專利名稱：噴墨記錄用油性油墨組合物及噴墨記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄用油性油墨組合物及使用所述油性油墨組合物的噴墨記錄方法。
背景技術(shù)：
作為噴墨記錄方式，已知有利用靜電引力噴射油墨的方式(電場控制方式)、利用壓電元件的驅(qū)動壓力噴射油墨的方式(按需滴落[dropon demand]方式或壓力脈沖方式)、以及由高熱形成氣泡，利用使之成長所產(chǎn)生的壓力噴射油墨的方式(起泡或熱噴方式)等各種噴墨記錄方式，采用這些方式可以得到極高精度的圖像。另外，在這些噴墨記錄方式中，一般使用以水作為主溶劑的水性油墨和以有機溶劑為主溶劑的油性油墨。
使用水性油墨的印刷圖像一般耐水性差，難以在有耐水表面的記錄介質(zhì)上印刷，與此相對，油性油墨具有可以提供耐水性優(yōu)異的印刷圖像，同時在有耐水性表面的記錄介質(zhì)或優(yōu)質(zhì)紙上容易印刷等優(yōu)點。而且，使用顏料作為著色劑的油性油墨其耐光性也優(yōu)異。
但是，在噴墨記錄裝置中，已知通過對噴頭的噴嘴表面進行疏油墨處理(疏水處理)，從而防止油墨液滴引起的潤濕，以提高油墨液滴的噴射特性的技術(shù)，但是，已有的顏料油性油墨具有在經(jīng)這樣疏油墨處理噴頭上潤展，或者噴射變得不穩(wěn)定，或者將噴頭腐蝕的缺點。
另外，已有的油性油墨中，作為有機溶劑一般使用甲苯或二甲苯等芳香烴、已烷或燈油等脂肪烴、甲乙酮等酮類或乙酸乙酯等酯類等。這些有機溶劑將用于油墨保存容器或打印機等裝置或部件的塑料(例如聚苯乙烯或ABS樹脂等)溶解、溶脹，使它們的強度明顯下降，或者使粘合部或接合部的強度下降，因此難以使用。還有，在不得已使用的場合，必須使裝置的與液體接觸的部分金屬化或耐溶劑化，因此在成本上也是不利的。
例如，在特表平5-508883號公報(美國專利第5,663,217號說明書)中記載了油性油墨，對普通紙的印刷特性等良好，但是由于在實施例中具體記載的油性油墨含有三丙二醇單乙醚，因此帶有實施了疏油墨處理的噴嘴板的噴頭難以確保噴射的長期穩(wěn)定性。另外，在特開昭55-145771號公報中也記載了油性油墨，盡管對尺寸度高的記錄紙(普通紙)的記錄適用性等變得良好，但是由于粘度等物性不合適，因此存在得不到噴射穩(wěn)定性的缺點。另外，用本說明書實施例的“印刷評價試驗”中所述的“評價項目1”～“評價項目3”對前述各公報中記載的油性油墨進行評價，都不良好。
而且，已有的顏料油性油墨在圖像的光澤、耐水性以及耐擦性方面和滲色以及色混方面都不充分，希望進行改進。
因此，本發(fā)明的課題在于消除上述已有技術(shù)的缺點，提供可以提供具有高光澤、耐水性和耐擦性優(yōu)良、沒有滲色或色混的高品質(zhì)圖像的噴墨記錄用油性油墨組合物。

發(fā)明內(nèi)容
通過本發(fā)明的噴墨記錄用油性油墨組合物可以解決上述課題，該組合物的特征在于，含有常溫常壓下為液體的二乙二醇化合物和常溫常壓下為液體的二丙二醇化合物的混合物作為有機溶劑，且所述二乙二醇化合物與所述二丙二醇化合物的重量混合比在20∶80～80∶20的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，所述二乙二醇化合物是通式(I)表示的二乙二醇化合物，R11-O-C2H4-O-C2H4-O-R12(I)(式中，R11和R12各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R13CO基，R13為碳原子數(shù)1～4的烷基)更優(yōu)選二乙二醇二乙醚。
另外，根據(jù)本發(fā)明的又一優(yōu)選形態(tài)，所述二丙二醇化合物是通式(II)表示的二丙二醇化合物，R21-O-C3H6-O-C3H6-O-R22(II)(式中，R21和R22各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R23CO基，R23為碳原子數(shù)1～4的烷基)更優(yōu)選二丙二醇單甲醚。
本發(fā)明的另一優(yōu)選形態(tài)的油性油墨組合物還含有常溫常壓下為液體的通式(III)表示的聚乙二醇單醚化合物，更優(yōu)選三乙二醇單醚化合物或者n為4～6的通式(III)表示的聚乙二醇單醚化合物的混合物。
R31-O-(C2H4-O)n-H (III)(式中，R31為碳原子數(shù)1～6的烷基，n為3～6的整數(shù))另外，本發(fā)明的前述優(yōu)選形態(tài)的油性油墨組合物可以含有所述二乙二醇化合物30～50重量份、所述二丙二醇化合物30～50重量份以及所述聚乙二醇單醚化合物10～30重量份。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選形態(tài)，著色劑(優(yōu)選顏料)的含量相對于油墨組合物總重量為0.5～25重量％。
另外，本發(fā)明也涉及一種噴墨記錄方法，其特征在于從具有疏油墨處理過的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭噴射所述本發(fā)明的油性油墨組合物。


圖1是可以用于本發(fā)明的噴墨記錄方法的具有疏油墨處理過的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭的一個形態(tài)的示意性截面圖。
圖2是可以用于本發(fā)明的噴墨記錄方法的具有疏油墨處理過的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭的另一形態(tài)的噴嘴板的油墨噴射口及其附近的示意性截面圖。
圖3是可以用于本發(fā)明的噴墨記錄方法的具有疏油墨處理過的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭的又一形態(tài)的噴嘴板的油墨噴射口及其附近的示意性截面圖。
圖4是可以用于本發(fā)明的噴墨記錄方法的具有疏油墨處理過的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭的再一形態(tài)的噴嘴板的油墨噴射口及其附近的示意性截面圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)在本發(fā)明的油性油墨組合物中，作為著色劑，可以使用在已有的油性油墨組合物中通常使用的顏料和/或染料。
作為顏料，可以使用無機顏料或有機顏料。具體說，可以使用例如，炭黑、鎘紅、鉬紅、鉻黃、鎘黃、鈦黃、氧化鉻、維利迪安顏料、鈦鈷綠、群青藍、普魯士藍、鈷藍、二酮吡咯并吡咯、蒽醌、苯并咪唑酮、蒽并嘧啶、偶氮類顏料、酞菁類顏料、喹吖啶酮類顏料、異吲哚滿酮類顏料、二噁嗪類顏料、士林類顏料、苝類顏料、紫蘇酮(ペリノン)類顏料、硫靛類顏料、奎酞酮類顏料或金屬絡(luò)合物顏料等。
作為染料，可以使用例如，偶氮染料、金屬絡(luò)合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛藍染料、碳鎓染料、醌亞胺染料、呫噸染料、菁染料、喹啉染料、硝基染料、亞硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、酞菁染料或金屬酞菁染料，特別優(yōu)選油溶性染料。
這些顏料或染料可以單獨使用，或者也可以將它們中的2種或2種以上組合使用。
顏料粒子的平均粒徑?jīng)]有特別的限制，優(yōu)選50～500nm。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，著色劑的含量可以根據(jù)用途或印刷特性適當選擇，相對于油墨組合物的總重量，優(yōu)選0.5～25重量％，更優(yōu)選0.5～15重量％，最優(yōu)選1～10重量％。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，作為有機溶劑，使用常溫常壓下為液體的二乙二醇化合物和常溫常壓下為液體的二丙二醇化合物的混合物。
作為所述的二乙二醇化合物，可以使用例如通式(I)表示的二乙二醇化合物，R11-O-C2H4-O-C2H4-O-R12(I)(式中，R11和R12各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R13CO基，R13為碳原子數(shù)1～4的烷基)；作為所述的二丙二醇化合物，可以使用例如通式(II)表示的二丙二醇化合物，R21-O-C3H6-O-C3H6-O-R22(II)(式中，R21和R22各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R23CO基，R23為碳原子數(shù)1～4的烷基)。
本說明書中所說的“碳原子數(shù)1～4的烷基”可以是直鏈狀或分枝狀烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。
可以用于本發(fā)明的油性油墨組合物中的所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物其沸點在常壓下分別優(yōu)選為150℃以上，更優(yōu)選在180℃以上。另外，可以用于本發(fā)明的油性油墨組合物中的所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物在20℃的蒸汽壓優(yōu)選在1hPa以下，更優(yōu)選在0.7hPa以下。通過使用滿足所述高沸點和低蒸汽壓條件的所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物，可以減輕局部設(shè)置排氣設(shè)備或排氣處理設(shè)備的負擔，提高作業(yè)環(huán)境，另外可以減少對周邊環(huán)境的環(huán)境負荷。
作為可以在本發(fā)明的油性油墨組合物中使用的優(yōu)選所述二乙二醇化合物，可以列舉例如，二乙二醇；二乙二醇醚(特別是烷基醚)，例如二乙二醇單甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單正丁醚、二乙二醇二正丁醚；或二乙二醇酯，例如，二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單正丁醚乙酸酯或二乙二醇單乙酸酯。其中，優(yōu)選二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇單正丁醚、二乙二醇二正丁醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯或二乙二醇單丁醚乙酸酯。
另外，作為可以在本發(fā)明的油性油墨組合物中使用的優(yōu)選所述二丙二醇化合物，可以列舉例如，二丙二醇；或二丙二醇醚(特別是烷基醚)，例如二丙二醇單甲醚或二丙二醇單乙醚。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合比(重量比)在20∶80～80∶20的范圍，優(yōu)選在30∶70～70∶30的范圍。當混合比在20∶80～80∶20范圍之外時，有時損壞打字穩(wěn)定性，或者使保存穩(wěn)定性變差。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合物含量可以根據(jù)印刷特性適當選擇，相對于油墨組合物總重量，優(yōu)選為50～99重量％，更優(yōu)選85～95重量％。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，作為有機溶劑，除所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合物以外，還可以含有在常溫常壓下為液體的通式(III)表示的聚乙二醇單醚化合物，R31-O-(C2H4-O)n-H (III)(式中，R31為碳原子數(shù)1～6的烷基[優(yōu)選碳原子數(shù)1～4的烷基]，n為3～6的整數(shù))。
本說明書中，“碳原子數(shù)1～6的烷基”可以是直鏈狀或分枝狀的烷基，例如，除了所述的“碳原子數(shù)1～4的烷基”外，還可以是直鏈狀或分枝狀的戊基或者直鏈狀或分枝狀的己基。
可以用于本發(fā)明的油性油墨組合物中的所述聚乙二醇單醚化合物其沸點在常壓下優(yōu)選在200℃以上，更優(yōu)選在250℃以上。另外，可以用于本發(fā)明的油性油墨組合物中的所述聚乙二醇單醚化合物其閃點優(yōu)選在100℃以上，更優(yōu)選在130℃以上。通過使用這樣的聚乙二醇單醚化合物，可以使本發(fā)明的油性油墨組合物具有揮發(fā)抑制性。例如，通過抑制在從墨盒向打印頭輸送油墨組合物的管道內(nèi)的油墨組合物的蒸發(fā)，可以防止或減輕管道內(nèi)的固體組分的堆積。
作為優(yōu)選的所述聚乙二醇單醚化合物，可以列舉例如，三乙二醇單醚化合物(例如，三乙二醇單甲醚或三乙二醇單丁醚)，或者所述通式(III)中n為4～6的聚乙二醇單醚化合物(特別是聚乙二醇單甲醚)的混合物，例如，四乙二醇單甲醚與五乙二醇單甲醚和六乙二醇單甲醚的混合物。
本發(fā)明的油性油墨組合物除所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物以外，還含有所述聚乙二醇單醚化合物時，它們的含量相對于所述二乙二醇化合物30～50重量份和所述二丙二醇化合物30～50重量份，優(yōu)選所述聚乙二醇單醚化合物為10～30重量份的比例。當所述聚乙二醇單醚化合物的含量比例不足10重量份時，不能使油性油墨組合物具有充分的揮發(fā)抑制性，另一方面，超過30重量份時，使得所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的含量相對減少，因此不優(yōu)選。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，作為有機溶劑，除了所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物以及根據(jù)情況還含有的所述聚乙二醇單醚化合物之外，還可以含有其它有機溶劑。
作為其它有機溶劑，優(yōu)選使用極性有機溶劑，例如，醇類(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或氟代醇等)、酮類(例如，丙酮、甲乙酮或環(huán)己酮等)、羧酸酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯等)、或者醚類(例如乙醚、丙醚、四氫呋喃或二氧六環(huán)等)等。
在本發(fā)明的油性油墨組合物含有所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物而不含有所述聚乙二醇單醚化合物的場合，優(yōu)選所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合物占總有機溶劑成分的75重量％以上。
還有，本發(fā)明的油性油墨組合物除了所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物之外還含有所述聚乙二醇單醚化合物的場合，優(yōu)選所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物以及所述聚乙二醇單醚化合物的混合物占總有機溶劑成分的80重量％以上。
本發(fā)明的油性油墨組合物除了所述著色劑和有機溶劑之外，還可以含有非離子性聚氧乙烯衍生物。作為聚氧乙烯衍生物，優(yōu)選在常溫常壓下是液體的化合物。所述聚氧乙烯衍生物可以賦予本發(fā)明的油性油墨組合物再溶解性。
作為所述聚氧乙烯衍生物，可以列舉例如，聚氧乙烯烷基醚，例如聚氧乙烯十六烷基醚(例如，ニツサンノニオン P-208；日本油脂株式會社)、聚氧乙烯十八碳烯基醚(例如，ニツサンノニオン E-202S，E-205S；日本油脂株式會社)或聚氧乙烯月桂基醚(例如，エマルダン106，108；花王株式會社)；聚氧乙烯烷基苯酚醚，例如，聚氧乙烯辛基苯酚醚(例如，ニツサンノニオン HS-204.5，HS-206，HS-208；日本油脂株式會社)；脫水山梨糖醇單酯，例如，脫水山梨糖醇單辛酸酯(例如，ニツサンノニオン CP-08R；日本油脂株式會社)或脫水山梨糖醇單月桂酸酯(例如，ニツサンノニオン LP-20R；日本油脂株式會社)；聚氧乙烯脫水山梨糖醇單酯，例如，聚氧乙烯脫水山梨糖醇單硬脂酸酯(例如，ニツサンノニオン OT-221；日本油脂株式會社)；聚羧酸類高分子活性劑(フロ-レン G-700；共榮社化學株式會社)；聚氧乙烯高級醇醚(例如，エマルダン 707，709；花王株式會社)；油酸四甘油酯(テトラダリセンリンオレ-ト)(例如ポエムJ-4581，理研維他命株式會社)；壬基苯酚乙氧基化物(例如，アデカト-ルNP-620，NP-650，NP-660，NP-675，NP-683，NP-686；旭電化工業(yè)株式會社)；脂肪族磷酸酯(例如，アデカコ-ルCS-141E，TS-230E；旭電化工業(yè)株式會社)；倍半油酸脫水山梨糖醇酯(例如，ソルゲン 30；第一工業(yè)制藥株式會社)；脫水山梨糖醇單油酸酯(例如，ソルダン 40；第一工業(yè)制藥株式會社)；聚乙二醇脫水山梨糖醇單月桂酸酯(例如，ソルダンTW-20；第一工業(yè)制藥株式會社)；聚乙二醇脫水山梨糖醇單油酸酯(例如，ソルダン TW-80；第一工業(yè)制藥株式會社)。而且，可以使用炔二醇類表面活性劑作為所述聚氧乙烯衍生物。作為炔二醇類表面活性劑的優(yōu)選具體例子，可以列舉通式(IV)表示的化合物， [式中，0≤p+q≤50，R41、R42、R43和R44各自獨立，為烷基，優(yōu)選碳原子數(shù)1～6的烷基]。
在所述通式(IV)表示的化合物中，特別優(yōu)選的可以列舉2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、3，6-二甲基-4-辛炔-3，6-二醇、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇等。作為所述通式(IV)表示的炔二醇類表面活性劑也可以使用市售品，作為其具體例子，可以列舉サ-フイノ-ル104、82、465、485或TG(均可從Air Products and Chemicals.Inc.得到)、オルフイン STG、オルフイン E1010(均為日信化學社的商品名)。
還有，也可以利用其它的市售商品作為所述的聚氧乙烯衍生物，作為其具體例子，可以列舉ニツサンノニオン A-10R、A-13R(日本油脂株式會社)、フロ-レン TG-740W，D-90(共榮社化學株式會社)、エマルダン A-90，A-60(花王株式會社)或ノイダン CX-100(第一工業(yè)制藥株式會社)。
本發(fā)明的油性油墨組合物中，所述聚氧乙烯衍生物的含量可以根據(jù)欲賦予的再溶解性適當選擇，相對于油墨組合物中的著色劑(特別是顏料)的含量，優(yōu)選5～200重量％，更優(yōu)選30～120重量％。
本發(fā)明的油性油墨組合物可以含有分散劑。作為分散劑，可以使用在通常的油性油墨組合物，特別是噴墨記錄用油性油墨組合物中使用的任何分散劑，特別是在有機溶劑的溶解度參數(shù)為8～11時，優(yōu)選使用有效發(fā)揮作用的分散劑。作為這樣的分散劑也可以利用市售商品，其具體例子可以列舉聚酯類高分子化合物(ヒノアクトKF1-M，T-6000，T-7000，T-8000，T-8350P，T-8000E，武生精細化學株式會社制)、solsperse20000，24000，32000，32500，33500，34000，35200(アビシア株式會社)、disperbyk-161，162，163，164，166，180，190，191，192(ビツク·ケミ-社)、フロ-レン DOPA-17，22，33，G-700(共榮社化學株式會社)、アジスパ-PB821，PB711(味之素株式會社)、LP4010、LP4050、LP4055、POLYMER400、401、402、403、450、451、453(EFKA化學品社)。
在本發(fā)明的油性油墨組合物中，所述分散劑的含量可以根據(jù)欲分散的著色劑適當選擇，不過，相對于油墨組合物中的著色劑(特別是顏料)的含量，優(yōu)選5～200重量％，更優(yōu)選30～120重量％。
本發(fā)明的油性油墨組合物除了所述著色劑和有機溶劑之外，還可含有在通常的油性油墨組合物中含有的其它添加劑。作為這樣的添加劑，可以列舉例如穩(wěn)定劑(例如，抗氧化劑或紫外線吸收劑)、表面活性劑和/或粘合劑樹脂?？寡趸瘎┛梢允褂美鏐HA(2，3-丁基-4-氧苯甲醚)或BHT(2，6-二叔丁基對甲酚)，紫外線吸收劑可以使用例如二苯甲酮類化合物或苯并三唑類化合物。另外，表面活性劑可以使用陰離子型、陽離子型、兩性或非離子型的任意一種表面活性劑。而且，可以通過粘合劑樹脂調(diào)整本發(fā)明的油性油墨組合物的粘度。本發(fā)明的油性油墨組合物的粘度(溫度20℃時的粘度)例如為10mPa.s，更優(yōu)選5mPa·s。粘合劑樹脂可以使用例如，丙烯酸樹脂、苯乙烯丙烯酸樹脂、松香改性樹脂、酚樹脂、萜樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物、纖維素類樹脂(例如，乙酸丁酸纖維素)或乙烯基甲苯-α-甲基苯乙烯共聚物。另外，粘合劑樹脂根據(jù)其添加量可以使著色劑在記錄介質(zhì)上的固定性進一步良好。
本發(fā)明的油性油墨組合物可以由公知的慣用方法進行調(diào)制。用顏料作為著色劑時，開始把顏料、分散劑以及所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合物(一部分)混合后，用球磨機、砂磨機、超聲波或氣流粉碎機等調(diào)制顏料分散液，調(diào)整成具有期望的油墨特性。接著，在攪拌下加入粘合劑樹脂、所述二乙二醇化合物和所述二丙二醇化合物的混合物(余量)以及其它添加劑(例如，分散助劑或粘度調(diào)整劑)，可以得到油性顏料油墨組合物?；蛘撸喜⑹褂妙伭吓c染料作為著色劑，按照與前述油性顏料油墨組合物的調(diào)制方法同樣的方法可以得到油性油墨組合物。
本發(fā)明的油性油墨組合物的物性并沒有特別限制，例如其表面張力優(yōu)選20～50mN/m。當表面張力不到20mN/m時，油墨組合物在噴墨記錄用打印頭的表面潤展或者滲出，導(dǎo)致液滴的噴射變得困難，表面張力超過50mN/m時，在記錄介質(zhì)表面不潤展，不能進行良好的印刷。
本發(fā)明的油性油墨組合物具有對進行了疏油墨處理的噴嘴表面顯惰性的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的油性油墨組合物可以在例如從具有進行了疏油墨處理的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭噴射的噴墨記錄方法中有效地使用。還有，可以防止在疏油墨處理頭中使用已有的油性油墨時的缺點，即，在疏油墨處理頭上潤展的現(xiàn)象、噴射不穩(wěn)定的現(xiàn)象或噴頭被腐蝕的現(xiàn)象。
本發(fā)明的油墨組合物可以適用于對噴嘴板表層部分進行了疏油墨處理而成的噴墨記錄頭。通過本發(fā)明的油墨組合物與實施了疏油墨處理的噴墨記錄頭的組合，可以使油墨飛行軌跡彎曲難以發(fā)生，從而在記錄紙上記錄良好的圖像。采用本發(fā)明的油墨組合物，可以將實施了疏油墨處理的噴嘴板的表面狀態(tài)長期維持為良好的狀態(tài)，可以實現(xiàn)長期的油墨噴射穩(wěn)定性。
噴射本發(fā)明的油墨組合物的噴墨記錄頭的噴嘴板的材料沒有特別的限制，優(yōu)選由金屬、陶瓷、硅、玻璃或塑料等形成，更優(yōu)選由鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、錫或金等單-材料或鎳-磷合金、錫-銅-磷合金、銅-鋅合金或不銹鋼等合金、聚碳酸酯、聚砜、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯或聚砜和各種感光性樹脂形成。
別外，噴嘴板的疏油墨處理的方法沒有特別的限制，優(yōu)選通過共析鍍進行。共析鍍可以通過例如把板部件浸漬于含有金屬離子和電荷分散了的疏油墨性高分子樹脂粒子的液體中，一邊攪拌一邊在板表面形成疏油墨層進行。作為疏油墨性高分子樹脂材料，可以單獨或混合使用聚四氟乙烯、聚全氟烷氧基丁二烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯或聚二全氟烷基富馬酸酯等樹脂。另外，金屬離子可以用鎳、銅、銀、錫或鋅等，優(yōu)選利用鎳、鎳-鈷合金或鎳-硼合金等表面硬度高、耐磨損性優(yōu)異的材料。
作為可以噴射本發(fā)明的油墨組合物的優(yōu)選噴墨記錄頭，如圖1的示意性截面圖所示，在有油墨噴射口14的噴嘴板的外表面上具有用電解法形成的氟類高分子共析鍍的疏油墨層15。圖1所示的噴墨記錄頭至少由下述部件構(gòu)成油墨流路形成部件11、油墨流路12、形成具有油墨噴射口14的面的部件13、在此部件13的表面形成的氟類高分子共析鍍層構(gòu)成的疏油墨性表面處理層15、壓電元件16、驅(qū)動此壓電元件的驅(qū)動線路17。通過表面處理層15，使穩(wěn)定噴射油墨組合物成為可能。
可以噴射本發(fā)明的油墨組合物的噴墨記錄頭，優(yōu)選按作為本說明書公開的內(nèi)容的一部分而引用的特開平5-116332號公報、特開平6-246921號公報或特開平7-125220號公報中記載的噴頭那樣形成噴嘴板的疏油墨層。
具體說，如圖2的示意性截面圖所示，噴嘴板具有形成彎液面M的油墨噴射口14的部件13、在此部件13的表面形成的氟類高分子共析鍍層構(gòu)成的疏油墨性表面處理層15，此表面處理層15達到噴嘴板的里面。其次，如圖3示意性截面圖所示的噴嘴板也有形成彎液面M的油墨噴射口14的部件13、在此部件13的表面形成的氟類高分子共析鍍層構(gòu)成的疏油墨性表面處理層15，此表面處理層15覆蓋噴嘴孔內(nèi)表面的一部分。而且，如圖4示意性截面圖所示的噴嘴板也有形成彎液面M的油墨噴射口14的部件13、在此部件13的表面形成的氟類高分子共析鍍層構(gòu)成的疏油墨性表面處理層15，此表面處理層15覆蓋除了噴嘴孔周圍的噴嘴板的表面。其中任意一種形態(tài)的噴頭都可以良好地噴射本發(fā)明的油墨組合物。
疏油墨處理了的噴嘴可以按各種公知方法制造。存在例如如特開昭55-148170號公報所述，蒸發(fā)或涂覆氟類聚合物或氟類低聚物的方法、涂覆硅類清漆和硅油的方法、或涂覆硅氮烷類化合物的方法等，具體說，例如可以對噴嘴面的部分或全部實施氟類高分子粒子即聚四氟乙烯(PTFE)與鎳(Ni)的共析鍍處理。
本發(fā)明的油性油墨組合物可以適用于各種噴墨記錄方式。即，可以適用于利用靜電引力噴射油墨的電場控制方式、利用壓電元件的驅(qū)動壓力噴射油墨的按需滴落方式(或壓力脈沖方式)、以及由高熱形成氣泡利用使生長所產(chǎn)生的壓力噴射油墨的起泡或熱噴方式等各種噴墨記錄方式。不過，優(yōu)選適用于利用壓電元件的驅(qū)動壓力噴射油墨的按需滴落方式，由此方式實行印刷時，可以使其噴射穩(wěn)定性優(yōu)異，得到?jīng)]有滲色或色混的高精細圖像，而且耐擦性和耐水性也優(yōu)異。
而且，使用本發(fā)明的油性油墨組合物，可以用大型噴墨記錄裝置在例如A0規(guī)格的大型記錄介質(zhì)上形成優(yōu)異的圖像。實施例下面用實施例具體地說明本發(fā)明，但是，它們并不限制本發(fā)明的范圍。
另外，具體說明一下在下面所示的各油墨組成中使用的化合物和有機溶劑，如下所示。
“混合有機溶劑A”是指二乙二醇二乙醚(40重量％)和二丙二醇單甲醚(60重量％)的混合溶劑，“混合有機溶劑B”是指二乙二醇二乙醚(40重量％)和二丙二醇單甲醚(40重量％)以及三乙二醇單甲醚(20重量％)的混合溶劑。
還有，丙烯酸共聚物是指在丙烯酸骨架上加成了叔銨鹽而成的陽離子型丙烯酸低聚物(フロ-レンDOPA-33，共榮社化學株式會社制)。
另外，聚酯類高分子化合物是指ヒノアクトKF1-M(武生精細化學株式會社制)，聚氧乙烯衍生物是指非離子型活性劑(ニツサンノニオン；日本油脂株式會社制)。實施例1(1)各油墨組合物的組成調(diào)制以下配合成分構(gòu)成的4種油墨組合物。
(a)黃色油墨組合物的組成C.I.顏料黃150 4.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 2.4重量％混合有機溶劑A 93.1重量％氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(＝粘合劑樹脂) 0.5重量％(b)品紅油墨組合物的組成C.I.顏料紅122 4.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 2.0重量％混合有機溶劑A 93.5重量％氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(＝粘合劑樹脂) 0.5重量％(c)青色油墨組合物的組成
C.I.顏料藍1544.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 1.8重量％混合有機溶劑A 93.7重量％氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(＝粘合劑樹脂) 0.5重量％(d)黑色油墨組合物的組成炭黑 4.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 1.8重量％混合有機溶劑A 93.7重量％氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(＝粘合劑樹脂) 0.5重量％(2)各油墨組合物的調(diào)制方法把上述配合成分內(nèi)的顏料、分散劑和混合有機溶劑A(部分)用溶解器以3000rpm的速度攪拌1小時后，用填充有氧化鋯珠(2mm)的砂磨機進行預(yù)分散。通過此預(yù)分散得到的顏料粒子的平均粒徑在5μm以下。進而，用填充有氧化鋯珠(0.3mm)的納米級研磨機(ナノミル)進行本分散，得到顏料分散液。由此本分散得到的顏料粒子的平均粒徑隨顏料的種類而不同，但在50nm～200nm的范圍內(nèi)。
一邊把得到的顏料分散液以4000rpm攪拌，一邊混合所述的粘合劑樹脂和混合有機溶劑A(余量)，把顏料重量份調(diào)整成4重量％，得到4種顏料油墨組合物構(gòu)成的本發(fā)明油墨組合物組。實施例2(1)各油墨組合物的組成調(diào)制以下配合成分構(gòu)成的4種油墨組合物。
(a)黃色油墨組合物的組成C.I.顏料黃150 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.4重量％聚氧乙烯衍生物0.5重量％混合有機溶劑A 93.1重量％(b)品紅油墨組合物的組成C.I.顏料紅122 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.0重量％聚氧乙烯衍生物0.5重量％
混合有機溶劑A 93.5重量％(c)青色油墨組合物的組成C.I.顏料藍154 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 1.8重量％聚氧乙烯衍生物0.5重量％混合有機溶劑A 93.7重量％(d)黑色油墨組合物的組成炭黑 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 1.8重量％聚氧乙烯衍生物0.5重量％混合有機溶劑A 93.7重量％(2)各油墨組合物的調(diào)制方法把上述配合成分內(nèi)的顏料、分散劑和混合有機溶劑A(部分)用溶解器以3000rpm的速度攪拌1小時后，用填充有氧化鋯珠(2mm)的砂磨機進行預(yù)分散。通過此預(yù)分散得到的顏料粒子的平均粒徑在5μm以下。進而，用填充有氧化鋯珠(0.3mm)的納米級研磨機進行本分散，得到顏料分散液。由此本分散得到的顏料粒子的平均粒徑隨顏料的種類而不同，但在50nm～200nm的范圍內(nèi)。
一邊把得到的顏料分散液以4000rpm攪拌，一邊混合通常的添加劑、聚氧乙烯衍生物和混合有機溶劑A(余量)，把顏料重量份調(diào)整成4重量％，得到4種顏料油墨組合物構(gòu)成的本發(fā)明油墨組合物組。實施例3(1)各油墨組合物的組成調(diào)制以下配合成分構(gòu)成的6種油墨組合物。
(a)黃色油墨組合物的組成C.I.顏料黃1504.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.5重量％聚氧乙烯衍生物 2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B91.3重量％(b)品紅油墨組合物的組成
C.I.顏料紅122 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.0重量％聚氧乙烯衍生物2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B 91.8重量％(c)淺品紅油墨組合物的組成C.I.顏料紅122 1.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 0.5重量％聚氧乙烯衍生物0.5重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.8重量％混合有機溶劑B 97.2重量％(d)黑色油墨組合物的組成炭黑 4.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.0重量％聚氧乙烯衍生物2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B 91.8重量％(e)青色油墨組合物的組成C.I.顏料藍154 3.0重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 2.0重量％聚氧乙烯衍生物2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B 92.8重量％(f)淺青色油墨組合物的組成C.I.顏料藍1540.8重量％聚酯類高分子化合物(＝分散劑) 0.5重量％聚氧乙烯衍生物0.4重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.8重量％混合有機溶劑B 97.5重量％(2)各油墨組合物的調(diào)制方法把上述配合成分內(nèi)的顏料、分散劑和混合有機溶劑B(部分)用溶解器以3000rpm的速度攪拌1小時后，用填充有氧化鋯珠(2mm)的砂磨機進行預(yù)分散。通過此預(yù)分散得到的顏料粒子的平均粒徑在5μm以下。進而，用填充有氧化鋯珠(0.3mm)的納米級研磨機進行本分散，得到顏料分散液。由此本分散得到的顏料粒子的平均粒徑隨顏料的種類而不同，但在50nm～200nm的范圍內(nèi)。
一邊把得到的顏料分散液4000rpm攪拌，一邊混合所述的粘合劑樹脂、通常的添加劑、聚氧乙烯衍生物和混合有機溶劑B(余量)，把顏料重量份調(diào)整成前述組成所示的重量％，得到6種顏料油墨組合物構(gòu)成的本發(fā)明油墨組合物組。實施例4(1)各油墨組合物的組成調(diào)制以下配合成分構(gòu)成的6種油墨組合物。
(a)黃色油墨組合物的組成C.I.顏料黃1504.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 8.0重量％聚氧乙烯衍生物 2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B85.3重量％(b)品紅油墨組合物的組成C.I.顏料紅1224.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 6.5重量％聚氧乙烯衍生物 2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B87.3重量％(c)淺品紅油墨組合物的組成C.I.顏料紅1221.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑) 1.5重量％聚氧乙烯衍生物 0.5重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.8重量％混合有機溶劑B96.2重量％(d)黑色油墨組合物的組成炭黑 4.0重量％
丙烯酸共聚物(＝分散劑)6.5重量％聚氧乙烯衍生物2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B 87.3重量％(e)青色油墨組合物的組成C.I.顏料藍154 3.0重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑)6.5重量％聚氧乙烯衍生物2.0重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.2重量％混合有機溶劑B 88.3重量％(f)淺青色油墨組合物的組成C.I.顏料藍154 0.8重量％丙烯酸共聚物(＝分散劑)1.5重量％聚氧乙烯衍生物0.4重量％乙酸丁酸纖維素(＝粘合劑樹脂) 0.8重量％混合有機溶劑B 96.5重量％(2)各油墨組合物的調(diào)制方法把上述配合成分內(nèi)的顏料、分散劑和混合有機溶劑B(部分)用溶解器以3000rpm的速度攪拌1小時后，用填充有氧化鋯珠(2mm)的砂磨機進行預(yù)分散。通過此預(yù)分散得到的顏料粒子的平均粒徑在5μm以下。進而，用填充有氧化鋯珠(0.3mm)的納米級研磨機進行本分散，得到顏料分散液。由此本分散得到的顏料粒子的平均粒徑隨顏料的種類而不同，但在50nm～200nm的范圍內(nèi)。
一邊把得到的顏料分散液4000rpm攪拌，一邊混合所述的粘合劑樹脂、通常的添加劑、聚氧乙烯衍生物和混合有機溶劑B(余量)，把顏料重量份調(diào)整成前述組成所示的重量％，得到6種顏料油墨組合物構(gòu)成的本發(fā)明油墨組合物組。比較例1在前述實施例1(1)(a)～(d)的各組成中，除把混合有機溶劑A用二乙二醇二乙醚代替之外，采用同樣的組成和同樣的調(diào)制方法調(diào)制比較例1的油墨組合物組。比較例2在前述實施例1(1)(a)～(d)的各組成中，除把混合有機溶劑A用二乙二醇單乙醚代替之外，采用同樣的組成和同樣的調(diào)制方法調(diào)制比較例2的油墨組合物組。比較例3在前述實施例1(1)(a)～(d)的各組成中，除把混合有機溶劑A用二丙二醇單甲醚代替之外，采用同樣的組成和同樣的調(diào)制方法調(diào)制比較例3的油墨組合物組。比較例4在前述實施例1(1)(a)～(d)的各組成中，除把混合有機溶劑A用三丙二醇單甲醚代替之外，采用同樣的組成和同樣的調(diào)制方法調(diào)制比較例4的油墨組合物組。印刷評價試驗(1)印刷次序使用實施例1～4和比較例1～4所調(diào)制的油墨組合物組，由噴墨打印機(MJ-8000C，精工愛普生株式會社制)在噴墨記錄用記錄介質(zhì)(用纖維素類樹脂作了表面處理而成的氯乙烯制薄膜，依斯曼化學公司制)上進行印刷。
(2)評價項目1印刷穩(wěn)定性評價把油墨組合物組填充進上述打印機中，在常溫下長時間于上述記錄介質(zhì)上實施連續(xù)印刷，觀察有無缺少點、飛行軌跡彎曲和油墨飛散(具體計算發(fā)生的次數(shù))。評價按下述3個等級為基準進行。下述表1的評價項目1示出了結(jié)果。
評價A在48小時的連續(xù)試驗期內(nèi)，發(fā)生缺少點、飛行軌跡彎曲或油墨飛散的次數(shù)不到10次。
評價B在48小時的連續(xù)試驗期內(nèi)，發(fā)生缺少點、飛行軌跡彎曲或油墨飛散的次數(shù)在10次以上。
評價C在24小時的連續(xù)試驗期內(nèi)，發(fā)生缺少點、飛行軌跡彎曲或油墨飛散的次數(shù)在10次以上。
(3)評價項目2堵塞可靠性評價把油墨組合物填充至上述打印機的記錄頭中，連續(xù)印刷英文字母數(shù)字10分鐘。其后，停止打印，在不蓋上蓋于40℃溫度和25％的相對濕度的環(huán)境下放置2周。放置2周之后再次印刷英文字母數(shù)字，考察達到與放置同等印刷質(zhì)量所需清洗的次數(shù)。評價按下述3個等級為基準進行，下述表1中的評價項目2示出了結(jié)果。
評價A經(jīng)0～2次清洗就可以得到與初期(即放置前)同等的印刷質(zhì)量。
評價B經(jīng)3～5次清洗就可以得到與初期同等的印刷質(zhì)量。
評價C不經(jīng)6次以上的清洗就得不到與初期同等的印刷質(zhì)量。
(4)評價項目3油墨固定性評價在實施了整張印刷和字母文字印刷之后，馬上在25℃和50％的相對濕度環(huán)境下用手指強烈摩擦印刷面。按下面3個等級為基準評價其結(jié)果。下述表1的評價項目3示出了結(jié)果。
評價A沒有印刷沾污，油墨完全沒有剝離。
評價B稍有印刷沾污和油墨剝離情況發(fā)生，但文字的識別沒有問題。
評價C同時發(fā)生印刷沾污和油墨剝離。
(5)評價項目4油墨的保存穩(wěn)定性評價用聚四氟乙烯(注冊商標Teflon，特氟隆)制的瓶量取50g量的油墨組合物，于密閉狀態(tài)、60℃下放置1周，測定放置后的油墨組合物的粘度和粒度分布的物性。按下面的4個等級為基準進行評價，下述表1的評價項目4示出了結(jié)果。
評價A放置前后的粘度及粒度分布的測定值之差不到3％。
評價B放置前后的粘度及粒度分布的測定值之差不到5％。
評價C放置前后的粘度及粒度分布的測定值之差不到10％。
評價D放置前后的粘度及粒度分布的測定值之差超過10％。
(6)評價項目5對實施了疏油墨處理的噴嘴板的化學浸蝕性對所述噴墨打印機(MJ-8000C，精工愛普生株式會社制)的噴嘴板實施疏油墨處理。即，對形成噴嘴開口的不銹鋼構(gòu)成的板的表面實施鎳-聚四氟乙烯(注冊商標Teflon，特氟隆)的共析鍍。把此疏油墨處理了的噴嘴板浸漬在各油墨組合物中，在40℃下放置1周后，測定表面與各油墨組合物的接觸角，下述表1的評價項目5中示出了結(jié)果。
評價A接觸角在30°以上。
評價B接觸角大于10°而小于30°。
評價C接觸角在10°以下。
(7)結(jié)果表1

工業(yè)實用性使用本發(fā)明的油性油墨組合物，特別是在適用于按需滴落方式的情況下，可以提供噴射穩(wěn)定性優(yōu)異而且耐擦性和耐水性也優(yōu)異的沒有滲色或色混的高精細圖像。
上面是按特定的形態(tài)說明本發(fā)明，不過，只要是不損及發(fā)明宗旨的形態(tài)都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄用油性油墨組合物，其特征在于，作為有機溶劑，含有常溫常壓下為液體的二乙二醇化合物和常溫常壓下為液體的二丙二醇化合物的混合物，且所述二乙二醇化合物與所述二丙二醇化合物的重量混合比在20∶80～80∶20的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的油性油墨組合物，所述二乙二醇化合物是通式(I)表示的二乙二醇化合物，R11-O-C2H4-O-C2H4-O-R12(I)式中，R11和R12各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R13CO基，R13為碳原子數(shù)1～4的烷基。
3.如權(quán)利要求2所述的油性油墨組合物，所述二乙二醇化合物是二乙二醇二乙醚。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項所述的油性油墨組合物，所述二丙二醇化合物是通式(II)表示的二丙二醇化合物，R21-O-C3H6-O-C3H6-O-R22(II)式中，R21和R22各自獨立，為氫原子、碳原子數(shù)1～4的烷基或R23CO基，R23為碳原子數(shù)1～4的烷基。
5.如權(quán)利要求4所述的油性油墨組合物，所述二丙二醇化合物是二丙二醇單甲醚。
6.如權(quán)利要求1～5中任意一項所述的噴墨記錄用油性油墨組合物，還含有在常溫常壓下為液體的通式(III)表示的聚乙二醇單醚化合物，R31-O-(C2H4-O)n-H (III)式中，R31為碳原子數(shù)1～6的烷基，n為3～6的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的油性油墨組合物，所述聚乙二醇單醚化合物是三乙二醇單醚化合物。
8.如權(quán)利要求6所述的油性油墨組合物，所述聚乙二醇單醚化合物是n為4～6的通式(III)表示的聚乙二醇單醚化合物的混合物。
9.如權(quán)利要求6～8中任意一項所述的油性油墨組合物，含有所述二乙二醇化合物30～50重量份、所述二丙二醇化合物30～50重量份和所述聚乙二醇單醚化合物10～30重量份。
10.如權(quán)利要求1～9中任意一項所述的油性油墨組合物，著色劑的含量相對于油墨組合物總重量為0.5～25重量％。
11.如權(quán)利要求1～10中任意一項所述的油性油墨組合物，含有顏料作為著色劑。
12.一種噴墨記錄方法，其特征在于，從具有進行了疏油墨處理的噴嘴表面的噴墨記錄用打印頭噴射出權(quán)利要求1～11中任意一項所述的油性油墨組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄用油性油墨組合物，其特征在于，作為有機溶劑，含有常溫常壓下為液體的二乙二醇化合物和常溫常壓下為液體的二丙二醇化合物的混合物，所述二乙二醇化合物與所述二丙二醇化合物的混合比在20∶80～80∶20的范圍內(nèi)，還涉及使用所述油性油墨組合物的噴墨記錄方法。所述噴墨記錄用油性油墨組合物可以提供具有高光澤、耐水性和耐擦性優(yōu)良且沒有滲色或色混的高品質(zhì)圖像。
文檔編號B41J2/14GK1458967SQ02800708
公開日2003年11月26日 申請日期2002年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月15日
發(fā)明者小柳崇, 竹本清彥, 杉田行生 申請人:精工愛普生株式會社, 札·印克帖克株式會社