Чернила для струйного принтера и способ струйной печати

Чернила для струйного принтера и способ струйной печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к чернилам для струйного принтера, способу струйной печати и аппарату для струйной печати.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ струйной печати относится к способу, который проводит запись изображений и текстов, позволяя мелким капелькам чернил вылетать в соответствии с разнообразными правилами работы, чтобы нанести их на носитель для записи (например, бумагу). Технология имеет такие характерные черты, как высокая скорость, слабый шум, легкость многоцветной печати, высокую гибкость схем печати и отсутствие необходимости в проявке и закреплении, и поэтому быстро распространяется на широкое множество применений. Кроме того, недавно была разработана полноцветная струйная печатающая система, и она способна формировать многоцветные изображения, сопоставимые с изображениями полихромной печати по допечатному способу или с печатными изображениями, полученными цветной фотографией. Для печати малого количества экземпляров эта технология может произвести печатные материалы по более низкой стоимости, чем обычная полихромная или фотографическая печать.

При таких обстоятельствах в ответ на требования улучшенных свойств печати, включающих высокую скорость, высокое разрешение и полноцветность печати, были предприняты попытки улучшения аппарата для струйной печати и способа струйной печати. Поскольку аппаратуру для формирования изображения, такую как принтеры, в которых применяют систему струйной печати, используют в различных ситуациях, стабильность печати также является важной и, кроме того, повышенная долговечность изображений также является свойством, требуемым от чернил.

В качестве носителя печати, используемого в способе струйной печати, на рынке имеются различные изделия, такие как простая бумага, бумага с покрытием, глянцевая бумага, листы для кодоскопа (ОНР-проектора) и печати с обратной стороны, в то время как для общего применения в офисах используется главным образом дешевая простая бумага. Однако, когда в качестве носителя печати используют простую бумагу, становится необходимым снизить или предотвратить явление скручивания (искривление или закручивание бумаги), которое возникает, когда большое количество чернил наносят на носитель печати, удовлетворяя в то же время вышеупомянутым требованиям. Это явление скручивания приписывают, главным образом, нанесению влаги. То есть известно, что заметное явление скручивания наступает, когда влагу наносят на большую площадь или в большом количестве. В случае струйной печати, проводимой на простой бумаге, становится важным снижение или подавление не только явления скручивания во время печати, но также явления скручивания после печати, вызванного высыханием и испарением влаги (явление скручивания после печати).

Печатный материал (отпечаток), полученный соответственно системе струйной печати, используют в различных целях, но скрученную бумагу нельзя сохранить плоской, что вызывает много трудностей от такого явления скручивания, когда бумагу складывают в пачку или вставляют в файлы. Кроме того, пробные печатные материалы презентаций, такие как слайды и листы ОНР-проектора, часто печатают на недорогой простой бумаге, и когда рисунки, фотографии или обоснования печатают с дополнительным цветом (голубым и т.п.), бумага становится свернувшейся, что во многих случаях делает затруднительным обращение с ней.

К настоящему времени были предложены некоторые подходы к уменьшению или предотвращению явления скручивания. Например, предложены чернила для струйного принтера, содержащие твердое вещество, которое является растворимым в воде или водно-органическом растворителе и имеет четыре или более гидроксильные группы в молекулярной структуре (например, смотрите выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н04-332775). Кроме того, предложены чернила, содержащие в качестве антискручивающих агентов сахариды, сахарный спирт и специфичное амидное соединение (смотрите, например, выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н06-157955, выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н06-240189, выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н09-165539 и выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н09-176538). Далее, предложены чернила, содержащие в комбинации специфичный многоатомный спирт и глицерин (смотрите, например, выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №Н10-130550). Кроме того, предложены чернила, содержащие растворитель, полимерное связующее, закрепитель краски, водорастворимое антискручивающее соединение, водорастворимое расшлихтовочное соединение, светостойкое соединение и антивспениватель (смотрите, например, выложенную для открытого ознакомления японскую патентную заявку №2000-198267).

Явление скручивания может быть до некоторой степени подавлено путем введения обычных соединений для предотвращения явления скручивания, но струйная печать была усовершенствована и использует даже еще более высокую скорость, и стабильность эжекции и надежность являются важными в процессе высокоскоростной печати. Соответственно в добавление к обеспечению таких свойств, как стабильность, проницающая способность и вязкость самих чернил, важно также поддерживать высокий уровень основных свойств чернил для струйной печати, в особенности стабильности эжекции чернил, которая, более конкретно, представляет собой свойство противодействия забивке порта эжекции чернил (сопла) головки струйной печати, и пусковой характеристики (способности к повторной эжекции чернил из сопла после временного перерыва (остановки или паузы) эжекции чернил), и в то же самое время снижения или предотвращения явления скручивания.

Соответственно целью настоящего изобретения является предложить чернила для струйного принтера, которые могут уменьшить или предотвратить явление скручивания при обеспечении требуемой для обычных чернил для струйного принтера стабильности эжекции после выхода из готовки и стабильности эжекции, которая может предотвратить нестабильность и расплывание начальных частей печати в начале печатания (пусковая характеристика), способ струйной печати, чернильный картридж и аппарат для струйной печати.

Кроме того, другой целью настоящего изобретения является в достаточной степени уменьшить или предотвратить явление скручивания, делая тем самым более легким обращение с печатными материалами, полученными с использованием простой бумаги.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Указанные выше цели достигнуты настоящим изобретением, описанным ниже.

То есть чернила для струйного принтера по настоящему изобретению включают по меньшей мере воду, краситель, водорастворимое органическое вещество 1 и водорастворимое органическое вещество 2, где содержание Х (%) водорастворимого органического вещества 1 составляет 10 мас.% или более от общего количества чернил для струйного принтера, и содержание Х (%) водорастворимого органического вещества 1 и содержание Y (%) водорастворимого органического вещества 2 от общего количества чернил для струйного принтера удовлетворяет отношению следующих формулы (I) и формулы (II):

(I) 0 < Y/X≤0,9,

(II) X+Y≥15 мас.%,

и где водорастворимое органическое соединение 1 является влагоудерживающим водорастворимым органическим соединением, имеющим разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее, и водорастворимое органическое соединение 2 является водорастворимым органическим соединением, отличным от красителя и от водорастворимого органического соединения 1.

В частности, предпочтительно, чтобы содержание Y (%) водорастворимого органического вещества 2 составляло Y < 15 мас.% и разность между способностями к захвату воды составляла 40% или более.

Далее, другим осуществлением настоящего изобретения являются чернила для струйного принтера, включающие по меньшей мере воду и краситель, дополнительно включающие водорастворимое органическое соединение 1-1, водорастворимое органическое соединение 1-2 и водорастворимое органическое соединение 2-1, где содержание Х₁ (%) водорастворимого органического вещества 1-1 в расчете на общее количество чернил для струйного принтера, содержание Х₂ (%) водорастворимого органического вещества 1-2 в расчете на общее количество чернил для струйного принтера и содержание Y₁ (%) водорастворимого органического вещества 2-1 в расчете на общее количество чернил для струйного принтера удовлетворяют соотношениям следующих формул (1)-(3):

(1) 0,1≤(X₂+Y₁)/X₁≤2,5,

(2) X₁+X₂≥10 мас.%,

(3) X₂+Y₁≥3 мас.%,

и где водорастворимое органическое соединение 1-1 является водорастворимым многоатомным спиртом или водорастворимым амидным соединением, имеющим разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее и молекулярный вес M_W в интервале 100≤M_W≤1000; водорастворимое органическое соединение 1-2 является водорастворимым алкандиолом, имеющим разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее и молекулярный вес M_W в интервале 100≤М_W≤150, алкандиолом, дополнительно содержащим группу -ОН на обоих концах главной цепи, и водорастворимое органическое соединение 2-1 является водорастворимым органическим соединением, отличным от красителя, водорастворимого соединения 1-1 и водорастворимого соединения 1-2.

В частности, предпочтительно, чтобы содержание Y₁ (%) водорастворимого органического вещества 2-1 составляло Y₁ < 15 мас.%, и разность между водоудерживающими способностями составляла 40% или более.

Способ струйной печати согласно изобретению включает нанесение вышеупомянутых чернил для струйного принтера на носитель для записи посредством головки струйного принтера для формирования изображения.

Чернильный картридж по настоящему изобретению содержит вышеупомянутые чернила для струйного принтера.

Аппарат для струйной печати по настоящему изобретению снабжен вышеупомянутыми чернилами для струйного принтера.

Согласно настоящему изобретению явление скручивания может быть в достаточной степени предотвращено, и обращение с печатными материалами, в особенности на простой бумаге, становится, таким образом, легче в способе струйной печати, использующем простую бумагу. В дополнение предложены чернила и способ печати с их использованием, которые могут обеспечить стабильность эжекции чернил при струйной печати.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает результаты определения влагоудерживающей способности водорастворимых органических соединений;

фиг.2 показывает разность между влагоудерживающими способностями в двух указанных средах;

фиг.3 представляет вид в перспективе, показывающий пример аппарата для струйной печати;

фиг.4 представляет вид чернильного картриджа в вертикальном разрезе;

фиг.5 представляет вид в перспективе печатной установки;

фиг.6 представляет схематичный вид в перспективе, показывающий пример чернильного картриджа, имеющего головку эжекции жидкости.

НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылками на предпочтительное осуществление.

Механизм возникновения явления скручивания

Настоящее изобретение было сделано с целью предотвращения явления скручивания носителя печати после нанесения чернил для струйного принтера (называемых в настоящем описании далее "чернила") на носители печати методом струйной печати.

Механизм возникновения явления скручивания после печати на носителе печати является следующим. Целлюлозное волокно образуется в бумаге бумагоделательной машиной таким образом, чтобы быть вытянутым в линию (в значительной степени принудительно ориентированные) вдоль направления потока бумаги. Поскольку целлюлозное волокно имеет очень разные степени растяжения, благодаря влаге в направлении хода машины и в поперечном направлении изменение размеров, которое возникает при нанесении влаги, различается в коротком зерне и в длинном зерне. Поэтому, когда на бумагу наносят влагу, целлюлозное волокно в поперечном направлении бумаги разбухает и длина бумаги возрастает в направлении (главным образом, длинное зерно бумаги), перпендикулярном направлению потока (главным образом, короткое зерно бумаги) бумагоделательной машины, когда бумага образуется. По этой причине, когда количество нанесенных чернил, т.е. количество нанесенной влаги при печати является большим, возникает явление скручивания в направлении, противоположном плоскости, на которую наносили влагу, а именно возникает явление негативного скручивания. Однако благодаря постепенному испарению влаги, которая была ранее поглощена целлюлозным волокном, целлюлозное волокно начинает сокращаться, что позволяет сокращаться бумаге. В соответствии с этим длина бумаги становиться меньше, чем длина перед нанесением влаги.

Таким образом, бумага постепенно скручивается в направлении плоскости, на которую наносят влагу, а именно возникает явление позитивного скручивания. Это, как кажется, возникает из-за того, что влага, нанесенная при печати, сперва вступает в водородную связь между волокнами, и по мере того, как влага переносится вследствие испарения или подобного, напряжение, приложенное на начальной стадии, снимается, и напечатанная часть сокращается. Это явление позитивного скручивания создает проблему, когда струйную печать проводят на таком носителе записи, как бумага.

Авторы настоящего изобретения провели детальное наблюдение явления позитивного скручивания, которое возникает, когда печать проводят методом струйной печати. В результате они обнаружили, что явление позитивного скручивания непрерывно развивается на протяжении длительного периода, когда на бумагу нанесены чернила струйного принтера, в отличие от случая, когда на бумагу наносят просто влагу.

В настоящее время органические соединения, такие как глицерин и мочевина, которые содержатся в большинстве типов чернил для струйных принтеров, весьма содействуют надежности, в частности стабильности эжекции чернил струйного принтера. Напротив, считается, что эти органические соединения могут быть причиной постепенного развития явления позитивного скручивания.

Удерживающее воду водорастворимое органическое соединение

Поскольку явление скручивания после нанесения жидкой среды, содержащей воду, на бумагу кажется имеющим корреляцию с испарением нанесенной на бумагу влаги, авторы настоящего изобретения провели следующее подробное изучение способности захвата воды водорастворимыми органическими соединениями, которые обычно используются для чернил струйных принтеров.

Во-первых, были приготовлены 20 мас.% водные растворы различных водорастворимых органических соединений, и 10 г каждого раствора было точно отвешено и помещено в стеклянную чашку Петри и оставлено стоять в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45%. Стоять оставили также чистую воду, не содержавшую водорастворимое органическое соединение. Вследствие испарения воды количество раствора в чашке Петри уменьшалось, и в результате масса становилась постоянной. В оставленной также стеклянной чашке Петри, которая содержала только чистую воду, к этому моменту испарялась вся чистая вода, и на основании этого полагалось, что то, что осталось в чашке Петри, содержавшей водорастворимое органическое соединение, представляет собой водорастворимое органическое соединение и влагу, удержанную в веществе. Основываясь на этом, рассчитывали водоудерживающую способность каждого водорастворимого органического соединения согласно следующей формуле:

Водоудерживающая способность (%) =

Далее вышеуказанную чашку Петри помещали в среду с температурой 30°С и влажностью 80% и после выжидания, пока не установится равновесие, как описано выше, определяли водоудерживающую способность при этих условиях. Далее те же чашки Петри опять помещали в среду с температурой 23°С и влажностью 45% и измеряли водоудерживающую способность. Полученные результаты показаны на фиг.1. В дополнение разности водоудерживающей способности в обеих средах показаны на фиг.2.

Авторы настоящего изобретения приняли во внимание определенную корреляцию между разностями водоудерживающей способности в упомянутых выше средах и возникновением явления скручивания простой бумаги. Основываясь на этом, возникновение явления скручивания было изучено путем нанесения на простую бумагу водных растворов, содержащих испытуемые водорастворимые органические соединения, проверенные выше. В результате было обнаружено, что водорастворимое органическое соединение, которое имеет разность между водоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и водоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее, может значительно предотвратить явление скручивания. Тогда готовили чернила, содержащие красящее вещество, добавки и эти водорастворимые органические соединения, и проводили печать на струйном принтере для того, чтобы наблюдать возникновение явления скручивания.

В результате было подтверждено, что явление скручивания не возникало даже после промежутка времени в несколько дней после печати.

Водорастворимое органическое соединение в настоящем изобретении относится к водорастворимому органическому соединению, имеющему водоудерживающую способность 5% или более в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45%.

Однако когда чернила, составленные из водорастворимого органического соединения 1 как единственного водорастворимого органического соединения, помещают в печатающую головку струйного принтера, которая эжектирует капельки через сопла, и головку присоединяют к аппарату для струйной печати и оставляют на длительное время, там возникают другие проблемы, заключающиеся в том, что стабильность эжекции ухудшается вследствие забивки сопел и что печать начальных частей нестабильна в начале печатания при низкой температуре и низкой влажности окружающей среды.

При таких обстоятельствах авторы настоящего изобретения продолжили дополнительные исследования с целью обеспечить стабильность эжекции, равную таковой у обычных чернил для струйного принтера, с предотвращением явления скручивания до некоторой степени или более. В результате было наконец найдено, что вышеупомянутые проблемы могут быть разрешены путем добавления к чернилам для струйного принтера в дополнение к водорастворимому органическому соединению 1 водорастворимого органического соединения, отличного от водорастворимого органического соединения 1, которое, более конкретно, представляет собой водорастворимое органическое соединение 2, имеющее разность между водоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и водоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% более 36%, в пропорции, удовлетворяющей условиям следующих формулы (I) и формулы (II):

(I) 0 < Y/X ≤ 0,9,

(II) X+Y≥15 мас.%

(X: содержание (%) водорастворимого органического соединения 1 в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера, Y: содержание (%) водорастворимого органического соединения 2 в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера).

Кроме того, исследования авторов настоящего изобретения показали, что, когда наносится большое количество чернил, конкретно, больше 3,0 г/м², содержание Х (%) водорастворимого органического соединения 1 должно быть 10 мас.% или более в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера, в дополнение к вышеупомянутым условиям.

Водорастворимое органическое соединение 1 предпочтительно представляет собой многоатомный спирт, имеющий амидную связь или многоатомный спирт, имеющий сульфонную группу.

Водорастворимому органическому соединению 2 в настоящем изобретении соответствует водорастворимое органическое соединение, обычно используемое для чернил струйных принтеров.

Водорастворимое органическое соединение 2 имеет большую разность между водоудерживающими способностями, легко высвобождает влагу в процессе сушки носителя печати, на который нанесена влага, и ускоряет сокращение целлюлозного волокна. Большинство водорастворимых органических соединений 2 имеет малый молекулярный вес, примерно 100 или менее, и легко мигрируют внутри носителя печати, как это делает влага, и трудно фиксируются на целлюлозном волокне. Соответственно, водорастворимое органическое соединение 2 постепенно мигрирует внутри носителя печати, ускоряя явление скручивания. Поэтому явление скручивания является довольно сильным, когда на простую бумагу наносят большое количество чернил, содержащих водорастворимое органическое соединение 2, которое обычно используют для чернил для струйных принтеров.

Исследования авторов настоящего изобретения показали, что даже если чернила для струйного принтера содержат водорастворимое органическое соединение 2, которое имеет свойство ускорять явление скручивания, явление скручивания может быть эффективно предотвращено и стабильность эжекции улучшена, когда содержится вышеупомянутое водорастворимое органическое соединение 1, и отношение содержания Y/X водорастворимого органического соединения 1 и водорастворимого органического соединения 2 корректируют до 0 < Y/X ≤ 0,9, как показано в формуле (1).

В дополнение, авторы настоящего изобретения нашли также, что суммарное содержание X+Y (%) водорастворимого органического соединения 1 и водорастворимого органического соединения 2 должно быть X+Y ≥ 15 мас.%. Это так потому, что, когда чернила наносят на бумагу, необходимо относительно снизить содержание влаги путем увеличения суммарного содержания водорастворимых органических соединений в чернилах для струйного принтера для того, чтобы предотвратить испарение воды за короткий срок и сокращение бумаги, вызванное в особенности миграцией. В дополнение к этому предполагалось, что для того, чтобы предотвратить испарение чернил, нанесенных на бумагу, суммарное содержание водоудерживающих водорастворимых органических соединений, т.е. водорастворимого органического соединения 1 и водорастворимого органического соединения 2, должно быть 15 мас.% или более.

Вышеупомянутое X+Y более предпочтительно удовлетворяет соотношению X+Y ≥ 20 мас.%, еще более предпочтительно X+Y ≥ 25 мас.%. Авторы настоящего изобретения готовили чернила, имеющие более высокое суммарное содержание X+Y (%) водорастворимого органического соединения 1 и водорастворимого органического соединения 2 и наблюдали явление скручивания. В результате, когда вышеуказанное X+Y велико, явление скручивания, которое возникает в короткий интервал времени после печатания, может быть эффективно предотвращено. В частности, когда X+Y ≥ 25 мас.%, явление скручивания, которое наблюдается в короткий интервал времени после печатания, может быть вполне эффективно улучшено.

В дополнение, содержание воды составляет предпочтительно 77 мас.% или менее, более предпочтительно, 71 мас.% или менее, в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера.

В дополнение, содержание Y (%) водорастворимого органического соединения 2 составляет предпочтительно Y < 15 мас.% в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера. Причина этого предположительно следующая. Как описано выше, поскольку водорастворимое органическое соединение 2 имеет свойство ускорять явление скручивания, то чем выше содержание его в чернилах, тем выше вероятность возникновения явления скручивания. По этой причине, даже если чернила для струйного принтера содержат большое количество водорастворимого органического соединения 1, водорастворимое соединение 2 вызывает миграцию водорастворимого органического соединения 1, ослабляя предотвращение явления скручивания водорастворимым органическим соединением 1. Разность между водоудерживающими способностями водорастворимого органического соединения 2 составляет предпочтительно 40% или более.

Другое осуществление настоящего изобретения, описанное ниже, также может эффективно предотвратить явление скручивания после печати на носитель печати, в частности, на простую бумагу, и может обеспечить превосходную стабильность эжекции.

Авторы настоящего изобретения продолжили дальнейшие исследования, используя водорастворимое органическое соединение 1 и водорастворимое органическое соединение 2. В результате было найдено, что вышеупомянутые проблемы могут быть эффективно разрешены путем введения в чернила для струйного принтера одного или нескольких из каждого из водорастворимых органических соединений 1-1 и водорастворимых органических соединений 1-2, кроме водорастворимого органического соединения 1. Иначе говоря, было найдено, что вышеупомянутые проблемы могут быть разрешены путем введения водорастворимого органического соединения 1-1, водорастворимого органического соединения 1-2 и водорастворимого органического соединения 2-1 в соотношении, которое составляет X₁ (%), X₂ (%) и Y₁ (%) вышеупомянутых водорастворимых органических соединений в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера, удовлетворяя следующим условиям:

(1) 0,1 ≤ (X₂+Y₁)/X₁ ≤ 2,5,

(2) 10 мас.% ≤ Х₁+X₂,

(3) 3 мас.% ≤ Х₂+Y₁

(X₁: содержание (%) водорастворимого органического соединения 1-1 в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера, X₂: содержание (%) водорастворимого органического соединения 1-2 в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера, Y₁: содержание (%) водорастворимого органического соединения 2-1 в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера).

Действие водорастворимого органического соединения 1-1 и водорастворимого органического соединения 1-2 в этом осуществлении описано ниже.

Водорастворимое органическое соединение 1-1 представляет собой водорастворимый многоатомный спирт или водорастворимое амидное соединение, имеющее разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее, и молекулярный вес M_W в интервале 100 ≤ М_W ≤ 1000.

Поскольку водорастворимое органическое соединение 1-1 имеет большие молекулы, оно с трудом проникает в целлюлозное волокно и, таким образом, мало влияет на возникновение явления скручивания в относительно короткий период времени после печатания. Однако как только соединение вошло в целлюлозное волокно, оно почти не вызывает миграцию. Это кажется происходящим потому, что соединение имеет умеренную водоудерживающую способность и является менее подходящим для того, чтобы аккумулировать больше воды, чем необходимо, и имеет высокое сродство с целлюлозным волокном, потому что имеет в молекуле множество, конкретно, по меньшей мере из трех, частей, которые легко образуют водородную связь.

Например, триолы имеют 3 или более -ОН групп, сахариды имеют 2 или более -ОН групп и карбонильную группу, N,N'-бис-(2-гидроксиэтил)мочевина имеет 2 или более -ОН групп и амидную связь, бис-гидроксиэтилсульфон имеет 2 или более -ОН групп и сульфонную группу, и тетраэтиленгликоль имеет 2 или более -ОН групп и 3 или более эфирных связей. Было также предположено, что множество факторов, таких как большой размер молекул и низкая возможность миграции с водой, эффективно играют определенную роль.

С другой стороны, хотя диэтиленгликоль, например, имеет молекулярный вес 100 или более и 2 группы -ОН на обоих концах молекулы, и эфирную связь в молекуле, эффект предотвращения явления скручивания мал. Кажется, что это так потому, что гидрофильность (свойство присоединяться к водороду) меньше при только одной эфирной связи по сравнению с одной группой -ОН, и в водном растворе, содержащем его, молекулы являются изогнутыми вследствие взаимодействия между эфирной связью и молекулами воды, и размер молекул становится меньше. Таким образом, предполагается, что диолы, имеющие эфирную связь в молекуле, должны иметь по меньшей мере три эфирных связи для того, чтобы проявить эффект предотвращения явления скручивания.

Водорастворимое органическое соединение 1-2 представляет собой водорастворимый алкандиол, имеющий разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% в 36% или менее, и молекулярный вес M_W в интервале 100 ≤ М_W ≤ 150 и группы -ОН на обоих концах главной цепи.

Действием водорастворимого органического соединения 1-2 является предотвращение явления скручивания, которое возникает в относительно короткий промежуток времени после печатания (несколько часов после печатания). Хотя водорастворимое органическое соединение 1-2 эффективно предотвращает явление скручивания, которое возникает в относительно короткий промежуток времени после печатания, оно оказывает меньшее влияние на явление скручивания, которое возникает во временном интервале, более продолжительном, чем тот (от 5-6 часов до нескольких недель). Это, кажется, происходит потому, что водорастворимое органическое соединение 1-2 является алкандиолом, который имеет молекулярный вес от 100 до 150 или ниже и содержит группу -ОН на обоих концах главной цепи, и так как он не содержит в молекуле гидрофильную связь, такую как эфирная связь, молекулы не являются изогнутыми, что делает размер молекулы относительно большим. Кроме того, предполагалось, что из-за его липофильной структуры и гидрофильных молекулярных концов соединение имеет характеристику, подобную таковой для поверхностно-активного вещества и, таким образом, стремится быстро смочить целлюлозное волокно. Далее, средний молекулярный размер может сделать его легче приникающим в целлюлозное волокно, давая возможность предотвращения явления скручивания, которое возникает в течение короткого периода времени. Однако полагалось, что так как число групп -ОН, которые имеют сродство к целлюлозному волокну, мало, за длительное время может возникнуть миграция.

Авторы настоящего изобретения нашли, что комбинированное использование водорастворимого органического соединения 1-1 и водорастворимого органического соединения 1-2 обладает эффектом предотвращения явления скручивания на протяжении от короткого времени до длительного времени после печатания по сравнению со случаем, в котором содержится только один вид водорастворимого органического соединения. Это, кажется, происходит потому, что водорастворимое органическое соединение 1-1 и водорастворимое органическое соединение 1-2 имеют подобную структуру и поэтому имеют высокую совместимость и, таким образом, водорастворимое органическое соединение 1-1 может быть эффективно введено в целлюлозное волокно вместе с водорастворимым органическим соединением 1-2, благодаря чему достигается предотвращение явления скручивания на протяжении от короткого времени до длительного времени после печатания.

Авторы настоящего изобретения нашли, что предотвращение явления кратковременного скручивания может быть эффективно улучшено в высокой степени, когда суммарное содержание водорастворимого органического соединения 1-1 и водорастворимого органического соединения 1-2 в случае их комбинированного использования меньше 25 мас.% в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера или когда содержание воды больше 71 мас.% в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера. В частности, в вышеупомянутых условиях чернила, содержащие водорастворимое органическое соединение 1-2, и чернила, которые не содержат его, представляют поразительный контраст при явлении скручивания, которое возникает за относительно короткое время после печатания.

Как описано выше, чернила для струйного принтера, содержащие водорастворимое органическое соединение 1-1 и водорастворимое органическое соединение 1-2, могут эффективно предотвратить явление скручивания. Однако для того, чтобы обеспечить стабильность эжекции чернил для струйного принтера, необходимо использовать в комбинации водорастворимое органическое соединение 2-1.

В настоящем изобретении водорастворимое органическое соединение 2-1 является отличным от красителя, водорастворимого органического растворителя 1-1 и водорастворимого органического растворителя 1-2. Более конкретно, оно представляет собой водорастворимое органическое соединение, имеющее разность между влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 23°С и влажностью 45% и влагоудерживающей способностью в окружающей среде с температурой 30°С и влажностью 80% более 36%.

Причиной этого можно считать следующее. Как описано выше, водорастворимое органическое соединение 1-2 имеет характеристики, подобные поверхностно-активному веществу, и имеет низкую совместимость с красителем. Поэтому водорастворимое органическое соединение 1-2 присутствует вблизи сопла струйного принтера в концентрациях, более высоких, чем концентрации других компонентов и, таким образом, препятствует испарению влаги возле сопла. Используя водорастворимое органическое соединение 2-1, которое имеет высокую совместимость с красителем и высокую водоудерживающую способность, можно предотвратить повышение вязкости внутри сопла и улучшить стабильность эжекции.

Исследования авторов настоящего изобретения показали, что, даже если чернила для струйного принтера содержат водорастворимое органическое соединение 2-1, которое имеет свойство ускорять явление скручивания, явление скручивания может быть неизменно предотвращено на период от короткого до длинного времени после печатания, и стабильность эжекции может быть улучшена, когда содержатся вышеупомянутые водорастворимое органическое соединение 1-1 и водорастворимое органическое соединение 1-2, и соотношение (X₂+Y₁)/X₁ водорастворимого органического соединения 1-1, водорастворимого органического соединения 1-2 и водорастворимого органического соединения 2-1 задано как 0,1 ≤ (Х₂+Y₁)/X₁ ≤ 2,5, как показано в формуле (1).

Исследования авторов настоящего изобретения также показали, что для того, чтобы предотвратить явление скручивания, когда наносят большое количество, конкретно, больше 3,0 г/м² чернил, сумма X₁+X₂ (%) содержаний водорастворимого органического соединения 1-1 и водорастворимого органического соединения 1-2 должна составлять X₁+X₂ ≥ 10 мас.%.

Исследования авторов настоящего изобретения также показали, что для того, чтобы улучшить стабильность эжекции, сумма X₂+Y₁ водорастворимого органического соединения 1-2 и водорастворимого органического соединения 2-1 должна быть X₂+Y₁ ≥ 3 мас.%, в дополнение к вышеупомянутым условиям.

Кроме того, содержание воды составляет предпочтительно 77 мас.% или менее, более предпочтительно 71 мас.% или менее в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера.

Далее, содержание Y₁ (%) водорастворимого органического соединения 2-1 составляет предпочтительно Y₁ < 15 мас.% в расчете на суммарное количество чернил для струйного принтера. Причина этого может предполагаться следующей. Как описано выше, водорастворимое органическое соединение 2-1 имеет свойство ускорять явление скручивания, и