專利名稱：噴墨用油墨組、噴墨用油墨罐、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨用油墨組、噴墨用油墨罐、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置。
背景技術(shù)：
因?yàn)閲娔涗浄椒梢岳眯⌒脱b置而降低成本，所以許多打印機(jī)均利用此方法。在噴墨記錄方法中，油墨從噴墨口噴出，其中所述噴墨口由噴嘴、狹縫和多孔膜形成。具體地說(shuō)，壓電式噴墨方法和熱噴墨方法均適合于高分辨率、高速度打印。所述壓電式噴墨方法利用壓電式元件的變形來(lái)噴墨。所述熱噴墨方法利用施加熱能使油墨沸騰來(lái)噴墨。
提高普通紙上的打印速度和打印質(zhì)量已成為重要問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)普通紙上的高速度和高質(zhì)量打印已提出了一種方法(例如，在日本專利第2667401號(hào)公報(bào)中的方法)。在所述方法中，在記錄介質(zhì)的表面上提供包含一種具有陽(yáng)離子基團(tuán)的化合物的液體，所述液體滲入記錄介質(zhì)；并且在液體從記錄介質(zhì)表面上消失后(所有液體均已經(jīng)滲入介質(zhì)中)立刻在記錄介質(zhì)上提供包含陰離子染料的油墨，從而形成圖像。然而，在這種方法中，如果油墨干燥時(shí)間較短，有時(shí)圖像的光學(xué)濃度便會(huì)不足。此外，如果墨滴(drop)量較小，有時(shí)長(zhǎng)期噴射特性便會(huì)不足。
也已經(jīng)提出了一種噴墨著色劑(例如，日本特開(kāi)2003-55591號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2003-172815號(hào)公報(bào))，其包含復(fù)合粉末狀粒子，粒子大小為0.001～0.15μm。提出此著色劑以便改進(jìn)著色特性、色調(diào)鮮艷度、分散性和耐光性。在粒子中，使增容劑顏料被覆一層均勻的有機(jī)顏料。然而，如果將該著色劑用于在普通紙上進(jìn)行高速打印，有時(shí)光學(xué)濃度便會(huì)不足。
還提出了另一種圖像形成方法(例如，在日本特開(kāi)2002-331657號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2002-331740號(hào)公報(bào)中的方法)，其中使油墨和液體組合物在記錄介質(zhì)上反應(yīng)，其中所述油墨包含著色劑，所述液體組合物包含能與該著色劑反應(yīng)的粒子。在所述方法中粒子和著色劑在油墨和液體組合物的混合物中反應(yīng)；記錄介質(zhì)上未與著色劑反應(yīng)的粒子仍處于分散狀態(tài)；油墨中處于單分子狀態(tài)的著色劑被粒子的表面吸附；已吸附著色劑的粒子凝集；并且將已吸附著色劑的粒子固定在記錄介質(zhì)的表面。然而，當(dāng)將此方法用于高速打印時(shí)，在某些情況下，并沒(méi)有改進(jìn)諸如光學(xué)濃度的圖像特性。
如上所述，常規(guī)方法不能同時(shí)滿足高色彩顯影性、實(shí)心圖像區(qū)域中的較少的不均勻性、高光學(xué)濃度、較少的洇紙、較少的色間洇紙(intercolorbleed)、短干燥時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題而達(dá)成了本發(fā)明。
本發(fā)明的噴墨用油墨組包含了第一液體和第二液體。第一液體包含著色粒子、分散劑、水溶性溶劑和水。第二液體包含水溶性溶劑、水和能使第一液體中的成分凝集或不溶解化的凝集劑。該著色粒子具有核-殼結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)核部分被覆有外殼部分。該內(nèi)核部分包含非著色成分。該外殼部分包含著色成分。
該外殼部分的厚度優(yōu)選為小于等于100nm。該外殼部分的厚度與該內(nèi)核部分半徑的比率(外殼部分的厚度/內(nèi)核部分的半徑)優(yōu)選在0.2～2.5的范圍內(nèi)。該外殼部分的質(zhì)量與該內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率(外殼部分的質(zhì)量/內(nèi)核部分的質(zhì)量)優(yōu)選在1～50的范圍內(nèi)。該內(nèi)核部分中的非著色成分優(yōu)選為無(wú)機(jī)物質(zhì)或重均分子量大于等于10,000的聚合物。該外殼部分中的著色成分優(yōu)選為顏料或染料。
第一液體優(yōu)選包含具有羧酸基團(tuán)的樹(shù)脂。第二液體優(yōu)選包含著色劑，所述著色劑選自由下列各物質(zhì)組成的組染料、在其表面上具有磺酸或磺酸鹽的顏料和自分散性顏料。
該著色粒子的體積平均粒徑優(yōu)選為30nm～250nm。
第一液體的表面張力優(yōu)選為20mN/m～60mN/m。第二液體的表面張力優(yōu)選為20mN/m～45mN/m。第一液體和第二液體的粘度優(yōu)選均為1.2mPa·s～25.0mPa·s。在第一液體和第二液體中粒徑為大于等于5μm的粒子的數(shù)目?jī)?yōu)選均為多于等于1,000個(gè)/μl(μl10-6升)。
本發(fā)明的噴墨用油墨罐裝有本發(fā)明的噴墨用油墨組。
本發(fā)明的噴墨記錄方法使用本發(fā)明的噴墨用油墨組。此方法包括在記錄介質(zhì)上提供第一液體和第二液體，以使第一液體和第二液體彼此接觸并且形成圖像。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法中，在記錄介質(zhì)上以每滴少于等于25ng(ng10-9g)的量來(lái)提供第一液體和第二液體。提供用于一個(gè)像素的第一液體的質(zhì)量與提供用于一個(gè)像素的第二液體的質(zhì)量的比率優(yōu)選在1∶10到10∶1的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法中，可以從本發(fā)明的噴墨用油墨罐來(lái)供應(yīng)第一液體和第二液體，并且將其施用在記錄層上。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置包括記錄頭，該記錄頭向記錄介質(zhì)噴射本發(fā)明的噴墨用油墨組中的各種液體。
在噴墨記錄裝置中，所提供的第一液體的量?jī)?yōu)選為每滴少于等于25ng。所提供的第二液體的量?jī)?yōu)選為每滴少于等于25ng。提供用于一個(gè)像素的第一液體的質(zhì)量與提供用于一個(gè)像素的第二液體的質(zhì)量的比率優(yōu)選在1∶10到10∶1的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的噴墨記錄裝置優(yōu)選包括本發(fā)明的噴墨用油墨罐，該油墨罐向所述記錄頭供應(yīng)第一液體和第二液體。


圖1為圖解說(shuō)明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實(shí)施方案的外部構(gòu)造的立體圖。
圖2為圖解說(shuō)明圖1的噴墨記錄裝置的基本內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。
圖3為圖解說(shuō)明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的外部構(gòu)造的立體圖。
圖4為圖解說(shuō)明圖3的噴墨記錄裝置的基本內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的噴墨用油墨組包含了第一液體和第二液體。第一液體包含著色粒子(下文有時(shí)稱作“著色劑”)、分散劑、水溶性溶劑和水。第二液體包含水溶性溶劑、水和能使第一液體中的成分凝集或不溶解化的凝集劑。著色粒子具有核-殼結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)核部分被覆有外殼部分。內(nèi)核部分包含非著色成分。外殼部分包含著色成分。
當(dāng)將第一液體和第二液體用于在記錄介質(zhì)上打印以使第一液體和第二液體彼此接觸時(shí)，可使諸如光學(xué)濃度、洇紙、色間洇紙和干燥時(shí)間的特性得到改進(jìn)。此機(jī)理尚不清楚。然而，可以給出下列解釋當(dāng)?shù)谝灰后w和第二液體在記錄介質(zhì)上彼此接觸時(shí)，所述著色劑發(fā)生凝集；該著色劑凝集體與溶劑相分離；并且如果該著色劑凝集體充分地大于記錄介質(zhì)的纖維之間的空間，那么該著色劑便以高密度滯留在記錄介質(zhì)的表面上，使得光學(xué)濃度很高。因?yàn)橐部梢砸种萍垙埍砻嫔系闹珓┠w的面內(nèi)擴(kuò)散，所以還可以抑制洇紙和色間洇紙。另外，因?yàn)橹珓┠w和溶劑彼此分離并且溶劑單獨(dú)滲入記錄介質(zhì)，所以可減少干燥時(shí)間。
然而，如果將常規(guī)顏料和染料用作著色劑，有時(shí)彩色再現(xiàn)性會(huì)劣化并且在實(shí)心圖像區(qū)域中出現(xiàn)不均勻性。彩色再現(xiàn)性的這種劣化被認(rèn)為是由著色劑凝集體的光吸收而引起，因?yàn)轭伭夏w層或染料凝集體層的厚度顯著大于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)。因?yàn)橹珓┠w在記錄介質(zhì)上的分布不均勻并且存在具有不同光學(xué)濃度的局部區(qū)域，所以在實(shí)心圖像區(qū)域中出現(xiàn)不均勻性。
考慮到常規(guī)顏料和染料的上述問(wèn)題，本發(fā)明將具有核-殼結(jié)構(gòu)的著色粒子用作著色劑，在該著色粒子中，內(nèi)核部分包含非著色成分，且外殼部分包含著色成分。通過(guò)使用本發(fā)明的著色粒子，可以解決諸如彩色再現(xiàn)性的劣化和實(shí)心圖像區(qū)域的不均勻性的上述問(wèn)題。此機(jī)理尚不清楚，但是據(jù)認(rèn)為其原因如下。
如上文所述，為了改進(jìn)光學(xué)濃度并且抑制雙液體反應(yīng)體系中的洇紙，凝集體的粒子大小必須充分地大于記錄介質(zhì)的纖維之間的空間。如果將內(nèi)核部分包含非著色成分的著色粒子用作著色劑，那么可以抑制著色劑凝集體對(duì)光的過(guò)量吸收，并且可以抑制彩色再現(xiàn)性的劣化。因?yàn)楸景l(fā)明的著色粒子不會(huì)過(guò)量地吸收光，所以即使著色劑在記錄介質(zhì)上的分布不均勻，仍可以降低各區(qū)域之間的光吸收的差別。結(jié)果，可以抑制實(shí)心圖像區(qū)域的不均勻性。因而，著色劑凝集體中的著色劑層的厚度在抑制彩色再現(xiàn)性的劣化和改進(jìn)實(shí)心圖像區(qū)域的不均勻性方面是一個(gè)重要的因素。其它重要因素包括著色粒子的外殼部分的厚度、外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的厚度的比率、和外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率。
將對(duì)第一液體進(jìn)行描述。第一液體包含著色粒子、分散劑、水溶性溶劑和水。
作為著色劑的該著色粒子具有核-殼結(jié)構(gòu)，其中，包含非著色成分的內(nèi)核部分被覆有包含著色成分的外殼部分。
內(nèi)核部分中的非著色成分(下文有時(shí)稱作“內(nèi)核物質(zhì)”)可以為無(wú)機(jī)物質(zhì)或重均分子量大于等于10,000的聚合物。聚合物的實(shí)例包括聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、膠乳和塑性顏料。無(wú)機(jī)物質(zhì)的實(shí)例包括二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、粘土、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇及珠光顏料，例如云母鈦、水滑石和白云母。
內(nèi)核物質(zhì)(非著色成分)更優(yōu)選為重均分子量大于等于10,000的聚合物。具體而言，該聚合物可以為聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇或聚酯。如果內(nèi)核物質(zhì)為聚合物，那么易于改進(jìn)記錄介質(zhì)上的著色劑的可固定性。據(jù)認(rèn)為此內(nèi)核物質(zhì)具有使著色劑附著到記錄介質(zhì)的功能，因而可以改進(jìn)可固定性。鑒于這個(gè)傾向，該聚合物的重均分子量?jī)?yōu)選為10,000～5,000,000，更優(yōu)選為30,000～1,000,000。
外殼部分中的著色成分(下文有時(shí)稱作“殼物質(zhì)”)可以為染料或顏料，且優(yōu)選為顏料。因?yàn)楫?dāng)將顏料用作殼物質(zhì)時(shí)，可以改進(jìn)光學(xué)濃度和耐光性。
所述顏料可以為有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料。黑顏料的實(shí)例包括碳黑，諸如爐黑、燈黑、乙炔黑和槽法炭黑。本發(fā)明中可用顏料的實(shí)例包括黑色顏料；諸如青色顏料、品紅顏料和黃色顏料的三原色顏料；諸如紅色顏料、綠色顏料、藍(lán)色顏料、棕色顏料和白色顏料的具有特定顏色的顏料；金屬顏料，諸如金色顏料和銀色顏料；以及新合成的顏料。
外殼部分中的顏料的具體實(shí)例包括但不限于RAVEN 7000、RAVEN5750、RAVEN 5250、RAVEN 5000 ULTRA II、RAVEN 3500、RAVEN 2000、RAVEN 1500、RAVEN 1250、RAVEN 1200、RAVEN 1190 ULTRA II、RAVEN 1170、RAVEN 1255、RAVEN 1080、RAVEN 1060(這些由Columbian Carbon制造)；REGAL 400R、REGAL 330R、REGAL 660R、MOGUL L、BLACK PEARLS L、MONARCH 700、MONARCH 800、MONARCH 880、MONARCH 900、MONARCH 1000、MONARCH 1100、MONARCH 1300、MONARCH 1400(這些由Cabot Corporation制造)；Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color BlackS170、PRINTEX 35、PRINTEX U、PRINTEX V、PRINTEX 140U、PRINTEX140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4(這些由Degussa制造)；No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8和MA100(這些由MitsubishiChemical Co.，Ltd.制造)。
青色顏料的實(shí)例包括但不限于C.I.(染料索引)顏料藍(lán)-1、-2、-3、-15、-15:1、-15:2、-15:3、-15:4、-16、-22和-60。
品紅顏料的實(shí)例包括但不限于C.I.顏料紅-5、-7、-12、-48、-48:1、-57、-112、-122、-123、-146、-168、-184和-202。
黃色顏料的實(shí)例包括但不限于C.I.顏料黃-1、-2、-3、-12、-13、-14、-16、-17、-73、-74、-75、-83、-93、-95、-97、-98、-114、-128、-129、-138、-151、-154、-155和-180。
外殼部分中的著色劑可以為可自分散于水的顏料?？勺苑稚⒂谒念伭鲜侵敢环N顏料其表面上具有大量給予顏料水溶性的基團(tuán)，并且該顏料即使在不存在聚合物分散劑時(shí)仍可穩(wěn)定地分散于水中。具體而言，可以通過(guò)使普通顏料經(jīng)受表面改性處理，諸如酸堿處理、偶聯(lián)處理、聚合物接枝處理、等離子處理或氧化/還原處理，從而獲得可自分散于水的顏料。
可自分散于水的顏料可以為經(jīng)過(guò)上述表面改性處理的顏料。可自分散于水的顏料的其它實(shí)例包括市售的自分散性顏料，諸如，由CabotCorporation制造的CAB-O-JET-200、CAB-O-JET-250、CAB-O-JET-260、CAB-O-JET-270、CAB-O-JET-300、IJX-444和IJX-55以及由OrientChemical Industries，Ltd.制造的Microjet Black CW-1和CW-2。
還可將被覆有樹(shù)脂的顏料用作著色劑。此顏料稱作微囊顏料。本發(fā)明中可用的微囊顏料的實(shí)例包括由Dainippon Ink and Chemicals Inc.和Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制造的市售微囊顏料，以及特別為本發(fā)明制備的微囊顏料。
外殼部分中的染料可以為水溶性染料或分散染料。水溶性染料的實(shí)例包括C.I.直接黑-2、-4、-9、-11、-17、-19、-22、-32、-80、-151、-154、-168、-171、-194、-195；C.I.直接藍(lán)-1、-2、-6、-8、-22、-34、-70、-71、-76、-78、-86、-112、-142、-165、-199、-200、-201、-202、-203、-207、-218、-236、-287、-307；C.I.直接紅-1、-2、-4、-8、-9、-11、-13、-15、-20、-28、-31、-33、-37、-39、-51、-59、-62、-63、-73、-75、-80、-81、-83、-87、-90、-94、-95、-99、-101、-110、-189、-227C.I.直接黃-1、-2、-4、-8、-11、-12、-26、-27、-28、-33、-34、-41、-44、-48、-58、-86、-87、-88、-132、-135、-142、-144、-173；C.I.食品黑-1、-2；C.I.酸性黑-1、-2、-7、-16、-24、-26、-28、-31、-48、-52、-63、-107、-112、-118、-119、-121、-156、-172、-194、-208；C.I.酸性藍(lán)-1、-7、-9、-15、-22、-23、-27、-29、-40、-43、-55-、-59、-62、-78、-80、-81、-83、-90、-102、-104、-111、-185、-249、-254；C.I.酸性紅-1、-4、-8、-13、-14、-15、-18-、-21、-26、-35、-37、-52、-110、-144、-180、-249、-257、-289；C.I.酸性黃-1、-3、-4、-7、-11、-12、-13、-14、-18、-19、-23、-25、-34、-38、-41、-42、-44、-53、-55、-61、-71、-76、-78、-79和C.I.酸性黃-122。
分散染料的具體實(shí)例包括C.I.分散黃-3、-5、-7、-8、-42、-54、-64、-79、-82、-83、-93、-100、-119、-122、-126、-160、-184:1、-186、-198、-204、-224；C.I.分散橙-13、-29、-31-1、-33、-49、-54、-66、-73、-119、-163、C.I.分散紅-1、-4、-11、-17、-19、-54、-60、-72、-73、-86、-92、-93、-126、-127、-135、-145、-154、-164、-167:1、-177、-181、-207、-239、-240、-258、-278、-283、-311、-343、-348、-356、-362；C.I.分散紫-33；C.I.分散藍(lán)-14、-26、-56、-60、-73、-87、-128、-143、-154、-165、-165:1、-176、-183、-185、-201、-214、-224、-257、-287、-354、-365、-368；C.I.分散綠-6:1和-9。
本發(fā)明的著色粒子可由下列方法產(chǎn)生方法之一，其包括產(chǎn)生包含反應(yīng)性氣體的等離子氣體，將殼物質(zhì)蒸發(fā)至該等離子中，使內(nèi)核部分與所蒸發(fā)的殼物質(zhì)接觸以使殼物質(zhì)附著在該內(nèi)核部分的表面；方法之二，其包括使聚合物附著到內(nèi)核部分的表面，并且進(jìn)一步使殼物質(zhì)附著到所述表面；方法之三，其包括使用利用機(jī)械化學(xué)方法的表面改性裝置，諸如埃磨機(jī)(angstrom mill)、Theta復(fù)合機(jī)(composer)、雜混機(jī)(hybridizer)或機(jī)械磨機(jī)；和方法之四，其利用了包囊乳液聚合凝集法，諸如EA方法。下文描述EA方法的實(shí)例。制備其中分散了內(nèi)核物質(zhì)的粒子(下文有時(shí)稱作“內(nèi)核粒子”)的內(nèi)核粒子分散液。同樣，制備其中分散了殼物質(zhì)的粒子(下文有時(shí)稱作“外殼粒子”)的外殼粒子分散液?？梢韵蚋鞣稚⒁褐刑砑幽z乳或表面活性劑，以便來(lái)穩(wěn)定分散狀態(tài)。如果內(nèi)核粒子(內(nèi)核部分)由聚合物制成，那么可以通過(guò)乳液聚合方法來(lái)制備內(nèi)核粒子分散液。將外殼粒子分散液添加到內(nèi)核粒子分散液，以便使外殼粒子附著到內(nèi)核粒子的表面，并且形成具有所需厚度的被覆層(外殼部分)。以此方式，可以制備具有核-殼結(jié)構(gòu)的著色粒子。在制備內(nèi)核粒子分散液時(shí)，可以改變pH值以產(chǎn)生凝集并且原始凝集產(chǎn)物可以用作內(nèi)核粒子。為了實(shí)現(xiàn)迅速并且穩(wěn)定的凝集，或?yàn)榱双@得具有窄粒徑分布的凝集粒子，可以在制備內(nèi)核粒子分散液期間添加凝集劑。同樣，當(dāng)使外殼粒子附著到內(nèi)核粒子時(shí)，pH值改變可以用于引起凝集，或可以添加凝集劑，以便實(shí)現(xiàn)迅速并且穩(wěn)定的凝集，或獲得具有窄粒徑分布的凝集粒子。所述膠乳、表面活性劑和凝集劑分別可以選自EA方法中所用的膠乳、表面活性劑和凝集劑。
根據(jù)本發(fā)明，著色粒子的體積平均粒徑優(yōu)選為30nm到250nm。如果沒(méi)有添加劑附著于著色粒子，那么著色粒子的體積平均粒徑從所述著色粒子的粒徑計(jì)算得到。然而，如果諸如分散劑的添加劑附著于著色粒子，那么著色粒子的體積平均粒徑從包括添加劑的整個(gè)粒子的尺寸計(jì)算得到。體積平均粒徑可以由MICROTRACK UPA粒徑分析儀9340(由Leeds &Northrup Co.制造)測(cè)量得到。在測(cè)量中，將4ml油墨放入測(cè)量池中，并且根據(jù)指定測(cè)量規(guī)程進(jìn)行測(cè)量。關(guān)于測(cè)量中輸入的參數(shù)，將油墨粘度輸入作為粘度，并且將著色粒子的密度輸入作為分散粒子的密度。體積平均粒徑更優(yōu)選為60nm到250nm，再優(yōu)選為150nm到230nm。如果體積平均粒徑小于30nm，有時(shí)光學(xué)濃度較低。如果體積平均粒徑大于250nm，有時(shí)將不能維持儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
著色粒子的外殼部分的厚度優(yōu)選為5nm到100nm，較優(yōu)選為10nm到90nm，更優(yōu)選為25nm到75nm。如果外殼部分的厚度大于100nm，有時(shí)彩色再現(xiàn)性會(huì)劣化。
著色粒子的外殼部分的厚度與著色粒子的內(nèi)核部分的半徑的比率(外殼部分的厚度/內(nèi)核部分的半徑)優(yōu)選在0.2到2.5的范圍內(nèi)，較優(yōu)選在0.2到2的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.25到1的范圍內(nèi)。如果所述比率低于0.2，有時(shí)光學(xué)濃度不足。如果所述比率高于2.5，那么彩色再現(xiàn)性會(huì)劣化，并且實(shí)心圖像區(qū)域中出現(xiàn)不均勻。
著色粒子的外殼部分的質(zhì)量與著色粒子的內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率(外殼部分的質(zhì)量/內(nèi)核部分的質(zhì)量)優(yōu)選在1到50的范圍內(nèi)，較優(yōu)選在5到40的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10到40的范圍內(nèi)。如果所述比率低于1，有時(shí)不能獲得足夠的光學(xué)濃度。如果所述比率高于50，有時(shí)彩色再現(xiàn)性會(huì)劣化，并且實(shí)心圖像區(qū)域中出現(xiàn)不均勻。利用透射電子顯微鏡，通過(guò)觀察著色粒子的截面，可以測(cè)量?jī)?nèi)核部分的半徑和外殼部分的厚度。在測(cè)量外殼部分的厚度時(shí)，選擇并且觀察著色粒子的截面，所述著色粒子之粒徑與通過(guò)庫(kù)爾特(Coulter)粒子計(jì)數(shù)器方法測(cè)量的著色粒子的平均粒徑相差±10％以內(nèi)。
所述粒徑和粒徑分布參數(shù)由COULTER COUNTER TA-II(由Beckman-Coulter，Inc.制造)測(cè)量。在測(cè)量中，將ISOTON-II(由Beckman-Coulter，Inc.制造)用作電解質(zhì)溶液。測(cè)量方法包括向作為分散劑的表面活性劑(優(yōu)選為烷基苯磺酸鈉)的2ml的5％水溶液中添加0.5～50mg的樣品；向100～150ml的所述電解質(zhì)溶液添加所述混合物；通過(guò)使用超聲波分散裝置，將樣品分散在該電解質(zhì)溶液中歷時(shí)大約1分鐘；并通過(guò)使用具有100μm光圈的COULTER COUNTER TA-II測(cè)量粒徑在2～60μm內(nèi)的粒子的粒徑分布，以便獲得體積平均粒徑和數(shù)均粒徑。將以此方式測(cè)量的體積平均粒徑視為著色粒子的平均粒徑。
通過(guò)觀察非著色內(nèi)核部分與著色外殼部分之間的邊界來(lái)判定內(nèi)核部分的半徑和外殼部分的厚度。觀察顯微視野中的至少20個(gè)著色粒子，并且測(cè)量?jī)?nèi)核部分的平均半徑和殼的平均厚度。另外，還測(cè)量所述半徑的分布和所述厚度的分布。
具體而言，按如下方法測(cè)量?jī)?nèi)核部分的平均半徑和外殼部分的平均厚度。從透射電子顯微鏡照片上的著色粒子圖像的中心畫(huà)出十條徑向線，使得每對(duì)鄰近的徑向線呈相同角度(36度)。用標(biāo)尺測(cè)量在每條線上的內(nèi)核部分的半徑和外殼部分的厚度。將十個(gè)半徑的平均值視作該著色粒子的內(nèi)核部分的半徑，且將10個(gè)厚度的平均值視作該著色粒子的外殼部分的厚度。
以所測(cè)定的內(nèi)核部分的半徑和外殼部分的厚度為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率。
基于第一液體的總質(zhì)量，第一液體中所包含的著色粒子的量為0.1質(zhì)量％～50質(zhì)量％，優(yōu)選為1質(zhì)量％～10質(zhì)量％。如果所述量小于0.1質(zhì)量％，有時(shí)光學(xué)濃度不足。如果所述量大于50質(zhì)量％，有時(shí)該液體的噴射特性不穩(wěn)定。
第一液體可以包含改進(jìn)著色粒子的分散狀態(tài)的分散劑。該分散劑可以為非離子性化合物、陰離子化合物、陽(yáng)離子化合物或兩性化合物。
該分散劑可以為多種單體的共聚物，其中每種單體具有α、β-烯屬不飽和基團(tuán)。
具有α、β-烯屬不飽和基團(tuán)的單體的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、衣康酸的單酯、順丁烯二酸、順丁烯二酸的單酯、富馬酸、富馬酸的單酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、磺化乙烯萘、乙烯醇、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、雙(甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、甲基丙烯酰氧基乙基苯基酸式磷酸酯、乙二醇二(甲基丙烯酸)酯、二乙二醇二(甲基丙烯酸)酯；苯乙烯衍生物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯；乙烯基環(huán)己烷、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、丙烯酸烷基酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸環(huán)烷基酯、巴豆酸烷基酯、衣康酸二烷基酯和順丁烯二酸二烷基酯。
該分散劑可為選自上述單體的單體的均聚物或選自以上單體的單體的共聚物。它的具體實(shí)例包括苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物、苯乙烯/順丁烯二酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯萘/順丁烯二酸共聚物、乙烯萘/甲基丙烯酸共聚物、乙烯萘/丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯/丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸烷基酯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸烷基酯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸苯酯/甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸環(huán)己酯/甲基丙烯酸共聚物。
可以在第一液體中使用的分散劑具有優(yōu)選2,000到50,000的重均分子量。如果分子量小于2,000，有時(shí)著色粒子的分散狀態(tài)較差。如果分子量大于50,000，有時(shí)該液體的粘度較高且噴射特性較差。分子量更優(yōu)選為3,500到20,000。
第一液體中分散劑的含量為0.01質(zhì)量％到3質(zhì)量％。如果含量高于3質(zhì)量％，有時(shí)該液體的粘度較高且液體的噴射特性不穩(wěn)定。如果含量低于0.01質(zhì)量％，有時(shí)著色粒子的分散穩(wěn)定性降低。所述含量較優(yōu)選為0.05質(zhì)量％到2.5質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.1質(zhì)量％到2質(zhì)量％。
在第一液體中使用的水溶性溶劑可為多元醇、多元醇衍生物、含氮溶劑、醇類(lèi)或含硫溶劑。其具定實(shí)例包括多元醇，例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1，5-戊二醇、1，2，6-己三醇和甘油；多元醇衍生物，例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單丁基醚和二甘油的環(huán)氧乙烷加成物；含氮溶劑，例如吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己基吡咯烷酮和三乙醇胺；醇類(lèi)，例如乙醇、異丙醇、丁醇和苯甲醇；含硫溶劑，例如硫代雙乙醇、硫代雙甘油、環(huán)丁砜和二甲基亞砜；碳酸丙二酯；及碳酸乙二酯。
第一液體可以包含僅一種水溶性溶劑或兩種或兩種以上的水溶性溶劑。第一液體中水溶性溶劑的含量為1質(zhì)量％到60質(zhì)量％，優(yōu)選為5質(zhì)量％到40質(zhì)量％。如果所述含量低于1質(zhì)量％，有時(shí)光學(xué)濃度不足。如果所述含量高于60質(zhì)量％，有時(shí)液體的粘度較高并且液體的噴射特性不穩(wěn)定。
第一液體的表面張力優(yōu)選為20mN/m到60mN/m，較優(yōu)選為20mN/m到45mN/m，更優(yōu)選為20mN/m到35mN/m。如果表面張力低于20mN/m，有時(shí)液體溢流到噴嘴面上而不能進(jìn)行正常打印。如果表面張力高于60mN/m，有時(shí)向記錄介質(zhì)內(nèi)的滲透緩慢并且所需的干燥時(shí)間長(zhǎng)。
第一液體的粘度優(yōu)選為1.2mPa·s～25.0mPa·s，較優(yōu)選為大于等于1.5mPa·s但低于10.0mPa·s，更優(yōu)選為大于等于1.8mPa·s但低于5.0mPa·s。如果粘度高于25.0mPa·s，有時(shí)噴射特性會(huì)劣化。如果粘度低于1.2mPa·s，有時(shí)噴射特性會(huì)劣化。
只要第一液體的表面張力和粘度維持在上述范圍內(nèi)，可以向第一液體中添加水。水的添加量并無(wú)特別限制。第一液體中的含水量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％到99質(zhì)量％，較優(yōu)選為30質(zhì)量％到80質(zhì)量％。
下面將描述第二液體。第二液體包含水溶性溶劑、水和能使所述第一液體凝集或不溶解化的凝集劑。
該凝集劑可以為與第一液體混合時(shí)至少能增加著色粒子的粒徑的物質(zhì)，或?yàn)榕c第一液體混合時(shí)能使著色粒子與溶劑相分離的物質(zhì)。例如，凝集劑可以為無(wú)機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸或有機(jī)胺。
無(wú)機(jī)電解質(zhì)的實(shí)例包括(堿金屬離子，例如鋰離子、鈉離子和鉀離子；及多價(jià)金屬離子，例如鋁離子、鋇離子、鈣離子、銅離子、鐵離子、鎂離子、錳離子、鎳離子、錫離子、鈦離子和鋅離子)與(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、硫氰酸；有機(jī)羧酸，例如乙酸、草酸、乳酸、富馬酸、檸檬酸、水楊酸和苯甲酸，及有機(jī)磺酸類(lèi))之間形成的鹽。
所述鹽的具體實(shí)例包括堿金屬鹽，例如氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、硫酸鈉、硝酸鉀、乙酸鈉、草酸鉀、檸檬酸鈉和苯甲酸鉀；多價(jià)金屬的鹽，例如氯化鋁、溴化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、硫酸鋁鈉、硫酸鋁鉀、乙酸鋁、氯化鋇、溴化鋇、碘化鋇、氧化鋇、硝酸鋇、硫氰酸鋇、氯化鈣、溴化鈣、碘化鈣、亞硝酸鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣、硫氰酸鈣、苯甲酸鈣、乙酸鈣、水楊酸鈣、酒石酸鈣、乳酸鈣、富馬酸鈣、檸檬酸鈣、氯化銅、溴化銅、硫酸銅、硝酸銅、乙酸銅、氯化鐵、溴化鐵、碘化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、草酸鐵、乳酸鐵、富馬酸鐵、檸檬酸鐵、氯化鎂、溴化鎂、碘化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、乙酸鎂、乳酸鎂、氯化錳、硫酸錳、硝酸錳、磷酸二氫錳、乙酸錳、水楊酸錳、苯甲酸錳、乳酸錳、氯化鎳、溴化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳、乙酸鎳、硫酸錫、氯化鈦、氯化鋅、溴化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、硫氰酸鋅和乙酸鋅。
有機(jī)酸的實(shí)例包括精氨酸、檸檬酸、甘氨酸、谷氨酸、琥珀酸、酒石酸、半胱氨酸、草酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、順丁烯二酸、丙二酸、賴氨酸、蘋(píng)果酸，及由下式(1)表示的化合物；及它們的衍生物。
式(1) 在式(1)中，X表示O、CO、NH、NR1、S或SO2，其中R1表示烷基。R1優(yōu)選表示CH2、C2H5或C2H4OH。R表示烷基。R優(yōu)選表示CH2、C2H5或C2H4OH。式(1)中并非必須存在R，R可以從所述式中省去。X優(yōu)選表示CO、NH、NR或O，較優(yōu)選為CO、NH或O。M表示氫原子、堿金屬或胺。M優(yōu)選表示H、Li、Na、K、單乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。M較優(yōu)選表示H、Na或K，更優(yōu)選表示氫原子。在式(1)中，n表示3到7的整數(shù)。在式(1)中，n優(yōu)選表示使該環(huán)為5元環(huán)或6元環(huán)、更優(yōu)選為5元環(huán)的整數(shù)。在式(1)中，m表示1或2。式(1)所表示的化合物的環(huán)可以為飽和環(huán)或不飽和環(huán)。在式(1)中，1表示1到5的整數(shù)。
由式(1)表示的化合物可為例如包括羧基(作為官能團(tuán))且具有選自由以下各物質(zhì)組成的組的結(jié)構(gòu)的化合物呋喃、吡咯、吡咯啉、吡咯烷酮、吡喃酮、噻吩、吲哚、吡啶和喹啉。其具體實(shí)例包括2-吡咯烷酮-5-羧酸、4-甲基-4-戊內(nèi)酯-3-羧酸、呋喃羧酸、2-苯并呋喃羧酸、5-甲基-2-呋喃羧酸、2，5-二甲基-3-呋喃羧酸、2，5-呋喃二羧酸、4-丁內(nèi)酯-3-羧酸、3-羥基-4-吡喃酮-2，6-二羧酸、2-吡喃酮-6-羧酸、4-吡喃酮-2-羧酸、5-羥基-4-吡喃酮-5-羧酸、4-吡喃酮-2，6-二羧酸、3-羥基-4-吡喃酮-2，6-二羧酸、噻吩羧酸、2-吡咯羧酸、2，3-二甲基吡咯-4-羧酸、2，4，5-三甲基吡咯-3-丙酸、3-羥基-2-吲哚羧酸、2，5-二氧基-4-甲基-3-吡咯啉-3-丙酸、2-吡咯烷羧酸、4-羥基脯氨酸、1-甲基吡咯烷-2-羧酸、5-羧基-1-甲基吡咯烷-2-乙酸、2-吡啶羧酸、3-吡啶羧酸、4-吡啶羧酸、吡啶二羧酸、吡啶三羧酸、吡啶五羧酸、1，2，5，6-四氫-1-甲基煙酸、2-喹啉羧酸、4-喹啉羧酸、2-苯基-4-喹啉羧酸、4-羥基-2-喹啉羧酸和6-甲氧基-4-喹啉羧酸。
有機(jī)酸的優(yōu)選實(shí)例包括檸檬酸、甘氨酸、谷氨酸、琥珀酸、酒石酸、鄰苯二甲酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸和煙酸；它們的衍生物；及它們的鹽。有機(jī)酸的更優(yōu)選實(shí)例包括吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸和煙酸；它們的衍生物；及它們的鹽。有機(jī)酸的再優(yōu)選實(shí)例包括吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、呋喃羧酸和香豆酸；它們的衍生物；及它們的鹽。
可用在第二液體中的有機(jī)胺化合物可為伯胺、仲胺、叔胺或季胺，或它們的鹽。此有機(jī)胺化合物可為例如四烷基銨、烷基胺、苯甲烷銨、烷基吡啶鎓鹽、咪唑鎓鹽或多胺，或它們的衍生物，或它們的鹽。此有機(jī)胺化合物的具體實(shí)例包括戊胺、丁胺、丙醇胺、丙胺、乙醇胺、乙基乙醇胺、2-乙基己胺、乙基甲胺、乙基苯甲胺、乙二胺、辛胺、油胺、環(huán)辛胺、環(huán)丁胺、環(huán)丙胺、環(huán)己胺、二異丙醇胺、二乙醇胺、二乙胺、二(2-乙基己基)胺、二亞乙基三胺、二苯胺、二丁胺、二丙胺、二己胺、二苯胺、3-(二甲氨基)丙胺、二甲基乙胺、二甲基乙二胺、二甲基辛胺、1，3-二甲基丁胺、二甲基-1，3-丙二胺、二甲基己胺、氨基丁醇、氨基丙醇、氨基丙二醇、N-乙?；被掖肌?-(2-氨基乙氨基)-乙醇、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-(3，4-二甲氧基苯基)乙胺、十六烷胺、三異丙醇胺、三異戊胺、三乙醇胺、三辛胺、三苯甲胺、雙(2-氨乙基)-1，3-丙二胺、雙(3-氨丙基)乙二胺、雙(3-氨丙基)-1，3-丙二胺、雙(3-氨丙基)-甲胺、雙(2-乙基己基)胺、雙(三甲硅烷基)胺、丁胺、丁基異丙胺、丙烷二胺、丙二胺、己胺、戊胺、2-甲基-環(huán)己胺、甲基丙胺、甲基芐基胺、單乙醇胺、月桂胺、壬胺、三甲胺、三乙胺、二甲基丙胺、丙二胺、六亞甲基二胺、四亞乙基五胺、二乙基乙醇胺、四甲基氯化銨、四乙基溴化銨、二羥乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉、月桂基二甲芐基氯化銨、十六烷基氯化吡啶鎓、硬脂酰胺甲基氯化吡啶鎓、二烯丙基二甲基氯化銨聚合物、二烯丙基胺聚合物和單烯丙基胺聚合物。
有機(jī)胺化合物更優(yōu)選為三乙醇胺、三異丙醇胺、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇、乙醇胺、丙烷二胺或丙胺。
第二液體可以包含僅一種凝集劑或兩種或兩種以上的凝集劑。第二液體中凝集劑的含量?jī)?yōu)選為0.01質(zhì)量％～30質(zhì)量％，較優(yōu)選為0.1質(zhì)量％～15質(zhì)量％，更優(yōu)選為1質(zhì)量％～15質(zhì)量％。如果第二液體中的凝集劑含量低于0.01質(zhì)量％，有時(shí)著色劑與第一液體接觸時(shí)的凝集便會(huì)不足，光學(xué)濃度低且出現(xiàn)嚴(yán)重的洇紙和色間洇紙。如果含量高于30質(zhì)量％，有時(shí)噴射特性較差并且該液體不能正常噴射。
第二液體可以包含著色劑。第二液體可以包含的著色劑優(yōu)選為染料、表面上有磺酸或磺酸鹽的顏料或自分散性顏料。據(jù)認(rèn)為所述的這些著色劑即使當(dāng)存在凝集劑時(shí)仍很難凝集。如果將此等著色劑用于第二液體中，不會(huì)降低第二液體的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。所述染料、表面上有磺酸或磺酸鹽的顏料和自分散性顏料可以選自在對(duì)上述第一液體中的著色劑(著色粒子)的解釋中所提及的著色劑。
如果第二液體包含顏料，那么所述顏料的體積平均粒徑優(yōu)選為30nm到250nm，較優(yōu)選為50nm到200nm，更優(yōu)選為75nm到175nm。如果體積平均粒徑小于30nm，有時(shí)光學(xué)濃度較低。如果體積平均粒徑大于250nm，有時(shí)儲(chǔ)存穩(wěn)定性便劣化。
第二液體中的水溶性溶劑可以選自在對(duì)第一液體中的水溶性溶劑的描述中所提及的水溶性溶劑。第二液體中的水溶性溶劑含量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量％到60質(zhì)量％，較優(yōu)選為5質(zhì)量％到40質(zhì)量％。如果含量低于1質(zhì)量％，有時(shí)光學(xué)濃度不足。如果含量高于60質(zhì)量％，有時(shí)該液體的粘度較高，該液體的噴射特性不穩(wěn)定。
可以向第二液體添加第一液體的描述中所提及的聚合物分散劑。
第二液體的表面張力為20mN/m到45mN/m，較優(yōu)選為20mN/m到39mN/m，更優(yōu)選為20mN/m到35mN/m。如果表面張力低于20mN/m，有時(shí)液體會(huì)溢流到噴嘴面上，且不能正常進(jìn)行打印。如果表面張力高于45mN/m，有時(shí)滲入過(guò)程將耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，且干燥時(shí)間較長(zhǎng)。
第二液體的粘度優(yōu)選為1.2mPa·s～25.0mPa·s，較優(yōu)選為大于等于1.5mPa·s但低于10.0mPa·s，更優(yōu)選為大于等于1.8mPa·s但低于5.0mPa·s。如果第二液體的粘度高于25.0mPa·s，有時(shí)噴射特性會(huì)劣化。如果粘度低于1.2mPa·s，有時(shí)長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性會(huì)降低。
只要第二液體的表面張力和粘度維持在上述范圍內(nèi)，可向第二液體中添加水。水的添加量并無(wú)特別限制。第二液體中的含水量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％到99質(zhì)量％，較優(yōu)選為30質(zhì)量％到80質(zhì)量％。
在第一液體和第二液體的混合物中，粒徑大于等于5μm的粒子的數(shù)目?jī)?yōu)選為大于等于1,000個(gè)/μl，較優(yōu)選為大于等于2,500個(gè)/μl，更優(yōu)選為大于等于5,000個(gè)/μl。如果所述數(shù)目小于1,000個(gè)/μl，有時(shí)光學(xué)濃度不足。
以下列方式清點(diǎn)混合物中粒徑大于等于5μm的粒子的數(shù)目。以1∶1的比率混合第一液體和第二液體，并且當(dāng)攪拌混合物時(shí)，將2μl的混合物分離出來(lái)。用ACCUSIZER TM770光學(xué)粒徑分析儀(Optical ParticleSizer，由Particle Sizing Systems制造)來(lái)清點(diǎn)2μl樣品中粒徑大于等于5μm的粒子的數(shù)目。在測(cè)量中，將著色粒子的密度用作表示分散粒子的密度的參數(shù)。可以按如下方法測(cè)量著色粒子的密度加熱著色粒子分散液并將其干燥以獲得粉末；用比重計(jì)或比重瓶測(cè)量該粉末的比重。
下面將描述可以包含在第一液體或第二液體中的添加劑。
第一液體和第二液體各自可以包含表面活性劑。同時(shí)包括親水部分和疏水部分的化合物作為本發(fā)明中的表面活性劑是有效的。所述表面活性劑可以為陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑或非離子性表面活性劑。上述聚合物分散劑也可以用作表面活性劑。
陰離子表面活性劑可為例如烷基苯磺酸鹽、烷基苯基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、高級(jí)脂肪酸鹽、高級(jí)醇的硫酸酯鹽、高級(jí)脂肪族磺酸鹽、高級(jí)醇醚的硫酸酯鹽、高級(jí)醇醚的磺酸酯鹽、高級(jí)烷基磺化琥珀酸鹽、高級(jí)烷基磷酸酯鹽或高級(jí)醇的環(huán)氧乙烷加成物的磷酸酯鹽。其具體實(shí)例包括十二烷基苯磺酸鹽、煤油烷基苯磺酸鹽、異丙基萘磺酸鹽、單丁基苯基苯酚單磺酸鹽、單丁基聯(lián)苯基磺酸鹽，及二丁基苯基苯酚二磺酸鹽。
非離子性表面活性劑的實(shí)例包括聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物、聚氧乙烯壬苯基醚、聚氧乙烯辛苯基醚、聚氧乙烯十二烷苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、乙炔二醇、乙炔二醇的氧化乙烯加成物、脂肪族烷醇酰胺、甘油酯、脫水山梨糖醇酯。
陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例包括四烷基銨鹽、烷基胺鹽、苯甲銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、咪唑鎓鹽。其具體實(shí)例包括二羥乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉、月桂基二甲芐基氯化銨、十六烷基氯化吡啶鎓和硬脂酰胺甲基氯化吡啶鎓。
除以上實(shí)例外，此表面活性劑可為生物表面活性劑，例如針胞子酸(spiculosporic acid)、鼠李糖脂或溶血卵磷脂。
在第一液體和第二液體中各自的表面活性劑的含量均優(yōu)選低于10質(zhì)量％，較優(yōu)選為0.01質(zhì)量％到5質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.01質(zhì)量％到3質(zhì)量％。如果所述量為大于等于10質(zhì)量％，有時(shí)導(dǎo)致光學(xué)濃度不足并且顏料油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性劣化。
所述第一液體與第二液體各自可包含調(diào)控諸如噴射特性等特性的其它添加劑。此類(lèi)添加劑可選自例如以下各物質(zhì)聚乙烯亞胺、聚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，纖維素衍生物(諸如乙基纖維素和羧甲基纖維素)、多糖及其衍生物、水溶性聚合物、聚合物乳液(諸如丙烯酸聚合物乳液、聚氨酯乳液)、親水性膠乳、親水性聚合物凝膠、環(huán)糊精、大環(huán)胺、樹(shù)枝狀聚合物、冠醚、尿素及其衍生物、乙酰胺、硅酮表面活性劑，及含氟表面活性劑?？商砑悠渌砑觿┮哉{(diào)節(jié)導(dǎo)電性或pH值，諸如堿金屬化合物(例如，氫氧化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鋰)；含氮化合物(例如氫氧化銨、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇)；堿土金屬化合物(例如氫氧化鈣)；酸(例如硫酸、鹽酸和硝酸)；及強(qiáng)酸弱堿鹽(例如硫酸銨)。
第一液體和第二液體各自還可包含其它添加劑，諸如，pH穩(wěn)定劑、抗氧化劑、殺真菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑、導(dǎo)電劑和UV(紫外線)吸收劑。(噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置)本發(fā)明的噴墨記錄方法使用上述本發(fā)明的噴墨用油墨組。該噴墨記錄方法包括以使第一液體和第二液體在記錄介質(zhì)上彼此接觸的方式進(jìn)行打印。本發(fā)明的噴墨記錄裝置包括記錄頭，該記錄頭向記錄介質(zhì)噴射所述噴墨用油墨組中的各種液體。該噴墨記錄裝置可以為普通噴墨記錄裝置；或?yàn)榫哂幸粋€(gè)加熱器的記錄裝置，其中所述加熱器控制油墨的干燥；或?yàn)檠b備有中間部件轉(zhuǎn)印系統(tǒng)的記錄裝置，其在所述中間部件上進(jìn)行打印，接著將打印的圖案轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)諸如紙上。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置中，在使用第一液體和第二液體的情況下，每滴的液體質(zhì)量均優(yōu)選為小于等于25ng，較優(yōu)選為0.5ng到20ng，更優(yōu)選為2ng到8ng。如果每滴的液體質(zhì)量大于25ng，有時(shí)洇紙會(huì)惡化。這可能是因?yàn)榈谝灰后w或第二液體與記錄介質(zhì)的接觸角隨每滴的液體量而改變，并且所述墨滴更可能隨著滴量的增加而在紙張的表面上展開(kāi)。
如果噴墨記錄裝置可以改變從一個(gè)噴嘴噴射的墨滴的容量，那么“墨滴量”指的是可打印的最小墨滴量。
以使第一液體和第二液體彼此接觸的方式將第一液體和第二液體提供在記錄介質(zhì)上。當(dāng)所述兩種液體彼此接觸時(shí)，由于凝集劑的作用，油墨發(fā)生凝集，并且改進(jìn)了打印特性，諸如彩色再現(xiàn)性、實(shí)心圖像區(qū)域的均勻性、光學(xué)濃度、洇紙、色間泅紙和干燥時(shí)間。只要兩種液體彼此接觸，便可并不特定限制提供液體的方式。例如，可采用使記錄介質(zhì)上的兩種液體在水平方向上彼此鄰接的方式，或采用使一種液體與記錄介質(zhì)上的另一種液體重疊的方式來(lái)提供這兩種液體。
關(guān)于在記錄紙上提供各液體的順序，首先提供第二液體，接著提供第一液體。當(dāng)首先提供第二液體時(shí)，可使第一液體中的成分凝集。在提供第二液體之后的任何時(shí)候可以提供第一液體。優(yōu)選在離提供第一液體前的一秒內(nèi)提供第二液體，較優(yōu)選在離提供第一液體前的0.5秒內(nèi)提供第二液體。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置中，用于每個(gè)像素的第一液體的質(zhì)量與用于每個(gè)像素的第二液體的質(zhì)量的比率優(yōu)選為1∶20到20∶1，較優(yōu)選為1∶10到10∶1，更優(yōu)選為1∶5到5∶1。如果相對(duì)于第二液體而言第一液體的量過(guò)小或過(guò)大，有時(shí)凝集不充分，光學(xué)濃度降低，并且洇紙和色間洇紙惡化。本文所用的術(shù)語(yǔ)“像素”指的是由打印時(shí)沿主掃描方向可分離的最小距離和打印時(shí)沿次掃描方向可分離的最小距離所限定的面積。向每個(gè)像素提供適當(dāng)?shù)挠湍M，使得可獲得適當(dāng)?shù)纳屎蛨D像濃度以形成圖像。
從抑制洇紙和色間洇紙的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的噴墨記錄方法和裝置優(yōu)選利用熱噴墨記錄方法或壓電式噴墨記錄方法。其原因可能如下。在熱噴墨記錄方法中，油墨被加熱，并且當(dāng)噴射時(shí)油墨具有較低粘度。油墨的溫度在記錄紙上降低，從而迅速增加油墨的粘度。因此，可以抑制洇紙和色間洇紙。在壓電式噴墨方法中，可噴射高粘性液體。因?yàn)楦哒承砸后w不太可能在記錄介質(zhì)上展開(kāi)，所以可以抑制洇紙和色間洇紙。
在本發(fā)明的噴墨記錄方法(或裝置)的實(shí)施方案中，第一液體和第二液體(油墨和處理液)由裝有第一液體和第二液體(油墨和處理液)的油墨罐(包括處理液罐)供應(yīng)(補(bǔ)充)。油墨罐優(yōu)選為可與該裝置分離的色帶盒。通過(guò)換色帶盒可以容易地補(bǔ)充油墨和處理液。
在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實(shí)施方案。在這些附圖中，實(shí)際上具有相同功能的部件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且以下描述內(nèi)容中省略了重復(fù)的解釋。
圖1為圖解說(shuō)明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的優(yōu)選實(shí)施方案的外部構(gòu)造的立體圖。圖2為圖解說(shuō)明圖1的噴墨記錄裝置(下文有時(shí)稱作“圖像形成裝置”)的基本內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。
本實(shí)施方案的圖像形成裝置100通過(guò)本發(fā)明的噴墨記錄方法而形成圖像。如圖1和2所示，圖像形成裝置100包括外罩6、托盤(pán)7、傳送輥2、圖像形成部分8和主罐4。所述托盤(pán)7可承受直至預(yù)定量的記錄介質(zhì)1。所述記錄介質(zhì)1可以為普通紙。所述傳送輥2可以逐張地將記錄介質(zhì)1傳送到圖像形成裝置100的內(nèi)部。所述圖像形成部分8可以將油墨和處理液噴射到記錄介質(zhì)1上，以形成圖像。主罐4可以將油墨和處理液供應(yīng)給圖像形成部分8中的其各自的子罐5。
傳送輥2為一個(gè)用于傳送紙張的裝置。所述裝置包括一對(duì)安置在圖像形成裝置100中的可旋轉(zhuǎn)輥。該輥夾緊托盤(pán)7上的記錄介質(zhì)1，并且在將指定量的記錄介質(zhì)1逐張定時(shí)地傳送到圖像形成裝置100的內(nèi)部。
圖像形成部分8在記錄介質(zhì)1的表面上形成油墨圖像。圖像形成部分8包括記錄頭3、子罐5、信號(hào)輸送電纜9、托架10、導(dǎo)桿11、同步皮帶12、主動(dòng)帶輪13和維持單元14。記錄頭3和子罐5一起由標(biāo)記“5(3)”表示。
子罐5包括子罐51～55。這些子罐51～55各自裝有不同顏色的油墨或處理液。在各子罐中的油墨或處理液可以從記錄頭噴射。例如，子罐51～55可以分別盛放黑色油墨(K)、黃色油墨(Y)、品紅油墨(M)、青色油墨(C)和處理液。所述油墨為第一液體，并且所述處理液為第二液體。如果第二液體包含著色劑，那么子罐5不需要包括用于盛放處理液的單獨(dú)子罐。
子罐51～55各自具有排出口56和補(bǔ)充口57。當(dāng)記錄頭3移動(dòng)至待機(jī)位置(或補(bǔ)充位置)時(shí)，排出銷(xiāo)151和補(bǔ)充銷(xiāo)152分別插入所述的排出口56和補(bǔ)充口57，使得子罐5和補(bǔ)充裝置15得以連接。補(bǔ)充裝置15通過(guò)補(bǔ)充管16連接到主罐4。補(bǔ)充裝置15通過(guò)補(bǔ)充口57將油墨和處理液從主罐4輸送到子罐5，從而將子罐5中的油墨和處理液裝滿。
主罐4包括主罐41～45，每個(gè)均裝有不同顏色的油墨或處理液。例如主罐41～45可以分別盛放黑色油墨(K)、黃色油墨(Y)、品紅油墨(M)、青色油墨(C)和處理液。所述油墨為第一液體，并且所述處理液為第二液體。每個(gè)主罐都可以獨(dú)立地與圖像形成裝置100分離。如果第二液體包含著色劑，那么主罐4不需要包括用于盛放處理液的單獨(dú)主罐。
信號(hào)輸送電纜9和子罐5都連接到記錄頭3。當(dāng)通過(guò)信號(hào)輸送電纜9將圖像記錄信息從外部傳輸?shù)接涗涱^3時(shí)，記錄頭3從子罐51～55抽吸預(yù)定量的油墨和處理液，并且基于所述圖像記錄信息將油墨和處理液噴射到記錄介質(zhì)1的表面。信號(hào)輸送電纜9除了傳輸圖像記錄信息之外，還向記錄頭3供應(yīng)驅(qū)動(dòng)記錄頭3所需的電力。
記錄頭3安置在托架10上。托架10連接到同步皮帶12，還連接到導(dǎo)桿11和主動(dòng)帶輪13。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，記錄頭3可以沿導(dǎo)桿11移動(dòng)，并且可在主掃描方向Y上移動(dòng)。主掃描方向Y平行于記錄介質(zhì)1的表面，并且垂直于次掃描方向X。所述次掃描方向?yàn)檩斔陀涗浗橘|(zhì)1的方向。方向Z為垂直于方向X和Y而向上的方向圖像形成裝置100還包括控制元件(未圖示)，其根據(jù)圖像記錄信息來(lái)控制記錄頭3的驅(qū)動(dòng)時(shí)序(driving timing)和托架10的驅(qū)動(dòng)時(shí)序。所述控制裝置使得可在記錄介質(zhì)1上的指定區(qū)域上進(jìn)行連續(xù)成像，所述記錄介質(zhì)1在輸送方向X上以指定速率輸送，其中基于圖像記錄信息進(jìn)行所述成像過(guò)程。
維持單元14通過(guò)導(dǎo)管連接到減壓器(未圖示)。維持單元14還連接到記錄頭3的噴嘴部分。維持單元14通過(guò)利用減壓來(lái)將油墨吸入記錄頭3的噴嘴中。在圖像形成裝置100的運(yùn)行期間，維持單元14可以移除噴嘴中不必要的墨，并且當(dāng)圖像形成裝置100停止運(yùn)行時(shí)可以防止油墨通過(guò)噴嘴蒸發(fā)。
圖3為圖解說(shuō)明本發(fā)明的噴墨記錄裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的外部構(gòu)造的立體圖。圖4為圖解說(shuō)明圖3的噴墨記錄裝置(下文有時(shí)稱作“圖像形成裝置”)的基本內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。本實(shí)施方案的圖像形成裝置101通過(guò)本發(fā)明的噴墨記錄方法形成圖像。
在圖3和圖4所示的圖像形成裝置101中，記錄頭3的寬度等于或大于記錄介質(zhì)1的寬度。圖像形成裝置101不具有托架式機(jī)械結(jié)構(gòu)。圖像形成裝置101具有一個(gè)紙張傳送系統(tǒng)，其在次掃描方向(輸送記錄介質(zhì)1的方向，由箭頭X表示)上傳送紙張。盡管此實(shí)施方案中的紙張傳送系統(tǒng)為輸送輥2，但是所述系統(tǒng)也可以為帶型紙張傳送系統(tǒng)。
沿次掃描方向X的方向排列子罐51～55。類(lèi)似地，也沿次掃描方向排列能夠噴射各種顏色的油墨和處理液的噴嘴(未圖示)。所述構(gòu)造的其它細(xì)節(jié)與圖1和圖2中所示的圖像形成裝置100相同。在圖3與圖4中，子罐5具有這樣一種構(gòu)造，即，因?yàn)橛涗涱^3不移動(dòng)，所以子罐5一直與補(bǔ)充裝置15相連。然而，子罐5也可以僅在補(bǔ)充油墨或處理液時(shí)與補(bǔ)充裝置15相連。
圖3和圖4中所示的圖像形成裝置101使用記錄頭3沿記錄介質(zhì)1的寬度方向(主掃描方向)一次全部地在記錄介質(zhì)1上進(jìn)行打印。因此，所述裝置的構(gòu)造比具有托架系統(tǒng)的裝置的情形簡(jiǎn)單，并且打印速度也較高。
實(shí)施例在下文中，將參考實(shí)施例更具體地解釋本發(fā)明。請(qǐng)注意，所述實(shí)施例不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。在實(shí)施例中，除非另有規(guī)定，術(shù)語(yǔ)“份”指的是“質(zhì)量份”。
<制造著色粒子的方法>
以各自的預(yù)定量將內(nèi)核粒子(內(nèi)核物質(zhì))、外殼粒子(殼物質(zhì))和樹(shù)脂放入高速攪拌器中，并攪拌20分鐘。結(jié)果，可獲得一種混合物，其中外殼粒子靜電附著于內(nèi)核粒子。
將所述混合物放入雜混機(jī)中，并且在65℃以6,000rpm的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速處理60分鐘以獲得著色粒子。
以離子交換水充分漂洗所獲得的著色粒子。接著將水除去，并且在70℃將粒子干燥24小時(shí)。以此方式，獲得具有核-殼結(jié)構(gòu)的著色粒子。
<分散著色粒子的方法1>
以粒子固體占總量的20質(zhì)量％的量將著色粒子添加到離子交換水中。使用超聲波均化器處理所得液體，使著色粒子得以分散。使所獲得的分散液進(jìn)一步經(jīng)受離心處理(8,000rpm×30分鐘)，并且除去碎屑(約占初始粒子量的20％)。以此方式，獲得著色粒子分散液。
<分散著色粒子的方法2>
以混合物中粒子含量為20質(zhì)量％，且混合物中分散劑含量為3質(zhì)量％的量將著色粒子和分散劑添加到預(yù)定量的離子交換水中。攪拌所述混合物，接著使用超聲波均化器進(jìn)行處理，使著色粒子得以分散。使所述分散液進(jìn)一步經(jīng)受離心處理(8,000rpm×30分鐘)，并且除去碎屑(約占初始粒子量的20％)。以此方式，獲得著色粒子分散液。
<制備液體的方法>
混合著色粒子分散液、水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑、離子交換水等，并且進(jìn)行攪拌，以獲得具有預(yù)定組成的混合物。使用5μm的過(guò)濾器對(duì)所獲得的混合物液體進(jìn)行過(guò)濾。以此方式，制備得到了所要的液體。
(著色粒子A)根據(jù)上述制造著色粒子的方法來(lái)制備著色粒子。
組成CABOJET-300(粉末，由Cabot Corporation制造)(殼物質(zhì)) 300份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 20份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝20,000) 100份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為10.4nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為0.42，外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為2.8。
(著色粒子B)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成BLACK PEARLS L(由Cabot Corporation制造)(殼物質(zhì)) 200份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 20份聚苯乙烯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝700,000) 100份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為7.6nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為0.30，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為1.7。
(著色粒子C)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料藍(lán)15:3(殼物質(zhì)) 4,500份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 15份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝50,000) 100份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為56nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為2.2，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為45。
(著色粒子D)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料紅122(殼物質(zhì))120份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 25份聚苯乙烯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝100,000) 1000份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為5.8nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為0.23，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為1.2。
(著色粒子E)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料黃74(殼物質(zhì)) 150份硅烷偶聯(lián)劑(樹(shù)脂) 20份二氧化硅(內(nèi)核物質(zhì))100份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為11nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為0.28，外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為1.5。
(著色粒子F)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料藍(lán)15:3(殼物質(zhì)) 4,500份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 15份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝50,000) 10份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為72nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為6.5，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為584。
(著色粒子G)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料藍(lán)15:3(殼物質(zhì)) 400份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 10份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝50,000) 2,100份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為4nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為0.19，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為0.94。
(著色粒子H)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料藍(lán)15:3(殼物質(zhì)) 23,550份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 120份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝50,000) 10份在所獲得的著色粒子中，外殼部分的厚度為110nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為11，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為2355。
(著色粒子I)根據(jù)上述制造著色粒子的方法制備著色粒子。
組成C.I.顏料藍(lán)15:3(殼物質(zhì)) 2,260份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物(樹(shù)脂) 15份聚甲基丙烯酸甲酯(內(nèi)核物質(zhì)重均分子量＝50,000) 100份在所獲得的粒子中，外殼部分的厚度為40nm，外殼部分的厚度與內(nèi)核部分的半徑的比率為1.6，且外殼部分的質(zhì)量與內(nèi)核部分的質(zhì)量的比率為22.6(液體A)根據(jù)上述分散著色粒子的方法1和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子A 7質(zhì)量％二乙二醇10質(zhì)量％丙二醇 10質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為7.9，表面張力為31mN/m，且粘度為2.9mPa·s。液體中粒子的體積平均粒徑為124nm。
(液體B)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子B 5質(zhì)量％二乙二醇 10質(zhì)量％甘油 10質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚 5質(zhì)量％
乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為8.2，表面張力為31mN/m，且粘度為3.1mPa·s。液體中粒子的體積平均粒徑為113nm。
(液體C)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子C 4質(zhì)量％二乙二醇10質(zhì)量％環(huán)丁砜 10質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為8.1，表面張力為31mN/m，且粘度為3.2mPa·s。液體中粒子的體積平均粒徑為121nm。
(液體D)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子D 4.5質(zhì)量％二乙二醇 10質(zhì)量％丙二醇10質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚 5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1.5質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為8.0，表面張力為31mN/m，粘度為3.0mPa·s，且體積平均粒徑為118nm。
(液體E)
根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子E 6質(zhì)量％二乙二醇 13質(zhì)量％丙二醇 12質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚 5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1.5質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為7.9，表面張力為31mN/m，粘度為3.5mPa·s，且體積平均粒徑為118nm。
(液體F)根據(jù)上述制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成CABOJET 300(由Cabot Corporation制造) 4質(zhì)量％苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鉀共聚物 0.5質(zhì)量％二乙二醇 20質(zhì)量％二乙二醇單丁基醚 5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為8.3，表面張力為30mN/m，粘度為3.1mPa·s，且體積平均粒徑為125nm。
(液體G)根據(jù)上述制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成CABOJET 260(由Cabot Corporation制造) 4質(zhì)量％苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸鉀共聚物 0.5質(zhì)量％甘油 15質(zhì)量％乙二醇 5質(zhì)量％
丙二醇5質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為8.4，表面張力為31mN/m，粘度為2.9mPa·s，且體積平均粒徑為108nm。
(液體H)混合下列成分。
組成二乙二醇 27質(zhì)量％2-吡咯烷酮-5-羧酸 10質(zhì)量％氫氧化鈉 1.75質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為3.8，表面張力為31mN/m，且粘度為3.2mPa·s。
(液體I)混合下列成分。
組成二乙二醇27質(zhì)量％硝酸鎂 10質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為4.0，表面張力為31mN/m，且粘度為3.0mPa·s。
(液體J)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子F4.5質(zhì)量％
二乙二醇 12質(zhì)量％丙二醇 10質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為8.0，表面張力為31mN/m，粘度為3.2mPa·s，且體積平均粒徑為182nm。
(液體K)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子G 4.5質(zhì)量％二乙二醇 12質(zhì)量％丙二醇10質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為8.2，表面張力為31mN/m，粘度為3.4mPa·s，且體積平均粒徑為62nm。(液體L)根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子H 4.5質(zhì)量％二乙二醇 12質(zhì)量％丙二醇10質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水余量所獲得的液體的pH值為8.1，表面張力為31mN/m，粘度為3.0mPa·s，且體積平均粒徑為231nm。
(液體M)
根據(jù)上述分散著色粒子的方法2和制備液體的方法來(lái)制備一種液體。
組成著色粒子I4.5質(zhì)量％二乙二醇 12質(zhì)量％丙二醇 10質(zhì)量％乙炔二醇的環(huán)氧乙烷加成物 1質(zhì)量％離子交換水 余量所獲得的液體的pH值為8.3，表面張力為30mN/m，粘度為2.9mPa·s，且體積平均粒徑為115nm。
(實(shí)施例1-9和對(duì)比例1-3)通過(guò)使用表1中所示的油墨組來(lái)進(jìn)行打印。在打印時(shí)，使用800dpi(點(diǎn)每英寸)、256噴嘴實(shí)驗(yàn)用打印頭(墨滴量14ng)并且將第二液體(處理液)噴射到FX-P紙(由富士施樂(lè)制造)上。將第一液體(油墨)噴射到第二液體上。以此方式，打印出打印圖案。打印時(shí)的條件為一般條件(溫度23±0.5℃，濕度55±5％R.H.(相對(duì)濕度))。用于每個(gè)像素的第一液體的質(zhì)量與用于每個(gè)像素的第二液體的質(zhì)量之間的比率為1∶0.2。
打印后，將樣品在一般條件下靜置24小時(shí)。接著，除了對(duì)干燥時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的評(píng)估之外，對(duì)樣品(下文詳細(xì)說(shuō)明了用于評(píng)估干燥時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的樣品)進(jìn)行其它評(píng)估。對(duì)色間洇紙的評(píng)估來(lái)說(shuō)，使用表中所示的液體(著色油墨)來(lái)進(jìn)行打印，以使各油墨的打印圖案彼此鄰接。將所獲得的樣品在一般條件下靜置24小時(shí)，并且用于色間洇紙的評(píng)估。
彩色再現(xiàn)性通過(guò)使用X LIGHT 967(由X Light Photonics Inc.制造)來(lái)測(cè)量所打印的圖案中的打印區(qū)域的亮度。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(黑色油墨)—A亮度(L*)為20或更高但是低于25B亮度(L*)為15或更高但是低于20C亮度(L*)低于15
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(彩色油墨)—A亮度(L*)為45或更高但是低于50B亮度(L*)為30或更高但是低于45C亮度(L*)低于30實(shí)心圖像區(qū)域中的不均勻性與極限樣品(boundary sample)比較實(shí)心圖案打印區(qū)域中的不均勻性，并且對(duì)該不均勻性進(jìn)行感官上的評(píng)估。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A很難觀察到不均勻性B觀察到可接受水平的輕微不均勻性C不均勻性嚴(yán)重而不可接受光學(xué)濃度通過(guò)使用X LIGHT 404(由X Light Photonics Inc.制造)來(lái)測(cè)量所打印的圖案中打印區(qū)域的光學(xué)濃度。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(黑色油墨)—A光學(xué)濃度為1.4或更高B光學(xué)濃度為1.3或更高但是低于1.4C光學(xué)濃度低于1.3—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)(彩色油墨)—A光學(xué)濃度為1.1或更高B光學(xué)濃度為1.0或更高但是低于1.1C光學(xué)濃度低于1.0色間洇紙以不同色彩彼此鄰接的方式打印圖案，并且將在顏色邊界處的色間洇紙與預(yù)定的極限樣品比較，并且對(duì)其進(jìn)行感官上的評(píng)估。以此方式進(jìn)行色間洇紙的評(píng)估。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A輕微色間洇紙B可觀察到色間洇紙，但是在可接受的程度內(nèi)
C色間洇紙嚴(yán)重而不可接受洇紙打印細(xì)線圖案，將其與極限樣品比較洇紙程度，并且對(duì)其進(jìn)行感官上的評(píng)估。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A輕微洇紙B可觀察到洇紙，但是在可接受的程度內(nèi)C洇紙嚴(yán)重而不可接受干燥時(shí)間打印100％覆蓋圖案。自打印起經(jīng)過(guò)一段預(yù)定時(shí)間后，放上另一張F(tuán)X-P紙，并且以1.9×104N/m2的壓力用該紙壓住該打印圖案。改變所述的預(yù)定時(shí)間，以判定所打印的圖案干燥到?jīng)]有液體轉(zhuǎn)印到壓住該打印圖案的FX-P紙上的程度時(shí)所需的時(shí)間。將上述所需的時(shí)間視為干燥時(shí)間。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A干燥時(shí)間少于1秒。
B干燥時(shí)間為1秒或更長(zhǎng)但是小于5秒。
C干燥時(shí)間為5秒或更長(zhǎng)。
長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性測(cè)量油墨粘度和油墨表面張力。接著，將第一液體和第二液體靜置于評(píng)估條件(溫度23±0.5℃，濕度55±5％R.H.)下3年。然后，再次測(cè)量第一液體的油墨粘度和第一液體的油墨表面張力。評(píng)估初始值與儲(chǔ)存后的值之間的差。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A儲(chǔ)存后的特性值與初始特性值之間的差小于該初始特性值的5％。
B儲(chǔ)存后的特性值與初始特性值之間的差為初始特性值的5％或更大但是小于15％。
C儲(chǔ)存后的特性值與初始特性值之間的差為初始特性值的15％或更大。
噴射特性按如下方法評(píng)估噴射特性使用所述液體按順序打印1×105個(gè)脈沖；并且測(cè)量滴速隨時(shí)間的變化。
—評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)—A在1×105個(gè)脈沖后的滴速為初始滴速的90％或更高。
B在1×105個(gè)脈沖后的滴速為初始滴速的80％或更高但是低于90％。
C在1×105個(gè)脈沖后的滴速低于初始滴速的80％。
<評(píng)估總結(jié)>
在表2中總結(jié)了評(píng)估的結(jié)果。如表2中所示，實(shí)施例1～5顯示了在彩色再現(xiàn)性、實(shí)心圖像區(qū)域中的均勻性、光學(xué)濃度、洇紙、色間洇紙、干燥時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面的優(yōu)異特性，其中在實(shí)施例1～5中，在記錄介質(zhì)上提供第一液體和第二液體，以使兩種液體彼此接觸，所述第一液體包含分散劑、水溶性溶劑、水和具有核-殼結(jié)構(gòu)的著色粒子，該著色粒子的內(nèi)核部分包含非著色成分，外殼部分包含著色成分，所述第二液體包含水溶性溶劑、水和能使第一液體中的成分凝集或不溶解化的凝集劑。
表1

表2

根據(jù)本發(fā)明，提供了噴墨用油墨組、噴墨用油墨罐、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置，其在彩色再現(xiàn)性、實(shí)心圖像區(qū)域中的不均勻性、光學(xué)濃度、洇紙、色間洇紙、干燥時(shí)間和長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.一種包含第一液體和第二液體的噴墨用油墨組，其中所述第一液體包含著色粒子、分散劑、水溶性溶劑和水；所述第二液體包含水溶性溶劑、水和能使所述第一液體凝集或不溶解化的凝集劑；所述著色粒子具有核-殼結(jié)構(gòu)，該著色粒子中，內(nèi)核部分被覆有外殼部分；所述內(nèi)核部分包含非著色成分；而且所述外殼部分包含著色成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組，其中，所述外殼部分的厚度為5nm～100nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組，其中，所述外殼部分的厚度與所述內(nèi)核部分的半徑的比率在0.2～2.5的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組，其中，所述外殼部分與所述內(nèi)核部分的質(zhì)量比率在1～50的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組，其中，所述非著色成分為無(wú)機(jī)物質(zhì)或重均分子量大于等于10,000的聚合物。
6.一種噴墨用油墨罐，其裝有權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組。
7.一種噴墨記錄方法，該方法包括提供權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組；并且以使所述第一液體和所述第二液體在記錄介質(zhì)的表面上彼此接觸的方式，將所述第一液體和所述第二液體從噴墨記錄頭噴射到所述記錄介質(zhì)的表面上，并且形成圖像。
8.一種包括記錄頭的噴墨記錄裝置，其中，所述記錄頭噴射權(quán)利要求1所述的噴墨用油墨組中的各液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置，其中，以每滴少于等于25ng的量分別將所述第一液體和所述第二液體提供至所述記錄介質(zhì)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置，其中，提供用于一個(gè)像素的所述第二液體的量與提供用于一個(gè)像素的所述第一液體的量之間的質(zhì)量比率為1∶10到10∶1。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包含第一液體和第二液體的噴墨用油墨組，其中所述第一液體包含著色粒子、分散劑、水溶性溶劑和水，所述第二液體包含水溶性溶劑、水和能使所述第一液體凝集或不溶解化的凝集劑，所述著色粒子具有核－殼結(jié)構(gòu)，其中該著色粒子的內(nèi)核部分被覆有外殼部分，所述內(nèi)核部分包含非著色成分，并且所述外殼部分包含著色成分。本發(fā)明還提供一種噴墨用油墨罐、一種噴墨記錄方法和一種利用所述噴墨用油墨組的噴墨記錄裝置。
文檔編號(hào)B41J2/01GK1752157SQ2005100535
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者土井孝次 申請(qǐng)人:富士施樂(lè)株式會(huì)社