CN101519553B - 水性喷墨墨水以及喷墨记录方法 - Google Patents

水性喷墨墨水以及喷墨记录方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了水性喷墨墨水以及喷墨记录方法。其中,水性喷墨墨水包括:墨水溶剂,含有水溶性有机溶剂以及水,其中,上述水溶性有机溶剂包括丙三醇和三乙二醇;以及颜料,分散在上述墨水溶剂中。上述水溶性有机溶剂以重量计占上述墨水溶剂的30%~80%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍,以占上述墨水总重量的2%~20%的量混合上述颜料。

Description

水性喷墨墨水以及喷墨记录方法
相关申请的交叉参考
本申请基于2008年2月28日提交的美国临时专利申请第6I/032,368号并要求其优先权和权益,并将其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及水性喷墨墨水以及喷墨记录方法。
背景技术
喷墨记录用的现有墨水一般是使各种水溶性染料溶解在水性介质中的墨水。最近,还提出了使颜料分散在水性介质中的墨水。与使用水溶性染料的墨水相比,使用颜料的墨水在耐水性和耐光性方面更为卓越。
在使颜料分散于水这样的高挥发性的溶剂中并调制喷墨墨水的情况下,必须考虑从喷墨头喷出的喷出性能。通过溶剂部分的挥发,破坏了颜料部分和溶剂部分之间的混合比的平衡,喷嘴附近的墨水颜料浓度极度增加。其结果是,产生墨水的粘度增加和析出粗大粒子的现象。堵塞喷嘴,喷出性能下降。具体来讲,无法获得规定的喷出体积,且喷出的方向也变得不正确。有时,还会出现不能进行喷出的喷嘴。
在注册专利3050049号中提出有含有丙三醇以及丙二醇作为水溶性溶剂的墨水。通过水溶性溶剂,虽然喷出性能得以改善,但是对于与印字图像浓度相关的印字品质还有改良的余地。
现有的颜料墨水大多主要通过抑制渗透性来抑制墨水相对于纸张表面的濡湿,由此在纸张表面附近固定墨水滴以确保印字品质。对于这种墨水,并不一定适应于所有纸张种类,由于纸张种类的不同所导致的渗色(bleeding)的差别很大。尤其对于再生纸无法获得稳定的印刷品质。这是因为再生纸是混合不特定的多种纸张而制造的。墨水相对于所使用的纸张种类的濡湿特性的差别会影响渗色的发生。此外,在现有的颜料墨水的情况下,由于其组成而引起对于印刷的位置的干燥需要较长时间。尤其在彩色印刷等多色系的印刷中,导致相邻的颜色会发生混色。而且,由于颜料残留在纸张等的表面上,还存在抗划伤性变差的问题。
例如,在日本特开平9-111165号公报、美国专利第5156675号公报中,提出有如下的技术:在墨水中混合乙二醇醚类渗透剂,以提高墨水对纸张的渗透性。为了使颜料分散在水性介质中,在现有的颜料墨水中含有表面活性剂或高分子分散剂等的分散剂。乙二醇醚类渗透剂恐怕会损坏分散剂的效果。如果大量地添加乙二醇醚类渗透剂,则存在随着时间的经过,颜料的分散稳定性降低的问题。
在现有技术中还没有获得如下所述的墨水:适合于在普通纸上进行记录的喷墨记录用水性墨水,该墨水速干性卓越、印刷物的图像品质卓越,同时间歇喷出时不会出现墨水的堵塞,即使时间流逝,颜料也可以稳定地分散。
发明内容
本发明的目的在于提供具有以下优点的水性喷墨墨水:颜料可稳定地分散,同时,可以确保喷出性能和飞出特性,可在普通纸上形成图像浓度高的图像,且速干性卓越。
此外,本发明的目的在于提供在普通纸上形成速干性卓越的喷墨记录物并可获得高品质图像的喷墨记录方法。
根据本发明的一个方面,提供了水性喷墨墨水,其包括:墨水溶剂,含有水溶性有机溶剂以及水,其中,上述水溶性有机溶剂包含丙三醇和三乙二醇,并且,上述水溶性有机溶剂以重量计占上述墨水溶剂的30%~80%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及颜料,分散在上述墨水溶剂中,以占上述墨水总重量的2%~20%的量混合上述颜料。
根据本发明的另一方面,提供了水性喷墨墨水,其包括:墨水溶剂,含有水溶性有机溶剂以及水,其中,上述水溶性有机溶剂包含丙三醇和三乙二醇,并且,上述水以重量计占上述墨水溶剂的20%~70%,上述三乙二醇的重量是上述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及颜料,分散在上述墨水溶剂中,以占上述墨水总重量的2%~20%的量混合上述颜料。
根据本发明的其它方面,提供了一种喷墨记录方法,其包括:在普通纸上从喷墨头中喷射至少一种墨水组合物,并形成图像,其中,上述墨水组合物是根据权利要求1上述的水性喷墨墨水。
本发明的其它目的和优点将在下面的描述中阐述,并且部分地将从该描述中变得显而易见,或可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和优点可以通过下文中具体指出的手段及其组合来实现并获得。
附图说明
本发明的附图结合于说明书中并构成说明书一部分,它示出了本发明的实施例,并且与以上给出的概括性描述和以下给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。
图1示出了适用本发明的一个实施方式的喷墨记录装置的一个例子。
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式具体地进行说明。
图1是本发明的实施方式涉及的喷墨记录方法所使用的记录装置的截面图。用纸盒100以及用纸盒101用于保存大小不同的纸张p。供纸辊102或供纸辊103从用纸盒100或用纸盒101中取出与所选择的纸张大小相对应的纸张p,并输送给输送辊对104、105以及对位辊对106。
通过驱动辊108和两根从动辊109赋予输送带107张力。在输送带107的表面上以规定间隔设置有孔,为了使纸张p在输送带107的内侧吸附于输送带107而设置有连接于风扇(fan)110的负压室111。在输送带107的纸张输送方向下游设置有输送辊对112、113以及114。
在输送带107的上面,根据图像数据排列有四列用于向纸张喷出墨水的喷墨头。从上游侧开始依次排列有用于喷出蓝绿(C)墨水的喷墨头115C、用于喷出品红(M)墨水的喷墨头115M、用于喷出黄色(Y)墨水的喷墨头115Y、用于喷出黑色(Bk)墨水的喷墨头115Bk。而且,在各喷墨头115上还设置有用于收容各色墨水的蓝绿(C)墨盒116C、品红(M)墨盒116M、黄色(Y)墨盒116Y、黑色(Bk)墨盒116Bk。各个墨盒分别通过管(tube)117C、117M、117Y、117Bk与喷墨头连接。
下面,对本发明的喷墨记录装置的图像形成动作进行说明。
首先,通过图像处理单元(未图示)开始用于记录的图像处理,将用于记录的图像数据传送给各喷墨头115C、115M、115Y、115Bk。并且,通过供纸辊102或供纸辊103从用纸盒100或用纸盒101中逐张地取出所选择的纸张尺寸的纸张p,并输送至输送辊对104、105以及对位辊对106。对位辊106对纸张p的偏斜进行校正,并在规定的定时进行输送。
由于负压室111通过输送带107的孔吸入空气,因此,纸张p在被吸附于输送带107的状态下在喷墨头115的下侧进行输送。由此,各喷墨头115和纸张p可以保持一定的间隔。与从对位辊对106输送纸张p的定时同步地从各喷墨头115C、115M、115Y、115Bk中喷出各色墨水。这样,在纸张p的期望的位置上形成彩色图像。形成有图像的纸张p通过输送辊对112、113以及114被排出到排纸托盘118上。
在各墨盒中收容有本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水。
本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水含有包括水以及水性有机溶剂的墨水溶剂、以及作为着色材料的颜料。下面,规定了墨水溶剂的组成。水性有机溶剂包括丙三醇和三乙二醇(triethyleneglycol),占墨水溶剂的整体重量的30%~80%。三乙二醇的重量是丙三醇重量的0.5倍~1.5倍。
而且,在本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水中,规定颜料的浓度是墨水总量的2重量%~20重量%。
由于以指定的量含有指定的成分,所以本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水具有稳定的喷出性能,且可以在普通纸上形成速干性卓越且高品质的图像。
墨水溶剂中的水溶性有机溶剂具有提高墨水的喷出性能以及图像品质的作用。丙三醇和三乙二醇均具有高保湿性。尤其是丙三醇的保湿性能卓越,但是对于纸张的渗透性并不充分。另一方面,三乙二醇可以承担控制墨水溶剂向纸张中渗透的程度的作用。
本发明的发明人们发现在含有丙三醇、三乙二醇以及水的墨水溶剂中存在优选组成。通过使用规定组成的墨水溶剂,可以获得具有高保湿性能和稳定的喷出性能的水性喷墨墨水。由于赋予了适当的渗透性,因此,通过本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水,可以获得卓越的印字图像浓度、即获得卓越的图像品质。
如上所述,本发明的实施方式所涉及的水性喷墨墨水中的墨水溶剂含有包括丙三醇和三乙二醇的水性有机溶剂、以及水。水性有机溶剂占墨水溶剂的总重量的30%~80%。只要水性有机溶剂的含有量在这个范围内,即可获得适当的保湿性能。如果水性有机溶剂的含有量不在这个范围,则印刷品质降低。在水性有机溶剂的含有量小于30重量%的情况下,抗堵塞性进一步恶化,如果超过了80重量%,则速干性降低。优选水性有机溶剂的含有量是墨水溶剂的总重量的40重量%~60重量%。
规定三乙二醇的重量是丙三醇重量的0.5倍~1.5倍。在三乙二醇较少的情况下,对纸张的渗透效果低,所以在纸张表面残留墨水,且渗透干燥变迟缓。在进行不同颜色墨水的重叠印字或者在多张的印刷物上印字时,会出现污染上侧纸张的背面等、主要与干燥性相关的品质下降问题。另一方面,在三乙二醇的重量是丙三醇重量的1.5倍以上的情况下,墨水对于纸张的渗透变得重要。随之,颜料部分的渗透量增多,导致图像浓度的印字品质降低。更为优选以与丙三醇同等的重量的方式含有三乙二醇。
在墨水溶剂中可以进一步混合其它成分。例如通过混合尿素,可以进一步提高喷出特性以及保存稳定性,在混合3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(3-methoxy-3-methyl-1-butanol)的情况下,可以控制渗透性,并进一步提高图像品质。
如果以墨水溶剂的总重量的3%~10%程度(左右)的量来含有尿素,则可以获得上述效果。优选尿素的含有量最大是三乙二醇的50重量%左右。这是因为如果过剩地含有尿素,则在墨水中的水分量降低时,易于晶体化,且恐怕损坏墨水的喷出性能。
如果以墨水溶剂的总重量的1重量%~10重量%左右的量来含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇,则可以发挥效果。
只要是在不损害本发明的实施方式所涉及的水性喷墨墨水的特性的范围内,除了上述成分之外,还可以在墨水溶剂中混合以下的溶剂。
例如,乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇(甘油)、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇以及petriol(ペトリオ一ル)(参见US7374608A)等的多元醇类;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑烷酮以及ε-己内酰胺(ε-caprolactam)等的含氮杂环化合物;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙胺、二乙胺、三乙胺等的胺类;二甲亚砜、环丁砜、硫代双乙醇(thiodiethanol)等的含硫磺化合物类;碳酸丙烯酯;碳酸乙烯酯;以及、γ-丁内酯等。
颜料分散在以规定组成混合的墨水溶剂中。颜料并没有特别的限定,可以使用无机颜料以及有机颜料中的任一种。作为无机颜料,可以列举有例如氧化钛以及氧化铁。而且,可以使用通过接触法(contact method)、炉法(furnace method)、以及热法(thermalmethod)等公知的方法来制造的炭黑(carbon black)。
作为有机颜料,可以使用例如偶氮颜料(包括偶氮色淀(azolake)、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料、螯合偶氮颜料等)、多环式颜料(例如、酞菁颜料、苝颜料(perylene pigments)、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料(dioxazine pigment)、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等)、染料螯合物(例如碱性染料型螯合物、酸性染料型螯合物等)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。
作为黑色墨水而使用的炭黑,具体地可以例举有以下的炭黑等:No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(三菱化学制);Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(哥伦比亚公司(Columbian Chemicals Company)制);Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch1300、Monarch 1400等(卡博特公司(Cabot Corporation)制);ColorBlack FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color BlackFW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4等(德固萨(Degussa AG)制)。
作为黄色墨水而使用的颜料,具体地可以列举有以下的颜料等:C.I.Pigment Yellow(颜料黄)1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14C、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.PigmentYellow 17、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow98、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 110、C.I.PigmentYellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.PigmentYellow 180以及C.I.Pigment Yellow 185。
作为品红墨水使使用的颜料,具体地可以列举有以下的颜料等:C.I.Pigment Red(颜料红)5、C.I.Pigment Red 7、C.I.PigmentRed 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:I、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 202以及C.I.Pigment Violet19。
作为蓝绿墨水而使用的颜料,具体地可以列举有以下的颜料等:C.I.Pigment Blue(颜料蓝)1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.PigmentBlue 3、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.PigmentBlue 15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.PigmentBlue 60、C.I.Vat Blue 4以及C.I.Vat Blue 60。
因为是喷墨墨水,所以优选颜料的平均粒径在1nm~300nm左右的范围内。并且,更优选颜料的平均粒径在10nm~200nm左右的范围内。
上述颜料使用了表面活性剂或水溶性树脂等分散剂,可以使其分散于墨水溶剂中。或者,也可以不使用分散剂,作为可以分散于墨水溶剂中的自分散颜料的形态进行使用。此外,所谓自分散颜料的形态是指在没有分散剂的情况下可以分散于墨水溶剂中的颜料,且是指如下的颜料:对颜料进行表面处理,从而结合(bonding)碳酰基、羧基、羟基以及砜基中的至少一种官能团或者其盐。作为表面处理,可以列举例如真空等离子处理、重氮偶合处理以及氧化处理等。通过这样的表面处理使官能团或者含官能团的分子接枝于颜料的表面,从而,可以获得自分散颜料。
颜料的浓度被规定在墨水总重量的2重量%~20重量%内。在颜料过少的情况下,无法获得需要的印刷物的图像浓度。另一方面,在颜料过多的情况下,墨水的保存性或喷出性能降低。如果在该范围内,则墨水的喷出性能不会降低,还可以保持保存稳定性。更加优选颜料的浓度在3重量%~10重量%的范围内。
通过使规定浓度的颜料分散于规定的墨水溶剂中,从而可以获得本发明的实施方式所涉及的水性喷墨墨水。
因为是用于喷墨记录,所以本发明的实施方式所涉及的水性喷墨墨水需要具有适合于从喷墨式打印机的喷墨头的喷嘴喷出的粘度。具体来讲,优选25℃时的粘度是5mPa·s~50mPa·s。更优选粘度是30mPa.s以下。如果是30mPa.s以下,则可以使喷出动作时的喷墨头控制温度成为比较低的温度。
本发明的实施方式所涉及的水性喷墨墨水中也可以混合表面活性剂。表面活性剂作为表面张力调整剂发挥作用,且可以从乙炔乙二醇(acetylene glycol)类表面活性剂以及氟类表面活性剂中加以选择。
作为乙炔乙二醇类表面活性剂,可以列举有例如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇以及3、5-二甲基-1-己炔-3-醇等。具体来讲,可以使用Surfynol 104、Surfynol 82、Surfynol465、Surfynol 485或Surfynol TG等(空气化工产品有限公司(美国)制)。特别是Surfynol 465、Surfynol 104和Surfynol TG显示出良好的印字品质,因此优选使用。
作为氟类表面活性剂可以列举有例如全氟烷基环氧乙烷加成物(perfluoroalkyl ethylene oxide adduct)、全氟烷基氧化胺、全氟烷基羧酸盐以及全氟烷基磺酸等。因为可以获得良好的印字品质,所以尤其优选Megafac F-443、Megafac F-444、Megafac F-470、MegafacF-494(大日本墨水化学工业公司制(大日本インキ化学工業社));Novec FC-430、FC-4430(3M公司制);Surflon S-141、Surflon S-145、Surflon S-111N、Surflon S-113(Seimi Chemical Co.,Ltd制(セイミケミカル社))。
上述这样的乙炔乙二醇类表面活性剂以及氟类表面活性剂虽然可以单独进行使用或混合两种以上进行使用,但优选氟类表面活性剂。这是因为少量的氟类表面活性剂即可以使表面张力降低,并提高喷出头和墨水的濡湿性,并且,印字图像的渗色较少。
如果以墨水溶剂的0.05重量%~1.0重量%左右的量含有表面活性剂,即可以发挥效果。
根据需要可以混合盐类或非离子表面活性剂。作为盐类,可以列举有例如聚氧乙烯烷基醚醋酸盐(polyoxyethylene alkyl etheracetic acid salt)、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐以及聚氧乙烯烷基醚硫酸盐(polyoxyethylene alkyl ether sulfate)的盐等。作为非离子界面活性剂,可以列举有例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚(polyoxyethylenealkylphenyl ether)、聚氧乙烯烷基胺以及聚氧乙烯烷基酰胺等。
在本发明的实施方式涉及的水性喷墨墨水中,可以适当添加水溶性树脂。水溶性树脂调整墨水的粘度,并改良印刷物的抗划伤性这样的印字品质。可以使用例如聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、水溶性丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯树胶、糊精、干酪素以及果胶等。其中,尤其优选水溶性丙烯酸树脂。这是因为可以在不损害墨水中的颜料分散性的情况下,提高对于纸张等记录介质的定影性。
根据需要,可以混合pH调整剂、防腐剂、防霉剂等添加剂。作为pH调整剂,可以列举例如磷酸二氢钾、磷酸氢二钠以及氢氧化钠等。
作为防腐剂、防霉剂,可以使用例如苯甲酸钠、五氯苯酚钠、2-巯基吡啶-1-氧化物钠盐(sodium 2-pyridinethiol-1-oxide)、山梨酸钠、脱氢醋酸钠以及1,2-二苯并异噻唑啉-3-酮(1,2-dibenzoisothiazolin-3-one)(例如ICI公司的Proxel CRL、ProxelBDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel TN)等。
通过混合这样的添加剂,从而可以进一步提高印字图像品质或保存稳定性。
下面,通过示出具体例来更加详细地说明本发明。
首先,通过下表1所示的配方来混合墨水溶剂和颜料,调制墨水组合物。在表1中,将颜料表示为墨水总量中的固体部分的重量%。剩余的成分是相对于墨水溶剂总量的重量%。采用了自分散型炭黑分散液CAB-JET-300(卡博特公司(Cabot Corporation)制)作为颜料。
在进行各墨水组合物的调制时,以分别显示的配方混合各成分,并通过搅拌器搅拌一个小时。然后,利用1μm的薄膜滤器进行过滤,从而获得想要的墨水组合物(ink composition)。
在所有的墨水组合物中,以相对于所有墨水总量约0-2重量%的比例添加Proxel XL-2(S)(プロキセルXL-2(S))作为防腐剂。
表1
  No.   纯水   丙三醇   TEG   PG   颜料
  1   20   53   27   -   3
  2   20   42   38   -   3
  3   20   32   48   -   3
  4   30   46   24   -   4
  5   30   34   36   -   4
  6   30   28   42   -   4
  7   40   40   20   -   5
  8   40   30   30   -   5
  9   40   24   36   -   5
  10   50   33   17   -   5
  11   50   25   25   -   5
  12   50   20   30   -   5
  13   60   27   13   -   5
  14   60   20   20   -   5
  15   60   16   24   -   5
  16   70   20   10   -   5
  17   70   15   15   -   5
  18   70   12   18   -   5
  19   10   45   45   -   5
  20   20   60   20   -   5
  21   50   40   10   -   5
  22   50   5   45   -   5
  23   80   10   10   -   5
  24   60   10   -   30   5
  25   60   20   -   20   5
  26   70   10 -   20   5
关于获得的墨水组合物,研究其印刷品质、速干性以及抗堵塞性。准备东芝复印纸、Xerox 4024纸、理光高级普通纸(类型E)、Tidal MP纸以及NEUSIEDLER纸这五种普通纸,并使用安装有东芝泰格(東芝テツク)压电头CB1的喷墨记录装置作为记录装置。
(印刷品质)
在上述五种普通纸上进行文字印刷,评价印刷品质。通过目视来判断所印刷的文字。此外,使用X-Rite图像浓度测定器来研究印字图像浓度,并依据以下的标准来判断羽状物(feathering)以及墨水渗透到背面(strike)等的印刷品质。将固体图像浓度1.2作为印字图像浓度的标准值。
如果在五种普通纸的任一种中,没有认为存在印刷品质的降低以及固体图像浓度的降低,则是“◎”。在被认为印字品质以及固体图像浓度的降低的普通纸是两种以下时,则是“○”,在被认为印字品质以及固体图像浓度的降低的普通纸是三种以上时,则是“△”。
(速干性)
关于速干性的评价,使用了东芝复印纸作为普通纸。首先,在普通纸的10mm×10mmn的区域内以100覆盖率(duty)进行立体印刷。在放置规定的时间后,在印刷部分上层积新的相同的普通纸,并放置300g的重量(砝码)。经过10秒钟之后,剥离层积的普通纸,确认是否附着有墨水。
在立体印刷(solid printing)之后,到层积新的普通纸为止的时间为5秒钟后、10秒钟后、30秒钟后以及60秒钟后这四种。通过目视来研究各种情况下的墨水附着程度,并依照以下的标准来进行判断。
◎:在5秒钟后没有附着
○:在10秒钟后没有附着
△:在30秒钟后没有附着
(抗堵塞性)
使用各墨水组合物通过上述喷墨记录装置进行印刷。印刷之后,盖上喷嘴,以该状态在25℃的环境下放置一个星期。在放置之后,再次进行印刷试验,基于喷出的稳定性来评价抗堵塞性。调查喷出性恢复所需要的清洁动作的次数,通过以下的标准进行判断。
◎:零次
○:两次以内
△:五次以内
上述的印刷品质、速干性、抗堵塞性这三种评价中,只要有一种是“△,则不行(NG)。
所获得的结果记载于表2中。
表2
  No.   印刷品质   速干性   抗堵塞性
  1   ○   ○   ◎
  2   ○   ○   ◎
  3   ○   ○   ◎
  4   ○   ○   ◎
  5   ○   ○   ◎
  6   ○   ○   ◎
  7   ◎   ○   ◎
  8   ◎   ○   ◎
  9   ◎   ○   ◎
  10   ◎   ◎   ◎
  11   ◎   ◎   ◎
  12   ◎   ◎   ◎
  13   ◎   ◎   ◎
  14   ◎   ◎   ◎
  15   ○   ◎   ◎
  16   ○   ◎   ○
  17   ○   ◎   ○
  18   ○   ◎   ○
  19   △   △   ◎
  20   △   △   ◎
  21   △   ○   ◎
  22   ○   ○   △
  23   △   ○   △
  24   ○   ○   △
  25   ○   △   ○
  26   ○   ○   △
如上述表2所示,No.1~No.18的墨水组合物均在印刷品质、速干性以及抗堵塞性方面可以获得良好的结果。如No.7~No.15所示,在水溶性有机溶剂占墨水溶剂的40重量%~60重量%的情况下,评价结果◎是两项以上时,可以获得良好的性能。
水溶性有机溶剂的含有量如果脱离了规定范围,则如No.19以及No.23所示,特性发生恶化。在三乙二醇和丙三醇的比例脱离了规定的范围时,如No.21以及No.22所示,特性发生恶化。
在用丙二醇替换三乙二醇的情况下,从No.24~No.26所示可以清楚得知不能获得期望的特性。
下面,在和No.11同样组成的墨水组合物中以下表3所示的配方分别混合添加剂,调制No.27~No.30的墨水组合物。在下表3中,Solfit(ソルフイツト)(Kuraray Co.,Ltd制(クラレ社製))是3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。表3中的数值均是相对于墨水溶剂总量的重量%。
表3
  No.   尿素 Solfit   Surflon S11N   Surfynol 465
  27   10 -   -   -
  28   - 5   -   -
  29   - -   0.2   -
  30   - -   -   0.2
关于所获得的墨水混合物,通过与上述方法同样的方法调查印刷品质、速干性以及抗堵塞性。其结果如下表4所示。
表4
  No.   印刷品质   速干性   抗堵塞性
  27   ○   ◎   ◎
  28   ◎   ◎   ○
  29   ◎   ○   ◎
  30   ○   ◎   ◎
如上表4所示,可以得知评价项目的两项以上均是◎,具有优良的墨水特性。
本发明的实施方式的水性喷墨墨水具有以下优点:颜料稳定地分散,并且,保持了喷出性能和飞出特性(flying characteristics),可以在普通纸上形成图像浓度高的图像,速干性优良。
此外,通过本发明的实施方式的喷墨记录方法,从而可以在普通纸上形成速干性卓越的喷墨记录物,从而可以获得高品质的图像。
对于本领域技术人员来说,可以容易地想到其它优点和变形。因此,在本发明更广泛的方面中,其不限于此处示出和描述的特定细节和例示性实施例。因而,在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神或范围的前提下,可以做出各种更改。

Claims (20)

1.一种水性喷墨墨水,其特征在于,包括:
墨水溶剂,含有水溶性有机溶剂以及水,其中,所述水溶性有机溶剂包含丙三醇和三乙二醇,并且,所述水溶性有机溶剂以重量计占所述墨水溶剂的30%~80%,所述三乙二醇的重量是所述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及
颜料,分散在所述墨水溶剂中,以占所述墨水总重量的2%~20%的量混合所述颜料。
2.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水溶性有机溶剂以重量计占所述墨水溶剂的40%~60%。
3.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述颜料占所述墨水总重量的2%~10%。
4.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括尿素。
5.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
6.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括从由乙炔乙二醇类表面活性剂以及氟类表面活性剂构成的组中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括从由多元醇类、含氮杂环化合物、胺类、含硫磺化合物类、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、以及γ-丁内酯构成的组中选择的至少一种。
8.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述颜料是平均粒径1nm~300nm的粒子。
9.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
25℃时的粘度是5mPa·s~50mPa·s。
10.一种水性喷墨墨水,其特征在于,包括:
墨水溶剂,含有水溶性有机溶剂以及水,其中,所述水溶性有机溶剂包含丙三醇和三乙二醇,并且,所述水以重量计占所述墨水溶剂的20%~70%,所述三乙二醇的重量是所述丙三醇重量的0.5倍~1.5倍;以及
颜料,分散在所述墨水溶剂中,以占所述墨水总重量的2%~20%的量混合所述颜料。
11.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水以重量计占所述墨水溶剂的40%~60%。
12.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述颜料占所述墨水总重量的2%~10%。
13.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括尿素。
14.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
15.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述水性喷墨墨水还包括从由乙炔乙二醇类表面活性剂以及氟类表面活性剂构成的组中选择的至少一种。
16.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
所述颜料是平均粒径1nm~300nm的粒子。
17.根据权利要求10所述的水性喷墨墨水,其特征在于,
25℃时的粘度是5mPa·s~50mPa·s。
18.一种喷墨记录方法,其特征在于,包括:
在普通纸上从喷墨头中喷射至少一种墨水组合物,并形成图像,
其中,所述墨水组合物是根据权利要求1所述的水性喷墨墨水。
19.根据权利要求18所述的喷墨记录方法,其特征在于,
使用一种墨水组合物来进行所述图像的形成。
20.根据权利要求18所述的喷墨记录方法,其特征在于,
使用不同颜色的两种以上的墨水组合物进行所述图像的形成。
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