液体组合物、组、液体盒、喷墨记录方法和喷墨记录装置制造方法及图纸

从记录头通过热能的作用喷射与含有着色材料的墨组合使用的液体组合物，该记录头包括具有保护层的加热电阻器，该保护层与该液体组合物接触并且含有金属和金属氧化物中的至少一种。该液体组合物含有具有羧基和氨基的有机化合物和氧化胺化合物中的至少一种、具有羧基的有机酸和水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体组合物、组(set)、液体盒、喷墨记录方法和喷墨记录装置。
技术介绍
已经研究了使用有机酸的液_液反应体系用于喷墨记录方法。在使用有机酸的 液-液反应体系中，在用于记录的记录介质上使含有有机酸的液体组合物与含有在酸性 条件下能够聚集的着色材料的墨接触。当墨与该液体组合物接触时，墨的pH变为酸性， 以致着色材料聚集。已知如果在这种体系中通过热能的作用反复喷射用强碱例如氢氧化 钾对其pH进行了调节的液体组合物，可能发生喷射故障。这是因为强碱溶解加热电阻器 的保护层中的金属和/或金属氧化物，例如钽和/或氧化钽，因此侵蚀该保护层。为了防止通过热能的作用喷射的液体组合物中多价金属离子引起的保护层的侵 蚀，日本专利申请公开No.2002-172847提出了如下方法，其中将含有氨基的磺酸例如牛 磺酸添加到液体组合物中。但是，本专利技术人发现如果将上述专利文献的方法应用于使用有机酸的液_液反 应体系，在满足近年来所需的图像质量的同时防止加热电阻器的保护层的侵蚀非常困难。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，提供与含有着色材料的墨组合使用的液体组合物，通过热 能的作用从记录头喷射该液体组合物，该记录头包括加热电阻器，该电阻器具有含有金 属和金属氧化物中的至少一种并且与该液体组合物接触的保护层。该液体组合物含有具 有羧基和氨基的有机化合物和氧化胺化合物中的至少一种、具有羧基的有机酸和水。由以下对示例性实施方案的说明，本专利技术进一步的特点将变得清楚。具体实施例方式使用示例性实施方案对本专利技术的方面进一步说明。在以下说明中，可将含有有 机化合物或有机酸的液体组合物表示为“含有离子”的液体组合物，因为该有机化合物 或有机酸在该液体组合物中解离。首先对加热电阻器的保护层的侵蚀机理进行详细说明。当加热含有具有羧基的 有机酸和强碱例如氢氧化钾的液体组合物时，在保护层周围的液体组合物中发生如下现 象。具体地，保护层周围的液体组合物中一部分具有羧基的有机酸可能由于加热电阻器 的热而分解，或者可能在其分子内或在分子间脱水。例如，作为具有羧基的有机酸的戊 二酸，在约150°C的温度(低于或等于加热电阻器的最大温度)下通过分子内羧基之间的 脱水而缩合为戊二酸酐。因此，损失了待通过强碱中和的酸。因此，在加热电阻器的保 护层的周围产生过量的来源于没有用于中和的强碱例如氢氧化钾的碱金属离子。推测过 量的碱金属离子将加热电阻器的保护层中含有的至少金属或金属氧化物，例如钽或氧化钽溶解，因此侵蚀保护层。当使用含有具有氨基的磺酸例如牛磺酸的液体组合物时，如上所述，上述专利 文献中公开的方法能够防止保护层的侵蚀，但不能满足近年来所需的图像质量。其原因 如下为了高效地抑制加热电阻器的保护层中至少金属或金属氧化物的溶解，必须将相 当大量的牛磺酸添加到液体组合物中。不幸的是，具有氨基的磺酸例如牛磺酸通常在水 中具有低溶解性，而为了抑制加热电阻器的保护层的溶解必须增加具有氨基的磺酸的溶 解性。例如，可以使液体组合物中有机酸含量减少，或者可以减少组合物中溶剂含量以 增加水含量。但是，如果减少有机酸含量，不能充分地生产高质量图像(具有高光学密 度(opticaldensity))。如果也减少溶剂含量，不能满足抗粘着性。因此在已知的方法中， 在满足近年来所需的图像质量的同时防止加热电阻器的保护层的侵蚀非常困难。因此，本专利技术人已考察了代替可能侵蚀保护层的强碱例如氢氧化钾而使用不引 起加热电阻器的保护层的侵蚀的化合物的用于调节pH的体系。专利技术人首先考察了作为弱碱的三乙醇胺和氨。但是，由于与添加强碱例如氢氧 化钾的情况中相同的机理，加热电阻器的保护层周围过量的碱引起保护层的侵蚀。本专利技术人考察了使用磷酸氢二钠，其为在水溶液中pH几乎中性的有机化合物。 但是，在这种情况下，将加热电阻器的保护层侵蚀。其原因可解释如下在低于或等于 加热电阻器的最大温度的温度下将磷酸氢二钠加热分解，在加热电阻器的保护层周围的 液体组合物中离析出碱金属盐即钠盐。可能地，从碱金属盐和水分子离析的氢氧离子将 加热电阻器的保护层中含有的金属和金属氧化物的至少一种，例如钽或氧化钽溶解，因 此侵蚀保护层。因此，本专利技术人假设，通过使用水溶液中pH几乎为中性并且即使在加热电阻器 周围通过加热将其分解也不离析碱金属盐的化合物能够防止保护层的侵蚀。本专利技术人继 续对这样的化合物的考察。结果发现通过将具有羧基和氨基的有机化合物和氧化胺化合 物中的至少一种添加到液体组合物，能够防止加热电阻器的保护层的侵蚀，同时能够实 现高光学密度。换言之，在确保高光学密度的情况下防止保护层的侵蚀也变得可能，这 在使用有机酸和具有氨基的磺酸例如牛磺酸的方法中是不可能的。其原因可解释如下在此的说明将讨论只含有具有羧基的有机酸作为反应剂的液体组合物1、只含有 具有羧基和氨基的有机酸作为反应剂的液体组合物2和含有氧化胺化合物的液体组合物 3。液体组合物1含有具有羧基的有机酸(以下可称为含羧基的有机酸)，其具有酸缓冲 能力。该酸缓冲能力将液体组合物和墨的混合物的pH控制在着色材料能够容易聚集的范 围，因此使着色材料聚集。在液体组合物2和3中，具有羧基和氨基的有机化合物和氧 化胺化合物产生分别由下式(1)和(2)表示的平衡反应，因此液体组合物均含有阳离子。 在液体组合物2和3中，该阳离子和着色材料产生阳离子/阴离子静电相互作用。这种 静电相互作用使着色材料聚集。权利要求1.液体组合物，其与含有着色材料的墨组合使用并且从记录头通过热能的作用喷 射，该记录头包括具有保护层的加热电阻器，该保护层与该液体组合物接触并且含有金 属和金属氧化物中的至少一种，该液体组合物包括氧化胺化合物和具有羧基和氨基的有机化合物中的至少一种； 具有羧基的有机酸；和 水。2.根据权利要求1的液体组合物，其中该具有羧基的有机酸包括二羧酸。3.根据权利要求1的液体组合物，其中该液体组合物的pH为3.5-5.5。4.根据权利要求1的液体组合物，其中该具有羧基的有机酸的含量为3.0质量％-15.0 质量％，相对于该液体组合物的总质量。5.组，包括含有着色材料的墨；和权利要求1中所述的液体组合物。6.液体盒，包括其中容纳有权利要求1中所述的液体组合物的存储部分。7.喷墨记录方法，包括通过热能的作用喷射权利要求1中所述的液体组合物的步骤。8.喷墨记录装置，包括其中容纳有权利要求1中所述的液体组合物的存储部分；和 从中喷射该液体组合物的记录头，该记录头包括加热电阻器，该加热电阻器具有与 该液体组合物接触并且含有金属和金属氧化物中至少一种的保护层。9.根据权利要求8的喷墨记录装置，其中该金属包括钽，和该金属氧化物包括氧化钽。全文摘要从记录头通过热能的作用喷射与含有着色材料的墨组合使用的液体组合物，该记录头包括具有保护层的加热电阻器，该保护层与该液体组合物接触并且含有金属和金属氧化物中的至少一种。该液体组合物含有具有羧基和氨基的有机化合物和氧化胺化合物中的至少一种、具有羧基的有机酸和水。文档编号B41J2/175GK102020888SQ2010102836公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年9月10日专利技术者山下知洋, 森靖仁, 玉贯有歌子, 袴田本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体组合物，其与含有着色材料的墨组合使用并且从记录头通过热能的作用喷射，该记录头包括具有保护层的加热电阻器，该保护层与该液体组合物接触并且含有金属和金属氧化物中的至少一种，该液体组合物包括：氧化胺化合物和具有羧基和氨基的有机化合物中的至少一种；具有羧基的有机酸；和水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：玉贯有歌子，袴田慎一，山下知洋，森靖仁，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]