專利名稱：反應(yīng)液、反應(yīng)液與油墨的組合、噴墨記錄裝置及圖像記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反應(yīng)液、反應(yīng)液與油墨的組合、噴墨式記錄裝置及圖像記錄方法，特別是并用反應(yīng)液與油墨，對記錄介質(zhì)進(jìn)行印刷時使用的反應(yīng)液、反應(yīng)液與油墨的組合及使用此組合的圖像記錄方法。
背景技術(shù)：
作為噴墨記錄方法，提出了各種如下的圖像形成方法，即與通常的噴墨用油墨不同，準(zhǔn)備用于形成良好圖像的液體，在噴射油墨前，使所述液體附著在記錄介質(zhì)上，形成圖像的方法。例如，提出了如下方案，即，使含有堿性聚合物的液體附著后，記錄含有陰離子性染料的油墨的方法(特開昭63-60783號公報)，將包含含有反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的第1液體和與所述反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的化合物的液體在記錄介質(zhì)上混合的記錄方法(特開昭63-22681號公報)及使含有有機(jī)化合物的液體附著后記錄含有陰離子性染料的油墨的方法，所述有機(jī)化合物每分子具有2個或2個以上的陽離子性基團(tuán)(特開昭63-299971號公報)等。另外，也提出了使含有琥珀酸等的酸性液體附著后，付與含有陰離子性染料的油墨的方法(特開昭64-9279號公報)，或在油墨記錄前，先付與使染料不溶化的液體的方法(特開昭64-63185號公報及特開昭64-69381號公報)等。
但是，上述任一方法都是通過使染料自身在記錄介質(zhì)上析出，而抑制圖像滲出或提高圖像的耐水性，由于抑制不同色調(diào)的彩色油墨間滲出的效果不充分，另外析出的染料容易不均勻地分布在記錄紙上，因而畫質(zhì)均勻感有降低的可能。特別是使用普通紙作為記錄介質(zhì)等情況下，由于對紙漿纖維的涂覆性變差，有時會顯著地觀察到這一傾向。
另一方面，在使用顏料作為油墨顏色材料的體系內(nèi)，出于減少多色印刷品中滲色的目的，提出了一種油墨組合，即并用含有顏料分散體的油墨和含有多價金屬的油墨(特開平9-118850號公報)，這種情況下，作為含有多價金屬的油墨，存在如下限制，即使用的多價金屬必須考慮與顏色材料的相溶性，即油墨穩(wěn)定性等，還存在難以獲得充分的圖像濃度之類的其他問題。
作為解決這類問題的方法，提出了各種記錄方法，例如將含有多價金屬離子的液體組合物預(yù)先付與記錄介質(zhì)后，印刷與所述液體組合物有反應(yīng)性的油墨，由此達(dá)到提高圖像均勻性或圖像濃度的目的(特開昭63-299970號公報、特開平6-86142號公報、特開平9-207424號公報、特開平11-349873號公報及特開2000-94825號公報等)。
但是，有時無法獲得滿足近年來更高畫質(zhì)要求的高光學(xué)濃度，有時在初期與經(jīng)過一段時間后獲得的畫質(zhì)不同。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)液、反應(yīng)液與油墨的組合、噴墨記錄裝置和圖像記錄方法，所述反應(yīng)液能夠從初期開始到經(jīng)過一段時間后穩(wěn)定地獲得高光學(xué)濃度。
即，本發(fā)明涉及一種反應(yīng)液，是與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨同時用于圖像記錄的反應(yīng)液，通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化的，其特征為所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
另外，本發(fā)明涉及一種反應(yīng)液與油墨的組合，所述組合包括含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨與反應(yīng)液，所述反應(yīng)液通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
另外，本發(fā)明涉及一種噴墨記錄裝置，所述噴墨記錄裝置具有用于噴出含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)顏色材料的油墨的記錄頭、具有收容油墨的油墨收容部的墨盒、用于由所述墨盒向所述記錄頭供給油墨的油墨供給裝置及供給反應(yīng)液的裝置，所述反應(yīng)液通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
另外，本發(fā)明涉及一種圖像記錄方法，所述圖像記錄方法包括將反應(yīng)液付與給記錄介質(zhì)的步驟，及利用噴墨法將所述油墨付與所述記錄介質(zhì)的步驟，所述反應(yīng)液通過與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)顏色材料的油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。


圖1是表示本發(fā)明噴墨記錄裝置之一例的簡要側(cè)剖面圖。
圖2是設(shè)置在本發(fā)明噴墨記錄裝置中的反應(yīng)液殘留表示部的正剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明噴墨記錄裝置的反應(yīng)液補(bǔ)充狀態(tài)的簡要側(cè)剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明噴墨記錄裝置之一例的簡要斜視圖。
圖5、示出墨盒一例的縱剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明一實(shí)施方案的墨盒裝配在記錄頭上的狀態(tài)的簡要平面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的反應(yīng)液含有多價金屬離子，pH為2或2以上，且對pH變化具有緩沖作用。此處，本發(fā)明中的緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)，優(yōu)選在0.3以內(nèi)。
由這樣的構(gòu)成，并不能確定獲得本發(fā)明顯著效果的理由，但可以進(jìn)行如下推斷。
由反應(yīng)液中有機(jī)溶劑被氧化而發(fā)生的例如羧基等酸根與多價金屬離子反應(yīng)，多價金屬離子的抗衡離子(多價金屬離子)與上述酸根的質(zhì)子生成酸，由此降低反應(yīng)液的pH。如果pH變化，由于反應(yīng)液的反應(yīng)性變化，得到的畫質(zhì)也發(fā)生變化。例如，如果反應(yīng)液的反應(yīng)性降低，由于顏色材料滲透入記錄介質(zhì)內(nèi)，有時無法得到高光學(xué)濃度，有時顏色材料進(jìn)入記錄介質(zhì)的反面附近(所謂的顏色材料向反面滲透)。由于本發(fā)明的反應(yīng)液具有緩沖作用，能夠?qū)H的降低抑制在最低限度。
另外，由于為了獲得緩沖作用而使用的緩沖劑產(chǎn)生的金屬離子也有助于顏色材料的不穩(wěn)定化，所以也能夠獲得單獨(dú)使用多價金屬離子無法獲得的高光學(xué)濃度。
本發(fā)明中，通過這些功能的協(xié)同作用，從反應(yīng)液的使用初期到經(jīng)過一段時間后都能夠極穩(wěn)定地獲得顯示非常高的光學(xué)濃度的圖像。
本發(fā)明中的pH可以在25℃環(huán)境下，按照常規(guī)方法進(jìn)行測定。
下面，舉出優(yōu)選的實(shí)施方案，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的反應(yīng)液與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨同時用于圖像記錄，具有使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化的功能。特別是，使反應(yīng)液含有使顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化的物質(zhì)，以此作為實(shí)現(xiàn)這一功能的手段，能夠發(fā)揮優(yōu)良的效果。本發(fā)明所述油墨中，顏色材料溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的不穩(wěn)定化是指油墨與反應(yīng)液混合時，在所述混合物中，引起顏色材料的凝集或凝膠化這樣的狀態(tài)。(在之后的說明中有時也表達(dá)為“油墨不穩(wěn)定化”)。本發(fā)明中，為了使油墨不穩(wěn)定化，使用多價金屬離子作為反應(yīng)液中含有的物質(zhì)。
(多價金屬離子)作為能夠用于本發(fā)明相關(guān)反應(yīng)液中的優(yōu)選多價金屬離子，具體而言，例如有Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Sr2+及Ba2+等二價金屬離子，或Al3+、Fe3+、Cr3+、及Y3+等三價金屬離子，但不限定于此。為了使反應(yīng)液中含有這些多價金屬離子，使用多價金屬鹽。所說的鹽是指由上述所列舉的多價金屬離子與結(jié)合在這些離子上的陰離子構(gòu)成的金屬鹽，但是必須能夠溶于水。作為形成鹽的優(yōu)選陰離子，例如有Cl-、NO3-、I-、Br-、ClO3-、SO4-、CO32-、CH3COO-及HCOO-等，但并不限定于此。
如果從本發(fā)明相關(guān)效果方面考慮，本發(fā)明中多價金屬鹽的含量，相對于反應(yīng)液總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選0.01或0.01％以上，20％或20％以下。為了能夠充分發(fā)揮使油墨不穩(wěn)定化的作用，相對于反應(yīng)液，優(yōu)選含有0.01％或0.01％以上的多價金屬鹽。另一方面，反應(yīng)液處于pH保持在上述優(yōu)選范圍內(nèi)的狀態(tài)時，雖然反應(yīng)液中多價金屬鹽的含量可以超過20％，但是相應(yīng)地也必須較多地加入對pH具有緩沖作用的物質(zhì)，另外，即使更多地加入，也無法相應(yīng)地顯著增大使油墨不穩(wěn)定化的作用，出于該原因，并不優(yōu)選過多加入。多價金屬離子含量的優(yōu)選范圍，相對于反應(yīng)液總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，為0.01％或0.01％以上，10％或10％以下。
而且，根據(jù)本發(fā)明者們的研究，即使在多價金屬鹽中，使用硝酸或鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸的鹽時，反應(yīng)液的pH容易發(fā)生經(jīng)時變化。其原因是由上述的多價金屬離子與酸根的質(zhì)子所形成酸的離子解離度變大，質(zhì)子易于存在于反應(yīng)液中。因而，在這種情況下，本發(fā)明特別有效。
另外，即使在其中，已知含有使油墨中成分不穩(wěn)定化的能力高的金屬離子的強(qiáng)酸鹽，存在易于引起pH降低的傾向。本發(fā)明人等使用4質(zhì)量％的炭黑分散體水溶液(分散劑苯乙烯-丙烯酸，酸值200，分散劑的質(zhì)量％/顏料的質(zhì)量％＝0.2，用各多價金屬離子的硝酸鹽進(jìn)行研究時，發(fā)現(xiàn)按Fe3+、Y3+、Al3+＞Cu2+、Ca2+＞Mg2+、Sr2+的順序不穩(wěn)定化能力增加，而且容易按這一順序引起pH降低。使用這些多價金屬離子與強(qiáng)酸構(gòu)成的鹽的情況下，作為反應(yīng)液中存在的金屬離子濃度，從與油墨的反應(yīng)性方面考慮，優(yōu)選添加0.2質(zhì)量％或0.2質(zhì)量％以上的Fe3+、Al3+及Y3+，0.5質(zhì)量％或0.5質(zhì)量％以上的Ca2+及Cu2+，1.0質(zhì)量％或1.0質(zhì)量％以上的Mg2+及Sr2+。
另外，即使是與使油墨不穩(wěn)定化能力較低的Mg2+、Sr2+形成的鹽，也試驗(yàn)過能否得到與能力更高的Fe3+、Al3+及Y3+鹽同等的能力，已經(jīng)確認(rèn)容易引起反應(yīng)液pH的經(jīng)時降低。但必須增大添加量。
本發(fā)明中，從反應(yīng)性或著色性、易獲得性等方面考慮，作為多價金屬離子，特別優(yōu)選Ca2+、Mg2+、Sr2+、Al3+及Y3+，進(jìn)一步優(yōu)選Ca2+。另外，作為陰離子，從溶解性方面考慮，優(yōu)選NO3-。
(對反應(yīng)液pH變化的緩沖作用)如上所述，本發(fā)明中“對pH變化具有緩沖作用”是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液的pH值之差在0.5以內(nèi)。
為了獲得緩沖作用，使反應(yīng)液中含有緩沖劑。作為能夠使用的緩沖劑的優(yōu)選具體例，例如可以使用醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸鋰等醋酸鹽，磷酸氫鹽，碳酸氫鹽，或鄰苯二甲酸氫鈉、鄰苯二甲酸氫鉀等多元羧酸的氫鹽。作為多元羧酸的具體例，除了鄰苯二甲酸以外，還可以舉出丙二酸、馬來酸、琥珀酸、富馬酸、衣康酸、苯二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、苯均四酸、苯偏三酸等。除此之外，只要是通過添加能夠?qū)⒎磻?yīng)液的pH保持在上述優(yōu)選pH范圍內(nèi)的物質(zhì)，目前公知的、已發(fā)現(xiàn)對pH有緩沖作用的化合物都可以用于本發(fā)明。但是，從按照適當(dāng)?shù)膒H顯示緩沖作用的方面考慮，本發(fā)明中的緩沖劑特別優(yōu)選醋酸鹽。
本發(fā)明中，反應(yīng)液的pH為2或2以上，如果pH不足2，不僅難以獲得本發(fā)明的顯著效果，由于反應(yīng)液中的成分侵蝕槽(tank)或輥等部件表面，部件的構(gòu)成成分溶出在反應(yīng)液中，對圖像有不好的影響，因而不是優(yōu)選的。另外，本發(fā)明中，反應(yīng)液的pH保持在2或2以上，7或7以下的范圍內(nèi)，更優(yōu)選保持在3或3以上，6或6以下的范圍內(nèi)。如果在此范圍內(nèi)，由于能夠使多價金屬離子在反應(yīng)液中穩(wěn)定地存在，所以能夠充分地確保反應(yīng)液的反應(yīng)性，另外能夠得到充分的緩沖作用，因而也能夠維持長期保存穩(wěn)定性。
另外，本發(fā)明中，反應(yīng)液的pH比油墨的pH低時，易于更有效地引起油墨與反應(yīng)液的反應(yīng)，從印刷品的實(shí)心圖像均勻性或向反面滲透性等方面考慮，是更優(yōu)選的。
(水性介質(zhì))本發(fā)明的反應(yīng)液是將上述成分溶解或分散在水性介質(zhì)中而形成，通常使用水、或水和水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑。作為水溶性有機(jī)溶劑，特別優(yōu)選具有抗干燥效果的液體組合物。具體而言，例如有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等碳原子數(shù)1～4的烷基醇類；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺類；丙酮、雙丙酮醇等酮或酮醇類；四氫呋喃、二氧六環(huán)等醚類；1，2-己二醇等亞烷基二醇；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亞烷基二醇；乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、二甘醇等亞烷基含有2～6個碳原子的亞烷基醇類；聚乙二醇一甲醚乙酸酯等低級烷基醚乙酸酯；甘油；乙二醇一甲(乙)醚、二甘醇一甲(乙)醚、三甘醇一甲(乙)醚等多元醇的低級烷基醚類；三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷等多元醇；N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮(imidazolidinone)等。上述的水溶性有機(jī)溶劑，可以單獨(dú)使用，也可以作為混合物使用。另外，作為水，希望使用去離子水。
反應(yīng)液中含有的水溶性有機(jī)溶劑的含量無特別限定，相對于反應(yīng)液總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選在3～70％的范圍內(nèi)。另外，反應(yīng)液中所含水的含量，相對于反應(yīng)液總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選在25～95％的范圍內(nèi)。
(反應(yīng)液的其他成分)本發(fā)明的反應(yīng)液中，除了上述成分以外，也可以含有下述列舉的成分。
<高分子化合物>
本發(fā)明的反應(yīng)液中，還可以還有高分子化合物，能夠提高由該構(gòu)成得到的記錄品的擦過性。根據(jù)本發(fā)明者們的研究，特別是在反應(yīng)液中含有高分子化合物的情況下，上述反應(yīng)液的pH變化與不添加所述高分子化合物的情況相比較，有增加的可能。其原因是與有機(jī)溶劑的氧化同樣，高分子化合物的氧化也對pH的變化有影響。因而，使反應(yīng)液中含有高分子化合物而構(gòu)成的情況下，結(jié)合上述pH的緩沖作用是非常有效的方法。即，對具有本發(fā)明特征的反應(yīng)液附加pH的緩沖作用，與出于付與反應(yīng)液中油墨不穩(wěn)定化功能的目的，而只是使其中含有多價金屬離子等物質(zhì)的構(gòu)成相比，還不如出于提高記錄圖像牢固性的目的，除了添加入多價金屬離子等物質(zhì)之外還添加高分子化合物而構(gòu)成的反應(yīng)液，后者由于得到更顯著的效果，是更優(yōu)選的。
作為本發(fā)明反應(yīng)液中使用的高分子化合物，優(yōu)選與油墨中顏色材料等成分和反應(yīng)液中多價金屬離子等之間的反應(yīng)無直接關(guān)系的非離子性水溶性高分子。具體而言，可以舉出聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素等水溶性纖維素，聚乙烯基甲基醚、聚乙烯乙縮醛及聚乙烯醇等的樹脂，但不限定于此。例如，形成圖像時，油墨及反應(yīng)液，在能夠維持各自基本性能的范圍內(nèi)，也可以使用在這些非離子性高分子中添加了陰離子單元或陽離子單元的高分子化合物。而且，上述高分子化合物只要是水溶性的就可以，也可以是膠乳或乳液狀分散體。
上述列舉那樣的高分子化合物的優(yōu)選添加量，相對于反應(yīng)液總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選0.01～20％。即，只要為0.01％或0.01％以上，在形成圖像時，就能夠發(fā)揮提高油墨的耐擦過性或定影性的效果。另外，在上述范圍內(nèi)，也無反應(yīng)液粘度變得過高的情況。
另外，本發(fā)明的反應(yīng)液，除了上述成分外，根據(jù)需要，為了得到所希望的物性值，可以適宜地添加表面活性劑、消泡劑、防腐劑、防霉劑等。
作為此時能夠添加的表面活性劑，有脂肪酸鹽類、高級醇硫酸酯鹽類、液體脂肪油硫酸酯鹽類、烷基芳基磺酸鹽類等陰離子表面活性劑，聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基酯類、聚氧乙烯山梨糖醇酐烷基酯類、乙炔醇、乙炔二醇(acetylene glycol)等非離子性表面活性劑，可以適宜地選擇使用其中的1種、2種或2種以上。其使用量根據(jù)所含的高分子化合物等的不同而不同，相對于油墨總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選0.01～10％。此時，優(yōu)選按反應(yīng)液的表面張力為20dyne/cm或20dyne/cm以上來決定表面活性劑的添加量。其原因是，反應(yīng)液的表面張力比此值小時，在作為噴墨用的情況下，引起噴嘴前端潤濕導(dǎo)致的印刷偏移(液滴著彈點(diǎn)偏移)等不理想的情況發(fā)生。
具有上述構(gòu)成的本發(fā)明反應(yīng)液由于在形成圖像時與油墨并用，優(yōu)選不含顏色材料，如果從對圖像的影響考慮，優(yōu)選為在可視區(qū)域內(nèi)不顯示吸收的無色物質(zhì)。但是，并不限定于此，即使是在可視區(qū)域內(nèi)顯示吸收的物質(zhì)，只要在對實(shí)際圖像無影響的程度，也可以是在可視區(qū)域內(nèi)顯示吸收的淺色物質(zhì)。
具有上述構(gòu)成的本發(fā)明反應(yīng)液，至少與一種油墨同時用于圖像形成，但特別是與顏色材料通過離子性基團(tuán)分散或溶解于水性介質(zhì)的油墨組合用于記錄，形成噴墨記錄圖像時，能夠得到如上所述的良好效果。作為優(yōu)選用于本發(fā)明的油墨，可以舉出使用顏料(微囊化顏料，著色樹脂等也在本發(fā)明中顏料的范疇內(nèi))作為顏色材料的顏料油墨。特別是本發(fā)明的反應(yīng)液與因離子性基團(tuán)而使顏料穩(wěn)定地分散于水性介質(zhì)中的顏料油墨組合，用于圖像形成時，在記錄介質(zhì)上形成顏色材料凝集物，能夠形成高品質(zhì)的圖像。因而，作為構(gòu)成用于本發(fā)明顏料油墨的顏色材料，可以舉出陰離子性基團(tuán)被化學(xué)結(jié)合到表面的顏料，另外，作為顏色材料，還可以列舉含有顏料且含有陰離子性分散劑的形態(tài)等。下面，就構(gòu)成油墨的顏料及水性介質(zhì)等成分進(jìn)行詳細(xì)說明。
(顏料)作為能夠用于本發(fā)明的顏料，例如有炭黑或有機(jī)顏料等。
<炭黑>
作為炭黑，例如有爐法炭黑、燈黑、乙炔炭黑、槽法炭黑等炭黑顏料，例如可以使用Raven 7000、Raven 5750、Raven 5250、Raven5000、Raven 3500、Raven 2000、Raven 1500、Raven 1250、Raven 1200、Raven 1190 ULTRA-II、Raven 1170、Raven 1255(以上為Columbia公司制)，Black Pearls L、Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400、ValcanXC-72R(以上為Cabot公司制)，Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、ColorBlack FWS150、Color Black FWS160、Color Black FWS170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Printex 140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(以上為Degussa公司制)，No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上為三菱化學(xué)社制)等。但是并不限定于此，可以使用目前已知的炭黑。另外，也可以使用磁鐵、鐵素體等磁體微粒或鈦黑等作為黑色顏料。
<有機(jī)顏料>
作為有機(jī)顏料，例如有甲苯胺紅、甲苯胺藍(lán)、漢撒黃、聯(lián)苯胺黃、吡唑啉酮紅等不溶性偶氮顏料，立索爾紅、赫里奧棗紅、顏料猩紅、永固紅2B等溶性偶氮顏料，茜素、標(biāo)準(zhǔn)還愿藍(lán)、硫靛紫紅等甕染料的衍生物，酞菁藍(lán)、酞菁綠等酞菁類顏料，喹吖啶酮紅、喹吖啶酮品紅等喹吖啶酮類顏料，芘紅、芘醌紅等芘類顏料，異吲哚啉酮黃、異吲哚啉酮橙等異吲哚啉酮類顏料，苯并咪唑酮黃、苯并咪唑酮橙、苯并咪唑酮紅等咪唑酮類顏料，皮蒽酮紅、皮蒽酮橙等皮蒽酮類顏料，靛藍(lán)類顏料，縮合偶氮類顏料，硫靛藍(lán)類顏料，黃蒽酮黃、酰胺黃、奎酞酮黃、鎳絡(luò)偶氮黃、銅絡(luò)亞甲胺黃、紫環(huán)酮橙、蒽醌黃、聯(lián)蒽醌基紅、二噁嗪紫等，還可以舉出其他的顏料。
另外，如果用色指數(shù)(C.I.)編號表示有機(jī)染料，可以舉出C.I.顏料黃12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、109、110、117、120、125、137、138、147、148、151、153、154、166、168，C.I.橙16、36、43、51、55、59、61，C.I.顏料紅9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240，C.I.顏料紫19、23、29、30、37、40、50，C.I.顏料藍(lán)15、15∶3、15∶1、15∶4、15∶6、22、60、64，C.I.顏料綠7、36，C.I.顏料棕23、25、26等。當(dāng)然，也能夠使用上述以外的目前已知有機(jī)顏料。
<分散劑>
使用上述炭黑或有機(jī)顏料時，優(yōu)選與分散劑并用。作為分散劑，優(yōu)選通過陰離子性基團(tuán)的作用能夠使上述顏料穩(wěn)定地分散于水性介質(zhì)的物質(zhì)。分散劑的具體例，例如包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-馬來酸半酯共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸酐-馬來酸半酯共聚物或這些物質(zhì)的鹽。
另外，這些分散劑的重均分子量優(yōu)選在1000～30000的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在3000～15000的范圍內(nèi)。
另外，作為分散劑的酸值，從兼顧油墨的噴出穩(wěn)定性或保存穩(wěn)定性之類的油墨可靠性及油墨與反應(yīng)液的反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選300mgKOH/g或300mgKOH/g以下。更優(yōu)選100mgKOH/g或100mgKOH/g以上，300mgKOH/g或300mgKOH/g以下。另外，作為分散劑的添加量，相對于油墨中顏色材料的比例(質(zhì)量％)，為0.1或0.1以上，3或3以下，但出于與酸值同樣的理由，更優(yōu)選0.2或0.2以上，2或2以下。從油墨可信性觀點(diǎn)考慮，通過提高分散劑的酸值，或增加添加量，油墨對反應(yīng)液的穩(wěn)定性也有增加的傾向。這些情況下，通過增加反應(yīng)液中多價金屬離子量，可以得到充分的圖像性能，但是由于反應(yīng)液pH有容易降低的傾向，優(yōu)選根據(jù)需要增加顯示緩沖作用物質(zhì)的量。
<自分散型顏料>
本發(fā)明中，作為顏色材料，可以使用使離子性基團(tuán)(陰離子性基團(tuán))結(jié)合在顏料表面而獲得的、不使用分散劑而分散于水性介質(zhì)中的顏料，即所謂的自分散型顏料。作為這樣顏料的一例，例如能夠舉出自分散型炭黑。作為自分散型炭黑，例如有陰離子性基團(tuán)結(jié)合在炭黑表面的物質(zhì)(陰離子性CB)。下面，以炭黑為例進(jìn)行說明。
<陰離子性CB>
作為陰離子性炭黑，例如使選自-COO(M2)、-SO3(M2)、-PO3H(M2)、-PO3(M2)、-PO3(M2)2中的至少1種陰離子性基團(tuán)結(jié)合在炭黑表面。上述式中，M2表示氫原子、堿金屬、銨或有機(jī)銨。
其中，特別是將-COO(M2)、-SO3(M2)結(jié)合在炭黑表面、帶電為陰離子性的炭黑，由于油墨中的分散性良好，特別優(yōu)選用于本發(fā)明。但是，上述親水性基團(tuán)中用“M2”表示的物質(zhì)中，作為堿金屬的具體例，例如有Li、Na、K、Rb及Cs等。另外，作為有機(jī)銨的具體例，例如有甲基銨、二甲基銨、三甲基銨、乙基銨、二乙基銨、三乙基銨、甲醇銨、二甲醇銨、三甲醇銨等。
使用含有自分散型炭黑的油墨(所述自分散型炭黑中的“M2”為銨或有機(jī)銨)時，能夠進(jìn)一步提高記錄圖像的耐水性，從這一方面考慮，是特別優(yōu)選的。認(rèn)為上述結(jié)果是將所述油墨付與記錄介質(zhì)時，受銨分解、氨蒸發(fā)的影響所產(chǎn)生的。此處“M2”為銨的自分散型炭黑，例如能夠由如下方法獲得，即使用離子交換法，將“M2”為堿金屬的自分散型炭黑的“M2”置換為銨的方法，或加入酸，轉(zhuǎn)換為H型后，添加氫氧化銨，將“M2”替換為銨的方法等。
作為帶電為陰離子性的自分散型炭黑的制造方法，例如有用次亞氯酸鈉對炭黑進(jìn)行氧化處理的方法。例如，通過此方法，能夠使-COONa基團(tuán)化學(xué)結(jié)合到炭黑表面。
但是，上述那樣的各種親水性基團(tuán)也可以直接結(jié)合到炭黑表面?；蚴蛊渌訄F(tuán)嵌入炭黑表面與所述親水性基團(tuán)之間，也可以使所述親水性基團(tuán)間接地結(jié)合在炭黑表面。此處，作為其他原子團(tuán)的具體例，例如有碳原子數(shù)1～12的直鏈或支鏈亞烷基、取代或未取代的亞苯基、取代或未取代的亞萘基。此處，作為亞苯基及亞萘基的取代基，例如有碳原子數(shù)1～6的直鏈或支鏈烷基。另外，作為其他原子團(tuán)和親水性基團(tuán)組合的具體例，例如有-C2H4COO(M2)、-Ph-SO3(M2)、-Ph-COO(M2)等(Ph表示苯基)。
本發(fā)明中，也可以從上述自分散型炭黑中適當(dāng)選擇2種或2種以上，用于油墨顏色材料。另外，作為油墨中自分散型炭黑的添加量，相對于油墨總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，為0.1～15％，特別優(yōu)選在1～10％范圍內(nèi)。自分散型炭黑按此范圍含有于油墨中時，能夠維持充分的分散狀態(tài)。出于油墨的色調(diào)調(diào)制等目的，可以加入自分散型炭黑，也可以添加染料作為顏色材料。
<著色微粒/微囊化顏料>
作為顏色材料，除了上述物質(zhì)外，也能夠使用經(jīng)聚合物等形成微囊化的顏料或用顏色材料被覆樹脂粒子周圍的著色微粒子等。對于微囊，雖然本來對水性介質(zhì)就具有分散性，但為了提高分散穩(wěn)定性，也可以再使上述的分散劑共存于油墨中。另外，將著色微粒子作為顏色材料使用時，優(yōu)選使用上述陰離子類分散劑。
(水性介質(zhì))分散上述顏料的水性介質(zhì)，無特別限定，作為用于反應(yīng)液的水性介質(zhì)，能夠使用與上述相同的物質(zhì)。另外，由噴墨法(例如，BubbleJet噴墨(注冊商標(biāo))法等)，將所述彩色油墨附著在記錄介質(zhì)上的情況下，為了具有上述那樣優(yōu)良的油墨噴出特性，優(yōu)選調(diào)制成具有所希望的油墨粘度、表面張力。作為用于本發(fā)明中使用的油墨的水性介質(zhì)例，例如有水、或水與水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑。作為水溶性有機(jī)溶劑，特別優(yōu)選具有防止油墨干燥效果的物質(zhì)。
具體而言，例如有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等碳原子數(shù)1～4的烷基醇；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺類；丙酮、雙丙酮醇等酮或酮醇類；四氫呋喃、二氧六環(huán)等醚類；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亞烷基二醇；乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、二甘醇等亞烷基含有2～6個碳原子的亞烷基二醇類；聚乙二醇一甲醚乙酸酯等低級烷基醚乙酸酯；甘油；乙二醇一甲(乙)醚、二甘醇一甲(乙)醚、三甘醇一甲(乙)醚等多元醇的低級烷基醚類；三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷等多元醇；N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮(imidazolidinone)等。上述的水溶性有機(jī)溶劑，可以單獨(dú)使用，也可以作為混合物使用。另外，作為水，希望使用去離子水。
本發(fā)明中使用的油墨中含有的水溶性有機(jī)溶劑的含量不作特別限定，相對于油墨總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選在3～50％的范圍內(nèi)。另外，油墨中的水含量，相對于油墨總量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選在50～95％的范圍內(nèi)。除了上述成分，根據(jù)需要，還可以添加保濕劑，為了得到具有所希望物性值的油墨，也可以添加表面活性劑、消泡劑、防腐劑、防霉劑等。
本發(fā)明中，油墨的pH優(yōu)選為6或6以上，10或10以下，特別優(yōu)選7或7以上，9或9以下。另外，如上所述，本發(fā)明中，反應(yīng)液的pH比油墨的pH低時，易于更有效地引起油墨與反應(yīng)液的反應(yīng)，從印刷品實(shí)心圖像均勻性或向反面滲透等方面考慮，是更優(yōu)選的。
本發(fā)明中說明的油墨與上述說明的反應(yīng)液組合，構(gòu)成本發(fā)明油墨組合時，對油墨的色調(diào)無特別限定，例如只要顯示選自黃、品紅、青、紅、綠、藍(lán)及黑的一種色調(diào)就可以。具體而言，為了得到所希望色調(diào)的油墨，可以適當(dāng)?shù)貜纳鲜鲱伾牧现羞x擇使用。另外，與反應(yīng)液組合的油墨，不限定為1種，更優(yōu)選將2種或2種以上不同顏色的油墨組合，制成適用于多色圖像形成的油墨組合形式。各油墨中顏色材料的含量，只要在用于噴墨記錄時具有優(yōu)良的油墨噴出特性，或適時選擇為具有所希望色調(diào)或濃度就可以。作為標(biāo)準(zhǔn)，例如相對于油墨總質(zhì)量，用質(zhì)量基準(zhǔn)表示，優(yōu)選1～50％的范圍。而且，這種情況下，在2種或2種以上的油墨中，只要是至少1種油墨與反應(yīng)液反應(yīng)的形態(tài)就可以。
例如，如果是顏色材料因離子性基團(tuán)的作用分散于水性介質(zhì)的油墨，其他油墨也可以為含有染料作為顏色材料的油墨，當(dāng)然，全部油墨也都可以是顏色材料因離子性基團(tuán)的作用分散于水性介質(zhì)的油墨。只要使用具有這樣構(gòu)成的本發(fā)明油墨組合，就能夠抑制用噴墨裝置形成多色圖像時產(chǎn)生的問題，即不同色調(diào)油墨在記錄介質(zhì)上相鄰接地付與時的滲出。更具體而言，噴墨多色圖像中成為問題的滲出，在黑色油墨與其他彩色油墨(例如，選自黃色油墨、品紅油墨、青色油墨、紅色油墨、綠色油墨及藍(lán)色油墨的至少1種油墨)之間容易變得特別明顯。因此，作為由本發(fā)明反應(yīng)液而不穩(wěn)定化的油墨，例如優(yōu)選組合黑色油墨，所述黑色油墨由離子性基團(tuán)的作用使顏料分散于水性介質(zhì)中。對于其他彩色油墨，也可以是染料溶解于水性介質(zhì)中的油墨。當(dāng)然，其他全部的油墨也可以與上述黑色油墨同樣，由離子性基團(tuán)的作用使顏色材料分散于水性介質(zhì)中，具有由本發(fā)明反應(yīng)液而不穩(wěn)定化的性質(zhì)。
本發(fā)明反應(yīng)液與因此反應(yīng)液而不穩(wěn)定化的油墨組合后用于圖像形成，作為此時的記錄方法，優(yōu)選由噴墨記錄方式，進(jìn)行至少由油墨記錄的記錄方法。更具體而言，包括以下步驟將反應(yīng)液付與給記錄介質(zhì)上至少被付與油墨的區(qū)域的步驟，和由噴墨記錄方式將油墨付與給記錄介質(zhì)的步驟，由本發(fā)明反應(yīng)液的作用，油墨在記錄介質(zhì)上凝集或凝膠化，特別是不會發(fā)生顏色滲出、擦過性優(yōu)良、高濃度下穩(wěn)定地得到高顯色的高品質(zhì)圖像。
關(guān)于將本發(fā)明反應(yīng)液付與記錄介質(zhì)的方法，可以舉出使用與油墨同樣的噴墨記錄方式的方法，及由輥將本發(fā)明反應(yīng)液涂布在記錄介質(zhì)上的方法等。其中，優(yōu)選不必考慮噴出性等的輥涂布方法。
相對于記錄介質(zhì)，反應(yīng)液的付與量，可以根據(jù)反應(yīng)液中多價金屬離子種類或其含量、或與之反應(yīng)的油墨進(jìn)行適宜地調(diào)整，從得到記錄物的實(shí)心圖像均勻性或定影性等觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選0.5g/m2或0.5g/m2以上，10g/m2或10g/m2以下。更優(yōu)選超過2g/m2或2g/m2以上，5g/m2或5g/m2以下。
(噴墨記錄裝置)圖1表示噴墨記錄裝置的一例。
此圖像形成裝置采用串聯(lián)型噴墨記錄方式，具有記錄頭1、和用于供給記錄介質(zhì)(以下稱為記錄紙)19的供紙托架(tray)17與用于涂布本發(fā)明反應(yīng)液的裝置一體形成的供紙盒16、和用于使記錄頭向與記錄紙運(yùn)送方向垂直交叉方向往復(fù)移動的驅(qū)動裝置、和控制這些構(gòu)成要素驅(qū)動的控制裝置。
記錄頭1搭載在滑架2上，以使油墨噴出口的形成面定位在臺板11側(cè)。雖然圖上未示出，但支持記錄頭1具有上述油墨噴出口、用于加熱油墨液體的多個電熱轉(zhuǎn)換器(例如發(fā)熱電阻元件)、和用于支撐它們的基板。且，記錄頭1在其上部的滑架內(nèi)搭載墨盒。
滑架2搭載記錄頭1，且沿著與記錄紙19的寬度方向平行延伸的2根導(dǎo)向軸9往復(fù)移動。另外，與此滑架的往復(fù)移動同步驅(qū)動記錄頭1，向記錄紙19上噴出油墨液滴，形成圖像。
供紙盒16能夠從圖像形成裝置本體上拆下。記錄紙19被裝載收納在此供紙盒16內(nèi)的供紙托架17上。供紙時，由在上方押壓供紙托架17的彈簧18，使最上方的紙壓接在供紙輥10上。此供紙輥10是剖面形狀大致成半月形的輥。由圖中未示出的馬達(dá)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由圖中未示出的分離爪，僅將最上面的紙(記錄紙19)送出。
被分離供紙的記錄紙19，通過直徑大的中間輥12和與其接觸的直徑小的涂布輥6，沿著供紙盒16的運(yùn)送面16A和導(dǎo)紙裝置27的運(yùn)送面27A被運(yùn)送。這些運(yùn)送面構(gòu)成彎曲面，所述彎曲面為與中間輥12同心的圓弧。從而，通過這些運(yùn)送面16A及27A，記錄紙19的運(yùn)送方向被反轉(zhuǎn)。即，記錄紙19的被印刷面，在從供紙托架17運(yùn)送到中間輥12的過程中朝向下方，在朝向記錄頭1的時間點(diǎn)，朝向上方(記錄頭側(cè))。因而，記錄紙的印刷面，通常朝向圖像形成裝置外側(cè)方向。
反應(yīng)液涂布裝置設(shè)置在供紙盒16內(nèi)，且具有用于供給反應(yīng)液15的補(bǔ)充槽(tank)22，和以周面的一部分浸漬在所述槽22中的狀態(tài)被旋轉(zhuǎn)自由地支撐的供給輥13，和與所述中間輥平行地配置、且與供給輥13接觸、向同一方向旋轉(zhuǎn)的涂布輥6。另外，涂布輥6與用于記錄紙19運(yùn)送的中間輥12周面接觸，且平行地配置。因而，在運(yùn)送記錄紙19時，隨著中間輥12的旋轉(zhuǎn)，供給輥13及涂布輥6旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，由供給輥13，向涂布輥6的圓周表面供給反應(yīng)液15，再由涂布輥6向由涂布輥6與中間輥12夾持的記錄紙19的印刷面上，沒有遺漏地涂布反應(yīng)液。
另外，本圖像形成裝置中，在補(bǔ)充槽22內(nèi)設(shè)置浮子14。此浮子14是比重較反應(yīng)液15輕的物質(zhì)，通過其在反應(yīng)液液面上的漂浮，可以透過作為透明部件的余量顯示窗21，從外面目測確認(rèn)反應(yīng)液的余量。
圖2是余量顯示部的正視圖。殘留顯示部是沿余量顯示窗21的縱向，為顯示余量程度而設(shè)置的。圖中，反應(yīng)液的液面或浮子14到達(dá)“Full”所示位置時，為滿杯狀態(tài)。另一方面，反應(yīng)液的液面或浮子14到達(dá)“Add”所示位置時，表示反應(yīng)液的余量少。由此，可以一目了然地確認(rèn)反應(yīng)液15的緩慢減少，當(dāng)浮子14降到Add線時，應(yīng)該補(bǔ)充反應(yīng)液。
作為反應(yīng)液的補(bǔ)充方法，如圖3所示，在供紙盒16從圖像形成裝置本體取出的狀態(tài)下，將注入器具23的前端插入由帶有縫隙的橡膠部件構(gòu)成的注入口20，由此將反應(yīng)液注入補(bǔ)充槽22內(nèi)。
這樣，涂布了反應(yīng)液的記錄紙隨后由主運(yùn)送輥7和壓接在其上的夾緊輥8被定量運(yùn)送到記錄部，由記錄頭1付與油墨。上述構(gòu)成中，被供紙、印刷的記錄紙19，由排紙輥3和壓接在其上的加速輥4被排出，堆積在排紙托架5上。
另外，由輥等付與反應(yīng)液時，特別是反應(yīng)液的粘度比油墨粘度高的情況下，較少的付與量，就能夠有效地使油墨不穩(wěn)定化，且記錄品的定影性等方面也良好，因而是優(yōu)選的。如果更具體地說明，反應(yīng)液粘度高的情況下，由于多價金屬更易于滯留在記錄介質(zhì)的上方，易于與油墨有效地反應(yīng)。
另一方面，油墨與反應(yīng)液反應(yīng)后，油墨中的顏色材料成分滯留在記錄介質(zhì)的上方，溶劑或水等迅速地滲透進(jìn)記錄介質(zhì)中，即迅速地進(jìn)行固液分離，是優(yōu)選的，因此從記錄品的定影性等方面考慮，優(yōu)選粘度低的情況。由輥等付與反應(yīng)液時，反應(yīng)液的粘度為3mpa·s或3mpa·s以上，100mPa·s或100mPa·s以下。本發(fā)明中反應(yīng)液或油墨的粘度，可以在25℃環(huán)境下按照常規(guī)方法測定。
另一方面，將構(gòu)成本發(fā)明油墨組合的油墨與反應(yīng)液的任一方通過噴墨記錄方法付與記錄介質(zhì)時，在記錄介質(zhì)上的付與順序有下述所列方法等各種記錄方法，可以為任一種，也可以進(jìn)行適宜地選擇。
a印刷反應(yīng)液后印刷油墨b印刷油墨后印刷反應(yīng)液c印刷油墨后印刷反應(yīng)液，再印刷油墨d印刷反應(yīng)液后印刷油墨，再印刷反應(yīng)液如果鑒于本發(fā)明的目的，優(yōu)選至少包括在油墨之前先將反應(yīng)液記錄到記錄介質(zhì)上的步驟的a)或d)。
圖4示出噴墨記錄裝置的另外一例。圖4中，61為作為擦拭部件的刮板，其一端由刮板保持部件保持固定，成懸臂形態(tài)。刮板61配置在與記錄頭65的記錄區(qū)域鄰接的位置，另外，本例的情況下，刮板61在記錄頭65的移動路徑中保持突出的形態(tài)。
62是記錄頭65突出口面的蓋，配置在鄰接刮板61的原點(diǎn)位置(home position)，向與記錄頭65的移動方向垂直的方向移動，與油墨噴出口面接觸，具有進(jìn)行擦拭的結(jié)構(gòu)。另外，63是設(shè)置在鄰接刮板61處的油墨吸收體，與刮板61同樣，在記錄頭65的移動路徑中保持突出的形態(tài)。由上述刮板61、蓋62及油墨吸收體63構(gòu)成噴出恢復(fù)部64，由刮板61及油墨吸收體63進(jìn)行噴出口面的水分、塵埃等的除去。另外，通過蓋，由圖中未示出的泵，吸引記錄頭的各油墨，還有反應(yīng)液噴出口位置上的油墨，構(gòu)成能夠恢復(fù)記錄頭的油墨、或油墨及反應(yīng)液本來的噴出性能的恢復(fù)體系單元。
65是具有噴出能量發(fā)生裝置，向?qū)ο蛴谂渲昧藝姵隹诘膰姵隹诿娴挠涗浗橘|(zhì)噴出油墨，進(jìn)行記錄的記錄頭；66是用于搭載記錄頭65，進(jìn)行記錄頭65移動的滑架?；?6與導(dǎo)向軸67可相互滑動地配合在一起，滑架66的一部分與由馬達(dá)68驅(qū)動的傳動帶69(圖中未示出)相連接。由此，滑架66能夠沿導(dǎo)向軸67移動，能夠使記錄頭65的記錄區(qū)域及其鄰接區(qū)域移動。51是用于插入記錄介質(zhì)的供紙部，52是由圖中未示出的馬達(dá)驅(qū)動的供紙輥。
利用這些構(gòu)成向?qū)ο蛴涗涱^65的噴出口面的位置供給記錄介質(zhì)，隨著記錄的進(jìn)行、向配置了排紙輥53的排紙部排紙。上述構(gòu)成中，記錄頭65在記錄結(jié)束時返回原點(diǎn)位置，此時，噴出恢復(fù)部64的蓋62從記錄頭65的移動路徑退回，突出到刮板61的移動路徑中。其結(jié)果是，記錄頭65的噴出口被擦拭。蓋62與記錄頭65的噴出面相接觸進(jìn)行擦拭時，蓋62突出在記錄頭的移動路徑中而移動。記錄頭65從原點(diǎn)位置向記錄起始位置移動時，蓋62及刮板61處在與上述擦拭時同一位置。其結(jié)果是，即使在此移動中，記錄頭65的噴出口面也可以被擦拭。
上述記錄頭向原點(diǎn)位置的移動不僅在記錄結(jié)束時或噴出恢復(fù)時，記錄頭為了記錄而向記錄區(qū)域移動的期間內(nèi)，按特定的間隔向鄰接記錄區(qū)域的原點(diǎn)位置移動，伴隨這一移動，進(jìn)行上述擦拭。
(油墨特性油墨噴出特性、對記錄介質(zhì)的滲透性)與本發(fā)明相關(guān)的油墨特別優(yōu)選用于噴墨記錄。作為噴墨記錄方法，有對油墨作用力學(xué)能量噴出液滴的記錄方法，及給予油墨熱能，由油墨發(fā)泡噴出液滴的方法，不僅本發(fā)明的油墨，反應(yīng)液也能夠用于這些記錄方法。此時，與上述本發(fā)明構(gòu)成的反應(yīng)液及油墨優(yōu)選具有能夠從噴墨頭噴出的特性。從由噴墨頭的噴出性方面考慮，這些液體的特性，例如其粘度為1～15mpa·s，表面張力為25mN/m(dyne/cm)或25mN/m(dyne/cm)以上，特別優(yōu)選其粘度為1～5mpa·s，表面張力為25～50mN/m(dyne/cm)。由于本發(fā)明的反應(yīng)液必須在紙面等記錄介質(zhì)上僅與特定的油墨反應(yīng)，為了不使反應(yīng)液滲漏到與特定油墨的記錄部不同的部分，反應(yīng)液的表面張力優(yōu)選在能夠由噴墨頭噴出的范圍內(nèi)，且比油墨表面張力大，所述油墨是因反應(yīng)液而不穩(wěn)定化的對象。
(墨盒)圖5是記錄頭中供給油墨或反應(yīng)液的部件，例如收容通過管供給的油墨或反應(yīng)液的墨盒45之一例的示意圖。此處，40是收納供給用的油墨或反應(yīng)液的收容部，例如為袋，其前端設(shè)置橡膠制的栓42。將針(圖中未示出)插入所述栓42中，由此能夠?qū)⒋?0中的油墨或反應(yīng)液供給至噴墨頭。44是收容廢油墨或廢反應(yīng)液的吸收體。作為收容部40，油墨或反應(yīng)液的接觸面優(yōu)選由聚烯烴特別是由聚乙烯形成。這樣的托架如下構(gòu)成，即如6所示，可在噴出油墨或反應(yīng)液的記錄頭901上自由拆裝，同時將所述墨盒45裝配到記錄頭上，在此狀態(tài)下，油墨或反應(yīng)液被供給至記錄頭901中。
(實(shí)施例)接下來，由實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定與此。應(yīng)予說明，如無特別限定，“％”表示“質(zhì)量％”。
由下述組成分別制成本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)液1、2及3和比較例的反應(yīng)液4、5及6。具體的調(diào)制方法如下混合下述成分，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，用篩孔0.2μm的微孔精密過濾器(富士FILM制)加壓過濾，制成各反應(yīng)液。
另外，各反應(yīng)液和油墨的pH及粘度的測定中，分別使用pH計(堀場制作所制pH METER F-21)和粘度計(東機(jī)產(chǎn)業(yè)制VISCOMETER RE-80L)，在25℃的環(huán)境下進(jìn)行。
<實(shí)施例1>
(反應(yīng)液1的組成)硝酸銨4％醋酸鉀5％三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液1的pH為5.0，粘度為4.5mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH為5.0，能夠確認(rèn)反應(yīng)液具有緩沖作用。
<實(shí)施例2>
(反應(yīng)液2的組成)硝酸鈣3％醋酸鉀2％醋酸 2％三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液2的pH為4.5，粘度為4.2mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH為4.5，能夠確認(rèn)反應(yīng)液具有緩沖作用。
<實(shí)施例3>
(反應(yīng)液3的組成)硝酸釔10％醋酸鉀1％
三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液3的pH為4.5，粘度為5.4mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH為4.6，能夠確認(rèn)反應(yīng)液具有緩沖作用。
<比較例1>
(反應(yīng)液4的組成)硝酸鋁4％三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液4的pH為1.5，粘度為4.2mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時pH為1.6，非常低。
<比較例2>
(反應(yīng)液5的組成)硝酸鈣10％三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液5的pH為7.5，粘度為5.0mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH為8.9，能夠確認(rèn)反應(yīng)液不具有緩沖作用。
作為與上述各反應(yīng)液同時使用的油墨，調(diào)制具有下述組成的黑色Bk油墨1。
<比較例3>
(反應(yīng)液6的組成)硝酸釔6％三羥甲基丙烷 20％丙二醇20％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH) 1％水余量上述得到的反應(yīng)液6的pH為4.1，粘度為4.9mPa·s。另外，測定在此反應(yīng)液50ml中添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH為4.7，能夠確認(rèn)反應(yīng)液不具有緩沖作用。
(黑色油墨1)將顏料(炭黑(產(chǎn)品名Mogul L，Cablack制)10份、陰離子類高分子P-1(苯乙烯-丙烯酸共聚物，酸值200，重均分子量10000，固形成分10％的水溶液，中和劑氫氧化鉀)20份、純水70份混合，將下示材料裝入間歇式縱型砂磨機(jī)(IMEX制)，填充直徑0.3mm的氧化鋯玻璃珠150份，水冷的同時，進(jìn)行5小時分散處理。將此分散液放入離心分離機(jī)，除去粗大粒子后，得到最終調(diào)整物的固形成分約12％，重均粒徑120nm的顏料分散體Bk。
(油墨組成)顏料分散體Bk30％甘油9％二甘醇 6％乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名AcetylenolEH)1％水 54％上述獲得的黑色油墨1的pH為7.3，粘度為2.5mPa·s。
(1)各反應(yīng)液pH經(jīng)時變化的評價測定上述得到的實(shí)施例及比較例各反應(yīng)液的初期pH和60℃烘箱中密閉保存1個月后的pH，評價pH的穩(wěn)定性。得到的結(jié)果如表1所示。
(2)向反面滲透性評價上述，對于Bk油墨1，分別使用實(shí)施例及比較例各反應(yīng)液形成圖像，如下所述，評價顏色材料向印字一側(cè)的反面滲透的程度。
首先，實(shí)施例1及2和比較例1、2及3中使用棒涂法，實(shí)施例3中使用涂布輥，將各反應(yīng)液分別涂布在PPC紙(Canon制)上。涂布后，使用BJS700(Canon制)對黑色油墨進(jìn)行2cm見方的實(shí)心圖像印刷，從印刷面的反面，目測觀察黑色油墨1向反面的滲透程度，按下述標(biāo)準(zhǔn)評價。結(jié)果如表1所示。實(shí)施例1～3中得到的圖像具有非常高的光學(xué)濃度。
<滲透性評價基準(zhǔn)>
A幾乎無油墨向反面滲透現(xiàn)象B確認(rèn)有一些油墨向反面滲透現(xiàn)象C油墨向反面滲透顯著表1

再使用在60℃烘箱中密閉保存1個月后的各反應(yīng)液，進(jìn)行與上述(2)相同的評價時，對于實(shí)施例1～3及比較例1，就保存前后的反應(yīng)液而言，未見到向反面滲透性方面的差異，但比較例2和比較例3在保存前后向反面滲透的程度發(fā)生變化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供一種反應(yīng)液，所述反應(yīng)液能夠不因多價金屬的種類如何，而最大程度地發(fā)揮使油墨不穩(wěn)定化的效果。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種反應(yīng)液、反應(yīng)液與油墨的組合、噴墨記錄裝置及圖像記錄方法，能夠穩(wěn)定地獲得無顏色材料向記錄介質(zhì)印字一側(cè)的反面滲透現(xiàn)象的、高濃度下高顯色的高品質(zhì)圖像，反應(yīng)液的保存性好，對記錄裝置的部件沒有影響。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)液，與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨同時用于圖像記錄，通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為，所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)液，其中相對于反應(yīng)液總量，多價金屬離子用質(zhì)量基準(zhǔn)表示為0.01％或0.01％以上，10％或10％以下。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)液，其中反應(yīng)液還含有強(qiáng)酸離子。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)液，其中反應(yīng)液含有緩沖劑。
5.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)液，其中反應(yīng)液的pH為7或7以下。
6.一種油墨和反應(yīng)液的組合，具有含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨與反應(yīng)液，所述反應(yīng)液通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為，所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
7.一種噴墨記錄裝置，包括用于噴出含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)顏色材料的油墨的記錄頭、具有收容油墨的油墨收容部的墨盒、用于由所述墨盒向所述記錄頭供給油墨的油墨供給裝置及供給反應(yīng)液的裝置，所述反應(yīng)液通過與所述油墨接觸使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為，所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中相對于反應(yīng)液總量，多價金屬離子用質(zhì)量基準(zhǔn)表示為0.01％或0.01％以上，10％或10％以下。
9.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液還含有強(qiáng)酸離子。
10.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液含有緩沖劑。
11.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液的pH為7或7以下。
12.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液的pH比油墨的pH低。
13.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液的粘度比油墨的粘度高。
14.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置，其中具有將反應(yīng)液涂布在記錄介質(zhì)上的涂布輥。
15.如權(quán)利要求14所述的噴墨記錄裝置，其中反應(yīng)液在記錄介質(zhì)上的涂布量為0.5g/m2或0.5g/m2以上，10g/m2或10g/m2以下。
16.一種圖像記錄方法，包括將反應(yīng)液付與給記錄介質(zhì)的步驟，及由噴墨法將所述油墨付與所述記錄介質(zhì)的步驟，所述反應(yīng)液通過與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)顏色材料的油墨接觸，使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，其特征為，所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對于pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
17.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中相對于反應(yīng)液總量，多價金屬離子用質(zhì)量基準(zhǔn)表示為0.01％或0.01％以上，10％或10％以下。
18.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液還含有強(qiáng)酸離子。
19.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液含有緩沖劑。
20.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液的pH為7或7以下。
21.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液的pH比油墨的pH低。
22.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液的粘度比油墨的粘度高。
23.如權(quán)利要求16所述的圖像記錄方法，其中由涂布輥將反應(yīng)液付與記錄介質(zhì)。
24.如權(quán)利要求23所述的圖像記錄方法，其中反應(yīng)液在記錄介質(zhì)上的涂布量為0.5g/m2或0.5g/m2以上，10g/m2或10g/m2以下。
全文摘要
一種反應(yīng)液，與含有溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)的顏色材料的油墨同時用于圖像記錄，通過與所述油墨接觸，使所述油墨中顏色材料的溶解狀態(tài)或分散狀態(tài)不穩(wěn)定化，經(jīng)時穩(wěn)定性好，可得到高圖像濃度，其特征為所述反應(yīng)液含有多價金屬離子及有機(jī)溶劑，pH為2或2以上，且對pH變化具有緩沖作用，所述緩沖作用是指相對于所述反應(yīng)液50ml，添加1.0ml 0.1當(dāng)量的氫氧化鋰水溶液時的pH值與添加氫氧化鋰水溶液前反應(yīng)液pH值之差在0.5以內(nèi)。
文檔編號B41M5/00GK1493465SQ03156970
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
發(fā)明者仁藤康弘, 三品伸也, 袴田慎一, 高田陽一, 赤坂聰文, 辻村政史, 一, 也, 史, 文 申請人:佳能株式會社