首页> 中国专利> 记录头、记录单元、喷墨记录装置、喷墨记录方法以及墨组

记录头、记录单元、喷墨记录装置、喷墨记录方法以及墨组

摘要

设置一种记录头和记录单元,以获得可靠地喷射稳定性和储存稳定性,并且防止新混色现象。记录头具有喷射孔列,各喷射孔列喷射构成墨组的每一种墨。多种墨分别被储存在分别具有处于密闭状态的墨存储部的墨盒中。墨中的至少三种类型的墨的比重彼此不同,并且至少三种类型的墨中的至少两种类型的墨的比重差是0.020或更大。喷射孔列被布置成:在从喷射孔列喷射的墨中,从相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。

著录项

  • 公开/公告号CN101351342A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-01-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 佳能株式会社;

    申请/专利号CN200780001006.9

  • 申请日2007-06-20

  • 分类号

  • 代理机构北京林达刘知识产权代理事务所;

  • 代理人刘新宇

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-17 21:19:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-07-07

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B41J 2/175 专利号:ZL2007800010069 申请日:20070620 授权公告日:20110413

    专利权的终止

  • 2011-04-13

    授权

    授权

  • 2009-03-11

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-01-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有喷射构成墨组的多种墨中的每一种墨的喷射孔列的记录头,每一种墨均储存在处于密闭状态的各个墨存储部中。本发明还涉及一种记录单元,其具有:(i)墨盒,其具有墨存储部,各个墨存储部储存构成墨组的多种墨中的每一种墨;和(ii)记录头,其具有喷射多种墨中的每一种墨的喷射孔列。本发明还涉及一种使用上述记录头或记录单元的喷墨记录装置、喷墨记录方法和墨组。

背景技术

在喷墨记录装置中,要求从墨盒稳定地供给墨到记录头,而不会导致从记录头泄漏墨或由于供墨太多而记录性能下降。

为了使墨供给稳定,迄今已研究了通过各种方法控制墨盒中的墨存储部的压力。例如,已经提出一种防止墨的水头压力被施加到记录头的方法(参见日本特开2002-234183号公报)。另外,已经提出一种内部被构造成具有作为负压产生构件的多孔构件的墨存储部(参见日本特开昭63-118260号公报、特开昭63-118260号公报、以及特开平07-060984号公报)。还提出使用作为负压产生构件的压板或弹簧构件(参见日本特开2003-191489号公报和2003-251821号公报)。

发明内容

本发明人已经研究了使用具有如下所述的墨存储部的墨盒,如适于储存包含作为着色材料的颜料的墨(即颜料墨)的墨盒。具体地,本发明人已经研究了使用不具有任何多孔状墨存储构件的墨盒。考虑的是这种墨盒可以抑制颜料沉淀,并且用完之后残留在墨盒中的墨量可以减少到尽可能小的量。此外,本发明人已经研究了使用可以安装多个上述墨盒的喷墨记录装置作为喷墨记录装置。

本发明人进行过所谓的清洁操作,其中,当不操作喷墨记录装置时,借助于与覆盖记录头的喷射孔列的盖连通的清洗泵(purging pump)产生负压,以通过清洗从喷射孔排出不必要的墨。其后,本发明人再次操作喷墨记录装置以从记录头喷射墨。结果,本发明人发现发生以下问题。也就是说,本发明人发现发生不同的墨进入到多个喷射孔列的墨通道当中的特定墨通道的现象,其中,从该喷射孔列通过同一盖已通过吸引排出墨(以下,该现象被称作“混色现象”)。

当本发明人首次发现该现象时,本发明人考虑到该混色现象是由与迄今为止现有技术中已知的混色现象相同的机理产生的现象。更具体地,附于记录头的表面的墨或存在于盖内的墨(以下,该墨被称作“残余的墨”)由于墨通道所施加的毛细管力而进入墨通道,使得不同的墨进入到墨通道的喷射孔附近。发明人一致都这么考虑。

因此,本发明人已经进行了在开始记录之前将墨喷射到盖内的操作(以下,该操作被称作“初步喷射”),这通常作为避免混色现象的通用方法。然而,即使当与足以解决传统的混色现象的初步喷射的液滴数量相比,初步喷射中喷射的墨滴数量(初步喷射的液滴数量)大大增加时,也根本不能解决混色现象。

因此,本发明人进行了几次清洁操作,目的是排出残留在墨通道内部的发生混色现象的部分处的所有墨。然而,即使进行多次清洁操作,也不能解决混色现象;相反地,发生了程度严重的混色现象,导致与预期相反的结果。

基于上述结果,本发明人具体研究了混色现象。结果,本发明人发现了如下。也就是,本发明人发现:本发明涉及的混色现象不是在墨通道的喷射孔附近或与各喷射孔连通的公共液室中的墨通道附近通常观察到的混色现象,而是不同的墨进入到墨通道内部的新的混色现象。这里,“公共液室”指的是与多个墨通道共同连通的公共液室,这些墨通道分别与喷射墨的记录头中的多个喷射孔连通。“墨通道内部”指的是记录头的墨通道和公共液室以及墨供给路径全体,通过该墨供给路径将墨从墨盒的墨存储部供给到公共液室。

此外,当上述混色现象已经发生时,在进行清洁操作之后,在墨不从记录头喷射的状态下将喷墨记录装置放置片刻。其后,本发明人再次进行记录,其中,开始时记录头喷射本来应该从喷射孔喷射的墨。然而,在该状态下继续记录片刻时,突然喷射不是本来应该从喷射孔喷射的墨。已经发现:从未观察到该新现象的发生。然后,已经发现:不是本来应该从喷射孔喷射的墨是上述进入到墨通道内部的不同的墨。此外,随着进行清洁操作后不进行记录期间时间的流逝,发生进入特定墨通道的不同的墨进入到墨通道内部的现象。已经发现:当导致该状态时,已经远远超出了通过稍微增加初步喷射的液滴数量或其它调节即可解决的混色现象的事态。

因此,本发明的一个目的是提供可以获得可靠的喷射稳定性和储存稳定性并且防止上述新的混色现象的记录头和记录单元。本发明的另一个目的是提供使用上述记录头或记录单元的喷墨记录装置和喷墨记录方法。本发明的另一个目的是提供可以防止上述新混色现象的墨组。

可以通过下述的本发明实现上述目的。也就是说,根据本发明的记录头包括:喷射孔列,各所述喷射孔列喷射构成墨组的多种墨中的每一种墨;所述多种墨分别储存在墨盒中,各所述墨盒具有处于密闭状态的墨存储部;所述多种墨中的至少三种类型的墨的比重彼此不同;所述至少三种类型的墨中的至少两种类型的墨的比重差是0.020或更大;以及所述喷射孔列被布置成:使得在从所述喷射孔列喷射的所述多种墨中,从相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。

根据本发明另一实施例的记录单元包括:(i)墨盒,其具有墨存储部,各所述墨存储部储存构成墨组的多种墨中的每一种墨,和(ii)记录头,其具有喷射孔列,各所述喷射孔列喷射所述多种墨中的每一种墨;使所述墨存储部处于密闭状态;所述多种墨中的至少三种类型的墨的比重彼此不同;所述至少三种类型的墨中的至少两种类型的墨的比重差是0.020或更大;以及所述喷射孔列被布置成:使得在从所述喷射孔列喷射的所述多种墨中,从相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。

根据本发明的另一实施例的喷墨记录装置设置有记录单元,该记录单元包括:(i)墨盒,各所述墨盒具有储存墨的墨存储部,和(ii)用于喷射所述墨的记录头,其中,记录单元具有如上所述的构成。

根据本发明的另一实施例的喷墨记录方法,其包括:通过喷墨法喷射构成墨组的多种墨,其中,从构成权利要求2所述的记录单元的记录头喷射所述多种墨。

根据本发明的另一实施例的墨组,其包括:将从具有喷射孔列的记录头喷射的多种墨;构成所述墨组的多种墨分别储存在墨盒中,各所述墨盒具有处于密闭状态的墨存储部;所述多种墨中的至少三种类型的墨的比重彼此不同;所述至少三种类型的墨中的至少两种类型的墨的比重差是0.020或更大;以及所述喷射孔列被布置成:使得在从所述喷射孔列喷射的所述多种墨中,从相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。

根据本发明,可以设置记录头和记录单元,从而即使当使用分别具有处于密闭状态的墨存储部的墨盒时,也能获得可靠的喷射稳定性和储存稳定性二者,并且防止混色现象。根据本发明的另一实施例,可以设置使用上述记录头或记录单元的喷墨记录装置和喷墨记录方法。根据本发明的另一实施例,可以设置防止新的混色现象的墨组。

附图说明

图1是喷墨记录装置的立体图。

图2是喷墨记录装置的结构机构部的立体图。

图3是喷墨记录装置的剖视图。

图4是示出墨盒如何安装到头盒(head cartridge)的立体图。

图5是头盒的分解立体图。

图6是示出头盒中的记录元件基板的主视图。

图7是示出喷墨记录装置的清洁部的构造的简图。

图8是墨盒的分解立体图。

图9是示出记录头的构造的例子的简图。

图10是示出记录头的构造的例子的简图。

图11A和图11B是示出两种墨彼此接触时如何举动(behave)的简图。

具体进行方式

下面将通过优选实施例详细说明本发明。这里,可以用常规方法在25℃时测量墨、水溶性有机溶剂、着色材料的比重、以及墨的粘度和表面张力。在稍后给出的例子中,在25℃时,通过使用浮标式比重计(商品名:标准比重计;由Tech-Jam Co.,Ltd.制造)测量墨、水溶性有机溶剂和着色材料的比重。在25℃时,通过使用RE80L型粘度计(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造)测量墨的粘度。在25℃时,通过使用自动表面张力仪CBVP-Z(由Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制造)测量墨的表面张力。此外,在本发明中,差值取绝对值。

为了说明产生上述不可观察的混色现象的机构,本发明人进行了各种研究。首先,本发明人研究了导致该混色现象应该满足的条件。结果,本发明人发现当满足下列条件时显著地发生混色现象。条件如下:(1)在喷墨记录装置的多种墨中,从彼此相邻的喷射孔喷射的至少两种墨的比重相差0.02以上;(2)至少两种墨被分别储存在墨盒中,墨盒的储存墨的存储部处于密闭状态。

满足上述条件(1)和(2)时,具有相对小的比重的墨进入到墨通道的内部,通过该墨通道喷射具有相对大的比重的墨。结果,发现本发明所涉及的混色现象在墨通道内部发生(下文中,该现象被称作“第一混色现象”)。

使用“处于密闭状态的墨存储部”意味着清洁操作时几乎没有墨存储部与大气接触的部分的状态。具体地,意味着墨存储部与大气接触的部分只是墨供给口,也就是说,储存在墨存储部中的墨仅通过墨供给口与大气连通。更具体地,以下面的方式设置墨供给部。喷墨记录装置被设计成:可以用盖覆盖记录头的喷射孔,以防止墨蒸发,而盖被设置成通过管与废墨吸收体(absorber)连通。在进行清洁操作的同时,记录头的喷射孔与盖接触。与盖连通的管与废墨吸收体连通,但是清洁操作时管的内部填充有墨。因此,使墨存储部与大气接触的部分仅是墨供给口的墨存储部处于密闭状态。另外,盖被设置成用盖一起覆盖喷射孔列,以影响清洁操作,即,清洗。

满足条件(1)和(2)的第一混色现象的发生原因不清楚。本发明人推断其为下述原因。在使用压板或弹簧构件作为负压产生构件的墨盒中,墨仅通过墨供给口与大气连通。在安装有该墨盒的喷墨记录装置中进行清洁操作的同时,墨存储部处于密闭状态。另一方面,清洁操作完成后,墨存储部再次打开。

在如此设置的墨盒中,记录头的墨通道内部的负压变化(下文中,该变化被称作“波动(ripple)”)大于设置成墨存储部始终与大气接触的墨盒中、例如除了墨供给口之外还具有大气连通口的墨盒的负压变化。具体地,这种除了墨供给口之外还具有大气连通口的墨盒具有约10mmHg的波动。另一方面,具有处于密闭状态的墨存储部的墨盒具有约20mmHg~30mmHg的波动。本发明人假设:由于这种大的波动,将墨渣(ink residue)吸入到墨通道的内部的力陡然增大,这是发生第一混色现象的主要原因。

作为本发明人的研究结果,已经发现在安装在喷墨记录装置上的墨盒中,当存在其墨渣量远小于其它墨盒中墨渣量的墨盒时将发生下面的现象。更具体地,已经发现与墨渣量小的墨盒连通的记录头的墨通道在清洁操作前后的波动大于与其它墨盒连通的记录头的墨通道的波动。结果,墨渣被特别显著地吸入到与墨渣量小的墨盒连通的墨通道的内部。

下面说明多种墨之间的比重差与第一混色现象之间的关系,这是本发明的最大特征。如上所述,当使用墨存储部处于密闭状态的墨盒时,这种墨渣被吸入到墨通道的内部的现象显著发生。在该情况下,比重小于墨通道内部初始存在的墨的比重的墨渣被吸入到墨通道内部,在墨通道内部发生如下所述的现象。

当发生第一混色现象时,与在墨通道的喷射孔附近或在与各个喷射孔连通的公共液室中的墨通道的附近通常观察到的混色现象(下文中被称作“第二混色现象”)不同,墨通道的内部存在墨渣。然而,在第一混色现象和第二混色现象中,紧接着清洁操作之后在墨通道中存在的墨渣的状态被认为是大致相同的。也就是说,在发生第一混色现象的情况下,墨渣在墨通道内部的分布范围较大。

然而,在发生第一混色现象的情况下,由于波动而导致的流体的移动的影响开始减弱,而由于多种墨之间的比重、即重力之间的差异而导致的流体的移动变得主要。更具体地,具有大比重并在墨通道内部初始存在的墨移动到墨通道的喷射口附近。被吸入到墨通道的墨渣中的具有小比重的墨渣上移到墨通道的内部,特别地,上移到墨供给路径,墨通过该墨供给路径从墨盒的墨存储部被供给到公共液室。这样,个体墨的墨通道的内部出现着色材料的浓度分布。结果,如果在已经进行清洁操作之后,在墨不从喷射孔喷射的状态下,将喷墨记录装置放置片刻,其后再进行记录,则喷射应该从特定喷射孔喷射的墨。然而,如果在该状态下继续记录一会,则不应从那些喷射孔喷射的墨,即已被吸入到墨通道内部的不同的墨突然喷射。假定已经发生这种从未被观察到的现象。这样,如从上述内容清楚看到的那样,第一混色现象与通常已知的第二混色现象非常不同。

本发明人还确定:与包含染料作为着色材料的墨(染料墨)相比,当使用包含颜料作为着色材料的墨(颜料墨)时,显著发生上述第一混色现象。其原因不清楚,但是本发明人推断其原因如下。也就是,在颜料中,特别是在稍后说明的聚合物分散体(polymer dispersion)型颜料中,着色材料本身、即颜料或颜料分散液本身比起染料在比重上更不同。因此,当使用这种颜料墨时,除了由于多种墨之间的比重差导致的液体移动之外,在墨通道的内部产生由于着色材料之间的比重差导致的着色材料的移动,从而认为第一混色现象更显著地发生。多种墨之间的比重差随着时间的推移逐渐减少,而着色材料之间的比重差不会随时间减少。因此,产生只要墨管道内部的液体的流动性不消失,在墨管道内始终发生由于着色材料之间的比重差导致的着色材料的移动的状态。随着执行清洁操作之后尚未进行记录期间时间的流逝,已进入墨通道内部的墨渣中的着色材料更深地进入到墨通道的内部。推断由这些着色材料之间的比重差引起该现象。

作为本发明人为了防止上述第一混色现象而进行研究的结果,本发明人已经发现可以通过使构成墨组的多种墨的特性具有下述关系来解决上述问题。也就是说,已经发现:在使用墨存储部处于密闭状态的墨盒作为储存构成墨组的多种墨中的每一种墨的墨盒的情况下,应该满足下述构成。已经发现:在构成墨组的多种墨中,具有最大比重的第1墨与具有最小比重的第2墨之间的比重差被设定为小,由此可以防止第一混色现象的发生。

然而,在颜料墨中,难以减小各种墨之间的比重差以至被忽略。例如,可以通过适当确定构成墨的成分的类型和含量来控制墨的比重。在使用聚合物作为分散剂将颜料分散在水介质中的颜料墨的情况下,也可以通过适当确定聚合物的类型、聚合物的含量等来控制墨的比重。然而,根据颜料类型,颜料的表面状态和粒径不同。因此,当使用含有颜料作为着色材料的墨时,必须根据颜料的特性使分散剂和水溶性有机溶剂的类型和含量最优化。此外,考虑到颜料的分散稳定性的可靠性(即,墨的储存稳定性)和墨的喷射稳定性,构成墨的成分的类型和含量被限制到一定程度。这样,在某些情况下,难以将构成墨组的所有墨的比重统一成完全相同的值。具体地,已经发现:在保持良好的储存稳定性和喷射稳定性的同时,将构成墨组的所有墨的比重差控制到小于0.020是非常困难的。

因此,当构成墨组的多种墨之间的比重差是0.020或更大时,为了寻找如何通过将初步喷射的数量减小到尽可能小来防止第一混色现象,本发明人进行了如下研究。在图9中,Bk、LC、LM、C、M和Y分别表示喷射黑墨、浅青色墨、浅品红色墨、青色墨、品红色墨和黄色墨的喷射孔列。

具体地,本发明人已经研究了使用具有如图9所示的六种喷射孔列的记录头和使用比重彼此不同的三种类型的墨。更具体地,本发明人已经对三种类型的墨分别被布置在C、M和Y位置的顺序与根据这种墨的布置发生第一混色现象的程度之间的关系进行了比较。结果,已经发现:与具有最大比重的第1墨或具有最小比重的第2墨被布置在M位置的情况相比,当具有中间比重的墨(下文中,被称作“第3墨”)被布置在M位置时可以更好地防止第一混色现象。

此外,使用彼此比重不同的四种类型的墨,本发明人已经对四种类型的墨分别被布置在LM、C、M和Y位置的顺序与根据这种墨的布置发生第一混色现象的程度之间的关系进行了比较。结果,已经发现:当墨按从具有较大比重的墨到具有较小比重的墨的顺序布置时以及按从具有较小比重的墨到具有较大比重的墨的顺序布置时可以显著地防止第一混色现象。

这些结果示出:当喷射孔列彼此接近时,各种墨之间的比重差更强烈地影响第一混色现象发生的程度。也就是说,认为:从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差更强烈地影响第一混色现象发生的程度。

基于上述结果,本发明人已经进行了研究。结果,已经发现:必须满足以下构成。也就是,使用墨存储部处于密闭状态的墨盒作为储存构成墨组的多种墨的墨盒,并将墨组设定成使多种墨还具有以下关系。也就是,在多种墨中至少三种类型的墨的比重彼此不同和在该至少三种类型的墨中至少两种类型的墨的比重相差0.020或更大的情况下,需要满足以下构成。也就是说,必须将喷射孔列布置成:在构成墨组的多种墨中,使从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。已经发现这种构成能获得高水平的喷射稳定性和储存稳定性的可靠性,并且能够利用尽可能少的初步喷射液滴的数量防止第一混色现象。这样,发明人已经完成了本发明。

作为本发明人进行的进一步研究的结果,已经发现:更优选从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差小于0.020。这使得更有效地防止第一混色现象。

例如,在构成墨组的墨是三种类型的情况下,从彼此相邻的喷射孔列喷射的两种类型的墨存在两种组合。在该情况下,优选两种组合中的每一种组合中的两种类型的墨之间的比重差为小于0.020。类似地,在构成墨组的墨是四种类型以上的情况下,优选三种以上组合中的每一种组合中的两种类型的墨之间的比重差为小于0.020。此外,在构成墨组的墨是五种类型以上的情况下,优选所有组合中的从彼此相邻的喷射孔列喷射的两种墨之间的比重差为小于0.020。

另外,本发明人使用墨存储部被设置成与大气接触的墨盒,例如,除了墨供给口之外还具有大气连通口的墨盒,进行了研究。结果,发现以下内容。也就是说,将比重相差0.020或更大的多种墨分别填充到上述墨盒中,并且在执行清洁操作之后,在任何墨都不从喷射孔喷射的状态下,将喷墨记录装置放置片刻,其后再进行记录。然而,在该情况下,发现未发生第一混色现象。

该事实可以证明以下内容。也就是说,在使用除了墨供给口之外还具有大气连通口的墨盒的情况与使用墨存储部处于密闭状态的墨盒的情况之间,清洁操作前后的波动是不同的。具体地,在使用墨存储部处于密闭状态的墨盒的情况下,清洁操作前后的波动相对较大。因此,在使用两种类型的墨盒的情况下,由于墨通道内部的多种墨之间的比重差导致的流体的移动程度是不同的,这影响第一混色现象的发生。

通常,由于多种墨之间的比重差导致的流体的移动被认为是与波动值无关的现象。然而,从上述事实可以判断出,认为由于比重差导致的流体的移动不会发生直到出现由于具有比一定值大的值的波动导致的流体的移动速度。

由于本发明人进行了研究,因此,已经发现:当构成墨组的多种墨分别具有1.030以上的比重时,可以更有效地防止第一混色现象发生。如果构成墨组的多种墨分别具有1.030以下的比重,则当墨渣被吸入墨通道内时,由于清洁操作前后的大波动导致流体的移动速度增加。结果,已被吸入墨通道内部的墨渣容易移动到墨通道的内部。因此,与构成墨组的多种墨分别具有1.030以上的比重的情况相比,在某些情况下,第二混色现象更严重地发生,并且必须增加初步喷射液滴的数量。考虑到喷射稳定性的可靠性和墨的抗粘性,优选构成墨组的墨分别具有1.100以下的比重,更优选1.065以下。特别优选构成墨组的所有墨分别具有1.030以上或1.100以下的比重,更优选具有1.041以上至1.065以下的比重。

还优选:在将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨中,使喷射具有相对大的比重的墨的记录头的通道流阻大于喷射具有相对小的比重的墨的记录头的通道流阻。由此,当执行清洁操作时,可以使具有相对大的比重、并从喷射孔清洗排出的墨的体积小于具有相对小的比重、并从喷射孔清洗排出的墨的体积。结果,喷射具有相对大的比重的墨的记录头的波动变得小于喷射具有相对小的比重的墨的记录头的波动,从而可以抑制墨渣被吸入到喷射具有相对大的比重的墨的墨通道内部。此外,在喷射具有相对大的比重的墨的墨通道内部,可以防止由于波动导致的流体的移动,因此可以防止由于多种墨之间的比重差导致的流体的移动。结果,认为可显著地获得防止第一混色现象的效果。

可利用各种方法作为控制记录头中的通道流阻的手段。在本发明中,可控制墨粘度以适当调节记录头中的通道流阻。具体地,优选:在将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨中,使具有相对大的比重的墨粘度大于具有相对小的比重的墨粘度。通过如此设定墨比重与墨粘度之间的关系,喷射具有相对大的比重的墨的记录头的通道流阻可以大于喷射具有相对小的比重的墨的记录头的通道流阻。

例如,在构成墨组的墨是三种类型的情况下,将从彼此相邻的喷射孔列喷射的两种类型的墨存在两种组合。在该情况下,优选两种组合中的每一种组合中的两种墨的比重与粘度之间的关系满足上述条件。类似地,在构成墨组的墨是四种以上类型的情况下,优选三种以上组合中的每一种组合中的两种墨的比重与粘度之间的关系满足上述条件。此外,在构成墨组的墨是五种以上类型的情况下,优选将从彼此相邻的喷射孔列喷射的两种类型的墨的所有组合中的两种墨的比重和粘度之间的关系满足上述条件。

在将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨中,根据墨通道的构成稍微改变具有相对大的比重的墨与具有相对小的比重的墨之间的粘度差,优选如下设置。具体地,具有相对大的比重的墨的粘度优选比具有相对小的比重的墨的粘度大10%以上,并且更优选15%以上。然而,考虑到喷射稳定性和墨储存稳定性的可靠性,优选构成墨组的墨具有2.0mPa·s以上且5.0mPa·s以下的粘度。

此外,为了寻找如何更有效地防止第一混色现象,本发明人研究如下。

通常,在两种类型的液体彼此接触的情况下,其分散状态归纳为以下两类(patterns)。下面参考示出两种类型的液体彼此接触时如何举动的简图的图11A和图11B来说明。首先,如图11A所示,第一类是一种液体(液体2:z1001)的一面扩散到另一种液体(液体1:z1000)中。其次,如图11B所示,第二类是液体相互扩散入彼此中,因此,变成这些液体在彼此接触的边界部混合的液体(z1002)状态。在该情况下,当两种类型的液体都是墨时,它们变成墨在其彼此接触的边界部扩散的状态。可以以不同的方式考虑发生这两类现象的原因。例如,可以是具有不同的表面张力的两种类型的液体彼此接触的情况,以及具有大致相等的表面张力的两种类型的液体彼此接触的情况。具有不同的表面张力的两种类型的液体彼此接触的情况如图11A所示。具有大致相等的表面张力的两种类型的液体彼此接触的情况如图11B所示。可以通过例如观察两种类型的墨的举动确定这些现象,两种类型的墨以相同的量滴入试验盘等以彼此接触。

因此,本发明人以通过利用上述现象更有效地防止第一混色现象为目的进行研究。更具体地,墨组被设置成:在构成墨组的多种墨中的将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨中,具有相对大的比重的墨的表面张力小于具有相对小的比重的墨的表面张力。如此设置墨组,本发明人希望墨渣被吸到喷射具有相对大的比重的墨的墨通道而进行了研究。结果,已经发现:与墨的表面张力被设置成不具有上述关系的情况相比,在具有相对大的比重的墨的表面张力小于具有相对小的比重的墨的表面张力的情况下,可以用较少数量的初步喷射液滴防止第一混色现象。

由于本发明人基于上述发现进行了研究,因此,已经发现:优选满足以下构成。也就是说,在将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨中,使具有相对大的比重的墨的表面张力小于具有相对小的比重的墨的表面张力。已经发现:当使用该构成时,可以实现高水平的喷射稳定性和存储性的可靠性,并且可以更有效地防止第一混色现象。

在本发明中,优选构成墨组的墨具有25.0mN/m以上且50.0mN/m以下的表面张力,更优选25.0mN/m以上且45mN/m以下。

在本发明中,通过适当确定构成墨的成分的类型和含量来控制墨的比重、粘度和表面张力。在通过使用聚合物作为分散剂使颜料分散在水介质中的颜料墨的情况下,可以通过适当确定聚合物的类型和含量来控制墨的比重、粘度和表面张力。

下面说明构成墨的成分。

(水介质)

在构成墨组的墨中,优选使用含有水和水溶性有机溶剂的水介质。每一种墨中的水溶性有机溶剂的含量(质量%)优选是基于墨的总质量的3.0质量%以上且50.0质量%以下。每一种墨中的水的含量(质量%)优选是基于墨的总质量的50.0质量%以上且95.0质量%以下。

作为水溶性有机溶剂,可以使用以下物质。具体地,优选使用:如甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、丁醇、丁二醇、戊醇、戊二醇、己醇、己二醇等具有1至6个碳原子的烷基醇;如二甲基甲酰胺、二乙基乙酰胺等酰胺;如丙酮、双丙酮醇等酮或酮醇;如四氢呋喃、二噁烷等醚;如聚乙二醇、聚丙二醇等平均分子量为200、300、400、600或1000的聚亚烷基二醇;其亚烷基具有2至6个碳原子的亚烷基二醇,如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1,2,6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇;如聚乙二醇、单甲醚乙酸酯等低级烷基醚乙酸酯;甘油;多元醇的低级烷基醚,如乙二醇单甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇单甲基(或乙基)醚;和N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。其中,特别优选使用1,5-戊二醇,具有平均分子量1,000的聚乙二醇、二甘醇、甘油或2-吡咯烷酮。作为水,优选使用除去离子的水(离子交换水)。

(着色材料)

作为着色材料,可以使用用于传统墨的任何材料。具体地,可以使用具有阴离子基的颜料和染料。作为颜料,可以使用:聚合物分散型的颜料(聚合物分散型颜料),其中分散剂用于分散颜料;自分散型的颜料(自分散型颜料),其中亲水性基团被引入到颜料粒子表面部。此外,还可以使用下列物质:其中将包含高聚物的有机基团化学键合到颜料粒子表面的颜料(聚合物键合的自分散型颜料)和其中颜料本身的可分散性得到改善以致使得在不使用任何分散剂的情况下可分散的微胶囊型颜料。

(染料)

作为染料,可以使用在颜色指标(color index)中列出的酸性染料、直接染料和活性染料。也可以使用颜色指标中未列出的染料。在本发明中,特别优选使用具有阴离子基的染料,例如,羧基或磺酸基。墨中的染料的含量(质量%)可优选是基于墨的总质量的1.0质量%以上且10.0质量%以下,更优选是1.0质量%以上且5.0质量%以下。

当用颜色指标(C.I.)数字示出染料时,例如,可以使用:C.I.直接黄:8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、98、100、110;C.I.直接红:2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、230;C.I.直接蓝:1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226;C.I.酸性黄:1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99;C.I.酸性红:6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、94、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289;C.I.酸性蓝:1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、117、127、138、158、161。

(颜料)

作为颜料,可以优选使用炭黑或有机颜料。墨中的颜料的含量(质量%)优选是基于墨的总质量的0.1质量%以上且15.0质量%以下,更优选是1.0质量%以上且10.0质量%以下。

作为黑墨,优选使用如炉黑、灯黑、乙炔黑或槽法炭黑等炭黑。具体地,例如,可以使用以下市场上可获得的产品:RAVEN 7000、RAVEN 5750、RAVEN 5250、RAVEN 5000ULTRA、RAVEN 3500、RAVEN 2000、RAVEN 1500、RAVEN1250、RAVEN 1200、RAVEN 1190 ULTRA-II、RAVEN 1170和RAVEN 1255(可从Columbian Carbon Japan Limited获得);BLACK PEARLS L、REGAL 330R、REGAL 400R、REGAL 660R、MOGUL L、MONARCH 700、MONARCH800、MONARCH 880、MONARCH 900、MONARCH 1000、MONARCH 1100、MONARCH 1300、MONARCH 1400、MONARCH 2000和VALCAN XC-72(以上可从Cabot Corp.获得);COLOR BLACK FW1、COLOR BLACK FW2、COLORBLACK FW2V、COLOR BLACK FW18、COLOR BLACKFW200、COLOR BLACK S150、COLOR BLACK S160、COLOR BLACK S170、PRINTEX 35、PRINTEX U、PRINTEX 140U、PRINTEX 140V、SPECIAL BLACK 6、SPECIAL BLACK 5、SPECIAL BLACK 4A和SPECIALBLACK 4(以上可从Degussa Corp.获得);以及No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8和MA100(以上从Mitsubishi Chemicals,Inc.获得)。此外,可以使用为本发明重新制备的炭黑。当然,在本发明中,例子决不局限于这些,可以使用任何传统已知的炭黑。不止炭黑,还可以使用磁铁矿铁素体等的细磁材料粒子和钛黑。

作为有机颜料,例如,可以使用:如甲苯胺红、甲苯胺紫红、汉撒黄、联苯胺黄和吡唑啉酮红等水不溶偶氮颜料;如立索尔红、日光枣红(Helio Bordeaux)、颜料猩红和永固红2B等水溶性偶氮颜料;还原染料的衍生物,如茜素、阴丹酮和硫靛紫红等;如酞菁蓝和酞菁绿等酞菁类染料;如喹吖啶酮红和喹吖啶酮品红等喹吖啶酮类颜料;如苝红和苝猩红等苝类颜料;如异吲哚啉酮黄和异吲哚啉酮橙等异吲哚啉酮类颜料;如苯并咪唑酮黄、苯并咪唑酮橙和苯并咪唑酮红等咪唑啉酮类颜料;如皮蒽酮红和皮蒽酮橙等皮蒽酮类颜料;以及靛蓝类颜料、浓缩偶氮类颜料、硫靛类颜料、二酮基吡咯并吡咯类颜料、黄烷士酮黄、酰胺黄、喹酞酮黄、镍络偶氮黄、铜偶氮甲碱黄、苉酮橙(Perinone Orange)、蒽酮橙、联蒽醌基(Dianthraquinonyl)红、二噁嗪紫。当然,在本发明中,例子决不局限于这些。

当用颜色指标(C.I.)数字示出有机颜料时,例如可以使用:C.I.颜料黄:12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、97、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、150、151、153、154、166、168、180、185;C.I.颜料橙:16、36、43、51、55、59、61、71;C.I.颜料红:9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、228、238、240、254、255、272;C.I.颜料紫:19、23、29、30、37、40、50;C.I.颜料蓝:15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64;C.I.颜料绿36;以及C.I.颜料棕:23、25、26。当然,在本发明中,例子决不局限于这些。

(分散剂)

作为用于在水介质中分散上述颜料的分散剂,可以使用任何水溶性聚合物。当然,特别优选使用具有重均分子量为1000以上且30000以下的分散剂,更优选3000以上且15000以下。墨中的分散剂的含量(质量%)优选是基于墨的总质量的0.1质量%以上且5.0质量%以下。

作为分散剂,可以使用下列物质:例如由单体形成的聚合物,该单体例如为苯乙烯、乙烯萘、α,β-烯属不饱和羧酸的脂族醇酯、丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、乙酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺及其衍生物。构成聚合物的至少一种单体优选为亲水性单体。可以使用嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物或其盐类。也可以使用如松香、虫漆和淀粉等天然聚合物。优选这些聚合物在溶解碱的水溶液中可溶,即,其为碱可溶型。

(其它成分)

除了上述成分,构成墨组的墨均可包含如脲、脲衍生物、三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷等保湿固体成分,以维持保湿性。墨中的保湿固体成分的含量(质量%)优选是基于墨的总质量的0.1质量%以上且20.0质量%以下,更优选是3.0质量%以上且10.0质量%以下。

此外,构成墨组的每一种墨可使用如阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或两性表面活性剂等表面活性剂。具体地,下列物质:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚、乙炔二醇化合物和乙炔二醇环氧乙烷加合物。

除了上述成分,构成墨组的每一种墨可选择地包含如PH调节剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、还原防止剂和蒸发加速剂等多种添加剂。

墨组

只要墨组使用多种墨的组合,墨组就可具有下述任何形式。例如,墨组可以由墨盒或具有记录头的墨盒构成,该墨盒或具有记录头的墨盒具有一体设置墨存储部的结构,其中各个墨存储部储存青色墨、品红色墨、黄色墨和黑色墨中的每一个。墨组也可以由墨盒或具有记录头的墨盒构成,该墨盒或具有记录头的墨盒具有一体设置墨存储部的结构,其中各个墨存储部储存青色墨、品红色墨和黄色墨中的每一个。墨组还可以用于存储各上述墨的各种墨盒可分离地附于喷墨记录装置的情况。无论如何,本发明详细说明墨本身相对于与喷墨记录装置或墨盒结合使用的其他墨的特性,可以具有任何改良的形式而不局限于上述形式。

在本发明中,在构成墨组的多种墨中,具有最大比重的墨被称为第1墨;具有最小比重的墨作为第2墨;除了第1墨和第2墨之外的墨,即,具有中间比重的墨作为第3墨。也就是说,在构成墨组的墨是三种类型的情况下,三种类型的墨中的每一种与第1墨、第2墨和第3墨对应。在构成墨组的墨是四种类型的情况下,两种类型的墨与第3墨对应。在该情况下,要求喷射孔列被布置成:在将从喷射孔列喷射的四种以上类型的墨中,将从彼此相邻的喷射孔列喷射的墨之间的比重差的总和最小。

喷墨记录方法

在通过喷墨方法喷射墨的喷墨记录方法中特别优选使用构成墨组的多种墨。喷墨记录方法包括,例如,使机械能作用在墨上以喷射墨的记录方法和使热能作用在墨上以喷射墨的记录方法。特别地,本发明优选使用利用热能的喷墨记录方法。

墨盒

适合于使用构成墨组的多种墨进行记录的墨盒包括具有用于储存这些墨的墨存储部的墨盒。如下设定各种墨盒。

图8是墨盒的分解立体图。在图8中,墨盒100具有由壳体1和盖构件2组成的盒构件、粘结到壳体1并设置有折叠部的向上突出薄片3。这些形成墨存储部。墨存储部在其内设置有压板4和压缩卷簧5,该压缩卷簧5使压板4朝向上突出薄片侧放置。这样,向上突出薄片3被向外压以在墨存储部内产生负压。壳体1的一侧设置有墨供给口6,该墨供给口6与延伸到记录头(未示出)的墨通道接触。壳体1构成上述在其内储存墨的容器。向上突出薄片3被熔接到壳体1的外周。盖构件2被安装到壳体1的开口顶部以保护朝外突出的向上突出薄片3。

记录单元

适合于使用构成墨组的多种墨进行记录的记录单元包括具有(i)墨盒和(ii)记录头的记录单元,该墨盒具有用于在其内储存这些墨的墨存储部。在本发明中,特别优选使用通过热能的作用从记录头喷射墨的记录单元。

喷墨记录装置

适合于使用构成墨组的多种墨进行记录的喷墨记录装置包括具有(i)墨盒和(ii)用于喷射墨的记录头的喷墨记录装置,该墨盒具有用于在其内储存这些墨的墨存储部。在本发明中,特别优选使用通过热能的作用从记录头喷射墨的喷墨记录装置。

下面说明喷墨记录装置的结构机械部的示意性构造。根据各机构的功能,喷墨记录装置由薄片供给部、薄片传送部、滑架部、薄片排出部、清洁部和保护这些部分并提供设计品质的外壳组成。下面示意性说明这些部分。

图1是喷墨记录装置的立体图。图2和图3是示出喷墨记录装置的内部结构的图。图2和图3分别是从右上方看的立体图和喷墨记录装置的侧剖视图。

当记录薄片被供给到记录装置时,首先,在具有薄片供给托盘M2060的薄片供给部中,预定数量的记录介质薄片被输送到由薄片供给辊M2080和分离辊M2041形成的辊隙区域(参见图1和图3)。在辊隙区域分离如此输送的记录介质,并且只有最上面的记录介质被传送。输送到薄片传送部的记录介质被夹送辊保持架M3000和薄片引导挡板M3030引导,并被输送到辊对,即:传送辊M3060和夹送辊M3070。通过LF电动机E0002转动构成传送辊M3060和夹送辊M3070的辊对,通过该转动将记录介质传送到压纸卷轴M3040上(以上,参见图2和图3)。

在滑架部中,当在记录介质上形成图像时,记录头H1001(参见图4)被设置在目的的图像形成位置,并且根据从电气基板E0014(参见图2)输送的信号朝记录介质喷墨。稍后将说明记录头H1001的具体构造。通过记录头H1001进行记录,在该过程中交替地重复利用滑架M4000(参见图2)在列方向上执行扫描的主扫描和传送辊M3060(参见图2和图3)在行方向上传送记录介质的副扫描,由此在记录介质上形成图像。

最后,记录介质被插入到薄片排出部的第一薄片排出辊M3110与突出物(spur)M3120之间的辊隙区域(参见图3),记录介质通过辊隙区域被传送,并被排出到薄片排出托盘M3160(参见图1)。

图7是示出喷墨记录装置的清洁部的构造的模式图。在清洁部中,在盖M5010与记录头H1001的具有墨喷射孔的面(喷射孔面)接触的状态下操作泵M5000,因此从记录头吸引墨以进行记录头H1001(参见图4)的清洁操作。盖保持架M5060通过上下可动机构向上移动,并且盖M5010与记录头H1001的喷射孔面以适当的密着力接触以进行加盖。在已经进行加盖的状态下操作泵M5000,因此在喷射孔面与泵M5000之间产生负压,使得从构成喷射孔列的各喷射孔吸引墨。在本发明中,优选用同一盖盖住喷射构成墨组的多种墨中的包括比重差是0.020或更大的两种类型的墨的至少三种类型的墨的喷射孔列。在已经如此进行加盖的状态下,用吸引室M5020和M5030密闭喷射孔列。

吸引室M5020和M5030分别设置有墨排出口M5070和M5080。在如图所示的例子中,吸引室M5020设置有墨排出口M5070;吸引室M5030设置有墨排出口M5080。管M5090和M5100分别被连接到这些墨排出口M5070和M5080。此外,管M5090和M5100被连接到泵M5000。盖保持架M5060保持盖M5010,并且借助于驱动机构(未示出)在盖M5010与记录头H1001的喷射孔面接触或分离的方向上被驱动。

当在打开盖M5010的状态下吸取残留在盖M5010中的墨时,采用不发生墨粘结和其它困难的构造。

在图7中,示出利用隔壁M5050将由周壁M5040形成的吸引室分割成具有相同体积的两个吸引室的构造。这些吸引室的体积可以彼此不同。此外,吸引室可以是一个。吸引室还可以设置有墨吸收体。

记录头的构造

将说明头盒H1000的构造(参见图4)。头盒H1000具有记录头H1001、用于安装由H1900统一表示的墨盒的工具、以及用于将墨从墨盒H1900供给到记录头的工具。头盒H1000被可拆卸地安装到滑架M4000(参见图2)。

图4示出如何将墨盒H1900安装到头盒H1000。喷墨记录装置使用如黄色墨、品红色墨、青色墨、黑色墨、浅品红色墨、浅青色墨和绿色墨形成图像。因此,墨盒H1900最好为七种颜色独立准备。如图4所示,各种墨盒被可拆卸地设置在头盒H1000中。这里,在头盒H1000被安装在滑架M4000(参见图2)上的状态下,可安装或拆卸墨盒H1900。

图5是头盒H1000的分解立体图。头盒H1000由记录元件基板、板、电气配线基板H1300、墨盒保持架H1500、墨通道形成构件H1600、过滤器H1700、密封橡胶1800等构成。记录元件基板由第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101构成。板由第一板H1200和第二板H1400构成。

第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101均为硅基板,在其一侧上通过光刻蚀法形成用于喷射墨的多个记录元件(喷嘴)。通过成膜技术形成将电力供给到各记录元件的Al电气配线。与各记录元件对应的多个墨通道也通过光刻蚀法形成。此外,用于将墨供给到墨通道的墨供给口被形成为背面开口。

图6是示出第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101的构造的放大主视图。附图标记H2000至H2600分别表示供给不同墨的记录元件列(以下被称作“喷射孔列”)。在第一记录元件基板H1100中,形成三种颜色的喷射孔列:黄色墨喷射孔列H2000、品红色墨喷射孔列H2100和青色墨喷射孔列H2200。在第二记录元件基板H1101中,形成四种颜色的喷射孔列:浅青色墨喷射孔列H2300、黑色墨喷射孔列H2400、绿色墨喷射孔列H2500和浅品红色墨喷射孔列H2600。各喷射孔列由在记录介质的传送方向上以预定间隔布置的多个喷嘴构成。在重力方向上形成喷嘴的开口、即喷射孔。图6示出省略构成喷射孔列的喷嘴的一部分的图解。

下面将参考图5和图6进行说明。通过粘接将第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101安装并固定到第一板H1200。在该板中,形成墨供给口H1201,墨通过该墨供给口H1201被供给到第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101。此外,具有开口的第二板H1400被安装并固定到第一板H1200。第二板H1400保持电气配线基板H1300,使得电气配线基板H1300与第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101电连接。

电信号被施加到电气配线基板H1300,用于从形成在第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101内的各喷嘴喷射墨。该电气配线基板H1300具有与第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101对应的电气配线以及置于该电气配线的端部并从喷墨记录装置接收电信号的外部信号输入端子H1301。外部信号输入端子H1301位于并被紧固在墨盒保持架H1500的背面侧。

通过例如超声波熔接将通道形成构件H1600紧固到保持墨盒H1900的墨盒保持架H1500,以形成连接墨盒H1900和第一板H1200的墨通道H1501。过滤器H1700设置在与墨盒H1900接合的墨通道H1501的墨盒侧端部,使得可以防止灰尘和污物从外部进入。密封橡胶H1800也安装在墨通道H1501与墨盒H1900接合的部分,使得可以防止墨通过接合部蒸发。

此外,如上所述,通过粘结将墨盒保持架部结合到记录头H1001,以构成头盒H1000。墨盒保持架部由墨盒保持架H1500、通道形成构件H1600、过滤器H1700和密封橡胶H1800构成。记录头H1001由第一记录元件基板H1100、第二记录元件基板H1101、第一板H1200、电气配线基板H1300和第二板H1400构成。

图9是示出记录头的构造的例子的模式图。记录头具有喷射墨的多个喷射孔列。当形成图像时,利用记录头在图9所示的主扫描方向的前进方向上执行扫描,由此通过一次记录在记录介质上形成图像。接着,在沿记录头的后退方向扫描的过程中,记录介质仅在副扫描方向上被传送预定距离。重复该操作以形成图像。

图10是示出记录头的构造的另一个例子的模式图。记录头具有喷射彩色墨的多个喷射孔列,并且被布置成在主扫描方向的前进方向和后退方向之间彩色墨的施加顺序可以是相同的。具体地,彩色墨喷射孔列在主扫描方向上为各彩色墨形成对称的两列(青色墨(C1,C2)、品红色墨(M1,M2)和黄色墨(Y1,Y2))。这使得能双向记录。

实施例

下面,通过实施例和比较例更详细地说明本发明。本发明决不限于以下实施例,除非超出其要旨。在以下说明中,除非另外说明,“份”和“%”是质量基准。

<颜料分散液1至4的制备>

通过下述步骤制备颜料分散液1至4。

包含C.I.颜料红122的颜料分散液1的制备:

混合8份颜料(C.I.颜料红122)、2.8份分散剂和89.2份离子交换水,之后借助于间歇式(batch type)立式砂磨机分散3小时。其后,通过离心处理获得的流体分散液以除去粗大粒子,之后使用孔径是3.0μm的微过滤器(可从Fuji Photo Film Co.,Ltd.获取)加压过滤,以制备具有颜料浓度为8质量%的颜料分散液1。作为分散剂,使用通过利用10质量%的氢氧化钾水溶液中和具有200的酸值和12000的重均分子量的聚(甲基丙烯酸苄酯-co-丙烯酸)(组成的摩尔比:70∶30)获得的聚合物。

包含C.I.颜料黄74的颜料分散液2的制备:

混合8份颜料(C.I.颜料黄74)、7份分散剂和85份离子交换水,之后借助于间歇式立式砂磨机分散3小时。其后,通过离心处理获得的流体分散液以除去粗大粒子,之后使用孔径是3.0μm的微过滤器(可从Fuji Photo Film Co.,Ltd.获取)加压过滤,以制备具有颜料浓度为8质量%的颜料分散液2。作为分散剂,使用通过利用8质量%的氢氧化钠水溶液中和具有200的酸值和10000的重均分子量的苯乙烯-丙烯酸共聚物获得的聚合物。

包含C.I.颜料蓝15:3的颜料分散液3的制备:

混合8份颜料(C.I.颜料蓝15:3)、8份分散剂和84份离子交换水,之后借助于间歇式立式砂磨机分散3小时。其后,通过离心处理获得的流体分散液以除去粗大粒子,之后使用孔径是3.0μm的微过滤器(可从Fuji Photo Film Co.,Ltd.获取)加压过滤,以制备具有颜料浓度为8质量%的颜料分散液3。作为分散剂,使用通过利用10质量%的氢氧化钠水溶液中和具有200的酸值和12000的重均分子量的聚(甲基丙烯酸苄酯-co-丙烯酸)(组成的摩尔比:70∶30)获得的聚合物。

包含C.I.颜料绿7的颜料分散液4的制备:

混合8份颜料(C.I.颜料绿7),4.8份分散剂和87.2份离子交换水,之后借助于间歇式立式砂磨机分散3小时。其后,通过离心处理获得的流体分散液以除去粗大粒子,之后使用孔径是3.0μm的微过滤器(可从Fuji Photo Film Co.,Ltd.获取)加压过滤,以制备具有颜料浓度为8质量%的颜料分散液4。作为分散剂,使用通过利用10质量%的氢氧化钾水溶液中和具有250的酸值和5000的重均分子量的甲基丙烯酸苄酯-丙烯酸嵌段共聚物获得的聚合物。

墨的制备:

混合下表1所示的成分,并且彻底搅拌,使用孔径是3.0μm的微过滤器(可从Fuji Photo Film Co.,Ltd.获取)加压过滤,以制备墨1至11。在表1中,示出各种墨的比重、粘度和表面张力的值。在25℃时,通过使用浮标式比重计(商品名:标准比重计;由Tech-Jam Co.,Ltd.制造)测量比重。在25℃时,通过使用RE80L型粘度计(由Toki Sangyo Co.,Ltd.制造)测量粘度。在25℃时,通过使用自动表面张力仪CBVP-Z(由KyowaInterface Science Co.,Ltd.制造)测量表面张力。

<由三种类型的墨构成的墨组的制造>:

以下表2的上栏所示的组合使用如上所述获得的墨,以制成实施例1至5、比较例1至10和参考例1至2的墨组。构成各种墨组的墨均被填充到如图8所示构造的墨盒中。如图8所示构造的墨盒具有处于密闭状态的墨存储部,也就是说,具有墨仅通过墨供给口与大气接触的墨存储部。当墨被填充到墨盒中时,基于各种墨能被填充到墨盒的最大量按下面的量填充墨。基于墨盒的最大填充量的一半填充第1墨,第2墨和第3墨均以最大填充量填充到墨盒中。如上设置构成墨组的各种墨的填充量,使得不容易在记录头中产生波动差。在表2的下栏,一起示出构成墨组的墨的各种值。

<由三种类型的墨构成的墨组的混色的评价>

分别填充有构成墨组的墨的三种类型的墨盒被安装到通过热能作用从其记录头喷射墨的喷墨记录装置(商品名:BJF900;由CANON INC.制造)的改装机。喷墨记录装置是一次在一个方向上进行记录的装置,在该喷墨记录装置中,对于各种颜色,形成记录头的喷射孔列的喷射孔的数量是512,各喷射孔列之间的宽度是0.43英寸,而每墨滴的喷射体积约是4.5pL(皮升)。记录头的喷射孔列被设置成在面对形成喷射孔列的记录头的表面时从右侧依次喷射黄色、品红色、青色、浅品红色、浅青色和黑色墨。喷墨记录装置是用相同的盖密封喷射这些墨的喷射孔列、由此进行清洁操作的装置。

如表2的下栏所示,储存构成墨组的墨的墨盒分别被设置在喷墨记录装置的黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)的位置处。这样,构成墨组的墨的喷射孔被设置成彼此相邻,也就是说,设置在位置Y和位置M处的墨与设置在位置M和位置C处的墨分别被设置成彼此相邻。使用专业相纸PR-101(可从CANON INC.获得)作为记录介质。

制备使用构成墨组的各种墨形成在记录介质上的4cm×27cm的立体图像(100%占空比)彼此相邻地被记录的两片记录物。然后,进行一次清洁操作,其后停止记录10分钟。之后,进行每喷射孔16000墨滴的初步喷射。其后,再制备与上述记录物相同的一片记录物,以确认记录物中的立体图像的混色状态。

在观察到图像上的混色时,再进行一次清洁操作,其后停止记录10分钟。然后,进行每喷射孔2000墨滴的初步喷射,其后再制备与上述记录物相同的一片记录物,以确认记录物中的立体图像的混色状态。

在如上获得的记录物的图像上观察到混色时,重复进行下面的操作,直到在立体图像上不再观察到混色。也就是说,除了每次重复上述步骤时每喷射孔初步喷射的液滴的数量增加2000墨滴以外,以与上述相同的方式重复清洁操作、停止记录10分钟、初步喷射预定数量的墨滴,并制备一片记录物的步骤。

此外,除了清洁操作后的停止记录的时间段分别变为30分钟和60分钟以外,以与上述相同的方式重复制备两片记录物、进行清洁操作、停止记录一预定时间,并制备一片记录物的步骤两次。

在清洁操作前制备的第二片记录物中,确认在所有的情况下都不发生立体图像上的混色。

计算直到在原始记录区域及其附近观察不到立体图像上的混色为止喷射的初步喷射的液滴的数量以进行评价。混色的评价标准如下所示。表3示出评价结果。

<混色的评价标准>:

A:当各喷射孔的初步喷射的液滴的数量大于16000且小于18000时不出现混色。

B:当各喷射孔的初步喷射的液滴的数量大于18000且小于20000时不出现混色。

C:当各喷射孔的初步喷射的液滴的数量大于20000且小于22000时不出现混色。

D:当各喷射孔的初步喷射的液滴的数量大于22000且小于24000时不出现混色。

E:当各喷射孔的初步喷射的液滴的数量大于24000时观察到混色。

<喷射稳定性的评价>

以与上述混色的评价相同的方式在相同的喷墨记录装置中设置分别填充有构成墨组的三种类型的墨的墨盒。使用办公室设计表(可从CANON INC.获得)作为记录介质。在记录介质上,制备使用构成墨组的各种墨形成在记录介质上的4cm×27cm的立体图像(100%占空比)彼此相邻地被记录的1000片记录物。然后,视觉观察获得的记录物的状态以进行评价。喷射稳定性的评价标准如下所示。表3示出评价结果。

<喷射稳定性的评价标准>:

A:在所有的1000片记录物上未观察到如线等不均匀图像,则喷射稳定性不存在问题。

B:在一些记录物上观察到一些线,但是还未达到影响实际使用的程度。

<储存稳定性的评价>

测量构成墨组的墨的粘度和颜料的粒径。其后,将墨放置在注射(shot)瓶中,并且瓶被密封。然后,将这些瓶在60℃的恒温箱中储存一个月。其后,从恒温箱取出注射瓶,并且测量墨的粘度和颜料的粒径。比较在60℃储存前后的墨的粘度和颜料的粒径以进行评价。储存稳定性的评价标准如下所示。表3示出评价结果。

A:在60℃储存前后,粘度和粒径几乎不变化。

B:在60℃储存前后,粘度和粒径有些增加,但是还未达到影响实际使用的程度。

<由四种类型的墨构成的墨组的制造>

以下表4的上栏所示的组合使用如上所述获得的墨,以制成实施例1至6和比较例11至21的墨组。构成各种墨组的墨均被填充到如图8所示构造的墨盒中。如图8所示构造的墨盒具有处于密闭状态的墨存储部,也就是说,具有墨仅通过墨供给口与大气接触的墨存储部。基于各种墨能被填充到墨盒的最大量按下面的量填充各种墨。基于墨盒的最大填充量的一半填充第1墨,以各种墨盒的最大填充量填充第2墨和第3墨中的每一个。如上设置构成墨组的各种墨的填充量,使得不容易在记录头中产生波动差。在表4的下栏,一起示出构成墨组的墨的各种值。

<由四种类型的墨构成的墨组的评价>

分别填充有构成墨组的墨的四种类型的墨盒被安装到通过热能作用从其记录头喷射墨的喷墨记录装置(商品名:BJF900;由CANON INC.制造)的改装机。喷墨记录装置是一次在一个方向上进行记录的装置,在该喷墨记录装置中,对于各种颜色,形成记录头的喷射孔列的喷射孔的数量是512,各喷射孔列之间的宽度是0.43英寸,而每墨滴的喷射体积约是4.5pL(皮升)。记录头的喷射孔列被设置成在面对形成喷射孔列的记录头的表面时从右侧依次喷射黄色、品红色、青色、浅品红色、浅青色和黑色墨。喷墨记录装置是用相同的盖密封喷射这些墨的喷射孔列、由此进行清洁操作的装置。

如上表4的下栏所示,储存构成墨组的墨的墨盒分别被设置在喷墨记录装置的黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)和浅品红色(LM)的位置处。这样,构成墨组的墨的喷射孔被设置成彼此相邻,具体地,放置在位置Y和位置M处的墨、放置在位置M和位置C处的墨、与放置在位置C和位置LM处的墨分别被设置成彼此相邻。

如上所述,以相同的方式、并且根据相同的评价标准评价混色、喷射稳定性和储存稳定性。表5示出评价结果。

虽然已经参考典型实施例说明了本发明,但应理解本发明不限于公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有变形及等同结构和功能。

本申请要求2006年6月22日提交的日本专利申请No.2006-172715,该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号