Способ струйной записи и устройство для струйной записи

Способ струйной записи, выполняемый устройством для струйной записи, включающим сопловую пластину с соплом для выпуска капель чернил; записывающую головку, включающую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления, и делающий возможным выпуск капель чернил под действием давления, созданного узлом генерации давления в соответствии с сигналом, где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C, чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и способ включает втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы сформировать мениск при заданном расположении. Целью данного изобретения является предоставление способа струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 23 ил., 17 табл.

 

Область техники

Данное изобретение относится к способу струйной записи и устройству для струйной записи.

Предшествующий уровень техники

Система для струйной записи является системой записи, в которой капли чернил выпускают из очень малых сопел, чтобы осадить на носителе для записи для того, чтобы сформировать знаки или изображение. Эту систему широко применяли в последнее время, поскольку формирование полноцветного изображения облегчено по сравнению с другими системами для записи, и изображение высокого разрешения может быть получено даже с применением устройства, имеющего простую конфигурацию.

Чернила, применяемые в системе для струйной записи, требуют различных свойств. В частности, стабильность выпуска при выпуске чернил из головки является важным фактором, который определяет качество изображения.

Композиция чернил, применяемых в системе для струйной записи, обычно содержит окрашивающее вещество, увлажняющий агент и воду. Обычно, водорастворимый краситель использовали в качестве окрашивающего вещества для чернил, применяемых в системе для струйной записи, с точки зрения высокого качества изображения, широкого диапазона видов применимых окрашивающих веществ и высокой стабильности выпуска вследствие его высокой растворимости в воде. Однако водорастворимый краситель имеет более низкую водостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям, чем пигмент. В результате этого печатная продукция, напечатанная с применением водорастворимого красителя, также имеет низкую водостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям. Поэтому в последнее время чернила, содержащие в качестве окрашивающего вещества пигмент, который обладает улучшенной растворимостью в воде и устойчивостью к атмосферным воздействиям, чем водорастворимый краситель, в основном применяли вместо водорастворимого красителя.

В системе для струйной записи капли чернил выпускают посредством приложения пульсирующего напряжения к чернилам.

Мениск формируется внутри сопла головки, заполненной чернилами. В нормальном (статическом) состоянии мениск образует мостик от края сопла в сторону жидкостной камеры. Однако когда положительное давление приложено к чернилам в сопле вследствие пульсирования напряжения при выпуске, мениск разрушается, потенциально приводя к переливанию чернил за пределы выпускного отверстия. Кроме того, выпущенная капля чернил может быть оторвана, или тонкий красочный туман, образованный рассеянием капель чернил, сталкиваемых с печатной основой, может осаждаться на сопловой пластине. Чернила, перелившиеся за пределы выпускного отверстия, или красочный туман, осажденный на поверхности сопловой пластины вышеописанным образом, образует лужицу чернил на сопловой пластине. Когда лужица чернил приводится в соприкосновение с выпущенной каплей чернил, мениск преобразуется в асимметричную форму, или капля чернил притягивается к лужице чернил, потенциально приводя к отклонению направления выпуска. В чернилах, содержащих в качестве окрашивающего вещества пигмент, описанный выше, пигмент в твердой форме диспергирован в растворителе в отличие от водорастворимого красителя, который полностью растворен в растворителе. Поэтому когда чернила, осажденные на поверхности сопловой пластины, высушены, пигмент в твердой форме прилипает к поверхности сопловой пластины, приводя в конечном счете к засорению сопла.

Соответственно, в системе для струйной записи поддержание периферии сопла чистой важно для обеспечения стабильного выпуска. Поэтому для того, чтобы предотвратить загрязнение поверхности сопловой пластины чернилами, обычно выполняли техническое обслуживание, включающее нанесение водоотталкивающей пленки на поверхность сопловой пластины, чтобы тем самым сделать поверхность не восприимчивой к чернилам, и периодическое протирание поверхности сопловой пластины, чтобы тем самым удалять чернила на поверхности сопловой пластины.

Однако известно, что водоотталкивающая пленка постепенно отслаивается от сопловой пластины под действием протирания.

Поэтому был предложен способ улучшения долговечности водоотталкивающей пленки для того, чтобы предотвратить ее изнашивание (см., например, Патентный документ 1).

Однако вышеуказанный предложенный способ не может предотвратить отслаивание водоотталкивающей пленки до определенной степени. Поэтому на участке, на котором водоотталкивающая пленка была отслоена, качество изображения ухудшается посредством тенденции к прилипанию на нем чернил, нарушению выпуска, отклонению выпуска и образованию полос на печатной продукции, что создает трудные для решения проблемы. В зависимости от свойств чернил, поверхность сопла не обладает пониженной восприимчивостью к чернилам, и чернила не могут быть удалены в достаточной мере даже посредством протирания, что также создает проблемы.

С целью стабильного выпуска чернил и предоставления четкого изображения с малой расплывчатостью, были предложены чернила для струйной записи, которые содержит частицы самодиспергирующегося окрашивающего вещества, и которые имеют статическое поверхностное натяжение от 30 мН/м до 50 мН/м, наступающий угол смачивания 65° или более и отступающий угол смачивания 55° или более на поверхности сопловой пластины печатной головки, и разницу между наступающим углом смачивания и отступающим углом смачивания 20° или менее (например, Патентный документ 2).

Однако в этой предложенных чернилах стабильность выпуска не может быть обеспечена в случае низкого статического поверхностного натяжения, что создает трудные для решения проблемы.

Патентный документ 3 предлагает способ улучшения надежности выпуска посредством уменьшения длины приводного колебания в целом в пределах одного печатного цикла, чтобы тем самым увеличить скорость печати, и формирования выпускного импульса, включающего элемент колебания, соответствующий размеру капель чернил.

Патентный документ 4 предлагает головку для струйной записи, которая делает возможным полное удаление пигментных чернил, размещенных на поверхности сопловой пластины, с помощью протирочного узла посредством установления разницы между наступающим углом смачивания и отступающим углом смачивания пигментных чернил на поверхности сопловой пластины в головке для струйной записи.

Патентный документ 5 предлагает головку для струйной записи, которая делает возможным выпуск чернил точным и стабильным образом посредством установления наступающего угла смачивания и отступающего угла смачивания чернил на поверхности сопловой пластины.

Патентный документ 6 предлагает головку для струйной записи, которая обладает высокой отталкивающей способностью по отношению к жидкости посредством установления соотношения (отступающего угла смачивания чернил) между головкой для струйной записи и агентом для придания отталкивающих свойств по отношению к жидкости для обработки с целью придания высокой отталкивающей способности по отношению к жидкости торцевой поверхности головки для струйной записи, снабженной выпускным отверстием для чернил.

Однако эти предложения имели проблему, заключающуюся в том, что водоотталкивающая пленка, сформированная на поверхности сопловой пластины, постепенно отслаивалась под воздействием протирания.

Поэтому в настоящее время существует потребность в предоставлении способа струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества, даже когда водоотталкивающая пленка, сформированная на поверхности сопловой пластины, изношена.

Список ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2010-76422

Патентный документ 2: JP-A № 2003-277651

Патентный документ 3: JP-A № 2011-62821

Патентный документ 4: JP-A № 10-34941

Патентный документ 5: JP-A № 04-35344

Патентный документ 6: JP-A № 04-241948

Сущность изобретения

Техническая проблема

Целью данного изобретения является предоставление способа струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества.

Решение проблемы

Средство для решения вышеуказанных проблем является следующим.

Способ струйной записи, который выполняют устройством для струйной записи, содержащим: сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил; печатную головку, включающую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления, и делающий возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с сигналом,

где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где чернила имеют отступающий угол смачивания 50° или более на сопловой пластине,

где сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати,

где способ струйной записи включает втягивание чернил, расположенной вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

Преимущества данного изобретения

Данное изобретение может решить вышеуказанные имеющиеся проблемы и предоставить способ струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющей низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет изображение, полученное сканирующей электронной микроскопией (SEM), иллюстрирующее изношенную водоотталкивающую пленку на поверхности сопловой пластины.

Фиг.2 представляет схематический чертеж, иллюстрирующий нормальный мениск.

Фиг.3 представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором произошло переливание мениска за пределы выпускного отверстия сразу после того, как капли выпущены.

Фиг.4 представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором произошло отклонение капли чернил.

Фиг.5A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором переливание мениска за пределы выпускного отверстия произошло посредством нормального выпуска.

Фиг.5B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.5A.

Фиг.6A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором чернила, перелившиеся за пределы выпускного отверстия посредством нормального выпуска, остались на изношенной водоотталкивающей пленке.

Фиг.6B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.6A.

Фиг.7A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором отклонение капли чернил произошло посредством нормального выпуска.

Фиг.7B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.7A.

Фиг.8A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором произошло переливание мениска за пределы выпускного отверстия.

Фиг.8B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.8A.

Фиг.9A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором мениск втянут в сопло на первой ступени.

Фиг.9B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.9A.

Фиг.10A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором чернила 202 в сопле и чернила 202 на изношенной водоотталкивающей пленке 200 объединены в единое целое.

Фиг.10B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.10A.

Фиг.11A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором мениск втянут в сопло на второй ступени.

Фиг.11B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.11A.

Фиг.12A представляет схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором чернила 202 выпущены.

Фиг.12B представляет график, иллюстрирующий сигнал в состоянии, проиллюстрированном на Фиг.12A.

Фиг.13 представляет вид сбоку, иллюстрирующий типичную конфигурацию в целом устройства для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.14 представляет вид сверху, иллюстрирующий типичную конфигурацию в целом устройства для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.15 представляет вид в разрезе в продольном направлении жидкостной камеры, иллюстрирующий типичную головку для выпуска жидкости, являющуюся печатной головкой устройства для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.16 представляет вид в разрезе в поперечном направлении жидкостной камеры, иллюстрирующий типичную головку для выпуска жидкости, являющуюся печатной головкой устройства для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.17 представляет блок-схему, иллюстрирующую типичный узел управления устройством для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.18 представляет блок-схему, иллюстрирующую типичный узел управления печатью и узел управления головкой устройства для струйной записи по данному изобретению.

Фиг.19 представляет график, иллюстрирующий форму колебания при выпуске, включающего приводной сигнал для втягивания мениска в сопло двухступенчатым образом.

Фиг.20 представляет график, иллюстрирующий форму колебания при выпуске, включающего приводной сигнал для втягивания мениска в сопло одноступенчатым образом.

Фиг.21 представляет схему, иллюстрирующую один единичный цикл печати.

Фиг.22 представляет схематический чертеж, иллюстрирующий типичный картридж с чернилами.

Фиг.23 представляет схематический чертеж, иллюстрирующий картридж с чернилами, включающий корпус, показанный на Фиг.22.

Описание вариантов осуществления

(Способ струйной записи и устройство для струйной записи)

Способ струйной записи по данному изобретению выполняют посредством устройства для струйной записи, включающего сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил; записывающую головку, включающую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления.

Способ струйной записи делает возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с сигналом.

В способе струйной записи чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C.

В способе струйной записи чернила имеют отступающий угол смачивания 50° или более на сопловой пластине.

В способе струйной записи сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати.

Способ струйной записи включает втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

Устройство для струйной записи включает сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил; печатную головку, включающую сопло, выполненное с возможностью выпускать капли чернил, жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления.

Устройство для струйной записи делает возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с сигналом.

В устройстве для струйной записи чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C.

В устройстве для струйной записи чернила имеют отступающий угол смачивания 50° или более на сопловой пластине.

В устройстве для струйной записи сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати.

Устройство для струйной записи делает возможным втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

Головка для выпуска жидкости сформирована посредством пакетирования пластины с проточным каналом, колебательной пластины, присоединенной к нижней поверхности пластины с проточным каналом, и сопловой пластины, присоединенной к верхней поверхности пластины с проточным каналом, чтобы тем самым сформировать сопло, включающее отверстие (сопловое отверстие), выполненное с возможностью выпускать капли (капли чернил). Сопло, выполненное с возможностью выпускать капли (капли чернил), соединено с коммуникационным каналом сопла, компрессионной камерой, служащей в качестве камеры для создания давления, и впускным отверстием для чернил, соединенным с общей жидкостной камерой для подачи чернил в компрессионную камеру посредством секции, ограничивающей протекание текучей среды (канала для подачи текучей среды).

А именно, головка для выпуска жидкости включает компрессионную камеру, соединенную с сопловым отверстием, выполненным с возможностью выпускать капли чернил, и элементом, создающим давление, выполненным с возможностью предоставлять возможность изменения давления в компрессионной камере.

На сопловой пластине сформированы сопла (сопловое отверстие) в соответствии с компрессионной камерой. Сопловая пластина образована, например, соплообразующим элементом (например, металлическим элементом), и предпочтительно таким, в котором водоотталкивающий слой (водоотталкивающая пленка) сформирован на внешней поверхности соплообразующего элемента. А именно, поверхность сопла (соплового отверстия) предпочтительно подвергнута обработке для придания водоотталкивающих свойств.

Термин «вблизи выпускного отверстия сопла» означает периметр соплового отверстия.

Термин «головка для выпуска жидкости» является синонимичным «головке для струйной записи», и далее в данном документе она может называться просто как «головка».

В способе струйной записи по данному изобретению узел генерации приводного сигнала генерирует выпускной импульс, соответствующий размеру капель чернил. Выпускной импульс образован посредством выбора приводного импульса из приводного колебания, включающего один или несколько последовательных по времени приводных импульсов.

Следует заметить, что термин «приводной импульс» означает импульс, служащий в качестве элемента, создающего приводное колебание. Термин «выпускной импульс» означает импульс, приложенный к головке для выпуска жидкости, снабженной элементом, создающим давление, чтобы тем самым выпускать капли жидкости.

Приводной импульс включает расширяющий элемент колебания, который является элементом колебания, выполненным с возможностью понижаться от базового потенциала до заданного фиксированного потенциала, чтобы тем самым расширять компрессионную камеру; поддерживающий элемент, который является элементом колебания, выполненным с возможностью поддерживать пониженный потенциал (фиксированный потенциал); и сжимающий элемент колебания, который является элементом колебания, выполненным с возможностью повышаться от фиксированного потенциала, чтобы тем самым сжимать компрессионную камеру.

В зависимости от размера капли чернил, выпускной импульс генерируется посредством выбора приводного импульса из приводного колебания, включающего один или несколько последовательных по времени приводных импульсов. Например, могут быть выбраны приводные импульсы, делающие возможным выпуск капель, имеющих три разные размеры (т.е. большие капли, средние капли и небольшие капли).

Термин «заданное расположение» используемый в выражении «сформировать мениск при заданном расположении» означает регулярное положение, при котором формируется мениск, а именно, положение, при котором мениск формируется с вогнутой поверхностью по отношению к базовой плоскости в виде поперечного сечения отверстия на сопловой пластине.

Как проиллюстрировано в изображении, полученном сканирующим электронным микроскопом (СЭМ), на Фиг.1, водоотталкивающая пленка на поверхности сопловой пластины, противоположной поверхности, обращенной к жидкостной камере, постепенно изнашивается вследствие физической нагрузки, прикладываемой во время технического обслуживания.

Мениск первоначально формируется в сопле головки, которое заполнено чернилами. В нормальном (статическом) состоянии мениск образует мостик от края сопла в сторону жидкостной камеры, так что на чернила в меньшей степени влияет изношенная водоотталкивающая пленка на сопле (см. Фиг.2). На Фиг.2, ссылочная позиция 200 обозначает изношенную водоотталкивающую пленку, ссылочная позиция 201 обозначает водоотталкивающую пленку, и ссылочная позиция 202 обозначает чернила. Вышеописанные ссылочные позиции также имеют те же самые значения на Фиг.3-12. На графиках на Фиг.5B-12B, участки, обозначенные жирными линиями в формах колебательных сигналов, соответствуют сигналам, приложенным в состояниях, показанных на фигурах, соответственно. На каждом из графиков Фиг.5B-12B горизонтальная ось представляет время, и вертикальная ось представляет напряжение.

Однако, как показано на Фиг.3 и 4, когда чернила переливаются наружу из сопла после того, как капли чернил 202 выпущены, например, при переливании мениска, или при переливании мениска сразу же после высокочастотного приводного импульса, мениск принимает асимметричную форму под действием изношенной водоотталкивающей пленки (см. Фиг.3). Переливание мениска означает феномен, в котором чернила переливаются из сопла при избыточном импульсе силы при выпуске капель чернил. Это обусловлено тем, что вытекание чернил из сопла вызывает втекание чернил из общей жидкостной камеры в сопло, однако втекание чернил не может быть остановлено сразу же после завершения выпуска. В частности, форма колебания для выпуска больших капель в пределах одного единичного цикла печати (большое количество чернил выпускается в единицу времени) вызывает большое переливание мениска. Переливание мениска сразу же после высокочастотного приводного импульса означает феномен, в котором чернила переливаются из сопла при избыточном импульсе силы, когда большое количество чернил выпускается посредством действия высокочастотного приводного импульса. Это обусловлено тем, что вытекание чернил из сопла вызывает втекание чернил из общей жидкостной камеры в сопло, однако втекание чернил не может быть остановлено сразу же после завершения выпуска. В этом случае имеет место период пополнения Rf, который отличается от периода собственных колебаний Tc жидкостной камеры. В таком случае последующие капли выпускаются в состоянии, в котором мениск находится в асимметричной форме, что вызывает отклонение капель от первоначального направления (см. Фиг.4).

Как показано на Фиг.5A-7B, в случае применения обычного выпускного импульса, когда чернила выпускаются в состоянии, в котором произошло переливание мениска, чернила, перелившиеся на изношенную водоотталкивающую пленку, не втягиваются в достаточной мере в сопло, так что перелившиеся чернила остаются на изношенной водоотталкивающей пленке даже непосредственно перед выпуском капель. Соответственно вызывается отклонение капель от первоначального направления.

Следует заметить, что Фиг.5B, 6B и 7B представляют сигналы в состояниях, проиллюстрированных на Фиг.5A, 6A, и 7A, соответственно.

Как описано ниже более подробно, когда мениск втянут в сопло посредством приложения импульса в состоянии, в котором произошло переливание мениска (см. Фиг.5A), чернила 202 частично остаются на изношенной водоотталкивающей пленке 200, как проиллюстрировано на Фиг.6A. Когда последующие чернила 202 выпускаются посредством приложения выпускного импульса для выпуска чернил 202 из сопла в состоянии, в котором чернила 202 остаются на изношенной водоотталкивающей пленке 200, чернила 202, оставшиеся на изношенной водоотталкивающей пленке 200, коалесцируют с последующими чернилами 202. Вследствие этого, как проиллюстрировано на Фиг.7A, вызывается отклонение капли чернил от первоначального направления.

С другой стороны, в данном изобретении, как проиллюстрировано на Фиг.8A-12B, мениск втягивается в сопло двухступенчатым образом, так что чернила 202 не остаются на изношенной водоотталкивающей пленке 200. Поэтому может быть предотвращено отклонение капли чернил от первоначального направления.

Как описано ниже подробно, когда мениск втягивается в сопло посредством приложения импульса в состоянии, в котором произошло переливание мениска (см. Фиг.8A), в качестве первой ступени, мениск втягивается в сопло посредством приложения сравнительно небольшого импульса (см. Фиг.9B), так что чернила 202 остаются на изношенной водоотталкивающей пленке 200 (см. Фиг.9A). После этого, импульс поддерживается при той же самой амплитуде, что и на первой ступени (см. Фиг.10B). Вследствие этого, чернила 202 внутри сопла коалесцируют с чернилами 202, остающимися на изношенной водоотталкивающей пленке 200 (см. Фиг.10A). Затем, на второй ступени, мениск втягивается в сопло посредством приложения импульса, который относительно больше, чем импульс на первой ступени (см. Фиг.11B). Вследствие этого, мениск может быть втянут в сопло без оставления чернил 202 на изношенной водоотталкивающей пленке 200 (см. Фиг.11A). Когда чернила 202 выпускаются посредством приложения выпускного импульса (см. Фиг.12B) в этом состоянии, может быть предотвращено отклонение капли чернил от первоначального направления (см. Фиг.12A).

Следует заметить, что, как использовано в данном документе, термин «импульс» означает сигнал, который резко изменяется в течение короткого промежутка времени.

Каждый из ступенчатых импульсов, проиллюстрированных на Фиг.9B, 10B и 11B, представляет тяговый импульс.

Чернила, применяемые в данном изобретении, имеют низкое статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C. После того как чернила сталкиваются с носителем для печати, чернила смачивают носитель для печати и распространяются на нем и в полной мере и быстро проникают в носитель для печати. Соответственно, имеет место тенденция чернил к достижению превосходного проявления цвета и высокого качества изображения. Однако чернила также легко смачивают поверхность сопла и распределяется на ней, затрудняя обеспечение постоянной стабильности выпуска.

Чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более. Чернила, имеющие такой большой отступающий угол смачивания, легко отделяются от поверхности сопла. А именно, даже в случае переливания чернил на поверхность сопла, перелившиеся капли отделяются от поверхности вслед за каплями, выпускаемыми после этого, что выгодно для стабильности выпуска.

Поэтому чернила легко смачивают поверхность сопла и распределяются на ней и, вместе с этим, легко отделяются от нее с тем результатом, что лишь часть распределенных капель чернил следует за каплями, выпускаемыми после этого, и остаточная часть капли чернил, которая распределена вдали от соплового отверстия, невыгодным образом остается на поверхности сопловой пластины. Вследствие этого, остаточные чернила постепенно накапливаются, что в конечном счете неблагоприятным образом влияет на выпуск.

Средство для регулирования отступающего угла смачивания до 50° или более не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения. Например, отступающий угол смачивания может быть уменьшен посредством увеличения количества поверхностно-активного вещества и смачивающего агента, добавляемых к чернилам, посредством изменения поверхностно-активного вещества на те, что имеют более высокую способность к снижению поверхностного натяжения, или посредством снижения гидрофобности водоотталкивающей пленки на сопловой пластине.

В соответствии с данным изобретением, мениск втягивается в сопло двухступенчатым образом посредством приложения тягового импульса, с тем результатом, что даже чернила, которые распределены вдали от соплового отверстия, могут быть втянуты в мениск дважды. Поэтому почти вся перелившиеся чернила собираются. Вследствие этого на выпуск оказывается меньшее неблагоприятное воздействие, и может быть получено изображение высокого качества.

В соответствии с данным изобретением, может быть предоставлен способ струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества. Данный способ струйной записи проявляет заметный эффект особенно в случае, когда водоотталкивающая пленка на сопловой пластине изношена.

В сигнале на протяжении одного единичного цикла печати, тяговый импульс предпочтительно присутствует перед выпускным импульсом для выпуска чернил.

Как использовано в данном документе, термин «один единичный цикл печати» означает временной интервал, в течение которого каждая растровая точка формируется на носителе посредством каждого привода.

«Один единичный цикл печати» включает ступень приложения выпускного импульса и ступень втягивания чернил двухступенчатым образом.

«Один единичный цикл печати» подробно описан в JP-A №№ 2001-146011, 10-81012 и 2011-062821.

Например, JP-A № 10-81012 описывает устройство для струйной записи, которое выпускает несколько капель чернил из каждого сопла головки для струйной записи в течение одного единичного цикла печати, в течение которого одна растровая точка формируется на носителе для печати, чтобы тем самым сформировать одну растровую точку из множества капель чернил.

Устройство для струйной записи включает головку для струйной записи, включающую основной корпус головки, снабженный компрессионной камерой для размещения чернил, и сопло, соединенное с компрессионной камерой, привод, выполненный с возможностью прикладывать давление к чернилам, размещенным в компрессионной камере, таким образом, что капли чернил выпускаются из сопла посредством пьезоэлектрического эффекта пьезоэлектрического элемента, и узел подачи приводного сигнала, выполненный с возможностью подавать приводной сигнал к приводу; и узел для относительного перемещения, выполненный с возможностью перемещать головку для струйной записи и носитель для печати одну относительно другой.

Как проиллюстрировано на Фиг.21, в то время как узел для относительного перемещения перемещает головку для струйной записи и носитель для записи одну относительно другой, узел подачи приводного сигнала подает к приводу приводной сигнал, включающий несколько (т.е. один или два или более) приводных импульсов на протяжении одного единичного цикла печати, чтобы тем самым выпустить несколько (т.е. одну или две или более) капель чернил из сопла.

Несколько капель чернил, выпущенных вышеописанным образом, формируют одну растровую точку на носителе для записи.

Множество растровых точек располагаются на носителе для записи, чтобы тем самым сформировать требуемое изображение на носителе для записи.

Растровые точки регулируются в отношении оттенка цвета или размера посредством регулирования числа капель чернил, выпущенных на протяжении одного единичного цикла печати, что создает возможность для так называемой печати с множеством градаций.

В данном изобретении следующие конфигурации являются предпочтительными. В первой конфигурации каплям, выпущенным на протяжении одного единичного цикла печати, предоставляется возможность коалесцирования одной с другой в воздухе и последующего осаждения на носителе для записи. Во второй конфигурации капли, выпущенные на протяжении одного единичного цикла печати, последовательно осаждаются на носителе для записи в порядке выпуска. В третьей конфигурации лишь одна капля осаждается на носителе для записи. Все эти три конфигурации являются подходящими. Предпочтительной является первая конфигурация, в которой каплям, выпущенным на протяжении одного единичного цикла печати, предоставляется возможность коалесцирования одной с другой в воздухе и последующего осаждения на носителе для записи, поскольку чернила имеют почти круглую форму, когда чернила сталкиваются с носителем для печати, и чернила сталкиваются с носителем для печати в точно определенной позиции.

<Чернила>

Чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C.

Чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более.

Статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м является выгодным в отношении растекания на носителе для печати и стабильности выпуска.

В случае, когда отступающий угол смачивания составляет 50° или более, даже если чернила ранее были осаждены на внутренней поверхности стенки камеры для чернил в головке, чернила могут быть легко повторно отделены от внутренней поверхности стенки. Следует заметить, что верхний предел отступающего угла смачивания не ограничивается особым образом в отношении смачиваемости, поскольку чем больше отступающий угол смачивания, тем более затруднено смачивание чернилами носителя для записи. Однако отступающий угол смачивания составляет предпочтительно вплоть до 80° (80° или менее), принимая во внимание проницаемость в носитель для записи.

Статическое поверхностное натяжение может быть измерено с помощью автоматического тензиометра (CBVP-Z, производства компании Kyowa Interface Science Co., Ltd) при использовании метода с применением платиновой пластины.

Отступающий угол смачивания может быть измерен с помощью автоматического измерителя краевого узла смачивания. Автоматический измеритель краевого узла смачивания может являться OCA200H (производства компании Data Physics Corporation). Отступающий угол смачивания может быть измерен следующим образом. На внешнюю поверхность сопла, применяемого в данном изобретении, выпускают 3 мкл чернил из шприца, с последующим подверганием измерению с помощью автоматического измерителя краевого узла смачивания с применением метода со сжатием. «Отступающий угол смачивания», как использовано в данном документе, означает величину, измеренную при 25°C.

Чернила содержат, например, воду, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и водорастворимый органический растворитель; и, при необходимости, дополнительно содержит другие компоненты.

<<Окрашивающее вещество>>

Окрашивающее вещество может быть красителем или пигментом, однако предпочтительно является пигментом с точки зрения водостойкости и светостойкости печатной продукции. Примеры пигмента включают органический пигмент и неорганический пигмент. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации.

Примеры органического пигмента включают азопигменты, фталоцианиновые пигменты, антрахиноновые пигменты, диоксазиновые пигменты, индиговые пигменты, тиоиндиговые пигменты, периленовые пигменты, изоиндолиноновые пигменты, анилиновый черный, азометиновые пигменты и родаминовый лак В.

Примеры неорганического пигмента включают углеродную сажу, оксид железа, оксид титана, карбонат кальция, сульфат бария, гидроксид алюминия, барий желтый, берлинскую лазурь, кадмий красный, хром желтый и металлический порошок.

Конкретные примеры черных пигментов включают углеродные сажи (C.I. Pigment Black 7), такие как печная сажа, ламповая сажа, ацетиленовая сажа и канальная сажа; оксиды металлов, такие как оксиды меди, оксиды железа (C.I. Pigment Black 11) и оксид титана; и органические пигменты, такие как анилиновый чёрный (C.I. Pigment Black 1).

Конкретные примеры желтых пигментов включают C.I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 2, 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 16, 17, 20, 23, 24, 34, 35, 37, 42 (желтый оксид железа), 53, 55, 73, 74, 75, 81, 83 (Disazo Yellow HR), 86, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 166, 168, 180 и 185.

Конкретные примеры пурпурных пигментов включают C.I. Pigment Violet 19 и C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 7, 9, 12, 17, 22 (Brilliant Fast Scarlet), 23, 31, 38, 48:1 [Permanent Red 2B (Ba)], 48:2 [Permanent Red 2B (Ca)], 48:3 [Permanent Red 2B (Sr)], 48:4 [Permanent Red 2B (Mn)], 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (Brilliant Carmine 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81 (Rhodamine 6G Lake), 83, 88, 92, 97, 101 (красный оксид железа), 104, 105, 106, 108 (кадмий красный), 112, 114, 122 (диметилхинакридон), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 175, 176, 178, 179, 180, 184, 185, 190, 192, 193, 202, 209, 215, 216, 217, 219, 220, 223, 226, 227, 228, 238, 240, 254, 255 и 272.

Конкретные примеры голубых пигментов включают C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15 (Copper Phthalocyanine Blue R), 15:1, 15:2, 15:3 (Phthalocyanine Blue G), 15:4, 15:6 (Phthalocyanine Blue E), 16, 17:1, 22, 56, 60, 63 и 64, Vat Blue 4 и Vat Blue 60.

Конкретные примеры пигментов для промежуточных цветов, т.е. красного, зеленого и синего, включают C.I. Pigment Red 177, 194 и 224, C.I. Pigment Orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61 и 71, C.I. Pigment Violet 3, 19, 23, 29, 30, 37, 40 и 50 и C.I. Pigment Green 7 и 36.

Чернила, применяемые в данном изобретении, могут содержать, в качестве окрашивающего вещества, полимерные частицы, содержащие гидрофобный краситель или пигмент для того, чтобы улучшить плотность печати и долговечность печати. Полимерные частицы применяют в форме дисперсии. Более предпочтительно, дисперсия полимерных частиц содержит пигмент, в частности, органический пигмент или углеродную сажу. Примеры полимера, применяемого для дисперсии полимерных частиц, содержащих пигмент, включают виниловый полимер, полимер на основе сложного полиэфира и полиуретановый полимер. Среди них, предпочтительным является виниловый полимер.

Виниловый полимер является предпочтительно полимером, полученным сополимеризацией композиции мономеров, содержащей (a) один или несколько виниловых мономеров, выбранных из группы, состоящей из сложного акрилатного эфира, сложного метакрилатного эфира и стиролового мономера; (b) полимеризуемый ненасыщенный мономер, содержащий группу, образующую соль; и (c) компонент, сополимеризуемый с виниловыми мономерами и полимеризуемым ненасыщенным мономером, содержащим группу, образующую соль.

Примеры виниловых мономеров в (a) включают сложные акрилатные эфиры, такие как метилакрилат, этилакрилат, изопропилакрилат, н-бутилакрилат, трет-бутилакрилат, изобутилакрилат, н-амилакрилат, н-гексилакрилат, н-октилакрилат и додецилакрилат; сложные акрилатные эфиры, такие как метилметакрилат, изопропилметакрилат, н-бутилметакрилат, трет-бутилметакрилат, изобутилметакрилат, н-амилметакрилат, 2-этилгексилметакрилат и лаурилметакрилат; стироловые мономеры, такие как стирол, винилтолуол и 2-метилстирол. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации.

Примеры полимеризуемого ненасыщенного мономера, содержащего группу, образующую соль, в (b) включают катионный мономер, содержащий группу, образующую соль, и анионный мономер, содержащий группу, образующую соль.

Примеры катионного мономера, содержащего группу, образующую соль, включают ненасыщенный мономер, содержащий третичный амин, и ненасыщенный мономер, содержащий аммониевую соль. Его предпочтительные примеры включают N,N-диметиламиноэтилакрилат, N-(N',N'-диметиламиноэтил)акриламид, винилпиридин, 2-метил-5- винилпиридин, диметиламиноэтилметакрилат и диэтиламиноэтилметакрилат.

Примеры анионного мономера, содержащего группу, образующую соль, включают ненасыщенный карбоксилатный мономер, ненасыщенный сульфонатный мономер и ненасыщенный фосфатный мономер. Его предпочтительные примеры включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, итаконовую кислоту, малеиновую кислоту и фумаровую кислоту.

Примеры компонента, сополимеризуемого с виниловыми мономерами и полимеризуемым ненасыщенным мономером, содержащим группу, образующую соль, в (c) включают мономер на основе акриламида, мономер на основе метакриламида, мономер, содержащий гидроксильную группу, и макромер, содержащий одну концевую полимеризуемую функциональную группу.

Примеры макромера, содержащего одну концевую полимеризуемую функциональную группу, включают силиконовый макромер, макромер на основе стирола, макромер на основе сложного полиэфира, макромер на основе полиуретана, полиалкилэфирный макромер, макромер, представленный общей формулой: CH2=C(R5)COO(R6O)pR7 (где R5 обозначает атом водорода или низшую алкильную группу, R6 обозначает C1-C30 двухвалентную углеводородную группу, которая может содержать гетероатом, R7 обозначает атом водорода или C1-C30 моновалентную углеводородную группу, которая может содержать гетероатом, и p обозначает целое число от 1 до 60). Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации. Следует заметить, что эти мономеры приведены лишь в качестве примера без ограничения ими. Пример низшей алкильной группы включает C1-C4 алкильную группу.

Примеры мономера, содержащего гидроксильную группу, включают 2-гидроксиэтилакрилат и 2-гидроксиэтилметакрилат.

Предпочтительные примеры макромера, представленного формулой CH2=C(R5)COO(R6O)pR7, включают полиэтиленгликоль (2-30) (мет)акрилат и метоксиполиэтиленгликоль (1-30) (мет)акрилат. Следует заметить, что, как использовано в данном документе, термин «(мет)акрилат» означает акрилат или метакрилат.

Среди сополимеризуемых компонентов макромеры являются предпочтительными, и силиконовый макромер, макромер на основе стирола и полиалкилэфирный макромер являются более предпочтительными.

Количество винилового мономера, содержащегося в композиции мономеров, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако оно составляет предпочтительно от 1 масс.% до 75 масс.%, более предпочтительно от 5 масс.% до 60 масс.%, особенно предпочтительно от 10 масс.% до 50 масс.%, с точки зрения улучшения дисперсионной стабильности полимерной эмульсии.

Количество полимеризуемого ненасыщенного мономера, содержащего группу, образующую соль, содержащегося в композиции мономеров, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако оно составляет предпочтительно от 2 масс.% до 40 масс.%, более предпочтительно от 5 масс.% до 20 масс.%, с точки зрения улучшения дисперсионной стабильности полимерной эмульсии.

Количество мономера, сополимеризуемого с виниловым мономером, и полимеризуемым ненасыщенным мономером, содержащим группу, образующую соль, содержащегося в композиции мономеров, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако оно составляет предпочтительно от 5 масс.% до 90 масс.%, более предпочтительно от 10 масс.% до 85 масс.%, особенно предпочтительно от 20 масс.% до 60 масс.%, с точки зрения улучшения дисперсионной стабильности полимерной эмульсии.

Средний диаметр полимерных частиц составляет предпочтительно от 20 нм до 200 нм с точки зрения дисперсионной стабильности.

Количество полимерных частиц, содержащихся в чернилах, составляет предпочтительно от 10 масс.% до 40 масс.%.

Следует заметить, что средний диаметр частиц относится к 50 %-ному среднему диаметру частиц (D50), измеренному на образце, который разбавлен чистой водой до концентрации пигмента 0,01 масс.%, при применении MICROTRAC UPA-150 (производства компании NIKKISO CO., LTD.) при 23°C при условиях показателя преломления частиц 1,51, плотности частиц 1,4 г/см3 и параметра чистой воды в качестве параметра растворителя.

<<Поверхностно-активное вещество>>

Предпочтительными поверхностно-активными веществами являются те, что имеют низкое поверхностное натяжение, высокую проникающую способность и высокую выравнивающую способность без ухудшения дисперсионной стабильности окрашивающего вещества в зависимости от видов окрашивающего вещества или комбинаций с водорастворимым органическим растворителем.

Поверхностно-активное вещество является предпочтительно по меньшей мере одним веществом, выбранным из группы, состоящей из анионогенного поверхностно-активного вещества, неионогенного поверхностно-активного вещества, кремнийорганического поверхностно-активного вещества и фторсодержащего поверхностно-активного вещества. Среди них, кремнийорганическое поверхностно-активное вещество и фторсодержащее поверхностно-активное вещество являются особенно предпочтительными. Эти поверхностно-активные вещества могут быть использованы в комбинации.

Фторсодержащие поверхностно-активные вещества являются предпочтительно такими, в которых от 2 до 16 атомов углерода замещены атомами фтора, более предпочтительно такими, в которых от 4 до 16 атомов углерода замещены атомами фтора. Когда менее чем 2 атома углерода замещено атомами фтора, фтор может проявлять свою функцию в недостаточной мере. Когда более чем 16 атомов углерода замещено атомами фтора, результирующие чернила могут иметь проблемы со стабильностью при хранении.

Примеры фторсодержащего поверхностно-активного вещества включают соединение перфторалкилсульфоновой кислоты, соединение перфторалкилкарбоновой кислоты, соединение перфторалкилфосфатного сложного эфира, аддукт перфторалкилэтиленоксида и полимерное соединение полиоксиалкиленэфира, содержащее перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи. Среди них, особенно предпочтительным является полимерное соединение полиоксиалкиленэфира, содержащее перфторалкилэфирную группу в своей боковой цепи, с точки зрения низкой вспениваемости.

Более предпочтительным фторсодержащим поверхностно-активным веществом является фторсодержащее поверхностно-активное вещество, представленное приведенной ниже Общей формулой (I):

CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y’ Общая формула (I)

В Общей формуле (I), n обозначает целое число от 2 до 6, a обозначает целое число от 15 до 50, и Y обозначает -CbH2b+1 (где b обозначает целое число от 11 до 19) или -CH2CH(OH)CH2-CdF2d+1 (где d обозначает целое число от 2 до 6).

Фторсодержащее поверхностно-активное вещество может быть подходящим образом синтезировано или может являться коммерчески доступными продуктами. Примеры коммерчески доступных продуктов включают FS-300 (производства компании Du Pont Kabushiki Kaisha), FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150 и FT-400SW (производства компании NEOS COMPANY LIMITED), и POLYFOX PF-151N (производства компании Omnova Solutions, Inc.), поскольку они могут обеспечивать высокое качество печати, особенно способность к проявлению цвета и могут значительно улучшать равномерное сродство к красителю для бумаги.

Подходящие конкретные примеры фторсодержащего поверхностно-активного вещества включают те, что представлены ниже:

(1) Анионогенное фторсодержащее поверхностно-активное вещество

В вышеуказанной формуле, Rf обозначает смесь фторсодержащих гидрофобных групп, представленных приведенной ниже формулой; и A обозначает -SO3X, -COOX или -PO3X (где X обозначает противоанион, а именно атом водорода, Li, Na, K, NH4, NH3CH2CH2OH, NH2(CH2CH2OH)2 и NH(CH2CH2OH)3).

В вышеуказанной формуле, Rf’ обозначает фторсодержащую группу, представленную приведенной ниже формулой, X обозначает то же самое, что описано выше, n обозначает целое число 1 или 2, и m обозначает 2-n.

В вышеуказанной формуле, n обозначает целое число от 3 до 10.

В вышеуказанной формуле, Rf’ и X обозначают то же самое, что описано выше.

В вышеуказанной формуле, Rf’ и X обозначают то же самое, что описано выше.

(2) Неионогенное фторсодержащее поверхностно-активное вещество

В вышеуказанной формуле, Rf обозначает то же самое, что описано выше, и n обозначает целое число от 5 до 20.

В вышеуказанной формуле, Rf’ обозначает то же самое, что описано выше, и n обозначает целое число от 1 до 40.

CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH

В вышеуказанной формуле, m обозначает целое число от 0 до 10, и n обозначает целое число от 0 до 40.

(3) Амфотерное фторсодержащее поверхностно-активное вещество

В вышеуказанной формуле, Rf обозначает то же самое, что описано выше.

(4) Олигомерное фторсодержащее поверхностно-активное вещество

В вышеуказанной формуле, Rf” обозначает фторсодержащую группу, представленную приведенной ниже формулой, n обозначает целое число от 1 до 10, и X обозначает то же самое, что описано выше.

В вышеуказанной формуле, n обозначает целое число от 1 до 4.

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако предпочтительными являются те, что не разлагаются при высокой величине pH. Примеры кремнийорганического поверхностно-активного вещества включают полидиметилсилоксан с модифицированной боковой цепью, полидиметилсилоксан с модифицированными обоими концами, полидиметилсилоксан с модифицированным одним концом и полидиметилсилоксан с модифицированной боковой цепью и с модифицированными обоими концами. Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество, модифицированное полиэфиром, имеющее в качестве модифицирующей группы полиоксиэтиленовую группу или полиоксиэтилен-полиоксипропиленовую группу, является предпочтительным, поскольку оно проявляет превосходные свойства в качестве водного поверхностно-активного вещества.

Поверхностно-активные вещества могут быть подходящим образом синтезированы или могут являться коммерчески доступными продуктами. Коммерчески доступные продукты могут быть легко доступны от BYK Japan K.K., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. и Dow Corning Toray Co., Ltd.

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество, модифицированное полиэфиром, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения. Его примеры включают соединение, представленное приведенной ниже общей формулой, в которой полиалкиленоксидная структура введена в боковую цепь, ответвляющуюся от Si диметилполисилоксана.

В данной общей формуле, m, n, a и b независимым образом обозначают целое число, и R и R’ независимым образом обозначают алкильную группу или алкиленовую группу.

Кремнийорганическое поверхностно-активное вещество, модифицированное полиэфиром, может являться коммерчески доступными продуктами. Примеры коммерчески доступных продуктов включают KF-618, KF-642 и KF-643 (все производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), и BYK-345, BYK-347, BYK-348 и BYK-349 (все производства компании BYK-Chemie GmbH).

Примеры анионогенного поверхностно-активного вещества включают полиоксиэтиленалкилэфирацетат, додецилбензолсульфонат, лаурат и полиоксиэтиленалкилэфирсульфат.

Пример коммерчески доступных продуктов анионогенного поверхностно-активного вещества включает ECTD-3NEX (производства компании Nikko Chemicals Co., Ltd.).

Примеры неионогенного поверхностно-активного вещества включают полиоксиэтиленалкилэфир, полиоксипропилен-полиоксиэтиленалкилэфир, сложный полиоксиэтиленалкилэфир, сложный эфир полиоксиэтиленсорбита и жирной кислоты, полиоксиэтиленалкилфенилэфир, полиоксиэтиленалкиламин и полиоксиэтиленалкиламид.

Количество поверхностно-активного вещества, содержащегося в чернилах, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако предпочтительно оно составляет от 0,01 масс.% до 3,0 масс.%, более предпочтительно от 0,03 масс.% до 2,0 масс.%. Когда количество находится в пределах интервала от 0,01 масс.% до 3,0 масс.%, поверхностно-активное вещество может проявлять свои эффекты в достаточной мере, результирующие чернила могут умеренно проникать в носитель для записи, и может быть предотвращено уменьшение плотности результирующего изображения или проступание изображения на обратной стороне, что является выгодным.

<<Водорастворимый органический растворитель>>

Чернила содержат водорастворимый органический растворитель для того, чтобы предотвратить высыхание и улучшить дисперсионную стабильность.

Примеры водорастворимого органического растворителя включают многоатомные спирты, арилэфиры многоатомного спирта, азотсодержащие гетероциклические соединения, амиды, амины, серосодержащие соединения, пропиленкарбонат и этиленкарбонат. Они могут быть использованы в отдельности или в комбинации.

Примеры многоатомных спиртов включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, полипропиленгликоль, 1,3-бутандиол, 3-метил-1,3-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, 1,2,3-бутантриол, 1,2,4-бутантриол, 1,2,6-гексантриол и петриол.

Примеры арилэфиров многоатомного спирта включают моноэтиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, моноэтиловый эфир тетраэтиленгликоля и моноэтиловый эфир пропиленгликоля.

Примеры арилэфиров многоатомного спирта включают монофениловый эфир этиленгликоля и монобензиловый эфир этиленгликоля.

Примеры азотсодержащих гетероциклических соединений включают 2-пирролидон, N-метил-2-пирролидон, N-гидроксиэтил-2-пирролидон, 1,3-диметилимидазолидинон, ε-капролактам и γ-бутиролактон.

Примеры амидов включают формамид, N-метилформамид и N,N-диметилформамид.

Примеры аминов включают моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, моноэтиламин, диэтиламин и триэтиламин.

Примеры серосодержащих соединений включают диметилсульфоксид, сульфолан и тиодиэтанол.

В дополнение к водорастворимому органическому растворителю могут быть использованы другие увлажняющие агенты. Примеры увлажняющего агента включают те, что содержат карбамидное соединение или сахариды. Примеры сахаридов включают моносахариды, дисахариды, олигосахариды (включая трисахариды и тетрасахариды) и полисахариды. Их конкретные примеры включают глюкозу, маннозу, фруктозу, рибозу, ксилозу, арабинозу, галактозу, мальтозу, целлобиозу, лактозу, сахарозу, трегалозу и мальтотриозу. Здесь, вышеуказанные полисахариды означают сахариды в широком смысле, которые могут включать материалы, широко распространенные в природе, такие как α-циклодекстрин и целлюлоза.

Кроме того, примеры производных сахаридов включают редуцирующие сахара сахаридов (например, сахарный спирт, представленный следующей общей формулой: HOCH2(CHOH)nCH2OH, где n обозначает целое число от 2 до 5), окисленные сахара сахаридов (например, альдоновые кислоты или уроновые кислоты), аминокислоты и тиокислоты. Среди них, сахарный спирт является предпочтительным. Конкретные примеры сахарного спирта включают D-сорбитол, сорбитан, мальтитол, эритритол, лактитол и ксилитол.

Применение по меньшей мере одного из водорастворимых органических растворителей, выбранных из группы, состоящей из диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пропиленгликоля, дипропиленгликоля, 1,3-бутандиола, 3-метил-1,3-бутандиола, 1,5-пентандиола, 1,6-гександиола, триметилолпропана, тетраметилолпропана, D-сорбитола и ксилитола может обеспечивать для чернил высокие стабильность при хранении и стабильность выпуска.

В случае пигментных чернил, соотношение между пигментом и водорастворимым органическим растворителем в значительной степени влияет на стабильность выпуска чернил из головки. Когда чернила имеют высокое, в расчете на твердое вещество, содержание пигмента и небольшое количество водорастворимого органического растворителя, влага испаряется вблизи мениска чернил сопла, потенциально приводя к отказам в выпуске.

Количество водорастворимого органического растворителя, содержащегося в чернилах, не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрано в зависимости от целевого назначения, однако оно предпочтительно составляет от 10 масс.% до 50 масс.% по отношению к общему количеству чернил.

<<Другие компоненты>>

Другие компоненты не ограничиваются особым образом и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от целевого назначения. Их примеры включают ингибитор пенообразования (противовспенивающий агент), регулятор pH, антисептический-противогрибковый агент, противокоррозионную добавку, хелатирующий агент и смачивающий агент.

Ингибитор пенообразования (противовспенивающий агент) добавляют, чтобы предотвращать вспенивание чернил или разрушать образованную пену. Примеры ингибитора пенообразования (противовспенивающего агента) включают те, что представлены приведенной ниже общей формулой:

HOR1R3C-(CH2)m-CR2R4OH

В вышеуказанной общей формуле R1 и R2 независимым образом обозначают C3-C6 алкильную группу; R3 и R4 независимым образом обозначают C1-C2 алкильную группу; и m обозначает целое число от 1 до 6.

Среди соединений, представленных вышеуказанной общей формулой, 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол является предпочтительным с точки зрения превосходного эффекта ингибирования пенообразования.

Регулятор pH добавляют, чтобы стабилизировать состояние дисперсии и, соответственно, выпуск посредством поддержания чернил в щелочном состоянии. Однако, когда pH чернил составляет 11 или более, чернила растворяют записывающую головку и узел подачи чернил в большой степени. Поэтому, в зависимости от материала головки и узла, имеет место тенденцию к возникновению проблем, таких как износ, утечка и невозможность выпуска чернил, после применения в течение длительного периода времени. Когда пигмент используют в качестве окрашивающего вещества чернил, добавление регулятора pH в то время, когда пигмент и диспергирующий агент смешивают и диспергируют в воде, является более предпочтительным, чем добавление регулятора pH вместе с другими добавками, такими как увлажняющий агент и смачивающий агент, после того, как пигмент и диспергирующий агент смешаны и диспергированы. Это обусловлено тем, что регулятор pH может агломерировать пигмент в дисперсии в зависимости от свойств регулятора pH.

Регулятор pH предпочтительно содержит один или несколько аминоспиртов, гидроксидов щелочных металлов, гидроксидов аммония, гидроксидов фосфония и карбонатов щелочных металлов.

Примеры аминоспиртов включают диэтаноламин, триэтаноламин и 2-амино-2-этил-1,3-пропандиол.

Примеры гидроксидов щелочных металлов включают гидроксид лития, гидроксид натрия и гидроксид калия.

Примеры гидроксидов аммония включают гидроксид аммония и гидроксид четвертичного аммония.

Примеры гидроксидов фосфония включают гидроксид четвертичного фосфония.

Примеры карбонатов щелочных металлов включают карбонат лития, карбонат натрия и карбонат калия.

Примеры антисептического-противогрибкового агента включают дегидроацетат натрия, сорбат натрия, натрий 2-пиридинтиол-1-оксид, бензоат натрия и пентахлорфенол натрия.

Примеры противокоррозионной добавки включают кислый сульфит, тиосульфат натрия, тиодигликолят аммония, нитрат диизопропиламмония, тетранитрат пентаэритритола и нитрат дициклогексиламмония.

Примеры хелатирующего агента включают этилендиаминтетраацетат натрия, нитрилотриацетат натрия, гидроксиэтилэтилендиаминтриацетат натрия, диэтилентриаминпентаацетат натрия и урамилдиацетат натрия.

Примеры смачивающего агента включают C7-C11 диоловое соединение. Примеры C7-C11 диолового соединения включают 2-этил-1,3-гександиол и 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол.

Количество смачивающего агента, содержащегося в чернилах, составляет предпочтительно от 1 масс.% до 5 масс.% по отношению к общему количеству чернил с точки зрения стабильности при хранении.

Вязкость чернил не ограничивается особым образом и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от целевого назначения, она предпочтительно составляет от 3 мПа⋅с до 20 мПа⋅с, более предпочтительно, от 6 мПа⋅с до 12 мПа⋅с при 25°C, что приводит к улучшенным стабильности выпуска и качеству изображения.

<Набор чернил>

Чернила, применяемые для способа струйной записи по данному изобретению, являются предпочтительно набором чернил, отвечающим приведенным ниже требованиям с (1) по (3), в дополнение к монохромным чернилам:

(1) Набор чернил состоит из черных чернил и другой одной или нескольких чернил.

(2) Каждые чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C и отступающий угол смачивания на сопловой пластине составляет 50° или более.

(3) Разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета или каждыми из чернил другого цвета [(черные чернила) - (чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета)] составляет от 0 мН/м до 4 мН/м при 25°C.

Чернила, имеющие низкое статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C хорошо смачивают носитель для записи и распределяется на ней и быстро проникает в носитель для записи после того, как чернила сталкиваются с носителем для записи. Соответственно, имеет место тенденция чернил к достижению превосходного проявления цвета и высокого качества изображения. Однако чернила также легко смачивают поверхность сопла в головке для выпуска жидкости и распределяется на ней, затрудняя обеспечение постоянной стабильности выпуска.

Чернила, имеющие отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, легко отделяются от поверхности сопловой пластины. А именно, даже в случае переливания чернил на поверхность сопла, перелившиеся капли чернил отделяются от поверхности вслед за каплями, выпускаемыми после этого, что выгодно для стабильности выпуска.

Однако в случае чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение, как описано выше, чернила легко смачивают поверхность сопла и распределяются на ней и, вместе с этим, легко отделяются от нее с тем результатом, что лишь часть перелившихся капель следует за каплями, выпускаемыми после этого, и остаточная часть перелившихся капель, которые распределены далеко от соплового отверстия, невыгодным образом остается на поверхности сопловой пластины. Вследствие этого, остаточные чернила постепенно накапливаются, что в конечном счете неблагоприятным образом влияет на выпуск капель чернил.

Даже если капли чернил распределены далеко от соплового отверстия, как описано выше, двухступенчатый тяговый импульс, который втягивает чернила в сопло двухступенчатым образом на протяжении одного единичного цикла печати, может втягивать чернила, расположенные вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло два раза, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении. Поэтому почти все перелившиеся капли чернил втягиваются. В результате, на выпуск в меньшей степени влияют неблагоприятным образом перелившиеся капли чернил (например, в отношении отклонения выпуска капель), и может быть получено изображение высокого качества.

Чернила, применяемые для способа струйной записи по данному изобретению, являются предпочтительно набором чернил, состоящим из черных чернил и одними или несколькими из других чернил.

Статическое поверхностное натяжение относится к процессу проникновения чернил в данном наборе чернил в носитель для записи. Поэтому в случае, когда несколько цветов чернил применяют, чтобы сформировать цветное изображение, чернила по-разному проникают в носитель для записи на участке, котором разные цвета находятся в контакте друг с другом, вследствие разницы в статическом поверхностном натяжении, что приводит к ухудшению качества изображения.

В частности, черные чернила обладают превосходной видимостью, так что даже тонкая линия или контур растровой точки может быть ясно виден, однако нарушение изображения проявляется заметным образом. Например, в случае, когда растровая точка черных чернил, имеющих высокую проникающую способность (т.е. низкое статическое поверхностное натяжение), находится в контакте с растровой точкой чернил другого цвета, имеющих низкую проникающую способность (т.е. высокое статическое поверхностное натяжение), черные чернила притягиваются к чернилам других цветов, имеющим высокое статическое поверхностное натяжение. Вследствие этого, черные чернила примешиваются в чернила другого цвета, что вызывает расплывание контура между ними. Это является так называемым феноменом расплывания. Феномен расплывания особенно легко происходит на носителе для записи, обладающем низкой проникающей способностью, и при высокоскоростной печати, в которой не обеспечивается в достаточной мере продолжительное время проникновения.

Феномен расплывания может быть предотвращен посредством увеличения статического поверхностного натяжения черных чернил, и уменьшения статического поверхностного натяжения чернил другого цвета. Однако когда разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета слишком большая, другие чернила притягиваются к черным чернилам и примешиваются в них, так что черные печатные знаки могут быть утончены или расплывание может происходить на граничном участке, что приводит к ухудшению качества изображения.

В противоположность этому, когда разница в статическом поверхностном натяжении небольшая, расплывание не происходит или происходит в небольшой степени. Кроме того, даже если расплывание происходит, чернила другого цвета притягиваются к черным чернилам, имеющим более низкую яркость, чем чернила другого цвета, что оказывает лишь небольшое влияние на качество изображения. Авторы данного изобретения сконцентрировали внимание на вышеописанном и решили проблему с расплыванием посредством установления статического поверхностного натяжения черных чернил при 25°C, которое выше статического поверхностного натяжения чернил другого цвета на величину от 0 мН/м до 4 мН/м.

В соответствии со способом струйной записи по данному изобретению с применением набора чернил, даже если водоотталкивающая пленка постепенно изнашивается вследствие физической нагрузки, прикладываемой во время технического обслуживания для поддержания поверхности сопловой пластины, на которой сформировано сопло, образующее головку для выпуска капель, чистой, набор чернил, включающих черный и другой один или несколько цветов и имеющих низкое статическое поверхностное натяжение (от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C) и большой отступающий угол смачивания (50° или более на сопловой пластине), может выпускаться стабильным образом (стабильность выпуска: нет полосок, белых просветов или нарушений выпуска на участке сплошного изображения), и может быть получено изображение высокого качества (равномерность на участке сплошного изображения и отсутствие расплывания между черными чернилами и чернилами других цветов).

Каждая из чернил, включенных в набор чернил, предпочтительно содержит воду, водорастворимый органический растворитель, окрашивающее вещество и поверхностно-активное вещество; и, при необходимости, дополнительно содержит другие компоненты.

Вода, водорастворимый органический растворитель, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и другие компоненты, содержащиеся в каждых из чернил в наборе чернил, могут быть такими же, что и в чернилах.

<Получение цветных изображений>

Каждые из чернил в наборе чернил, состоящем из черных чернил и другой одной или нескольких чернил, применяемые в данном изобретении не ограничиваются особым образом и могут быть подходящим образом выбраны в зависимости от целевого назначения. Их примеры включают желтые чернила, пурпурные чернила и голубые чернила. Набор чернил, содержащий две или более из этих чернил, может быть применен для печати, чтобы тем самым сформировать многоцветное изображение. Набор чернил, содержащий все из этих чернил, может быть применен для печати, чтобы тем самым сформировать полноцветное изображение.

<Картридж с чернилами>

Картридж с чернилами, применяемый в данном изобретении, является картриджем с чернилами, в котором контейнер содержит чернила или каждую чернила в наборе чернил, применяемых в способе струйной записи по данному изобретению. А именно, картридж с чернилами включает контейнер и чернила, размещенные в контейнере; и, при необходимости, дополнительно включает подобранные соответствующим образом другие элементы.

Контейнер не ограничивается особым образом, и его форма, структура, размер и материал могут быть выбраны подходящим образом в зависимости от целевого назначения. Например, пример контейнера включает те из них, что имеют мешок для чернил, образованный пластиковым контейнером или алюминиевой ламинированной пленкой.

Конкретные примеры картриджа с чернилами включают те, что имеют конфигурацию, показанную на Фиг.22 или 23. Фиг.22 показывает пример картриджа с чернилами. Фиг.23 показывает картридж с чернилами, показанный на Фиг.22, включающий корпус (кожух).

Мешок 241 для чернил заполняют чернилами посредством инжекции чернил из впускного отверстия 242 для чернил и вакуумируют. Затем впускное отверстие 242 для чернил уплотняют сплавлением. Во время применения, игла, которой снабжен основной корпус устройства, вводится в выпускное отверстие 243 для чернил, образованное каучуковым элементом, чтобы тем самым подавать чернила в основной корпус устройства. Мешок 241 для чернил образован складывающимся элементом, таким как воздухонепроницаемая алюминиевая ламинированная пленка. Как проиллюстрировано на Фиг.23, мешок 241 для чернил обычно размещают в пластиковом корпусе 244 картриджа, который затем съемным образом устанавливают в различные устройства для струйной записи в качестве картриджа 240 с чернилами.

Картридж с чернилами содержит в себе чернила или каждые из чернил набора чернил, и может быть съемным образом установлен в различных устройствах для струйной записи, особенно предпочтительно установлен съемным образом в устройстве для струйной записи, описанном ниже.

Далее, способ струйной записи и устройство для струйной записи по данному изобретению описаны ниже со ссылками на сопроводительные чертежи.

Один пример устройства для струйной записи по данному изобретению описан со ссылками на Фиг.13 и 14. Фиг.13 представляет вид сбоку устройства для струйной записи, иллюстрирующий его конфигурацию в целом, и Фиг.14 представляет вид сверху устройства для струйной записи, иллюстрирующий его основные компоненты.

Устройство для струйной записи является устройство для струйной записи последовательного типа. В устройстве для струйной записи каретка 33 поддерживается на основном направляющем стержне 31 и вспомогательном направляющем стержне 32, служащих в качестве направляющих элементов, соединенных с боковых сторон с боковыми пластинами 21A и 21B, расположенными по одной на каждой стороне основного корпуса 1, таким образом, что имеет возможность скольжения в направлении основного сканирования и перемещается для сканирования в направлении, указанном стрелкой на Фиг.14, (направлении основного сканирования каретки) с помощью синхронизирующего ремня посредством основного сканирующего двигателя (не показан).

На каретке 33 установлены записывающие головки 34a и 34b (совместно называемые как «записывающие головки 34», если только их не дифференцируют одну от другой) служащие в качестве головок для выпуска жидкости, которые выпускают капли чернил различных цветов, например, желтого (Y), голубого (C), пурпурного (M) и черного (K), таким образом, что массивы сопел из множества сопел расположены в направлении субсканирования, перпендикулярном направлению основного сканирования, и капли чернил выпускаются вниз из сопел.

Например, каждая из записывающих головок 34 имеет два массива сопел. В таком случае, например, один из массивов сопел печатной головки 34a выпускает капли черных (K) чернил, а другой выпускает капли голубых (C) чернил. Кроме того, один из массивов сопел записывающей головки 34b выпускает капли пурпурных (M) чернил, а другой выпускает капли желтых (Y) чернил. Следует заметить, что записывающая головка 34 может включать поверхность сопла, имеющую несколько массивов сопел соответствующих цветов.

На каретке 33 установлены вспомогательные резервуары 35a и 35b (совместно называемые как «вспомогательные резервуары 35», если только их не дифференцируют один от другого) в качестве второй секции подачи чернил, чтобы подавать соответствующие цвета чернил к соответствующим массивам сопел печатной головки 34. Вспомогательный резервуар 35 снабжается соответствующими цветами жидкости для печати посредством питающих труб 36 для соответствующих цветов посредством подающего насосного узла 24 из картриджей (основных резервуаров) 10y, 10m, 10c и 10k с чернилами соответствующих цветов, которые присоединены съемным образом к секции 4 для размещения картриджей.

Устройство для струйной записи дополнительно включает тормозную (сепарационную) площадку 44 в качестве узла подачи бумаги для подачи листов 42 бумаги, накопленных на секции 41 для накапливания листов (прижимной пластине) лотка 2 для подачи бумаги. Тормозная площадка 44 обращена в сторону валика 43 с поперечным сечением в виде полукруга (валика для подачи бумаги), выполненного с возможностью отделять и подавать один лист 42 за раз из секции 41 для накапливания листов, данная тормозная площадка 44 изготовлена из материала, имеющего высокий коэффициент трения, и смещена в сторону валика 43 для подачи бумаги.

Устройство для струйной записи дополнительно включает направляющий элемент 45, выполненный с возможностью направлять листы 42 бумаги, опорный валик 46, направляющий элемент 47 для перемещения и прижимной элемент 48, включающий прижимной валик 48 на переднем конце, для того, чтобы перемещать листы 42 бумаги, поданные из узла подачи бумаги, к нижней стороне печатной головки 34. Устройство для струйной записи также включает транспортирующую ленту 51 служащую в качестве средства для перемещения, выполненную с возможностью электростатически притягивать лист 42 бумаги для перемещения листа бумаги в положение напротив печатной головки 34.

Транспортирующая лента 51 является бесконечной лентой, размещенной в виде петли на транспортирующем ролике 52 и натяжном ролике 53 таким образом, чтобы перемещаться вращательным образом в направлении перемещения ленты (направлении субсканирования). Устройство для струйной записи дополнительно включает зарядный ролик 56, служащий в качестве зарядного узла, выполненного с возможностью заряжать поверхность транспортирующей ленты 51. Зарядный ролик 56 расположен таким образом, чтобы приводиться в контакт с поверхностным слоем транспортирующей ленты 51 и приводиться во вращательное движение посредством вращения транспортирующей ленты 51. Транспортирующая лента 51 приводится к перемещению вращательным образом в направлении перемещения ленты, проиллюстрированном на Фиг.14, посредством транспортирующего ролика 52, а именно, приводится во вращательное перемещение посредством субсканирующего двигателя (не показан) с помощью синхронизирующего ремня.

Устройство для струйной записи дополнительно включает, в качестве узла выпуска бумаги, выполненного с возможностью выпускать лист 42 бумаги, на котором было сформировано изображение посредством записывающих головок 34, отделяющий палец 61 для отделения листа 42 бумаги от транспортирующей ленты 51, валик 62 для выпуска бумаги, стержень (валик для выпуска бумаги) 63 и лоток 3 для выпуска бумаги, расположенный ниже валика 62 для выпуска бумаги.

Устройство для струйной записи также включает узел 71 для двусторонней печати, установленный съемным образом на тыльной стороне основного корпуса 1. Узел 71 для двусторонней печати захватывает лист 42 бумаги, перемещаемый вращательным образом в обратном направлении транспортирующей ленты 51, переворачивает данный лист бумаги и затем повторно подает перевернутый лист бумаги между опорным валиком 46 и транспортирующей лентой 51. На верхней стороне узла 71 для двусторонней печати сформирован лоток 72 для ручной подачи.

Устройство для струйной записи дополнительно включает сохраняющий-восстанавливающий механизм 81 для сохранения и восстановления состояний сопел печатной головки 34 в непечатной области (в режиме ожидания) на одной стороне каретки 33 в направлении сканирования. Сохраняющий-восстанавливающий механизм 81 включает колпачковые элементы (далее в данном документе называемые как «колпачки») 82a и 82b (совместно называемые как «колпачки 82», если только их не дифференцируют один от другого) для закрывания поверхности сопловой пластины печатной головки 34, очистной элемент (очистной ракельный нож) 83 для протирания поверхности сопловой пластины, приемник выбросов 84 для приема капель, которые не вносят вклад в печать изображения, образуя полосы на изображении, чтобы удалять утолщенную жидкость для печати, и блокиратор 87 каретки для блокирования каретки 33. Устройство для струйной записи также включает резервуар 100 для отходов, установленный сменным образом на нижней стороне сохраняющего-восстанавливающего механизма 81 записывающей головки, чтобы сохранять жидкие отходы, выпущенные посредством операций сохранения-восстановления.

Устройство для записи дополнительно включает приемник 88 выпуска жидкости, не используемой для записи, в непечатной области на другой стороне каретки 33 в направлении основного сканирования каретки, таким образом, чтобы принимать жидкость, не используемую для записи, когда жидкость для печати утолщена и, соответственно, выпущена. Приемник 88 выпуска жидкости, не используемой для записи, включает отверстие 89 вдоль направления массива сопел записывающей головки 34.

В устройстве для струйной записи, имеющем вышеуказанную конфигурацию, лист 42 бумаги отделяется от других листов в лотке 2 для подачи бумаги и затем подается по существу в вертикальном направлении вверх. Затем лист бумаги направляется направляющим элементом 45 и перемещается при размещении между транспортирующей лентой 51 и опорным валиком 46. Передний конец листа бумаги направляется направляющим элементом 47 для перемещения и прижимается к транспортирующей ленте 51 прижимным валиком 48 на переднем конце, посредством которого направление его перемещения изменяется примерно на 90°.

При этом напряжения прикладываются к зарядному ролику 56 таким образом, что поочередно повторяются положительные выходы и отрицательные выходы. Вследствие этого транспортирующая лента 51 заряжается в виде чередующегося знакопеременного напряжения. Когда лист 42 бумаги подан на заряженную транспортирующую ленту 51, лист 42 бумаги притягивается на транспортирующей ленте 51 и затем перемещается в направлении субсканирования посредством вращательного движения транспортирующей ленты 51.

Посредством привода печатных головок 34 в соответствии с сигналами изображения при перемещении каретки 33, капли чернил выпускаются на неподвижный лист 42 бумаги, чтобы тем самым напечатать одну линию требуемого изображения. Лист 42 бумаги затем перемещается на заданное расстояние, и следующая линия изображения печатается на листе бумаги. Когда принят сигнал окончания печати, сигнал, указывающий, что задний конец листа 42 бумаги достиг области записи, операция записи завершается, и лист 42 выпускается в лоток 3 для выпуска бумаги.

Для того, чтобы выполнить операцию сохранения-восстановления сопел записывающей головки 34, каретка 33 перемещается в исходное положение, обращенное к сохраняющему-восстанавливающему механизму 81, где выполняются операции сохранения-восстановления, включающие отсасывание сопла, при котором сопла закрываются колпачками 82, и затем чернила отсасываются из сопла, и выбрасываются, при котором капли, которые не вносят вклад в формирование изображения, выпускаются. В результате, капли чернил стабильным образом выпускаются, чтобы формировать изображение.

Далее, пример головки для выпуска жидкости, являющейся записывающей головкой 34, описан со ссылками на Фиг.15 и 16. Следует заметить, что Фиг.15 является видом в разрезе в продольном направлении жидкостной камеры головки, и Фиг.16 является видом в разрезе в поперечном направлении (направлении расположения сопла) жидкостной камеры головки.

Головка для выпуска жидкости включает пластину 101 с проточным каналом, колебательную пластину 102, соединенную с нижней поверхностью пластины 101 с проточным каналом, и сопловую пластину 103, присоединенную к верхней поверхности пластины 101 с проточным каналом. Пластина с проточным каналом, колебательная пластина, и сопловая пластина расположены слоистым образом, чтобы тем самым образовать сопловый коммуникационный канал 105, который является проточным каналом, соединенным с соплами 104, выполненным с возможностью выпускать капли жидкости (капли чернил), жидкостную камеру 106 с повышением давления, служащую в качестве камеры для создания давления, и впускное отверстие 109 для чернил, которое соединено с общей жидкостной камерой 108, выполненное с возможностью подавать чернила в жидкостную камеру 106 с повышением давления через секцию 107, ограничивающую протекание текучей среды (канал для подачи текучей среды).

Головка для выпуска жидкости дополнительно включает два (лишь одно показано на Фиг.15) пакетированных пьезоэлектрических элемента 121, служащие в качестве электромеханического преобразователя, который является узлом генерации давления (приводным узлом), выполненным с возможностью деформировать колебательную пластину 102 и тем самым прикладывать давление к чернилам в жидкостной камере 106 с повышением давления, и базовую основу 122 к которой присоединены и закреплены пьезоэлектрические элементы 121. Пьезоэлектрические элементы 121 образуют множество колонок 121A и 121B пьезоэлектрического элемента, которые образованы посредством формирования канавок посредством обработки с прорезанием, при которой пьезоэлектрические элементы не разделяются. В этом примере, колонку 121A пьезоэлектрического элемента применяют в качестве приводной колонки пьезоэлектрического элемента, которая прикладывает приводные колебания, и колонку 121B пьезоэлектрического элемента применяют в качестве неприводной колонки пьезоэлектрического элемента, которая не прикладывает приводные колебания. Кабель FPC 126, имеющий приводную схему (приводную ИС) (не показана), соединен с колонками 121A пьезоэлектрических элементов 121.

Край колебательной пластины 102 соединен с рамочным элементом 130. Рамочный элемент 130 включает участок 131 сквозного отверстия, выполненный с возможностью вмещать приводной узел, состоящий из пьезоэлектрических элементов 121 и базовой основы 122, углубленную часть, служащую в качестве общей жидкостной камеры 108, и отверстие 132 для подачи чернил, служащее в качестве впускного отверстия для жидкости, выполненное с возможностью подавать чернила с наружной стороны к общую жидкостную камеру 108.

Пластина 101 с проточным каналом имеет сопловый коммуникационный канал 105 и углубленную часть и отверстие, служащие в качестве жидкостной камеры 106 с повышением давления, которые сформированы посредством анизотропным травлением монокристаллической кремниевой подложки, имеющей кристаллографическую ориентацию поверхностной плоскости (110), щелочным травителем, таким как водный раствор гидроксида калия (KOH). Однако пластина с проточным каналом не ограничивается теми, что сформированы из монокристаллической кремниевой подложки. Могут быть использованы другие материалы, такие как основа из нержавеющей стали или фоточувствительная смола.

Колебательная пластина 102 изготовлена из металлической никелевой пластины и произведена, например, электролитическим формованием (гальванопластикой). Однако могут быть использованы другие металлические пластины или соединенный элемент из металлической пластины и пластины из смолы. Колонки 121A и 121B пьезоэлектрических элементов 121 приклеены к колебательной пластине 102, которая, в свою очередь, приклеена к рамочному элементу 130.

Сопловая пластина 103 включает сопла 104, имеющие диаметр от 10 мкм до 30 мкм, относящиеся к соответствующим жидкостным камерам 106 с повышением давления, и приклеена к пластине 101 с проточным каналом. Сопловую пластину 103 получают формированием водоотталкивающего слоя на внешней поверхности соплообразующего элемента, изготовленного из металлического элемента, посредством требуемых слоев.

Пьезоэлектрический элемент 121 является пакетированным пьезоэлектрическим элементом (в данном документе называемый как пьезоактюатор), полученный поочередным наслаиванием пьезоэлектрических материалов 151 и внутренних электродов 152. Отдельный электрод 153 и общий электрод 154 соединены с каждым из внутренних электродов 152 поочередно вытянутых к разным торцевым поверхностям пьезоэлектрического элемента 121. Следует заметить, что в этом варианте осуществления головка для выпуска жидкости выполнена таким образом, что к чернилам в жидкостной камере 106 с повышением давления прикладывают давление при применении смещения в направлении d33 в качестве направления пьезоэлектрических колебаний пьезоэлектрического элемента 121. Однако головка для выпуска жидкости может быть выполнена таким образом, что к чернилам в жидкостной камере 106 с повышением давления прикладывают давление при применении смещения в направлении d31 в качестве направления пьезоэлектрических колебаний пьезоэлектрического элемента 121.

В головке для выпуска жидкости, имеющей вышеуказанную конфигурацию, напряжение, приложенное к пьезоэлектрическому элементу 121, снижают от базового потенциала Ve, чтобы вызвать сжатие колонки 121A пьезоэлектрического элемента, что уменьшает колебательную пластину 102 и расширяет объем жидкостной камеры 106 с повышением давления. В результате чернила втекают в жидкостную камеру 106 с повышением давления. После этого напряжение, приложенное к пьезоэлектрическому элементу 121, повышают, чтобы вызвать расширение колонки 121A пьезоэлектрического элемента в направлении пакетирования, что деформирует колебательную пластину 102 в направлении сопла 104 и уменьшает объем жидкостной камеры 106 с повышением давления. В результате этого, к чернилам в жидкостной камере 106 с повышением давления прикладывают давление, чтобы тем самым выпустить (выбросить в виде струи) капли чернил из сопел 104.

Когда напряжение, приложенное к колонке 121A приводного пьезоэлектрического элемента, возвращается к базовому потенциалу Ve, колебательная пластина 102 возвращается в первоначальное положение, что расширяет жидкостную камеру 106 с повышением давления, чтобы тем самым создать отрицательное давление. В результате чернила поступают в жидкостную камеру 106 с повышением давления из общей жидкостной камеры 108. После того, как колебания поверхности мениска в соплах 104 демпфированы и стабилизированы, головка для выпуска жидкости смещают для следующей операции выпуска капель.

Способ привода головки не ограничивается вышеуказанным способом (способом с извлечением и выталкиванием). В зависимости от формы входного колебания, могут быть использованы способ с извлечением или способ с выталкиванием.

В струйной записи известно, что на способность к выпуску капель чернил в значительной степени влияет форма и точность формирования сопла, и свойства поверхности сопловой пластины.

Чернила, осажденные вблизи сопла на поверхности сопловой пластины, вызывают нарушения, такие как отклоненное направление выпуска капель чернил и нестабильность скорости выпуска. Для того, чтобы предотвратить неудачи, обусловленные осажденной чернилами, были сделаны попытки стабилизировать выпуск капель чернил посредством придания поверхности сопловой пластины (поверхности, на которой выпускаются чернила) водоотталкивающих свойств формированием водоотталкивающей пленки.

Однако водоотталкивающая пленка постепенно отслаивается вследствие стирания чернил, осажденной на водоотталкивающей пленке, во время технического обслуживания (например, при всасывании), приводя к ухудшению водоотталкивающих свойств сопловой пластины. В отношении разрешения вышеуказанной проблемы, хотя были предприняты попытки улучшения адгезии между водоотталкивающей пленкой и сопловой пластиной, является нелегкой задачей предотвращение ухудшения водоотталкивающей пленки.

Записывающая головка, применяемая в данном изобретении, включает сопловую пластину, на которой сформировано сопло, и водоотталкивающую пленку, которая расположена на поверхности сопловой пластины, на которой выпускаются чернила. В качестве грунтовочного слоя для водоотталкивающей пленки, грунтовочный слой, сформированный из неорганического оксида, может быть размещен между сопловой пластиной и водоотталкивающей пленкой.

Водоотталкивающая пленка предпочтительно содержит полимер, содержащий перфторалкильную цепь. Способ формирования водоотталкивающей пленки является предпочтительно любым из следующих способов:

(1) Золь-гелевый способ: Раствор агента для придания водоотталкивающих свойств, в котором (A) полимер и/или олигомер, содержащий по меньшей мере одну перфторалкильную группу и по меньшей мере одну алкоксисилильную группу, и (B) силановое соединение, представленное приведенной ниже Общей формулой (II), растворены в растворителе, наносят на основу, с последующим предоставлением реакционного взаимодействия, чтобы сформировать водоотталкивающую пленку и наклеить ее на основу.

Si(Y)(OR)3 Общая формула (II)

В Общей формуле (II), R обозначает атом водорода или алкильную группу; Y обозначает замещенную или незамещенную алкильную группу, замещенную или незамещенную арильную группу, или OR группу в Общей формуле (II), которая имеет то же самое значение, как описано выше; и каждая группа из R может быть одной и той же или отличаться одна от другой.

(2) Способ с испарением: На пленке SiO2, сформированной на поверхности, на которой выпускаются капли для печати, испарение при применении в качестве источника испарения (A) полимера и/или олигомера, содержащего по меньшей мере одну перфторалкильную группу и по меньшей мере одну алкоксисилильную группу, и испарение при применении в качестве источника испарения (B) силанового соединения, представленного Общей формулой (II), повторяли раздельным образом в разных зонах вакуумной камеры. Полученным испаренным (A) и (B) предоставляли возможность реакционного взаимодействия, чтобы сформировать водоотталкивающую пленку и налипнуть на пленку SiO2.

Далее описана общая структура узла управления устройства для струйной записи со ссылками на Фиг.17. Следует заметить, что эта фигура является блок-схемой, иллюстрирующей данный узел управления.

Узел управления 500 включает центральный процессор (ЦП) 501, выполненный с возможностью управлять устройством для струйной записи в целом и операцией выброса в соответствии с данным изобретением; постоянную память (ПЗУ) 502, выполненную с возможностью сохранять компьютерные программы, выполняемые центральным процессором (ЦП) 501, и другие постоянные данные; оперативную память (ОЗУ) 503, выполненную с возможностью временно хранить данные, такие как данные изображения; перезаписываемую энергонезависимую память (NVRAM) 504, выполненную с возможностью сохранять данные независимо от включения или выключения электропитания устройства для струйной записи; и специализированную ИС (ASIC) 505, выполненную с возможностью обрабатывать различные сигналы для обработки данных изображения и входные и выходные сигналы для обработки изображения, такой как сортировка, и для управления устройства для струйной записи в целом.

Узел управления 500 дополнительно включает узел 508 управления печатью, включающий блок передачи данных и блок генерации сигнала, выполненный с возможностью приводить в действие и управлять записывающей головкой 34; узел управления головкой (приводная ИС) 509, выполненный с возможностью приводить в действие печатную головку 34, установленную на стороне каретки 33; узел 510 управления двигателями, выполненный с возможностью приводить в действие основной сканирующий двигатель 554 для перемещения каретки 33 для сканирования, субсканирующий двигатель 555 для вращательного перемещения транспортирующей ленты 51, двигатель 556 сохранения-восстановления для перемещения колпачков 82 сохраняющего-восстанавливающего механизма 81 и очистного элемента 83; и узел 511 приложения переменного напряжения смещения, выполненную с возможностью прикладывать переменное напряжение смещения к зарядному ролику 56.

Контроллер 500 соединен с панелью управления 514 для ввода и отображения требуемой информации в устройстве для струйной записи.

Узел управления 500 дополнительно включает интерфейс 506, выполненный с возможностью соединяться с сервером для приема и отправки данных и сигналов, таким образом, что интерфейс 506 принимает данные и сигналы посредством кабеля или по сети от сервера 600, включающего устройство для обработки информации, такое как персональный компьютер, устройство для считывания изображения, такое как устройство сканирования изображения, и устройство для получения изображения, такое как цифровая камера.

Центральный процессор (ЦП) 501 узла управления 500 извлекает данные для печати из приемного буфера в интерфейсе 506, чтобы проанализировать извлеченные данные для печати, вызывает выполнение специализированной ИС (ASIC) 505 требуемой обработки, такой как обработка изображения или упорядочение данных, и передает обработанные данные из узла 508 управления печатью в узел 509 управления головкой. Следует заметить, что данные о рисунке растровых точек для вывода изображений генерируются драйвером принтера 601, размещенным в сервере 600.

Узел 508 управления печатью последовательно перемещает вышеуказанные данные изображения наряду с выводом тактовых сигналов, сигналов-защелок и сигналов управления, требующихся для передачи вышеуказанных данных изображения в узел 509 управления головкой. Кроме того, узел управления печатью дополнительно включает узел генерирования приводного сигнала, состоящий из аналого-цифрового преобразователя, выполненного с возможностью конвертировать аналого-цифровым образом данные о рисунке приводных импульсов, сохраненные в постоянной памяти (ПЗУ) 502, усилитель напряжения и усилитель тока, которые используются для вывода определенного сигнала, применяемого в данном изобретении, в узел 509 управления головкой.

Узел 509 управления головкой генерирует тяговые импульсы и выпускные импульсы посредством выбора приводных импульсов, формирующих приводное колебание, подаваемое из узла 508 управления печатью на основании данных изображения в соответствии с одной линией данных изображения, последовательно вводимых в печатную головку 34. Узел управления головкой затем прикладывает генерированные импульсы к пьезоэлектрическим элементам 121 служащим в качестве узел генерации давления, выполненным с возможностью создавать энергию для выпуска капель жидкости из печатной головки 7, чтобы тем самым приводить в действие печатную головку 34. В этом процессе, различные размеры растровых точек, такие как созданные каплями большого, среднего и малого размера, могут быть сформированы посредством выбора части или полного набора приводных импульсов, составляющих приводной сигнал, и части или полного набора компонентов колебаний, составляющих приводные импульсы.

Узел 513 ввода-вывода получает информацию от группы 515 сенсоров, включающей различные сенсоры, присоединенные к устройству для струйной записи, выбирает требуемую информацию для управления принтером и применяет полученную информацию для управления узлом 508 управления печатью, узлом 510 управления двигателями и узлом 511 приложения переменного напряжения смещения. Группа 515 сенсоров включает оптические сенсоры, выполненные с возможностью определять положение листа бумаги; терморезистор, выполненный с возможностью контролировать температуру внутри устройства; сенсоры, выполненные с возможностью контролировать напряжение зарядной ленты; и блокировочный выключатель, выполненный с возможностью определять открытое или закрытое состояние крышки. Узел 513 ввода-вывода может обрабатывать различные виды информации от сенсоров.

Далее, примеры узла 508 управления печатью и узла 509 управления головкой описаны со ссылками на Фиг.18.

Узел 508 управления печатью включает блок 701 генерации приводного колебания, выполненный с возможностью генерировать и выводить сигнал, включающий тяговые импульсы, в пределах одного печатного цикла при формировании изображения; блок 702 передачи данных, выполненный с возможностью выводить 2-битные данные изображения (сигнал в серой шкале 0,1), соответствующие печатному изображению, тактовые сигналы, сигналы-защелки (LAT), сигналы контроля капель M0 по M3; и блок 703 генерации приводного колебания для выброса, выполненный с возможностью генерировать и выводить приводное колебание для выброса.

Следует заметить, что сигналы контроля капель является 2-битным сигналом для подачи команды на переключение аналогового переключателя 715, служащего в качестве переключателя узла управления головкой 509 для каждой капли. Сигнал контроля капель переключается до высокого (H) уровня (ВКЛЮЧЕНО) для выбора приводных импульсов или формы компонентов колебания, и переключается до низкого (L) уровня (ОТКЛЮЧЕНО) в случае отсутствия выбора приводных импульсов или формы компонентов колебания, на основании печатного цикла с обычной формой приводного колебания.

Узел 509 управления головкой включает сдвиговый регистр 711, выполненный с возможностью вводить тактовые сигналы (смещенную последовательность импульсов), переданные из блока 702 передачи данных и последовательные данные изображения (данные шкалы серого цвета: 2 бита/1 канал (1 сопло)); схему-защелку 712, выполненную с возможностью фиксировать различные регистрационные величины от сдвигового регистра 711 с помощью сигналов-защелок; декодер 713, выполненный с возможностью декодировать данные шкалы серого цвета и сигналы контроля капель M0 по M3 и выводить результаты декодирования; схему 714 сдвига уровня, выполненную с возможностью выполнять конверсию уровней сигнала напряжения на логическом уровне для декодера 713 до сигнала напряжения на аналоговом уровне, который является операбельным для аналогового переключателя 715; и аналоговый переключатель 715, выполненный с возможностью включаться или отключаться (открываться или закрываться) посредством сигнала, выводимого из декодера 713 посредством схемы сдвига уровня 714.

Примеры

Теперь будут описаны примеры данного изобретения, однако данное изобретение не ограничивается ими. В Примерах, «часть(и)» означает «часть(и) по массе», если не указано иное, и «%» означает «% по массе», если не указано иное.

(Пример изготовления 1)

<Приготовление дисперсии пигмента>

- Пример 1 изготовления дисперсии: приготовление голубой дисперсии -

В колбу на 1 л, снабженную механической мешалкой, термометром, трубкой для введения азота, конденсаторной трубкой и капельной воронкой, которая была в достаточной мере продута газообразным азотом, загружали стирол (11,2 г), акриловую кислоту (2,8 г), лаурилметакрилат (12,0 г), полиэтиленгликольметакрилат (4,0 г), макромер стирола (4,0 г) (производства компании TOAGOSEI CO., LTD., торговое наименование: AS-6), и меркаптоэтанол (0,4 г), с последующим нагреванием до 65°C. Затем смешанный раствор стирола (100,8 г), акриловой кислоты (25,2 г), лаурилметакрилата (108,0 г), полиэтиленгликольметакрилата (36,0 г), гидроксилэтилметакрилата (60,0 г), макромера стирола (36,0 г) (производства компании TOAGOSEI CO., LTD., торговое наименование: AS-6), меркаптоэтанола (3.6 г), азо-бис-метилвалеронитрила (2,4 г) и метилэтилкетона (18 г) добавляли по каплям в колбу в течение 2,5 часов.

После этого смешанный раствор азо-бис-метилвалеронитрила (0,8 г) и метилэтилкетона (18 г) добавляли по каплям в колбу в течение 0,5 часа. После выдерживания смеси при 65°C в течение 1 часа, к ней добавляли азо-бис-метилвалеронитрил (0,8 г), и результирующую смесь дополнительно выдерживали в течение 1 часа. После завершения реакции метилэтилкетон (364 г) добавляли в колбу, чтобы тем самым получить раствор полимера (800 г), имеющий концентрацию 50 масс.%.

Затем полученный раствор полимера частично сушили и измеряли в отношении среднемассовой молекулярной массы посредством гельпроникающей хроматографии (стандарт: полистирол, растворитель: тетрагидрофуран). В качестве результата было найдено, что раствор полимера имеет среднемассовую молекулярную массу 15000.

Раствор полимера (28 г), медь-фталоцианиновый пигмент (26 г), водный раствор 1 моль/л гидроксида калия (13,6 г), метилэтилкетон (20 г) и воду, очищенную ионным обменом, (30 г) перемешивали в достаточной мере.

Затем полученный продукт месили 20 раз с применением трехвалковой мельницы (производства компании Noritake Co., Limited, торговое наименование: NR-84A). Полученную пасту загружали в воду, очищенную ионным обменом (200 г), с последующим перемешиванием в достаточной мере и отгоном метилэтилкетона и воды посредством выпарного аппарата, чтобы тем самым получить дисперсию голубых полимерных частиц (160 г), имеющую содержание твердого вещества 20,0 масс.%.

Было найдено, что полимерные частицы имеют средний диаметр частиц (D50%) 98 нм, при измерении посредством MICROTRAC UPA (производства компании NIKKISO CO., LTD.).

- Пример 2 изготовления дисперсии: пурпурная дисперсия -

Дисперсию пурпурных полимерных частиц получали таким же образом, что и в Примере 1 изготовления дисперсии, за исключением того, что медь-фталоцианиновый пигмент заменяли на Pigment Red 122. Было найдено, что полимерные частицы имеют средний диаметр частиц (D50%) 124 нм, при измерении посредством MICROTRAC UPA (производства компании NIKKISO CO., LTD.).

- Пример 3 изготовления дисперсии: желтая дисперсия -

Дисперсию желтых полимерных частиц получали таким же образом, что и в Примере 1 изготовления дисперсии, за исключением того, что медь-фталоцианиновый пигмент заменяли на Pigment Yellow 74. Было найдено, что полимерные частицы имеют средний диаметр частиц (D50%) 78 нм, при измерении посредством MICROTRAC UPA (производства компании NIKKISO CO., LTD.).

- Пример 4 изготовления дисперсии: черная дисперсия -

Дисперсию черных полимерных частиц получали таким же образом, что и в Примере 1 изготовления дисперсии, за исключением того, что медь-фталоцианиновый пигмент заменяли на углеродную сажу (производства компании Evonik Degussa GmbH, FW100). Было найдено, что полимерные частицы имеют средний диаметр частиц (D50%) 110 нм, при измерении посредством MICROTRAC UPA (производства компании NIKKISO CO., LTD.).

(Пример изготовления 2)

<Пример приготовления чернил>

Примеры 1-18 приготовления чернил выполняли в соответствии составами, представленными в Таблицах 1-3 при применении дисперсий пигмента Примеров 1-4 изготовления дисперсии.

Более конкретно, водорастворимый органический растворитель, поверхностно-активное вещество, ингибитор пенообразования (противовспенивающий агент), смачивающий агент и воду, очищенную ионным обменом, смешивали в этом порядке с последующим перемешиванием в течение 30 мин. Затем к смеси добавляли дисперсию пигмента, изготовленную в любом из Примеров 1-4 изготовления дисперсии, с последующим перемешиванием в течение 30 мин и фильтрованием через мембранный фильтр (диаметр пор: 0,8 мкм), чтобы тем самым получить чернила.

Таблица 1
Пример приготовления чернил
1 2 3 4 5 6
Пример 1 изготовления дисперсии C 18,0 10,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 27,0 12,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 18,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 26,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,02 0,02 0,02 0,02 0,04 0,04
Поверхностно-активное вещество B
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель Глицерин 8,0 8,0 8,0 10,0 6,0 6,0
3-метил-1,3-бутандиол 23,0
1,3-бутандиол
1,6-гександиол 25,0 25,0 32,0 32,0
1,5-пентандиол 20,0 2,0 2,0
2-пирролидон
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,20 0,20 0,20 0,20 0,15 0,15
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 3,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Чистая вода Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 2
Пример приготовления чернил
7 8 9 10 11 12
Пример 1 изготовления дисперсии C 15,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 20,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 16,0 10,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 20,0 11,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A
Поверхностно-активное вещество B 2,5 2,5
Поверхностно-активное вещество C 0,50 0,50
Поверхностно-активное вещество D 2,5 2,5
Водорастворимый органический растворитель Глицерин 6,0 7,0 8,0 8,0 10,0 10,0
3-метил-1,3-бутандиол 25,0 25,0
1,3-бутандиол 15,0
1,6-гександиол 32,0 28,0
1,5-пентандиол 2,0 2,0 20,0
2-пирролидон 2,0 2,0
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,30 0,20 0,20 0,20
Противовспенивающий агент KM-72F 0,50 0,50
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 3,5 3,5 3,0 3,0 3,0 3,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,20 0,20 0,20 0,20 0,25 0,25
Чистая вода Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 3
Пример приготовления чернил
13 14 15 16 17 18
Пример 1 изготовления дисперсии C 23,0 10,0 17,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 18,0 12,0 25,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y
Пример 4 изготовления дисперсии K
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,08 0,08 0,10 0,10
Поверхностно-активное вещество B 1,0 1,0
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D 1,30 1,30
Водорастворимый органический растворитель Глицерин 12,0 12,0 6,0 6,0 8,5 8,5
3-метил-1,3-бутандиол 18,0
1,3-бутандиол 27,0
1,6-гександиол 20,0 32,0 32,0 23,0
1,5-пентандиол 2,0 2,0
2-пирролидон 1,0
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,50 0,50 0,30 0,30
Противовспенивающий агент KM-72F 0,20 0,20
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 4,0 4,0 5,0 5,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Чистая вода Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток Остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Следует заметить, что единицей измерения численных величин, представленных в Таблицах 1-3 и 7-12, является «масс.%».

Сокращенные наименования, приведенные в Таблицах 1-3 и 7-12, имеют указанные ниже значения.

Поверхностно-активное вещество A: соединение, представленное приведенной ниже Общей формулой (III) где n=4, a=21, и b=12 (FS-300, производства компании E.I. du Pont de Nemours and Company)

CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y’ Общая формула (III)

В Общей формуле (III) Y обозначает -CbH2b+1.

Поверхностно-активное вещество Β: соединение, представленное приведенной ниже Общей формулой (IV) где m=3, и n=13 (UNYDINE DSN-403N, производства компании DAIKIN INDUSTRIES, LTD)

CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH Общая формула (IV)

Поверхностно-активное вещество C: BYK-348 (производства компании BYK-Chemie GmbH, компонент: 100 масс.%)

Поверхностно-активное вещество D: ECTD-3NEX (производства компании Nikko Chemicals Co., Ltd.)

KM-72F: самоэмульгирующийся силиконовый противовспенивающий агент (производства компании Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., компонент: 100 масс.%)

PROXEL LV: противогрибковый агент (производства компании Nitto Denko Avecia Inc.)

<Физические свойства чернил>

Чернила Примеров 1-18 приготовления чернил измеряли в отношении вязкости, статического поверхностного натяжения и отступающего угла смачивания указанным ниже образом. Результаты представлены в Таблице 4.

Статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м определяют как «A» и менее чем 18,0 мН/м или более чем 27,0 мН/м определяют как «B». Аналогичным образом, отступающий угол смачивания 50° или более определяют как «A» и менее чем 50° определяют как «B». Результаты также представлены в Таблице 4.

<<Вязкость>>

Каждые чернила измеряли в отношении вязкости (мПа⋅с) при 25°C с помощью вискозиметра R-типа (RC-500, производства компании Toki Sangyo Co., Ltd) при подходящей скорости вращения от 10 об/мин до 100 об/мин.

<<Статическое поверхностное натяжение>>

Каждые чернила измеряли в отношении статического поверхностного натяжения (мН/м) при 25°C с помощью автоматического тензиометра (CBVP-Z, производства компании Kyowa Interface Science Co., Ltd) при использовании метода с применением платиновой пластины.

<<Отступающий угол смачивания>>

Перфторэфир (среднемассовая молекулярная масса: от 1000 до 8000) распыляли на основу для сопловой пластины, сформированную из SUS316 (толщина: 50 мкм), чтобы тем самым образовать сопловую пластину с водоотталкивающей пленкой (толщина: 1 нм ± 0,5 нм).

На поверхность сопловой пластины, при 25°C, 3 мкл каждых оцениваемых чернил выпускали из шприца, снабженной иглой (внутренний диаметр: 0,37 мкм). Чернила измеряли в отношении отступающего угла смачивания (°) при 25°C с помощью автоматического измерителя краевого узла смачивания (OCA200H, производства компании Data Physics Corporation) при применении метода со сжатием.

Следует заметить, что сопловую пластину, которая была подвергнута обработке для придания водоотталкивающих свойств таким образом, что описано выше, применяли для головки струйного принтера, применяемой для описанной ниже оценки печати.

Таблица 4
Вязкость (мПа⋅с) Статическое поверхностное натяжение Отступающий угол смачивания
Измеренная величина статического поверхностного натяжения (мН/м) Оценка Измеренная величина отступающего угла смачивания (°) Оценка
Пример 1 приготовления чернил 7,72 22,5 A 61 A
Пример 2 приготовления чернил 8,10 23,2 A 67 A
Пример 3 приготовления чернил 7,90 22,5 A 66 A
Пример 4 приготовления чернил 8,06 24,7 A 67 A
Пример 5 приготовления чернил 8,44 20,6 A 66 A
Пример 6 приготовления чернил 8,50 20,2 A 60 A
Пример 7 приготовления чернил 8,56 22,1 A 52 A
Пример 8 приготовления чернил 8,42 21,9 A 54 A
Пример 9 приготовления чернил 8,03 20,9 A 52 A
Пример 10 приготовления чернил 7,99 21,3 A 52 A
Пример 11 приготовления чернил 7,23 28,2 B 46 B
Пример 12 приготовления чернил 7,70 27,6 B 45 B
Пример 13 приготовления чернил 7,60 19,7 A 44 B
Пример 14 приготовления чернил 7,79 20,2 A 41 B
Пример 15 приготовления чернил 8,23 16,4 B 58 A
Пример 16 приготовления чернил 8,27 17,0 B 53 A
Пример 17 приготовления чернил 7,42 29,1 B 65 A
Пример 18 приготовления чернил 7,27 28,5 B 62 A

(Примеры 1-10 и Сравнительные примеры 1-26)

Каждые чернила оценивали следующим образом.

<Подготовка принтера перед оценкой>

В окружающей среде, отрегулированной до 25°C±0,5°C и относительной влажности (RH) 50%±5%, струйный принтер (IPSIO GXE3300, производства компании Ricoh Company Limited) применяли, чтобы выбрать форму колебания, которая делает возможным наиболее стабильный выпуск каждых из чернил, имеющих различные вязкости. Выбранные формы колебания использовали во всех оценках печати.

Струйный принтер включает головку для выпуска жидкости, снабженную компрессионной камерой, соединенную с сопловым отверстием, выполненным с возможностью выпускать капли чернил, и элементом, создающим давление, выполненным с возможностью вызывать изменение давления в компрессионной камере; и узел генерации приводного сигнала, выполненный с возможностью выбирать приводной импульс из приводного колебания, включающего один или несколько последовательных по времени приводных импульсов, и чтобы генерировать выпускной импульс в соответствии с размером капель чернил. При этом струйный принтер может формировать изображение на носителе для печати посредством приложения выпускного импульса к элементу, создающему давление, чтобы тем самым выпускать капли чернил из соплового отверстия.

В случае, когда изображение формируют на носителе для печати посредством выпуска капель чернил из соплового отверстия в соответствии со способом струйной записи по данному изобретению, приводной импульс, который создает на головке один или более выпускных импульсов в пределах одного единичного цикла печати и который выполнен с возможностью сжимать компрессионную камеру, чтобы тем самым выпускать капли чернил, устанавливают таким образом, чтобы иметь элемент колебания для расширения компрессионной камеры, чтобы втягивать мениск в сопло двухступенчатым образом (двухступенчатым втягиванием) сразу же перед приводным импульсом.

В этом случае, форму колебания при выпуске, включающую приводной сигнал для втягивания мениска двухступенчатым образом непосредственно перед выпуском, как проиллюстрировано на Фиг.19, называют как «Форма колебания 1», и форму колебания при выпуске, включающую приводной сигнал для втягивания мениска одноступенчатым образом непосредственно перед выпуском, как проиллюстрировано на Фиг.20, называют как «Форма колебания 2». В случае приложения Формы колебания 1, результаты выпуска Примеров 1-10 и 11-18 приготовления чернил определяли как Примеры 1-10 и Сравнительные примеры 1-8, соответственно. Подобным образом, в случае приложения Формы колебания 2, результаты выпуска Примеров 1-10 и 11-18 приготовления чернил определяли как Сравнительные примеры 9-18 и Сравнительные примеры 19-26, соответственно. Перед оценкой чернила осаждали на поверхность сопловой пластины и стирали очистным ракельным ножом. Эту процедуру повторяли 3000 раз. Соответственно, водоотталкивающая пленка на поверхности сопла была намеренно изношена.

<<Оценка стабильности выпуска>>

Печать выполняли на бумаге MY PAPER (производства компании Ricoh Japan Corporation) посредством струйного принтера (IPSIO GXE3300, производства компании Ricoh Company Limited). В качестве печатаемого изображения использовали тестовое изображение, в котором площадь печати для каждого цвета составляла 5% по отношению общей площади листа, и для каждых чернил желтого, пурпурного, голубого и черного цветов печать выполняли при 100%-ной нагрузке. В качестве условий печати, плотность печати составляла 600 точек/дюйм, и печать выполняли посредством однопроходной печати. Печатные образцы изготавливали для двух форм колебаний, т.е. для Формы колебания 1 и Формы колебания 2. В этой оценке, прерывистую печать выполняли указанным ниже образом. После непрерывной печати тестового изображения на 20 листах, принтер переводили в состояние покоя на 20 мин, в течение которых выпуск не выполняли. Этот процесс повторяли 50 раз, пока не были напечатаны суммарно 1000 листов. Затем, то же самое тестовое изображение печатали снова, и полученную печатную продукцию визуально обследовали на предмет наличия любых полосок, белых полосок и нарушений выпуска на участке 5%-ного сплошного тестового изображения. Критерии оценки были такими, как указано ниже, где «A» считают подходящим, а «B» и «C» считают неудачными.

[Критерии оценки]

A: Отсутствовали полоски, белые полоски и нарушения выпуска на участке сплошного изображения.

B: Полоски, белые полоски и нарушения выпуска наблюдались в небольшой степени на участке сплошного изображения.

C: Полоски, белые полоски и нарушения выпуска наблюдались на всем протяжении участка сплошного изображения.

<<Равномерность на участке печати сплошного изображения (равномерность сплошного изображения)>>

Печать выполняли на бумаге RICOH BUSINESS COAT GLOSS 100 (производства компании Ricoh Company Limited) посредством струйного принтера (IPSIO GXE3300, производства компании Ricoh Company Limited). В качестве печатаемого изображения, каждые чернила из желтого, пурпурного, голубого и черного цветов печатали при 100%-ной нагрузке. Печатные образцы изготавливали для двух форм колебаний, т.е. для Формы колебания 1 и Формы колебания 2.

Полученные сплошные изображения визуально обследовали и оценивали в отношении равномерности. Критерии оценки были такими, как указано ниже, где «A» считают подходящим, а «B» и «C» считают неудачными.

[Критерии оценки]

A: Практически отсутствовали видимые пятна на участке сплошного изображения.

B: Некоторые пятна были видны на участке сплошного изображения.

C: Пятна были видны на всем протяжении участка сплошного изображения.

Результаты оценки представлены в таблицах 5 и 6. Отступающий угол смачивания 50° или более определяли как «A» и менее чем 50° определяли как «B». Статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м определяли как «A» и менее чем 18,0 мН/м или более чем 27,0 мН/м определяли как «B».

Таблица 5
Оценка отступающего угла смачивания Оценка статического поверхностного натяжения Форма колебания Стабильность выпуска Равномерность на участке сплошного изображения
Пример 1 приготовления чернил A A Прим. 1 1 A A
Пример 2 приготовления чернил A A Прим. 2 1 A A
Пример 3 приготовления чернил A A Прим. 3 1 A A
Пример 4 приготовления чернил A A Прим. 4 1 A A
Пример 5 приготовления чернил A A Прим. 5 1 A A
Пример 6 приготовления чернил A A Прим. 6 1 A A
Пример 7 приготовления чернил A A Прим. 7 1 A A
Пример 8 приготовления чернил A A Прим. 8 1 A A
Пример 9 приготовления чернил A A Прим. 9 1 A A
Пример 10 приготовления чернил A A Прим. 10 1 A A
Пример 11 приготовления чернил B B Сравн. прим. 1 1 B C
Пример 12 приготовления чернил B B Сравн. прим. 2 1 B C
Пример 13 приготовления чернил B A Сравн. прим. 3 1 B B
Пример 14 приготовления чернил B A Сравн. прим. 4 1 B B
Пример 15 приготовления чернил A B Сравн. прим. 5 1 B B
Пример 16 приготовления чернил A B Сравн. прим. 6 1 B B
Пример 17 приготовления чернил A B Сравн. прим. 7 1 B C
Пример 18 приготовления чернил A B Сравн. прим. 8 1 B C

Таблица 6
Оценка отступающего угла смачивания Оценка статического поверхностного натяжения Форма колебания Стабильность выпуска Равномерность на участке сплошного изображения
Пример 1 приготовления чернил A A Сравн. прим. 9 2 C B
Пример 2 приготовления чернил A A Сравн. прим. 10 2 C B
Пример 3 приготовления чернил A A Сравн. прим. 11 2 C B
Пример 4 приготовления чернил A A Сравн. прим. 12 2 C B
Пример 5 приготовления чернил A A Сравн. прим. 13 2 C B
Пример 6 приготовления чернил A A Сравн. прим. 14 2 C B
Пример 7 приготовления чернил A A Сравн. прим. 15 2 C B
Пример 8 приготовления чернил A A Сравн. прим. 16 2 C B
Пример 9 приготовления чернил A A Сравн. прим. 17 2 C B
Пример 10 приготовления чернил A A Сравн. прим. 18 2 C B
Пример 11 приготовления чернил B B Сравн. прим. 19 2 C C
Пример 12 приготовления чернил B B Сравн. прим. 20 2 C C
Пример 13 приготовления чернил B A Сравн. прим. 21 2 C B
Пример 14 приготовления чернил B A Сравн. прим. 22 2 C B
Пример 15 приготовления чернил A B Сравн. прим. 23 2 C C
Пример 16 приготовления чернил A B Сравн. прим. 24 2 C C
Пример 17 приготовления чернил A B Сравн. прим. 25 2 C C
Пример 18 приготовления чернил A B Сравн. прим. 26 2 C C

(1) Оценка стабильности выпуска: Из Примеров 1-10 можно видеть, что форма колебания при выпуске, включающая тяговый импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом (форма колебания с двухступенчатым втягиванием), может обеспечивать высокую стабильность выпуска даже в случае применения чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания.

(2) Оценка стабильности выпуска: Из сравнения между Примерами 1-10 и Сравнительными примерами 9-18 можно видеть, что чернила, имеющие низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания не может обеспечивать высокую стабильность выпуска, если только к ней не приложена форма колебания с двухступенчатым втягиванием.

(3) Оценка стабильности выпуска: Из сравнения между Примерами 1-10 и Сравнительными примерами 3 и 4 можно видеть, что чернила Сравнительных примеров 3 и 4, имеющие отступающий угол смачивания вне определенного интервала, недостаточно улучшены в отношении стабильности выпуска, даже когда к ним приложена форма колебания с двухступенчатым втягиванием.

(4) Равномерность на участке сплошного изображения: Из сравнения между Примерами 1-10 и Сравнительными примерами 1,2 и 5-8 можно видеть, что участок сплошного изображения имеет плохую равномерность в случае, когда статическое поверхностное натяжение не находится в пределах определенного интервала. Это обусловлено тем, что, в случае, когда статическое поверхностное натяжение находится в пределах определенного интервала, столкнувшиеся чернила быстро проникают в поверхность листа вследствие ее низкого статического поверхностного натяжения, так что вспенивание чернил затруднено.

(Примеры 19-49 приготовления чернил)

Чернила примеров 19-49 приготовления чернил готовили в соответствии с составами, представленными в Таблицах 7-12 при применении голубой дисперсии, пурпурной дисперсии, желтой дисперсии и черной дисперсии Примеров 1-4 изготовления дисперсии.

Более конкретно, (1) водорастворимый органический растворитель, (2) поверхностно-активное вещество, (3) ингибитор пенообразования (противовспенивающий агент), (4) смачивающий агент и (5) воду, очищенную ионным обменом, смешивали в этом порядке в соответствии с составами, представленными в Таблицах 7-12, с последующим перемешиванием в течение 30 мин. Затем к смеси добавляли дисперсию пигмента, приготовленную в любом из Примеров 1-4 изготовления дисперсии, с последующим перемешиванием в течение 30 мин и фильтрованием через мембранный фильтр (диаметр пор: 0,8 мкм), чтобы тем самым получить чернила.

Таблица 7
Пример приготовления чернил
19 20 21 22 23 24
Пример 1 изготовления дисперсии C 13,0 24,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 17,0 33,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 17,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 20,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,04 0,04 0,05 0,03 0,03 0,03
Поверхностно-активное вещество B
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель глицерин 11,0 9,0 11,0 9,0 11,0 15,0
3-метил-1,3-бутандиол 27,0 27,0
1,3-бутандиол 28,0
1,6-гександиол 32,0 33,0 30,0
1,5-пентандиол
2-пирролидон
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметил-декан-4,7-диол 0,20 0,20 0,20 0,20 0,15 0,15
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 8
Пример приготовления чернил
25 26 27 28 29 30
Пример 1 изготовления дисперсии C 20,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 28,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 20,0 22,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 33,0 29,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,03 0,02
Поверхностно-активное вещество B
Поверхностно-активное вещество C 0,12 0,12 0,12 0,08
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель глицерин 11,0 15,0 10,0 10,0 10,0 10,0
3-метил-1,3-бутандиол 28,0
1,3-бутандиол 28,0 26,0
1,6-гександиол 30,0 27,0
1,5-пентандиол 25,0
2-пирролидон 2,0 2,0 2,0 2,0
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,15 0,10 0,30 0,30 0,30 0,30
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,20 0,20 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 9
Пример приготовления чернил
31 32 33 34
Пример 1 изготовления дисперсии C 24,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 33,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 24,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 33,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,03 0,03 0,03 0,02
Поверхностно-активное вещество B
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель глицерин 5,0 5,0 5,0 5,0
3-метил-1,3-бутандиол 40,0 40,0
1,3-бутандиол 38,0 38,0
1,6-гександиол
1,5-пентандиол
2-пирролидон
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,50 0,50 0,50 0,50
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 3,0 3,0 3,0 3,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 10
Пример приготовления чернил
35 36 37 38 39 40
Пример 1 изготовления дисперсии C 22,0 40,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 15,0 50,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 20,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 18,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,06 0,06
Поверхностно-активное вещество B
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D 1,50 1,50 1,50 1,50
Водорастворимый органический растворитель глицерин 8,0 7,5 8,0 7,5 3,0 3,0
3-метил-1,3-бутандиол 14,0 14,0
1,3-бутандиол 14,0
1,6-гександиол 14,0 20,0 20,0
1,5-пентандиол 5,0 10,0 10,0
2-пирролидон 1,0 1,0
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметил-декан-4,7-диол 0,20 0,20 0,20 0,20 0,30 0,30
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 11
Пример приготовления чернил
41 42 43 44 45 46
Пример 1 изготовления дисперсии C 24,0
Пример 2 изготовления дисперсии M 30,0
Пример 3 изготовления дисперсии Y 35,0 24,0
Пример 4 изготовления дисперсии K 45,0 30,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,06 0,04
Поверхностно-активное вещество B 1,50 1,50 1,50 1,20
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель глицерин 3,0 3,0 20,0 20,0 25,0 15,0
3-метил-1,3-бутандиол
1,3-бутандиол 15,0 20,0 15,0 20,0
1,6-гександиол 20,0 20,0
1,5-пентандиол 10,0 10,0
2-пирролидон
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,30 0,20
Противовспенивающий агент KM-72F 0,20 0,20 0,20 0,20
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Таблица 12
Пример приготовления чернил
47 48 49
Пример 1 изготовления дисперсии C
Пример 2 изготовления дисперсии M
Пример 3 изготовления дисперсии Y
Пример 4 изготовления дисперсии K 20,0 20,0 45,0
Поверхностно-активное вещество Поверхностно-активное вещество A 0,10 0,01 0,10
Поверхностно-активное вещество B 1,0
Поверхностно-активное вещество C
Поверхностно-активное вещество D
Водорастворимый органический растворитель глицерин 9,0 9,0 3,0
3-метил-1,3-бутандиол
1,3-бутандиол 30,0 35,0
1,6-гександиол 20,0
1,5-пентандиол 10,0
2-пирролидон
Ингибитор пенообразования 2,4,7,9-тетраметилдекан-4,7-диол 0,50 0,10 0,50
Противовспенивающий агент KM-72F
Смачивающий агент 2-этил-1,3-гександиол 2,0 2,0 2,0
Противогрибковый агент PROXEL LV 0,25 0,25 0,25
чистая вода остаток остаток остаток
Суммарно (масс.%) 100,0 100,0 100,0

Чернила Примеров 19-49 приготовления чернил измеряли и оценивали в отношении вязкости, статического поверхностного натяжения и отступающего угла смачивания таким же образом, что и в Примерах 1-18 приготовления чернил. Результаты представлены в Таблице 13.

Таблица 13
Вязкость (мПа⋅с) Статическое поверхностное натяжение Отступающий угол смачивания
Измеренная величина статического поверхностного натяжения (мН/м) Оценка Измеренная величина отступающего угла смачивания (°) Оценка
Пример 19 приготовления чернил 8,09 20,6 A 66 A
Пример 20 приготовления чернил 7,95 20,3 A 60 A
Пример 21 приготовления чернил 7,98 21,4 A 65 A
Пример 22 приготовления чернил 7,98 22,0 A 65 A
Пример 23 приготовления чернил 7,95 21,3 A 61 A
Пример 24 приготовления чернил 8,08 22,1 A 67 A
Пример 25 приготовления чернил 7,92 21,6 A 66 A
Пример 26 приготовления чернил 7,94 23,9 A 67 A
Пример 27 приготовления чернил 7,26 22,3 A 54 A
Пример 28 приготовления чернил 7,02 22,1 A 53 A
Пример 29 приготовления чернил 7,14 22,4 A 54 A
Пример 30 приготовления чернил 7,23 23,0 A 56 A
Пример 31 приготовления чернил 7,89 20,2 A 62 A
Пример 32 приготовления чернил 8,12 20,9 A 55 A
Пример 33 приготовления чернил 8,21 20,6 A 58 A
Пример 34 приготовления чернил 7,85 22,5 A 58 A
Пример 35 приготовления чернил 6,82 29,0 B 65 A
Пример 36 приготовления чернил 6,90 28,4 B 62 A
Пример 37 приготовления чернил 6,88 28,2 B 63 A
Пример 38 приготовления чернил 6,95 28,5 B 62 A
Пример 39 приготовления чернил 8,34 24,2 A 44 B
Пример 40 приготовления чернил 8,12 24,2 A 41 B
Пример 41 приготовления чернил 8,15 24,0 A 40 B
Пример 42 приготовления чернил 8,24 24,3 A 47 B
Пример 43 приготовления чернил 8,24 24,6 A 47 B
Пример 44 приготовления чернил 8,16 24,8 A 48 B
Пример 45 приготовления чернил 8,05 24,7 A 43 B
Пример 46 приготовления чернил 8,05 24,8 A 47 B
Пример 47 приготовления чернил 7,99 17,8 B 51 A
Пример 48 приготовления чернил 8,07 32,2 B 70 A
Пример 49 приготовления чернил 8,17 17,2 B 30 B

Чернила Примеров 19-49 приготовления чернил применяли для изготовления Наборов 1-10 чернил, включающих комбинации чернил, представленные в приведенной ниже Таблице 14.

Таблица 14
Набор 1 чернил C Пример 19 приготовления чернил Набор 6 чернил C Пример 19 приготовления чернил
M Пример 20 приготовления чернил M Пример 20 приготовления чернил
Y Пример 21 приготовления чернил Y Пример 21 приготовления чернил
K Пример 22 приготовления чернил K Пример 48 приготовления чернил
Набор 2 чернил C Пример 23 приготовления чернил Набор 7 чернил C Пример 35 приготовления чернил
М Пример 24 приготовления чернил М Пример 36 приготовления чернил
Y Пример 25 приготовления чернил Y Пример 37 приготовления чернил
K Пример 26 приготовления чернил K Пример 38 приготовления чернил
Набор 3 чернил C Пример 27 приготовления чернил Набор 8 чернил C Пример 39 приготовления чернил
М Пример 28 приготовления чернил М Пример 40 приготовления чернил
Y Пример 29 приготовления чернил Y Пример 41 приготовления чернил
K Пример 30 приготовления чернил K Пример 42 приготовления чернил
Набор 4 чернил C Пример 31 приготовления чернил Набор 9 чернил C Пример 43 приготовления чернил
М Пример 32 приготовления чернил М Пример 44 приготовления чернил
Y Пример 33 приготовления чернил Y Пример 45 приготовления чернил
K Пример 34 приготовления чернил K Пример 46 приготовления чернил
Набор 5 чернил C Пример 19 приготовления чернил Набор 10 чернил C Пример 39 приготовления чернил
М Пример 20 приготовления чернил М Пример 40 приготовления чернил
Y Пример 21 приготовления чернил Y Пример 41 приготовления чернил
K Пример 47 приготовления чернил K Пример 49 приготовления чернил

(Примеры 11-14 и Сравнительные примеры 27-42)

Наборы 1-10 чернил оценивали в отношении стабильности выпуска и равномерности на участке сплошного изображения таким же образом, что и в Примерах 1-18 приготовления чернил, и также оценивали в отношении расплывания между черными чернилами и чернилами другого цвета.

Составы Наборов чернил представлены в Таблицах 15 и 16. Оценка результатов в отношении стабильности выпуска, равномерности на участке сплошного изображения и расплывания между черными чернилами и чернилами другого цвета представлены в Таблице 17. Случаи, в которых «Форму колебания 1» прикладывали к Наборам 1-4 чернил, определяли как Примеры 11-14, представленные в Таблицах 15-17. Случаи, в которых «Форму колебания 1» прикладывали к Наборам 5-10 чернил, определяли как Сравнительные примеры 27-32. С другой стороны, случаи, в которых «Форму колебания 2» прикладывали к Наборам 1-10 чернил, определяли как Сравнительные примеры 33-42.

<Оценка расплывания между черными чернилами и чернилами другого цвета>

Эту оценку выполняли лишь для Примеров 11-14 и Сравнительных примеров 27-32.

Печать выполняли на бумаге MY PAPER (производства компании Ricoh Japan Corporation) посредством струйного принтера. В качестве печатаемого изображения каждые цветные чернила печатали при 100%-ной нагрузке. В качестве условий печати, плотность печати составляла 600 точек/дюйм, и печать выполняли посредством однопроходной печати. Печатные образцы получали лишь для Формы колебания 1.

Черные чернила применяли для печатных знаков на результирующем участке сплошного изображения для каждой цветной чернил. Расплывание (размытость) между черными чернилами и чернилами другого цвета визуально обследовали и оценивали в соответствии с приведенными ниже критериями, где «A» считают подходящим.

[Критерии оценки]

A: Расплывание отсутствовало, черные печатные знаки ясно распознавались, и отсутствовала размытость.

B: Расплывание проявлялось небольшим образом, и черные печатные знаки были слегка размыты.

C: Происходило расплывание, и черные печатные знаки были трудно различимы.

В Таблицах 15 и 16 также представлены статическое поверхностное натяжение и отступающий угол смачивания каждой чернил, а также разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и всеми чернилами другого цвета [(Черные чернила - Все чернила другого цвета)].

Отступающий угол смачивания 50° или более определяли как «A» и менее чем 50° определяли как «B». Статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м определяли как «A» и менее чем 18,0 мН/м или более чем 27,0 мН/м определяли как «B».

Что касается разницы в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и всеми чернилами другого цвета [(Черные чернила - Все чернила другого цвета)], от 0 мН/м до 4 мН/м определяли как «A» и менее чем 0 мН/м или более чем 4 мН/м определяли как «B».

Таблица 15
Набор чернил Комбинация чернил Статическое поверхностное натяжение Разница в поверхностном натяжении между черными чернилами и цветными чернилами
Измеренная величина статического поверхностного натяжения (мН/м) Оценка Величина разницы (мН/м) Оценка
Набор 1 чернил C Пример 19 приготовления чернил 20,6 A 1,4 A
M Пример 20 приготовления чернил 20,3 A 1,7
Y Пример 21 приготовления чернил 21,4 A 0,6
K Пример 22 приготовления чернил 22,0 A -
Набор 2 чернил C Пример 23 приготовления чернил 21,3 A 2,6 A
M Пример 24 приготовления чернил 22,1 A 1,8
Y Пример 25 приготовления чернил 21,6 A 2,3
K Пример 26 приготовления чернил 23,9 A -
Набор 3 чернил C Пример 27 приготовления чернил 22,3 A 0,7 A
M Пример 28 приготовления чернил 22,1 A 0,9
Y Пример 29 приготовления чернил 22,4 A 0,6
K Пример 30 приготовления чернил 23,0 A -
Набор 4 чернил C Пример 31 приготовления чернил 20,2 A 2,3 A
M Пример 32 приготовления чернил 20,9 A 1,6
Y Пример 33 приготовления чернил 20,6 A 1,9
K Пример 34 приготовления чернил 22,5 A -
Набор 5 чернил C Пример 19 приготовления чернил 20,6 A -2,8 B (поскольку статическое поверхностное натяжение вне определенного интервала)
M Пример 20 приготовления чернил 20,3 A -2,5
Y Пример 21 приготовления чернил 21,4 A -3,6
K Пример 47 приготовления чернил 17,8 B -
Набор 6 чернил C Пример 19 приготовления чернил 20,6 A 11,6 B
M Пример 20 приготовления чернил 20,3 A 11,9
Y Пример 21 приготовления чернил 21,4 A 10,8
K Пример 48 приготовления чернил 32,2 B -
Набор 7 чернил C Пример 35 приготовления чернил 29,0 B -0,5 B (поскольку статическое поверхностное натяжение вне определенного интервала)
M Пример 36 приготовления чернил 28,4 B 0,1
Y Пример 37 приготовления чернил 28,2 B 0,3
K Пример 38 приготовления чернил 28,5 B -
Набор 8 чернил C Пример 39 приготовления чернил 24,2 A 0,1 A
M Пример 40 приготовления чернил 24,2 A 0,1
Y Пример 41 приготовления чернил 24,0 A 0,3
K Пример 42 приготовления чернил 24,3 A -
Набор 9 чернил C Пример 43 приготовления чернил 24,6 A 0,2 A
M Пример 44 приготовления чернил 24,8 A 0
Y Пример 45 приготовления чернил 24,7 A 0,1
K Пример 46 приготовления чернил 24,8 A
Набор 10 чернил C Пример 39 приготовления чернил 24,2 A -7 B
M Пример 40 приготовления чернил 24,2 A -7
Y Пример 41 приготовления чернил 24,0 A -6,8
K Пример 49 приготовления чернил 17,2 B -

Таблица 16
Набор чернил Комбинация чернил Отступающий угол смачивания
Измеренная величина отступающего угла смачивания (°) Оценка
Набор 1 чернил C Пример 19 приготовления чернил 66 A
M Пример 20 приготовления чернил 60 A
Y Пример 21 приготовления чернил 65 A
K Пример 22 приготовления чернил 65 A
Набор 2 чернил C Пример 23 приготовления чернил 61 A
M Пример 24 приготовления чернил 67 A
Y Пример 25 приготовления чернил 66 A
K Пример 26 приготовления чернил 67 A
Набор 3 чернил C Пример 27 приготовления чернил 54 A
M Пример 28 приготовления чернил 53 A
Y Пример 29 приготовления чернил 54 A
K Пример 30 приготовления чернил 56 A
Набор 4 чернил C Пример 31 приготовления чернил 62 A
M Пример 32 приготовления чернил 55 A
Y Пример 33 приготовления чернил 58 A
K Пример 34 приготовления чернил 58 A
Набор 5 чернил C Пример 19 приготовления чернил 66 A
M Пример 20 приготовления чернил 60 A
Y Пример 21 приготовления чернил 65 A
K Пример 47 приготовления чернил 51 A
Набор 6 чернил C Пример 19 приготовления чернил 66 A
M Пример 20 приготовления чернил 60 A
Y Пример 21 приготовления чернил 65 A
K Пример 48 приготовления чернил 70 A
Набор 7 чернил C Пример 35 приготовления чернил 65 A
M Пример 36 приготовления чернил 62 A
Y Пример 37 приготовления чернил 63 A
K Пример 38 приготовления чернил 62 A
Набор 8 чернил C Пример 39 приготовления чернил 44 B
M Пример 40 приготовления чернил 41 B
Y Пример 41 приготовления чернил 40 B
K Пример 42 приготовления чернил 47 B
Набор 9 чернил C Пример 43 приготовления чернил 47 B
M Пример 44 приготовления чернил 48 B
Y Пример 45 приготовления чернил 43 B
K Пример 46 приготовления чернил 47 B
Набор 10 чернил C Пример 39 приготовления чернил 44 B
M Пример 40 приготовления чернил 41 B
Y Пример 41 приготовления чернил 40 B
K Пример 49 приготовления чернил 30 B

Таблица 17
Набор чернил Оценка посредством применения формы колебания 1 Стабильность выпуска Равномерность на участке сплошного изображения Расплывание между черным и другим цветом Оценка посредством применения формы колебания 2 Стабильность выпуска Равномерность на участке сплошного изображения
Набор 1 чернил C Прим. 11 A A A Сравн. прим. 33 C B
M A A A C B
Y A A A C B
K A A - C B
Набор 2 чернил C Прим. 12 A A A Сравн. прим. 34 C B
M A A A C B
Y A A A C B
K A A - C B
Набор 3 чернил C Прим. 13 A A A Сравн. прим. 35 C B
M A A A C B
Y A A A C B
K A A - C B
Набор 4 чернил C Прим. 14 A A A Сравн. прим. 36 C B
M A A A C B
Y A A A C B
K A A - C B
Набор 5 чернил C Сравн. прим. 27 A A C Сравн. прим. 37 C B
M A A C C B
Y A A C C B
K B B - C B
Набор 6 чернил C Сравн. прим. 28 A A B Сравн. прим. 38 C B
M A A B C B
Y A A B C B
K A C - C C
Набор 7 чернил C Сравн. прим. 29 B C B Сравн. прим. 39 C C
M B C B C C
Y B C B C C
K B C - C C
Набор 8 чернил C Сравн. прим. 30 B B A Сравн. прим. 40 C B
M B B A C B
Y B B A C B
K B B - C B
Набор 9 чернил C Сравн. прим. 31 B B A Сравн. прим. 41 C B
M B B A C B
Y B B A C B
K B B - C B
Набор 10 чернил C Сравн. прим. 32 B B C Сравн. прим. 42 C B
M B B C C B
Y B B C C B
K B B - C B

Результаты в Таблицах 15-17 обобщали и рассматривали следующим образом.

(1) Оценка стабильности выпуска: Из Примеров 11-14 можно видеть, что приводной импульс, который выполнен с возможностью сжимать компрессионную камеру, чтобы тем самым выпускать капли чернил, (импульс, который создает на головке один или более выпускных импульсов в пределах одного единичного цикла печати), имеющий элемент колебаний для втягивания мениска в сопло двухступенчатым образом (двухступенчатого втягивания), может обеспечивать высокую стабильность выпуска в случае чернил, имеющих статическое поверхностное натяжение и отступающий угол смачивания в пределах определенного интервала. Кроме того, Сравнительные примеры 33-36 являются плохими в отношении стабильности выпуска и приводят к полоскам, белым полоскам и нарушению выпуска на всей площади участка сплошного изображения, поскольку прикладывали форму колебания при выпуске, не включающую импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом, (т.е. Форму колебания 2, не включающую элемент колебаний для двухступенчатого втягивания).

(2) Оценка стабильности выпуска: Из сравнения между Примерами 11-14 и Сравнительными примерами 33-36 можно видеть, что чернила, имеющие статическое поверхностное натяжение и отступающий угол смачивания в пределах определенного интервала, не могут обеспечивать высокую стабильность выпуска, если к ним не прикладывают форму колебания при выпуске, включающую импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом, (т.е. Форму колебания 1, включающую элемент колебаний для двухступенчатого втягивания).

(3) Оценка стабильности выпуска: Из сравнения между Примерами 11-14 и Сравнительными примерами 30 и 31 можно видеть, что чернила Сравнительных примеров 30 и 31, имеющие отступающий угол смачивания вне определенного интервала (50° или более), недостаточно улучшены в отношении стабильности выпуска и приводят к некоторому образованию полосок, белых полосок и нарушениям выпуска, даже когда к ним приложен импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом.

(4) Оценка равномерности на участке сплошного изображения: Из сравнения между Примерами 11-14 и Сравнительными примерами 33-36 можно видеть, что высокая равномерность может быть достигнута на участке сплошного изображения посредством приложения формы колебания при выпуске, включающей импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом. В то же время, в Сравнительных примерах 33-36 имелось некоторое количество пятен на участке сплошного изображения, поскольку была приложена форма колебания при выпуске, не включающая импульс для втягивания мениска двухступенчатым образом (т.е. Форма колебания 2, не включающая элемент колебаний для двухступенчатого втягивания).

(5) Оценка равномерности на участке сплошного изображения: Из сравнения между Примерами 11-14 и Сравнительными примерами 27-28 можно видеть, что в случае чернил, имеющих статическое поверхностное натяжение вне определенного интервала (от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м), они могут обеспечивать высокую стабильность выпуска, однако плохую равномерность на участке сплошного изображения. А именно, в случае Примеров 11-14, имеющих статическое поверхностное натяжение в пределах определенного интервала, не образуются полоски, белые полоски и нарушения выпуска. Это обусловлено тем, что столкнувшиеся чернила быстро проникают в поверхность листа вследствие ее низкого статического поверхностного натяжения, так что вспенивание чернил затруднено.

(6) Оценка расплывания между черными чернилами и чернилами другого цвета: Из сравнения между Примерами 11-14 и Сравнительными примерами 27-29 можно видеть, что в случае чернил, имеющих статическое поверхностное натяжение вне определенного интервала (от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м), создавались расплывание и размытость. Это обусловлено тем, что несбалансированное статическое поверхностное натяжение между черными чернилами и чернилами других цветов вызывает утончение и размывание черных печатных знаков во время проникновения чернил в поверхность листа. Также можно видеть, что расплывание и размытость создавались в Сравнительном примере 29, имеющем разницу в статическом поверхностном натяжении вне определенного интервала [(черные чернила) - (чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета)]: от 0 мН/м до 4 мН/м] и отступающий угол смачивания вне определенного интервала (50° или более).

В соответствии со способом струйной записи по данному изобретению, даже когда водоотталкивающая пленка постепенно изнашивается вследствие физической нагрузки, прикладываемой во время технического обслуживания, для поддержания поверхности сопловой пластины, на которой сформировано сопло, образующее головку для выпуска капель, чистой, чернила, имеющие низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, может быть выпущена стабильным образом в качестве капель чернил из головки для выпуска жидкости. Кроме того, может быть предоставлена печатная продукция, которая обладает высоким качеством изображения при низкой размытости между черными чернилами и чернилами других цветов (например, при равномерности на участке сплошного изображения и отсутствии расплывания между черными чернилами и чернилами других цветов).

Особенности данного изобретения являются следующими.

<1> Способ струйной записи, который выполняют устройством для струйной записи, содержащим: сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил; печатную головку, содержащую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненным с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления, и делающий возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с сигналом,

где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более,

где сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и где способ струйной записи включает втягивание чернил, расположенной вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

<2> Способ струйной записи в соответствии с <1>, где, в сигнале на протяжении одного единичного цикла печати, тяговый импульс присутствует перед выпускным импульсом для выпуска чернил.

<3> Способ струйной записи в соответствии с <1> или <2>, где поверхность сопловой пластины содержит водоотталкивающую пленку.

<4> Способ струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <1> по <3>, где чернила являются набором чернил, включающим черные чернила и одни или несколько чернил других цветов,

где каждые чернила в наборе чернил имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где каждые чернила в наборе чернил имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, и

где разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета или каждыми из чернил другого цвета (черные чернила - чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета) составляет от 0 мН/м до 4 мН/м при 25°C.

<5> Способ струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <1> по <4>, где чернила содержат воду, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и водорастворимый органический растворитель.

<6> Способ струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <1> по <5>, где чернила имеют вязкость от 3 мПа⋅с до 20 мПа⋅с при 25°C.

<7> Устройство для струйной записи, содержащее:

сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил;

записывающую головку, включающую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и

узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления,

где устройство делает возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с сигналом,

где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более,

где сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и

где устройство делает возможным втягивание чернил, расположенной вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

<8> Устройство для струйной записи в соответствии с <7>, где, в сигнале на протяжении одного единичного цикла печати, тяговый импульс присутствует перед выпускным импульсом для выпуска чернил.

<9> Устройство для струйной записи в соответствии с <7> или <8>, где поверхность сопловой пластины имеет водоотталкивающую пленку.

<10> Способ струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <7> по <9>, где чернила являются набором чернил, содержащим черные чернила и одни или несколько чернил других цветов,

где каждые чернила в наборе чернил имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где каждые чернила в наборе чернил имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, и

где разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета или каждых из чернил другого цвета (черные чернила - чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета) составляет от 0 мН/м до 4 мН/м при 25°C.

<11> Устройство для струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <7> по <10>, где чернила содержит воду, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и водорастворимый органический растворитель.

<12> Устройство для струйной записи в соответствии с любым одним из пунктов <7> по <11>, где чернила имеют вязкость от 3 мПа⋅с до 20 мПа⋅с при 25°C.

Список обозначений

10
33
34, 34a, 34b
81
82a
106
508
701
702
Картридж с чернилами
Каретка
Печатная головка (Головка для выпуска жидкости)
Сохраняющий-восстанавливающий механизм
Колпачок
Жидкостная камера с повышением давления
Блок управления печатью
Блок генерации приводного колебания
Блок передачи данных

1. Способ струйной записи, который выполняют устройством для струйной записи, содержащим:

сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил;

водоотталкивающую пленку, которая расположена на поверхности сопловой пластины, на которой выпускаются чернила;

записывающую головку, содержащую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и

узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления, и делающий возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с указанным сигналом,

где водоотталкивающая пленка содержит полимер, содержащий перфторалкильную цепь,

где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более,

где указанный сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и

где способ струйной записи включает втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

2. Способ струйной записи по п.1, в котором в указанном сигнале на протяжении одного единичного цикла печати тяговый импульс присутствует перед выпускным импульсом для выпуска чернил.

3. Способ струйной записи по п.1 или 2, в котором поверхность сопловой пластины содержит водоотталкивающую пленку.

4. Способ струйной записи по п.1 или 2, в котором чернила являются набором чернил, содержащим черные чернила и одни или несколько чернил других цветов,

в котором каждые чернила в наборе чернил имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

в котором каждые чернила в наборе чернил имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, и

в котором разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета или каждыми из чернил другого цвета (черные чернила - чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета) составляет от 0 мН/м до 4 мН/м при 25°C.

5. Способ струйной записи по п.1 или 2, в котором чернила содержат воду, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и водорастворимый органический растворитель.

6. Способ струйной записи по п.1 или 2, в котором чернила имеют вязкость от 3 мПа⋅с до 20 мПа⋅с при 25°C.

7. Устройство для струйной записи, содержащее:

чернила;

сопловую пластину, снабженную соплом, выполненным с возможностью выпускать капли чернил;

водоотталкивающую пленку, которая расположена на поверхности сопловой пластины, на которой выпускаются чернила;

записывающую головку, содержащую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и

узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления,

где водоотталкивающая пленка содержит полимер, содержащий перфторалкильную цепь,

где устройство для струйной записи делает возможным выпуск капель чернил под действием давления, которое создано узлом генерации давления в соответствии с указанным сигналом,

где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более,

где указанный сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и

где устройство для струйной записи делает возможным втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы тем самым сформировать мениск при заданном расположении.

8. Устройство для струйной записи по п.7, в котором в указанном сигнале на протяжении одного единичного цикла печати тяговый импульс присутствует перед выпускным импульсом для выпуска чернил.

9. Устройство для струйной записи по п.7 или 8, в котором поверхность сопловой пластины содержит водоотталкивающую пленку.

10. Устройство для струйной записи по п.7 или 8, в котором чернила являются набором чернил, содержащим черные чернила и одни или несколько чернил других цветов,

где каждые чернила в наборе чернил имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мН/м до 27,0 мН/м при 25°C,

где каждые чернила в наборе чернил имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, и

где разница в статическом поверхностном натяжении между черными чернилами и чернилами другого цвета или каждыми из чернил другого цвета (черные чернила - чернила другого цвета или каждые из чернил другого цвета) составляет от 0 мН/м до 4 мН/м при 25°C.

11. Устройство для струйной записи по п.7 или 8, в котором чернила содержат воду, окрашивающее вещество, поверхностно-активное вещество и водорастворимый органический растворитель.

12. Устройство для струйной записи по п.7 или 8, в котором чернила имеют вязкость от 3 мПа⋅с до 20 мПа⋅с при 25°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам для печати на носителях различного типа. .

Изобретение относится к печатающим устройствам, более конкретно изобретение относится к средствам для печати, в которых перенос капель с формы на носитель производится под действием импульсов лазерного излучения.

Изобретение относится к способам и устройствам для струйной печати и может быть использовано для нанесения информации на носитель информации. .

Предложены система и способы аддитивного производства трехмерных структур, включая трехмерные клеточные структуры. Система включает как минимум одну печатающую головку для приема и распределения материалов, содержащих проточную жидкость и гидрогель, на печатающей головке предусматриваются отверстие для подачи материалов, микроструйные каналы для приема и распределения материалов, струйные переключатели, устанавливаемые в печатающей головке на каждом микроструйном канале и конфигурируемые таким образом, чтобы обеспечить или прекратить протекание жидкости по микроструйным каналам при приведении его в действие; приемную поверхность для приема первого слоя материалов, подаваемых из отверстия; механизм позиционирования для позиционирования отверстия печатающей головки в трехмерном пространстве; а также устройство подачи для распределения материала, поступающего из отверстия в печатающей головке. Предложенное решение повышает скорость и эффективность печати. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ струйной записи, выполняемый устройством для струйной записи, включающим сопловую пластину с соплом для выпуска капель чернил; записывающую головку, включающую жидкостную камеру, с которой соединено сопло, и узел генерации давления, выполненный с возможностью генерировать давление в жидкостной камере; и узел генерации сигнала, выполненный с возможностью генерировать сигнал, прикладываемый к узлу генерации давления, и делающий возможным выпуск капель чернил под действием давления, созданного узлом генерации давления в соответствии с сигналом, где чернила имеют статическое поверхностное натяжение от 18,0 мНм до 27,0 мНм при 25°C, чернила имеют отступающий угол смачивания на сопловой пластине 50° или более, сигнал имеет двухступенчатый тяговый импульс для втягивания чернил в сопло двухступенчатым образом в пределах одного единичного цикла печати, и способ включает втягивание чернил, расположенных вблизи выпускного отверстия сопла, в сопло под действием двухступенчатого тягового импульса, чтобы сформировать мениск при заданном расположении. Целью данного изобретения является предоставление способа струйной записи, который делает возможным стабильный выпуск чернил, имеющих низкое статическое поверхностное натяжение и большой отступающий угол смачивания, и который обеспечивает получение изображения высокого качества. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 23 ил., 17 табл.

Наверх