CN106240157B - 喷墨记录方法和喷墨记录设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及喷墨记录方法和喷墨记录设备。一种喷墨记录方法，其包括使用喷墨记录设备将墨从记录头喷出从而在记录介质上记录图像。所述喷墨记录设备包括：具有大气连通部的主槽、副槽和记录头。所述主槽的最大墨贮存量与所述副槽的最大墨贮存量的比率是3.0以上且50.0以下。在所述在副槽中的墨的温度高于在所述在主槽中的墨的温度。所述墨包含着色材料和特定的表面活性剂。

Description

喷墨记录方法和喷墨记录设备
技术领域
本发明涉及喷墨记录方法和喷墨记录设备。
背景技术
喷墨记录方法能够在各种记录介质上记录。已经提出了各种墨来各自用于改善图像品质，例如，适用于在光泽纸上记录照相品质的图像的墨和适用于在普通纸上记录文件的墨。
喷墨记录方法也已经用于在普通纸上记录包括文字和图表的业务文件，并且变得渐增地用于此类用途。伴随着喷墨记录方法的发展，存在对改善长期使用的耐久性和可靠性和对在记录文件数增加的情况下的较高的生产性的需要。为了满足此类需要，具有低的表面张力和溶解氧含量的墨用于提高净化恢复性(通过将墨从喷出口吸出的方式从喷出不良恢复)(参见日本专利特开No.2004-083621)。
为了增加生产性，本发明人试图增加在包括主槽和副槽的喷墨记录设备中的主槽容量。主槽是主墨贮存部并且包括大气连通部。确认的是，记载于日本专利特开No.2004-083621中的具有低的溶解氧含量的墨的使用趋于改善可靠性。然而，包括使用包括大的主槽的记录设备来更长期喷墨的记录趋于导致逐渐恶化的图像品质。使用记载于日本专利特开No.2004-083621中的墨，不防止此类恶化。
发明内容
根据本发明的喷墨记录方法是包括以下的喷墨记录方法：使用喷墨记录设备将水性墨从记录头喷出从而在记录介质上记录图像。所述喷墨记录设备包括具有大气连通部的第一墨贮存部、第二墨贮存部和记录头。所述第一墨贮存部的最大墨贮存量(V1)为所述第二墨贮存部的最大墨贮存量(V2)的3.0倍以上且50.0倍以下，并且在所述第二墨贮存部中的墨的温度(T2)高于在所述第一墨贮存部中的墨的温度(T1)，并且所述水性墨包含着色材料和亲水亲油平衡值(HLB)为8.0以上的表面活性剂。
本发明的进一步特征将参考附图从实例的以下说明而变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施方案的喷墨记录设备的示意性透视图。
图2是墨供给***的示意性图。
具体实施方式
在以下优选实施方案中将进一步描述本发明。喷墨用水性墨在下文中也简称为"墨"，第一墨贮存部在下文中也称为"主槽"，并且第二墨贮存部在下文中也称为"副槽"。除非另有说明，在常温(25℃)下测定物性。
首先，本发明人研究了在使用包括具有大气连通部的主槽和副槽的喷墨记录设备来更长期喷墨时图像品质恶化的原因。主槽和副槽在最大墨贮存量方面明显不同。发现的是，在将墨从记录头喷出从而记录很多图像的同时，气泡趋于进入记录头的墨流路并且阻碍正常的墨喷出，由此导致图像品质恶化。
本发明人然后研究了此类现象的原因。发现的是，在具有大气连通部的主槽的墨中溶解的气体随着时间而增加。在将墨经过副槽供给至记录头的同时，气泡附着在记录头的墨流路上并且阻碍正常的墨喷出。以下将描述该现象。
为了增加生产性，根据本发明的喷墨记录设备包括大的主槽。因而，主槽与副槽的容量比增加。主槽具有大气连通部。在墨更长期地从记录设备的记录头喷出的同时，以下现象随着墨的消耗而发生。随着墨消耗，主槽的墨液面(ink level)降低，并且空气经过大气连通部引入主槽中。大的主槽引入多的空气，并且虽然墨液面逐渐降低，但墨更长期地保持在主槽中。因而，在记录设备中的墨与空气之间的接触时间远长于具有通常的墨贮存量的已知记录设备。这促进了空气溶解在墨中并且逐渐地增加了墨中溶解气体的量。
在将在主槽中的含有增加量的溶解气体的墨经过副槽供给至记录头的同时，以下现象将发生。墨流过由例如管、副槽和记录头的墨流路等具有不同直径的构件组成的墨供给***。由于墨流过的构件的直径的变化，施加在墨上的压力可以在特别的点处剧烈地改变。当施加在含有大量的溶解气体的墨上的压力在此类点处剧烈地降低时，在墨中的溶解气体不能保持溶解状态并且趋于形成气泡。因此形成的气泡进入记录头的墨流路并且附着在流路壁上，由此阻碍正常的墨喷出。
本发明人已经研究了即使当墨中的溶解气体的量趋于增加时，也能用于保持良好的喷出性的方法。发现的是，当与在主槽中相比墨在副槽中具有更高的温度时，进入记录头的墨流路的气泡数降低。我们推测了以下机理。
已知的是墨的粘度随着温度增加而降低。当与在主槽中相比墨的温度在副槽中更高时，与在副槽中相比墨的粘度在主槽中更高。因而，当墨从主槽供给至副槽时，墨的粘度降低。如果存在，则在副槽的墨中的气泡可以容易地移动。由于在副槽中的墨的高的温度，加热气泡的空气，并且气泡膨胀并且具有较低的密度。这促进了在与重力相反的方向上的气泡的移动，由此降低了进入记录头的墨流路的气泡数。
然而，当在副槽中的墨具有高的温度时，在墨中的溶解气体可以几乎不保持其溶解状态并且趋于形成气泡。因此，即使当与在主槽中相比墨的温度在副槽中更高时，气泡数的降低不能足以防止喷出性的下降。
作为进一步研究的结果，本发明人已经发现，在设定在副槽中的墨的温度比在主槽中更高的同时，有效地添加表面活性剂至墨。表面活性剂的通过Griffin法测定的HLB为8.0以上。在这些条件下，气泡可以消失，并且良好的喷出性可以在更长期的墨喷出时保持。我们推测了以下机理。
通过Griffin法测定的HLB为8.0以上的表面活性剂具有适用于存在于气泡与水性墨之间的气体-液体界面处的亲水性-疏水性平衡。另外，表面活性剂具有适度尺寸的亲水性基团，由此与墨中的水分子形成氢键。当与在主槽中相比墨的温度在副槽中更高时，墨的水分子在副槽中比在主槽中更活跃，并且表面活性剂与水分子之间的氢键在副槽中比在主槽中更趋于被破坏。这导致在水性墨中的表面活性剂较低的溶解度，因此，如果存在，则在副槽中的墨中的气泡可以更容易地消失，这是因为表面活性剂难以存在于气泡与墨之间的气体-液体界面处。
即使墨包含HLB为8.0以上的表面活性剂，当不满足温度关系时，喷出性不能是令人满意的。表面活性剂由非离子性分子组成，并且在墨中的气泡膜的气体-液体界面处的非离子性分子不引起静电排斥。因而，相邻的气泡趋于合并。合并的气泡具有增加的尺寸和浮力并且可以阻碍进入记录头的墨流路。相反地，即使在合并之后不具有增加的浮力的小气泡不能阻碍进入记录头的墨流路。这是因为表面活性剂具有适度尺寸的亲水性基团，与墨中的水分子形成氢键，由此促进了气泡与墨的浸润。
HLB小于8.0的表面活性剂在水性墨的水中具有非常小的溶解度并且不能在气泡与墨之间的气体-液体界面处稳定。因而，即使当与在主槽中相比墨的温度在副槽中更高时，气泡几乎不消失。
因而，在设定在副槽中的墨的温度比在主槽中高的同时使用特定的表面活性剂可以降低进入墨流路的气泡数并且促进气泡的消失。在这些条件下，即使在气泡容易形成的情况下，气泡数可以降低，并且可以保持良好的喷出性。
以下将描述根据本发明的喷墨记录方法，以及可以适当地用于根据本发明的喷墨记录方法的喷墨记录设备、记录头和水性墨。
<喷墨记录设备的通常结构>
根据本发明的喷墨记录方法是用于使用喷墨记录设备将水性墨从记录头喷出从而在记录介质上记录图像的喷墨记录方法，所述喷墨记录设备包括具有大气连通部的第一墨贮存部、第二墨贮存部和记录头。所述第一墨贮存部的最大墨贮存量V1(mL)为所述第二墨贮存部的最大墨贮存量V2(mL)的3.0倍以上且50.0倍以下，并且在所述第二墨贮存部中的墨的温度T2(℃)高于在所述第一墨贮存部中的墨的温度T1(℃)。所述水性墨包含着色材料和通过Griffin法测定的HLB为8.0以上的表面活性剂。根据本发明的喷墨记录方法和用于该喷墨记录方法的喷墨记录设备将参考附图在以下详细地描述。
图1是根据本发明的实施方案的喷墨记录设备的示意性透视图。该喷墨记录设备是连续型的。在记录操作中，喷墨记录设备的记录头在X方向(主扫描方向)上往复地扫描。记录介质101通过输送辊107在Y方向(副扫描方向)上间隙地输送。记录介质可以是例如普通纸等的不具有涂层的记录介质或例如光泽纸或绒面纸(matte paper)等的具有涂层的记录介质。在盒103上的记录单元102在与作为记录介质101的输送方向的Y方向垂直的X方向(主扫描方向)上往复地扫描。记录操作通过组合在Y方向上的记录介质101的输送和在X方向上的记录单元102的往复扫描来进行。
图2是墨供给***的示意性图。如图2中表明，记录单元102包括喷墨型的记录头203和副槽202。副槽202是第二墨贮存部。供给的墨从记录头203的多个喷出口喷出。如图1中表明，记录单元102配置在盒103上。盒103沿着X方向由导轨105可移动地支承并且固定至与导轨105平行的环形带106。环形带106通过马达的驱动力来往复。环形带106的往复运动导致在X方向上的盒103的往复扫描。
主槽201收纳在主槽贮存部108中(图2)。主槽201是第一墨贮存部。在主槽贮存部108中的主槽201经由墨供给管104连接至记录单元102的副槽202。为了降低墨流过的构件的直径的变化，由此减少形成气泡的点数，主槽201可以仅经由墨供给管104连接至副槽202。墨经由墨供给管104从主槽201供给至副槽202，并且从记录头203的喷出口喷出。这些构件的数量对应于墨的数量。
在主槽201中的墨(由阴影线表示)经由墨供给管104供给至副槽202，然后供给至记录头203。主槽201也连接至用作大气连通部的气体导入管204。在墨通过图像记录消耗的情况下，在主槽201中的墨供给至副槽202并且降低。随着在主槽201中的墨降低，空气经由气体导入管204导入主槽201中。气体导入管204的一端开放至大气。因而，用于将墨保持在墨供给***中的负内压几乎保持为常数。
在本发明中，主槽201的最大墨贮存量V1(mL)为副槽202的最大墨贮存量V2(mL)的3.0倍以上且50.0倍以下，优选5.0倍以上且40.0倍以下。
主槽201的最大墨贮存量V1(mL)可以增加从而降低槽的更换频率或增加记录的介质的数量，由此提高生产性。更具体地，主槽201的最大墨贮存量V1(mL)优选60.0mL以上且200.0mL以下，更优选60.0mL以上且150.0mL以下。在主槽201中的墨的初始填充量优选最大墨贮存量的大约95％以下。
副槽202的最大墨贮存量V2(mL)也可以增加从而降低从主槽201供给墨的频率或稳定记录头203的墨的填充。然而，如图1中表明，在连续型的喷墨记录设备中，在盒103中的副槽202的最大墨贮存量V2(mL)不应该过度增加。副槽202的过度大的墨贮存量需要过度大的记录单元102，因而导致盒103的低的移动速度或需要用于移动盒103的环形带106或马达的较高的强度。因而，副槽202的最大墨贮存量V2(mL)优选1.0mL以上且35.0mL以下，更优选2.0mL以上且20.0mL以下，特别优选5.0mL以上且15.0mL以下。
第一墨贮存部和第二墨贮存部(壳体)可以由例如聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯或聚苯醚、其混合物等的热塑性树脂或改性的热塑性树脂形成。壳体可以包括可以产生用于保持墨的负压的墨吸收构件。墨吸收构件可以是由例如聚丙烯或聚氨酯等的树脂制成的压缩纤维。壳体可以直接包括墨而没有墨吸收构件。
图2中表明的记录单元102包括记录头203和副槽202。包括副槽和记录头的作为头盒的记录单元可以安装在盒上。以一体化的方式包括副槽和记录头的记录单元可以安装在盒上。在本发明中，如图1和2中表明，以一体化的方式包括作为第二墨贮存部的副槽202和记录头203的盒形式的记录单元可以安装在盒103上。特别地，第二墨贮存部或副槽可以是由热塑性树脂制成的壳体，并且包括记录头的记录元件基板可以直接贴合至副槽而没有例如散热板等的任何构件配置在其间。
记录头的墨喷出方法可以利用压电元件的机械能或电热传感器的热能。在本发明中，墨可以通过热能来喷出。
在本发明中，在副槽202中的墨的温度T2(℃)高于在主槽201中的墨的温度T1(℃)(T2>T1)。在副槽202中的墨的温度T2(℃)与在主槽201中的墨的温度T1(℃)之间的差优选5℃以上。在主槽201中的墨的温度T1(℃)优选5℃以上且40℃以下，更优选10℃以上且35℃以下，特别优选15℃以上且30℃以下。在副槽202中的墨的温度T2(℃)优选10℃以上且50℃以下，更优选15℃以上且45℃以下，特别优选20℃以上且40℃以下。
在主槽201和副槽202中的墨的温度可以通过任何方法来控制。例如，墨温度控制单元可以配置在槽的外部或内部。墨温度控制单元可以是墨冷却单元、墨加热单元、和/或用于将墨保持在恒温下的单元。在本发明中，主槽201可以在没有墨温度控制单元的情况下装配，并且在副槽202中的墨的温度可以控制至满足T2>T1。更具体地，在副槽202中，由热塑性树脂制成的壳体直接贴合至包括具有电热传感器的记录头203的记录元件基板，而没有任何构件配置在其间。电热传感器可以供给在副槽202中的墨以热能，由此控制在副槽202中的墨的温度(加热)来满足T2>T1。墨可以通过不导致喷出的热能来加热。选择性地，墨可以通过导致喷出的热能来加热，并且热能可以用于加热在副槽202中的墨。
<水性墨>
在根据本发明的喷墨记录方法中，将水性墨从记录头的喷出口喷出从而在记录介质上记录图像。水性墨包含着色材料和通过Griffin法测定的HLB为8.0以上的表面活性剂。以下将描述水性墨的组分。
着色材料
着色材料可以是颜料或染料。水性墨的着色材料含量(质量％)是墨的总质量的优选0.1质量％以上且15.0质量％以下，更优选1.0质量％以上且10.0质量％以下。
如果着色材料是颜料，则该颜料可以通过任何方法来分散。例如，该颜料可以是使用树脂分散剂分散的树脂分散颜料、使用表面活性剂分散的颜料、或其至少一部分使用树脂覆盖的微胶囊颜料。另外，颜料可以是在其表面上具有包括例如阴离子性基团等亲水性基团的官能团的自分散颜料、或含聚合物的有机基团化学结合至其表面的颜料(树脂结合型自分散颜料)。自然地，不同分散类型的颜料可以以组合使用。
用作着色材料的颜料可以是任何类型。颜料的实例包括，但不限于，例如炭黑等的无机颜料，和例如偶氮、酞菁、喹吖啶酮、异吲哚啉酮、咪唑啉酮、二酮基吡咯并吡咯、和二噁嗪等的有机颜料。这些颜料可以按需要单独或以组合使用。
用作着色材料的染料可以是任何类型。染料的实例包括，但不限于，直接染料、酸性染料、碱性染料、分散染料和食用染料。特别地，可以使用具有阴离子性基团的染料。染料的骨架的实例包括，但不限于，偶氮、三苯基甲烷、酞菁、氮杂酞菁、呫吨和蒽吡啶酮(anthrapyridone)。
在本发明中，着色材料可以是颜料，特别是自分散颜料。如与染料比较，颜料，特别是自分散颜料具有较高的疏水性和较低的与气泡的亲和性，并且因此可以有效地防止在更长期喷墨时喷出性下降。进行表面氧化处理的自分散颜料由于由氧化处理得到的粗糙的表面而具有增加的疏水性并且具有较低的与气泡的亲和性，由此更有效地防止在更长期喷墨时喷出性下降。
表面活性剂
水性墨包含通过Griffin法测定的HLB为8.0以上的表面活性剂。小于8.0的HLB导致在更长期喷墨时喷出性下降。HLB优选19.5以下，更优选18.0以下。HLB可以使用以下式(1)通过Griffin法来计算。通过Griffin法计算的HLB是表示非离子性表面活性剂的亲水性或亲油性的物性并且范围为0.0至20.0。较低的HLB表示较高的亲油性，并且较高的HLB表示较高的亲水性。
HLB＝20×表面活性剂的亲水性基团的式量/表面活性剂的分子量(1)
HLB的概念适用于非离子性表面活性剂。因而，具有阴离子性基团(羧酸基团、磺酸基团或磷酸基团)或阳离子性基团(胺结构)的表面活性剂不是"HLB为8.0以上的表面活性剂"。
可以使用任何种类的HLB为8.0以上的表面活性剂。例如，可以使用具有烃系、氟系、或硅酮系骨架的表面活性剂。墨的表面活性剂含量(质量％)是墨的总质量的优选0.1质量％以上且5.0％质量以下，更优选0.5质量％以上且1.5％质量以下。
烃系表面活性剂可以有效地防止在更长期喷墨时喷出性下降。此类表面活性剂的实例包括，但不限于，聚氧化乙烯烷基醚、乙炔二醇的氧化乙烯加成物、丙三醇的氧化乙烯加成物、和聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物。特别地，乙炔二醇的氧化乙烯加成物和丙三醇的氧化乙烯加成物在分子结构中具有高度的对称性并且展示出良好的消泡性。
树脂
水性墨可以包含树脂。水性墨中的树脂可以溶解在水性介质中或可以作为树脂颗粒分散在水性介质中。此处使用的术语"水溶性树脂"是指以等同于树脂的酸值的量使用碱中和的树脂不形成具有例如通过动态光散射法可测的尺寸的颗粒。树脂优选的酸值为40mgKOH/g以上。水溶性树脂可以具有形成盐的阴离子性基团。可以形成盐的阳离子的实例包括，但不限于，例如锂、钠和钾等的碱金属阳离子；铵离子(NH4 +)；例如二甲基胺和三乙醇胺等的有机铵的阳离子。树脂的酸值的上限优选300mgKOH/g以下。如果树脂是丙烯酸系树脂，则树脂的酸值优选250mgKOH/g以下，更优选240mgKOH/g以下。如果树脂是聚氨酯树脂，则树脂的酸值优选200mgKOH/g以下，更优选160mgKOH/g以下。
树脂的实例包括，但不限于，丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂、多糖、和多肽。丙烯酸系树脂和聚氨酯树脂可以提供记录头的良好的喷出特性。颗粒形式的树脂组分趋于保持气泡。因而，水性墨不应该包含过量的此类树脂组分。
由通式(I)表示的化合物
本发明人已经研究了用于即使当墨中的溶解气体的量趋于增加时也抑制气泡的形成从而更持续地保持良好的喷出性的方法。发现的是，墨的气体-液体界面附近的表面活性剂应该最小化从而抑制气泡的形成，并且这通过使表面活性剂分子接近水性墨的主要液体介质的水分子来实现。本发明人已经寻找可以实现这的材料并且已经发现由后述的通式(I)表示的化合物是有效的。
由通式(I)表示的化合物在其结构中包括"-C(＝O)-N(-R1)-C(＝O)-N(-R2)-"和"-C(-R3)2-"。前者结构具有氢结合性，并且后者结构具有相对高的疏水性。因而，由通式(I)表示的化合物在墨中引起以下相互作用。由通式(I)表示的化合物的"-C(-R3)2-"部分具有与表面活性剂的疏水部的疏水性相互作用。由通式(I)表示的化合物的"-C(＝O)-N(-R1)-C(＝O)-N(-R2)-"部分具有与水分子的氢键相互作用。这些相互作用使水分子和表面活性剂经由由通式(I)表示的化合物在墨中接近在一起，由此降低了墨界面附近的表面活性剂的量。因而，即使在气泡如上述容易地形成的情况下，气泡数可以有效地降低，并且良好的喷出性可以更持续地保持。
水性墨可以包含由以下通式(I)表示的化合物。墨中的由通式(I)表示的化合物(质量％)的量是墨的总质量的优选0.1质量％以上且15.0质量％以下，更优选0.5质量％以上且10.0质量％以下。
在通式(I)中，R1和R2各自独立地表示氢原子或羟基烷基，并且各R3独立地表示氢原子或烷基。
R1和R2的羟基烷基优选具有1至5，更优选1至3个碳原子。R1和R2的羟基烷基可以是羟基甲基、羟基乙基、羟基正丙基、羟基异丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、或羟基戊基。特别地，R1和R2的羟基烷基可以是羟基甲基或羟基乙基。R3的烷基优选具有1至3个碳原子。R3的烷基可以是甲基、乙基或正丙基。特别地，R3的烷基可以是甲基。
由通式(I)表示的化合物可以是3-(羟基甲基)-5,5-二甲基乙内酰脲、3-(2-羟基乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲或1,3-双(2-羟基乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲。自然地，具有由通式(I)表示的结构并且由该定义覆盖的任何化合物可以用于本发明。由通式(I)表示的化合物中，可以使用1,3-双(2-羟基乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲。因为其分子结构，该化合物可以有效地引起表面活性剂与水分子之间的相互作用，由此有效地防止在更长期喷墨时喷出性下降。
水性介质
水性墨可以包含含有水和水溶性有机溶剂的水性介质。水溶性有机溶剂可以是例如醇类、(聚)烷二醇类、乙二醇醚类、含氮的化合物或含硫的化合物等的用于喷墨用墨的水溶性有机溶剂。这些水溶性有机溶剂可以单独或以组合使用。水性墨的水溶性有机溶剂含量(质量％)是墨的总质量的优选3.0质量％以上且50.0质量％以下。水可以是去离子水或离子交换水。水性墨的水含量(质量％)是墨的总质量的优选50.0质量％以上且95.0质量％以下。
其它组分
除了上述组分以外，水性墨可以包含例如尿素、三羟甲基丙烷或三羟甲基乙烷等的常温下为固体的水溶性有机化合物。水性墨的水溶性有机化合物含量(质量％)是墨的总质量的优选0.1质量％以上且10.0质量％以下。为了生产具有期望的物性的水性墨，水性墨可以按需要包含各种添加剂，例如表面活性剂、消泡剂、pH调节剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、和/或抗还原剂。
墨的物性
根据本发明的实施方案的水性墨用于喷墨***。水性墨的物性可以为了喷墨***适当地调节。更具体地，墨优选的25℃下的表面张力为25mN/m以上且45mN/m以下。墨优选的25℃下的粘度为1.0mPa·s以上且5.0mPa·s以下，更优选1.0mPa·s以上且4.0mPa·s以下。墨优选的25℃下的pH为5.0以上且10.0以下，更优选7.0以上且9.0以下。
实施例
虽然本发明在实施例和比较例中在以下进一步描述，但本发明不限于在本发明的主旨内的这些实施例。除非另有说明，关于组分的量的"份"和"％"基于质量。
<含有着色材料的液体的制备>
颜料分散液1
将500g的离子交换水和15.0g的颜料(炭黑，"Black Pearls 880"(商品名)，CabotCorporation制造)的混合物在15,000rpm的旋转速度下搅拌30分钟来预润湿颜料。在将4,485g的离子交换水添加至混合物之后，将混合物分散在高压均质机中从而制备分散液。将分散液转移至压力容器。将臭氧浓度为100ppm的臭氧水导入压力为3.0MPa的压力容器中。颜料进行氧化处理。将混合物从压力容器移出。将混合物的pH通过添加氢氧化钠水溶液来调节至10.0。将适当量的离子交换水添加至混合物从而调节颜料含量。因而，制备了颜料分散液1。颜料分散液1包含自分散颜料。将具有钠抗衡离子的羧酸根直接结合至自分散颜料的颗粒的表面。颜料含量是10.0％。
颜料分散液2
在5.5g的水中的70.6mmol的浓盐酸的溶液冷却至5℃的温度。向该溶液中添加9.8mmol的4-氨基邻苯二甲酸。将容器中的溶液在冰浴中搅拌并且保持在10℃以下。向该溶液中添加在9.0g的5℃水中的24.9mmol的亚硝酸钠的溶液。在搅拌另外15分钟之后，将6.0g的颜料在搅拌下添加至溶液。颜料是炭黑("Black Pearls 880"(商品名)，CabotCorporation制造)。在搅拌另外15分钟之后，获得了浆料。将该浆料经过滤纸("标准滤纸No.2"(商品名)，Advantec Toyo Kaisha,Ltd.制造)，使用水充分地清洗，并且在温度为110℃的烘箱中干燥，由此生产自分散颜料。将颜料含量使用离子交换水来调节。因而，获得了颜料分散液2。颜料分散液2包含自分散颜料。将具有钠抗衡离子的邻苯二甲酸根结合至自分散颜料的颗粒的表面。颜料含量是10.0％。
颜料分散液3
将7.0g的颜料、14.0mmol的((4-氨基苯甲酰氨基)-甲烷-1,1-二基)双膦酸一钠、40.0mmol的硝酸和200.0mL的纯水混合。C.I.颜料蓝15:3用作颜料。在室温下使用Silverson混合机在6,000rpm下进行混合。在30分钟之后，将溶解在小量的水中的40.0mmol的亚硝酸钠缓慢添加至混合物。亚硝酸钠的添加使混合物的温度增加至60℃。在这条件下，使混合物反应一小时。将混合物的pH使用氢氧化钠水溶液调节至10。在30分钟之后，将20.0mL的纯水添加至混合物。将混合物使用光谱膜(Spectrum membrane)进行透析过滤。将颜料含量使用离子交换水来调节。因而，获得了颜料分散液3。颜料分散液3包含自分散颜料。将具有钠抗衡离子的((苯甲酰氨基)-甲烷-1,1-二基)双膦酸根结合至自分散颜料的颗粒的表面。颜料含量是10.0％。
颜料分散液4
除了颜料是C.I.颜料红122以外，以与颜料分散液3相同的方式来生产颜料分散液4。颜料分散液4包含自分散颜料。将具有钠抗衡离子的((苯甲酰氨基)-甲烷-1,1-二基)双膦酸根结合至自分散颜料的颗粒的表面。颜料含量是10.0％。
颜料分散液5
除了颜料是C.I.颜料黄74以外，以与颜料分散液3相同的方式来生产颜料分散液5。颜料分散液5包含自分散颜料。将具有钠抗衡离子的((苯甲酰氨基)-甲烷-1,1-二基)双膦酸根结合至自分散颜料的颗粒的表面。颜料含量是10.0％。
颜料分散液6
制备了10.0份的颜料、20.0份的树脂分散剂的水溶液(树脂(固体)含量：20.0％)和70.0份的离子交换水的混合物。颜料是炭黑("Black Pearls 880"(商品名)，CabotCorporation制造)。树脂分散剂的水溶液是以等同于酸值的量使用氢氧化钠溶解在离子交换水中的苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量：10,000，酸值：200mgKOH/g)的水溶性树脂。将混合物在分批型立式砂磨机中分散3小时，然后加压经过孔径为1.2μm的微量过滤器(Fujifilm Corporation制造)。将颜料含量然后使用离子交换水来调节。因而，获得了颜料分散液6。颜料分散液6包含分散在水溶性树脂(树脂分散剂)中的颜料。颜料含量是10.0％，并且水溶性树脂含量是4.0％。
颜料分散液7
除了颜料是C.I.颜料蓝15:3以外，以与颜料分散液6相同的方式来生产颜料分散液7。颜料分散液7包含分散在水溶性树脂(树脂分散剂)中的颜料。颜料含量是10.0％，并且水溶性树脂含量是4.0％。
颜料分散液8
除了颜料是C.I.颜料红122以外，以与颜料分散液6相同的方式来生产颜料分散液8。颜料分散液8包含分散在水溶性树脂(树脂分散剂)中的颜料。颜料含量是10.0％，并且水溶性树脂含量是4.0％。
颜料分散液9
除了颜料是C.I.颜料黄74以外，以与颜料分散液6相同的方式来生产颜料分散液9。颜料分散液9包含分散在水溶性树脂(树脂分散剂)中的颜料。颜料含量是10.0％，并且水溶性树脂含量是4.0％。
染料水溶液1
调节市售染料水溶液("Projet Fast Black 2"(商品名)，Fujifilm Corporation制造)的染料含量从而制备染料水溶液1。染料水溶液1的染料含量是10.0％。
染料水溶液2
调节市售染料水溶液("Projet Fast Magenta"(商品名)，Fujifilm Corporation制造)的染料含量从而制备染料水溶液2。染料水溶液2的染料含量是10.0％。
<墨的制备>
将表1至3中的组分(单位：％)充分地混合并且加压经过孔径为3.0μm的微量过滤器(Fujifilm Corporation制造)从而制备墨。1,3-双(2-羟基乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲用作由通式(I)表示的化合物。各表面活性剂的括号中的数字是通过Griffin法测定的HLB。Surfynol 420和440(商品名)是Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制造的乙炔二醇的氧化乙烯加成物。Acetylenol E40、E100和E300(商品名)是Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制造的乙炔二醇的氧化乙烯加成物。Uniox G-450和G-1200(商品名)是NOFCorporation制造的丙三醇的氧化乙烯加成物。NIKKOL BO-50(商品名)是Nikko ChemicalsCo.,Ltd.制造的聚氧化乙烯油烯基醚。为了消除在墨制备时的溶解气体的作用，墨的溶解氧含量使用通用型脱气组件降低至2mg/L以下。溶解氧含量使用溶解氧测定仪("PortableDissolved Oxygen meter OM-71-L1"(商品名)，Horiba,Ltd.制造)来测量。
表1
表2
表3
<评价>
为了评价，将图2中表明的主槽、副槽和记录头安装在包括图1中表明的主要部的喷墨记录设备。副槽包括结合至记录元件基板的热塑性树脂壳体，所述记录元件基板包括用于通过热能来喷墨的记录头。表4至6列出主槽的最大墨贮存量("主槽的贮存量V1")和副槽的最大墨贮存量("副槽的贮存量V2")。主槽填充有墨至最大墨贮存量的95％。
表4至6列出在主槽中的墨的温度("主槽的墨温度T1")和在副槽中的墨的温度("副槽的墨温度T2")。更具体地，墨的温度如下所述来调节。首先，在主槽中的墨的温度通过评价环境的温度设定来调节。在副槽中的墨的温度然后如下所述来调节。在T2>T1的情况下，在副槽中的墨的温度通过利用结合至副槽的壳体的记录头的热能来调节。在T2＝T1的情况下，在副槽中的墨的温度以与在主槽中相同的方式通过评价环境的温度设定来调节。在T2<T1的情况下，在副槽中的墨的温度使用配置在主槽外部的冷却单元来调节。
在本实施例中，在1/600英寸×1/600英寸的每单位面积内使用两个墨滴记录的实心图像的记录任务定义为100％。液滴各自的质量为5ng。实心图像以5％的记录任务记录遍及十张A4尺寸的普通纸复印机(PPC)纸张("GF-500"(商品名)，CANON KABUSHIKI KAISHA制造)的整个表面。在放置一小时之后，记录喷嘴核查图案。重复进行该操作循环。
在实心图像记录在预定数量的纸张上之后，目测检查喷嘴核查图案。将喷出性根据以下评价标准来分级。在本发明中，等级"AAA"、"AA"、"A"和"B"是可接受的，并且"C"是不可接受的。表4至6示出评价结果。
在评价中，记录的纸张的数量增加从而延长从开始评价起的所耗时间。这是因为在主槽中的墨与空气之间的长接触时间趋于导致在主槽中的墨中的溶解气体的量增加。在记录在预定数量的纸张上之后，如上所述测量的墨的溶解氧含量的范围为5至7mg/L，其高于初始溶解氧含量(2mg/L以下)。即使在记录在大量纸张上之后在喷嘴核查图像中也没有观察到不规则表示：本发明可以防止由于气泡导致的喷出性的下降。相反地，在喷嘴核查图像中的不规则表示：墨中的溶解气体的量增加导致记录头的墨流路中的气泡并且由于气泡而阻隔正常的墨喷出。
AAA：在实心图像记录在5,000张上之后，在喷嘴核查图像中几乎没有观察到不规则。
AA：在实心图像记录在4,000张上之后，在喷嘴核查图像中观察到一些不规则。
A：在实心图像记录在2,000张上之后，在喷嘴核查图像中观察到一些不规则。
B：在实心图像记录在1,000张上之后，在喷嘴核查图像中观察到一些不规则。
C：在实心图像记录在500张上之后，在喷嘴核查图像中观察到很多不规则。
表4
表5
表6
实施例20优于实施例21。实施例23优于实施例1。实施例51优于实施例26。在比较例7中，在副槽中的大量的墨导致对记录头盒的高的负荷，由此不能在预定数量的纸张上记录图像。在比较例8中，在副槽中的小量的墨导致从主槽至副槽的频繁的墨供给和不实用的低的记录速度。
本发明可以提供一种喷墨记录方法，其即使在使用记录设备更长期喷墨之后也具有良好的喷出性。记录设备包括具有大气连通部的主槽和副槽。主槽的墨贮存量和副槽的墨贮存量具有特定的比率。本发明也可以提供适用于喷墨记录方法的喷墨记录设备。
虽然本发明已经参考实施例来描述，但要理解的是本发明不限于公开的实施例。所附权利要求的范围符合最广泛的解释从而涵盖全部此类修改和等同的结构和功能。

Claims (10)

1.一种喷墨记录方法，其特征在于包括：
使用喷墨记录设备将水性墨通过采用热能从记录头喷出从而在记录介质上记录图像，所述喷墨记录设备包括：
具有大气连通部的第一墨贮存部；
为由热塑性树脂制成的壳体的第二墨贮存部；和
记录头，
其中所述第一墨贮存部的最大墨贮存量V1为所述第二墨贮存部的最大墨贮存量V2的3.0倍以上且8.0倍以下，并且在所述第二墨贮存部中的墨的温度T2高于在所述第一墨贮存部中的墨的温度T1，
其中所述水性墨包含着色材料和亲水亲油平衡值HLB为8.0以上的表面活性剂，和
其中包括所述记录头的记录元件基板直接贴合至所述第二墨贮存部。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中T2和T1的差为5℃以上。
3.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述表面活性剂是乙炔二醇的氧化乙烯加成物和丙三醇的氧化乙烯加成物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述着色材料包括颜料。
5.根据权利要求4所述的喷墨记录方法，其中所述颜料是自分散颜料。
6.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述水性墨进一步包含由以下通式(I)表示的化合物：
其中R1和R2各自独立地表示氢原子或羟基烷基，并且各R3独立地表示氢原子或烷基。
7.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述HLB为19.5以下。
8.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述温度T1为5℃以上且40℃以下，所述温度T2为10℃以上且50℃以下。
9.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，
其中所述喷墨记录设备为连续型。
10.一种喷墨记录设备，其特征在于包括：
具有大气连通部的第一墨贮存部；
为由热塑性树脂制成的壳体的第二墨贮存部；和
记录头，
其中所述第一墨贮存部的最大墨贮存量V1为所述第二墨贮存部的最大墨贮存量V2的3.0倍以上且8.0倍以下，并且在所述第二墨贮存部中的墨的温度T2高于在所述第一墨贮存部中的墨的温度T1，
水性墨包含着色材料和亲水亲油平衡值HLB为8.0以上的表面活性剂，和
其中包括所述记录头的记录元件基板直接贴合至所述第二墨贮存部。
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