[发明专利]颜料分散体和使用它的喷墨油墨以及成像方法和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于喷墨打印的颜料分散体、使用该颜料分散体的喷墨油墨(inkjet ink)，该喷墨油墨可以解决传统的喷墨打印头-堵塞问题并且可以获得高密度的图像，而且油墨液体的贮存稳定性优异。本发明还涉及一种成像方法和一种成像装置。

背景技术

喷墨记录法的优点在于其有利于全色打印，因为该方法比其它记录法更简单易行，而且其可以获得高分辨率的图像。作为喷墨油墨，通常使用染料-基油墨，在该油墨中将各种水溶性染料溶解在水或含水和有机溶剂的混合液体中，但是，染料-基油墨的缺点在于其耐光性差，虽然其色调清晰度优异。同时，目前人们正积极地研究其中分散了炭黑或各种有机颜料的颜料-基油墨，因为与染料-基油墨相比其耐光性优异。但是，颜料油墨与染料-基油墨相比更易于导致喷嘴堵塞。

通常，颜料-基油墨通过下述方式制备：首先制备分散体，其中将颜料和分散剂预先分散在水溶性溶剂例如水和醇中，然后使用介质-型分散装置例如砂磨机将分散体分散至一定程度，再将分散体稀释至特定浓度。

通常，在颜料水-基油墨中，分散了疏水性颜料，因此通常使用分散剂例如表面活性剂和水溶性树脂，但是存在这样的问题，即利用这种颜料水基油墨所得的图像的质量可靠性非常差。于是，为了改善图像质量，提出了一种方法，其中将可成膜树脂微粒加入到油墨液体中。但是，难以将多种组分长期精细和稳定地分散在液体中。当使用大量分散剂例如表面活性剂来稳定地分散这些微粒时，存在于油墨槽和/或油墨头中出现气泡、图像质量降低等等问题。为了改善这些组分的分散性，人们考虑了下列方法：(1)将颜料表面改变为含有疏水基团的表面的方法，(2)使用含有疏水基团的树脂的方法，等等。然而，采用这种方法也产生问题，即虽然单独使用不同类型组分中的一种时可以将其稳定地分散在水-基油墨液体中，但是将这些组分混合起来时，各组分发生不稳定分散且油墨的贮存稳定性降低。

此外，为了使这些组分在水-基油墨液体中的分散性稳定，人们提出了下列方法。例如，将分子中具有羧基和非离子疏水基团的水-分散性树脂分散在水中的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.5-239392)；使水溶性聚合物的极性与表面活性剂的极性一致或者将非离子表面活性剂加入水-基液体中的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-283633)；在含水的记录液中，使含有染色离子基团(color ionic group)的聚酯树脂的极性与着色剂的疏水基团的极性一致的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2000-63727)；以及使颜料的极性与树脂微粒的极性一致的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2001-81366)。

此外，还提出了含有颜料分散体、醛萘磺酸盐分散体和水的水-基喷墨油墨组合物，所述的颜料分散体含有具有特定粒度分布的颜料颗粒(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-333531)。

日本专利申请待审公开(JP-A)No.56-147871提出了一种记录液，其含有颜料、聚合物分散剂和非离子表面活性剂。

美国专利No.5085698和No.5221334中分别提出了使用AB嵌段共聚物或BAB嵌段共聚物作为颜料用的分散剂。

此外，美国专利No.5172133中提出了使用特定颜料、水-溶性树脂和溶剂。

同时，作为不使用分散剂的颜料分散方法，还提出了下列方法。具体地说，将含有水溶性基团的取代基引入炭黑中的方法(参见美国专利No.5571311)；将水溶性单体等聚合到炭黑表面上的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-81646)；和对炭黑进行氧化处理的方法(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.8-3498)。

还提出了一种保证油墨的耐水性和喷墨稳定性的方法，该方法使用含有经氧化处理的炭黑和含有丙烯酸树脂、苯乙烯和α-甲基苯乙烯的三元共聚物的油墨(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.9-194775)。

此外，还提出了一种喷墨记录液，其中分散体颗粒的体积平均粒径为30nm-200nm(参见日本专利申请待审公开(JP-A)No.2000-144028)。

在上述传统油墨液体中，彩色颜料油墨实际上可以获得高密度图像，但是，黑色颜料油墨还不能提供使用户满意的足够的性能，人们还希望进一步的改进和开发。

发明内容