噴墨記錄油墨套組、墨盒、噴墨記錄裝置、噴墨記錄方法和圖像形成物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供噴墨記錄油墨套組，其包含青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨，其中各油墨至少包含顏料、表面活性劑、水、水溶性有機(jī)溶劑和陰離子自乳化醚基聚氨酯，其中各油墨包含作為顏料的如下組合：（i）顏料分散液，其中顏料借助于表面活性劑分散在水中，和（ii）樹脂聚合物涂覆的顏料分散液，其中顏料涂覆有樹脂聚合物并分散在水中，并且其中（i）顏料分散液和（ii）樹脂聚合物涂覆的顏料分散液滿足下列公式：|A-B|≤30nm其中A是（i）顏料分散液中分散的顏料的平均粒徑（D50），和B是（ii）顏料分散液中分散的樹脂聚合物涂覆的顏料的平均粒徑（D50）。
【專利說明】噴墨記錄油墨套組、墨盒、噴墨記錄裝置、噴墨記錄方法和圖像形成物
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及提供高圖像密度同時具有優(yōu)異的噴射穩(wěn)定性和優(yōu)異的油墨液體儲存穩(wěn)定性的噴墨記錄油墨套組。
【背景技術(shù)】
[0002]噴墨記錄方法，由于過程比其他記錄方法更加簡單，在如下方面具有優(yōu)勢:易于形成全色圖像，并且甚至在具有簡單構(gòu)造的設(shè)備中也可獲得高分辨率圖像。
[0003]通過將不同水溶性染料溶解在水或由水和有機(jī)溶劑組成的混合液體中獲得的染料基油墨被用作噴墨油墨。染料基油墨可生成具有鮮明色調(diào)的圖像，但另一方面耐光性差。
[0004]另一方面，其中分散有炭黑或不同有機(jī)顏料的顏料基油墨的耐光性優(yōu)于染料基油墨，因此研究活躍。
[0005]但是，顏料基油墨比染料基油墨更可能導(dǎo)致嗔嘴堵塞。
[0006]通常通過如下制備顏料基油墨:將著色材料和分散劑首先分散在水性溶劑如水或醇中以制備分散材料，然后使分散體經(jīng)歷將分散材料用介質(zhì)型分散機(jī)如砂磨機(jī)分散至預(yù)定程度的步驟，然后稀釋分散體以得到預(yù)定濃度。
[0007]在顏料基水性油墨中，為使疏水性顏料分散，普遍的實(shí)踐是應(yīng)用表面活性劑或水溶性樹脂。但是，形成圖像的可靠性非常差。因此，已經(jīng)公開了如下技術(shù):其中具有膜形成特性的精細(xì)樹脂顆粒被加入油墨液體，以提高圖像質(zhì)量。但是，難以長時間保持多種成分處于精細(xì)且穩(wěn)定分散的狀態(tài)。大量分散劑如表面活性劑用于穩(wěn)定地分散精細(xì)顆粒不利地產(chǎn)生諸如氣泡在油墨箱或油墨頭中產(chǎn)生或圖像質(zhì)量退化的問題。進(jìn)一步，出于分散性提高的目的，已經(jīng)研究采用將顏料表面上的基團(tuán)轉(zhuǎn)化成親水性基團(tuán)的方法或使用含親水性基團(tuán)的樹月旨。在這種技術(shù)中，當(dāng)使用單個類型的顏料時，顏料可穩(wěn)定地分散，但另一方面，當(dāng)將多種類型的顏料混合在一起時，分散體不穩(wěn)定，產(chǎn)生儲存穩(wěn)定性退化的問題。
[0008]已經(jīng)給出關(guān)于如下的報道:可提供優(yōu)異的印刷質(zhì)量而且具有優(yōu)異的噴射穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性的表面處理的顏料油墨(PTL1、PTL2和PTL3)，可保持穩(wěn)定的油墨噴射的油墨套組(PTL4)，將水不溶性著色材料和尺寸小于著色材料的可帶電假精細(xì)樹脂顆粒摻入油墨以期獲得高圖像密度的方法(PTL5)，將具有有限D(zhuǎn)BP吸油性的可自分散顏料摻入的方法(PTL6)，以及包括表面改性炭黑、具有7至18的HLB值和包含具有乙炔骨架的非離子型表面活性劑的水性炭黑分散體(PTL7)。進(jìn)一步,應(yīng)用乙炔二醇(acetylene glycol)表面活性劑的水性油墨也被報道(PTL8 )。
[0009]進(jìn)一步，已經(jīng)公開了將其分子中具有羧基和非離子型親水性基團(tuán)的水分散性樹脂分散在水中以穩(wěn)定化分散液的方法(PTL9)，添加具有相同極性或其中一種是非離子型的水溶性聚合物和表面活性劑的方法(PTL10)，在水性記錄液中應(yīng)用親水基團(tuán)極性彼此相同的含可著色離子型基團(tuán)的聚酯樹脂和著色劑的方法(PTL11)，以及應(yīng)用分散體極性彼此相同的顏料和精細(xì)樹脂顆粒的方法(PTL12)。進(jìn)一步，已經(jīng)公開了利用雙子(gemini)表面活性劑作為分散劑的印刷油墨(PTL13)。
[0010]進(jìn)一步，已經(jīng)提出了水性噴墨油墨組合物，其包含顏料分散體，該顏料分散體包含顏料顆粒，該顏料顆粒具有如下粒徑分布:分散體中至少70%的顆粒被直徑小于0.1 μ m的顆粒占據(jù)，并且分散體中的其他顆粒具有等于或小于0.1ym的直徑；萘磺酸醛(aldehydenaphthalene sulfonate)分散劑；和/或至少一種砜溶劑(PTL14)。已經(jīng)提出了包含顏料、聚合物分散劑和非離子型表面活性劑的記錄液(PTL15)。已經(jīng)提出了 AB或BAB嵌段共聚物作為顏料分散劑的應(yīng)用(PTL16和PTL17)。進(jìn)一步，已經(jīng)提出了特定顏料、水溶性樹脂和溶劑的應(yīng)用(PTL18)。
[0011]另一方面，已經(jīng)提出了不使用分散劑分散顏料的方法，即，含水增溶基團(tuán)的取代基被引入炭黑的方法(PTL19)，水溶性單體或類似物聚合在炭黑表面上的方法(PTL20)，以及炭黑氧化的方法(PTL21)。進(jìn)一步，已經(jīng)提出了通過包含氧化炭黑和丙烯酸、苯乙烯和α -甲基苯乙烯的三元共聚物的油墨確保耐水性和噴射穩(wěn)定性的方法(PTL22)。
[0012]進(jìn)一步，已經(jīng)提出了噴墨記錄液，其包含體均粒徑為30nm至200nm的分散顆粒(PTL23)。
[0013]關(guān)于提出的常規(guī)油墨液體，彩色顏料油墨可實(shí)現(xiàn)高圖像密度。但是，黑色顏料油墨還不理想。
[0014]進(jìn)一步，已經(jīng)提出了在珠磨機(jī)分散體液體中應(yīng)用直徑為0.05mm至1.0mm的小珠(PTL24至PTL26)。這些提議的分散穩(wěn)定性均不理想。
[0015]在PTL27中，陰離子表面活性劑被用作分散劑，并且分子量優(yōu)選在1，000 ^ m ^ 30，000的范圍內(nèi)。這些沒有提供理想的分散穩(wěn)定性，并且在分散后對于分散過程中暴露的碰撞弱的顏料`種質(zhì)缺少穩(wěn)定性，產(chǎn)生例如油墨液體噴射穩(wěn)定性的問題。
[0016]引用列表
[0017]專利文獻(xiàn)
[0018]PTLl::日本專利申請公開(JP-A)第2007-186642號
[0019]PTL2:日本專利申請公開第2006-282781號
[0020]PTL3:日本專利申請公開第2005-105227號
[0021]PTL4:日本專利申請公開第2007-119551號
[0022]PTL5:日本專利申請公開第2006-8858號
[0023]PTL6:日本專利申請公開第2002-3767號
[0024]PTL7:日本專利申請公開第2006-219584號
[0025]PTL8:日本專利申請公開第2004-123904號
[0026]PTL9:日本專利申請公開第05-239392號
[0027]PTLlO:日本專利申請公開第08-283633號
[0028]PTLll:日本專利申請公開第2000-63727號
[0029]PTL12:日本專利申請公開第2001-81366號
[0030]PTL13:日本專利申請公開第2003-509571號
[0031]PTL14:日本專利申請公開第08-333531號
[0032]PTL15:日本專利申請公開第56-147871號
[0033]PTL16:美國專利第 5，085, 698 號[0034]PTL17:美國專利第 5，221，334 號
[0035]PTL18:美國專利第 5，172，133 號
[0036]PTL19:美國專利第 5，571，311 號
[0037]PTL20:日本專利申請公開第08-81646號
[0038]PTL21:日本專利申請公開第08-3498號
[0039]PTL22:日本專利申請公開第09-194775號
[0040]PTL23:日本專利申請公開第2000-144028號
[0041]PTL24:日本專利申請公開第2005-281691號
[0042]PTL25:日本專利申請公開第2005-314528號
[0043]PTL26:日本專利申請公開第2006-188626號
[0044]PTL27:日本專利(JP-B )第 3625595 號
[0045]發(fā)明概述
[0046]技術(shù)問題
[0047]本發(fā)明旨在提供涉及如下的技術(shù):噴墨記錄油墨套組，其提供高圖像密度，同時具有優(yōu)異的噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性；墨盒，其包括安置于其中的組成油墨套組的油墨；噴墨記錄裝直；以及嗔墨記錄方法。
[0048]問題的解決方案
[0049]上述目的可通過下列手段實(shí)現(xiàn)。
[0050]噴墨記錄油墨套組，其包含:
[0051]青色油墨；
[0052]洋紅色油墨；
[0053]黃色油墨；和
[0054]黑色油墨，
[0055]其中青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨均至少包含顏料、表面活性劑、水、水溶性有機(jī)溶劑和陰離子自乳化醚基聚氨酯，
[0056]其中各油墨包含作為顏料的如下組合:(i)顏料分散液，其中顏料借助于表面活性劑分散在水中，和(ii )樹脂聚合物涂覆的顏料分散液，其中顏料涂覆有樹脂聚合物，并且樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中，并且
[0057]其中(i )顏料分散液和(ii )樹脂聚合物涂覆的顏料分散液滿足下列公式:
[0058]IA-B I ≤ 30nm
[0059]其中A是(i )顏料分散液中分散的顏料的平均粒徑(D50)，以及B是(ii )顏料分散液中分散的樹脂聚合物涂覆的顏料的平均粒徑(D50)。
[0060]發(fā)明的有利效果
[0061]本發(fā)明能夠提供噴墨記錄油墨套組，其提供高圖像密度，同時具有優(yōu)異的噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性；墨盒，其包括安置于其中的組成油墨套組的油墨；噴墨記錄裝置；以及噴墨記錄方法。
[0062]附圖簡述
[0063]圖1是示例根據(jù)本發(fā)明所述的噴墨記錄裝置實(shí)例的示意圖。
[0064]實(shí)施方式描述[0065](噴墨記錄油墨套組)
[0066]根據(jù)本發(fā)明所述的噴墨記錄油墨套組包含青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨，其中青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨均至少包含顏料、表面活性劑、水、水溶性有機(jī)溶劑，和陰離子自乳化醚基聚氨酯，其中各油墨包含作為顏料的如下組合:(i )顏料分散液，其中顏料借助于表面活性劑分散在水中，和(ii )樹脂聚合物涂覆的顏料分散液，其中顏料涂覆有樹脂聚合物，并且樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中，并且其中(i)顏料分散液和(ii)樹脂聚合物涂覆的顏料分散液滿足下列公式:
[0067]IA-B I ≤ 30nm
[0068]其中A是(i)顏料分散液中分散的顏料的平均粒徑(D50)，和B是(ii)顏料分散液中分散的樹脂聚合物涂覆的顏料的平均粒徑(D50)。
[0069]重要的是，IA-B I是30nm或更少，優(yōu)選15nm或更少。
[0070]青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨均是其中包括分散顆粒的分散體，并且其分散顆粒的平均粒徑(D50)優(yōu)選為50nm至150nm，更優(yōu)選75nm至125nm。
[0071]平均粒徑(D50)可例如通過Microtrac UPA150 (由 NIKKIS0 C0., LTD.制造)測
定。
[0072]本發(fā)明人已經(jīng)提出，圖像密度、噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性可通過混合其中樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中的分散體和其中顏料借助于表面活性劑分散在水中的分散體而同時實(shí)現(xiàn)。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于所用分散液的粒徑，同時滿足圖像密度、噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性遇到困難。
[0073]通常，已經(jīng)借助于表面活性劑分散至高分散程度的顏料不太可能沉降，因此，可防止顆粒沉降，但另一方面，發(fā)生紙中的滲透。高圖像密度、噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性可通過如下同時實(shí)現(xiàn):添加樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中的分散液，從而滿足|A-B|為30nm或更少的要求。使粒徑達(dá)到上述限定范圍可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的顯色，并且在黑色中可以復(fù)合體(點(diǎn)畫(dotting)青色、洋紅色和黃色，以生成黑色)實(shí)現(xiàn)高黑度。
[0074]注意，在下文中，其中顏料借助于表面活性劑分散在水中的顏料分散液被稱為(i)顏料分散液，而其中顏料已經(jīng)涂覆有樹脂聚合物并且樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中的樹脂聚合物涂覆的分散液被稱為(ii )樹脂聚合物涂覆的顏料分散液。
[0075](i )顏料分散液中分散的顏料的平均粒徑A (D50)優(yōu)選為50nm至200nm，更優(yōu)選IOOnm 至 150nm。
[0076](ii)樹脂聚合物涂覆的顏料分散液中分散的樹脂聚合物涂覆的顏料的平均粒徑B(D50)優(yōu)選為 50nm 至 200nm,更優(yōu)選 IOOnm 至 150nm。
[0077]當(dāng)(i )顏料分散液的平均粒徑A (D50)小于50nm時，分散穩(wěn)定性可能惡化。但是，圖像密度、噴射穩(wěn)定性和液體穩(wěn)定性可通過使用陰離子自乳化醚基聚氨酯作為樹脂乳液的樹脂和使用萘磺酸鈉-福爾馬林縮合物或由下列通式(I)表示的化合物作為表面活性劑而同時實(shí)現(xiàn)，而不犧牲分散穩(wěn)定性。
[0078]
【權(quán)利要求】
1.噴墨記錄油墨套組，包括: 青色油墨； 洋紅色油墨； 黃色油墨和 黑色油墨， 其中所述青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨均至少包含顏料、表面活性劑、水、水溶性有機(jī)溶劑和陰離子自乳化醚基聚氨酯， 其中各油墨包含作為所述顏料的如下組合:(i)顏料分散液，其中所述顏料借助于表面活性劑分散在水中，和(ii)樹脂聚合物涂覆的顏料分散液，其中所述顏料涂覆有樹脂聚合物，并且所述樹脂聚合物涂覆的顏料分散在水中，并且 其中所述(i)顏料分散液和(ii)樹脂聚合物涂覆的顏料分散液滿足下列公式:
A-B I ≤30nm 其中A是所述(i)顏料分散液中分散的所述顏料的平均粒徑(D50)，和B是所述(ii)顏料分散液中分散的所述樹脂聚合物涂覆的顏料的平均粒徑(D50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄油墨套組，其中所述青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨和黑色油墨均是包括平均粒徑(D50)為50nm至150nm的分散顆粒的分散液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的噴墨記錄油墨套組，其中所述黑色油墨中包含的所述表面活性劑是萘磺酸鈉-福爾馬林縮合物，其中萘磺酸的二聚體、三聚體和四聚體總量為按質(zhì)量計20%至按質(zhì)量計80%，并且其中所述(i)顏料分散液包含的表面活性劑量以重量計相對于I所述顏料為0.01至0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的噴墨記錄油墨套組，其中所述青色油墨、洋紅色油墨和黃色油墨中每一種包含的所述表面活性劑是由下列通式(I)表示的化合物:
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴墨記錄油墨套組，其中所述青色油墨、洋紅色油墨和黃色油墨中每一種包含的所述表面活性劑是POE (η=40) β-萘基醚。
6.墨盒，包括: 墨盒殼體；和 組成權(quán)利要求1至5中任一項所述的噴墨記錄油墨套組的油墨。
7.噴墨記錄裝置，包括:權(quán)利要求1至5中任一項所述的噴墨記錄油墨套組；和記錄頭，其被配置以噴射組成所述油墨套組的油墨，從而進(jìn)行記錄。
8.噴墨記錄方法，包括:通過權(quán)利要求7所述的噴墨記錄裝置噴射油墨。
9.圖像形成物,包括:記錄介質(zhì)；通過權(quán)利要求8所述的噴墨記錄方法在所述記錄介質(zhì)上形成的圖像。
10.根據(jù)權(quán)利 要求9所述的圖像形成物，其中所述記錄介質(zhì)是紙。
【文檔編號】B41M5/52GK103459524SQ201280016366
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月1日
【發(fā)明者】長谷川慎, 伏見寬之 申請人:株式會社理光