專利名稱：噴墨用墨水組、墨水盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及噴墨用墨水組、墨水盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置。
背景技術：
因為噴墨記錄方法可以利用小型裝置而降低成本，所以許多打印機均利用此方法。在噴墨記錄方法中，將墨水從由噴嘴、狹縫和多孔膜形成的噴墨口噴出，其中所述墨水為液體或熔融固體形式。特別是，從高分辨率、高速度打印等觀點出發(fā)，壓電式噴墨方法和熱噴墨方法均是適合的。所述壓電式噴墨方法利用壓電元件的變形來噴墨。所述熱噴墨方法利用施加熱能時墨水的沸騰來噴墨。所述噴墨記錄方法可以不僅可以在普通紙、噴墨專用紙等紙上打印，也可以在例如高射投影儀(OHP)片材等膜或布等上打印。
另一方面，希望可用于得到白色圖像或用于遮蓋已經形成在記錄介質上的圖像的白色墨水具有高打印濃度和優(yōu)異的遮蓋性。作為其著色劑，優(yōu)選使用無機氧化物顏料，特別是二氧化鈦。然而，所存在的缺點是，具有較大比重的無機氧化物顏料與炭黑或有機顏料相比更易于沉降并堵塞噴墨頭。此外，還希望所述白色墨水具有優(yōu)異的定影性能和儲存穩(wěn)定性。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種噴墨用墨水組；一種裝有所述噴墨用墨水組的墨水盒；一種使用所述噴墨用墨水組的噴墨記錄方法；和一種噴墨記錄裝置，所述噴墨用墨水組在噴墨頭處不會導致堵塞，并具有高打印濃度、優(yōu)異的定影性能和儲存穩(wěn)定性，并且當使圖像形成在另一已形成的圖像上時具有優(yōu)異的下層圖像遮蓋性。
考慮到上述問題而作出了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種噴墨用墨水組，該噴墨用墨水組包含墨水，該墨水包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，該第二液體包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑。


圖1為圖解說明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實施方案的外部構造的透視圖。
圖2為圖解說明圖1的噴墨記錄裝置的基本內部構造的透視圖。
圖3為圖解說明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的另一優(yōu)選實施方案的外部構造的透視圖。
圖4為圖解說明圖3的噴墨記錄裝置的基本內部構造的透視圖。
具體實施例方式
噴墨記錄用墨水組本發(fā)明的噴墨用墨水組(下文有時稱為“本發(fā)明的墨水組”)的特征在于，該噴墨記錄用墨水組至少包含墨水，該墨水至少包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，該第二液體至少包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑。
下面將對本發(fā)明的噴墨用墨水組的成分進行說明。
無機氧化物顏料根據(jù)本發(fā)明的墨水組中的墨水包含作為著色劑的無機氧化物顏料。當將所述無機氧化物顏料作為著色劑與下述樹脂一起使用時，根據(jù)本發(fā)明的墨水組變?yōu)檫@樣的墨水組，該墨水組具有高打印濃度和當將圖像形成在另一已形成的圖像上時優(yōu)異的下層圖像遮蓋性、以及定影性能和儲存穩(wěn)定性。所述無機氧化物顏料的實例包括二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯和氧化銻，優(yōu)選二氧化鈦和氧化鋅，更優(yōu)選二氧化鈦。
此外，為了改善利用樹脂的分散性，可以用二氧化硅/氧化鋁對所述無機氧化物顏料進行表面處理。
此外，用于本發(fā)明的無機氧化物顏料優(yōu)選具有約10nm～100nm的數(shù)量平均分散粒徑，更優(yōu)選為約20nm～90nm，進一步更優(yōu)選為約30nm～80nm。當用于本發(fā)明的無機氧化物顏料的數(shù)量平均分散粒徑為約10nm～100nm時，可以進一步改善凝集后的遮蓋性和儲存穩(wěn)定性而不會引起噴墨頭處的堵塞。一般來說，當使所述無機氧化物顏料的數(shù)量平均分散粒徑較小時，雖然凝集后的遮蓋性和儲存穩(wěn)定性可以得到改善，但會更加嚴重地發(fā)生沉降，從而導致噴墨頭的堵塞。然而，在本發(fā)明中，當樹脂與無機氧化物顏料一起使用時，可以抑制該無機氧化物顏料的沉降，從而抑制噴墨頭處的堵塞。
用于本發(fā)明的無機氧化物顏料的數(shù)量平均分散粒徑可以通過下述激光衍射/散射法測量。
在激光衍射/散射法中，將激光束照射在顆粒上，利用透鏡聚集所產生的散射光，并且，由所得衍射圖像的亮度和尺寸，確定粒徑及其分布。
樹脂根據(jù)本發(fā)明的墨水組中的墨水包含作為分散劑的樹脂。因為本發(fā)明的墨水組中的墨水包含所述樹脂，所以可以改善墨水的定影性能和分散性能，由此，甚至當使所述無機氧化物顏料的數(shù)量平均分散粒徑較小時，也可以抑制其沉降。用于本發(fā)明的“樹脂”是指具有約1000～500000的數(shù)均分子量的聚合物。
此外，用于本發(fā)明的樹脂優(yōu)選具有作為可溶性基團的弱酸性官能團或弱堿性官能團的樹脂，更優(yōu)選是具有弱酸性官能團的樹脂。
在此，所述“弱酸性官能團”是指這樣的官能團，該官能團是可產生H+但其電離度小于1的酸性基團。所述弱酸性官能團的具體實例包括羧基、有機磷酸基團和酚式羥基(OH)基團，優(yōu)選為羧基官能團。
另一方面，所述“弱堿性官能團”是指這樣的官能團，該官能團是可產生OH-但其電離度小于1的堿性基團。所述弱堿性官能團的具體實例包括氨基和亞氨基。
可用于本發(fā)明的樹脂的實例包括陰離子化合物、陽離子化合物和兩性化合物。用作所述樹脂的陰離子化合物的實例包括通過將具有α，β-烯型不飽和基團的一種單體或多種單體共聚而得到的共聚物。所述共聚物的具體實例包括苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、乙烯基萘-馬來酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸環(huán)己基酯-甲基丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物。
用作所述高分子分散劑的陽離子化合物的實例包括諸如N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基氨基丙烯酰胺等的共聚物。
用作所述高分子分散劑的兩性化合物的實例包括內銨鹽型化合物。
在上述化合物中，在本發(fā)明中用作所述高分子分散劑的樹脂的優(yōu)選實例包括甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸環(huán)己基酯-甲基丙烯酸共聚物。
所述無機氧化物顏料的量與所述樹脂的量的比率(無機氧化物顏料樹脂，質量比)優(yōu)選為約1∶0.3～1∶0.01，更優(yōu)選為約1∶0.28～1∶0.02，進一步更優(yōu)選為約1∶0.25～1∶0.03。當所述無機氧化物顏料的量與所述樹脂的量的比率大于約1∶0.3時，有時所述墨水的粘度變得過高，或由于所述樹脂之間的強相互作用，易于發(fā)生凝集。另一方面，當所述比率小于約1∶0.01時，所述無機氧化物顏料不能充分分散，有時會導致所述顏料沉降。
凝集劑凝集用于本發(fā)明的無機氧化物顏料的物質(下文，有時稱為“本發(fā)明的凝集劑”)是指與所述無機氧化物顏料反應或相互作用而具有增高粘度或引起凝集的效果的物質。該物質的實例包括多價金屬離子或陽離子性物質。具體地，可以有效地使用如下所述的無機金屬鹽、有機多胺化合物、有機酸及其鹽，有機酸及其鹽是優(yōu)選的。
所述無機金屬鹽的實例包括堿金屬離子(例如鋰離子、鈉離子或鉀離子)或多價金屬離子(例如鋁離子、鋇離子、鈣離子、銅離子、鐵離子、鎂離子、錳離子、鎳離子、錫離子、鈦離子或鋅離子)與酸(例如鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、硫氰酸或有機磺酸)之間的鹽。
所述無機金屬鹽的具體實例包括諸如氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、硫酸鈉或硝酸鉀等堿金屬的鹽；諸如氯化鋁、溴化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鈉、硫酸鋁鉀、氯化鋇、溴化鋇、碘化鋇、氧化鋇、硝酸鋇、硫氰酸鋇、氯化鈣、溴化鈣、碘化鈣、亞硝酸鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣、硫氰酸鈣、苯甲酸鈣、醋酸鈣、水楊酸鈣、酒石酸鈣、氯化銅、溴化銅、硫酸銅、硝酸銅、醋酸銅、氯化鐵、溴化鐵、碘化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、氯化鎂、溴化鎂、碘化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、氯化錳、硫酸錳、硝酸錳、磷酸二氫錳、氯化鎳、溴化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳、硫酸錫、氯化鈦、氯化鋅、溴化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅或硫氰酸鋅等多價金屬的鹽，等等。
所述有機多胺化合物的實例包括伯胺、仲胺、叔胺、季胺及其鹽。
所述有機多胺化合物的具體實例包括四烷基銨鹽、烷基胺鹽、芐烷銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、咪唑鎓鹽和多胺鹽。所述有機多胺化合物的更具體的實例包括異丙胺、異丁胺、叔丁胺、2-乙基己胺、壬胺、二丙胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、二甲基丙胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙撐三胺、四乙撐五胺、二乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氯化銨、四乙基溴化銨、二羥乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉、氯化十二烷基二甲基芐基銨、氯化十六烷基吡啶鎓、氯化硬脂酰胺甲基吡啶鎓、氯化二烯丙基二甲基銨聚合物、二烯丙基胺聚合物、單烯丙基胺聚合物，及這些化合物的鎓鹽(例如锍鹽或磷鎓鹽)和磷酸酯。
有機酸及有機酸的鹽的優(yōu)選實例包括羧酸及其鹽、有機磺酸及其鹽，有機酸及其鹽的更優(yōu)選的實例包括由下式(1)表示的化合物、醋酸、草酸、乳酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、檸檬酸、水楊酸、苯甲酸、葡糖醛酸、抗壞血酸及其鹽。所述有機酸的鹽既可以被完全中和也可以被部分中和。
式1 在式(1)中，X表示O、CO、NH、NR、S或SO2，其中R表示烷基。R優(yōu)選表示CH3、C2H5或C2H4OH。X優(yōu)選表示CO、NH、NR或O，更優(yōu)選表示CO、NH或O。
M表示氫原子、堿金屬或胺。M優(yōu)選表示H、Li、Na、K、單乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。M更優(yōu)選表示H、Na或K，進一步更優(yōu)選表示氫原子。
n表示3～7的整數(shù)，n優(yōu)選表示使環(huán)為5元環(huán)或6元環(huán)的整數(shù)，更優(yōu)選表示使環(huán)為5元環(huán)的整數(shù)。m表示1或2。由式(1)表示的化合物的環(huán)可以是飽和環(huán)或不飽和環(huán)，只要是雜環(huán)即可。1表示1～5的整數(shù)。
由式(1)表示的化合物的實例包括具有作為官能團的羧基和選自由呋喃、吡咯、吡咯啉、吡咯烷酮、吡喃酮、噻吩、吲哚、吡啶和喹啉組成的組的結構的化合物。其具體實例包括2-吡咯烷酮-5-羧酸、4-甲基-4-戊內酯-3-羧酸、呋喃羧酸、2-苯并呋喃羧酸、5-甲基-2-呋喃羧酸、2，5-二甲基-3-呋喃羧酸、2，5-呋喃二羧酸、4-丁內酯-3-羧酸、3-羥基-4-吡喃酮-2，6-二羧酸、2-吡喃酮-6-羧酸、4-吡喃酮-2-羧酸、5-羥基-4-吡喃酮-5-羧酸、4-吡喃酮-2，6-二羧酸、3-羥基-4-吡喃酮-2，6-二羧酸、噻吩羧酸、2-吡咯羧酸、2，3-二甲基吡咯-4-羧酸、2，4，5-三甲基吡咯-3-丙酸、3-羥基-2-吲哚羧酸、2，5-二氧基-4-甲基-3-吡咯啉-3-丙酸、2-吡咯烷羧酸、4-羥基脯氨酸、1-甲基吡咯烷-2-羧酸、5-羧基-1-甲基吡咯烷-2-乙酸、2-吡啶羧酸、3-吡啶羧酸、4-吡啶羧酸、吡啶二羧酸、吡啶三羧酸、吡啶五羧酸、1，2，5，6-四氫-1-甲基煙酸、2-喹啉羧酸、4-喹啉羧酸、2-苯基-4-喹啉羧酸、4-羥基-2-喹啉羧酸、6-甲氧基-4-喹啉羧酸以及它們的衍生化合物或鹽。
式(1)表示的有機酸的優(yōu)選實例包括吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸和煙酸；以及它們的衍生化合物或鹽。式(1)表示的有機酸的更優(yōu)選的實例包括吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、呋喃羧酸和香豆酸；以及它們的衍生化合物或鹽。
在以上實例中更優(yōu)選的實例包括氯化鎂、溴化鎂、碘化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、醋酸鎂、氯化鈣、溴化鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣、苯甲酸鈣、醋酸鈣、酒石酸鈣、乳酸鈣、反丁烯二酸鈣、檸檬酸鈣、二烯丙基二甲基氯化銨聚合物、二烯丙基胺聚合物、單烯丙基胺聚合物、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、闊馬酸、噻吩羧酸、煙酸、檸檬酸二氫鉀、琥珀酸、酒石酸、乳酸、鄰苯二甲酸氫鉀以及它們的衍生化合物或鹽。進一步更優(yōu)選的實例包括氯化鎂、硝酸鎂、硝酸鈣、二烯丙基胺聚合物、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、呋喃羧酸、闊馬酸以及它們的衍生化合物或鹽。
所述第二液體可以僅包含一種凝集劑或包含兩種或兩種以上凝集劑。
包含在所述第二液體中的本發(fā)明的凝集劑的含量相對于所述第二液體的總質量優(yōu)選為約0.01質量％～30質量％，更優(yōu)選為約0.1質量％～15質量％，進而優(yōu)選為約0.25質量％～10質量％。如果所述第二液體中的本發(fā)明的凝集劑的含量低于約0.01質量％，有時所述著色劑與所述墨水接觸時的凝集不足，光學濃度較低，并且洇紙和色間滲混惡化。如果所述含量高于約30質量％，有時噴射特性變差并且所述液體不能正常噴射。
在根據(jù)本發(fā)明的墨水組中，從遮蓋性考慮，將具有羧基類增溶性基團的樹脂與根據(jù)本發(fā)明作為凝集劑的有機酸組合是特別優(yōu)選的。雖然其原因尚不清楚，但據(jù)推測是由于凝集后尺寸和分布處于適當?shù)姆秶?br> 水溶性溶劑任何水溶性溶劑均可以用于本發(fā)明，只要其可以相對于水的質量以大于或等于0.1質量％的量溶解在水中即可，其優(yōu)選實例包括多元醇、多元醇衍生物、含氮溶劑、醇或含硫溶劑。
水溶性溶劑的具體實例包括諸如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1，5-戊二醇、1，2，6-己三醇、丙三醇、1，2-己二醇、1，6-己二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇等多元醇；諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單己醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、丙三醇的環(huán)氧乙烷加成物或二丙三醇的環(huán)氧乙烷加成物等多元醇的衍生化合物；諸如吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己基吡咯烷酮或三乙醇胺等含氮溶劑；諸如乙醇、異丙醇、丁醇或苯甲醇等醇類；諸如硫代二乙醇、硫代二丙三醇、環(huán)丁砜或二甲基亞砜等含硫溶劑；和碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯等。
本發(fā)明墨水組可以僅包含一種水溶性溶劑或包含兩種或兩種以上水溶性溶劑。在所述墨水和第二液體中水溶性溶劑的含量各自為約1質量％～60質量％，優(yōu)選為約5質量％～40質量％。如果所述含量低于約1質量％，有時光學濃度會不足。如果所述含量高于約60質量％，有時液體的粘度較高且液體的噴射性能不穩(wěn)定。
表面活性劑在本發(fā)明中的墨水組中的各種液體可以包含表面活性劑。在其分子中同時包含親水部分和疏水部分的化合物可以有效地用作本發(fā)明中的表面活性劑。所述表面活性劑可以是陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑或非離子表面活性劑。
陰離子表面活性劑可以是例如烷基苯磺酸鹽、烷基苯基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、高級脂肪酸鹽、高級脂肪酸酯的硫酸酯鹽、高級脂肪酸酯的磺酸鹽、高級醇醚的硫酸酯鹽、高級醇醚的磺酸鹽、高級烷基磺基琥珀酸鹽、高級烷基磷酸酯鹽或高級醇環(huán)氧乙烷加成物的磷酸酯鹽。其具體實例包括十二烷基苯磺酸鹽、煤油烷基苯磺酸鹽、異丙基萘磺酸鹽、單丁基苯基苯酚單磺酸鹽、單丁基聯(lián)苯基磺酸鹽和二丁基苯基苯酚二磺酸鹽。
非離子表面活性劑的實例包括聚丙二醇環(huán)氧乙烷加成物、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、乙炔二醇、乙炔二醇的氧化乙烯加成物、脂肪族烷醇酰胺、丙三醇酯、山梨聚糖酯。
陽離子表面活性劑的實例包括四烷基銨鹽、烷基胺鹽、芐烷銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、咪唑鎓鹽。其具體實例包括二羥乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉、氯化十二烷基二甲基芐基銨、氯化十六烷基吡啶鎓和氯化硬脂酰胺甲基吡啶鎓。除以上實例之外，所述表面活性劑還可以是生物表面活性劑，例如針胞子酸、鼠李糖脂或溶血卵磷脂。
添加到所述墨水或第二液體中的表面活性劑的量相對于所述墨水或第二液體的總量各自優(yōu)選為低于約10質量％，更優(yōu)選為約0.01質量％～5質量％，進一步更優(yōu)選相對于所述墨水或第二液體的總量為約0.01質量％～3質量％。如果所述量大于或等于約10質量％，有時光學濃度會變得不足且顏料墨水的儲存穩(wěn)定性會惡化。
其它添加劑本發(fā)明的墨水組中的墨水和第二液體各自可以包含控制諸如噴射性能等特性的其它添加劑。此類添加劑可以選自例如聚乙亞胺、聚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、諸如乙基纖維素或羧甲基纖維素等纖維素衍生物、多糖及其衍生物、水溶性聚合物、諸如丙烯酸聚合物乳液或聚氨酯乳液等聚合物乳液、環(huán)糊精、大環(huán)胺、樹枝狀聚合物(dendrimer)、冠醚、尿素及其衍生物、乙酰胺、硅酮表面活性劑以及含氟表面活性劑。
本發(fā)明的墨水組中的墨水和第二液體各自還可以包含其他添加劑，例如pH穩(wěn)定劑、抗氧化劑、殺真菌劑、粘度調節(jié)劑、導電劑和UV(紫外線)吸收劑、螯合劑等。
考慮到同時得到從噴墨頭的噴射性并防止所述無機氧化物顏料的沉淀，所述墨水的粘度優(yōu)選為約3mpa·s～20mPa·s，更優(yōu)選為約5mpa·s～15mpa·s。第二種液體的粘度優(yōu)選為約1mPa·s～20mpa·s，更優(yōu)選為約1mPa·s～15mPa·s。
考慮到干燥性和防止所形成圖像中的不均勻性，所述墨水和第二液體的表面張力各自優(yōu)選為約20mN/m～40mN/m。
一般說來，在將墨水組用于在滲透性記錄介質上進行打印的情況中，當墨水和第二液體間的反應較慢時，存在著以下缺點未反應的小粒徑的無機氧化物顏料滲透至所述記錄介質中，從而其白色度容易降低。然而，由于根據(jù)本發(fā)明的墨水組具有高反應性，因此其白色度不會降低。
此外，由于在根據(jù)本發(fā)明的墨水組的墨水中包含樹脂，因此也提高了所述顏料的定影性能。
墨水盒根據(jù)本發(fā)明的墨水盒將根據(jù)本發(fā)明的墨水組裝在容器中，并且還包括根據(jù)需要適當選擇的其他部件。
對所述容器并無特別限制。該容器的形狀、結構、尺寸和材料可以根據(jù)其用途適當選擇。其優(yōu)選實例包括至少具有由鋁層壓膜或樹脂膜制成的墨水袋的容器。
所述容器的其他實例包括在特開2001-138541中所述的墨水罐。在該情況中，由于將根據(jù)本發(fā)明的墨水組中的墨水和第二液體各自填充在墨水罐中，因此當墨水從噴墨頭排出(噴射)時，可以防止在所述墨水罐中長期儲存期間所述墨水特性的劣化，并且，特別是可以充分滿足在長期儲存期間從記錄頭的排出性能。
噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置本發(fā)明的噴墨記錄方法使用如上所述的本發(fā)明的噴墨用墨水組，并且至少包括通過由噴墨頭將上述墨水噴射到記錄介質上從而形成圖像。所述噴墨記錄方法優(yōu)選包括通過由所述噴墨頭噴射所述墨水和第二液體以便使其在所述記錄介質上相互接觸從而形成圖像。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置使用本發(fā)明的墨水組并且包含將所述墨水噴射到記錄介質上的噴墨頭。本發(fā)明的噴墨記錄裝置優(yōu)選包含噴墨頭，各個噴墨頭將所述墨水或第二液體噴射到所述記錄介質上。所述噴墨記錄裝置可以是普通噴墨記錄裝置；或者是具有控制墨水干燥的加熱器的記錄裝置；或者是裝備有中間體轉印系統(tǒng)的記錄裝置，所述記錄裝置將在記錄材料印刷在中間體上，隨后將所印刷的記錄材料轉印到諸如紙等記錄介質上。
從抑制洇紙和色間滲混的觀點來看，本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置優(yōu)選利用熱噴墨記錄方法或壓電式噴墨記錄方法。其原因據(jù)推測如下。在熱噴墨記錄方法中，當噴射時墨水被加熱并且具有較低的粘度。墨水的溫度在記錄紙上降低，從而墨水的粘度迅速增加。因此，可以抑制洇紙和色間滲混。在壓電式噴墨方法中，可以噴射高粘度液體。由于高粘度液體在記錄介質上不易展開，因此可以抑制洇紙和色間滲混。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置中，每1像素的墨水與每1像素的第二液體的質量比優(yōu)選為1∶20～20∶1，更優(yōu)選為1∶10～10∶1，進一步更優(yōu)選為1∶5～5∶1。
如果所述墨水相對于所述第二液體的量過少或過多，有時凝集會不充分，光學濃度會降低，并且洇紙和色間滲混惡化。在此所用的術語“像素”是指由打印時沿主掃描方向可分割的最小距離和打印時沿次掃描方向可分割的最小距離所限定的區(qū)域。向每個像素提供適當?shù)哪M，使得可獲得適當?shù)纳屎蛨D像濃度以形成圖像。
在記錄介質上以使所述墨水和第二液體相互接觸的方式提供所述兩種液體。當所述兩種液體相互接觸時，由于凝集劑的作用，所述墨水發(fā)生凝集，并且改善了以下打印性能，如發(fā)色性、實心圖像區(qū)域的均勻性、光學濃度、防止洇紙、防止色間滲混或干燥時間。只要所述兩種液體相互接觸，并不限制提供所述液體的方式。例如，可以采用使記錄介質上的兩種液體彼此鄰接的方式，或采用在記錄介質上使其中一種液體疊加在另一種液體上的方式來提供所述兩種液體。
關于在記錄紙上提供所述各液體的順序，優(yōu)選首先提供所述第二液體，然后提供所述墨水。當首先提供所述第二液體時，可以有效地凝集所述無機氧化物顏料。可以在提供所述第二液體之后的任何時候提供所述墨水。優(yōu)選在提供第二液體之后0.5秒內提供所述墨水。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置中，在所述墨水和第二液體的各個情況中，每滴液體的質量優(yōu)選為約0.01ng～25ng，更優(yōu)選為約0.5ng～20ng，進一步更優(yōu)選為約0.5ng～15ng。如果所述每滴液體的質量大于約25ng，有時洇紙會惡化。這據(jù)推測是因為所述墨水或第二液體與記錄介質的接觸角會根據(jù)每滴液體的量而變化并且隨著液滴量的增加而更易于在紙表面上展開。如果每滴液體的質量小于約0.01ng，有時噴射穩(wěn)定性會惡化。
如果噴墨記錄裝置可以改變從一個噴嘴中噴射的液滴的體積，則所述“液滴量”是指可打印的最小液滴量。
在下文中，將參考附圖詳細說明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實施方案。在所述附圖中，實際上具有相同功能的部件用相同的附圖標記表示，并且在以下說明書中省略了重復的說明。
圖1為圖解說明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實施方案的外部構造的透視圖。圖2為圖解說明圖1的噴墨記錄裝置(下文有時稱作“成像裝置”)的基本內部構造的透視圖。
本實施方案的成像裝置100通過本發(fā)明的噴墨記錄方法而形成圖像。如圖1和圖2所示，成像裝置100包括外殼6、托盤7、傳送輥2、成像部分8和主墨水罐單元4。所述托盤7可承載直至預定量的記錄介質1。所述記錄介質1可以為普通紙等。所述傳送輥2(傳送裝置)可以逐張地將記錄介質1傳送到成像裝置100的內部。所述成像部分8可以將墨水和處理液噴射到記錄介質1上以形成圖像。主墨水罐單元4可以將所述墨水和處理液供應給成像部分8(成像裝置)中的其各自的副墨水罐單元5。
所述傳送輥2為用于傳送紙張的裝置。所述裝置包括一對布置在成像裝置100中的可旋轉的輥。所述輥夾緊設置在托盤7上的記錄介質1，并且在特定時機將指定量的記錄介質1逐張地傳送到成像裝置100的內部。
成像部分8在記錄介質1的表面上形成墨水圖像。成像部分8包括記錄頭3、副墨水罐單元5、給電信號電纜9、托架10、導桿11、同步帶12、驅動輪13和維護單元14。記錄頭3和副墨水罐單元5一起由附圖標記“5(3)”表示。
所述副墨水罐單元5具有副墨水罐51、52、53、54、55和58。所述副墨水罐51、52、53、54、55和58各自裝有不同顏色的墨水或處理液。各副墨水罐中的墨水或處理液可以從記錄頭噴射。例如，所述副墨水罐51、52、53、54、55和58可以分別裝有黑色墨水(K)、黃色墨水(Y)、品紅墨水(M)、青色墨水(C)、白色墨水(W)和處理液。當不使用處理液或處理液包含著色劑時，副墨水罐單元5不需要包括用于盛放處理液的單獨的墨水罐。在本發(fā)明的噴墨記錄裝置中，將本發(fā)明的墨水組中的墨水用作白色墨水(W)，并且將本發(fā)明的第二液體用作處理液。
所述副墨水罐單元5中的副墨水罐51、52、53、54、55和58各自具有排氣口56和補給口57。當記錄頭3移動至待機位置(或補給位置)時，將補給裝置15的排氣銷151和補給銷152分別插入所述排氣口56和補給口57中，使得所述副墨水罐單元5和補給裝置15得以連接。將所述補給裝置15通過補給管16連接到所述主墨水罐單元4。補給裝置15通過補給口57將墨水和處理液從所述主墨水罐單元4輸送到所述副墨水罐單元5，從而補充所述副墨水罐單元5中的墨水和處理液。
所述主墨水罐單元4包括各自裝有不同顏色的墨水或處理液的主墨水罐41、42、43、44、45和48。例如，所述主墨水罐41、42、43、44、45和48可以分別裝有黑色墨水(K)、黃色墨水(Y)、品紅墨水(M)、青色墨水(C)、白色墨水(W)和處理液。所述處理液為第二液體。每個主墨水罐都可以獨立地與成像裝置100分離。
如圖2所示，將所述給電信號電纜9和副墨水罐單元5連接到所述記錄頭3。當將圖像記錄信息通過所述給電信號電纜9從外部傳送到所述記錄頭3時，所述記錄頭3基于所述圖像記錄信息從各副墨水罐吸取預定量的墨水和處理液并將墨水和處理液噴射到記錄介質1的表面上。所述給電信號電纜9除了傳送所述圖像記錄信息之外，還為記錄頭3供應驅動記錄頭3所需的電力。
將所述記錄頭3布置在所述托架10上。將所述托架10連接到所述同步帶12上，其進而連接到導桿11和所述驅動輪13上。根據(jù)該結構，所述記錄頭3可以沿所述導桿11移動，并且可以在方向Y(主掃描方向)上移動。所述方向Y平行于記錄介質1的表面，并且垂直于方向X(次掃描方向)。所述方向X為記錄介質1的輸送方向。方向Z為向上的方向，其垂直于所述方向X和方向Y。
所述成像裝置100還包括控制單元(未示出)，其基于圖像記錄信息來控制所述記錄頭3的驅動時機和所述托架10的驅動時機。所述控制單元使得能夠在記錄介質1上的指定區(qū)域上進行連續(xù)成像，所述記錄介質1在輸送方向X上以指定速率輸送，所述成像基于圖像記錄信息而進行。
將所述維護單元14通過導管連接至減壓裝置(未示出)。所述維護單元14還連接至所述記錄頭3的噴嘴部分。所述維護單元14通過使所述各噴嘴的內部成為減壓狀態(tài)以吸取記錄頭3的噴嘴中的墨水。在成像裝置100的運行期間，維護單元14可以除去噴嘴中不必要的墨水，并且當成像裝置100停止運行時可以防止墨水通過噴嘴蒸發(fā)。
圖3為圖解說明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的另一優(yōu)選實施方案的外部構造的透視圖。圖4為圖解說明圖3的噴墨記錄裝置(下文有時稱作“成像裝置”)的基本內部構造的透視圖。本實施方案的成像裝置101通過本發(fā)明的噴墨記錄方法而形成圖像。
在圖3和圖4所示的成像裝置101中，記錄頭3的寬度等于或大于記錄介質1的寬度。所述成像裝置101不具有托架機構。所述成像裝置101具有紙張傳送系統(tǒng)，所述紙張傳送系統(tǒng)在次掃描方向(記錄介質1的輸送方向，由箭頭X表示)上傳送紙張。雖然本實施方案中的紙張傳送系統(tǒng)為傳送輥2，但是所述系統(tǒng)也可以為帶型紙張傳送系統(tǒng)。
沿次掃描方向X的方向依次排布所述副墨水罐51～55和58。類似地，噴射各種顏色的墨水和處理液的噴嘴(未示出)也沿著次掃描方向排布。所述構造的其它細節(jié)與圖1和圖2中所示的成像裝置100相同。在圖3和圖4中，所述副墨水罐單元5具有這樣的構造，即，因為所述記錄頭3不移動，所以所述副墨水罐單元5一直與所述補給裝置15相連接。然而所述副墨水罐單元5也可以僅在補給所述墨水或處理液時與所述補給裝置15相連接。
圖3和圖4中所示的成像裝置101使用所述記錄頭3沿記錄介質1的寬度方向(主掃描方向)一次全部地在記錄介質1上進行打印。因此，所述裝置的構造比具有托架機構的裝置的情形更簡單，并且打印速度也更高。
此外，根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法的優(yōu)選方面(第二方面)包括使用根據(jù)本發(fā)明的墨水組，由噴墨頭將墨水排出至記錄介質，并且利用輥將第二液體涂布在所述記錄介質上以使所述墨水與所述第二液體在所述記錄介質上接觸從而形成圖像。
此外，本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選方面(第二方面)包括使用根據(jù)本發(fā)明的墨水組，并且配備有向記錄介質排出墨水的噴墨頭和在所述記錄介質上涂布第二液體的輥。
在根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法的第二方面和所述裝置的第二方面中，用于涂布所述第二液體的輥的優(yōu)選實例包括凹版印刷輥、浸漬輥、轉印輥和逆轉輥。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置的第二實施方案中，所噴射的每1像素的墨水的質量與所涂布的每1像素的第二液體的質量的比優(yōu)選為1∶20～20∶1，更優(yōu)選為1∶10～10∶1，進一步更優(yōu)選為1∶5～5∶1。
關于在記錄紙上噴射和涂布所述各液體的順序，優(yōu)選首先涂布所述第二液體，然后噴射所述墨水。當首先涂布所述第二液體時，可以有效地凝集所述無機氧化物顏料。在涂布第二液體之后可以在任何時候噴射所述墨水。優(yōu)選在提供第二液體之后0.5秒內噴射墨水。
利用根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置，使用根據(jù)本發(fā)明的墨水組，既可以直接形成白色圖像，也可以在已經形成(涂覆)有具有與白色不同的色彩的圖像的部位形成白色圖像。
在根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置中，通過利用根據(jù)本發(fā)明的墨水組，可以避免在噴墨頭處發(fā)生堵塞。
此外，當利用根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置新形成白色圖像時，可以得到高打印濃度的白色圖像。
此外，當在已經形成有白色以外的圖像的部位上用根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置形成白色圖像時，可以得到對白色以外的圖像的高遮蓋性。
根據(jù)本發(fā)明的墨水組、墨水盒、記錄方法和記錄裝置不僅僅可以應用于在諸如普通紙等滲透性紙上形成圖像，而且還可以應用于在諸如銅版紙、膜或金屬等非滲透性介質上形成圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明的墨水組、墨水盒、記錄方法和記錄裝置可以應用于以下領域，如印刷物、用于制備電氣線路板的技術、用于制備諸如濾色鏡、液晶顯示器或有機電致發(fā)光顯示器等顯示設備的技術、醫(yī)用膜記錄、DNA信息記錄和諸如壁紙或裝飾板等建筑材料。
根據(jù)本發(fā)明的墨水特別適用于噴墨記錄方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的墨水還可以應用于膠印、凹版印刷、柔性版印刷(flexo printing)和絲網印刷等。
實施例在下文中，將參考實施例更具體地說明本發(fā)明。應當注意的是所述實施例不應解釋為對本發(fā)明的限制。在實施例中，除非另有規(guī)定，術語“份”指的是“質量份”。
在以下的實施例中，通過以下方法測量所述表面張力和粘度。
表面張力通過使用Wilhelmy型表面張力計(由協(xié)和界面科學株式會社制造)在23±0.5℃和55±5％RH(相對濕度)的環(huán)境下，對所得到的墨水的表面張力進行測量。
粘度通過使用粘度計(商品名RHEOMAT115，由Contraves制造)作為測量裝置，對所得到的墨水的粘度進行測量。該測量是將墨水裝入測量容器中，并且根據(jù)指定方法安裝在裝置中，在測量溫度為23℃和剪切速率為1400s-1的條件下進行的。
實施例1顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度80質量％；平均一次粒徑15nm；用鈦酸酯偶聯(lián)劑進行表面處理)500g、通過將氫氧化鈉加入到苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂50 g和純水進行混合，隨后利用砂磨機進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度25質量％；數(shù)量平均分散粒徑45nm；二氧化鈦∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.1)。
用于制備實施例1的墨水的組成如下-顏料分散液(上述)24質量份-二乙二醇15質量份-丙三醇20質量份-表面活性劑(商品名SURFYNOL465，由Air Products andChemicals，Inc.制造)1.0質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為8.1，并且用5μm過濾器進行過濾，從而得到具有數(shù)量平均分散粒徑為43nm、η(粘度)為4.8mPa·s和γ(表面張力)為32mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
第二液體的制備-琥珀酸10質量份-二乙二醇15質量份-SURFYNOL465(上述)0.5質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步加入堿金屬鹽的水溶液，并且將pH調整到4.5，從而得到η為3.2mpa·s和γ為34mN/m的第二液體。
用由此得到的墨水和第二液體，對實施例1進行后述評價。
比較例1采用以與實施例1相同的方式得到的墨水，對比較例1進行后述評價。
比較例2用于制備比較例2的墨水的組成如下-TiO2溶膠(用硝酸進行膠溶；pH1.5，一次粒徑約7nm；TiO2濃度30質量％)20質量份-二乙二醇28質量份-氧乙烯十二烷基醚0.1質量份將純水加入到上述組成中，隨后將pH調整到約為1.8，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為15nm、η(粘度)為3.6mpa·s且γ(表面張力)為42mN/m的墨水。
第二液體的制備-六水合硝酸鎂5質量份-二乙二醇8質量份-丙三醇17質量份-SURFYNOL465(上述)0.5質量份將純水加入到上述組成中，并將pH調整到約為7.0，從而得到η為3.1mPa·s且γ為34mN/m的第二液體。
采用由此得到的墨水和第二液體，對比較例2進行后述評價。
實施例2用以與實施例1相同的方式得到的墨水和以與比較例2相同的方式得到的第二液體，對實施例2進行后述評價。
比較例3用以與比較例2相同的方式得到的墨水和以與實施例1相同的方式得到的第二液體，對比較例3進行后述評價。
實施例3使用在實施例1中制備的顏料分散液，制備以下組成的墨水墨水的制備-顏料分散液(上述)24質量份-丙三醇15質量份-聚乙二醇(平均分子量大約200)2質量份-氧乙烯油醚(oxyethylene oleyl ether)0.2質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為8.3，并且用5μm過濾器過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為41nm、η(粘度)為3.6mPa·s和γ(表面張力)為38mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
用由此得到的墨水和以與實施例1相同的方式制備的第二液體，對實施例3進行下述評價。
比較例4只用以與實施例3相同的方式得到的墨水，對比較例4進行后述評價。
實施例4顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度75質量％；平均一次粒徑50nm；用硅酸酯偶聯(lián)劑進行表面處理)400g、通過將氫氧化鋰加入到甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂80g和純水進行混合，隨后利用球磨機進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度20質量％；數(shù)量平均分散粒徑85nm；二氧化鈦∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.2)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)30質量份-二丙二醇15質量份-丙三醇25質量份-1，2-己二醇2質量份-表面活性劑(商品名OLFINE STG，由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.制造)1.2質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后將pH調整到約為8.2，并且用5μm過濾器過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為87nm、η(粘度)為6.6mPa·s且γ(表面張力)為30mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
用由此得到的墨水和以與實施例1相同方式得到的第二液體，對實施例4進行后述評價。
比較例5顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度95質量％；平均一次粒徑35nm；用硅酸酯偶聯(lián)劑進行表面處理)500g、的山梨聚糖硬脂酸酯25g和純水進行混合，隨后利用砂磨機進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度30質量％；數(shù)量平均分散粒徑85nm)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)15質量份-丙三醇40質量份-四乙二醇10質量份-SURFYNOL465(上述)1.5質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為7.9，并且用5μm過濾器過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為360nm、η(粘度)為3mPa·s且γ(表面張力)為33mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
用由此得到的墨水和以與實施例1相同的方式制備的第二液體，對比較例5進行下述評價。
實施例5顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度95質量％；平均一次粒徑25nm；用鈦酸酯偶聯(lián)劑進行表面處理)500g、通過將氫氧化鈉加入到苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂2.5g和純水進行混合，隨后利用砂磨機進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度20質量％；數(shù)量平均分散粒徑60nm；二氧化鈦∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.005)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)20質量份-三乙二醇20質量份-2-吡咯烷酮10質量份-表面活性劑(商品名OLFINE STG，由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.制造)2.5質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，隨后將pH調整到約為8.1，并且用5μm過濾器過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為63nm、η(粘度)為4.5mPa·s且γ(表面張力)為35mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
第二液體的制備-檸檬酸6質量份-丙三醇10質量份-SURFYNOL465(上述)0.7質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步加入堿金屬鹽的水溶液，并且將pH調整到4.2，從而得到η為2.4mPa·s、γ為33mN/m的第二液體。
評價對于在普通紙(商品名C2紙，由富士施樂株式會社制造)上用黑色顏料墨水(商品名INK for WORKCENTRE B900，由富士施樂株式會社制造)打印的文字圖像(JEITA標準Pattern J1 Chart)，通過使用實驗性制備的噴墨頭(分辨率600dpi)，將第二液體和實施例1～5及比較例2、3和5的墨水中的一種墨水以此順序分別依次排出，使得所述第二液體的排出量基本上為所述墨水排出量的四分之一，而每一滴墨水的排出量約為20pl，從而以約0.2s的打印間隔進行連續(xù)打印，或者僅使用比較例1和4的墨水在黑色文字圖像上打印實心塊(2cm×2cm)，以便遮蓋所述文字圖像部分，隨后進行以下的評價(1)～(5)。其結果如表1中所示。
(1)圖像遮蓋度根據(jù)以下標準評價打印在黑色文字圖像上的圖像。
A黑色文字圖像部分被白色覆蓋，不能讀取。
B黑色文字圖像部分略微透出，但是不能完全讀取。
X黑色文字圖像部分透出并且可以讀取。
(2)圖像定影性能用手指擦打印部分，根據(jù)以下標準進行評價。
A非圖像部分未被涂污。
B盡管白色圖像部分稍微剝落，但是其下的黑色文字圖像不能讀取。
X白色圖像部分剝落，其下的黑色文字圖像可以讀取。
(3)干燥性連續(xù)打印實心塊并且將所打印的紙疊置。對在先打印的圖像不會轉印到打印紙背面的時間進行測量，根據(jù)以下標準進行評價。
A干燥時間小于約5s。
B干燥時間大于或等于約5s且小于約20s。
X干燥時間大于或等于約20s。
(4)墨水的分散穩(wěn)定性將根據(jù)實施例1～5和比較例1～5制備的各墨水在約60℃儲存一周。在儲存前后，對數(shù)量平均分散粒徑進行測量，并根據(jù)以下標準進行評價。其結果如表1中所示。
A儲存后的數(shù)量平均分散粒徑減去儲存前的數(shù)量平均分散粒徑所得到的差小于儲存前的數(shù)量平均分散粒徑的約±15％。
B儲存后的數(shù)量平均分散粒徑減去儲存前的數(shù)量平均分散粒徑所得到的差大于或等于儲存前的數(shù)量平均分散粒徑的約±15％且小于約±30％。
X儲存后的數(shù)量平均分散粒徑減去儲存前的數(shù)量平均分散粒徑所得到的差大于或等于儲存前的數(shù)量平均分散粒徑的約±30％。
(5)頭堵塞性用根據(jù)實施例1～5和比較例2、3和5的各墨水組以及根據(jù)比較例1和4的墨水在上述條件下進行打印，在蓋緊帽子的狀態(tài)下，在約23℃將各墨水組/墨水放置一周。放置后不進行維護，對可噴出的噴嘴的比例進行測量。其結果如表1中所示。
A儲存后的可噴出的噴嘴的比例大于或等于約90％。
B儲存后的可噴出的噴嘴的比例大于或等于約70％且小于約90％。
X儲存后的可噴出的噴嘴的比例小于約70％。
此外，用根據(jù)實施例1～5及比較例2、3和5的各墨水組，對于用黑色顏料墨水打印有文字圖像的打印紙，為了遮蓋文字圖像部分，用輥(凹版印刷輥)將第二液體涂布在整個打印表面上，接著在2秒后用噴墨頭(分辨率600dpi)將墨水排出到涂布部分上從而在黑色文字圖像上打印實心塊(2cm×2cm)，然后進一步進行上述評價(1)～(3)。結果如表1中所示。
表1

由表1中所示的結果可以看出，實施例1～5在圖像遮蓋度、圖像定影性能、干燥性、墨水分散穩(wěn)定性和頭堵塞性等所有方面均達到優(yōu)異的效果。
實施例6顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度92質量％；平均一次粒徑35nm；用硅酸酯偶聯(lián)劑進行表面處理)400g、通過將氫氧化鈉加入到苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂40g和純水進行混合，隨后利用nanomizer進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度15質量％；數(shù)量平均分散粒徑54nm；二氧化鈦∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.1)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)40質量份-二乙二醇15質量份-二丙三醇氧乙烯加成物10質量份-乙炔二醇氧乙烯加成物(商品名OLFINE E1004，由NissinChemical Industry Co.，Ltd.制造)0.5質量份-乙炔二醇的氧乙烯加成物(商品名OLFINE E1010，由NissinChemical Industry Co.，Ltd.制造)1質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為8.1，并且用5μm過濾器過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為76nm、η(粘度)為3.8mPa·s且γ(表面張力)為29mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
第二液體的制備-水楊酸5質量份-丙三醇20質量份
-SURFYNOL465(上述)0.5質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后將pH調整到4.0，從而得到η為2.6mPa·s且γ為32mN/m的第二液體。
通過使用實驗性制備的噴墨頭(分辨率600dpi)將實施例6的第二液體和墨水依次排出在紙(商品名RECYCLE COLOR PAPER 100，由富士施樂株式會社制造)上，使得所述第二液體的排出量基本上為所述墨水排出量的五分之一，而每一滴墨水的排出量約為25pl，從而以約0.5s的打印間隔連續(xù)打印，以打印白色實心塊(5cm×5cm)，然后進行(2)圖像定影性能、(3)干燥性以及以下(6)白色度的評價。
(6)白色度根據(jù)公知的白色度測量法(ISO白色度(擴散藍色光反射率)的測量方法)，對所打印的各實心塊的白色度進行測量，并根據(jù)以下標準進行評價。
A白色度大于或等于約80％。
B白色度大于或等于約60％且小于約80％。
X白色度小于約60％。
結果在表2中顯示。
表2

實施例7顏料分散液的制備將二氧化鈦漿料(金紅石型，TiO2濃度96質量％；平均一次粒徑35nm)500g、通過將氫氧化鈉加入到甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂50g和純水進行混合，隨后利用球磨機進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(TiO2濃度20質量％；數(shù)量平均分散粒徑220nm；二氧化鈦∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.1)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)25質量份-丙三醇16質量份-二丙二醇7質量份-1，2-己二醇4質量份-二乙二醇單丁醚6質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為8.4，并且用5μm過濾器進行過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為210nm、η(粘度)為3.9mPa·s且γ(表面張力)為36mN/m的分散有二氧化鈦的墨水。
第二液體的制備吡咯烷酮羧酸8質量份三乙二醇10質量份丙三醇10質量份氧乙烯-2-乙基己基醚0.8質量份將純水加入到上述組成中后，隨后進行混合，然后進一步加入堿金屬鹽的水溶液，并且將pH調整到4.3，從而得到η為2.8mPa·s且γ為34mN/m的第二液體。
用由此得到的墨水和第二液體，對實施例7進行(1)～(5)的評價。
實施例8顏料分散液的制備將氧化鋅漿料(ZnO濃度90質量％；平均一次粒徑75nm)300g、通過將氫氧化鈉加入到丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和該共聚物而得到的樹脂10g和純水進行混合，隨后用微噴均質機(microfluidizer)進行分散，然后進一步過濾粗粒部分，從而得到顏料分散液(ZnO濃度10質量％；數(shù)量平均分散粒徑87nm；氧化鋅∶樹脂的比(質量比)＝1∶0.033)。
墨水的制備-顏料分散液(上述)40質量份-二乙二醇22質量份-丙二醇10質量份-1，3-丁二醇5質量份-氧乙烯氧丙烯嵌段聚合物1.5質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步將pH調整到約為7.9，并且用5μm過濾器進行過濾，從而得到數(shù)量平均分散粒徑為92nm、η(粘度)為4.4mPa·s且γ(表面張力)為34mN/m的氧化鋅分散墨水。
第二液體的制備-鄰苯二甲酸7質量份-乙二醇5質量份-二丙三醇15質量份-氧乙烯油醚1.0質量份將純水加入到上述組成中，隨后進行混合，然后進一步加入堿金屬鹽的水溶液，并且將pH調整到3.7，從而得到η為3.1mpa·s且γ為37mN/m的第二液體。
用由此得到的墨水和第二液體，對實施例8進行(1)～(5)的評價。
實施例7和8的評價結果如表3中所示。
表3

權利要求
1.一種噴墨用墨水組，該噴墨用墨水組包含墨水，所述墨水包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，所述第二液體包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑。
2.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，所述噴墨用墨水組能夠用于記錄白色圖像。
3.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述無機氧化物顏料的數(shù)量平均分散粒徑為約10nm～100nm。
4.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述無機氧化物顏料包含二氧化鈦和氧化鋅中的至少一種。
5.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述無機氧化物顏料包含二氧化鈦。
6.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述樹脂包含弱酸性官能團或弱堿性官能團。
7.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述樹脂包含弱酸性官能團。
8.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述凝集劑為選自由有機酸、有機酸的鹽、無機金屬鹽和有機多胺化合物組成的組中的至少一種物質。
9.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述凝集劑為選自由有機酸和有機酸的鹽組成的組中的至少一種物質。
10.如權利要求1所述的噴墨用墨水組，其中所述無機氧化物顏料的量與所述樹脂的量間的質量比(無機氧化物顏料樹脂)為約1∶0.01～1∶0.3。
11.一種裝有噴墨用墨水組的墨水盒，所述噴墨用墨水組包括墨水，所述墨水包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，所述第二液體包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑。
12.一種噴墨記錄方法，該方法包括提供噴墨用墨水組的步驟和在記錄介質上形成圖像的步驟，所述噴墨用墨水組包含墨水，所述墨水包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，所述第二液體包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑；所述在記錄介質上形成圖像的步驟通過以下方式進行由噴墨記錄頭將所述墨水噴射到所述記錄介質上；和將所述第二液體施加在所述記錄介質上，使所述墨水和所述第二液體在所述記錄介質上相互接觸。
13.如權利要求12所述的噴墨記錄方法，其中所述圖像是白色圖像。
14.如權利要求12所述的噴墨記錄方法，其中通過由所述噴墨記錄頭噴射所述第二液體進行所述第二液體的施加，以及在所述第二液體的噴射之后進行所述墨水的噴射。
15.如權利要求12所述的噴墨記錄方法，其中通過利用輥進行涂布來進行所述第二液體的施加。
16.如權利要求15所述的噴墨記錄方法，其中在所述第二液體的涂布之后進行所述墨水的噴射。
17.一種使用噴墨用墨水組的噴墨記錄裝置，所述噴墨用墨水組包含墨水和第二液體，所述墨水包含無機氧化物顏料和樹脂，所述第二液體包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑，所述噴墨記錄裝置包括將所述墨水噴射到記錄介質上的噴墨記錄頭；和將所述第二液體施加在所述記錄介質上的裝置。
18.如權利要求17所述的噴墨記錄裝置，所述噴墨記錄裝置能夠記錄白色圖像。
19.如權利要求17所述的噴墨記錄裝置，其中施加所述第二液體的所述裝置為噴墨記錄頭，所述噴墨記錄頭將所述第二液體噴射到所述記錄介質上。
20.如權利要求17所述的噴墨記錄裝置，其中施加所述第二液體的所述裝置為輥，所述輥將所述第二液體涂布在所述記錄介質上。
全文摘要
本發(fā)明提供了噴墨用墨水組、墨水盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置。所述噴墨用墨水組至少具有墨水，所述墨水至少包含無機氧化物顏料和樹脂；和第二液體，所述第二液體至少包含能夠凝集所述無機氧化物顏料的凝集劑。所述噴墨用墨水組優(yōu)選用于記錄白色圖像。所述墨水盒裝有所述噴墨用墨水組。所述噴墨記錄方法至少包括在記錄介質上通過由噴墨記錄頭噴射所述墨水并提供所述第二液體從而形成圖像。所述噴墨記錄裝置至少具有將所述墨水噴射到所述記錄介質上的噴墨記錄頭和向所述記錄介質提供所述第二液體的裝置。
文檔編號B41J2/01GK101024745SQ2006101363
公開日2007年8月29日 申請日期2006年10月17日 優(yōu)先權日2006年2月22日
發(fā)明者山下嘉郎, 橋本健 申請人:富士施樂株式會社