喷墨油墨组合物及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510142220.2

申请日:

2015.03.27

公开号:

CN104946019A

公开日:

2015.09.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效 IPC(主分类):C09D 11/326申请日:20150327|||公开

IPC分类号:

C09D11/326(2014.01)I

主分类号:

C09D11/326

申请人:

精工爱普生株式会社

发明人:

池田裕成; 棹亮人; 内藤信一; 中村美帆

地址:

日本东京都

优先权:

2014-071238 2014.03.31 JP

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司11227

代理人:

苗堃; 金世煜

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内容摘要

本发明涉及喷墨油墨组合物及其制造方法。本发明的目的在于提供能够抑制产生来自分散染料的异物和在气液界面的异物的、具有耐渗色性的油墨组合物及其制造方法。本发明的喷墨油墨组合物含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物,钠离子浓度相对于上述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比(Na(ppm)/NSF(质量%))为75~550。

权利要求书

权利要求书
1.  一种喷墨油墨组合物,其中,含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物,
钠离子浓度相对于所述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比即Na/NSF为75~550,其中钠离子浓度的单位是ppm,萘磺酸钠甲醛缩合物的含量的单位是质量%。

2.  根据权利要求1所述的喷墨油墨组合物,其经由利用阳离子交换膜除去阳离子的脱阳离子处理工序制成。

3.  根据权利要求1或2所述的喷墨油墨组合物,其中,所述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量相对于所述分散染料的固体成分浓度100质量份为10~300质量份。

4.  根据权利要求1~3中任1项所述的喷墨油墨组合物,其在大气开放体系记录装置中使用。

5.  根据权利要求1~4中任1项所述的喷墨油墨组合物,其进一步含有有机硅系表面活性剂,
该有机硅系表面活性剂的含量相对于所述分散染料的固体成分100质量份为5.0~45质量份。

6.  根据权利要求5所述的喷墨油墨组合物,其进一步含有保湿剂,螯合剂和pH调节剂,经由如下工序制成:
分散工序,在含有所述分散染料和所述萘磺酸钠甲醛缩合物的混合液中混合所述有机硅系表面活性剂而得到分散液;
热处理工序,将所述分散液加热至60℃以上并冷却至25℃以下;
精加工工序,在该热处理工序后的所述分散液中混合所述保湿剂、所述螯合剂和所述pH调节剂,进行过滤处理。

7.  一种喷墨油墨组合物的制造方法,具有:
分散工序,在含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物的混合液中混合有机硅系表面活性剂而得到分散液;
热处理工序,将所述分散液加热至60℃并冷却至25℃;
精加工工序,在该热处理工序后的所述分散液中混合保湿剂、螯合剂和pH调节剂,进行过滤处理。

说明书

说明书喷墨油墨组合物及其制造方法
技术领域
本发明涉及喷墨油墨组合物以及其制造方法。
背景技术
喷墨记录方法能够用比较简单的装置记录高精细的图像,在各方面得到迅速的发展。其中,进行了油墨组合物保存稳定性等各种研究。例如,专利文献1中公开了钠离子的总和相对于油墨总量为0.2重量%以下的记录用油墨,目的在于提供在初始状态下和有温度变化、经时变化时都不会与来自接触油墨的材料的溶出物反应而生成不溶物,总是洁净并且在油墨路径中不会改变或妨碍油墨的流动的记录用油墨。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特公平07-51687号公报
发明内容
然而,在具备具有空气导入口的油墨收容容器的油墨连续供给系统中使用这样的现有油墨组合物时,存在如下问题:如果钠离子的含量过少,则在油墨组合物的气液界面产生异物,引起喷嘴堵塞。
另外,如果仅简单地规定钠离子的含量,则色料的分散稳定性不充分,进而导致得到的记录物产生渗色。另外,如果色料的分散稳定性降低,则使用分散染料作为色料时,会因分散染料的凝聚而产生异物、因分散染料重结晶而产生异物。
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而进行的,目的在于提供能够抑制由分散染料的凝聚产生的异物和由分散染料重结晶产生的异物(以下,也称为“来自分散染料的异物”)、以及在气液界面产生的异物的、具有耐渗色性的油墨组合物及其制造方法。
本发明的发明人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果发现通过控制钠离子与分散剂的比率能够解决上述课题,从而了完成本发明。
即,本发明如下。
〔1〕一种喷墨油墨组合物,其中,含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物,
钠离子浓度相对于上述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比(Na(ppm)/NSF(质量%))为75~550。
〔2〕根据前项〔1〕所述的喷墨油墨组合物,其经由利用阳离子交换膜除去阳离子的脱阳离子处理工序制成。
〔3〕根据前项〔1〕或〔2〕所述的喷墨油墨组合物,其中,上述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量相对于上述分散染料的固体成分浓度100质量份为10~300质量份。
〔4〕根据前项〔1〕~〔3〕中任1项所述的喷墨油墨组合物,其在大气开放体系记录装置中使用。
〔5〕根据前项〔1〕~〔4〕中任1项所述的喷墨油墨组合物,其进一步含有有机硅系表面活性剂,
该有机硅系表面活性剂的含量相对于上述分散染料的固体成分100质量份为5.0~45质量份。
〔6〕根据前项〔5〕所述的喷墨油墨组合物,其进一步含有保湿剂、螯合剂和pH调节剂,经由如下工序制成:
分散工序,在含有上述分散染料和上述萘磺酸钠甲醛缩合物的混合液中混合上述有机硅系表面活性剂而得到分散液;
热处理工序,将上述分散液加热至60℃以上并冷却至25℃以下;
精加工工序,在该热处理工序后的上述分散液中混合上述保湿剂、上述螯合剂和上述pH调节剂,进行过滤处理。
〔7〕一种喷墨油墨组合物的制造方法,具有:
分散工序,在含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物的混合液中混合有机硅系表面活性剂而得到分散液;
热处理工序,将上述分散液加热至60℃并冷却至25℃;
精加工工序,在该热处理工序后的上述分散液中混合保湿剂、螯合剂和pH调节剂,进行过滤处理。
附图说明
图1是油墨收容容器的一个例子的截面的示意图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下,称为“本实施方式”)进行详细说明,本发明不限于此,可以在不脱离其主旨的范围进行各种变形。
〔喷墨油墨组合物〕
本实施方式的喷墨油墨组合物(以下,也称为“油墨组合物”)含有分散染料和作为分散剂的萘磺酸钠甲醛缩合物,钠离子浓度相对于上述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比(Na(ppm)/NSF(质量%))为75~550。
含有分散染料的油墨组合物中,在保存温度等保存环境的变化、大气开放体系等可干燥的环境下保存时特别容易因分散染料凝聚或者重结晶化而产生异物。另外,也容易因分散剂的溶解性降低导致异物产生,因根据需要含有的表面活性剂发生膜化而导致异物产生。油墨组合物中一旦产生这样的异物,就会引起喷嘴堵塞。另外,存在以下问题:制作记录物时,在各色油墨组合物间分散染料的分散稳定性的程度存在差别,记录物容易产生渗色。
与此相对,本实施方式的油墨组合物通过调整萘磺酸钠甲醛缩合物的含量与钠离子浓度的关系,即便在保存环境变化时或者在因保存而油墨组合物干燥等油墨组合物的组成变化时,也能够较高地维持由分散剂 带来的分散染料的分散稳定性。因此,能够抑制各异物的产生,而且耐渗色性也优异。
〔分散染料〕
作为分散染料,可举出如下物质。
作为黄色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散黄3、4、5、7、9、13、23、24、30、33、34、42、44、49、50、51、54、56、58、60、63、64、66、68、71、74、76、79、82、83、85、86、88、90、91、93、98、99、100、104、108、114、116、118、119、122、124、126、135、140、141、149、160、162、163、164、165、179、180、182、183、184、186、192、198、199、202、204、210、211、215、216、218、224、227、231、232。
作为橙色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散橙1、3、5、7、11、13、17、20、21、25、29、30、31、32、33、37、38、42、43、44、45、46、47、48、49、50、53、54、55、56、57、58、59、61、66、71、73、76、78、80、89、90、91、93、96、97、119、127、130、139、142。
作为红色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散红1、4、5、7、11、12、13、15、17、27、43、44、50、52、53、54、55、56、58、59、60、65、72、73、74、75、76、78、81、82、86、88、90、91、92、93、96、103、105、106、107、108、110、111、113、117、118、121、122、126、127、128、131、132、134、135、137、143、145、146、151、152、153、154、157、159、164、167、169、177、179、181、183、184、185、188、189、190、191、192、200、201、202、203、205、206、207、210、221、224、225、227、229、239、240、257、258、277、278、279、281、288、298、302、303、310、311、312、320、324、328。
作为紫色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散紫1、4、8、23、26、27、28、31、33、35、36、38、40、43、46、48、50、51、52、56、57、59、61、63、69、77。
作为绿色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散绿9。
作为棕色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散棕1、2、4、9、13、19。
作为蓝色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散蓝3、7、9、14、16、19、20、26、27、35、43、44、54、55、56、58、60、62、64、71、72、73、75、79、81、82、83、87、91、93、94、95、96、102、106、108、112、113、115、118、120、122、125、128、130、139、141、142、143、146、148、149、153、154、158、165、167、171、173、174、176、181、183、185、186、187、189、197、198、200、201、205、207、211、214、224、225、257、259、267、268、270、284、285、287、288、291、293、295、297、301、315、330、333。
作为黑色分散染料,没有特别限定,例如,可举出C.I.分散黑1、3、10、24。
分散染料的含量相对于油墨组合物的总量100质量份优选为1.0~10质量份,更优选为1.0~7.5质量份,进一步优选为2.5~7.5质量份。通过使分散染料的含量为1.0质量份以上,有发色性进一步提高的趋势。另外,通过使分散染料的含量为10质量份以下,有更不易产生来自分散染料的异物、气液界面的异物的趋势。
〔分散剂〕
本实施方式的油墨组合物通过含有萘磺酸钠甲醛缩合物作为分散剂,能够抑制在气液界面产生异物。
作为萘磺酸钠甲醛缩合物,没有特别限定,例如,可举出杂酚油磺酸钠、甲酚磺酸钠、苯酚磺酸钠、β-萘酚磺酸钠、甲基萘磺酸钠、丁基萘磺酸钠等烷基萘磺酸钠、β-萘磺酸钠和β-萘酚磺酸钠的混合物、甲酚磺酸钠和2-萘酚-6-磺酸钠的混合物、木质素磺酸等萘磺酸钠和甲醛的缩合物。萘磺酸钠甲醛缩合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
萘磺酸钠甲醛缩合物的含量相对于油墨组合物的总量100质量份优选为0.10~17.5质量份,更优选为0.50~15质量份,进一步优选为1.0~12.5质量份。通过使分散剂的含有量为0.10质量份以上,有更能抑制来自分散染料的异物和在气液界面产生异物的趋势。另外,通过使分散剂 的含量为17.5质量份以下,有耐渗色性进一步提高的趋势。
另外,萘磺酸钠甲醛缩合物的含量相对于分散染料的固体成分浓度100质量份优选为10~300质量份,更优选为30~200质量份,进一步优选为50~150质量份。通过使萘磺酸钠甲醛缩合物的含量为10质量份以上,有耐渗色性进一步提高的趋势。另外,通过使萘磺酸钠甲醛缩合物的含量为300质量份以下,有更能抑制产生来自分散染料的异物的趋势。
本实施方式的油墨组合物可以含有其他分散剂。作为其他分散剂,没有特别限定,例如,可举出非离子系分散剂、高分子分散剂。
作为非离子系分散剂,没有特别限定,例如,可举出植物甾醇的环氧乙烷加成物、胆甾烷醇的环氧乙烷加成物等。
〔钠离子〕
油墨组合物中的钠离子的含量相对于油墨组合物的总量100质量%优选为350~2500ppm,更优选为500~2000ppm。通过使钠离子的含量为350ppm以上,有更不易产生气液界面的异物的趋势。另外,通过使钠离子的含量为2500ppm以下,有更能抑制产生来自分散染料的异物的趋势。钠离子的含量可以利用实施例所述的方法进行测定。另外,钠离子的含量可以通过后述的脱阳离子处理工序进行控制。
钠离子浓度相对于萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比A(Na(ppm)/NSF(质量%))为75~550,优选为75~500,更优选为100~400。通过使比A为75以上,分散剂(萘磺酸钠甲醛缩合物)的溶解性进一步提高,更能抑制在分散染料的周围不存在的游离的分散剂在气液界面成为异物。另外,通过使比A为75以上,由分散剂(萘磺酸钠甲醛缩合物)所得到的分散染料的分散性进一步提高,耐渗色性进一步提高。并且,通过使比A为550以下,分散剂(萘磺酸钠甲醛缩合物)的溶解度不会过度提高,有助于分散染料的分散性提高的分散剂的量进一步提高,因此更能抑制产生来自分散染料的异物。
钠离子浓度相对于分散染料的含量之比B(Na(ppm)/分散染料(质量%))优选为75~550,更优选为75~500,进一步优选为100~400。 通过使比B为75以上,有更不易产生气液界面的异物的趋势。另外,通过使比B为550以下,有更能抑制产生来自分散染料的异物的趋势。
〔表面活性剂〕
油墨组合物优选含有表面活性剂。作为表面活性剂,没有特别限定,例如,可举出有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂和炔二醇系表面活性剂。
其中,优选有机硅系表面活性剂,更优选聚醚改性聚二甲基硅氧烷系表面活性剂。通过使用这样的表面活性剂,有更能抑制来自表面活性剂的气液界面的异物的产生的趋势。
作为有机硅系表面活性剂的市售品,没有特别限定,具体而言,可举出BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349(以上商品名,BYK-Chemie株式会社制),KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名,信越化学株式会社制)等。有机硅系表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为炔二醇系表面活性剂,没有特别限定,例如,优选选自2,4,7,9-四甲基-5-癸烯-4,7-二醇以及2,4,7,9-四甲基-5-癸烯-4,7-二醇的烯化氧加成物以及2,4-二甲基-5-癸烯-4-醇和2,4-二甲基-5-癸烯-4-醇的烯化氧加成物中的一种以上。作为炔二醇系表面活性剂的市售品,没有特别限定,例如,可举出Olfine 104系列、Olfine PD002W等PD系列、Olfine E1010等E系列(Air Products Japan,Inc.)制商品名),Surfynol 465、Surfynol61(日信化学工业社(Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.)制商品名)等。炔二醇系表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为氟系表面活性剂,没有特别限定,例如,可举出全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基环氧乙烷加成物、全氟烷基甜菜碱、全氟烷基氧化胺化合物。作为氟系表面活性剂的市售品,没有特别限定,例如,可举出S-144、S-145(旭硝子株式会社制);FC-170C、FC-430、FLUORAD-FC4430(Sumitomo 3M株式会社制);FSO、FSO-100、FSN、FSN-100、FS-300(Dupont公司制);FT-250、 251(株式会社Neos制)等。氟系表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
有机硅系表面活性剂的含量相对于分散染料的固体成分100质量份优选为5.0~45质量份,更优选为8.0~40,进一步优选为10~36质量份。通过使有机硅系表面活性剂的含量为5.0质量份以上,有更能抑制产生来自分散染料的异物,更不易产生气液界面的异物的趋势。另外,通过使有机硅系表面活性剂的含量为45质量份以下,有耐渗色性进一步提高的趋势。
〔保湿剂〕
油墨组合物可以进一步含有保湿剂。通过使油墨组合物含有保湿剂,在油墨连续供给系统等大气开放体系中,即便在油墨组合物与空气接触的状态下保存,也有更能抑制产生来自分散染料的异物、在气液界面产生异物的趋势。
作为保湿剂,没有特别限定,例如,可举出乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、戊二醇、亚丙基二醇、2-丁烯-1,4-二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、三丙二醇、数均分子量2000以下的聚乙二醇、1,3-丙二醇、异丙二醇、异丁二醇、甘油、内消旋赤藓糖醇和季戊四醇。保湿剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
〔螯合剂〕
油墨组合物还可以含有螯合剂。作为螯合剂,没有特别限定,例如,可举出乙二胺四乙酸盐、乙二胺四乙酸二盐、焦磷酸盐、六偏磷酸盐、柠檬酸、酒石酸、葡糖酸。螯合剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。
〔pH调节剂〕
油墨组合物还可以含有pH调节剂。作为pH调节剂,没有特别限定,例如,可举出无机酸(例如,硫酸、盐酸、硝酸等)、无机碱(例如,氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氨等)、有机碱(三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、三丙醇胺)、有机酸(例如,己二酸、柠檬酸、琥珀酸等)。pH调节剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。
〔防腐剂〕
油墨组合物还可以含有防腐剂。作为防腐剂,没有特别限定,例如,可举出对羟基苯甲酸酯类(对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯钠、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸苄酯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸异丁酯、对羟基苯甲酸丙酯以及对羟基苯甲酸异丙酯等)、氯丁醇、苄醇、2-苯基乙基醇、脱氢乙酸、山梨酸、苯甲酸钠。防腐剂可以单独使用1种,可以混合使用2种以上。
〔其他添加剂〕
油墨组合物根据需要,还可以含有杀菌剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、氧吸收性剂或溶解助剂,另外,还可以含有可在通常的油墨中使用的各种添加剂。应予说明,各种添加剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
〔用于大气开放体系记录装置〕
本实施方式的油墨组合物优选为大气开放体系记录装置中使用的油墨组合物。“大气开放体系记录装置”是指具备具有油墨组合物与大气相接触的结构的油墨收容容器的记录装置。也可以说,大气开放体系记录装置是可用液体补充油墨组合物的开放体系(一直接触新鲜的空气),与像以往的墨盒那样不能补充油墨组合物的机构(完全密闭体系或有空气层但体积极小、且没有直接的空气的进出的状态的机构)相区别。大气开放体系记录装置中,因为油墨组合物与大气接触,所以由于油墨的干燥等而导致特别是在气液界面容易产生异物。因此,本发明特别有用。作为大气开放体系记录装置,没有特别限定,例如,可举出具备油墨连续供给系统的记录装置。
“油墨连续供给系统”是指如下系统,该系统具备具有空气导入口的油墨收容容器(油墨罐)、具有将油墨收容容器内的上述油墨组合物喷出的喷嘴的记录头、连接上述油墨收容容器与上述记录头并从上述油墨收容容器向上述记录头供给上述油墨组合物的油墨供给路。
以下对大气开放体系记录装置可具备的油墨收容容器进行说明。图1是油墨收容容器200的截面的示意图。油墨收容容器200通过油墨供 给路400与记录头300连接。
油墨收容容器200具备具有空气导入口212的油墨收容室214,通过从空气导入口212向收容于该油墨收容室214的油墨组合物中导入空气,从而使油墨组合物中产生气泡。另外,油墨收容容器200中具有大气与油墨组合物可接触的结构。应予说明,为了通过从空气导入口212导入空气而在油墨组合物中产生气泡,可以具有在油墨收容室214收容有油墨的状态下,该油墨组合物与空气导入口212接触的结构。
虽未图示,但记录装置可以具有多个油墨收容容器200。另外,油墨供给路400可以由合成橡胶等具有挠性的部件形成,可以为软管(ホース)或者管(チューブ)。
图1所示的油墨组合物供给的方法,简而言之是如下的方法:利用马利欧特瓶(マリオット瓶)的原理,记录头300和油墨收容容器200介由油墨供给路400连接,从油墨收容容器200向记录头300吸引油墨组合物而进行供给。
图1中示出油墨收容容器200以使用状态安装在记录装置的样子。记录装置设置于水平面sf上。应予说明“喷墨记录装置处于使用状态”是指处于向介质喷出油墨组合物并可正常地附着的状态,不一定限于设置于水平面的状态。油墨收容容器200的油墨导出部216与记录头300介由油墨供给路400连接。
油墨收容容器200的外面由第1壁270C1、第2壁(上面壁)270C2和底面壁270C3构成。油墨收容容器200在其内部具有空气导入流路和油墨流路。该空气导入流路是用于从大气释放口217经由未图示的大气流路通过大气导入口218向油墨收容室214导入空气的流路。油墨流路油墨注入口204是用于从该油墨流路油墨注入口204向油墨收容室214进行油墨组合物的填充的具有开闭机构的开口。
空气导入流路是在上述的空气导入动作中使用的流路。空气导入流路由向外部(大气)开口的大气释放口217、将大气导入口218作为一端且将空气室侧开口251作为另一端的空气收容室230、将空气室侧开口251作为一端且将空气导入口212作为另一端的油墨室连通路250构成。大气释放口217与大气连通,空气收容室230在一端的大气导入口 218开口,大气释放口217与大气导入口218介由未图示的流路连通。换句话说,空气收容室230与外部(大气)连通。油墨室连通路250的一端的空气室侧开口251在空气收容室230开口,另一端的空气导入口212在油墨收容室214开口。换句话说,空气收容室230与油墨收容室214连通。应予说明,油墨室连通路250优选流路截面积小以达到可形成弯液面(液面架桥)的程度。
这样,上述的空气导入流路的一端的空气导入口212在油墨收容室214开口,另一端的大气释放口217向外部开口。换句话说,在油墨收容容器200的使用状态下,在油墨室连通路250(详细而言,空气导入口212附近)形成与大气直接接触的液面,从空气导入口212向油墨收容室214的油墨中导入空气(气泡)而将空气(气泡G)导入到油墨收容室214中。由此能够从油墨收容容器200向记录头300稳定地供给油墨组合物。
这些油墨供给动作伴随着从记录头300的喷出动作所引起的油墨收容容器200的油墨储藏量的减少进行,并且通过上述的空气导入动作而更稳定地进行。
油墨收容容器200有使用状态和注入状态。“使用状态”是指喷墨记录装置的使用状态下的油墨收容容器200的状态。油墨收容容器200在其使用状态下,油墨注入口204朝向水平方向开口(这里,开口被栓部件202塞住)。图1表示使用状态下的油墨收容容器200。另外,在使用状态下,油墨收容室214和空气收容室230在水平方向排列。并且,在使用状态下,空气导入口212与收容于油墨收容室214的油墨组合物的液面相比靠近下方。
另一方面,油墨收容容器200的“注入状态”是指以油墨注入口204朝向上方开口的方式进行设置的状态。在注入状态下,油墨收容室214和空气收容室230在垂直方向排列。并且,在注入状态下,空气导入口212在如下情况下与收容于油墨收容室214的油墨组合物的液面相比靠近上方,即,使用状态下收容于油墨收容室214的油墨组合物的液面位于直线LM1(“第1状态显示线LM1”(参照图1))时的液量被收容于油墨收容室214的情况下。
在油墨收容容器200的注入状态下,使用者在油墨组合物的液面达 到注入状态下水平的直线LM2(“第2状态显示线LM2”(参照图1))的附近时,停止油墨的填充即可。这样从油墨注入口204将油墨组合物注入油墨收容室214后,用栓部件202密封油墨注入口204。并且,通过从记录头300吸引油墨收容室214的油墨而使油墨收容室214成为负压。
在油墨收容容器200的使用状态下,空气导入口212与第1状态显示线LM1相比靠近下侧。图1中空气导入口212形成于底面壁270C3,该底面壁270C3在划分油墨收容室214而形成的容器主体211中在使用状态下夹持油墨收容室214而位于下侧。由此,即便油墨收容室214的油墨被消耗,油墨收容室214内的油墨组合物的液面降低,与大气接触的液面(大气接触液面)LA也能经长时间维持在(油墨组合物的液面达到第1状态显示线LM1程度的时间)一定的高度。另外,使用状态下,空气导入口212以与形成有记录头300的喷嘴孔(未图示)的位置相比成为在垂直方向更低的位置的方式进行配置。
油墨组合物被记录头300吸引而产生负压,如果达到规定的负压,油墨收容室214的油墨组合物经由油墨供给路400被供给到记录头300。
如果油墨收容室214的油墨被消耗,则空气收容室230的空气经由油墨室连通路250以气泡G的形式被导入到油墨收容室214。由此油墨收容室214的油墨液面LF降低。另一方面,与大气接触的大气接触液面LA的高度维持一定。
〔喷墨油墨组合物的制造方法〕
本实施方式的喷墨油墨组合物的制造方法具有:分散工序,在含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物的混合液中混合有机硅系表面活性剂,得到分散液;热处理工序,将分散液加热至60℃以上,并冷却至25℃以下;精加工工序,在该热处理工序后的分散液中混合保湿剂、螯合剂和pH调节剂,进行过滤处理。
热处理工序中的加热温度优选为40℃以上,更优选为60℃以上。通过使热处理工序中的加热温度为60℃以上,有分散染料和分散剂的分散稳定性进一步提高的趋势。
热处理工序的冷却温度优选为30℃以下,更优选为25℃以下。通过使热处理工序的冷却温度为25℃以下,有长期的分散性稳定性进一步提高的趋势。
本实施方式的油墨组合物优选进一步含有保湿剂、螯合剂和pH调节剂、由如上所述的制造方法制造的油墨组合物。通过经由上述的分散工序和热处理工序,从而有分散染料的分散稳定性进一步提高,即便干燥状态、高温状态下残留油墨组合物时也能够抑制异物的产生,更能抑制产生来自分散染料的异物的趋势。另外,有分散染料的分散稳定性提高,耐渗色性进一步提高的趋势。
本实施方式的喷墨油墨组合物的制造方法优选具有利用阳离子交换膜除去阳离子的脱阳离子处理工序。换句话说,本实施方式的喷墨组成物优选为经由利用阳离子交换膜除去阳离子的脱阳离子处理工序制成的油墨组合物。脱阳离子处理工序可以是在分散工序之后从分散液如上述那样除去阳离子(例如,钠离子)的工序,也可以是热处理工序之后的分散液如上述那样除去阳离子的工序,或者还可以是从精加工工序之后的油墨组合物如上述那样除去阳离子的工序。
精加工工序是在热处理工序后的分散液中混合保湿剂、螯合剂和pH调节剂并进行过滤处理的工序。过滤可以通过使油墨组合物通过过滤器进行。由此,能够除去异物。
实施例
以下,使用实施例和比较例进一步具体说明本发明。本发明不受以下的实施例任何限定。
[油墨组合物用的材料]
下述的实施例和比较例中使用的油墨组合物用的主要材料如下。
〔分散染料〕
C.I.分散红60
〔分散剂〕
萘磺酸钠的甲醛缩合物
苯乙烯-丙烯酸共聚物
〔表面活性剂〕
BYK348(有机硅系表面活性剂,BYK-Chemie公司制)
OlfinePD002W(炔二醇系表面活性剂,日信化学工业社制)
〔保湿剂〕
甘油
三乙二醇
〔pH调节剂〕
三乙醇胺
〔螯合剂〕
EDTA·2Na
〔防腐剂〕
PROXEL GXL(Arch Chemicals公司制)
[实施例1~13比较例1~4]
[油墨组合物的制备]
在含有分散染料、萘磺酸钠甲醛缩合物和水的混合液中混合表面活性剂,制备分散液。然后,对各油墨组合物进行脱阳离子处理工序。将得到的分散液加热至60℃并冷却至25℃。接着,在得到的分散液中混合保湿剂、螯合剂和pH调节剂,进行过滤处理,得到各油墨组合物。但是,实施例13中未进行上述的加热和冷却。应予说明,下述的表1中,数值的单位为质量%,合计为100.0质量%。
〔钠离子的含量的测定〕
钠离子的含量的测定通过使用下述装置测定将油墨组合物进行水分稀释而得的样品而进行。
ICP发光分光分析装置(ICP-AES)型号:ICPS-7500
·制造商:岛津制作所制
·连续型
·波长范围:160~850nm
·频率:27.120MH
〔油墨组合物中的异物确认试验〕
将如上述那样得到的油墨组合物(10mL)以油墨袋中没有空气层的方式以封闭状态封入,在60℃放置5天。其后,用金属网过滤器(口径10μm)过滤油墨组合物,数出残留于金属网过滤器的异物的每1mm见方的个数。根据得到的个数按下述评价基准评价油墨组合物中的异物的产生。
(评价基准)
A:每1mm见方的晶体异物个数小于5个。
B:每1mm见方的晶体异物个数为5个以上且小于30。
C:每1mm见方的晶体异物个数为30个以上且小于50个。
D:每1mm见方的晶体异物个数为50个以上。
〔油墨组合物在气液界面的异物确认试验〕
将如上述那样得到的油墨组合物(10mL)以在玻璃瓶中存在气液界面的状态在60℃放置5天。其后,用金属网过滤器(口径10μm)过滤油墨组合物,数出残留于金属网过滤器的异物的每1mm见方的个数。根据得到的个数按下述评价基准评价油墨组合物在气液界面的异物的产生。
(评价基准)
A:每1mm见方的晶体异物个数小于5个。
B:每1mm见方的晶体异物个数为5个以上且小于30。
C:每1mm见方的晶体异物个数为30个以上且小于50个。
D:每1mm见方的晶体异物个数为50个以上。
〔耐渗色性〕
使用具有油墨连续供给系统的喷墨式记录装置(精工爱普生公司制),对被记录介质使用上述油墨组合物以Duty100%进行记录。除了以直接接触该记录区域的方式,使用分散黄(Disperse Yellow)54作为色料之外,使用通过与实施例1相同的组成调整的黄色油墨组合物,以Duty100%进行记录,得到2色记录区域直接接触的记录物。通过目视观察该记录领域的颜色的边界。根据记录后的渗色程度(颜色的渗出量)按下述评价基准评价耐渗色性。
(评价基准)
A:颜色的渗出量小于0.1cm。
B:颜色的渗出量为0.1cm以上且小于0.2cm。
C:颜色的渗出量为0.2cm以上且小于0.3cm。
D:颜色的渗出量为0.3cm以上。
[表1]
                  
※1NSF:萘磺酸钠甲醛缩合物
※2相对于分散染料的固体成分100质量份的萘磺酸钠甲醛缩合物的含量
※3相对于分散染料的固体成分100质量份的有机硅系表面活性剂的含量
符号说明
200…油墨收容容器,202…栓部件,204…油墨注入口,211…容器主体,212…空气导入口,214…油墨收容室,216…油墨导出部,217…大气开放口,218…大气导入口,230…空气收容室,250…油墨室连通路,251…空气室侧开口,270C1…第1壁,270C2…第2壁,270C3…底面壁,300…记录头,400…油墨供给路,sf…水平面,G…气泡。

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本发明涉及喷墨油墨组合物及其制造方法。本发明的目的在于提供能够抑制产生来自分散染料的异物和在气液界面的异物的、具有耐渗色性的油墨组合物及其制造方法。本发明的喷墨油墨组合物含有分散染料和萘磺酸钠甲醛缩合物,钠离子浓度相对于上述萘磺酸钠甲醛缩合物的含量之比(Na(ppm)/NSF(质量)为75550。。

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