專利名稱：噴墨記錄設(shè)備和記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄設(shè)備和用于這種噴墨記錄設(shè)備的記錄介質(zhì)。本發(fā)明特別涉及對(duì)移動(dòng)的記錄介質(zhì)使用靜電吸附方法的噴墨記錄設(shè)備。
背景技術(shù)：
噴墨記錄系統(tǒng)噴射微細(xì)墨滴、并使墨滴粘附到諸如紙頁(yè)的記錄介質(zhì)從而記錄圖像和/或字符，這種噴墨記錄系統(tǒng)的諸多優(yōu)點(diǎn)包括高速和低噪音操作，適用于多色記錄，多變的記錄圖案和不使用顯影單元及定影單元。它可根據(jù)多種不同的操作原理噴射微細(xì)墨滴。由于具有突出的優(yōu)點(diǎn)，噴墨記錄系統(tǒng)已經(jīng)日益廣泛地用于包括輸出/記錄可見信息的信息裝置的各種應(yīng)用中。此外，多色噴墨記錄系統(tǒng)所形成圖像的圖像質(zhì)量可與使用印版或彩色攝影術(shù)的彩色印制所得到的圖像質(zhì)量媲美。另外，在拷貝制作量很小時(shí)、與彩色凹版印制和攝影相比，多色噴墨記錄能以較低的成本制作圖像。因此，噴墨記錄系統(tǒng)迅速地在其應(yīng)用領(lǐng)域中擴(kuò)展并包括了全色記錄。
在各種已有的噴墨記錄系統(tǒng)中，已知使用具有與記錄介質(zhì)可比寬度的所謂全色多打印頭的記錄系統(tǒng)具有高速記錄的優(yōu)點(diǎn)。已提出用靜電吸附帶移動(dòng)使用噴墨記錄系統(tǒng)的記錄裝置中的記錄介質(zhì)。墨滴從記錄頭噴射到吸附在靜電吸附帶并與其一起運(yùn)動(dòng)的記錄介質(zhì)上。
但是，已有的用于移動(dòng)記錄介質(zhì)的靜電吸附系統(tǒng)存在許多問(wèn)題。當(dāng)記錄介質(zhì)被移動(dòng)時(shí)它必需保持平直、并能快速地從靜電吸附帶上釋放以便從該系統(tǒng)排出。然而，在被靜電吸附的記錄介質(zhì)的表面電位的影響下，當(dāng)墨水從記錄頭噴出時(shí)會(huì)產(chǎn)生墨水霧、且墨水霧會(huì)粘結(jié)到記錄介質(zhì)的表面上。另外，被靜電吸附的記錄介質(zhì)的表面電位還會(huì)使一些噴射的墨滴從正常路徑偏離、從而不利地影響形成在記錄介質(zhì)上的圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的發(fā)明人為了消除記錄介質(zhì)的物理、化學(xué)和/或靜電特性方面帶來(lái)的與靜電吸附系統(tǒng)有關(guān)的問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了大量地研究。到目前為止，對(duì)于記錄介質(zhì)的特性已經(jīng)作了深入的研究、并在記錄圖像的質(zhì)量和墨水吸收性方面取得了明顯的改進(jìn)。
例如，記錄介質(zhì)的特性改善應(yīng)與包括高速記錄、高清晰度記錄和全色記錄的噴墨記錄系統(tǒng)的記錄性能改善相對(duì)應(yīng)。為了滿足改善性能的要求，目前已經(jīng)提出了各種形式的記錄介質(zhì)。一些記錄介質(zhì)將在下面簡(jiǎn)要地說(shuō)明。
日本已公開申請(qǐng)55-5830提出一種在其支承層表面上包括墨水吸收涂層的噴墨記錄頁(yè)。日本已公開申請(qǐng)55-51583提出一種包括含非晶二氧化硅顏料涂層的噴墨記錄頁(yè)。
迄今提出的任何噴墨記錄頁(yè)都是通過(guò)在底層上形成含有諸如氧化鋁或二氧化硅顏料的墨水接收層而制成的。由于墨水接收層的設(shè)置，如果提出的噴墨記錄頁(yè)包含紙基底件、則它們不具有普通紙的手感。日本已公開申請(qǐng)6-312572、7-25131和7-25132提出了含有基紙(base paper)的記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)被超細(xì)顏料顆粒輕微地覆蓋而使覆蓋比不小于70％、并具有提供紙漿纖維表面輪廓的記錄表面、以使記錄介質(zhì)具有普通紙的手感。另外，日本已公開申請(qǐng)1-141783提出一種利用機(jī)械涂覆無(wú)定形二氧化硅和氧化鋁水合物制成的噴墨記錄紙，日本已公開申請(qǐng)11-174718提出一種涂覆有顏料膠的信息記錄紙。
此外，還提出了通過(guò)將一種或多于一種的填充材料內(nèi)加到紙中而制成的記錄介質(zhì)。例如，日本已公開申請(qǐng)53-49113提出一種包括含有內(nèi)加的尿素甲醛樹脂粉末和涂覆及浸漬水溶性聚合物的頁(yè)的記錄紙。日本已公開申請(qǐng)58-8685提出一種包括含有合成硅酸鹽和玻璃纖維并涂覆和浸漬水溶性聚合物的頁(yè)的記錄紙，其中合成硅酸鹽和玻璃纖維被內(nèi)添加。這些發(fā)明試圖通過(guò)將一種或多于一種的特定物質(zhì)內(nèi)添加到未上膠的紙而改善記錄介質(zhì)的墨水吸收性。
具有多層結(jié)構(gòu)的記錄紙也作為含有一種或多種內(nèi)添加材料的不同形式的紙而提出。例如，日本已公開專利申請(qǐng)63-118287和美國(guó)專利4,734,336提出了一種通過(guò)將紙漿纖維制成的支承層與由一種或多種諸如二氧化硅和纖維構(gòu)成的表面層粘結(jié)而制成的無(wú)涂層紙。日本已公開專利申請(qǐng)1-78877、2-243381、2-243382、和5-106197提出了一種多層記錄紙，該紙中的多個(gè)層被同時(shí)形成，其中，底層或底層與表面層的交界處被涂膠。日本已公開申請(qǐng)6-219043提出一種多層記錄紙，其表面層帶有幾乎不溶解于或不溶解于水的無(wú)機(jī)物。日本已公開專利申請(qǐng)6-287886、7-5430和8-258400提出了一種由特定類型的紙漿、例如粗纖，維堿處理紙漿或漂白的闊葉亞硫酸鹽紙漿制成的多層記錄紙。日本已公開專利申請(qǐng)9-170190提出了一種多層記錄紙，其表面層主要由親水或疏水纖維制成、底層主要由纖維素纖維制成。
可見，記錄介質(zhì)是改進(jìn)記錄圖像的質(zhì)量和圖像記錄速度的重要因素，并且為了滿足改善參數(shù)、進(jìn)而改善記錄介質(zhì)特性的更求已經(jīng)投入了專門的努力。但是，上述任何一種技術(shù)都難以制出能滿足改善記錄特性要求的記錄介質(zhì)、也難以解決與適于使用這種記錄介質(zhì)的靜電吸附系統(tǒng)和噴墨記錄設(shè)備相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于所發(fā)現(xiàn)的以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供借助靜電吸附系統(tǒng)吸附和移動(dòng)記錄介質(zhì)的噴墨記錄設(shè)備，該靜電吸附系統(tǒng)能使記錄介質(zhì)表面電位在記錄圖像上的影響最小化、同時(shí)滿足與記錄特性以及可用于這種噴墨記錄設(shè)備的記錄介質(zhì)相關(guān)的要求。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的是通過(guò)提供一個(gè)能將墨水從噴墨頭噴射到由靜電吸附系統(tǒng)保持定位的記錄介質(zhì)上的噴墨記錄設(shè)備而解決的，該記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×1011Ω/□。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于噴墨記錄設(shè)備的記錄介質(zhì)，該噴墨記錄設(shè)備能將墨水從噴墨頭噴射到由靜電吸附系統(tǒng)保持定位的記錄介質(zhì)上，該記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×1011Ω/□。
于是，當(dāng)本發(fā)明記錄介質(zhì)的表面電阻保持在不大于1×1011Ω/□時(shí)，靜電吸附系統(tǒng)的移動(dòng)所產(chǎn)生的靜電吸附所導(dǎo)致的記錄介質(zhì)表面電位將迅速下降為0V。因此，表面電位產(chǎn)生的電場(chǎng)使噴射墨滴偏離的問(wèn)題和墨水霧粘結(jié)到記錄介質(zhì)上的問(wèn)題可被有效地避免。


圖1是表示本發(fā)明噴墨記錄設(shè)備實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。
圖2是圖1實(shí)施例的傳送部分的放大剖視圖。
圖3是圖1實(shí)施例的傳送部分的傳送帶的示意平面圖。
圖4沿圖3中線4-4所作的示意剖視圖。
圖5是表示給傳送帶提供能量的傳送帶的示意平面圖。
圖6是表示吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的傳送帶的示意平面圖。
圖7示意地表示圖1實(shí)施例的記錄頭的接地。
圖8是表示吸附傳送帶所移動(dòng)記錄介質(zhì)的表面電位的曲線圖。
圖9是表示圖8所示記錄介質(zhì)的表面電位隨時(shí)間變化的曲線圖。
圖10是粘結(jié)到本發(fā)明記錄介質(zhì)實(shí)施例的纖維的氧化鋁等的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖具體地說(shuō)明附圖所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
首先，結(jié)合圖1到7的噴墨記錄設(shè)備整體結(jié)構(gòu)和及其靜電吸附系統(tǒng)、說(shuō)明利用靜電吸附帶移動(dòng)記錄紙頁(yè)或記錄介質(zhì)頁(yè)的噴墨記錄設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱作“記錄設(shè)備”)的實(shí)施例。
如圖1所示，記錄設(shè)備1的實(shí)施例具有自動(dòng)供給系統(tǒng)，該自動(dòng)供給系統(tǒng)包括供給部分2、傳送部分3、記錄部分5和釋放部分4。
(供給部分)供給部分2包括承放記錄紙P或記錄介質(zhì)頁(yè)的板7、和位于板7之上的用于同時(shí)供記錄紙P的供紙輥10，板7和供紙輥10被固定到基底6。板7能圍繞連接到基底6的轉(zhuǎn)動(dòng)軸7b轉(zhuǎn)動(dòng)、并被板推動(dòng)彈簧8推向供紙輥10。板7在面對(duì)供紙輥10的位置設(shè)有分離片7a，分離片7a由例如人造皮革的具有大摩擦系數(shù)的材料制成、以防止兩張或多于兩張的紙頁(yè)相互粘接及同時(shí)被移動(dòng)。
另外，分離爪9覆蓋記錄紙頁(yè)P(yáng)的前角、并分離被供給的紙頁(yè)和釋放凸輪(未示出)，該釋放凸輪用于使相互接觸的板7和供紙輥10釋放。
采用上述結(jié)構(gòu)，釋放凸輪將板7向下推到待機(jī)狀態(tài)的預(yù)定位置以便使相互接觸的板7與供紙輥10分離。當(dāng)傳送輥18的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)齒輪傳送到供紙輥10和釋放凸輪時(shí)，釋放凸輪離開板7、以使板7抬起，從而使記錄紙頁(yè)P(yáng)抵靠到供紙輥10。而后，當(dāng)供紙輥10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，記錄紙頁(yè)P(yáng)被搓起、并被分離爪9將其與后續(xù)紙頁(yè)分離、且被移動(dòng)到傳送部分3。在記錄紙頁(yè)P(yáng)完全移入傳送部分3之前，供紙輥10保持轉(zhuǎn)動(dòng)。之后，當(dāng)來(lái)自傳送輥18的驅(qū)動(dòng)力中斷時(shí)，剩下的記錄紙頁(yè)P(yáng)與供紙輥10分離并保持在待機(jī)狀態(tài)。
手動(dòng)供紙盤11設(shè)置在記錄設(shè)備1的附近。手動(dòng)供紙盤11承放記錄紙頁(yè)P(yáng)，根據(jù)同時(shí)來(lái)自計(jì)算機(jī)的記錄指令信號(hào)借助手動(dòng)供紙輥12的作用及下導(dǎo)軌13和上導(dǎo)軌14的引導(dǎo)、將一張記錄紙頁(yè)供給到傳送部件3。
(傳送部分)傳送部分3包括傳送帶16和頁(yè)邊緣傳感器(未示出)，傳送帶16通過(guò)吸附保持并傳送記錄紙頁(yè)P(yáng)。傳送帶16環(huán)繞作為下游傳送輥的驅(qū)動(dòng)輥17、位于上游的傳送輥18和壓力輥19。下面將更詳細(xì)地說(shuō)明驅(qū)動(dòng)輥17得到來(lái)自驅(qū)動(dòng)電機(jī)27的驅(qū)動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)傳送帶16轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程。
注意，在壓力輥19可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配到臂21的一端、而臂21另一端可擺動(dòng)地裝配到臺(tái)板20上時(shí)，驅(qū)動(dòng)輥17和傳送輥18被可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配到臺(tái)板20。當(dāng)臂21被彈簧22向下推動(dòng)時(shí)，傳送帶16保持在張緊狀態(tài)。臺(tái)板20位于傳送帶16下方以支承傳送帶16。
夾緊輥23與傳送輥18相對(duì)設(shè)置以便接觸傳送輥18并隨傳送輥18的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。當(dāng)彈簧(未示出)使夾緊輥23壓靠傳送帶16時(shí)，記錄紙頁(yè)P(yáng)夾在輥23與帶16之間并移動(dòng)到記錄部件。用于引導(dǎo)來(lái)自供紙部件2的記錄紙頁(yè)P(yáng)的上導(dǎo)軌14設(shè)置有用于檢測(cè)記錄紙頁(yè)P(yáng)前后邊緣并將相應(yīng)信號(hào)傳送到頁(yè)邊緣傳感器的傳感器杠桿15。使用這種結(jié)構(gòu)可準(zhǔn)確地檢測(cè)記錄紙頁(yè)P(yáng)的記錄位置。
記錄部分5的記錄頭40根據(jù)送給它的圖像信號(hào)形成圖像，被設(shè)置在移動(dòng)記錄紙頁(yè)P(yáng)時(shí)相對(duì)傳送輥18的下游。
(記錄部分)本實(shí)施例的記錄部分5包括全行式的噴墨打印頭40，打印頭40具有在垂直于記錄紙頁(yè)P(yáng)的運(yùn)動(dòng)方向的方向上沿紙頁(yè)P(yáng)整個(gè)寬度延伸的多個(gè)噴嘴。記錄頭40具有頭單元40K(黑)、40C(青)、40M(品紅)和40Y(黃)，所述的頭單元以從記錄紙頁(yè)P(yáng)運(yùn)動(dòng)方向上游觀看的所述次序和固定間隔被設(shè)置、并裝配到頭保持架41中。記錄頭40設(shè)有諸如電加熱器的電熱轉(zhuǎn)換器，電熱轉(zhuǎn)換器分別給不同彩色液體墨水52施加熱量、并使墨水52內(nèi)的溫度上升到膜沸騰，于是由于膜沸騰引起的壓力變化和產(chǎn)生的氣泡膨脹或收縮使墨水52從記錄頭40的噴嘴噴射、并在記錄紙頁(yè)P(yáng)上形成圖像。
頭保持架41能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到其一端的軸42上、并在其另一端具有凸起41a，凸起41a與導(dǎo)軌43嚙合以限定記錄頭40噴嘴前端與記錄紙頁(yè)P(yáng)之間的距離。
(釋放部分)釋放部分4包括排放輥44和齒輪45。在記錄部分中形成有圖像的記錄紙頁(yè)P(yáng)被排放輥44和齒輪45夾持并移動(dòng)排放到出紙盤46。
下面，將結(jié)合圖1-6說(shuō)明用于通過(guò)在記錄部分中的吸附來(lái)移動(dòng)記錄紙頁(yè)P(yáng)的設(shè)置和操作、以及吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。首先，結(jié)合圖1和2說(shuō)明利用吸附移動(dòng)記錄紙頁(yè)的設(shè)置。
參看圖1和2，傳送帶16是由諸如聚乙烯或聚碳酸酯的合成樹脂制成的厚度為0.1-0.2mm的環(huán)形帶。傳送帶16設(shè)置有在下面將具體說(shuō)明的吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，于是，當(dāng)0.5-10KV的電壓施加到與傳送帶16保持接觸的能量供給件34時(shí)，吸附能量被提供給記錄頭下面位于記錄區(qū)內(nèi)的傳送帶16。
驅(qū)動(dòng)輥17、傳送輥18和壓力輥19使傳送帶16保持適當(dāng)?shù)膹埩?，其中，?qū)動(dòng)輥17連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)27。壓紙件25設(shè)置成可圍繞夾緊輥23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，該壓紙件由于借助推動(dòng)裝置(未示出)將紙推向傳送帶而使記錄紙頁(yè)P(yáng)抵靠傳送帶16、從而被用作壓紙機(jī)構(gòu)。
另外，設(shè)置一對(duì)夾持傳送帶16的清潔輥28，成對(duì)的清潔輥28由具有連續(xù)小孔(小孔直徑優(yōu)選在10到30μm之間)的海綿狀材料制成，以便吸附粘結(jié)到傳送帶16的墨水52和其它外部物質(zhì)、從而提高傳送帶的耐用性。于是，傳送帶16由成對(duì)的清潔輥28清潔，之后由去電荷刷29去電荷。
下面，結(jié)合圖3-5說(shuō)明吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31。
如圖3所示，吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31包括一對(duì)由導(dǎo)電金屬制成的電極板32、33，并設(shè)置在傳送帶16的內(nèi)側(cè)。作為一個(gè)整體，電極板32、33具有設(shè)置獨(dú)立齒的梳形輪廓，或者電極板32、33垂直于傳送帶16的運(yùn)動(dòng)方向而排列。電極板32、33彼此分離，它們的齒叉指式地排列在傳送帶16的內(nèi)表面，如圖3所示。
每個(gè)電極板32和33設(shè)有相應(yīng)的能量供給部分32a、33a(通過(guò)對(duì)電極圖案曝光而制成)。能量供給部分32a、33a的長(zhǎng)度大于單個(gè)電極板32、33的寬度、并在預(yù)定壓力下與能量供給件34的相應(yīng)能量供給刷36、37保持接觸，如圖5所示。正電壓由作為高電壓源的正/負(fù)電源50施加到與各電極板32的能量供給部分32a連接的能量供給刷36，而電源50將負(fù)電壓施加到與各電極板33的能量供給部分33a連接的能量供給刷37。
如圖5所示，能量供給件34的能量供給刷36、37由相應(yīng)的支承件35支承，蓋38和密封件39封閉每組支承件35和能量供給刷36、37。蓋38裝配在臺(tái)板20的外側(cè)、并在臺(tái)板的整個(gè)內(nèi)邊緣設(shè)置由低硬度彈性體制作的密封件39，以使臺(tái)板能在預(yù)定壓力下與傳送帶16保持接觸。由于蓋38和密封件39，能量供給件34被一定尺寸的空間圍繞并與外界隔離。
如圖4所示，當(dāng)具有由導(dǎo)電材料制成的電極板32、33的吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31被夾在傳送帶16的基底層16a和表面層16b之間時(shí)、傳送帶16保護(hù)吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31?；讓?6a和表面層16b均由諸如聚乙烯或聚碳酸酯的合成樹脂制成。
當(dāng)電壓施加到電極板32、33上時(shí)，表面層16b和記錄紙頁(yè)P(yáng)被如圖4所示地極化，記錄紙頁(yè)P(yáng)因產(chǎn)生的靜電力而吸附到吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31。具體地，在施加正電壓的電極板32的附近，靠近電極板32的表面層16b的一側(cè)被充負(fù)電、而表面層16b的表面被充正電。類似地，在施加負(fù)電壓的電極板33的附近，表面層16b的表面被充負(fù)電。于是，電位差產(chǎn)生電場(chǎng)、使吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31吸附記錄紙頁(yè)P(yáng)。注意，記錄紙頁(yè)P(yáng)的表面也根據(jù)電極板32、33的極性被充電。
如圖6所示，當(dāng)記錄紙頁(yè)P(yáng)被吸附到吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31時(shí)，正/負(fù)電源50通過(guò)接地端子接地，1kV通過(guò)能量供給刷36施加到電極板32，而-1kV通過(guò)能量供給刷37施加到電極板33。
如圖7所示，記錄頭40通過(guò)接地端子48接地。參看圖7，記錄頭40的墨水連接區(qū)47由不銹鋼制成并設(shè)有接地端子48，接地端子48通過(guò)電線51及與電線51構(gòu)為一體的記錄設(shè)備1的框架而接地。由于墨水52是含水的，所以噴孔區(qū)40b也被接地，其電位減小到0V。如果記錄頭40的基底40a是金屬制作的，則基底40a可直接接地，噴孔區(qū)40b也可不需使用墨水52而直接接地。
對(duì)于使用具有上述結(jié)構(gòu)的記錄設(shè)備實(shí)施例的記錄操作，記錄紙頁(yè)P(yáng)被吸附到傳送帶16，在傳送帶16運(yùn)動(dòng)時(shí)、紙頁(yè)P(yáng)沿圖6箭頭F所示方向移動(dòng)。而后，在紙頁(yè)P(yáng)移動(dòng)時(shí)，墨水從記錄頭40噴射到紙頁(yè)P(yáng)上。
圖8表示實(shí)驗(yàn)中得到的被移動(dòng)記錄紙頁(yè)P(yáng)表面電位的曲線圖。在圖8中，水平軸表示相對(duì)傳送帶16的電極板32、33的位置所表達(dá)的記錄紙頁(yè)P(yáng)的位置，垂直軸表示相對(duì)(接地的)記錄頭40的電位的記錄紙頁(yè)P(yáng)的表面電位。
如圖8所示，記錄紙頁(yè)P(yáng)的表面電位曲線相對(duì)與電極板32、33的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)對(duì)稱。最大的正電位出現(xiàn)在與電極板32的中點(diǎn)X32對(duì)應(yīng)的位置，而最大的負(fù)電位出現(xiàn)在與電極板33的中點(diǎn)X33對(duì)應(yīng)的位置。當(dāng)記錄紙頁(yè)P(yáng)沿圖6中箭頭F的方向移動(dòng)時(shí)，與記錄頭40相對(duì)的記錄紙頁(yè)P(yáng)的區(qū)域的表面電位發(fā)生變化。在記錄紙頁(yè)P(yáng)移動(dòng)的同時(shí)，最大正負(fù)電位分別等于±0.6kV、并具有一定的時(shí)間間隔。但是，這些電壓值可基于吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31的尺寸、基底層16a和表面層16b的厚度和材料、以及濕度而發(fā)生變化。
當(dāng)記錄介質(zhì)顯示較高的表面電位時(shí)，從記錄頭噴射的墨水可能從正確路徑偏離，墨水霧可能粘結(jié)到記錄介質(zhì)表面，于是對(duì)表面上的記錄圖像產(chǎn)生不好作用。
但是，作為本發(fā)明發(fā)明人的研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，記錄介質(zhì)表面上的最大正負(fù)電位從基本等于相應(yīng)電極電位的電位水平逐漸減小到位于電極附近的中間值、或時(shí)間t的0V電位。應(yīng)注意，圖9的曲線表示將±1.15kV施加到相應(yīng)電極時(shí)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
本發(fā)明的發(fā)明人的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×1011Ω/□時(shí)，記錄介質(zhì)的表面電位快速減小到0kV。本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為這是由于在發(fā)現(xiàn)表面電阻低于上述的識(shí)別水平時(shí)、如以上結(jié)合圖4所述的在記錄紙頁(yè)P(yáng)表面上產(chǎn)生的電荷快速地被中和，并在非常短的時(shí)間內(nèi)消失。另外，記錄介質(zhì)的表面電阻優(yōu)選為不小于1×108Ω/□。
當(dāng)記錄介質(zhì)的表面電位基本上減小到0kV時(shí)，表面電位對(duì)噴射墨滴的影響和墨水噴射產(chǎn)生的墨水霧實(shí)際上全部消除，因而能避免在記錄圖像上出現(xiàn)任何問(wèn)題。
所以，在利用靜電吸附系統(tǒng)吸附記錄介質(zhì)的同時(shí)可通過(guò)噴墨記錄頭記錄圖像且不產(chǎn)生任何問(wèn)題，于是，記錄頭與記錄介質(zhì)分開的距離恒定并可靠地保持在所需的大小，由于電場(chǎng)而可能在噴射墨水上作用的記錄介質(zhì)表面電荷的任何不良影響可避免發(fā)生。
本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例的將吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)31設(shè)置在傳送帶16內(nèi)側(cè)而作為傳送帶16的一部分。替代地，在表面上攜帶電極的電極板可牢固地設(shè)置在被用作傳送帶的常規(guī)皮帶部件下面。使用這種結(jié)構(gòu)，只有皮帶部件可被驅(qū)動(dòng)以使記錄介質(zhì)與其一起旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。但是這種結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)皮帶部件與吸附能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)之間的摩擦問(wèn)題，而它的優(yōu)點(diǎn)是使皮帶部件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
此外，皮帶部件可由其上設(shè)有梳狀電極的鼓部件替換，記錄介質(zhì)可被吸附到鼓部件表面并被鼓部件表面移動(dòng)。但這種結(jié)構(gòu)難以使整個(gè)設(shè)備的尺寸減小，其優(yōu)點(diǎn)是能方便地穩(wěn)定記錄介質(zhì)的移動(dòng)速度和移動(dòng)方向。
下面，說(shuō)明表面電阻不大于1×1011Ω/□的記錄介質(zhì)的實(shí)施例。
這一記錄介質(zhì)實(shí)施例具有許多優(yōu)點(diǎn)，它們包括記錄介質(zhì)表面具有通常噴墨記錄中使用的普通紙的手感，并能很好地吸收墨水溶劑；記錄介質(zhì)的記錄區(qū)具有高的光學(xué)密度、并且?guī)缀醪坏袈浞勰?；記錄介質(zhì)作為整體不易卷曲、具有好的抗水性并適于被靜電吸附系統(tǒng)移動(dòng)和釋放；除了以上指出的基于表面電阻的優(yōu)點(diǎn)之外，記錄在記錄介質(zhì)上的圖像幾乎不會(huì)被記錄頭的噴墨操作損壞。這些優(yōu)點(diǎn)將在下面討論。
本發(fā)明的發(fā)明人提出的每種記錄介質(zhì)均是將氧化鋁水合物(aluminahydrate)內(nèi)添加到日本專利2714350-2714352和日本公開專利申請(qǐng)9-99627和2000-211250中的記錄介質(zhì)的纖維狀材料中而得到的。日本專利2714350-2714352和日本公開專利申請(qǐng)9-99267中公開的記錄介質(zhì)通過(guò)內(nèi)添加具有用于一定物理性能的特定值的氧化鋁水合物而得到，氧化鋁水合物被內(nèi)添加到整個(gè)梳狀材料中。根據(jù)這些發(fā)明，非涂層紙也可提供良好的著色性能。日本公開專利申請(qǐng)2000-211250公開的記錄介質(zhì)是多層紙介質(zhì)，它包括表面層和基底層，其中只有表面層包含內(nèi)添加的氧化鋁水合物。根據(jù)最后列出的專利發(fā)明文件，通過(guò)只使表面層包含內(nèi)添加的氧化鋁水合物、并用能有效吸收液體的材料制作基底層即能以良好的著色性和高分辯率進(jìn)行高速打印。
本發(fā)明的記錄介質(zhì)通過(guò)改進(jìn)以上所列發(fā)明的記錄介質(zhì)而制成。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改善上述包含內(nèi)添加氧化鋁水合物的記錄介質(zhì)、可得到具有好的墨水吸收性、良好的著色性和完美的點(diǎn)再現(xiàn)性的記錄介質(zhì)，并且該記錄介質(zhì)能很好地被靜電吸附系統(tǒng)移動(dòng)和釋放、而不會(huì)因記錄頭的噴墨操作導(dǎo)致記錄介質(zhì)上的記錄圖像被損壞，因而可利用不含填充材料的纖維材料制成未上膠的紙，既使記錄介質(zhì)只有單層結(jié)構(gòu)、也能使氧化鋁水合物與陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽至少同時(shí)存在于纖維材料表面附近。本發(fā)明的記錄介質(zhì)在用于具有全行打印頭的高速噴墨記錄設(shè)備時(shí)特別有效。優(yōu)選地，所述氧化鋁水合物、所述陽(yáng)離子樹脂和所述無(wú)機(jī)鹽通過(guò)機(jī)械涂覆而施加到所述的未上膠的紙。這一實(shí)施例的記錄介質(zhì)具有單層結(jié)構(gòu)，氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽通過(guò)機(jī)械涂覆而施加，于是可用機(jī)制普通紙進(jìn)行制作而不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題、并能大大提高生產(chǎn)率。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該記錄介質(zhì)可在兩個(gè)側(cè)面上進(jìn)行涂覆。對(duì)于這一實(shí)施例的記錄介質(zhì)，纖維材料不限于紙和使用合成紙漿的合成紙，布、無(wú)紡布或任何其它纖維材料也可用于該記錄介質(zhì)。對(duì)于本發(fā)明而言，術(shù)語(yǔ)“未上膠的紙”是指觀測(cè)的Stoeckgt上膠度為0秒的紙。Stoeckgt上膠度可用JIS P-8122限定的方法觀測(cè)。
因此，本發(fā)明的記錄介質(zhì)具有主要包括不含填充材料的纖維的單層結(jié)構(gòu)、并通過(guò)使氧化鋁水合物與陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽至少共處于纖維材料表面附近而制成。在本發(fā)明的記錄介質(zhì)中，用于記錄圖像的墨水中的著色材料被吸收到靠近記錄介質(zhì)墨水接收表面的表面的相應(yīng)區(qū)域，而墨水的溶劑滲入到記錄介質(zhì)內(nèi)部并被吸收。優(yōu)選地，不應(yīng)在任何分離纖維材料的纖維的縫隙中發(fā)現(xiàn)氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽?？衫萌毡疽压_專利申請(qǐng)6-312572、7-25131或7-25132中所述的方法借助掃描電子顯微鏡觀測(cè)記錄介質(zhì)表面來(lái)確定在任何分離纖維材料的纖維的間隙中沒有發(fā)現(xiàn)填充材料。優(yōu)選地，顯微鏡的放大率在200-500之間。根據(jù)本發(fā)明，最好盡可能多地保留分離記錄介質(zhì)的纖維材料的纖維的間隙、以使記錄介質(zhì)的吸收作用最大化。所以，重要的是在任何分離纖維材料的纖維的間隙中不存在填充材料。另外，根據(jù)本發(fā)明，不要對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行為用樹脂材料涂覆表面而通常對(duì)普通紙和布所使用的表面壓膠操作。在本發(fā)明的記錄介質(zhì)中，氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽粘結(jié)到纖維表面而覆蓋纖維表面，如圖10所示。但是，希望氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽不填充分離纖維材料的纖維間隙。
根據(jù)本發(fā)明，使氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽至少在主要由纖維材料構(gòu)成的單層纖維結(jié)構(gòu)的墨水接收表面的表面附近。氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽可被內(nèi)添加到具有主要由纖維材料構(gòu)成的單層纖維結(jié)構(gòu)的記錄介質(zhì)基底件、或可被涂覆或浸漬到基底件的預(yù)定表面區(qū)。但優(yōu)選地是，用氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽涂覆或浸漬基底件的預(yù)定表面區(qū)。采用將氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽涂到基底件的預(yù)定表面區(qū)的處理可使這些物質(zhì)最大程度地存在于記錄介質(zhì)表面附近，從而改善施加到記錄介質(zhì)的墨水的著色性能。更優(yōu)選地，借助機(jī)上涂覆(on-machine coating)方法來(lái)涂覆氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽。雖然這一原因還不清楚，但是本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為由于在制成紙之后、機(jī)上涂覆處理立刻開始、因而使與纖維材料接觸的氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽具有高的活性，或是由于氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽被施加到纖維材料并迅速地粘結(jié)該纖維材料，所以在機(jī)上涂覆期間記錄介質(zhì)的纖維材料具有高的化學(xué)和物理活性，因此，涂覆溶液能夠容易地滲入到基底件的中心。
當(dāng)記錄介質(zhì)被制作成紙頁(yè)形式時(shí)，每個(gè)表面優(yōu)選以1-5g/m2的比率涂覆氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽。在機(jī)上涂覆的情況下，每頁(yè)的相反表面同時(shí)被涂覆。優(yōu)選以2-10g/m2的混合比率用氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽涂覆兩個(gè)表面。當(dāng)在上述范圍內(nèi)使用涂覆物質(zhì)時(shí)，分離纖維材料的纖維間隙能被可靠地固定。當(dāng)使用機(jī)上涂覆方法時(shí)，制作的記錄介質(zhì)可具有普通紙的手感、并在低涂覆比率下提供良好的著色性能。
對(duì)于本發(fā)明，普通紙的“手感”一語(yǔ)表示當(dāng)與手接觸時(shí)纖維材料的某些纖維暴露到表面的狀態(tài)，該表面不會(huì)給出任何涂覆細(xì)顆粒的感覺。對(duì)于本發(fā)明，“機(jī)上涂覆”一語(yǔ)表示在紙制作過(guò)程中基于機(jī)上方法連續(xù)地將包含氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽的涂覆溶液涂覆到纖維材料表面的操作、而不是像普通紙制作過(guò)程中將諸如淀粉的樹脂材料施加到纖維材料表面。在日本已公開專利申請(qǐng)1-141783和11-174718中特別具體地描述了機(jī)上涂覆。換言之，本發(fā)明的記錄介質(zhì)表面上不存在壓膠層。
日本已公開專利申請(qǐng)1-141783公開了一種噴墨記錄紙，該紙是通過(guò)在機(jī)上涂覆處理中用含有平均顆粒尺寸為5-200nm、重量比在100∶5和100∶35之間的無(wú)定形二氧化硅和氧化鋁水合物的涂覆溶液涂覆支承件而得到的。根據(jù)以上引用的發(fā)明，氧化鋁溶膠用作涂覆用無(wú)定形二氧化硅的粘合劑、以改善使用造紙機(jī)時(shí)機(jī)上涂覆的生產(chǎn)率。而在上述專利文件中公開的本實(shí)施例的記錄介質(zhì)和噴墨記錄紙一般使用機(jī)上涂覆處理，該專利文件中公開的紙與本實(shí)施例通過(guò)涂覆不含填充材料的、用含有氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽涂覆的未上膠的紙不同。
日本已公開專利申請(qǐng)11-174718公開了一種信息記錄紙，該紙以3-8g/m2的比率在各表面上進(jìn)行顏料上膠以使成品密度處在0.75與0.90g/cm2之間的范圍內(nèi)，纖維定向率在1.05與1.25之間的范圍內(nèi)，平滑度在50與120秒之間的范圍內(nèi)，形成指數(shù)不小于20。根據(jù)以上引述的專利文件，當(dāng)紙密度下降以減小基重、同時(shí)保持紙的剛性和利用全色復(fù)印機(jī)在該紙上形成的全色圖像的圖像質(zhì)量時(shí)，信息記錄紙適于用顏料上膠進(jìn)行涂覆操作以防止調(diào)色劑進(jìn)入紙中的任何間隙。雖然以上專利文件所述的記錄介質(zhì)和信息記錄紙的實(shí)施例通常適于用顏料上膠在特定區(qū)域進(jìn)行涂覆操作，但以上專利沒有說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的不需添加任何填料并且具有包括墨水吸收性、著色性和使用氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽的普通紙手感等滿意性能的機(jī)上涂覆紙的基本概念。
氧化鋁水合物被充正電，所以諸如包含在墨水中的染料的著色材料能被固定到滿意的程度。另外，可有效地產(chǎn)生具有良好著色性的圖像，并不會(huì)出現(xiàn)黑墨水變成褐色或耐光性等問(wèn)題。因此，它可優(yōu)選地用于噴墨記錄介質(zhì)。
本發(fā)明記錄介質(zhì)實(shí)施例中使用的氧化鋁水合物當(dāng)用X射線衍射測(cè)量時(shí)它顯現(xiàn)出勃姆石結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物能很好地改善墨水吸收性、著色材料的吸收性和記錄介質(zhì)的著色性。
氧化鋁水合物由下述通式定義AL2O3-n(OH)2n·mH2O其中，n表示0到3之間的整數(shù)，m表示0到10之間的數(shù)值、且優(yōu)選為0到5之間的數(shù)值。mH2O指示在很多情況下不參予晶格構(gòu)成的可分開的水相。所以，m可采用非整數(shù)值。但應(yīng)注意，m和n不能同時(shí)等于零。
通常顯現(xiàn)勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物晶體是層狀化合物，它的(020)平面是個(gè)大平面、并在X射線衍射圖中具有特定的衍射峰。勃姆石結(jié)構(gòu)可以是理想的勃姆石結(jié)構(gòu)或是在(020)平面之間包含過(guò)量水分的所謂假勃姆石結(jié)構(gòu)。具有假勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物的衍射峰比具有理想勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物的衍射峰寬。但是，由于不能清楚地區(qū)分理想勃姆石結(jié)構(gòu)與假勃姆石結(jié)構(gòu)，所以本發(fā)明實(shí)施例中所用的氧化鋁水合物可具有兩種結(jié)構(gòu)(且下文簡(jiǎn)稱為“氧化鋁水合物”)。
本實(shí)施例中使用具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物，用X射線衍射法測(cè)量時(shí)優(yōu)選顯現(xiàn)勃姆石結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物能很好的改善彩色密度、形成在記錄介質(zhì)上的圖像分辯率和記錄介質(zhì)的墨水吸收性。對(duì)于本發(fā)明，氧化鋁水合物可包含一種或多于一種的諸如具有勃姆石結(jié)構(gòu)的二氧化鈦和/或二氧化硅的金屬化合物。
只要能制成具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物，則用于本實(shí)施例的氧化鋁水合物可用任何制作方法制作。可用于本發(fā)明目的的氧化鋁水合物制作方法包括已有技術(shù)中公知的烷醇鋁的水解和鋁酸鈉的水解。此外，如日本已公開專利申請(qǐng)56-120508所述；在用X射線衍射檢測(cè)時(shí)的非晶態(tài)氧化鋁水合物在水中以不低于50℃的溫度進(jìn)行熱處理時(shí)可顯現(xiàn)勃姆石結(jié)構(gòu)。
用于本實(shí)施例的未上膠紙纖維素漿不受任何限制。例如，可用于未上膠膠紙纖維素漿的材料包括諸如由闊葉樹和針葉樹木材制成的亞硫酸鹽紙漿(SP)，堿法紙漿(AP)和牛皮紙漿(KP)和諸如半化學(xué)紙漿、半機(jī)械紙漿及機(jī)械紙漿的脫墨二次纖維的舊紙紙漿。不論是未漂白的紙漿和漂白的紙漿、還是打漿過(guò)的紙漿和未打漿過(guò)的紙漿均可使用。可用于本發(fā)明的纖維素紙漿包括由草、樹葉、韌皮、種子纖維、稻草、竹子、亞麻、蔗渣、紅麻、mitsumata和棉絨等纖維制成的非木材紙漿。對(duì)于本發(fā)明，記錄介質(zhì)不必包含任何填充材料。也不必包含諸如聚乙烯醇和聚丙烯酰胺的任何水吸收樹脂。當(dāng)不包含任何水吸收樹脂以及填充材料時(shí)，記錄介質(zhì)提供良好的點(diǎn)再現(xiàn)性。
如果不是太小以及記錄介質(zhì)非常薄，則記錄介質(zhì)的基重不受任何限制。但是，為了在打印機(jī)中打印時(shí)方便記錄介質(zhì)的移動(dòng)，基重優(yōu)選在40與300g/m2之間的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，基重選擇在45與200g/m2之間的范圍內(nèi)，這是因?yàn)榛卦谏鲜龇秶鷥?nèi)時(shí)、記錄介質(zhì)會(huì)變得很不透明且不會(huì)不適當(dāng)?shù)靥岣邚澢鷱?qiáng)度。另外，如果基重在上述范圍之內(nèi)，則當(dāng)大量打印頁(yè)疊放時(shí)、它們幾乎不會(huì)相互粘貼。
優(yōu)選地，將細(xì)的原纖維素、結(jié)晶纖維素、由闊葉樹和/或針葉樹制成的硫酸鹽紙漿和亞硫酸鹽紙漿、半纖維素處理紙漿和酶處理化學(xué)紙漿添加到記錄介質(zhì)本實(shí)施例的纖維素紙漿中。記錄介質(zhì)的表面平滑性和構(gòu)成被改善，當(dāng)添加這些紙漿中的任何一種時(shí)，在打印操作之后、記錄介質(zhì)表面不會(huì)立刻產(chǎn)生折皺和溶脹變形。
可將粗纖維素纖維、堿處理纖維素、短纖維素、熱機(jī)械紙漿和其它機(jī)械紙漿添加到本實(shí)施例的纖維素紙漿中。添加這些紙漿可改善記錄介質(zhì)的墨水吸收率和墨水吸收能力。
本實(shí)施例記錄介質(zhì)的墨水吸收率可用已有的掃描液體吸收測(cè)力計(jì)測(cè)量。本實(shí)施例的記錄介質(zhì)在與液體接觸25毫秒時(shí)能以不小于50ml/m2的比率很好地吸收液體。當(dāng)液體吸收比率大于上述鑒別值時(shí)，則不論墨水成份如何、該實(shí)施例的記錄介質(zhì)將能防止產(chǎn)生小液珠。更優(yōu)選地，在與液體保持接觸100毫秒時(shí)，該實(shí)施例的記錄介質(zhì)以不小于100ml/m2比率吸收液體。當(dāng)液體吸收比率大于上述鑒別值時(shí)，在高速多路打印的情況下，本實(shí)施例能有效防止出現(xiàn)圖像邊緣的羽狀缺陷、收縮變形(crawling)和珠狀缺陷等缺陷。
通過(guò)選擇適當(dāng)類型的纖維素紙漿和適當(dāng)程度的打漿，可將本實(shí)施例記錄介質(zhì)的液體吸收率和液體吸收能力控制到相應(yīng)的目標(biāo)值。通過(guò)添加粗纖維素、堿處理纖維素、短纖維素和機(jī)械紙漿可改善本實(shí)施例記錄介質(zhì)的液體吸收性。另外，通過(guò)添加原纖維素、結(jié)晶纖維素、硫酸鹽紙漿、亞硫酸鹽紙漿、堿化紙漿、半纖維素處理紙漿和酶處理化學(xué)紙漿可改善本實(shí)施例記錄介質(zhì)的表面平滑性。
任何通用的制紙方法均可用于制作本實(shí)施例的記錄介質(zhì)。諸如圓網(wǎng)造紙機(jī)、長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)或雙長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)的常規(guī)造紙機(jī)可用于制作本實(shí)施例的記錄介質(zhì)。
制作本實(shí)施例記錄介質(zhì)的過(guò)程不包括普通紙制作過(guò)程中一般的涂覆淀粉漿操作的壓膠步驟。替代地是執(zhí)行使用氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽的機(jī)上涂覆步驟。任何已有的適宜涂覆方法均可用于該機(jī)上涂覆步驟。例如，任何使用門輥涂布機(jī)、壓膠機(jī)、刮棒涂布機(jī)、片涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)、輥涂布機(jī)、刷涂布機(jī)、幕涂布機(jī)、凹板式涂布機(jī)或噴涂裝置的已有涂布技術(shù)可用于本發(fā)明。氧化鋁水合物和陽(yáng)離子樹脂可混合地或獨(dú)立地用于機(jī)上涂布。
本實(shí)施例記錄介質(zhì)的表面可用壓光機(jī)或超細(xì)壓光機(jī)整平。
在具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物用于本實(shí)施例的記錄介質(zhì)的同時(shí)，如果在借助X射線衍射觀測(cè)時(shí)顯示勃姆石結(jié)構(gòu)則包含一種或多于一種的諸如二氫化鈦和/或二氫化硅的金屬化合物的氧化鋁水合物也可使用。如日本專利2714351所述的包含二氫化鈦的氧化鋁水合物可用作具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物。如日本已公開專利2000-79755所述的包含二氫化硅的氧化鋁水合物可用作具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物。另外，包含一種或多于一種的鎂、鈣、鍶、鋇、鋅、硼、硅、鍺、錫、鉛、鋯、銦、磷、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、鐵、鈷、鎳、釕的氧化物和/或化合物可用于本發(fā)明以取代二氫化鈦或二氫化硅。
氧化鋁水合物的形式(顆粒外形，顆粒尺寸，縱橫比)可通過(guò)制備觀察樣品而確定，觀察樣品是將氧化鋁水合物分散到去離子水中并將它滴到火棉膜上制成、而后通過(guò)透射式電子顯微鏡觀察該樣品。眾所周知，在氧化鋁水合物中，假勃姆石可制成如Rocek J.等在“應(yīng)用催化劑(applied catalysis)”(74卷，29-36頁(yè)，1991年)中所述的纖毛形或其它形狀。具有纖毛形或板形的氧化鋁水合物可用于本實(shí)施例。
如果使用板形的氧化鋁水合物，則板形顆粒的縱橫比可由日本專利公開5-16015限定的方法確定?？v橫比是顆粒直徑對(duì)厚度的比值。這里所用的術(shù)語(yǔ)直徑是指一個(gè)圓周的直徑，該圓周的面積等于通過(guò)顯微鏡或電子顯微鏡觀測(cè)的氧化鋁水合物顆粒的投影面積。另一方面，長(zhǎng)度直徑比是指通過(guò)顯微鏡或電子顯微鏡觀測(cè)的投影圖的最小直徑與最大直徑的比值。在細(xì)顆粒團(tuán)塊好象發(fā)束(下文簡(jiǎn)稱作“發(fā)束”)的情況下，每個(gè)形成發(fā)束的氧化鋁水合物針形顆粒被看成柱狀物，于是測(cè)量頂部圓周直徑、底部圓周直徑和柱狀物的高度、并計(jì)算直徑對(duì)長(zhǎng)度的比值以確定縱橫比。對(duì)于本發(fā)明，最優(yōu)選的氧化鋁水合物的形狀是平均縱橫比在3與10之間、平均顆粒直徑在1與50nm之間的板形或平均縱橫比在3與10之間、平均顆粒長(zhǎng)度在1與50nm之間的發(fā)束形。當(dāng)平均縱橫比在上述范圍內(nèi)時(shí)，間隙被形成以分離顆粒，于是顯示寬的小孔半徑分布的多孔結(jié)構(gòu)可方便地在形成墨水接收層時(shí)或在向纖維材料內(nèi)添加氧化鋁水合物時(shí)產(chǎn)生。當(dāng)平均顆粒直徑或平均長(zhǎng)度在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠容易地產(chǎn)生具有大體積小孔的多孔結(jié)構(gòu)。
用于本實(shí)施例記錄介質(zhì)的氧化鋁水合物BET比表面積優(yōu)選在70-300m/g2范圍內(nèi)。如果BET比表面積低于上述范圍，則打印圖像會(huì)變成灰色、形成圖像的抗水性不令人滿意。如果BET比表面積高于上述范圍，則易發(fā)生粉未脫落的現(xiàn)象。BET比表面積、小孔半徑分布和小孔體積由氮吸附/解吸附方法確定。
記錄介質(zhì)中氧化鋁水合物的晶體結(jié)構(gòu)可通過(guò)常規(guī)X射線衍射進(jìn)行觀測(cè)。含有內(nèi)添加氧化鋁水合物的記錄介質(zhì)安裝到測(cè)量室中，在衍射角2θ在14°和15°之間時(shí)顯現(xiàn)的(020)平面的峰被觀測(cè)。(020)平面的面間間隔和垂直于(010)平面方向上的晶體尺寸根據(jù)衍射角2θ和分別使用Bragg公式及Scherrer公式的半寬度B來(lái)確定。
本實(shí)施例記錄介質(zhì)中氧化鋁水合物的(020)平面的面間間隔優(yōu)選大于0.167nm、但不大于0.620nm。當(dāng)在上述范圍內(nèi)時(shí)，諸如染料的著色材料可進(jìn)行廣泛的選擇，并且不論選擇的著色材料是親水或疏水的、打印區(qū)的光學(xué)密度將提高。另外，圖像邊緣的羽狀缺陷、珠狀缺陷和收縮變形的缺陷被最小化。此外，如果細(xì)合地使用親水著色材料和疏水著色材料，則可得到均勻的光學(xué)密度和均勻的點(diǎn)直徑。如果墨水含有親水或疏水物質(zhì)，則打印區(qū)的光學(xué)密度和點(diǎn)直徑不會(huì)波動(dòng)，羽狀缺陷、珠狀缺陷和收縮變形的缺陷的出現(xiàn)被最小化。在垂直于(010)平面方向的晶體尺寸優(yōu)選在6.0和10.0nm之間的范圍內(nèi)。在上述范圍內(nèi)，墨水和著色材料的吸收性能被改善，粉未脫離現(xiàn)象被最小化。例如，使用日本已公開專利申請(qǐng)9-99627所述的方法，(020)平面的面間間隔和垂直于(010)平面方向的晶體尺寸被限定在各自的范圍中。
記錄介質(zhì)中氧化鋁水合物的結(jié)晶度也由X射線衍射所確定。含有內(nèi)添加氧化鋁水合物的記錄介質(zhì)被壓碎成粉未以制成樣品，該樣品被裝入測(cè)量室中。而后，觀測(cè)在衍射角2θ為10°時(shí)的強(qiáng)度和在衍射角2θ在14°和15°之間時(shí)顯示的(020)平面的峰強(qiáng)度。結(jié)晶度根據(jù)在2θ＝10°時(shí)的峰強(qiáng)度的(020)平面的峰強(qiáng)度而確定。記錄介質(zhì)中氧化鋁水合物的結(jié)晶度優(yōu)選在15與80之間的范圍內(nèi)。當(dāng)結(jié)晶度在上述范圍內(nèi)時(shí)，記錄介質(zhì)的墨水吸收性能和打印在記錄介質(zhì)上的圖像抗水性被改善。例如，使用日本已公開專利申請(qǐng)8-132731中公開的方法可將記錄介質(zhì)中氧化鋁水合物的結(jié)晶度限定在上述范圍內(nèi)。
有三種優(yōu)選的氧化鋁水合物小孔結(jié)構(gòu)可適用于本發(fā)明的目的。它們中的一個(gè)或多于一個(gè)的小孔結(jié)構(gòu)可被適當(dāng)?shù)厥褂谩?br> 可適用于本發(fā)明目的第一小孔結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物顆粒的平均小孔半徑在2.0與20.0nm之間的范圍內(nèi)，小孔半徑分布的半寬度在2.0與15.0nm之間的范圍內(nèi)。日本已公開專利申請(qǐng)51-38298和4-202011中限定了該平均小孔半徑。小孔半徑分布的半寬度是指從小孔半徑分布得到平均小孔半徑的測(cè)量值的出現(xiàn)頻率的一半的寬度。
當(dāng)平均小孔半徑和半寬度分別處于上述范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)諸如染料的著色劑的寬范圍的選擇可以實(shí)現(xiàn)，并且羽狀缺陷、珠狀缺陷和收縮變形等缺陷可最小化。另外，可實(shí)現(xiàn)均勻的光學(xué)密度和均勻的點(diǎn)直徑?？捎萌毡緦＠?714352公開的方法制備具有上述小孔結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物。
可適用于本發(fā)明目的第二小孔結(jié)構(gòu)在分別不大于10.0nm范圍內(nèi)和在10.0nm與20.0nm之間范圍內(nèi)的氧化鋁水合物的小孔半徑分布中顯示最大值。具有10.0nm與20.0nm之間的較大半徑的小孔吸收墨水溶劑，而具有不大于10.0nm的較小半徑的小孔吸收主要包含在墨水中的那些著色材料。于是，上述小孔結(jié)構(gòu)能以加快的速率吸收墨水溶劑和著色材料。在不大于10.0nm范圍內(nèi)的最大值優(yōu)選在1.0nm與6.0nm之間，因?yàn)楫?dāng)最大值在這個(gè)范圍中時(shí)著色劑被快速地吸收。在不大于10.0nm范圍內(nèi)的小孔半徑分布最大部分的小孔比體積(specific porevolume)(最大部分2)優(yōu)選占整個(gè)小孔體積的0.1與10％之間、更優(yōu)選在1與5％之間，以便提高墨水吸收率和著色材料吸收率。使用日本專利2714350公開的方法可制備具有上述小孔結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物。此外，這種氧化鋁水合物可通過(guò)組合在10.0nm半徑顯示峰的氧化鋁水合物與在10.0nm與20.0nm半徑顯示峰的氧化鋁水合物而制備。
可適用于本發(fā)明目的第三小孔結(jié)構(gòu)在2.0nm與20.0nm范圍內(nèi)的氧化鋁水合物顆粒的小孔半徑分布中顯示最高峰。于是，上述小孔結(jié)構(gòu)能以加快的速率吸收墨水溶劑和著色材料，使氧化鋁水合物很好地透過(guò)并避免打印的圖像變成灰色。更優(yōu)選地，小孔半徑分布的最大值處于6.0nm與20.0nm之間。于是，不論在打印中使用顏料墨水、染料墨水、顏料墨水與染料墨水的組合或墨水的混合物，羽狀缺陷、收縮變形和彩色不均勻的現(xiàn)象減到最小。最優(yōu)選地，小孔半徑分布的最大值處于6.0nm與16.0nm之間。于是，如果使用三種或多于三種的具有不同密度的著色材料也不會(huì)出現(xiàn)因密度差引起的色度差。具有上述小孔結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物可用日本專利申請(qǐng)9-6664所述的方法制備。
氧化鋁水合物的小孔總體積優(yōu)選在0.4與1.0cm3/g之間。當(dāng)小孔總體積在上述范圍內(nèi)時(shí)，記錄介質(zhì)實(shí)施例顯示高的墨水吸收性、且當(dāng)使用多種彩色打印圖像時(shí)不會(huì)損壞打印圖像的色度。更優(yōu)選地，氧化鋁水合物的小孔總體積在0.4與0.6cm3/g之間，以防止粉末脫落和圖像羽狀缺陷的發(fā)生。再有，當(dāng)半徑在2.0與20.0nm之間的氧化鋁水合物小孔占小孔總體積的80％時(shí)，打印的圖像不會(huì)變灰。另外，氧化鋁水合物可聚集地使用。顆粒半徑優(yōu)選在0.5與50μm之間，BET比表面積與小孔體積的比率優(yōu)選在50與500m2/ml之間。于是，不論打印環(huán)境(溫度、濕度)如何，由于氧化鋁顆粒的許多吸附位置被暴露，所以可避免珠狀缺陷出現(xiàn)。具有這種小孔結(jié)構(gòu)的聚集顆粒可用日本已公開專利申請(qǐng)8-174993所述的方法制備。
也可將經(jīng)偶合劑處理的氧化鋁水合物用于本記錄介質(zhì)的實(shí)施例。選自硅烷類、鈦酸鹽類、鋁類和鋯類的一種或多于一種的偶合劑可以使用。當(dāng)氧化鋁水合物由偶合劑制成疏水的時(shí)，能打印具有高彩色密度的清晰的圖像。當(dāng)氧化鋁水合物被偶合劑處理為基于表面積的0.1-30％內(nèi)的百分比范圍時(shí)，著色性被改善、且不損壞墨水吸收性。以上使用偶合劑的處理可用日本已公開專利申請(qǐng)9-76628公開的方法進(jìn)行。
金屬醇鹽和能交聯(lián)羥基的物質(zhì)可添加到用于記錄介質(zhì)實(shí)施例的氧化鋁水合物中。諸如四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷的任何常規(guī)的金屬醇鹽可被選擇和用于本發(fā)明。能如羥基的物質(zhì)可從硼酸、硼酸化合物和福爾馬林化合物中選擇。這些物質(zhì)可用日本已公開專利申請(qǐng)9-86035中所述的方法添加。當(dāng)通過(guò)添加大量表面活性劑而制成墨水以改善其打印所用的透過(guò)性時(shí)，添加這些物質(zhì)可避免出現(xiàn)羽狀缺陷和珠狀缺陷。
用于該記錄介質(zhì)實(shí)施例的陽(yáng)離子樹脂可選自季銨鹽、聚胺、烷基胺、鹵化季銨鹽、陽(yáng)離子尿烷樹脂、苯甲基銨氯化物、苯乙烷銨氯化物(benzethoniumchloride)、二甲基二烯丙基銨氯化物聚合物。
水溶性鈰化合物特別優(yōu)選，作為用于該記錄介質(zhì)實(shí)施例的無(wú)機(jī)鹽。
只要能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，水溶性鈰化合物就可用于本發(fā)明。當(dāng)用含水墨水在該記錄介質(zhì)實(shí)施例上打印圖像、且墨水滴施加到記錄介質(zhì)上時(shí)，包含在該實(shí)施例中的水溶性鈰化合物被溶解并與墨滴混合。而后，由水溶性鈰化合物的溶解產(chǎn)生的物質(zhì)與墨滴中的顏料著色材料、水溶性聚合物及墨水和/或微膠囊著色材料中的乳劑發(fā)生作用以在記錄介質(zhì)上定影后者。因水溶性鈰化合物的作用導(dǎo)致的著色材料和其它物質(zhì)定影到記錄介質(zhì)上的速度非常高，因此可適用于高速打印機(jī)和最近已經(jīng)出現(xiàn)的具有全行打印頭的打印機(jī)。這種高定影速度為字母和其它細(xì)線提供高分辯率、并具有額外的優(yōu)點(diǎn)，即可防止產(chǎn)生不均勻的實(shí)心打印區(qū)。這些優(yōu)點(diǎn)在使用添加陽(yáng)離子和一種或多于一種的金屬鹽的已有技術(shù)中不能實(shí)現(xiàn)，且在全色染料用于打印機(jī)時(shí)特別明顯。當(dāng)在任何常規(guī)記錄介質(zhì)的實(shí)心打印區(qū)打印字母時(shí)，打印在實(shí)心打印區(qū)上的字母輪廓不清晰。與此相反，當(dāng)在本發(fā)明記錄介質(zhì)的實(shí)心打印區(qū)打印字母時(shí)，打印在實(shí)心打印區(qū)上的字母輪廓像打印在白色背景上的字母輪廓一樣清晰。另外，對(duì)于諸如海浪和皮膚色的色調(diào)和密度的微細(xì)變化能以高保真度進(jìn)行復(fù)制。
優(yōu)選諸如氯化鈰的鹵化鈰用作本發(fā)明的水溶性鈰化合物。在打印操作期間、鹵化鈰快速地溶解并分散到墨水中，這樣在記錄介質(zhì)儲(chǔ)存時(shí)可有效避免記錄介質(zhì)變粘和著色。更優(yōu)選地，天然稀土氯化物被用作水溶性鈰化合物。天然稀土氯化物是通過(guò)從礦山采掘的含稀土元素的礦產(chǎn)資源中進(jìn)行稀土元素萃取處理而得到的殘留物，它仍包含作為主要成份的稀土元素。由于天然稀土氯化物是天然產(chǎn)品，它具有低的口服毒性，所以是安全的、并能以低成本得到。此外，它能改善由染料墨水打印的圖像的光學(xué)穩(wěn)定性。
水溶性鈰化合物可不受限制地添加到記錄介質(zhì)中。但是，為了改善著色性能，添加速度優(yōu)選地選擇在0.01-10.0g/m2之間。更優(yōu)選地，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)心打印區(qū)的均勻密度和避免窄線的羽狀缺陷出現(xiàn)，水溶性鈰化合物添加到記錄介質(zhì)中的速度在0.1-7.0g/m2之間選擇。
用于在該實(shí)施例記錄介質(zhì)上形成圖像的墨水主要包含著色劑(染料或顏料)、水溶性有機(jī)溶劑和水。如果使用染料，只要與記錄介質(zhì)混合時(shí)能滿足提供良好圖像的各種要求、即可定影性、著色性、清晰度、穩(wěn)定性和耐光性，則水溶性染料可優(yōu)選地從直接染料、酸性染料、堿性染料、活性染料和食物染料中選擇。另一方面，如果使用顏料，則優(yōu)選使用碳黑顏料。顏料可與分散劑組合或是微膠囊。另外，自分散型顏料也可使用。
水溶性染料被分散到水或包括水和水溶性溶劑的溶劑中。該溶劑最好是水和任何各種水溶性有機(jī)溶劑的混合物。油墨的水含量最好被調(diào)整在20-90％重量之間。
可用于本發(fā)明目的的水溶性有機(jī)溶劑包括諸如甲基醇的具有1-4個(gè)碳原子的烷基醇，諸如二甲基呋喃酰胺的酰胺，諸如丙酮的酮和酮醇，諸如四氫呋喃的醚，諸如聚亞乙烯醇的多亞烷基醇，諸如乙二醇、甘油的其亞烷基具有2-6個(gè)碳原子的烷撐二醇，諸如乙二醇甲基乙醚的多羥醇的低烷基醚。在這些水溶性有機(jī)溶劑中，諸如一縮二乙二醇的多羥醇、諸如二縮三乙二醇獨(dú)甲基醚、二縮三乙二醇獨(dú)乙基醚的多羥醇的低烷基醚被優(yōu)選使用。特別優(yōu)選使用多羥醇，由于它能作為有效防止墨水中的水分蒸發(fā)進(jìn)而避免水溶性染料沉積堵塞噴孔的潤(rùn)滑劑。
可給墨水添加增溶劑。能用于本發(fā)明的典型的增溶劑包括含氮雜環(huán)酮。當(dāng)添加時(shí)，這種增溶劑能明顯改善水溶性染料在溶劑中的溶解度。例如，可優(yōu)選使用N-甲基-2-吡咯烷酮或1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。另外，為改善實(shí)施例的性能可添加粘度調(diào)節(jié)劑、表面活性劑、表面張力調(diào)節(jié)劑、pH調(diào)節(jié)劑和/或電阻率調(diào)節(jié)劑。
噴墨記錄方法通過(guò)施加墨水而在該實(shí)施例的記錄介質(zhì)上形成圖像。只要能有效地從打印頭噴孔釋放墨水并將墨水施加到記錄介質(zhì)上，則任何方法均可適用于本發(fā)明的目的。日本已公開專利申請(qǐng)54-59936中所公開的噴墨方法可有效地用于本發(fā)明的目的，該方法借助熱能使墨水體積急劇變化、并在墨水狀態(tài)變化的作用下從噴墨記錄頭的噴孔噴射墨水。
下面，通過(guò)具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
(記錄性能)對(duì)用于下述實(shí)例的記錄介質(zhì)試樣進(jìn)行以下各項(xiàng)性能的評(píng)價(jià)。
采用具有前面結(jié)合圖1所述的全行噴墨記錄頭的高速打印機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行打印操作。打印頭的分辯率是600DPI，并形成兩個(gè)8pl的墨滴以所有的墨水彩色對(duì)每個(gè)600DPI像素進(jìn)行擊打而形成圖像。
1)墨水吸收性能利用上述打印機(jī)以一到四種彩色打印形成實(shí)心打印區(qū)。在打印操作之后，立即通過(guò)觸摸記錄介質(zhì)表面上的墨水檢測(cè)墨水吸收性能、以檢查墨水的干燥狀態(tài)。用于單色記錄的墨水量假定為100％。以300％的墨水量(三色混合)打印的墨水不粘附手指的試樣被評(píng)價(jià)為◎，以200％的墨水量(二色混合)打印的墨水不粘附手指的試樣被評(píng)價(jià)為○，以100％的墨水量打印的墨水不粘附手指的試樣被評(píng)價(jià)為△，而以100％的墨水量打印的墨水粘附手指的試樣被評(píng)價(jià)為×。
2)圖像密度借助上述打印機(jī)以單色的Y、M、C和Bk墨水用100％的墨水量打印的實(shí)心打印區(qū)的圖像密度利用Macbeth反射密度計(jì)評(píng)價(jià)。
3)實(shí)心打印均勻性、羽狀缺陷、殊狀缺陷、收縮變形、透印對(duì)于每個(gè)試樣，用上述打印機(jī)以單色或多色打印的10mm×10mm實(shí)心打印正方形圖案可用目視檢測(cè)實(shí)心打印均勻性、羽狀缺陷、珠狀缺陷和收縮變形。對(duì)于實(shí)心打印均勻性，當(dāng)帶有實(shí)心打印圖案的試樣是均勻的時(shí)被評(píng)價(jià)為○，當(dāng)顯示多于一個(gè)的空白區(qū)和/或不均勻條紋時(shí)被評(píng)價(jià)為×。對(duì)于羽狀缺陷，當(dāng)不顯示著色材料的羽狀缺陷時(shí)評(píng)價(jià)為○，當(dāng)顯示著色材料的羽狀缺陷時(shí)評(píng)價(jià)為×。類似地，對(duì)于珠狀缺陷和收縮變形，當(dāng)不顯示珠狀缺陷和收縮變形時(shí)評(píng)價(jià)為○，當(dāng)顯示珠狀缺陷和收縮變形時(shí)評(píng)價(jià)為×。用目視檢測(cè)每個(gè)試樣的透印，當(dāng)沒有看到透印時(shí)評(píng)價(jià)為○，當(dāng)看到透印時(shí)評(píng)價(jià)為×。
4)記錄后的翹曲用上述打印機(jī)在每個(gè)試樣的中心以100％的墨水量單色打印50mm×50mm的實(shí)心打印正方形。將試樣放置在平臺(tái)上觀察翹曲程度。當(dāng)翹曲小于1mm時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為○，當(dāng)翹曲小于3mm時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為△，當(dāng)翹曲不小于3mm時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為×。
5)記錄后的粘性用上述打印機(jī)在每個(gè)試樣上以100％的墨水量單色打印10mm×10mm的實(shí)心打印正方形。當(dāng)手指觸及記錄介質(zhì)而記錄介質(zhì)表面不粘手指尖時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為○，當(dāng)墨水粘附到手指尖時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為×。
6)記錄后的粉末脫落將10張?jiān)嚇禹?yè)疊放在一起并由上述打印機(jī)一起移動(dòng)，目視觀察每張?jiān)嚇禹?yè)的粉末脫落。當(dāng)沒有看到粉末脫落時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為○，當(dāng)看到粉末脫落時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為×。
7)記錄后的粘附用上述打印機(jī)在每個(gè)試樣的中心以單色的100％的墨水量打印50mm×50mm的實(shí)心正方形。10張?jiān)嚇禹?yè)被連續(xù)打印并疊置在一起。當(dāng)試樣頁(yè)不粘附時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為○。當(dāng)試樣粘附其它試樣時(shí)試樣被評(píng)價(jià)為×。
8)記錄后的表面變化用上述打印機(jī)在每個(gè)試樣的中心以單色的100％的墨水量打印50mm×50mm的實(shí)心正方形。打印之后立即目視觀看每個(gè)試樣表面。當(dāng)記錄表面上沒有發(fā)生變化時(shí)、試樣被評(píng)價(jià)為○，當(dāng)記錄表面上顯示出諸如增厚、起皺、變形和/或翹曲等變化時(shí)、試樣被評(píng)價(jià)為×。
9)記錄介質(zhì)的表面電阻在25℃和50％RH的環(huán)境下，用表面電阻計(jì)測(cè)量每個(gè)試樣的表面電阻。
10)墨滴的擊打精確度墨滴同時(shí)從相鄰的噴孔噴出。當(dāng)偏離理想目標(biāo)大于10μm時(shí)精確度評(píng)價(jià)為×。當(dāng)偏離理想目標(biāo)小于3μm時(shí)精確度評(píng)價(jià)為◎。正中目標(biāo)在二者之間時(shí)精確度評(píng)價(jià)為○。
11)墨水霧對(duì)記錄介質(zhì)的粘附將易產(chǎn)生墨水霧的實(shí)心圖像打印在每個(gè)試樣上，目視觀察試樣以檢查粘附到實(shí)心圖像周圍區(qū)上的墨水霧是否可見或不可見。當(dāng)墨水霧可見或輕微可見時(shí)、試樣被評(píng)價(jià)為×或△。墨水霧不可見時(shí)、試樣被評(píng)價(jià)為○。
(墨水)具有下述組份的含水墨水被作為實(shí)例使用。
黑(Bk)墨水顏料分散溶液25份食品黑2 2份甘油6份三甘醇 5份乙炔醇(acetylenol)EH0.1份(可從Kawaken Fine Chemical得到)水 余量以上顏料分散溶液用下述方式制備。
(顏料分散溶液)在5℃下將1.58g的鄰氨基苯甲酸添加到由5g濃鹽酸溶解到5.3g水中所得到的溶液中。該溶液在冰浴器和將1.78g硝酸蒽在5℃下溶解到8.7g水所得到的溶液中攪拌并保持在10℃以下。得到的溶液被攪拌15分鐘，將具有320m2/g表面積和120ml/100g的DBP油吸附率的碳黑20g以混合狀態(tài)添加。之后，攪拌該混合物15分鐘，用過(guò)濾紙(Toyo Roshi 2號(hào)，由Advantis制作)過(guò)濾得到漿液。洗滌得到的過(guò)濾塊(顏料顆粒)并在110℃的烤箱中進(jìn)行干燥。而后，在得到的顏料中添加水以制備具有10wl％顏料濃度的含水顏料溶液。通過(guò)這種方法，顏料分散溶液被制成。自分散型碳黑包含到借助苯基鍵合的親水基表面，且該表面被陰離子充電。
(黃(Y)墨水)C.I.直接黃863份甘油5份二甘醇 5份乙炔醇EH1份(可從Kawaken Fine Chemical得到)水 余量(品紅(M)墨水)C.I.酸性紅289 3份甘油5份二甘醇 5份乙炔醇EH1份(可從Kawaken Fine Chemical得到)水 余量(青(C)墨水)C.I.直接蘭199 3份甘油5份二甘醇 5份乙炔醇EH1份(可從Kawaken Fine Chemical得到)水 余量(實(shí)例1的記錄介質(zhì))
市售的LBKP被用作生紙漿、并通過(guò)雙盤勻漿機(jī)打漿以得到300ml加拿大標(biāo)準(zhǔn)打漿度(C.S.F)的打漿過(guò)的原料(A)。類似地，用同樣的設(shè)備攪打市售的LBKP以得到450ml加拿大標(biāo)準(zhǔn)打漿度(C.S.F)的打漿過(guò)的原料(B)。打漿過(guò)的原料(A)和原料(B)被混合到9∶1的比例并降至干重以制備用于造紙的材料。
將日本已公開專利申請(qǐng)9-99627的實(shí)例1所述的具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物分散到去離子水中而制備固體濃度10wt％的氧化鋁水合物分散溶液。將作為陽(yáng)離子樹脂的Weistex H-90(商品名，可從Nagase Kasei Kogyo，有效成份45％)與去離子水混合而制備含有10wt％有效成份的陽(yáng)離子分散溶液。氧化鋁水合物分散溶液與陽(yáng)離子分散溶液混合成1∶1的比例以制成混合的涂覆溶液。
將市售的天然稀土鹵化物分散到去離子水中以制成固體濃度3wt％的水分散溶液。
使用上述的造紙?jiān)稀⒔柚L(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)制造紙張基重為80g/m2的紙。而后，借助2輥壓膠機(jī)以每側(cè)減小到干重時(shí)的4g/m2的比率(氧化鋁水合物2g/m2，陽(yáng)離子2g/m2)、用含有氧化鋁水合物和陽(yáng)離子樹脂的混合涂覆溶液涂覆該紙，接著利用第二階段壓膠機(jī)以每側(cè)減小到干重時(shí)的0.2g/m2的比率用天然稀土鹵化物進(jìn)行涂覆。最后，用超細(xì)壓光機(jī)整平紙表面以制成最終的記錄介質(zhì)。
(實(shí)例2的記錄介質(zhì))除了利用第二階段壓膠機(jī)以每側(cè)減小到干重時(shí)的0.5g/m2的比率用天然稀土鹵化物分散溶液進(jìn)行涂覆試樣之外，實(shí)例2的記錄介質(zhì)以與實(shí)例1相同的方法制備。
(實(shí)例3的記錄介質(zhì))除了利用第二階段壓膠機(jī)以每側(cè)減小到干重時(shí)的0.8g/m2的比率用天然稀土鹵化物分散溶液進(jìn)行涂覆試樣之外，實(shí)例3的記錄介質(zhì)以與實(shí)例1相同的方法制備。
(參考實(shí)例的記錄介質(zhì))除了不涂覆任何天然稀土鹵化物分散溶液之外，這個(gè)實(shí)例的記錄介質(zhì)以與實(shí)例1相同的方法制備。
評(píng)價(jià)上述實(shí)例的試樣以得出下面表1中所列的結(jié)果。
如表中所示，表面電阻不大于1×1011Ω/□的記錄介質(zhì)能滿足達(dá)到良好性能的各種要求。所以，如前所述的與靜電吸附帶轉(zhuǎn)印相關(guān)的各種問(wèn)題被解決，從而可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量打印。
此外，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)由于在用靜電吸附系統(tǒng)吸附的同時(shí)可利用噴墨記錄頭在本發(fā)明的記錄介質(zhì)上進(jìn)行打印，因此，噴墨記錄頭與記錄介質(zhì)之間的距離能穩(wěn)定保持在恒定的水平、并且記錄介質(zhì)表面電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)不會(huì)對(duì)墨滴產(chǎn)生不良的影響，所以可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量打印。
關(guān)于記錄介質(zhì)，(2)在使用具有全行打印頭的高速打印機(jī)時(shí)，可得到?jīng)]有粘結(jié)和墨水轉(zhuǎn)移的好的墨水吸收性。
(3)由于在高速打印操作中噴向記錄介質(zhì)的著色材料滴被快速地隔離在記錄介質(zhì)表面上，所以在得到良好的著色性和點(diǎn)再現(xiàn)性時(shí)不產(chǎn)生任何透印。
(4)本發(fā)明的記錄介質(zhì)因其具有單層結(jié)構(gòu)所以可用簡(jiǎn)單的方式制作，因此能提高生產(chǎn)率。
(5)本發(fā)明的記錄介質(zhì)因利用機(jī)上涂覆方式涂覆氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂和無(wú)機(jī)鹽，所以能用普通造紙機(jī)以簡(jiǎn)單的方式制造。
特別是，由于無(wú)機(jī)鹽的作用，記錄介質(zhì)表面電阻可保持在小于某一水平，所以可使上述的優(yōu)點(diǎn)(1)最大化。另外，由于機(jī)上涂覆使制造處理中的兩個(gè)表面的表面電阻受到控制，所以記錄介質(zhì)能容易地從靜電傳送帶上分離。
雖然上述實(shí)施例和上述實(shí)例描述了靜電吸附和傳送帶的使用，但這絕不限制本發(fā)明。通過(guò)靜電吸附而簡(jiǎn)單地穩(wěn)固保持記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、以及相對(duì)記錄介質(zhì)移動(dòng)記錄頭而進(jìn)行打印操作的結(jié)構(gòu)也處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如上所述，在本發(fā)明的記錄介質(zhì)通過(guò)靜電吸附而被移動(dòng)時(shí)，記錄介質(zhì)的表面電阻保持在不大于1×1011Ω/□，于是由于靜電吸附系統(tǒng)的移動(dòng)而使靜電吸附導(dǎo)致的記錄介質(zhì)的表面電位被快速地減小到0V。因此，表面電位產(chǎn)生的電場(chǎng)使噴射墨滴偏離的問(wèn)題、以及墨水霧粘附到記錄介質(zhì)上的問(wèn)題可被有效地避免。
所以，能通過(guò)靜電吸附系統(tǒng)吸附和移動(dòng)記錄介質(zhì)的本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備可使記錄介質(zhì)表面電位對(duì)記錄圖像的影響減到最小，同時(shí)，能滿足與記錄特性相關(guān)的需求和能滿足適用于這種噴墨記錄設(shè)備的記錄介質(zhì)。[表1] 記錄介質(zhì)實(shí)例1 實(shí)例2 實(shí)例3 參考實(shí)例墨水吸收性 ◎ ◎ ◎ ◎圖像密度(Y) 1.151.141.141.14(M) 1.151.141.131.15(C) 1.151.141.141.15(Bk)1.501.511.521.30實(shí)心打印區(qū) ○ ○ ○ ○的均勻度羽狀缺陷○ ○ ○ ○殊狀缺陷○ ○ ○ ○收縮變形○ ○ ○ ○透印○ ○ ○ ○打印后 ○ ○ ○ ○的卷曲打印后 ○ ○ ○ ○的粘性打印后的○ ○ ○ ○粉末脫落機(jī)印后 ○ ○ ○ ○的粘結(jié)打印后的○ ○ ○ ○表面變化表面電阻(Ω/□) 2×10101×10106×1093×1011墨滴擊打精度◎ ◎ ◎ ○墨水霧對(duì)○ ○ ○ △記錄介質(zhì)的粘結(jié)
權(quán)利要求
1.一種適于將墨水從噴墨頭噴射到借助靜電吸附系統(tǒng)而保持定位的記錄介質(zhì)上的噴墨記錄設(shè)備；所述記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×1011Ω/□。
2.一種如權(quán)利要求1的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述靜電吸附系統(tǒng)至少包括一對(duì)具有不同電位的電極。
3.一種如權(quán)利要求1或2的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述記錄介質(zhì)具有主要由不含任何填充材料的纖維材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)、和位于所述纖維材料表面附近的具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂以及無(wú)機(jī)鹽，該記錄介質(zhì)不含上膠劑。
4.一種如權(quán)利要求3的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，間隙位于所述記錄介質(zhì)的所述纖維材料的纖維中間，并且沒有顏料，填充材料和樹脂存在于除了纖維材料的纖維表面附近之外的間隙中。
5.一種如權(quán)利要求3的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述氧化鋁水合物、所述陽(yáng)離子樹脂和所述無(wú)機(jī)鹽存在于該纖維材料的每個(gè)纖維的表面上。
6.一種如權(quán)利要求3的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述氧化鋁水合物、所述陽(yáng)離子樹脂和所述無(wú)機(jī)鹽只存在于該記錄介質(zhì)的前、后表面附近。
7.一種如權(quán)利要求3-6之一的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述氧化鋁水合物和所述陽(yáng)離子樹脂中的每一個(gè)以每側(cè)1-5g/m2的速率施加到所述的前、后表面附近。
8.一種如權(quán)利要求3-6之一的噴墨記錄設(shè)備，其特征在于，所述纖維材料至少包括一種從細(xì)的原纖維素、由闊葉樹和/或針葉樹制成的硫酸鹽紙漿、亞硫酸鹽紙漿、堿紙漿、半纖維素處理紙漿和酶處理化學(xué)紙漿選擇的物質(zhì)。
9.一種在適于將墨水從噴墨頭噴射到借助靜電吸附系統(tǒng)而保持定位的記錄介質(zhì)上的噴墨記錄設(shè)備中使用的記錄介質(zhì)；所述記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×1011Ω/□。
10.一種如權(quán)利要求9的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄介質(zhì)具有主要由不含任何填充材料的纖維材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)、和位于所述纖維材料表面附近的具有勃姆石結(jié)構(gòu)的氧化鋁水合物、陽(yáng)離子樹脂以及無(wú)機(jī)鹽，該記錄介質(zhì)不含上膠劑。
11.一種如權(quán)利要求10的記錄介質(zhì)，其特征在于，間隙存在于所述記錄介質(zhì)的所述纖維材料的纖維中間，并且沒有顏料，填充材料和樹脂存在于除了纖維材料的纖維表面附近之外的間隙中。
12.一種如權(quán)利要求10的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述氧化鋁水合物、所述陽(yáng)離子樹脂和所述無(wú)機(jī)鹽存在于該纖維材料的每個(gè)纖維的表面上。
13.一種如權(quán)利要求10的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述氧化鋁水合物、所述陽(yáng)離子樹脂和所述無(wú)機(jī)鹽只存在于該記錄介質(zhì)的前、后表面附近。
14.一種如權(quán)利要求10-13中任一權(quán)利要求的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述氧化鋁水合物和所述陽(yáng)離子樹脂中的每一個(gè)以每側(cè)1-5g/m2的速率施加到所述的前、后表面附近。
15.一種如權(quán)利要求10-13中任一權(quán)利要求的記錄介質(zhì)，其特征在于，所述纖維材料至少包括一種從細(xì)的原纖維素、由闊葉樹和/或針葉樹制成的硫酸鹽紙漿、亞硫酸鹽紙漿、堿紙漿、半纖維素處理紙漿和酶處理化學(xué)紙漿中選擇的物質(zhì)。
16.一種制造如權(quán)利要求10-15中任一權(quán)利要求所述記錄介質(zhì)的方法，其特征在于，記錄介質(zhì)基底件具有主要由不含填充材料的纖維材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，記錄介質(zhì)的基底件被機(jī)上涂覆所述的氧化鋁水合物和所述的陽(yáng)離子樹脂。
全文摘要
一種適于將墨水從噴墨頭噴射到借助靜電吸附系統(tǒng)而保持定位的記錄介質(zhì)上的噴墨記錄設(shè)備。該記錄介質(zhì)的表面電阻不大于1×10
文檔編號(hào)B41J11/00GK1363467SQ0114289
公開日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月17日
發(fā)明者芳野斉, 小板橋規(guī)文, 青木活水, 荻野博幸, 藤元康德 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社