Водные чернила, набор чернил и способ формирования изображения

Водные чернила, набор чернил и способ формирования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к водным чернилам, которые содержат водонерастворимое красящее вещество, набору чернил, содержащих водонерастворимое красящее вещество. Более конкретно, изобретение относится к водным чернилам, которые являются предпочтительными для способов струйной регистрации, и способу формирования изображения, в котором применяются водные чернила.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Общеизвестно, что чернила, которые содержат водонерастворимое красящее вещество, такое как пигменты, в качестве красящих веществ (пигментные чернила) формируют изображения, имеющее хорошую стойкость, такую как водоустойчивость или светопрочность. За последние годы были предложены различные методы для повышения плотности печати изображения, формируемого с применением таких чернил.

Например, как раскрыто в патентной заявке Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-198955, предложено для достижения значительного увеличения плотности изображения использовать чернила, содержащие самодиспергируемую углеродную сажу и особую соль. Как также раскрыто в патентной заявке Japanese Patent Application Laid-open No. 2000-63719, предложен способ, в котором чернила для струйной регистрации, представляющие собой композицию, содержащую пигмент, тонкодисперсные полимерные частицы, водорастворимый органический растворитель и воду, и водный раствор, содержащий соль поливалентного металла, наносят на регистрирующую среду, и композиция чернил взаимодействует с водным раствором соли поливалентного металла с формированием высококачественного изображения. В обоих этих способах пигмент, присутствующий в чернилах, находится в диспергированном состоянии и принудительно вызывается его флокуляция на поверхности регистрирующей среды, что предотвращает проникновение пигмента в регистрирующую среду и позволяет получать изображения, имеющие значительно более высокую плотность.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно исследованиям, проведенным авторами настоящего изобретения, было обнаружено, что в выше названных способах, область покрытия поверхности красящим веществом (которую называют "степенью покрытия поверхности") может быть недостаточна при сопоставлении с объемом капель чернил, так как вызывается флокуляция пигментных частиц на регистрирующей среде. Это означает, что в вышеприведенных способах требуется большее количество наносимых чернил для достижения такой же плотности изображения, которое достигается при применении пигментных чернил, в которых традиционный пигмент диспергирован с помощью полимерного диспергирующего средства или другого подобного средства. В связи с этим есть необходимость в улучшении этих способов. Известен также способ, при помощи которого изготавливают чернила, которые значительно проникают в регистрирующую среду при обеспечении большей степени покрытия поверхности, даже при малых объемах капель чернил. Однако, когда получаемые чернила обладают высокой проницаемостью, они могут проникать не только на поверхность регистрирующей среды, но также во внутрь регистрирующей среды, тем самым делая невозможным достижение достаточной плотности изображения.

Авторы настоящего изобретения изучили преимущества и недостатки индивидуальных традиционных чернил и проанализировали характерные особенности самих изображений. В результате было обнаружено, что при более высокой концентрации красящего вещества в чернилах, оно оказывается в избытке на поверхности регистрирующей среды, и формируемые точки становятся визуально более неоднородными, или красящее вещество проникает внутрь регистрирующей среды, в результате чего оно бесполезно расходуется без участия в формировании цвета.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что может быть решена, по меньшей мере, одна из вышеназванных технологических проблем, и это позволит получать изображение, превосходящие по качеству те, которые формируются в традиционных случаях. Проблемы, выявленные авторами настоящего изобретения, приведены ниже. Задачей настоящего изобретения является решение, по меньшей мере, одной из следующих проблем.

(1) Проблема, заключающаяся в том, что при инициировании на поверхности регистрирующей среды флокуляции пигмента, присутствующего в чернилах в диспергированном состоянии, область поверхности покрытия красящим веществом регистрирующей среды (которую называют "степенью покрытия поверхности") является недостаточной в сопоставлении с объемом капли чернил, и, следовательно, для того чтобы достигнуть той же самой плотности изображения, необходимо наносить чернила в большем количестве.

(2) Проблема, заключающаяся в том, что при получении чернил с высокой проницаемостью, чернила могут проникать не только на поверхность регистрирующей среды, но также вглубь регистрирующей среды, что не дает возможности распределяться красящему веществу на поверхности регистрирующей среды и ее окрестности при высокой концентрации и не позволяет достигать высокой плотности изображения.

Поэтому, задачей настоящего изобретения является разработка в качестве водных чернил таких чернил, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности, даже тогда, когда используется небольшое количество капель чернил, могут формировать изображения, имеющие высокую плотность печати, и, кроме того, имеют более высокую стойкость при хранении.

Другой задачей настоящего изобретения является разработка набора чернил, который имеет при формировании изображений в результате применения чернил с различными цветами достаточно большую степень покрытия поверхности, даже при использовании небольшого количества капель всех чернил с различными цветами, а также может формировать изображения с высокой плотностью печати и может дополнительно уменьшать разницу в плотности между цветами и хорошо балансировать цвета.

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка набора чернил, который имеет достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель чернил, может формировать изображения с высокой плотностью печати и может дополнительно формировать хорошо сбалансированные по цветам изображения, при применении набора чернил, имеющего вышеописанный состав, в способе формирования изображения, включающем стадию нанесения на регистрирующую среду водных чернил, содержащих водонерастворимое красящее вещество, и стадию нанесения на регистрирующую среду реакционной жидкости, которая при контакте с водными чернилами делает дисперсии водонерастворимого красящего вещества в водных чернилах нестабильной (далее этот способ также часто называют "двухжидкостной системой").

Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка способа формирования изображения, который может эффективно препятствовать смешению цветов (расплыванию) на граничащих областях изображений соответствующего цвета при регистрации на обычной бумаге, когда области цветных изображений с отличающимися друг от друга цветами непосредственно примыкают друг к другу.

Достигаемые настоящим изобретением вышеназванные задачи описаны ниже. А именно, голубые чернила по настоящему изобретению являются голубыми чернилами, применяемыми в наборе чернил, включающем четыре вида водных чернил, содержащем голубые чернила, пурпурные чернила, желтые чернила и черные чернила, каждые из которых включают, по меньшей мере, воду, водонерастворимое красящее вещество и несколько водорастворимых органических растворителей, являющихся благоприятной средой или благоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества и неблагоприятной средой или неблагоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества, характеризующиеся тем, что

отношение B₁/A₁ составляет от 0,5 или более до 3,0 или менее, где A₁ обозначает суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды от суммарной массы голубых чернил, B₁ обозначает суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды от суммарной массы голубых чернил и где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу, является неблагоприятной средой.

Пурпурные чернила по настоящему изобретению являются пурпурными чернилами, применяемыми в наборе чернил, включающем четыре вида водных чернил, содержащем голубые чернила, пурпурные чернила, желтые чернила и черные чернила, каждые из которых включают, по меньшей мере, воду, водонерастворимое красящее вещество и несколько водорастворимых органических растворителей, являющихся благоприятной средой или благоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества и неблагоприятной средой или неблагоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества, характеризующиеся тем, что

отношение B₂/A₂ составляет от 0,5 или более до 3,0 или менее, где A₂ обозначает суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды от суммарной массы пурпурных чернил, B₂ обозначает суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды от суммарной массы пурпурных чернил, где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу, является неблагоприятной средой.

Желтые чернила по настоящему изобретению являются желтыми чернилами, применяемыми в наборе чернил, включающем четыре вида водных чернил, содержащем голубые чернила, пурпурные чернила, желтые чернила и черные чернила, каждые из которых включают, по меньшей мере, воду, водонерастворимое красящее вещество и несколько водорастворимых органических растворителей, являющихся благоприятной средой или благоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества и неблагоприятной средой или неблагоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества, характеризующиеся тем, что

отношение B₃/A₃ составляет от 0,5 или более до 3,0 или менее, где A₃ обозначает суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды от суммарной массы желтых чернил, B₃ обозначает суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды от суммарной массы желтых чернил, где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу, является неблагоприятной средой.

Черные чернила по настоящему изобретению являются черными чернилами, применяемыми в наборе чернил, включающем четыре вида водных чернил, содержащем голубые чернила, пурпурные чернила, желтые чернила и черные чернила, каждые из которых включают, по меньшей мере, воду, водонерастворимое красящее вещество и несколько водорастворимых органических растворителей, являющихся благоприятной средой или благоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества и неблагоприятной средой или неблагоприятными средами для водонерастворимого красящего вещества, характеризующиеся тем, что

отношение B₄/A₄ составляет от 0,5 или более до 3,0 или менее, где A₄ обозначает суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды от суммарной массы черных чернил, B₄ обозначает суммарное содержание (мас.%) неблагоприятной среды от суммарной массы черных чернил, где водорастворимый органический растворитель, который проявляет максимальное значение для Ka среди соответствующих значений Ka для водорастворимых органических растворителей, определяемых методом Бристоу, является неблагоприятной средой.

Такой набор чернил по настоящему изобретению характеризуется наличием четырех видов водных чернил, включающих голубые чернила, имеющие вышеописанный состав, пурпурные чернила, имеющие вышеописанный состав, желтые чернила, имеющие вышеописанный состав, и черные чернила, имеющие вышеописанный состав.

Набор чернил по настоящему изобретению также характеризуется применением способа формирования изображения, включающем стадию нанесению на регистрирующую среду водных чернил, входящих в набор чернил, и стадию нанесения на регистрирующую среду реакционной жидкости, способной вызывать нестабильное состояние раствора или дисперсии водонерастворимого красящего вещества в водных чернилах при контакте с водными чернилами.

Способ формирования изображения по настоящему изобретению является способом формирования изображения, в котором формируется изображение, состоящее из изображения, сформированного черными чернилами, и изображения, сформированного цветными чернилами, которые непосредственно примыкают друг к другу, с применением набора чернил, имеющего вышеописанный состав, характеризующийся тем, что:

осуществляется сканирование для нанесения черных чернил для формирования изображения, затем осуществляется сканирование для нанесения, по меньшей мере, одноцветных чернил на область, непосредственно примыкающую к этому изображению, для формирования изображения.

По настоящему изобретению могут быть предложены чернила, которые имеют достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капли чернил, могут формировать изображения с высокой плотностью печати и, кроме того, имеют более высокую стойкость при хранении. Также, по другому варианту осуществления настоящего изобретения, может быть предложен набор чернил, который при формировании изображений с применением чернил различных цветов обеспечивает достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капель всех чернил с различными цветами, а также может формировать изображения с высокой плотностью печати, может дополнительно уменьшать разницу в плотности между цветами и хорошо балансировать цвета. По еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, может быть предложен набор чернил, который обеспечивает достаточно большую степень покрытия поверхности даже при использовании небольшого количества капли чернил, может также формировать изображения с высокой плотностью печати и может, кроме того, формировать изображения с хорошо сбалансированными цветами, путем применения набора чернил, имеющего вышеописанный состав, в двухжидкостной системе. Кроме того, по другому варианту осуществления изобретения, может быть предложен метод формирования изображения, который способен эффективно препятствовать возникновению смешения цветов (расплыванию) на границе областей изображений соответствующих цветов при регистрации на обычной бумаге непосредственно примыкающих друг к другу областей цветных изображений, имеющих цвета, отличающиеся друг от друга.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показан в качестве примера вид сбоку в разрезе струйного регистрирующего прибора.

На фиг.2 показан вид спереди индикатора остаточного количества реакционной жидкости струйного регистрирующего прибора, приведенного на фиг.1.

На фиг.3 показан вид сбоку в разрезе, демонстрирующий, как струйный регистрирующий прибор, приведенный на фиг.1, заправляют реакционной жидкостью.

На фиг.4 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.5 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.6 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.7 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.8 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.9 приведен пример конструкции регистрирующей головки.

На фиг.10A, 10B, 10C и 10D приведены виды для схематической иллюстрации того, что происходит с каплей чернил, когда она воздействует на поверхность регистрирующей среды. На фиг.10A показано, как расположена капля чернил до ее воздействия; на фиг.10B - что мгновенно происходит после ее воздействия; на фиг.10C - как образуется точка; и на фиг.10C - что собой представляет образовавшаяся точка.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее изобретение описано более подробно путем приведения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Сначала в настоящем изобретении описаны понятия неблагоприятной среды и благоприятной среды. Детальные их определения приведены далее. Не принимая во внимание то, что происходит при диспергировании водонерастворимого красящего вещества, применяемого в качестве красящего вещества, водорастворимый органический растворитель, в котором стабильность дисперсии содержащегося в нем водонерастворимого красящего вещества пигмента является высокой, определяют как благоприятную среду, а водорастворимый органический растворитель, в котором стабильность дисперсии является низкой, определяют как неблагоприятную среду.

Отличительным признаком водных чернил по настоящему изобретению является то, что водорастворимые органические растворители, вводимые в водные чернила вместе с водонерастворимым красящим веществом, водорастворимые органические растворители, способные растворять или диспергировать водонерастворимое красящее вещество, подразделяют на растворители, проявляющие себя в качестве описанной выше неблагоприятной среды для водонерастворимого красящего вещества, и растворители, проявляющие себя в качестве описанной выше благоприятной среды, и соотношение неблагоприятной среды к благоприятной среде в водных чернилах (величина B/A) регулируют так, чтобы при разработке водных чернил оно находилось в определенной области. Также, другим отличительным признаком водных чернил по настоящему изобретению является то, что кроме приготовления соответствующим образом водорастворимых растворителей вышеуказанного состава, водорастворимый органический растворитель, который характеризуется максимальной величиной Ka (как измеряется будет описано позже) среди соответствующих значений Ka нескольких водорастворимых органических растворителей, определенной методом Бристоу, является неблагоприятной средой.

В результате, может быть достигнута очень высокая стабильность дисперсии водонерастворимого красящего вещества в чернилах, в то же время могут быть получены водные чернила, которые характеризуются большой степенью покрытия поверхности, даже при нанесении чернил в небольшом количестве капель чернил, и могут быть сформированы изображения, имеющие высокую плотность изображения при печати на регистрирующей среде, в частности обычной бумаге, и, кроме того, более высокую стойкость при хранении. Было также обнаружено, что применение таких водных чернил приводит к заметным положительным эффектам, таким как увеличение скорости печати, уменьшение размера регистрирующего прибора, снижение затрат, в том числе на расходные материалы, и, кроме того, формируемые изображения могут иметь превосходную способность к фиксации и значительно более высокую плотность изображения, что позволяет формировать изображения высокого качества.

[Механизм формирования изображения]

Далее описан механизм формирования изображения в настоящем изобретении путем приведения примера. Когда водные чернила по настоящему изобретению наносят на регистрирующую среду, в частности обычную бумагу, и на ней печатают изображения, считается, что может быть получена очень хорошая плотность изображения и качество печати по причинам, заявленным выше.

А именно, как показано на фиг.10A, когда каплю чернил 1301 по настоящему изобретению наносят на регистрирующую среду 1300, которая представлена в качестве примера обычной бумагой, и на ней печатают изображение, мгновенно после соприкосновения чернил с регистрирующей средой начинает изменяться соотношение i) воды в чернилах, ii) благоприятной среды и неблагоприятной среды для водонерастворимого красящего вещества и iii) водонерастворимого красящего вещества. Более конкретно, как показано на фиг.10B и 10C, после того, как капля чернил 1301 соприкасается с поверхностью регистрирующей среды 1300, чернила фиксируются на регистрирующей среде. Как только они зафиксировались, сначала, при испарении воды, неблагоприятная среда 1307, имеющая высокое значение Ka среди водорастворимых органических растворителей в чернилах, диффундирует в форме, близкой к правильному кругу, вблизи поверхности регистрирующей среды, и начинает формироваться чернильная точка.

На фиг.10B - 10D показано схематичная иллюстрация того, что происходит с чернилами до того, как они будут зафиксированы в результате их контакта с поверхностью регистрирующей среды 1300. Учитывая то, как в этом случае расширяется чернильная точка, считают, что концентрация неблагоприятной среды становится выше на внешней границе 1302 точки при контакте части чернил с бумагой, по сравнению с концентрацией в центральной части 1303 точки. В результате, чернильная точка диффундирует в близлежащую поверхность регистрирующей среды в форме близкой к правильному кругу, и, в процессе этой диффузии, концентрация неблагоприятной среды 1307 резко возрастает по отношению к водонерастворимому красящему веществу. В процессе этого, дисперсия водонерастворимого красящего вещества становится нестабильной, что является причиной флокуляции или разрушения дисперсии водонерастворимого красящего вещества. Здесь, чернильная точка диффундирует с границей практически правильной круглой формы на поверхности регистрирующей среды (смотрите фиг.10B), и это приводит к тому, что пигмент 1304 остается на поверхности регистрирующей среды 1300, так что создается видимость, как будто бы край пигмента образован на части внешней границы точки. Таким образом, формируется точка пигмента правильной круглой формы, и в таком виде она фиксируется на поверхности регистрирующей среды (смотрите фиг.10C). В этот момент времени, формирование точки водонерастворимого красящего вещества завершается, но водорастворимые органические растворители и вода 1306 в чернилах радиально расширяются при дальнейшем протекании диффузии. А именно, после того как формирование точки водонерастворимого красящего вещества заканчивается, водорастворимые органические растворители и вода 1306 в чернилах также диффундируют в близлежащую поверхность регистрирующей среды. В дальнейшем, из-за испарения и проникновения водорастворимых органических растворителей в центральную часть 1303 с высоким содержанием благоприятной среды, также происходит осаждение водонерастворимого красящего вещества на этой части, в силу чего формируется точка 1305 (см. фиг.10D). Изображение, сформированное с помощью способа, описанного выше, может иметь достаточно большую степень покрытия поверхности, даже при использовании небольшого количества капли чернил, высокую плотность изображения и высокое качество при предотвращении расплывания.

[Как различать благоприятную среду и неблагоприятную среду]

Согласно выше заявленному предполагаемому механизму, благоприятной средой и неблагоприятной средой, используемой в настоящем изобретении, считают среду, которая может или не может соответственно сохранять состояние дисперсии водонерастворимого красящего вещества. Соответственно, когда выбирают благоприятную среду и неблагоприятную среду при приготовлении водных чернил по настоящему изобретению, предпочтительно заранее знать, в какой мере дисперсионное состояние используемого водонерастворимого красящего вещества является стабилизированным, и выбирать среду на основе полученного результата. Далее, относительно эффекта настоящего изобретения, авторы настоящего изобретения провели различные исследования по критериям оценки благоприятной среды и неблагоприятной среды, которые обуславливают эффект настоящего изобретения. В результате было обнаружено, что эффективным является метод оценки, описанный ниже.

Сначала готовят раствор дисперсии водонерастворимого красящего вещества, который содержит 50 мас.% каждого водорастворимого органического растворителя, подвергаемого оценке, 45 мас.% воды и также содержит 5 мас.% используемого в чернилах водонерастворимого красящего вещества. Затем, приготовленный таким образом раствор дисперсии хранят при 60°C в течение 48 часов, раствор, в котором средний размер частицы водонерастворимого красящего вещества в растворе дисперсии был больше, чем средний размер частицы водонерастворимого красящего вещества в водном растворе дисперсии, содержащем 5 мас.% водонерастворимого красящего вещества и 95 мас.% воды, определяли как неблагоприятную среду, раствор, в котором средний размер частицы водонерастворимого красящего вещества в растворе дисперсии не изменялся или становился меньше - как благоприятную среду.

В частности, оценка, является ли используемый водорастворимый органический растворитель благоприятной средой или неблагоприятной средой для конкретного водонерастворимого красящего вещества, проводится следующим образом. Сначала, готовят два типа растворов дисперсии, раствор дисперсии A конкретного водонерастворимого красящего вещества и водный раствор дисперсии B конкретного водонерастворимого красящего вещества, каждый из которых содержит оцениваемый водорастворимый органический растворитель.

Раствор дисперсии A: Раствор дисперсии водонерастворимого красящего вещества, имеющий состав, в котором концентрация оцениваемого водорастворимого органического растворителя составляет 50 мас.%, концентрация водонерастворимого красящего вещества или суммарная концентрация водонерастворимого красящего вещества и вещества, способствующего диспергированию водонерастворимого красящего вещества, составляет 5 мас.% и концентрация воды составляет 45 мас.%.

Водный раствор дисперсии B: Водный раствор дисперсии, имеющий состав, в котором концентрация водонерастворимого красящего вещества или суммарная концентрация водонерастворимого красящего вещества и вещества, способствующего диспергированию водонерастворимого красящего вещества, составляет 5 мас.% и концентрация воды составляет 95 мас.%.

Далее, вышеприведенный раствор дисперсии A хранят при 60°C в течение 48 часов, затем охлаждают до обыкновенной температуры и измеряют средний размер частицы водонерастворимого красящего вещества в полученном растворе дисперсии A с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц (торговая марка: FPAR-1000; производимого фирмой Otsuka Electronics Co., Ltd.). Также, вышеприведенный водный раствор дисперсии B не хранят при нагревании и в этом состоянии измеряют средний размер частицы водонерастворимого красящего вещества с помощью волоконно-оптического анализатора крупности частиц так же, как и в вышеприведенном определении. Затем, значения среднего размера частицы соответствующих водонерастворимых красящих веществ в вышеприведенных растворе дисперсии A и водном растворе дисперсии B обозначают как размер частицы (A) и размер частицы (B) и на основе этих значений проводят различия между благоприятной средой и неблагоприятной средой согласно следующим определениям.

- Неблагоприятная среда: когда размер частицы (A) является большим, чем размер частицы (B), оцениваемый водорастворимый органический растворитель определяют как неблагоприятную среду.

- Благоприятная среда: когда размер частицы (A) является равным или меньшим, чем диаметр частицы (B), оцениваемый водорастворимый органический растворитель определяют как благоприятную среду.

Используя благоприятную среду и неблагоприятную среду, оцененные таким способом, были приготовлены чернила с составом по настоящему изобретению. В результате, удалось подтвердить достижение хороших результатов, заявленных ранее.

[Значение Ka водорастворимого органического растворителя]

В настоящем изобретении, кроме приготовления соответствующим образом водорастворимых растворителей вышеуказанного состава, водорастворимый органический растворитель, проявляющий максимальное значение Ka среди соответствующих значений Ka водорастворимых органических растворителей, определенное методом Бристоу, является неблагоприятной средой. В таком случае, может быть приведен описанный выше механизм формирования изображения.

Значение Ka, определяемое методом Бристоу, описывается ниже. Это значение используют в качестве меры, которая показывает проницаемость жидкости в регистрирующую среду. Это описано ниже на примере случая с чернилами. Если проницаемость чернил обозначить количеством чернил V на 1 м², то количество проникших чернил V (мл/м² = мкм) в регистрирующую среду после истечения определенного времени t, после того как капли чернил были выброшены, описывается следующим выражением уравнения Бристоу (1).

Выражение (1)

Почти все чернила мгновенно после нанесения на регистрирующую среду поглощаются регистрирующей средой на шероховатых частях ее поверхности (шершавых частях поверхности регистрирующей среды) и слегка проникают внутрь (в направлении вглубь) регистрирующей среды. Время, в течение которого это происходит, является временем контакта (t_W), и количество чернил, поглощаемое за время контакта регистрирующей средой на ее шероховатых частях, является V_r. Когда время превышает время контакта, после того как чернила наносят на регистрирующую среду, чернила проникают внутрь (в направлении вглубь) регистрирующей среды в количестве, пропорциональном показателю степени 1/2 от времени, превышающего время контакта, то есть (t - t_W)^1/2, в силу чего количество проникших чернил V увеличивается. Ka является коэффициентом пропорциональности части этого увеличения и принимает значение, соответствующее скорости проникновения. Кроме того, величина Ka может быть измерена с помощью прибора для испытания на динамическую проницаемость жидкости по методу Бристоу (например, торговая марка Dynamic Permeability Tester S, производимый фирмой Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).

Кроме того, величина Ka в настоящем изобретении, измеряемая методом Бристоу, является величиной, измеряемой с использованием в качестве регистрирующей среды обычной бумаги (например, бумаги PB paper, поставляемой фирмой CANON INC., используемой в копировально-множительных устройствах или постранично-печатающих устройствах (лазерных принтерах), применяющих электрофотографическую систему, и в принтерах, применяющих систему струйной регистрации, и бумаги PPC paper, которая является бумагой, используемой в копировально-множительных устройствах, применяющих электрофотографическую систему). Также, что касается условий проведения измерений, предполагается, что они являются обычными для офисов и других подобных учреждений, например, температура от 20°C до 25°C и влажность от 40% до 60%.

[Цветовой баланс]

Водные чернила по настоящему изобретению при фиксации на регистрирующей среде, в частности, на обычной бумаге, ведут себя иначе, чем традиционные водные чернила. Вследствие этого поведения, чернила могут иметь достаточно большую степень покрытия поверхности, даже при использовании небольшого количества капли чернил, может достигаться формирование изображений с высокой плотностью изображения, может предотвращаться эффект расплывания, который может возникать при регистрации на обычной бумаге изображений, имеющих отличающиеся друг от друга цвета при непосредственном примыкании друг к другу.

Авторы настоящего изобретения, кроме того, пришли к выводу, что, при формировании изображений с помощью нескольких водных чернил, могут быть получены изображения с превосходным цветовым балансом, когда для всех водных чернил выполняются вышеприведенные условия, то есть отношение (B/A) неблагоприятной среды к благоприятной среде для водонерастворимого красящего вещества в чернилах находится в конкретном диапазоне и условие, что водорастворимый органический растворитель с максимальным значением Ka является неблагоприятной средой.

В связи с этим, под изображениями, имеющими хороший цветовой баланс, или изображениями, имеющими плохой цветовой баланс, конкретно подразумеваются изображения, описанные ниже. Например, если условия для водных чернил не выполняются даже относительно только одного цвета при формировании изображений с использованием нескольких водных чернил, неизбежно могут формироваться изображения, которые создают впечатления, что они выглядят частично темновато, так как этот цвет имеет более низкую плотность изображения, чем другие цвета. В настоящем изобретении, такое явление называют явлением получения изображений, имеющих неудовлетворительный цветовой баланс. Также, когда формируют изображения, имеющие вторичные цвета, с использованием водных чернил, удовлетворяющих условиям для водных чернил настоящего изобретения, и водных чернил, не удовлетворяющих условиям для водных чернил настоящего изобретения, водные чернила, удовлетворяющие условиям для водных чернил настоящего изобретения, всегда удерживают свое красящее вещество вблизи поверхности регистрирующей среды. С другой стороны, в случае водных чернил, не удовлетворяющих условиям для водных чернил настоящего изобретения, позиция на регистрирующей среде, в которой присутствует красящее вещество, меняется в зависимости от порядка нанесения на регистрирующую среду каждых из наносимых чернил, и, следовательно, цвета не могут всегда выглядеть одинаково. В настоящем изобретении, такое явление также называют явлением, в результате которого получаются изображения с неудовлетворительным цветовым балансом. В связи с этим, это явление заметно происходит, когда несколько чернил наносят на регистрирующую поверхность при применении регистрирующей головки, такой как показана на фиг.4, 5 или 6.

Исходя из вышесказанного авторы настоящего изобретения сформировали изображения с применением нескольких водных чернил, все из которых соответствовали вышеприведенным условиям, то есть отношению (B/A) неблагоприятной среды к благоприятной среде для водонерастворимого красящего вещества в чернилах, находящемуся в конкретном диапазоне, и условию, что водорастворимый органический растворитель с максимальным значением из соответствующих значений Ka нескольких водорастворимых растворителей является неблагоприятной средой. Затем, было проведено контрольное испытание цветового баланса сформированных изображений. В результате соблюдение вышеприведенных условий позволило получить, несомненно, улучшенный цветовой баланс изображений. Однако было отмечено, что для некоторых образцов требуется дополнительное улучшение.

Соответственно, с целью дополнительного улучшения цветового баланса изображений, авторы настоящего изобретения провели исследования с учетом цветовых характеристик каждого цвета. В результате было обнаружено, что изображения, полученные при использовании желтых чернил, имеют такую высокую яркость, что в некоторых случаях их плотность изображения визуально воспринимается не более высокой, чем плотность изображений, полученных с использованием чернил, имеющих другие тона. Соответственно, авторы настоящего изобретения пришли к выводу, что предпочтительно значительно улучшать цветовой баланс изображений за счет значительного улучшения яркости изображений, полученных с помощью желтых чернил, чем яркости изображений, полученных с помощью чернил, имеющих другие тона. Более конкретно, они обнаружили, что вышеназванная проблема может быть решена, когда при формировании изображений с использованием несколько водных чернил, для всех применяемых водных чернил выполняются условия, что отношение (B/A) неблагоприятной среды к благоприятной среде для водонерастворимого красящего вещества в водных чернилах находится в конкретном диапазоне, и также что, водорастворимый органический растворитель, проявляющий максимальное значение Ka среди соответствующих значений Ka нескольких водорастворимых органических растворителей, определенных методом Бристоу, является неблагоприятной средой, и, в то же самое время, в любых водных чернилах, входящих в набор чернил, кроме желтых чернил, когда удовлетворяется следующее выражение (V), где A обозначает суммарное содержание (мас.%) благоприятной среды относительно суммарной массы водных чернил, B обознача