噴墨用水性墨組合物的製作方法

2023-06-01 08:55:46

專利名稱：：噴墨用水性墨組合物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種提供給進行記錄的印表機的墨組合物，尤其涉及一種水性墨組合物。
背景技術：
：噴墨記錄是通過各種操作原理使墨的微小液滴飛行並附著在紙等記錄材料上，進行圖像或文字等的記錄，並且能夠以低噪音進行高速列印的記錄方法。作為噴墨記錄中所用的噴墨印表機，已知有噴墨頭在與記錄材料傳送方向交叉的方向上移動並掃描的串行噴頭(serialhead)方式、以及噴墨頭固定設置在與記錄材料傳送方向交叉的方向上的行式噴頭(linehead)方式。前一種串行噴頭方式的噴墨印表機一邊傳送記錄材料，一邊使噴墨頭在與記錄材料傳送方向垂直的方向上移動，進行圖像的形成，其容易維護，但由於噴墨頭被來回驅動，因此難以應對高速列印。另一方面，後一種行式噴頭方式的噴墨印表機是使用在與記錄材料傳送方向垂直方向上並列設置了噴墨頭的固定式記錄頭，並且僅通過將記錄材料輸送到傳送方向上的副掃描來進行記錄的方式，連續地進行從噴墨頭噴出墨而一次性記錄l行份兒的同時傳送規定量的紙，在記錄材料整體上記錄圖像的方法，因此，其適應高速列印，但另一方面，由於其噴墨頭固定，因此存在有難以維護的問題。在這種噴墨記錄方式中，在使用以水作為主要溶劑的水系類型墨時，由於墨中的水分蒸發而導致噴嘴附近產生墨的增粘3和著色劑析出的現象，因此存在有墨噴出降低，特別是間歇噴出性能降低的問題。為了解決上述問題，從噴出墨的裝置方面出發，例如在專利文獻1和2中記載了如下的方法以不噴出墨的程度驅動壓電元件，並使彎液面(meniscus)振動，由此攪拌墨，抑制墨的增粘的方法。此外，在專利文獻3中記載了如下的方法在所謂串行方式的噴墨記錄裝置中，將噴頭移動到維護位置等時使墨滴噴出進行列印操作來應付墨噴出降低的方法。進一步，在專利文獻4中記載了如下裝置檢查墨的粘度變化，根據需要進行增粘的液狀材料的恢復處理，或者進行對應於其粘度的噴出驅動或印刷數據校正，由此應對噴出性能降低的裝置。但是，為了驅動專利文獻1和2中所記載的壓電元件，存在有需要消耗過量電力的問題。此外，如專利文獻3所述頻繁進行預備噴出時，存在有白白浪費墨的問題。此外，上述專利文獻1~4中所述的方法，可以適用於串行噴頭方式的噴墨印表機，但在行式噴頭方式的噴墨印表機中，存在有例如難以設置預備噴出機構等難以適用的問題。另一方面，為了抑制間歇噴出性能的降低，已知有對水系類型墨本身進行改良的墨，並且在專利文獻5中已經提出了添加了乙炔二醇的水系類型墨，此外，在專利文獻6中已經提出了添加了十甘油脂肪酸酯的水系類型墨。專利文獻l:曰本特開2002—283546號7>才艮專利文獻2:曰本特開2004—202708號/>寺艮專利文獻3:日本特開平8-118674號公報專利文獻4:曰本4爭開2004—299341號7>才艮專利文獻5:日本特開昭54-5871號7>才艮專利文獻6:日本特開平4-8777號公報
發明內容發明要解決的問題然而，上述專利文獻5和6所記載的水系類型墨，無法將間歇噴出性能的降低抑制在令人滿意的水平。特別是在維護困難的行式噴頭方式的噴墨印表機中，噴出性能優異的水系類型墨的要求高。本發明是鑑於上述情況而進行的，其目的在於提供間歇噴出性能優異的噴墨用水性墨組合物。用於解決問題的方法
技術領域：
：本發明的噴墨用水性墨組合物的特徵在於，含有多於O.l質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇(acetyleneglycol)。前述噴墨用水性墨組合物優選使用於行式噴頭方式的噴墨列印才幾。發明效果本發明的噴墨用水性墨組合物，由於含有多於0.1質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇，因此，即使在10分鐘以上的噴出停歇後，也可以噴出墨，可以改善間歇噴出性能。因此，可以謀求噴出的穩定化，可以抑制畫質降低。此外，由於可以減少裝置的維護，因此可以縮短印刷所消耗的時間，減少運轉成本，並進一步防止列印剛結束後的二次轉印汙染。特別是，本發明的噴墨用水'性墨組合物也可以在難以進行裝置維護的行式噴頭方式的噴墨印表機中使用，並且可謀求在以往的噴墨用水性墨組合物中無法實現的噴出穩定化。圖l是表示間歇噴出性能評價方法的簡要模式圖。圖2是表示二次轉印汙染評價方法的簡要模式圖。具體實施例方式本發明的噴墨用水性墨組合物的特徵在於，含有多於O.l質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇。作為脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯(以下，稱作規定的聚甘油脂肪酸酯)，可以列舉肉豆蔻酸六甘油酯、肉豆蔻酸十甘油酯等，並優選列舉Decaglyn1-M、Hexaglyn1-M(均為-、_y3—少；、力^乂社製造)等。另外，所謂脂肪酸部位的碳數為14,並不限於脂肪酸的直鏈部分的碳數為14的情況，也可以是包括側鏈部分的碳數在內為14。此外，聚甘油部位的聚合度為2~20，其可以單獨使用，或作為混合物使用。作為環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇(以下，稱作規定的乙炔二醇)，優選列舉Surfynol465(環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾)、Surfynol485(環氧乙烷加成摩爾數為30摩爾)(均為工7—7。口夕、、夕少社製造)等。規定的乙炔二醇希望以0.2質量％以上10質量％以下的比例含有，並優選以多於0.2質量％少於6質量％的比例含有。當本發明中所用的規定的聚甘油脂肪酸酯的添加量為O.l質量％以下時，無法期待間歇噴出性能的改善，此外，由於規定的聚甘油脂肪酸酯在室溫下為粘性液體，因此當其添加3.5質量％以上時，墨的粘度增加，噴出性反而變差。此外，當規定的乙炔二醇的添加量少於0.2質量％時，無法期待間歇噴出性能的改善，此外，對於記錄物的滲透性變差，當規定的乙炔二醇的添加量多於10質量％時，規定的聚甘油脂肪酸酯的起泡性、泡的穩定性變高，因此噴出穩定性、初始墨填充性變差。本發明的噴墨用水性墨組合物除上述規定的聚甘油脂肪酸酯和規定的乙炔二醇外，還可以含有通常噴墨用水性墨組合物中所含的水、顏料或染料、分散劑等構成要素。作為顏衝+,不限於無才幾顏料、有才幾顏料，其可以4吏用印刷
技術領域：
中通常^[吏用的顏料。具體來說，沒有特別限定，可以使用例如炭黑、鎘紅、鉬紅、鉻黃、鎘黃、鈥黃、氧化鉻、維利迪安顏料、鈷綠、群藍、普魯士藍、鈷藍、偶氮系顏料、酞菁系顏料、喹吖啶酮系顏料、異吲哚啉酮系顏料、二噁。秦系顏料、士林系顏料、二萘嵌苯系顏料、碌u靛系顏並牛、奮酞酮系顏料、金屬絡合物顏料等以往公知的顏料。作為分散劑，可以列舉例如高級脂肪酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基酯硫酸鹽、烷基磺酸鹽、磺基琥珀酸鹽、萘基磺酸鹽、烷基磷酸鹽、聚氧亞烷基烷基醚磷酸鹽、聚氧亞烷基烷基苯基醚、聚氧亞乙基聚氧亞丙基二醇、甘油酯、山梨醇酯、聚氧亞乙基脂肪酸醯胺、氧化胺等活性劑，或者由選自苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘書於生物、丙烯酸、丙烯酸書f生物、馬來酸、馬來酸衍生物、衣康酸、衣康酸書f生物、富馬酸、富馬酸4汙生物中的2種以上單體所形成的嵌段共聚物、無規共聚物及其鹽。作為染料，優選水溶性染料，並且可以列舉偶氮染料、次甲基染料、偶氮次甲基染料、咕噸染料、醌染料、酞菁染料、三苯基甲烷染料、二苯基曱烷染料等。這些顏料或染料，可以單獨使用，也可以適當組合使用，並且希望為相對於墨整體在0.01~20質量％的範圍內含有。作為優選使用的水溶性溶劑的例子，可以列舉醇類(例如，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、仲丁醇、7權丁醇、戊醇、己醇、環己醇、千醇等)、多元醇類(例如，乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、己二醇、戊二醇、甘油、己三醇、硫二甘醇等)、多元醇醚類(例如，乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單曱醚、丙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、三乙二醇單曱醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單丁醚、乙二醇單苯醚、丙二醇單苯醚等)、胺類(例如，乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-曱基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、嗎啉、N-乙基嗎啉、乙二胺、二乙二胺、三乙四胺、四乙五胺、聚亞乙基亞胺、五甲基二乙三胺、四曱基丙二胺等)、醯胺類(例如，甲醯胺、N，N-二甲基曱醯胺、N，N-二曱基乙醯胺等)、雜環類(例如，2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、環己基吡咯烷酮、2-噁唑烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮等)、亞碸類(例如，二甲基亞碸等)、碸類(例如，環丁碸等)、尿素、乙腈、丙酮等。在本發明的墨中，除上述說明外，還可以根據需要，為了提高噴射穩定性、列印頭或墨盒適應性、保存穩定性、圖像保存性、以及其它各種性能，而適當選用公知的各種添加劑，例如粘度調節劑、比電阻調節劑、皮膜形成劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防退色劑、防鏽劑等。以下，通過實施例更詳細地說明本發明的噴墨用水性墨組合物。實施例(實施例1~比4交例12)分別依次將表1和表2中所示的聚甘油脂肪酸酯、乙炔二醇、顏料、水溶性溶劑、精製水混合，然後用孔徑(poresizes)為0.8pm的過濾器進行過濾，製作墨。另外，表1和表2中所示的數值是"質量份"，表中的PG表示聚甘油部位的聚合度，C表示脂肪酸碳數，EO表示環氧乙烷加成摩爾數。另外，使用的聚甘油脂肪酸酯由下述方法純化得到。作為例子，舉例為肉豆蔻酸十甘油酯的純化方法。將30g肉豆蔻酸十甘油酯(-7:7—少；、力A乂社製造，Decaglyn1_M)溶解於100g異丁醇中，加熱至80。C。接著，將其裝入分液漏鬥中，用100ml飽和食鹽水進行洗滌。除去水層，再用100ml飽和食鹽水進行洗滌。除去水層，並使用蒸發器從異丁醇溶液中除去溶劑，得到21g聚甘油脂肪酸酯。對於其它的聚甘油脂肪酸酯也用同樣的方法純化。對於實施例l~ll和比較例l~12中的各種墨，如下進行間歇噴出性能和二次轉印汙染的評價。(間歇噴出性能評價)評價是在溫度為23°C、溼度為50%的恆溫恆溼環境下進行。裝置使用TOSHIBATECCORPORATION製造的噴墨印表機噴頭CBl和紙張傳送速度為0.41m/s的傳送臺。如圖l所示，噴墨在列印時噴嘴和紙張的間隔固定為lmm。所用紙張4吏用理想科學工業抹式會社製造的RISOHC亞光紙IJA4尺寸。將規定的墨填充至噴頭中，以驅動頻率為4.8kHz,每l個點的噴出體積量為42pL,列印10cm的滿版圖像，然後，停歇噴出動作，放置規定時間(5分鐘和10分鐘)後，再以驅動頻率為4.8kHz,每l個點的噴出體積量為6pL，以30點間隔列印50條行圖像。目視觀察列印的行，數出產生噴出不良的行數。間歇噴出性能中，在停歇時間為5分鐘後和10分鐘後的列印中，將沒有噴出不良並且從第l行就正常噴出的情況記為◎，將噴出不良僅在第l行中產生的情況記為o,將噴出不良在第2~3行中連續產生的情況記為A，將噴出不良產生4行以上的情況記為x。(二次轉印汙染評價)評價是在溫度為23°C、溼度為50%的恆溫恆溼環境下進行。裝置使用紙張傳送速度為0.41m/s、加緊壓力(nippressure)為5kPa的NBR橡膠製的傳送輥，紙張使用理想科學工業抹式會社製造的理想用紙薄口(產品名)A4尺寸。如圖2所示，在紙張上部，以驅動頻率為4.8kHz,每l個點的噴出體積量為42pL，列印10cm的滿X反圖,並在列印後3秒鐘後#:該紙張通過傳送輥，通過後，目視評價白紙部分的汙染，將沒有二次轉印汙染的情況記為o,將產生二次轉印汙染的情況記為x。結果示於表1和2。tableseeoriginaldocumentpage11tableseeoriginaldocumentpage12(評價結果)在停歇規定時間列印操作後，再次進行列印操作時，在列印初始的幾行到十幾行產生噴出不良(不噴出，濃度降低，或噴落位置混亂)，但本發明的將規定的聚甘油脂肪酸酯和規定的乙炔二醇組合起來的噴墨用水性墨組合物(實施例l~12)幾乎未產生噴出不良，並且它與僅含有規定的聚甘油脂肪酸酯的噴墨用水性墨組合物(比較例1~3)、僅含有規定的乙炔二醇的噴墨用水性墨組合物(比較例4)、或含有其它聚甘油脂肪酸酯的噴墨用水性墨組合物(比較例5)相比，確認其顯著改善間歇噴出性能的效果高。此外，在將規定的聚甘油脂肪酸酯和其它乙炔二醇組合的噴墨用水性墨組合物(比較例6)、將其它聚甘油脂肪酸酯和規定的乙炔二醇組合的噴墨用水性墨組合物(比較例7~10)中，雖然未看到二次轉印的汙染，但存在有間歇噴出性能比上述僅含有規定的聚甘油脂肪酸酯的噴墨用水性墨組合物(比較例l~3)或僅含有規定的乙炔二醇的噴墨用水性墨組合物(比較例4)降低的傾向，可知通過使本發明規定的聚甘油脂肪酸酯和規定的乙炔二醇組合，方能改善間歇噴出性能。進一步，即使是將規定的聚甘油脂肪酸酯和規定的乙炔二醇組合起來的噴墨用水性墨組合物，當規定的聚甘油脂肪酸酯的含量為0.1質量％以下時(比較例ll),或含有3.5質量％以上時(比較例12),間歇噴出性能的改善不充分。如上所述，由於本發明的噴墨用水性墨組合物含有多於O.l質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇，因此即使在10分鐘以上的噴出停歇後，也可以噴出，可以改善間歇噴出性能。此外，也可以防止印刷剛結束後的二次轉印汙染。權利要求1.一種噴墨用水性墨組合物，其特徵在於，含有多於0.1質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇。2.根據權利要求1所述的噴墨用水性墨組合物，其特徵在於，前述噴墨用水性墨組合物被使用於行式噴頭方式的噴墨印表機。全文摘要本發明提供一種間歇噴出性能優異的噴墨用水性墨組合物。在該噴墨用水性墨組合物中，含有多於0.1質量％不到3.5質量％的、脂肪酸部位的碳數為14的聚甘油脂肪酸酯；以及0.2質量％以上10質量％以下的、環氧乙烷加成摩爾數為10摩爾以上的乙炔二醇。文檔編號C09D11/00GK101473001SQ20078002344公開日2009年7月1日申請日期2007年6月15日優先權日2006年6月22日發明者山本弘樹,齋藤貴史申請人:理想科學工業株式會社