[发明专利]喷墨记录油墨和使用该喷墨记录油墨的喷墨记录装置

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨记录油墨和喷墨记录装置，其提供高图像密度的图像，具有极好的油墨喷射稳定性和极好的油墨存储稳定性。

背景技术

与其它印刷方法相比，喷墨记录方法提供容易的彩色印刷，因为其包含更简单的工艺。并且，尽管构造简单，但是喷墨记录方法具有能够生产高分辨率图像的益处。

作为喷墨记录油墨，使用基于染料的油墨，其中各种类型的水溶性染料溶解在水中或水和有机溶剂的混合物中。虽然这种基于染料的油墨色调锐度极好，但其具有耐光性差的缺点。同时，与基于染料的油墨相比，基于颜料的油墨——炭黑和各种类型的有机颜料分散其中——耐光性优越，因此深入地进行基于颜料的油墨的研究。

然而，与基于染料的油墨相比，基于颜料的油墨更可能造成喷嘴堵塞。颜料油墨通常如下制备。将着色材料和分散剂初步地分散在水溶剂中以制备分散产物。之后，通过介质型分散混合器(media-type disperser)将分散产物分散至预定的程度，随后稀释至预定的浓度。

基于水的颜料油墨通常包含表面活性剂和水溶性树脂，以在其中分散疏水颜料，但用这种油墨得到的图像的可靠性极低。因此，根据一些公开的技术，将可成膜的树脂细粒加入油墨中，目的是提高图像的质量。然而，难以保持多个组分长时间地处于很好且稳定地分散遍及油墨的状态。因此，当大量使用分散剂比如表面活性剂以便稳定地分散这种细粒时，麻烦地出现问题。具体地，问题例如是油墨罐和/或喷墨头(inkjet head)内可能产生气泡，这可能造成图像质量的下降。同样地，为了提高分散性，已经对将颜料表面改变为亲水基的方法的有效性或者使用含亲水基的树脂的有效性进行了研究。然而，虽然当单独使用时给定的组分可能是稳定的，但组合使用数个不同的组分有问题地造成分散稳定性下降以及存储稳定性下降。

PTL1至3提出表面处理的颜料油墨，其产生极好的印刷质量，并且具有极好的喷射稳定性和存储稳定性，或仅具有极好的喷射稳定性。PTL4提出油墨组件(ink set)，其可以保持油墨稳定的喷射性能。

为了获得印刷图像的高图像密度，PTL5公开了一种方法，其中使用含有水不溶性着色剂和小于着色剂颗粒的带电树脂准粒子的油墨；PTL6公开了一种方法，其中使用含有DBP吸油量被最佳化的可自分散颜料的油墨；以及PTL7公开了一种方法，其中使用炭黑的水性分散液，其含有已经被表面改性为具有7至18的HLB值的炭黑，和在其分子结构中具有乙炔骨架的非离子表面活性剂。而且，PTL8公开了含有基于乙炔二醇(acetylene glycol)的表面活性剂的水性油墨。

出于稳定油墨的分散状态的目的，PTL9公开了将水可分散树脂分散在水中的方法，该树脂在其分子中具有羧基和非离子亲水基；PTL10公开了一种方法，其中使水溶性聚合物和表面活性剂的极性相同，或向其中加入非离子表面活性剂(nonion)；PTL11公开了一种方法，控制水性记录液以便含离子着色剂的聚酯树脂和着色剂的亲水基具有相同的极性；以及PTL12公开了一种方法，其中控制分散的颜料和分散的树脂颗粒以具有相同的极性。此外，PTL13公开了使用二聚表面活性剂作为分散剂的印刷油墨。

此外，PTL14中描述了水性喷墨油墨组合物，其包含颜料分散液、醛萘磺酸盐(aldehyde naphthalene sulfonate)分散剂和/或至少一种砜溶剂，其中颜料颗粒分散液包含这样的颜料颗粒，该颜料颗粒的粒度分布是使得分散液中至少70%的颗粒具有小于0.1μm的直径，而其它颗粒具有等于或大于0.1μm的直径。PTL15提出了由含有颜料、聚合分散剂和非离子表面活性剂的水介质形成的记录液。

另外，PTL16和17中提出将AB或BAB嵌段共聚物用作颜料的分散剂。PTL18中公开了使用特定的颜料、水溶性树脂和溶剂。

作为不使用分散剂而将颜料分散的方法，PTL19公开了一种方法，其中将包含水溶性基团的取代基引入炭黑；PTL20公开了一种方法，其中将水溶性单体或类似物聚合在炭黑表面上；PTL21公开了一种酸处理炭黑的方法；以及PTL22公开了一种方法，其中通过使用含有酸处理的炭黑以及由丙烯酸、苯乙烯和α-甲基苯乙烯形成的三元共聚物的油墨获得防水性和喷射稳定性。

此外，PTL23提出了含有平均粒径为30nm至200nm的分散颗粒的喷墨记录液。

虽然常规的油墨液已经成功地用彩色颜料油墨提供高图像密度，但黑色颜料油墨尚未实现提供足够的图像密度，而且在这方面还没有提供令人满意的黑色颜料油墨。