[发明专利]墨水、利用墨水的墨水喷射记录工艺及其设备

说明书

本发明涉及一种用于墨水喷射记录的墨水，一种利用墨水的墨水喷射记录工艺，及其设备。

作为用于墨水喷射记录的墨水，迄今为止众所周知的并使用的制备方法是，在一种包括水或水和一种有机溶剂的液体介质中，溶解或分散各种类型的染料或颜料。

通常向上述的传统墨水中加入作为保水剂的尿素，尿素衍生物，硫脲或硫脲衍生物。(日本专利申请公开公告№.57-74372,№.56-4488,№.3-234775,№.4-85375和№.4-332777)。这样的尿素，尿素衍生物，硫脲和硫脲衍生物改善了染料在各种溶剂中的溶解性，于是用作溶解助剂(日本专利申请公开公告№.2-173168)。它们也有效地提高了喷射质量和改善喷射性能(日本专利申请公开公告№.1-203483,№.62-1765,№.62-74973和№.56-88473，和日本专利公告№.57-31759,№.60-42834和№.1-6236)，并且用作PH值保持剂，以改善储存稳定性(日本专利申请公开公告№.1-203483,№.62-1765,№.62-74973和№.56-88473，以及日本专利公告№.57-31759和№.1-6236)。

但是，许多染料，由于因尿素分解而产生的铵离子而引起团聚，结果，当已加入尿素的墨水被长期储存后，因染料的团聚会产生沉淀，从而在墨水喷射记录装置的墨水喷射出口或墨水送入管上引起堵塞。在墨水含有一种颜料的情形下，因尿素的分解而产生的氨离子和用于颜料的分散剂发生化学反应，而导致颜料的团聚，结果墨水喷射记录装置的墨水喷射出口或墨水送入管会堵塞。另外，不管何种类型的颜料，因分解而产生的氨腐蚀金属构件，氨的气味令使用者不舒服。近来，主要在采用微溶于水的染料的情形中，已发现加入尿素促进了一种现象，其中在PH值约为4的强酸性纸上进行印刷(根据JIS-P8133测定PH值)，导致印刷字符光泽的增加，并且由于光的反射，黑色具有金色外观。(即青铜色现象或者青铜色)。

考虑到这样的问题，已研究了有关加入了尿素的墨水配方，这样的研究旨在改善保水性，通过大幅度提高外加溶剂的量(具有高熔点的极性溶剂)，加入一种羟基胺作为PH值保持剂，加入一种P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品作为染料溶解助剂，并且当使用含有一种颜料的墨水时，通过提高分散剂对颜料的比例来避免团聚现象。

但是，大量使用有机溶剂，加入一种羟基胺或一种P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品，并且提高分散剂对颜料的比例，会带来下列问题。

大量加入极性溶剂会导致墨水与记录介质之间存在小的接触角，从而导致线条边缘发毛，或者导致OD(光学密度)的下降，使得印刷质量极糟。也会导致墨水的粘度增加，使得喷射性能变差。

加入P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品，可有效地避免青铜色现象。但是，正如大量加入极性溶剂一样，这会导致墨水与记录介质之间存在小的接触角，从而导致线条边缘发毛，或者导致OD(光学密度)的下降，使得印刷质量极差。这也会导致墨水中的气泡，使喷射性能变差。

加入一种羟基胺例如三乙醇胺，二乙醇胺或单乙醇胺可以消除在墨水储存过程中染料或颜料的团聚问题，以及青铜色现象问题。但是，由于它们的强碱性，即使加入大约5％(重量)，墨水的PH值便会高达11至12，结果，与墨水液体接触的各种构件的成份，可能会从构件中溶解出，从而导致墨水性质的变化，以致喷射失败或者墨水泄漏。这也会导致墨水放置精度降低，使得印刷质量变差。许多黑色染料给出极差的色调，这使多色印品的图象质量下降。另外，胺也有其缺点，其特殊的气味令使用者非常不舒服。

当使用含有颜料的墨水时，墨水的粘度随着分散剂对颜料的比例的增加而增加，结果根据沉积速度的Stokes方程得出的沉积速度下降，并且团聚过程也变慢。于是，克服了因染料的团聚而引起的沉淀现象。但是，由于墨水的粘度增加，墨水的喷射性能变差。特别地，在墨水喷射记录中，当通过热能的作用喷射墨滴而进行记录时，会存在另一个问题，即墨水中有机物浓度的提高，使得热分解的有机物粘在加热构件上，阻碍了液滴形成气泡。