CN1809461A - 图像形成装置、图像形成方法、记录组合物和盒 - Google Patents

Abstract

提供一种并不由于着色剂沉积物发生喷嘴出料弯曲并且得到无白色条纹的图像的喷油墨图像形成方法。相应地，提供一种图像形成装置，包括向记录介质喷射含有着色剂分散体的记录组合物的记录头，该装置通过控制记录头相对于记录介质扫描在记录介质上形成图像，其中记录介质中着色剂的平均直径为70nm或以下，并且在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的图像的点。

Description

图像形成装置、图像形成方法、记录组合物和盒

技术领域

本发明涉及以油墨喷装置为代表喷出或射出记录组合物形成图像的图像形成装置。尤其是，涉及利用一种分散有着色剂的记录组合物的图像形成装置、使用这些装置的图像形成方法、由这种方法制造的记录物、记录组合物和容纳有该记录组合物的盒。

背景技术

喷射油墨滴以便记录图像的喷油墨记录方法具有简单的打印装置，并且因此有利的是：成本低、装置紧凑并且噪音低。而且，通过使用含有染料的油墨，该方法可以得到具有高色彩饱和度和鲜艳色调的印刷物。

然而，当将这种含有染料的油墨打印在普通纸张上时，油墨载色体将沿着纤维渗出，并且因此染料也会渗出。然后，符号的轮廓会变成锯齿状，并且图像质量会变差(这在下文中可称为“羽化”)。而且，用含有染料的油墨产生的印刷物易受水粘附的攻击，因为该染料溶于水并使图像变形。而且，当暴露于光如日光时，染料通过光吸收而离解并且发生褪色。如上所述，当使用有染料的油墨时，为了换取鲜艳的色调，将出现一些如上所述的问题。

为了克服此类问题，提出了用颜料代替染料作为着色剂的油墨。由于该着色剂是颜料，当将该油墨打印在普通纸张上时，即使油墨载色体沿着纤维渗出，该着色剂也不渗出，因为分散的颜料由于pH值的改变而陷在纤维或凝聚体之间。因此显著地改善羽化。同样，由于颜料几乎不溶于水，提高了耐水性，并且由于它们是由颗粒形成的，提高了耐光性，并且在表面上提高了耐褪色性。

然而，分散有颜料的油墨的缺点是：当溶剂挥发时容易形成沉积物或沉淀物。因此，当颜料靠近喷嘴沉积时，它会影响油墨的出料。如果颜料靠近喷嘴沉积，当油墨出料时，油墨被吸引到沉积物一侧，导致出料方向偏离其预定方向，一种被称为“出料弯曲”的现象。该颜料的沉积物对于使用热能喷射油墨的热喷油墨头特别麻烦。热喷油墨头通过对油墨施加热量并且使其产生气泡获得出料的能量。当重复进行这种出料操作时，靠近喷嘴的温度增加，并且这会最终导致该油墨的大量挥发性组分蒸发，并形成颜料的沉积物。因此，当用热喷油墨头进行连续打印时，由于颜料沉积物很可能发生油墨的出料弯曲。

面对这个问题，迄今为止已经提出几个建议。这些建议包括：例如，油墨中的铁含量为0.3ppm或以下的含水油墨(日本专利申请特许公开(JP-A)No.08-311379)、油墨中的钡含量为4ppm或以下的含水油墨(JP-ANo.08-311380)、油墨中的脂肪酸含量为0.3重量％或以下的含水油墨(JP-A No.09-003374)和油墨中的脂肪酸酯含量为0.6重量％或以下的含水油墨(JP-A No.09-003375)。根据这些建议，通过降低油墨中的杂质减少油墨的凝聚。

其它的建议包括：例如，利用一种油墨的喷油墨打印方法，该油墨含有颜料颗粒、渗透(润湿)剂和水，其中在颜料颗粒的表面上具有含硫的分散性-给予基团(JP-A No.2001-287455)；和用于喷油墨的油墨，该油墨含有颜料颗粒、具有表面张力在20℃时为40mN/m或以上的含水有机溶剂和水，其中在该颗粒表面上具有含硫的分散性-给予基团(JP-A2001-254033)。根据这些建议，可以改善油墨出料的稳定性。

然而，这些建议没有考虑同时进行高速打印并且抑制出料弯曲。以下建议解决同时进行高速打印并且抑制出料弯曲。提出使用含有颜料、分散剂和溶剂的油墨的喷油墨记录方法，其中该颜料的平均直径小于100nm并且每分钟液滴的体积是6pl或以下(JP-A No.2001-239751)；和使用一种在工作频率为15kHz或以上运行并且放出含有颜料、分散剂和溶剂的油墨的头的喷油墨记录方法，其中该颜料的平均直径小于100纳米(JP-A No.2001-239744)。根据这些建议，即使增加工作频率，油墨的出料方向没有弯曲。

然而，虽然这些建议考虑了在高的工作频率下抑制出料弯曲，它们没有考虑当使用头进行扫描的数目被降低用于高速打印时尤其是当用所谓的一次通过的打印(one-pass printing)形成图像时油墨的出料弯曲，在一次通过的打印中，在单次头扫描中打印一排排沿着主扫描方向排列的点。因此上述建议不满足有关抑制一次通过的打印中的出料弯曲，并且现状是需要进一步改善并且开发。

发明内容

本发明的一个目的是获得一种在高速打印中使用颜料油墨不发生出料弯曲并且可以形成没有白色条纹的鲜艳图像的图像形成装置、图像形成方法、记录组合物和容纳有该记录组合物的盒以及这种图像的记录物。尤其是，一个目的是获得一种甚至在连续使用热喷油墨头下也不导致出料弯曲并且可以形成没有白色条纹的鲜艳图像的图像形成装置、图像形成方法、记录组合物、盒和记录物。另外，本发明的另一个目的是获得一种可以形成同时满足耐水性和耐光性图像的图像形成装置、图像形成方法、记录组合物盒和记录物。

为了使用喷油墨记录方法进行高速打印，所谓的一次通过的打印是有效的，其中在单次头扫描中打印一排排沿着主扫描方向排列的点。在将固定在盒中的头左右移动进行扫描同时将一张纸相对移动以便形成图像的方法中，一次通过的打印在一次头扫描中打印一排排沿着主扫描方向排列的点，并且不进行重新打印。因此，有可能使头扫描的次数最小化并降低打印单张纸所需的时间、提高高速打印能力。

这种一次通过的打印有利于高速打印的能力，但是当发生油墨的出料弯曲时，由于不能用另一个没有出料弯曲的喷嘴替换失效的喷嘴以形成点，可能导致图像缺陷。特别是，当使用含有着色剂如颜料的分散体的油墨时，由于着色剂可能沉积，容易发生出料弯曲，并且这非常有可能导致严重的图像缺陷，如图2所示白色条纹。

参考图2，左侧图案215是由正常喷嘴(无出料弯曲并且无出料故障)制成的，而右侧图案217是不正常的图案(具有出料弯曲和出料故障)。可以观察到出料弯曲211和出料故障。

另一方面，在所谓的多次通过的方法中，其中通过几次扫描操作形成一排排沿着主扫描方向排列的点，不同的喷嘴沿着主扫描方向打印单行点。因此，即使在一个喷嘴中发生出料弯曲，白色条纹也不会非常引人注意，并且如果其它的喷嘴在起作用时可以校正。然而，对于一次通过的打印，一个喷嘴的失效会导致严重的图像缺陷，因此必须高水平地抑制出料弯曲。在抑制出料弯曲以防止一次通过的打印中的图像缺陷方面还没有进行研究，这种研究被称为新的观点和挑战。

发明人已经发现：在如上所述的图像形成装置中，可以通过限制着色剂的平均直径为70nm或以下来抑制着色剂的沉积，并且即使用一次通过的打印也能高速形成鲜艳的图像，而不出现出料弯曲，因而如此实现本发明。

相应地，本发明提供一种图像形成装置，包括向记录介质喷射含有着色剂分散体的记录组合物的记录头，该装置通过控制记录头相对于记录介质扫描在记录介质上形成图像，其中着色剂的平均直径为70nm或以下，并且在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的图像点。

假定由于以下原因，减小着色剂的直径可以抑制其凝聚。具体地说，着色剂以分散状态包含在油墨中(记录组合物)，其中带电排斥力在着色剂颗粒之间起作用，防止着色剂颗粒的聚结和凝聚。这种排斥力通常是基于带电基团如着色剂本身的阴离子基团、着色剂周围的分散剂的阴离子基团等的电荷。当油墨的挥发性溶剂蒸发时，着色剂的浓度增加，当克服着色剂颗粒之间排斥力的能垒，导致着色剂颗粒之间碰撞。着色剂颗粒的一部分碰撞导致联合，引发凝聚。当这种凝聚发生在接近喷嘴处并且其尺寸变得显著时，发生出料弯曲，其中当油墨出料进入空气时油墨被吸引到凝聚体上。

向油墨中添加一定量的着色剂以实现一定的图像密度。当比较具有相同添加量的着色剂的油墨时，随着着色剂直径变小，着色剂的总表面积变大。当着色剂的表面的组成相同并且假定着色剂表面上的带电基团的密度(每一单位面积上的数量)相对于着色剂颗粒的直径恒定时，随着着色剂直径变小，油墨中整个着色剂的总电荷变大，因此假定油墨中着色剂颗粒之间的排斥力整体上变大。由于这个缘故，假定：即使是在油墨的溶剂蒸发并且着色剂可能沉积的条件下，本发明的油墨防止了这种沉积物，因此不发生油墨的出料弯曲。

而且，可以用下文作为另外一种解释。假设当着色剂颗粒之间的碰撞概率相同的时，着色剂颗粒的联合速度相同。换句话说，假定每单位时间联合着色剂颗粒的数目相同，应该认为：着色剂颗粒越小，在一定时间内形成凝聚体的尺寸变得越小。因此，具有较小平均直径的着色剂将会具有较小尺寸的沉积凝聚体，产生抗出料弯曲性能。

如上所述，通过限制着色剂的平均直径为70nm或以下并且使用在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的点的图像形成装置，能高速地获得无白色条纹和密度波动的鲜艳图像。

本发明的记录组合物用于一种图像形成装置，该装置包括向记录介质喷射含有着色剂分散体的记录组合物的记录头，该装置通过控制记录头相对于记录介质扫描并且在单次扫描中在记录介质上形成一排排沿着主扫描方向排列的图像的点，其中记录介质中着色剂的平均直径为70nm或以下。

本发明的记录物包括由本发明的记录组合物在记录材料上形成的图像。

本发明的盒在容器内容纳有本发明的记录组合物。

附图说明

图1是说明喷油墨记录方法的一次通过的打印的示意图。

图2在说明一次通过的打印的图像缺陷的实例中打印的喷嘴格子图案的示意图。

图3是本发明图像形成装置的一个实例的示意图。

图4是本发明的盒一个实例的透视图。

图5是图4的盒的剖视图；

图6A、6B、6C和6D是说明气泡喷射(在日本注册商标)记录头的装置的示意图。

图7A、7B、7C、7D、7E、7F和7G是气泡喷射(在日本注册商标)记录头出料的油墨滴的原理的示意图。

图8A和8B是说明另一种气泡喷射(在日本注册商标)记录头的结构的示意图。

图9是本发明使用的喷油墨头的实例的视图。

图10是向图9的记录头提供三色油墨的实例的视图。

图11显示串行打印机的结构的实例的示意图。

图12是向图9的记录头提供四色油墨的实例的视图。

图13是具有四色油墨成排出料的另一记录头的局部视图。

图14显示4色喷油墨头的结构的实例的示意图。

图15A和15B是显示4色喷头的结构的实例的其它示意图。

具体实施方式

(图像形成装置、图像形成方法和记录组合物)

本发明图像形成装置包括记录头，该记录头包括一种包含着色剂分散体的记录组合物，并且该记录头向记录介质喷射记录组合物，并且通过使记录头相对于记录介质扫描在记录介质上形成图像，其中记录介质中着色剂的平均直径为70nm或以下，并且在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的图像的点。

本发明的图像形成装置包括图像形成步骤，其中记录头包括一种含有着色剂分散体的记录组合物，并且该记录头向记录介质喷射记录组合物，控制记录头相对于记录介质扫描在记录介质上形成图像，其中记录组合物中着色剂的平均直径为70nm或以下，并且在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的图像的点。

本发明的记录组合物用于本发明的图像形成装置和图像形成方法。

本发明的记录组合物的详细内容通过以下本发明的图像形成装置和图像形成方法的说明将会变得清楚。

记录组合物中着色剂颗粒的平均直径为70nm或以下，优选50nm或以下，并且更优选30nm或以下。当着色剂颗粒的直径为70nm或以下时，着色剂颗粒之间的排斥力会变得足够大，以致于抑制着色剂沉积物并且降低沉积凝聚体的尺寸，因此很少发生出料弯曲。在本文中，如果着色剂颗粒的平均直径为50纳米或以下，着色剂颗粒的总表面积会变得更大，导致排斥力更大，导致进一步增加该效果，因此限制白色条纹的出现，并且也限制密度波动。当着色剂颗粒的平均直径为30nm或以下时，甚至获得更大的效果，以致于高水平地控制白色条纹和控制密度波动。平均直径的下限理想的是1nm或以上。如上所述，颜料用作着色剂改善了耐光性。然而，即使着色剂是颜料，当平均直径小于1nm时，耐光性将下降并且接近染料的耐光性。

根据本发明，所谓的一次通过的打印是通过单次记录头扫描形成沿着主扫描方向排列的单排点，在一次通过的打印中，如图1所示，在单次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的点。其中主扫描方向定义为记录头相对于记录介质移动的方向。由于一个喷嘴在一头扫描中形成沿着主扫描方向排列的一排点，可以实现最高的打印速度。

参考图1，箭头201表示主扫描方向，并且箭头203是次扫描方向。喷嘴表面205在主扫描方向上移动(扫描)用油墨形成一排排点。如所示，沿着主扫描方向的各排是由从相应喷嘴出料的油墨形成的。

而且，通过将记录组合物调节到含有10重量％或以上含水有机溶剂，即使油墨的挥发性组分蒸发也能保证分散稳定性，因为含水有机溶剂分散着色剂。因此，着色剂不会沉积，并且因此抑制油墨的出料弯曲。

为了防止记录组合物的干燥，或为了改善本发明化合物的溶解稳定性和分散性的目的，可使用含水有机溶剂。含水有机溶剂的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，5-己二醇、甘油、1，2，6-己烷三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇、 petriol(3-甲基-1，3，5-戊三醇)及其它多元醇；乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、二乙二醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、四甘醇一甲基醚、丙二醇一乙基醚及其它多元醇烷基醚；乙二醇一苯醚、乙二醇一苄醚及其它多元醇芳基醚；N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑烷酮，ε-己内酰胺及其它含氮杂环化合物；甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺及其它酰胺；单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺及其它胺；二甲亚砜、环丁砜、硫代二乙醇及其它含硫的化合物；碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、和γ-丁内酯。这些溶剂中的每一种可以单独与水或两种或更多种与一起水使用。

在这些溶剂中，尤其优选的是二甘醇、甘油、1，2，6-己烷三醇、1，2，4-丁三醇、 petriol(3-甲基-1，3，5-戊三醇)、1，5-戊二醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮和1，3-二甲基咪唑烷酮。通过使用这些溶剂中的至少一种，可以获得优异的效果：防止由于水汽蒸发导致的喷射性能失效、高溶解性能和高分散性能。

另外，通过在25℃下将油墨的静态表面张力调节到25mN/m到50mN/m，当发生轻微的出料弯曲时，油墨适度渗出并且覆盖那些由出料弯曲所引起白色条纹的部分，因此白色条纹不会很明显。如果静态表面张力超过50mN/m，油墨的渗出被过度抑制并且不足以覆盖由出料弯曲导致的图像缺陷，结果是形成白色条纹。另一方面，如果静态表面张力小于25mN/m，则喷嘴表面的排斥性不足，油墨会从喷嘴口流出到喷嘴表面，因此不会形成弯液面。因此，抑制油油墨颗粒的形成，导致出料弯曲。

而且，通过在25℃将油墨的粘度调节到2mPa·s到30mPa·s，当发生轻微的出料弯曲时，油墨水适度渗出并且覆盖那些由出料弯曲所引起白色条纹的部分，因此白色条纹不会明显。如果粘度超过30mPa·s，油墨的渗出被过度抑制并且不足以覆盖由出料弯曲导致的图像缺陷，结果是形成白色条纹。另一方面，如果粘度小于2mPa·s，油墨的渗出将会如此多，以致于符号渗出、色彩混合等并且极大地损坏图像质量。

任何具有除了黑色以外的颜色的着色剂均可根据本发明适当地使用，只要它可以分散在记录组合物中。典型的实例包括颜料、油染料等。这些着色剂优选使用选自青色、洋红、黄色、红色、绿色、蓝色和白色中的一种颜色。对于本发明，尤其优选的是使用颜料，因为在喷嘴处不发生沉积，并且通过使用颜料，该油墨的耐光性和耐水性比使用染料更好。颜料的具体实例如下文所示。这些颜料可以以两种或更多种的混合物、或与染料或其它颜料的混合物使用。这些可以以维持本发明的效果的用量添加。

有机颜料的实例包括偶氮、酞菁、蒽醌、二噁嗪、靛青、硫靛蓝、二萘嵌苯、异吲哚满酮(isoindolenone)、苯胺黑、甲亚胺、若丹明B色淀、炭黑颜料等。无机颜料的实例包括氧化铁、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、普鲁士蓝、镉红、铬黄、金属粉末等。

如上所述，所使用的这些颜料的平均直径为70纳米或以下来抑制沉积。为了进一步抑制沉积，优选50nm或以下，并且更优选30nm或以下。由于随着平均直径变小，出料弯曲变少，白色条纹出现的概率会变小，并且图像密度波动同样降低。如果它超过70nm，颜料沉积将增加，导致出料弯曲并且随后现出白色条纹。

喷油墨头出料孔的尺寸(在下文中称为“喷嘴直径”)相对于着色剂颗粒直径的比(在下文中“粒径”)影响图像质量。

随着粒径增加，沉积物变大，但是如果喷嘴直径足够大，则沉积物的形成不会过度影响记录组合物出料进入空气的方向。然而，即使使用相同的记录组合物，随着喷嘴直径减小，沉积物作为障碍物的作用变大，并且因此明显地影响记录组合物飞行路径的方向。结果是，即使使用相同的记录组合物，随着喷嘴直径减小，可能出现出料弯曲。对于本发明，已经研究了减少出料弯曲的方法，并且结果是：通过调节着色剂的平均直径Dp(μm)和记录头出料孔开口的尺寸Dn(μm)，以致于使它们满足Dp/Dn≤0.003，可以有效地降低记录组合物的出料弯曲，并且可以用一次通过的打印获得没有密度波动和白色条纹的鲜艳的印刷物。

另外，记录组合物的出料速度也影响图像质量。当形成相同尺寸的沉积物时，如果出料速度V处于一定水或以上，则可以降低出料弯曲。出料速度优选为2.0m/s到30.0m/s，并且更优选为4.0m/s到25.0m/s。如果它为2.0m/s或以上，则记录组合物的撞击点的位置精确度高，并且如果它为4.0m/s或以上，撞击点的位置精确度会更高，并且即使在超高速度打印中，它可以使记录组合物到达其目标处。另一方面，如果它低于2.0m/s，记录介质和头之间距离的波动极大地影响撞击点的位置精确度，并且撞击点会远离目标点。因此，可能发生问题如细线(thinlines)缠绕。另一方面，如果它为30.0m/s或以下，抑制附属颗粒(由出料记录组合物的碎裂作用形成的不需要的颗粒)的出现，并且形成几乎完整圆形的像素。如果它为25.0/s或以下，则进一步抑制附属颗粒的形成并且形成更加接近完整圆形的像素。如果它超过30.0m/s，则会形成附属颗粒，导致像素变成椭圆或破碎的，并且因此使细线变模糊或变成双重的。

表面活性剂可作为渗透(润湿)剂添加到本发明的记录组合物中。该润湿剂用于改善记录组合物和记录介质之间的润湿性并且控制渗透速率。以下列结构式(I)、(II)、(III)和(IV)表示的化合物优选用作润湿剂。更具体地说，结构式(I)的聚氧乙烯烷基苯基醚表面活性剂、结构式(II)的乙炔乙二醇表面活性剂、结构式(III)的聚氧乙烯烷基醚表面活性剂和结构式(IV)的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚表面活性剂可以降低处理液组合物的表面张力并且改善润湿性，从而增加渗透速率。

在结构式(I)中，“R”表示具有6到14个碳原子的直链或支链烃；并且“k”表示5到20的整数。

在结构式(II)中，“m”和“n”均是20或以下的整数，并且“m”和“n”的总和大于0并且等于或小于40。

R-(OCH₂CH₂)nH    。。。(III)

在结构式(III)中，“R”表示具有6到14个碳原子的直链或支链烃；并且“n”表示5到20的整数。

在结构式(IV)中，“R”表示具有6到14个碳原子的直链或支链烃；并且“m”和“n”独立地为1到20的整数。

除了结构式(I)、(II)、(III)和(IV)的化合物之外，润湿剂还包括二甘醇一苯醚、乙二醇一苯醚、乙二醇单烯丙基醚、二甘醇一苯基醚、二甘醇一丁醚、丙二醇一丁醚、四甘醇氯苯醚及多元醇的其它烷基和芳基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物及其它非离子型表面活性剂、含氟表面活性剂、乙醇、2-丙醇及其它低级醇；其中二甘醇一丁醚是优选的。

可向本发明的记录组合物中添加防腐-防霉剂用于抑制霉的腐烂或生长。这种防腐-防霉剂的实例包括脱氢醋酸钠、山梨酸钠、钠2-吡啶硫醇-1-氧化物、异噻唑啉化合物、苯甲酸钠、五氯酚钠等。

可向本发明的记录组合物中添加防腐剂用于防止与该组合物接触的部件的腐蚀。防腐剂的实例包括酸式亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代二甘醇铵、二异丙基亚硝酸铵、四硝基季戊四醇、二环己基亚硝酸铵等。

可向本发明的记录组合物中添加pH值调节剂用于增加组合物的储存稳定性。任何物质均可以用作pH值调节剂，只要能将pH值调节到一定水平，而不对被添加的油墨产生不利影响。pH值调节剂的实例包括二乙醇胺、三乙醇胺及其它胺；氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾及其它碱金属氢氧化物；氢氧化铵、季铵碱、氢氧化季磷；碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾及其它碱金属碳酸盐等。

可向本发明的记录组合物中添加消泡剂用于抑制组合物的发泡。在消泡剂中，优选使用硅树脂消泡剂。通常，硅树脂消泡剂的种类包括油、复合(compound)、自乳化和乳液。考虑在含水介质中的用途，自乳化或乳液硅树脂消泡剂对于保证可靠性是理想的。同样可以使用改性硅树脂消泡剂，如氨基改性、甲基丙烯酰基改性、聚醚改性、烷基改性、高级脂肪酸酯改性、烯烃基-氧化物改性的硅树脂消泡剂等。

市售硅树脂消泡剂包括：例如那些由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.提供的(例如KS508、KS531、KM72、KM85等)、那些由Dow CorningToray Silicone Co.，Ltd.提供的(例如Q2-3183A、SH5510等)、那些由Nippon Unicar Co.，Ltd.提供的(例如SAG30等)、那些由Asahi DenkaCo.，Ltd.提供的(例如ADEKANOL系列)等。这些消泡剂添加到油墨中的用量可以小到只是有效的量，但是一般说来，理想的是在0.001重量％到3重量％的范围内，并且优选在0.005重量％到0.5重量％的范围内。

下面参考图3说明本发明的细节。然而，应该理解为：本发明不受其限制。

图3显示本发明图像形成装置的结构的一个实例。如图3所示，喷油墨打印机1包括单独含有青色、洋红和黄色油墨的油墨盒2；具有多个喷嘴的记录头3，油墨从各个油墨盒2向记录头3供应；控制油墨盒2和记录头3的滑架4；从含有记录纸张的送纸盘5a和5b或手动送纸台6载入记录纸张的载入辊8；将打印的记录纸张推向收集盘9的推出辊10。当要在一张记录纸上打印来自于主机的图像数据时，滑架4沿着滑架导辊11扫描并且记录头3根据图像数据从其喷嘴将油墨出料到由载入辊8载入的记录纸张上的打印部分7，以便记录符号和图像。

接着参考附图说明可用于本发明装置的记录头。然而，应该理解为：本发明不受其限制。

图6A、6B、6C和6D是说明气泡喷射(在日本注册商标)记录头的一个实例的示意图，其中图6A是头的透视图，图6B是构成该头的顶部基材的透视图，图6C是从底侧看的顶部基材的透视图，并且图6D是加热基材的透视图。在这些图中，41是指顶部基材、42是加热基材、43是记录组合物进口、44是出料孔、45是流动途径、46是用于形成液体室的空间、47是单独(独立)控制电极、48是通用电极、并且49是加热元件。在本文中，可在玻璃基材或金属基材上使用如蚀刻等的方法以便形成流动途径45或液体室46，以便制造顶部基材41，但是最优选的制造方法是塑性铸造。尽管这在开始制造模具时有点昂贵，由于此后能大规模生产，能使每一个设备的造价降得非常低。

图7A到7G是说明用喷油墨的气泡喷射(在日本注册商标)方法出料的油墨滴原理的示意图。图7A显示稳态状态，其中油墨50、表面张力和外部压力在出料孔平面平衡。图7B显示一种状态，其中加热元件49被加热，加热元件49的表面温度急剧上升直到相邻层的油墨沸腾并且形成小的气泡51。

图7C显示一种状态，其中加热元件49迅速加热附近的油墨层，油墨瞬时沸腾并且形成沸腾层，该气泡51变大。在这时候，出料孔内的压力相对于气泡的生长量上升，导致出料孔平面处的外部压力和出料孔的油墨柱50’的生长失去平衡。

图7D说明一种状态，其中气泡51长大到最大尺寸，并且与气泡相等体积的油墨从出料孔中挤出。在这时候，没有电通过加热元件49，并且加热元件49的表面温度下降。施加电脉冲之后不久气泡51的体积达到最大值。

图7E显示一种状态，其中由于被油墨等冷却，气泡51开始收缩。在前端，油墨柱50’维持其挤出的速度，并且向前移动，并且在末端，由于气泡收缩引起出料孔的内压力的降低，该油墨从出料孔向后流回内部，由此在油墨柱50’中形成颈50”。

图7F显示一种状态，其中气泡进一步收缩，油墨50与加热元件49的表面接触，并且该表面被进一步迅速冷却。在出料孔平面处，出料孔的外部压力比内部压力更高，导致在出料孔深处形成弯液面。目前油墨柱前端是液滴52，它以1m/s到30m/s的速度飞向记录纸张。

图7G显示由于油墨通过毛细管作用重新填入出料孔，恢复到图7A的状态，气泡完全消失。

图8A和8B显示一种头，它与图6A、6B、6C和6D的头不一样，在流动途径的前端具有喷嘴板60。图8A显示安装喷嘴板60之前的头，而图8B显示安装之后的头。同样在这种情况下，可通过用例如准分子激光器将树脂(塑料)薄膜穿孔以形成喷嘴61、或用下述方法如蚀刻、电铸、或冲压金属来制造这种喷嘴板。然而，材料应该根据其硬度适当选择，如下文所述。

已经说明了气泡喷射(在日本注册商标)记录头的普通结构和原理，该记录头采用加热。然而，本发明不只局限于这方法，并且可采用所有的喷油墨记录方法。

图9是显示本发明的喷油墨头的实例的视图。如所示，本发明的头在通用的加热元件基材70上具有多色油墨出料元件71Y、71M、71C。在这个实施例里，三色油墨：黄色(Y)、洋红(M)和青色(C)显示为多色油墨。应该注意：在这个实例和以下实例中，为了简化图，使用它们中的四个或五个来解释对于每一种颜色的油墨出料元件和出料孔。然而，事实上优选使用它们中的64到512个。

图10是显示图9装备有油墨容器80的记录头的视图，油墨容器80分别提供黄色、洋红、和青色油墨。应该注意：这个图是显示本发明包括记录头和油墨容器的喷油墨记录头的概念的图形，因此与实际中的那些不同(如下文所述)。

图11显示一种所谓的串行打印机的结构的视图，该串行打印机在滑架上装备有本发明的喷油墨头以便进行记录。在图11中，90是指本发明的喷油墨头、91是记录纸张、92是滑架、93是滑架的导辊、94是用于移动滑架的螺杆、95是记录纸张的载入辊、而96是记录纸张控制辊。如已知现有技术，当其进行记录时，记录头90(在实例中所示，安装图10所示的头)在Y、M和C上垂直(载入记录纸91的方向)排列成一排前后移动，以记录纸91的前方为方向X。根据本发明，对每一次滑架的单次扫描，沿箭头Y方向载入记录纸。因此，用一次扫描记录的区域由该头的出料元件也就是该排出料孔的长度决定。由于Y、M和C垂直排列成一排，需要两次或更多次扫描以形成完整彩色记录，两次或更多次扫描允许Y、M和C油墨的打印区域重叠。

上述说明已经显示了三色的实例，黄色、洋红和青色，但是根据本发明，它同样适用于具有黑(B)作为附加色的四色出料孔排的喷油墨。图12显示这样一个实例，其中，黑色的油墨出料元件71B添加到图9所示的实例中。

图13是具有四色出料孔排的另一个实例。在图6A到6D所示的实例中，对于每一色彩，提供独立的油墨流动途径，但是在这个图形的实例中，用于四色的流动途径被整体浇铸在塑料100中。通过这种方法，可以显著地降低其装配成本。在这个图中，四种色彩是黑色102、青色104、洋红106和黄色108。

在典型的彩色喷油墨记录器中，用色油墨填充如图6A到6D所示的每一个记录头，并且与所使用的色彩一样多的几个记录头被排列在滑架110上。在本文中，111B、111C、111M和111Y是指分别用于出料黑色、青色、洋红和黄色色油墨的记录头。箭头114是指滑架移动的方向。这样做的一个原因是通过提供例如防止阻塞措施的实例保证可靠性。例如，当结构是如此这样以致于均用一种色油墨填充的四个头111B、111C、111M和111Y独立地排列在如图10所示的滑架110上时，如果在一个头上发生阻塞，可以通过简单地替换那个头恢复到初始状态。

它不仅包括如图9到13所示的气泡喷射(在日本注册商标)的实例那样将通用基材用作加热基材的实例，而且包括如图15A和15B所示的用多色油墨填充头的实例，其中111B、111C、111M和111Y是整体层压制成的。在这个实例里，为如图15A所示的流动途径的前端112B、112C、112M、112Y提供通用的喷嘴板113。在这种情况下，由于通用的喷嘴板113是高精度穿孔、装配并且联合的，多重色彩的点的位置精确度高并且降低造价。

(盒)

本发明提供一种含有具有如上所述性能的记录组合物的盒。这种盒的实例如图4和5所示。盒20在盒底盘中含有一种液体吸收器22，其中液体吸收器22吸收记录组合物。盒底盘是由在其上部开口具有粘附或焊接的顶部构件23的盒形成，并且例如可以是模制树脂。液体吸收器22是多孔材料如聚氨酯泡沫体塑料，该多孔材料压缩并插入盒底盘，然后进行吸收记录组合物。

在顶部构件23上形成凹槽26，并且接近其中心形成通风孔25。用长条密封件29密封通风孔25。密封件29由堵塞空气(不透气)的材料如具有低透气性的铝片或聚合物片材构成。用于焊接的材料施加在密封件29粘附到该盒的一侧，并且通过热封粘附在凹槽26的周围。形成凹槽26以提供空间防止粘合材料堵塞通风孔25。当使用该盒时，剥离密封件29使该盒20通向空气。通过通向空气，空气进入空间A。通过空气的进入，在打印过程中该记录组合物会被平稳地供应给记录头。

在盒底盘的容器底部，形成向记录头供应记录组合物的液体供应孔24。通过向液体供应孔24中插入凸块防止液体渗漏，凸块在盖部件27中形成，在盒的运输过程中可防止液体渗漏。当它们连接在一起时，在液体供应孔24周围，安装弹性密封环如橡胶和防止液体渗漏的凸块，用于密封液体供应孔24。当使用该盒时，除去盖部件27。

在盒底盘的容器一侧，盒的定位部分如此形成以致于当在滑架上安装盒20时，该盒底盘固定在预定位置。为了替换，从滑架分开盒20，手指插入盒分离凹槽31，并且将手指放在盒分离凸块30一侧的盒分离手指接受部分30a上将其拉开。

由于本发明的图像形成方法抑制了油墨中着色剂的沉积物，它同样可以适用于使用基于热能的喷油墨装置的方法中，即热头图像形成方法，该方法由于这种沉积易经受油墨的出料弯曲。

(记录物)

通过本发明的喷油墨记录装置和喷油墨记录方法记录的记录物是本发明的记录物。本发明的记录物包括由本发明的记录用油墨在记录材料上形成的图像。

该记录材料没有限制并且可根据用途适当选择，而记录材料的实例包括普通纸、光泽纸、专门纸、布、膜、上层投影(OHP)片材等。可以单独使用或以两种或多种材料组合形式使用这些材料。

记录物可适当地用于各种用途，如没有白色条纹和图像密度波动的材料，在该材料上记录鲜艳的图像。

实施例

在下文中，本发明将通过实施例详细说明，但是应该理解为：本发明不受其限制。

1.记录组合物的制备

(1)黄色记录组合物的制备实施例1

黄色记录组合物的制备实施例1是通过将下列组分混合并且通过0.8-μm的Teflon(注册商标)过滤器过滤而制备的。

C.I.颜料黄74              10.0重量％

1，3-丁二醇               7.5重量％

甘油                      2.5重量％

DISPERNOL TOC             1.0重量％

(可从NOF Corporation获得的表面活性剂(I))

2-吡咯烷酮                2.0重量％

脱氢醋酸钠                0.2重量％

硫代硫酸钠                0.2重量％

离子交换水                余量

在使用前，用LiOH水溶液调节上述组合物的pH到10.5。黄色组合物的制备实施例1中含有的颜料的平均直径是95.0nm。各个记录组合物的性能及其它信息如表1所示。

(2)黄色记录组合物的制备实施例2

黄色记录组合物的制备实施例2是通过将100g制备实施例1的黄色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的罐中旋转粉碎并且混合3小时制备的。黄色组合物的制备实施例2中含有的颜料的平均直径是65.0nm。

(3)黄色记录组合物的制备实施例3

黄色记录组合物的制备实施例3是通过将100g制备实施例1的黄色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的罐中旋转粉碎并且混合12小时制备的。黄色组合物的制备实施例3中含有的颜料的平均直径是48.0nm。

(4)黄色记录组合物的制备实施例4

黄色记录组合物的制备实施例4是通过将100g制备实施例1的黄色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的罐中旋转粉碎并且混合36小时制备的。黄色组合物的制备实施例4中含有的颜料的平均直径是27.0nm。

(5)黄色记录组合物的制备实施例5到8

除了黄色记录组合物的制备实施例1中的1，3-丁二醇和甘油的用量变为表1所示的用量以外，黄色记录组合物的制备实施例5到8是以制备实施例1中相同的方法制备的。这些记录组合物中含有的颜料的平均直径全部是65nm。

(6)黄色记录组合物的制备实施例9

除了不添加黄色记录组合物的制备实施例1的表面活性剂(I)以外，黄色记录组合物的制备实施例9是用制备实施例1中相同的方法制备的。该记录组合物中含有的颜料的平均直径是65nm。

(7)黄色记录组合物的制备实施例10

除了用OLEFIN STG表面活性剂(II)(可以从Nissin ChemicalIndustry Co.，Ltd.获得)替换黄色记录组合物的制备实施例1中的表面活性剂(I)以外，黄色记录组合物的制备实施例10是用制备实施例1中相同的方法制备的。该记录组合物中含有的颜料的平均直径是65nm。

(8)青色记录组合物的制备实施例1

青色记录组合物的制备实施例1是通过将下列组分混合并且通过0.8-pm的Teflon(注册商标)过滤器过滤而制备的。

C.I.颜料蓝15:3                10.0重量％

1，3-丁二醇                   7.5重量％

甘油                          2.5重量％

DISPERNOL TOC                 1.0重量％

(可从NOF Corporation获得的表面活性剂(I))

2-吡咯烷酮                    2.0重量％

脱氢醋酸钠                    0.2重量％

硫代硫酸钠                    0.2重量％

离子交换水                    余量

在使用前，用LiOH水溶液调节上述组合物的pH到10.5。青色组合物的制备实施例1中含有的颜料的平均直径是86.0nm。各个记录组合物的性能及其它信息如表2所示。

(9)青色记录组合物的制备实施例2

青色记录组合物的制备实施例2是通过将100g制备实施例1的青色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的罐中旋转粉碎并且混合3小时制备的。青色组合物的制备实施例2中含有的颜料的平均直径是63.0nm。

(10)青色记录组合物的制备实施例3

青色记录组合物的制备实施例3是通过将100g制备实施例1的青色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的玻璃罐中旋转粉碎并且混合24小时制备的。青色组合物的制备实施例3中含有的颜料的平均直径是43.0nm。

(11)青色记录组合物的制备实施例4

青色记录组合物的制备实施例4是通过将100g制备实施例1的青色记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的玻璃罐中旋转粉碎并且混合48小时制备的。青色组合物的制备实施例4中含有的颜料的平均直径是26.0nm。

(12)青色记录组合物的制备实施例5到8

除了青色记录组合物的制备实施例1中的1，3-丁二醇和甘油的用量变为表2所示的用量以外，青色记录组合物的制备实施例5到8是以制备实施例2中相同的方法制备的。这些记录组合物中含有的颜料的平均直径全部是63nm。

(13)青色记录组合物的制备实施例9

除了不添加青色记录组合物的制备实施例1的表面活性剂(I)以外，青色记录组合物的制备实施例9是用制备实施例1中相同的方法制备的。该记录组合物中含有的颜料的平均直径是63nm。

(14)青色记录组合物的制备实施例10

除了用OLEFIN STG表面活性剂(II)(可以从Nissin ChemicalIndustry Co.，Ltd.获得)替换青色记录组合物的制备实施例1中的表面活性剂(I)以外，青色记录组合物的制备实施例10是用制备实施例1相同的方法制备的。该录组合物中含有的颜料的平均直径是63nm。

(15)洋红记录组合物的制备实施例1

洋红记录组合物的制备实施例1是通过将下列组分混合并且通过0.8-1μm的Teflon(注册商标)过滤器过滤而制备的。

C.I.颜料红122               10.0重量％

1，3-丁二醇                 7.5重量％

甘油                        2.5重量％

DISPERNOL TOC               1.0重量％

(可从NOF Corporation获得的表面活性剂(I))

2-吡咯烷酮                  2.0重量％

脱氢醋酸钠                  0.2重量％

硫代硫酸钠                  0.2重量％

离子交换水                  余量

在使用前，用LiOH水溶液调节上述组合物的pH到10.5。洋红组合物的制备实施例1中含有的颜料的平均直径是105.0nm。各个记录组合物的性能及其它信息如表3所示。

(16)洋红记录组合物的制备实施例2

洋红记录组合物的制备实施例2是通过将100g制备实施例1的洋红记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的罐中旋转粉碎并且混合6小时制备的。洋红组合物的制备实施例2中含有的颜料的平均直径是69.0nm。

(17)洋红记录组合物的制备实施例3

洋红记录组合物的制备实施例3是通过将100g制备实施例1的洋红记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的玻璃罐中旋转粉碎并且混合24小时制备的。洋红组合物的制备实施例3中含有的颜料的平均直径是47.nm。

(18)洋红记录组合物的制备实施例4

洋红记录组合物的制备实施例4是通过将100g制备实施例1的洋红记录组合物和100g氧化锆珠在球磨机的玻璃罐中旋转粉碎并且混合72小时制备的。洋红组合物的制备实施例4中含有的颜料的平均直径是29.0nm。

(19)洋红记录组合物的制备实施例5到8

除了洋红记录组合物的制备实施例1中的1，3-丁二醇和甘油的用量变为表3所示的用量以外，洋红记录组合物的制备实施例5到8是以制备实施例3中相同的方法制备的。这些记录组合物中含有的颜料的平均直径全部是69nm。

(20)洋红记录组合物的制备实施例9

除了不添加洋红记录组合物的制备实施例1的表面活性剂(I)以外，洋红记录组合物的制备实施例9是用制备实施例1中相同的方法制备的。该记录组合物中含有的颜料的平均直径是69nm。

(21)洋红记录组合物的制备实施例10

除了用OLEFIN STG表面活性剂(II)(可以从Nissin ChemicalIndustry Co.Ltd.获得)替换洋红记录组合物的制备实施例1中的表面活性剂(I)以外，洋红记录组合物的制备实施例10是用制备实施例1中相同的方法制备的。该记录组合物中含有的颜料的平均直径是69nm。

2.记录组合物的性能测试

(1)颜料粒径

用离子交换水将各个记录组合物稀释200到1000倍，并且用粒度分析器(MICROTRAC UPA150，可以从Nikkiso Co.，Ltd.获得)测试。50％的平均直径的数值(D50)用作颜料的平均直径。

(2)静态表面张力

在25℃下，用自动表面张力计(CBVP-Z，可以从Kyowa InterfaceScience Co.，Ltd.获得)测试。

(3)粘度

在25℃下，用旋转R型粘度计(Series 500可以从Toki Sangyo Co.，Ltd.获得)测试。

3.实施例1到60和对比例1到10的图像质量评估

(1)打印方法

(1.1)实施例1到9和对比例1

分别对于所制备的黄色、青色、和洋红记录组合物，通过记录组合物制备中所述的方法制备的制备实施例1到10被填充入记录组合物盒中，并且这些盒连接到图3所示的图像形成装置。图3的图像形成装置装备有热喷油墨头。该热喷油墨头具有150个排列成一排的、出料孔直径为30μm的喷嘴。30μm出料孔直径相应于约707μm²的区域。喷嘴的排列密度是400dpi，加热元件的尺寸是22μm×90μm，并且电阻是110Ω。对于要出料的各个记录组合物，调节驱动波形和驱动电压同时使用这个记录头使出料速度设定为预定值。表4显示每一个记录组合物的出料速度。用一次通过的打印连续打印三色，青色、黄色和洋红的固态碎片(patches)500张，得到实施例1到9和对比例1的打印物质。在实施例1到9中，将黄色记录组合物的制备实施例2到10、青色记录组合物的制备实施例2到10和洋红记录组合物的制备实施例2到10依次使用于三色组合中。在对比例1中，使用分别对于黄色、青色和洋红记录组合物的制备实施例1。

(1.2)实施例10到36和对比例2到10

除了使用表5、6和7所示的记录组合物和具有出料孔直径也如表5、6和7所示的记录头，并且对各个记录组合物调整驱动波形和驱动电压使各个记录组合物的出料速度为表5、6和7中所示的速度以外，实施例10到36和对比例2到10的印刷物用实施例1中相同的方法获得。

(1.3)实施例37到60

除了使用表8所示的记录组合物和具有出料孔直径也如表8所示直径的记录头，并且对各个记录组合物调整驱动波形和驱动电压使各个记录组合物的出料速度如表8所示的以外，实施例37到60的印刷物是用实施例1中相同的方法获得。应该注意：20μm的出料孔直径相应于约314μm²的区域，而10μm相应于约79μm²的区域。

(2)图像质量的评估

在打印500之后，用一次通过的打印打印图2所示的喷嘴格子图案。这种格子图案得到一种印刷物，其中从所有150个喷嘴出料的油墨标记独立并且成串行排列，并且在校正方式中能检验该油墨是否从各个喷嘴出料。对于黄色、青色和洋红三色，分别形成这种格子图案，并且统计发生出料弯曲或出料故障的不正常喷嘴数目。结果如表4所示。

另外，对于白色条纹和密度波动，用肉眼观察在第500张印刷物上用一次通过的打印形成的3色固态碎片，并且通过如下所示的标准评估成五个等级。结果如表4所示。另外，用光学显微镜观察喷嘴和邻近地区。

5.无白色条纹，并且无密度波动

4.无白色条纹，但有轻微密度波动

3.无白色条纹，但有明显的表观密度波动

2.可见白色条纹

1.宽的可见白色条纹

[表1]

黄色组合物制备实施例	含水有机溶剂			表面活性剂	平均直径	表面张力	粘度
								总和	1，3-丁二醇	甘油
	wt％	wt％	wt％								nm	mN/m	mPa·s
					1	10	7.50	2.50	(I)	95				32.0	2.50
2	10	7.50	2.50	(I)							65	32.0	2.50
					3	10	7.50	2.50	(I)	48				31.5	2.68
4	10	7.50	2.50	(I)							27	32.4	2.89
					5	5	3.75	1.25	(I)	65				32.6	1.89
6	20	15.00	5.00	(I)							65	31.5	4.89
					7	40	30.00	10.00	(I)	65				3.04	11.23

8	50	37.5	12.5	(I)	65	29.5	30.12
								9	10	7.50	2.50	无	65	56.0	2.32
10	10	7.50	2.50	(II)	65	22.4	2.65

[表2]

青色组合物制备实施例	含水有机溶剂			表面活性剂	平均直径	表面张力	粘度
								总和	1，3-丁二醇	甘油
	wt％	wt％	wt％								nm	mN/m	mPa·s
					1	10	7.50	2.50	(I)	86				33.0	2.60
2	10	7.50	2.50	(I)							63	33.0	2.60
					3	10	7.50	2.50	(I)	43				32.5	2.69
4	10	7.50	2.50	(I)							26	34.4	2.99
					5	5	3.75	1.25	(I)	63				34.4	1.92
6	20	15.00	5.00	(I)							63	33.5	5.12
					7	40	30.00	10.00	(I)	63				32.0	13.7
8	50	37.5	12.5	(I)							63	31.4	31.0
					9	10	7.50	2.50	无	63				57.5	2.46
10	10	7.50	2.50	(II)							63	23.6	2.89

[表3]

洋红组合物制备实施例	含水有机溶剂			表面活性剂	平均直径	表面张力	粘度
								总和	1，3-丁二醇	甘油
	wt％	wt％	wt％								nm	mN/m	mPa·s
					1	10	7.50	2.50	(I)	105				31.8	2.55
2	10	7.50	2.50	(I)							69	31.8	2.55
					3	10	7.50	2.50	(I)	47				31.2	2.67
4	10	7.50	2.50	(I)							29	32.0	2.91

5	5	3.75	1.25	(I)	69	32.0	1.82
								6	20	15.00	5.00	(I)	69	31.6	4.96
7	40	30.00	10.00	(I)	69	29.6	12.3
								8	50	37.5	12.5	(I)	69	28.6	31.3
9	10	7.50	2.50	无	69	54.3	2.44
								10	10	7.50	2.50	(II)	69	22.0	2.77

[表4]

	出料速度(m/s)			不正常喷嘴数目			图像质量评估	喷嘴表面的观察
									C	M	Y	C	M	Y
	实施例1	10	10	10	2	2									3	3	少量沉积物
实施例2							10	10	10	1	1	1	4	微量沉积物
	实施例3	10	10	10	0	0									0	5	无沉积物
实施例4							10	10	10	13	16	15	2	微量沉积物
	实施例5	10	10	10	4	3									2	3	微量沉积物
实施例6							10	10	10	3	4	3	3	微量沉积物
	实施例7	10	10	10	18	21									22	2	微量沉积物
实施例8							10	10	10	15	20	17	2	微量沉积物
	实施例9	10	10	10	11	14									16	2	喷嘴中渗出微量沉积物
对比例1							10	10	10	65	77	89	1	大量沉积物

注意：对于每一种色彩提供150个喷嘴。C是青色、M是洋红、和Y是黄色。

[表5]

青色	记录组合物号	平均直径Dp(mn)	喷嘴直径(μm)	Dp/Dn(以μm为单位)	出料速度(m/s)	不正常喷嘴数目	图像质量评估	喷嘴表面的观察
									对比例2	青色1	86	30	0.00287	10	65	1	大量沉积物
实施例10	青色2	63	30	0.00210	10	2	3	少量沉积物
									实施例11	青色3	43	30	0.00143	10	1	4	微量沉积物
实施例12	青色4	26	30	0.00087	10	0	5	无沉积物
									对比例3	青色1	86	20	0.00430	10	98	1	大量沉积物
实施例13	青色2	63	20	0.00315	10	20	1	少量沉积物
									实施例14	青色3	43	20	0.00215	10	2	3	微量沉积物
实施例15	青色4	26	20	0.00130	10	0	5	无沉积物
									对比例4	青色1	86	10	0.00860	10	120	1	大量沉积物
实施例16	青色2	63	10	0.00630	10	55	1	少量沉积物
									实施例17	青色3	43	10	0.00430	10	30	1	微量沉积物
实施例18	青色4	26	10	0.00260	10	0	5	无沉积物

[表6]

洋红	记录组合物号	平均直径Dp(nm)	喷嘴直径(μm)	Dp/Dn(以μm为单位)	出料速度(m/s)	不正常喷嘴数目	图像质量评估	喷嘴表面的观察
									对比例5	洋红1	105	30	0.00350	10	77	1	大量沉积物
实施例19	洋红2	69	30	0.00230	10	2	3	少量沉积物
									实施例20	洋红3	47	30	0.00157	10	1	4	微量沉积物
实施例21	洋红4	29	30	0.00097	10	0	5	无沉积物
									对比例6	洋红1	105	20	0.00525	10	99	1	大量沉积物
实施例22	洋红2	69	20	0.00345	10	21	1	少量沉积物
									实施例23	洋红3	47	20	0.00235	10	2	3	微量沉积物
实施例24	洋红4	29	20	0.00145	10	0	5	无沉积物
									对比例7	洋红1	105	10	0.01050	10	113	1	大量沉积物
实施例25	洋红2	69	10	0.00690	10	46	1	少量沉积物
									实施例26	洋红3	47	10	0.00470	10	29	1	微量沉积物
实施例27	洋红4	29	10	0.00290	10	0	5	无沉积物

[表7]

黄色	记录组合物号	平均直径Dp(nm)	喷嘴直径(μm)	Dp/Dn(以μm为单位)	出料速度(m/s)	不正常喷嘴数目	图像质量评估	喷嘴表面的观察
									对比例8	黄色1	95	30	0.00317	10	89	1	大量沉积物
实施例28	黄色2	65	30	0.00217	10	3	3	少量沉积物
									实施例29	黄色3	48	30	0.00160	10	1	4	微量沉积物
实施例30	黄色4	27	30	0.00090	10	0	5	无沉积物
									对比例9	黄色1	95	20	0.00475	10	101	1	大量沉积物
实施例31	黄色2	65	20	0.00325	10	23	1	少量沉积物
									实施例32	黄色3	48	20	0.00240	10	2	3	微量沉积物
实施例33	黄色4	27	20	0.00135	10	0	5	无沉积物
									对比例10	黄色1	95	10	0.00950	10	125	1	大量沉积物
实施例34	黄色2	65	10	0.00650	10	55	1	少量沉积物
									实施例35	黄色3	48	10	0.00480	10	25	1	微量沉积物
实施例36	黄色4	27	10	0.00270	10	0	5	无沉积物

[表8]

青色	记录组合物号	平均直径Dp(nm)	喷嘴直径(μm)	Dp/Dn(以μm为单位)	出料速度(m/s)	不正常喷嘴数目	图像质量评估	喷嘴表面的观察
									实施例37	青色2	63	30	0.00210	1	15	2	少量沉积物
实施例38	青色2	63	30	0.00210	2	10	2	少量沉积物
									实施例39	青色2	63	30	0.00210	4	3	3	少量沉积物
实施例40	青色2	63	30	0.00210	10	2	3	少量沉积物
									实施例41	青色2	63	30	0.00210	20	0	5	少量沉积物
实施例42	青色2	63	30	0.00210	25	1	4	少量沉积物
									实施例43	青色2	63	30	0.00210	30	10	2	少量沉积物
实施例44	青色2	63	30	0.00210	40	13	2	少量沉积物
									实施例45	青色3	43	30	0.00143	1	2	3	微量沉积物
实施例46	青色3	43	30	0.00143	2	1	4	微量沉积物
									实施例47	青色3	43	30	0.00143	4	1	4	微量沉积物
实施例48	青色3	43	30	0.00143	10	1	4	微量沉积物
									实施例49	青色3	43	30	0.00143	20	0	5	微量沉积物
实施例50	青色3	43	30	0.00143	25	0	5	微量沉积物
									实施例51	青色3	43	30	0.00143	30	1	4	微量沉积物
实施例52	青色3	43	30	0.00143	40	2	3	微量沉积物
									实施例53	青色4	26	30	0.00087	1	1	4	无沉积物
实施例54	青色4	26	30	0.00087	2	0	5	无沉积物
									实施例55	青色4	26	30	0.00087	4	0	5	无沉积物
实施例56	青色4	26	30	0.00087	10	0	5	无沉积物
									实施例57	青色4	26	30	0.00087	20	0	5	无沉积物
实施例58	青色4	26	30	0.00087	25	0	5	无沉积物
									实施例59	青色4	26	30	0.00087	30	0	5	无沉积物
实施例60	青色4	26	30	0.00087	40	1	4	无沉积物

工业实用性

(1)通过使用含有具有平均直径为70nm或以下的着色剂的记录组合物，可以抑制靠近喷嘴的着色剂沉积，并且由于可以用一次通过的打印进行高速打印，可以高速获得鲜艳无白色条纹的图像，其中一次通过的打印中在一次扫描中形成一排排沿着主扫描方向排列的点。

(2)通过使用含有具有平均直径为50nm或以下的着色剂的记录组合物，可以进一步抑制靠近喷嘴的着色剂沉积，以致于用一次通过的打印甚至在进行高速打印时，可以高速获得无白色条纹并且具有较少图像密度波动的图像。

(3)通过使用含有具有平均直径为30nm或以下的着色剂的记录组合物，可以更进一步抑制靠近喷嘴的着色剂沉积物，以致于用一次通过的打印甚至在进行高速打印的情况下，可以高速获得无白色条纹并且具有进一步限制图像密度波动的图像。

(4)通过将含水有机溶剂相对于记录组合物总量的含量调节到10重量％或以上，即使记录组合物的挥发性组分蒸发，它也不会干燥，因此可以抑制靠近喷嘴的着色剂的沉积物。

(5)通过在25℃下将记录组合物的静态表面张力限制在25mN/m到50mN/m的范围内，记录组合物可以实现一定量渗出(bleeding)同时维持出料稳定性。结果，即使发生一些出料弯曲，该记录组合物渗出到会变成白色条纹的部分，由此抑制白色条纹的出现。

(6)通过在25℃下将记录组合物的粘度限制到2mPa·s到30mPa·s的范围内，该记录组合物可以实现一定量的渗出同时维持出料稳定性。结果，即使发生一些出料弯曲，该记录组合物渗出到变成白色条纹的部分，由此抑制白色条纹的出现。

(7)通过使用颜料作为着色剂，可以同时获得高的耐水性和高的耐光性。

(8)通过将着色剂选择成青色、洋红、黄色、红色、绿色和蓝色中的一种，可以获得鲜艳的彩色图像。

(9)通过使用由热能出料的喷射装置，可以获得高分辨率的图像。

(10)通过使用如上所述方法，能获得一种形成鲜艳图像而无白色条纹和图像密度波动的图像形成装置和具有这种图像的记录物。

Claims (29)

1.一种图像形成装置，包括：

一种含有分散状态着色剂的记录组合物，该着色剂含有着色剂颗粒；和

一种含有记录组合物的记录头，该记录头向记录介质喷射记录组合物，

其中该图像形成装置通过控制记录头相对于记录介质扫描以在记录介质上形成图像，着色剂颗粒的平均直径为70nm或以下，并且在一次扫描中形成一排沿着主扫描方向排列的图像点。

2.根据权利要求1的图像形成装置，其中着色剂颗粒的平均直径为50nm或以下。

3.根据权利要求1的图像形成装置，其中着色剂颗粒的平均直径为30nm或以下。

4.根据权利要求1到3中任何一项的图像形成装置，其中该记录头具有开口的出料孔，并且着色剂颗粒的平均直径Dp(μm)和该出料孔开口的尺寸Dn(μm)满足公式：Dp/Dn ≤0.003。

5.根据权利要求1到4中任何一项的图像形成装置，其中出料速度V(m/s)满足公式：2.0≤V≤30.0。

6.根据权利要求1到5中任何一项的图像形成装置，其中在25℃下记录组合物的静态表面张力为25mN/m到50mN/m。

7.根据权利要求1到6中任何一项的图像形成装置，其中在25℃下记录组合物的粘度为2mPa·s到30mPa·s。

8.根据权利要求1到7中任何一项的图像形成装置，其中通过由热能使记录组合物出料进行喷射。

9.一种图像形成方法，包括以下步骤：

提供一种含有记录组合物的记录头，该记录头向记录介质喷射记录组合物；并且

控制记录头相对于记录介质扫描，以致于在记录介质上形成图像，其中，该记录组合物含有一种分散状态的着色剂，该着色剂具有着色剂颗粒，着色剂颗粒的平均直径为70nm或以下，并且在一次扫描中形成一排沿着主扫描方向排列的图像点。

10.根据权利要求9的图像形成方法，其中着色剂颗粒的平均直径为50nm或以下。

11.根据权利要求9的图像形成方法，其中着色剂颗粒的平均直径为30nm或以下。

12.根据权利要求9到11中任何一项的图像形成方法，其中该记录头具有开口的出料孔，并且着色剂颗粒的平均直径Dp(μm)和该出料孔开口的尺寸Dn(μm)满足公式：Dp/Dn≤0.003。

13.根据权利要求9到12中任何一项的图像形成方法，其中出料速度V(m/s)满足公式：2.0≤V≤30.0。

14.根据权利要求9到13中任何一项的图像形成方法，其中在25℃下该记录组合物的静态表面张力为25mN/m到50mN/m。

15.根据权利要求9到14中任何一项的图像形成方法，其中在25℃下记录组合物的粘度为2mPa·s到30mPa·s。

16.根据权利要求9到15中任何一项的图像形成方法，其中通过由热能使记录组合物出料进行喷射。

17.一种记录组合物，包括：

一种分散状态的着色剂，该着色剂含有着色剂颗粒，其中着色剂颗粒的平均直径为70nm或以下，并且该记录组合物用于图像形成装置，该图像形成装置包括：

一种含有该记录组合物的记录头，该记录头向记录介质喷射记录组合物，

其中该图像形成装置通过控制记录头相对于记录介质扫描以在记录介质上形成图像，并且在一次扫描中形成一排沿着主扫描方向排列的图像点。

18.根据权利要求17的记录组合物，其中着色剂颗粒的平均直径为50nm或以下。

19.根据权利要求17的记录组合物，其中着色剂颗粒的平均直径为30nm或以下。

20.根据权利要求17到19中任何一项的记录组合物，其中该记录头具有开口的出料孔，并且着色剂颗粒的平均直径Dp(μm)和出料孔的开口尺寸Dn(μm)满足公式Dp/Dn≤0.003。

21.根据权利要求17到20中任何一项的记录组合物，其中出料速度V(m/s)满足公式：2.0≤V≤30.0。

22.根据权利要求17到21中任何一项的记录组合物，进一步包括含水有机溶剂，其中含水有机溶剂相对于记录组合物的总量为10重量％或以上。

23.根据权利要求17到22中任何一项的记录组合物，其中在25℃下记录组合物的静态表面张力为25mN/m到50mN/m。

24.根据权利要求17到23中任何一项的记录组合物，其中在25℃下该记录组合物的粘度为2mPa·s到30mPa·s。

25.根据权利要求17到24中任何一项的记录组合物，其中该着色剂是一种颜料。

26.根据权利要求17到25中任何一项的记录组合物，其中该着色剂具有选自青色、洋红、黄色、红色、绿色、蓝色和白色中的色彩。

27.根据权利要求17到26中任何一项的记录组合物，其中通过由热能使记录组合物出料进行喷射。

28.一种记录物，包括使用根据权利要求17到27中任何一项的记录组合物在记录材料形成的图像。

29.一种盒，包括：

权利要求17到27中任何一项的记录组合物；和一种容纳该记录组合物的容器。

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