專利名稱:顏料墨、噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及適于噴墨記錄以及使用顏料作為色料的顏料墨,并且還涉及使用該顏料墨的噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置。
背景技術(shù):
在用于噴墨記錄的墨中,包含顏料作為色料的顏料墨近年來(lái)廣泛地不但用于為辦公室工作和家用目的使用的小型打印機(jī)而且用于為打印海報(bào)和廣告目的使用的大型打印機(jī)。在用大型打印機(jī)打印的情況下,通常使用例如A0尺寸和A1尺寸的相當(dāng)大的記錄介質(zhì),并且當(dāng)將其上形成了圖像的記錄介質(zhì)輸送時(shí)通常將它們卷成圓柱形。因此,可能產(chǎn)生下面所述的問(wèn)題。
當(dāng)將記錄介質(zhì)卷起時(shí),可能在邊緣部分如記錄介質(zhì)的角摩擦到圖像。在這種場(chǎng)合下,會(huì)刮擦使用顏料墨形成的圖像并且刮掉色料。此種問(wèn)題可能相當(dāng)頻繁地產(chǎn)生。這樣的問(wèn)題還可能在其他情形中產(chǎn)生。例如,存在其中當(dāng)使用顏料墨形成的圖像作為海報(bào)張貼在戶外時(shí)該圖像被尖銳的東西如指甲強(qiáng)烈地刮擦的情形。同樣在這種情況下,如上所述,這種刮掉色料的問(wèn)題也相當(dāng)頻繁地發(fā)生。因此,在將顏料墨用作擬用于大型打印機(jī)的墨的情況下,以比平常顯著高的水平實(shí)現(xiàn)耐擦傷性是重要的課題,該耐擦傷性足夠高以致甚至當(dāng)尖銳的東西接觸圖像時(shí)該圖像的色料也不被刮掉。
為了對(duì)付該問(wèn)題,因?yàn)槭褂妙伭夏纬傻膱D像的耐擦傷性迄今始終是課題,所以提出了各種方法來(lái)解決該課題。然而,這些提議中涉及的大多數(shù)研究始終針對(duì)為辦公室工作和家用目的使用的小型打印機(jī)。因此,通過(guò)單獨(dú)使用常規(guī)技術(shù)能夠產(chǎn)生的最佳效果是得到在接觸圖像時(shí)圖像不被刮擦的水平的耐擦傷性。即,即使現(xiàn)在,如上所述當(dāng)用尖銳的東西接觸圖像時(shí)圖像的耐擦傷性的課題仍沒(méi)能得到解決。
當(dāng)然,已經(jīng)提出了一些建議以在更高水平下得到圖像的耐擦傷性以致能夠提供能夠甚至在上述那些情形下滿足耐擦傷性的圖像。例如,存在與改善圖像的耐擦傷性有關(guān)的建議,該圖像的耐擦傷性的改善通過(guò)將特定化合物施加到使用噴墨記錄用墨形成的圖像上以提供具有高光滑度的圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2000-108495和No.2004-284362;下文中分別稱為“專利文獻(xiàn)1和2”)。存在另一個(gè)與改善圖像的耐擦傷性和耐磨性有關(guān)的建議,該改善通過(guò)使用包含特定聚合物和特定聚醚改性的有機(jī)硅氧烷的墨來(lái)實(shí)現(xiàn)(日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2003-192964;下文中稱作“專利文獻(xiàn)3”)。
然而,本發(fā)明人進(jìn)行的研究已經(jīng)揭示,當(dāng)僅使用噴墨記錄用墨形成圖像時(shí),即使使用上述任何常規(guī)技術(shù),所形成的圖像不以本發(fā)明所要達(dá)到的顯著高的水平滿足上述耐擦傷性。即,在上述常規(guī)技術(shù)中,只要耐擦傷性達(dá)到當(dāng)用指甲溫和地接觸時(shí)圖像不被刮擦的水平就可以得到令人滿意的圖像,但是比此更高水平的圖像耐擦傷性還沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。特別地,當(dāng)用尖銳的東西如指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷它的壓力下刮擦圖像時(shí),發(fā)生其中刮掉色料的現(xiàn)象。
例如,如果在圖像已經(jīng)形成之后通過(guò)使用其中用所謂的固體材料保護(hù)圖像的方法充分地保護(hù)圖像,例如,如專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)那樣用潤(rùn)滑物質(zhì)或光滑性化合物噴涂或覆蓋圖像,則本發(fā)明的目的可能是可實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)使用其中圖像用膜覆蓋的層合體系或類似體系時(shí),可以如專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)那樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。然而,本發(fā)明人研究的結(jié)果,如專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)那樣,當(dāng)使用包含潤(rùn)滑物質(zhì)的墨或?qū)瑵?rùn)滑物質(zhì)的水溶液施加到圖像上時(shí),該潤(rùn)滑物質(zhì)與水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì)。結(jié)果,通過(guò)將此類液體施加到圖像上而達(dá)到改進(jìn)耐擦傷性的效果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很難得到。即,采用其中使用包含僅用以改進(jìn)耐擦傷性的物質(zhì)的墨或?qū)鑫镔|(zhì)的水溶液施加到圖像上的方法,不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的耐擦傷性。當(dāng)使用層合體系時(shí),由于通過(guò)記錄裝置以外的另一機(jī)器進(jìn)行層合處理,因此存在成本升高的問(wèn)題。
如在專利文獻(xiàn)1和2的情況下那樣,專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的方法也不能得到具有本發(fā)明所要達(dá)到的顯著高水平的耐擦傷性的圖像。更具體地說(shuō),根據(jù)專利文獻(xiàn)3,公開(kāi)了使用包含特定聚合物和特定聚醚改性的有機(jī)硅氧烷的墨以既得到耐磨性又得到耐擦傷性。然而,在專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例中,當(dāng)在其中包含特定的聚醚改性的有機(jī)硅氧烷的實(shí)施例1與其中不包含該特定的聚醚改性的有機(jī)硅氧烷的比較例2之間進(jìn)行對(duì)比時(shí),它們的耐磨性彼此等同。即,在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的發(fā)明中,在墨已經(jīng)施加到記錄介質(zhì)上之后該墨中的聚醚改性的有機(jī)硅氧烷與水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì),因此表明該有機(jī)硅氧烷與改進(jìn)耐磨性的效果無(wú)關(guān)。換言之,可以說(shuō)專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的發(fā)明暗示耐磨性的改善僅取決于該聚合物。
另一方面,對(duì)于圖像的耐擦傷性,發(fā)現(xiàn)少許可歸因于聚醚改性的有機(jī)硅氧烷的效果。然而,考慮到在圖像已經(jīng)形成之后當(dāng)過(guò)去一段時(shí)間時(shí)耐擦傷性突然改進(jìn)的事實(shí),可以說(shuō)該耐擦傷性的改進(jìn)效果也主要取決于該聚合物。作為本發(fā)明人所作的研究的結(jié)果,僅在如噴墨記錄用墨中使用的那種水溶性聚合物的性能的情況下,記錄介質(zhì)、聚合物和顏料之間的結(jié)合力僅取決于該聚合物的強(qiáng)度。因此,據(jù)發(fā)現(xiàn)無(wú)論該墨中包含多少該聚合物,僅可以當(dāng)用指甲溫和地接觸時(shí)記錄介質(zhì)上的圖像不被刮擦的水平得到耐擦傷性。尤其是當(dāng)墨中的顏料固體物質(zhì)的含量基于墨的總質(zhì)量為1.2質(zhì)量%或更低時(shí),起填料作用的固體物質(zhì)是如此少以致本發(fā)明所要達(dá)到的高耐擦傷性不能僅通過(guò)該聚合物實(shí)現(xiàn)。即,在專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的發(fā)明中,其中僅依賴于聚合物的性能改進(jìn)耐擦傷性,該耐擦傷性處于歸類為常規(guī)耐擦傷性的水平,并且根本沒(méi)有達(dá)到本發(fā)明所要達(dá)到的耐擦傷性水平。
此外,專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的墨可以說(shuō)不太適合噴墨記錄用墨。專利文獻(xiàn)3中描述的發(fā)明中使用的聚合物,其具有極低的酸值,在水性介質(zhì)中的溶解度非常低。因此,當(dāng)制備該墨時(shí),此種聚合物必須在等于或大于100℃的相當(dāng)高的溫度下溶解。對(duì)于常用的噴墨記錄方法中使用的墨,這是不實(shí)際的。此外,如專利文獻(xiàn)3中所公開(kāi)的墨中那樣,當(dāng)將在噴射之后其成膜性能隨時(shí)間流逝迅速得到改進(jìn)的墨應(yīng)用于噴墨方法時(shí),當(dāng)保持處于墨沒(méi)有被噴射的狀態(tài)下一段時(shí)間時(shí)該墨可能在噴嘴中干燥而引起故障噴射。此外,當(dāng)通過(guò)熱型噴墨記錄方法噴射此種墨時(shí),難以維持穩(wěn)定的噴射性能,原因在于該聚合物具有過(guò)低的酸值。考慮到這些,可以說(shuō)難以使用專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)的技術(shù)改進(jìn)圖像的耐擦傷性。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供顏料墨,該顏料墨能夠滿足噴墨性能如抗粘性和墨可靠性如儲(chǔ)存穩(wěn)定性以便也適用于噴墨記錄,并且同時(shí)可以形成具有耐擦傷性的圖像,該耐擦傷性處于現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到的高水平。具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明提供顏料墨,該顏料墨能夠形成其耐擦傷性處于以下高水平的圖像甚至當(dāng)用指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷的壓力下刮擦圖像時(shí)幾乎不會(huì)刮掉色料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用具有該高水平耐擦傷性的顏料墨的噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置。
上述目的可以通過(guò)下述的本發(fā)明達(dá)到。即,根據(jù)本發(fā)明的顏料墨是至少包含顏料、改性的硅氧烷化合物和聚合物的顏料墨,其中該改性的硅氧烷化合物是選自下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種,和該聚合物是選自聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物,該聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5,該聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。
式(1)
其中式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量;在式(1)中,R1是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,R2是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,m是1-250,n是1-100,a是1-100,和b是0-100。
式(2)
其中式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量;在式(2)中,R3各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R4各自獨(dú)立地是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,p是1-450,c是1-250,d是0-100。
式(3)
其中式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB;在式(3)中,R5各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R6是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,q是1-100,r是1-100,e是1-100,f是0-100。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的噴墨記錄方法是其中通過(guò)噴墨法而將墨噴射以在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄的噴墨記錄方法,其特征在于將上述顏料墨用作所述墨。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的墨盒是具有將墨儲(chǔ)存于其中的墨儲(chǔ)存部分的墨盒,其特征在于該墨儲(chǔ)存部分中儲(chǔ)存的墨是上述顏料墨。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的記錄單元是具有將墨儲(chǔ)存于其中的墨儲(chǔ)存部分和從其噴射該墨的記錄頭的記錄單元,其特征在于該墨儲(chǔ)存部分中儲(chǔ)存的墨是上述顏料墨。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的噴墨記錄裝置是具有將墨儲(chǔ)存于其中的墨儲(chǔ)存部分和從其噴射該墨的記錄頭的噴墨記錄裝置,其特征在于該墨儲(chǔ)存部分中儲(chǔ)存的墨是上述顏料墨。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的顏料墨是至少包含顏料、改性的硅氧烷化合物和聚合物的顏料墨,其中該改性的硅氧烷化合物是選自上述式(1)所示的改性的硅氧烷化合物、上述式(2)所示的改性的硅氧烷化合物和上述式(3)所示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種,并且使用該顏料墨形成的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)等于或小于0.40。
根據(jù)本發(fā)明,提供顏料墨,其能夠滿足噴墨性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性以便優(yōu)選也可適用于噴墨記錄,并且能夠形成具有優(yōu)異耐擦傷性的圖像,該耐擦傷性處于比現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的耐擦傷性高得多的水平。具體來(lái)說(shuō),使用這種墨形成的圖像可以具有處于以下高水平的耐擦傷性甚至當(dāng)用指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷的壓力下刮擦圖像時(shí)幾乎不會(huì)刮掉色料。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案,提供噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置,它們能夠穩(wěn)定地形成具有如上所述顯著高的耐擦傷性的圖像。
本發(fā)明的其他特征將由以下參照附圖的示例性實(shí)施方案的描述變得明顯。
圖1是表示耐擦傷性試驗(yàn)的構(gòu)思的示意圖。
圖2是記錄頭的縱向截面圖。
圖3是上述記錄頭的橫向截面圖。
圖4是其中設(shè)置了多個(gè)記錄頭的記錄頭的透視圖,該多個(gè)記錄頭中的每個(gè)是如圖2中所示的記錄頭。
圖5是表示噴墨記錄裝置的實(shí)例的透視圖。
圖6是墨盒的縱向截面圖。
圖7是表示記錄單元的實(shí)例的透視圖。
圖8是表示記錄頭的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將通過(guò)給出優(yōu)選的實(shí)施方案詳細(xì)地描述本發(fā)明。本發(fā)明的最大要點(diǎn)在于,由于如此構(gòu)成以至包含下述的特定聚合物和特定改性的硅氧烷化合物的顏料墨(下文中有時(shí)簡(jiǎn)稱“墨”),使得使用這種墨形成的圖像的表面光滑。由于使圖像表面光滑,與使用任何常規(guī)墨形成的圖像相比,該圖像的耐擦傷性可以得到顯著地改進(jìn)。即,不同于如常規(guī)技術(shù)中那樣通過(guò)僅使用形成圖像的聚合物的成膜性能來(lái)改進(jìn)圖像的耐擦傷性的想法,本發(fā)明是基于還考慮圖像和與該圖像接觸的物質(zhì)之間作用的摩擦力的新想法而作出的。因此,根據(jù)本發(fā)明,可以提供圖像,其中甚至當(dāng)用指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷的壓力下刮擦圖像時(shí)不但圖像的色料不會(huì)被刮掉而且?guī)缀醪槐A魟澓邸?br>
作為本發(fā)明人作出的研究的結(jié)果,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在圖像和與該圖像接觸的材料(例如指甲)之間作用的摩擦力,換言之,圖像表面的光滑度可以通過(guò)使用動(dòng)摩擦系數(shù)作為指數(shù)來(lái)表示。動(dòng)摩擦系數(shù)可以用下列方式通過(guò)使用耐擦傷性試驗(yàn)器測(cè)定。圖1給出了說(shuō)明耐擦傷性試驗(yàn)的示意圖。
在該試驗(yàn)中,使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球作為摩擦材料2-3,其產(chǎn)生處于接近于由指甲作出的刮擦的狀態(tài)的刮擦。然后,使用表面性能試驗(yàn)器(商品名HEIDON TRIBOGEAR Type 14DR,由ShintoKagaku K.K.制造)按下述方式產(chǎn)生刮擦。具體來(lái)說(shuō),如圖1中所示,使保持載荷從上面施加于其上的PMMA球垂直地與圖像表面接觸,其中使放置在工作臺(tái)2-1上的樣品2-2以給定的速度移動(dòng)以產(chǎn)生刮擦。
用平衡機(jī)構(gòu)2-5以保持將用于緊固摩擦材料2-3的金屬配件(fitting)的質(zhì)量除去。然后,通過(guò)施加到該圖像表面上的垂直載荷(重物2-4)評(píng)價(jià)圖像的耐擦傷性。當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)作用在摩擦材料2-3上的水平方向力可以通過(guò)與該固定金屬配件相連的載荷傳感器2-6測(cè)定。圖像表面相對(duì)于摩擦材料的動(dòng)摩擦系數(shù)可以由移動(dòng)時(shí)水平方向力與垂直載荷力的比測(cè)定。
本發(fā)明人已經(jīng)按上述的方式在各種圖像上進(jìn)行了耐擦傷性試驗(yàn)以進(jìn)行詳細(xì)的研究。結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)在具有涂層的記錄介質(zhì)上形成圖像時(shí),該圖像能夠滿足本發(fā)明所要達(dá)到的高水平耐擦傷性,只要圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)是0.40或更低,更優(yōu)選小于0.35,和特別優(yōu)選0.30或更低。動(dòng)摩擦系數(shù)的下限是0.00或更高。
為了使得圖像具有0.40或更低的動(dòng)摩擦系數(shù),描述了通過(guò)其本發(fā)明人已提出本發(fā)明構(gòu)成的過(guò)程,其中使用包含下述特定的聚合物和特定的改性的硅氧烷化合物的墨。為了達(dá)到本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明人已經(jīng)研究了包含數(shù)種改性的硅氧烷化合物的數(shù)種墨,該改性的硅氧烷化合物通常視為在改進(jìn)涂膜表面的光滑度上有效。然而,作為在使用包含任何上述特定改性的硅氧烷化合物的墨形成的圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)和使用不含任何上述改性的硅氧烷化合物的墨形成的圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)之間進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)摩擦系數(shù)的值沒(méi)有差異。即,甚至當(dāng)使用包含本發(fā)明人已經(jīng)研究的任何改性的硅氧烷化合物的墨時(shí),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的動(dòng)摩擦系數(shù)根本不可達(dá)到并且不能充分地實(shí)現(xiàn)耐擦傷性。為什么即使使用包含改性的硅氧烷化合物的墨,在所形成的圖像上沒(méi)有產(chǎn)生動(dòng)摩擦系數(shù)的變化還不清楚,該改性的硅氧烷化合物通常被視為在改進(jìn)涂膜表面的光滑度上有效。然而,本發(fā)明人推測(cè)理由如下如前面所述,存在于該墨中的改性的硅氧烷化合物與存在于該墨中的水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì),并且因此使所述記錄介質(zhì)成為其表面上不存在改性的硅氧烷化合物的狀態(tài)。
因此,本發(fā)明人已經(jīng)研究如何使墨中的大多數(shù)改性的硅氧烷化合物保留在記錄介質(zhì)的表面上。然后,本發(fā)明人已首先考慮使用改性的硅氧烷化合物的性能和聚合物的性能的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果,他們已經(jīng)認(rèn)為以下兩種構(gòu)成之一最適合于達(dá)到本發(fā)明的目的,并已經(jīng)繼續(xù)進(jìn)行了它們的研究。一種構(gòu)成是將具有在記錄介質(zhì)上變得固定而形成薄膜的性能的聚合物引入墨中從而產(chǎn)生存在于墨接受層中的無(wú)數(shù)間隙以進(jìn)行堵塞從而阻止改性的硅氧烷化合物滲入記錄介質(zhì)。另一種構(gòu)成使用疏水性高的改性的硅氧烷化合物的性能以致該改性的硅氧烷化合物被將要與聚合物一起存在于記錄介質(zhì)上的顏料或聚合物吸附。
首先,本發(fā)明人已經(jīng)對(duì)該聚合物進(jìn)行了研究,該聚合物是上述兩種構(gòu)成所共有的因素。在這種情況下,他們已經(jīng)認(rèn)為要求能夠達(dá)到本發(fā)明目的的聚合物具有在已經(jīng)將墨施加到記錄介質(zhì)上之后立即引起固液分離的性能,以與顏料一起在記錄介質(zhì)上變得固定。因此,他們集中對(duì)具有這種性能的聚合物的選擇繼續(xù)進(jìn)行了研究。結(jié)果,他們得出結(jié)論,作為能夠在記錄介質(zhì)上變得固定而形成具有某種高強(qiáng)度的膜的聚合物,從具有以下性能的聚合物A和聚合物B中選擇的至少一種聚合物是最適合的。該聚合物A是具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)至少是3.7cal0.5/cm1.5以下的聚合物。該聚合物B是具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)至少是1.5cal0.5/cm1.5以下的聚合物。該氫鍵項(xiàng)(δh)是由構(gòu)成該聚合物的單體所固有的溶解度參數(shù)得到的值。這將在后面進(jìn)行描述。
可用作本發(fā)明墨的成分的聚合物決不限于如上所述的聚合物A和聚合物B。即,只要當(dāng)引入墨以形成圖像時(shí)該聚合物能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的高水平耐擦傷性,則與特定的改性的硅氧烷化合物一起含于墨中的聚合物是足夠的。具體來(lái)說(shuō),該聚合物是在已經(jīng)將墨施加到記錄介質(zhì)上之后能夠立即產(chǎn)生固液分離的聚合物,從而與顏料一起固定在該記錄介質(zhì)上。此外,本發(fā)明中使用的該聚合物是可以為基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像提供0.40或更低的動(dòng)摩擦系數(shù)的聚合物,該基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像是使用同時(shí)包含該聚合物和后面詳述的特定改性的硅氧烷化合物的墨形成的。即,可以將任何聚合物用作本發(fā)明墨的成分,只要在已經(jīng)將墨施加到記錄介質(zhì)上之后其能夠保留在記錄介質(zhì)上,以形成具有某種強(qiáng)度的膜。另外,特別優(yōu)選用于本發(fā)明墨的聚合物是具有這種性能而且還具有吸附該特定改性的硅氧烷化合物的性能的聚合物,以改進(jìn)后面詳述的并且對(duì)達(dá)到本發(fā)明目的所必要的圖像光滑度。本發(fā)明中所稱的“基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像”是指使用同時(shí)包含該聚合物和特定改性的硅氧烷化合物的墨在以下條件下記錄的圖像。即,該術(shù)語(yǔ)是指在以下條件下形成的圖像3ng-5ng/墨滴的噴射量,1,200dpi×1,200dpi的分辨率,8次雙向記錄和100%的記錄負(fù)荷(recording duty)。
本發(fā)明人接下來(lái)通過(guò)使用包含具有上述性能的聚合物和如上研究的改性的硅氧烷化合物的墨形成了圖像,以檢查所形成的圖像的耐擦傷性。結(jié)果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)是0.40或更低,并因此通過(guò)一起使用特定改性的硅氧烷化合物,可以得到耐擦傷性比使用僅包含具有上述性能的聚合物的墨形成的圖像的耐擦傷性高得多的圖像。
上述結(jié)果已經(jīng)產(chǎn)生本發(fā)明的最佳構(gòu)成,即該墨既包含選自各自具有上述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物又包含該特定改性的硅氧烷化合物。更具體地說(shuō),使用選自具有下述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物。該聚合物A是具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5的聚合物。該聚合物B是具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5的聚合物。使用如此構(gòu)成的墨使改性的硅氧烷化合物能夠存在于記錄介質(zhì)上,以致改性的硅氧烷化合物對(duì)改進(jìn)涂膜表面光滑度的作用能夠完全發(fā)揮以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐擦傷性。另外,對(duì)于聚合物A和聚合物B,將由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)的下限設(shè)定為1.0cal0.5/cm1.5的原因?qū)⒃诤竺嬲f(shuō)明。
本發(fā)明人已經(jīng)研究了各種改性的硅氧烷化合物。結(jié)果他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的耐擦傷性,有必要使用下面所示的改性的硅氧烷化合物。具體來(lái)說(shuō),他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最適合的是選自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種。這些改性的硅氧烷化合物是為基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像提供由上述試驗(yàn)方法得到的0.40或更低的動(dòng)摩擦系數(shù)的那些,其中使用進(jìn)一步包含該聚合物的墨在例如具有涂層的記錄介質(zhì)上形成圖像。另外,基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)是根據(jù)上述方法得到的值。
式(1)
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量;在式(1)中,R1是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,R2是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,m是1-250,n是1-100,a是1-100,和b是0-100。
式(2)
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量;在式(2)中,R3各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R4各自獨(dú)立地是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,p是1-450,c是1-250,d是0-100。
式(3)
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB;在式(3)中,R5各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R6是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,q是1-100,r是1-100,e是1-100,和f是0-100。
上述結(jié)果意味著本發(fā)明的最佳效果有時(shí)不一定能夠得到,甚至在具有改進(jìn)涂膜表面光滑度的效果的改性的硅氧烷化合物的情況下。即,當(dāng)使用例如包含重均分子量值在上述范圍之外的改性的硅氧烷化合物的墨形成圖像時(shí),該改性的硅氧烷化合物最初具有的性能有時(shí)不能充分地得到。對(duì)于其原因還不清楚,但推測(cè)如下作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的機(jī)理,認(rèn)為該聚合物吸附該改性的硅氧烷化合物(或反之亦然),如此前所述。然而,例如,當(dāng)由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有大于30,000的重均分子量時(shí),認(rèn)為該聚合物有時(shí)難以吸附該改性的硅氧烷化合物(或反之亦然),原因在于空間位阻等的影響。例如,當(dāng)由上述式(2)或(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有50,000以上的重均分子量時(shí),認(rèn)為該聚合物有時(shí)難以吸附該改性的硅氧烷化合物(或反之亦然),原因在于空間位阻等的影響。結(jié)果可推測(cè)該改性的硅氧烷化合物滲入記錄介質(zhì),以致圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)有時(shí)不能被降低。另一方面,當(dāng)由上述式(1)、(2)和(3)中任一個(gè)表示的改性的硅氧烷化合物具有小于8,000的重均分子量時(shí),可推測(cè)在圖像表面上提供的改性的硅氧烷化合物可以是如此少的量以致圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)有時(shí)不能被降低;或者當(dāng)該改性的硅氧烷化合物具有小于8,000的重均分子量時(shí),可推測(cè)該改性的硅氧烷化合物本身滲入記錄介質(zhì),以致圖像的耐擦傷性有時(shí)不能被降低。
以下,對(duì)用于本發(fā)明的“由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)”進(jìn)行解釋。首先,對(duì)溶解度參數(shù)進(jìn)行解釋。溶解度參數(shù)受化合物的官能團(tuán)種類的影響。溶解度參數(shù)是確定多種化合物的溶解度或化合物之間親合力的因素之一,并且當(dāng)這些化合物的溶解度參數(shù)彼此類似時(shí),它們之間的溶解度傾向于變高。將溶解度參數(shù)分為由電子分布的一次偏離產(chǎn)生的色散力項(xiàng)(δd)、由偶極矩產(chǎn)生的吸引或排斥力引起的極性項(xiàng)(δp)和由活性氫或孤對(duì)電子產(chǎn)生的氫鍵引起的氫鍵項(xiàng)(δh)。本發(fā)明中,將氫鍵項(xiàng)應(yīng)用于聚合物,并且隨聚合物氫鍵項(xiàng)增大,聚合物與水的親合力變強(qiáng)。聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)可由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)確定。然后,由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)可以采用由Krevelen提出的原子團(tuán)總和法確定,其中將有機(jī)分子作為原子團(tuán)處理(參見(jiàn)Krevelen,聚合物的性能第2版,紐約,154(1976))。該方法如下所述。首先,由有機(jī)分子中每個(gè)原子團(tuán)的每摩爾的色散力參數(shù)Fdi、每摩爾的極性力參數(shù)Fpi和每摩爾的氫鍵力參數(shù)Fhi確定溶解度參數(shù)的色散力項(xiàng)(δd)、極性項(xiàng)(δp)和氫鍵項(xiàng)(δh)。通過(guò)使用這些值可以如下述等式中所示確定溶解度參數(shù)(δ)
δd=(∑Fdi)/V.
δp=(∑Fpi)/V.
δh=(∑Fhi)/V.
δ=(δd2+δp2+δh2)1/2.
(V是原子團(tuán)的摩爾體積之和)。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),對(duì)于包含在墨中的聚合物,可以考慮到對(duì)溶解度參數(shù)(δ)有貢獻(xiàn)的氫鍵項(xiàng)(δh)來(lái)判斷聚合物是否與水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì)或保留在記錄介質(zhì)上而變得固定。對(duì)溶解度參數(shù)(δ)有貢獻(xiàn)的氫鍵項(xiàng)(δh)和聚合物滲入記錄介質(zhì)的程度之間的關(guān)系還不清楚,但推測(cè)如下該氫鍵項(xiàng)(δh)來(lái)自氫鍵,并且存在聚合物和水之間的親合力隨聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)增加而增加的傾向。例如,如在噴墨記錄墨中那樣,主要包含水性介質(zhì)的墨具有以下傾向隨氫鍵項(xiàng)(δh)的增加,該聚合物變得更加水合并且聚合物之間的聚集能變得更低?;谶@一傾向,該聚合物越來(lái)越易于滲入記錄介質(zhì)而不會(huì)在記錄介質(zhì)上聚集,以致保留在記錄介質(zhì)上的聚合物的比例傾向于降低。
根據(jù)本發(fā)明人作出的研究,優(yōu)選將聚合物A和/或聚合物B用作墨的成分,該聚合物A和/或聚合物B具有由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)值,該值可以根據(jù)該聚合物的酸值而在其優(yōu)選的范圍中變化。更具體地說(shuō),在具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值的聚合物(聚合物A)和具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值的聚合物(聚合物B)之間,氫鍵項(xiàng)(δh)的優(yōu)選范圍不同,如下所示。在酸值在上述范圍內(nèi)的聚合物A的情況下,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)值優(yōu)選為1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5。在聚合物B的情況下,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)值優(yōu)選為1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明效果的聚合物可以精確地選擇。
-顏料墨-
構(gòu)成本發(fā)明顏料墨的各組分描述如下。
改性的硅氧烷化合物
用于本發(fā)明墨的改性的硅氧烷化合物是選自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種。
在由下式(1)、(2)和(3)表示的這些改性的硅氧烷化合物中,(C2H4O)和(C3H6O)分別表示環(huán)氧乙烷單元和環(huán)氧丙烷單元。在各改性的硅氧烷化合物中,在該化合物的結(jié)構(gòu)中環(huán)氧乙烷單元和環(huán)氧丙烷單元可以以任何狀態(tài)例如無(wú)規(guī)形式或嵌段形式存在。本發(fā)明中,這些單元優(yōu)選以無(wú)規(guī)形式或嵌段形式存在。這些單元以無(wú)規(guī)形式的狀態(tài)存在是指環(huán)氧乙烷單元和環(huán)氧丙烷單元不規(guī)則地排列。這些單元以嵌段形式的狀態(tài)存在是指各嵌段各自由一些單元構(gòu)成并且如此構(gòu)成的嵌段規(guī)則地排列。
由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物
式(1)
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量;在式(1)中,R1是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,R2是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,m是1-250,n是1-100,a是1-100,和b是0-100。
R1優(yōu)選是含1-10個(gè)碳原子的亞烷基,而且特別優(yōu)選亞乙基、亞丙基或亞丁基。R2優(yōu)選是含1-10個(gè)碳原子的烷基,而且特別優(yōu)選乙基或丙基。字母符號(hào)m優(yōu)選是1-250,更優(yōu)選1-100,特別優(yōu)選1-50。字母符號(hào)n優(yōu)選是1-100,更優(yōu)選1-50。字母符號(hào)a優(yōu)選是1-100,更優(yōu)選1-50。字母符號(hào)b優(yōu)選是0-100,更優(yōu)選1-50。
本發(fā)明中使用的由上式(1)表示的化合物通過(guò)由下式表示的兩種化合物的加成聚合而得到。即,該化合物通過(guò)具有鍵合到n單元Si的n單元?dú)湓拥木酃柩跬榕c具有(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧乙烷單元和/或(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧丙烷單元并且在化合物的末端具有烯基的結(jié)構(gòu)的化合物的加成反應(yīng)而得到。具體地說(shuō),該化合物通過(guò)聚硅氧烷的氫原子與烯基的加成而得到。在下式中,m為1-250,n為1-100,a為1-100,b為0-100和R為含1-20個(gè)碳原子的烯基。
R-O(C2H4O)a(C3H6O)bH
由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物
式(2)
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量;在式(2)中,R3各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R4各自獨(dú)立地是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,p是1-450,c是1-250,d是0-100。
R3各自優(yōu)選是氫原子或含1-10個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選氫原子、乙基或丙基。R4各自優(yōu)選是含1-10個(gè)碳原子的亞烷基,而且特別優(yōu)選亞乙基、亞丙基或亞丁基。字母符號(hào)p優(yōu)選是1-450,更優(yōu)選1-100,特別優(yōu)選1-50。
本發(fā)明中使用的由上式(2)表示的化合物通過(guò)由下式表示的兩種化合物的加成聚合而得到。即,該化合物通過(guò)兩端具有與Si鍵合的氫原子的聚硅氧烷與具有(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧乙烷單元和/或(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧丙烷單元并且在化合物的末端具有烯基的結(jié)構(gòu)的化合物的加成反應(yīng)而得到。具體地說(shuō),該化合物通過(guò)聚硅氧烷的氫原子與烯基的加成而得到。在下式中,p為1-450,c為1-250,d為0-100和R為含1-20個(gè)碳原子的烯基。
由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物
式(3)
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB;在式(3)中,R5各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R6是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,q是1-100,r是1-100,e是1-100,f是0-100。
R5各自優(yōu)選是氫原子或含1-10個(gè)碳原子的烷基,更優(yōu)選氫原子、乙基或丙基。R6各自優(yōu)選是含1-10個(gè)碳原子的亞烷基,而且特別優(yōu)選亞乙基、亞丙基或亞丁基。字母符號(hào)e優(yōu)選是1-100,更優(yōu)選1-50。字母符號(hào)f優(yōu)選是1-100,更優(yōu)選1-50。
本發(fā)明中使用的由上式(3)表示的化合物通過(guò)由下式表示的兩種化合物的加成聚合而得到。即,該化合物通過(guò)兩端具有與Si鍵合的氫原子的聚硅氧烷與具有(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧乙烷單元和/或(一個(gè)或多個(gè))環(huán)氧丙烷單元并且在化合物的兩端具有烯基的結(jié)構(gòu)的化合物的加成反應(yīng)而得到。具體地說(shuō),該化合物通過(guò)聚硅氧烷的氫原子與烯基的加成而得到。在下式中,q為1-100,r為1-100,e為1-100,f為0-100和R為含1-20個(gè)碳原子的烯基。
作為選自由上述式(1)、(2)和(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種改性的硅氧烷化合物,可以使用任何化合物,只要可得到具有本發(fā)明所要達(dá)到的高水平耐擦傷性的圖像。然而,本發(fā)明人作出的研究已經(jīng)揭示,特別優(yōu)選使用具有以下重均分子量的改性的硅氧烷化合物。具體來(lái)說(shuō),在由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物的情況下,其優(yōu)選具有8,000-30,000的重均分子量(Mw),而且特別優(yōu)選8,500-30,000。在由上述式(2)或(3)表示的改性的硅氧烷化合物的情況下,其優(yōu)選具有8,000-小于50,000的重均分子量(Mw),而且特別優(yōu)選8,500-30,000。在此,重均分子量(Mw)是由凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定的分子量分布中對(duì)于聚苯乙烯的重均分子量。另外,本發(fā)明中使用的改性的硅氧烷化合物如上所述合成,由于作為原料使用的具有(一個(gè)或多個(gè))烯基的化合物以及聚硅氧烷是具有分子量范圍的混合物,因此該化合物的分子量以平均分子量得到。
本發(fā)明人作出的研究已經(jīng)揭示,在由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物中,優(yōu)選使用具有特定HLB(親水親油平衡值;由Griffin法計(jì)算的值)的改性的硅氧烷化合物。更具體地說(shuō),由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物可以優(yōu)選具有1-11,更優(yōu)選5-11的HLB。
將由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物用于本發(fā)明的墨時(shí),將其重均分子量和其HLB設(shè)定在上述范圍內(nèi),當(dāng)將墨施加到記錄介質(zhì)上時(shí)會(huì)減少改性的硅氧烷化合物滲入該記錄介質(zhì)。結(jié)果,由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物傾向于保留在記錄介質(zhì)上。因此,甚至當(dāng)由上述式(1)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中時(shí),圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)也能夠有效地降低。由上述式(1)表示的滿足上述條件并且可優(yōu)選用于本發(fā)明中的該改性的硅氧烷化合物可以包括以下例如,F(xiàn)Z-2104、FZ-2130和FZ-2191(可購(gòu)自Dow Corning ToraySilicone Co.,Ltd.),KF-615A(可購(gòu)自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.),TSF4452(可購(gòu)自GE Toshiba Silicone Co.,Ltd.)。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于這些。
將由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物用于本發(fā)明的墨時(shí),將其重均分子量設(shè)定在上述范圍內(nèi),當(dāng)將墨施加到記錄介質(zhì)上時(shí)會(huì)減少改性的硅氧烷化合物滲入該記錄介質(zhì)。結(jié)果,由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物傾向于保留在記錄介質(zhì)上。因此,甚至當(dāng)由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中時(shí),圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)也能夠有效地降低。由上述式(2)表示的滿足上述條件并且可優(yōu)選用于本發(fā)明的該改性的硅氧烷化合物可以包括例如BYK333(可購(gòu)自Byk Chemie Japan KK)。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于此。
本發(fā)明人作出的研究已經(jīng)揭示,在由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中,優(yōu)選使用具有特定HLB(親水親油平衡值;由Griffin法計(jì)算的值)的改性的硅氧烷化合物。更具體地說(shuō),由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物必須具有1-小于7的HLB。
將由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物用于本發(fā)明的墨時(shí),將其重均分子量和其HLB設(shè)定在上述范圍內(nèi),當(dāng)將墨施加到記錄介質(zhì)上時(shí)會(huì)使該改性的硅氧烷化合物更少滲入該記錄介質(zhì)。結(jié)果由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物傾向于保留在記錄介質(zhì)上。因此,甚至當(dāng)由上述式(3)表示的改性的硅氧烷化合物以小含量在墨中時(shí),圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)也能夠有效地降低。由上述式(3)表示的滿足上述條件并且可優(yōu)選用于本發(fā)明的該改性的硅氧烷化合物可以包括以下例如,F(xiàn)Z-2203、FZ-2207、FZ-2222和FZ-2231(可購(gòu)自Dow CorningToray Silicone Co.,Ltd.)。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于這些。
如此前所述,改性的硅氧烷化合物的重均分子量(Mw)可以通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)使用四氫呋喃作為流動(dòng)相來(lái)測(cè)定。用于本發(fā)明的測(cè)定方法如下所示。測(cè)定條件例如過(guò)濾器、柱、標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品及其分子量決不限于以下。
首先,將用于測(cè)定的樣品放入四氫呋喃(THF)中并靜置數(shù)小時(shí)以溶解從而制備溶液。之后,用耐溶劑的孔尺寸為0.45μm的膜濾器(例如商品名TITAN 2 Syringe Fiiler,PTFE,0.45μm;可購(gòu)自SUN-SRi)過(guò)濾該溶液。樣品在樣品溶液中的濃度如此控制以致該改性的硅氧烷化合物的含量為0.1質(zhì)量%-0.5質(zhì)量%。
在GPC中,使用RI檢測(cè)器(折光指數(shù)檢測(cè)器)。為了精確地測(cè)定在1,000-2,000,000范圍內(nèi)的分子量,優(yōu)選組合使用多個(gè)可商購(gòu)的聚苯乙烯凝膠柱。例如,可以組合使用四根Shodex KF-806M(可購(gòu)自Showa Denko K.K.)柱,或可以使用與其對(duì)應(yīng)的東西。作為流動(dòng)相的THF以1mL/min的流速流入已經(jīng)在40.0℃加熱室中穩(wěn)定化的柱中,并且以大約0.1mL的量注入上述樣品溶液。
通過(guò)使用已經(jīng)使用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品制備的分子量校正曲線來(lái)測(cè)定樣品的重均分子量。分子量為大約100-大約10,000,000的聚苯乙烯(例如,可購(gòu)自Polymer Laboratories Inc.的聚苯乙烯)可以用作標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品,并且適合使用至少大約10種標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯樣品。
基于墨的總質(zhì)量,墨中改性的硅氧烷化合物的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為0.2質(zhì)量%-5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選0.5質(zhì)量%-小于3.0質(zhì)量%。特別地,當(dāng)使用由上述式(2)表示的改性的硅氧烷化合物時(shí),墨中改性的硅氧烷化合物的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為1.0質(zhì)量%-小于3.0質(zhì)量%。當(dāng)該改性的硅氧烷化合物的含量為0.5質(zhì)量%或更高時(shí),該改性的硅氧烷化合物可以令人滿意地保留在記錄介質(zhì)上以提供具有特別優(yōu)異耐擦傷性的圖像。此外,當(dāng)該改性的硅氧烷化合物的含量小于3.0質(zhì)量%時(shí),由于例如焦化(kogation)的故障噴射的產(chǎn)生可以優(yōu)選地最小化。
聚合物
如前所述,在本發(fā)明的墨中,可以使用任何聚合物,只要它是在已經(jīng)將墨施加到記錄介質(zhì)上之后能夠保留在記錄介質(zhì)上并且形成具有某種程度強(qiáng)度的膜的聚合物。然而,本發(fā)明人作出的研究已經(jīng)揭示,為了抑制由于聚合物而引起的噴射孔潤(rùn)濕現(xiàn)象,這當(dāng)該墨用于噴墨記錄時(shí)尤其成為問(wèn)題,使用各自具有此前所述性能的聚合物A和聚合物B中的至少一種是最適合的。
本發(fā)明中使用的“由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)”是以下述方式得到的值。首先,構(gòu)成聚合物的每種單體的氫鍵項(xiàng)(δh)由構(gòu)成該聚合物的每種單體所固有的溶解度參數(shù)得到。然后,將上述得到的構(gòu)成聚合物的每種單體的氫鍵項(xiàng)(δh)乘以構(gòu)成該聚合物的每種單體的組成(質(zhì)量)比例(當(dāng)總計(jì)定義為1時(shí)的組成比例)以得到各值。其次將所得值相加而得到該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)。
如果構(gòu)成本發(fā)明墨的聚合物具有小于90mgKOH/g的酸值,則該聚合物可能不能溶于堿,或?qū)⒃撃L(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)該聚合物可能沉淀。此外,如果它具有小于90mgKOH/g的酸值,則當(dāng)以大到足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的耐擦傷性的量將墨與該聚合物混合并且利用熱型噴墨記錄系統(tǒng)噴射時(shí),可能難以維持穩(wěn)定的噴射性能。因此,優(yōu)選該聚合物具有90mgKOH/g或更高的酸值。另一方面,如果該聚合物具有大于150mgKOH/g的酸值,則該聚合物可能傾向于與包含在該墨中的水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì),以致有時(shí)不能得到本發(fā)明所要達(dá)到的高水平耐擦傷性。因此,當(dāng)該聚合物具有大于150mgKOH/g的酸值時(shí),優(yōu)選由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)是1.5cal0.5/cm1.5或更低。然而,當(dāng)該聚合物具有大于200mgKOH/g的酸值時(shí),即使以任何方式控制氫鍵項(xiàng)(δh),在某些情形下該聚合物也不能以大到足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的高水平耐擦傷性的量保留在記錄介質(zhì)上。因此,優(yōu)選該聚合物具有200mgKOH/g或更低的酸值。
此外,構(gòu)成本發(fā)明墨的聚合物A或聚合物B可以顯著地引起歸因于該聚合物的噴射孔潤(rùn)濕現(xiàn)象,如果由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)小于1.0cal0.5/cm1.5。結(jié)果,例如,可能發(fā)生墨滴的曲線飛行而引起噴射性能的惡化。因此,由構(gòu)成該聚合物A或聚合物B的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)優(yōu)選是1.0cal0.5/cm1.5或更高。另一方面,當(dāng)由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)大于3.7cal0.5/cm1.5時(shí),即使以任何方式控制該聚合物的酸值,該聚合物也可能易于與包含在該墨中的水性介質(zhì)一起滲入記錄介質(zhì)。因此,有時(shí)不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所要達(dá)到的耐擦傷性。
綜上所述,從聚合物A和聚合物B中選出的構(gòu)成本發(fā)明墨的至少一種聚合物具有下面規(guī)定的酸值和氫鍵項(xiàng)(δh)的組合的性能是最適合的。
該聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值。在聚合物A中,除了上述酸值之外,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)是1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5。此外,在聚合物A中,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)更優(yōu)選是1.0cal0.5/cm1.5-3.2cal0.5/cm1.5。特別地,在聚合物A中,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)更優(yōu)選是1.2cal0.5/cm1.5-1.8cal0.5/cm1.5。
另一方面,該聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值。在聚合物B中,除了上述酸值之外,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)是1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。此外,在聚合物B中,由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)更優(yōu)選是1.2cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5。
作為構(gòu)成本發(fā)明墨中使用的聚合物的單體,可以使用任何單體,只要它能夠提供具有如上所述的酸值和由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)的聚合物。具體來(lái)說(shuō),下面列舉的單體可以用作構(gòu)成該聚合物的單體。
苯乙烯和α-甲基苯乙烯;丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸芐酯;具有羧基的單體,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、異丙基丙烯酸、衣康酸和富馬酸;具有磺酸基的單體,例如苯乙烯磺酸、磺酸-2-丙基丙烯酰胺、丙烯酸-2-磺酸乙酯、甲基丙烯酸-2-磺酸乙酯和丁基丙烯酰胺磺酸;和具有膦酸基的單體,例如甲基丙烯酸-2-膦酸乙酯和丙烯酸-2-膦酸乙酯。
在本發(fā)明中,在使用聚合物A的情況下,在上面列舉的單體之中,它可優(yōu)選地包含至少一種選自苯乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸芐酯的單體。此外,構(gòu)成聚合物A的單體可以更優(yōu)選地同時(shí)具有苯乙烯和丙烯酸正丁酯。在構(gòu)成聚合物A的單體中,丙烯酸正丁酯與苯乙烯的質(zhì)量比(丙烯酸正丁酯/苯乙烯)特別優(yōu)選大于0.2-小于0.35。在使用聚合物B的情況下,在上面列舉的單體之中,它可優(yōu)選地包含至少一種選自苯乙烯和α-甲基苯乙烯的單體。此外,構(gòu)成聚合物B的單體可以更優(yōu)選地同時(shí)具有苯乙烯和α-甲基苯乙烯。在構(gòu)成聚合物B的單體中,α-甲基苯乙烯與苯乙烯的質(zhì)量比(α-甲基苯乙烯/苯乙烯)特別優(yōu)選是0.90或更低。在本發(fā)明中,不是非常希望使用具有非離子性基團(tuán)的單體,例如氧化乙烯,原因在于可能減弱在記錄介質(zhì)上形成的膜的強(qiáng)度。
該聚合物(選自聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物)可優(yōu)選地具有5,000-15,000,和更優(yōu)選6,000-9,000的重均分子量。具有上述范圍內(nèi)的重均分子量的聚合物在已經(jīng)將墨施加到記錄介質(zhì)上之后能夠容易地保留在記錄介質(zhì)上,并且還不會(huì)容易受到空間位阻影響。因此,該聚合物能夠容易地吸附改性的硅氧烷化合物,以致圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)能夠有效地降低。
基于墨的總質(zhì)量,該墨中的該聚合物(選自聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物)的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為0.5質(zhì)量%-5.0質(zhì)量%,更優(yōu)選2.5質(zhì)量%-4.0質(zhì)量%。如果該聚合物的含量在上述范圍內(nèi),該聚合物可以以使圖像的耐擦傷性能夠令人滿意地實(shí)現(xiàn)的量保留在記錄介質(zhì)上。此外,如果該聚合物的含量在上述范圍內(nèi),歸因于該聚合物的噴射孔潤(rùn)濕現(xiàn)象能夠得到抑制并且不容易產(chǎn)生噴射性能的惡化,例如墨滴的曲線飛行。
此外,當(dāng)將本發(fā)明的墨施加到具有涂層的記錄介質(zhì)上時(shí),墨中的顏料以在記錄介質(zhì)上形成聚集物的狀態(tài)存在,而不會(huì)滲入記錄介質(zhì)。在這種情況下,該聚合物以大到足以包括該聚集物的量保留在記錄介質(zhì)上,由此圖像的耐擦傷性可以有效地得到改進(jìn)。因此,該聚合物(選自聚合物A和聚合物B中的至少一種聚合物)在墨中的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選是顏料含量(質(zhì)量%)的至少1.2倍(聚合物/顏料)。尤其是當(dāng)墨中的顏料的含量(質(zhì)量%)為0.1質(zhì)量%或更高,或進(jìn)一步為0.3質(zhì)量%或更高至小于1.2質(zhì)量%(基于墨的總質(zhì)量)時(shí),聚合物的含量特別優(yōu)選是該顏料含量(質(zhì)量%)的至少3.0倍。此外,墨中的聚合物的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選是顏料含量(質(zhì)量%)的10.0倍或更高(聚合物/顏料)。
如上所述的聚合物還可以用作分散劑(分散聚合物)。但是,在本發(fā)明中,優(yōu)選用作分散劑的聚合物是除上述聚合物以外的一種聚合物。在這種情況下,可以使用任何分散劑,只要它可應(yīng)用到通??傻玫降膰娔涗浤?。構(gòu)成分散劑的單體可以具體地包括以下,并且可以舉例各自由這些單體中的至少兩種組成的聚合物。至少一種單體優(yōu)選是親水性單體。該單體可以包括苯乙烯,乙烯基萘,α,β-烯屬不飽和羧酸的脂肪醇酯,丙烯酸,馬來(lái)酸,衣康酸,富馬酸,乙酸乙烯酯,乙烯基吡咯烷酮,丙烯酰胺和它們的衍生物。該聚合物可以呈任何形成,包括嵌段共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、接枝共聚物或它們中任一種的鹽。此外,天然聚合物,例如松香、蟲(chóng)膠和淀粉是可用的。這些聚合物可溶于其中已經(jīng)溶解了堿的水溶液,并且具有堿可溶性類型。
顏料
在本發(fā)明的墨中,可以使用以下顏料使用分散劑來(lái)分散顏料的聚合物分散型顏料(聚合物分散型顏料),和其中親水基已經(jīng)引入到顏料顆粒表面部分的自分散型顏料(自分散型顏料)。還可以使用以下顏料具有含與顏料顆粒表面化學(xué)鍵接的聚合物的有機(jī)基團(tuán)的顏料(聚合物鍵接的自分散型顏料),和微囊型顏料,其可分散性經(jīng)改進(jìn)以使在沒(méi)有使用任何分散劑的情況下是可分散的。當(dāng)然,可以組合使用分散方式不同的這些顏料。基于墨的總質(zhì)量,該墨中的顏料的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為0.1質(zhì)量%-15.0質(zhì)量%,更優(yōu)選1.0質(zhì)量%-10.0質(zhì)量%。
優(yōu)選使用炭黑例如法炭爐黑、燈黑、乙炔黑或槽法炭黑作為用于黑色墨的顏料。具體來(lái)說(shuō),可以使用以下可商購(gòu)的產(chǎn)品,例如RAVEN1170,1190 ULTRA-II,1200,1250,1255,1500,2000,3500,5000ULTRA,5250,5750和700(上述可購(gòu)自Columbian Carbon JapanLimited);BLACK PEARLS L,REGAL330R,400R和660R,MOGUL L,MONARCH700,800,880,900,1000,1100,1300,1400和2000,和VALCAN XC-72(上述可購(gòu)自Cabot Corp.);COLOR BLACKFW1,F(xiàn)W2,F(xiàn)W2V,F(xiàn)W18,F(xiàn)W200,S150,S160和S170,PRINTEX35,U,V,140U和140V,SPECIAL BLACK6,5,4A和4(上述可購(gòu)自Degussa Corp.);和No.25,No.33,No.40,No.47,No.52,No.900,No.2300,MCF-88,MA600,MA7,MA8和MA100(上述可購(gòu)自Mitsubishi Chemicals,Inc.)。
還可以使用新制備的炭黑。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于這些,并且可以使用任何以往公知的炭黑。不限于炭黑,還可以使用磁鐵礦、鐵氧體或類似物的細(xì)磁性材料顆粒,和鈦黑作為所述顏料。
在彩色墨中,有機(jī)顏料可優(yōu)選地用作顏料。具體來(lái)說(shuō),可以使用以下有機(jī)顏料,例如水不溶性偶氮顏料例如甲苯胺紅、甲苯胺紫紅、漢薩黃、聯(lián)苯胺黃和吡唑啉酮紅;水溶性偶氮顏料例如立索紅、日光紫紅、顏料猩紅和永久紅2B;還原染料的衍生物,例如茜素、陰丹酮和硫靛紫紅;酞菁類顏料例如酞菁藍(lán)和酞菁綠;喹吖啶酮類顏料例如喹吖啶紅和喹吖啶酮品紅;苝類顏料如苝紅和苝猩紅;異吲哚啉酮類顏料例如異吲哚啉酮黃和異吲哚啉酮橙;咪唑酮類顏料例如苯并咪唑酮黃、苯并咪唑酮橙和苯并咪唑酮紅;皮蒽酮類顏料例如皮蒽酮紅和皮蒽酮橙;和靛藍(lán)類顏料,縮合偶氮類顏料,硫靛類顏料,二酮基吡咯并吡咯類顏料,黃烷士酮黃,酰胺黃,奎酞酮黃,鎳偶氮黃,銅偶氮甲堿黃,perinone橙,蒽酮橙,聯(lián)蒽醌紅和二嗪紫。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于這些。
當(dāng)用色指數(shù)(C.I.)序號(hào)示出有機(jī)顏料時(shí),可以使用以下有機(jī)顏料,例如C.I.顏料黃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等;C.I.顏料橙16,36,43,51,55,59,61,71等;C.I.顏料紅9,48,49,52,53,57,97,122,123,149,168,175,176,177,180,192,215,216,217,220,223,224,226,227,228,238,240,254,255,272等;C.I.顏料紫19,23,29,30,37,40,50等;C.I.顏料藍(lán)15,15:1,15:3,15:4,15:6,22,60,64等;C.I.顏料綠7,36等;和C.I.顏料棕23,25,26等。當(dāng)然,在本發(fā)明中,實(shí)例決不限于這些。
水性介質(zhì)
在本發(fā)明的墨中,可以使用水性介質(zhì),它是水或水和水溶性有機(jī)溶劑的混合溶劑?;谀目傎|(zhì)量,墨中水溶性有機(jī)溶劑的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為3.0質(zhì)量%-50.0質(zhì)量%。
對(duì)該水溶性有機(jī)溶劑沒(méi)有特別限制,只要它是水溶性的。下面列舉的這些溶劑可以單獨(dú)地或組合使用。具體來(lái)說(shuō),可以使用以下水溶性有機(jī)溶劑,例如鏈烷二醇例如1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇和1,6-己二醇;二醇醚例如二甘醇單甲基(或乙基)醚和三甘醇單乙基(或丁基)醚;含1-4個(gè)碳原子的烷醇,例如乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇和叔丁醇;羧酸酰胺例如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺;酮或酮醇例如丙酮、甲基乙基酮和2-甲基-2-羥基戊-4-酮;環(huán)醚例如四氫呋喃和二烷;甘油;乙二醇類例如乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇;平均分子量為200-1,000的聚乙二醇,例如1,2-或1,3-丙二醇和1,2-或1,4-丁二醇;二醇例如硫二甘醇、1,2,6-己三醇和炔屬二醇衍生物;雜環(huán)例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和N-甲基嗎啉;和含硫化合物例如二甲基亞砜。
作為水,優(yōu)選使用去離子水(離子交換水)?;谀目傎|(zhì)量,墨中水的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為50.0質(zhì)量%-95.0質(zhì)量%。
其他組分
除上述組分之外,本發(fā)明的墨還可以包含保濕性固體物質(zhì)例如脲、脲衍生物、三羥甲基丙烷或三羥甲基乙烷?;谀目傎|(zhì)量,該墨中保濕性固體物質(zhì)的含量(質(zhì)量%)優(yōu)選為0.1質(zhì)量%-20.0質(zhì)量%,更優(yōu)選3.0質(zhì)量%-10.0質(zhì)量%。
根據(jù)需要為了使墨具有所需的物理性能值,該墨可以進(jìn)一步包含各種添加劑例如pH調(diào)節(jié)劑、防銹劑、防腐劑、防霉劑、抗氧化劑和防還原劑。
-墨組-
本發(fā)明的墨可以與其他(一種或多種)墨組合作為墨組使用。
-噴墨記錄方法-
本發(fā)明的墨特別優(yōu)選用于噴墨記錄方法,其中該墨通過(guò)噴墨法噴射。該噴墨記錄方法包括,例如,其中使機(jī)械能作用于墨而噴射該墨的記錄方法,和其中使熱能作用于墨而噴射該墨的記錄方法。特別地,本發(fā)明的墨優(yōu)選用于使用熱能的記錄方法。
-墨盒-
本發(fā)明的墨盒提供有其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部分,并且其特征在于該墨儲(chǔ)存部分中儲(chǔ)存的墨是本發(fā)明的上述墨。
-記錄單元-
本發(fā)明的記錄單元提供有其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部分和從其噴射該墨的記錄頭,并且其特征在于儲(chǔ)存在該墨儲(chǔ)存部中的墨是本發(fā)明的上述墨。特別地,優(yōu)選其中通過(guò)使熱能作用于墨而使記錄頭從其噴射墨的記錄單元。
-噴墨記錄裝置-
本發(fā)明的噴墨記錄裝置提供有其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部和從其噴射該墨的記錄頭,并且其特征在于儲(chǔ)存在該墨儲(chǔ)存部中的墨是本發(fā)明的上述墨。特別地,優(yōu)選其中通過(guò)使熱能作用于墨而使記錄頭噴射墨的噴墨記錄裝置。
下面參照附圖描述噴墨記錄裝置的實(shí)例。首先,在圖2和3中示出了記錄頭的結(jié)構(gòu)的實(shí)例,其為使用熱能的噴墨記錄裝置的主要部分。圖2是記錄頭13沿著其墨通道的截面圖,圖3是沿著圖2的線3-3所取的截面圖。記錄頭13由具有墨通道(噴嘴)14的部件,和加熱元件基板部件15組成。該加熱元件基板部件15由保護(hù)層16、電極17-1和17-2、加熱電阻器層18、蓄熱層19和基板20組成。
當(dāng)將脈沖形電信號(hào)施加到記錄頭13的電極17-1和17-2時(shí),在加熱元件基板部件15中的由n表示的區(qū)域突然產(chǎn)生熱,以致在與該區(qū)域的表面接觸的墨21中產(chǎn)生氣泡。然后,該氣泡的壓力推出彎月面23并且將墨21從噴嘴14的噴射孔22以墨滴24形式噴射而朝著記錄介質(zhì)25飛行。
圖4說(shuō)明其中設(shè)置了多個(gè)記錄頭的多頭的實(shí)例的外觀,該多個(gè)記錄頭中的每個(gè)是如圖2中所示的記錄頭。該多頭由具有多噴嘴26的玻璃板27和與圖2中所示的記錄頭相似的記錄頭組成。
圖5是顯示其中已經(jīng)包括記錄頭的噴墨記錄裝置的實(shí)例的透視圖。葉片61是擦拭部件,其一端由葉片保持部件保持并且其呈懸臂形式。該葉片61提供在與其中記錄頭65進(jìn)行記錄的區(qū)域相鄰的位置,并且保持呈那種突出到記錄頭65移動(dòng)的路線中的形式。
附圖標(biāo)記62表示記錄頭65的噴射孔面的蓋子,其配置在與葉片61相鄰的初始位置,并且經(jīng)如此設(shè)置以致它按與記錄頭65的移動(dòng)方向垂直的方向移動(dòng),并且和噴射孔面接觸以進(jìn)行加蓋。附圖標(biāo)記63表示與葉片61相鄰提供的墨吸收體,并且如該葉片61那樣,保持呈那種突出到記錄頭65移動(dòng)的路線中的形式。噴射復(fù)原組件64由葉片61、蓋子62和墨吸收體63組成。葉片61和墨吸收體63從噴射孔面除去水和灰塵。
附圖標(biāo)記65表示記錄頭,其具有噴射能量產(chǎn)生裝置并且將墨噴射到與提供有噴射孔的噴射孔面相對(duì)設(shè)置的記錄介質(zhì)上,從而進(jìn)行記錄。附圖標(biāo)記66表示其上安裝了記錄頭65的滑架,以致該記錄頭65可以移動(dòng)。該滑架66與導(dǎo)軸67滑動(dòng)連接。該滑架66的一部分與被電機(jī)68驅(qū)動(dòng)的皮帶69連接(未圖示)。因此,骨架66可以沿導(dǎo)軸67移動(dòng)并因此該記錄頭65可以從記錄區(qū)域移動(dòng)到與其相鄰的區(qū)域。
附圖標(biāo)記51表示從其插入記錄介質(zhì)的給紙部分,并且附圖標(biāo)記52表示被電機(jī)(未圖示)驅(qū)動(dòng)的給紙輥。采用此種構(gòu)成,將記錄介質(zhì)供給到與記錄頭65的噴射孔面相對(duì)的位置,并且隨著記錄的進(jìn)行,排出到提供有排紙輥53的排紙部分。當(dāng)在記錄完成之后記錄頭65返回到其初始位置時(shí),噴射復(fù)原組件64的蓋子62從記錄頭65的移動(dòng)路線退回,同時(shí)葉片61突出到移動(dòng)路線中。因此,記錄頭65的噴射孔面被擦拭。
當(dāng)該蓋子62和記錄頭65的噴射孔面接觸以進(jìn)行加蓋時(shí),該蓋子62以突出到該記錄頭的移動(dòng)路線中的方式移動(dòng)。當(dāng)記錄頭65從其初始位置移動(dòng)到記錄起始的位置時(shí),蓋子62和葉片61存在于與其中噴射孔面被擦拭的上述位置相同的位置。結(jié)果,還在這種移動(dòng)時(shí)擦拭記錄頭65的噴射孔面。記錄頭移動(dòng)到其初始位置不但當(dāng)記錄完成或噴射復(fù)原時(shí)進(jìn)行,而且當(dāng)記錄頭在記錄區(qū)域上為了記錄而移動(dòng)時(shí)進(jìn)行,在此期間記錄頭以給定間隔移到與每個(gè)記錄區(qū)域相鄰的初始位置,其中還與這種移動(dòng)結(jié)合地擦拭該噴射孔面。
圖6是表示墨盒45的實(shí)例的圖,該墨盒儲(chǔ)存經(jīng)由供墨部件例如管子供給到記錄頭的墨。在此,附圖標(biāo)記40表示墨儲(chǔ)存部分,例如墨袋,其中儲(chǔ)存供給用墨。其頂部提供有由橡膠制成的塞子42。將針(未圖示)插入該塞子42中以致墨袋40中的墨可以供給到頭部。附圖標(biāo)記44表示接受廢墨的吸收體。
本發(fā)明中,不限于其中記錄頭和墨盒分離的記錄單元,其中它們?nèi)鐖D7中所示整體形成的記錄單元也可優(yōu)選使用。在圖7中,附圖標(biāo)記70表示記錄單元,在該記錄單元內(nèi)部容納有已經(jīng)儲(chǔ)存了墨的墨儲(chǔ)存部分,例如墨吸收體,其中在該墨吸收體中的墨以墨滴形式從具有多個(gè)孔的記錄頭71噴射。代替墨吸收體,記錄單元可以如此設(shè)置以致墨儲(chǔ)存部分是內(nèi)部提供有彈簧或類似物的墨袋。附圖標(biāo)記72表示氣道開(kāi)口,經(jīng)由該開(kāi)口該墨盒的內(nèi)部與大氣連通。使用該記錄單元70代替圖5所示的記錄頭65,并且可拆卸地安裝到滑架66上。
其次,對(duì)使用機(jī)械能的噴墨記錄裝置進(jìn)行說(shuō)明。該裝置的特征在于具有記錄頭,該記錄頭提供有具有多個(gè)噴嘴的噴嘴形成基板;由壓電材料和導(dǎo)電材料組成的壓力產(chǎn)生器件;和墨,該壓力產(chǎn)生器件的周圍填充有該墨,并且其中壓力產(chǎn)生器件由于外加電壓而變形從而從噴嘴噴射墨滴。
圖8是表示此種記錄頭的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的示意圖。該記錄頭由以下部件組成與墨室(未圖示)連通的墨通道80,孔板81,使壓力直接作用于墨的振動(dòng)板82,與該振動(dòng)板82連接并且根據(jù)電信號(hào)而變形的壓電器件83,和用于支撐和固定該孔板81和振動(dòng)板82的基板84。通過(guò)將脈沖電壓施加到壓電器件83而產(chǎn)生的變形應(yīng)力使與該壓電器件83連接的振動(dòng)板變形,從而將壓力施加到墨通道80內(nèi)部的墨上,以致從孔板81的噴射孔85噴射墨滴。此種記錄頭可以按將它引入如圖5中所示的相同噴墨記錄裝置中的狀態(tài)使用。
實(shí)施例
下面將通過(guò)給出實(shí)施例、比較例和參考例更詳述地描述本發(fā)明。本發(fā)明決不受以下實(shí)施例限制,除非它超出本發(fā)明的主旨。以下,所謂的“份”或“%”按質(zhì)量計(jì),除非特別指出。
顏料分散體的制備
將10份顏料、5份由表1中所示的單體聚合而得到的聚合物1-28中的每種聚合物(每種聚合物的重均分子量在表1中示出)和85份離子交換水混合,接著通過(guò)間歇型立式砂磨機(jī)分散3小時(shí)以制備每種顏料分散體。使用C.I.顏料藍(lán)15:3作為顏料。用10質(zhì)量%的氫氧化鉀水溶液中和每種聚合物并用作聚合物。用2.5μm孔尺寸的過(guò)濾器將所得的分散體各自加壓過(guò)濾(商品名HD CII,可購(gòu)自NihonPall Ltd.)。向這些分散體中添加水以制備顏料分散體1-28,它們各自具有10質(zhì)量%的顏料濃度和5質(zhì)量%的聚合物濃度。表1中,單體的縮寫如下。
St苯乙烯 α-MStα-甲基苯乙烯 BZMA甲基丙烯酸芐酯 nBA丙烯酸正丁酯 MMA甲基丙烯酸甲酯 MA甲基丙烯酸酯 AA丙烯酸
表1
顏料分散體1-28的主要性能
由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)
由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)用下述方式得到。首先,通過(guò)構(gòu)成該聚合物的每種單體所固有的溶解度參數(shù)得到構(gòu)成目標(biāo)聚合物的每種單體的氫鍵項(xiàng)(δh)。然后,將上述得到的構(gòu)成聚合物的每種單體的氫鍵項(xiàng)(δh)乘以構(gòu)成該聚合物的每種單體的組成(質(zhì)量)比例(當(dāng)將總計(jì)定義為1時(shí)的組成比例)以得到各自值。接下來(lái),將結(jié)果值相加而得到由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)。就用于制備顏料分散體的每種聚合物而言,由構(gòu)成聚合物的每種單體所固有的溶解度參數(shù)得到的每種單體的氫鍵項(xiàng)(δh)在表2中示出。
以聚合物1為例,它是苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸(組成(質(zhì)量)比例=28∶58∶14)的共聚物,以下具體解釋如何得到由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)。從下表2可以看出,由構(gòu)成聚合物1的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的溶解度參數(shù)得到的氫鍵項(xiàng)(單位是cal0.5/cm1.5)分別為0.00、3.93和5.81。因此,由構(gòu)成聚合物1的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物1的氫鍵項(xiàng)(δh)如以下表達(dá)式所示得到。
“由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)”
=0.00×0.28+3.93×0.58+5.81×0.14
=3.09cal0.5/cm1.5。
表2
每種單體的氫鍵項(xiàng) *1由每種單體所固有的溶解度參數(shù)得到的氫鍵項(xiàng)(δh)。
就預(yù)先制備的顏料分散體中的聚合物而言,由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)的值在表3中示出。每種聚合物的酸值和重均分子量的值也在表3中示出。此外,表3示出了各自具有苯乙烯和丙烯酸正丁酯、或苯乙烯和α-甲基苯乙烯作為單體的聚合物中丙烯酸正丁酯或α-甲基苯乙烯與苯乙烯的質(zhì)量比的值。
表3
每種顏料分散體中聚合物的性質(zhì) *1由構(gòu)成聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)。
*2聚合物中丙烯酸正丁酯與苯乙烯的質(zhì)量比。
*3聚合物中α-甲基苯乙烯與苯乙烯的質(zhì)量比。
改性的硅氧烷化合物的合成
根據(jù)以下合成例合成改性的硅氧烷化合物,化合物1-12。
化合物1
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物1。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(A)表示的聚硅氧烷化合物和下式(B)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物1。這樣得到的化合物1對(duì)應(yīng)于式(1)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有8,500的重均分子量,5的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(1)中m=73、n=6、R1=亞丙基、a=8、b=0和R2=氫原子的結(jié)構(gòu)。
式(A)
式(B) CH2=CHCH2-O-(C2H4O)8-H
化合物2
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物2。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(C)表示的聚硅氧烷化合物和下式(D)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物2。這樣得到的化合物2對(duì)應(yīng)于式(1)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有29,400的重均分子量,5的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(1)中m=245、n=28、R1=亞丙基、a=6、b=0和R2=氫原子的結(jié)構(gòu)。
式(C)
式(D) CH2=CHCH2-O-(C2H4O)6-H
化合物3
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物3。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(E)表示的聚硅氧烷化合物和下式(B)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物3。這樣得到的化合物3是式(1)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有7,400的重均分子量,5的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(1)中m=65、n=5、R1=亞丙基、a=8、b=0和R2=氫原子的結(jié)構(gòu)。
式(E)
式(B) CH2=CHCH2-O-(C2H4O)8-H
化合物4
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物4。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(F)表示的聚硅氧烷化合物和下式(G)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物4。這樣得到的化合物4對(duì)應(yīng)于由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有47,000的重均分子量,9的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(2)中p=349、R3=氫原子、R4=亞丙基、c=240和d=0的結(jié)構(gòu)。
式(F)
式(G)
化合物5
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物5。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(H)表示的聚硅氧烷化合物和下式(I)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物5。這樣得到的化合物5是由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有7,700的重均分子量,7的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(2)中p=64、R3=氫原子、R4=亞丙基、c=30和d=0的結(jié)構(gòu)。
式(H)
式(I)
化合物6
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物6。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(J)表示的聚硅氧烷化合物和下式(K)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物6。這樣得到的化合物6是由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有50,400的重均分子量,7的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(2)中p=439、R3=氫原子、R4=亞丙基、c=200和d=0的結(jié)構(gòu)。
式(J)
式(K)
化合物7
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物7。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(L)表示的聚硅氧烷化合物和下式(M)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物7。這樣得到的化合物7對(duì)應(yīng)于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有49,000的重均分子量,6的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度。化合物7具有在式(3)中q=7、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=6、f=0和r=52的結(jié)構(gòu)。
式(L)
式(M) CH2=CHCH2-O-(C2H4O)6-CH2CH=CH2
化合物8
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物8。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(N)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物8。這樣得到的化合物8對(duì)應(yīng)于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有8,800的重均分子量,6的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度。化合物8具有在式(3)中q=23、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=18、f=0和r=3的結(jié)構(gòu)。
式(N)
式(O)
化合物9
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物9。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(P)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物9。這樣得到的化合物9是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有49,000的重均分子量,7的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?具有在式(3)中q=18、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=18、f=0和r=21的結(jié)構(gòu)。
式(P)
式(O)
化合物10
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物10。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(Q)表示的聚硅氧烷化合物和下式(O)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物10。這樣得到的化合物10是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有55,000的重均分子量,6的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?0具有在式(3)中q=24、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=18、f=0和r=20的結(jié)構(gòu)。
式(Q)
式(O)
化合物11
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物11。在該容器中,在鉑催化劑存下使下式(R)表示的聚硅氧烷化合物和下式(S)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物11。這樣得到的化合物11對(duì)應(yīng)于由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有8,800的重均分子量,1的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度?;衔?1具有在式(3)中q=16、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=2、f=0和r=6的結(jié)構(gòu)。
式(R)
式(S)
化合物12
使用由玻璃制成并配備有溫度計(jì)和攪拌裝置的容器,用下述方式合成化合物12。在該容器中,在鉑催化劑存在下使下式(T)表示的聚硅氧烷化合物和下式(U)表示的聚氧乙烯化合物作為主要組分進(jìn)行加成反應(yīng)以合成化合物12。這樣得到的化合物12是由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物的對(duì)比化合物,并且發(fā)現(xiàn)具有7,800的重均分子量,6的HLB(理論值)和1%或更低的在水中的溶解度。化合物12具有在式(3)中q=8、R5=亞丙基、R6=亞丙基、e=7、f=0和r=7的結(jié)構(gòu)。
式(T)
式(U)
如上得到的每種化合物的重均分子量用下述方式測(cè)定。將待測(cè)定的改性的硅氧烷化合物放入四氫呋喃(THF)中并且靜置數(shù)小時(shí)以溶解,從而制備溶液使得樣品的濃度為0.1質(zhì)量%。之后,用孔尺寸為0.45μm的耐溶劑性膜濾器(商品名TITAN 2 Syringe Filter,PTFE,0.45μm;可購(gòu)自SUN-SRi)過(guò)濾溶液。使用該樣品溶液,在以下條件下測(cè)定重均分子量。
裝置Alliance GPC 2695(由Waters Corporation制造)。
柱SHODEX KF-806M,四柱連接(可購(gòu)自Showa DenkoK.K.)。
流動(dòng)相四氫呋喃(特級(jí))。
流速1.0mL/min。
烘箱溫度40.0℃。
注射的樣品溶液的量0.1mL。
檢測(cè)器RI(折射指數(shù))檢測(cè)器。
聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品PS-1和PS-2(可購(gòu)自PolymerLaboratories Inc.);分子量7,500,000,2,560,000,841,700,377,400,320,000,210,500,148,000,96,000,59,500,50,400,28,500,20,650,10,850,5,460,2,930,1,300和580,十七種。
墨的制備
使用下表4-1至4-11的上部分中所示的組分,包括如上制備的顏料分散體、如上合成的改性的硅氧烷化合物或可商購(gòu)的改性的硅氧烷化合物制備墨。具體來(lái)說(shuō),根據(jù)如每個(gè)表所示的配方將表4-1至4-11的上部分中所示的組分混合,并充分地?cái)嚢?,接著?.5μm孔尺寸的過(guò)濾器(商品名HD CII,可購(gòu)自Nihon Pall Ltd.)加壓過(guò)濾而制備墨。每種墨中的顏料含量和聚合物含量的值和聚合物含量與顏料含量的質(zhì)量比(聚合物/顏料)在表4-1至4-11的下欄中示出。在表4-1至4-11中,“Mw”是指重均分子量。
表4-1
墨配方(上部分中的單位%) 表4-1(續(xù))
表4-2
墨配方(上部分中的單位%) 表4-2(續(xù))
表4-3
墨配方(上部分中的單位%)
表4-3(續(xù))
表4-4
墨配方(上部分中的單位%)
表4-5
墨配方(上欄中的單位%) 表4-5(續(xù))
表4-6
墨配方(上部分中的單位%)
表4-7
墨配方(上部分中的單位%) 表4-7(續(xù))
表4-8
墨配方(上部分中的單位%) 表4-8(續(xù))
表4-9
墨配方(上部分中的單位%) 表4-9(續(xù))
表4-10
墨配方(上欄中的單位%) 表4-10(續(xù))
表4-11
墨配方(上部分中的單位%)
評(píng)價(jià)
耐擦傷性
用如上得到的每種墨填充噴墨記錄裝置(商品名BJF900;由CANON INC.制造)的墨盒,并將該墨盒設(shè)置在該裝置的青色墨位置中。在Mitsubishi Photo Gloss Paper(可購(gòu)自MitsubishiPaper Mills Limited)上,以4.5ng的噴射量和1,200dpi×1,200dpi的分辨率以8次雙向記錄形成具有100%的記錄負(fù)荷(duty)的圖像(基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像)。讓記錄的圖像在室溫下靜置一天,之后用指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷的壓力下刮擦該圖像。目視觀察如此刮擦的記錄圖像以評(píng)價(jià)它們的耐擦傷性。根據(jù)如下所示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)耐擦傷性。結(jié)果在表5-1至5-4中示出。
A在圖像表面上沒(méi)有留下指甲痕跡。
B在圖像表面上留下指甲痕跡,但是沒(méi)有刮掉色料。
C在圖像表面上留下指甲痕跡,并且稍微刮掉色料。
D明顯地刮掉色料,但是記錄介質(zhì)的表面沒(méi)有暴露。
E當(dāng)溫和地接觸圖像時(shí)不存在問(wèn)題,但是當(dāng)在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域刮擦它的壓力下刮擦該圖像時(shí)色料被刮掉到暴露記錄介質(zhì)表面的程度。
動(dòng)摩擦系數(shù)
用下述方式測(cè)定如上得到的記錄圖像的圖像區(qū)域中的動(dòng)摩擦系數(shù)(基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像具有100%的記錄負(fù)荷,在4.5ng的噴射量和1,200dpi×1,200dpi的分辨率下以8次雙向記錄形成的圖像)。具體來(lái)說(shuō),在基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像的圖像區(qū)域中,采用表面性能試驗(yàn)器(商品名HEIDON TRIBOGEAR Type 14DR,由Shinto Kagaku K.K.制造)測(cè)定圖像相對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)球的動(dòng)摩擦系數(shù)。將施加到PMMA球上的垂直載荷設(shè)置在50g,和其移動(dòng)速度在2mm/sec,通過(guò)載荷傳感器測(cè)量在PMMA球的移動(dòng)方向作用的水平力,其中水平方向力與垂直載荷力的比計(jì)算為動(dòng)摩擦系數(shù)。動(dòng)摩擦系數(shù)的值在表5-1至5-4中示出。
儲(chǔ)存穩(wěn)定性
將如上得到的每種墨裝入由TEFLON(商品名)制成的容器并在60℃的溫度下靜置一個(gè)月。在儲(chǔ)存前后采用激光ζ電位計(jì)(商品名ELS-8000,由Ohtsuka Denshi Kogyo K.K.制造)測(cè)量每種墨中的顏料的顆粒直徑以評(píng)價(jià)儲(chǔ)存穩(wěn)定性。根據(jù)如下所示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)儲(chǔ)存穩(wěn)定性。結(jié)果在表5-1至5-4中示出。
A儲(chǔ)存后顏料的顆粒直徑小于儲(chǔ)存前顏料的顆粒直徑的1.1倍。
B盡管儲(chǔ)存后無(wú)聚集產(chǎn)生,但儲(chǔ)存后顏料的顆粒直徑是儲(chǔ)存前顏料的顆粒直徑的1.1倍或更高。
C儲(chǔ)存后,產(chǎn)生顏料的聚集。
噴射性能
(孔面的狀態(tài)和噴射穩(wěn)定性)
用如上得到的每種墨填充噴墨記錄裝置(商品名PIXUS850i;由CANON INC.制造)的墨盒,并將該墨盒設(shè)置在上述裝置的改進(jìn)裝置的青色墨位置處。然后,在三張Office Planner(可以購(gòu)自從CANON INC.)上,按默認(rèn)模式記錄50%記錄負(fù)荷和18cm×24cm尺寸的圖像。在這一記錄中,對(duì)于在一張上的每次記錄通過(guò)使用PIXUS 850i的刮片進(jìn)行一次記錄頭的清潔。之后,記錄PIXUS 850i的噴嘴檢測(cè)圖案,其中目視檢查記錄頭表面的狀態(tài)以評(píng)價(jià)孔面的狀態(tài)。根據(jù)如下所示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)孔面的狀態(tài)。結(jié)果在表5-1至5-4中示出。也目視檢查噴嘴檢測(cè)圖案以評(píng)價(jià)噴射穩(wěn)定性。根據(jù)如下所示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)噴射穩(wěn)定性。結(jié)果在表5-1至5-4中示出。
(孔面的狀態(tài))
A在噴射孔周圍幾乎不存在墨。
B噴射孔周圍存在少許墨。
C噴射孔周圍存在帶形的墨液膜。
(噴射穩(wěn)定性)
A記錄可正常地進(jìn)行,在噴嘴檢測(cè)圖案中沒(méi)有破壞。
B在噴嘴檢測(cè)圖案中看到少許破壞,但沒(méi)有看到故障噴射。
C在噴嘴檢測(cè)圖案中看到明顯的故障噴射和破壞,并且不可進(jìn)行正常記錄。
表5-1
評(píng)價(jià)結(jié)果 表5-1(續(xù))
噴射穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)施例8和9中都是“B”。然而,噴嘴檢測(cè)圖案的破壞狀態(tài)在實(shí)施例8中比在實(shí)施例9中略少。在這種情況下,在光學(xué)顯微鏡上觀察在記錄頭加熱器下墨的焦化狀態(tài)而發(fā)現(xiàn)焦化的出現(xiàn)在實(shí)施例8中比在實(shí)施例9中少。
表5-2
評(píng)價(jià)結(jié)果
噴射穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)施例29和30中都是“B”。然而,噴嘴檢測(cè)圖案的破壞狀態(tài)在實(shí)施例29中比在實(shí)施例30中略少。在這種情況下,采用光學(xué)顯微鏡觀察在記錄頭加熱器上墨的任何焦化狀態(tài)而發(fā)現(xiàn)焦化的出現(xiàn)在實(shí)施例29中比在實(shí)施例30中少。
表5-3
評(píng)價(jià)結(jié)果 表5-3(續(xù))
噴射穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)施例54和55中都是“B”。然而,噴嘴檢測(cè)圖案的破壞狀態(tài)在實(shí)施例54中比在實(shí)施例55中略少。在這種情況下,采用光學(xué)顯微鏡觀察在記錄頭加熱器上墨的任何焦化狀態(tài)而發(fā)現(xiàn)焦化的出現(xiàn)在實(shí)施例54中比在實(shí)施例55中少。
表5-4
評(píng)價(jià)結(jié)果
雖然已參照示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明,但應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施方案。以下權(quán)利要求書(shū)的范圍應(yīng)作最寬范圍的解釋從而涵蓋所有的這些改變和等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.顏料墨,其至少包含顏料、改性的硅氧烷化合物和聚合物,其中
該改性的硅氧烷化合物是選自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種,和
該聚合物是選自聚合物A和聚合物B中的至少一種,該聚合物A具有90mgKOH/g-150mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-3.7cal0.5/cm1.5,該聚合物B具有大于150mgKOH/g-200mgKOH/g的酸值并且其中由構(gòu)成該聚合物的單體的溶解度參數(shù)得到的該聚合物的氫鍵項(xiàng)(δh)為1.0cal0.5/cm1.5-1.5cal0.5/cm1.5
式(1)
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量;在式(1)中,R1是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,R2是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,m是1-250,n是1-100,a是1-100,和b是0-100;
式(2)
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量;在式(2)中,R3各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R4各自獨(dú)立地是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,p是1-450,c是1-250,d是0-100;和
式(3)
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB;在式(3)中,R5各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R6是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,q是1-100,r是1-100,e是1-100,f是0-100。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨,其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有5-11的HLB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨,其中該聚合物A包括至少一種選自苯乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸芐酯的單體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨,其中該聚合物B包括至少一種選自苯乙烯和α-甲基苯乙烯的單體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨,其中基于墨的總質(zhì)量,該墨中的聚合物的含量(質(zhì)量%)為2.5質(zhì)量%-4.0質(zhì)量%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨,其中基于墨總質(zhì)量的該聚合物的含量(質(zhì)量%)是基于墨總質(zhì)量的該顏料的含量(質(zhì)量%)的至少1.2倍。
7.噴墨記錄方法,包括通過(guò)噴墨法噴射墨而在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄,其中使用根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨作為該墨。
8.墨盒,包括其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部分,其中儲(chǔ)存在該墨儲(chǔ)存部分中的墨是根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨。
9.記錄單元,包括其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部分和從其噴射該墨的記錄頭,其中儲(chǔ)存在該墨儲(chǔ)存部分中的墨是根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨。
10.噴墨記錄裝置,包括其中儲(chǔ)存墨的墨儲(chǔ)存部分和從其噴射該墨的記錄頭,其中儲(chǔ)存在該墨儲(chǔ)存部分中的墨是根據(jù)權(quán)利要求1的顏料墨。
11.顏料墨,其至少包含顏料、改性的硅氧烷化合物和聚合物,其中該改性的硅氧烷化合物是選自由下式(1)表示的改性的硅氧烷化合物、由下式(2)表示的改性的硅氧烷化合物和由下式(3)表示的改性的硅氧烷化合物中的至少一種,和使用該顏料墨形成的基準(zhǔn)評(píng)價(jià)圖像的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.40或更低
式(1)
其中由式(1)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-30,000的重均分子量;在式(1)中,R1是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,R2是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,m是1-250,n是1-100,a是1-100,和b是0-100;
式(2)
其中由式(2)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量;在式(2)中,R3各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R4各自獨(dú)立地是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,p是1-450,c是1-250,d是0-100;和
式(3)
其中由式(3)表示的改性的硅氧烷化合物具有8,000-小于50,000的重均分子量和1-小于7的HLB;在式(3)中,R5各自獨(dú)立地是氫原子或含1-20個(gè)碳原子的烷基,R6是含1-20個(gè)碳原子的亞烷基,q是1-100,r是1-100,e是1-100,f是0-100。
全文摘要
提供顏料墨,該顏料墨具有良好的墨可靠性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性并且能夠以如下水平實(shí)現(xiàn)圖像的優(yōu)異的耐擦傷性,即甚至當(dāng)用指甲在施加強(qiáng)到以至在記錄介質(zhì)的非記錄區(qū)域擦傷它的壓力下刮擦圖像時(shí)也幾乎不會(huì)刮掉色料。該顏料墨包含顏料、具有特定結(jié)構(gòu)的改性的硅氧烷化合物、和規(guī)定了酸值和氫鍵項(xiàng)(δh)的聚合物。
文檔編號(hào)C09D11/10GK101240132SQ200810074220
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者齋藤貴史, 城田勝浩, 袴田慎一, 辻村政史, 迎文彥, 鈴木克彥 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社