專利名稱：墨水,噴墨打印機墨水,減少噴墨記錄頭的加熱器表面上焦燒的方法,噴墨記錄的方法,噴 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明的領域本發(fā)明涉及墨水，噴墨打印機墨水，減少在供熱給墨水的加熱器的表面上焦燒的方法，噴墨記錄方法，噴墨記錄裝置，記錄器和增加噴墨記錄頭的壽命的方法。
相關
背景技術：
已經(jīng)推出了各種類型的噴墨記錄方法。根據(jù)噴墨記錄方法，如描述在例如日本專利申請公開特許No.54-51837中的噴泡記錄方法，墨水利用熱能的作用以墨滴形式噴射出來。噴墨法的特征是能夠高速和低成本地在沒有特殊涂層的普通紙上形成高質量的影象，這歸因于高密度多噴嘴的非常簡單的結構。在這一方法中，記錄頭中加熱器的快速加熱利用快速墨泡體積膨脹來誘導在該加熱器上的液體中墨泡的產(chǎn)生，和由于這一快速體積增長所產(chǎn)生的作用力將從排列在記錄頭的尖端的眾多噴嘴噴射出液滴，使液滴飛向記錄材料并附著于該材料上。如此進行打印。
然而，在這一方法中，記錄頭中的加熱器被反復加熱以便在批量打印過程中噴射出墨水。這可能引起墨水的分解產(chǎn)物(所謂的焦燒物)沉積在加熱器的加熱面上。焦燒物的沉積阻止了熱能從加熱器至墨水的有效轉移，導致所噴射出的液滴的體積和速度減少(與初始階段相比而言)，影響圖像質量。在這種情況下，該記錄頭必須用新的更換，為的是連續(xù)實現(xiàn)高質量打印。對于用戶來說，這意味著需要花費更高的總打印成本。
因此，減少加熱器上焦燒以延長記錄頭壽命的問題已經(jīng)是噴泡方法的現(xiàn)有技術中需要改進的重要技術問題的一個。已經(jīng)推出了例如含有氧代陰離子的墨水(日本專利申請公開特許No.3-160070)，其中作為氧代陰離子，所描述的是磷酸鹽，聚磷酸鹽，磷酸酯，砷酸鹽，鉬酸鹽，硫酸鹽、亞硫酸鹽和草酸鹽。
然而，當該墨水的噴射反復進行時，墨水中的上述氧代陰離子會溶解由金屬如鉭和/或金屬氧化物制成的加熱器的外保護層，從而引起加熱器中線路破壞。另外，該墨水在焦燒阻止能力上仍顯不夠。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的目的是提供墨水和減少加熱器的加熱面上焦燒物的方法，該加熱器用于對記錄頭中的墨水施加熱能，從而從記錄頭中噴射出上述墨水。
本發(fā)明的另一目的是提供噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置，后者能夠使記錄頭有高質量的打印和延長記錄頭的產(chǎn)品壽命。
本發(fā)明的再一目的是提供一種能夠在長時間進行高質量打印的記錄器。
本發(fā)明的又一目的是提供延長記錄頭的產(chǎn)品壽命來降低在高質量打印中的成本的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供一種墨水，它包括(a)著色劑，(b)液體介質，(c)選自多磷酸，二羧酸，多氨基羧酸，醛糖酸，羥基羧酸，多元醇磷酸酯和它的鹽的化合物，和(d)具有氨基和/或氨基的鹽的酸類。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供用于減少噴墨打印機的記錄頭的加熱器加熱面上焦燒物的方法，該加熱器被設置來對記錄頭中的墨水施加熱能以使墨水從記錄頭中的銳孔噴射出來，和加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外保護層，該方法包括使用以上所述墨水的步驟。
當具有上述組成的墨水和具有上述構成的噴墨打印機用于成象時，這樣的設置能夠非常有效地減少焦燒物而不溶解加熱器的外表面，該加熱器施加用于墨水噴射的熱能。
雖然為什么通過利用這一墨水帶來了良好結果的原因不是清楚地了解，但是本發(fā)明人已經(jīng)證實，組分(c)和(d)的結合使用比組分(c)或(d)的單獨使用更能夠減少焦燒物，延長記錄頭的壽命。因此，該組分(c)和(d)似乎在墨水中起著協(xié)同效果。根據(jù)本發(fā)明人的深入研究，認為組分(c)阻止焦燒，或增強了焦燒物的分解或從加熱器換熱表面上的剝離，和組分(d)通過防止構成加熱器的外保護面的金屬和/或金屬氧化物發(fā)生溶解來延長記錄頭壽命。組分(d)的這一效果對于除了含有氨基外還含有磺酸基的酸作為組分(d)的墨水而言是尤其突出的，它同時顯示出了很高水平的焦燒防止效果和記錄頭壽命延長效果。
當在加熱器的外保護層中含有的金屬或金屬氧化物是鉭或它的氧化物時，該效果是更突出的。此外，如果對上述加熱器施加的能量的量被設定后使Eop滿足下式中的關系，則本發(fā)明在防止焦燒的效果上更顯突出1.10≤Eop/Eth≤1.90其中Eop表示對上述加熱器施加的能量的量和Eth表示墨水噴射所需要的最低能量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了噴墨記錄方法，它包括對加熱器施加熱能使墨水從銳孔中噴射出的步驟，其中墨水是以上所述的墨水。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了噴墨記錄裝置，它包括裝有墨水的墨水盒，備有對來自墨水盒的在墨水流路中的墨水提供熱能的加熱器的噴墨記錄頭，和根據(jù)記錄信息對加熱器施加脈沖電信號的器具，其中加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外表面保護層和墨水是以上所述的墨水。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了記錄器，它包括墨水盒和備有對來自墨水盒的在墨水流路中的墨水施加熱能的加熱器的噴墨記錄頭，其中該加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外表面保護層，和墨水是以上所述的墨水。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了延長裝有加熱器的記錄頭的壽命的方法，該記錄頭用于包括對墨水施加熱能經(jīng)由開口噴射墨水的步驟的噴墨記錄方法中，其中該加熱器裝有至少含有金屬或其氧化物的外保護層和墨水是以上所述的墨水。
附圖的簡述

圖1是噴墨記錄裝置的一個實例記錄頭的垂直剖視圖；圖2是噴墨記錄裝置的一個實例記錄頭的水平剖視圖；圖3顯示了如圖1中所示的具有多個噴嘴的記錄頭的透視外觀；圖4是一個實例噴墨記錄裝置的示意性透視圖；圖5是一個實例墨水盒的顯示內部構造的垂直剖視圖；和圖6是一個實例記錄器的透視圖。
優(yōu)選實施方案的詳細說明參考優(yōu)選的實施方案更詳細地描述本發(fā)明。
首先，描述本發(fā)明的墨水。該墨水包括(a)著色劑，(b)液體介質，和(c)至少一種化合物，該化合物選自多磷酸，二羧酸，多氨基羧酸，醛糖酸，羥基羧酸，多元醇磷酸酯，和其鹽，和(d)具有氨基或氨基的鹽或兩者的酸類。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)研究了減少在用于噴墨記錄(其中墨水利用熱能的作用作為墨滴被噴射出來)的噴墨記錄頭中提供的加熱器的表面上焦燒的方法，并發(fā)現(xiàn)通過使用同時含有上述(c)和(d)組分的墨水能夠非常有效地減少焦燒。該墨水的使用將不會溶解構成該加熱器的外保護層的金屬或金屬氧化物，因此延長了記錄頭的壽命。這一發(fā)現(xiàn)構成了本發(fā)明。接著，描述本發(fā)明墨水的每一種組分。
<組分(c)>
第一，描述構成本發(fā)明墨水的一個特征的組分(c)。
該組分c包括有機酸類如羧酸類和磺酸類、酚類、和多元醇磷酸酯，這些當中具有羥基的有機酸類，具體地說羥基羧酸是優(yōu)選的。
更準確地說，多磷酸如焦磷酸，三聚磷酸，和六聚偏磷酸；二羧酸如草酸，丙二酸，丁二酸，和戊二酸；多氨基羧酸如乙二胺四乙酸，亞氨基二乙酸，和次氮基三乙酸；醛糖酸如乙醇酸，甘油酸，葡糖酸，半乳糖酸，和葡庚糖酸；羥基羧酸(羥羧酸)如檸檬酸，蘋果酸，乳酸，乙醇酸，甘油酸，扁桃酸，和酒石酸；和多元醇磷酸酯如α-甘油磷酸，和β-甘油磷酸。
特別地，羥基羧酸如檸檬酸，葡糖酸(δ-葡糖酸內酯和γ-葡糖酸內酯形式，固體)，蘋果酸，乳酸，乙醇酸，和酒石酸；和多元醇磷酸酯如α-甘油磷酸，和β-甘油磷酸。更特別地說，檸檬酸和葡糖酸是優(yōu)選的。該(c)組分可以酸形式或堿形式使用。特別地，它可作為堿金屬鹽，銨鹽，有機胺如三乙醇胺，單乙醇胺，和三異丙醇胺的鹽形式使用。
當鹽用作該組分(c)時，能夠使用市場上可買到的鹽，或能夠通過添加堿性試劑制備有機酸的鹽。該堿性試劑包括，例如，氫氧化鋰，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氨水(氫氧化銨)，有機胺如三乙醇胺，二乙醇胺，單乙醇胺，二異丙醇胺，三異丙醇胺，氫氧化四甲銨，氫氧化四乙銨，和氫氧化四正丙基銨。對于有機酸來說特別優(yōu)選的是銨鹽。
以上所述的組分(c)能單獨使用或以兩種或多種的混合物使用。組分(c)的總含量是總墨水重量的0.005-20wt％，優(yōu)選是總墨水重量的0.05-12wt％。在這一用量范圍內的組分(c)與組分(d)的一起使用能夠得到一種墨水，后者在焦燒的減少和噴墨打印的適用性如很少發(fā)生記錄頭堵塞上表現(xiàn)優(yōu)異。
<組分(d)>
接著描述與組分(c)一起構成本發(fā)明的墨水的組分(d)。
該組分(d)包括具有氨基的酸類，如酰胺基硫酸(氨基磺酸)，氨基甲烷磺酸，?；撬?2-氨基乙烷磺酸)，氨基甲酸，氨基乙酸，丙氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，苯基丙氨酸，白氨酸，異白氨酸，蘇氨酸，色氨酸，纈氨酸，甲硫氨酸，和賴氨酸。特別優(yōu)選的是氨基磺酸，氨基甲烷磺酸和?；撬幔貏e是?；撬?。
當鹽用作該組分(d)時，能夠使用市場上可買到的鹽，或能夠通過添加堿性試劑制備有機酸的鹽。該堿性試劑包括，例如，氫氧化鋰，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氨水(氫氧化銨)，有機胺如三乙醇胺，二乙醇胺，單乙醇胺，二異丙醇胺，三異丙醇胺，氫氧化四甲銨，氫氧化四乙銨，和氫氧化四正丙基銨。特別優(yōu)選使用具有氨基的有機酸的銨鹽。
以上所述的組分(d)能單獨使用或以兩種或多種的混合物使用。組分(d)的總含量是總墨水重量的0.005-20wt％，優(yōu)選是總墨水重量的0.05-12wt％。在這一用量范圍內的組分(d)與組分(c)的一起使用能夠得到一種墨水，后者在焦燒的減少和噴墨打印的適用性如很少發(fā)生記錄頭堵塞上表現(xiàn)優(yōu)異。
本發(fā)明的墨水優(yōu)選含有按重量比20∶1到1∶20的重量比的組分(c)和(d)。在這一組分比率下，該墨水能夠充分減少加熱器上的焦燒物和有效抑制加熱器的外保護層的損害。
接著描述本發(fā)明墨水的組分(a)。
(a)著色劑作為著色劑，優(yōu)選使用染料或顏料。
-染料-適用于本發(fā)明中的染料包括任何類型的染料，如直接染料，酸性染料，堿性染料和分散染料。特別地，下列染料能夠單獨或混合使用，但不限于它們。
C.I.DIRECT BLACK(直接黑)-4,-9,-11,-17,-19,-22,-32,-80,-151,-154,-168,-171,-194,-195,C.I.DIRECT BLUE(直接藍)-1,-2,-6,-8,-22,-34,-70,-71,-76,-78,-86,-142,-199,-200,-201,-202,-203,-207,-218,-236,-287,C.I.DIRECT RED(直接紅)-1,-2,-4,-8,-9,-11,-13,-15,-20,-28,-31,-33,-37,-39,-51,-59,-62,-63,-73,-75,-80,-81,-83,-87,-90,-94,-95,-99,-101,-110,-189,-225,-227C.I.DIRECT YELLOW(直接黃)-1,-2,-4,-8,-11,-12,-26,-27,-28,-33,-34,-41,-44,-48,-86,-87,-88,-132,-135,-142,-144,C.I.FOOD BLACK(食品黑)-1,-2,C.I.ACID BLACK(酸性黑)-1,-2,-7,-16,-24,-26,-28,-31,-48,-52,-63,-107,-112,-118,-119,-121,-172,-194,-208,C.I.ACID BLUE(酸性藍)-1,-7,-9,-15,-22,-23,-27,-29,-40,-43,-55,-59,-62,-78,-80,-81,-90,-102,-104,-111,-185,-254,C.I.ACID RED(酸性紅)-1,-4,-8,-13,-14,-15,-18,-21,-26,-35,-37,-52,-249,-257,-289,C.I.ACID YELLOW(酸性黃)-1,-3,-4,-7,-11,-12,-13,-14,-19,-23,-25,-34,-38,-41,-42,-44,-53,-55,-61,-71,-76,-79,C.I.REACTIVE BLUE(活性藍)-1,-2,-3,-4,-5,-7,-8,-9,-13,-14,-15,-17,-18,-19,-20,-21,-25,-26,-27,-28,-29,-31,-32,-33,-34,-37,-38,-39,-40,-41,-43,-44,-46C.I.REACTIVE RED(活性紅)-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-11,-12,-13,-15,-16,-17,-19,-20,-21,-22,-23,-24,-28,-29,-31,-32,-33,-34,-35,-36,-37,-38,-39,-40,-41,-42,-43,-45,-46,-49,-50,-58,-59,-63,-64,-180,C.I.REACTIVE YELLOW(活性黃)-1,-2,-3,-4,-6,-7,-11,-12,-13,-14,-15,-16,-17,-18,-22,-23,-24,-25,-26,-27,-37,-42,C.I.REACTIVE BLACK(活性黑)-1,-3,-4,-5,-6,-8,-9,-10,-12,-13,-14,-18,PROJET FAST CYAN2(購自Zeneca),PROJET FAST MAGENTA2(Zeneca),PROJET FAST YELLOW2(Zeneca),PROJET FAST BLACK2(Zeneca)等。
-顏料-
適用于本發(fā)明的顏料包括任何類型的顏料，如無機顏料和有機顏料。
尤其，可適用的顏料是如下這些，但并不限于它們。
炭黑C.I.PIGMENT YELLOW(顏料黃)-1,-2,-3,-12,-13,-14,-16,-17,-73,-74,-75,-83,-93,-95,-97,-98,-114,-128,-129,-151,-154,-195,C.I.PIGMENT RED(顏料紅)-5,-7,-12,-48(Ca),-48(Mn),-57(Ca),-57:1,57(Sr),112,122,123,168,184,202,C.I.PIGMENT BLUE(顏料藍)-1,-2,-3,-15:3,-15:34,-16,-22,-60,C.I.VAT BLUE-4,-6等。
(分散劑)當使用上述顏料時，優(yōu)選使用分散劑以穩(wěn)定地將顏料分散在墨水中。適用于本發(fā)明的分散劑包括聚合物分散劑和表面活性劑型分散劑。聚合物型分散劑的特定例子是聚丙烯酸的鹽，苯乙烯-丙烯酸共聚物的鹽，苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物的鹽，苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物的鹽，苯乙烯-馬來酸共聚物的鹽，丙烯酸酯-馬來酸共聚物的鹽，苯乙烯-甲基丙烯磺酸共聚物的鹽，乙烯萘-馬來酸共聚物的鹽，β-萘磺酸-福爾馬林縮合產(chǎn)物的鹽，聚(乙烯基吡硌烷酮)，聚乙二醇和聚(乙烯醇)。優(yōu)選地，聚合物型分散劑的重均分子量是在1000到30000范圍內，和它的酸值是在100到430范圍內。表面活性劑型分散劑的例子包括月桂基苯磺酸鹽，月桂基磺酸鹽，月桂基苯羧酸鹽，月桂基萘磺酸鹽，脂族胺的鹽，和聚(環(huán)氧乙烷)縮合產(chǎn)物。分散劑的用量優(yōu)選是按顏料重量∶分散劑重量為10∶5至10∶0.5。
(自分散型炭黑)也適用的是按照日本專利申請公開特許No.5-186704和日本專利申請公開特許No.8-3498中所述的方法通過在表面上引入水溶性基團而賦予自分散性的炭黑。當使用此類自分散型炭黑時，分散劑不是必要的。
這些染料和顏料可單獨使用或結合使用。通常，這些染料和顏料的含量適當從占總墨水重量的0.1-20wt％范圍內選擇。
(b)液體介質現(xiàn)在描述在本發(fā)明中使用的液體介質。作為液體介質，優(yōu)選使用含水的介質，尤其水和與水混溶性的溶劑的混合介質。優(yōu)選地，用于本發(fā)明中的水是去離子水，不是含有各種離子的普通水。水含量優(yōu)選是在相當于含水顏料墨水的總量的35-96wt％范圍內。水溶性的有機溶劑用于調節(jié)墨水粘度，減慢墨水干燥速率和增強著色劑在墨水中的溶解度以防止記錄頭的噴嘴的堵塞。
上述溶劑例如有具有1-5個碳原子的烷基醇，如甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇，仲丁醇，叔丁醇，異丁醇和正戊醇；酰胺如二甲基甲酰胺和二甲乙酰胺；酮或酮醇如丙酮，雙丙酮醇；醚如四氫呋喃和二惡烷；氧化亞乙基或氧化亞丙基共聚物如二甘醇，三甘醇，四甘醇，二丙二醇，三丙二醇，聚乙二醇和聚丙二醇；具有2-6個碳原子的亞烷基的亞烷基二醇，如乙二醇，丙二醇，三甘醇，1,2,6-己三醇；甘油；三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷；低級烷基醚如乙二醇單甲基(或單乙基)醚和二甘醇單甲基(或單乙基)醚；多元醇的低級二烷基醚，如三甘醇二甲基(或二乙基)醚和四甘醇二甲基(或二乙基)醚；鏈烷醇胺如單乙醇胺，二乙醇胺和三乙醇胺；環(huán)丁砜，N-甲基-2-吡咯烷酮，2-吡咯烷酮，和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。上述水溶性有機溶劑能夠單獨或作為兩種或多種的混合物使用。
<添加劑>
本發(fā)明的墨水可以適當?shù)睾懈鞣N添加劑如調節(jié)劑，PH值調節(jié)劑，防霉劑，防腐劑，抗氧化劑，消泡劑，表面活性劑和用于防止噴嘴干燥的濕潤劑如脲。
<墨水的物理性能>
根據(jù)本發(fā)明的墨水的物理性能是在25℃左右，PH值優(yōu)選是在3-12之間，更優(yōu)選在4-10之間；表面張力優(yōu)選是在10-60達因/厘米，更優(yōu)選15-50達因/厘米的范圍內；和粘度優(yōu)選是在1-30cps，更優(yōu)選1-10cps的范圍內。
<噴墨記錄方法和裝置>
適合用本發(fā)明的墨水記錄的方法是噴墨記錄方法，在該方法中墨滴是在記錄頭中根據(jù)記錄信號由施加于墨水的熱能所形成的。參考附圖來描述使用以上所述本發(fā)明的墨水的記錄裝置。
圖1和2顯示了利用熱能的噴墨記錄裝置的主要部件的結構的例子。圖1是沿著墨水流路取下的記錄頭13的剖視圖，和圖2是沿著圖1的線2-2取下的剖視圖。記錄頭13是通過將帶有生熱元件15的基材膠合到已在其上提供了墨水的流路(噴嘴)14的玻璃、陶瓷、硅、聚砜的板或塑料板上來制備的。帶有生熱元件15的基材包括由氧化硅、四氮化三硅或碳化硅制成的保護層16-1，由金屬如鉑或其金屬氧化物形成，優(yōu)選由鉭或鉭的氧化物形成的外保護層16-2，由鋁、金或鋁-銅合金構成的電極17-1和17-2，由高熔點材料如硼化鉿、一氮化鉭或鉭酸鋁鹽制成的生熱電阻層18，由氧化硅或氧化鋁構成的蓄熱層19，以及由熱輻射材料如硅、鋁或氮化鋁制成的基材20。
當電脈沖信號提供給以上記錄頭13的電極17-1和17-2時，生熱元件15的用n表示的區(qū)域(加熱器)快速生熱，從而在與該區(qū)域接觸的墨水21中形成墨泡。由于墨泡的壓力，彎液面23凸出使墨水噴射通過記錄頭的噴嘴14，從排放孔22噴射出的墨水作為液滴飛向并降落到記錄介質25上。圖3顯示了多頭型記錄頭的一個實例的外觀，其中多個在圖1中所示的記錄頭在組合件中排列。這一多頭型記錄頭是通過將具有多噴嘴26的玻璃板27和如圖1中所述的生熱頭28膠合在一起所制備的。
<施加于加熱器的能量的量>
值r是表示實際施加于加熱器的能量與墨泡噴頭能夠噴射墨水的臨界能量之比的因數(shù)。當施加于墨泡噴頭的脈沖的寬度由P表示(當多脈沖是單獨施加時，各脈沖寬度的總和由P表示)，和施加于記錄頭的電壓由V表示和加熱器的電阻由R表示時，則施加于加熱器的能量E能夠由下面等式表達
E=P×V2/R(A)當墨泡噴頭能夠噴射墨水的最低能量由Eth表示和實際施加于加熱器的能量由Eop表示時，則值r可從以下公式獲得r=Eop/Eth(B)為了從墨泡噴頭的操作條件測定r，現(xiàn)有例如以下所示的兩種方法。
方法1．固定脈沖寬度在給定的脈沖寬度下和在上述記錄頭能夠噴射墨水的適當電壓下操作墨泡噴頭。然后緩慢地降低該電壓以觀察噴射停止時的電壓。閾電壓是剛好在噴射停止的電壓之前的電壓并由Vth表示。如果實際用于操作記錄頭的電壓由Vop表示，則值r可從以下公式(C)獲得r=(Vop/Vth)2(C)方法2．固定電壓在給定的電壓下和在上述記錄頭能夠噴射墨水的適當脈沖寬度下驅動墨泡噴頭。然后緩慢地減少該脈沖寬度以觀察噴射停止時的脈沖寬度。讓Pth表示剛好在所觀察到的脈沖寬度之前的最小脈沖寬度。如果實際用于驅動記錄頭的脈沖寬度由Pop表示，則值r可從以下公式(D)獲得r=Pop/Pth以上電壓是指實際施加于BJ(墨泡噴頭)加熱器產(chǎn)生熱量的電壓。從記錄頭的外部施加的電壓將由于接觸、導線電阻等原因而降低；然而，當Vth和Vop是從記錄頭的外部測量時，兩測量包括電壓波動。因此，除非波動比較大，否則，使用該測量值直接計算的值r可以認為沒有嚴重誤差來使用。
應該指出的是，當由實際的打印機進行記錄時，在同一時間驅動多個加熱器，它們能夠引起施加于一個加熱器的電壓波動。
從以上公式(A)和(B)可以看出，當r是常數(shù)時V2與P成反比。然而，事實上，在V2和P之間的關系不是這樣簡單，因為相互之間盤結著各種問題電問題-脈沖波形不會變成矩形，熱問題-在加熱器附近的熱擴散不同于脈沖形狀，和為墨泡噴頭所特有的問題-從加熱器到墨水的熱流將隨電壓變化而變化，因此改變冒泡狀態(tài)。因此，以上所述的方法1和方法2應該獨立對待。應該指出的是，如果從一種方法獲得的值通過計算轉變成另一個方法的值，則會產(chǎn)生誤差。除非另作說明，由方法1獲得的值r用于本發(fā)明中。
通常，記錄頭是在大約1.12到1.96的r值下驅動，使得以穩(wěn)定方式噴射出墨水。然而，當本發(fā)明的墨水用于通過對記錄頭施加熱能從記錄頭中噴射出時，記錄頭優(yōu)選在預定范圍內即在1.10至1.75范圍內的r值下驅動。這能夠防止在加熱器上的焦燒和據(jù)此延長記錄頭壽命。
對于當r值處在上述范圍內時為什么有效阻止焦燒和延長記錄頭壽命的原因，本發(fā)明人認為是如下這些。當在上述r值范圍內操作時，墨水中的組分(d)保護加熱器的最外層和防止表面金屬和/或金屬氧化物成分發(fā)生腐蝕，并且因為沒有提供過多的能量而不會使溫度變得太高，因此由組分(c)對金屬的過度腐蝕得以阻止。
圖4顯示了其中安裝了記錄頭的噴墨記錄裝置的一個實例。在圖4中，參考編號61表示作為擦拭元件的刮片，它在一端被刮片支持元件所支持并固定到該元件上和具有懸臂梁形狀。刮片61被設置在與記錄頭65的記錄區(qū)域鄰近的位置。在這一實例中，刮片以伸出的形式保持在通路中，記錄頭65沿著該通路移動。
參考編號62表示記錄頭65的噴射開口的封蓋，該封蓋被設置在與刮片61鄰近的起始位置并在與記錄頭65的移動方向垂直的方向上運動從而在與墨水噴射開口接觸時封蓋它。數(shù)字63表示在刮片61附近提供的墨水吸收器，它以與刮片61同樣的伸出形式保持在記錄頭65的運動通路中。以上刮片61，封蓋62和墨水-吸收器63構成了噴射物回收部分64，和刮片61和墨水-吸收器63用于除去墨水-噴射孔上的水分和灰塵。
參考編號65表示記錄頭。記錄頭裝有一種用于產(chǎn)生墨水-噴射能量的機構和通過向與墨水-噴射孔面對的記錄介質噴射墨水來進行記錄。數(shù)字66表示運送記錄頭65的運載盒，以使記錄頭能夠運動。該運載盒66以可滑動方式與導軸67配合，和該運載盒66的一部分連接于由馬達68驅動的傳動帶69(在圖中未畫出)。因此運載盒66能夠沿著導軸67運動，和該記錄頭65能夠在記錄區(qū)域和其附近的區(qū)域中運動。
參考編號51表示用于插入記錄介質的進紙部分和參考編號52表示由圖中未畫出的馬達所驅動的紙輸送輥。借助于這樣的布置，記錄介質能夠進送至與記錄頭65的墨水噴射孔相對的位置和隨著記錄的進行被輸送至裝有紙張導出輥53的紙張輸出部分。在以上布置中，盡管記錄頭在記錄之后回到起始位置，噴射物回收部分64的封蓋62從記錄頭的運動通路上撤出，但是刮片61在運動通路上伸出。結果，記錄頭65的墨水噴射孔被擦拭。
封蓋62以伸出的方式運動至記錄頭65的移動通路中接觸記錄頭65的噴射孔以實施封蓋。盡管記錄頭65從其起始位置運動至記錄開始位置，但是進行擦拭時封蓋62和刮片61處在同一位置。結果，甚至在運動過程中記錄頭65的墨水噴射孔被擦拭。記錄頭不僅在記錄結束之后和在噴射物回收過程中回到其起始位置，而且以規(guī)定的時間間隔在進行記錄的記錄區(qū)域中運動的過程中回到與記錄區(qū)域鄰近的起始位置。利用這一運動，也能夠進行以上擦拭。
圖5顯示用于儲存墨水的墨水盒的一個實例，它通過墨水進給元件如管將墨水輸送到記錄頭。在該附圖中，參考編號40表示構成墨水盒45的元件，屬于墨水儲存部分如墨囊，它的末端裝有橡皮塞42。該墨囊40中的墨水能夠通過將針(在圖中未畫出)插入塞子42中而被輸送至記錄頭。編號44表示接收費墨水的墨水吸收器。對于墨水儲存部分，它的與墨水接觸的表面優(yōu)選是由聚烯烴，特別是聚乙烯制成。
用于本發(fā)明中的噴墨記錄裝置不限于以上所述類型，其中墨水盒不是作為記錄頭的不可分割的部分配置，如圖6中所示。其中上述兩個組合成一個部件的類型也是優(yōu)選使用的。在圖6中，參考編號70表示記錄器，它含有用于貯存墨水的墨水貯存部分，例如墨水吸收器。在以上器具的設置中，墨水吸收器中的墨水是作為墨滴從具有多個孔的記錄頭部分71中噴射出。作為墨水吸收器的材料，聚氨酯優(yōu)選用于本發(fā)明中?？梢允褂貌徊捎媚掌骱湍A存部分是在內部有彈簧的墨囊的一種整體結構體。編號72表示將盒體內部與空氣連通的開口。這一記錄器70代替圖4中示出的記錄頭65并以可拆卸的方式固定于運載盒66。
實施例參考下面的實施例和對比實施例更詳細地解釋本發(fā)明。這些實施例旨在說明本發(fā)明，但不認為是限制本發(fā)明的范圍。除非另有說明，“份”和“％”是按重量計。
實施例1-4首先，下列組分被混合，充分攪拌和溶解，然后用孔徑0.2μm的微過濾器(購自Fuji Photo Film Co.,Ltd)進行壓濾，制備實施例1的墨水。
<實施例1的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸三銨2份·?；撬?份·氫氧化鈉 0.2份·水83.8份評價1通過使用上述實施例1的墨水和帶有指令型多重記錄頭的噴墨記錄裝置(購自Canon Inc.的BC-02)，以1.1μs(開)+3.0μs(關)+3.2μs(開)的脈沖寬度和6250Hz的工作頻率測量Vth(噴射墨水的閾電壓)，其中加熱器上的外保護層是由鉭和其氧化物組成和根據(jù)記錄信號施加熱能來噴射墨水。然后根據(jù)以下方法和標準來評價噴射耐久性和焦燒。從以下等式計算Vop(操作電壓)Vop=r×Vth]]>其中在實施例1中r=1.39。結果示于表1中。
在實施例2-4中，在對應r=1.10(實施例2),r=1.49(實施例3)，和r=1.72(實施例4)的Vop值下進行評判。在這些實施例中，使用實施例1的墨水。結果顯示于表1中。
-噴射耐久性-在實施例1-4中，通過使用以上裝置和操作條件進行連續(xù)噴射試驗。從記錄頭噴射出的1×106次噴發(fā)的墨滴被收集在容器中和用電子天平對容器稱重。在1×106次噴發(fā)中的平均墨滴重量是從重量的增加計算的。連續(xù)噴射進行總共1×108次噴發(fā)。該評價標準被分類如下A在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量是在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的90％或90％以上。
B在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量是在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的70％但低于該重量的90％。
C在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量低于在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的70％。
D在1×108次噴發(fā)之前停止噴射。
結果顯示于表1中。該評價得分不低于B的墨水被判為實際可用的。
(2)焦燒物的量已進行了上述噴射耐久性評價的記錄頭被拆卸，在光學顯微鏡(×400倍放大)下觀察噴嘴中的加熱器的表面。焦燒物的量通過使用以下標準來評價A很少觀察到焦燒物；B觀察到少量焦燒物；C觀察到一定量的焦燒物；D觀察到大量的焦燒物。
實施例5-13將以下所示各組分混合，充分攪拌和溶解，然后用0.2μm孔徑的微過濾器(購自Fuji Photo Film Co.,Ltd)進行壓濾，制備用于實施例5-13中的墨水。使用這些墨水，按照與實施例4中同樣的方式進行評價。結果顯示于表1中。
<實施例5的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸三銨2份·氨基磺酸 2份·氫氧化鈉 0.2份·水83.8份<實施例6的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸三銨2份·氨基甲烷磺酸 2份·氫氧化鈉 0.2份·水83.8份<實施例7的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·丁二酸2份·?；撬?份·氫氧化鈉 1份·水84份<實施例8的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸二銨2份·L-谷氨酸 3份·氫氧化鋰 0.1份·水82.9份<實施例9的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸二銨2份·L-天冬氨酸3份·氫氧化鋰 0.1份·水82.9份<實施例10的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·2-丙醇4份·葡糖酸鈉 2份·牛磺酸2份·氨水28％ 0.3份·水79.7份<實施例11的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·焦磷酸2份·?；撬?份·氫氧化鈉 0.2份·氨水28％ 1份·水81.8份<實施例12的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·β-甘油磷酸二鈉(5水合物) 2份·牛磺酸3份·氨水28％ 0.3份·水82.7份
<對比實施例1-5>
將以下所示各組分混合，充分攪拌和溶解，然后用0.2μm孔徑的微過濾器(購自Fuji Photo Film Co.,Ltd)進行壓濾，制備用于對比實施例1-9中的墨水。使用這些墨水，按照與實施例1-4中同樣的方式在對應于r=1.72的Vop下進行評價。
所獲得的結果顯示在表2。
<對比實施例1的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·二甘醇 10份·2-丙醇 4份·氨水28％ 0.3份·水 83.7份<對比實施例2的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·二甘醇 10份·氫氧化鈉 0.2份·水 87.8份<對比實施例3的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·二甘醇 10份·氫氧化鋰 0.1份·水 87.9份<對比實施例4的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 3份·甘油 8份·二甘醇 5份·尿素 5份·N,N-雙(2-羥乙基)甘氨酸 1.5份·氫氧化鈉 0.25份
·水77.25份<對比實施例5的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)3份·甘油 10份·尿素 8份·N,N-雙(2-羥乙基)氨基乙烷磺酸 2.5份·氫氧化鈉 0.5份·水76份<實施例13-30和對比實施例6-14>
將以下所示各組分混合，充分攪拌和溶解，然后用0.2μm孔徑的微過濾器(購自Fuji Photo Film Co.,Ltd)進行壓濾，制備用于實施例13-30和對比實施例6-14中的墨水。此外，通過使用從以下所示各組分制得的顏料分散劑制備實施例26-30的顏料墨水。
<對比實施例13的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·DL-蘋果酸 2份·氨基磺酸 1份·氫氧化鈉 0.6份·氨水28％ 0.6份·水83.8份<實施例14的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·酒石酸鈉(二水合物)2份·氨基甲烷氨基磺酸 1份·氨水28％ 0.5份·水84.5份<實施例15的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·乳酸鈉50％水溶液 5份·?；撬?.5份·氨水28％ 1份·水81.5份<實施例16的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸三鈉(二水合物) 1.5份·?；撬?份·氨水28％ 0.3份·水85.2份<實施例17的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·乳酸鈉50％水溶液 2份·L-谷氨酸 2份·氫氧化鋰 0.02份·水83.98份<實施例18的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·二甘醇10份·檸檬酸二鈉2份·L-天冬氨酸2份·氫氧化鋰 0.2份·水83.98份<實施例19的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份
·二甘醇 10份·δ-葡糖酸內酯2份·牛磺酸 1份·氨水28％ 1份·水 84份<實施例20的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·二甘醇 10份·磷酸二鈉 2份·?；撬? 3份·氨水28％ 1份·水 82份<實施例21的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·二甘醇 10份·β-甘油磷酸二鈉鹽(5水合物) 2份·?；撬? 1份·氨水28％ 0.3份·水 84.7份<實施例22的墨水組合物>
·PROJET FAST YELLOW2(購自Zeneca) 3份·二甘醇 10份·檸檬酸三銨 2份·牛磺酸 1份·氫氧化鈉 0.2份·水 83.8份<實施例23的墨水組合物>
·PROJET FAST MAGENTA2(購自Zeneca) 3份·二甘醇 10份
·檸檬酸三銨2份·?；撬?份·氫氧化鋰 0.2份·水83.8份<實施例24的墨水組合物>
·PROJET FAST CYAN2(購自Zeneca) 4份·二甘醇10份·檸檬酸三銨2份·?；撬?份·氫氧化鈉 0.2份·水82.8份<實施例25的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)2份·甘油 5份·二甘醇5份·尿素 4份·2-丙醇3.5份·檸檬酸三銨2份·?；撬?份·氫氧化鈉 0.1份·硫酸銨0.1份·水77.3份-制備用于實施例26的墨水-<顏料分散體1的制備>苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚物(酸值116，平均分子量3700) 5份三乙醇胺 0.5份二甘醇5份水 69.5份以上各組分被混合和在水浴中加熱至70℃，以使樹脂組分充分溶解。然后將炭黑“MA-100”(PH3.5；可從Mitsubishi ChemicalIndustries Ltd.獲得)，15份，和2-丙醇，5份，加入到這一溶液中。在預先混合30分鐘后，讓該溶液在下列條件下進行分散處理分散機SAND GRINDER(購自Igarashi Kikai Co.,Ltd.)研磨介質鋯珠粒1毫米直徑研磨介質載量50％(體積)研磨時間3小時然后將以上溶液進行離心分散處理(12000轉/分，20分鐘)以除去大尺寸的顆粒。如此獲得的是顏料分散體1。
<墨水的制備>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。然后該混合物用3.0μm孔徑的膜濾器(購自Sumitomo Electric Industries,Ltd.)進行壓濾。如此獲得的是用于實施例27中的墨水。
·顏料分散體130份·二甘醇 10份·2-丙醇 2份·檸檬酸三銨 1份·?；撬?1份·氫氧化鈉 0.1份·水 54.9份-制備用于實施例27的墨水-<顏料分散體2的制備>
在1000mL水中充分混合300g市場上可買到的酸法炭黑“MA77”(PH3；可從Mitsubishi Chemical Corp.獲得)，然后將450g的次氯酸鈉(12％有效氯濃度)滴加到該溶液中，該混合物在100-105℃下攪拌10小時。如此獲得的淤漿用TOYO濾紙No.2(可以從AdvantestCorporation獲得)過濾，和顏料顆粒用水充分洗滌。這一濕顏料餅再次分散在3000ml的水中，該分散體用反滲透膜脫去離子，電導率變成0.2μs。這一顏料分散體(PH=8-10)進一步被濃縮到顏料濃度為10wt％。因此，將-COONa基團引入到炭黑的表面上，使之自分散。
<墨水的制備>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。然后該混合物用3.0μm孔徑的膜濾器(購自Sumitomo Electric Industries,Ltd.)進行壓濾。如此獲得的是用于實施例27中的墨水。
·顏料分散體2 30份·甘油 5份·三羥甲基丙烷 5份·乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名Acetylenol EH,Kawaken FineChemicals Co.,Ltd.)0.2份·檸檬酸三銨 2份·牛磺酸 1份·氫氧化鈉 0.1份·水 56.7份-制備用于實施例28的墨水-<顏料分散體3的制備>
苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值200，平均分子量7000)5.5份單乙醇胺 1.0份離子交換水67.5份二甘醇5.0份以上各組分被混合和在水浴中加熱至70℃，以使樹脂組分充分溶解。然后將20份C.I.Pigment Yellow 93和1.0份異丙醇加入到這一溶液中。在預先混合30分鐘后，讓該溶液在下列條件下進行分散處理分散機 SAND GRINDER研磨介質玻璃珠1毫米直徑研磨介質載量50％(體積)研磨時間3小時然后將以上溶液進行離心分散處理(12000轉/分，20分鐘)以除去粗的顆粒。如此獲得的是該顏料分散體3。
<墨水的制備>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于
·顏料分散體3 20份·甘油15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(可從Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.獲得)0.3份·檸檬酸三銨 2份·?；撬? 1份·氫氧化鈉 0.1份·水 51.6份-制備用于實施例29的墨水-(顏料分散體4的制備)苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值200，平均分子量7000)5.5份單乙醇胺1.0份離子交換水 67.5份二甘醇 5.0份以上各組分被混合和在水浴中加熱至70℃，以使樹脂組分充分溶解。然后將20份C.I.Pigment Red 122和1.0份異丙醇加入到這一溶液中。在預先混合30分鐘后，讓該溶液在下列條件下進行分散處理分散機SAND GRINDER研磨介質玻璃珠1毫米直徑研磨介質載量50％(體積)研磨時間3小時然后將以上溶液進行離心分散處理(12000轉/分，20分鐘)以除去粗的顆粒。如此獲得的是該顏料分散體4。
<墨水的制備>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于本發(fā)明中的實施例29的墨水。
·顏料分散體420份·甘油 15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(可從Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.獲得)0.3份·檸檬酸三銨 2份·?；撬? 1份·氫氧化鈉0.1份·水 51.6份-制備用于實施例30的墨水-<顏料分散體5的制備>
苯乙烯-丙烯酸共聚物(酸值200，平均分子量7000)5.5份單乙醇胺1.0份離子交換水 67.5份二甘醇 5.0份以上各組分被混合和在水浴中加熱至70℃，以使樹脂組分充分溶解。
然后將20份C.I.Pigment Blue 15:3和1.0份異丙醇加入到這一溶液中。在預先混合30分鐘后，讓該溶液在下列條件下進行分散處理分散機 SAND GRINDER研磨介質玻璃珠1毫米直徑研磨介質載量50％(體積)研磨時間3小時然后將以上溶液進行離心分散處理(12000轉/分，20分鐘)以除去粗的顆粒。如此獲得的是該顏料分散體5。
<墨水的制備>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是實施例30的墨水。
·顏料分散體520份·甘油 15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(可從Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.獲得)0.3份·檸檬酸三銨 2份·?；撬? 1份·氫氧化鈉0.1份·水 51.6份-制備用于對比實施例6-14的墨水-將以下所示各組分混合，充分攪拌和溶解，然后用0.2μm孔徑的微過濾器(購自Fuji Photo Film Co.,Ltd)進行壓濾，制備用于對比實施例6-14中的墨水。使用實施例26-30中的顏料分散體制備對比實施例10-14中的顏料墨水。
<對比實施例6的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca)3份·二甘醇10份·氫氧化鈉 0.2份·水86.8份<對比實施例7的墨水組合物>
·PROJET FAST MAGENTA2(購自Zeneca) 3份·二甘醇10份·氫氧化鋰 0.2份·水 86.8份<對比實施例8的墨水組合物>
·PROJET FAST CYAN2(購自Zeneca)4份·二甘醇 10份·氫氧化鈉 0.2份·水 85.8份<對比實施例9的墨水組合物>
·PROJET FAST BLACK2(購自Zeneca) 2份·甘油5份·二甘醇 5份·尿素0.1份·氫氧化鈉0.1份·硫酸銨 0.1份·水 82.8份<對比實施例10的墨水組合物>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于對比實施例10中的墨水。
·顏料分散體1 30份·二甘醇 10份·2-丙醇 2份·氫氧化鈉 0.1份·水 57.9份<對比實施例11的墨水組合物>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。然后該混合物用膜濾器(孔徑3.0μm，購自Sumitomo Electric Industries,Ltd.)進行壓濾。如此獲得的是用于對比實施例11中的墨水。
·顏料分散體2 30份·甘油5份·三羥甲基丙烷5份·乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(商品名Acetylenol EH,Kawaken FineChemicals Co.,Ltd.)0.2份
·氫氧化鈉 0.1份·水59.7份<制備用于對比實施例12的墨水>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于對比實施例12中的墨水。
·顏料分散體320份·甘油 15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)0.3份·氫氧化鈉 0.1份·水 54.6份<制備用于對比實施例13的墨水>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于對比實施例13中的墨水。
·顏料分散體420份·甘油 15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)0.3份·氫氧化鈉 0.1份·水54.6份<制備用于對比實施例14的墨水>
下列組分在燒杯中混合和在25℃下攪拌3小時。如此獲得的是用于對比實施例14中的墨水。
·顏料分散體520份·甘油 15份·二甘醇 10份·Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)0.3份·氫氧化鈉 0.1份·水54.6份評價2用實施例13-30和對比實施例6-14的墨水，評價如下。首先，通過使用每一種墨水和帶有指令型多重記錄頭的噴墨記錄裝置(購自Canon Inc.的BC-02)，以1.1μs(開)+3.0μs(關)+3.2μs(開)的脈沖寬度和6250Hz的工作頻率測定Vth(噴射墨水的閾電壓)，其中加熱器上的外保護層是由鉭和其氧化物組成和根據(jù)記錄信號施加熱能來噴射墨水。然后施加與r=1.39對應的Vop，進行墨水噴射，以及按照與評價1同樣的方式對每一種墨水評價噴射耐久性和在加熱器換熱面上的焦燒物。所獲得的結果顯示在表2。
-噴射耐久性-通過使用上述裝置和操作條件，用實施例13-30和對比實施例6-14的每一種墨水進行連續(xù)的噴射。
從記錄頭噴射出的1×106次噴發(fā)的墨滴被收集在容器中和用電子天平對容器稱重。在1×106次噴發(fā)中的平均墨滴重量是從重量的增加計算的。連續(xù)噴射進行總共1×108次噴發(fā)。該評價標準被分類如下，并且評價示于表3和4中。
A在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量是在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的90％或90％以上。
B在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量是在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的70％和低于90％。
C在9.9×107至1×108次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量低于在0至1×106次噴發(fā)過程中噴射出的墨滴的平均重量的70％。
D在1×108次噴發(fā)之前停止噴射。
(2)焦燒物的量已進行了上述噴射耐久性評價的記錄頭被拆卸，在光學顯微鏡(×400倍放大)下觀察噴嘴中的加熱器的表面。焦燒物的量通過使用以下標準來評價A很少觀察到焦燒物；B觀察到少量焦燒物；
C觀察到一定量的焦燒物；D觀察到大量的焦燒物。
本發(fā)明的優(yōu)點如上所述，本發(fā)明提供墨水，用于利用熱能的噴墨記錄中，它能夠通過減少加熱器上焦燒物的量來延長記錄頭的壽命，一種通過減少加熱器上焦燒物的量來延長記錄頭的壽命的方法，利用上述墨水進行噴墨打印的方法，和該墨水所用的噴墨記錄裝置。
表1實施例1-12的評價結果

Vth噴射的閾電壓(觀察的值)Vop工作電壓(操作的電壓)*1與以上相同表2對比實施例1-5的評價結果

Vth噴射的閾電壓(觀察的值)Vop工作電壓(操作的電壓)
表3實施例13-30的評價結果

Vth噴射的閾電壓(觀察的值)Vop工作電壓(操作的電壓)*1與以上相同表4對比實施例6-14的評價結果

Vth噴射的閾電壓(觀察的值)Vop工作電壓(操作的電壓)
權利要求
1．一種墨水，它包括(a)著色劑，(b)液體介質，(c)選自多磷酸，二羧酸，多氨基羧酸，醛糖酸，羥基羧酸，多元醇磷酸酯和它的鹽的化合物，和(d)具有氨基和/或氨基的鹽的酸類。
2．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，組分(c)的含量是在墨水總重量的0.005wt％到20wt％之間，和組分(d)的含量是在墨水總重量的0.005wt％到20wt％之間。
3．根據(jù)權利要求1或2的墨水，其特征為，組分(c)和組分(d)的重量比((c)∶(d))是在20∶1到1∶20之間。
4．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，組分(c)是銨鹽。
5．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，組分(d)是銨鹽。
6．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，羥基羧酸是檸檬酸和酒石酸中至少一種。
7．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，該醛糖酸是葡糖酸。
8．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，多元醇磷酸酯是選自α-甘油磷酸和β-甘油磷酸的至少一種。
9．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，組分(d)是選自酰胺基硫酸(即氨基磺酸)，氨基甲烷磺酸，?；撬?即2-氨基乙烷磺酸)，氨基甲酸，氨基乙酸，丙氨酸，和天冬氨酸，和谷氨酸中的至少一種。
10．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，該組分(d)是具有氨基和磺酸基或其鹽的酸類。
11．根據(jù)權利要求10的墨水，其特征為，該組分(d)是選自酰胺基硫酸(即氨基磺酸)，氨基甲烷磺酸和?；撬岬闹辽僖环N。
12．根據(jù)權利要求1-11中任何一項的墨水，其特征為，組分(a)是水溶性染料。
13．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，組分(a)是顏料。
14．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，該組分(b)含有水，水的含量占墨水總重量的35-96wt％。
15．根據(jù)權利要求1的墨水，其特征為，該墨水是噴墨打印墨水。
16．供包括記錄頭的噴墨記錄裝置用的墨水，該記錄頭裝有加熱器以便通過對墨水施加熱能從銳孔噴射出墨水和外表面保護層，后者含有金屬和金屬氧化物中的至少一種以保護加熱器，特征在于該墨水是權利要求15的墨水。
17．根據(jù)權利要求16的墨水，其特征為，該金屬是鉭和該金屬氧化物是鉭的氧化物。
18．用于減少噴墨打印機的記錄頭的加熱器加熱面上焦燒物的方法，該加熱器被設置來對記錄頭中的墨水施加熱能以使墨水從記錄頭中的銳孔噴射出來，和加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外保護層，該方法包括使用權利要求15的墨水作為墨水的步驟。
19．根據(jù)權利要求18的方法，其特征為，該金屬是鉭和該金屬氧化物是鉭的氧化物。
20．根據(jù)權利要求18或19的方法，其特征為，施加于加熱器以噴射出墨水的能量(Eop)滿足以下關系式1.10≤Eop/Eth≤1.90其中Eth是從記錄頭中噴射出墨水所需要的最低能量。
21．噴墨記錄方法，它包括對加熱器施加熱能使墨水從銳孔中噴射出的步驟，其中墨水是權利要求15的墨水。
22．噴墨記錄裝置，它具有含有墨水的墨水盒，帶有加熱器對來自墨水盒的在墨水流路中的墨水施加熱能的噴墨記錄頭，和根據(jù)記錄信息對加熱器施加脈沖電信號的機構，其中該加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外表面保護層，和該墨水是權利要求15的墨水。
23．根據(jù)權利要求22的噴墨記錄裝置，其特征為，該金屬是鉭和該金屬氧化物是鉭的氧化物。
24．根據(jù)權利要求22或23的噴墨記錄裝置，其特征為，施加于加熱器以噴射出墨水的能量(Eop)滿足以下關系式1.10≤Eop/Eth≤1.90其中Eth是從記錄頭中噴射出墨水所需要的最低能量。
25．記錄器，它包括墨水盒和具有對來自墨水盒的在墨水流路中的墨水施加熱能的加熱器的噴墨記錄頭，其中該加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外表面保護層，和該墨水是權利要求15的墨水。
26．根據(jù)權利要求25的記錄器，其特征為，該金屬是鉭和該金屬氧化物是鉭的氧化物。
27．延長用于包括一個對墨水施加熱能從銳孔噴射出墨水的步驟的噴墨記錄方法中的記錄頭的壽命的方法，該記錄頭具有加熱器為墨水提供熱能，其中該加熱器具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外表面保護層，和該墨水是權利要求15的墨水。
28．根據(jù)權利要求27的方法，其特征為，該金屬是鉭和該金屬氧化物是鉭的氧化物。
29．根據(jù)權利要求27或28的方法，其特征為，施加于加熱器以噴射出墨水的能量(Eop)滿足以下關系式1.10≤Eop/Eth≤1.90其中Eth是從記錄頭中噴射出墨水所需要的最低能量。
全文摘要
用于噴墨記錄的墨水,它包括(a)著色劑,(b)液體介質,和(c)選自多磷酸,二羧酸,多氨基羧酸,醛糖酸,羥基羧酸,多元醇磷酸酯和其鹽的至少一種化合物,和(d)具有氨基和/或其鹽的酸類,它的用途在于減少具有含有金屬和金屬氧化物中至少一種的外保護層的噴墨頭加熱器的焦燒物。
文檔編號B41J2/14GK1320667SQ011171
公開日2001年11月7日 申請日期2001年4月26日 優(yōu)先權日2000年4月26日
發(fā)明者葛城隆司, 鹽谷真 申請人:佳能株式會社