專利名稱：打印設(shè)備和記錄溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印設(shè)備，該打印設(shè)備通過墨水和稀釋溶液的定量混合，將所得到的混合溶液噴射到記錄介質(zhì)上以實(shí)現(xiàn)有效的記錄；還涉及一種打印設(shè)備專用的記錄溶液。更具體地說，本發(fā)明涉及一種打印設(shè)備，其中稀釋溶液里包含有機(jī)溶液或非水溶性樹脂的含水分散物(dis persion)，以增進(jìn)墨水的定影性能和噴射穩(wěn)定性，防止圖象印漬。
近來，計(jì)算機(jī)文件制備即桌面出版系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，特別是在辦公室里更是如此。不僅要有文字或圖形，而且與文字和圖形一起還有能與照片相媲美的彩色逼真的圖象輸出的要求亦正在增長。
有一種稱為請求型的打印設(shè)備，在這種設(shè)備中印墨液滴只有在需要打印期間的時候才響應(yīng)記錄信號噴出以在記錄介質(zhì)例如膠片上進(jìn)行記錄。這種設(shè)備也開始廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗兄跍p小尺寸和費(fèi)用。
同時，放出印墨液滴的各種方法也被提出，使用壓電元件的方法或采用加熱元件的方法是最流行的。前一種方法是通過壓電元件的形變來施壓，而后一種是通過加熱元件對墨水加熱和沸騰產(chǎn)生氣泡以放出印墨。
再有，研究人員還提出了各種不同的通過請求式打印設(shè)備放出印墨液滴來再生中間色調(diào)的方法。第一種方法是使加到壓電元件或加熱元件上的電壓或電脈沖脈沖寬度變化，以控制噴射液滴的大小，使代表色調(diào)的打印點(diǎn)的直經(jīng)變化。在上述請求式打印設(shè)備中，每一個電脈沖噴射一個液滴。
在上述的第一方法中，如果加在壓電元件或加熱元件上的電壓或脈沖寬度過低，則印墨就停止噴射。因此，最小液滴的直徑有局限性，而它能代表的色度層次是有限的，它極難表達(dá)低濃度。這樣，這個方法就不適用輸出自然圖象。
第二種方法是由4*4個點(diǎn)陣組成象素而不改變點(diǎn)的直徑，在點(diǎn)陣基礎(chǔ)上用所謂濺落(dither)的方法表示色調(diào)的層次。
第二種方法中如果由4*4點(diǎn)陣代表每一個象素，則濃度可以由17級色調(diào)代表。然而，如果以和第一種方法相同的點(diǎn)濃度來打印的話，分辯率降低到原來的四分之一，僅得到粗糙的打印結(jié)果。所以第二種方法也是不適用于打印出自然的畫像。
本發(fā)明提出一種打印設(shè)備，當(dāng)放出墨水時墨水和稀釋溶液混合以使噴射印墨液滴的濃度變化，以控制打印點(diǎn)的濃度，打印出自然的圖像而不損失分辨率。在打印設(shè)備中，用表面活化劑混合或不混合水來作為稀釋液體。
近來，越來越高地要求在打印設(shè)備中抑制印漬和改善圖象中印墨的定影能力和出液穩(wěn)定性。這樣的要求在打印設(shè)備使用如上述的稀釋液，即不混和或混和有表面活化劑的水的情況下難以得到滿足。
特別是，如果使用混有表面活化劑的水作為稀釋液，在打印普通紙張時會產(chǎn)生模糊的、不規(guī)則的印漬，即使所用稀釋液對記錄介質(zhì)的滲透性能極優(yōu)良(如打印紙)，以增強(qiáng)定影力，也往往會降低圖象的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是提供一種打印設(shè)備使打印圖象防止印漬，印墨定影在圖象上，以及更進(jìn)一步改善打印設(shè)備的噴墨穩(wěn)定性。
本發(fā)明者為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)進(jìn)行了大量研究，并發(fā)現(xiàn)，使用含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑的稀釋液，使改善印墨定影力和抑制圖象中的印漬成為可能，同樣可進(jìn)一步改善打印設(shè)備的出液穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種打印設(shè)備，其中一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，其中稀釋液體中至少包含一種水溶性有機(jī)溶液。
本發(fā)明還提供了一種用于打印設(shè)備的記錄液，其中，一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，稀釋液中至少含有一種水溶性有機(jī)溶劑。
在本發(fā)明的打印設(shè)備或記錄液中，水溶性有機(jī)溶劑的含量在稀釋液中最好不少于1個重量百分率(wt％)。
水溶性有機(jī)溶劑可以以低乙醇列舉，如甲基乙醇，乙基乙醇，n-丙基乙醇或n-丁基乙醇；乙醇胺如單乙醇胺，二乙醇胺或三乙醇胺；乙基酮，如丙酮或丁酮甲基乙基酮；胺，如二甲基酰胺，或二羥甲基丙酮酰胺；醚，如二噁烷，烯屬烴；乙二醇，如乙烯乙二醇，丙烯乙二醇，丁烯乙二醇，三乙烯乙二醇，或硫二乙二醇；聚烯屬乙二醇；如聚乙烯乙二醇，或聚丙烯乙二醇；多羥乙醇的低烷基乙醚，如乙烯乙二醇二甲基乙醚或二乙烯乙二醇單甲基乙醚，和丙三醇。
同樣，作為我們不懈努力研究的成果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如果水溶性有機(jī)溶劑含有脂族單羥基乙醇，稀釋液對記錄介質(zhì)如打印紙的滲透性就能改善，或能改善打印圖象的干燥性能。
也就是說，根據(jù)本發(fā)明在打印設(shè)備或記錄液中，水溶性有機(jī)溶劑中可能含有脂族單羥基乙醇。最好是脂族單羥基乙醇，乙基乙醇，異丙基乙醇和n-丁基乙醇。而它們中，異丙基乙醇比起其他的乙醇呈現(xiàn)適度的干燥性，發(fā)散異味少和能夠提高形成印點(diǎn)的性能。
而且，作為不懈努力研究的結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如果多羥基乙醇或它的衍生物包含在水溶性有機(jī)溶劑中，可以防止打印設(shè)備阻塞和改善稀釋液的保存性能。
也就是說，按照本發(fā)明在打印設(shè)備或記錄液中，多羥基乙醇或它的衍生物可以包含在水溶性有機(jī)溶劑中。在多羥基乙醇的衍生物中，多羥基乙醇的烷基乙醚衍生物是吸水性的高溶的溶劑，在防止打印機(jī)阻塞方面是很有效的。另外，二乙烯乙醇和丙三醇在改善稀釋液的保存方面是很有效的，因此這些化合物被證實(shí)是印墨染料的最佳溶劑并在降低水的冰點(diǎn)有作用。
按照本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，表面活化劑，粘度調(diào)解劑，減泡劑，防腐劑或PH值調(diào)節(jié)劑中的至少一種可以包含在稀釋液中。
表面活化劑可以列舉出陰離子表面活性劑，如烷基硫酸鹽或烷基乙醚硫酸鹽，聚氧乙烯烷基乙醚或聚氧乙烯酯酸酯類。這些表面活化劑根據(jù)用法和應(yīng)用要求適當(dāng)使用。表面活化劑添加量根據(jù)稀釋液總重量應(yīng)在0.01到50重量百分率，這取決于稀釋液和表面活性劑的結(jié)構(gòu)。PH調(diào)節(jié)劑可以適當(dāng)選用使PH值相當(dāng)于7.0到11。印墨的PH值影響它接觸的部分，也就是說，印墨自身的穩(wěn)定性。用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH值到所要的上述范圍。
同樣地，作為我們不懈努力的成果，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，如果非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成分散劑作為稀釋液，就可能改善印墨的定影性能和在圖象中抑制印漬，也在打印裝置中改善放出墨水的穩(wěn)定性。
這樣，按照本發(fā)明，打印機(jī)中一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液被噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，其中稀釋液包含非水溶性有機(jī)溶劑或由水溶性樹脂組成的分散劑。
按照本發(fā)明，也提供用于打印裝置中的稀釋液，其中一定量的印墨和一定量的稀釋液混在一起，所得到的混合液被噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，其中，稀釋液包含非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的分散劑。
根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，分散劑最好包含一種表面活性劑。
根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，最好包含脂酸丙三酸醇酯類作為非水溶性有機(jī)溶劑。
根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，在稀釋液中的非水溶性樹脂最好包含活性O(shè)H基(OH-group)的樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，一種樹脂在記錄介質(zhì)上形成薄膜后，樹脂呈現(xiàn)出透明，且具有鉛筆的硬度，如同根據(jù)JISK5400做的鉛筆刻劃力量試驗(yàn)中描述的，不小于B，這種樹脂可以包含在稀釋液里的非水溶性樹脂中。
根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備和記錄中，一種交聯(lián)劑也可以包含在稀釋液中，它對含有水和非水溶性樹脂的稀釋液不起化學(xué)作用。
交聯(lián)劑最好用二乙醛，它的衍生物或異氰酸鹽衍生物有一保護(hù)的反應(yīng)性基。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在打印設(shè)備或記錄液中，一種紫外線吸收劑或熒光增白劑也可以包含在稀釋液中，印墨也可以是油性染料。
根據(jù)本發(fā)明，另外提供一種打印裝置，其中一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，其中稀釋液至少含有水溶性有機(jī)溶劑。
如果水溶性有機(jī)溶劑包含有脂族單羥乙醇，則圖象定影力即印墨定影力可改善，因?yàn)橹鍐瘟u基乙醇具有提供均勻的印漬和增強(qiáng)送到記錄紙上混合液的蒸發(fā)能力和滲透能力的功能。
如果水溶性有機(jī)溶劑包含有脂族單羥基乙醇，特別是多羥基乙醇的烷基乙醚衍生物，則打印設(shè)備的阻塞狀態(tài)可能解決，因?yàn)橥榛颐蜒苌锸且环N吸水的高溶的溶劑。如果水溶性有機(jī)溶劑含有二乙烯乙二醇或丙三醇，是印墨染料極好溶劑，并通過降低水的冰點(diǎn)，改進(jìn)稀釋液的保存性。
在本發(fā)明的打印設(shè)備中，稀釋液含有非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的分散劑，使抑制印漬和改善圖象中印墨定影性能以及打印設(shè)備中的釋放穩(wěn)定性成為可能。
如果在非水溶性樹脂中有一種樹脂含有活性O(shè)H基被包含在稀釋液中，由混合液形成的圖象上產(chǎn)生交聯(lián)，則可改進(jìn)圖象的防水性和抗摩擦性。
如果在稀釋液中包含交聯(lián)劑，促使通過混合液在形成的圖象上樹脂交聯(lián)，從而進(jìn)一步改進(jìn)了所形成的圖象的防水性和抗摩擦性。


圖1是一橫剖視圖，表示出本發(fā)明打印設(shè)備的主體部分。
圖2是一橫剖視圖，表示出本發(fā)明設(shè)備的小孔板的主體放大圖。
圖3是一平面簡圖，表示圖1中打印設(shè)備的小孔扳的主體放大圖。
圖4是一橫剖視圖，順序表示圖1所示打印設(shè)備的操作和小孔板中彎月液面正在形成的狀態(tài)。
圖5是一橫剖視簡圖，順序地表示圖1所示打印機(jī)的操作和第二彎月面碰到了第一個彎月面。
圖6是一橫剖視簡圖，順序表示圖1所示打印機(jī)的操作，并表示第二彎月液面已經(jīng)后退并與第一液體分開。
圖7是一橫剖視簡圖，順序表示圖1所示打印機(jī)的操作，并表示混合液在噴咀中已形成的狀態(tài)。
圖8是一橫剖視簡圖，順序表示圖1所示打印機(jī)的操作，并表示混合液已經(jīng)噴射的狀態(tài)。
本發(fā)明現(xiàn)在根據(jù)基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)先實(shí)施例來解釋。
首先，解釋本實(shí)施例的打印設(shè)備。本實(shí)施例的打印設(shè)備是一請術(shù)式(on-dema nd)打印設(shè)備或者叫作載液噴射打印機(jī)，其中印墨和稀釋液分別供給定量一邊和噴墨一邊，混合印墨和稀釋液后噴到記錄紙上及其他類似記錄介質(zhì)上。在本實(shí)施例中，一個壓敏元件(如壓電元件)用作印墨或稀釋液的定量手段。
本實(shí)施例的打印設(shè)備由一個帶噴咀的小孔板、裝第一液體2的第一液體貯液罐4、裝第二液體5的第二貯液罐5組成，如圖1所示。
小孔板1有一層狀結(jié)構(gòu)，包括第一層板11、第二層板12和第三層板13。第三層板如圖2所示沿厚度方向夾在第一層板11和第二層板12中間。
第一層板11更正確地說是層板的表面1a是由第二供給口21，22形成的，也就是說，層板的另一表面16是由噴咀23形成以噴出通過第一和第二口21，22供給的兩種液體組成的混合液。
第三層板13裝在第一層板11和第二層板12之間。這第三層板13有一干薄膜保護(hù)層和有一沿層板內(nèi)表面伸展的溝道24。溝道24連結(jié)第一和第二供給口21，22和噴咀23。
所形成的噴咀23與第一供給口21配準(zhǔn)，作為園形通孔其直徑大于第一供給口21的直徑。雖然噴咀23直徑最好大于第一噴咀21的直徑，但也可以與第一噴咀21的直徑相等。同樣第一和第二供給口21，22，噴咀23也可以是橢園形或矩形，而不是園形。
如圖3所示，溝道24從第二供給口22起呈錐形，它并不配準(zhǔn)噴咀23但向著噴咀23，噴咀23的直徑亦可以相同。
下面說明一下第一和第二貯液制度4和5，它們連接小孔板1。
貯液罐4是一個有實(shí)質(zhì)上是匣狀空心(hollow)部份6的容器，如圖1所示?？招牟糠?的上表面由與小孔板1的第一供給口21相通的開口6a確定。
第二貯液罐5也是一個有實(shí)質(zhì)上是匣狀空心部份7的容器，空心部份7的上表面由第二供給口22相通的開口7a確定。
第一貯液罐4有一底6b對著貯液罐4的空心部份6的開口6a。底6b由與空心部份6相通的通孔8形成，通孔8也與外面相通。第二貯液罐5也有一個底7b對著開口7a。底7b由與空心部份6和外界部相通的通孔9形成。
這樣，本實(shí)施例的打印設(shè)備中通孔8、空心部份6和第一供給口21相互貫通組成一通孔，灌上稀釋液作為第一溶液2。同樣，通孔9，空心部份7，第二供給口22和溝道24相互貫通組成一通孔，灌上印墨作為第二溶液3。
第一和第二貯液罐4，5分別裝有壓電元件31，32。這些壓電元件31，32被電信號所變形，因而改變貯液罐4和5中的壓力。
按本實(shí)施例中的打印設(shè)備，使用壓電元件31，32，則含在混合液中的第二液體3的混合比即印墨濃度可以通過調(diào)節(jié)供給到元件31，32的電脈沖來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。
為了用上述打印裝置打印，第二液體3即從第二供給口來的印墨是在毛細(xì)觀象下灌入溝槽24的，在溝槽24的末端24a形成第二彎月面M2。同時供自第一供給口21的第一液體(即稀釋液體)形成第一彎月液面，是通過毛細(xì)現(xiàn)象在第一供給口21的末端21a處形成的，如圖1所示。
然后電壓脈沖施加到壓電元件32上，壓電元件裝在灌著第二液體3的第二貯液罐5上，施加一壓力到第二貯液罐5上以提高空心部份7的壓力和溝槽24中的壓力P2。這樣，第二液體3的第二彎月面M2移向噴咀23，起到混合腔的作用并將第二液體3擠進(jìn)噴咀23中去。這時，第二液體3的擠出量受屬于第二貯液罐5的壓電元件32受到的壓力值控制，以及由供給到壓電元件32的壓電脈沖的電壓值或脈沖寬度控制。
通過調(diào)整壓力P2的上升量和上升持續(xù)時間，第二彎月面M2與噴咀32內(nèi)的第一液體2的第一彎月面M1接觸，這樣的結(jié)果，在噴咀23中產(chǎn)生了由第一液體2和第二液體3的組成的混合液體10。
施加到裝在第二貯液罐5中的壓電元件32上的電脈沖復(fù)位到原來的值。如果在溝槽24中的第二液體3的壓力沒有上升的話，第二液體3的第二彎月面M2出現(xiàn)在與第一液體2的第一彎月面M1非接觸的位置，它是穩(wěn)定的。這樣第二彎月面M1后退到溝槽24，離開第一液體2，最終形成在溝槽24的末端24a處，如圖6所示。混合液10有中等的濃度在噴咀23中形成，如圖7所示。
通過進(jìn)一步增加第二液體3中的壓力P2的上升量和上升持續(xù)時間亦即施加在壓電元件32上的電壓值或電壓脈沖的脈沖寬度，則混合液10中的第二液體3的混合比即印墨的濃度可以增加。那就是說，產(chǎn)生的混合液10的混合比(即印墨濃度)是由壓力P2的上升量和上升持續(xù)時間調(diào)整的，即由施加在壓電元件32上的電壓脈沖的電壓值或脈沖寬度調(diào)整的。
然后，電脈沖施加到壓電元件31上，壓電元件裝在灌有第一液體2的第一貯液罐4上，對第一貯液罐4施加壓力，以提高第一供給口21中的空心部份6的壓力和壓力P1。這使混合液10移向噴咀23。如果現(xiàn)在第一供給口21中的壓力P1，即第一液體2的壓力增加了，則混合液10通過噴咀23噴射到大氣中，如圖8所示，以便沉積在記錄紙上(未畫出)，作為記錄介質(zhì)面向噴咀23。第一彎月面M1是在盛有第一液體2的第一供給口21中最新形成的。在打印裝置中，作為受壓力影響的壓力脈沖，每一個電脈沖使混合液的液滴噴射一滴。
以上描述的打印設(shè)備的操作程序僅僅是一個范例，而每一操作步驟的計(jì)時或狀態(tài)，如混合液形狀或灌操作，隨結(jié)構(gòu)因素諸如供給口或噴咀的尺寸，隨物理因素，諸如印墨或稀釋液的粘度或表面張力或操作條件，諸如噴射頻率等而變化的。
在上面的打印設(shè)備中，通過調(diào)整作為印墨的第二液體3的壓力P2的上升量和上升持續(xù)時間，即施加于壓電元件32的電壓脈沖的電壓值或脈沖寬度，以調(diào)節(jié)混合液10中含有的第二液體3的混合比即印墨濃度，色調(diào)層次就顯現(xiàn)出來了。
雖然上面描述的是打印設(shè)備應(yīng)用了壓電元件以計(jì)量印墨或稀釋液，本發(fā)明也在打印設(shè)備上用到熱元件來達(dá)到此目的。
圖象記錄用了各種不同的稀釋液和上述打印設(shè)備，以調(diào)整圖象的特性。試驗(yàn)例1在本試驗(yàn)例中，印墨的定影性能，印漬現(xiàn)象和在出液時間內(nèi)噴射的穩(wěn)定性，在使用至少包含水溶性有機(jī)溶劑的印墨形成圖象中都進(jìn)行了檢驗(yàn)。
首先，準(zhǔn)備了稀釋液，即稀釋液樣品1到3其成份列在下面表1中，僅含水的稀釋液準(zhǔn)備作為對照樣品。表面活化劑用的陰離子表面活化劑由日本第一工業(yè)制藥有限公司生產(chǎn)和銷售，商品名PEG400。
表1
然后準(zhǔn)備印墨。從打印設(shè)備的印墨匣(由HULETT PACKARD有限公司生產(chǎn)，商品名為DESKJET 1200C)中取出相應(yīng)的黃色(Y)，深紅色(M)，和蘭綠色(C)，作為印墨樣品1。然后，從打印設(shè)備的印墨匣(由EPSON有限公司生產(chǎn)，商品名為MJ-700V2C)中取出相應(yīng)的顏色Y，M和C作為印墨樣品2。
用發(fā)明樣品1到13和參照樣品作為稀釋液，也用樣品1和2作為印墨，用上述打印設(shè)備打出上述顏色的圖象以檢驗(yàn)印墨的定影性能，印漬現(xiàn)象和在出液期噴射的穩(wěn)定性。
印墨定影性能用市售復(fù)印紙上打印字母作為圖象來檢查，在預(yù)設(shè)的時間間隔中用同樣的復(fù)印紙摩擦打印的字母，測量直到由混合液構(gòu)成的字母完全消失，紙張不再有臟為止所用的時間。如果混合液的干燥性能和對記錄紙的滲透性能是理想的話，則這段時間就會短些。上述時間如在15秒內(nèi)，15到30秒，和長于30秒將結(jié)果分別表示為○，△和×。
檢查印漬現(xiàn)象是用肉眼觀察和用放大率超過100的顯微鏡觀察打印字母的點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，如果由于紙張纖維的原因沒有印漬發(fā)生而點(diǎn)已經(jīng)在紙上形成，或如果由于紙張纖維的原因印漬現(xiàn)象發(fā)生了以及如果印漬發(fā)生在相當(dāng)大的范圍，點(diǎn)變得不能辨認(rèn)，相應(yīng)地用○，△和×代表。
噴射穩(wěn)定性用除了用上述打印機(jī)打印字母外連續(xù)不斷打印出圖案花樣來檢查，以檢查如打印混亂和不出液等打印故障。檢查結(jié)果中，如果沒有打印故障，如果在連續(xù)出液的過程中時不時發(fā)生打印故障和如果打印故障從一開始就嚴(yán)重發(fā)生，相應(yīng)地用○，△和×來代表。
試驗(yàn)結(jié)果示于表2和表3，分別表示用印墨樣品1和用印墨樣品2的測試結(jié)果。
表2
表3
在上述表2中，對用相應(yīng)的印墨和相應(yīng)的稀釋液打印的圖象的評價結(jié)果以及考慮到稀釋液的可保存性的總評價也給了出來?？傇u價給出分四個等級，◎，○，△和×分別表示滿意的圖象和稀釋液的良好保存性，滿意的圖象和稀釋液較差的保存性，實(shí)際上可接受的圖象和實(shí)際上不能接受的圖象。
從表1，2和3的結(jié)果看，如果發(fā)明樣品1至13的稀釋液中含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑要比參照樣品中僅含水的稀釋液要好，在不考慮印墨型號時，在相應(yīng)幾項(xiàng)特性中更能產(chǎn)生滿意的圖象，而且在出液的時間里噴射穩(wěn)定性也是滿意的。雖然從表2和3看，用發(fā)明樣品的稀釋液和參照樣品的稀釋液的結(jié)果相似，但發(fā)明樣品的稀釋液更合乎實(shí)際要求這點(diǎn)是肯定的。
從表1，表2和3的結(jié)果看，在發(fā)明樣品2，4，9，10和12的稀釋液中包含相對較少的水溶性有機(jī)溶劑，水溶性有機(jī)溶劑的作用是小的，試驗(yàn)結(jié)果也是一致的，印墨的定影性能，出液穩(wěn)定性顯得沒有什么問題，只是輕微的不足。在發(fā)明樣品9中，打印設(shè)備的已出現(xiàn)的阻塞狀態(tài)已經(jīng)解決。另一方面，在發(fā)明樣品5，6，7，8，11和13的稀釋液中，其中水溶性有機(jī)溶劑含量中等適度，水溶性有機(jī)溶劑的作用是大的，圖象特性以及出液穩(wěn)定性通常是滿意的。
發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，如果稀釋液中僅含有水溶性有機(jī)溶劑(如在發(fā)明樣品1和3中那樣)，或者揮發(fā)性極高(如在發(fā)明樣品1中那樣)，那么特性上被證實(shí)稍有不足。
這樣，發(fā)現(xiàn)稀釋液中水溶性有機(jī)溶劑的成份應(yīng)在5到10重量百分率左右合適。如果單羥基乙醇用作水溶性有機(jī)溶劑，稀釋液的高揮發(fā)性削弱了它的可保存性。如果多羥基乙醇或它的衍生物用作水溶性有機(jī)溶劑，則稀釋液的干燥性能降低，如果水溶性有機(jī)溶劑用量超過50重量百分率的話，這損害到印墨的定影特性。
這就是說，如果本實(shí)施例的打印設(shè)備的稀釋液中含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑且水溶性有機(jī)溶劑中包含適量的脂族單羥基乙醇，則圖象定影特性(即印墨定影特性)得到改進(jìn)，不會出現(xiàn)圖象質(zhì)量下降，因?yàn)橹鍐瘟u基乙醇保證了印漬的均勻性和改善了混合液對記錄紙的滲透性和它的蒸發(fā)能力，這保證了高質(zhì)量的圖象。
如果水溶性有機(jī)溶劑中含有適量的多羥基乙醇，特別是多羥基乙醇的烷基乙醚衍生物，則可解決打印設(shè)備的阻塞和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖象，因?yàn)橥榛颐蜒苌锸俏鼭裥愿呷苄匀軇?。如果水溶性有機(jī)溶劑中含有二乙烯乙二醇和丙三醇，則稀釋液的可保存性得到改善，高質(zhì)量的圖象也能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@些是印墨染料優(yōu)良的溶劑并有效地降低水的冰點(diǎn)。
應(yīng)該指出在上述試驗(yàn)例中的發(fā)明樣品中使用含有至少一種粘度調(diào)節(jié)劑，減泡劑，防腐劑和pH調(diào)節(jié)劑會得到相似的效果。
試驗(yàn)例2在本試驗(yàn)例中，是在使用含有非水溶性有機(jī)溶劑的稀釋液或含有水和非水溶性樹脂組成的稀釋液制作圖象的情況下檢查印墨的定影特性，印漬現(xiàn)象和出液穩(wěn)定性的。
首先，準(zhǔn)備稀釋液。100份脂族三甘油酯，它是水溶性有機(jī)溶劑，由RIKEN VIT AMIN有限公司制造，商品名是Richemal，準(zhǔn)備作為發(fā)明樣品14。
1份丁縮醛，它是非水溶性樹脂，含有一個活性O(shè)H基(由SEKISUI化學(xué)有限公司制造，商品名是KX-5)，60份水和2份非離子表面活化劑(由第一工業(yè)有限公司制造，商品名PEG400)用均質(zhì)器混合10小時，以生成分散劑，作為發(fā)明樣品15。
1份40重量百分率乙二醇含水溶液作為交聯(lián)劑和1份HCl的IN含水溶液加到100份發(fā)明樣品15分散劑中作為發(fā)明樣品16。
此外，9份異氰酸鹽(由日本第一制藥有限公司制造，商品名Elastron BN-11)作為交聯(lián)劑，加到60份商店能買到的聚氨基甲酸酯的含水分散物(由DAIICHI KOGYO SEIY AKU有限公司制造，商品名為Superflex 110)作為分散劑中去，構(gòu)成發(fā)明樣品17。
另外，100份能在商店買到的多酯類分散物(由TOYOBO有限公司制造，商品名為Byronal MD-1200)作為分散劑，準(zhǔn)備作為發(fā)明樣品18。
在本試驗(yàn)例中，僅由水組成的稀釋液準(zhǔn)備作為對照樣品。
然后準(zhǔn)備印墨。特別地，形成的Basic Blue 3加到鈉十二烷基硫酸鹽中，備作油性染料，10份油性染料與90份丙酮混合作印墨樣品3。
然后，用發(fā)明樣品14至18，以及對照樣品作為稀釋液，再用印墨樣品3作為印墨，制出圖像，如實(shí)驗(yàn)例1。檢查圖象的印墨定影特性，印漬現(xiàn)象和在出液時間出液的穩(wěn)定性，方法同實(shí)驗(yàn)例1。綜合的評價也被給出，同時，印墨顏色僅是蘭綠色。結(jié)論見表4。
表4
從表4看出，如果發(fā)明樣品14至18的稀釋液中含有由水和非水溶性樹脂組成的分散劑，圖象的特性要好于使用僅含水的常規(guī)稀釋液，與此同時，出液時間內(nèi)出液穩(wěn)定性也得到改善。雖然從表4看，使用發(fā)明樣品的稀釋液與使用參照樣品的稀釋液獲得的結(jié)果相似，但使用發(fā)明樣品的稀釋液事實(shí)上更理想這點(diǎn)是無疑的。
還從表4結(jié)果看到，使用僅含非水溶性有機(jī)溶劑的發(fā)明樣品14或僅含分散劑的發(fā)明樣品15和18，則印墨定影特性和出液穩(wěn)定性顯得并無實(shí)際問題，不過僅有輕微的不足。
發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)，使用混有交聯(lián)劑的稀釋液的發(fā)明樣本16和17，其中圖象上出現(xiàn)交聯(lián)，制出的圖象定影特性和耐久性得到了提高，并進(jìn)一步防止了印漬。已確認(rèn)，改進(jìn)的印墨定影特性也意味著改進(jìn)了的抗摩擦特性，即交聯(lián)作用導(dǎo)致改進(jìn)了的抗摩擦特性。
因此，如果含有非水溶性有機(jī)溶劑或含有水或非水溶性樹脂的分散劑的稀釋液被使用于本實(shí)施例的打印設(shè)備中，則圖象中印墨定影特性的提高，印漬的抑制就能達(dá)到，同時在打印設(shè)備中出液穩(wěn)定性有了保證，這樣確保了高質(zhì)量的圖象。
如果在非水溶性樹脂中的有活性O(shè)H基的樹脂包含在非水溶性樹脂中，則樹脂的交聯(lián)作用產(chǎn)生，進(jìn)一步改善所形成圖象的防水性和抗摩擦特性。
如果在本發(fā)明例中使用含有紫外線吸收劑或熒光增白劑的稀釋液，在上面實(shí)驗(yàn)例中已討論，也得到相似的結(jié)果。
本發(fā)明中，在打印設(shè)備中，印墨和稀釋液以預(yù)設(shè)的量混合在一起，所得到混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，稀釋液含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑。
如果水溶性有機(jī)溶劑中含有多羥基乙醇，特別是多羥基乙醇的烷基乙醚衍生物，則打印設(shè)備的阻塞狀態(tài)就能解決，高質(zhì)量的圖象就能制出，因?yàn)橥榛颐蜒苌锸俏呷苄匀軇Ｈ绻苄杂袡C(jī)溶劑中含有二乙烯乙二醇或丙三醇，它是印墨的良好溶劑。另外，由于溶液有降低水的冰點(diǎn)作用，改善了稀釋液的可保存性，這樣實(shí)現(xiàn)了圖象的高質(zhì)量。
在本發(fā)明的打印設(shè)備中，如果稀釋液含有非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的分散劑，就能達(dá)到改善印墨定影特性，在圖象中抑制印漬和改善打印設(shè)備中出液穩(wěn)定性，這樣就能制成高質(zhì)量的圖象。
如果將含有活性O(shè)H基的樹脂作為非水溶性樹脂，則混合液在圖畫中形成交聯(lián)現(xiàn)象，這改善了形成圖象的防水性能和抗摩擦性能。
如果稀釋液中含有交聯(lián)劑，由混合液在圖象形成的交聯(lián)增進(jìn)，以進(jìn)一步改善防水性和抗摩擦特性。
權(quán)利要求
1.一種打印設(shè)備，其中一定量的印墨和一定量的稀釋混合在一起，所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，所作的改進(jìn)在于所述稀釋液包含至少一種水溶性有機(jī)溶劑。
2.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中稀釋液中包含水。
3.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中在稀釋液中的水溶性有機(jī)溶劑用量不少于1個重量百分比(1wt％)。
4.如權(quán)利要求1中所述的+打印設(shè)備，其中包含有脂族單羥基乙醇作為水溶性有機(jī)溶劑。
5.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中脂族單羥基乙醇是異丙基乙醇。
6.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中包含有多羥基乙醇或它的衍生物作為水溶性有機(jī)溶劑。
7.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中至少二種或多于二種脂族單羥基乙醇，多羥基乙醇和多羥基乙醇的衍生物被包含在內(nèi)作為水溶性有機(jī)溶劑。
8.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中表面活化劑，粘度調(diào)節(jié)劑，減泡劑，防腐劑和PH值調(diào)節(jié)劑中至少一種包含在稀釋液中。
9.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中印墨或稀釋液的計(jì)量是通過施加壓力做到的，壓力是由盛印墨和稀釋液的貯液罐上的壓電元件的變形產(chǎn)生的，以擠壓出印墨和稀釋液。
10.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中的印墨或稀釋液的計(jì)量是通過加熱貯液罐中的印墨或稀釋液和施加壓力做到的，以擠出印墨或稀釋液。
11.如權(quán)利要求1中所述的打印設(shè)備，其中打印設(shè)備是請求型的。
12.一種打印設(shè)備，其中一定的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，所作的改進(jìn)在于所述稀釋液包含有非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的分散劑。
13.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中分散劑中含有表面活化劑。
14.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中包含脂族酸丙三醇脂作為非水溶性有機(jī)溶劑。
15.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中稀釋液中非水溶性樹脂的用量是0.01重量百分率到50重量百分率。
16.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中稀釋液內(nèi)的非水溶性樹脂中含有活性O(shè)H基的樹脂。
17.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中在稀釋液中的非水溶性樹脂中包含一種樹脂，這種樹脂在記錄介質(zhì)上形成薄膜后使變得透明，硬度不低于鉛筆B。
18.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中分散劑和對稀釋液呈惰性的交聯(lián)劑包含在稀釋液中。
19.如權(quán)利要求18中所述的打印設(shè)備，其中交聯(lián)劑是二乙醛，它的衍生物或異酸鹽衍生物，具有保護(hù)反應(yīng)基。
20.如在權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中紫外線吸收劑包含在稀釋液中。
21.如在權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中稀釋液中含有熒光增白劑。
22.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中印墨是油性染料。
23.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中印墨或稀釋液的計(jì)量是施壓完成的，壓力由裝有印墨或稀釋液的貯液罐上的壓電元件的形變產(chǎn)生，以擠出印墨或稀釋液。
24.如權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中印墨或稀釋液的量是通過對貯液罐中的印墨或稀釋液的加熱完成的，以及加壓擠出印墨或稀釋液。
25.如在權(quán)利要求12中所述的打印設(shè)備，其中打印設(shè)備是請求型的。
26.一種打印設(shè)備中使用的記錄液，其中一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液被噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，所作的改進(jìn)在于稀釋液含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑。
27.如權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中所述的稀釋液中含有水。
28.如權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中稀釋液中的水溶性有機(jī)溶劑的用量不少于1重量百分比率。
29.如在權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中含有脂族單羥基乙醇作為水溶性有機(jī)溶劑。
30.如權(quán)利要求29中所述的記錄液，其中脂族單羥基乙醇是異丙基乙醇。
31.如權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中多羥基乙醇或它的衍生物包含其中作為水溶性有機(jī)溶劑。
32.如權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中含有至少二種或多于二種脂族單羥基乙醇，多羥基乙醇和多羥基乙醇的衍生物作為水溶性有機(jī)溶劑。
33.如權(quán)利要求26中所述的記錄液，其中表面活化劑，粘度調(diào)節(jié)劑，發(fā)泡劑，防腐劑和PH值調(diào)節(jié)劑中至少一種包含在稀釋液中。
34.一種打印機(jī)使用的記錄液，其中一定量的印墨和一定量的稀釋液混合在一起，所得到的混合液被噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄，所作的改進(jìn)在于所述稀釋液含有非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的分散劑。
35.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中彌散介質(zhì)中含有表面活化劑。
36.如權(quán)利要求34中所述的記錄溶液，其中包含一種脂族酸丙三醇酯作為非水溶性有機(jī)溶劑。
37.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中稀釋液中非水溶性樹脂的用量是0.01重量百分比率到50重量百分比率。
38.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中稀釋液內(nèi)非水溶性樹脂中含有一種帶活性O(shè)H基的樹質(zhì)。
39.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中一種樹脂包含在稀釋液里非水溶性樹脂中，這種樹脂在記錄介質(zhì)上形成薄膜后使變得透明，硬度不低于鉛筆B。
40.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中稀釋液里含有一種彌散介質(zhì)和一種對稀釋液呈惰性的交聯(lián)劑。
41.如權(quán)利要求40中所述的記錄液，其中交聯(lián)劑是二乙醛，它的衍生物或帶有保護(hù)性反應(yīng)基的異酸鹽衍生物。
42.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中稀釋液中含有紫外線吸收劑。
43.如權(quán)利要求34中所述的記錄液，其中一種熒光增白劑包含在稀釋液中。
44.如權(quán)利要求34中所述的記錄液里，其中印墨是油性染料。
全文摘要
在本發(fā)明打印設(shè)備里，一定量的印墨和稀釋液混合所得到的混合液噴射到記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄打印。尤其是，印墨和至少含有一種水溶性有機(jī)溶劑的稀釋液按各自的量混合在一起，所得到的混合液被噴射到記錄介質(zhì)上。水溶性有機(jī)溶劑應(yīng)含有脂族單羥基乙醇，多羥基乙醇或它的衍生物。稀釋液可包含非水溶性有機(jī)溶劑或由水和非水溶性樹脂組成的彌散介質(zhì)。根據(jù)印墨和稀釋液的混合的出液，記錄的圖象的印墨定影特性可以得到改善。
文檔編號B41J2/21GK1141240SQ961056
公開日1997年1月29日 申請日期1996年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月27日
發(fā)明者福田敏生, 安藤真人, 伊東謙吾 申請人:索尼株式會社