喷墨记录方法和喷墨记录设备与流程

1.本发明涉及喷墨记录方法和用于该方法的喷墨记录设备。


背景技术：

2.近年来，喷墨记录设备用于办公或商业印刷领域的机会日益增加。在此类领域中，记录大量的图像，因此需要高生产性。例如，从改善生产性的观点来看，已提议其中增加墨贮存部的体积以消除需要更换墨盒的时间和精力的喷墨记录设备(日本专利申请公开号2017-081150)。
3.此外，增加墨贮存部的体积增加了可记录图像的张数，由此增加喷墨记录设备的使用年数。因此，存在强烈需求确保形成设备的构件的耐久性和墨的可靠性这样的倾向。例如，已提供具有挠性和耐弯曲性的喷墨记录设备用供墨管(日本专利申请公开号2003-080724)。
4.进一步地，从满足对设备小型化的需求的观点来看，已知包括用于通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的恢复机构的喷墨记录设备。从即使在使用包括这样的简单恢复机构的喷墨记录设备时维持高可靠性的观点来看，已提议其中规定成套墨(ink set)的墨之间的蒸发粘度的差异以改善恢复性的喷墨记录设备(日本专利申请公开号2005-171070)。
5.此外，近年来，在例如商场或照相馆等中，由喷墨记录设备打印的产品作为商品销售给消费者的机会日益增加。用于此类用途的喷墨记录设备需要具有能够记录高图像质量的照片或图像的性能。为了满足这样的需求，已提议一种喷墨记录方法，通过该方法减少由图像记录导致的不均匀(日本专利申请公开号2019-130898)。
6.此外，已提议包括用于通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的机构的喷墨记录设备，其中规定了引入各个墨的低相对介电常数溶剂和高相对介电常数溶剂之间的比和喷嘴的流路体积之间的关系(日本专利申请公开号2017-081056)。可以说根据该喷墨记录设备，可维持固着恢复性。


技术实现要素：

7.本发明的发明人已研究用于提供小型化且耐久性优异的喷墨记录设备的构造。结果，发明人发现，采用以下三种构造(1)～(3)是合适的：
8.(1)在各墨之间供墨管的长度不必需彼此相同(墨与墨不同)；
9.(2)进行通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的恢复操作；和
10.(3)使用各自具有挠性的供墨管。
11.当在紧凑空间中配置设备的各构件时，各墨之间的用于连接副罐和主罐的多个管的长度不必需彼此相同并且可以墨与墨不同(构造(1))。此外，在用于通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的系统的情况中，可使恢复机构为紧凑的(构造(2))。这是因为，与用于通过分别的抽吸盖从多个喷嘴抽吸墨的系统相比，多个喷出口阵列之间的距离
可变窄。此外，在通常情况中，副罐配置在安装于墨盒上的记录头的上部或与记录头一体化。因此，一端连接至主罐且另一端连接至副罐的供墨管随着图像记录时墨盒的扫描而在设备中环绕拖动。因此，为了确保耐久性，优选使用具有能够抵抗墨盒的往复扫描的挠性的供墨管(构造(3))。然而，在日本专利申请公开号2017-081150、日本专利申请公开号2003-080724、日本专利申请公开号2005-171070、日本专利申请公开号2019-130898和日本专利申请公开号2017-081056的每一个中，未公开包括所有构造(1)至(3)的喷墨记录设备。
12.本发明的发明人已使用日本专利申请公开号2005-171070中提出的喷墨记录设备和成套墨记录图像。结果，发明人揭示了，即使在由墨填充设备并长时间放置后，通过启动其恢复机构可消除设备的喷出口中发生的堵塞，因此可将设备恢复至正常喷出墨的状态，即，固着恢复性是令人满意的。然而，发明人发现，在采用构造(1)至(3)的喷墨记录设备的情况中，为了正常记录图像，需要重复许多次抽吸，因此固着恢复性可能不充分。进一步地，发明人新近揭示了，不均匀易于发生在开始记录后即刻获得的图像中。
13.因此，本发明的目的在于解决使用包括以下构造(1)至(3)的喷墨记录设备时发生的问题。即，目的是提供一种喷墨记录方法，通过该方法，即使在使用所述喷墨记录设备时，也获得优异的固着恢复性并且可记录抑制产生不均匀的高质量图像。此外，本发明的另一目的在于提供用于所述喷墨记录方法的喷墨记录设备。
14.(1)在各墨之间供墨管的长度不必需彼此相同(墨与墨不同)。
15.(2)进行通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的恢复操作。
16.(3)使用各自具有挠性的供墨管。
17.即，根据本发明，提供了一种用于由喷墨记录设备记录图像的喷墨记录方法，所述喷墨记录设备包括：多种水性墨，其各自含有着色材料；第一墨贮存部，其配置成贮存多种水性墨的每一种；第二墨贮存部；多个管，其配置成将水性墨从第一墨贮存部供给至第二墨贮存部；包括以下的记录头：多个喷嘴，其连接至第二墨贮存部且从第二墨贮存部供给的多种水性墨的每一种在其中流动，多个喷出口，其配置成与多个喷嘴连通而喷出多种水性墨的每一种，和喷出口表面，其上排列有包括多个喷出口且对应于多种水性墨而配置的多个喷出口阵列；和包括以下的恢复机构：抽吸盖，其配置成与包括记录头的喷出口表面的区域抵接而一同覆盖多个喷出口阵列，和抽吸单元，其配置成通过抽吸盖一同抽吸多个喷嘴中的水性墨，多种水性墨包括第一墨和第二墨，多个管包括配置成将第一墨供给至第二墨贮存部的第一管和配置成将第二墨供给至第二墨贮存部的第二管，第一管的长度l1(mm)与第二管的长度l2(mm)的比为1.15倍以上，第一管和第二管各自具有2mg/天以上的40℃下的水蒸气透过量w(mg/天)，通过将从喷出口喷出的水性墨施加至记录介质来进行记录，其中第二墨的粘度η2(mpa
·
s)与第一墨的粘度η1(mpa
·
s)的比(η2/η1)为0.7倍以上至1.5倍以下，和其中第一墨包含具有40.0以上的相对介电常数的第一水溶性有机溶剂。
18.根据本发明，可提供一种喷墨记录方法，通过该方法，即使在使用包括以下构造(1)至(3)的喷墨记录设备时，也获得优异的固着恢复性并且可记录抑制产生不均匀的高质量图像。此外，根据本发明，可提供用于所述喷墨记录方法的喷墨记录设备。
19.(1)各墨之间供墨管的长度不必需彼此相同(墨与墨不同)。
20.(2)进行通过同一抽吸盖从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨的恢复操作。
21.(3)使用各自具有挠性的供墨管。
22.参照附图从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
23.图1是用于示意性说明本发明的喷墨记录设备的实施方案的透视图。
24.图2是用于说明供墨系统的实例的示意图。
25.图3是用于说明副罐的实例的示意图。
26.图4a和图4b各自为用于描述抽吸盖的抵接状态的示意图。
具体实施方式
27.下文中将借助于示例性实施方案更详细地描述本发明。在本发明中，当化合物为盐时，盐作为墨中的解离离子存在，然而为了方便起见，使用表述“包含盐”。此外，喷墨用水性墨有时简称为“墨”。除非另外说明，否则物理性质值为在常温(25℃)下的值。
28.如上所述，当在日本专利申请公开号2005-171070中提议的喷墨记录设备中采用构造(1)至(3)、且将设备填充有墨并长时间放置时，在一些情况中，固着恢复性不充分。在日本专利申请公开号2005-171070中，存在如下描述：为了消除恢复操作的墨抽吸量的变化以维持固着恢复性，将具有不同蒸发速率的各墨之间的蒸发粘度的差设定在预定范围内。
29.然而，发明人已发现，当采用用于提供具有小尺寸和优异耐久性的喷墨记录设备的构造(1)至(3)时，恢复操作的抽吸量的变化由与各墨之间的粘度差不同的因素导致，因此固着恢复性变得不充分。当为了使设备小型化、各墨之间管的长度不必需彼此相同时，管的表面积，即其与空气的接触面积彼此不同，因此墨的蒸发量之间存在差异。各个管的挠性与管的阻隔性相关，具体地，具有高挠性的管趋于具有大的水蒸气透过量。因此，当为了改善耐久性而采用具有挠性的管时，其水蒸气透过量大，因此，各墨之间的蒸发量的差异变得显著较大。结果，与具有小蒸发量的短管中的墨相比，在具有大蒸发量的长管中的墨可处于更浓缩的状态。
30.此外，墨从管的壁面蒸发，因此，与存在于管的截面方向上中心部分的墨相比，存在于管的内壁附近的墨被浓缩。因此，在长管的内壁附近，由于其液体组分的蒸发及其着色材料的浓度的增加，墨易于局部具有高粘度，并且当墨流动至记录头时，压力损失会增加从而抑制墨的抽吸。同时，在短管的情况中，其壁面的表面积相对小，因此其中的墨的蒸发量小。因此，存在于管的内壁附近的墨的粘度局部增加几乎不会发生。
31.进一步地，本发明的发明人已调查即使在包括上述构造(1)至(3)的喷墨记录设备中也抑制固着恢复性降低的墨。具体地，将通过相对长的管(第一管)供给的墨定义为“第一墨”，并将通过相对短的管(第二管)供给的墨定义为“第二墨”。此外，第一墨的蒸发量比第二墨更大，因此调节第一墨的粘度使得低于第二墨的粘度。发明人揭示了，当如上所述调节第一墨和第二墨的粘度之间的关系时，一些程度上改善了固着恢复性，但存在不均匀易于发生在记录开始后即刻获得的图像中的新问题。由于使第一墨和第二墨的粘度彼此不同以扩大各墨之间的水摩尔分数的差异，因此不均匀易于发生在记录开始后即刻获得的图像中。
32.墨中水的摩尔分数是指墨中具有300以下的分子量的水溶性化合物(包括水)中水的摩尔分数，并且理论上采用大于0％至100％以下的值。这是由于以下原因，采用具有“300
以下的分子量”的化合物作为水摩尔分数的计算中关注的化合物：与水相比具有充分大的分子量的化合物在以通常含量引入喷墨用水性墨时，实质上对水摩尔分数无影响。
33.通常，当在相同温度下、将含有不挥发性溶质的水溶液的蒸汽压与纯水的蒸汽压彼此比较时，前者与后者相比为降低的，因此，水溶液的液体组分几乎不蒸发。在充分稀释溶液或理想气体的情况中，其蒸汽压的降低程度与溶质的种类无关均与其溶质的摩尔分数成比例(拉乌尔定律(raoult's law))。拉乌尔定律也可应用于墨。喷墨用水性墨通常包括，例如，在常温(25℃)下作为不挥发性溶质被处理的着色材料或树脂，和具有低于水的蒸汽压的蒸汽压的水溶性有机溶剂。因此，墨中水的蒸汽压可根据下式(1)来计算。
[0034]“墨中水的蒸汽压
”ꢀ
＝
ꢀ“
纯水的蒸汽压
”ꢀ×ꢀ“
墨中水的摩尔分数
”ꢀ…ꢀ
(1)
[0035]
然后，考虑在用抽吸盖覆盖其上排列有对应于多种水性墨配置的多个喷出口阵列的喷出口表面、并由此在抽吸盖中形成密闭空间的水的平衡状态。当各个墨中水的摩尔分数高于抽吸盖中密闭空间的相对湿度，喷嘴中墨中的水蒸发。相反地，当各个墨中水的摩尔分数低于抽吸盖中密闭空间的相对湿度，抽吸盖中的水溶于喷嘴中的墨中。发生蒸发和溶解直至建立由下式(2)表示的状态。最终，建立平衡状态。
[0036]“抽吸盖中密闭空间的相对湿度
”ꢀ
＝
ꢀ“
喷嘴中墨中的水的摩尔分数
”ꢀ…ꢀ
(2)
[0037]
当用一个抽吸盖覆盖其上排列有对应于多种水性墨配置的多个喷出口阵列的喷出口表面时，建立其中“抽吸盖中密闭空间的相对湿度”等于“各个墨中水的摩尔分数”的平衡状态。当各墨的水摩尔分数彼此不同时，水从具有高水摩尔分数的墨蒸发，并且水溶解于具有低水摩尔分数的墨。最终，所有的墨的水摩尔分数等于抽吸盖中密闭空间的相对湿度以达到平衡状态。即，具有低水摩尔分数的墨吸湿而被稀释，具有高水摩尔分数的墨蒸发浓缩。
[0038]
为了降低各个墨的粘度，充分增加其含水量并降低其水溶性有机溶剂的含量。同时，为了增加墨的粘度，充分降低其含水量并增加其水溶性有机溶剂的含量。然而，仅增加或减少含水量增大了各墨之间的水摩尔分数的差异，因此重复如上所述的各墨的此类浓缩和稀释。与其原始状态相比，使存在于记录头喷嘴中喷出口附近的墨处于浓缩或稀释状态。因此，在开始记录后即刻用浓缩或稀释的墨记录图像。在消耗那些墨以后，不均匀发生于获得的图像中，可能是因为图像由未稀释或浓缩的墨记录。
[0039]
考虑到前述的观点，将第二墨的粘度η2(mpa
·
s)与第一墨的粘度η1(mpa
·
s)的比设定为0.7倍以上至1.5倍以下。当η2/η1的比偏离该范围时，第一墨和第二墨之间粘度的差变得较大，并且第一墨和第二墨之间的水摩尔分数的差也易于变得较大。因此，在通过用同一抽吸盖覆盖多个喷出口阵列来形成密闭空间时，稀释具有低水摩尔分数的墨并浓缩具有高水摩尔分数的墨。因此，不均匀易于发生在开始记录后即刻的图像中。
[0040]
作为进一步研究的结果，本发明的发明人发现，将具有40.0以上的相对介电常数的水溶性有机溶剂(第一水溶性有机溶剂)引入由第一管供给的第一墨，可实现高水平的固着恢复性和图像质量二者。因此，发明人已实现本发明。本发明的发明人假设将具有40.0以上的相对介电常数的第一水溶性有机溶剂引入第一墨而提供该效果的原因如下所述。
[0041]
如上所述，管中的墨从管的壁面蒸发。在通常情况中，喷墨用水性墨包含水作为主组分并且任何其他组分具有低于水的蒸汽压。墨的组分中，具有高蒸汽压的水蒸发快。因此，各个管的内壁附近的水溶性有机溶剂的比会比管的截面的中心部分更高。此外，水溶性
有机溶剂随着其具相对介电常数变得越高而具有越高极性。具有大极化的高相对介电常数水溶性有机溶剂容易稳定墨中解离为离子的着色材料的存在状态。因此，溶剂可与浓缩的着色材料溶剂化以抑制强缔合物或聚集体的形成。
[0042]
本文中，考虑了其中将第一水溶性有机溶剂引入第一墨的情况。在该情况中，随着水蒸发，粘度已局部增加的墨存在于管的内壁附近，但其中第一水溶性有机溶剂的比增加。在这种情况中，通过第一水溶性有机溶剂对着色材料的溶剂化作用使管的内壁附近浓缩和粘度增加的墨的着色材料松解(loosened)，并且通过管中第一墨的流动来使着色材料扩散。作为前述的可能结果，作为恢复操作时抽吸量降低的原因的、存在于管的内壁附近的第一墨的粘度降低，从而改善固着恢复性。
[0043]
在通过同一抽吸盖经由从多个喷出口阵列一同抽吸多种墨而使得恢复机构紧凑时，难以对于各种墨设定墨抽吸量。在强加这样的限制的喷墨记录设备中，用于改善固着恢复性的常规思考方式是使墨的粘度均匀化以消除抽吸量的变化。然而，在包括具有不同长度、柔性且具有大的水蒸气透过量的多个管的喷墨记录设备的情况中，各管之间的墨蒸发程度的差异比与相关领域的喷墨记录设备所呈现的更大。因此，当试图使从其蒸发水的墨的粘度均匀化时，从其未蒸发水的各墨之间的粘度的差异易于变得更大从而降低图像质量。即，基于其中仅调整墨的粘度的常规思考方式，不可能实现固着恢复性和图像质量二者。相反地，本发明的发明人发现，在使用具有大的水蒸气透过量的管时固着恢复性降低的原因在于管的内壁附近粘度的增加。此外，发明人发现，将具有预定物理性质的水溶性有机溶剂引入墨，在不依赖于仅仅墨粘度调整的情况下，可改善固着恢复性、同时防止图像质量的降低。
[0044]
《喷墨记录方法和喷墨记录设备》
[0045]
在本发明的喷墨记录方法中，使用包括以下的喷墨记录设备：多种水性墨；第一墨贮存部，其配置成贮存多种水性墨的每一种；第二墨贮存部；多个管；记录头；和恢复机构。多种水性墨各自包含着色材料。各管各自配置成将水性墨从第一墨贮存部供给至第二墨贮存部的构件(供墨管)。记录头包括多个喷嘴，其连接至第二墨贮存部并且从第二墨贮存部供给的多种水性墨的每一种在其中流动。进一步地，记录头包括：多个喷出口，其配置成与多个喷嘴连通而喷出多种水性墨的每一种；和喷出口表面，其上排列有由多个喷出口形成的且对应于多种水性墨配置的多个喷出口阵列。恢复机构包括：抽吸盖，其配置成与包括记录头的喷出口表面的区域抵接而一同覆盖多个喷出口阵列；和抽吸单元，其配置成通过抽吸盖一同抽吸多个喷嘴中的水性墨。多种水性墨包括第一墨和第二墨。多个管包括配置成将第一墨供给至第二墨贮存部的第一管和配置成将第二墨供给至第二墨贮存部的第二管。此外，本发明的喷墨记录方法包括通过将从记录头的喷出口喷出的水性墨施加至记录介质来记录图像的步骤。
[0046]
此外，本发明的喷墨记录设备包括：多种水性墨；第一墨贮存部，其配置成贮存多种水性墨的每一种；第二墨贮存部；多个管；记录头；和恢复机构。多种水性墨各自包含着色材料。各管各自配置成将水性墨从第一墨贮存部供给至第二墨贮存部的构件(供墨管)。记录头包括多个喷嘴，其连接至第二墨贮存部并且从第二墨贮存部供给的多种水性墨的每一种在其中流动。进一步地，记录头包括：多个喷出口，其配置成与多个喷嘴连通而喷出多种水性墨的每一种；和喷出口表面，其上排列有由多个喷出口形成且对应于多种水性墨配置
的多个喷出口阵列。恢复机构包括：抽吸盖，其配置成与包括记录头的喷出口表面的区域抵接而一同覆盖多个喷出口阵列；和抽吸单元，其配置成通过抽吸盖一同抽吸多个喷嘴中的水性墨。多种水性墨包括第一墨和第二墨。多个管包括配置成将第一墨供给至第二墨贮存部的第一管和配置成将第二墨供给至第二墨贮存部的第二管。
[0047]
(喷墨记录设备)
[0048]
图1是示意性说明本发明的喷墨记录设备的实施方案的透视图。该实施方案的喷墨记录设备是通过在x方向(主扫描方向)上往复扫描其记录头来进行记录操作的所谓的连续型系统(serial system)的喷墨记录设备。记录介质101通过输送辊107间歇地输送至y方向(副扫描方向)。安装在滑架103上的记录单元102在x方向(主扫描方向)上往复扫描，所述x方向是与作为记录介质101的输送方向的y方向垂直的方向。通过y方向上记录介质101的输送和x方向上的记录单元102的往复扫描来进行记录操作。记录单元102包括用于从多个喷出口喷出供给的墨的喷墨系统的记录头203(图2)、和用作第二墨贮存部的副罐202(图2)、和安装在滑架103上的单元。滑架103沿着沿x方向配置的导轨105可移动地支持，并固定至与导轨105平行移动的环形带106。环形带106通过马达的驱动力而往复以在x方向上往复扫描滑架103。
[0049]
用作第一墨贮存部的主罐201(图2)贮存在主罐贮存部108和109的每一个中。主罐贮存部108和109的主罐201、和记录单元102的副罐202通过包括管111和管112的供墨管104彼此连接。通过供墨管104将墨从主罐201供给至副罐202，然后从记录头203的喷出口喷出。主罐201、供墨管104、和副罐202各自可以以对应于墨的种类的数量配置。
[0050]
图2是示意性说明供墨系统的实例的示意图，图3是用于说明副罐的实例的示意图。将贮存在主罐201中的墨(由影线表示)通过供墨管104供给至副罐202，然后供给至记录头203。记录头203包括多个喷嘴(未示出)，所述记录头203连接至用作第二墨贮存部的副罐202并且在其中从副罐202供给的墨流动。如图3中所示，记录头203进一步包括其上排列有由多个喷出口形成的多个喷出口阵列212的喷出口表面215，所述多个喷出口配置成与多个喷嘴连接而喷出墨。
[0051]
用作空气连通部的气体导入管204连接至主罐201。当进行记录而消耗墨时，墨从主罐201供给至副罐202，因此主罐201中墨的量减少。在这种情况中，将空气从其一端对空气开放的气体导入管204导入至主罐201中以将用于保持供墨系统中的墨的内部负压维持基本上恒定。
[0052]
主罐201和副罐202的壳体由热塑性树脂形成，例如：聚酯；聚碳酸酯；聚乙烯；聚丙烯；聚苯乙烯；聚苯醚；及其混合物和改性产物。可将能够产生用于保持墨的负压的墨吸收体配置在各个壳体中。通过压缩由例如聚丙烯或聚氨酯等制成的纤维而获得的吸收体优选作为墨吸收体。此外，可采用其中将墨直接保留在壳体内而不配置墨吸收体的形式。为了降低罐替换频率或为了通过增加可记录图像的张数而实现高生产性，优选增加主罐201的最大贮存量v1(ml)。
[0053]
主罐201的最大贮存量v1(ml)优选为30ml以上至200ml以下，更优选50ml以上至150ml以下。优选地将主罐201的初始墨装载量设定为相对于其墨最大贮存量为多达约95％。各个供墨管104的体积v2(ml)优选为1ml以上至30ml以下，更优选为2ml以上至20ml以下。
[0054]
记录单元102包括记录头203和副罐202。可采用以下形式：副罐202安装在记录单元102上，其为具有并入其中的记录头203的头盒，并将具有安装在其上的副罐202的记录单元102安装在滑架103上。进一步地，可采用其中由副罐202和记录头203一体化地形成的记录单元102安装在滑架103上的形式。其中，优选采用用作其中将具有安装在其上的副罐202的记录单元102放置在滑架103上的形式的连续型系统。
[0055]
记录头203的墨喷出系统的实例可包含包括对墨施加机械能的系统和包括对墨施加热能的系统。其中，优选采用包括对墨施加热能以喷出墨的系统。
[0056]
图4a和图4b各自为用于说明抽吸盖的抵接状态的示意图。图4a示出副罐的底表面，图4b示出抽吸盖。在非记录时，为了抑制墨从喷出口蒸发，抽吸盖205与支撑基材213中包括记录头203的喷出口表面215的区域的抵接位置214抵接，而一同覆盖多个喷出口阵列。如图2中所示，其上配置有空气连通阀206的起到空气连通部的作用的管207、和用于排出在抽吸盖205中累积的、不用于记录的废墨的废墨管208连接至抽吸盖205。从与配置在记录头203上的多个喷嘴连通的多个喷出口排出的废墨贮存在废墨贮存部209中。抽吸阀210配置在废墨管208上，并且通过利用其为抽吸单元的泵211来抽吸喷嘴中的墨，可将记录头的喷出状态恢复至正常状态。可根据目的适当地设定抽吸墨的位点、和待抽吸的墨量等。在许多情况中，通过在关闭空气连通阀206的状态下，启动泵211来抽吸墨。
[0057]
[管]
[0058]
多个管(供墨管)包括配置成将第一墨供给至第二墨贮存部的第一管和配置成将第二墨供给至第二墨贮存部的第二管。将各管各自增加抗弯刚度，因为各管随同滑架的往复扫描而在喷墨记录设备中环绕拖动。因此，各管各自优选由树脂材料形成，使得各管可各自表现能够抵抗记录头的往复扫描的这样的挠性。用于形成各个管的树脂材料可以是单独一种树脂材料，或可以是两种以上的树脂材料的组合。此外，可使用共混有各种添加剂的树脂材料。各个管的结构可以是单层结构或层叠结构。热塑性弹性体优选作为树脂材料，因为弹性体的成形性、橡胶弹性和挠性优异。热塑性弹性体的实例可包括烯烃系树脂、聚氨酯系树脂、酯系树脂、苯乙烯系树脂和氯乙烯系树脂。其中，优选苯乙烯系热塑性弹性体，因为所述弹性体的挠性和橡胶弹性特别优异。共混至树脂材料的添加剂的实例可包括软化剂、润滑剂、表面活性剂、抗氧化剂、抗老化剂、增粘剂和颜料。第一管和第二管的特性可彼此相同或不同。第一管和第二管特别优选为由相同材料制造的管。
[0059]
从例如其成形等的生产性、当管在记录设备中环绕拖动时其的抗弯刚度、和其供墨性和其气体阻隔性等观点来看，适当地设定各个管的内径和壁厚。各个管的内径优选为1mm以上至5mm以下，更优选1mm以上至3mm以下。此外，各个管的壁厚优选为0.5mm以上至5mm以下，更优选0.5mm以上至3mm以下，特别优选1mm以上至3mm以下。
[0060]
各个管的挠性与管的水蒸气透过量相关。即，具有大的水蒸气透过量的管趋于挠性优异。第一管和第二管各自的40℃下的水蒸气透过量w(mg/天)为2mg/天以上，优选3mg/天。当水蒸气透过量w小于2mg/天时，各个管的挠性变得不充分，因此管变得难以跟随滑架的扫描。因此，记录设备的耐久性变得不充分。对各个管的水蒸气透过量w的上限没有特别限制，水蒸气透过量仅需为10mg/天以下。当水蒸气透过量过高时，水蒸发易于显著进行，因此墨易于过度浓缩。然而，当水蒸气透过量为10mg/天以下时，具有40.0以上的相对介电常数的水溶性有机溶剂可与着色材料有效地溶剂化以抑制缔合物或聚集体的形成。
[0061]
各个管的水蒸气透过量可根据以下方法测量。首先，建立其中向切割为200nm长度的管加载纯水并用弹簧夹密封管的两端的状态。将所述状态下的管在具有40℃的温度和20％的相对湿度的环境下放置。每确定时间段记录管的质量变化并测量透过管的水蒸气的量。由此，可计算水蒸气透过量w(mg/天)。水蒸气透过量w是每200mm长度l的管的水蒸气透过量(mg/天)。当通过连接两种以上由不同材料制成的管来形成管时，采用通过将如上所述计算的各个管的水蒸气透过量成比例地除以它们的长度来获得的值。例如，如下计算通过连接具有水蒸气透过量wa(mg/天)和长度la(mm)的管、和具有水蒸气透过量wb(mg/天)和长度lb(mm)管来形成的管的水蒸气透过量w：
[0062]
w＝(la
×
wa lb
×
wb)/(la lb)。
[0063]
术语“管的长度”是指从管的一端至其另一端的长度，并且该长度包括管与主罐和副罐的连接部分。第一管的长度l1(mm)与第二管的长度l2(mm)的比(l1/l2)为1.15倍以上。当将l1/l2的比设定为1.15倍以上时，可使喷墨记录设备小型化。对l1/l2的比的上限没有特别限制，并且该比仅需为1.90倍以下。各个管的长度l(mm)优选为200mm以上至1,200mm以下，更优选300mm以上至1,000mm以下。第一管的长度l1(mm)优选400mm以上至1,000mm以下。此外，第二管的长度l2(mm)优选300mm以上至800mm以下。
[0064]
优选地，第一墨为黑墨，第二墨为彩色墨。此时，黑墨用管的长度la(mm)与彩色墨用管的长度lb(mm)的比(la/lb)优选为1.20倍以上。当将la/lb的比设定为1.20倍以上时，可改善各个墨的喷出稳定性。当la/lb的比小于1.20倍时，在长时间喷出各个墨的情况中，可略微降低喷出稳定性。la/lb的比优选2.00倍以下，更优选1.90倍以下，特别优选1.50倍以下。当使用多种彩色墨时，黑墨用管优选长于任一条彩色墨用管。
[0065]
(记录步骤)
[0066]
本发明的喷墨记录方法包括用前述喷墨记录设备记录图像的步骤(记录步骤)。在记录步骤中，具体地，通过将从记录头的喷出口喷出的墨施加至记录介质来记录图像。任何介质可用作在其上记录图像的记录介质。此类介质中，优选使用各自具有如下所述的渗透性的纸张：无任何涂层的记录介质，例如普通纸或非涂布纸，和包括涂层的记录介质，例如光面纸或铜版纸。
[0067]
记录系统的实例可为用于在垂直于记录介质的输送方向(副扫描方向)的主扫描方向上往复扫描记录头的同时记录图像的连续型系统。其另一实例可为用于在使用对应于记录介质的延长的记录头(线型头)输送记录介质(纸)的同时记录图像的线型系统。
[0068]
(水性墨)
[0069]
本发明的喷墨记录方法包括通过将从记录头的喷出口喷出的墨施加至记录介质来记录图像的步骤。墨为各自含有着色材料的水性墨，并且包括第一墨和第二墨。
[0070]
[着色材料]
[0071]
颜料或染料可用作着色材料。相对于墨的总质量，第一墨中着色材料的含量c1(质量％)和第二墨中着色材料的含量c2(质量％)各自优选为0.1质量％以上至15.0质量％以下。具体地，各含量更优选为1.0质量％以上至10.0质量％以下。
[0072]
当颜料用作着色材料时，对颜料的分散系统没有特别限制。例如，可各自使用分散有树脂分散剂的树脂分散颜料、分散有表面活性剂的颜料和通过用树脂覆盖颜料的至少一部分颗粒表面来获得的微胶囊颜料等。此外，例如，可以各自使用通过将包括例如阴离子性
基团等亲水性基团的官能团与颜料的颗粒表面结合而获得的自分散颜料，和通过将含有高分子的有机基团与颜料的颗粒表面化学结合而获得的颜料(树脂结合型自分散颜料)。此外，可组合使用在分散系统中彼此不同的颜料。
[0073]
颜料的实例可包括：无机颜料，例如炭黑；和有机颜料，例如偶氮、酞菁、喹吖啶酮、异吲哚啉酮、咪唑啉酮、吡咯并吡咯二酮、和二噁嗪。那些颜料可单独使用或以其组合使用。
[0074]
染料的实例包括直接染料、酸性染料、碱性染料、分散染料和可食用染料。其中，优选使用具有阴离子性基团的染料。染料的骨架的具体实例可包括偶氮、三苯基甲烷、酞菁、氮杂酞菁、氧杂蒽和蒽吡啶酮(anthrapyridone)。还优选使用具有对其采用c.i.编号的染料。其实例可包括：c.i.食品黑2；c.i.直接黑195；c.i.直接黄:86、132和173；c.i.酸性黄:17和23；c.i.酸性红:52、249和289；c.i.酸性蓝9；和c.i.直接蓝:86和199。
[0075]
染料优选用作着色材料。与在分散状态下引入水性介质剂量的颜料相比，在分子水平下溶解于水性介质中的染料更容易与介质溶剂化。因此，可进一步改善固着恢复性。
[0076]
第一墨中每分子着色材料(染料)的离子性基团数的最大值n1和第二墨中每分子着色材料(染料)的离子性基团数的最大值n2优选满足n1≥n2的关系。其每分子具有大的离子性基团数的着色材料容易地与具有高极性的第一水溶性有机溶剂相互作用，因此即使在管的内壁附近浓缩时也容易地与其溶剂化。因此，当在其中墨更易于浓缩的长管(第一管)中流动的第一墨中的着色材料具有更大的离子性基团数时，可进一步改善固着恢复性。各个墨中每分子着色材料(染料)的离子性基团数的最大值n优选1以上至10以下、更优选2以上至8以下。
[0077]
[水性介质]
[0078]
各墨各自为含有水性介质的水性墨，所述水性介质是水和水溶性有机溶剂的混合液。去离子水或离子交换水优选用作水。相对于墨的总质量，各个墨中的水溶性有机溶剂的含量(质量％)优选3.0质量％以上至50.0质量％以下。水溶性有机溶剂的含量是包括第一水溶性有机溶剂和可根据需要使用的第二水溶性有机溶剂的值。当水溶性有机溶剂的含量过小时，例如喷出稳定性等可靠性会略微降低。同时，当水溶性有机溶剂的含量过大时，墨的粘度增加，因此，墨的供给性会略微降低。此外，相对于墨的总质量，各个墨中水的含量(质量％)优选40.0质量％以上至95.0质量％以下。
[0079]
可用于喷墨用墨的任何水溶性有机溶剂，例如醇类、(聚)亚烷基二醇类、乙二醇醚类、含氮化合物类或含硫化合物类可用作水溶性有机溶剂。水溶性有机溶剂的具体实例可包括：各自具有1至4碳数的一元醇类，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇(18.3)、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇；二元醇类，例如1,2-丙二醇(28.8)、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇(27.0)、1,2-己二醇(14.8)、1,6-己二醇(7.1)、2-甲基-1,3-丙二醇和3-甲基1,5-戊二醇(23.9)；多元醇类，例如1,2,6-己三醇(28.5)、甘油(42.3)、三羟甲基丙烷(33.7)和三羟甲基乙烷；亚烷基二醇类，例如乙二醇(40.4)、二乙二醇(31.7)、三乙二醇(22.7)、四乙二醇、丙二醇(16.9)、丁二醇、己二醇和硫二甘醇；乙二醇醚类，例如二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚(9.8)、四乙二醇单丁醚和五乙二醇单丁醚；各自具有200至1,000的数均分子量的聚亚烷基二醇类，例如数均分子量为1,000的聚乙二醇(4.6)、和聚丙二醇；含氮化合物类，例如2-吡咯烷酮(28.0)、n-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、n-甲基吗啉、脲(110.3)和亚乙基脲(49.7)；和含硫化合物类，例如二甲基亚砜和双(2-羟乙基砜)。
用于各水溶性有机溶剂的括号中的数值为各水溶性有机溶剂在25℃下的相对介电常数。特别优选使用相对介电常数为3.0以上至120.0以下的水溶性有机溶剂。此外，优选使用蒸汽压低于水的蒸汽压的水溶性有机溶剂。
[0080]
水溶性有机溶剂的相对介电常数可在10khz的频率的条件下、使用介电常数计(例如，商品名：“bi-870”，brookhaven instruments corporation制造)来测量。采用基于50质量％水溶液的相对介电常数的测量、从下式(3)计算的值作为在25℃下为固体的水溶性有机溶剂的相对介电常数。“水溶性有机溶剂”通常是指液体，但在本发明中，在25℃(常温)下为固体的溶剂也包括在水溶性有机溶剂中。
[0081]
ε
sol
＝2ε
50％-ε
water
…
(3)
[0082]
ε
sol
：在25℃下为固体的水溶性有机溶剂的相对介电常数
[0083]
ε
50％
：在25℃下为固体的水溶性有机溶剂的50质量％水溶液的相对介电常数
[0084]
ε
water
：水的相对介电常数
[0085]
作为通常用于水性墨并且在25℃下为固体的水溶性有机溶剂，可给出，例如，1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、亚乙基脲、脲和数均分子量为1,000的聚乙二醇。本文中，在25℃下为固体的水溶性有机溶剂的相对介电常数由它的50质量％水溶液的相对介电常数来求得的原因如下所述。在25℃下为固体且可作为水性墨的构成组分的一些水溶性有机溶剂难以制备成具有超过50质量％的高浓度的水溶液。同时，在具有10质量％以下的低浓度的水溶液中，水的相对介电常数占主导，因此不可获得水溶性有机溶剂的相对介电常数的可能(有效)值。从前述的观点来看，本发明的发明人已进行研究。结果，发明人揭示了，可从在25℃下为固体的水溶性有机溶剂以外的可用于墨的大多数溶剂来制备用作测定对象的水溶液，并且从溶液测定的相对介电常数与本发明的效果一致。出于这些原因，发明人已决定利用50质量％的水溶液。在其在25℃下为固体、但在水中的溶解度低使得不可由其制备50质量％水溶液的水溶性有机溶剂的情况中，为了方便起见，使用与其中通过使用具有饱和浓度的水溶液来测定ε
sol
的情况一致地计算的相对介电常数的值。
[0086]
[第一水溶性有机溶剂]
[0087]
第一墨包含具有40.0以上的相对介电常数的第一水溶性有机溶剂。当引入第一墨的水溶性有机溶剂的相对介电常数小于40.0时，溶剂具有低极性，因此具有对着色材料弱的溶剂化作用。因此，不可消除管的内壁附近墨的粘度的局部增加，其是固着恢复性降低的原因。
[0088]
进一步地，第二墨也优选包含具有40.0以上的相对介电常数的第一水溶性有机溶剂。此外，第一墨中第一水溶性有机溶剂的含量x1(质量％)和第二墨中第一水溶性有机溶剂的含量x2(质量％)优选满足x1》x2的关系。当满足x1》x2的关系时，从连接至第一管的喷嘴抽吸第一墨的容易度和从连接至第二管的喷嘴抽吸第二墨的容易度容易一致。因此，可进一步改善固着恢复性。
[0089]
第一水溶性有机溶剂的实例可包括亚乙基脲(49.7)、双(2-羟乙基砜)(44.1)、甘油(42.3)和乙二醇(40.4)。用于各个水溶性有机溶剂的括号中的数值为各个水溶性有机溶剂在25℃下的相对介电常数。第一水溶性有机溶剂的相对介电常数优选为120.0以下，并且其蒸汽压优选低于水的蒸汽压。引入第一墨的第一水溶性有机溶剂和可引入第二墨的第一水溶性有机溶剂可彼此相同或不同。
[0090]
相对于墨的总质量，各个墨中第一水溶性有机溶剂的含量(质量％)优选为1.0质量％以上至50.0质量％以下，更优选3.0质量％以上至30.0质量％以下。相对于墨的总质量，第一墨中第一水溶性有机溶剂的含量x1(质量％)优选为1.0质量％以上至20.0质量％以下。此外，相对于墨的总质量，第二墨中第一水溶性有机溶剂的含量x2(质量％)优选为0.5质量％以上至15.0质量％以下。
[0091]
[第二水溶性有机溶剂]
[0092]
第二墨优选包含具有25.0以下的相对介电常数的第二水溶性有机溶剂。第二水溶性有机溶剂具有高于相对介电常数大于25.0的水溶性有机溶剂的疏水性，因此难以与着色材料溶剂化。因此，将第二水溶性有机溶剂引入在其中水蒸发量小、因此着色材料难以浓缩的第二管中流动的第二墨中可提供以下作用。即，从连接至第一管的喷嘴抽吸第一墨的容易度和从连接至第二管的喷嘴抽吸第二墨的容易度容易一致。因此，可进一步改善固着恢复性。
[0093]
第二水溶性有机溶剂的实例可包括3-甲基1,5-戊二醇(23.9)、三乙二醇(22.7)、异丙醇(18.3)、丙二醇(16.9)、1,2-己二醇(14.8)、三乙二醇单丁醚(9.8)、四乙二醇单丁醚(9.4)、1,6-己二醇(7.1)和数均分子量为1,000的聚乙二醇(4.6)。用于各个水溶性有机溶剂的括号中的数值为各个水溶性有机溶剂在25℃下的相对介电常数。第二水溶性有机溶剂的相对介电常数优选为3.0以上并且其蒸汽压优选低于水的蒸汽压。相对于墨的总质量，各个墨中第二水溶性有机溶剂的含量(质量％)优选为1.0质量％以上至50.0质量％以下，更优选3.0质量％以上至30.0质量％以下。相对于墨的总质量，第一墨中第二水溶性有机溶剂的含量y1(质量％)优选为0.5质量％以上至15.0质量％以下。此外，相对于墨的总质量，第二墨中第二水溶性有机溶剂的含量y2(质量％)优选为1.0质量％以上至20.0质量％以下。
[0094]
第一墨和第二墨各自优选包含第一水溶性有机溶剂和第二水溶性有机溶剂。此外，第一墨中第一水溶性有机溶剂的含量表示为“x
1”(质量％)，第一墨中第二水溶性有机溶剂的含量表示为“y
1”(质量％)。进一步地，第二墨中第一水溶性有机溶剂的含量表示为“x
2”(质量％)，第二墨中第二水溶性有机溶剂的含量表示为“y
2”(质量％)。在该情况中，优选满足(x1/y1)≥(x2/y2)的关系。比(x1/y1)和(x2/y2)各自为对着色材料具有高亲合性的水溶性有机溶剂的含量与对着色材料具有低亲合性的水溶性有机溶剂的含量的比。各个比的值越大意味着墨对着色材料的具有越强的溶剂化作用。即，当满足该关系时，其中液体组分容易地蒸发、因此着色材料容易浓缩的第一墨对着色材料的溶剂化作用比第二墨的更强。因此，可进一步改善固着恢复性。可引入第一墨的第一和第二水溶性有机溶剂，和可引入第二墨的第一和第二水溶性有机溶剂可彼此相同或不同。
[0095]
第一墨中第一水溶性有机溶剂的含量表示为“x
1”(质量％)，第一墨中着色材料的含量表示为“c
1”(质量％)。此外，第二墨中第一水溶性有机溶剂的含量表示为“x
2”(质量％)，第二墨中着色材料的含量表示为“c
2”(质量％)。进一步地，第一管的长度表示为“l
1”(mm)，第二管的长度表示为“l
2”(mm)。在该情况中，优选满足(x1/c1)/(x2/c2)≥(l1/l2)的关系。随着第一管的长度l1(mm)与第二管的长度l2(mm)的比(l1/l2)的值变得越大，呈现出相对长的第一管中的第一墨易于浓缩，因此第一墨中着色材料的缔合状态或聚集状态变得越强。因此，优选将较大量的第一水溶性有机溶剂引入第一墨用于松解着色材料的这样的强缔合状态或聚集状态。墨中第一水溶性有机溶剂的含量与着色材料的含量的比(x1/c1和x2/
c2)的值各自为与着色材料溶剂化的第一水溶性有机溶剂在墨中的存在程度的指标。当“x
1”、“c
1”、“x
2”、“c
2”、“l
1”和“l
2”不满足该关系时，第一墨中第一水溶性有机溶剂的含量略微小，因此不会充分获得对固着恢复性的改善效果。
[0096]
[其它组分]
[0097]
根据需要，例如表面活性剂、消泡剂、ph调节剂、粘度改性剂、防锈剂、防腐剂、杀真菌剂、抗氧化剂、和抗还原剂等各种添加剂可引入各个墨中。那些添加剂不包含在用作计算其相对介电常数的对象的“水溶性有机溶剂”中。
[0098]
[墨的物理性质]
[0099]
第二墨的粘度η2(mpa
·
s)与第一墨的粘度η1(mpa
·
s)的比(η2/η1)为0.7倍以上至1.5倍以下。各个墨在25℃下的粘度优选为1.0mpa
·
s以上至5.0mpa
·
s以下，更优选1.0mpa
·
s以上至3.5mpa
·
s以下。可用旋转粘度计测量墨的粘度。此外，各个墨在25℃下的静态表面张力优选为28mn/m以上至45mn/m以下。此外，各个墨在25℃下的ph优选为5以上至9以下。
[0100]
实施例
[0101]
下文中将借助于实施例和比较例更详细地描述本发明。然而，本发明在不脱离本发明的主旨的情况下决不限于以下实施例。除非另外说明，否则关于各组分的量的描述“份(part(s))”和“％”均基于质量。
[0102]
《着色材料的制备》
[0103]
(化合物1)
[0104]
根据日本专利申请公开号2015-193792的描述而获得游离酸形式的由下式(1)表示的化合物的钠盐(化合物1)。
[0105][0106]
(化合物2)
[0107]
根据日本专利申请公开号2006-143989的描述而获得游离酸形式的由下式(2)表示的化合物的钠盐(化合物2)。
[0108][0109]
(化合物3)
[0110]
根据日本专利申请公开号2012-149212的描述而获得游离酸形式的由下式(3)表示的化合物的钾盐(化合物3)。
[0111][0112]
《颜料分散液的制备》
[0113]
制备含有自分散颜料(商品名：“cab-o-jet 300”，cabot corporation制造)的颜料分散液。颜料分散液中颜料的含量为15.0％。
[0114]
《墨的制备》
[0115]
将表1和表2的上段中所示的各个组分(单位：％)混合并充分搅拌。其后，通过具有0.20μm的孔径的过滤器对混合物进行加压过滤以制备各个墨。此外，当颜料用作着色材料时，通过具有3.0μm的孔径的微过滤器对混合物进行加压过滤以制备墨。表1和表2中，用于染料的括号中的数值表示各个染料的离子性基团数的最大值，和用于各个水溶性有机溶剂的括号中的数值表示各个水溶性有机溶剂的相对介电常数。表1和表2中，术语“acetylenol e100”表示由kawaken fine chemicals co.,ltd.制造的非离子性表面活性剂的商品名。墨的粘度用旋转粘度计(商品名：“e type viscomete”，toki sangyo co.,ltd.制造)在25℃下测量。
[0116]
表1：第一墨的组成和特性
[0117][0118]
表1：第一墨的组成和特性(续)
[0119][0120]
表2：第二墨的组成和特性
[0121][0122]
《管的生产》
[0123]
通过使用苯乙烯系热塑性弹性体、润滑剂和软化剂生产各自具有2mm的内径和4mm的外径的由树脂组合物制成的管1至11。生产的管的水蒸气透过量(w)示于表3。各个管的水蒸气透过量(w)是每200mm长度l的管的值并且以mg/天的单位表示。
[0124]
表3：管的特性
[0125][0126]
《评价》
[0127]
制备具有图1中所示的主要部分构造并且其中合并有具有图2中所示的构造的供墨系统的喷墨记录设备。记录设备包括第一墨和第二墨、以及第一管和第二管，它们的种类示于表4。用记录设备进行各个评价。
[0128]
(固着恢复性)
[0129]
将各个墨从喷墨记录设备的主罐通过其供墨管填充至其副罐和其记录头的喷出口。其后，将设备在具有35℃的温度和10％的相对湿度的环境中放置3个月。然后，识别已进行预定次数恢复操作后的墨的喷出状态，并根据以下评价标准评价固着恢复性。恢复操作是指喷墨记录设备的“打印头的清洁”。具体地，使设备的抽吸盖与包括记录头的喷出口表面的区域抵接，并通过抽吸盖从第一墨的喷出口阵列和第二墨的喷出口阵列一同抽吸第一墨和第二墨。在以下评价标准中，水平“aa”、“a”、“a
′”
、和“b”定义为可接受的水平，而水平“c”定义为不可接受的水平。评价结果示于表4。参照例1至5各自由符号“aa”表示，由于不满足上述条件(1)至(3)，因此不发生固着恢复性降低的问题。
[0130]
aa：一次恢复操作将打印头恢复至其中所有其喷出口能够正常喷出墨的状态。
[0131]
a：两次或三次恢复操作将打印头恢复至其中所有其喷出口能够正常喷出墨的状态。
[0132]a′
：四次或五次恢复操作将打印头恢复至其中所有其喷出口能够正常喷出墨的状态。
[0133]
b：六次至十次恢复操作将打印头恢复至其中所有其喷出口能够正常喷出墨的状态。
[0134]
c：即使在进行十一次以上的恢复操作后，打印头的一些喷出口也不能够正常喷出墨。
[0135]
(图像不均匀)
[0136]
将各个墨从喷墨记录设备的主罐通过其供墨管填充至其副罐和其记录头的喷出口。然后，进行恢复操作(与“固着恢复性”评价中所进行的相同的操作)。其后，在盖上记录
头的状态下，将设备在具有30℃的温度和10％的相对湿度的环境中放置120小时。然后，在a4尺寸普通纸(商品名：“high-quality exclusive paper hr-101s”，canon inc.制造)上记录具有50％的记录任务的二次色的实心图像。将第一墨和第二墨各自的记录任务设定为25％。实施例中，将在使每滴的质量为5ng的两滴墨滴施加至测定1/600英寸
×
1/600英寸的单位区域的条件下记录的实心图像的记录任务定义为100％。然后，根据以下标准评价图像不均匀。在以下评价标准中，水平“a”定义为可接受的水平，水平“c”定义为不可接受的水平。评价结果示于表4。
[0137]
a：在将书写开始位置和书写结束位置处的图像彼此目视比较时，两个图像之间无差异。
[0138]
c：在将书写开始位置和书写结束位置处的图像彼此目视比较时，能够观察到不均匀。
[0139]
表4：评价条件和评价结果
[0140][0141]
尽管已经参照示例性实施方案描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，以涵盖所有此类改进以及等同的结构和功能。