CN1946816A - 记录液体、液体盒、液体喷射装置和液体喷射方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，经由喷嘴(42a)供应的、含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1－1.37的二元醇的EO加成物的墨水(2)，以液体小滴i的形式沉积到记录纸片材P上，使得可抑制细气泡在墨水(2)中产生以防止喷射缺陷如不喷射或歪曲喷射，因此可产生没有模糊或白点的高品质图像。

Description

记录液体、液体盒、液体喷射装置和液体喷射方法
技术领域
本发明涉及以小滴状态沉积到用于在其上记录的支持体上的记录液体，容纳该记录液体的液体盒，以及涉及到用于将包含在液体盒中的该记录液体作为小滴通过喷射口喷射到该支持体上的液体喷射装置和液体喷射方法。
背景技术
作为液体喷射装置，有喷墨打印机设备，其中记录液体，或所谓的墨水，经由墨水喷射头喷射到作为支持体的记录纸片材上，以在其上记录图像或文字/字符。该喷墨系统的打印机设备具有诸如低的运行成本、小尺寸、和容易印刷彩色图像的优点。
经由墨水喷射头喷射墨水的该喷墨系统，可通过以下实现，例如，偏转系统、空腔系统、热喷射系统、气泡-喷射(注册商标)系统、热喷墨系统、狭缝喷射系统、或触发喷射系统。基于这些各种的操作原理，墨水变成细的液体小滴，其接着经由墨水喷射头的喷射口(即，喷嘴)喷射，使得沉积到用于在其上记录图像或文字/字符片材上。
同时，对于不被喷墨记录系统中使用的记录液体停止的喷嘴的需求增加。至今已经感觉到墨水中的细泡沫代表了可能引起喷嘴堵塞的因素之一。
在墨水中，溶解了预置量的气体，如空气。如果随温度的升高，气体溶解度降低，不能溶解的气体从液体中分离形成液体中的细泡沫。具体地，当存在于适于向例如墨水喷射头、墨水导管中或在墨水喷射导管供应墨水的墨水箱中的墨水的温度增加时，溶解在液体中的气体被释放出来形成细的气泡。
当这些细气泡存在于墨水喷射头中时，产生了喷射困难，如从喷嘴中不喷射墨水或墨水的歪曲喷射，即，从喷嘴喷射的墨水路径偏离了预期的路径，结果所印刷的图像受害于白点或变得模糊不清从而降低了印刷品质。
在记录系统中，其中墨水在热能的作用下变成细的液体小滴，且所形成的液体小滴从喷嘴喷射，即，在热型或气泡喷射型记录系统中，墨水被热头迅速加热和在由墨水的膜沸腾产生的空气气泡压力下以液体小滴的形式喷射。因此，热在热头附近累加，从而在墨水导管中的墨水容易极大地增加温度，结果，以不可预见的程度产生喷射困难(如前述的不-喷射或歪曲喷射)。
为了解决这些问题，例如在日本专利公开1和2中提出了使用掺杂有低级醇的环氧丙烷加成物聚合物的含水颜料墨水。然而，这些建议不能充分地抑制细气泡和期望进一步的改善。
在专利公开3中也提出了在含水颜料墨水中加入高级脱水化醇烷氧化物的环氧乙烷加成物。在专利公开3中提出的墨水宣称在高频率的驱动过程中优越在于：喷射稳定性上、对记录纸片材的穿透性上和干燥性能。然而，如果仅仅向高级醇二元醇烷氧化物加入环氧乙烷而获得的化合物包含在该墨水中(其与专利公开1中的教导相结合)，它不可能成功地应对喷嘴被细气泡停止的问题。具体地，仅仅加入7摩尔或更多环氧乙烷获得的墨水产生剧烈的泡沫化而导致严重的喷嘴堵塞。
另一方面，用于喷墨记录系统的墨水，出现了这些需求：即使在中级纸片材(如复印纸片材或报告纸片材)上印刷的情况下，或在高级纸片材上印刷的情况下，其在印刷全过程中不仅用于防止喷嘴堵塞而且防止光密度降低、或防止边界溢出、或色斑混合。
为满足该需求，已经在例如专利公开4中提出使用作为着色剂的化合物，其通过用含有磺酸基(磺酸酯)的高聚物材料和/或含有磷酸基(磷酸酯)的高聚物材料处理不溶于水的着色剂，并且还向墨水加入包括羧酸(羧酸酯)的高聚物材料而获得。还在专利公开5中提出用具有D-甘露糖酸(D-mannuronic acid)对L-葡萄糖酸(L-guluronic acid)比率为0.5-1.2的褐藻酸掺杂而获得墨水。专利公开6中也提出在墨水中加入至少一种选自基于氟的表面活性剂、基于硅的表面活性剂和藻酸盐的表面活性剂。然而，上述公开的文献均无法达到前述的要求，仍然需要进一步的改进。
另一方面，前述有关泡沫的问题，更加明显的发生在能够在记录纸片材上进行高速打印的打印设备中，即，具有墨水喷射范围足以达到记录纸片材的宽度的基于线的打印设备(例如，见专利公开7-9)。
更具体地，与基于串联的打印设备不同(其中墨水喷射头以基本上与记录纸片材的输送方向成直角的方向扫描)，具有并列在与记录纸片材横向成直角的方向上的一行或多行喷嘴的基于线的打印机设备，用于从墨水罐传导墨水的墨水导管形成在横过记录纸片材输送的方向上，其中多个数目的每个具有喷嘴的墨水喷射头，排列在墨水导管的一侧或两侧上，墨水加热位置的数目相应于喷嘴的数目增加，使得倾向于产生细气泡。而且，墨水罐被与墨水喷射头长距离分离，同时从墨水罐到墨水喷射头的结构被复杂化使得难以除去产生的细气泡，结果出自于细气泡的不便更加明显化地出现。
对于基于线的打印机设备，从一条喷嘴线到下一条喷射液体小滴的周期短，结果需要使用对记录纸片材显示出优越穿透特性的墨水。如果该类墨水用于中质的纸片材，该墨水显示出沿着纸片材的深度(即，沿着厚度)渗入的趋势，结果光密度趋向于降低。
此外，如果在记录纸片材上，用基于线的打印机设备进行所谓的不同色彩的彩色喷墨打印，其中从一条喷嘴线到下一条喷射液体小滴的周期短，在沉积的彩色液体小滴充分渗入到纸片材主体部分之前沉积彩色液体小滴，结果，在全面打印(all-over printing)中在各种色彩之间倾向于产生边界溢出或色斑混合(speckled color mixing)。
专利公开1：日本专利公开2001-2964
专利公开2：日本专利公开H10-46075
专利公开3：日本专利公开H7-70491
专利公开4：日本专利公开2000-154342
专利公开5：日本专利公开H8-290656
专利公开6：日本专利公开H8-193177
专利公开7：日本专利公开2002-36522
专利公开8：日本专利公开2001-315385
专利公开9：日本专利公开2001-301199
发明内容
本发明的目标是提供一种记录液体，由此可以克服相关领域内的前述问题。
本发明的另外一个目标是提供一种记录液体，其仅在较小的程度上受到发泡的影响，在喷射稳定性上优越、在作为支持体的中级纸片材上在多色印刷图像或文字/字符的情况下表现出高的光密度，且其在印刷全过程中没有边界溢出或色斑混合从而适于高品质地印刷，并且提供含有该记录液体的液体盒、能够有效的使用含在该液体盒中的记录液体高品质印刷的方法和装置。
本发明提供以液体小滴的状态沉积在其上用于记录的支持体上的记录液体，包含着色物质、分散该着色物质的溶剂、和二元醇(dihydric alcohol)的环氧乙烷加成物，其含有9个或更少个碳原子的烃基且具有无机值(IV)对有机值(OV)的I/O比率不小于1且不大于1.37。
本发明还提供安装到液体供应装置的液体盒，用于操作成为用于该液体供应装置的记录液体的供应源，将该液体供应装置设置到适于喷射保持在液体容器中的记录液体的液体喷射装置上，以液体小滴形式喷射，并在支持体上沉积所喷射的墨水，以实现记录。该记录液体包含着色物质、分散该着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
本发明还提供液体喷射装置，其包含喷射设备，该设备包括用于存储记录液体的液体室、用于供应该记录液体到液体室的供应部、一个或多个设置到该液体室以喷出存储在液体室的记录液体的压力产生元件、和喷射口，用于喷射压力产生元件从液体室喷出的记录液体作为液体小滴到支持体的主表面上、和连接到喷射设备的液体盒用于操作为记录液体的供应源。该记录液体包含着色物质、分散该着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少碳原子烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
本发明还提供液体喷射方法，应用了该液体喷射装置，包含喷射设备，包括用于存储记录液体的液体室、用于供应该记录液体到液体室的供应部分、一个或多个设置到该液体室以喷出存储在液体室的记录液体的压力产生元件、和喷射口，用于喷射压力产生元件从液体室喷出的记录液体作为液体小滴到支持体的主表面上，和连接到该喷射设备的液体盒用于操作为记录液体的供应源。该记录液体包含着色物质、分散该着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少碳原子烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
因此，根据本发明，其中该记录液体含有二元醇的环氧乙烷加成物，具有9个或更少个碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37，使得可能防止细气泡在该记录液体中产生，同时也使得可能防止喷射缺陷，如记录液体从喷射口不喷射或歪曲喷射。结果，根据本发明，归因于记录液体中产生的细气泡的喷射缺陷可被防止以消除模糊或白点的产生，即，因为记录液体可显示出对支持体优越的润湿性，可以在全面打印中获得没有边界溢出或色斑混合的高光密度的高品质记录。
本发明其它的目的和具体的优点将从其优选实施方式的下述解释中更加明显，特别是参考其附图。
附图说明
图1是示出实施本发明的打印机设备的截面的图。
图2是示出设置到打印机设备上的打印头(head cartridge)的截面的图。
图3是示出打印头的横截面的图。
图4说明用于计算化学式4的I/O比率的方法。
图5说明用于计算化学式5的I/O比率的方法。
图6说明用于计算化学式6的I/O比率的方法。
图7说明用于计算化学式11的I/O比率的方法。
图8说明用于计算化学式13的I/O比率的方法。
图9说明用于计算化学式15的I/O比率的方法。
图10说明用于计算化学式16的I/O比率的方法。
图11(A)和11(B)是示出当墨水罐位于打印头时墨水供应单元的示意图，图11(A)示出供应端口处于打开状态的墨水供应单元和图11(B)示出供应端口处于关闭状态的墨水供应单元。
图12是示出打印头中墨水罐和墨水喷射头之间关系的示意图。
图13(A)和13(B)是示出墨水罐连接部的横截面图，图13(A)示出了处于关闭状态的阀和图13(B)示出了处于打开状态的阀。
图14是示出墨水喷射头结构横截面的图。
图15(A)和15(B)是示出墨水喷射头的示意性横截面图，图15(A)示出其中在放热性电阻中产生空气气泡的状态和图15(B)示出状态其中墨水液体小滴已经从喷嘴喷射。
图16是打印机设备的部分透视侧视图。
图17是打印机设备控制循环的示意性方框图。
图18是说明打印机设备打印操作的流程图。
图19是打印机设备的部分透视侧视图，其中墨头帽处于打开状态。
具体实施方式
参照附图，将详细解释实施本发明的记录液体、液体盒、液体喷射装置和液体喷射方法。喷墨打印设备(以下指打印机设备1)示于图1中，喷射例如墨水到以设定的方向运行的记录纸片材P上，以打印图像或文字/字符于其上。而且，该打印机设备1是所谓的线-基打印机，包括多个数目的沿着记录纸片材P宽度基本上成线状并列设置的墨水喷射口(喷嘴)，即，以图1中箭头W指示的方向，保持在记录纸片材P上的打印宽度。
参照图2和3，该打印机设备1包括喷墨打印打印头(以下指打印头3)用于喷射墨水2，其作为记录液体以记录图像或文字/字符到记录纸片材P上，和用于在其上安装打印头3的打印机主体单元4。在本打印机设备1中，打印头3可从打印机主体单元4安装或拆卸，同时墨水罐11y、11m、11c和11k可从打印头3安装或拆卸。这些墨水罐是液体盒，其含有墨水2，用作用于打印头3的墨水供应源。与打印机设备1使用的是用于黄色的墨水罐11y、用于品红的墨水罐11m、用于青色的墨水罐11c和用于黑色的墨水罐11k。该可从打印机主体单元4安装或拆卸的打印头3和可从打印头3安装或拆卸的该墨水罐11y、11m、11c和11k，是耗材。
对于打印机设备1，装入到适于容纳一叠多张记录纸片材P的纸盘(tray)55a中的记录纸片材P，可安装到纸盘装入单元5中，其设置在打印机主体单元4的前底部部分，用于将记录纸片材P供应到打印机主体单元4内。当纸盘55a位于在打印机主体单元4的前表面上的纸盘装入单元5时，记录纸片材P由纸片材供应/释放机构54经由纸片材供应端口55供应到打印机主体单元4的背表面侧。传送到打印机主体单元4的背表面侧的该记录纸片材P，具有由如后述的反向辊83反转的运行方向，且从打印机主体单元4的背表面侧前进到朝向前侧的上行的运行路径上。在该记录纸片材P从打印机主体单元4的背表面侧朝向其前表面前进，又被从提供在该打印机主体单元4前表面的释放口56释放之前，相应于输入的文字/字符数据的打印数据(如后文将解释的，该数据从信息处理设备69，如个人电脑输入)被作为文字/字符打印到该如此前进的记录纸片材P上。
作为打印中的记录液体的墨水2，含有着色剂材料，如用作着色物质的各种颜料或水溶性染料，用于分散该着色剂材料的溶剂，和二元醇的环氧乙烷(EO)加成物，其具有范围是1-1.37的无机值(IV)对有机值(OV)比率，以下指I/O比率。
作为着色剂材料，本领域公知的染料、颜料或着色聚合物的细颗粒，可单独使用或作为混合物使用。具体地，优选水溶性染料。作为该水溶性染料，主要从在水中的溶解度、着色性和着色坚牢度考虑，可选择或使用任何酸性染料、直接染料、碱性染料、反应染料或食用染料。
具体地，黄色水溶性染料可列举为，例如，C.I.酸性黄17、23、42、44、79和142，C.I.食品黄3和4，C.I.直接黄1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142和144，C.I.直接橙26、29、62和102，C.I.碱性黄1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87和91，C.I.反应黄1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65和67。
品红水溶性染料可列举为，例如，C.I.酸性红1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254和289，C.I.食品红、7、9和14，C.I.直接红1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225和227，C.I.碱性红2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109和112，以及C.I.反应红1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96和97。
青色水溶性染料可列举为，例如，C.I.酸性蓝9、29、45、92和249，C.I.直接蓝1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199和202，C.I.碱性蓝1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147和155，和C.I.反应蓝1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80和95。
黑色水溶性染料可列举为，例如，C.I.酸性黑1、2、7、24、26和94，C.I.食品黑1和2，C.I.直接黑19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、168和171，和C.I.碱性黑3、4、7、11、12和17。
前述的着色剂向墨水2的加入量为占墨水2总质量重量的1质量重％-10质量重％，优选为3质量重％-5质量重％。且考虑到以下确定：例如，粘度、干燥性能、墨水着色性能的喷射稳定性和打印物的保存稳定性。
虽然墨水2以溶解于作为溶剂的水中使用，也可以使用公知的有机溶剂，可单独也可组合使用，以赋予墨水2需要的着色剂的物理性能，改善的分散性和水溶解性以及防止墨水2干燥。
更具体地，该用作溶剂的有机溶剂，可列举为，例如，低级醇、如乙醇、2-丙醇、多元醇、如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇或石油醇(petriol)，多元醇烷基醚，如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚(buthylether)、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、或丙二醇单苯醚，多元醇烯丙基醚，如乙二醇单苯醚或乙二醇单苄基醚，含氮杂环化合物，如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉、ε-己内酰胺或γ-丁内酯，酰胺，如甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺，胺，如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙胺、二乙胺或三乙胺，和含硫化合物，如二甲亚砜、环丁砜或硫代二乙醇。
墨水2中前述有机溶剂的加入量为5质量重％-50质量重％，优选为10质量重％-35质量重％，基于墨水2总的质量重量。如同着色剂的情形一样，考虑到墨水2的粘度，干燥性能或喷射稳定性确定。
具有碳原子数目不大于9的烃基、且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O为1-1.37的二元醇EO加成物的实例，包括由化学式4-8示出的有机化合物，其可单独使用也可组合使用：
Figure A20058000102200141
其中m+n＝2。
Figure A20058000102200142
其中m+n＝4。
Figure A20058000102200151
其中m+n＝6。
其中m+n＝2。
其中m+n＝3。
虽然原因不明，如上所述含有前述二元醇的EO加成物的墨水2，可以如后述抑制细气泡的产生以防止喷嘴42a被细气泡阻止，喷嘴42a被细气泡阻止的结果为墨水喷射失败，如墨水不从喷嘴42a喷射或喷射的墨水偏离了预期的方向而导致喷射偏差，可阻止获得优越的喷射稳定性。而且，虽然原因也不明朗，在如上述含有二元醇的EO加成物的墨水2中，在全面打印中通过在记录纸片材P其上沉积而记录(即，打印)得到的图像的光密度变得较高，而抑制边界溢出或色斑混合以获得打印的高品质图像。
而且，含有碳原子数目不大于9且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物的墨水2，该二元醇的EO加成物，具有异-支化或叔-支化的烃基，如由化学式9-16所示，该墨水可进一步改善喷射稳定性，使得得到的打印图像可具有更高的品质，因为该二元醇EO加成物的空间化学结构进一步制止了细气泡的产生。特别的，作为墨水2，优选含有由化学式11-16表示的化合物作为碳原子数不大于9且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物。随着墨水含有单独的或组合的这些化合物，可产生优异的操作和效果。
其中m+n＝2。
Figure A20058000102200162
其中m+n＝3。
Figure A20058000102200163
其中m+n＝2。
Figure A20058000102200164
其中m+n＝6。
其中m+n＝2。
其中m+n＝5。
Figure A20058000102200172
其中m+n＝2。
其中m+n＝6。
如果，在墨水2中含有的二元醇的EO加成物，碳原子数目超过9，依赖于有机化合物的含量，该墨水2粘度增加，墨水2对记录纸片材P的穿透性倾向于恶化。同时，在该二元醇的EO加成物中，碳原子数目自发地通过I/O比率值确定。
碳原子数不大于9且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，优选含有0.1质量重％-5质量重％的量，更优选地，含有0.5质量重％-3质量重％的量，基于墨水2的总质量重量。如果该二元醇的EO加成物含量的小于0.1质量重％，变得难以获得前述的有利操作和结果。如果相反地二元醇的EO加成物的含量大于5质量重％，墨水2倾向于较高的粘度和恶化对记录纸片材P的穿透性。
无机值(IV)和有机值(OV)可从对有机概念图的讨论中找到，例如在Yoshio Koda的：“系统有机定性分析-基础和应用”中，其由SANKYOPublishing Co.Ltd.出版，1984；Fujita和Akatsuka，“系统有机定性分析(用于混合物)”中，由Kazama-Shobou出版(1974)；Nonuhiko Kuroki，“染料理论化学”，由Maki-Shoten出版，1966；Tobita和Uchida，“精细化学”，Maruzen(1982)以及Inoue，Uehara和Minami，“有机化合物分离方法”，由Shoukabou出版，1990。
该有机概念图相关于从‘无机性质’与‘有机性质’的结合而理解目标有机化合物的物理性质的技术，该‘无机性质’通过亲电力代表了有机化合物的物理和化学性质的程度，该‘有机性质’通过范德华力代表了有机化合物的物理和化学性质的程度。
即，对于I/O，如果给定化合物的无机值(IV)增加，其适于被极化而更容易地溶于水中，如果给定化合物的有机值(OV)增加，该化合物亲油性增加且降低了水中的溶解性，同时变得更容易溶解于有机溶剂中。
结果，在墨水2含有的二元醇的EO加成物中，如果I/O比率小于1，该化合物倾向于降低亲水性质和在墨水2中分离，接着该化合物形成小油滴而恶化墨水的喷射稳定性，如堵塞喷嘴42a。如果相反地I/O比率超过1.37，该EO加成物倾向于降低疏水性质产生在墨水2中生成细气泡的倾向，因而又降低了喷射稳定性。
该二元醇EO加成物的I/O值基于前述Yoshio Koda的：“系统有机定性分析-基础和应用”第13页的表1.1计算。
示出于前述Yoshio Koda的：“系统有机定性分析-基础和应用”第13页的表1.1在此以表1和2示出。在Yoshio Koda：“系统有机定性分析-基础和应用”的参考材料中，碳原子有机值设定为2.0，虽然这没有示出于表1和2中。在这些表1和2中，所表述的是对于异支化和叔支化，这些异和叔支化位于端部。然而，可认为这些支化不但位于端部也在C-链中。
在计算二元醇的EO加成物的I/O值中，该二元醇的EO加成物(IV)的无机值(I/O)可通过加和从表1和2的含在二元醇的EO加成物中的无机基团的无机值的总量得出。该二元醇的EO加成物的有机值(OV)可从碳原子的有机值得出。在该二元醇的EO加成物包括有机/无机基团的情形下，即，无机基团表现有机性质的情形下，从表1和2中得出的有机/无机基团的无机值，加和到从无机基团中得出的无机值上，同时该有机/无机基团的有机值(OV)加和到碳原子的有机值(OV)上。所得的无机值(IV)接着被有机值(OV)相除以得到二元醇EO加成物的I/O。通过计算I/O值二元醇的EO加成物，基于表1和2，可获得下述表1。
表1
  无机基团   值   有机/无机基团   值
  有机   无机
  轻金属(盐)   500或更多   R4Bi-OH   80   250
  重金属(盐)，胺和NH4盐   400或更多   R4Sb-OH   60   250
  -AsO3H2，＞AsO2H   300   R4As-OH   40   250
  -SO2-NH-CO-，-N＝N-NH2   260   R4P-OH   20   250
  ＝＞N+-OH，-SO3H，-NH-SO2-NH-   250   -OSO3H   20   220
  -CO-NH-CO-NH-CO-   250   ＞SO2   40   170
  -＞S-OH，-CO-NH-CO-NH-   240   ＞SO   40   140
  -SO2-NH-   240   -CSSH   100   80
  -CS-NH-*，-CO-NH-CO-*   230   -SCN   90   80
  ＝N-OH，-NH-CO-NH-*   220   -CSOH，-COSH   80   80
  ＝N-NH-*，-CO-NH-NH2   210   -NCS   90   75
  -CO-NH-*   200   -Bi＜   80   70
  -＞N→O   170   -NO2   70   70
  -COOH   150   -Sb＜   60   70
  内酯环   120   -As＜，-CN   40   70
  -CO-O-CO-   110   -P＜   20   70
表2
 无机基团   值   有机/无机基团   值
  有机   无机
 蒽和菲核   105   -O-[-CH2-CH2-O-]-CH2-   30   60
 -OH   100   -CSSΦ   130   50
 ＞Hg(共价键)   95   -CSOΦ，-COSΦ   80   50
 -NH-NH-，-O-CO-O-   80   -NO   50   50
 -N＜(-NH2，-NHΦ，-NΦ2)胺性质   70   -O-NO2   60   40
 ＞CO   65   -NC   40   40
 -COOΦ，萘和喹啉核   60   -Sb＝Sb-   90   30
 ＞C＝HN   50   -As＝As-   60   30
 -O-O-   40   -P＝P-，-NCO   30   30
 -N＝N-   30   -O-NO，-SH，-S-   40   20
 -O-   20   -1   80   10
 苯核(普通的芳香性单环)   15   -Br   60   10
 环(普通的非芳香性单环，角度不相关)   10   ＝S   50   10
 三键   3   -Cl   40   10
 双键   2   -F   5   5
  异支化*＞-   -10   0
  叔支化*-＞-   -20   0
注意：表1和2中，无机基团中的碳加和到有机，条件是有机/无机中的碳认为已经在有机/无机中加入。
*应用到非-环部分。*应用到末端部分。
在括号[]中的值。
表3
  二元醇的EO加成物   无机值(IV)   有机值(OV)   I/O
  化合物4   240   240   1.00
  化合物5   360   300   1.20
  化合物6   480   360   1.33
  化合物7   240   200   1.20
  化合物8   300   230   1.30
  化合物9   240   200   1.20
  化合物10   300   230   1.30
  化合物11   240   240   1.00
  化合物12   480   360   1.33
  化合物13   240   230   1.04
  化合物14   420   320   1.31
  化合物15   240   240   1.00
  化合物16   480   360   1.33
如上表3，现在解释计算化学式4-16的I/O值的具体方法。
化学式4含有两个-OH基团和两个-O-基团，作为无机基团，和12C原子，作为有机基团，如图4所示。由于作为无机基团的OH基团的无机值是20，化学式4的无机值(IV)IV＝100×2(2为OH基团的数目)+20×2(2为O原子的数目)＝240。因此，化学式4的I/O＝240/240＝1.00。
化学式5包括作为无机基团的两个-OH基团和两个-O-基团和两个-O-基团，作为有机/无机基团的两个-O-CH2-CH2-基团，以下指‘EO’，和形成有机基团的12个C原子，如图5中所示。在计算EO数目中，第一醚链接部从主链排除和第二以及后续的醚链接部分算作EO。从表1和2中，该EO的IV和OV分别是60和30。化学式5的IV＝100×2(2为OH基团数目)+20×2(2为O原子数目)+60×2(2为EO数目)＝360。化学式5的OV＝20×12(12为C原子数目)+30×2(2为EO数目)＝300。因此，该化学式的I/O＝360/300＝1.2。
参照图6，化学式6与化学式5类似除了含有比化学式5多两个作为有机/无机基团的EO，因此相应地解释对具体的计算I/O值方法。化学式6的IV为IV＝480。化学式6的OV为OV＝360。因此，化学式6的I/O＝480/360＝1.33。
化学式7与化学式4类似，除了含有比化学式4少两个作为构成有机基团的原子的C外，具有的C原子数为10，因此相应地解释对具体的计算I/O值方法。化学式6的IV为IV＝240。化学式6的OV为OV＝200。因此，化学式7的I/O＝240/200＝1.20。
化学式8与化学式4类似，除了含有比化学式4少两个作为构成有机基团的原子的C外，具有的C原子数为10，而且还含有一个EO基团作为有机/无机基团，因此相应地解释对具体的计算I/O值方法。化学式8的IV为IV＝300。OV为OV＝230。因此，化学式8的I/O＝300/230＝1.30。
对于化学式9和10，其如后文所解释的不同于化学式15，仅作为构成有机基团的C原子数目，或作为有机/无机基团的EO数目，因此，将紧接着计算该化学式I/O比率的方法解释。
化学式11具有作为有机基团的两个-OH基团和两个-O-基团，13个构成有机基团的碳原子，和两个异支化体。从上述表1和2，该异支化的OV是-10。由此，化学式11的IV为IV＝100×2(2为OH数目)+20×2(2为O原子数目)＝240。化学式11的OV为OV＝20×13(C原子数目)+(-10)×2(2为异支化的数目)＝240。因此，该化学式的I/O为I/O＝240/240＝1.00。
对于化学式12，该化学式与化学式11类似，除了比化学式11多四个作为有机/无机基团的EO基团，且含有四个EO基团，因此具体的计算I/O的方法在此不作具体地说明。化学式12的IV为IV＝480。化学式12的OV为OV＝360。因此，该化学式I/O＝480/360＝1.33。
如图8所示，化学式13具有作为无机基团的两个-OH和两个-O-基团，构成有机基团的12个碳原子，和异支化。由此，该化学式IV为IV＝100×2(2为OH基团数目)+20×2(2为O原子数目)＝240。化学式13的OV为OV＝20×12(12为C原子数目)+(-10)×1(1为异支化数目)＝230。因此，化学式13的I/O为I/O＝240/230＝1.04。
化学式14类似于化学式13，除了具有比化学式13多三个作为有机/无机基团的EO基团外，且具有三个EO基团。因此，相应地解释计算具体的I/O比率值的方法。化学式14的IV为IV＝420。化学式14的OV为OV＝320。因此，化学式14的I/O＝420/320＝1.31。
如图9所示，化学式15具有作为无机基团的两个-OH基团和两个-O-基团，构成有机基团的13个C原子，和一个叔支化。从上表1和2，该叔支化的OV为-20。因此，化学式15的IV为IV＝100×2(2为OH基团数目)+20×2(2为O原子数目)＝240。化学式15的OV为OV＝20×13(13为C原子数目)+(-20)×1(1为叔基数目)＝240。因此，化学式15的I/O＝240/240＝1.00。
如图10所示，化学式16类似于化学式15，除了比化学式15多四个作为有机/无机基团的EO基团外，且具有四个EO基团。因此，相应地解释计算具体的I/O比率值的方法。化学式16的IV为IV＝480。化学式16的OV为OV＝360。因此，化学式16的I/O＝480/360＝1.33。
化学式9类似于化学式15，除了比化学式15少两个作为有机基团的EO基团，且具有11个碳原子。因此，相应地解释计算具体的I/O比率值的方法。化学式9的IV为IV＝240。化学式16的OV为OV＝200。因此，化学式9的I/O＝240/200＝1.20。
化学式10类似于化学式15，除了比化学式15少两个构成有机/无机基团的C原子作为有机基团，具有11碳原子，也具有一个作为有机/无机基团的EO基团。因此，相应地解释计算具体的I/O比率值的方法。化学式10的IV为IV＝300。化学式10的OV为OV＝300。因此，化学式9的I/O＝300/230＝1.3。
从该I/O值看出，上述计算方法中得出，对于以上化学式4-16的二元醇的EO加成物其I/O值不小于1且不大于1.37，且当含在墨水2时，该加成物抑制墨水2中产生小油滴或细气泡，使得可以防止喷射失败，如不-喷射或喷射偏差。
作为具有碳原子数不大于9的烃基且I/O值为1-1.37的二元醇的EO加成物，示出了化学式4-16显示的有机化合物。然而本发明不限于这些有机化合物。即，该具有I/O值为1-1.37且烃基碳原子数不大于9的二元醇的EO加成物，可相比于化学式4-16的那些化合物用作具有有利的操作和效果的墨水2的表面活性剂。
在25℃环境下，墨水2在20Hz的动态表面张力(γ20)(dynamic surfacetension)，即，当空气气泡每50毫秒产生时的表面张力，和在1Hz的动态表面张力(γ1)，即，当空气气泡每秒产生时的表面张力，分别设定为不小于30mN/m和不大于38mN/m。对具有这些动态表面张力值的墨水2，光密度变得更高，同时在全面打印中可进一步抑制边界溢出和色斑混合。其原因是，与上述含在墨水2中的烃基碳原子数不大于9且I/O值为1-1.37的二元醇的EO加成物的作用和效果结合，墨水2穿透进记录纸片材P的速率，换言之，墨水2从其沉积位置沿着记录纸片材P厚度方向和平面方向、沿着纸浆纤维的扩散变得均匀。
注意动态表面张力可测量通过例如按照已知的原理制造的动态表面张力计来测量动态表面张力，如在例如日本未审专利公开63-31237中所公开的。例如，可使用由KRUSS制造的、能够通过最大气泡压力方法测量动态表面张力的动态气泡压力表面张力计(商品名：BP-2)，或由LAUDA制造的动态表面张力测量装置(商品名：MPT2)。
在墨水2中，通过选择具有9个或更少碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物的类别，或通过调节含有在墨水2的加成物的量而对动态表面张力可进行基本的调节。然而，在难以满意地调节动态表面张力的情况下，可以通过加入通常使用的表面活性剂，只要该已知的表面活性剂不降低可由该具有羟基的二元醇的EO加成物产生的操作和效果，该加成物具有9个或更少个碳原子且I/O值为1-1.37。该通常使用的表面活性剂实例包括特定的基于酚的非离子表面活性剂，如多环酚类乙氧基化物，基于酯的非离子表面活性剂，如甘油酯的环氧乙烷加成物、聚乙二醇油酸酯、聚氧亚烷基塔罗酸酯(taloate)、山梨糖醇月桂基酯、山梨糖油基酯、和聚氧亚乙基山梨糖油基酯、基于酰胺的非离子表面活性剂，如椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、和聚氧亚乙基椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和聚氧亚乙基椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、乙炔乙二醇和其环氧乙烷加成物，阴离子表面活性剂，如乙醇硫酸钠盐、高级醇硫酸钠盐、聚氧亚乙基烷基苯醚磺酸酯铵盐、和烷基苯磺酸钠盐，阳离子表面活性剂，如单长链烷基阳离子、双长链烷基阳离子或烷基胺氧化物、和双亲性表面活性剂，如月桂基酰氨基丙基乙酸甜菜碱和月桂基氨基乙酸甜菜碱。这些已知的表面活性剂可单独使用或混合使用。
前述的已知表面活性剂加入量为不大于30质量重％和优选不大于20质量重％量，基于含在墨水2中具有9个或更少碳原子的烃基且I/O比率值为1-1.37的二元醇的EO加成物的总重。如果该已知表面活性剂加入量超过具有9个或更少碳原子的烃基且I/O比率值为1-1.37的二元醇的EO加成物总重的30质量重％，在全面打印中光密度的降低和边界溢出或色斑混合的危险高。
除了前述的着色剂、溶剂、二元醇的EO加成物，用作表面活性剂，其具有9个或更少碳原子的烃基且还具有I/O比率值为1-1.37、和通常使用的表面活性剂外，还可向墨水2加入粘度调节剂、pH调节剂、杀菌剂、防锈剂或防霉剂。具体地，粘度调节剂和pH调节剂可例举为蛋白质、如白明胶和酪蛋白，天然橡胶，如阿拉伯胶，纤维素衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟甲基纤维素，天然高聚物材料，如木质素磺酸酯或虫胶、聚丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮。这些可单独使用或组合使用。杀菌剂、防锈剂或防霉剂可例举为苯甲酸、二氯苯、六氯苯、山梨酸、对-羟基苯甲酸酯和乙二胺四乙酸酯(EDTA)，这些可单独使用或组合使用。
上述墨水2可通过如下制备：以预定的比例混合前述的着色剂、溶剂和具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，在加热到室温或温度为40℃-80℃下，如通过螺旋杆搅拌以及分散该所得物。
参照图2和3，如上述制备的墨水2，装入到每个墨水罐中。注意黄色墨水装入到墨水罐11y、品红色墨水装入到墨水罐11m、青色墨水装入到墨水罐11c和黑色墨水装入到墨水罐11k。
现将参照附图说明可从构成打印机设备1的打印机主体单元4上安装和拆卸的打印头3、和墨水罐11y、11m、11c和11k。
用于在记录纸片材P上打印的打印头3从打印机主体单元4的上表面侧安装，即，从图1的箭头A方向，并且喷射墨水2到通过纸片材供应/释放机构54送入的记录纸片材P上，以喷射墨水2而完成打印。
打印头3通过压力产生设备产生的压力将墨水2粉碎为极细的颗粒，例如电-热转换类型或电-机械转换类型装置，以喷雾墨水作为细的小滴到如记录纸片材P的支持体的主表面上。具体地，如图2和3所示，打印头3包括主要盒体单元21，其上安置了作为容器的墨水罐11y、11m、11c和11k，其每个充有墨水2。以下，该墨水罐11y、11m、11c和11k也将简称为墨水罐11。
可从打印头3安装和拆卸的墨水罐11，包括由注射模塑例如对墨水表现出强度和耐受性的树脂材料(如聚丙烯)而制备的罐容器12。该罐容器12形成为基本矩形的形状，具有基本上等于记录纸片材P的宽度尺寸的尺寸，沿着其纵向方向滑动，由此增加其中储存的墨水容量。
具体地，该形成墨水罐11的罐容器12，设置有装有墨水2的墨水储槽13、从墨水储槽13供应墨水2到打印头3的主要盒体单元21中的墨水供应单元14、用于从外部摄取空气进入该墨水储槽13的一系列联通端口15、用于引导摄入的空气经由联通端口15进入墨水储槽13的空气进入导管16、用于在联通端口15和空气进入导管16之间暂时存储墨水2的墨水储仓17、用于由主要盒体单元21保持墨水罐11的保持挡板(lug)18和接合台阶19。
由高度气密性的材料形成的墨水储槽13，限定了其中装入墨水2的空间。该墨水储槽13形成为基本上矩形的形状，其具有长侧尺寸基本上等于记录纸片材P的宽度尺寸，沿着纵向方向滑动，即，沿着图3中箭头W指示的方向。
墨水供应单元14设置于墨水储槽13下表面的中部。该墨水供应单元14基本上突出成喷嘴形并保持与墨水储槽13的联通。喷嘴末端安装成如后述的打印头3的连接部26以连接墨水罐2的罐容器12和打印头3的主要盒体单元21。
参照图11A和11B，墨水供应单元14设置有供应端口14b以供应墨水2到墨水罐11的底表面14a。该底表面14a上，设置有阀14c用于开/闭供应端口14b，卷曲弹簧14d用于使阀14c在接近供应端口14b的方向偏转，和开/闭栓14e以开/闭阀14c。如图11A所示，在先于将墨水罐11安装到打印头3的主要盒体单元21的阶段，连接到打印头3的连接部26以供应墨水2的供应端口14b，在作为偏压组件的弯曲弹簧14d的偏压下，由已经被偏置到接近供应端口14b方向的阀14c关闭。如图11B所示，当墨水罐11装入到主要盒体单元21时，由形成打印头3的主要盒体单元21的连接部26的上部，以与弯曲弹簧14d的偏转方向相反的方向上提升开/闭栓14e。如此提升的开/闭栓14e，升起了阀14c，对抗了弯曲弹簧14d的偏压，以打开了供应端口14b。这连接了墨水罐11的墨水供应单元14到打印头3的连接部26上，用于建立墨水储槽13和墨水仓31的联通从而能够把墨水2供应到墨水仓31。
当墨水罐11从打印头3的连接部26脱出时，即，当墨水罐11从打印头3的承载部22拆卸时，由开/闭栓14e提升状态的阀14c被停止，使得阀14c以弯曲弹簧14d的偏转方向向关闭供应端口14b的方向移动。这阻止了墨水2从墨水储槽13的内部泄漏，即使是在刚刚把墨水罐11装载到主要盒体单元21之前其中墨水供应单元14的末端被导向成向下的状态下。当墨水罐11从主要盒体单元21脱出时，阀14c立即关闭了供应端口14b，因此墨水2可防止从墨水供应单元14的末端泄漏。
参照图3，联通端口15是空气摄入端口，用于将空气从墨水罐11外摄入到墨水储槽13。联通端口15设置在朝外的罐容器12上表面的预设位置上。当该墨水罐装载到承载部22时，此处时在该容器上表面的中部，使得联通端口朝外以摄入外界的空气即使是当墨水罐安装到承载部22时。当墨水罐11装入到主要盒体单元21上和墨水2从墨水储槽13流下朝向主要盒体单元21时，该联通端口15以相应于在墨水储槽13中的墨水2减少量的量摄入空气到该墨水罐。
空气入口导管16设成墨水储槽13和联通端口15之间的联通以引入在联通端口15处摄入的空气到墨水储槽13中。因此，即使如果当墨水罐11装载到主要盒体单元21上时，墨水2供应给打印头3的主要盒体单元21，使得墨水储槽13中墨水2的量减少而减少了内部压力，空气经由空气入口导管16引入到墨水储槽13中，使得内压力保持在平衡状态以保证适当的墨水2供应到主要盒体单元21。
墨水储仓17设置在联通端口15和空气入口导管16之间用于暂时存储墨水2，这样，当墨水2从与墨水储槽13联通的空气入口导管16漏出时，墨水2不会急促地流出。该墨水储仓17为菱形，其长对角线沿墨水储槽13的纵向方向伸展。入口导管16位于墨水储仓的顶点，位于墨水储槽13的最低点，即，在菱形短对角线的较低端上，使得从墨水储槽13引入的墨水2将再次存储在墨水储槽13中。联通端口15设置在菱形短对角线的最上端处使得从墨水储槽13引入的墨水2难以通过端口15向外泄漏。
保持挡板18设置在一个墨水罐11的短侧上并且与接合开口24a接合，该接合开口形成于打印头3的主要盒体单元21的闩杆24上。保持挡板18具有上表面，其形成为基本上以与墨水储槽13侧表面呈直角伸展的平面，同时具有从该侧表面向上表面倾斜的下表面。
接合台阶19设置在墨水罐11的上部，在承载保持挡板18侧面的相反侧面上。接合台阶19由连接到罐容器12的上表面的倾斜表面19a制成，通过平面19b连续到倾斜表面19a的另外一侧并且基本上平行于罐容器12的上表面伸展。因为墨水罐11提供有接合台阶19，其设置有平面19b的侧表面低于罐容器12的上表面一个台阶。由该台阶使得墨水罐与主要盒体单元21的接合部23接合。当墨水罐嵌入到打印头3的承载部22时，接合台阶19设置在墨水罐的嵌入侧面上。该接合台阶与打印头3的承载部22的接合部23接合使得当墨水罐11安装到承载部22上时用作转动支点。
除了以上组成部分外，上述墨水罐11包括，剩余墨水量检测单元用于检测在墨水储槽13中的墨水2的剩余量，和区分单元用于区分墨水罐11y、11m、11c和11k。
打印头3，其上装载墨水罐11y、11m、11c和11k，如上述分别装入黄、品红、青色和黑色墨水2，现将详细描述如下。
打印头3由前述墨水罐11和主要盒体单元21制成，如图2和3所示。该主要盒体单元21包括装载区22y、22m、22c和22k，其上装载到墨水罐11。当这些装载区作为整体指代时，它们以下简称为承载部22。主要盒体单元21还包括接合部23和闩杆24以确保墨水罐11、用于将墨水罐11偏转到流出方向的偏压组件25、连接到墨水供应单元14使得供应有墨水2的连接部26、用于喷射墨水2的墨水喷射头27、和用于保护墨水喷射头27的墨头帽28。
其上装载着墨水罐11的承载部22，具有基本上凹陷的上表面用作用于墨水罐11的插入/喷射开口。在该凹陷的上表面中，在基本上垂直于记录纸片材P宽度的方向上以相邻的位置排布了四个墨水罐11，即，在沿着记录纸片材P的送入方向的方向上。其中装载着墨水罐11的承载部22，具有如同墨水罐11的沿着打印宽度伸长的长度。该墨水罐11装入和装载到主要盒体单元21中。
承载部22是其中墨水罐11装载的区域，如图2所示。该装载部分的区域，其上分别装载用于黄色的墨水罐11y、用于品红的墨水罐11m、用于青色的墨水罐11c和用于黑色的墨水罐11k，分别标为22y、22m、22c和22k。装载区22y、22m、22c和22k由分隔物22a彼此分开。同时，考虑到通常消耗较大量的黑色墨水，用于黑色的墨水罐11k具有较大的厚度以装入较大量的墨水，因此用于黑色的墨水罐11k宽度大于其余的墨水罐。因此，装载区22k宽度比其余的装载区22y、22m、22c、22k宽以保持墨水罐11k的厚度。
如图3所示，其上装载墨水罐11的承载部22的开口端，设置有接合部23。该接合部23设置在承载部22的纵向端处使得与墨水罐11的接合台阶19接合。通过斜插墨水罐11到承载部22中，该墨水罐11可安装到承载部22，首先斜插的是墨水罐11的接合台阶19。没有提供接合台阶19的墨水罐11的侧面可接着转向承载部22，用墨水罐11的接合台阶19处的接合点作为转动支点，以装载墨水罐到承载部22上。以此方式，墨水罐11可容易地安装到承载部22上。
闩杆24通过弯曲弹簧片形成并且设置在相反于接合部23的承载部22侧面，即，承载部22的相反纵向端。闩杆24的近端设置为具有沿着承载部22纵向端相反侧面的底表面使得其末端在朝向和远离前述侧面的方向回弹性地弯曲。闩杆24的末端设置有接合开口24a。在墨水罐11安装到承载部22的即刻闩杆24回弹性地偏转，接着墨水罐11的保持挡板18与接合开口24a接合以防止墨水罐11从其上已装载有墨水罐的承载部22卸出。
偏压组件25为设置在底表面的弹簧片朝向设置有墨水罐11的接合台阶19的侧面，该弹簧片已经被弯曲以在拆卸墨水罐11的方向偏压该墨水罐11。该偏压组件25包括由在指向和远离前述底面的方向弯曲和可回弹性弯曲而形成的顶，用于在顶上推加墨水罐11的底表面而从承载部22拆卸的方向偏压该装载到承载部22的墨水罐11。当保持挡板18从闩杆24的接合开口24a解除接合时，偏压组件25从接合部23推出墨水罐11。
当墨水罐11y、11m、11c和11k分别安装到装载区22y、22m、22c和22k时，在沿着装载区22y、22m、22c和22k的纵向方向的中部，设置连接部26和墨水罐11y、11m、11c和11k的墨水供应单元14连接。连接部26操作为墨水供应导管用于从安装到承载部22上的墨水罐11的墨水供应单元14分送墨水2到设置于主要盒体单元21的底表面上的墨水喷射头27。
具体地，如图12所示，连接部26包括墨水井(well)31用于存储从墨水罐11供应的墨水2、密封组件32用于连接到连接部26的密封墨水供应单元14、过滤器33用于除去墨水2中的杂质和阀机构34用于打开/关闭到墨水喷射头27的供应导管。
该墨水井31间隔着连接到墨水供应单元14且其中储存墨水2。密封组件32设置在墨水井31顶上，和当墨水罐11的墨水供应单元14连接到连接部26的墨水井31时，密封组件密闭性地密封墨水井31和墨水供应单元14边界以为了防止墨水2泄漏出去。过滤器33除去最终混合进入墨水2的灰尘和赃污，如在安装和拆卸墨水罐11期间，且设置在墨水井31的下游。
参照图13A和13B，阀机构34包括墨水入口导管34a、从墨水井31供应的墨水2、墨水室34b、从墨水入口导管34a流动的墨水2、其上墨水2从墨水室34b流出的墨水流出导管34c、设置在墨水入口导管34a和墨水室34b的墨水流出导管34c之间的开口34d、用于打开/关闭开口34d的阀34e、用于在关闭开口34d的方向偏置阀34e的偏压组件34f、负压力调节旋钮34g用于调节偏压组件34f的偏置力、连接到阀34e的阀杆34h和连接到阀杆34h的横隔膜34i。
墨水入口导管34a为连接到墨水储槽13的供应导管用于供应墨水罐11中墨水储槽13的墨水通过墨水井31到墨水喷射头27。墨水入口导管34a设置成从墨水井31底侧伸展到墨水室34b。墨水室34b为基本上矩形空间，其形成为具有墨水入口导管34a、墨水流出导管34c和开口34d。墨水2经由墨水入口导管34a流到墨水室34b以从开口34d和墨水流出导管34c流出。墨水流出导管34c，通过开口34d从墨水室34b供应有墨水2，连接到墨水喷射头27。墨水流出导管34c从墨水室34b的底侧伸展到墨水喷射头27。
阀34e关闭开口34d而将墨水入口导管34a侧和墨水流出导管34c侧彼此分隔。阀34e在偏压组件34f的偏置力、连接到阀杆34h的横隔膜34i复位的力、和在墨水流出导管34c侧的墨水2的负压力下以上下方向运动。当在阀行程的下端时，阀34e关闭将墨水入口导管34a侧和墨水流出导管34c侧彼此分隔的开口34d，用于阻断墨水2供应到墨水流出导管34c。当位于阀行程的下端时，阀34e，相反于偏压组件34f的偏压，阀34e不把墨水入口导管34a与墨水室34b的墨水流出导管34c侧彼此分隔以使得墨水2能够供应到墨水喷射头27。虽然此处没有限定阀34e的材料，其由例如弹性橡胶(如弹性体)形成以保证足够的关闭特性。
偏压组件34f为例如压缩弯曲弹簧，并且在阀34e上表面和墨水室34b上表面之间连接负压力调节旋钮34g和阀34e以在其弹性力下在关闭开口34d的方向上偏置阀34e。该负压力调节旋钮34g调节偏压组件34f的偏置力。通过调节负压力调节旋钮34g，可以调节偏压组件34f的偏置力。通过这样做，用于激活构造成打开/关闭开口34d的阀34e的墨水2负压力，可通过负压力调节旋钮34g调节，如以下将要详细解释的。
阀杆34h在其一端连接到阀34e和其另外一端连接到横隔膜34i用于产生其协调运动。横隔膜34i为连接到阀杆34h端相反侧的弹性材料的薄片材。横隔膜34i是连接到阀杆34h的薄的可弯曲片材。横隔膜34i包括朝向墨水室34b的墨水流出导管34c的主表面和连接大气的主表面相反侧，且是在大气压力下和在墨水2的负压力下朝向大气空气侧和朝向墨水流出导管34c侧弹性弯曲的。
在上述阀机构34中，阀34e在偏压组件34f的偏压下和在横隔膜34i的偏置力下推向关闭墨水室34b的开口34d，如所示图13A。当墨水2已经从墨水喷射头27喷射时，使得墨水室34b中墨水2的负压力增加(该负压力指向通过开口34d而分离出墨水室的墨水流出导管34c)，横隔膜34i在墨水2的负压力下被大气压力向上提升，如图13B所示，用于相对于偏压组件34f的偏压提升阀34e连同阀杆34h，如图6B所示。此时，在墨水入口导管34a和墨水室34b的墨水流出导管34c之间的开口34d被打开以从墨水入口导管34a朝向墨水流出导管34c供应墨水2。当墨水2的负压力减小时，横隔膜34i复位到其原始形状。偏压组件34f的偏置力降低阀34e连同阀杆34h，用于关闭墨水室34b。因而，在阀机构34中，每次喷射墨水2以增加其负压而重复上述操作。
而且，由于连接部26的存在，当墨水储槽13中的墨水2被供应到墨水室34b时在墨水储槽13的墨水2的量降低。此时，环境的空气被从空气入口导管16引入墨水罐11。该引入墨水罐11的空气前进到墨水罐11的上部。如后述，该先于从喷嘴42a喷射墨水小滴的存储状态，设定成平衡态。在该平衡态中，几乎没有含在空气入口导管16的墨水2。
如上述，连接部26具有复杂的结构。正是通过该复杂结构传输墨水2。由于具有9个或更少碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物含在墨水2中，由于阀34e的打开/关闭操作或墨水2通过墨水导管的传输可防止在墨水2中产生细气泡，使得没有混合气泡的墨水可供应给墨水喷射头27。
墨水喷射头27排列成沿着主要盒体单元21底表面伸展，且多个喷嘴42a如图12所示排列，作为用于喷射从连接部26供应的墨水小滴的墨水喷射端口i。具体地，这些喷嘴42a基本上从一种颜色到下一种颜色，排列在一条沿着记录纸片材P宽度的线上，即，在图12中箭头W指示的方向中。
墨头帽28是设置成保护墨水喷射头27的盖，如图2所示。该墨头帽在打印操作过程中从墨水喷射头27退出。
在图2中箭头W指示的方向上，墨头帽28沿着开/闭两端设置有一对接合肋28a，并且设置有沿着纵向方向伸展的清洁辊28b，用于吸取沉积在墨水喷射头27的墨水喷射表面27a上过量的墨水2。该墨头帽28的接合肋28a接合在一对接合凹槽27b中，该凹槽形成在墨水喷射表面27a中基本上与图2中的箭头W成直角的方向伸展，使得墨头帽沿着墨水罐11的短侧运动用于开/闭。即，在基本上与图2中的箭头W成直角的方向。通过在邻近接触墨水喷射头27的墨水喷射表面27a的转动运转的清洁辊28b，用墨头帽28可吸取在开/闭操作中的过量墨水2，由此清洁墨水喷射头27的墨水喷射表面27a。该清洁辊28b由高度吸湿性的材料形成，具体地，海绵、无纺布或纺织布。
除了在打印操作期间，墨头帽28关闭墨水喷射表面27a以防止墨水喷射头27中的墨水2干燥。
上述打印头3包括，除了上述组成部件外，剩余量检测单元用于检测墨水罐11中墨水2的剩余量，和区分单元用于当墨水供应单元14连接到连接部26时区分存在/不存在墨水2。
参照图14，墨水喷射头27包括作为基材的打印电路板41、设置有喷嘴42a的喷嘴片材42、用于与每个喷嘴42a的喷嘴片材42分隔打印电路板41的膜43、用于挤压经由墨水导管43供应的墨水2的墨水液体室44、用于加热供应到墨水液体室44的墨水2的电阻加热器45、和用于供应墨水2到墨水液体室44的墨水导管46。
打印电路板41形成控制电路，由逻辑IC(集成电路)或驱动电阻在由例如硅形成的半导体晶片上形成，且形成墨水液体室44的上表面。
喷嘴片材42是具有厚度在10-15μm量级的片材材料，设置有喷嘴42a，指向喷射表面41降低的直径，且具有在墨水喷射表面41上的直径为20μm的量级。该喷嘴片材排列在打印电路板41的相反侧，具有在其之间的膜43，用于形成墨水液体室44的下表面。
膜43是抗光固化的干膜，例如，形成用于围绕除了与墨水导管43的联通区域的每个膜42a。膜43插入到打印电路板41和喷嘴片材42之间用于形成墨水液体室44的侧面。
该墨水液体室44，围绕着打印电路板41、喷嘴片材42和膜43，形成用于从一个喷嘴42a到下一个挤压从墨水导管43供应的墨水2的空间。
电阻加热器45排列在打印电路板41上，面对墨水液体室44，且电连接到例如设置到打印电路板41的控制电路。电阻加热器45在例如控制电路的控制下加热以加热在墨水液体室44的墨水2。
墨水导管46连接到连接部26的墨水流出导管34c且从连接到连接部26的墨水罐11供应有墨水2以供应墨水2到联通着墨水导管46的每个墨水液体室44。即，墨水导管46联通连接部26。结果，从墨水罐11供应的墨水2流进墨水导管46使得装入到墨水液体室44中。
上述单独的墨水喷射头27设置有电阻加热器45，从一个墨水液体室44到下一个，并且包括大约100-5000墨水液体室44，对其每个设置有电阻加热器45，从一个彩色墨水罐11到下一个。如后所述，在墨水液体室44的墨水喷射头27中，电阻加热器45在打印机设备1的控制器68的指令下选择性地加热(与加热的电阻加热器45配合)，而从喷嘴42a以墨水液体小滴i的形式喷射墨水液体室44中的墨水2(与墨水液体室44配合)。
具体地，对于墨水喷射头27，打印电路板41的控制电路以受控的方式激活电阻加热器45，来供应脉冲电流用于例如1-3微秒到所选择的电阻加热器45上。通过这样做，墨水喷射头27的电阻加热器45被迅速加热。接着，在墨水喷射头27中接触了电阻加热器45，墨水液体室44的墨水2中产生空气气泡b，如图15A所示。在墨水喷射头27中，空气气泡b膨胀而挤压墨水2，受挤压的墨水2作为墨水液体小滴i喷射，如图15B所示。在墨水液体小滴i喷射后，墨水2通过墨水导管43供应到墨水液体室44，在墨水喷射头27中，使得再一次得到喷射前的状态。
同时，通过在打印电路板41的一个主表面上形成膜43，其整体中，膜43的形状保持与墨水液体室44一致，并且通过其上层压喷嘴片材42而形成上述墨水喷射头27。
对于上述墨水喷射头27，对于墨水2的加热位置数目随电阻加热器45的数目而增加，使得倾向于相应地产生细气泡。然而，因为墨水2中含有具有烃基有9个或更少碳原子且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，可以抑制细气泡在墨水液体室44的墨水2中产生从而防止喷射困难，例如不-喷射或弯曲喷射墨水液体小滴i。
参照附图，现将描述如上述构造的其上安装打印头3形成打印机设备1的打印机主体单元4。
参照图1和16，打印机主体单元4包括安装打印头3的打印头承载部51、打印头固定机构52用于固定和定位打印头3、墨头帽开/闭机构53、纸片材供应/释放机构54用于送入/释放记录纸片材P、纸片材送入端口55用于供应记录纸片材P到纸片材供应/释放机构54、和纸片材释放端口56用于从纸片材供应/释放机构54中送出记录纸片材P。
打印头承载部51在装载打印头3处凹陷。打印头3装载成使得墨水喷射头27的墨水喷射表面27a将基本上平行于记录纸片材P的纸片材表面，以使得实现与数据相一致在运动的记录纸片材P上打印。存在着由于墨水喷射头27中墨水堵塞而需要更换其中打印头3的情形。由于打印头3可消耗性的日用品，即使如果其不必须如同墨水罐11更换地如此频繁，打印头3是可拆卸性地由相对于打印头3的打印头固定机构52固定。
打印头固定机构52用于可拆卸地固定打印头3到打印头承载部51上，并且设计成和构建成用于固定和定位打印头3，将打印头3压靠着打印机主体单元4的参照表面4a，通过偏置组件(如设置在打印机主体单元4的保持开口52b中的弹簧)，用圆形把手52a设置打印头3保留到位置上。
墨头帽开/闭机构53包括驱动单元用于打开/关闭打印头3的墨头帽28。打印时，墨头帽28打开用于对记录纸片材P暴露墨水喷射头27，且当打印结束时，墨头帽28关闭以保护墨水喷射头27。
纸片材供应/释放机构54包括驱动单元用于传输记录纸片材P。具体地，纸片材供应/释放机构传输从纸片材送入端口55供应的记录纸片材P到打印头3的墨水喷射头27，和传输其上沉积了从喷嘴42a供应的墨水液体小滴i的记录纸片材P，实现打印，并传输到纸片材释放端口56而送出设备。纸片材送入端口55为供应记录纸片材P到纸片材供应/释放机构54的开口，且能够备有多张叠放状态的记录纸片材P，例如纸盘55a。纸片材释放端口56为开口，通过该开口记录纸片材P(其上已经通过打印方式沉积了墨水液体小滴i)被释放。
如图17所示，现将参照附图描述用于控制由如上述设计和构造的打印机设备打印的控制电路61。
控制电路61包括：打印机控制器62用于控制墨头帽开/闭机构53和打印机主体单元4的纸片材供应/释放机构54的驱动、喷射控制器63其用于控制例如与每个墨水i的色彩配合对墨水喷射头27供应的电流、警告单元64用于指示每个颜色的墨水i的剩余量、和用于每个外设备的输入/输出信号的输入/输出终端65、ROM(只读存储器)66具有记录其上的例如控制程序、RAM(随机存取存储器)67用于暂时记录例如读出的控制程序和必要时读出所记录的控制程序、用于控制各个组件的控制器68。
打印机控制器62基于从控制器68的控制信号激活墨头帽开/闭机构53的驱动马达，从而控制墨头帽开/闭机构以打开/控制墨头帽28。打印机控制器62还基于控制68的控制信号激活纸片材供应/释放机构54的驱动马达，从而控制纸片材供应/释放机构54以从打印机主体单元4的纸片材送入端口55送入记录纸片材，和在打印后从纸片材释放端口56释放打印的纸片材P。
喷射控制器63为电路包括，例如，切换单元，其用于开/闭控制供应设置到墨水喷射头27的电阻加热器45的脉冲电流的外电源供应的电连接、用于调节供应到电阻加热器45的脉冲电流值的电阻、用于控制开/闭切换(例如切换单元)的控制电路。喷射控制器63调节例如供应到设置于墨水喷射头27上的电阻加热器45的脉冲电流以控制墨水喷射头27适应于从喷嘴42a喷射墨水i。
警告单元64为显示装置，LCD(液晶显示器)，并且指示信息，例如打印条件、打印状态或剩余墨水量。警告单元64还可以是声音输出装置，如喇叭，其中信息，例如打印条件、打印状态或剩余墨水量通过声音输出。警告单元64可包括显示设备和声音输出设备的组合。警告可通过，例如信息处理装置69的监视器或喇叭发出。
输入/输出终端65给出信息，如打印条件、打印状态或剩余墨水量，通过界面例如外部信息处理装置69。输入/输出终端65还供应来自例如信息处理装置69的打印数据或控制信号用于输出信息例如上述打印条件、打印状态或剩余墨水量。信息处理装置69是信息处理装置例如个人电脑或PDA(个人数据助理)。
连接到例如信息处理装置69的输入/输出终端65，可使用例如一系列具体地符合标准的平行界面或并联界面，如USB(通用串行总线)、RS(推荐标准)232C或IEEE(电气和电子工程师协会)1394。输入/输出终端65可具有与信息处理装置69的数据通讯，通过有线或无线路径。在用于无线通讯的标准中，具有，例如IEEE802.11a，802.11b和802.11g。
在输入/输出终端65和信息处理装置69之间，可插入网络，如互联网。该情形下输入/输出终端65连接到网络中，例如LAN(局域网)、ISDN(综合服务数字网)、xDSL(Digital Subscriber Line，数字用户专线)、FTHP(Fiber tothe Home，入户光纤)，CATV(社区天线电视)或BS(Broadcasting Satellite，广播卫星)，并且数据的联通与各种协议配合进行，如TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)。
ROM 66是存储器，如EP-ROM(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，可擦写编程的只读存储器)，其中具有储存的程序用于各种由控制器68执行的处理操作。该储存程序由控制器68装载到RAM 67。RAM 67存储作为通过控制器68从ROM 66读出的程序或打印机设备1的各种状态。
控制器68控制各个部分基于例如从输入/输出终端65供应的打印数据的和从打印头3供应的墨水2剩余量数据。控制器68读出处理程序控制各个部分，基于例如输入的控制信号，其为来自ROM 66由RAM 67存储的，以控制或处理各部分基于该处理程序。
在上述控制电路61中，处理程序储存在ROM 66中。然而，该程序存储介质不限于ROM 66，如也可使用各种其他的记录介质，如光盘、磁盘、MO盘或IC卡，其上具有记录的处理程序。该情形下，控制电路61连接到用于激活记录介质的驱动上，不论直接地或通过用于从这些记录介质读出处理程序的信息处理装置69。
现将参照如图18所示的流程图解释通过打印机设备1的打印操作。注意本操作通过由未示出的CPU(中央处理单元)处理操作执行，其设置在控制器68中，基于储存在存储器如ROM 66中的处理程序。
首先，用户发出命令，通过激活例如设置在打印机主体单元4上的操作面板，使得打印机设备1执行该打印操作。接着，在步骤S1中，控制器68确认预设颜色的墨水罐11是否装载到每个承载部22上。如果合适颜色的墨水罐11被安装到所有的装载区22，控制器68进行步骤S2且，如果不是，则控制器68进行步骤S4停止该打印操作。
步骤S2中控制器68确认墨水罐11的墨水2的量是否小于预定的量，即，墨水罐11是否在墨水耗尽状态。如果它确定墨水罐11是墨水耗尽状态，警告单元64对该效果发出警告并且，在步骤S4中，打印操作终止。如果相反地墨水罐11中墨水2的量高于预定的值，即，墨水罐充满墨水，则允许在步骤S3中的打印操作。
为了执行打印操作，控制器68使得驱动单元53、54以受控的方式驱动，通过打印机控制器62，将记录纸片材P转移到允许打印的位置。具体地，控制器68使得形成墨头帽开/闭机构53的驱动马达激活，引起墨头帽28朝向纸盘55a对应于打印头3运动，暴露出墨水喷射头27的喷嘴42a，如图19所示。控制器68使得形成纸片材供应/释放机构54的驱动马达驱动，以引起送入记录纸片材P的运动。具体地，控制器68以这样的方式控制纸片材供应/释放机构54，使得记录纸片材P通过纸片材送入辊81从纸盘55a中推出，所推出的记录纸片材P，由一对以相反方向转动的分离辊82a、82b传输，到方向反向辊83反转传输方向，接着记录纸片材P传输到传输带84，所传输的记录纸片材P，通过保持设备85保持在预设的位置，以确定墨水2的沉积位置。
控制器68接着通过喷射控制器63控制墨水喷射头27使得墨水液体小滴i经由喷嘴42a喷射和沉积到传输到打印位置的记录纸片材P上，以记录由墨点形成的图像或文字/字符。
因为墨水2中含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，可以在墨水喷射头27中抑制充入墨水液体室44的墨水2中产生细气泡，以此方式防止喷射困难，如墨水液体小滴i的不-喷射或歪曲喷射。而且，因为沉积的墨水液体小滴i含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，图像或文字/字符具有高品质、高光密度并且在全面打印中仅以较低的程度受到来自边界溢出或产生斑点混合的色彩的影响。
当墨水液体小滴i已经从喷嘴42a喷射，如同作为墨水液体小滴i喷射的相同量的墨水2立即从墨水导管46补充进入墨水液体室44，使得原始状态得以保持，如图13B所示。当墨水液体小滴i从墨水喷射头27喷射时，使得在墨水室34b部分的墨水2朝向相对于开口34d的墨水流出导管34c的负压力增加，在墨水2的负压力下通过大气压力提升横隔膜34i连同阀杆34h，从而提升阀34e，其使得在偏压组件34f和横隔膜34i的偏压下，相对于偏压组件34f的偏压保持墨水室34b的开口34d关闭，如图13A所示。在墨水入口导管34a和墨水室34b的墨水入口导管34a之间的开口34d在此时打开以从墨水入口导管34a侧供应墨水2到墨水流出导管34c侧从而补充墨水2到墨水喷射头27的墨水导管46。墨水2的负压力接着降低使得横隔膜34i通过回复力重置到原来的形状，接着阀34e连同阀杆34h降低，使得墨水室34b关闭。结果，对于阀机构34，每次墨水液体小滴i喷射以增加墨水2的负压力而重复上述操作。
对于墨水喷射头27，因为墨水2含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，可以抑制墨水液体室44的墨水2中的细气泡产生，即使当墨水2如上述重复供应时，即，当墨水2通过流动导管复杂的外形重复供应时。这样没有细气泡的墨水2可分送到墨水喷射头27以防止喷射困难例如墨水液体小滴i的不-喷射或弯曲喷射。
因此，在从纸片材供应/释放机构54送入的记录纸片材P上，可打印与打印数据一致的具有优越品质的文字/字符或图像。其上已经进行如上述打印的记录纸片材P，接着通过纸片材供应/释放机构54经由纸片材释放端口56送出。
对上述打印机设备1，其中在墨水罐11中的墨水2含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物作为表面活性剂，且墨水2作为墨水液体小滴i从喷嘴42a喷射，可以抑制墨水2中产生细气泡从而阻止了喷射困难，结果获得没有模糊或白点的图像并且因此可获得高品质的打印图像或文字/字符。
对于本打印机设备1，其中墨水含有具有9个或更少个碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物作为表面活性剂，沉积到在其上打印的记录纸片材P上，可以在全面打印中实现高品质和高光密度、抑制了边界溢出或色斑混合的图像打印。
对于上述打印头2，墨水罐11可从主要盒体单元21安装或拆卸。然而，本发明不限于该构造。即，因为打印头3本身是耗材并且可以从打印机主体单元4安装或拆卸，墨水罐11可与主要盒体单元21一起安装。
在上述实施方式中，本发明针对打印机设备。然而，本发明不限于该构造且可广泛用于其他液体喷射设备，如传真机、复印机、用于在液体中DNA芯片的喷射设备(参见日本未审专利公开2002-34560)或用于液体喷射设备，其用于喷射含有电导颗粒的液体以形成用于打印电路板的湿法图案化。
在上述中，墨水喷射头27，其中墨水2用单个电阻加热器45加热，和如此加热的墨水被喷射，作为实例用于说明。然而，本发明不限于该构造且可广泛用于其他液体喷射设备，其设置有喷射设备具有多个压力产生元件其每个在不同的时间发出独立的量值或能量以控制液体喷射方向。
而且，上述中，使用的是电-热转化系统，其中墨水2作为通过单个电阻加热器45加热的墨水从喷嘴42a喷射。这仅仅是说明性的，且还可使用电-机械转化系统，其中墨水从喷嘴电-机械地喷射通过电-机械转化元件例如压电元件。
另外，线-基打印机设备1在前述中已说明。本发明不限于这一结构构成且还可以用于串联的-基于液体喷射设备，其中墨头在基本上与记录纸片材P的横向方向成直角的方向上运动。
实施例
现将参照本发明实际制备的墨水样品作为记录液体实施本发明。
[实施例1]
在实施例1中，首先制备基于品红的墨水。为制备基于品红的墨水，3质量重％的C.I.酸性红作为着色剂，75质量重％的水为溶剂，10质量重％的丙三醇作为另一溶剂，5质量重％的1，3-丁二醇作为另一溶剂，5质量重％的新戊二醇作为又一溶剂，和1.5质量重％的上面所示化学式4的化合物，将它们混合并通过孔径为0.22μm薄膜滤器(商品名：Millex-0.22)过滤，得到基于品红的墨水。
然后，制备基于青色的墨水。为制备基于青色的墨水，2.5质量重％的C.I.直接蓝作为着色剂，76质量重％的水为溶剂，10质量重％的丙三醇作为另一溶剂，5质量重％的1，3-丁二醇作为另一溶剂，5质量重％的新戊二醇作为又一溶剂，和1.5质量重％的上面所示化学式4的化合物作为表面活性剂，将它们混合并通过孔径为0.22μm薄膜滤器(商品名：Millex-0.22)过滤，得到基于青色的墨水。
因此，在实施例1中，基于品红的墨水和基于青色的墨水，每个中含有作为表面活性剂的如化学式4所示的二元醇的EO加成物，其具有8个碳原子的烃基且I/O比率为1.00外。
[实施例2]
实施例2中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了加入1重量％的化学式4的二元醇EO加成物作为表面活性剂外。
[实施例3]
实施例3中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了加入0.5重量％的化学式4的二元醇EO加成物作为表面活性剂外。
[实施例4]
实施例4中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有8个碳原子的烃基和I/O比率为1.20的化学式5的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例5]
实施例5中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有8个碳原子的烃基和I/O比率为1.33的化学式6的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例6]
实施例6中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有6个碳原子的烃基和I/O比率为1.20的化学式7的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例7]
实施例7中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有7个碳原子的烃基和I/O比率为1.20的化学式9的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例8]
实施例8中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有9个碳原子的烃基和I/O比率为1.00的化学式11的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例9]
实施例9中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有8个碳原子的烃基和I/O比率为1.04的化学式13的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例10]
实施例10中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用具有9个碳原子的烃基和I/O比率为1.00的化学式15的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物作为表面活性剂外。
[实施例11]
实施例11中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了不加入二元醇的EO加成物外。
[实施例12]
实施例12中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用化学式17的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物外。
Figure A20058000102200411
其中m+n＝2。
[实施例13]
实施例13中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用化学式18的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物外。
Figure A20058000102200412
其中m+n＝7。
[实施例14]
对于实施例14，以与实施例1相同的方式制备基于品红的墨水和基于青色的墨水，除了使用如化学式19所示的二元醇的EO加成物代替化学式4所示的有机化合物外。
Figure A20058000102200421
其中m+n＝7。
[实施例15]
实施例15中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用化学式20的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物外。
Figure A20058000102200422
其中m+n＝2。
[实施例16]
实施例16中，基于品红的墨水和基于青色的墨水根据实施例1中同样的方法制备，除了使用化学式21的二元醇的EO加成物来代替化学式4的有机化合物外。
其中m+n＝10。
上述化学式17至21的二元醇EO加成物中的无机值(IV)、有机值(OV)如表4所示。计算化学式17至21的I/O中，无机值和有机值和无机值基于表1和2，如上述，如同在化学式4至16中，设定为表1和2中的异支化和叔支化应用到C-链中，且碳原子的有机值定为20，对于计算EO基团，排除从主链的第一个醚链接并且第二和后续的醚链接部分算作EO基团。
表4
  二元醇的EO加成物   无机值(IV)   有机值(OV)   I/O
  化学式17   240   260   0.92
  化学式18   540   390   1.38
  化学式19   540   390   1.38
  化学式20   240   160   1.50
  化学式21   720   560   1.29
由表4可看出，化学式17至20的二元醇的EO加成物偏离了I/O值为1至1.37的范围。因此，如果化学式17的二元醇EO加成物存在于墨水中，墨水的亲水性降低，墨水中的EO加成物被分离出来形成小油滴堵塞了喷嘴，降低了喷射的稳定性。另一方面，如果I/O值超过1.37的化学式18至20的二元醇的EO加成物存在于墨水中，墨水的亲水性降低，细气泡倾向于在墨水中产生，降低了喷射的稳定性。化学式21的I/O值为1.29，但其碳原子数为12，即，碳原子数大于9。
对于各实施例中基于品红和基于青色的墨水，评价其在全面打印中的喷射稳定性、间歇喷射稳定性、光密度、边界溢出和色斑混合。喷射稳定性评价如下：将各实施例的墨水灌入墨水罐中并安装在打印头上，在通过基于线的喷墨打印设备喷射墨水后，打印头暂时从喷墨打印机设备拆卸下来，在温度为10℃、相对湿度为50％的环境下保存五天，然后在温度为40℃、相对湿度为50％的环境下保持五天以使其暴露在温度为20℃、相对湿度为50％的环境下。然后将打印头再次安装在基于线的喷墨打印设备上，并且在由RICOH制造的复印纸片材(商品名：My Paper)的预定区域，从一种颜色到下一颜色，通过所谓的全面(all-over)打印在其全部覆盖。之后将墨水罐从打印头上拆卸下来，目视检查在墨水喷射头上是否没有产生细气泡。图像打印也可以通过目视检查。
间歇喷射稳定性由下述方法评价。将各实施例的墨水灌入墨水罐中并安装在打印头上，在通过基于线的喷墨打印设备喷射墨水后，打印头暂时从喷墨打印机设备拆卸下来，打印头喷射表面暴露在外面，打印头在温度为30℃、相对湿度(RH)为10％的环境下保存7分钟，然后将打印头安装在基于线的的喷墨打印机设备上，然后用每个颜色在由RICOH制造的复印片材(商品名：My Paper)上进行全面打印。目视检查打印图像。
光密度通过下述方法测量。将各实施例的墨水灌入墨水罐中并安装在打印头上，然后用每个颜色在由RICOH制造的复印片材(商品名：My Paper)上进行全面打印。反射光密度通过MACBETH制造的光密度计(商品名：TR924)测量。边界溢出通过下述方法测量，将各实施例的墨水灌入墨水罐中并安装在打印头上，然后，用每个颜色在由RICOH制造的复印片材(商品名：My Paper)上进行全面打印，其各种颜色彼此相邻地放置。之后，目视检查打印图像中颜色在边界的溢出情况。
在全面打印中通过下述方法评价色斑混合，将各实施例的墨水灌入墨水罐中并安装在打印头上，使用蓝色全面打印几次使得每次打印的蓝色重叠，目视检查打印图像的和蓝色密度的均匀性，即，可能存在的颜色不平均。
各实施例的喷射稳定性，间歇喷射稳定性，光密度，边界溢出和在全面打印中色斑混合如表5所示：
表5
  二元醇的EO加成物   喷射稳定性   间歇喷射稳定性   光密度   边界溢出   在全面打印中的色斑混合
  种类   I/O   烃基的碳原子个数   烃基的种类
  实施例1   化学式4   1.00   8   直链   ○   ○   1.12   ○   ○
  实施例2   化学式4   1.00   8   直链   ○   ○   1.21   ◎   ◎
  实施例3   化学式4   1.00   8   直链   ○   ○   1.15   ○   ○
  实施例4   化学式5   1.20   8   直链   ○   ○   1.15   ○   ○
  实施例5   化学式6   1.33   8   直链   ○   ○   1.14   ○   ○
  实施例6   化学式7   1.20   6   直链   ○   ○   1.15   ○   ○
  实施例7   化学式9   1.20   7   支化   ◎   ○   1.23   ◎   ◎
  实施例8   化学式11   1.00   9   支化   ◎   ○   1.23   ◎   ◎
  实施例9   化学式13   1.04   8   支化   ◎   ○   1.23   ◎   ◎
  实施例10   化学式15   1.00   9   支化   ◎   ◎   1.24   ◎   ◎
  实施例11   -   -   -   -   ×   △   1.01   ×   ×
  实施例12   化学式17   0.92   9   直链   ○   △   1.1   △   ○
  实施例13   化学式18   1.38   8   直链   ×   △   1.1   △   △
  实施例14   化学式19   1.38   9   支化   ○   △   1.19   △   ○
  实施例15   化学式20   1.50   5   支化   ×   △   1.2   △   △
  实施例16   化学式21   1.29   12   直链   △   △   1.11   △   △
表5的喷射稳定性中，符号◎表示在全部图像中没有白点和没有在墨水喷射头的墨水中产生细气泡，符号○表示图像品质没有问题，仅是在图像中存在微小的白点和在墨水喷射头的墨水中产生较少的细气泡，符号△表示在墨水喷射头的墨水中产生较少的细气泡，符号×表示存在降低图像品质的白点和在墨水喷射头的墨水中产生大量细气泡。表5的间歇喷射稳定性中，符号○表示图像清晰没有斑点，符号△表示图像存在轻微的模糊，符号×表示全部图像模糊不清，图像品质严重降低。表5的边界溢出中，符号◎表示各颜色边界没有溢出，符号○表示图像品质的没有问题，仅是存在轻微的各颜色边界溢出，符号△表示存在降低图像品质的各颜色边界溢出，符号×表示存在严重降低图像品质的各颜色的全部边界溢出。表5中的全面打印中色斑混合，符号◎表示使用蓝色全面图像打印完全没有颜色的不均匀(color irregularities)，符号○表示图像品质的没有问题，仅是即使在较小的范围内图像存在颜色的不均匀，符号△表示图像存在减损图像质量的颜色的不均匀，符号×表示全部图像存在严重损害图像质量的颜色的不均匀。
由表5所示的评价结果可以看出，相对于不含有二元醇EO加成物的实施例11、含有I/O值不在1-1.37范围内的二元醇EO加成物的实施例12-15或者含有烃基为12个碳原子的二元醇EO加成物的实施例来说，含有具有9个或更少碳原子的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇EO加成物的实施例1-10在喷射稳定性、间歇喷射稳定性、边界溢出和在全面打印中色斑混合的评价中，图像品质没有问题，同时具有优越的光密度。
实施例11-16中不含有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，则很难在墨水喷射头上抑制细的空气气泡的产生，同时喷射缺陷，如不喷射或则歪曲喷射，和白点或者模糊产生以降低图像质量。而且，实施例1-16中不含有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，则很难提高图像的光密度或者抑制边界溢出的产生或在全面打印中的色斑混合，以至于没有高图像品质的图像产生。
与上述实施例11-16不同，实施例1-10含有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，能够在墨水喷射头抑制细气泡的产生，这样可防止这些细气泡堵塞喷嘴，防止喷射困难，最终打印的图像品质高，没有白点或模糊。实施例1-10含有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，打印图像具有高图像品质，优越的光密度并抑制边界溢出或在全面打印中的色斑混合。
由上述可知，在制备的墨水中添加具有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，对制备具有优越的喷射稳定性、间歇喷射稳定性和光密度而且抑制边界溢出和在全面打印中色斑混合的高品质墨水是至关重要的。
由表5的评价中还可以看出，实施例7-10中，喷射稳定性提高更多。原因是用于实施例7-10中分别由化学式9、11、13和15表示的二元醇的EO加成物含有支化烃基，其二元醇的空间化学结构更加抑制墨水中细气泡的产生。
由上述可知，使用具有支化烃基的二元醇的EO加成物作为具有9个或更少碳原子数的烃基且I/O比率为1-1.37的二元醇的EO加成物，对于制备具有优越的喷射稳定性的墨水是至关重要的。
然后测量各实施例的墨水的动态表面张力。实施例1-16中各墨水动态表面张力的测量结构如表6所示。
表6
  二元醇的EO加成物   墨水的种类   动态表面张力(mN/m)
  γ20   γ1
  实施例1   化学式4   品红青色   29.529.1   2827.3
  实施例2   化学式4   品红青色   34.134   31.130.5
  实施例3   化学式4   品红青色   3837.9   35.535
  实施例4   化学式5   品红青色   38.237.5   36.135
  实施例5   化学式6   品红青色   3938.6   36.836.4
  实施例6   化学式7   品红青色   37.837   34.734.2
  实施例7   化学式9   品红青色   36.836.2   34.534
  实施例8   化学式11   品红青色   39.539   37.737
  实施例9   化学式13   品红青色   4039.2   38.538
  实施例10   化学式15   品红青色   34.334   3231.7
  实施例11   -   品红青色   55.654   55.553.9
  实施例12   化学式17   品红青色   30.129.2   2928.5
  实施例13   化学式18   品红青色   42.541.8   40.339.2
  实施例14   化学式19   品红青色   4039.1   3938
  实施例15   化学式20   品红青色   5352.4   52.151.1
  实施例16   化学式21   品红青色   49.148.1   4847
这里，20Hz下的动态表面张力(γ20)和1Hz下的动态表面张力(γ1)的测量，是在25℃环境下和直径为0.215mm的毛细管的测量条件下，使用由KRUSS制造的气泡压力动态表面张力计(BP-2)进行测量。
从表6所示的结果中可以看出，实施例2-10中，提供了更加优越的打印，即更高的光密度、更低的边界溢出和在全面打印中的色斑混合，每个基于品红墨水和基于青色墨水的动态表面张力(γ20)和动态表面张力(γ1)分别不小于30mN/m不大于38mN/m。
由上述可知，在墨水制备中，设置墨水在20Hz的动态表面张力(γ20)为30mN/m或更高和设置墨水在1Hz的动态表面张力(γ1)为38mN/m或更低，对于制备能够打印更高光密度的高品质打印的墨水是至关重要的，其能够抑制边界溢出和全面打印中的色斑混合。
工业实用性
本发明的记录液体在更小范围内受到气泡的不良影响并且具有优越的喷射稳定性，当该记录液体用于在中等质量的纸片材上多色打印图像或文字/字符时，记录液体具有高光密度和没有边界溢出或在全面打印中的色斑混合，因此本发明的记录液体可用于高品质的打印。

Claims (19)

1.一种记录液体，其以液体小滴的状态沉积在用于在其上记录的支持体上，该记录液体包含：
着色物质；
用于分散所述着色物质的溶剂；和
二元醇的环氧乙烷加成物，其含有9个或更少个碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
2.根据权利要求1的记录液体，其中所述二元醇的环氧乙烷加成物至少包括支化的烃基。
3.根据权利要求1的记录液体，其中所述二元醇的环氧乙烷加成物包括由化学式1-3表示的有机化合物的至少一种或多种：
Figure A2005800010220002C1
其中1≤a+b≤6
Figure A2005800010220002C2
其中1≤c+d≤5
其中1≤e+f≤6。
4.根据权利要求1的记录液体，其中在20Hz的动态表面张力(γ20)不小于30mN/m且在1Hz的动态表面张力(γ1)不大于38mN/m。
5.一种液体盒，安装到液体供应装置上用于操作为用于所述液体供应装置的所述记录液体的供应源，所述液体供应装置设置到适于喷射保持在液体容器中的该记录液体的液体喷射装置上，以液体小滴形式喷射，并在支持体上沉积所喷射的墨水，以实现记录，其中
该记录液体包含着色物质、分散所述着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少个碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
6.根据权利要求5的液体盒，其中所述二元醇的环氧乙烷加成物至少包括支化的烃基。
7.根据权利要求5的液体盒，其中所述二元醇的环氧乙烷加成物包括由化学式1-3表示的有机化合物的至少一种或多种：
Figure A2005800010220003C1
其中1≤a+b≤6
Figure A2005800010220003C2
其中1≤c+d≤5
其中1≤e+f≤6。
8.根据权利要求5的记录液体，其中在20Hz的动态表面张力(γ20)不小于30mN/m并且在1Hz的动态表面张力(γ1)不大于38mN/m。
9.根据权利要求5的液体盒，其中所述液体容器包括：液体储槽，用于容纳所述记录液体；连接部，用于连接该液体盒到液体供应装置，使得当该液体盒连接到液体供应装置时，含在所述液体储槽的该记录液体可供应到所述液体供应装置；联通端口，用于当该液体盒安装到该液体供应装置上并且所述记录液体从所述液体储槽供应到所述液体供应装置时，以相应于所述液体储槽中的该记录液体减少量的量摄入外界空气；空气入口导管，用于建立在所述液体储槽和该联通端口之间的联通以用于经由所述联通端口引入所摄入的空气到所述液体储槽；和储仓，设置在所述联通端口和该空气入口导管之间，用于存储从所述液体储槽流出的记录液体。
10.一种液体喷射装置，包含：
喷射设备，其包括：液体室，用于存储记录液体；供应部，用于供应所述记录液体到所述液体室；一个或多个设置到所述液体室的压力产生元件，用于推压储存在所述液体室的所述记录液体；和喷射开口，用于从所述液体室喷射由所述压力产生元件推压的所述记录液体作为液体小滴到支持体的主表面上；和
液体盒，其连接到所述喷射设备用于操作为所述记录液体的供应源；
所述记录液体包含着色物质、分散所述着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少个碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
11.根据权利要求10的液体喷射装置，其中所述二元醇的环氧乙烷加成物，至少包括支化的烃基。
12.根据权利要求10的液体喷射装置，在所述记录液体中的所述二元醇的环氧乙烷加成物包括由化学式1-3表示的有机化合物的至少一种或多种：
Figure A2005800010220004C1
其中1≤a+b≤6
Figure A2005800010220005C1
其中1≤c+d≤5
其中1≤e+f≤6。
13.根据权利要求10的液体喷射装置，其中该记录液体具有在20Hz的动态表面张力(γ20)不小于30mN/m且在1Hz的动态表面张力(γ1)不大于38mN/m。
14.根据权利要求10的液体喷射装置，其中所述喷射设备的所述喷射口并列成线。
15.一种液体喷射方法，其使用包括以下的液体喷射装置：
喷射设备，其包括：液体室，用于存储记录液体；供应部，用于供应所述记录液体到所述液体室；一个或多个设置到所述液体室的压力产生元件，用于推压储存在所述液体室的所述记录液体；和喷射开口，用于从所述液体室喷射由所述压力产生元件推压的所述记录液体作为液体小滴到支持体的主表面上；和
液体盒，其连接到所述喷射设备用于操作为所述记录液体的供应源；
所述记录液体包含着色物质、分散所述着色物质的溶剂和二元醇的环氧乙烷加成物，该加成物含有9个或更少个碳原子的烃基且无机值(IV)对有机值(OV)的比率I/O不小于1且不大于1.37。
16.根据权利要求15的液体喷射方法，其中所述记录液体中的所述二元醇的环氧乙烷加成物至少包括支化烃基。
17.根据权利要求15的液体喷射方法，其中至少一种或多种由化学式1-3表示的有机化合物用作在所述记录液体中的所述二元醇的环氧乙烷加成物：
Figure A2005800010220006C1
其中1≤a+b≤6
Figure A2005800010220006C2
其中1≤c+d≤5
其中1≤e+f≤6。
18.根据权利要求15的液体喷射方法，其中该记录液体具有在20Hz的动态表面张力(γ20)不小于30mN/m且在1Hz的动态表面张力(γ1)不大于38mN/m。
19.根据权利要求15的液体喷射方法，其中所述喷射设备的所述喷射口并列成线。
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