專利名稱：記錄墨、墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄墨和使用該記錄墨提供的墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
背景技術(shù)：
通常，對于噴墨記錄裝置，主要使用包括水溶性染料的親水墨作為著色劑。染料墨具有缺點(diǎn)在耐氣候性能和耐水性能方面差。因此，最近已經(jīng)開展了對使用顏料代替水溶性染料而制造的顏料墨的研究。然而，與染料墨相比較，顏料墨在顏色顯影性能和穩(wěn)定性方面仍然差，并且尤其是隨著用于OA打印機(jī)的高質(zhì)量的圖像的技術(shù)的改進(jìn)，對于用于普通紙的顏料墨，要求普通紙性能如打印質(zhì)量、色調(diào)、色飽和度、光澤和保存穩(wěn)定性與染料墨相當(dāng)。
作為用作顏料墨的品紅色墨或青色墨的原料，通常分別使用C.I.顏料紅122或顏料藍(lán)15:3；然而這些顏料墨的顏色再現(xiàn)范圍與染料墨的不同。因此，進(jìn)行用于使色調(diào)誤差最小化的調(diào)色，并且調(diào)色的結(jié)果是色飽和度降低，并且這導(dǎo)致對打印質(zhì)量不利的缺點(diǎn)。
另一方面，用于改變色調(diào)而不進(jìn)行調(diào)色的顏料本身的改進(jìn)已經(jīng)得到開發(fā)，例如，提出了一種具有在與使用特定晶體結(jié)構(gòu)的酞菁顏料制造的青色染料相同色域中色調(diào)的青色顏料(見日本專利申請?zhí)卦S公開(JP-A)No.2000-17207)。然而，在這種情況下，仍然沒有解決所有問題如成本的問題。
進(jìn)一步，對于包括使用顏料制造的黑色墨、使用染料制造的黃色墨、品紅色墨和青色墨的墨組(ink set)，提出了許多建議(見JP-A No.2000-239590)。然而，在這些建議中，當(dāng)使用該墨打印普通紙時該墨在普通紙性能方面不令人滿意。
提出了一種由包括自分散炭黑的黑色墨和包括具有與黑色墨的著色劑相反極性的著色劑的彩色墨組成的墨組(見JP-A No.10-140064)。另外，提出一種包括彼此具有各種電離度的著色劑浸漬的樹脂分散體型墨的墨組(見JP-A No.2000-191972)。然而，在這些建議中，對于使用該墨組產(chǎn)生的印刷物，可以改善在兩種顏色的界面處墨的擴(kuò)展；然而其它普通紙性能仍然不令人滿意。
進(jìn)一步，有人建議在該墨用于記錄材料的情況下，為了改善筆頭的保水性，使用3-甲基-1，3-丁二醇作為在親水性墨組合物中的水溶性有機(jī)溶劑(見JP-A No.04-106168)。然而，在這些專利文獻(xiàn)中，沒有公開或暗示普通紙性能隨著記錄墨的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種記錄墨、使用該記錄墨的墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法，當(dāng)該墨用于打印普通紙時該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，可以顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明的記錄墨至少包括水、潤濕劑、表面活性劑和著色劑，并且由于潤濕劑包括3-甲基-1，3-丁二醇，當(dāng)該墨用于打印普通紙時，該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，可以顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖像。
在這種情況下，關(guān)于本發(fā)明的記錄墨，優(yōu)選的是以下這些方面一方面，其中潤濕劑是以下組合中的任何一種(1)3-甲基-1，3-丁二醇和甘油的組合和(2)選自(i)3-甲基-1，3-丁二醇、甘油和(ii)1，3-丁二醇、三甘醇、1，5-戊二醇、丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、二甘醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷中的至少一種的組合中的組合；一方面，其中記錄墨中潤濕劑的量為20質(zhì)量％-50質(zhì)量％；一方面，其中著色劑是包括著色劑的聚合物微粒的水分散體；一方面，其中聚合物微粒的聚合物是乙烯基聚合物和聚酯聚合物中的任何一種；一方面，其中表面活性劑是選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、和含氟的表面活性劑的一種；一方面，其中該表面活性劑包括C8到C11的多元醇化合物和C8到C11二醇醚化合物中的任何一種；一方面，其中該C8到C11多元醇化合物是2-乙基-1，3-己二醇和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇中的任何一種；一方面，其中該記錄墨具有在25℃下測量的粘度為5mPa·秒到20mPa·秒；一方面，其中該記錄墨是選自青色墨、品紅色墨、黃色墨、和黑色墨中的至少一種；和一方面，其中黑色墨包括炭黑作為著色劑，其中炭黑在其表面上具有至少一種親水基，并且可以在沒有分散劑的條件下分散在水中。
本發(fā)明的墨盒包括包含于容器中的上述本發(fā)明的記錄墨，并且優(yōu)選用于噴墨記錄系統(tǒng)的打印機(jī)。通過使用包含于該墨盒中的墨進(jìn)行記錄，當(dāng)該墨用于打印普通紙時，該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，可以顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置至少包括噴墨單元，通過該噴墨單元，將能量施加到本發(fā)明的記錄墨上，并且噴射記錄墨用于形成圖像。在本發(fā)明的噴墨記錄裝置中，該噴墨單元將能量施加到本發(fā)明的記錄墨上，并且噴射記錄墨用于形成圖像。因此，當(dāng)該墨用于打印普通紙時，該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，并且可以顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明的噴墨記錄方法至少包括噴射記錄墨，通過噴射記錄墨，將能量施加到本發(fā)明的記錄墨上，并且噴射記錄墨用于形成圖像。在噴墨記錄方法的噴墨中，將能量施加到本發(fā)明的記錄墨上，并噴射記錄墨，從而形成圖像。因此，當(dāng)該墨用于打印普通紙時，該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，并且可以顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明的墨記錄物包括使用本發(fā)明的記錄墨在記錄介質(zhì)上形成的圖像。在該墨記錄物中，該記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，并且可以顯著改善色飽和度，并且可以在記錄介質(zhì)上保存高質(zhì)量圖像。


圖1是示意性表示本發(fā)明的墨盒的實(shí)例的說明圖。
圖2是示意性表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的實(shí)例的說明圖。
圖3是示意性表示圖2所示噴墨記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例的說明圖。
圖4是示意性表示圖2所示噴墨記錄裝置內(nèi)部的平面圖。
圖5是示意性表示本發(fā)明的噴墨頭的實(shí)例的要素-放大圖。
圖6是示意性表示本發(fā)明的噴墨頭的實(shí)例的要素-放大剖視圖。
圖7是示意性表示對其應(yīng)用本發(fā)明的噴墨頭驅(qū)動方法的噴墨頭的實(shí)例的圖。
圖8是示意性表示圖7所示噴墨頭的驅(qū)動脈沖圖形的實(shí)例的圖。
圖9是示意性表示說明通過該墨的拉-輸送(pull-delivery)形成小墨滴的噴墨頭的方法的驅(qū)動脈沖圖形的實(shí)例的示意圖。
圖10是示意性表示說明通過該墨的推-輸送的噴墨頭的方法的驅(qū)動脈沖圖形的實(shí)例的示意圖。
圖11是示意性表示驅(qū)動脈沖的實(shí)例的圖。
圖12是示意性表示本發(fā)明的噴墨體系的打印機(jī)的實(shí)例的說明圖。
圖13A到圖13E是示意性表示包括五個脈沖的脈沖圖形的實(shí)例的說明圖。
圖14是總結(jié)在驅(qū)動條件中選擇驅(qū)動脈沖用于包括五個脈沖的脈沖圖形的條件的表。
圖15A到圖15E是示意性表示包括七個脈沖的脈沖圖形的實(shí)例的說明圖。
圖16是總結(jié)在驅(qū)動條件中選擇驅(qū)動脈沖用于包括七個脈沖的脈沖圖形的條件的表。
圖17A到圖17C是示意性表示驅(qū)動脈沖和電壓之間的關(guān)系的說明圖。
圖18是示意性表示驅(qū)動脈沖隨著環(huán)境溫度的變化之間的關(guān)系的說明圖。
圖19是示意性表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的保持單元的實(shí)例的圖。
具體實(shí)施例方式
(記錄墨)本發(fā)明的記錄墨至少包括水、潤濕劑、表面活性劑和著色劑、以及任選的其它組分。
-潤濕劑-潤濕劑至少包括3-甲基-1，3-丁二醇，并且該潤濕劑的優(yōu)選實(shí)例包括(1)3-甲基-1，3-丁二醇和甘油的組合和(2)選自3-甲基-1，3-丁二醇、甘油、和1，3-丁二醇、三甘醇、1，5-戊二醇、丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、二甘醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷中的至少一種的組合中的組合。
關(guān)于潤濕劑(1)和(2)，更有利的是該潤濕劑包括在包括3-甲基-1，3-丁二醇和其它潤濕劑的組合之中的組合，因?yàn)榭梢岳妹恳环N潤濕劑的優(yōu)點(diǎn)，并且可以容易地控制潤濕劑的粘度。
在這些組合之中，最優(yōu)選3-甲基-1，3-丁二醇和甘油的組合，3-甲基-1，3-丁二醇、甘油和1，3-丁二醇的組合，和3-甲基-1，3-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇和甘油的組合。
本發(fā)明的記錄墨除了上述潤濕劑以外，還可以包含任選的其它潤濕劑。其它潤濕劑的優(yōu)選實(shí)例包括糖類(succharide)。糖類的實(shí)例包括單糖、二糖、低聚糖(包括三糖和四糖)、多糖和其衍生物。在它們之中，優(yōu)選葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、麥芽糖、纖維二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖和麥芽三糖(maltoriose)?！岸嗵恰笔侵笍V義的糖類，其實(shí)例包括在自然界中廣泛存在的物質(zhì)如α-環(huán)糊精(cyclodexstrin)和纖維素。
糖類衍生物的實(shí)例包括上述糖類的還原糖(例如由通式HOCH2(CHOH)nCH2OH(“n”是2到5的整數(shù))表示的糖醇)、上述糖的氧化糖(例如，醛糖酸和糖醛酸)、氨基酸和硫代酸。在它們之中，最優(yōu)選的是糖醇。糖醇的實(shí)例包括multitol和山梨糖醇。
在記錄墨中糖類的量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％到40質(zhì)量％，更優(yōu)選0.5質(zhì)量％到30質(zhì)量％。
在記錄墨中潤濕劑的量優(yōu)選為20質(zhì)量％到50質(zhì)量％，更優(yōu)選20質(zhì)量％到40質(zhì)量％。當(dāng)該量小于20質(zhì)量％，記錄墨的輸送穩(wěn)定性和顏色顯影性能下降。另一方面，當(dāng)該量大于50質(zhì)量％，隨著記錄墨的粘度的升高，有時記錄墨的輸送穩(wěn)定性下降。
-著色劑-著色劑的優(yōu)選實(shí)例包括包含著色劑的聚合物微粒的水分散體(乳液)。
在本文中，上述“包括著色劑”是指“其中著色劑被包封在聚合物微粒中的狀態(tài)”和“其中著色劑被吸附在聚合物微粒表面上的狀態(tài)”中的至少一種。在這種情況下，引入本發(fā)明的記錄墨中的全部著色劑不必被包封在聚合物微粒中或吸附在聚合物微粒的表面上，并且只要不削弱本發(fā)明的效果，該著色劑可以分散在乳液中。著色劑沒有限制，只要該著色劑是不溶于水的或輕微水溶性的，并且可以吸附在聚合物上，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。
在本文中，“不溶于水的或輕微水溶性的”是指在20℃下著色劑不能以10質(zhì)量份或更多的量溶解于100質(zhì)量份水中?！叭芙狻笔侵冈谒纳蠈踊蛳聦又?，在視覺上觀察不到著色劑的分離或沉降。
形成上述乳液的聚合物的實(shí)例包括乙烯基聚合物、聚酯聚合物和聚氨酯聚合物。在它們之中，該聚合物最優(yōu)選的實(shí)例包括乙烯基聚合物和聚酯聚合物，并且該聚合物的具體優(yōu)選的實(shí)例包括在JP-A No.2000-53897和2001-139849中公開的聚合物。
在墨中，包括著色劑的聚合物微粒的平均粒徑優(yōu)選為0.16μm或更小。
基于記錄墨的質(zhì)量，在記錄墨中聚合物微粒的量根據(jù)固體質(zhì)量，優(yōu)選為8質(zhì)量％到20質(zhì)量％，更優(yōu)選8質(zhì)量％到12質(zhì)量％。
相對于100質(zhì)量份聚合物微粒，著色劑的量優(yōu)選為10質(zhì)量份到200質(zhì)量份，更優(yōu)選25質(zhì)量份到150質(zhì)量份。
著色劑的實(shí)例包括染料，如油溶性的染料和分散染料和顏料。從有利的吸附性能和包封性能的觀點(diǎn)看，優(yōu)選使用油溶性染料和分散染料，而從形成的圖像的耐光性的觀點(diǎn)看，優(yōu)選使用顏料。
從在聚合物微粒中染料的有效浸漬的觀點(diǎn)看，染料優(yōu)選以2克/升，更優(yōu)選20克/升到600克/升的量溶于有機(jī)溶劑如酮溶劑中。
在Color Index中，油溶性的染料分成酸性染料、直接染料、堿性染料、活性染料和食用染料。在它們中，優(yōu)選使用在耐水性和耐光性優(yōu)異的染料。
酸性染料和食用染料的實(shí)例包括C.I.酸性黃17、23、42、44、79和142；C.I.酸性紅1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254和289；C.I.酸性藍(lán)9、29、45、92和249；C.I.酸性黑1、2、7、24、26和94；C.I.食用黃2、3和4；C.I.食用紅7、9和14；和C.I.食用黑1和2。
直接染料的實(shí)例該包括C.I.直接黃1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142和144；C.I.直接紅1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225和227；C.I.直接橙26、29、62和102；C.I.直接藍(lán)1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199和202；C.I.直接黑19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、168和171。
堿性染料的實(shí)例包括C.I.堿性黃1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87和91；C.I.堿性紅2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109和112；C.I.堿性藍(lán)1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147和155；和C.I.堿性黑2和8。
活性染料的實(shí)例包括C.I.活性黑3、4、7、11、12和17；C.I.活性黃1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65和67；C.I.活性紅1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96和97；C.I.活性藍(lán)1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80和95。
用于黑色墨的顏料的實(shí)例包括炭黑。用于彩色墨的顏料的實(shí)例包括蒽醌顏料、酞菁藍(lán)、酞菁綠、重氮顏料、單偶氮顏料、皮蒽酮顏料、二萘嵌苯顏料、雜環(huán)黃、喹吖啶酮顏料和(硫)靛藍(lán)顏料。
酞菁藍(lán)的實(shí)例包括銅酞菁藍(lán)和其衍生物(例如顏料藍(lán)15)。喹吖啶酮顏料的實(shí)例包括C.I顏料橙48和49、C.I顏料紅122、192、202、206、207和209、C.I.顏料紫19和42。蒽醌顏料的實(shí)例包括C.I顏料紅43、194(perinone紅)、216(溴化皮蒽酮紅)和226(皮蒽酮紅)。二萘嵌苯顏料的實(shí)例包括C.I.顏料紅123(朱砂)、149(猩紅)、179(褐紅)和190(紅)、C.I.顏料紫和C.I.顏料紅189(黃色紅(yellow shade red))和224。硫靛藍(lán)的實(shí)例包括C.I.顏料紅86、87、88、181和198與C.I.顏料紫36和38。雜環(huán)黃的實(shí)例包括C.I.顏料黃117和138。其它合適的著色顏料的實(shí)例包括在文獻(xiàn)“The Color Index，第三版(由Society of Dyers and Colorists編輯，1982年)”中所述的顏料。當(dāng)顏料用作著色劑時，為了補(bǔ)色或調(diào)色，可以用上述染料與顏料結(jié)合使用。
對于黑色顏料墨，優(yōu)選使用具有至少一個直接或通過其它原子基團(tuán)連接到炭黑表面上的親水基團(tuán)的自分散顏料，其可無需使用分散劑而穩(wěn)定分散。因此，與常規(guī)墨比較，將炭黑分散在該墨中的分散劑不是必須的。自分散的炭黑優(yōu)選具有電離度，并且其優(yōu)選實(shí)例包括陰離子帶電和陽離子帶電的。
陰離子親水基的實(shí)例包括-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2和-SO2NHCOR，其中M表示氫原子、堿金屬、銨離子和有機(jī)銨離子，并且R表示C1到C12的烷基、可以具有取代基的苯基或可以具有取代基的萘基。對于彩色顏料墨，優(yōu)選使用具有在結(jié)合到彩色顏料表面上的上述陰離子親水基中的-COOM或-SO3M的彩色顏料。
上述親水基中“M”的實(shí)例包括作為金屬的鋰、鈉和鉀，和作為有機(jī)銨的單或三甲基銨、單或三乙基銨和單或三甲醇銨。作為向彩色顏料的表面引入-COONa基的方法的獲得上述陰離子帶電的彩色顏料的方法的實(shí)例，包括使用次氯酸鈉對彩色顏料進(jìn)行氧化的方法、將彩色顏料磺化的方法和使彩色顏料與重氮鹽反應(yīng)的方法。
作為陽離子親水基，優(yōu)選季銨基，并且更優(yōu)選下述季銨基中的任何一種。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用這些季銨基中的任何一種基團(tuán)結(jié)合到炭黑表面上的著色劑。
-NH3+、-NR3+、 產(chǎn)生其中結(jié)合親水基的陽離子帶電的自分散炭黑的方法沒有限制，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。產(chǎn)生上述炭黑的方法的實(shí)例包括使用溴化3-氨基-N-乙基吡啶(pyridium)將炭黑處理的方法作為將下式表示的N-乙基吡啶基結(jié)合到炭黑上的方法。
根據(jù)本發(fā)明，炭黑可以是具有通過其它原子基團(tuán)結(jié)合到炭黑表面上的上述親水基的炭黑。其它原子基團(tuán)的實(shí)例包括C1到C12的烷基、可以具有取代基的苯基和可以具有取代基的萘基。通過其它原子基團(tuán)結(jié)合到炭黑表面上的上述親水基的具體實(shí)例包括-C2H4COOM(其中M表示堿金屬或季銨)、-PhSO3M(其中Ph表示苯基，M表示堿金屬或季銨)和C5H10NH3+，這些不應(yīng)該被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。
在記錄墨中著色劑的量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％到25質(zhì)量％，更優(yōu)選2質(zhì)量％到15質(zhì)量％。通常，著色劑的濃度越高，圖像密度越高，并且圖像質(zhì)量越高；然而，當(dāng)著色劑的濃度太高時，對在噴墨過程中的可靠性如記錄墨的定影性能、輸送穩(wěn)定性和抗堵塞性能有時具有不利的影響。
關(guān)于本發(fā)明的記錄墨，用水作為載色劑。為了獲得該墨的所需性能，防止墨的干燥或改善分散穩(wěn)定性，例如，使用下述水溶性有機(jī)溶劑。這些水溶性有機(jī)溶劑可以組合使用。
水溶性有機(jī)溶劑的實(shí)例包括多元醇烷基醚，如乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、四甘醇一甲醚和丙二醇一乙醚；多元醇芳基醚如乙二醇一苯醚和乙二醇一芐醚；含氮的雜環(huán)化合物(內(nèi)酰胺)，如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮、ε-己內(nèi)酰胺和γ-丁內(nèi)酯；酰胺如甲酰胺、N-甲基甲酰胺和N，N-二甲基甲酰胺；胺如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單乙胺、二乙胺和三乙胺；含硫化合物如二甲亞砜、環(huán)丁砜(sulforan)和硫代二乙醇；碳酸亞丙酯；和碳酸亞乙酯。
在它們之中，最優(yōu)選是硫代二乙醇胺、聚乙二醇(200到600)、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮。通過使用這些有機(jī)溶劑，可以獲得防止載色劑中著色劑的可溶性差和防止由于水的蒸發(fā)削弱墨的噴射性能的優(yōu)異效果。
本發(fā)明的記錄墨可以任選包含尿素或烷基甘氨酸。尿素的實(shí)例包括尿素、硫脲、亞乙基脲和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。烷基甘氨酸的實(shí)例包括N-甲基甘氨酸、N，N-二甲基甘氨酸和N-乙基甘氨酸。這些尿素和烷基甘氨酸，基本上在含水墨中，可以維持該墨的優(yōu)異保水性(這導(dǎo)致改善該墨的保存穩(wěn)定性)并且對噴墨式打印機(jī)的輸送穩(wěn)定性和耐記錄頭堵塞性能顯示優(yōu)異的效果。這些化合物可以廣泛解決控制該墨的粘度和表面張力，并且打印機(jī)的記錄頭在耐堵塞性能方面優(yōu)異，使得在墨輸送期間可以防止該頭的堵塞和該墨的輸送缺陷如墨滴的不規(guī)則噴射。
通常，在該墨中尿素或烷基甘氨酸的量為0.5質(zhì)量％到50質(zhì)量％，更優(yōu)選為1質(zhì)量％到20質(zhì)量％。當(dāng)量小于0.5質(zhì)量％時，有時不能滿足噴墨式打印機(jī)的記錄頭的所需性能。另一方面，當(dāng)量大于50質(zhì)量％，導(dǎo)致墨增稠，并且該墨的保存穩(wěn)定性受到不利的影響，使得產(chǎn)生該墨的輸送缺陷。
-表面活性劑-表面活性劑的實(shí)例包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑和含氟的表面活性劑。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選選擇在表面活性劑與著色劑、潤濕劑或水溶性有機(jī)溶劑組合中不削弱墨的分散穩(wěn)定性的表面活性劑。這些表面活性劑可以單獨(dú)或組合使用。
含氟的表面活性劑優(yōu)選為由下式表示的表面活性劑。
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH， 式(I)其中“m”是0到10的整數(shù)，并且“n”是1到40的整數(shù)。
含氟的表面活性劑的實(shí)例包括全氟烷基磺酸酯、全氟烷基碳酸酯、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基環(huán)氧乙烷加合物、全氟烷基甜菜堿和全氟烷基胺氧化物。
市售的含氟表面活性劑的實(shí)例包括SURFLON S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141、S-145(由Asahi Glass Co.，Ltd制造并出售)，F(xiàn)LUORAD FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431、FC-4430(由Sumitomo 3M Limited制造并出售)，MEGAFACE F-470、F-1405、F-474(由Dainippon Ink & Chemicals Inc.制造并且出售)，ZONYLFS-300、FSN、FSN-100、FSO(由DuPont Kabushiki Kaisha制造并出售)，EFTOP EF-351、EF-352、EF-801、EF-802(由JEMCO Inc.制造并出售)。在它們之中，優(yōu)選使用ZONYL FS-300、FSN、FSN-100、FSO(由DuPontKabushiki Kaisha制造并出售)，這些有利于可靠性和改善顏色顯影。
上述陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑和兩性表面活性劑優(yōu)選為選自由下式(II)到(X)表示的表面活性劑中的至少一種R1-O-(CH2CH2O)hCH2COOM 式(II)其中R1表示烷基；M表示堿金屬離子、季銨離子、季鏻離子和烷醇胺離子中的任何一種；并且h是3到12的整數(shù)， 式(III)其中R2表示烷基；M表示堿金屬離子、季銨離子、季鏻離子和烷醇胺離子中的任何一種， 式(VI)
其中R3表示烴基，并且k是5到20的整數(shù)，R4-(OCH2CH2)jOH 式(VI)其中R4表示烴基，并且j是5到20的整數(shù)， 式(VI)或 式(VI’)其中R5表示烴基，并且L、m、n和p獨(dú)立地是1到20的整數(shù)， 式(VII)或 式(VII’)其中R6表示烴基，并且L、m、n和p獨(dú)立地是1到20的整數(shù)， 式(VIII)其中q和r獨(dú)立地是0到40的整數(shù)， 式(IX)其中R7和R8表示烷基或羥烷基，并且R9表示烷基或鏈烯基，
式(X)其中R10和R11表示烷基或羥烷基，并且R12表示烷基。
陰離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧乙烯烷基醚醋酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、月桂酸鹽和聚氧乙烯烷基醚磺酸鹽。
非離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧丙烯氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺和聚乙烯烷基酰胺。
兩性表面活性劑的實(shí)例包括月桂基氨基丙酸酯、月桂基二甲基甜菜堿、硬脂基二甲基(stearyldimethyl)甜菜堿、和月桂基二羥乙基甜菜堿。兩性表面活性劑的具體實(shí)例包括月桂基二甲基胺氧化物、肉豆蔻基二甲基胺氧化物、十六烷基二甲基胺氧化物、二羥乙基月桂基胺氧化物、聚氧乙烯椰子油烷基二甲基胺氧化物、二甲基烷基椰子油甜菜堿和二甲基月桂基甜菜堿。
乙炔二醇表面活性劑的實(shí)例包括2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、3，6-二甲基-4-辛炔-3，6-二醇和3，5-二甲基-1-己炔-3-醇(乙炔二醇表面活性劑的市售實(shí)例包括Surfynol 104、82、465、485和TG(由美國的Air Products andChemicals Inc.制造并出售))。尤其是，當(dāng)將Surfynol 465、104或TG用于制造記錄墨時，該記錄墨展現(xiàn)出有利的打印質(zhì)量。
本發(fā)明的記錄墨優(yōu)選包括C8到C11多元醇化合物或二醇醚化合物。這些化合物優(yōu)選在25℃時在水中的溶解度為0.1質(zhì)量％或更大到小于4.5質(zhì)量％。
C8到C11多元醇化合物的實(shí)例包括2-乙基-1，3-己二醇(在25℃下具有溶解度為4.2質(zhì)量％、)和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(在25℃下具有溶解度為2.0質(zhì)量％)。
二醇醚化合物的實(shí)例包括多元醇烷基醚如乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、四甘醇一甲醚和丙二醇一乙醚；和多元醇芳基醚如乙二醇一苯醚和乙二醇單芐醚。
基于記錄墨的總質(zhì)量，C8到C11多元醇化合物或二醇醚化合物的量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％到10.0質(zhì)量％。當(dāng)用量在這個優(yōu)選范圍內(nèi)時，該墨對加熱元件的濕潤性得到改善，并且用少量的化合物，可以獲得該墨的輸送穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性。
上述其它組分沒有限制，并且可以根據(jù)需要適當(dāng)選擇。其它組分的實(shí)例包括樹脂乳液、pH控制劑、防腐和抗菌劑、防腐蝕劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、氧吸收劑和光穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的墨優(yōu)選包括樹脂乳液。基于記錄墨的總質(zhì)量，樹脂乳液中樹脂組合物的量優(yōu)選為0.1質(zhì)量％到40.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量％到25質(zhì)量％。
樹脂乳液具有稠化或凝聚的傾向，并且具有抑制著色劑組分滲透進(jìn)入記錄介質(zhì)并且促進(jìn)著色劑組分在記錄介質(zhì)表面上定影的效果。一些種類的樹脂乳液在記錄介質(zhì)表面上形成膜，使得這些類型具有改善印刷品的耐磨擦性的效果。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，該樹脂優(yōu)選為具有親水部分和疏水性部分兩者的聚合物。樹脂組分的直徑?jīng)]有限制，只要該樹脂組分形成乳液，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。直徑優(yōu)選為150nm或更少，更優(yōu)選5nm到10nm。
樹脂乳液可以通過將樹脂粒子、任選的與表面活性劑和水一起混合獲得。
例如，丙烯酸類樹脂的乳液或苯乙烯-丙烯酸類樹脂的乳液可以通過將(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯與任選的表面活性劑和水一起混合或通過將苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯與任選的表面活性劑和水一起混合得到。
通常，樹脂組分和表面活性劑之間的混合比例優(yōu)選10∶1到5∶1。當(dāng)表面活性劑的量小于上述范圍的下限時，不能滿意地形成乳液。另一方面，當(dāng)表面活性劑的量大于上述范圍的上限時，可能導(dǎo)致缺點(diǎn)，其中墨的耐水性容易下降，并且墨的滲透性能受到不利影響。
相對于100質(zhì)量份樹脂，水對作為分散相組分的樹脂的混合比例優(yōu)選為60質(zhì)量份到400質(zhì)量份，更優(yōu)選100質(zhì)量份到200質(zhì)量份。
市售的樹脂乳液的實(shí)例包括苯乙烯-丙烯酸類樹脂乳液(由Nippon PaintCo.，Ltd.制造并出售；商品名Micro gel E-1002、E-5002)、丙烯酸類樹脂乳液(由Dai Nippon Ink and Chemicals Inc.制造并出售；商品名Boncoat4001)、苯乙烯-丙烯酸類樹脂乳液(由Dai Nippon Ink and Chemicals Inc.制造并出售；商品名Boncoat 5454)、苯乙烯-丙烯酸類樹脂乳液(由Nippon ZeonCorp.制造并出售；商品名SAE-1014)和丙烯酸類樹脂乳液(由SaidenChemical Industry Co.，Ltd.制造并出售；商品名Saivinol SK-200)。
防腐或抗菌劑的實(shí)例包括脫氫醋酸鈉、山梨酸鈉、2-吡啶硫醇-1-氧化物鈉、苯甲酸鈉、五氯苯酚鈉和1，2-苯異噻唑啉-3-酮。在它們之中，尤其優(yōu)選使用1，2-苯異噻唑啉-3-酮。
pH控制劑沒有限制，只要該劑可以控制墨的pH到7或更大而不對所產(chǎn)生的墨產(chǎn)生不利的影響，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。
pH控制劑的實(shí)例包括胺如二乙醇胺和三乙醇胺；堿金屬的氫氧化物如氫氧化鋰、氫氧化鈉和氫氧化鉀；氫氧化物如氫氧化銨、氫氧化季銨和氫氧化季鏻；和堿金屬的碳酸鹽如碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀。在它們之中，尤其優(yōu)選使用2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇。這些pH控制劑是水溶性的，并且可以均勻地溶于含水墨中，使得該pH控制劑對分散在或溶于該含水墨中的著色劑沒有不利影響。此外，這種pH控制劑不僅具有pH控制劑的作用，而且當(dāng)噴墨頭的液室(liquid space)、流體阻力(fluid resistance)部分、振動板和噴嘴部件中的至少一部分使用包括硅酮或鎳的材料形成時，具有防止噴墨頭材料溶解的極好效果，使得防止噴墨頭材料溶解的極好效果導(dǎo)致使用包括這種pH控制劑(2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇)的墨的該噴墨記錄裝置的長期可靠性的顯著效果。進(jìn)一步，這也驗(yàn)證了這種pH控制劑對改善該墨的輸送穩(wěn)定性具有極好的效果。
防腐蝕劑的實(shí)例包括酸式亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、硫代二甘醇酸銨、二異丙基亞硝酸銨、季戊四醇四硝酸酯和二環(huán)己基亞硝酸銨。
抗氧劑的實(shí)例包括酚型抗氧化劑(例如受阻酚型抗氧劑)、胺型抗氧化劑、含硫抗氧化劑和含磷抗氧化劑。
酚型抗氧化劑(包括受阻酚型抗氧劑)的實(shí)例包括丁基化羥基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、硬脂?；?stearyl)-β-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯、2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3，9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)-propyony]氧]-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧螺[5.5]十一烷、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥芐基)苯和四[亞甲基-3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羥苯基)丙酸酯]甲烷。
胺型抗氧化劑的實(shí)例包括苯基-β-萘胺、α-萘胺、N，N’-二仲丁基-對苯二胺、吩噻嗪、N，N’-二苯基-對苯二胺、2，6-二叔丁基-對甲酚、2，6-二叔丁基苯酚、2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚、丁基羥基茴香醚、2，2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4’-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-二羥基苯基)丙酸酯]甲烷和1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷。
含硫抗氧化劑的實(shí)例包括二月桂基-3，3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-硫代二丙酸酯、月桂基-硬脂基-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3，3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-β，β’-硫代二丙酸酯、2-巰基-苯并咪唑和二月桂基硫醚(dilaurylsulfide)。
含磷抗氧化劑的實(shí)例包括磷酸三苯酯、磷酸十八烷基酯、磷酸三異癸酯、三月桂基-三硫代磷酸酯和磷酸三壬基苯酯。
紫外線吸收劑的實(shí)例包括二苯甲酮型紫外線吸收劑、苯并三唑型紫外線吸收劑、水楊酸酯型紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯型紫外線吸收劑和鎳絡(luò)鹽型紫外線吸收劑。
二苯甲酮型紫外線吸收劑的實(shí)例包括2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮。
苯并三唑型紫外線吸收劑的實(shí)例包括2-(2’-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-叔甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑和2-(2’-羥基-3-叔丁基-5’-甲基苯基-5-氯-苯并三唑。
水楊酸酯型紫外線吸收劑的實(shí)例包括水楊酸苯酯、水楊酸對叔丁基苯酯和水楊酸對辛基苯酯。
氰基丙烯酸酯型紫外線吸收劑的實(shí)例包括乙基-2-氰基-3，3’-二苯基丙烯酸酯、甲基-2-氰基-3-甲基-3-(對甲氧基苯基)丙烯酸酯和丁基-2-氰基-3-甲基-3-(對甲氧基苯基)丙烯酸酯。
鎳絡(luò)鹽型紫外線吸收劑的實(shí)例包括雙(辛基苯基)硫化鎳、2，2’-硫代雙(4-叔辛基苯酚鹽)-正丁胺鎳(II)、2，2’-硫代雙(4-叔辛基phelate)-正乙基己基胺鎳(II)和2，2’-硫代雙(4-叔辛基phelate)-三乙醇胺鎳(II)。
本發(fā)明的記錄墨的性能沒有限制，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。例如，優(yōu)選的是墨的粘度、表面張力、電導(dǎo)率和pH分別在下述范圍內(nèi)。
粘度在25℃下優(yōu)選5mPa·秒到20mPa·秒，更優(yōu)選5mPa·秒到10mPa·秒。當(dāng)粘度大于20mPa·秒時，有時難以維持墨的輸送穩(wěn)定性。另一方面，當(dāng)粘度小于5mPa·秒時，輸送穩(wěn)定性下降并且有時導(dǎo)致湍流輸送。
表面張力在20℃下優(yōu)選25mN/m到55mN/m。當(dāng)表面張力小于25mN/m時，墨在紙表面上的滲出變得顯著，并且有時不能獲得墨的穩(wěn)定噴射。另一方面，當(dāng)表面張力大于55mN/m時，墨不能滿意地滲入紙中，并且墨的干燥花費(fèi)很多時間。
電導(dǎo)率優(yōu)選0.5S/m或更小，更優(yōu)選0.005S/m到0.4S/m。
pH優(yōu)選為7到10。
本發(fā)明的記錄墨的顏色沒有限制，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。該墨的顏色的實(shí)例包括黃色、青色、品紅色和黑色。當(dāng)使用含有這些墨中的兩種或多種的墨組時，可以形成多色圖像，并且當(dāng)使用含有所有這些墨的墨組時，可以形成全色圖像。
本發(fā)明的記錄墨可以有利地用于這種類型的噴墨頭中的任何一種，如壓電型，其中使用壓電元件作為對墨通道中的墨施加壓力的壓力產(chǎn)生單元，形成墨通道的壁的振動板變形，并且墨通道的體積變化，從而輸送墨滴(見JP-A No.02-51734)；熱動型，其中使用具有高電阻的加熱元件，在墨通道中加熱墨，并且產(chǎn)生氣泡((JP-A No.61-59911)；和靜電型，其中通過在振動板和電極之間產(chǎn)生靜電能(static power)，振動板變形，并且墨通道的體積變化，從而輸送墨滴(見JP-A No.06-71882)。
本發(fā)明的記錄墨可優(yōu)選在如下多種領(lǐng)域中使用。記錄墨可以這樣優(yōu)選用于噴墨記錄系統(tǒng)的成像裝置(例如打印機(jī))中，使得通過在打印期間、打印之前或之后在50℃到200℃下將記錄墨和用于記錄的紙一起加熱，該記錄墨可以用于具有促進(jìn)打印定影的功能的裝置的打印機(jī)。記錄墨尤其優(yōu)選用于本發(fā)明的下列墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
(墨盒)本發(fā)明的墨盒包括裝入容器的本發(fā)明記錄墨和任選的適當(dāng)選擇的其它部件。
容器沒有限制，并且其形狀、結(jié)構(gòu)、大小和材料可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。該容器的優(yōu)選實(shí)例包括至少具有使用鋁層壓膜或樹脂膜制成的墨袋的容器。
關(guān)于本發(fā)明的墨盒的方面，參考附圖，進(jìn)行說明。圖1所示的墨盒1包括容納記錄墨的墨袋2和容納墨袋2的外殼(housing)。墨袋2具有形成矩形的袋的形式的柔性部分，其由鋁層壓膜制成，并且包含填充在袋內(nèi)的本發(fā)明的記錄墨。外殼3包括第一外殼11、第二外殼12和第三外殼13。在墨盒1中、第一外殼11和第二外殼12用螺釘82固定。
本發(fā)明的墨盒包含本發(fā)明的記錄墨(墨組)，并且可以這種方式使用，使得將墨盒以可連接并且可拆卸的方式安裝在各種噴墨記錄裝置中，并且尤其優(yōu)選以這種方式使用，使得墨盒安裝在本發(fā)明的下述噴墨記錄裝置中。
(噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法)本發(fā)明的噴墨記錄裝置至少包括噴墨單元和任選的適當(dāng)選擇的其它單元如刺激產(chǎn)生單元和控制單元。
本發(fā)明的噴墨記錄方法至少包括噴墨和任選的適當(dāng)選擇的其它步驟如產(chǎn)生刺激和控制。
本發(fā)明的噴墨記錄方法優(yōu)選使用本發(fā)明的噴墨記錄裝置進(jìn)行，并且噴墨優(yōu)選使用本發(fā)明的噴墨單元進(jìn)行。其它步驟可優(yōu)選使用其它單元進(jìn)行。
-噴墨和噴墨單元-噴墨單元是通過對本發(fā)明的記錄墨施加刺激以噴射記錄墨而記錄圖像的單元。噴墨單元沒有限制，并且其實(shí)例包括各種輸送墨的噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，噴墨頭的液室部分、流體阻力部分、振動板和噴嘴中至少一部分使用包括硅酮和鎳中的至少一種的材料制成。
噴墨噴嘴具有直徑優(yōu)選為30μm或更小，更優(yōu)選為1μm到20μm。
例如可以通過上述刺激產(chǎn)生單元產(chǎn)生刺激。刺激沒有限制，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。刺激的實(shí)例包括熱(溫度)、壓力、振動和光。這些刺激可以單獨(dú)或組合使用。在它們之中，優(yōu)選熱和壓力。
刺激產(chǎn)生單元的實(shí)例包括加熱裝置、加壓裝置、壓電元件、振動產(chǎn)生裝置、超聲波振蕩器和發(fā)光體。刺激產(chǎn)生單元的具體實(shí)例包括壓電致動器如壓電元件、利用由使用電-熱轉(zhuǎn)換元件如具有高電阻的加熱元件產(chǎn)生的液體膜態(tài)沸騰所引起的相變的熱致動器、利用由于溫度變化導(dǎo)致的金屬相變的形狀記憶合金的致動器、和利用靜電能的靜態(tài)致動器。
噴射記錄墨方面沒有限制，并且如下根據(jù)刺激的種類發(fā)生變化。例如當(dāng)刺激是“熱”時，該方面是這樣的方法，其中通過使用例如熱頭對記錄頭中的記錄墨施加對應(yīng)于記錄信號的熱能，在記錄墨中通過施加的熱能產(chǎn)生氣泡，并且通過所產(chǎn)生的氣泡的壓力，將記錄墨輸送，并且作為液滴通過記錄頭的噴嘴孔噴射。當(dāng)刺激是壓力時，該方面是這樣的方法，其中通過對安裝在記錄頭的墨通道中的所謂的壓縮室中的壓電元件施加電壓，使該壓電元件彎曲，并且壓縮室的體積減少，使得將記錄墨輸送，并且作為液滴通過記錄頭的噴嘴孔進(jìn)行噴射。
噴射的記錄墨的液滴大小優(yōu)選為3pl到40pl。記錄墨的輸送注入速度優(yōu)選為5米/秒到20米/秒。其驅(qū)動頻率優(yōu)選為1kHz或更大，并且其分辯率優(yōu)選為300dpi或更大。
控制單元沒有限制，只要該單元可以控制上述單元的動作，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇?？刂茊卧膶?shí)例包括序列發(fā)生器和計(jì)算機(jī)。
關(guān)于使用本發(fā)明的噴墨記錄裝置體現(xiàn)本發(fā)明的噴墨記錄方法的方面，參考附圖，進(jìn)行說明。圖2所示的噴墨記錄裝置包括主體101、連接到主體101上的進(jìn)紙盤102、連接到主體101上的排紙盤103和墨盒裝填部分104，其中其上記錄圖像的紙存放在排紙盤103中。在墨盒裝填部分104的上表面上，布置包括操作鍵和顯示儀器的操作部分105。墨盒裝填部分104具有前蓋115，且可以打開和關(guān)閉以連接和拆卸墨盒1。
在主體101中，如圖3和圖4所示，滑架133被導(dǎo)桿131和跨越主體的左右側(cè)壁放置的支柱(stay)132(在圖中未顯示)以這樣的方式支撐，使滑架133可以在主掃描方向靈活地掃描，并且滑架133通過主掃描馬達(dá)(在圖中未顯示)按照圖4中的箭頭所示方向進(jìn)行移動并掃描。
包括分別輸送黃色(Y)、青色(C)、品紅色(M)和黑色(B)記錄墨滴的用于噴墨記錄的四個頭的記錄頭134以這種方式連接到滑架133上，使多個墨輸送出口定向在橫越主掃描方向的方向上，并且墨滴輸送的方向向下。
作為構(gòu)成記錄頭134的噴墨記錄頭，可以使用壓電致動器如壓電元件、利用由使用電-熱轉(zhuǎn)換元件如具有高電阻的加熱元件產(chǎn)生的液體膜態(tài)沸騰所引起的相變的熱致動器、利用由于溫度變化導(dǎo)致的金屬相變的形狀記憶合金的致動器和裝備有利用靜電能的靜態(tài)致動器的頭作為用于輸送記錄墨的能量產(chǎn)生單元。
滑架133還裝備有用于向記錄頭134供應(yīng)每種顏色的墨的每種顏色的副槽(sub-tank)135。本發(fā)明的記錄墨供應(yīng)到副槽135中，并且通過供應(yīng)管(在圖中未顯示)從裝載在墨盒裝填部分105中的本發(fā)明的墨盒1補(bǔ)充。
另一方面，用于將堆積在進(jìn)紙盤102中的裝紙部分141上的紙142供給的進(jìn)紙部分包括將紙142從裝紙部分141分別逐一供給的半圓形輥(進(jìn)紙輥143)和由具有大摩擦系數(shù)的材料制成的分離墊(pad)144，其中使該分離墊144向進(jìn)紙輥143偏置(bias)。
在記錄頭134之下部分中，輸送從進(jìn)紙部分進(jìn)入的紙142的送紙部分包括通過靜電吸附紙142輸送紙142的輸送帶151、通過保持紙142在輸送帶151和反向輥(counter roller)152之間將從進(jìn)紙部分輸送的紙142輸送通過導(dǎo)軌145的反向輥152、用于將垂直向上輸送的紙142的輸送方向改變90°以便將紙142輸送到輸送帶151上的輸送導(dǎo)軌153、壓制部件154、通過壓制部件154向輸送帶151偏置的頂部-壓輥155、和作為用于使輸送帶151的表面充電的充電裝置的充電輥156。
輸送帶151是環(huán)形帶，并且掛在輸送輥157和張力輥158之間，并且可以在輸送紙142的方向上旋轉(zhuǎn)。在輸送帶151相反表面上，相應(yīng)于記錄頭134的打印區(qū)布置引導(dǎo)部件161。將通過記錄頭134記錄的紙142排出的排紙部分包括從輸送帶151上剝離紙142的剝離爪(nail)171、排紙棍172和排紙輥173，其中排紙盤布置在排紙輥172下面。
雙面進(jìn)紙單元181以可連接并且可拆卸的方式安裝在主體101的后面部分。雙面進(jìn)紙單元181接收通過輸送帶151的反向旋轉(zhuǎn)輸送回來的紙142，并且反轉(zhuǎn)紙142的輸送方向，從而在反向輥152和輸送帶151之間供給紙142。手工進(jìn)紙部分安裝在雙面進(jìn)紙單元181上方。
在噴墨記錄裝置中，紙142被逐一單獨(dú)且從進(jìn)紙部分垂直向上地供給，并且根據(jù)導(dǎo)軌145的引導(dǎo)在輸送輥151和反向輥152之間輸送。進(jìn)一步，紙142的頂部通過輸送導(dǎo)軌153引導(dǎo)，并且通過頂部-壓輥155壓到輸送帶151上，并且將該紙142的輸送方向改變90°。
此時，紙142靜電吸附到通過充電輥156充電的輸送帶151上，并且輸送。在本文中，通過隨著移動滑架133根據(jù)圖像信號驅(qū)動記錄頭134，停止的紙142用所輸送的墨滴以一行的量進(jìn)行記錄，并且紙142輸送指定量之后，紙142從下一行進(jìn)行記錄。通過接收記錄完成的信號或在記錄區(qū)域中到達(dá)紙142的底部的信號，停止記錄動作，并且將紙142排出到排紙盤103中。
當(dāng)檢測到表示副槽135中記錄墨剩余量幾乎是0的信號時，所需量的記錄墨從墨盒1補(bǔ)充到副槽135中。
在本發(fā)明的噴墨記錄裝置中，當(dāng)在墨盒1中的記錄墨用盡時，可僅通過拆卸墨盒1的外殼3來更換墨袋2。墨盒1不僅可以穩(wěn)定地供應(yīng)記錄墨，而且是直立的并且可以在主體101的前面更換。因此，當(dāng)主體101上的空間被占時，例如當(dāng)包含主體101的空間不足時，或當(dāng)主體101的上表面上放置有事物時，墨盒1可容易地更換。
在本文中，對應(yīng)用于其中滑架被掃描的串型(往復(fù)式)噴墨記錄裝置的本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行說明。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用到裝備有線型頭的線型噴墨記錄裝置中。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法可以用于根據(jù)噴墨記錄系統(tǒng)的各種記錄。可以尤其優(yōu)選應(yīng)用本發(fā)明的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法的裝置的實(shí)例包括噴墨記錄打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印裝置和打印機(jī)/傳真/復(fù)印機(jī)復(fù)合裝置。
在下文，對本發(fā)明所應(yīng)用的噴墨頭進(jìn)行說明。
圖5是示意性表示本發(fā)明一個具體方面的噴墨頭的實(shí)例的要素-放大圖。圖6是示意性表示在通道間方向上圖5所示頭的一部分的要素-擴(kuò)大剖視圖。
該噴墨頭包括其中形成刻槽(carving)的框10(其中該刻槽由墨供應(yīng)進(jìn)口(在圖5中未顯示)和公共(common)液室1b組成)，墨通道板20(其中形成刻槽和將墨通道導(dǎo)向噴嘴3的導(dǎo)向出口2c，其中刻槽由流體阻力部分2a和加壓液室2b組成)，形成噴嘴3a的噴嘴板，包括凸出部分6a、隔膜部分6b和墨進(jìn)口6c的振動板60，通過粘結(jié)層70與振動板60連接的層疊壓電元件50，和固定層疊壓電元件50的基底40。
基底40使用鈦酸鋇型陶瓷制成，并且在基底上，固定兩排層疊壓電元件50。
在層疊壓電元件50中，包括一層具有厚度為10μm到50μm的鋯酸鈦酸鉛(PZT)的壓電層和包括一層厚度為數(shù)μm的Ag·Pd的內(nèi)電極層交替層疊。內(nèi)電極兩頭與外電極連接。
層疊的壓電元件50通過半切割(half-cut)的切割方法分成梳狀的單獨(dú)電極，并且每一元件用作驅(qū)動部分5f或支承部分5g(非驅(qū)動部分)。外電極的外部也通過半切割的切割方法分成多個單獨(dú)電極，使每一電極的長度通過如切口的方法限制。外電極的內(nèi)部作為公共電極不分割并且是導(dǎo)電的。
FPC 8通過焊接連接到驅(qū)動部分5f的單獨(dú)電極上。另一方面，公共電極通過布置在層疊壓電元件末端上的電極層與FPC 8的Gnd電極連接。將驅(qū)動器IC(在圖5中未顯示)包裝到FPC 8上，并且通過驅(qū)動器IC，控制向驅(qū)動部分5f施加驅(qū)動電壓。
振動板60包括薄膜隔膜部分6b、在隔膜部分6b的中心部分形成的并且結(jié)合到包括驅(qū)動部分5f和支承部分5g的層疊壓電元件50上的島狀凸出部分6a(島部分)、結(jié)合到支承部分5g的包括橫梁(beam)的厚膜部分、和使用通過電鑄形成方法制成的兩個Ni電鍍膜形成的墨進(jìn)口6c。隔膜部分6b具有厚度為3μm，并且寬度為35μm(一側(cè))。
在振動板60的島狀凸出部分6a和層疊壓電元件50的驅(qū)動部分5f之間的結(jié)合與振動板50和框10之間的結(jié)合通過使包括間隙材料的粘結(jié)層70的圖案化的粘合劑結(jié)合而進(jìn)行。
在由硅酮-單晶基質(zhì)制造的墨通道板20中，由流體阻力部分2a和加壓液室2b組成的刻槽和將墨通道導(dǎo)向噴嘴3的導(dǎo)向出口2c是通過蝕刻法圖案化而形成。
在圖案化中，沒有蝕刻的墨通道板20的部分是兩個加壓液室2b之間的分隔物2d。在這種記錄頭中，形成具有狹窄的蝕刻寬度的部分作為流體阻力部分2a。
噴嘴板30使用金屬材料如通過電鑄形成方法制造的Ni電鍍膜制造，并且在該噴嘴板30中，形成許多用于噴射墨滴的精細(xì)的輸送出口的噴嘴3a。噴嘴3a內(nèi)部的形狀是角狀(它也可以是柱狀或圓錐狀)。噴嘴3a在噴嘴3的頂部具有直徑為20μm到35μm，并且噴嘴3a的間距(pitch)為150dpi。
在噴嘴板30的表面(在該表面上形成許多噴嘴3a的開口)中，布置經(jīng)過防水處理的層3b(未顯示)，其表面變得防水。制造防水處理層3b作為根據(jù)墨的性質(zhì)選自以下方法的方法制造的防水處理層，這些方法如PTFE-Ni共析電鍍、使用氟樹脂的電涂漆、使用揮發(fā)性的氟樹脂(例如氟化瀝青)金屬化涂覆、和在對表面施加硅酮型樹脂或氟型樹脂之后進(jìn)行烘焙，使墨滴的形狀與墨的噴射性質(zhì)可穩(wěn)定，并且可以獲得高的圖像質(zhì)量。在它們之間，通過使用改性的全氟聚氧乙烷(perfluoropolyoxethane)(由Daikin Industies，Ltd.制造并出售；商品名Optool DSX)進(jìn)行金屬化涂覆以制造具有厚度為30到100的防水處理層3b，可以獲得防水處理層3b的有利的防水性。
其中形成由墨供應(yīng)進(jìn)口和公共液室1b組成的刻槽的框10通過控制成型(rein molding)制造。
在這樣構(gòu)成的噴墨頭中，通過根據(jù)記錄信號對驅(qū)動部分5f施加驅(qū)動脈沖波形(脈沖電壓為10V到50V)，導(dǎo)致驅(qū)動部分5f在疊層方向上的位移，并且加壓液室2b的壓力通過振動板30壓縮加壓液室2b而升高，使墨滴通過噴嘴3a輸送。
其后，墨滴輸送完成時，加壓液室2b的墨壓力下降，并且通過墨流的慣性和驅(qū)動脈沖的放電變成負(fù)壓，以便開始進(jìn)行墨的填充。在這種墨填充中，從墨槽供應(yīng)的墨流入公共液室1b中，并且從此，墨通過墨進(jìn)口6c和液體阻力室2a流入其中填充墨的加壓液室2b。
在輸送墨之后，液體阻力室2a具有預(yù)防剩余壓力振動的衰減的效果，同時，液體阻力室2a通過墨的表面張力變成對于墨再填充的阻力。通過適當(dāng)?shù)剡x擇液體阻力室2a，可發(fā)現(xiàn)剩余壓力的衰減和再填充時間之間的平衡，使得可以使下一墨滴輸送(驅(qū)動周期)的時間空間最小化。
接著，關(guān)于在墨輸送過程中本發(fā)明所應(yīng)用的驅(qū)動脈沖波形，進(jìn)行說明。
圖7表示本發(fā)明的噴墨頭驅(qū)動方法所應(yīng)用的噴墨頭的實(shí)例。在圖7中，201表示基底(在本文中，為陶瓷)，202表示作為電能-機(jī)械能量轉(zhuǎn)換元件的壓電振動器，203表示支撐墨液室的框，204表示振動板，205表示液室和墨流動通道，205a表示墨公共液室，205b表示液體阻力部分，206表示墨加壓室，和207表示噴嘴。振動板204具有可以彈性變形的隔膜部分204a，在振動板204和墨加壓室206之間的界面上，通過具有壓電常數(shù)d 33的壓電振動器202的膨脹和收縮，振動板204可以使墨加壓室206收縮和膨脹。當(dāng)對壓電振動器202施加驅(qū)動信號，并且壓電振動器202充電時，壓電振動器202沿著圖7中箭頭所示方向A膨脹，并且當(dāng)在充電的壓電振動器202的電荷放電時，壓電振動器202沿著上述方向A相反的方向收縮。因此，使用圖7所示的噴墨頭通過圖9所示的各種驅(qū)動脈沖形成墨滴。
關(guān)于使用包括具有壓電常數(shù)d33的壓電振動器的噴墨頭通過拉-輸送形成墨滴的驅(qū)動方法，在下文進(jìn)行說明。圖8所示，具有比GND電平低幾伏的最低電壓電平(VL或者偏移電壓電平)的墨加壓室的體積通過收縮信號411減少。預(yù)先設(shè)定在此時不輸送墨滴。當(dāng)施加收縮狀態(tài)維持信號412時，首先墨彎液面移到噴嘴外，并且然后墨彎液面開始移到墨加壓室內(nèi)。對于形成墨滴的目的，不利的是當(dāng)在墨彎液面首先移到噴嘴外的同時進(jìn)行墨的拉-輸送時，不能形成所需大小的墨滴。因此，在墨彎液面開始移到墨加壓室內(nèi)時，墨加壓室的體積通過膨脹信號413增加，使得墨彎液面移到墨加壓室內(nèi)，并且在墨加壓室的壓力振動的定時通過膨脹狀態(tài)維持信號414控制之后，墨加壓室的體積通過收縮信號415減少，并且輸送墨滴。在本文中，期望向具有偏移電壓電平的墨加壓室，不是施加中間電壓電平，而是施加收縮信號411。這是為了使施加到壓電振動器上的應(yīng)力(電壓×?xí)r間)盡可能小。
接著，關(guān)于通過對墨加壓室連續(xù)施加所謂的推-輸送(push-delivery)(即，通過收縮墨加壓室的體積進(jìn)行墨滴輸送)的多個驅(qū)動脈沖波形的大墨滴形成方法，進(jìn)行說明。如圖10所示，關(guān)于作為驅(qū)動脈沖波形的要素的上升常數(shù)tr、脈沖寬度Pw、下降常數(shù)tf和脈沖間距Td，通過將這些要素的總和數(shù)值(即tr+Pw+tf+Td)預(yù)先設(shè)定為墨加壓室中墨的共振周期數(shù)值的整數(shù)倍，輸送墨滴定時在墨加壓室壓力為正壓的過程中，使得可以加快墨滴的速度。因此，在墨滴到達(dá)記錄紙的時候，多個墨滴可以聚結(jié)成大的墨滴。事實(shí)上，希望上述總和預(yù)先設(shè)定為Tc(墨的共振周期)的2到3倍。當(dāng)該總和為Tc的1倍時，由于墨加壓室的壓力波動大，在墨加壓室的體積在墨滴輸送后由于Tf膨脹時，墨加壓室中的墨捕獲氣泡，并且有時進(jìn)入非輸送狀態(tài)。進(jìn)一步，通過反復(fù)多次施加驅(qū)動脈沖，墨加壓室的壓力增加，并且變得更大；然而，如圖11所示，由于通過使后來的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度Pw比前面的驅(qū)動脈沖長，可以將在后來的驅(qū)動脈沖中的壓力波動抑制至小，抑制墨加壓室中壓力的升高，使得可避免上述情況，其中在墨加壓室的體積由于tf膨脹時，加壓室中的墨捕獲氣泡并且進(jìn)入非輸送狀態(tài)。
圖12是示意性表示噴墨打印機(jī)的組成的實(shí)例的說明圖。噴墨打印機(jī)由打印控制器310和打印機(jī)械(在圖12中未顯示)組成。打印控制器310包括從主機(jī)(在圖12中未顯示)接收打印數(shù)據(jù)的接口312(在下文中，有時稱為“I/F”)、存儲各種數(shù)據(jù)的RAM 313、存儲用于處理各種數(shù)據(jù)的程序的ROM314、包括CPU的控制部分316、振蕩電路315、作為“驅(qū)動信號的發(fā)生單元”的產(chǎn)生用于下述打印頭311的驅(qū)動信號的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路317、和傳送顯現(xiàn)(develop)成點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)(位圖數(shù)據(jù))的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動信號的I/F 318。
使用RAM 313用作各種緩存器或工作存儲器。ROM 314存儲各種控制程序、字形數(shù)據(jù)、圖像功能、和由控制部分316執(zhí)行的各種程序。控制部分316讀出在接收緩沖器314A中的打印數(shù)據(jù)，并且將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中間碼。在中間碼中的數(shù)據(jù)被存儲在中間緩沖器中。接著，控制部分316將從RAM 313讀出的中間碼的數(shù)據(jù)顯現(xiàn)成點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)，并且點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)再次被存儲在RAM 313的另一部分中。
當(dāng)獲得相應(yīng)于打印頭311的1行的量的點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)時，具有上述1行的量的點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)通過I/F 318串行傳輸?shù)酱蛴☆^311。
打印頭311在副掃描方向具有例如64個噴嘴，并且從各個噴嘴在指定的時間輸送墨滴。顯現(xiàn)成點(diǎn)圖案數(shù)據(jù)的打印數(shù)據(jù)從I/F 318串行傳輸?shù)脚c來自振蕩電路315的時鐘信號(CK)同步的移位寄存器319。串行傳輸?shù)拇蛴?shù)據(jù)被鎖存電路320臨時鎖存。鎖存的打印數(shù)據(jù)的電壓通過電平移動器321(其為電壓放大器)升高到可以控制器開關(guān)電路322的電壓，例如升高到指定電壓，例如數(shù)十伏特。具有升高到指定電壓的電壓的打印數(shù)據(jù)提供給作為“開關(guān)單元”的開關(guān)電路322。在開關(guān)電路322的輸入端中，施加來自于驅(qū)動信號產(chǎn)生電路317的驅(qū)動信號，并且在開關(guān)電路322的輸出端，連接作為“壓力產(chǎn)生元件”的壓電振動器323。打印數(shù)據(jù)控制開關(guān)電路322的運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在施加到開關(guān)電路322的打印數(shù)據(jù)為“1”期間，該驅(qū)動信號施加到壓電振動器323，并且根據(jù)該驅(qū)動信號，壓電振動器323膨脹和收縮。另一方面，在施加到開關(guān)電路322的打印數(shù)據(jù)為“0”期間，驅(qū)動信號向壓電振動器323的供應(yīng)中斷。
接著，關(guān)于驅(qū)動脈沖和墨滴的量Mj，參考附圖13A到18，進(jìn)行說明。
如圖13A所示，通過這些選擇的驅(qū)動脈沖和包括驅(qū)動脈沖的一部分脈沖波形要素形成的驅(qū)動脈沖，可形成最大墨滴、中墨滴或小墨滴。下面進(jìn)行更詳細(xì)的說明。第一脈沖包括收縮墨加壓室，并且預(yù)先設(shè)定為具有防止輸送墨滴的傾向。如圖13E所示，通過選擇這種驅(qū)動脈沖，并且通過在不打印的期間在例如噴墨頭的主掃描方向的反向時間時將墨加壓室振動數(shù)次，可防止在噴嘴周圍具有高粘度的墨，并且可以改善打印質(zhì)量。
在本文中，通過直到時間S1時使施加到開關(guān)電路322的打印數(shù)據(jù)為“1”，并且從時間S2到時間S5使打印數(shù)據(jù)為“0”，中斷向壓電振動器323提供驅(qū)動信號，并且在壓電振動器323中維持由第一脈沖施加的電荷。通過在時間S6和時間S7時再次通過使施加到開關(guān)電路322的打印數(shù)據(jù)為“1”啟動向壓電振動器323驅(qū)動信號的供應(yīng)，可以獲得圖13D所示的驅(qū)動脈沖。如上所述，在這時候，可以形成小墨滴。
進(jìn)一步，通過在時間S1到S5時使施加到開關(guān)電路322的打印數(shù)據(jù)為“0”，通過從時間S3到S6時使打印數(shù)據(jù)為“1”，并且通過在時間S7時使打印數(shù)據(jù)再次為“0”，可以獲得圖13B所示的驅(qū)動脈沖。在這時候，可以形成最大墨滴。在這種情況下，為了進(jìn)行推-輸送，預(yù)先設(shè)定在第二脈沖開始出現(xiàn)時輸送墨滴?；谶@個要求，為了分別通過拉-輸送和推-輸送(即多個脈沖)獲得小墨滴和最大墨滴，如上所述，要求在第一脈沖到達(dá)所需電壓時而沒有輸送。
如圖13C所示，通過將第二脈沖至第五脈沖的脈沖波形要素對接在一起，可以形成中墨滴。在這種情況下，重要的是，不使用第五脈沖(最后脈沖)的脈沖波形要素。換句話說，即使預(yù)先設(shè)置為了形成中墨滴，驅(qū)動條件包含第五脈沖，當(dāng)希望使用第二脈沖到第五脈沖的驅(qū)動脈沖輸送大墨滴時，最后輸送墨滴的速度變小，并且最后輸送的墨滴有時不能加入到墨滴的聚結(jié)中。因此，當(dāng)這樣預(yù)先設(shè)置驅(qū)動條件使得使用第二脈沖、第三脈沖和第四脈沖(無第五脈沖)的脈沖波形要素形成中墨滴時，有利的是可以預(yù)先設(shè)置第五脈沖的脈沖波形要素的條件而不管形成中墨滴的驅(qū)動條件。各種驅(qū)動條件的驅(qū)動脈沖的選擇在圖14中總結(jié)。在圖14中，Mj 1表示最大滴，Mj 2表示中滴，而Mj 3表示小滴。
如圖13A所示，通過使第一脈沖到第五脈沖的電壓高度相同，這些脈沖波形要素可以平滑地對接在一起，以致于可以避免對驅(qū)動IC的應(yīng)力例如沖擊電流。
接著，如圖15A到15E所示，驅(qū)動脈沖組由七個驅(qū)動脈沖組成。第七(最后)驅(qū)動脈沖的電壓高度小于其它驅(qū)動脈沖的高度，以便將第七驅(qū)動脈沖預(yù)先設(shè)置成不輸送滴。第七驅(qū)動脈沖的目的是通過振動墨加壓室數(shù)次，可以防止噴嘴周圍的墨的粘度增強(qiáng)，并且可以改善打印質(zhì)量；然而，當(dāng)上述第一驅(qū)動脈沖輕微振動時，驅(qū)動脈沖的電壓高度應(yīng)該增強(qiáng)，并且因此墨加壓室的體積應(yīng)該大幅收縮，使得產(chǎn)生缺點(diǎn)，其中打印質(zhì)量下降，例如由于外部干擾導(dǎo)致墨滴泄漏。因此，當(dāng)使用用于墨加壓室的體積縮小的驅(qū)動脈沖時，不產(chǎn)生上述缺點(diǎn)。進(jìn)一步，通過在各個打印期間施加這些驅(qū)動脈沖，防止防噴嘴周圍墨的粘度增強(qiáng)的效果進(jìn)一步改善。在這種情況下，各種驅(qū)動條件的驅(qū)動脈沖的選擇在圖16中總結(jié)。
接著，如圖14所示，即使希望施加如圖17A所示的驅(qū)動脈沖，由于如圖17B所示，施加到壓電振動器323的電壓是通過維持電荷產(chǎn)生的，事實(shí)上，該電荷被逐漸放電，使得導(dǎo)致輕微的電壓降ΔVp。電壓降的量有助于使壓電振動器323的體積膨脹。因此，產(chǎn)生缺點(diǎn)，其中輸送的墨滴的尺寸變化。因此，如圖17C所示，通過施加比指定的最初施加電壓高上述電壓降ΔVp的量的最初施加的電壓，以在輸送墨滴時施加指定電壓，可以獲得所需的墨滴。
進(jìn)一步，由于環(huán)境溫度的變化導(dǎo)致的墨性質(zhì)的變化可以通過驅(qū)動脈沖的電壓高度Vp補(bǔ)償(見圖18)。
換句話說，當(dāng)環(huán)境溫度低時通過放大Vp，和當(dāng)環(huán)境溫度高時減小Vp，不管環(huán)境溫度均可以獲得墨滴的恒定速度和尺寸。關(guān)于包括在d33方向上位移的PZT壓電層的壓電振動器323，上面給出了說明；然而，壓電振動器323可以是包括通過偏轉(zhuǎn)振動型的PZT的壓電振動器323。然而，通過使用在d33方向位移的PZT，壓電元件的可靠性比使用通過偏轉(zhuǎn)振動型的PZT更高，并且包括該元件的裝置的故障率可以抑制得更低。
接著，在下文中，關(guān)于本發(fā)明的噴墨記錄裝置中的維持單元71，進(jìn)行說明。
如圖19所示，首先，當(dāng)馬達(dá)231正常旋轉(zhuǎn)時，馬達(dá)齒輪232、泵齒輪234、中間齒輪236和237旋轉(zhuǎn)，并且管泵220運(yùn)轉(zhuǎn)，使得吸收在通過管219與泵連接的最右(在記錄區(qū)域側(cè)中)的蓋(cap)的內(nèi)部。其它齒輪沒有運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)閱蜗蛑е?crutch)沒有連接。
當(dāng)馬達(dá)231反向旋轉(zhuǎn)時，連接單向支柱237，并且從馬達(dá)231到凸輪軸旋轉(zhuǎn)。管泵220反向旋轉(zhuǎn)，然而不作為泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
滑架鎖凸輪227、蓋凸輪222A和222B、擦拭器(wiper)凸輪224、擦拭器清潔器凸輪228和用于原始位置傳感器的凸輪241連接到凸輪軸221上，使它們作為完整的部分進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
滑架鎖215通過壓縮彈簧(在圖19中未顯示)向上偏置(在“鎖”的方向上)。滑架鎖215通過與滑架鎖凸輪227的凸輪表面接觸的滑架鎖臂217向上和向下移動。
蓋72A和72B和蓋支撐部件212A通過蓋凸輪222A和222B向上和向下移動。
擦拭器73通過擦拭器凸輪228向上和向下移動。
擦拭器清潔器218通過彈簧在遠(yuǎn)離擦拭器73的方向上偏置，并且通過擦拭器清潔器凸輪218向擦拭器運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)擦拭器73在擦拭器清潔器218和白-輸送(blanc-delivery)的接收器之間下落時，附著于擦拭器73上的墨被刷洗進(jìn)入白-輸送的接收器中。
將傳感器(光電斷路器/在圖19中未顯示)固定到維持單元主體，并且預(yù)先設(shè)定其構(gòu)成，使得當(dāng)蓋通過原始位置凸輪移動到最低位置時，HP桿(在圖19中未顯示)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且打開傳感器，使得傳感器檢測馬達(dá)的原始位置(除泵之外)(在其它情況下，HP桿不運(yùn)轉(zhuǎn)，并且傳感器總是關(guān)閉的)。
在施加電源時，不管帽72A和72B和帽支撐部件212A和212B的位置，蓋向上和向下移動(直到開始移動，才進(jìn)行位置探測)。在蓋已檢測蓋的原始位置(在上升過程中)之后，蓋以指定的量移動，并且到達(dá)最低位置。其后，滑架左右移動，并且在滑架檢測位置之后，滑架返回蓋的位置，使得滑架被封蓋。
當(dāng)馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)時，作為運(yùn)轉(zhuǎn)的次序，重復(fù)一系列運(yùn)轉(zhuǎn)，包括蓋的上升(滑架鎖幾乎同時進(jìn)行)、蓋的下落(滑架鎖幾乎同時執(zhí)行)、原始位置傳感器的打開、擦拭器的上升、擦拭器清潔器運(yùn)轉(zhuǎn)的啟動(將擦拭器壓到白-輸送接收器)、擦拭器的下落(由擦拭器清潔器刷洗擦拭器)、和擦拭器清潔器返回到其原始位置。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法可以應(yīng)用于根據(jù)噴墨記錄系統(tǒng)的各種記錄，例如尤其優(yōu)選用于噴墨記錄打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)/傳真/復(fù)印組合裝置。
(墨記錄物)由本發(fā)明的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法記錄的記錄物是本發(fā)明的墨記錄物。本發(fā)明的墨記錄物包括使用本發(fā)明的記錄墨在記錄介質(zhì)上形成的圖像。
記錄介質(zhì)沒有限制，并且可以根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)選擇。記錄介質(zhì)的實(shí)例包括普通紙、光面紙、指定紙、布、薄膜和OHP片。這些記錄介質(zhì)可以單獨(dú)或組合使用。
該記錄物具有高圖像質(zhì)量，并且沒有墨的擴(kuò)展，老化穩(wěn)定性優(yōu)異，并且可以優(yōu)選用于各種應(yīng)用中，例如其中打印字母或記錄圖像的各種材料中。
在下文中，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)該認(rèn)為這些實(shí)施例不是用于限制本發(fā)明的范圍。
(制備實(shí)施例1)-包括銅酞菁顏料的聚合物微粒分散體的制備-裝備有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)、回流管和滴液漏斗的1L燒瓶用氮?dú)獬浞执祾撸⑶蚁蛟摕恐屑尤?1.2克苯乙烯、2.8克丙烯酸、12.0克甲基丙烯酸月桂酯、4.0克聚甲基丙烯酸乙二醇酯、4.0克苯乙烯大分子單體(由ToaGosei Co.，Ltd.制造并出售；商品名AS-6)和0.4克巰基乙醇，接著在溫度為65℃下加熱燒瓶。接著，在25小時內(nèi)，將100.8克苯乙烯、25.2克丙烯酸、108.0克甲基丙烯酸月桂酯、36.0克聚甲基丙烯酸乙二醇酯、60.0克甲基丙烯酸羥乙酯、36.0克苯乙烯大分子單體(由Toa Gosei Co.，Ltd.制造并且出售；商品名AS-6)、3.6克巰基乙醇、2.4克偶氮雙二甲基戊腈(azobisdimethylvalelonitrile)和18克甲基乙基酮的第一混合溶液滴加到燒瓶中。
在滴加第一混合溶液之后，在0.5小時內(nèi)，將0.8克偶氮雙二甲基戊腈和18克巰基乙醇的第二混合溶液滴加到燒瓶內(nèi)。在65℃下將燒瓶放置1小時使燒瓶的內(nèi)容物老化，并且向燒瓶內(nèi)加入0.8克的偶氮雙二甲基戊腈，接著使燒瓶的內(nèi)容物老化1小時。在反應(yīng)完成之后，向燒瓶添加364克甲基乙基酮，從而獲得800克具有濃度為50質(zhì)量％的聚合物溶液。接著，將所獲得的一部分聚合物溶液進(jìn)行干燥，并且進(jìn)行凝膠滲透色譜法測量(標(biāo)準(zhǔn)物聚苯乙烯，溶劑四氫呋喃)，從而作為測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)所獲得的聚合物的重均分子量為15,000。
接著，將28克以上獲得的聚合物溶液、26克銅酞菁顏料、13.6克1mol/L的氫氧化鉀水溶液、20克甲基乙基酮和30克離子交換水充分混合。其后，使用三輥磨(由Noritake Co.，Ltd.制造并出售；商品名NR-84A)將如此獲得的混合物捏合二十次。將所獲得的糊料引入到200克離子交換水中，接著將所得混合物充分?jǐn)嚢瑁沂褂谜舭l(fā)器，從混合物中蒸餾出甲基乙基酮和水，從而獲得160克具有固體含量為20質(zhì)量％的藍(lán)色聚合物微粒分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為93nm。
(制備實(shí)施例2)-包括二甲基喹吖啶酮顏料的聚合物微粒分散體的準(zhǔn)備-除了將銅酞菁顏料換成顏料“顏料紅122”以外，用基本上與制備實(shí)施例1中相同的方式制備紅紫色聚合物微粒分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為127nm。
(制備實(shí)施例3)-包括單偶氮黃顏料的聚合物微粒分散體的準(zhǔn)備-除了將銅酞菁顏料換成顏料“顏料黃74”以外，用基本上與制備實(shí)施例1中相同的方式制備黃色聚合物微粒分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為76nm。
(制備實(shí)施例4)-炭黑分散體的準(zhǔn)備-將300克具有pH為2.5的市售炭黑(由Cabot Corporation制造并出售；商品名Monarch 1300)和1,000毫升水充分混合。將450克次氯酸鈉(具有有效氯為12％)滴加到所得混合物中，接著在100℃到105℃下攪拌該混合物8小時。進(jìn)一步，將100克次氯酸鈉(具有有效氯為12％)添加到該混合物中，并且使用水平分散裝置分散該混合物3小時，從而獲得漿料。將所獲得的漿料用水稀釋10倍，并且用氫氧化鋰調(diào)節(jié)漿料的pH。使用超濾膜將漿料脫鹽并濃縮，直到漿料具有電導(dǎo)率為0.2mS/cm，并且獲得具有顏料濃度為15％的炭黑分散體。將所獲得的炭黑分散體進(jìn)行離心，以除去粗顆粒，并且進(jìn)一步，使用具有孔徑大小為1μm的尼龍過濾器進(jìn)行過濾，從而獲得炭黑分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為95nm。
(制備實(shí)施例5)-包括炭黑的聚合物微粒分散體的制備-除了將銅酞菁顏料換成炭黑(由Degussa GmbH.制造并且出售商品名FW 100)以外，用基本上與制備實(shí)施例1中相同的方式制備黑色聚合物微粒分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為104nm。
(制備實(shí)施例6)-用重氮化合物處理的炭黑分散體的制備-將100克具有表面積為230m2/g并且DBP吸油值為70毫升/100克的炭黑和34克對氨基-N-苯甲酸混合，并且分散到750克水中，并且向所得分散體中滴加16克硝酸，接著在70℃下攪拌該分散體。在5分鐘之后，向分散體中添加其中在50克水中溶解有11克亞硝酸鈉的溶液，接著將該分散體進(jìn)一步攪拌1小時。將所獲得的漿料稀釋10倍，并且進(jìn)行離心以除去粗顆粒。其后，用二乙醇胺將漿料的pH調(diào)節(jié)到8到9，并且通過使用超濾過濾器對漿料進(jìn)行過濾，使?jié){料脫鹽并濃縮，從而獲得具有顏料濃度為15質(zhì)量％的炭黑分散體。進(jìn)一步使用具有孔徑大小為0.5μm的聚丙烯過濾器將所獲得的炭黑分散體進(jìn)行過濾，從而獲得制備實(shí)施例6的炭黑分散體。
使用粒度分布測量儀(由Nikkiso Co.，Ltd.制造并出售；商品名Microtrack UPA)對所獲得的聚合物微粒測量平均粒徑，并且發(fā)現(xiàn)平均粒徑(D50％)為99nm。
(制備實(shí)施例7)-用磺化劑處理的炭黑分散體的制備-將150克市售炭黑顏料(由Degussa GmbH.制造并出售；商品名Printex#85)充分混合到400毫升環(huán)丁砜(sulforan)中，接著使用珠磨機(jī)將所得分散體稍微分散，并且向該分散體中添加15克氨基硫酸，接著在140℃到150℃下將該分散體攪拌10小時，從而獲得漿料。將所獲得的漿料引入到1,000毫升離子交換水中，并使用離心分離機(jī)在12,000rpm下對所得混合物進(jìn)行表面處理，從而獲得炭黑濕濾餅。將所獲得的炭黑濕濾餅再次分散在2,000毫升的離子交換水中，并且用氫氧化鋰調(diào)節(jié)所得分散體的pH，接著使用超濾過濾器使該分散體脫鹽并濃縮，從而獲得具有顏料濃度為10質(zhì)量％的炭黑分散體。使用具有孔徑大小為1μm的尼龍過濾器將所獲得的炭黑分散體進(jìn)行過濾，從而獲得炭黑。測量所獲得的炭黑的平均粒徑為80nm。
接著，使用上述制備實(shí)施例1到7獲得的聚合物微粒分散體和炭黑分散體，制備墨組合物。在下述實(shí)施例和對比例中獲得的墨組合物的潤濕劑的粘度和用量在表1中表示。
上述粘度的測量是使用粘度測量儀器(由Toki Sangyo Co.，Ltd.制造并出售；商品名R 500旋轉(zhuǎn)粘度計(jì))在25℃下進(jìn)行的。
(實(shí)施例1)-墨組合物的制備-20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例1中制備的包括銅酞菁顏料的聚合物微粒分散體、23.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、8.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例1的墨組合物。
(實(shí)施例2)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例2中制備的包括二甲基喹吖啶酮顏料的聚合物微粒分散體、22.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、9.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例2的墨組合物。
(實(shí)施例3)-墨組合物的制備-將20.0％質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例3中制備的包括單偶氮黃顏料的聚合物微粒分散體、24.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、8.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備
(實(shí)施例4)-黑顏料的墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例7中制備的炭黑分散體、22.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-吡咯烷酮、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3己二醇、2.0質(zhì)量％R-(OCH2CH2)nOH(其中R表示C12烷基，并且n為9)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例4的墨組合物。
(實(shí)施例5)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例1中制備的包括銅酞菁顏料的聚合物微粒分散體、7.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、5.5質(zhì)量％1，3-丁二醇、8.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du PontCorporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基2-乙基1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例5的墨組合物。
(實(shí)施例6)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例2中制備的包括二甲基喹吖啶酮顏料的聚合物微粒分散體、11.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例6的墨組合物。
(實(shí)施例7)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例3中制備的包括單偶氮黃顏料的聚合物微粒分散體、6.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、8.5質(zhì)量％1，3-己二醇、8.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du PontCorporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例7的墨組合物。
(實(shí)施例8)-墨組合物的制備-將5.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例5中制備的包括炭黑的聚合物微粒分散體、11.5質(zhì)量％2-甲基-2，4-戊二醇、13.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-吡咯烷酮、2.0質(zhì)量％兩性表面活性劑(由NOFCorporation制造并出售；商品名Unisafe A-LY)、2.0質(zhì)量％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例8的墨組合物。
(實(shí)施例9)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例l中制備的包括銅酞菁顏料的聚合物微粒分散體、10.5質(zhì)量％3-甲基-1，5-戊二醇、13.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、8.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例9的墨組合物。
(實(shí)施例10)-墨組合物的制備-
將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例2中制備的包括二甲基喹吖啶酮顏料的聚合物微粒分散體、5.0質(zhì)量％3-甲基-1，5-戊二醇、5.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.0質(zhì)量％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1.0質(zhì)量％F-470(由Dainippon Ink & Chemicals Inc.制造并出售)、0.2質(zhì)量％Proxel(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例10的墨組合物。
(實(shí)施例11)-墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例3中制備的包括單偶氮黃顏料的聚合物微粒分散體、12.5質(zhì)量％3-甲基-1，5-戊二醇、15.0質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.0質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售；具有40質(zhì)量％的活性成分)、1.5質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備
(實(shí)施例12)-炭黑顏料墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例6中制備的炭黑分散體、12.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-吡咯烷酮、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.0質(zhì)量％R-(OCH2CH2)nOH(其中R表示C12烷基，并且n為9)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例12的墨墨組合物。
(實(shí)施例13)-炭黑顏料墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例5中制備的炭黑分散體、22.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、7.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-吡咯烷酮、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、2.0質(zhì)量％R-(OCH2CH2)nOH(其中R表示C12烷基，并且n為9)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例13的墨墨組合物。
(實(shí)施例14)-炭黑顏料墨組合物的制備-將20.0質(zhì)量％的在上述制備實(shí)施例4中制備的炭黑分散體、17.5質(zhì)量％3-甲基-1，3-丁二醇、5.5質(zhì)量％甘油、2.0質(zhì)量％2-吡咯烷酮、2.0質(zhì)量％2-乙基-1，3-己二醇、1.5質(zhì)量％FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售；具有40質(zhì)量％的活性成分)、0.2質(zhì)量％Proxel LV(由Avecia Limited制造并出售)、0.5質(zhì)量％2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇和適量的離子交換水混合，從而制備100質(zhì)量％的墨組合物，并且使用平均孔徑為0.8μm的膜濾器將所制備的墨組合物過濾，從而制備實(shí)施例14的墨組合物。
(實(shí)施例15)-墨組合物的制備-除了將3-甲基-1，3-丁二醇的量改為30質(zhì)量％并且將甘油的量改為12質(zhì)量％以外，用基本上與實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例15的墨組合物。
(實(shí)施例16)-墨組合物的制備-除了將2.5質(zhì)量％的FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售；具有40％的活性成分)改為0.5質(zhì)量％的EP-905(由Nippon Shokubai Co.，Ltd.制造并出售)以外，用基本上與實(shí)施例2相同的方式制備實(shí)施例16的墨組合物。
(實(shí)施例17)-墨組合物的制備-除了將2.5質(zhì)量％的FS-300(由Du Pont Corporation制造并出售；具有40質(zhì)量％的活性成分)改為0.5質(zhì)量％的BL-SF(由NOF Corporation制造并出售)以外，用基本上與實(shí)施例3相同的方式制備實(shí)施例17的墨組合物。
(實(shí)施例18)-墨組合物的制備-除了將2.0質(zhì)量％的R-(OCH2CH2)nOH(其中R表示C12烷基，并且n為9)改為1.0質(zhì)量％的Surfynol(由美國的Air Products and Chemicals，Inc.制造并出售)以外，用基本上與實(shí)施例4相同的方式制備實(shí)施例18的墨組合物。
(對比例1)-墨組合物的制備-除了使用1，3-丁二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇以外，用基本上與實(shí)施例1相同的方式制備對比例1的墨組合物。
(對比例2)-墨組合物的制備-除了使用1，5-戊二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇并且使用0.5質(zhì)量％的FT-110(由Neos Co.，Ltd.制造并出售)代替2.5質(zhì)量％的FS-300(由Du PontCorporation制造并出售；具有40質(zhì)量％的活性成分)以外，用基本上與實(shí)施例2相同的方式制備對比例2的墨組合物。
(對比例3)-墨組合物的制備-除了使用1，3-丁二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇以外，用基本上與實(shí)施例3相同的方式制備對比例3的墨組合物。
(對比例4)-墨組合物的制備-除了使用1，5-戊二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇以外，用基本上與實(shí)施例4相同的方式制備對比例4的墨組合物。
(對比例5)-墨組合物的制備-除了使用1，5-戊二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇以外，用基本上與實(shí)施例5相同的方式制備對比例5的墨組合物。
(對比例6)-墨組合物的制備-除了使用1，5-戊二醇代替3-甲基-1，3-丁二醇以外，用基本上與實(shí)施例6相同的方式制備對比例6的墨組合物。
(對比例7)-墨組合物的制備-除了將3-甲基-1，3-丁二醇的量改為10質(zhì)量％并且將甘油的量改為5質(zhì)量％以外，用基本上與對比例3相同的方式制備對比例7的墨組合物。
(對比例8)-墨組合物的制備-除了將1，5-戊二醇的量改為10質(zhì)量％并且甘油的量改為8質(zhì)量％以外，用基本上與對比例4相同的方式制備對比例8的墨組合物。
(對比例9)-墨組合物的制備-除了將1，5-戊二醇的量改為31質(zhì)量％并且甘油的量改為22質(zhì)量％以外，用基本上與對比例5相同的方式制備對比例9的墨組合物。
表1


(實(shí)施例19到29和對比例10到13)-墨組的制備-使用在實(shí)施例1到18和對比例1到9制備的記錄墨并且根據(jù)表2所述的組合，制備實(shí)施例19到29和對比例10到13的墨組。
表2


(*)表2是指，例如實(shí)施例19的墨組是由實(shí)施例1制備的青色墨、實(shí)施例3制備的黃色墨、實(shí)施例2制備的品紅色墨和實(shí)施例4制備的黑色墨組成制備的。
接著，關(guān)于(實(shí)施例1到18和對比例1到9制備的)墨和(實(shí)施例19到29和對比例10到13制備的)墨組，如下評估顏色顯影性能和輸送穩(wěn)定性。評估結(jié)果顯示在表3和表4中。
<評估1.彩色圖像估價-顏色顯影性能(色飽和度)評估>
使用上述墨和墨組以及圖2到4所示的打印機(jī)，在黃色、品紅色和青色的每種顏色為100％負(fù)荷的條件下，將打印測試圖案打印在打印測試紙上(由NBS RICOH Co.，Ltd.制造并出售；商品名My Paper)。打印條件是記錄密度為360dpi，并且是一次完成打印(one pass printing)。
在打印測試圖案干燥后，每一顏色(例如黃色、品紅色和青色)和其每一混合色(例如藍(lán)色、綠色和紅色)的實(shí)心圖像部分分別用反射式分光光密度計(jì)(由美國的X-Rite Corporation制造并出售)測量并且關(guān)于上述6種顏色中的每一種顏色，要求在由CIE(Commision International de l’Eclairage)指定的(L*a*b*)色空間的坐標(biāo)，以根據(jù)以下等式計(jì)算各個顏色的顏色飽和度C*C*＝{(a*)2+(b*)2}1/2<等式1>。
色飽和度的計(jì)算結(jié)果在表3中表示。
表3


<評估2在間歇打印過程中的輸送穩(wěn)定性評估>
使用上述墨和墨組以及圖2到4所示的打印機(jī)，在黃色、品紅色和青色的每種顏色為100％負(fù)荷的條件下，將其中每一種顏色的打印面積相對圖像打印區(qū)域的全部面積的比例為5％的打印測試圖案打印在打印測試紙(由NBS RICOH Co.，Ltd.制造并出售；商品名My Paper)上。打印條件是記錄密度為360dpi，并且是一次完成打印。
打印是以這種間歇打印模式進(jìn)行的，使得重復(fù)由將上述打印測試圖案連續(xù)打印在20張紙上并且停止打印(即，停止墨的輸送)組成的組合(set)。在上述組合重復(fù)50次之后(也就是，在總共1,000張的紙上進(jìn)行打印)，再次將上述打印測試圖案打印在一張紙上，并且關(guān)于打印圖案的實(shí)心圖像部分，用肉眼觀察是否存在打印行誤差、打印空白和噴射混亂(injectionturbulence)，從而通過上述觀察根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評估每一種墨的輸送穩(wěn)定性。
A在打印圖案的實(shí)心圖像部分中沒有觀察到打印行誤差、打印空白、和噴射混亂。
B稍微觀察到打印行誤差、打印空白、或沒有噴射混亂。
C在首次瀏覽中觀察到打印行誤差、打印空白、或沒有噴射混亂。
D在打印圖案的實(shí)心圖像部分的所有區(qū)域中觀察到打印行誤差、打印空白、或者沒有噴射混亂。
表4


工業(yè)實(shí)用性當(dāng)本發(fā)明的記錄墨用于打印普通紙時，本發(fā)明的記錄墨在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，能顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖象；進(jìn)一步，本發(fā)明的記錄墨優(yōu)選用于墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
權(quán)利要求
1.一種記錄墨，包括水，潤濕劑，表面活性劑，和著色劑其中潤濕劑包括3-甲基-1，3-丁二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的記錄墨，其中該潤濕劑是(1)3-甲基-1，3-丁二醇和甘油的組合，和(2)選自(i)3-甲基-1，3-丁二醇、甘油和(ii)1，3-丁二醇、三甘醇、1，5-戊二醇、丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、二甘醇、一縮二丙二醇、三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷的至少一種的組合的組合中的任何一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)的記錄墨，其中在該記錄墨中該潤濕劑的量為20質(zhì)量％到50質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)的記錄墨，其中該著色劑是包括著色劑的聚合物微粒的水分散體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的記錄墨，其中該聚合物微粒的聚合物是乙烯基聚合物和聚酯聚合物中的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)的記錄墨，其中該表面活性劑是選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑和含氟表面活性劑中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的記錄墨，其中該含氟表面活性劑是由下式(I)表示的化合物中的至少一種CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH 式(I)其中“m”為0到10的整數(shù)，并且“n”是1到40的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的記錄墨，其中該陰離子表面活性劑、該非離子表面活性劑和該兩性表面活性劑是選自由下式(II)至(X)表示的化合物中的至少一種化合物R1-O-(CH2CH2)hCH2COOM 式(II)其中R1表示烷基；M表示堿金屬離子、季銨離子、季鏻離子和烷醇胺離子中的任何一種；并且h為3到12的整數(shù)， 式(III)其中R2表示烷基，且M表示堿金屬離子、季銨離子、季鏻離子和烷醇胺離子中的任何一種， 式(IV)其中R3表示烴基，并且k是5到20的整數(shù)，R4-(OCH2CH2)jOH式(V)其中R4表示烴基，并且j是5到20的整數(shù)， 式(VI)或 式(VI’)其中R5表示烴基，并且L、m、n和p獨(dú)立地是1到20的整數(shù)， 式(VII)或 式(VII’)其中R6表示烴基，并且L、m、n和p獨(dú)立地是1到20的整數(shù)， 式(VIII)其中q和r獨(dú)立地是0到40的整數(shù)， 式(IX)其中R7和R8表示烷基或羥烷基，并且R9表示烷基或鏈烯基， 式(X)其中R10和R11表示烷基或羥烷基，并且R12表示烷基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)的記錄墨，其中該記錄墨包括具有碳數(shù)為8到11的多元醇化合物和二醇醚化合物中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的記錄墨，其中C8到C11的多元醇化合物是2-乙基-1，3-己二醇和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇中的任何一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)的記錄墨，其中該記錄墨的粘度在25℃下為5mPa·秒到20mPa·秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的記錄墨，其中該記錄墨是青色墨、品紅色墨、黃色墨和黑色墨中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的記錄墨，其中該黑色墨包括炭黑作為著色劑，并且該炭黑在其表面中具有親水基，并且可以在沒有分散劑的情況下分散在水中。
14.一種墨盒，包括包含在容器中的記錄墨，其中該記錄墨是根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)的記錄墨。
15.一種噴墨記錄裝置，包括噴墨單元，通過該噴墨單元將刺激施加到記錄墨上并且使該記錄墨噴射以形成圖像，其中該記錄墨是根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)的記錄墨。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的噴墨記錄裝置，其中該刺激是選自熱、壓力、振動和光中的一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求15到16中任一項(xiàng)的噴墨記錄裝置，其中該噴墨頭的液室部分、流體阻力部分、振動板和噴嘴中至少一部分是使用包括硅酮和鎳中至少一種的材料制造的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的噴墨記錄裝置，其中該噴墨頭的噴嘴具有直徑為30μm或更小。
19.一種噴墨記錄方法，包括噴射記錄墨，通過其將刺激施加到記錄墨上并且使記錄墨噴射以形成圖像，其中該記錄墨是根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)的記錄墨。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的噴墨記錄方法，其中該刺激是選自熱、壓力、振動和光中的一種。
21.一種墨記錄物，包括使用記錄墨在記錄介質(zhì)上形成的圖像，其中該記錄墨是根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)的記錄墨。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種記錄墨，當(dāng)該墨用于打印普通紙時，其在顏色顯影性能方面優(yōu)異，具有高的輸送穩(wěn)定性，可顯著改善色飽和度，并且可以形成高質(zhì)量圖象，本發(fā)明進(jìn)一步提供墨盒、墨記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。
文檔編號B41J2/01GK1961048SQ2005800161
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者南場通彥, 羽橋尚史, 小島真理子, 井上智博, 坂內(nèi)昭子, 后藤明彥, 永井希世文 申請人:株式會社理光