[发明专利]喷墨记录油墨和墨盒

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨记录油墨，其达到高的图像密度、喷出稳定性出众和油墨液体储存稳定性出众。

背景技术

与其他印刷方法相比，喷墨记录方法提供彩色印刷的容易性，因为其包括更简单的过程。并且同样，尽管构造简单，喷墨记录方法具有能够产生高分辨率图像的好处。

作为喷墨记录油墨，使用染料基油墨，其中各种类型的水溶性染料溶于水或者水和有机溶剂的混合物中。这种染料基油墨具有耐光性差的缺点，虽然其具有出众的色调清晰度。同时，与染料基油墨相比，在其中分散炭黑和各种类型的有机颜料的颜料基油墨的耐光性出众，并且因此对颜料基油墨正进行深入的研究。

但是，与染料基油墨相比，颜料基油墨更可能引起喷嘴堵塞。通常如下制备颜料油墨。在水性溶剂中预先分散着色材料和分散剂以制备分散体产品。其后，通过介质类型的分散剂，分散分散体产品至预定的程度，随后稀释至预定的浓度。

水基颜料油墨通常包含表面活性剂和水溶性树脂以分散其中的疏水颜料，但是使用这种油墨所得图像的稳定性非常低。因此，根据一些公开的技术，将可成膜树脂细粒加入油墨中用于改善图像质量。但是，难以长时间保持多个成分处于细微地和稳定地分散遍及油墨的状态。并因此，当大量使用分散剂如表面活性剂以便于稳定地分散这种细粒时，不方便地产生了问题。具体地，例如，问题是：在油墨罐和/或喷墨头内可产生气泡，这可引起图像质量的下降。同样地，为了改善分散性，已对改变颜料的表面成为亲水基团的方法的有效性或者对采用含有亲水基团的树脂的有效性进行了研究。然而，虽然单独使用时给定的成分可以是稳定的，但是几个不同成分的组合使用有问题地引起分散稳定性的下降，以及储存稳定性的下降。

另外，已有以下报道：储存稳定性和喷出稳定性出众的表面处理的颜料油墨(PTL 1至3)；能够保持稳定的喷墨的油墨组件(PTL 4)；将不溶于水的着色材料和比着色材料更小的带电荷树脂拟细粒结合进入油墨以便于获得高图像密度的方法(PTL 5)；结合根据DBP吸油量限定的可自分散的颜料的方法(PTL 6)；以及包含表面改良的炭黑和具有HLB值为7至18并具有乙炔骨架的非离子表面活性剂的炭黑水分散液(PTL 7)。也有报道采用炔二醇表面活性剂的水性油墨(PTL 8)。

已报道用于稳定分散体的方法。这些方法的实例包括在水中分散在其结构中具有羧基和非离子亲水基团的水可分散的树脂的方法(PTL9)；使水溶性聚合物和表面活性剂的极性一致或者加入非离子表面活性剂(nonion)的方法(PTL 10)；使有色的含离子聚酯树脂和着色剂的亲水基团的极性一致的方法(PTL 11)和使颜料和树脂细粒的分散体极性一致的方法(PTL 12)。也公开了采用挛连型表面活性剂作为分散剂的印刷油墨(PTL 13)。

同样地，已有水性喷墨记录油墨组合物的报道，其包含颜料分散液、磺酸醛萘(aldehyde naphthalene sulfonate)分散剂和/或至少一种砜溶剂，其中分散液中颗粒的至少70％具有小于0.1μm的直径和分散液中的其他颗粒具有等于或者小于0.1μm的直径(PTL 14)。

在PTL 15中，提出一种记录液，其由包含颜料、聚合物分散剂和非离子表面活性剂的水性介质组成。在PTL 16和17中，也提出将AB或者BAB嵌段共聚物用作颜料分散剂。以及，在PTL 18中，提出使用特定的颜料、水溶性树脂和溶剂。

作为不使用分散剂的颜料分散方法，已经公开了若干方法。这些方法的实例包括将包含水溶性基团的取代基引入炭黑的方法(PTL 19)；在炭黑的表面上聚合水溶性单体或者类似物的方法(PTL 20)；以及氧化炭黑的方法(PTL 21)。同样地，公开了通过将氧化的炭黑和丙烯酸、苯乙烯和α-甲基苯乙烯的三元共聚物结合进入油墨获得耐水性和喷出稳定性的方法(PTL 22)。

也提出了一种喷墨记录液，其中喷墨记录液中分散颗粒的体积平均粒径在30nm至200nm的范围内(PTL 23)。

然而，虽然在彩色颜料油墨的情况下，上述常规方法的油墨液体可以获得高的图像密度，但是它们不是令人满意的，因为在黑色颜料油墨的情况下其不能提供足够的性能。同样地，已经提交了在珠磨分散中使用直径在范围大约0.05mm至大约1.0mm的珠的实例(PTL 24至26)，其并未表现令人满意的分散稳定性。