本發(fā)明涉及噴墨記錄用水性油墨組和噴墨記錄裝置。
背景技術:
以往,已知將水性黑色油墨和水性彩色油墨從噴墨頭噴出而記錄黑色記錄部和彩色記錄部的噴墨記錄。在進行噴墨記錄時,在黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部,有時會由于黑色油墨的滲染而發(fā)生使記錄品質變差的滲出。另外,在噴墨記錄用水性油墨中,有時使用含有顏料作為著色劑的水性顏料油墨,但顏料不溶于水,因此,特別是使用含有水性顏料油墨的水性油墨組的噴墨記錄中,要求噴出穩(wěn)定性。為了抑制上述滲出并且提高噴出穩(wěn)定性,提出了對水性黑色顏料油墨和水性彩色油墨中的水溶性溶劑的含量進行調節(jié)而得到的噴墨記錄用水性油墨組(參照專利文獻1)。另外,對于噴墨記錄裝置,已知具備包含將附著于噴墨頭的油墨噴出面的水性油墨拭去的刮墨構件等的維護單元的裝置。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2011-202152號公報
技術實現要素:
發(fā)明所要解決的問題
噴墨記錄用水性油墨組的各種顏色的水性顏料油墨例如在噴墨頭的油墨噴出面等接觸,有可能顏料彼此凝聚而產生顏料的凝聚物。在此,在前述的維護單元中的維護工作時,將水性顏料油墨彼此混合而產生大量凝聚物時,存在難以進行該凝聚物的回收等、維護性變差這樣的問題。這樣,對噴墨記錄用水性油墨組要求有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出,并且要求在噴墨記錄裝置內將水性顏料油墨彼此混合時有效地抑制顏料的凝聚物的產生的新方法。
因此,本發(fā)明的目的在于提供能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生的噴墨記錄用水性油墨組。
用于解決問題的方法
為了實現上述目的,本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組為包含水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨的噴墨記錄用水性油墨組,其特征在于,上述水性黑色油墨含有自分散型顏料、蒸氣壓低于1pa的水溶性有機溶劑和水,上述兩種顏色以上的水性彩色油墨各自含有彩色顏料、樹脂分散劑、蒸氣壓低于1pa的水溶性有機溶劑和水,構成上述水性油墨組的全部水性油墨中的上述水溶性有機溶劑的配合量的平均值為15重量%~35重量%,并且滿足下述條件(x)和下述條件(y)。
條件(x):c-k≥0.6
c:上述水性彩色油墨的中電導率最大的油墨與電導率第二大的油墨的電導率的平均值(ms/m)(其中,電導率最大的油墨有兩種以上時,將該最大的電導率(ms/m)設為c)
k:上述水性黑色油墨的電導率(ms/m)
條件(y):a≤1.5
a:將構成上述水性油墨組的全部水性油墨進行等量混合而得到的水性油墨的電導率(ms/m)
發(fā)明效果
根據本發(fā)明,通過對蒸氣壓低、不易發(fā)生凝聚的水溶性有機溶劑在水性油墨組整體中的配合量、含有自分散型顏料的水性黑色油墨與含有彩色顏料和樹脂分散劑的水性彩色油墨的電導率的關系進行規(guī)定,能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一例的構成的概略俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置中的維護單元的一例的構成的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的電構成的一例的框圖。
標號說明
1噴墨記錄裝置
2壓印平板
3滑架
4噴墨頭
4a油墨噴出面
6維護單元
16刮墨構件
41噴嘴
61蓋
62管
63泵
具體實施方式
對本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組(以下,有時稱為“水性油墨組”或“油墨組”)進行說明。本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組包含水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨(以下,有時將構成噴墨記錄用水性油墨組的水性黑色油墨和水性彩色油墨稱為“水性油墨”或“油墨”)。
上述水性黑色油墨包含自分散型顏料、蒸氣壓低于1pa的水溶性有機溶劑和水。
上述自分散型顏料可以使用例如通過日本特開平8-3498號公報、日本特表2000-513396號公報、日本特表2008-524400號公報、日本特表2009-515007號公報、日本特表2011-515535號公報等記載的方法對顏料進行處理而得到的自分散型顏料。作為適合于進行上述處理的顏料,可以列舉例如三菱化學株式會社制造的“ma8”、“ma100”和“#2650”等。上述自分散型顏料可以使用例如市售品。作為上述市售品,可以列舉例如:卡博特公司制造的“cab-o-jet(注冊商標)200”、“cab-o-jet(注冊商標)300”、“cab-o-jet(注冊商標)400”;東方化學工業(yè)株式會社制造的“bonjet(注冊商標)blackcw-2”和“bonjet(注冊商標)blackcw-3”;東洋油墨制造株式會社制造的“l(fā)iojet(注冊商標)wdblack002c”等。上述自分散型顏料優(yōu)選為自分散型炭黑。
上述水性黑色油墨總量中的上述自分散型顏料的配合量(自分散型顏料固體成分量)沒有特別限定,可以根據例如期望的光學濃度等進行適當設定。上述自分散型顏料固體成分量例如為0.1重量%~20重量%、1重量%~15重量%、2重量%~10重量%、5重量%~9重量%。
上述水性黑色油墨除了上述自分散型顏料以外,可以還包含其他顏料和染料等。
作為蒸氣壓低于1pa的水溶性有機溶劑(以下,有時稱為“低蒸氣壓溶劑”),可以列舉例如甘油、聚乙二醇200、三乙二醇、三丙二醇、三羥甲基丙烷、1,6-己二醇等。上述蒸氣壓例如是在20℃下的值。
構成本發(fā)明的水性油墨組的全部水性油墨中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量的平均值為15重量%~35重量%。由此,例如能夠抑制上述水性油墨的粘度的升高。因此,上述水性黑色油墨總量中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量以與構成本發(fā)明的水性油墨組的其他水性油墨中的上述配合量保持均衡的方式適當進行調節(jié)。上述水性黑色油墨總量中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量例如為10重量%~40重量%、15重量%~30重量%、20重量%~25重量%。另外,構成本發(fā)明的水性油墨組的全部水性油墨中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量的平均值例如為20重量%~30重量%。
上述水性黑色油墨可以含有上述低蒸氣壓溶劑以外的水溶性有機溶劑。作為上述低蒸氣壓溶劑以外的水溶性有機溶劑,可以列舉例如:用于防止噴墨頭的噴嘴前端部的水性黑色油墨的干燥的潤濕劑和用于調節(jié)在記錄介質上的干燥速度的滲透劑。
上述潤濕劑沒有特別限定,可以列舉例如:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等低級醇;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺;丙酮等酮;二丙酮醇等酮醇;四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷等醚;二乙二醇、1,2-己二醇等多元醇;2-吡咯烷酮;n-甲基-2-吡咯烷酮;1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等。這些潤濕劑可以單獨使用一種,也可以組合使用兩種以上。
上述水性黑色油墨總量中的上述潤濕劑的配合量例如為0重量%~95重量%、5重量%~80重量%、5重量%~50重量%。
上述滲透劑可以列舉例如二醇醚。上述二醇醚可以列舉例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇正丙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇正丙醚、二乙二醇正丁醚、二乙二醇正己醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇正丙醚、三乙二醇正丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇乙醚、三丙二醇正丙醚和三丙二醇正丁醚等。上述滲透劑可以單獨使用一種,也可以組合使用兩種以上。
上述水性黑色油墨總量中的上述滲透劑的配合量例如為0重量%~20重量%、0重量%~15重量%、1重量%~4重量%。
上述水優(yōu)選為離子交換水或純水。上述水性黑色油墨總量中的上述水的配合量例如可以設定為其他成分的余量。
上述水性黑色油墨可以還含有表面活性劑。上述表面活性劑沒有特別限定,可以為陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑中的任意一種,可以列舉例如:ライオン·スペシャリテ?!ぅ饱撺毳褐晔綍缰圃斓年庪x子型表面活性劑“l(fā)ipolan(注冊商標)”系列、“l(fā)ipon(注冊商標)”系列、“sunnol(注冊商標)”系列、“l(fā)ipotac(注冊商標)”系列、“enagicol(注冊商標)”系列、“l(fā)ipal(注冊商標)”系列和“l(fā)otat(注冊商標)”系列等;花王株式會社制造的陰離子型表面活性劑“emal(注冊商標)”系列、“l(fā)atemul(注冊商標)系列”、“venol(注冊商標)”系列、“neopelex(注冊商標)”系列、nssoap、kssoap、ossoap和“pelex(注冊商標)”系列等;三洋化成工業(yè)株式會社制造的陰離子型表面活性劑“サンデット(注冊商標)”系列和“ビューライト(注冊商標)”系列等;東邦化學工業(yè)株式會社制造的陰離子型表面活性劑“アルスコープ(注冊商標)”系列、“ネオスコープ(注冊商標)”系列、“フオスフアノール(注冊商標)”系列等;東京化成株式會社制造的陰離子型表面活性劑十六烷基硫酸鈉和硬脂基硫酸鈉等;ライオン·スペシャリテ?!ぅ饱撺毳褐晔綍缰圃斓姆请x子型表面活性劑“dobanox(注冊商標)”系列、“l(fā)eocol(注冊商標)”系列、“l(fā)eox(注冊商標)”系列、“l(fā)aol,leocon(注冊商標)”系列、“l(fā)ionol(注冊商標)”系列、“cadenax(注冊商標)”系列、“l(fā)ionon(注冊商標)”系列和“l(fā)eofat(注冊商標)”系列等;花王株式會社制造的非離子型表面活性劑“emulgen(注冊商標)”系列、“rheodol(注冊商標)”系列、“emasol(注冊商標)”系列、“excel(注冊商標)”系列、“emanon(注冊商標)”系列、“amiet(注冊商標)系列”和“aminon(注冊商標)”系列等;日信化學工業(yè)株式會社制造的非離子型表面活性劑“オルフィン(注冊商標)”系列等;第一工業(yè)制藥株式會社制造的陽離子型表面活性劑“カチオーゲン(注冊商標)”系列等。上述表面活性劑可以單獨使用一種,也可以組合使用兩種以上。
上述表面活性劑優(yōu)選包含乙炔二醇系表面活性劑。作為上述乙炔二醇系表面活性劑,可以列舉例如式(1)所示的化合物等。
式(1)中,p和q可以相同也可以不同,例如為滿足p+q=1~15、3~11、4~10的數。式(1)中,r1、r2、r3和r4各自可以相同也可以不同,為碳原子數1~5的直鏈狀或支鏈狀烷基。
作為上述乙炔二醇系表面活性劑,可以使用例如市售品。作為上述市售品,可以列舉例如:日信化學工業(yè)株式會社制造的“オルフィン(注冊商標)e1004”、“オルフィン(注冊商標)e1008”和“オルフィン(注冊商標)e1010”;等。
上述水性黑色油墨總量中的上述表面活性劑的配合量例如為0重量%~10重量%、0.01重量%~5重量%、0.1重量%~1重量%。
上述水性黑色油墨可以進一步包含水溶性樹脂和水分散性樹脂中的至少一者(以下,有時稱為“樹脂”)。作為上述樹脂,可以列舉例如丙烯酸樹脂、苯乙烯丙烯酸樹脂、氨基甲酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚丙烯酸鈉、丙烯酸/馬來酸共聚物鹽、苯乙烯/馬來酸酐共聚物樹脂、乙酸乙烯酯樹脂、乙酸乙烯酯/丙烯酸共聚物樹脂、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物樹脂等。上述樹脂可以自行制備,也可以使用市售品。作為上述市售品,可以列舉例如:ジョンソンポリマー株式會社制造的“ジョンクリル(注冊商標)537”(丙烯酸樹脂)、“ジョンクリル(注冊商標)60”(丙烯酸樹脂)、“ジョンクリル(注冊商標)450”(苯乙烯丙烯酸樹脂)、“ジョンクリル(注冊商標)390”(丙烯酸樹脂)、“ジョンクリル(注冊商標)62”(苯乙烯丙烯酸樹脂)和“ジョンクリル(注冊商標)hpd-96”(苯乙烯丙烯酸樹脂);星光pmc株式會社制造的“f-52”(丙烯酸樹脂)、“ke-1148”(丙烯酸樹脂)和“pe-1304”(苯乙烯丙烯酸樹脂);第一工業(yè)制藥株式會社制造的“スーパーフレックス210”(氨基甲酸酯樹脂)和“スーパーフレックスe-4000”(氨基甲酸酯樹脂、有效成分量=45重量%);三洋化成工業(yè)株式會社制造的“ユーコート(注冊商標)uws-145”(氨基甲酸酯樹脂)、“パーマリン(注冊商標)ua-150”(氨基甲酸酯樹脂)和“パーマリン(注冊商標)ua-368”(氨基甲酸酯樹脂);可樂麗株式會社制造的“pva-220”(聚乙烯醇樹脂的10%水溶液)和“pva-203」(聚乙烯醇樹脂的10%水溶液);日本催化劑株式會社制造的“アクアリック(注冊商標)ldl-40”(聚丙烯酸鈉,有效成分量=40重量%)和“アクアリック(注冊商標)ltl-37”(丙烯酸/馬來酸共聚物鹽,有效成分量=37重量%);等。其中,優(yōu)選含有甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者作為單體的樹脂。上述樹脂的酸值沒有特別限定,例如為90mgkoh/g~200mgkoh/g、100mgkoh/g~200mgkoh/g、100mgkoh/g~150mgkoh/g。
上述樹脂可以單獨使用一種,也可以組合使用兩種以上。上述水性黑色油墨總量中的上述樹脂的固體成分配合量例如為0重量%~10重量%、0.01重量%~5重量%、0.1重量%~1重量%。
上述水性黑色油墨根據需要可以還含有以往公知的添加劑。作為上述添加劑,可以列舉例如ph調節(jié)劑、粘度調節(jié)劑、表面張力調節(jié)劑、防霉劑等。上述粘度調節(jié)劑可以列舉例如纖維素等。另外,上述水溶性樹脂可以兼作上述粘度調節(jié)劑。
上述水性黑色油墨例如可以通過將上述自分散型顏料、上述低蒸氣壓溶劑和水以及根據需要使用的其他添加成分通過以往公知的方法均勻混合并利用過濾器等除去不溶物來制備。
本發(fā)明的水性油墨組中,水性彩色油墨包含兩種顏色以上即可,優(yōu)選包含至少三原色的油墨(水性黃色油墨、水性品紅色油墨和水性青色油墨)。上述兩種顏色以上的水性彩色油墨各自含有彩色顏料、樹脂分散劑、上述低蒸氣壓溶劑和水。
作為上述彩色顏料,可以列舉例如:c.i.顏料黃1、2、3、12、13、14、15、16、17、55、73、74、75、78、83、93、94、95、97、98、114、128、129、138、150、151、154、180、185和194;c.i.顏料橙31和43;c.i.顏料紅2、3、5、6、7、12、15、16、48、48:1、53:1、57、57:1、112、122、123、139、144、146、149、150、166、168、175、176、177、178、184、185、190、202、221、222、224和238;c.i.顏料紫19和196;c.i.顏料藍1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、22和60;c.i.顏料綠7和36;以及這些顏料的固溶體等。
上述水性彩色油墨總量中的上述彩色顏料的配合量(彩色顏料固體成分量)沒有特別限定,可以根據例如期望的彩度等適當確定。上述彩色顏料固體成分量例如為0.1重量%~20重量%、1重量%~15重量%、2重量%~10重量%。另外,在上述水性彩色油墨包含上述水性黃色油墨、上述水性品紅色油墨和上述水性青色油墨的情況下,上述彩色顏料固體成分量例如是,上述水性黃色油墨為3.5重量%~6重量%、上述水性品紅色油墨為4重量%~6.5重量%、上述水性青色油墨為2.5重量%~4.5重量%。
上述水性彩色油墨中,除了上述彩色顏料以外,可以還含有染料等。
作為上述樹脂分散劑,可以使用例如通常的高分子分散劑等,也可以使用市售品。作為上述市售品,可以列舉例如:ジョンソンポリマー株式會社制造的“ジョンクリル(注冊商標)611”、“ジョンクリル(注冊商標)60”、“ジョンクリル(注冊商標)586”、“ジョンクリル(注冊商標)687”、“ジョンクリル(注冊商標)63”和“ジョンクリル(注冊商標)hpd296”;ビックケミー公司制造的“disperbyk190”和“disperbyk191”;ゼネカ公司制造的“ソルスパース20000”和“ソルスパース27000”等。作為上述樹脂分散劑,優(yōu)選含有甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者作為單體的樹脂分散劑。
上述低蒸氣壓溶劑與前述的水性黑色油墨中的低蒸氣壓溶劑相同。上述水性彩色油墨總量中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量與上述水性黑色油墨中的配合量相同,以與構成本發(fā)明的水性油墨組的其他水性油墨中的上述配合量保持均衡的方式適當進行調節(jié)。上述水性彩色油墨總量中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量例如為10重量%~40重量%、15重量%~35重量%、20重量%~30重量%。
上述水性彩色油墨與上述水性黑色油墨同樣,可以含有上述低蒸氣壓溶劑以外的水溶性有機溶劑。
上述水優(yōu)選為離子交換水或純水。上述水性彩色油墨總量中的上述水的配合量例如可以設定為其他成分的余量。
上述水性彩色油墨與上述水性黑色油墨同樣,可以含有表面活性劑。上述表面活性劑優(yōu)選包含乙炔二醇系表面活性劑。上述水性彩色油墨總量中的上述乙炔二醇系表面活性劑的配合量優(yōu)選與上述水性黑色油墨總量中的上述乙炔二醇系表面活性劑的配合量相同或者更多。另外,在上述水性彩色油墨包含上述水性黃色油墨、上述水性品紅色油墨和上述水性青色油墨的情況下,上述水性黃色油墨總量中的上述乙炔二醇系表面活性劑的配合量優(yōu)選比上述水性品紅色油墨總量和上述水性青色油墨總量中的上述乙炔二醇系表面活性劑的配合量多。
上述水性彩色油墨與上述水性黑色油墨同樣,可以含有上述樹脂和添加劑。上述水性彩色油墨中,上述樹脂兼作上述樹脂分散劑。
上述水性彩色油墨例如可以通過將彩色顏料、樹脂分散劑、上述低蒸氣壓溶劑和水以及根據需要使用的其他添加成分通過以往公知的方法均勻混合并利用過濾器等除去不溶物來制備。
根據本發(fā)明的水性油墨,能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出,并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生。得到這種效果的機制例如推定如下。顏料在記錄介質上發(fā)生凝聚時,滲出得到抑制,但在噴墨頭的噴嘴附近或維護單元的流路內發(fā)生凝聚時,在噴墨記錄裝置中產生不良。含有自分散型顏料的水性黑色油墨的離子濃度高(電導率高)時,自分散型顏料的電性排斥消失而使分散變得不穩(wěn)定,從而發(fā)生凝聚。另一方面,對于含有彩色顏料和樹脂分散劑的水性彩色油墨而言,彩色顏料利用由樹脂分散劑產生的空間位阻進行分散,因此,由于離子濃度增高而使分散變得不穩(wěn)定的情況比較少。另外,電導率高的水性彩色油墨與含有自分散型顏料的水性黑色油墨接觸時,自分散型顏料發(fā)生凝聚。另外,水性黑色油墨和水性彩色油墨中含有的上述水溶性有機溶劑越少,則越容易發(fā)生顏料的凝聚。另外,上述低蒸氣壓溶劑立即蒸發(fā),因此,將其配合到水性油墨中時,容易引起顏料的凝聚。但是,在水性油墨中過于大量地添加上述低蒸氣壓溶劑時,由于上述低蒸氣壓溶劑的粘度高而在蒸發(fā)時使水性油墨的粘度變高,對維護工作產生障礙。與此相對,根據本發(fā)明的水性油墨組,通過對上述低蒸氣壓溶劑在水性油墨組整體中的配合量、以及含有自分散型顏料的水性黑色油墨與含有彩色顏料和樹脂分散劑的水性彩色油墨的電導率的關系進行規(guī)定,在記錄介質上使顏料以抑制滲出的程度發(fā)生凝聚,并且在噴墨記錄裝置內(特別是維護單元內),即使水性黑色油墨與水性彩色油墨接觸,也不會發(fā)生大量的顏料凝聚。但是,這些機制只不過是推定,本發(fā)明不受這些推定的限定。
本發(fā)明的水性油墨組滿足上述條件(x)和上述條件(y)。上述條件(x)和上述條件(y)中各電導率例如可以利用株式會社堀場制作所制造的電導率計“f-54”進行測定。
上述水性黑色油墨的電導率例如為0.2ms/m~2ms/m、0.4ms/m~1.1ms/m、0.6ms/m~0.9ms/m。另外,在上述水性彩色油墨包含上述水性黃色油墨、上述水性品紅色油墨和上述水性青色油墨的情況下,上述水性黃色油墨的電導率例如為0.3ms/m~2ms/m、0.5ms/m~1.5ms/m、0.8ms/m~1.3ms/m,上述水性品紅色油墨的電導率例如為0.5ms/m~3.5ms/m、1ms/m~3ms/m、1.3ms/m~2.5ms/m,上述水性青色油墨的電導率例如為0.3ms/m~1.3ms/m、0.5ms/m~1.5ms/m、0.8ms/m~1.3ms/m。
上述各種顏色的油墨的電導率例如可以通過利用上述自分散型顏料或上述彩色顏料、上述樹脂、上述陰離子型表面活性劑、上述ph調節(jié)劑的配合量的調節(jié)分別調節(jié)上述各種顏色的油墨中的離子濃度來進行調節(jié)。上述各種顏色的油墨的電導率的大小關系沒有特別限制,優(yōu)選上述水性品紅色油墨的電導率最大、上述水性黑色油墨的電導率最小,例如為上述水性品紅色油墨的電導率>水性黃色油墨的電導率>水性青色油墨的電導率>水性黑色油墨的電導率或上述水性品紅色油墨的電導率>水性青色油墨的電導率>水性黃色油墨的電導率>水性黑色油墨的電導率。上述水性品紅色油墨的電導率與上述水性黑色油墨的電導率之差優(yōu)選為0.8ms/m以上。
上述水性油墨組優(yōu)選滿足下述條件(x1)和下述條件(y1)或(y2)。
條件(x1):c-k≥0.7
c:上述水性彩色油墨的中電導率最大的油墨與電導率第二大的油墨的電導率的平均值(ms/m)(其中,電導率最大的油墨有兩種以上時,將該最大的電導率(ms/m)設為c)
k:上述水性黑色油墨的電導率(ms/m)
條件(y1):a≤1.35
a:將構成上述水性油墨組的全部水性油墨進行等量混合而得到的水性油墨的電導率(ms/m)
條件(y2):a≤1.25
a:將構成上述水性油墨組的全部水性油墨進行等量混合而得到的水性油墨的電導率(ms/m)
接著,對本發(fā)明的噴墨記錄裝置進行說明。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置為包含油墨收納部、具有將收納于上述油墨收納部中的油墨噴出的多個噴嘴的列的噴墨頭和將上述油墨從上述噴墨頭的上述多個噴嘴排出的維護單元的噴墨記錄裝置,其特征在于,在上述油墨收納部中收納有構成本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組的水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨。
圖1示出了本發(fā)明的噴墨記錄裝置的一例的構成。如圖所示,該噴墨記錄裝置1包含壓印平板2、滑架3、噴墨頭4、傳送機構5和維護單元6作為主要構成元件。
在壓印平板2的上表面載置由供紙機構(省略圖示)供給的記錄介質(例如,記錄用紙)p。在壓印平板2的上方設置有與掃描方向(圖1中,左右方向)平行地延伸的兩條導軌10和11?;?可以在與壓印平板2對向的區(qū)域沿兩條導軌10和11在掃描方向上往復移動。
兩條導軌10和11從壓印平板2的左右兩端進一步突出地在掃描方向上延伸存在?;?可以從與壓印平板2上的記錄用紙p對向的區(qū)域(記錄區(qū)域)移動至作為非記錄區(qū)域的、遠離壓印平板2的左右兩端的位置?;?上連接有卷掛在兩個滑輪12和13之間的環(huán)形帶14。利用滑架驅動電機15而使環(huán)形帶14走行驅動時,滑架3隨著環(huán)形帶14的走行而在掃描方向上移動。
噴墨頭4搭載在滑架3的下部。噴墨頭4的下表面與壓印平板2的上表面平行,形成多個噴嘴41開放的油墨噴出面4a(參照圖2)。從該油墨噴出面4a的多個噴嘴41向載置于壓印平板2上的記錄用紙p噴出油墨來進行記錄。
在噴墨頭4的上表面設置有與黑色、黃色、青色和品紅色各種顏色對應的四個油墨供給口(省略圖示),四根管17的一端分別與該四個油墨供給口連接。四根管17的另一端與自由裝卸收納有各種顏色的油墨的四個墨盒8的盒安裝部9連接。由此,從安裝于盒安裝部9的四個墨盒8,經由四根管17向噴墨頭4供給各種顏色的油墨。本例中,示出了四個墨盒8的組,但也可以取而代之地使用以形成黑色油墨收納部、黃色油墨收納部、品紅色油墨收納部和青色油墨收納部的方式將其內部間隔開的一體型墨盒。作為上述墨盒的主體,可以使用例如以往公知的主體。
傳送機構5具有以沿傳送方向(圖1中,從上朝下的方向)夾持壓印平板2的方式配置的兩個傳送輥18和19。利用這兩個傳送輥18和19,將載置于壓印平板2上的記錄用紙p在傳送方向上進行傳送。
噴墨記錄裝置1在從搭載于滑架3的噴墨頭4向載置于壓印平板2上的記錄用紙p噴出油墨的同時,利用兩個傳送輥18和19將記錄用紙p在傳送方向上進行傳送,由此在記錄用紙p上記錄期望的圖像和文字等。根據本發(fā)明,能夠得到有效地防止了黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出的記錄物。
接著,對維護單元6進行說明。維護單元6具有相對于壓印平板2配置在掃描方向的一側(圖1中,右側)的廢液泡沫64、蓋61、管62和泵63。另外,在維護單元6的壓印平板2側,與維護單元6相鄰地配置有刮墨構件16。刮墨構件16形成為刮刀狀,隨著滑架3的移動而擦拭噴墨頭4的油墨噴出面4a。
蓋61利用包含電機等驅動手段的蓋驅動機構(省略圖示)進行升降驅動,與油墨噴出面4a分離或接觸。管62的一端與蓋61連接,管62的另一端與泵63連接。蓋61與油墨噴出面4a接觸時,覆蓋多個噴嘴41的開口。這樣,蓋61處于壓蓋狀態(tài)時,驅動泵63對蓋61內進行抽吸而進行減壓,由此,使油墨從被蓋61覆蓋的全部噴嘴41排出(抽吸清潔)。泵63與廢液泡沫64連接,通過抽吸清潔被抽吸而從噴嘴41排出的油墨經由泵63而被吸收到廢液泡沫64中。雖然未圖示,但廢液泡沫64收納于上方開放的箱中。廢液泡沫64只要是能夠吸收油墨的泡沫則可以使用任何泡沫,可以列舉例如三聚氰胺泡沫等發(fā)泡體。需要說明的是,本實施方式中,維護單元6利用泵63從噴嘴41抽吸油墨,但也可以是對噴墨頭4內的油墨施加壓力而使油墨從噴嘴41排出的、所謂“擠出清潔”的手段。
接著,參照圖3的框圖對噴墨記錄裝置1的電構成的一例進行說明。如圖3所示,本例的噴墨記錄裝置1包含由中央處理裝置(cpu)50、rom(readonlymemory,只讀存儲器)51和ram(ramdomaccessmemory,隨機存取存儲器)52、以及將它們連接的通路53構成的微型計算機作為控制手段。對噴墨頭4的驅動器ic47、驅動滑架3的滑架驅動電機15、傳送機構5、維護單元6的泵63和蓋升降電機65等進行控制的asic(applicationspecificintegratedcircuit,應用型專用集成電路)54與通路53連接。另外,該asic54經由輸入輸出接口(i/f)58與作為外部裝置的pc(個人計算機)70以可進行數據通信的方式連接。
接著,參照圖2對維護單元6的一例進一步詳細地進行說明。圖2所示的例子為如下方式:蓋61具有將排出水性黑色油墨的第一噴嘴列與排出水性黃色油墨、水性青色油墨和水性品紅色油墨的第二噴嘴列分隔開的間壁,管62具有使從上述第一噴嘴列和上述第二噴嘴列排出的上述水性黑色油墨、上述水性黃色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品紅色油墨合流的流路。圖2中,41k、41y、41c和41m分別表示水性黑色油墨、水性黃色油墨、水性青色油墨和水性品紅色油墨用的噴嘴列。噴墨頭4中,優(yōu)選電導率最高的上述水性彩色油墨(例如,上述水性品紅色油墨)用的噴嘴列形成在距離上述水性黑色油墨用的噴嘴列最遠的位置。根據本發(fā)明,能夠有效地抑制在上述流路中上述水性黑色油墨與上述水性黃色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品紅色油墨接觸時的凝聚物的產生。需要說明的是,在本實施方式中,各種顏色油墨的清潔的驅動源相同,因此,可以利用大致相同的吸引力對各種顏色油墨用的噴嘴列進行清潔工作。因此,本實施方式中,各種顏色油墨在管62的流路中進行等量混合,使用本發(fā)明的水性油墨組時,即使各種顏色油墨在上述流路內進行等量混合,也能夠有效地抑制凝聚物的產生,因此,能夠有效地抑制維護性(在此為抽吸清潔)的降低。另外,根據本發(fā)明,與維護單元6鄰接的刮墨構件16(圖1參照)中,能夠有效地抑制上述水性黑色油墨與上述水性黃色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品紅色油墨接觸時的凝聚物的產生。需要說明的是,本發(fā)明的噴墨記錄裝置中,維護單元6的構成不限于圖2所示的例子,例如,蓋61可以按照各種顏色對水性黑色油墨、水性黃色油墨、水性青色油墨和水性品紅色油墨用的噴嘴列進行區(qū)分,也可以根本不進行區(qū)分。
接著,本發(fā)明的噴墨記錄方法是通過噴墨方式向記錄介質上噴出構成水性油墨組的水性油墨來進行記錄的噴墨記錄方法,其特征在于,上述水性油墨組為本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組。上述記錄包括印字、印圖、印刷等。
接著,對本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法進行說明。本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法是構成噴墨記錄用水性油墨組的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法,其特征在于,上述水性油墨組包含水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨,上述水性黑色油墨包含自分散型顏料、上述低蒸氣壓溶劑和水,上述兩種顏色以上的水性彩色油墨各自包含彩色顏料、樹脂分散劑、上述低蒸氣壓溶劑和水,構成上述水性油墨組的全部水性油墨中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量的平均值為15重量%~35重量%,上述選擇方法包括:對上述水性黑色油墨、兩種顏色以上的水性彩色油墨、以及將構成上述水性油墨組的全部水性油墨進行等量混合而得到的水性油墨的電導率進行測定的測定工序;和以滿足上述條件(x)和上述條件(y)的方式對上述水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨進行選擇的選擇工序。根據本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法,通過對上述水性黑色油墨、兩種顏色以上的水性彩色油墨、以及將構成上述水性油墨組的全部水性油墨進行等量混合而得到的水性油墨的電導率進行測定并以滿足上述條件(x)和上述條件(y)的方式對上述水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨進行選擇,能夠極其容易地選擇能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生的水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨。本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法的其他條件與本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組相同。
接著,對本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組的制造方法進行說明。本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組的制造方法是包含水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨的噴墨記錄用水性油墨組的制造方法,其特征在于,利用本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法,以滿足上述條件(x)和上述條件(y)的方式預先選擇水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨,根據上述選擇將上述水性黑色油墨與兩種顏色以上的上述水性彩色油墨進行組合。根據本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組的制造方法,通過利用本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨的選擇方法預先選擇水性黑色油墨和兩種顏色以上的水性彩色油墨,能夠極其容易地得到能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生的噴墨記錄用水性油墨組。本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組的制造方法的其他條件與本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組相同。
接著,對本發(fā)明的滲出抑制方法進行說明。本發(fā)明的滲出抑制方法是使用水性油墨組的噴墨記錄中的滲出抑制方法,其特征在于,上述水性油墨組為本發(fā)明的噴墨記錄用水性油墨組。
[實施例]
接下來,對于本發(fā)明的實施例,與比較例一并進行說明。需要說明的是,本發(fā)明不受下述實施例和比較例的限定和限制。
[炭黑水分散液的制備]
將三菱化學株式會社制造的炭黑“#2650”40g混合到離子交換水200g中,利用珠磨機進行粉碎。向其中添加羧基化劑,進行加熱攪拌,進行氧化處理。接著,將所得到的液體用溶劑多次清洗,然后注入到水中,再次重復水洗后,用過濾器進行過濾處理,制備炭黑水分散液。
[水性黑色油墨的制備]
將水性油墨組成(表1)中的、除炭黑水分散液以外的成分混合均勻而得到油墨溶劑。接著,在炭黑水分散液中加入上述油墨溶劑,混合均勻。然后,將所得到的混合物用東洋濾紙株式會社制造的纖維素醋酸酯型膜濾器(孔徑3.00μm)過濾,由此得到表1所示的水性黑色油墨bk1~bk7。
[表1]
*1:乙炔二醇系表面活性劑;日信化學工業(yè)株式會社制造
*2:乙炔二醇系表面活性劑;日信化學工業(yè)株式會社制造
*3:表面活性劑ライオン·スぺシャリテ?!ぅ饱撺毳种晔綍缰圃?/p>
*4:表面活性劑;花王株式會社制造
*5:表面活性劑;花王株式會社制造
*6:樹脂ヅヨンソンポリマ-株式會社制造
對于炭黑水分散液和樹脂,表中的數值表示固體成分量,
對于表面活性劑,表中的數值表示有效成分量
[顏料分散液的制備]
在顏料(c.i.顏料黃74、c.i.顏料紅122或c.i.顏料藍15:3)20重量%、苯乙烯-丙烯酸共聚物的氫氧化鈉中和物7重量%(酸值175、分子量10000)中加入純水,使整體為100重量%,進行攪拌混合而得到混合物。將該混合物裝入到填充有直徑為0.3mm的氧化鋯珠的濕式砂磨機中,進行6小時分散處理。然后,將氧化鋯珠利用分離器除去,用孔徑為3.0μm纖維素醋酸酯過濾器過濾,由此得到表2所示的黃色顏料分散液、品紅色顏料分散液和青色顏料分散液。
[水性彩色油墨的制備]
將水性油墨組成(表2)中的、除顏料分散液以外的成分混合均勻而得到油墨溶劑。接著,在顏料分散液中加入上述油墨溶劑,混合均勻。然后,將所得到的混合物用東洋濾紙株式會社制造的纖維素醋酸酯型膜濾器(孔徑3.00μm)過濾,由此得到表2所示的水性黃色油墨y1~y5、水性品紅色油墨m1~m5和水性青色油墨c1~c5。
[表2]
*1:乙炔二醇系表面活性劑;日信化學工業(yè)株式會社制造
*2:乙炔二醇系表面活性劑;日信化學工業(yè)株式會社制造
*3:表面活性劑;ラ亻オン·スぺシヤリティ·ケミカルブ株式會社制造
*4:表面活性劑;花王株式會社制造
*5:表面活性劑;花王株式會社制造
*7:樹脂:ジヨンソンポリマ-株式會社制造
*8:樹脂:ジョンソンポリマ一株式會社制造
對于顏料分散液和樹脂,表中的數值表示固體成分量,對于表面活性劑,表中的數值表示有效成分量
[實施例1~5和比較例1~3]
[噴墨記錄用水性油墨組的構成]
如表3所示,將水性黑色油墨、水性黃色油墨、水性品紅色油墨和水性青色油墨組合而構成噴墨記錄用水性油墨組。
對于實施例和比較例的水性油墨組,通過下述的方法實施(a)泵耐久評價、(b)噴嘴堵塞評價和(c)滲出評價。
(a)泵耐久評價
使用兄弟工業(yè)株式會社制造的噴墨打印機dcp-j4225n,使用構成實施例和比較例的水性油墨組的水性黑色油墨、水性黃色油墨、水性品紅色油墨和水性青色油墨,在室溫下實施1000次連續(xù)抽吸清潔試驗,按照下述的評價基準對泵耐久性進行評價。
泵耐久評價評價基準
a:在1000次連續(xù)抽吸清潔中,每次的抽吸量在作為規(guī)定量的0.26ml~0.30ml的范圍內。
b:在1000次連續(xù)抽吸清潔中,每次的抽吸量低于作為規(guī)定量的下限值的0.26ml。但是,在300次連續(xù)抽吸清潔中,每次的抽吸量在作為規(guī)定量的0.26ml~0.30ml的范圍內。
c:在300次連續(xù)抽吸清潔中,每次的抽吸量低于作為規(guī)定量的下限值的0.26ml。
(b)噴嘴堵塞評價
使用上述噴墨打印機dcp-j4225n,使用構成實施例和比較例的水性油墨組的水性黑色油墨、水性黃色油墨、水性品紅色油墨和水性青色油墨,在室溫下實施連續(xù)1000次噴墨頭的油墨噴出面的擦拭試驗,按照下述的評價基準對噴嘴堵塞進行評價。不噴出是指噴墨頭的噴嘴發(fā)生堵塞而不噴出油墨的狀態(tài)。噴出彎曲是指噴墨頭的噴嘴的一部分發(fā)生堵塞而不噴出油墨的狀態(tài)。需要說明的是,上述噴墨打印機的噴墨頭形成為如下結構:噴出水性黑色油墨和水性彩色油墨的各油墨的噴嘴列靠近,在橫向上一次性擦拭油墨噴出面的全部噴嘴列時,水性黑色油墨與水性彩色油墨接觸。
噴嘴堵塞評價評價基準
aa:在連續(xù)1000次油墨噴出面的擦拭試驗中,完全沒有發(fā)生擦拭試驗后的不噴出和噴出彎曲。
a:在連續(xù)1000次油墨噴出面的擦拭試驗中,輕微發(fā)生了擦拭試驗后的不噴出和噴出彎曲中的至少一種,但在3次以內的清潔中恢復。
b:在連續(xù)1000次油墨噴出面的擦拭試驗中,輕微發(fā)生了擦拭試驗后的不噴出和噴出彎曲中的至少一種,但在10次以內的清潔中恢復。
c:在連續(xù)1000次油墨噴出面的擦拭試驗中,發(fā)生了大量擦拭試驗后的不噴出和噴出彎曲,不噴出和噴出彎曲均在短時間內沒有恢復。
(c)滲出評價
使用上述噴墨打印機dcp-j4225n,在普通紙的三種紙(internationalpaper公司制造的reycopypaper,xerox公司制造的business和recycledsupreme)上,分別各形成兩個構成實施例和比較例的水性油墨組的水性黃色油墨與水性品紅色油墨的混色部(紅色部)、水性黃色油墨與水性青色油墨的混色部(綠色部)和水性品紅色油墨與水性青色油墨的混色部(藍色部)。接著,在兩個上述各混色部之間,使用構成實施例和比較例的水性油墨組的水性黑色油墨析出黑色的線,制作評價樣品。關于上述評價樣品中的滲出,利用クオリティ·エンジニアリング·アソシエイツ(qea)公司制造的便攜式圖像評價系統“pias(注冊商標)-ii”測定粗糙度(raggedness),按照下述評價基準進行評價。上述粗糙度的測定依照iso-13660來實施,對各普通紙進行三次。在此,各普通紙的測定結果分別是將三次測定值的平均值的小數點后第一位四舍五入后的值,“三種紙平均”是將上述各普通紙各自的上述平均值(將小數點后第一位四舍五入之前的值)之和除以3而得到的三種紙的測定結果的平均值的小數點后第一位四舍五入后的值。
滲出評價評價基準
a:在水性彩色油墨中電導率最大的油墨與電導率第二大的油墨的混色部間形成的水性黑色油墨的線的三種紙平均的粗糙度小于27μm。
b:在水性彩色油墨中電導率最大的油墨與電導率第二大的油墨的混色部間形成的水性黑色油墨的線的三種紙平均的粗糙度為27μm以上且小于32μm。
c:在水性彩色油墨中電導率最大的油墨與電導率第二大的油墨的混色部間形成的水性黑色油墨的線的三種紙平均的粗糙度為32μm以上。
將實施例1~5和比較例1~3的水性油墨組的構成和評價結果示于表3中。
[表3]
如表3所示,實施例1~5中,泵耐久性、噴嘴堵塞和滲出的評價結果為良好。特別是,構成水性油墨組的全部水性油墨中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量的平均值為20重量%~30重量%的實施例1~3中,泵耐久性、噴嘴堵塞和滲出的評價結果極其優(yōu)良。需要說明的是,水性黑色油墨和水性彩色油墨的顏料固體成分量高的實施例2和4中,光學濃度(od值)高。另一方面,構成上述水性油墨組的全部水性油墨中的上述低蒸氣壓溶劑的配合量的平均值低于15重量%或為35重量%以上的比較例1和2中,泵耐久性的評價結果差。另外,不滿足上述條件(y)(a≤1.5)的比較例3中,泵耐久性、噴嘴堵塞和滲出的評價結果差。
產業(yè)上的可利用性
如上所述,本發(fā)明的水性油墨組能夠有效地防止黑色記錄部與彩色記錄部的邊界部的滲出并且能夠有效地抑制維護時的凝聚物的產生。本發(fā)明的水性油墨組的用途沒有特別限定,能夠廣泛應用于各種噴墨記錄。