CN106947317B - 喷墨记录用水性油墨组和喷墨记录装置 - Google Patents

喷墨记录用水性油墨组和喷墨记录装置 Download PDF

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Abstract

提供能有效地防止黑色记录部与彩色记录部边界部的渗出且能有效地抑制维护时凝聚物产生的喷墨记录用水性油墨组和喷墨记录装置。包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨的喷墨记录用水性油墨组中，水性黑色油墨含有自分散型颜料、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，水性彩色油墨各自含有彩色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，全部水性油墨中水溶性有机溶剂的配合量平均值为15～35重量％，满足下述条件(X)和(Y)。条件(X)：C‑K≥0.6C：水性彩色油墨中电导率最大的与第二大的油墨的电导率平均值K：水性黑色油墨电导率条件(Y)：A≤1.5A：将全部水性油墨进行等量混合后的电导率。

Description

喷墨记录用水性油墨组和喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及喷墨记录用水性油墨组和喷墨记录装置。
背景技术
以往，已知将水性黑色油墨和水性彩色油墨从喷墨头喷出而记录黑色记录部和彩色记录部的喷墨记录。在进行喷墨记录时，在黑色记录部与彩色记录部的边界部，有时会由于黑色油墨的渗染而发生使记录品质变差的渗出。另外，在喷墨记录用水性油墨中，有时使用含有颜料作为着色剂的水性颜料油墨，但颜料不溶于水，因此，特别是使用含有水性颜料油墨的水性油墨组的喷墨记录中，要求喷出稳定性。为了抑制上述渗出并且提高喷出稳定性，提出了对水性黑色颜料油墨和水性彩色油墨中的水溶性溶剂的含量进行调节而得到的喷墨记录用水性油墨组(参照专利文献1)。另外，对于喷墨记录装置，已知具备包含将附着于喷墨头的油墨喷出面的水性油墨拭去的刮墨构件等的维护单元的装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-202152号公报
发明内容
发明所要解决的问题
喷墨记录用水性油墨组的各种颜色的水性颜料油墨例如在喷墨头的油墨喷出面等接触，有可能颜料彼此凝聚而产生颜料的凝聚物。在此，在前述的维护单元中的维护工作时，将水性颜料油墨彼此混合而产生大量凝聚物时，存在难以进行该凝聚物的回收等、维护性变差这样的问题。这样，对喷墨记录用水性油墨组要求有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出，并且要求在喷墨记录装置内将水性颜料油墨彼此混合时有效地抑制颜料的凝聚物的产生的新方法。
因此，本发明的目的在于提供能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生的喷墨记录用水性油墨组。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的，本发明的喷墨记录用水性油墨组为包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨的喷墨记录用水性油墨组，其特征在于，上述水性黑色油墨含有自分散型颜料、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，上述两种颜色以上的水性彩色油墨各自含有彩色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，构成上述水性油墨组的全部水性油墨中的上述水溶性有机溶剂的配合量的平均值为15重量％～35重量％，并且满足下述条件(X)和下述条件(Y)。
条件(X)：C-K≥0.6
C：上述水性彩色油墨的中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的电导率的平均值(mS/m)(其中，电导率最大的油墨有两种以上时，将该最大的电导率(mS/m)设为C)
K：上述水性黑色油墨的电导率(mS/m)
条件(Y)：A≤1.5
A：将构成上述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率(mS/m)
发明效果
根据本发明，通过对蒸气压低、不易发生凝聚的水溶性有机溶剂在水性油墨组整体中的配合量、含有自分散型颜料的水性黑色油墨与含有彩色颜料和树脂分散剂的水性彩色油墨的电导率的关系进行规定，能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生。
附图说明
图1是表示本发明的喷墨记录装置的一例的构成的概略俯视图。
图2是表示本发明的喷墨记录装置中的维护单元的一例的构成的示意图。
图3是表示本发明的喷墨记录装置的电构成的一例的框图。
标号说明
1 喷墨记录装置
2 压印平板
3 滑架
4 喷墨头
4a 油墨喷出面
6 维护单元
16 刮墨构件
41 喷嘴
61 盖
62 管
63 泵
具体实施方式
对本发明的喷墨记录用水性油墨组(以下，有时称为“水性油墨组”或“油墨组”)进行说明。本发明的喷墨记录用水性油墨组包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨(以下，有时将构成喷墨记录用水性油墨组的水性黑色油墨和水性彩色油墨称为“水性油墨”或“油墨”)。
上述水性黑色油墨包含自分散型颜料、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水。
上述自分散型颜料可以使用例如通过日本特开平8-3498号公报、日本特表2000-513396号公报、日本特表2008-524400号公报、日本特表2009-515007号公报、日本特表2011-515535号公报等记载的方法对颜料进行处理而得到的自分散型颜料。作为适合于进行上述处理的颜料，可以列举例如三菱化学株式会社制造的“MA8”、“MA100”和“#2650”等。上述自分散型颜料可以使用例如市售品。作为上述市售品，可以列举例如：卡博特公司制造的“CAB-O-JET(注册商标)200”、“CAB-O-JET(注册商标)300”、“CAB-O-JET(注册商标)400”；东方化学工业株式会社制造的“BONJET(注册商标)BLACK CW-2”和“BONJET(注册商标)BLACK CW-3”；东洋油墨制造株式会社制造的“LIOJET(注册商标)WD BLACK 002C”等。上述自分散型颜料优选为自分散型炭黑。
上述水性黑色油墨总量中的上述自分散型颜料的配合量(自分散型颜料固体成分量)没有特别限定，可以根据例如期望的光学浓度等进行适当设定。上述自分散型颜料固体成分量例如为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颜料以外，可以还包含其他颜料和染料等。
作为蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂(以下，有时称为“低蒸气压溶剂”)，可以列举例如甘油、聚乙二醇200、三乙二醇、三丙二醇、三羟甲基丙烷、1,6-己二醇等。上述蒸气压例如是在20℃下的值。
构成本发明的水性油墨组的全部水性油墨中的上述低蒸气压溶剂的配合量的平均值为15重量％～35重量％。由此，例如能够抑制上述水性油墨的粘度的升高。因此，上述水性黑色油墨总量中的上述低蒸气压溶剂的配合量以与构成本发明的水性油墨组的其他水性油墨中的上述配合量保持均衡的方式适当进行调节。上述水性黑色油墨总量中的上述低蒸气压溶剂的配合量例如为10重量％～40重量％、15重量％～30重量％、20重量％～25重量％。另外，构成本发明的水性油墨组的全部水性油墨中的上述低蒸气压溶剂的配合量的平均值例如为20重量％～30重量％。
上述水性黑色油墨可以含有上述低蒸气压溶剂以外的水溶性有机溶剂。作为上述低蒸气压溶剂以外的水溶性有机溶剂，可以列举例如：用于防止喷墨头的喷嘴前端部的水性黑色油墨的干燥的润湿剂和用于调节在记录介质上的干燥速度的渗透剂。
上述润湿剂没有特别限定，可以列举例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等低级醇；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；四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚；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。这些润湿剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
上述水性黑色油墨总量中的上述润湿剂的配合量例如为0重量％～95重量％、5重量％～80重量％、5重量％～50重量％。
上述渗透剂可以列举例如二醇醚。上述二醇醚可以列举例如乙二醇甲醚、乙二醇***、乙二醇正丙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇***、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***、三乙二醇正丙醚、三乙二醇正丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇***、丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇***、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇***、三丙二醇正丙醚和三丙二醇正丁醚等。上述渗透剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
上述水性黑色油墨总量中的上述渗透剂的配合量例如为0重量％～20重量％、0重量％～15重量％、1重量％～4重量％。
上述水优选为离子交换水或纯水。上述水性黑色油墨总量中的上述水的配合量例如可以设定为其他成分的余量。
上述水性黑色油墨可以还含有表面活性剂。上述表面活性剂没有特别限定，可以为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂中的任意一种，可以列举例如：ライオン·スペシャリティ·ケミカルズ株式会社制造的阴离子型表面活性剂“LIPOLAN(注册商标)”系列、“LIPON(注册商标)”系列、“SUNNOL(注册商标)”系列、“LIPOTAC(注册商标)”系列、“ENAGICOL(注册商标)”系列、“LIPAL(注册商标)”系列和“LOTAT(注册商标)”系列等；花王株式会社制造的阴离子型表面活性剂“EMAL(注册商标)”系列、“LATEMUL(注册商标)系列”、“VENOL(注册商标)”系列、“NEOPELEX(注册商标)”系列、NS SOAP、KSSOAP、OS SOAP和“PELEX(注册商标)”系列等；三洋化成工业株式会社制造的阴离子型表面活性剂“サンデット(注册商标)”系列和“ビューライト(注册商标)”系列等；东邦化学工业株式会社制造的阴离子型表面活性剂“アルスコープ(注册商标)”系列、“ネオスコープ(注册商标)”系列、“フオスフアノール(注册商标)”系列等；东京化成株式会社制造的阴离子型表面活性剂十六烷基硫酸钠和硬脂基硫酸钠等；ライオン·スペシャリティ·ケミカルズ株式会社制造的非离子型表面活性剂“DOBANOX(注册商标)”系列、“LEOCOL(注册商标)”系列、“LEOX(注册商标)”系列、“LAOL,LEOCON(注册商标)”系列、“LIONOL(注册商标)”系列、“CADENAX(注册商标)”系列、“LIONON(注册商标)”系列和“LEOFAT(注册商标)”系列等；花王株式会社制造的非离子型表面活性剂“EMULGEN(注册商标)”系列、“RHEODOL(注册商标)”系列、“EMASOL(注册商标)”系列、“EXCEL(注册商标)”系列、“EMANON(注册商标)”系列、“AMIET(注册商标)系列”和“AMINON(注册商标)”系列等；日信化学工业株式会社制造的非离子型表面活性剂“オルフィン(注册商标)”系列等；第一工业制药株式会社制造的阳离子型表面活性剂“カチオーゲン(注册商标)”系列等。上述表面活性剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
上述表面活性剂优选包含乙炔二醇系表面活性剂。作为上述乙炔二醇系表面活性剂，可以列举例如式(1)所示的化合物等。
Figure BDA0001124705140000071
式(1)中，p和q可以相同也可以不同，例如为满足p+q＝1～15、3～11、4～10的数。式(1)中，R1、R2、R3和R4各自可以相同也可以不同，为碳原子数1～5的直链状或支链状烷基。
作为上述乙炔二醇系表面活性剂，可以使用例如市售品。作为上述市售品，可以列举例如：日信化学工业株式会社制造的“オルフィン(注册商标)E1004”、“オルフィン(注册商标)E1008”和“オルフィン(注册商标)E1010”；等。
上述水性黑色油墨总量中的上述表面活性剂的配合量例如为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进一步包含水溶性树脂和水分散性树脂中的至少一者(以下，有时称为“树脂”)。作为上述树脂，可以列举例如丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯酸钠、丙烯酸/马来酸共聚物盐、苯乙烯/马来酸酐共聚物树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙酸乙烯酯/丙烯酸共聚物树脂、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物树脂等。上述树脂可以自行制备，也可以使用市售品。作为上述市售品，可以列举例如：ジョンソンポリマー株式会社制造的“ジョンクリル(注册商标)537”(丙烯酸树脂)、“ジョンクリル(注册商标)60”(丙烯酸树脂)、“ジョンクリル(注册商标)450”(苯乙烯丙烯酸树脂)、“ジョンクリル(注册商标)390”(丙烯酸树脂)、“ジョンクリル(注册商标)62”(苯乙烯丙烯酸树脂)和“ジョンクリル(注册商标)HPD-96”(苯乙烯丙烯酸树脂)；星光PMC株式会社制造的“F-52”(丙烯酸树脂)、“KE-1148”(丙烯酸树脂)和“PE-1304”(苯乙烯丙烯酸树脂)；第一工业制药株式会社制造的“スーパーフレックス210”(氨基甲酸酯树脂)和“スーパーフレックスE-4000”(氨基甲酸酯树脂、有效成分量＝45重量％)；三洋化成工业株式会社制造的“ユーコート(注册商标)UWS-145”(氨基甲酸酯树脂)、“パーマリン(注册商标)UA-150”(氨基甲酸酯树脂)和“パーマリン(注册商标)UA-368”(氨基甲酸酯树脂)；可乐丽株式会社制造的“PVA-220”(聚乙烯醇树脂的10％水溶液)和“PVA-203」(聚乙烯醇树脂的10％水溶液)；日本催化剂株式会社制造的“アクアリック(注册商标)L DL-40”(聚丙烯酸钠，有效成分量＝40重量％)和“アクアリック(注册商标)L TL-37”(丙烯酸/马来酸共聚物盐，有效成分量＝37重量％)；等。其中，优选含有甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者作为单体的树脂。上述树脂的酸值没有特别限定，例如为90mgKOH/g～200mgKOH/g、100mgKOH/g～200mgKOH/g、100mgKOH/g～150mgKOH/g。
上述树脂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。上述水性黑色油墨总量中的上述树脂的固体成分配合量例如为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据需要可以还含有以往公知的添加剂。作为上述添加剂，可以列举例如pH调节剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、防霉剂等。上述粘度调节剂可以列举例如纤维素等。另外，上述水溶性树脂可以兼作上述粘度调节剂。
上述水性黑色油墨例如可以通过将上述自分散型颜料、上述低蒸气压溶剂和水以及根据需要使用的其他添加成分通过以往公知的方法均匀混合并利用过滤器等除去不溶物来制备。
本发明的水性油墨组中，水性彩色油墨包含两种颜色以上即可，优选包含至少三原色的油墨(水性黄色油墨、水性品红色油墨和水性青色油墨)。上述两种颜色以上的水性彩色油墨各自含有彩色颜料、树脂分散剂、上述低蒸气压溶剂和水。
作为上述彩色颜料，可以列举例如：C.I.颜料黄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.颜料橙31和43；C.I.颜料红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.颜料紫19和196；C.I.颜料蓝1、2、3、15、15：1、15：2、15：3、15：4、16、22和60；C.I.颜料绿7和36；以及这些颜料的固溶体等。
上述水性彩色油墨总量中的上述彩色颜料的配合量(彩色颜料固体成分量)没有特别限定，可以根据例如期望的彩度等适当确定。上述彩色颜料固体成分量例如为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黄色油墨、上述水性品红色油墨和上述水性青色油墨的情况下，上述彩色颜料固体成分量例如是，上述水性黄色油墨为3.5重量％～6重量％、上述水性品红色油墨为4重量％～6.5重量％、上述水性青色油墨为2.5重量％～4.5重量％。
上述水性彩色油墨中，除了上述彩色颜料以外，可以还含有染料等。
作为上述树脂分散剂，可以使用例如通常的高分子分散剂等，也可以使用市售品。作为上述市售品，可以列举例如：ジョンソンポリマー株式会社制造的“ジョンクリル(注册商标)611”、“ジョンクリル(注册商标)60”、“ジョンクリル(注册商标)586”、“ジョンクリル(注册商标)687”、“ジョンクリル(注册商标)63”和“ジョンクリル(注册商标)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。作为上述树脂分散剂，优选含有甲基丙烯酸和丙烯酸中的至少一者作为单体的树脂分散剂。
上述低蒸气压溶剂与前述的水性黑色油墨中的低蒸气压溶剂相同。上述水性彩色油墨总量中的上述低蒸气压溶剂的配合量与上述水性黑色油墨中的配合量相同，以与构成本发明的水性油墨组的其他水性油墨中的上述配合量保持均衡的方式适当进行调节。上述水性彩色油墨总量中的上述低蒸气压溶剂的配合量例如为10重量％～40重量％、15重量％～35重量％、20重量％～30重量％。
上述水性彩色油墨与上述水性黑色油墨同样，可以含有上述低蒸气压溶剂以外的水溶性有机溶剂。
上述水优选为离子交换水或纯水。上述水性彩色油墨总量中的上述水的配合量例如可以设定为其他成分的余量。
上述水性彩色油墨与上述水性黑色油墨同样，可以含有表面活性剂。上述表面活性剂优选包含乙炔二醇系表面活性剂。上述水性彩色油墨总量中的上述乙炔二醇系表面活性剂的配合量优选与上述水性黑色油墨总量中的上述乙炔二醇系表面活性剂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黄色油墨、上述水性品红色油墨和上述水性青色油墨的情况下，上述水性黄色油墨总量中的上述乙炔二醇系表面活性剂的配合量优选比上述水性品红色油墨总量和上述水性青色油墨总量中的上述乙炔二醇系表面活性剂的配合量多。
上述水性彩色油墨与上述水性黑色油墨同样，可以含有上述树脂和添加剂。上述水性彩色油墨中，上述树脂兼作上述树脂分散剂。
上述水性彩色油墨例如可以通过将彩色颜料、树脂分散剂、上述低蒸气压溶剂和水以及根据需要使用的其他添加成分通过以往公知的方法均匀混合并利用过滤器等除去不溶物来制备。
根据本发明的水性油墨，能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出，并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生。得到这种效果的机制例如推定如下。颜料在记录介质上发生凝聚时，渗出得到抑制，但在喷墨头的喷嘴附近或维护单元的流路内发生凝聚时，在喷墨记录装置中产生不良。含有自分散型颜料的水性黑色油墨的离子浓度高(电导率高)时，自分散型颜料的电性排斥消失而使分散变得不稳定，从而发生凝聚。另一方面，对于含有彩色颜料和树脂分散剂的水性彩色油墨而言，彩色颜料利用由树脂分散剂产生的空间位阻进行分散，因此，由于离子浓度增高而使分散变得不稳定的情况比较少。另外，电导率高的水性彩色油墨与含有自分散型颜料的水性黑色油墨接触时，自分散型颜料发生凝聚。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机溶剂越少，则越容易发生颜料的凝聚。另外，上述低蒸气压溶剂立即蒸发，因此，将其配合到水性油墨中时，容易引起颜料的凝聚。但是，在水性油墨中过于大量地添加上述低蒸气压溶剂时，由于上述低蒸气压溶剂的粘度高而在蒸发时使水性油墨的粘度变高，对维护工作产生障碍。与此相对，根据本发明的水性油墨组，通过对上述低蒸气压溶剂在水性油墨组整体中的配合量、以及含有自分散型颜料的水性黑色油墨与含有彩色颜料和树脂分散剂的水性彩色油墨的电导率的关系进行规定，在记录介质上使颜料以抑制渗出的程度发生凝聚，并且在喷墨记录装置内(特别是维护单元内)，即使水性黑色油墨与水性彩色油墨接触，也不会发生大量的颜料凝聚。但是，这些机制只不过是推定，本发明不受这些推定的限定。
本发明的水性油墨组满足上述条件(X)和上述条件(Y)。上述条件(X)和上述条件(Y)中各电导率例如可以利用株式会社堀场制作所制造的电导率计“F-54”进行测定。
上述水性黑色油墨的电导率例如为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黄色油墨、上述水性品红色油墨和上述水性青色油墨的情况下，上述水性黄色油墨的电导率例如为0.3mS/m～2mS/m、0.5mS/m～1.5mS/m、0.8mS/m～1.3mS/m，上述水性品红色油墨的电导率例如为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电导率例如为0.3mS/m～1.3mS/m、0.5mS/m～1.5mS/m、0.8mS/m～1.3mS/m。
上述各种颜色的油墨的电导率例如可以通过利用上述自分散型颜料或上述彩色颜料、上述树脂、上述阴离子型表面活性剂、上述pH调节剂的配合量的调节分别调节上述各种颜色的油墨中的离子浓度来进行调节。上述各种颜色的油墨的电导率的大小关系没有特别限制，优选上述水性品红色油墨的电导率最大、上述水性黑色油墨的电导率最小，例如为上述水性品红色油墨的电导率＞水性黄色油墨的电导率＞水性青色油墨的电导率＞水性黑色油墨的电导率或上述水性品红色油墨的电导率＞水性青色油墨的电导率＞水性黄色油墨的电导率＞水性黑色油墨的电导率。上述水性品红色油墨的电导率与上述水性黑色油墨的电导率之差优选为0.8mS/m以上。
上述水性油墨组优选满足下述条件(X1)和下述条件(Y1)或(Y2)。
条件(X1)：C-K≥0.7
C：上述水性彩色油墨的中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的电导率的平均值(mS/m)(其中，电导率最大的油墨有两种以上时，将该最大的电导率(mS/m)设为C)
K：上述水性黑色油墨的电导率(mS/m)
条件(Y1)：A≤1.35
A：将构成上述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率(mS/m)
条件(Y2)：A≤1.25
A：将构成上述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率(mS/m)
接着，对本发明的喷墨记录装置进行说明。
本发明的喷墨记录装置为包含油墨收纳部、具有将收纳于上述油墨收纳部中的油墨喷出的多个喷嘴的列的喷墨头和将上述油墨从上述喷墨头的上述多个喷嘴排出的维护单元的喷墨记录装置，其特征在于，在上述油墨收纳部中收纳有构成本发明的喷墨记录用水性油墨组的水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨。
图1示出了本发明的喷墨记录装置的一例的构成。如图所示，该喷墨记录装置1包含压印平板2、滑架3、喷墨头4、传送机构5和维护单元6作为主要构成元件。
在压印平板2的上表面载置由供纸机构(省略图示)供给的记录介质(例如，记录用纸)P。在压印平板2的上方设置有与扫描方向(图1中，左右方向)平行地延伸的两条导轨10和11。滑架3可以在与压印平板2对向的区域沿两条导轨10和11在扫描方向上往复移动。
两条导轨10和11从压印平板2的左右两端进一步突出地在扫描方向上延伸存在。滑架3可以从与压印平板2上的记录用纸P对向的区域(记录区域)移动至作为非记录区域的、远离压印平板2的左右两端的位置。滑架3上连接有卷挂在两个滑轮12和13之间的环形带14。利用滑架驱动电机15而使环形带14走行驱动时，滑架3随着环形带14的走行而在扫描方向上移动。
喷墨头4搭载在滑架3的下部。喷墨头4的下表面与压印平板2的上表面平行，形成多个喷嘴41开放的油墨喷出面4a(参照图2)。从该油墨喷出面4a的多个喷嘴41向载置于压印平板2上的记录用纸P喷出油墨来进行记录。
在喷墨头4的上表面设置有与黑色、黄色、青色和品红色各种颜色对应的四个油墨供给口(省略图示)，四根管17的一端分别与该四个油墨供给口连接。四根管17的另一端与自由装卸收纳有各种颜色的油墨的四个墨盒8的盒安装部9连接。由此，从安装于盒安装部9的四个墨盒8，经由四根管17向喷墨头4供给各种颜色的油墨。本例中，示出了四个墨盒8的组，但也可以取而代之地使用以形成黑色油墨收纳部、黄色油墨收纳部、品红色油墨收纳部和青色油墨收纳部的方式将其内部间隔开的一体型墨盒。作为上述墨盒的主体，可以使用例如以往公知的主体。
传送机构5具有以沿传送方向(图1中，从上朝下的方向)夹持压印平板2的方式配置的两个传送辊18和19。利用这两个传送辊18和19，将载置于压印平板2上的记录用纸P在传送方向上进行传送。
喷墨记录装置1在从搭载于滑架3的喷墨头4向载置于压印平板2上的记录用纸P喷出油墨的同时，利用两个传送辊18和19将记录用纸P在传送方向上进行传送，由此在记录用纸P上记录期望的图像和文字等。根据本发明，能够得到有效地防止了黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出的记录物。
接着，对维护单元6进行说明。维护单元6具有相对于压印平板2配置在扫描方向的一侧(图1中，右侧)的废液泡沫64、盖61、管62和泵63。另外，在维护单元6的压印平板2侧，与维护单元6相邻地配置有刮墨构件16。刮墨构件16形成为刮刀状，随着滑架3的移动而擦拭喷墨头4的油墨喷出面4a。
盖61利用包含电机等驱动手段的盖驱动机构(省略图示)进行升降驱动，与油墨喷出面4a分离或接触。管62的一端与盖61连接，管62的另一端与泵63连接。盖61与油墨喷出面4a接触时，覆盖多个喷嘴41的开口。这样，盖61处于压盖状态时，驱动泵63对盖61内进行抽吸而进行减压，由此，使油墨从被盖61覆盖的全部喷嘴41排出(抽吸清洁)。泵63与废液泡沫64连接，通过抽吸清洁被抽吸而从喷嘴41排出的油墨经由泵63而被吸收到废液泡沫64中。虽然未图示，但废液泡沫64收纳于上方开放的箱中。废液泡沫64只要是能够吸收油墨的泡沫则可以使用任何泡沫，可以列举例如三聚氰胺泡沫等发泡体。需要说明的是，本实施方式中，维护单元6利用泵63从喷嘴41抽吸油墨，但也可以是对喷墨头4内的油墨施加压力而使油墨从喷嘴41排出的、所谓“挤出清洁”的手段。
接着，参照图3的框图对喷墨记录装置1的电构成的一例进行说明。如图3所示，本例的喷墨记录装置1包含由中央处理装置(CPU)50、ROM(Read Only Memory，只读存储器)51和RAM(Ramdom Access Memory，随机存取存储器)52、以及将它们连接的通路53构成的微型计算机作为控制手段。对喷墨头4的驱动器IC47、驱动滑架3的滑架驱动电机15、传送机构5、维护单元6的泵63和盖升降电机65等进行控制的ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，应用型专用集成电路)54与通路53连接。另外，该ASIC54经由输入输出接口(I/F)58与作为外部装置的PC(个人计算机)70以可进行数据通信的方式连接。
接着，参照图2对维护单元6的一例进一步详细地进行说明。图2所示的例子为如下方式：盖61具有将排出水性黑色油墨的第一喷嘴列与排出水性黄色油墨、水性青色油墨和水性品红色油墨的第二喷嘴列分隔开的间壁，管62具有使从上述第一喷嘴列和上述第二喷嘴列排出的上述水性黑色油墨、上述水性黄色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品红色油墨合流的流路。图2中，41k、41y、41c和41m分别表示水性黑色油墨、水性黄色油墨、水性青色油墨和水性品红色油墨用的喷嘴列。喷墨头4中，优选电导率最高的上述水性彩色油墨(例如，上述水性品红色油墨)用的喷嘴列形成在距离上述水性黑色油墨用的喷嘴列最远的位置。根据本发明，能够有效地抑制在上述流路中上述水性黑色油墨与上述水性黄色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品红色油墨接触时的凝聚物的产生。需要说明的是，在本实施方式中，各种颜色油墨的清洁的驱动源相同，因此，可以利用大致相同的吸引力对各种颜色油墨用的喷嘴列进行清洁工作。因此，本实施方式中，各种颜色油墨在管62的流路中进行等量混合，使用本发明的水性油墨组时，即使各种颜色油墨在上述流路内进行等量混合，也能够有效地抑制凝聚物的产生，因此，能够有效地抑制维护性(在此为抽吸清洁)的降低。另外，根据本发明，与维护单元6邻接的刮墨构件16(图1参照)中，能够有效地抑制上述水性黑色油墨与上述水性黄色油墨、上述水性青色油墨和上述水性品红色油墨接触时的凝聚物的产生。需要说明的是，本发明的喷墨记录装置中，维护单元6的构成不限于图2所示的例子，例如，盖61可以按照各种颜色对水性黑色油墨、水性黄色油墨、水性青色油墨和水性品红色油墨用的喷嘴列进行区分，也可以根本不进行区分。
接着，本发明的喷墨记录方法是通过喷墨方式向记录介质上喷出构成水性油墨组的水性油墨来进行记录的喷墨记录方法，其特征在于，上述水性油墨组为本发明的喷墨记录用水性油墨组。上述记录包括印字、印图、印刷等。
接着，对本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法进行说明。本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法是构成喷墨记录用水性油墨组的喷墨记录用水性油墨的选择方法，其特征在于，上述水性油墨组包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨，上述水性黑色油墨包含自分散型颜料、上述低蒸气压溶剂和水，上述两种颜色以上的水性彩色油墨各自包含彩色颜料、树脂分散剂、上述低蒸气压溶剂和水，构成上述水性油墨组的全部水性油墨中的上述低蒸气压溶剂的配合量的平均值为15重量％～35重量％，上述选择方法包括：对上述水性黑色油墨、两种颜色以上的水性彩色油墨、以及将构成上述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率进行测定的测定工序；和以满足上述条件(X)和上述条件(Y)的方式对上述水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨进行选择的选择工序。根据本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法，通过对上述水性黑色油墨、两种颜色以上的水性彩色油墨、以及将构成上述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率进行测定并以满足上述条件(X)和上述条件(Y)的方式对上述水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨进行选择，能够极其容易地选择能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生的水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨。本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法的其他条件与本发明的喷墨记录用水性油墨组相同。
接着，对本发明的喷墨记录用水性油墨组的制造方法进行说明。本发明的喷墨记录用水性油墨组的制造方法是包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨的喷墨记录用水性油墨组的制造方法，其特征在于，利用本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法，以满足上述条件(X)和上述条件(Y)的方式预先选择水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨，根据上述选择将上述水性黑色油墨与两种颜色以上的上述水性彩色油墨进行组合。根据本发明的喷墨记录用水性油墨组的制造方法，通过利用本发明的喷墨记录用水性油墨的选择方法预先选择水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨，能够极其容易地得到能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生的喷墨记录用水性油墨组。本发明的喷墨记录用水性油墨组的制造方法的其他条件与本发明的喷墨记录用水性油墨组相同。
接着，对本发明的渗出抑制方法进行说明。本发明的渗出抑制方法是使用水性油墨组的喷墨记录中的渗出抑制方法，其特征在于，上述水性油墨组为本发明的喷墨记录用水性油墨组。
[实施例]
接下来，对于本发明的实施例，与比较例一并进行说明。需要说明的是，本发明不受下述实施例和比较例的限定和限制。
[炭黑水分散液的制备]
将三菱化学株式会社制造的炭黑“#2650”40g混合到离子交换水200g中，利用珠磨机进行粉碎。向其中添加羧基化剂，进行加热搅拌，进行氧化处理。接着，将所得到的液体用溶剂多次清洗，然后注入到水中，再次重复水洗后，用过滤器进行过滤处理，制备炭黑水分散液。
[水性黑色油墨的制备]
将水性油墨组成(表1)中的、除炭黑水分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着，在炭黑水分散液中加入上述油墨溶剂，混合均匀。然后，将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤，由此得到表1所示的水性黑色油墨Bk1～Bk7。
[表1]
Figure BDA0001124705140000191
*1：乙炔二醇系表面活性剂；日信化学工业株式会社制造
*2：乙炔二醇系表面活性剂；日信化学工业株式会社制造
*3：表面活性剂ライオン·スぺシャリティ·ケミカルブ株式会社制造
*4：表面活性剂；花王株式会社制造
*5：表面活性剂；花王株式会社制造
*6：树脂ヅヨンソンポリマ-株式会社制造
对于炭黑水分散液和树脂，表中的数值表示固体成分量，
对于表面活性剂，表中的数值表示有效成分量
[颜料分散液的制备]
在颜料(C.I.颜料黄74、C.I.颜料红122或C.I.颜料蓝15：3)20重量％、苯乙烯-丙烯酸共聚物的氢氧化钠中和物7重量％(酸值175、分子量10000)中加入纯水，使整体为100重量％，进行搅拌混合而得到混合物。将该混合物装入到填充有直径为0.3mm的氧化锆珠的湿式砂磨机中，进行6小时分散处理。然后，将氧化锆珠利用分离器除去，用孔径为3.0μm纤维素醋酸酯过滤器过滤，由此得到表2所示的黄色颜料分散液、品红色颜料分散液和青色颜料分散液。
[水性彩色油墨的制备]
将水性油墨组成(表2)中的、除颜料分散液以外的成分混合均匀而得到油墨溶剂。接着，在颜料分散液中加入上述油墨溶剂，混合均匀。然后，将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素醋酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤，由此得到表2所示的水性黄色油墨Y1～Y5、水性品红色油墨M1～M5和水性青色油墨C1～C5。
[表2]
Figure BDA0001124705140000201
*1：乙炔二醇系表面活性剂；日信化学工业株式会社制造
*2：乙炔二醇系表面活性剂；日信化学工业株式会社制造
*3：表面活性剂；ラ亻オン·スぺシヤリティ·ケミカルブ株式会社制造
*4：表面活性剂；花王株式会社制造
*5：表面活性剂；花王株式会社制造
*7：树脂：ジヨンソンポリマ-株式会社制造
*8：树脂：ジョンソンポリマ一株式会社制造
对于颜料分散液和树脂，表中的数值表示固体成分量，对于表面活性剂，表中的数值表示有效成分量
[实施例1～5和比较例1～3]
[喷墨记录用水性油墨组的构成]
如表3所示，将水性黑色油墨、水性黄色油墨、水性品红色油墨和水性青色油墨组合而构成喷墨记录用水性油墨组。
对于实施例和比较例的水性油墨组，通过下述的方法实施(a)泵耐久评价、(b)喷嘴堵塞评价和(c)渗出评价。
(a)泵耐久评价
使用兄弟工业株式会社制造的喷墨打印机DCP-J4225N，使用构成实施例和比较例的水性油墨组的水性黑色油墨、水性黄色油墨、水性品红色油墨和水性青色油墨，在室温下实施1000次连续抽吸清洁试验，按照下述的评价基准对泵耐久性进行评价。
泵耐久评价评价基准
A：在1000次连续抽吸清洁中，每次的抽吸量在作为规定量的0.26mL～0.30mL的范围内。
B：在1000次连续抽吸清洁中，每次的抽吸量低于作为规定量的下限值的0.26mL。但是，在300次连续抽吸清洁中，每次的抽吸量在作为规定量的0.26mL～0.30mL的范围内。
C：在300次连续抽吸清洁中，每次的抽吸量低于作为规定量的下限值的0.26mL。
(b)喷嘴堵塞评价
使用上述喷墨打印机DCP-J4225N，使用构成实施例和比较例的水性油墨组的水性黑色油墨、水性黄色油墨、水性品红色油墨和水性青色油墨，在室温下实施连续1000次喷墨头的油墨喷出面的擦拭试验，按照下述的评价基准对喷嘴堵塞进行评价。不喷出是指喷墨头的喷嘴发生堵塞而不喷出油墨的状态。喷出弯曲是指喷墨头的喷嘴的一部分发生堵塞而不喷出油墨的状态。需要说明的是，上述喷墨打印机的喷墨头形成为如下结构：喷出水性黑色油墨和水性彩色油墨的各油墨的喷嘴列靠近，在横向上一次性擦拭油墨喷出面的全部喷嘴列时，水性黑色油墨与水性彩色油墨接触。
喷嘴堵塞评价评价基准
AA：在连续1000次油墨喷出面的擦拭试验中，完全没有发生擦拭试验后的不喷出和喷出弯曲。
A：在连续1000次油墨喷出面的擦拭试验中，轻微发生了擦拭试验后的不喷出和喷出弯曲中的至少一种，但在3次以内的清洁中恢复。
B：在连续1000次油墨喷出面的擦拭试验中，轻微发生了擦拭试验后的不喷出和喷出弯曲中的至少一种，但在10次以内的清洁中恢复。
C：在连续1000次油墨喷出面的擦拭试验中，发生了大量擦拭试验后的不喷出和喷出弯曲，不喷出和喷出弯曲均在短时间内没有恢复。
(c)渗出评价
使用上述喷墨打印机DCP-J4225N，在普通纸的三种纸(International Paper公司制造的Rey Copy Paper，Xerox公司制造的Business和Recycled Supreme)上，分别各形成两个构成实施例和比较例的水性油墨组的水性黄色油墨与水性品红色油墨的混色部(红色部)、水性黄色油墨与水性青色油墨的混色部(绿色部)和水性品红色油墨与水性青色油墨的混色部(蓝色部)。接着，在两个上述各混色部之间，使用构成实施例和比较例的水性油墨组的水性黑色油墨析出黑色的线，制作评价样品。关于上述评价样品中的渗出，利用クオリティ·エンジニアリング·アソシエイツ(QEA)公司制造的便携式图像评价***“PIAS(注册商标)-II”测定粗糙度(Raggedness)，按照下述评价基准进行评价。上述粗糙度的测定依照ISO-13660来实施，对各普通纸进行三次。在此，各普通纸的测定结果分别是将三次测定值的平均值的小数点后第一位四舍五入后的值，“三种纸平均”是将上述各普通纸各自的上述平均值(将小数点后第一位四舍五入之前的值)之和除以3而得到的三种纸的测定结果的平均值的小数点后第一位四舍五入后的值。
渗出评价评价基准
A：在水性彩色油墨中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的混色部间形成的水性黑色油墨的线的三种纸平均的粗糙度小于27μm。
B：在水性彩色油墨中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的混色部间形成的水性黑色油墨的线的三种纸平均的粗糙度为27μm以上且小于32μm。
C：在水性彩色油墨中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的混色部间形成的水性黑色油墨的线的三种纸平均的粗糙度为32μm以上。
将实施例1～5和比较例1～3的水性油墨组的构成和评价结果示于表3中。
[表3]
Figure BDA0001124705140000231
如表3所示，实施例1～5中，泵耐久性、喷嘴堵塞和渗出的评价结果为良好。特别是，构成水性油墨组的全部水性油墨中的上述低蒸气压溶剂的配合量的平均值为20重量％～30重量％的实施例1～3中，泵耐久性、喷嘴堵塞和渗出的评价结果极其优良。需要说明的是，水性黑色油墨和水性彩色油墨的颜料固体成分量高的实施例2和4中，光学浓度(OD值)高。另一方面，构成上述水性油墨组的全部水性油墨中的上述低蒸气压溶剂的配合量的平均值低于15重量％或为35重量％以上的比较例1和2中，泵耐久性的评价结果差。另外，不满足上述条件(Y)(A≤1.5)的比较例3中，泵耐久性、喷嘴堵塞和渗出的评价结果差。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的水性油墨组能够有效地防止黑色记录部与彩色记录部的边界部的渗出并且能够有效地抑制维护时的凝聚物的产生。本发明的水性油墨组的用途没有特别限定，能够广泛应用于各种喷墨记录。

Claims (11)

1.一种喷墨记录用水性油墨组，其为包含水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨的喷墨记录用水性油墨组，其特征在于，
所述水性黑色油墨含有自分散型颜料、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，
所述两种颜色以上的水性彩色油墨各自含有彩色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂和水，
构成所述水性油墨组的全部水性油墨中的所述水溶性有机溶剂的配合量的平均值为15重量％～35重量％，
并且满足下述条件(X)和下述条件(Y)，
条件(X)：C-K≥0.6
C：所述水性彩色油墨中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的电导率的平均值，其中，电导率最大的油墨有两种以上时，将该最大的电导率设为C，
K：所述水性黑色油墨的电导率，
条件(Y)：A≤1.5
A：将构成所述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率，
其中，电导率的单位为mS/m。
2.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，构成所述水性油墨组的全部水性油墨中的所述水溶性有机溶剂的配合量的平均值为20重量％～30重量％。
3.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，满足下述条件(X1)和下述条件(Y1)，
条件(X1)：C-K≥0.7
C：所述水性彩色油墨中电导率最大的油墨与电导率第二大的油墨的电导率的平均值，其中，电导率最大的油墨有两种以上时，将该最大的电导率设为C，
K：所述水性黑色油墨的电导率，
条件(Y1)：A≤1.35
A：将构成所述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率，
其中，电导率的单位为mS/m。
4.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，所述水性彩色油墨中电导率最大的油墨为水性品红色油墨。
5.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，满足下述条件(Y2)，
条件(Y2)：A≤1.25
A：将构成所述水性油墨组的全部水性油墨进行等量混合而得到的水性油墨的电导率，
其中，电导率的单位为mS/m。
6.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，
所述水性黑色油墨包含自分散型炭黑、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂、表面活性剂和水，
所述两种颜色以上的水性彩色油墨包含：
含有黄色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂、表面活性剂和水的水性黄色油墨；
含有品红色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂、表面活性剂和水的水性品红色油墨；以及
含有青色颜料、树脂分散剂、蒸气压低于1Pa的水溶性有机溶剂、表面活性剂和水的水性青色油墨。
7.如权利要求6所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，构成所述水性油墨组的各水性油墨的电导率的大小为水性品红色油墨最大、水性黑色油墨最小。
8.如权利要求6所述的喷墨记录用水性油墨组，其中，所述水溶性有机溶剂含有甘油，所述表面活性剂含有乙炔二醇系表面活性剂。
9.一种喷墨记录装置，其包含油墨收纳部、具有将收纳于所述油墨收纳部中的油墨喷出的多个喷嘴的列的喷墨头、和将所述油墨从所述喷墨头的所述多个喷嘴排出的维护单元，所述喷墨记录装置的特征在于，
在所述油墨收纳部中收纳有构成权利要求1～8中任一项所述的喷墨记录用水性油墨组的水性黑色油墨和两种颜色以上的水性彩色油墨。
10.如权利要求9所述的喷墨记录装置，其中，所述维护单元包含盖、管和泵，
所述盖可与所述喷墨头接触或分离，并且在与所述喷墨头接触的状态下可将排出所述水性黑色油墨的第一喷嘴列和排出所述水性彩色油墨的第二喷嘴列盖上，
所述管的一端与所述盖连接，所述管的另一端与所述泵连接，
所述管具有使从所述第一喷嘴列和所述第二喷嘴列排出的所述水性黑色油墨和所述水性彩色油墨合流的流路。
11.如权利要求10所述的喷墨记录装置，其中，所述盖具有在与所述喷墨头接触的状态下将所述盖内的空间分隔成与所述第一喷嘴列连通的第一空间和与所述第二喷嘴列连通的第二空间的间壁。
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