專利名稱：噴墨打印方法以及生產(chǎn)印刷品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印方法，該方法能在印刷材料上再現(xiàn)油墨的設(shè)計(jì)顏色并能提供高質(zhì)量的圖象，本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)印刷品的方法。
噴墨打印方法是一種記錄方法，該方法借助于各種油墨噴射體系的一種，通過產(chǎn)生和飛散油墨的微滴進(jìn)行記錄，例如，靜電吸引體系，用壓電元件使油墨機(jī)械振動(dòng)或變化的體系，或者加熱油墨以在油墨中形成氣泡的體系，由此利用這樣產(chǎn)生的壓力，將全部或部分微滴施加到打印材料上，例如涂了接受油墨層的紙或塑料膜。作為幾乎不產(chǎn)生噪音并且能進(jìn)行高速打印和彩色打印的一種打印方法，噴墨打印法引起了人們的注意。
作為噴墨打印用的墨水，出于安全、記錄性能等觀點(diǎn)，主要使用包含作為基本成分的水的油墨。為了防止噴嘴堵塞和改進(jìn)噴射穩(wěn)定性，常常將多元醇和/或類似物加到這樣的油墨中。
此外，將以直接性染料、酸性染料、堿性染料、活性染料和食品色素為代表的水溶性染料用作要被使用的這些油墨的染料。另外，為了改進(jìn)在打印介質(zhì)上形成的圖象的耐水性，近來(lái)已經(jīng)開始使用其分子中含有羧基的染料。
作為適用于噴墨打印的記錄材料，至今已被使用的有日本專利公報(bào)3-26665中所述的打印紙，它包括基礎(chǔ)紙幅和上面的涂層，該涂層含有精細(xì)的粉末狀二氧化硅和水溶性粘合劑例如聚乙烯醇；日本專利公報(bào)3-25352中所述的光澤紙，它包括高光澤印刷紙幅和在上面形成的膜，此膜含有皂化度為50-90摩爾％的聚乙烯醇和交聯(lián)劑；以及日本專利申請(qǐng)公開60-220750中所述的頭上的(over-head)投影機(jī)(OHP)用的記錄片，此片包括聚酯膜和上面的親水膜，該親水膜是由皂化度為70-90摩爾％的水溶性聚乙烯醇組成的。
隨著對(duì)噴墨打印設(shè)備性能的新的改進(jìn)，例如加快打印速度和圖象的多種顏色，也要求打印材料具有更高的和更廣泛的性能。更準(zhǔn)確地說，要求它們同時(shí)滿足例如以下性能(1)沒有與染料的原有顏色不一致的顏色，并且能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌希?2)具有高的油墨吸收能力(吸收能力大并且吸收時(shí)間短)；(3)提供光學(xué)密度高并且周邊比較清楚的許多小點(diǎn)；(4)提供具有大體上圓形和光滑的周邊的許多小點(diǎn)；(5)甚至在不同的溫度和濕度性能也極少變化，并且不卷曲；(6)不中斷；(7)在上面能長(zhǎng)期穩(wěn)定地儲(chǔ)存圖象而不損壞它們(特別是在高溫和高濕環(huán)境中)；以及(8)甚至當(dāng)長(zhǎng)期貯藏時(shí)也是穩(wěn)定的而不損壞(特別是在高溫和高濕環(huán)境中)。
此外，除了以上要求外，進(jìn)一步要求OHP用的打印片和類似物具有優(yōu)良的透明性。
如上所述，為了改進(jìn)在打印材料上形成的圖象的耐水性，其分子中含有羧基的染料最近已開始被用作油墨用的染料。
用這類染料制備的油墨具有如

圖1中說明的隨PH變化而改變的吸收曲線。更具體地說，這種油墨有這樣一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)該油墨的PH從該油墨的穩(wěn)定區(qū)中的PH逐漸降低時(shí)，其吸收率迅速地減少。這被認(rèn)為是因?yàn)樵谀骋籔H染料的迅速聚集所致。順便說說，該油墨的穩(wěn)定區(qū)中的PH是這樣一個(gè)PH，在該P(yáng)H染料被完全溶解于油墨中，所以染料既不聚集也不沉淀。因此，隨打印材料表面的PH(PHB)的不同，染料的聚集可能出現(xiàn)得很快，這可能造成這樣一些問題，導(dǎo)致顏色與染料的原有顏色不一致，并且不能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌稀Ｌ貏e是要求透明性的打印材料例如OHP用的記錄片，除了導(dǎo)致顏色與染料的原有顏色不一致以及不能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌线@些問題外，還涉及到起因于其中染料強(qiáng)烈聚集的一個(gè)嚴(yán)重問題，即由于在其表面出現(xiàn)薄霧，造成這種打印材料的打印區(qū)域不能透射光線。
例如，日本專利申請(qǐng)公開56-89594敘述了這樣一種方法，通過將油墨和打印片表面間的PH之差控制在2以內(nèi)來(lái)消除顏色的偏差。但是，如果使用含有能提高形成的圖象的耐水性的染料的噴墨打印油墨，即使使用這種方法也不能解決導(dǎo)致顏色與染料原有顏色不一致以及不能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌系膯栴}。更準(zhǔn)確地說，隨PH而定，能改進(jìn)耐水性的染料迅速地改變了含有該染料的油墨的吸收率。因此，必須涉及到油墨的吸收率對(duì)PH的依賴關(guān)系。
如上所述，隨著打印速度的提高、圖象密度的增加、圖象的著色和給與圖象以優(yōu)良的耐水性，色調(diào)和圖象質(zhì)量的下降已經(jīng)成為嚴(yán)重問題。
本發(fā)明的目的是提供一種噴墨打印方法，該方法以適當(dāng)?shù)钠胶怅P(guān)系同時(shí)滿足上述性能，通過該方法，即使使用上述能改進(jìn)形成的圖象的耐水性的染料時(shí)，也可以提供不出現(xiàn)與染料原有顏色(油墨的設(shè)計(jì)顏色)不一致的顏色的印刷品，也可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌?，即使使用透明基材例如OHP用的膜，也可以使噴墨打印的打印區(qū)域的透光性能優(yōu)良，即使使用不透明的基材例如光澤紙，也可以提供光亮的和高質(zhì)量的圖象；以及提供一種生產(chǎn)印刷品的方法。
可以通過以下所述的本發(fā)明達(dá)到上述目的。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種噴墨打印方法，該方法是按照打印符號(hào)將油墨從打印頭的噴口噴出，由此在打印材料上進(jìn)行打印；該方法包括使用一種油墨和一種打印材料，該油墨具有這樣的PH值(PHA)，在這一PH值該油墨的吸收率成為在根據(jù)PH變化的吸收曲線上該油墨的穩(wěn)定區(qū)中的PH值的吸收率的一半，該打印材料包括基材和在上面形成的涂層，該涂層具有PHB的表面PH值，上述的PHA和PHB滿足以下關(guān)系PHA＜PHB。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種生產(chǎn)印刷品的方法，該方法是按照打印符號(hào)將油墨從打印頭的噴口噴出，由此在打印材料上進(jìn)行打印；該方法包括使用一種油墨和一種打印材料，該油墨具有這樣的PH值(PHA)，在這一PH值該油墨的吸收率成為在根據(jù)PH變化的吸收曲線上該油墨的穩(wěn)定區(qū)中的PH值的吸收率的一半，該打印材料包括基材和在上面形成的涂層，該涂層具有PHB的表面PH值，上述PHA和PHB滿足以下關(guān)系
PHA＜PHB根據(jù)本發(fā)明還提供一種由上述方法生產(chǎn)的印刷品。
在上述每一種方法中，油墨可以含有一種在其分子中帶有至少一個(gè)羧基的染料，并且可以通過熱能進(jìn)行油墨的噴射。
圖1說明一個(gè)用于確定油墨的PHA的圖。
圖2是噴墨打印裝置的打印頭的縱截面。
圖3是噴墨打印裝置的打印頭的橫截面。
圖4是多打印頭外觀的透視圖，該多打印頭是圖2中所示的那樣一些打印頭的排列。
圖5是直觀的噴墨打印裝置的透視圖。
本發(fā)明人在開發(fā)通過它們改進(jìn)打印圖象耐水性的噴墨打印方法、油墨、打印紙、用于頭上的投影機(jī)的透明膜和光澤紙的過程中發(fā)現(xiàn)，含有表現(xiàn)出優(yōu)良耐水性的染料的油墨與具有特定的表面PH值的打印介質(zhì)的組合可保證不出現(xiàn)與染料原有顏色不一致的顏色，可達(dá)到適當(dāng)?shù)念伾旌?，即使使用透明基材例如OHP用的膜，也可以保證噴墨打印的打印區(qū)域的透光性優(yōu)良，即使使用不透光的基材例如光澤紙，也可以使圖象光亮和高質(zhì)量，從而導(dǎo)致完成本發(fā)明。
在下面將參照優(yōu)選實(shí)施方案更詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明。
本發(fā)明實(shí)踐中所用的油墨包括染料和將染料溶解或分散在其中的液體介質(zhì)。
不考慮其結(jié)構(gòu)可以使用任何染料，就含有該染料的油墨的吸收率隨PH值的不同有很大變化來(lái)說，該染料應(yīng)具有令人滿意的效果。然而，通過使用以下提到的帶有至少一個(gè)羧基的這種染料，本發(fā)明顯示出特殊的效果。
為了控制溶解性等等，除了其分子中的羧基外，該染料可含有磺基。作為該染料的抗衡離子，優(yōu)選堿金屬如鈉、鉀和鋰、氨、以及有機(jī)胺如單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺的離子?？梢詥为?dú)地或以它們的任何組合使用這些抗衡離子。下面提到這樣的染料的優(yōu)選的一些例子。但是，本發(fā)明中所用的染料并不局限于這些染料。(舉例的染料1)橙色 (舉例的染料2)洋紅 (舉例的染料3)紫色 (舉例的染料4)黃色 (舉例的染料5)藍(lán)綠色 CuPC酞菁銅(舉例的染料6)墨色 以基于油墨總重量的約0.1-20％的比例范圍使用上面提到的用于本發(fā)明噴墨打印方法中的染料。
適用于本發(fā)明中所用油墨的液體介質(zhì)是水和至少一種水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑。作為水，最好是用去離子水而不用含有各種離子的自來(lái)水。
作為用于與水混合的水溶性有機(jī)溶劑的一些例子，可以提到的是C1-C4的烷基醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇，酰胺如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺，酮和酮醇如丙酮和雙丙酮醇，醚如四氫呋喃和二噁烷，聚亞烷基二醇如聚亞乙基二醇、聚亞丙基二醇，其中亞烷基部分有2-6個(gè)碳原子的亞烷基二醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇和二甘醇，硫二甘醇，1，2，6-己三醇，丙三醇，多元醇的低級(jí)烷基醚如乙二醇單甲醚(或單乙醚)、二甘醇單甲(或單乙)醚和三甘醇單甲(或單乙)醚，N-甲基-2-吡咯烷酮，2-吡咯烷酮，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮等等。
在這眾多的水溶性有機(jī)溶劑中，優(yōu)選的是多元醇如二甘醇和多元醇的低級(jí)烷基醚如三甘醇單甲(或單乙)醚。
為了達(dá)到良好的噴射穩(wěn)定性，另外加入乙醇或異丙醇、或者多元醇的低級(jí)烷基醚是有效的，這是因?yàn)檫@些溶劑的加入被認(rèn)為能使制得的油墨在薄膜電阻上更穩(wěn)定地起泡。
用于本發(fā)明的油墨中的水溶性有機(jī)溶劑的含量基于油墨總重量是在3-50％重量范圍內(nèi)，優(yōu)選3-40％重量，而所用的水的含量基于油墨總重量是在10-95％重量范圍內(nèi)，優(yōu)選20-85％重量。
此外，除上述成分外，本發(fā)明中所用的油墨可以含有使油墨具有想要的物理性能所需的表面活性劑、消泡劑、防腐劑等等。也可以加入可購(gòu)得的水溶性染料和/或諸如此類物質(zhì)。
對(duì)于加入的表面活性劑沒有特別的限制，只要它們對(duì)油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性等不起有害作用。所用的這樣的表面活性劑的一些例子包括陰離子表面活性劑如脂肪酸鹽、高級(jí)醇硫酸酯的鹽、液體脂油的硫酸酯的鹽和烷基烯丙基磺酸鹽，以及非離子表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脫水山梨醇烷基酯、炔屬醇和炔屬二醇?？蛇m當(dāng)?shù)剡x擇這些表面活性劑單獨(dú)使用或混合使用。
在需要調(diào)整PH以保持油墨穩(wěn)定性的情況下，所用的PH調(diào)節(jié)劑的一些例子包括氨，各種有機(jī)胺如二乙醇胺和三乙醇胺，無(wú)機(jī)堿如堿金屬的氫氧化物例如氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鉀，有機(jī)酸，以及無(wú)機(jī)酸。
用以下方法確定本發(fā)明中制備和使用的油墨的PHA。
將無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸如鹽酸或乙酸逐漸地加入到其PH是在初始狀態(tài)的穩(wěn)定區(qū)中的油墨里，由此逐漸地降低此油墨的PH。在這一過程中，有時(shí)將油墨離心以測(cè)量所得到的上層清液的吸收率，由此繪出該值對(duì)PH值的曲線。通過由此制出的圖，可以容易地確定PHA，在PHA處油墨的吸收率為穩(wěn)定區(qū)中吸收率值的一半。
在進(jìn)行多色打印的情況中，取各個(gè)顏色中顯示出最高PHA的油墨的PHA作為本發(fā)明的PHA。
用于本發(fā)明的打印材料包括基材和在基材上形成的接受油墨層。作為用于此接受油墨層的組分，可以使用能接受水基油墨并且在水基油墨中顯示出可溶性或者對(duì)水基油墨顯示出親和性的樹脂。
作為形成接受油墨層的示范性的物質(zhì)，可以提到的有合成樹脂例如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、羧甲基纖維素、聚酯、聚丙烯酸(酯)、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、蜜胺樹脂和它們的改性產(chǎn)物，以及天然樹脂例如白蛋白、明膠、酪蛋白、淀粉、陽(yáng)離子淀粉、阿拉伯樹膠和藻酸鈉。這些樹脂可被單獨(dú)使用或以它們的任何組合使用。
為了滿足PH之間的上述關(guān)系，最好是選擇所用的樹脂和/或?qū)⒏鞣N陽(yáng)離子和陰離子活化劑、各種陽(yáng)離子和陰離子聚合物或低聚物和各種PH調(diào)節(jié)劑與該樹脂混合。
例如，對(duì)于用于與樹脂混合的陰離子化合物，沒有特殊的限制，只要它們?cè)谄浞肿又泻嘘庪x子部分即可。陰離子表面活性劑的例子包括烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸酯的鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基磺基琥珀酸鹽、萘磺酸-甲醛縮合物和聚氧乙烯烷基磷酸酯的鹽。此外，也可以使用含有陰離子部分的兩性表面活性劑，例如烷基甜菜堿、咪唑啉甜菜堿和丙氨酸衍生物。
作為陰離子聚合物或低聚物，可以提到的是在其分子中具有至少一個(gè)磺基、羧基、硫酸根基團(tuán)、磷酸根基團(tuán)、酚羥基、醇羥基或諸如此類基團(tuán)的那些物質(zhì)。適用于本發(fā)明的這樣的聚合物或低聚物的一些例子包括，由多羧酸與多元醇反應(yīng)得到的羧基末端的聚酯，用各種多羧酸改性得到的酸性纖維素衍生物，乙烯基醚多羧酸酯單體的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物，(甲基)丙烯酸的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物，α，β-不飽和的乙烯基單體例如馬來(lái)酸酐和衣康酸的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物，用磺酸化合物處理聚乙烯醇或乙烯醇共聚物得到的磺酸改性的聚合物，以及含羥基的化合物例如乙基纖維素、芐基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基纖維素。除上述化合物外，只要具有至少一個(gè)磺基、羧基、硫酸根基團(tuán)、磷酸根基團(tuán)、酚羥基、醇羥基或諸如此類基團(tuán)，可使用任何化合物。
另一方面，對(duì)陽(yáng)離子化合物沒有特殊的限制，只要它們?cè)诜肿又泻嘘?yáng)離子部分即可。陽(yáng)離子表面活性劑的例子包括季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑，例如氯化單烷基銨、氯化二烷基銨、氯化四甲銨、氯化三甲苯基胺和環(huán)氧乙烷加合的氯化銨，以及胺類陽(yáng)離子表面活性劑。此外，也可以使用含有如上所述的那樣的陽(yáng)離子部分的兩性表面活性劑，例如烷基甜菜堿、咪唑啉甜菜堿和丙氨酸衍生物。
作為陽(yáng)離子聚合物或低聚物，可以提到的是聚丙烯酰胺或丙烯酰胺和陽(yáng)離子單體的共聚物的陽(yáng)離子改性產(chǎn)物、聚烯丙胺、聚胺砜、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、聚酰胺-表氯醇樹脂、聚乙烯基吡啶鎓鹵化物等等。此外，還可以提到乙烯基吡咯烷酮單體的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物，乙烯基噁唑烷酮單體的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物，乙烯基咪唑單體的均聚物或該單體與其它共聚單體的共聚物等等。上述共聚單體包括甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯腈、乙烯基醚、醋酸乙烯酯、乙烯、苯乙烯等等。此外，還可以使用陽(yáng)離子改性的聚乙烯醇和纖維素。不言而喻，陽(yáng)離子聚合物或低聚物并不限于這些化合物。
此外，PH調(diào)節(jié)劑包括上面提到的那些，例如氨，各種有機(jī)胺如二乙醇胺和三乙醇胺，無(wú)機(jī)堿如堿金屬的氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鉀，有機(jī)酸，以及無(wú)機(jī)酸。同時(shí)，也可以使用各類這些化合物的組合物。
在本發(fā)明中，將滿足以上條件的組合物涂在基材的至少一側(cè)，由此制備包括基材和形成在該基材表面上的接受油墨層的打印介質(zhì)。在該組合物中，在不妨礙實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以將各種填料與添加劑共同使用。
填料的例子包括二氧化硅、氧化鋁、硅酸鋁、硅酸鎂、堿式碳酸鎂、滑石、粘土、氫化滑塊石、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋅，以及塑性顏料如聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯酸酯。但是，填料并不限于這些填料。作為其它添加劑的一些具體例子，可以提到的有各種表面活性劑、染料固定劑、消泡劑、抗氧劑、熒光增白劑、紫外線吸收劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防霉劑和增塑劑。根據(jù)預(yù)期的最終用途，這些添加劑可以任意地選自慣用的已知化合物。
作為構(gòu)成本發(fā)明中所用的打印材料的基材，可以使用紙幅如不含磨木漿的紙、中等質(zhì)量的紙、美術(shù)紙、證券紙、循環(huán)紙、鋇地紙、高光澤印刷紙或玻紋纖維板，塑料的薄膜或片如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚雙乙酸乙二醇酯、聚三乙酸乙二醇酯、玻璃紙、賽璐珞、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯或聚丙烯，玻璃板，或者織物如棉，人造粘膠纖維、丙烯酸系纖維、尼龍、絲綢或聚酯纖維織物。根據(jù)各種條件，例如制成的打印材料的預(yù)期的打印用途、打印的圖象的應(yīng)用以及對(duì)于在上面所涂的組合物的粘著性，從上述材料適當(dāng)?shù)剡x擇基材。
在制備用于本發(fā)明的打印材料時(shí)，首先將上述組合物全部溶于或者分散(如果需要，與其它添加劑一起溶解或分散)于水或醇、多元醇或其它適合的有機(jī)溶劑中，來(lái)制備涂料組合物。
通過例如輥涂機(jī)、刮涂機(jī)、氣刀刮涂機(jī)、門式(gate)輥涂機(jī)、棒材涂漆機(jī)、側(cè)壓(Size pressing)、噴涂、照相印刷品涂布機(jī)或簾式淋涂機(jī)的方法，將制得的涂料組合物涂在基材的表面上。隨后用例如熱空氣干燥烘箱、加熱轉(zhuǎn)筒或諸如此類裝置，干燥這樣涂覆的基材，由此獲得用于本發(fā)明中的打印材料。如有必要，可以進(jìn)一步對(duì)制得的打印材料進(jìn)行超級(jí)壓光等以便增加接受油墨層的平滑度或表面強(qiáng)度。
接受油墨層的涂層重量是在0.2-50g/m2范圍內(nèi)，優(yōu)選1-30g/m2。如果涂層重量小，部分基材可能被暴露出來(lái)而沒有涂層。與沒有形成接受油墨層的情況相比，任何少于0.2g/m2的涂層重量對(duì)于涂層的著色能力幾乎沒有影響。另一方面，如果形成的接受油墨層的涂層重量超過50g/m2，可能出現(xiàn)卷曲，特別是在低溫和低濕環(huán)境中。因此以上述范圍之外的任何涂層重量形成的接受油墨層都不是優(yōu)選的。就厚度而言，涂層重量可以優(yōu)選在0.5-100μm的厚度范圍內(nèi)。
將上述油墨施加到打印材料上進(jìn)行打印的優(yōu)選方法是噴墨打印方法。作為這樣的方法，就能有效地使油墨從噴口噴出，施加該墨到作為目標(biāo)的打印材料上來(lái)說，可以使用任何體系。
特別是可以有效地使用日本專利申請(qǐng)公開54-59936中所述的噴墨打印體系，在該體系中，借助于施加于油墨的熱能的作用，使該油墨迅速地改變體積，因此借助于由這種狀態(tài)變化產(chǎn)生的工作壓力，使該油墨從噴口噴出。
下面將敘述一個(gè)噴墨打印裝置的說明性的例子，該裝置適用于使用本發(fā)明中所用的打印材料進(jìn)行打印。在圖2，3和4中說明了打印頭的結(jié)構(gòu)的一些例子，打印頭是上述裝置的主要部件。
將帶有通過油墨的槽14的玻璃、陶瓷或塑料板粘到用于熱記錄的加熱頭15上，由此構(gòu)成打印頭13(圖中顯示了一個(gè)打印頭，但不局限于此)。加熱頭15是由以下部件組成的，由氧化硅或類似物構(gòu)成的保護(hù)膜16、鋁電極17-1和17-2、由鎳鉻合金或諸如此類物質(zhì)構(gòu)成的加熱電阻層18、集熱層19以及具有良好熱輻射性能的由氧化鋁或類似物構(gòu)成的基底20。
油墨21來(lái)到噴口(一個(gè)微小的開口)22并且由于壓力P.形成一彎液面23。
此時(shí)，通過將電信號(hào)應(yīng)用于電極17-1和17-2，使加熱頭15在由n顯示的區(qū)域迅速地產(chǎn)生熱，由此在與這一區(qū)域相接觸的油墨21中形成氣泡。通過由此產(chǎn)生的壓力的作用，使油墨的彎液面23噴射，并且使油墨21以記錄微滴24的形式從噴口24噴射到打印材料25上。圖4說明了多打印頭的外觀，它是由若干個(gè)圖2所示的打印頭的排列組成的。將帶有一些槽26的玻璃板27緊密地粘到與圖2所示加熱頭相同的加熱頭28上，形成多打印頭。
順便說說，圖2是沿油墨流動(dòng)路線所取的打印頭13的截面圖，圖3是沿圖2中的3-3′線所取的截面圖。
圖5說明了一個(gè)其中裝有這樣的打印頭的噴墨打印裝置的例子。在圖5中，參照號(hào)61表示用作擦試件的葉片，它的一端是一個(gè)固定端，由固定葉片的部件將其固定以形成懸臂。將該葉片61設(shè)置在與打印頭工作區(qū)域相鄰的位置上，并且在該實(shí)施方案中，以這樣一種形式固定葉片61，使它伸出到移動(dòng)打印頭經(jīng)過的路線上。參照號(hào)62表示一個(gè)頂蓋，它被設(shè)置在靠近葉片61的原來(lái)位置上，它是這樣構(gòu)成的，以致它能沿著與打印頭移動(dòng)方向垂直的方向移動(dòng)并能與噴口面接觸以覆蓋該噴口。參照號(hào)63表示一個(gè)吸收油墨的部件，它與葉片61相鄰，并且與葉片61一樣，以這樣一種形式固定，使它伸出到移動(dòng)打印頭所經(jīng)過的路線上。上述葉片61、頂蓋62和吸收部件63組成了噴射復(fù)原部分64，其中葉片61和吸收部件63從噴墨口表面除去水、灰塵和/或類似物。
參照號(hào)65表示打印頭、它帶有產(chǎn)生噴射能量的裝置，并且它用于將油墨噴射在打印材料上以進(jìn)行打印，打印材料是以與設(shè)置有許多噴射開口的噴口面對(duì)立的關(guān)系安放的。參考號(hào)66表示一個(gè)滑動(dòng)架，打印頭65被安在它上面，以致打印頭65可以被移動(dòng)。滑動(dòng)架66被滑動(dòng)地與導(dǎo)向桿67連結(jié)并且以其部件與由電機(jī)68驅(qū)動(dòng)的皮帶69連接(未進(jìn)行圖解說明)。因此，可以沿著導(dǎo)向桿67移動(dòng)滑動(dòng)架66，并且由此可以將打印頭65從一個(gè)打印區(qū)域移動(dòng)到與其相鄰的區(qū)域。
參考號(hào)51和52分別表示輸送紙的部件和輸送紙的輥?zhàn)?，從該部件將打印材料送入，該輥?zhàn)邮怯呻姍C(jī)(未進(jìn)行圖解說明)驅(qū)動(dòng)的。借助于這樣的結(jié)構(gòu)，將打印材料送入在打印頭的噴射開口面對(duì)面的位置，并且隨著打印的進(jìn)行，從裝有紙排出輥53的紙排出部分將打印材料排出。
在上述結(jié)構(gòu)中，例如在完成打印后，當(dāng)打印頭65返回到其原來(lái)位置時(shí)，打印頭復(fù)原部分64中的頂蓋62從打印頭65的移動(dòng)路線上退回，而葉片61仍然伸出在此移動(dòng)路線上。結(jié)果，打印頭的噴口面被擦凈。當(dāng)頂蓋62與打印頭65的噴口面接觸并覆蓋它時(shí)，頂蓋62被移動(dòng)以致伸出到打印頭的移動(dòng)路線上。
當(dāng)打印頭65從其原來(lái)位置移動(dòng)到開始打印的位置時(shí)，頂蓋62和葉片61是處于與上述擦試時(shí)的位置相同的位置上。因此，當(dāng)這樣移動(dòng)時(shí)，打印頭65的噴口面也被擦凈。
不僅當(dāng)完成打印或?yàn)閲娚涠鴱?fù)原打印頭時(shí)，而且當(dāng)打印頭為了打印而在打印區(qū)域之間移動(dòng)時(shí)，都進(jìn)行打印頭到其原來(lái)位置的上述移動(dòng)，在這一過程中打印頭以固定的間隔移動(dòng)到相鄰于每一個(gè)打印區(qū)域的原來(lái)位置上，根據(jù)這種移動(dòng)在那里擦凈噴口面。
通過以下實(shí)施例在下面將更具體地?cái)⑹霰景l(fā)明。
順便說一下，除非特別指出，在以下實(shí)施例中將要使用的所有“份”和“％”是指重量份和以重量計(jì)的％。
實(shí)施例1-4和比較例1和2油墨1(橙色)舉例的染料(1) 3份硫二甘醇 10份尿素 5份水82份此油墨的PHA為8.0。
如上所述，將鹽酸逐漸加到PH值處于初始狀態(tài)的穩(wěn)定區(qū)的油墨中，由此逐漸降低油墨的PH值，有時(shí)將油墨離心，以測(cè)量得到的上層清液的吸收率，由此標(biāo)繪出對(duì)PH值的吸收率值，通過以上方法來(lái)確定PHA。(制備涂料組合物、涂覆和打印)在攪拌和混合的同時(shí)，將(i)聚乙烯醇(商品名稱PVA217，Kuraray有限公司制造)和(ii)聚乙烯亞胺(商品名稱EpomineSP-200，Nippon Shokubai Kagaku Kogyo有限公司制造)的混合物加入到97份水和3份甲醇的混合物中形成溶液。表1中顯示出了這些實(shí)施例和比較例中所用的(i)和(ii)的比例(固體混合比)。將由此得到的涂料組合物用線材棒涂在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(Lumirror，Toray工業(yè)有限公司的產(chǎn)品，厚度為100μm)，形成厚度為10μm的干涂層。然后將這樣涂覆過的膜在120℃干燥5分鐘，以制備本發(fā)明和比較例中所用的記錄介質(zhì)。借助于用于測(cè)量紙表面的PH計(jì)(Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho制造)，測(cè)量由此形成的每個(gè)接受油墨層的表面PH值(PHB)。在表1中還共同顯示了這些PHB值。
表1
用含有上述組分的油墨1，借助于其中用熱能使油墨起泡而噴射油墨的噴墨打印裝置，在以下條件下在由此得到的打印材料上進(jìn)行打印。打印條件傳動(dòng)頻率 4KHz噴射微滴的體積45pl記錄密度 360DPI單色油墨的最大用量8nl/mm2。
對(duì)于制成的彩色油墨樣品，測(cè)定以下性能。(測(cè)定的項(xiàng)目)(1)圖象密度借助于上述打印機(jī)，用黑色(BK)油墨進(jìn)行緊密的打印(200％負(fù)荷)。用Macbeth密度計(jì)RD-918測(cè)定由此獲得的印刷品的圖象密度。(2)圖象不均勻性對(duì)于用上述打印機(jī)進(jìn)行緊密印刷獲得的印刷品來(lái)說，評(píng)價(jià)圖象的不均勻性并將沒有識(shí)別出色彩強(qiáng)度不均勻的列為A，甚至在距眼睛50cm距離觀察印刷品時(shí)就能視覺上識(shí)別出色彩強(qiáng)度不均勻的列為C，介于A和C之間的列為B。(3)圖象的色調(diào)和透光性用透射型頭上投影機(jī)將用上述方法制成的印刷品投影，以評(píng)價(jià)圖象的色調(diào)和透光性，將打印區(qū)色調(diào)顯著改變或投影圖象稍微變暗的列為C，將沒有出現(xiàn)問題的列為A。
在表3中共同顯示了測(cè)定結(jié)果。
實(shí)施例5除了用含有以下組分的油墨2代替實(shí)施例1中的油墨1以外，用與實(shí)施例1中相同的方法，借助于其中用熱能使油墨起泡而噴出油墨的噴墨打印裝置進(jìn)行打印。表3中顯示了對(duì)由此獲得的印刷品的測(cè)定結(jié)果。油墨2(紫色)舉例的染料(3) 2.5份2-吡咯烷酮 10.5份乙醇 5份水 82份此油墨的PHA為7.5。
實(shí)施例6-9和比較例3和4用具有以下組成的蘭綠、洋紅、黃和黑色這四種不同顏色的油墨，用與實(shí)施例1中相同的方法，在按照以下配方和表2中所示的配方制備的打印材料上進(jìn)行彩色打印。測(cè)定的結(jié)果被示于表3中。油墨3(蘭綠)舉例的染料(5) 2份硫二甘醇 16份乙二醇4份水78份此油墨的PHA為6.5。油墨4(洋紅)舉例的染料(2)2份二甘醇 15份異丙醇 3份丙三醇 5份水 75份此油墨的PHA為8.0。油墨5(黃)舉例的染料(4)3份聚乙二醇(平均分子量300)5份乙二醇 10份異丙醇 3份水 79份此油墨PHA為7.2。油墨6(黑)舉例的染料(6)3份乙二醇 8份乙醇 5份丙三醇 5份水此油墨的PHA為7.0。(制備涂料組合物，涂覆和打印)在攪拌和混合的同時(shí)，將(i)聚乙烯醇縮乙醛(商品名稱Eslec KW-1，生產(chǎn)者Sekisui Chemical有限公司)和(ii)聚烯丙胺(商品名稱PAA-10C，生產(chǎn)者Nitto Boseki有限公司)的混合物加到95份水和5份乙二醇的混合物中，形成溶液。在表2中顯示了這些實(shí)施例和比較例中用的(i)和(ii)的比例(固體的混合比)。用線材棒將由此獲得的涂料組合物涂在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜(Lumirror，Toray Industries有限公司的產(chǎn)品，厚度100μm)上，形成厚度為15μm的干涂層。然后將由此涂過的膜在120℃干燥5分鐘，以制備要在本發(fā)明和比較例中使用的記錄材料。借助于用于測(cè)量紙表面的PH計(jì)(Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho制造)，測(cè)量這樣形成的每個(gè)接受油墨層的表面PH值(PHB)。在表2中還共同顯示了這些PHB值。
表2
實(shí)施例10和11除了用美術(shù)紙和不含磨木漿的紙幅作為基材外，用與實(shí)施例6中相同的方法制備記錄材料。用與實(shí)施例6中相同的方法，在這樣制備的記錄材料上進(jìn)行記錄。測(cè)定的結(jié)果被顯示在表3中。
表3
如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供一種噴墨打印方法，通過該方法即使使用其分子中含有至少一個(gè)羧基的染料作為能改進(jìn)形成的圖象的耐水性的染料，也能提供具有與染料原有色調(diào)相同色調(diào)的印刷品，也可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾旌希⑶壹词故褂猛该骰睦鏞HP用的膜，也能使噴墨打印的打印區(qū)的透光性能優(yōu)良。
雖然根據(jù)目前被認(rèn)為是優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)敘述了本發(fā)明，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不局限于所公開的這些實(shí)施方案。相反，本發(fā)明的意圖是去覆蓋包括在附加權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種改進(jìn)和等同的方案。以下權(quán)利要求的范圍與最寬的解釋是一致的，以便包括這樣的改進(jìn)以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印方法，該方法是按照打印符號(hào)將油墨從打印頭的噴口噴出，由此在打印材料上進(jìn)行打印；該方法包括使用一種油墨和一種打印材料，這種油墨具有這樣的PH值(PHA)，在這一PH值該油墨的吸收率為根據(jù)PH變化的吸收率曲線上該油墨穩(wěn)定區(qū)中PH值處在吸收率的一半，該打印材料包括基材和上面形成的涂層，該涂層具有PHB的表面PH值，上述PHA和PHB滿足以下關(guān)系PHA＜PHB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨打印方法，其中油墨含在其分子中含有至少一個(gè)羧基的染料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的噴墨打印方法，其中的染料還含有磺基。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的噴墨打印方法，其中染料含有1-4個(gè)羧基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的噴墨打印方法，其中染料含有1-4個(gè)羧基和磺基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨打印方法，其中打印材料的基材是塑料膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨打印方法，其中打印材料的基材是紙幅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨打印方法，其中油墨的噴射是通過將熱能施加給油墨而進(jìn)行的。
9.一種生產(chǎn)印刷品的方法，該方法是按照打印符號(hào)將油墨從打印頭的噴口噴出，由此在打印材料上進(jìn)行打??；該方法包括使用一種油墨和一種打印材料，這種油墨具有這樣的PH值(PHA)，在這一PH值該油墨的吸收率為根據(jù)PH變化的吸收率曲線上該油墨穩(wěn)定區(qū)中的PH值處的吸收率的一半，該打印材料包括基材和在上面形成的涂層，該涂層具有PHB的表面PH值，上述PHA和PHB滿足以下關(guān)系PAA＜PHB。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中油墨含有在其分子中含有至少一個(gè)羧基的染料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中染料還含有磺基。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中染料含有1-4個(gè)羧基。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中染料含有1-4個(gè)羧基和磺基。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中打印材料的基材是塑料膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中打印材料的基材是紙幅。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中油墨的噴射是通過將熱能施加給油墨而進(jìn)行的。
17.根據(jù)權(quán)利要求9-16的任一項(xiàng)的方法所生產(chǎn)的印刷品。
全文摘要
一種噴墨打印方法，該方法是按照打印符號(hào)將油墨從打印頭的噴口噴出，由此在打印材料上進(jìn)行打印；該方法包括使用一種油墨和一種打印材料，這種油墨具有這樣的pH值(pHpH
文檔編號(hào)B41M5/50GK1128215SQ941193
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1994年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月27日
發(fā)明者柏崎昭夫, 城田勝浩, 片山正人, 森屋研一 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社