液体收容容器转让专利

申请号 : CN201510351184.0

文献号 : CN105196707B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 寺本龙亮水谷忠弘大屋瞬伊藤彰雄岛村秀男

申请人 : 精工爱普生株式会社

摘要 :

本发明提供一种液体收容容器,其是颜料难以沉降的液体收容容器。在收容有纤维部件与液体的液体收容容器中,所述纤维部件的纤维率在5%以上30%以下,所述纤维部件的纤维直径在10μm以上50μm以下,所述液体所包含的颜料的体积平均粒径(D50)为50nm<D50<150nm,并且最大粒径在200nm以下。

权利要求 :

1.一种液体收容容器,其特征在于,其是收容有纤维部件与液体的液体收容容器,所述纤维部件的纤维率在5%以上30%以下,所述纤维部件的纤维直径在10μm以上50μm以下,所述液体中含有的颜料的体积平均粒径D50为50nm<D50<150nm,并且最大粒径在

200nm以下。

2.根据权利要求1所述的液体收容容器,其特征在于,所述颜料的所述体积平均粒径D50为60nm<D50<80nm。

3.根据权利要求1或2所述的液体收容容器,其特征在于,所述颜料由自分散型颜料、被分散树脂包覆的树脂包覆型颜料、以及水不溶性聚合物包覆型颜料中的任一种构成。

4.根据权利要求1或2所述的液体收容容器,其特征在于,作为所述液体,包含从丙三醇、吡咯烷酮系、乙二醇系中选择的1种或2种以上的有机溶剂。

5.根据权利要求3所述的液体收容容器,其特征在于,作为所述液体,包含从丙三醇、吡咯烷酮系、乙二醇系中选择的1种或2种以上的有机溶剂。

说明书 :

液体收容容器

技术领域

[0001] 本发明涉及液体收容容器。

背景技术

[0002] 以往,例如,公知有将由芯材与鞘材构成的双重构造的纤维材料的集合体的交点部分的鞘材融合从而构成的纤维吸收体(例如,参照专利文献1)。另外,例如,公知有一种油墨,其包含通过格里芬法求出的HLB值在11以上18以下的表面活性剂、以及碳数在8以上12
以下的一元醇(例如,参照专利文献2)。
[0003] 专利文献1:日本特开2009-279872号公报
[0004] 专利文献2:日本特开2010-37460号公报
[0005] 然而,在不是适当的结构的纤维材料与适当的结构的油墨的组合的情况下,例如,在含有纤维材料、与包含颜料的颜料油墨的液体收容容器中,存在颜料沉降而导致图像品质降低这一课题。

发明内容

[0006] 本发明是为了解决上述课题的至少一部分而提出的,其能够作为以下的形态或者应用例来实现。
[0007] 应用例1
[0008] 本应用例所涉及的液体收容容器的特征在于,是收容有纤维部件与液体的液体收容容器,上述纤维部件的纤维率在5%以上30%以下,上述纤维部件的纤维直径在10μm以上
50μm以下,上述液体所包含的颜料的体积平均粒径(D50)为50nm<D50<150nm,并且最大粒径在200nm以下。
[0009] 根据该结构,针对收容于液体收容容器的纤维部件与液体,规定纤维部件的适当的纤维率与纤维直径,另外,规定液体的颜料的适当的最大粒径,因此抑制颜料的沉降。由此,在使用液体收容容器来形成图像时,能够减少图像不均,从而提高图像品质。这里,纤维率是指纤维在纤维成型体的单位体积中所占的比例。也能够应用作为大多使用的用语的空
隙率而表示为纤维率=(100%-空隙率)。
[0010] 另外,根据该结构,适当地规定颜料的粒径的差别,从而能够容易地抑制颜料的沉降。
[0011] 应用例2
[0012] 在上述应用例所涉及的液体收容容器中,其特征在于,上述颜料的上述体积平均粒径(D50)为60nm<D50<80nm。
[0013] 根据该结构,颜料的粒径的差别变小,从而能够进一步抑制颜料的沉降。
[0014] 应用例3
[0015] 在上述应用例所涉及的液体收容容器中,其特征在于,上述颜料由自分散型颜料、被分散树脂包覆的树脂包覆型颜料、水不溶性聚合物包覆型颜料中的任一种构成。
[0016] 根据该结构,使得针对普通纸的印刷适性特别好,因此得到抑制了起皱的图像。
[0017] 应用例4
[0018] 在上述应用例所涉及的液体收容容器中,其特征在于,作为上述液体,包含从丙三醇、吡咯烷酮系、乙二醇系中选择的至少1种以上的有机溶剂。
[0019] 根据该结构,能够抑制液体收容容器内部的颜料的沉降,并且也能够使印刷时的排出稳定性良好。

附图说明

[0020] 图1是表示液体喷射系统的结构的外观图。
[0021] 图2是表示液体喷射系统的内部结构的概略图。
[0022] 图3是表示盒(液体收容容器)的结构的外观图。
[0023] 图4是表示盒(液体收容容器)的结构的剖视图。
[0024] 图5是表示盒(液体收容容器)的结构的分解图。

具体实施方式

[0025] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的各图中,为了使各部件等成为能够识别的程度的大小,使各部件等的尺寸与实际不同地示出。
[0026] 首先,对液体喷射系统1的结构进行说明。图1是表示液体喷射系统1的结构的外观图,图2是表示液体喷射系统1的内部结构的概略图。在图1以及图2中,描绘出了相互正交的XYZ轴。上述X轴是沿着后述滑架8的往复动作方向的轴,并且是沿着伴随滑架8的往复移动
的印字时的主扫描方向的轴。Y轴是沿着水平地载置于桌子等的液体喷射系统1的前后方向
的轴,并且是沿着伴随滑架8的往复移动的印字时的副扫描方向的轴。Z轴是沿着水平地载
置于桌子等的液体喷射系统1的上下方向的轴。对于图2之后示出的各图,也根据需要来标
注XYZ轴。图1以及图2的XYZ轴与其他的图的XYZ轴也对应。液体喷射系统1具备作为液体喷
射装置的打印机10、以及作为液体收容容器的盒。本实施方式的盒是收容作为液体的油墨
的容器。此外,在本实施方式中,具备第一盒4与第二盒5这两种盒。如图2所示,在本实施方式的液体喷射系统1中,在打印机10的盒安装部7能够拆装地安装有盒4、5,该盒安装部7安装于具备实现油墨排出的排出头8s的滑架8,并通常与滑架8成为一体。以下,将盒4适当地称为“第一盒4”,将盒5适当地称为“第二盒5”。另外,本实施方式的液体喷射系统1例如是便携性优良的小型的移动用的液体喷射系统。
[0027] 本实施方式的第一盒4收容单色油墨、例如黑色油墨。另外,本实施方式的第二盒5是收容多种颜色的油墨的容器,在本实施方式中,其在内部划分形成有3个液体收容部。由此,本实施方式的第二盒5收容黄色、品红色、以及青色这三种颜色的油墨。
[0028] 这里,安装于盒安装部7的盒的数量、种类并不限定于本实施方式。例如,也可以与黑色、青色、品红色、以及黄色的各色油墨对应地准备4个第一盒4,并将上述4个第一盒4安装于盒安装部7。另外,也可以将收容其他颜色(例如,淡品红色、淡青色)油墨的盒安装于盒安装部7。这样,在与各色油墨对应地安装第一盒4的情况下,省略第二盒5的安装即可。
[0029] 打印机10是喷墨打印机。如图1所示,打印机10具备壳体14、用纸供给部盖16、记录部保护盖18、排出部盖20、以及操作部22。另外,如图2所示,打印机10具备装置主体12。
[0030] 如图1所示,壳体14覆盖装置主体12的周围,并构成打印机10的外观。另外,在打印机10的上表面设置有用纸供给部盖16。用纸供给部盖16能够转动地安装于壳体14的上表面。用纸供给部盖16相对于壳体14能够取得打开的状态(图1)以及关闭的状态(未图示)。用纸供给部盖16在相对于壳体14处于关闭的状态的情况下,与壳体14的上表面一起构成打印
机10的上表面。
[0031] 用纸供给部盖16在相对于壳体14处于打开的状态的情况下,成为向打印机10的背面侧(-Y方向侧)倾斜的状态。在该状态下,用纸供给部盖16的背面作为用纸的载置面16a而发挥功能。在该用纸供给部盖16相对于壳体14处于打开的状态的情况下,装置主体12的后
述用纸供给部24的用纸开口部26成为相对于打印机10的上方打开的状态。因此,用纸供给
部24能够将载置于载置面16a的用纸输送至输送路径。输送路径是进行印刷时的用纸的移
动路径。在用纸开口部26设置有一对用纸引导件28。一对用纸引导件28构成为,能够调节打印机10的宽度方向(X轴方向)上的间隔。一对用纸引导件28束缚用纸的宽度方向上的两端,从而规定宽度方向上的用纸的位置。
[0032] 另外,在用纸供给部盖16相对于壳体14处于打开的状态的情况下,记录部保护盖18以及操作部22成为在打印机10的上表面露出的状态。记录部保护盖18相对于壳体14能够
取得打开的状态(未图示)以及关闭的状态(图1)。在记录部保护盖18相对于壳体14处于打
开的状态的情况下,用户能够访问设置于装置主体12的记录部6。
[0033] 操作部22除了具备用于操作打印机10的电源按钮30之外,还具备报告灯31、显示模块32、印刷设定按钮等。在用纸供给部盖16相对于壳体14处于打开的状态的情况下,用户能够对操作部22进行访问,从而能够进行打印机10的操作。报告灯31接受控制部60的控制
而闪烁点亮,从而例如进行盒4的油墨填充报告等。显示模块32是液晶显示装置,其接受控制部60的控制而显示各种信息、例如为了形成盒4的油墨填充时期而对印字施加限制的指
示、暂时停止印字的指示等,除此之外还显示油墨填充开关、盒更换开关等。
[0034] 并且,在壳体14的前表面设置有排出部盖20。排出部盖20能够转动地安装于壳体14的前表面。排出部盖20相对于壳体14能够取得打开的状态(图1)以及关闭的状态(未图
示)。在排出部盖20相对于壳体14处于打开的状态的情况下,排出部盖20从装置主体12的排出部9将执行记录的用纸向打印机10的前方排出。
[0035] 如图2所示,装置主体12具备用纸供给部24、记录部6、排出部9、以及控制部60。
[0036] 控制部60与用纸供给部24、记录部6以及排出部9电连接,并根据从操作部22输入的指示来控制各部的动作。另外,控制部60控制经由滑架驱动马达(未图示)的滑架8的移动(X轴方向移动:主扫描驱动)以及经由辊驱动马达(未图示)的输送辊轴(未图示)的旋转(副
扫描驱动)。滑架8在其底面装入而具备盒安装部7。另外,控制部60在盒4、5所具备的电路基板之间进行信号的交换。
[0037] 装置主体12具备滑架导轨62,从而能够使滑架8沿着该滑架导轨62移动。滑架导轨62沿X轴方向即装置主体的宽度方向延伸,并装入设置于滑架8的底面侧的轴承部409(参照
图3),从而支承滑架8。
[0038] 安装了盒安装部7的滑架8构成为,能够借助由滑架驱动马达、滑架导轨62构成的滑架输送机构向装置主体12的宽度方向(X轴方向、输送方向)进行输送。通过向装置主体12的宽度方向输送滑架8,从而使得盒安装部7向装置主体12的宽度方向移动。即,盒4、5被打印机10向输送方向(X轴方向)输送。如本实施方式那样,在设置于使排出头8s移动的滑架8
的盒安装部7安装盒4、5的打印机10的类型也被称为“上架型”。此外,也可以在与滑架8不同的部位构成不动的盒安装部7,并将来自安装于盒安装部7的盒4、5的油墨经由挠性管而向
滑架8的排出头供给。这样的打印机的类型也被称为“离架型”。此时的盒4、5并不限定于能够拆装的盒,也可以是被固定的墨盒。该墨盒也可以存在有能够从外部注入油墨的油墨注
入口。
[0039] 在液体喷射系统1的使用状态下,将沿着使滑架8往复移动的主扫描方向(左右方向)的轴设为X轴,将沿着输送用纸的副扫描方向(前后方向)的轴设为Y轴,将沿着垂直方向(上下方向)的轴设为Z轴。另外,垂直上方向为+Z轴方向,垂直下方向为-Z轴方向。此外,液体喷射系统1的使用状态是指设置于水平的面的液体喷射系统1的状态,在本实施方式中,
水平的面是与X轴以及Y轴平行的面(XY平面)。
[0040] 如图2所示,滑架8沿由滑架导轨62形成的X轴方向的直线状的输送路径移动,该输送路径的+X轴端侧的第一停止位置Pi形成为滑架原点位置。装置主体12在该第一停止位置
Pi具备盒盖29,该盒盖29覆盖已经安装在停止于第一停止位置Pi的滑架8的盒4、5。由此,盒
4、5在该第一停止位置Pi无法从滑架8、详细而言从盒安装部7取下。在本实施方式中,在使滑架8停止于该第一停止位置Pi的状态下,能够执行油墨填充。另外,滑架8在与滑架原点位置亦即第一停止位置Pi不同的位置,且在盒未被盒盖29覆盖的规定的停止位置、即图2中的第二停止位置Pr,接受控制部60的控制而停止,并且在该第二停止位置Pr能够进行盒4、5的更换。
[0041] 图3是表示盒的结构的外观图。详细而言,是表示盒4、5搭载于滑架8的状态的立体图。另外,图4是沿着图3中的6-6线的概略剖视图。由于盒安装部7安装于滑架8的底部,所以在图3中未被图示。
[0042] 如图3所示,盒4、5这两盒分别在盖401、501的上表面具备贯通盖的贯通孔402a、402b、502a、502b、在贯通孔402a、402b之间及贯通孔502a、502b之间蜿蜒而延伸的空气槽
403、503、以及注入孔402c、502c。注入孔402c用于盒4的最初的油墨注入。另外,盒5如已叙述的那样收容黄色、品红色、青色这三种颜色的油墨,因此与每种颜色对应地设置有贯通孔
502a、502b,并与每种颜色对应地具备在贯通孔502a、502b之间蜿蜒并延伸的空气槽503。每种颜色的注入孔502c均用于最初的油墨注入。而且,盒4、5这两盒使密封部件404、504与盖
401、501的上表面接合,从而包覆上述贯通孔、注入孔以及空气槽的开口。
[0043] 如图4所示,已经接合有密封部件的盒4经由装入滑架8的底部的盒安装部7而安装于滑架8,并且在该安装状态下,沿滑架8的输送方向(X轴方向)并排配置。在该安装状态下,作为盒4所具备的拆装机构部的卡合部405与滑架8的盒卡合臂801卡合。该盒卡合臂801分
别针对盒4与盒5而配设。用户通过对盒卡合臂801施加外力,从而使各卡合臂进行转动位移来解除与每个盒的卡合部405的卡合。通过解除滑架8与盒4的卡合,从而用户能够将盒4从
滑架8取下。此外,这种盒的取下与再安装是在滑架8停止于图2所示的第二停止位置Pr时进行的。换言之,在利用控制部60使滑架8停止于该第二停止位置Pr时,允许图1所示的记录部保护盖18的打开动作,在该盖的打开动作后,由用户进行盒的取下与再安装。此外,对于盒5与滑架8的卡合结构而言,也具备与盒4相同的结构,从而构成为能够将盒5从滑架8取下。
[0044] 滑架8具备盒安装部7,在该盒安装部7具备黑色油墨用的液体导入部、黄色油墨用的液体导入部、品红色油墨用的液体导入部、以及青色油墨用的液体导入部。
[0045] 上述各油墨用的液体导入部与安装于盒安装部7的盒4、5的液体收容部对应地配设,其大小虽然不同,但具备相同的结构。若以与盒4对应的液体导入部为例进行说明,则该液体导入部具备液体导入基部703、金属网703s、以及弹性部件705。金属网703s是由不锈钢等具备耐腐蚀性的金属形成的多孔质体,其装入液体导入基部703的上端,并与盒4的供给
孔侧液体保持部件406面接触(参照图4)。而且,保持于供给孔侧液体保持部件406的油墨通过金属网703s而被送入滑架8在其底面所具备的排出头8s。
[0046] 如图4所示,盒4在+Y轴方向的一端侧具备电路基板410,将该电路基板410固定并保持于倾斜的基板载置部411。而且,盒4所具备的电路基板410具有端子412。在盒4针对滑架8的安装状态下,端子412的接触部与滑架8中的电极集合体810的电极电接触。另外,盒4在图中的X轴方向上具备基板载置部411的端部作为卡合部405,该卡合部405在盒4针对滑
架8的安装状态下,与滑架8中的盒卡合臂801卡合。
[0047] 另外,如图4所示,盒4具有:有吸收并保持液体的功能的供给孔侧液体保持部件406以及液体保持部件460。供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460接触。盒安装部7使在其底面所具备的液体导入部的液体导入基部703的环状前端安装的金属网703s与供给
孔侧液体保持部件406面接触。供给孔侧液体保持部件406比液体导入基部703更向上方抬
起,并挤压液体保持部件460。由此,已经收容于液体保持部件460的液体、即黑色油墨经由供给孔侧液体保持部件406、液体导入部中的液体导入基部703的金属网703s以及吸引孔
704,而向滑架8的排出头8s供给。即,滑架8的液体导入部从盒4接受液体(黑色油墨)的导
入,从而滑架8将导入至液体导入部的液体(黑色油墨)从排出头8s喷出。此外,盒5也与盒4相同地具备电路基板等,并如已叙述的那样安装于滑架8。
[0048] 盒4具备被供给孔侧液体保持部件406覆盖的油墨供给孔407。而且,滑架8在液体导入部所具备的弹性部件705与油墨供给孔407的周围的周缘凹陷部抵接,从而以防止来自
油墨供给孔407的油墨泄漏的方式进行密封。
[0049] 接下来,对盒4的详细的结构进行说明。图5是表示盒4的结构的分解图。如图所示,盒4具备壳体420、盖401、以及电路基板410。盖401固定于壳体420,并覆盖壳体420所具有的凹部421(参照图4)。除此之外,盒4具备供给孔侧液体保持部件406、液体保持部件460、盖背面密封部件436、以及密封部件404。壳体420与盖401是聚乙烯、聚丙烯等合成树脂的成型品,其通过射出成型等适当的成型方法来形成。
[0050] 壳体420具有底壁422、第一端壁423、第二端壁424、第一侧壁425、以及第二侧壁426。在第一侧壁425与第二侧壁426中,利用肋428对外壁进行加强。底壁422形成为壳体420的底面,在其中央具备油墨供给孔407。该底壁422与盖401对置。第一端壁423从底壁422立起并与盖401的盖部430交叉。第二端壁424从底壁422立起并与盖401的盖部430交叉,并且
与第一端壁423对置。第一侧壁425在第一端壁423的一方的端部(图5中的-X方向端部)与第
二端壁424的一方的端部(图5中的-X方向端部)之间从底壁422立起,并与盖401的盖部430
交叉。第二侧壁426在第一端壁423的另一方的端部(图5中的+X方向端部)与第二端壁424的
另一方的端部(图5中的+X方向端部)之间从底壁422立起,并与盖401的盖部430交叉,并且
与第一侧壁425对置。
[0051] 这种壁面结构也能够如下地进行表示。壳体420具有:与盖401对置的底壁422;与盖401和底壁422交叉的第一端壁423;与盖401和底壁422交叉并与第一端壁423对置的第二
端壁424;与盖401、底壁422、第一端壁423、及第二端壁424交叉的第一侧壁425;以及与盖
401、底壁422、第一端壁423、及第二端壁424交叉并与第一侧壁425对置的第二侧壁426。
[0052] 电路基板410在基板表面具备多个端子412,并位于壳体420的第一端壁423。在该第一端壁423形成有基板载置部411(参照图4)。该基板载置部411相对于第一端壁423倾斜。
而且,电路基板410将其背面固定于基板载置部411并相对于第一端壁423倾斜。在电路基板
410中,对于端子412而言,若盒4如已叙述的那样安装于滑架8,则如图4所示,端子412与滑架8这一侧的电极集合体810的各电极电连接。
[0053] 基板载置部411在第一端壁423的外壁面侧具备开口413(参照图4)。该开口413沿着第一端壁423的外壁面从第一端壁423的上端侧到下端侧沿Z轴方向延伸,并在第一端壁
423的上下端侧开口。另一方面,若将盖401固定于壳体420,则利用盖401所具备的外侧延伸部431,在第一端壁423的上端侧将开口413封闭。为了进行电路基板410针对基板载置部411的固定,使用从基板载置部411突出的凸部414。而且,在该凸部414从电路基板410延伸的状态下,对凸部414进行热铆接。由此,将电路基板410固定于基板载置部411。
[0054] 盖401具备盖部430、以及外侧延伸部431。盖部430形成为平板状,并覆盖壳体420的凹部421。外侧延伸部431是在具有端子412的电路基板410所存在的第一端壁423这一侧
从盖部430向外侧延伸的部分,其具有屈曲延伸部432、以及倾斜延伸部433。屈曲延伸部432沿着从盖401朝向壳体420的第一方向(图5中的-Z方向),以从盖部430呈几乎90度地屈曲并
突出的方式延伸。与该屈曲延伸部432连续的倾斜延伸部433在来自从盖401朝向壳体420的
第一方向(图5中的-Z方向)的盖401的俯视观察时,延伸至与电路基板410的端子412重叠的
位置。而且,若盖401固定于壳体420,则该外侧延伸部431与开口413重叠,并在第一端壁423的上端侧将该开口413封闭。另外,若盖401固定于壳体420,则外侧延伸部431使倾斜延伸部
433与基板载置部411的开口413卡合。除此之外,外侧延伸部431使倾斜延伸部433在从第二端壁424朝向第一端壁423的第二方向(图4以及图5中的+Y方向)上,比电路基板410的至少
下层侧的端子412更向外侧突出。此外,也可以使倾斜延伸部433从图示的状态更长地延伸,从而比电路基板410的所有端子412更向外侧突出。
[0055] 盖401除了具备已叙述的贯通孔402a、402b、注入孔402c、以及空气槽403外,还具备大气连通孔434、以及多个密封部件支承座437。密封部件支承座437在与贯通孔402a、402b的周壁、空气槽403的周壁相同的高度上从盖401的上表面突出,并成为密封部件404的接合支承座。
[0056] 大气连通孔434形成于沿Y轴方向延伸有盖部430的一部分的盖部外缘,并在该盖部外缘贯通盖401。而且,该大气连通孔434在盖401的背面侧通过未图示的空气槽而与贯通孔402b连起来。该空气槽、大气连通孔434的盖背面侧开口以及贯通孔402b的盖背面侧开口被盖背面密封部件436密封。由此,利用大气连通孔434,能够将由盖401封闭的壳体420的凹部421经由贯通孔402a、空气槽403、以及贯通孔402b而向大气敞开。以与液体保持部件460建立关联的方式对上述大气敞开进行说明。
[0057] 液体保持部件460形成为使第一保持部件461被其左右的第二保持部件462a、462b夹持的一体件,并与供给孔侧液体保持部件406一起收纳于壳体420的凹部421。壳体420的
底壁422在油墨供给孔407的周围具备阶梯状的半圆状突起427,在该半圆状突起427的阶梯
部载置有供给孔侧液体保持部件406(参照图4以及图5)。由此,油墨供给孔407被供给孔侧
液体保持部件406覆盖。另外,底壁422在各边角部位的周边,具备在俯视观察时呈开放式弧状的弧状突起429。液体保持部件460被各边角的弧状突起429以及半圆状突起427的上表面
支承,从而收纳于壳体420。若如此地收纳液体保持部件460,则将已经接合了盖背面密封部件436、密封部件404的盖401熔敷固定于壳体420,从而得到图4等所示的盒4。
[0058] 供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460的第一保持部件461及其左右的第二保持部件462a、462b由形成为纤维状并成束的纤维部件(在后面对详细的结构进行叙述)
构成。供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460的用于保持液体的特性不同。供给孔
侧液体保持部件406的表示细孔的形成密度的细孔密度比液体保持部件460的第一保持部
件461及其左右的第二保持部件462a、462b中的任一个保持部件都大。第一保持部件461的
细孔密度比左右的第二保持部件462a、462b大。第一保持部件461的左右的第二保持部件
462a、462b形成为近似相等的细孔密度。
[0059] 根据上述细孔密度的大小关系,供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460的第一保持部件461及其左右的第二保持部件462a、462b的毛细管力具有下述的大小关系。
即,供给孔侧液体保持部件406的毛细管力比第一保持部件461的毛细管力大。第一保持部
件461的毛细管力比其左右的第二保持部件462a、462b的毛细管力大。另外,第二保持部件
462a、462b的毛细管力近似相等。
[0060] 由于供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460的第一保持部件461及其左右的第二保持部件462a、462b的毛细管力具有上述大小关系,从而已经收容于液体保持部件
460的油墨按照以下叙述的顺序流通。即,油墨从毛细管力较小的部件向毛细管力较大的部件流动。如图4所示,若已经收容于供给孔侧液体保持部件406的油墨经由液体导入部而被
吸引并被消耗,则已经收容于与供给孔侧液体保持部件406的上表面重叠的第一保持部件
461的油墨向供给孔侧液体保持部件406移动。这种油墨移动的驱动力主要是供给孔侧液体
保持部件406的毛细管力。而且,通过来自贯通孔402a、与其连接的空气槽403以及大气连通孔434的大气连通,使得上述油墨移动不发生阻碍。
[0061] 若由于已经收容于第一保持部件461的油墨向供给孔侧液体保持部件406移动而使得第一保持部件461的油墨被消耗,则已经收容于其左右的第二保持部件462a、462b的油墨向第一保持部件461移动。这种油墨移动的驱动力主要是第一保持部件461的毛细管力。
而且,通过来自贯通孔402a、与其连接的空气槽403以及大气连通孔434的大气连通,使得上述油墨移动不发生阻碍。
[0062] 如上述那样,在壳体420的凹部421收容特性不同的供给孔侧液体保持部件406、液体保持部件460的第一保持部件461以及其左右的第二保持部件462a、462b,并且按照与液
体导入基部703接近的顺序配置毛细管力较大的液体保持部件,从而能够高效地消耗收容
于液体保持部件460的油墨。即,能够减少液体保持部件460中的未使用油墨的余量。另外,对于盒4而言,通过朝向凹部421的供给孔侧液体保持部件406与液体保持部件460的上述收
纳,从而使油墨从液体保持部件460、详细而言从第一保持部件461经由供给孔侧液体保持
部件406而向滑架8的液体导入部移动,由此向该液体导入部导入油墨。
[0063] 此外,只要是供给孔侧液体保持部件406、液体保持部件460的第一保持部件461以及其左右的第二保持部件462a、462b的毛细管力随着远离液体导入基部703而变小的结构,上述各液体保持部件的细孔密度的大小关系就不限定于本实施方式。例如,即使在供给孔
侧液体保持部件406、液体保持部件460的第一保持部件461以及其左右的第二保持部件
462a、462b的细孔密度相等的情况下,也可以通过对各液体保持部件进行斥水处理、浸水处理而使之具有上述毛细管力的大小关系。
[0064] 另外,供给孔侧液体保持部件406、液体保持部件460的第一保持部件461以及其左右的第二保持部件462a、462b的细孔密度的大小关系也能够做如下规定。在与从盖401朝向底壁422的-Z轴方向(参照图5)正交的XY平面上对上述各液体保持部件的细孔进行剖面观
察的情况下,能够以各自的细孔的相当于XY平面剖面观察的平均直径的大小对上述各液体
保持部件的细孔密度进行规定。而且,若细孔密度较大,则相当于XY平面剖面观察的细孔平均直径较小。由此,供给孔侧液体保持部件406与第一保持部件461相比,细孔密度较大,因此该第一保持部件461的相当于XY平面剖面观察的细孔平均直径较小。同样地,第一保持部件461与其左右的第二保持部件462a、462b相比,细孔密度较大,因此第二保持部件462a、
462b的相当于XY平面剖面观察的细孔平均直径较小。
[0065] 接下来,对收容于盒4、5的液体保持部件460的结构进行说明。本实施方式所涉及的液体保持部件460由使纤维成束的纤维部件构成。构成该纤维部件的纤维由芯材与鞘材
的双重构造构成,并通过熔喷法来得到。该双重构造纤维的鞘成分是由丙烯系聚合物形成
的。作为丙烯系聚合物,一般使用聚丙烯。作为聚丙烯以外的丙烯系聚合物,也可以使用将几重量%的乙烯或者其他单体与丙烯共聚而成的物质。
[0066] 作为双重构造纤维的芯成分,使用具有比作为鞘成分的丙烯系聚合物的熔点低的熔点的热塑性聚合物。熔点差是能够根据期望来任意地决定的事项,但优选为5℃~60℃左右比较好。
[0067] 作为热塑性聚合物,一般使用聚乙烯。即,使用线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯等。作为聚乙烯以外的热塑性聚合物,能够使用使乙烯与丙烯共聚而成的乙烯-丙烯共聚合物、使丁烯-1与丙烯共聚而成的丁烯-1-丙烯共聚合物、使乙烯与乙酸乙烯
酯共聚而成的乙烯-乙酸乙烯酯共聚合物、共聚聚酯、共聚聚酰胺等。并且,也能够使用以聚丙烯为代表的丙烯系聚合物以及以聚乙烯为代表的乙烯系聚合物的混合物作为热塑性聚
合物。
[0068] 优选本发明所使用的双重构造纤维中的鞘成分与芯成分的复合比为鞘成分:芯成分=20~80:80~20(质量比)。若鞘成分超出该范围地变少,则产生难以完全围绕以及包覆芯成分的趋势。反之,若芯成分超出该范围地变少,则产生相对于纤维的芯成分的柔软性以及高耐久性降低的趋势。
[0069] 本发明所使用的纤维部件的纤维的剖面直径优选为10μm以上50μm以下,更优选为20μm以上40μm以下。若纤维的剖面直径超过50μm,则纤维的直径变粗,纤维本身的柔软性降低,而导致相对于盒4、5的柔软性、收纳性降低。另外,若纤维的剖面直径不足20μm,则存在液体组合物的吸收以及维持效率降低的趋势。
[0070] 本发明所使用的双重构造纤维的纤维率优选为5%以上30%以下,更优选为10%以上25%以下。这里,纤维率是指纤维在纤维成型体的单位体积中所占的比例。此外,也能够使用空隙率来表达为纤维率=(100%-空隙率)。而且,若处于该范围,则表示液体的供给效率优良。
[0071] 另外,在本发明中的物性等,通过以下方法测定。
[0072] (1)纤维部件的平均纤维直径(μm)
[0073] 使用数字显微镜(株式会社KEYENCE制的VHX-500),以倍率1000倍对100根构成液体收纳体的纤维部件的纤维进行了测定。测定是在调整了所述观测倍率之后使用VHX规格
分度尺OP-51483进行测定装置的校准,然后使用所述测定装置的计测功能进行。将测定纤
维的剖面直径所得的平均值作为纤维的纤维直径。
[0074] (2)单位面积重量(g/m2)
[0075] 制作10个纵向15mm×横向15mm的试料,分别测定各试料的重量,将所得的值的平均值换算为单位面积,将小数点以下第一位四舍五入。
[0076] (3)空隙率(%)
[0077] 针对通过(2)单位面积重量所制成的纤维部件的任意部位,以JIS1096为准,根据使用厚度测定器以10秒在0.7kPa下对厚度进行测定的结果、单位面积重量以及纤维部件所
使用的纤维原料的原料密度,将通过下述公式求得的数值的小数点以下第1位四舍五入,从而求出空隙率。
[0078] 空隙率(%)=〔1-(单位面积重量/厚度/纤维原料密度)〕×100
[0079] 另外,对于本发明的纤维成型体的制造方法而言,将呈长尺状地截断双重构造纤维的无纺布而成的多个缝片(slit pieces)以沿长边方向相互聚在一起的方式配置,并对
该配置的集合体进行加热成型从而形成板状的纤维成型体。通过将多个上述板状的纤维成
型体重叠在一起并加热加压,能够得到与盒4、5相适的纤维成型体。
[0080] 接下来,对作为收容于盒4、5的液体的油墨的组合物进行说明。
[0081] 首先,对黑色油墨的组合物进行说明。能够用于本发明的黑色油墨组合物的颜料是自分散型颜料。
[0082] 自分散型颜料是指没有分散剂的情况下就能够在水性介质中分散以及/或者溶解的颜料。这里,“没有分散剂的情况下就在水性介质中分散以及/或者溶解”是指即便不使用用于使颜料分散的分散剂,也能够利用其表面的亲水基,从而稳定地存在于水性介质中的
状态。
[0083] 对于含有上述自分散型颜料作为着色剂的油墨而言,无需为了使平常的颜料分散而含有前述那样的分散剂。因此,几乎不存在由分散剂引起的消泡性的降低而产生的发泡,从而容易调制排出稳定性优良的油墨。另外,抑制由分散剂引起的大幅度的粘度上升,因此容易进行能够更多地含有颜料、能够充分提高印字浓度等处理。
[0084] 本发明的黑色油墨组合物是在其颜料表面具有亲水基的自分散型颜料,优选该亲水基是从由-OM、-COOM、-CO-、-SO3M、-SO2M、-SO2NH2、-RSO2M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NHCOR、-NH3、以及-NR3(式中的M表示氢原子、碱金属、铵、或者有机铵,R表示可以具有碳原子数1~12的烷基或者取代基的萘基)构成的群中选择的一个以上的亲水基。
[0085] 另外,作为构成黑色油墨组合物的上述自分散型颜料的原料的颜料,例如,能够使用通过接触法、炉法、热法等公知的方法来制造的炭黑。作为本发明中优选的炭黑的具体例,举出:No.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B(以上为三菱化学(株)制);颜色黑FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、Printex35、U、V、140U、特黑6、5、4A、4、250(以上为德固赛公司制);Conductex SC、Raven1255、5750、5250、5000、3500、1255、700(以上为哥伦比亚碳素公司制);Regal400R、
330R、660R、Mogul L、Monarch 700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、Elftex12(卡博特公司制)等。上述炭黑也可以作为1种或者2种以上的混合物来使用。
[0086] 对于黑色油墨组合物的上述自分散型颜料而言,例如,通过对颜料施行物理的处理或者化学的处理,从而使上述亲水基与颜料的表面结合(接枝),由此制造黑色油墨组合
物的上述自分散型颜料。作为上述物理的处理,例如能够例示出真空等离子体处理等。另
外,作为上述化学的处理,例如能够例示出在水中通过氧化剂进行氧化的湿式氧化法等。
[0087] 在本发明中,从高显色这一点上考虑,优选为通过基于次卤酸以及/或者次卤酸盐的氧化处理、基于臭氧的氧化处理、或者基于过硫酸以及/或者过硫酸盐的氧化处理而被实施了表面处理的黑色自分散型颜料。另外,作为黑色油墨组合物的上述自分散型颜料,也能够利用出售品,作为优选的例子,举出Microjet CW1(东方化学工业株式会社制)等。
[0088] 黑色油墨组合物中的上述自分散型颜料优选为包含3重量%以上。在黑色油墨组合物中的颜料浓度处于3重量%以上的情况下,其记录物为高显色。
[0089] 另外,从颜料的沉降的减少等观点考虑,上述自分散型颜料构成为,由动态光散射法测定的颜料粒径分布的体积平均粒径(D50)为50nm<D50<150nm,并且颜料粒径分布的体积基准的最大粒径在200nm以下。颜料的粒径比较小,另外,粒径的差别变小而使得颜料的沉降减少。进一步而言,优选颜料的粒径为60nm<D50<80nm。并且,能够抑制颜料的沉降。
[0090] 这里,D50也被称为中值粒径。中值粒径是指在粉体的每个粒径的分布(累积分布)中,从某个粒径将粉体分成两部分时,大的一侧与小的一侧的累积频率为等量的直径。具体而言,通过微轨(Micro Track;激光衍射法)根据以体积基准测定粒径的情况下的累积分布求得。例如能够利用日机装UPA-EX来进行测定。
[0091] 本发明的黑色油墨组合物均优选为至少包含80~10质量%的水、水溶性有机溶剂、以及表面活性剂。
[0092] 通过将油墨组合物所包含的水的含量规定在上述范围内,从而使涂布纸中的纤维素所吸收的水分量比现有的油墨组合物少,其结果是,能够抑制被认为是起皱、卷曲的原因的纤维素的溶胀。因此,本实施方式的油墨组合物即使对普通纸、印刷用涂布纸(印刷纸)等具有缺乏油墨吸收性的纸支承体的吸收层的记录介质也有用。
[0093] 本发明的黑色油墨组合物所含有的水是主溶剂,并且优选使用离子交换水、超滤净水、反渗透纯水、蒸馏水等纯水或者超纯水。特别是从防止霉菌、细菌的产生从而能够实现油墨组合物的长期保存这一点上考虑,优选使用通过紫外线照射或者过氧化氢添加等而
实现了灭菌处理的水。
[0094] 在本发明中,作为上述水溶性有机化合物,例如可举出丙三醇、1,2,6-己三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、二丙二醇、2-丁烯-1,4-二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-己二醇、1,2-戊二醇、4-甲基-1,2-戊二醇等多元醇类、葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、醛糖酸、山梨醇(山梨糖醇)、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、麦芽三糖等糖类、糖醇类、玻尿酸类、尿素类等所谓的固体湿润剂、乙醇、甲醇、丁醇、丙醇、异丙醇等碳数1~4的烷基醇类、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、二乙二醇单异丙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇单叔丁醚、二乙二醇单叔丁醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单叔丁醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单异丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单异丙醚等二元醇醚类、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、甲酰胺、乙酰胺、二甲基亚砜、山梨糖醇、山梨糖醇酐、乙炔、二乙炔、三乙炔、环丁砜等,并且能够使用上述一种或者二种以上,从黑色油墨组合物的适当的物理性能值(粘度等)的确保、印刷品质、可靠性的确保这一观点考虑,优选在黑色油墨组合物中包含10~90重量%的上述水溶性有机溶剂。本发明的黑色油墨组合物包含上述水溶
性有机溶剂,从而即使是较高的固体含量,也具有良好的保存稳定性以及排出稳定性。
[0095] 并且,在本发明中,作为水溶性有机溶剂,至少并用多元醇类、乙二醇的丁醚类、以及吡咯烷酮类,从而能够提供印刷品质、排出稳定性、堵塞恢复性等可靠性优良的黑色油墨组合物。这是因为,多元醇类适于保水性(保湿性)以及黑色油墨组合物对普通纸等记录介质的浸透性的控制,二元醇的丁醚类适于排出稳定性以及油墨组合物对记录介质的浸透性
的控制,吡咯烷酮类对排出稳定性、油墨组合物的保存稳定性以及显色性的贡献程度较大,从而通过并用多元醇类、乙二醇的丁醚类以及吡咯烷酮类,能够进一步提供印刷品质、排出稳定性、堵塞恢复性等可靠性较高的黑色油墨组合物。
[0096] 并且,在本实施方式中,作为水溶性有机溶剂,优选包含5重量%以上的多元醇单烷基醚以及/或者含氮环状化合物,并且包含多元醇类。通过使用上述水溶性有机溶剂,能够抑制起皱、卷曲,并能够确保减少了渗洇、不均等的印刷品质。
[0097] 这里,作为多元醇单烷基醚,在上述乙二醇醚类中,例如,可举出二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚等,作为含氮环状化合物,例如,可举出1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、ε-己内酰胺等。
[0098] 另外,这里,多元醇类能够使用上述多元醇类中的任一个,但特别优选包含1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇等1,2-链烷二醇。
[0099] 作为本发明的黑色油墨组合物所含有的表面活性剂,能够含有阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂、以及非离子性表面活性剂。从得到发泡·起泡较少的油墨组合物的观点考虑,特别优选为非离子性表面活性剂。
[0100] 作为非离子性表面活性剂的进一步的具体例,可举出:炔二醇系表面活性剂;炔醇系表面活性剂;聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧亚烷基烷基醚等醚系、聚氧乙烯油酸、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、山梨糖醇酐月桂酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯等酯系、二甲基聚硅氧烷等聚醚改性硅氧烷系表面活性剂;其他氟烷基酯、全氟烷基羧酸盐等含氟类表面活性剂等。对于非离子表面活性剂而言,也能够并用1种或者2种以上。
[0101] 同样地在上述非离子性表面活性剂之中,从发泡较少并且具有优良的消泡性能这一点上考虑,特别优选为炔二醇系表面活性剂以及/或者聚醚改性硅氧烷系表面活性剂。
[0102] 作为炔二醇系表面活性剂的进一步的具体例,可举出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、3,5-二甲基-1-己炔-3醇等,但也能够由出售品得到,例如,可举出空气产品公司的Surfynol104、82、465、485、TG或日信化学公司制的OLfine STG、OLfine E1010等。作为聚醚改性硅氧烷系表面活性剂的进一步的具体例,能够举出毕克化学日本公司的BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、UV3530等。可以在油墨组合物中使用多种上述产品,优选将表面张力调整为20mN/m~40mN/m,并使油墨组合物中包含0.1重
量%~3.0重量%的上述产品。
[0103] 在本发明的黑色油墨组合物中,优选含有pH调整剂。作为pH调整剂,能够使用氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠等氢氧化碱金属以及/或者氨气、三乙醇胺、三丙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺等烷醇胺等。特别优选包含从碱金属的氢氧化物、氨气、三乙醇胺、三丙醇胺中选择的至少1种的pH调整剂,并调整为pH6~10。若pH脱离该范围,则给构成喷墨打印机的材料等带来负面影响,导致堵塞恢复性变差。
[0104] 另外,根据需要,能够使用吡啶、咪唑、磷酸、3-(N-吗啉)丙烷磺酸、三(羟基甲基)氨基甲烷、硼酸等作为pH缓冲剂。
[0105] 并且,在黑色油墨组合物中,根据需要,能够添加消泡剂、防氧化剂、紫外线吸收剂、防腐/防霉剂等。
[0106] 作为防氧化剂/紫外线吸收剂,使用脲基甲酸酯、甲基脲基甲酸酯等脲基甲酸酯类、缩二脲、二甲基缩二脲、四甲基缩二脲等缩二脲类等、L-抗坏血酸及其盐等、汽巴嘉基公司制的Tinuvin328、900、1130、384、292、123、144、622、770、292、Irgacor252、153、Irganox1010、1076、1035、MD1024等、或者镧系氧化物等。
[0107] 作为防腐剂/防霉剂,例如可举出安息香酸钠、五氯苯酚钠、2-吡啶硫醇-1-氧化钠、山梨酸钠、脱氢乙酸钠、1,2-二苯并异噻唑啉-3-酮(Avecia公司的Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel TN)等。
[0108] 接下来,对彩色油墨的组合物进行说明。能够用于本发明的彩色油墨组合物的颜料与黑色油墨组合物的颜料相同,使用没有分散剂的情况下就能够在水中分散以及/或者
溶解的自分散型颜料、被分散树脂包覆的树脂包覆型颜料、以及水不溶性聚合物包覆型颜
料。
[0109] 在本发明的彩色油墨组合物所包含的颜料是在其颜料表面经由苯基而具有亲水基的自分散型颜料的情况下,该亲水基与黑色油墨组合物的情况相同地,优选为从由-OM、-COOM、-CO-、-SO3M、-SO2M、-SO2NH2、-RSO2M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NHCOR、-NH3、以及-NR3(式中的M表示氢原子、碱金属、铵、或者有机铵,R表示可以具有碳原子数1~12的烷基或者取代基的萘基)构成的群中选择的一个以上的亲水基。
[0110] 在本发明的彩色油墨组合物所包含的作为着色剂的颜料是被分散树脂包覆的树脂包覆型颜料的情况下,其特征在于,该分散树脂是聚合物链A接枝于聚合物链B而成的接
枝共聚物、以及上述聚合物链A的一末端与上述聚合物链B的一末端结合而成的嵌段共聚物
中的至少一个,上述聚合物链A包含20质量%~60质量%的来源于第一含环烷基的(甲基)
丙烯酸酯的构成单元、10~35质量%的来源于(甲基)丙烯酸的构成单元、以及5质量%~70质量%的来源于其他(甲基)丙烯酸酯的构成单元,其数均分子量为1,000~10,000,上述聚合物链B包含来源于第二含环烷基的(甲基)丙烯酸酯的构成单元、以及来源于具有芳香环
的乙烯基系单体或者(甲基)丙烯酸酯的构成单元中的至少一个,上述聚合物链A与上述聚
合物链B的质量比为A:B=30~70:70~30,上述接枝共聚物以及上述嵌段共聚物的数均分子量为2,000~20,000。
[0111] 上述分散树脂是聚合物链A接枝于聚合物链B而成的接枝共聚物、以及聚合物链A的一末端与聚合物链B的一末端结合而成的嵌段共聚物中的至少一个。对于接枝共聚物而
言,相对于作为主链的聚合物链B,结合(分支)有1条以上的聚合物链A。此外,聚合物链A相对于一条聚合物链B的结合条数未做限定。聚合物链A包含20~60质量%的来源于含第一环
烷基的(甲基)丙烯酸酯的构成单元、10~35质量%的来源于(甲基)丙烯酸的构成单元、以
及5~70质量%的来源于其他(甲基)丙烯酸酯的构成单元。来源于(甲基)丙烯酸的构成单
元所包含的羟基被碱中和从而离子化。因此,包含来源于(甲基)丙烯酸的构成单元的聚合
物链A是具有溶解于水的性质的聚合物链。
[0112] 聚合物链B包含来源于第二含环烷基的(甲基)丙烯酸酯的构成单元以及来源于具有芳香环的乙烯基系单体的构成单元中的至少一个、与根据需要使用的来源于其他(甲基)
丙烯酸酯的构成单元。该聚合物链B是不溶于水的聚合物链,其在疏水性相互作用下吸附并堆积于颜料从而包覆(封装)颜料。通过使用具备具有这样的不同性质的聚合物链A与聚合
物链B的颜料分散剂,能够在良好的状态下使颜料分散。此外,构成聚合物链A的第一含环烷基的(甲基)丙烯酸酯与构成聚合物链B的含第二环烷基的(甲基)丙烯酸酯可以是相同的,
也可以是不同的。以下,在简称为“含环烷基的(甲基)丙烯酸酯”时,也意味着“第一含环烷基的(甲基)丙烯酸酯”与“第二含环烷基的(甲基)丙烯酸酯”中的一个。
[0113] 聚合物链B形成粒子,并且通过聚合物链A而在油墨中的水性介质中溶解并稳定化存在。因此,该颜料分散剂形成具有较高的稳定性的粒子并且低粘度化存在,因此不阻碍颜料的分散稳定性、油墨的排出性。并且,由于适当地控制聚合物链A中的羟基的量,所以该颜料分散剂针对水的溶解性较高。因此,即使在墨头中干燥的情况下,例如也能够在清洁液等其他水性介质中容易地再溶解以及再分散。
[0114] (聚合物链A)
[0115] 在聚合物链A中包含环烷基。通过使用具有环烷基的聚合物链A的颜料分散剂,能够调制可记录高显色、高色度、以及高光泽的印字物的水性颜料油墨。作为第一含环烷基的(甲基)丙烯酸酯的具体例,能够举出环己基(甲基)丙烯酸酯、甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、
3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、叔丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、环己氧基乙基(甲
基)丙烯酸酯、三环癸(甲基)丙烯酸酯、异冰片(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选为环己基(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯。另外,优选环烷基的碳数为6~9个。若为碳数6~9个的环烷基,则即使在导入较多的情况下,也几乎不阻碍水溶解性,并且也容易得到。
[0116] 若聚合物链A所包含的来源于第一环烷基(甲基)丙烯酸酯的构成单元的比例不足20质量%,则无法发挥效果。另一方面,若超过60质量%,则存在水溶解性显著降低的情况。
此外,聚合物链A所包含的来源于第一环烷基(甲基)丙烯酸酯的构成单元的比例优选为30
质量%~50质量%。
[0117] 在聚合物链A中包含来源于(甲基)丙烯酸的构成单元。该构成单元中的羟基被中和而离子化,从而使聚合物链A溶解于水。若聚合物链A所包含的来源于(甲基)丙烯酸的构
成单元的比例不足10质量%,则存在聚合物链A不溶解于水的情况。另一方面,若超过35质量%,则存在聚合物链A的亲水性变得过高、所得到的印字物的耐水性显著降低的情况。聚合物链A所包含的来源于(甲基)丙烯酸的构成单元的比例优选为15质量%~25质量%。
[0118] 在聚合物链A中包含“来源于其他(甲基)丙烯酸酯的构成单元”。作为其他(甲基)丙烯酸酯的具体例,能够举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等脂肪族烷基(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯;(聚)乙二醇单烷基醚(甲基)丙烯酸酯等含醚基或链的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯
酸二甲基氨基乙酯等含氨基的(甲基)丙烯酸酯等。此外,能够单独使用一种或者组合使用
二种以上的其他(甲基)丙烯酸酯。
[0119] 聚合物链A的数均分子量为1,000~10,000,优选为2,000~7,000。若聚合物链A的数均分子量不足1,000,则无法发挥作为聚合物的性能。另一方面,若聚合物链A的数均分子量超过10,000,则存在亲水性链在颜料分散剂中所占的比例过大,促进聚合物链B从颜料的脱着,而导致颜料的分散稳定性降低的情况。此外,本说明书中的聚合物链、聚合物的数均分子量是基于凝胶渗透色谱法(以下,也记述为“GPC”)的聚苯乙烯换算的分子量。
[0120] (聚合物链B)
[0121] 聚合物链B是不溶于水的聚合物链,其具有针对颜料的吸附性。因此,聚合物链B吸附于颜料,并堆积在表面上而包覆(封装)颜料。作为第二含环烷基的(甲基)丙烯酸酯的具体例,能够举出与列举作为前述第一含环烷基的(甲基)丙烯酸酯的具体例的物质相同的物
质。聚合物链B所包含的来源于第二环烷基(甲基)丙烯酸酯的构成单元的比例优选为30质
量%~70质量%,进一步优选为40质量%~60质量%。
[0122] 作为具有芳香环的乙烯基系单体的具体例,能够举出苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘等。另外,作为具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯的具体例,能够举出苯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸萘氧基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、对枯基苯酚环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯等。聚合物链B所包含的来源于具有芳香环的乙烯基系单体或者(甲基)丙烯酸酯的构成单元的比例优选为30质量%~70质量%,进一步优选为40质量%~60
质量%。
[0123] 此外,优选在聚合物链B中,使聚合物链B软化或者导入羟基等官能团,因此包含前述“来源于其他(甲基)丙烯酸酯的构成单元”。
[0124] 作为颜料分散剂而使用的接枝共聚物以及嵌段共聚物的数均分子量都为2,000~20,000,并且优选为5,000~15,000,进一步优选为7,000~12,000。若数均分子量不足2,
000,则作为颜料分散剂的功能降低而无法保持分散稳定性。另一方面,若数均分子量超过
20,000,则存在水性颜料分散液的粘度变高、或者一个分子链吸附于多个颜料粒子而导致
无法进行分散的情况。
[0125] 若接枝共聚物、嵌段共聚物所包含的亲水性链亦即聚合物链A的比例过少,则颜料分散剂变得不溶于水或者从水中析出。另一方面,若聚合物链A的比例过多,则所记录的印字物的耐水性降低、或者针对颜料的吸附性降低。另外,若接枝共聚物、嵌段共聚物所包含的疏水性链亦即聚合物链B的比例过少,则颜料分散剂变得稳定而不吸附于颜料。另一方
面,若聚合物链B的比例过多,则颜料分散剂变得不溶于水或者与水分离。因此,聚合物链A与聚合物链B的质量比为A:B=30~70:70~30,优选为40~60:60~40,进一步优选为40~
50:50~40。
[0126] 另外,在本发明的彩色油墨组合物中能够使用水不溶性聚合物所包覆的颜料。
[0127] 上述水不溶性聚合物是至少使用聚合性不饱和单体与聚合引发剂并利用溶液聚合法从而通过聚合得到的聚合物,水不溶性聚合物是指在中和后相对于100g的25℃水的溶
解度不足1g的聚合物。
[0128] 作为聚合性不饱和单体,举出乙烯基芳香族烃、甲基丙烯酸酯类、甲基丙烯酰胺、烷基取代甲基丙烯酰胺、马来酸酐、乙烯基氰化合物类、甲基乙烯基酮、乙酸乙烯酯等。具体而言,存在苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲醚、乙烯基萘、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、甲基丙烯腈等,并且也能够分别单独使用或者混合使用两种以上。
[0129] 并且,为了给予印刷图像的光泽性,优选上述水不溶性聚合物包含具有亲水性基的单体以及具有成盐基的单体。
[0130] 作为具有亲水性基的单体,存在聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、乙二醇·丙二醇单甲基丙烯酸酯等,并且也能够分别单独使用或者混合使用两种以
上。特别是通过使用构成聚乙二醇(2~30)单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(1~15)·丙二醇(1
~15)单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇(2~30)甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(2~30)甲基丙烯酸酯、甲氧基聚四亚甲基二醇(2~30)甲基丙烯酸酯、甲氧基(乙二醇·丙二醇共聚合物)(1
~30)甲基丙烯酸酯等支链的单体成分,从而进一步提高印刷图像的光泽性。
[0131] 具有成盐基的单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯羧酸、马来酸等,并且也能够分别单独使用或者混合使用两种以上。
[0132] 并且,也能够并用在一末端具有聚合性官能团的苯乙烯系大分子单体、有机硅系大分子单体等大分子单体或其他单体。
[0133] 被水不溶性聚合物包覆的有机颜料是通过转相乳化法来得到的。即,使上述水不溶性聚合物溶解于甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、甲基乙基酮、二丁醚等有机溶剂,并将有机颜料添加于所得到的溶液,接着添加中和剂以及水来进行混炼、分散处理,从而调整水包油滴型的分散体,并从所得到的分散体除去有机溶剂,由此能够作为水分散体来得到。混炼、分散处理例如能够使用球磨机、辊研磨机、珠磨机、高压均化器、高速搅拌型分散机等。
[0134] 另外,作为进行包覆的水不溶性聚合物,从使着色剂、特别是颜料稳定地分散这一点上考虑,优选重量平均分子量为10000~150000左右。重量平均分子量能够通过基于凝胶渗透色谱法(GPC)的分子量分析方法来测定。
[0135] 作为构成彩色油墨组合物的上述自分散型颜料、树脂包覆型颜料、以及水不溶性聚合物包覆型颜料的原料的颜料,除了颜色索引所记载的颜料黄、颜料红、颜料紫、颜料蓝、颜料黑等颜料之外,还能够例示出酞菁类、偶氮类、蒽醌类、偶氮甲碱类、缩合环类等颜料。
另外,举出黄色4号、5号、205号、401号;橙色228号、405号;蓝色1号、404号等有机颜料、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化铁、群蓝、铁蓝、氧化铬等无机颜料,具体而言,例如举出C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、
110、117、120、128、138、150、153、155、174、180、198;C.I.颜料红1、3、5、8、9、16、17、19、22、
38、57:1、90、112、122、123、127、146、184;C.I.颜料紫1、3、5:1、16、19、23、38;C.I.颜料蓝1、
2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、16。特别优选为,黄色油墨组合物所包含的有机颜料包含从由C.I.颜料黄74、109、110、128、138、147、150、155、180、以及188构成的群中选择的至少1种,品红色油墨组合物所包含的有机颜料包含从由C.I.颜料红122、202、207、209、以及C.I.颜料紫19构成的群中选择的至少1种,青色油墨组合物所包含的有机颜料包含从由C.I.颜料
蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、以及16构成的群中选择的至少1种。
[0136] 另一方面,通过在颜料表面经由苯基而结合亲水基,从而制造彩色油墨组合物的上述自分散型颜料。作为使亲水基亦即上述官能团或者其盐经由苯基而与颜料表面结合的
表面处理手段,能够应用各种公知的表面处理手段,能够例示出通过使对氨基苯磺酸、p-氨基安息香酸、4-氨基水杨酸等与颜料表面结合从而经由苯基来结合亲水基的方法等。
[0137] 另外,也能够利用出售品作为彩色油墨组合物的上述自分散型颜料,可举出CAB-O-JET250C、CAB-O-JET260M、CAB-O-JET270Y(以上为卡博特公司制)等。
[0138] 另一方面,彩色油墨组合物的上述树脂包覆型颜料例如通过日本特开2013-166867号公报所记载的制法来得到,另外,上述水不溶性聚合物包覆型颜料以及自分散颜
料例如能够利用通过日本特开2011-178916号公报所记载的制法而得到的材料。
[0139] 此外,上述树脂包覆型颜料以及水不溶性聚合物型颜料也被称为胶囊型颜料,但也包含包覆颜料表面的整体的情况以及覆盖表面的至少一部分的情况。
[0140] 彩色油墨组合物中的上述自分散型颜料树脂包覆型颜料、水不溶性聚合物包覆型颜料与黑色油墨组合物的情况相同地,优选为包含3重量%以上。在颜料浓度处于3重量%
以上的情况下,其记录物为高显色。
[0141] 另外,对于彩色油墨组合物中的上述自分散型颜料、树脂包覆型颜料、水不溶性聚合物包覆型颜料而言,与黑色油墨组合物的情况相同地,从颜料的沉降的减少等观点考虑,通过动态光散射法测定的颜料粒径分布的体积平均粒径(D50)为50nm<D50<150nm,并且上述颜料粒径分布的最大粒直径在200nm以下。颜料的粒径比较小,另外,粒径的差别变小而使得颜料的沉降减少。进一步而言,优选颜料的粒径为60nm<D50<80nm。并且,能够抑制颜料的沉降。
[0142] 这里,D50也被称为中值粒径。中值粒径是指在粉体的每个粒径的分布(累积分布)中,从某个粒径将粉体分成两部分时,大的一侧与小的一侧的累积频率为等量的直径。具体而言,从通过微轨(Micro Track;激光衍射法)以体积基准测定粒径的情况下的累积分布中求得。例如,能够利用日机装UPA-EX来进行测定。
[0143] 此外,在本发明中,即使如树脂包覆型颜料或水不溶性聚合物包覆颜料那样在颜料上包覆有树脂的情况下,也能够保持原样地应用基于上述动态散射法的D50的测定值。
[0144] 另外,本发明的彩色油墨组合物与黑色油墨组合物的情况相同地,优选为至少包含80重量%~10重量%的水、水溶性有机溶剂、以及表面活性剂。它们的具体例及其添加量可以与黑色油墨组合物的情况相同。
[0145] 并且,在本发明的彩色油墨组合物中,能够与黑色油墨组合物的情况相同地,根据需要来添加pH调整剂、pH缓冲剂、消泡剂、防氧化剂、紫外线吸收剂、防腐·防霉剂等。它们的具体例可以与黑色油墨组合物的情况相同。
[0146] 接下来,对树脂乳液进行说明。树脂乳液随着油墨的干燥,使树脂粒子彼此以及树脂粒子与着色成分相互融合从而使着色剂固定于记录介质,由此具有使记录物的图像部分的定影性提高的作用。
[0147] 作为上述树脂粒子,优选为从由丙烯酸系树脂、甲基丙烯系树脂、苯乙烯系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酰胺系树脂、环氧类树脂构成的群中选择的1种或者2种以上。上述树脂可以使用作为均聚物,或者也可以使用作为共聚物。
[0148] 在本发明中,作为树脂粒子,能够利用单粒子构造的粒子。另一方面,在本发明中,也能够利用具有由核部以及包围它的壳部构成的核·壳构造的树脂粒子。在本发明中,“核·壳构造”是指“组成不同的2种以上的聚合物在粒子中相分离地存在的形态”。因此,不仅是壳部完全包覆核部的形态,也可以是包覆核部的一部分的形态。另外,也可以构成为壳部聚合物的一部分在核粒子内形成结构域等。并且,也可以构成为具有在核部与壳部的中
间还形成有1层以上、包含组成不同的层的3层以上的多层构造。
[0149] 本发明中使用的树脂粒子能够通过公知的乳化聚合来得到。即,使不饱和乙烯基单体(Unsaturated vinyl monomer)在存在有聚合催化剂以及乳化剂的水中乳化聚合,从
而能够得到树脂粒子。
[0150] 作为不饱和乙烯基单体,一般可举出乳化聚合中使用的丙烯酸酯单体类、甲基丙烯酸酯单体类、芳香族乙烯基单体类、乙烯基酯单体类、乙烯基氰化合物单体类、卤化单体类、烯烃单体类、二烯单体类等。
[0151] 并且,作为具体例,可举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正戊基酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸缩水甘油酯等丙烯酸酯类;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等甲基丙烯酸酯类;以及乙酸乙烯酯等乙烯基酯类;丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基氰化合物类;偏氯乙烯、盐化乙烯基等卤代单体类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲醚、乙烯基萘等芳香族乙烯基单体类;乙烯、丙烯等烯烃类;丁二烯、氯丁烯等二烯类;乙烯基醚、乙烯基酮、乙烯基吡咯烷酮等乙烯基单体类;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸等不饱和羧酸类;丙烯酰胺以及N,N’-二甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺类;丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、以及甲基丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基的单体类。
[0152] 另外,对于本发明而言,作为来源于上述单体的分子,能够使用具有如下构造的分子:通过具有两个以上能够聚合的双键的交联性单体而交联。作为具有两个以上能够聚合的双键的交联性单体的例子,可举出聚乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,
9-壬二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2’-双(4-丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,
2’-双(4-丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷等二丙烯酸酯化合物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯等三丙烯酸酯化合物、二三羟甲基四
丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等四丙烯酸酯化合物、二季戊四醇六丙烯酸酯等六丙烯酸酯化合物、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丁二醇二甲基丙烯酸酯、2,2’-双(4-甲基丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷等二甲基丙烯酸酯化合物、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯等三甲基丙烯酸酯化合物、亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯,能够单独使用它们或者混合使用2种以上。
[0153] 另外,乳化聚合时使用的聚合引发剂、乳化剂、分子量调整剂能够依据普通的方法来使用。
[0154] 作为聚合引发剂,使用与平常的自由基聚合所使用的物质相同的物质,例如可举出过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢、偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二丁基、过乙酸、过氧化氢异丙苯、叔丁基羟基过氧化物、对薄荷烷羟基过氧化物等。特别是如上所述,在水中进行聚合反应的情况下,优选水溶性的聚合引发剂。
[0155] 作为乳化剂,例如,除了月桂基硫酸钠之外,一般可举出作为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、或者两性表面活性剂来使用的物质、以及它们的混合物,能够单独使用它们或者混合使用2种以上。
[0156] 在通过乳化聚合来制造树脂粒子的情况下,特别是在通过乳化聚合来制造由阴离子性的树脂粒子构成的聚合物乳液的情况下,由于在树脂粒子表面存在羟基、磺酸基那样
的负极性基,所以pH向酸性侧倾斜,容易引起粘度上升、凝聚。因此,通常进行基于碱性物质的中和。作为该碱性物质,能够使用氨气、有机胺类、无机氢氧化物等。从聚合物乳液以及水性油墨组合物的长期保存稳定性、排出稳定性的观点考虑,在其中特别是优选一价的无机
氢氧化物(氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂)。以使聚合物乳液的pH在7.5~9.5的范围、优选在7.5~8.5的范围的方式,适当地决定上述中和剂的添加量。
[0157] 从油墨组合物的长期保存稳定性、排出稳定性的观点考虑,本发明所优选的树脂粒子的粒径在5nm~400nm的范围,更优选在50nm~200nm的范围。
[0158] 另外,可以考虑定影性等而适当地决定上述树脂乳液的添加量,但优选在各油墨组合物中以固体含量计算而含有2重量%以上。
[0159] 以上,根据上述实施方式,能够得到以下的效果。
[0160] 针对收容于盒4、5的纤维部件与油墨,规定纤维部件的适当的纤维率与纤维直径,另外,规定液体的颜料的适当的最大粒径,因此抑制颜料的沉降。由此,在将盒4、5安装于喷墨打印机10,从而排出收容于盒4、5的油墨来形成图像时,能够减少图像不均从而提高图像品质。
[0161] [实施例]
[0162] 接下来,对本发明所涉及的具体的实施例进行说明。
[0163] 1.液体收容容器(盒)的制作
[0164] 首先,如表1所示,制造收容有规定了各组成的纤维部件与油墨的液体收容容器(从实施例1到实施例6以及从比较例1到比较例4)。另外,如下地对表中的材料进行调整。
[0165] (自分散型颜料分散液的调制)
[0166] 将20g作为出售的炭黑的S170(德固赛公司制商品名)与500g的水混合,并利用家用混合器分散5分钟。将所得的液体装入带搅拌装置的3L容量的玻璃容器中,边利用搅拌机进行搅拌边以500mL/分导入臭氧浓度为8质量%的含臭氧的气体。此时,臭氧产生器使用
PERMELEC电极公司(PERMELEC ELECTRODE LTD.)制的电解产生型的臭氧发生器来产生臭
氧。用玻璃纤维滤纸GA-100(ADVANTEC东洋公司(ADVANTEC MFS,INC.)制商品名)对所得到
的分散原液进行过滤,并且,添加0.1N的氢氧化钾溶液,边调整至pH9边进行浓缩直至固体含量浓度变为20质量%为止,从而得到自分散型的黑色颜料分散液。
[0167] (水不溶性聚合物包覆型颜料分散液的调制)
[0168] 使用20质量份的有机溶剂(甲基乙基酮)、0.03质量份的聚合链转移剂(2-巯基乙醇)、聚合引发剂、15质量份的聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(环氧丙烷=9)、15质量份的聚(乙二醇·丙二醇)单甲基丙烯酸酯(氧化丙烯基=7,环氧乙烷基=5)、12质量份的甲基丙烯
酸、50质量份的苯乙烯单体、10质量份的苯乙烯单体、以及10份的苄基甲基丙烯酸酯,将它们装入充分进行了氮气气体置换的反应容器内并在75℃搅拌下进行聚合,添加相对于100
质量份的单体成分溶解于40质量份的甲基乙基酮的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)0.9质
量份,并在80℃下熟成1小时,从而得到聚合物溶液。
[0169] 在45质量份的甲基乙基酮中使7.5质量份的上述所得的水不溶性聚合物溶解,在其中添加规定量的20%的氢氧化钠水溶液(中和剂)来中和成盐基,进而作为颜料添加20质
量份的C.I.颜料黄74并在珠磨机中混炼2小时。在对这样得到的混炼物添加120质量份的离
子交换水并搅拌后,在减压下并在6℃的温度下除去甲基乙基酮,进而除去一部分的水,由此得到固体含量浓度为20质量%的黄色颜料分散液1。
[0170] (树脂乳液的调整)
[0171] 在具备搅拌机、回流冷凝器、滴落装置、以及温度计的反应容器中,装入900g的离子交换水以及1g的月桂基硫酸钠,边在搅拌下进行氮气置换边升温至70℃。将内温保持在70℃,添加4g过硫酸钾作为聚合引发剂,在溶解后,将预先在搅拌下对450g的离子交换水、
3g的月桂基硫酸钠添加20g的丙烯酰胺、365g的苯乙烯、545g的丁基丙烯酸酯、以及30g的甲基丙烯酸而制成的乳化物连续4小时地滴落至反应溶液内。在滴落结束后进行3小时的熟
成。在将所得到的树脂乳液冷却至常温后,添加离子交换水与氢氧化钠水溶液并调整至固
体含量40质量%、pH8。所得到的水性乳液中的树脂粒子的玻璃化转变温度为-6℃。
[0172] (树脂包覆型颜料分散液的调整)
[0173] 在反应容器中装入100份的BTG、以及600份的大分子单体MM-1的溶液并加热至80℃。另外,可以在另一反应容器中装入200份的苯乙烯(以下,记述为“St”)、100份的丁基丙烯酸酯(以下,记述为“BA”)、以及5份的过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯(以下,记述为“PBO”)并进行搅拌从而调制单体溶液。在对反应容器A添加1/2的该单体溶液后,使剩余1/2缓慢地滴落1小时。在滴落结束后,使之聚合3小时。添加2.5份的PBO并加热至85℃,进而使之聚合4小时。添加32.3份的氢氧化钾(KOH)、以及467.7份的水来进行中和,从而得到含有聚合物(共聚物CP-1)的聚合物溶液。对所得的聚合物溶液进行取样并测定固体含量浓度,并从不挥发成分换算聚合转化率,从而聚合转化率为100%。另外,共聚物CP-1的Mn为15,900,Mw为38,
500,PDI为2.42。此外,看不到来源于大分子单体的分子量的峰。另外,使用UV检测器来测定分子量,从而Mn为15,600,Mw为39,100,PDI为2.51。由此认为构成聚合物链B的单体成分具有芳香环,从而观测到较大的吸收。此外,认为大分子单体MM-1与构成聚合物链B的单体成分聚合而使得分子量增大,从而得到接枝共聚物。在以下的合成例中,也可确认进行相同的测定而得到的共聚物1成为了接枝共聚物。另外,根据测定固体含量浓度的结果,对所得到的聚合物溶液添加离子交换水,并将固体含量浓度调整至30%。
[0174] 将233.3份上述所得的含有共聚物的聚合物溶液、70份的二乙二醇单丁醚、以及311.7份的水混合从而得到稍有混浊的半透明的溶液。对该溶液添加350份的偶氮类黄色颜
料PY-74(商品名“Seika Fast Yellow2016G”),并使用分散器搅拌30分钟,从而调制研磨料。使用卧式介质分散机(商品名“Dyno-mill0.6升ECM型”,Shinmaru Enterprises公司制,氧化锆制珠粒直径0.5mm),以圆周速度10m/s进行分散处理,从而使颜料在研磨料中充分分散。之后,添加316份的水而使颜料浓度为18%。在对从分散机取出的研磨料进行离心分离处理(7500rpm,20分钟)后,利用10μm的膜过滤器进行过滤。用水稀释,从而得到颜料浓度
14%的喷墨用的树脂包覆型颜料分散液。
[0175] 1.液体组合物的调整
[0176] 根据表1A的组成来混合各成分,利用10μm的膜过滤器进行过滤,从而调制各油墨组合物。该组合物以包含表1B的表面活性剂(聚环氧乙烷辛酸酯)的液体组合物的状态,与
纤维部件一起收容于收容容器。
[0177] (颜料粒直径测定方法)
[0178] 使用量瓶,用水稀释液体组合物,并以使最大吸收ABS近似为1的方式调整浓度。作为稀释率,青色、品红色以2000倍为目标,黄色以4000倍为目标,黑色以5000倍为目标。另外,浓度为0.2g/l~0.5g/l。将该稀释液放入Nanotrac粒度分析计“UPA-EX”的测定部,并进行n=3次自动测定,从而取得其平均值作为测定数据。测定条件是:溶剂为水(折射率1.31),粒子折射率为1.51,过滤器的灵敏度为标准规格(standard)。
[0179] 2.评价
[0180] 接着,在上述实施例1到实施例6以及比较例1到比较例4中,进行油墨供给速度、有效油墨量、印刷不均以及排出特性的评价。各评价方法如下。
[0181] (A)油墨供给速度的评价方法
[0182] 利用搭载有盒的喷墨打印机,连续排出油墨(连续印刷、形成整体图案),并对墨点缺失的产生频率进行评价。由此,能够评价从盒朝向排出头的油墨的供给速度。若从盒朝向排出头的油墨的供给速度如规定那样,则从排出头按照规定地排出油墨,因此不产生墨点缺失。另一方面,在从盒朝向排出头的油墨的供给速度较慢的情况下,相对于排出头的排出动作,油墨的供给迟缓,因此容易产生墨点缺失。在本评价中,墨点缺失的频率较少的(允许范围内)情况为评价A或者评价B。此外,评价A相对于评价B表示更好的评价结果。另一方面,墨点缺失的频率较多的(允许范围外)情况为评价C。
[0183] 详细而言,在评价A中,在盒中的油墨量从满状态变为最终状态前,在对日本规格协会SCID样本“自行车”A4数据印刷速度测定用数据进行连续印刷时,不产生墨点缺失。在评价B中,在盒中的油墨量从满状态变为最终状态前,在对日本规格协会SCID样本“自行车”A4数据印刷速度测定用数据进行连续印刷时,墨点缺失产生率不足1%。(墨点缺失产生率
定义:墨点缺失数/总喷嘴数×100%)。在评价C中,在盒中的油墨量从满状态变为最终状态前,在对日本规格协会SCID样本“自行车”A4数据印刷速度测定用数据进行连续印刷时,墨点缺失产生率在1%以上。(墨点产生率定义:墨点缺失数/总喷嘴数×100%)。
[0184] (B)油墨余量的评价方法
[0185] 使用搭载有盒的喷墨打印机,在A4尺寸的用纸上印刷日本规格协会SCID样本“自行车”A4数据印刷速度测定用数据直至盒油墨量从满状态变为最终状态为止。之后,测定用于评价的盒重量,并记录该重量(重量A)。将经过了重量测定的盒分解至构成部件状态,并清洗附着于各部件的油墨。测定清洗后的各部件重量,并记录该重量(重量B)。重量A-重量B即为油墨余量。油墨余量足够少的情况为评价A或者评价B。此外,评价A相对于评价B表示更好的评价结果。另一方面,油墨余量较多的情况为评价C。
[0186] 详细而言,在评价A中,油墨余量不足油墨注入量的15重量%。在评价B中,油墨余量在油墨注入量的15重量%以上且不足20重量%。在评价C中,油墨余量在油墨注入量的20重量%以上。
[0187] (C)印刷不均的评价方法
[0188] 使用搭载有盒的喷墨打印机,在相同的用纸上进行印刷并对由1个通路(沿主扫描方向驱动一次排出头)形成的图像的通路内的印刷不均(色差)进行评价。在该情况下,使用通过离心加速机来沉降的盒(离心加速条件:80G,60小时)。通过使用上述离心加速沉降盒,从而促进颜料的沉降。因此,在使用收容有颜料容易沉降的油墨的盒来形成图像的情况下,容易产生印刷不均,并且色差变大。另一方面,在使用收容有颜料难以沉降的油墨的盒来形成图像的情况下,印刷不均较少,从而色差变小。在本评价中,印刷不均比基准小的情况为评价A或者评价B。此外,评价A相对于评价B表示更好的评价结果。另一方面,印刷不均比基准大的情况为评价C。
[0189] 详细而言,在评价A中,色差ΔE00不足3。在评价B中,色差ΔE00在3以上且不足5。在评价C中,色差ΔE00在5以上。
[0190] (D)排出特性的评价方法
[0191] 使用搭载有盒的喷墨打印机,从排出头进行规定次数的油墨排出,并测定所排出的油墨的重量。由此,能够判断是否能够排出规定的所需量的油墨。例如,在油墨的粘度超过规定的粘度的情况下,无法排出规定的油墨量,从而排出特性降低。在本评价中,排出特性良好的情况为评价A或者评价B。此外,评价A相对于评价B表示更好的评价结果。另一方
面,排出特性在规定以下的情况为评价C。
[0192] 详细而言,在评价A中,油墨重量相对于目标重量不足3重量%。在评价B中,油墨重量相对于目标重量在3重量%以上且不足5重量%。在评价C中,油墨重量相对于目标重量在5重量%以上。
[0193] 3.评价结果
[0194] 在上述实施例以及比较例中,对油墨供给速度、有效油墨量、印刷不均以及排出特性进行了评价。评价结果如表1所示。
[0195] 表1
[0196]
[0197]
[0198]
[0199] 如表1所示,根据本发明所涉及的实施例1~实施例4的盒,对于油墨供给速度、有效油墨量、印刷不均以及排出特性的全部的评价均优良。另一方面,在比较例1到比较例4的盒中,未得到令人满足的结果。在比较例1中,纤维率高并且纤维直径小。在该情况下,保持油墨的纤维的空隙率变小,因此在排出头中产生负压,从盒朝向排出头的油墨的供给变迟
缓。因此,容易产生墨点缺失。在比较例2中,纤维率低并且纤维直径大。在该情况下,纤维的空隙率过高而导致毛细管力降低。因此,难以吸引保持于距油墨供给孔比较远的部位的油
墨,而导致有效油墨量降低。在比较例3中,颜料的最大粒径比规定大,因此容易产生颜料的沉降。由此,容易在盒内产生浓度分布从而产生印刷不均。在比较例4中,颜料的粒径比规定小,因此颜料的表面积变大,油墨的粘度增大。由此,相对于排出头的驱动,油墨的阻力增大而导致排出特性降低。针对上述情况,在实施例1~实施例4中,将纤维率以及纤维直径设定在规定范围内,另外,将颜料的粒径设定在规定范围内,因此能够满足油墨供给速度、有效油墨量、印刷不均以及排出特性。
[0200] 附图标记的说明
[0201] 1…液体喷射系统;4、5…作为液体收容容器的盒;8…滑架;8s…排出头;10…打印机;460…液体保持部件(纤维部件)。