專利名稱:噴墨記錄油墨、噴墨記錄油墨組件、噴墨記錄油墨介質(zhì)組件、墨盒、噴墨記錄方法和噴墨記 ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及噴墨記錄油墨、噴墨記錄油墨組件、噴墨記錄油墨介質(zhì)組件、墨盒、噴 墨記錄方法和噴墨記錄裝置,其在普通紙上在增加圖像密度、提高顯色和減少洇色方面是 優(yōu)良的,并且當本發(fā)明的噴墨記錄油墨與特定的記錄介質(zhì)結(jié)合時,其能夠記錄比得上通過 商業(yè)印刷例如膠印產(chǎn)生的那些高質(zhì)量圖像的高質(zhì)量圖像。
背景技術:
已知噴墨記錄是一種受記錄材料類型影響不大的優(yōu)良記錄方法。一直在積極地研 究和開發(fā)基于噴墨記錄的記錄裝置、記錄方法、記錄材料等。到目前為止,噴墨記錄油墨最 常使用的是含有主要由水組成的水性染料的油墨。所述油墨在當今的噴墨記錄中仍然最常 用的,因為它們具有很多如下這類優(yōu)點可以容易得到吸附系數(shù)高和顏色純度也高的著色 材料來制備它們,所述油墨可以容易地制成多色的從而加寬顏色顯示范圍,可以保證油墨 的長期儲存穩(wěn)定性和油墨的耐熱穩(wěn)定性,并且最明顯地可以生產(chǎn)能夠減少結(jié)垢(kogation) 出現(xiàn)的油墨。然而,由于就耐氣候性和防水性而言染料油墨是不利的,因此近年來對含有代替 水性染料的顏料的顏料油墨的研究是引人注目的,并且顏料油墨現(xiàn)在已投放市場。遺憾的 是,顏料油墨在顯色能力和穩(wěn)定性方面存在的問題仍然比染料油墨多;并且隨著增加圖像 質(zhì)量的技術上的提高,特別是與辦公室自動化的打印機相關方面,已經(jīng)要求顏料油墨在普 通紙上展示出可比得上由染料油墨所展示的那些的打印質(zhì)量、色相、色飽和、光澤度、儲存 穩(wěn)定性等。另外,一般而言,特別用作顏料油墨的品紅色油墨和青色油墨各自包含C. I.顏料 紅122和C. I.顏料藍15:3,因此顏料油墨具有不同于染料油墨的彩色復制范圍。此外,為 了減少色相誤差,常常進行調(diào)色,在此情況下色飽和不可避免地減少,由此引起打印質(zhì)量問題。同時,為了不依賴于調(diào)色改變色相,也改進顏料自身。例如,專利文獻1通過使用 具有特定晶體結(jié)構(gòu)的酞菁顏料,提出具有與青色染料相同色域的色相的青色顏料;然而,不 是所有的要求都滿足,因為有關于成本等的問題。存在包括專利文獻2的建議在內(nèi)的許多其它建議,其公開了油墨組件,其中顏料 用于黑色油墨的著色材料,而染料用于黃色、品紅色和青色油墨的著色材料。然而,實際上 還沒有得到在普通紙上具有令人滿意的打印性質(zhì)的包含顏料的油墨。另外,作為包括黑色油墨和彩色油墨的油墨組件,專利文獻3公開了油墨組件,其 包括包含自分散碳黑作為著色材料的黑色油墨和包含著色材料的彩色油墨,其中黑色油墨 的著色材料和彩色油墨的著色材料具有相反的極性。此外,專利文獻4公開了油墨組件,其 包括在其中分散著包含著色劑樹脂的油墨,其中油墨具有不同的電離度。然而,至于使用這 些油墨組件生產(chǎn)的印刷品,雖然顏色之間邊界上的洇色可以被減少,但是在普通紙上的其它印刷性質(zhì)仍然是不令人滿意的。同時,作為具有穩(wěn)定的噴出性質(zhì)和提高的潤濕性的低表面張力水性顏料油墨,例 如,專利文獻5提出了噴墨印刷油墨,其包含水溶性有機溶劑、著色劑、水和全氟烷基磺酸 鹽化合物。另外,如在專利文獻6到專利文獻8中描述,有一些使用含氟化合物表面活性劑 的油墨組合物的建議。然而,所有這些建議存在這樣的問題,在顏料用于著色劑的情況下, 著色劑的分散穩(wěn)定性、在記錄介質(zhì)上的固定和顯色能力是差的。此外,一般而言,具有提高 的潤濕性的低表面張力水性油墨(包括專利文獻5到專利文獻8的油墨)存在這樣缺點, 在油墨中使用的含氟化合物表面活性劑使得油墨起泡嚴重,并且因此對噴嘴的給墨能力和 噴射能力有非常嚴重的影響。至于介質(zhì),常規(guī)的噴墨用紙,特別是噴墨光澤介質(zhì),可以分為膨脹型介質(zhì)和孔隙型 介質(zhì);現(xiàn)在,油墨干燥速度優(yōu)良的孔隙型介質(zhì)是更普及的。作為這些孔隙型介質(zhì),最常使用 以下介質(zhì)每種介質(zhì)引入具有孔隙的吸墨層,油墨通過這些孔隙被提供到基底上;并且如 果必要也引入多孔的光澤層。如在專利文獻9和專利文獻10中所公開,如下可以得到這些 孔隙型介質(zhì)的每一種將其中分散有硅石或水合氧化鋁的涂布溶液以一層或多層施加到基 底上;并且如果必要,包含大量膠態(tài)硅石的光澤層被施加在該層(一個或多個)上。設計這 種類型的紙,重點在于其與目前最常使用的染料油墨的相容性,并且這種紙已經(jīng)被廣泛地 用作為噴墨用紙,特別是作為光澤紙。該紙的使用使得到非常高清晰度輸出與高光澤度成 為可能;另一方面,由于紙的材料非常昂貴并且制造紙的過程復雜,該紙的生產(chǎn)成本遠比商 業(yè)印刷用普通光澤涂布紙的生產(chǎn)成本要高。因此,該紙的使用往往被限制于需要高清晰輸 出例如照相輸出的情況;并且實際上該紙難于在商業(yè)印刷領域中使用,在商業(yè)印刷領域中 要求以低成本大量輸出,例如在傳單、目錄、小冊子等的生產(chǎn)中?,F(xiàn)在,為了較高圖像質(zhì)量的 緣故,往往要增加在印刷中使用的油墨顏色的數(shù)量,并且也往往要增加必需的吸墨性。為了 增加介質(zhì)的吸墨性,增加油墨接收層(涂布層)的厚度是合理的;然而,它們越厚,其材料越 昂貴,這導致介質(zhì)的單位價格上升。對于形成吸墨層(接收層)的顏料,有必要使用折射率小和具有低的遮蓋 (concealing)性質(zhì)的材料,換句話說,其能夠保持層的高透明性并且其吸收大量的油(具 有大的比表面積)。因此,實際上,除了使用大量昂貴的低折射率、高吸油量的顏料例如硅石 或水合氧化鋁之外,沒有選擇,其與便宜的白色顏料例如碳酸鈣和高嶺土相反。具體地,這 是因為如果使用具有低透明度和高遮蓋性質(zhì)的顏料用于吸墨層,則在已經(jīng)滲透入吸墨層的 油墨中的著色材料被這些具有高遮蓋性質(zhì)的顏料掩蓋,由此引起密度的減小。事實上,當包 含具有高遮蓋性質(zhì)的顏料的紙經(jīng)歷利用染料油墨的噴墨印刷時,被施加的油墨的量無論如 何增加,密度僅源于在紙的表面層附近存在的著色材料;因此,整體來看密度是低的,并且 產(chǎn)生具有很小對比度的圖像。同時,當使用僅吸收小量油的材料時,油墨吸附是不足的,并 且因此成珠容易出現(xiàn)。因此,現(xiàn)在,通過使用具有小折射率的細有機顆粒,進行了實現(xiàn)折射率和白度之間 的有利平衡的嘗試,如在專利文獻11中公開的;然而,細有機顆粒生產(chǎn)成本也太高,因此仍 然難于得到與染料油墨相容的便宜的油墨接收紙。對于所產(chǎn)生圖像的長期儲存穩(wěn)定性的設計概念,由于染料分子自身對于紫外射線 或臭氧不是高度地耐受,最常使用染料盡可能深地滲入介質(zhì)的油墨接收層的這樣的方法,以最小化空氣和紫外線的影響,并且用先前加入到介質(zhì)的圖像接收層的抗氧化劑或穩(wěn)定劑 保護染料。因此,通過使用大量著色材料的濃度相對低的油墨,保證(確保)油墨的深滲入 和維持圖像儲存穩(wěn)定性。因而,輸出圖像必需的油墨量由此增加,其不僅使墨盒小型化變得 困難,而且增加印刷成本。根據(jù)以上的觀點判斷,在噴墨記錄中,很難提供便宜的噴墨用紙和能夠高清晰輸 出的印刷方法。同時,近些年,已經(jīng)注意到噴墨記錄用顏料油墨。因為顏料在水中是不溶的,一般 使用顏料以細粒形成并被分散在溶劑中的顏料油墨。然而,作為噴墨記錄用顏料油墨,鑒 于安全性等,最常使用顏料被分散在水中的顏料油墨。一般而言,與染料油墨相比,水性顏 料油墨容易引起顏料顆粒絮凝或沉淀;為了使水性顏料油墨的長期儲存穩(wěn)定性與染料油墨 相當,各種分散條件和添加劑是必要的;此外,分散穩(wěn)定劑引起結(jié)垢;因此,水性顏料油墨 難于與熱敏頭一起使用,并且也存在它們中許多包含顏色顯示范圍比染料窄的著色材料的 這種缺點。盡管如此,水性顏料油墨由于它們的印刷質(zhì)量——例如它們得到高黑密度的能 力——以及由于印刷后它們的儲存穩(wěn)定性和防水性一直吸引越來越多的關注。使用顏料油 墨的噴墨打印機被認為能夠接近通過商業(yè)印刷生產(chǎn)的印刷品的紋理,因為包含在顏料油墨 中的著色材料類似于在普通商業(yè)印刷油墨中包含的那些著色材料;然而,例如,當商業(yè)印刷 用涂布紙實際上利用常規(guī)顏料油墨來印刷圖像等時,顏料油墨沒有與它們所應該的那樣快 地干燥,并且因此圖像等發(fā)生洇色,或顏料在干燥后根本沒有被固定;因此,如在相關領域 中,噴墨打印機僅適合于在具有高吸墨性質(zhì)的介質(zhì)例如普通紙和噴墨用紙上印刷。這是因 為關于噴墨圖像形成的設計概念不同于使用染料油墨情況下的概念;具體地,作為著色材 料的顏料僅被視為具有高耐光性的染料,而根本不考慮顏料油墨的特征。專利文獻12和專利文獻13每個都公開了使用噴墨記錄方法的圖像記錄方法,其 中顏料油墨被施加在便宜的商業(yè)印刷用通用紙上而不是噴墨用紙上。然而,該圖像記錄方 法存在以下問題油墨大量粘附到便宜的商業(yè)印刷用通用紙上,其需要花費大量的時間干 燥油墨;而且,在這種油墨被過量地粘附到印刷用紙表面的狀況下,具有不同顏色的油墨在 被吸收入印刷用紙之前變得彼此鄰近,并且因此在不同顏色之間的洇色容易發(fā)生。專利文獻14公開這樣的方法在該方法中,為了使用噴墨打印機生產(chǎn)彩色打樣, 在通過噴墨打印機進行印刷之前,具有絮凝顏料的功能的預涂布溶液被粘附到記錄介質(zhì)之 上。然而,這個方法是有問題的,因為粘附預涂布溶液的過程使操作復雜化,并且也因為當 預涂布溶液被粘附到記錄介質(zhì)之上時,每單位面積的記錄介質(zhì)所附著的水量大,其在輸送 記錄介質(zhì)方面容易引起問題,例如紙張卷邊和起皺。[專利文獻1]日本專利申請公開(JP-A)2000-17207[專利文獻 2] JP-A 2OOO-23959O[專利文獻 3] JP-A 10-140064[專利文獻 4] JP-A 2OOO-I9I9M[專利文獻 5] JP-A 57-90070[專利文獻 6] JP-A 04-211478[專利文獻 7] JP-A 05-263029[專利文獻 8]JP-A 06_200200
[專利文獻 9]JP-A 2005_212327[專利文獻 10] JP-A 11-078225[專利文獻 11] JP-A 2003-025717[專利文獻 12] JP-A 2002-67473[專利文獻 13]JP-A 2002_69346[專利文獻 14]JP-A 2OO3-2Il8I9
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上提到的實際情況,本發(fā)明旨在實現(xiàn)以下目標。具體地,本發(fā)明的目的是提供噴墨記錄油墨、噴墨記錄油墨組件、噴墨記錄油墨介 質(zhì)組件、墨盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置,其中具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑 與在普通紙上作為著色劑的顏料的組合使得在普通紙上增加圖像密度、提高顯色和減少洇 色成為可能;本發(fā)明中顯示的噴墨顏料油墨與噴墨記錄介質(zhì)的組合使得到便宜、質(zhì)量良好、 密度、光澤度和圖像可靠性優(yōu)良且與商業(yè)印刷品相當?shù)挠∷⑵烦蔀榭赡?;并且就噴射穩(wěn)定 性、儲存穩(wěn)定性等而言保證優(yōu)良的可靠性是可能的。通過以下說明的本發(fā)明可以實現(xiàn)以上提到的目標。(1)噴墨記錄油墨,其包括水、水溶性有機溶劑、作為著色劑⑶的顏料和至少一 種選自以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的含氟化合物表面活性劑,
O——CH,Rf
R1-O
CH,CH5O-
m
CH,
CH2CCH2O -
CH,
R2
J π結(jié)構(gòu)式(1)其中R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、烷基和含氟基 團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和η每個表示1或大于1的整數(shù)。(2)根據(jù)(1)所述的噴墨記錄油墨,其還包括水分散性樹脂(A),其中所述水溶性 有機溶劑是選自下述的至少一種甘油、三羥甲基丙烷、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一
二 -A
丙己
二 J ^
家丄
二醇
丙二 二 J
縮 5
〖、1,3- 丁二醇、2,3- 丁二醇、1,4_ 丁二醇、3-甲基-1,3- 丁二醇、1, 1,2-甲基-2,4-己二醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙
基-2-吡咯烷酮、四甲基脲和脲。(3)根據(jù)⑵所述的噴墨記錄油墨,其中所述水分散性樹脂㈧包含選自以下的至 少一種樹脂乳液陰離子自乳化醚基聚氨酯樹脂乳液和丙烯酸_有機硅樹脂乳液。(4)噴墨記錄油墨,其包括水、水溶性有機溶劑、水分散性樹脂(A)、作為著色劑 (B)的顏料和選自以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的至少一種含氟化合物表面活性劑,其中 所述噴墨記錄油墨具有在25°C時20mN/m至35mN/m的表面張力和在25°C時5mPa · s或更 大的粘度,其中存在于所述噴墨記錄油墨中的所述水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的總量 為以質(zhì)量計5%到以質(zhì)量計40%,并且水分散性樹脂㈧與著色劑⑶的質(zhì)量比(A)/⑶在0. 5到4的范圍內(nèi),以及其中所述噴墨記錄油墨適用于在用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì) 上進行噴墨記錄,所述用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)包括含有纖維素紙漿的載體和在所述 載體的一個或兩個表面上的一個或多個阻擋層,所述一個或多個阻擋層包含以質(zhì)量計30% 或更多的不同于水合氧化鋁且折射率為1. 5或更高的無機顏料,以及包含以質(zhì)量計10%或 更少的折射率低于1. 5的顏料,
O—CH2Rf
R1-O CHXH2O結(jié)構(gòu)式(1)其中R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、烷基和含氟基 團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和η每個表示1或大于1的整數(shù)。(5)噴墨記錄油墨介質(zhì)組件,其包括根據(jù)(2)至(4)中任一項所述的噴墨記錄油墨 和用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì),所述用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)包括含有纖維素紙漿 的載體和在所述載體的一個或兩個表面上的一個或多個阻擋層,所述一個或多個阻擋層包 含以質(zhì)量計30%或更多的不同于水合氧化鋁且折射率為1. 5或更高的無機顏料,以及包含 以質(zhì)量計10%或更少的折射率低于1. 5的顏料。(6)噴墨記錄油墨組件,其包括黑色油墨和彩色油墨,其中所述黑色油墨和彩色油 墨中的每一個都是根據(jù)(1)至(4)中任一項所述的噴墨記錄油墨。(7)根據(jù)(4)所述的噴墨記錄油墨,其中所述一個或多個阻擋層具有10 μ m或更小 的厚度。(8)墨盒,其包括用于容納根據(jù)(1)至⑷中任一項所述的噴墨記錄油墨的容器。(9)噴墨記錄方法,其包括使用根據(jù)(5)所述的噴墨記錄油墨介質(zhì)組件進行記錄, 其中粘附到所述記錄介質(zhì)上的所述噴墨記錄油墨的量為15g/m2或更少。(10)根據(jù)(9)所述的噴墨記錄方法,其進一步包括通過將刺激施加到所述噴墨記 錄油墨而噴射所述噴墨記錄油墨,以在所述記錄介質(zhì)上形成圖像。(11)根據(jù)(10)所述的噴墨記錄方法,其中所述刺激為選自熱、壓力、振動和光的
至少一種。(12)噴墨記錄裝置,其包括油墨噴射單元,所述油墨噴射單元被配置為將根據(jù) (2)至(4)中任一項所述的噴墨記錄油墨噴向用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)并進行印刷, 以使粘附到所述記錄介質(zhì)上的所述噴墨記錄油墨的量為15g/m2或更少,其中所述噴墨記錄 油墨、所述噴墨記錄介質(zhì)和墨盒被安裝在所述噴墨記錄裝置內(nèi),其中所述噴墨記錄介質(zhì)包 括含有纖維素紙漿的載體和在所述載體的一個或兩個表面上的一個或多個阻擋層,所述一 個或多個阻擋層包含以質(zhì)量計30%或更多的不同于水合氧化鋁且折射率為1. 5或更高的 無機顏料,以及包含以質(zhì)量計10%或更少的折射率低于1. 5的顏料,以及其中所述墨盒容 納所述噴墨記錄油墨。(13)噴墨記錄裝置,其包括記錄頭和配置為使紙翻轉(zhuǎn)并且因此能夠進行雙面印刷的單元,其中根據(jù)(1)至(4)中任一項所述的噴墨記錄油墨從記錄頭被噴射為油墨滴,以便 在紙上記錄圖像。根據(jù)本發(fā)明,可以解決相關領域的問題,并且可以提供以下噴墨記錄油墨、噴墨 記錄油墨組件、噴墨記錄油墨介質(zhì)組件、墨盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置,其中具有特 定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑與在普通紙上作為著色劑的顏料的組合使得在普通紙上 增加圖像密度、提高顯色和減少洇色成為可能;本發(fā)明中顯示的噴墨顏料油墨與噴墨記錄 介質(zhì)的組合使得到便宜、質(zhì)量良好、密度、光澤度和圖像可靠性優(yōu)良且與商業(yè)印刷品相當?shù)?印刷品成為可能;并且減少成珠(beading)和保證噴出穩(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性等方面的優(yōu)良 可靠性是可能的。附圖簡述
圖1是顯示本發(fā)明墨盒的一個實例的示意圖。圖2是示例性顯示包括箱體(外部覆蓋物)的圖1墨盒的示意圖。圖3是示例性顯示當設于墨盒裝載部分處的蓋打開時本發(fā)明噴墨記錄裝置的說 明性透視圖。圖4是用于解釋本發(fā)明噴墨記錄裝置的總體結(jié)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖5是顯示本發(fā)明噴墨頭的一個實例的示意性放大圖。圖6是顯示本發(fā)明噴墨頭的一個實例的元件的放大圖。圖7是顯示本發(fā)明噴墨頭的一個實例的主要部分的放大截面圖。最佳實施方式以下詳細說明本發(fā)明的噴墨記錄油墨、噴墨記錄油墨組件、噴墨記錄油墨介質(zhì)組 件、墨盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置。作為執(zhí)行一系列非常認真的研究以實現(xiàn)在普通紙上增加圖像密度、提高顯色和減 少洇色的目標的結(jié)果,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),由于本發(fā)明的噴墨記錄油墨包括作為著色劑的 顏料,并且與具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑組合,所以噴墨記錄油墨具有噴墨頭 噴出穩(wěn)定性并且在普通紙上增加圖像密度、提高顯色和減少洇色方面優(yōu)良。至于上述,據(jù)推 斷,當在本發(fā)明中使用的含氟化合物表面活性劑被包括在油墨中時,其給予油墨大的潤濕 性,使除了著色劑之外的油墨成分在墨滴與普通紙接觸之后快速地滲入普通紙中,而使著 色劑保留在紙表面上,由此帶來圖像密度的增加;此外,據(jù)推斷,由于油墨的大的潤濕性產(chǎn) 生了使著色劑均勻地留在普通紙上的強大作用,因此實心圖像部分的均勻性等得以提高, 由此帶來顯色的提高。另外,據(jù)推斷,除了著色劑之外的油墨成分均勻滲入普通紙中促進著 色劑均勻固定和減少顏色之間的洇色。此外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),由于其結(jié)構(gòu),這種含氟化合物表面 活性劑在氣-液界面的均化能力(leveling ability)優(yōu)良,在阻止油墨起泡方面非常有 效,并且供應油墨到噴墨頭方面優(yōu)良,而且對高速印刷中的噴出穩(wěn)定性有很大影響等。一般而言,關于含氟化合物表面活性劑,近些年中對它們安全性和對環(huán)境的影 響(例如PFOS或PFOA在人體中的積累)一直存在關注,而這些作用被視為環(huán)境問題。 然而,在本發(fā)明中使用的含氟化合物表面活性劑被美國環(huán)境保護機構(gòu)(United States EnvironmentalProtection Agency (EPA))接受,認為對環(huán)境是安全的,因此就安全性而言 也可以適當?shù)厥褂迷摵衔锉砻婊钚詣?。選自由以上結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的至 少一種含氟化合物表面活性劑在噴墨記錄油墨中的量優(yōu)選為按質(zhì)量計0. 01%到按質(zhì)量計
1010%,更優(yōu)選為按質(zhì)量計0. 1 %到按質(zhì)量計5%。當該量小于按質(zhì)量計0. 01 %時,就圖像質(zhì) 量而言對提高顯色沒有顯著的作用。當該量大于按質(zhì)量計10%時,對在油墨中作為著色劑 的顏料的分散有不利影響,其降低了分散穩(wěn)定性并引起油墨增稠和顆粒絮凝,并且因此對 油墨的儲存穩(wěn)定性有不利影響。[記錄介質(zhì)]接下來,將說明記錄介質(zhì)。一般而言,設計實現(xiàn)高質(zhì)量圖像的噴墨涂布紙(噴墨介質(zhì)),使得由無機顏料形成 的油墨接收層(涂布層)在基底表面上或附近存在,并且圖像被形成,因為油墨接收層本身 吸收油墨(或油墨滲入油墨接收層)。這與噴墨記錄技術基于染料油墨發(fā)展的事實密切相關。實質(zhì)上,染料是顯色物質(zhì),其被認為滲入具有親和力的物質(zhì)中并與它們結(jié)合(共 價鍵、離子鍵或范德華鍵),而顏料不具有(或具有很小)結(jié)合力并且需要通過膠黏劑(粘 合劑)結(jié)合。因此,在使用染料油墨的噴墨記錄的情況下,油墨接收層材料實際上被染色。 該事實已經(jīng)推動了技術概念,例如使用噴墨油墨使油墨接收層盡可能均勻地染色或使油墨 接收層材料盡可能多地染色的觀點;為了得到高密度、高質(zhì)量圖像,已經(jīng)開發(fā)出使噴墨油墨 比較深地滲入油墨接收層的技術、使噴墨油墨和油墨接收層材料盡可能牢固結(jié)合的技術和 實現(xiàn)吸墨性與顯色能力之間有利平衡的技術。如上所述,生產(chǎn)現(xiàn)在的噴墨用紙的最常用的方法包括形成多孔和高度透明的吸墨 層;為了實現(xiàn)該方法,有必要主要使用具有低折射率和大比表面積的材料,而實際上噴墨用 紙不可避免地依賴于昂貴的材料例如硅石或水合氧化鋁和復雜的生產(chǎn)方法。不言而喻,生 產(chǎn)成本是非常高的,并且噴墨用紙應用于大量印刷等是困難的。作為根據(jù)前述對低成本噴墨記錄方法進行非常認真研究的結(jié)果,本發(fā)明人已經(jīng)基 于新的設計概念設計出低成本圖像形成方法,通過結(jié)合高滲透性顏料油墨和具有低吸墨性 的介質(zhì)——與常規(guī)的介質(zhì)相反——實現(xiàn)該方法。具體地,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以下面的方式、用小量的油墨可以實現(xiàn)在足夠的圖像 密度和干燥能力之間的有利平衡在吸墨性(油墨滲入性質(zhì))已經(jīng)被降低的記錄介質(zhì)上進 行印刷,以盡可能大地阻止油墨中作為著色材料的顏料滲入記錄介質(zhì)中;使用小量的超滲 透性顏料油墨,只有作為油墨組分的溶劑(水和有機溶劑)選擇性地滲入載體中,并且只有 油墨中的著色材料(顏料)有效保留在介質(zhì)表面上。通過在主要由纖維素紙漿組成的載體上——換句話說在紙基底上提供(例如施 加)阻止顏料滲入的層(阻擋層),可以實現(xiàn)在本發(fā)明中具有降低的吸墨性的記錄介質(zhì)。通 過使該阻擋層的外觀接近于印刷用紙的外觀,甚至可能得到質(zhì)量上類似于普通商業(yè)印刷品 的印刷品。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過限制阻擋層的孔徑、直徑、厚度等,可以降低油墨滲入性質(zhì)(阻隔 性能)到期望的水平。為促進油墨中的顏料和油墨溶劑的分離,阻擋層的厚度需要為小于或等于預定的 厚度;具體地,阻擋層的厚度需要為10 μ m或更小,優(yōu)選為5 μ m或更小。當厚度大于10 μ m, 油墨溶劑的滲入需要長時間,成珠、洇色等容易發(fā)生,使圖像質(zhì)量降低,并且干燥能力的降 低容易引起背面蹭臟等。此外,由于有必要使阻擋層變薄并且因此有必要阻止著色材料的 反印(offset)(印刷在紙一面上的著色材料的顏色也可以從另一面看見的現(xiàn)象),例如,具有高折射率和高遮蓋性質(zhì)的無機顏料需要被大量地包含在阻擋層中,這與常規(guī)的噴墨介 質(zhì)相反;具體地,對于阻擋層而言有必要包含按質(zhì)量計30%或更多的具有1. 5或更大折射 率的無機顏料。硅石——一種具有低折射率和低遮蓋性質(zhì)并且被用于常規(guī)噴墨介質(zhì)的材 料——可以被包含在阻擋層中;然而,如果高透明性顏料被大量地包含在阻擋層中,則反印 加劇和成本增加;因此,對于硅石的量有必要為按質(zhì)量計10%或更少。因此,通過使用具有 高折射率的材料作為形成阻擋層的白色顏料,即使當阻擋層變薄時,也可以減少反印,因而 成本可以被進一步地降低。此外,一些水合氧化鋁可以用作具有高折射率的顏料;然而,如果吸收太多油的材 料例如水合氧化鋁被大量地包含在阻擋層中,油墨溶劑不容易從阻擋層移動到基底。已經(jīng) 吸收大量溶劑的水合氧化鋁在本發(fā)明中不是可取的,因為當長時間儲存時,它引起與顏料 轉(zhuǎn)移有關的脫色和圖像洇色。本發(fā)明中的阻擋層的必要功能是使油墨中的顏料與溶劑彼此分離,并且僅使溶劑 滲入基底。為了發(fā)生這種情況,期望阻擋層具有小洞(孔)。如果阻擋層沒有任何孔,油墨 溶劑成分的滲入緩慢發(fā)生,由此容易引起油墨不干燥的現(xiàn)象。相反地,如果孔直徑太大或孔 數(shù)量太大,使油墨中的顏料與溶劑彼此分離的功能降低,圖像密度減小,并且印刷后在介質(zhì) 表面上存在的顏料隨著時間遷移入介質(zhì)中,引起顏色變化。因此,對孔而言直徑為Iym或 更小是必要的,并且孔優(yōu)選地占據(jù)40 %或更少的介質(zhì)表面面積。通過根據(jù)SEM的表面觀察,可以測量孔直徑和相對于介質(zhì)表面的面積的孔面積。 基于表面的照片,通過二值化運算孔部分的圖像,可以計算孔直徑和面積比。在本發(fā)明中, 場發(fā)射掃描電子顯微鏡JSM-7400F(由JEOL Ltd.生產(chǎn))和FE-SEM S-4200 (由Hitachi, Ltd.生產(chǎn))被用作 SEMs,P0PIMAGING(版本 3. 51)(由 Digital being kids Co.,Ltd.生 產(chǎn))被用于圖像處理。[油墨]要求本發(fā)明必不可少的顏料油墨是高滲透性的;在250C,顏料油墨具有20mN/m到 35mN/m的表面張力,優(yōu)選為23mN/m到33mN/m,更優(yōu)選為25mN/m到30mN/m。同樣,在25°C, 顏料油墨具有5mPa · s或更大的粘度,優(yōu)選為5mPa · s到15mPa · s,更優(yōu)選為5mPa · s到 IOmPa · S。至于在本發(fā)明中使用的表面活性劑,每個具有特定結(jié)構(gòu)的一種或多種含氟化合 物表面活性劑被包含在油墨中。在油墨中存在的水分散性樹脂㈧和著色劑⑶的總量優(yōu) 選為按質(zhì)量計5%到按質(zhì)量計40%,并且水分散性樹脂㈧與著色劑⑶的質(zhì)量比(A)/⑶ 優(yōu)選在0. 5到4的范圍,更優(yōu)選在1到2. 5的范圍。以下說明本發(fā)明必不可少的油墨的成分。本發(fā)明的記錄油墨包括水、水溶性有機溶劑、作為著色劑的顏料和具有特定化學 結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑,并且根據(jù)需要還包括其它成分。對于具有特定化學結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑,使用選自由以下結(jié)構(gòu)式(1)表 示的化合物的至少一種。(在結(jié)構(gòu)式(1)中,R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、 烷基和含氟基團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和η每個表示1或大于1的整數(shù)。)在結(jié)構(gòu)式(1)中,Rf表示含氟基團,特別優(yōu)選地是全氟烷基。全氟烷基優(yōu)選地是具有1至10個碳原子的全氟烷基,為安全起見更優(yōu)選地是具 有1至4個碳原子的全氟烷基,其實例包括_CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3和-CF2CF2CF2CF3,特別 優(yōu)選的是-CF3和-CF2CF315 R1和R2每個都可以是氫原子、烷基如甲基、乙基、丙基或丁基,或 者含氟基團如_CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3或-CF2CF2CF2CF3,為提高圖像質(zhì)量起見特別優(yōu)選的 是-CF3和-CF2CF315至于m和n,期望m是6至25的整數(shù)而η是1到10的整數(shù),并且考慮到 作為著色劑的顏料的分散穩(wěn)定性和油墨的儲存穩(wěn)定性,更期望m是10至22的整數(shù)而η是 4到8的整數(shù)。這種含氟化合物表面活性劑在結(jié)構(gòu)上與在PCT/US2006/029862和 US2007/0088101A中描述的含氟化合物表面活性劑(其每一個是在主鏈的兩端具有銨基 磺酸鹽或羥基的含氟化合物表面活性劑)不同;這種含氟化合物表面活性劑的實例包括由 OMNOVA Solutions Inc.生產(chǎn)的P0LYF0X PF-151N和AT-1202,其可以在本發(fā)明中被有效地使用。同樣,對于本發(fā)明的油墨,著色劑⑶與水分散性樹脂㈧的質(zhì)量比被減小,并且 包含至少一種類型的具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑作為油墨中的表面活性劑,以 提高油墨的潤濕性和滲透性;產(chǎn)生在紙上著色材料的均勻性;選自陰離子自乳化醚基聚氨 酯樹脂乳液和丙烯酸-有機硅樹脂乳液中的至少一種包含在水分散性樹脂(A)中;因此,通 過油墨和介質(zhì)的組合,可以獲得能夠被牢固固定于本發(fā)明的便宜介質(zhì)之上和比得上商業(yè)印 刷品的印刷品。對于能夠在本發(fā)明中使用的水分散性樹脂(A),選自聚氨酯樹脂乳液和丙烯 酸_有機硅樹脂乳液的至少一種或其組合是合適的。同時,當被用作制備油墨的原料或油 墨已經(jīng)被制備時,水分散性樹脂(A)作為0/W乳液存在。當選自聚氨酯樹脂乳液和丙烯酸-有機硅樹脂乳液中的至少一種被使用時,在油 墨中乳液/多種乳液以總計按質(zhì)量計到按質(zhì)量計40%存在,優(yōu)選為總計按質(zhì)量計到 按質(zhì)量計20%。聚氨酯樹脂乳液被分類為通過外部利用乳化劑乳化相對親水性普通聚氨酯樹脂 產(chǎn)生的乳液;和可自乳化乳液,其中作為乳化劑的官能團通過共聚合或相似的方法被引入 到樹脂本身。就能夠在本發(fā)明中使用的分散性樹脂(A)和顏料等的結(jié)合方面來說,陰離子 自乳化聚氨酯樹脂乳液在分散穩(wěn)定性上總是優(yōu)良的。在使用陰離子自乳化聚氨酯樹脂乳液 的情況下,從顏料的固定和分散穩(wěn)定性方面來說,期望聚氨酯樹脂是基于醚而不是聚酯或聚碳酸酯的。由于一些未知的原因,在很多情況下,不是基于醚的聚氨酯樹脂對溶劑有很小 的耐性,因此當油墨在高溫儲存時,容易引起顆粒絮凝和油墨粘度增加。醚聚氨酯樹脂乳液具有300nm或更小的平均粒徑,優(yōu)選為IOOnm或更小,更優(yōu)選為 SOnm或更小。特別是,通過減少它的平均粒徑到IOOnm或更小,有可能提高噴墨式打印機的 可靠性,例如在噴墨打印機已經(jīng)被長時間放置不用之后的油墨噴出穩(wěn)定性。醚聚氨酯樹脂乳液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選在_50°C到150°C的范圍,更優(yōu)選 在-10°C到100°C的范圍。由于一些未知的原因,當玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于150°c時,醚聚氨 酯樹脂乳液就其成膜性質(zhì)方面與玻璃一樣硬,但是印刷的部分——當顏料的顆粒和醚聚氨 酯樹脂乳液與圖像載體同時接觸時形成——具有意想不到地非常小的耐磨性;當玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度為150°C或更小時,就它的成膜性質(zhì)而言,醚聚氨酯樹脂乳液像橡膠一樣軟,但是印 刷部分的耐磨性優(yōu)良。同時,當玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于-50°C時,膜太軟而且印刷部分耐磨性 差。因此,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當加入的醚聚氨酯樹脂乳液的量沒有區(qū)別時,就印刷品的耐磨性方面來 說,對于它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,-50°C到150°C的范圍是合適的。此外,依照DSC(示差掃描 量熱法)或TMA(熱機械分析),可以測量在本發(fā)明中提到的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。醚聚氨酯樹脂乳液的最小成膜溫度優(yōu)選為低于或等于室溫,更優(yōu)選為低于或等于 25°C。當醚聚氨酯樹脂乳液在低于或等于室溫的溫度形成膜時,特別是在低于或等于25°C 的溫度,它是有利的,因為紙張纖維的結(jié)合自動進行,不需要對圖像已經(jīng)形成的圖像載體加 熱、干燥等。此處,“最小成膜溫度(MFT) ”被定義為,當通過分散醚聚氨酯樹脂乳液顆粒到水中 得到的水性乳液顆粒被薄薄地澆注在由鋁或類似物制成的金屬板上并且溫度被升高時,連 續(xù)透明的膜被形成時的最小溫度。接著,將描述能夠在本發(fā)明中使用的丙烯酸-有機硅樹脂乳液。本發(fā)明的丙烯酸-有機硅樹脂乳液是硅氧烷改性的丙烯酸樹脂乳液,其可以通過 在乳化劑存在情況下聚合丙烯酸單體和硅烷化合物得到。丙烯酸單體的實例包括丙烯酸酯單體例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁 酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酰嗎啉和丙烯酸N,N’_ 二甲氨基乙酯;甲基 丙烯酸酯單體例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙 基己酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯和甲基丙烯酸N,N’_二甲氨基乙酯;酰胺丙烯酸酯例如N-羥 甲基丙烯酰胺和甲氧基甲基丙烯酰胺;和含有羧酸的單體例如馬來酸、延胡索酸、衣康酸、 丙烯酸和甲基丙烯酸。本發(fā)明的乳化劑的實例包括烷基苯磺酸及其鹽、二烷基苯磺酸酯及其鹽、烷基萘 磺酸及其鹽、烷基萘磺酸福爾馬林縮合物、高級脂肪酸鹽、高級脂肪酸的磺酸酯、乙二胺的 聚氧丙烯-聚氧乙烯縮合物、失水山梨糖醇脂肪酸酯及其鹽、芳香族/脂肪族磷酸酯及其 鹽、十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸鹽、月桂基硫酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、聚氧乙烯烷基 苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基丙烯基苯基醚硫酸鹽、烷基苯基醚二磺酸鹽、聚氧乙烯烷基磷 酸鹽、聚氧乙烯烷基醚乙酸酯、聚氧乙烯羊毛脂醇醚、聚氧乙烯羊毛脂脂肪酸酯、月桂醇乙 氧基化物、月桂醚硫酸鹽、月桂醚磷酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸二乙醇酰胺和萘 磺酸的福爾馬林縮合物。此處,鹽的實例包括鈉鹽和銨鹽。同時,作為本發(fā)明的乳化劑,也可以使用具有不飽和雙鍵的活性乳化劑。活性乳化劑的實例包括 ADEKAREASOAP SE、NE 和 PP (由 Asahi Denka Co.,Ltd.生產(chǎn))、 LATEMUL S-180 (由 Kao Corporation 生產(chǎn))、ELEMIN0L JS-2 和 RS-30 (由 Sanyo Chemical Industries,Ltd.生產(chǎn))和 AQUALON RN-20 (由 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co. ,Ltd.生產(chǎn))。硅烷化合物的實例包括四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、
苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙 氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅 烷、癸基三甲氧基硅烷和三氟丙基三甲氧基硅烷。同時,也可以使用一般稱為硅烷偶聯(lián)劑的單體,其實例包括乙烯基三氯硅烷、乙烯 基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、對-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙 基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙 氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨乙 基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2 (氨乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2 (氨乙 基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三 乙氧基甲硅烷基-N-(l,3- 二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、 N-(乙烯基芐基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的鹽酸鹽、3-脲丙基三乙氧基硅 烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、雙 (三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和3-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。在本發(fā)明中,術語“可水解的甲硅烷基”代表包含可水解基團的甲硅烷基,可水解 基團的實例包括烷氧基、巰基、鹵素基團、酰胺基團、乙酰氧基、氨基和異丙烯氧基。甲硅烷基水解成為硅烷醇基團,而硅烷醇基團脫水和縮合以產(chǎn)生硅氧烷鍵。在用 于本發(fā)明油墨的硅氧烷改性的丙烯酸樹脂中,期望可水解的甲硅烷基作為聚合反應的結(jié)果 而水解并最終消失。如果可水解的甲硅烷基保留,其是不利的,因為已經(jīng)制備的油墨的儲存 穩(wěn)定性降低。硅氧烷改性的丙烯酸樹脂的細粒優(yōu)選地具有IOnm到300nm的平均直徑,更優(yōu)選為 40nm到200歷。當平均粒徑小于IOnm的油墨被合成時,樹脂乳液的粘度增加,并且因此難 于產(chǎn)生能夠使打印機噴出油墨的油墨粘度。當平均粒徑大于300nm時,顆粒堵塞打印機的 噴嘴,并且因此出現(xiàn)噴出障礙。來自本發(fā)明的油墨中包含的硅氧烷改性丙烯酸樹脂的硅氧烷的量優(yōu)選為IOOppm 到400ppm范圍。當硅氧烷的量小于IOOppm時,不可能得到耐磨性或耐標記性優(yōu)良的涂布 膜。當硅氧烷的量大于400ppm時,疏水性增加和在水性油墨中的硅氧烷穩(wěn)定性減小。在本發(fā)明的油墨中使用的硅氧烷改性的丙烯酸樹脂的最小成膜溫度優(yōu)選為20°C 或更低。當最小成膜溫度高于20°C時,不能產(chǎn)生油墨在印刷介質(zhì)上的足夠固定。換句話說, 如果印刷部分被標記物劃傷或標記,例如,顏料從印刷部分分離,因此擦臟印刷介質(zhì)。接著,以下提供說明為何在油墨中的本發(fā)明的水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的 總量是按質(zhì)量計5%到按質(zhì)量計50%,并且水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的質(zhì)量比(A)/ ⑶在0.5到4的范圍。通過本發(fā)明中描述的油墨和介質(zhì)的組合,可以獲得能夠被牢固地固定于本發(fā)明的 便宜介質(zhì)之上和比得上商業(yè)印刷品的印刷品;至于關于本發(fā)明中油墨的重要因素,在本發(fā) 明中已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在油墨中的水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的總固體含量以及水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的比例是實現(xiàn)目的的必要因素。具體地,在油墨中水分散性樹脂(A)和著色劑(B)的總固體含量需要是按質(zhì)量計 5%到按質(zhì)量計40%。例如,當總固體含量小于按質(zhì)量計5%時,油墨未充分地固定于在本 發(fā)明使用的介質(zhì)之上。當總固體含量大于按質(zhì)量計40%時,就油墨噴出穩(wěn)定性等方面來說, 油墨粘度變得如此之高,使得對油墨的可靠性有不利影響。另外,總固體含量優(yōu)選為按質(zhì)量 計5%到按質(zhì)量計20%。取決于以下描述的著色材料的類型,也可以使用以分散方式包含 樹脂或用樹脂涂布的顏料,在該情況下,樹脂分散劑或涂布樹脂以及水分散性樹脂(A)被 一起加入作為樹脂固體含量(A)。至于水分散性樹脂㈧與著色劑⑶的質(zhì)量比(A)/(B)為0. 5到4的范圍情況, 例如,當質(zhì)量比小于0.5時,油墨沒有被充分地固定于本發(fā)明中使用的介質(zhì)之上;當質(zhì)量比 大于4時,著色劑材料的濃度相對于樹脂而言太低,以致存在圖像質(zhì)量降低,例如圖像密度 減小和圖像均勻性降低。因為這個原因,考慮到在本發(fā)明中使用的介質(zhì),關于在本發(fā)明中使 用的油墨的重要因素是在油墨中水分散性樹脂(A)和著色劑⑶的總量為按質(zhì)量計5%到 按質(zhì)量計40%,并且水分散性樹脂(A)與著色劑(B)的質(zhì)量比(A)/(B)是在0.5到4的范 圍。就圖像質(zhì)量來說,更期望質(zhì)量比是在1到2. 5的范圍。接著,將描述組成本發(fā)明油墨的成分和其組成。水溶性有機溶劑的具體實例包括以下化合物。多元醇例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一縮二丙二醇、三丙二醇、四甘醇、聚 乙二醇、聚丙二醇、1,3- 丁二醇、3-甲基-1,3- 丁二醇、2,3- 丁二醇、1,4- 丁二醇、1,5-戊二 醇、1,6-己二醇、丙三醇、1,2,6-己三醇、1,2,4_丁三醇、1,2,3_丁三醇、2-甲基-2,4-戊二 醇、季戊四醇(petriol)和3-甲氧基-3-甲基-1- 丁二醇;多元醇烷基醚例如乙二醇單乙醚、乙二醇一丁醚、二甘醇單甲醚、二甘醇一乙醚、 二甘醇一丁醚、四甘醇單甲醚和丙二醇一乙醚;多元醇芳基醚例如乙二醇單苯醚、乙二醇單芐醚、二丙二醇單丁醚、三丙二醇一丁 醚、二甘醇異丁基醚、三甘醇異丁基醚和二甘醇異丙基醚;含氮雜環(huán)化合物例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基-2-吡咯烷 酮、1,3_ 二甲基咪唑啉酮、ε-己內(nèi)酰胺和Y-丁內(nèi)酉旨;酰胺例如N-甲基甲酰胺和N,N- 二甲基甲酰胺;胺例如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一乙胺、二乙胺和三乙胺;含硫化合物例如二甲亞砜、環(huán)丁砜、硫二乙醇和硫二甘醇;和碳酸異丙烯酯和碳酸亞乙酯。在這些有機溶劑中,特別優(yōu)選的是甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一縮二 丙二醇、三丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、四甘醇、1,6-己二 醇、2-甲基-2,4-戊二醇、聚乙二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,6-己三醇、硫二甘醇、2-吡咯烷 酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基-2-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。這些化合 物使在溶解性和預防由水分蒸發(fā)引起的噴出故障方面得到良好效果成為可能。本發(fā)明必不可少的顏料油墨至少包括水、顆粒形式的著色劑、著色劑的定影劑和 水溶性有機溶劑,也包括潤濕劑和表面活性劑,并且根據(jù)需要還包括其它成分。根據(jù)本發(fā)明的目的,具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑被用作為表面活性劑,著色劑(B)與水分散性樹脂(A)的質(zhì)量比被降低,并且選自陰離子自乳化醚基聚氨酯樹 脂乳液和丙烯酸-有機硅樹脂乳液的至少一種被包含在水分散性樹脂中;因此,通過油墨 和介質(zhì)的組合,可以得到能夠被牢固固定于本發(fā)明的便宜介質(zhì)之上和比得上商業(yè)印刷品的 印刷品。著色劑(B)的實例包括染料——例如水溶性染料、油溶性染料和分散染料——和 顏料。在吸附和包封來說,油溶性染料和分散染料為優(yōu)選的,而在得到的圖像的耐光性方面 來說,顏料為優(yōu)選的??紤]到染料可以被有效地包封在細聚合物顆粒中的事實,期望每一種染料以2g/l 或更大的比率溶解在有機溶劑例如酮基溶劑中,更期望每一種染料以20g/l到600g/l的比 率溶解在有機溶劑例如酮基溶劑中。在本發(fā)明中使用的著色劑(B)將在以下說明。在本發(fā)明中使用的顏料的實例包括以下作為黑色顏料的炭黑;作為彩色顏料的 蒽醌、酞菁藍、酞菁綠、重氮、單偶氮、皮蒽酮、茈系、雜環(huán)黃、喹吖啶酮和(硫代)靛藍顏料。 酞菁藍的典型實例包括銅酞菁藍和其衍生物(顏料藍15)。喹吖啶酮的典型實例包括顏 料橘黃48、顏料橘黃49、顏料紅122、顏料紅192、顏料紅202、顏料紅206、顏料紅207、顏 料紅209、顏料紫19和顏料紫42。蒽醌的典型實例包括顏料紅43、顏料紅194(紫環(huán)酮紅 (perinone red))、顏料紅216 (溴化皮蒽酮紅)和顏料紅226 (皮蒽酮紅)。茈系的典型實例 包括顏料紅123 (朱紅色)、顏料紅149 (猩紅色)、顏料紅179 (栗色)、顏料紅190 (紅色)、 顏料紫、顏料紅189 (淺黃紅色)和顏料紅224。硫代靛藍的典型實例包括顏料紅86、顏料 紅87、顏料紅88、顏料紅181、顏料紅198、顏料紫36和顏料紫38。雜環(huán)黃的典型實例包括 顏料黃117和顏料黃138。著色顏料的其它合適的實例例如在“The Colour Index, third ed. , TheSociety of Dyers and Colourists, 1982,,中描述。對于本發(fā)明油墨中的顏料,有可能使用具有至少一個親水基團的顏料,其直接或 經(jīng)過其它原子團結(jié)合到顏料表面,并且因此其可以不使用分散劑而被穩(wěn)定地分散。具有親 水基團——其被引入到顏料表面上——的本發(fā)明的顏料,優(yōu)選地具有離子的性質(zhì),并且?guī)?陰離子電荷的顏料或陽離子電荷的顏料適合于顏料。陰離子親水基團的實例包括-C00M、-S03M、-P03HM、-PO具、-SO2NH2和-SO2NHCOR (在 這些式中,M代表氫原子、堿金屬、銨或有機銨,和R代表具有1到12個碳原子的烷基、 可以有取代基的苯基或可以有取代基的萘基)。在本發(fā)明中,在這些當中,特別優(yōu)選地使 用-C00M和-SO3M,其每一個被結(jié)合到顏料表面。得到帶陰離子電荷顏料的方法實例包括用 次氯酸鈉氧化顏料的方法、利用磺化的方法和使顏料與重氮鹽一起反應的方法;然而,應該 注意的是,本發(fā)明可以使用其它方法。作為結(jié)合到帶陽離子電荷顏料的表面的親水基團,例如,可以使用季銨基團。理想 地,具有以下季銨基團中至少一個——其被結(jié)合到顏料表面——的顏料被用作為顏料。至于在本發(fā)明的油墨中使用的顏料,也可以使用顏料通過分散劑被分散在水介質(zhì) 中的顏料分散體。分散劑的合適實例包括在制備顏料分散溶液中使用的己知分散劑;具體 地,適當?shù)膶嵗ㄒ韵禄衔?。聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丙烯?丙烯腈共聚物、醋酸乙烯酯_丙烯酸酯共聚 物、丙烯酸_丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯_丙烯酸共聚物、苯乙烯_甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯_丙烯酸_丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯_甲基丙烯酸_丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙 烯-α -甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯_ α -甲基苯乙烯_丙烯酸共聚物_丙烯酸烷 基酯共聚物、苯乙烯_馬來酸共聚物、乙烯基萘_馬來酸共聚物、醋酸乙烯酯_乙烯共聚物、 醋酸乙烯酯-脂肪酸乙烯基乙烯(fatty acid vinyl ethylene)共聚物、醋酸乙烯酯-馬 來酸酯共聚物、醋酸乙烯酯_巴豆酸共聚物和醋酸乙烯酯_丙烯酸共聚物??梢砸勒疹伭系念愋突蛴湍呐浞竭m當選擇用于分散顏料的非離子分散劑或陰 離子分散劑;非離子分散劑的實例包括聚氧乙烯烷基醚例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯 肉豆蔻基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯十八烷基醚和聚氧乙烯油基醚;聚氧乙烯烷苯基 醚例如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚;聚氧乙烯α _萘基醚、聚氧乙烯β _萘 基醚、聚氧乙烯單苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯烷基萘基醚、聚 氧乙烯單苯乙烯基萘基醚、聚氧乙烯二苯乙烯基萘基醚和聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚 物。同時,有可能使用通過用聚氧丙烯取代這些分散劑的聚氧乙烯部分而產(chǎn)生的分散劑,以 及有可能使用通過使用福爾馬林或類似物縮合含芳環(huán)化合物例如聚氧乙烯烷基苯基醚產(chǎn) 生的分散劑。非離子分散劑的HLB優(yōu)選為12到19. 5的范圍,更優(yōu)選為13到19的范圍。當HLB 小于12時,分散劑與分散介質(zhì)不相容,并且因此分散穩(wěn)定性往往降低。當HLB大于19. 5時, 分散劑不容易吸附顏料,并且因此分散體穩(wěn)定性在這種情況下也往往降低。特別期望非離子分散劑是選自以下結(jié)構(gòu)式(2)代表的化合物。通過使用任一這些 化合物分散顏料,顏料的平均粒徑變小,并且可以使粒度分布變窄。以下給出的結(jié)構(gòu)式(2) 中的環(huán)氧乙烷部分的聚合度η優(yōu)選為20到200的范圍,更優(yōu)選為25到60的范圍。在η小 于20的情況下,分散穩(wěn)定性降低,顏料的平均粒徑變大,圖像的色飽和往往減小。在η大于 200的情況下,顏料分散體的粘度變高,當油墨已經(jīng)被制備時,油墨粘度也變高,并且基于噴 墨記錄方法的印刷往往變得難以實現(xiàn)。 結(jié)構(gòu)式(2)(在結(jié)構(gòu)式(2)中,R代表具有1到20個碳原子的烷基,m代表0至7的整數(shù),和 η代表20至200的整數(shù)。)烷基的實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異 戊基、正己基、異己基、正庚基、異庚基、正辛基、異辛基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基、正 十一烷基、異十一烷基、正十二烷基、異十二烷基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基 和環(huán)辛基。陰離子分散劑的實例包括聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽、 聚氧乙烯單苯乙烯基苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸鹽、聚氧乙烯單苯乙烯基苯基醚磷酸鹽、聚氧乙烯二苯乙 烯基苯基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚羧酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚羧酸鹽、聚氧乙烯單苯乙 烯基苯基醚羧酸鹽、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚羧酸鹽、萘磺酸鹽的福爾馬林縮合物、三聚 氰胺磺酸鹽福爾馬林縮合物、二烷基磺基琥珀酸酯鹽、烷基磺基琥珀酸酯二鈉、聚氧乙烯烷 基磺基琥珀酸酯二鈉、磺基乙酸烷基酯、α “烯烴磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷 基磺酸鹽、N-?;被猁}、乙?;暮驮眍?。在這些當中,聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯 烷基苯基醚和聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚的硫酸鹽和磷酸鹽是特別優(yōu)選的。加入的分散劑的量優(yōu)選地等于顏料量的按質(zhì)量計10%到按質(zhì)量計50%。當加入 的分散劑量少于顏料量的按質(zhì)量計10%時,顏料分散體和油墨的儲存穩(wěn)定性降低,或者分 散花費大量的時間。當加入分散劑的量多于顏料量的按質(zhì)量計50%時,油墨粘度變高,并且 因此噴出穩(wěn)定性往往降低。此外,對于著色劑(B),也可以如下說明地適當使用樹脂涂布的著色劑。樹脂涂布的著色劑用聚合物乳液制成,在聚合物乳液中細聚合物顆粒包含在水中 不溶或少量溶解的著色材料。在本說明書中,表述“細聚合物顆粒包含著色材料”指以下一 種或兩種情況一種情況是著色材料被包封在細聚合物顆粒中,以及一種情況是著色材料 被吸附在細聚合物顆粒的表面。在該情況下,不是包括在本發(fā)明油墨中的所有著色材料都 需要被包封在細聚合物顆粒中或被吸附在細聚合物顆粒上,而是著色材料可以以使得本發(fā) 明的效果未被削弱的程度分散在乳液中。著色劑不受特別限制,并可以依照預期用途被適 當?shù)剡x擇,只要它在水中是不溶的或少量溶解的,并可以被聚合物吸附。在本說明書中,表 述“在水中是不溶的或少量溶解的”指在20°C按質(zhì)量計不多于10份的著色材料溶解在按 質(zhì)量計100份的水中,而術語“溶解”指通過視覺觀察在水溶液的表面層或底層既沒有著色 材料的分離也沒有沉降被確認。著色材料的實例包括染料——例如油溶性染料和分散染 料一一和顏料。在吸附和包封來說,油溶性染料和分散染料為優(yōu)選的,而就得到的圖像的耐 光性來說,顏料為優(yōu)選的。考慮到著色劑可以被有效地包封在細聚合物顆粒中,期望本發(fā)明的著色劑以2g/l 或更大的比率溶解在有機溶劑例如酮基溶劑中,更期望比率為20g/l到600g/l。組成聚合 物乳液的聚合物實例包括乙烯基聚合物、聚酯基聚合物和聚氨酯基聚合物。這些當中,特別 優(yōu)選的是乙烯基聚合物和聚酯基聚合物,具體地,在JP-A 2000-53897和2001-139849中所 公開的聚合物。著色劑的量在每100質(zhì)量份的聚合物中優(yōu)選為10質(zhì)量份到200質(zhì)量份,更 優(yōu)選為25質(zhì)量份到150質(zhì)量份。在油墨中包含著色劑的細聚合物顆粒優(yōu)選地具有0. 16 μ m 或更小的平均粒徑。作為固體含量,在記錄油墨中包含的細聚合物顆粒的量優(yōu)選為按質(zhì)量計8%到按 質(zhì)量計20 %,更優(yōu)選為按質(zhì)量計8 %到按質(zhì)量計12 %。作為在本發(fā)明中使用的著色劑,顏料為最有利的。同時,對于涂布樹脂的著色劑, 也可以使用染料。以下顯示一組水溶性染料的實例。期望使用那些防水性和耐光性優(yōu)良的 染料。染料的具體實例包括酸性染料和食用染料,例如C. I.酸性黃17、23、42、44、79和 142 ;C. I.酸性紅 1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、 134、186、249、254 和 289 ;C. I.酸性藍 9、29、45、92 和 249 ;C. I.酸性黑 1、2、7、24、26 和 94 ;C. I.食用黃3和4 ;C. I.食用紅7、9和14 ;和C. I.食用黑1和2。染料的具體實例包括直接染料例如C. I.直接黃1、12、24、26、33、44、50、86、120、 132、142 和 144 ;C. I.直接紅 1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225 和 227 ;C. I.直 接橘黃 26、29、62 和 102 ;C. I.直接藍 1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、 199 和 202 ;和 C. I.直接黑 19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、168 和 171。染料的具體實例包括堿性染料例如C. I.堿性黃1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、 25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87 和 91 ;C. I.堿性紅 2、12、 13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、 102、104、109和 112 ;C. I.堿性藍 1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、 75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147 和 155 ;和 C. I.堿性黑 2 和 8。染料的具體實例包括活性染料例如C. I.活性黑3、4、7、11、12和17 ;C. I.活性黃 1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65 和 67 ;C. I.活性紅 1、14、17、25、26、32、37、 44、46、55、60、66、74、79、96 和 97 ;和 C. I.活性藍 1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80 和 95。在本發(fā)明中,表面活性劑特別是具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑的使用使 提高油墨對記錄紙的潤濕性和滲透性成為可能。含氟化合物表面活性劑一般知道為具有高 的起泡性質(zhì),并且包含那些含氟化合物表面活性劑的油墨在許多情況下容易起泡,對給墨 能力和油墨噴出穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響;然而,在本發(fā)明中的具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表 面活性劑的起泡性質(zhì)減小,給墨能力和油墨噴出穩(wěn)定性優(yōu)良,并且安全性良好,而且使以下 成為可能在本專利中使用的噴墨記錄介質(zhì)上產(chǎn)生著色材料的高顯色性能和均勻性,以及 大大減少成珠,并因此得到良好的圖像。雖然關于為何可以得到其有效性的細節(jié)是不知道 的,但是推斷在本發(fā)明中的具有特定結(jié)構(gòu)的含氟化合物表面活性劑——由于其結(jié)構(gòu)——的 均化能力優(yōu)良,在使氣-液界面處的表面張力均勻方面高度有效,因此消泡能力優(yōu)良,并且 均化能力具有在噴墨記錄介質(zhì)上以濕方式均勻分散著色材料和均勻擴大像元直徑的作用, 這能夠大大減少成珠,因此使得提供這樣的噴墨記錄油墨、噴墨記錄油墨組件、噴墨記錄油 墨介質(zhì)組件、墨盒、噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置成為可能,其中在本發(fā)明中顯示的噴墨顏 料油墨和噴墨記錄介質(zhì)的組合使得到便宜、質(zhì)量優(yōu)良、密度、光澤度和圖像可靠性優(yōu)良且與 商業(yè)印刷品相當?shù)挠∷⑵烦蔀榭赡埽⑶以趪姵龇€(wěn)定性、儲存穩(wěn)定性等方面來說,保證優(yōu)良 的可靠性成為可能。除了由在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)式(1)中代表的含氟化合物表面活性劑之外,可以使用任 意以下含氟化合物表面活性劑全氟烷基磺酸鹽、全氟烷基羧酸鹽、全氟烷基磷酸酯、全氟 烷基環(huán)氧乙烷加合物、全氟烷基甜菜堿、全氟烷基氧化胺化合物等。容易得到并能夠在本發(fā) 明中使用、作為氟基化合物商業(yè)可得的那些實例包括SURFL0N S-111、S-112、S-113、S121、 S131、S132、S-141、S-145和S-386(由Asahi GlassCo.,Ltd.生產(chǎn));FLUORAD FC_93、FC_95、 FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431 和 FC-4430(由 Sumitomo 3M Limited 生 產(chǎn));MEGAFAC F-470、F-1405 禾口 F474(由 Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated 生產(chǎn));ZONYL FS-300、FSN、FSN-100 和 FSO (由 Ε. I. duPont de Nemours and Company 生 產(chǎn));和 EFTOP EF-351、352、801 和 802(由 JEMCO Inc.生產(chǎn))。這些當中,ZONYL FS-300,FSN、FSN-100 和 FSO (由 Ε· I. du Pont de Nemours and Company 生產(chǎn))為特別優(yōu)選,其在 可靠性和提高顯色方面優(yōu)良。除了以上提到的含氟化合物表面活性劑外,能夠使用的表面活性劑的實例包括界 面聚氧乙烯烷基醚醋酸鹽、二烷基磺基琥珀酸酯、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、 聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯和炔二 醇基表面活性劑。更具體地,作為陰離子表面活性,具有碳鏈有5到7個碳原子的支鏈烷基 的聚氧乙烯烷基醚醋酸鹽和/或二烷基磺基琥珀酸酯的應用使提高油墨對普通紙的潤濕 性成為可能。要注意的是,在不干擾成分的分散狀態(tài)的情況下,任意這些表面活性劑可以 穩(wěn)定地存在本發(fā)明的油墨中。加入的任何這些其它表面活性劑的量優(yōu)選地在每1種結(jié)構(gòu) 式(1)的表面活性劑以質(zhì)量計0. 0001%至以質(zhì)量計5%范圍內(nèi),優(yōu)選地在0. 01至0. 5范圍 (作為活性固體含量的質(zhì)量比)內(nèi)。用作本發(fā)明中滲透劑的具有7到11個碳原子的多元醇例如可以是2-乙基-1, 3-己二醇和2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇中的任一個。加入的多元醇量優(yōu)選為按質(zhì)量計 0. 到按質(zhì)量計20%的范圍,更優(yōu)選為按質(zhì)量計0.5%到按質(zhì)量計10%的范圍。當該量小 于或等于下限時,油墨對紙的滲透性降低;因此,當傳送時紙可能被擦臟,因為記錄物可能 被滾筒刮擦,或者當被翻轉(zhuǎn)以進行雙面印刷時,紙可能被擦臟,因為油墨可能被附著到輸送 帶上,并且因此對高速印刷或雙面印刷而言不可能獲得足夠的可用性。當該量大于或等于 上限時,有可能增加印刷點直徑,由此可能引起字母/字符的線寬增加或引起圖像清晰度 減小。添加劑的實例包括抗菌劑、防銹劑和pH調(diào)節(jié)劑。使用1,2_苯并異噻唑啉-3-酮作為抗菌劑使得提供能夠保證就儲存穩(wěn)定性、噴射 穩(wěn)定等方面而言的可靠性和抗菌作用優(yōu)良的油墨成為可能。特別是,當與本發(fā)明的潤濕劑 組合時,即使抗菌劑的量對于減少細菌或真菌產(chǎn)生在相關領域被認為太小時,其可以是足 夠有效的;因此,通過減小加入的抗菌劑的量,阻止這些現(xiàn)象像顆粒絮凝和油墨增稠變?yōu)榭?能,并且油墨的這些性能可以被長時間維持。作為活性成分的量,加入的1,2_苯并異噻唑 啉-3-酮的量相對于油墨的總量優(yōu)選為0. 01質(zhì)量份到0. 04質(zhì)量份。在該量小于0. 01質(zhì)量 份時,抗菌性質(zhì)有稍微地降低。在該量是0. 04質(zhì)量份或更大時,例如,顆粒的絮凝發(fā)生,或 者油墨粘度與開始的油墨粘度相比增加50%到100%——當油墨被長時間儲存時(例如, 室溫下2年,或者50°C到60°C的溫度1到3個月);因此,油墨的長期儲存穩(wěn)定性存在問題, 因而不能維持最初的印刷性能。對于pH調(diào)節(jié)劑,可以使用任何物質(zhì),只要它能調(diào)節(jié)PH至7或更大,而對要制備的 油墨沒有不利影響。pH調(diào)節(jié)劑的實例包括胺例如二乙醇胺和三乙醇胺;堿金屬的氫氧化物例如氫氧 化鋰、氫氧化鈉和氫氧化鉀;氫氧化銨、氫氧化季銨和氫氧化季鱗;堿金屬的碳酸鹽例如碳 酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀;和氨基丙二醇衍生物。氨基丙二醇衍生物是水溶性有機堿性化合 物,其實例包括1-氨基-2,3-丙二醇、1-甲氨基_2,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙 二醇和2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,特別優(yōu)選為2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇。防銹劑的實例包括酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、亞硫基二乙酸銨、二異丙基亞硝酸 銨、季戊四醇四硝酸酯和二環(huán)己基亞硝酸銨。
此外,水溶性紫外線吸收劑、水溶性紅外線吸收劑或類似物可以依照預期用途被 加入到防銹劑中。[噴墨記錄]在本發(fā)明中,油墨的總量需要被嚴格控制,以保證油墨的干燥性能以及阻止油墨 中的著色材料(顏料)滲入介質(zhì)中,并有效地使著色材料在介質(zhì)表面附近存在;如果像在 常規(guī)的噴墨記錄中一樣使用大量的油墨,油墨中的顏料可能與油墨溶劑一起滲入介質(zhì),因 為阻擋層的顏料分離能力對于大量的油墨變得不足,或者油墨干燥能力可能存在很大問 題,因為油墨的溶劑成分可能不會如它們應當?shù)哪菢涌斓貪B入介質(zhì)中。已經(jīng)證實,考慮到阻 擋層實現(xiàn)它的功能,油墨的總量最多為15g/m2,更優(yōu)選為12g/m2或更小。通過控制滲透劑 (EHD)的量和含氟化合物表面活性劑的量等,可以容易地調(diào)節(jié)油墨量。同樣,通過減少印刷 必需的油墨總量,有可能使墨盒的容量比常規(guī)噴墨打印機中的墨盒小,并且因此有可能使 裝置壓縮。另外,當具有大小類似于常規(guī)墨盒的墨盒被使用時,可以減小墨盒更換的速度, 并且因此較低成本的印刷變?yōu)榭赡??;旧希湍目偭吭叫?,阻擋層的顏料分離能力越 大;然而,如果油墨的總量太小,存在在印刷后圖像點直徑變得太小的這類缺點,因此依照 期望的圖像,設定油墨的總量在以上范圍內(nèi)是可取的。在本發(fā)明中,依照重量法測量油墨的總量。具體地,5cmX20cm長方形被印刷在 TYPE 6200的紙上(由Ricoh Company, Ltd.生產(chǎn)),其是PPC紙,隨后在印刷后立刻測量印 刷紙的重量,從測量重量減去印刷前的紙重量,并且得到的值乘以100以作為油墨的總量。本發(fā)明的高滲透性油墨也可以用于在常規(guī)的孔隙型噴墨介質(zhì)之上印刷。然而,應 當注意的是,因為油墨吸收速度遠比油墨被用于在本發(fā)明的記錄介質(zhì)之上的印刷情況下要 高,在墨滴與介質(zhì)表面接觸之后,溶劑在點以潤濕方式擴散之前滲入孔隙型噴墨介質(zhì)中,因 此點直徑變小。結(jié)果,圖像密度容易減小,而在圖像中顆粒比較容易變得讓人注意。因此, 高質(zhì)量圖像的生產(chǎn)要求比在本發(fā)明記錄介質(zhì)之上印刷的分辨率要高的印刷,由此導致了印 刷速度的下降和油墨消耗的增加。因此,期望使用本發(fā)明的記錄介質(zhì)。[記錄介質(zhì)]本發(fā)明的阻擋層中包含的無機顏料的實例包括碳酸鎂、滑石、高嶺土、伊利水云 母、粘土、碳酸鈣、亞硫酸鈣、鈦白、碳酸鎂和二氧化鈦。在這些顏料當中具有相對高折射率 的顏料的使用使減小阻擋層的厚度成為可能。在成本方面來說,使用碳酸鈣或高嶺土為優(yōu) 選的。這些顏料可以組合使用,只要本發(fā)明的效果沒有被損壞;同樣,這些顏料可以與不被 包括在上述實例中的其它顏料組合。高嶺土為優(yōu)選的,因為其光澤顯現(xiàn)性質(zhì)優(yōu)良并且使得 產(chǎn)生接近于膠版印刷用紙紋理的紋理成為可能。高嶺土的實例包括層狀高嶺土、煅燒高嶺 土和通過表面改性生產(chǎn)的工程高嶺土等??紤]到光澤顯現(xiàn)性質(zhì),期望的是按質(zhì)量計全部高 嶺土的50%或更多被具有以下粒度分布的高嶺土所占據(jù)按質(zhì)量計80%或更多的顆粒的 直徑為2μπι或以下。包含的高嶺土的量優(yōu)選地為50質(zhì)量份或更多。當該量小于50質(zhì)量 份時,就光澤度而言,可能不能獲得足夠的效果。雖然包含的高嶺土量的上限沒有被特別限制,但是考慮到高嶺土的流動性,尤其 高剪切力存在時的增稠性質(zhì),就涂布適宜性而言進一步期望該量為90質(zhì)量份。這些具有高折射率的顏料可以與硅石和/或有具有低折射率的有機顏料組合使 用。有機顏料的實例包括水溶性分散體,該分散體包含苯乙烯-丙烯酸共聚物顆粒、苯乙烯_ 丁二烯共聚物顆粒、聚苯乙烯顆粒和聚乙烯顆粒等。這些有機顏料中的每一種可以與 兩種或更多種組合使用。有機顏料光澤顯現(xiàn)性質(zhì)優(yōu)良并且比重比無機顏料小,因而使得能 夠獲得大容量、高光澤度且表面涂布特性極佳的涂布層。當所加入的任意有機顏料的量小 于2質(zhì)量份時,不能獲得這些效果。當其量大于5質(zhì)量份時,油墨透印故障易于發(fā)生,并且 成本也上升,這在經(jīng)濟上是不利的。有機顏料的形式的實例包括致密型(dense type)、空心 型(hollow type)和環(huán)狀物型(doughnut type);當考慮到光澤顯現(xiàn)性質(zhì)、表面涂布性質(zhì)以 及涂布溶液流動性之間的平衡時,期望有機顏料的平均粒徑為0. 2 μ m至3. 0 μ m范圍,并且 進一步期望使用具有40%或更大的孔隙比的空心型有機顏料。在本發(fā)明中使用的阻止顏料滲透層(阻擋層)的粘合劑不受特別限定,只要它牢 固地粘附組成阻擋層的顏料和原紙,并且它用水性樹脂、乳液或不引起紙張粘連的類似物 制成。水性粘合劑的實例包括聚乙烯醇;淀粉例如氧化淀粉、酯化淀粉、酶改性淀粉和 陽離子化淀粉;纖維素衍生物例如酪蛋白、大豆蛋白、羧甲基纖維素和羥乙基纖維素;和苯 乙烯_丙烯酸共聚物樹脂、異丁烯_馬來酸酐共聚物樹脂、丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、1, 1-二氯乙烯乳液、聚酯乳液、苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳和丙烯腈-丁二烯共聚物膠乳。這 些當中,在成本方面來說,使用淀粉或苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳為優(yōu)選的。苯乙烯-丁二 烯共聚物膠乳包含苯乙烯和丁二烯作為單體,并且這些單體可以根據(jù)需要與其它單體共聚 合,或苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳可以是通常用于紙涂層的共聚物膠乳,其中共聚物已經(jīng) 被化學反應改性。其它單體的典型實例包括乙烯基單體例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基) 丙烯酸的烷基酯、丙烯腈、馬來酸、富馬酸和醋酸乙烯酯。同時,苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳 可以包含交聯(lián)劑例如羥甲基化三聚氰胺、羥甲基化脲、羥甲基化羥基丙烯脲或異氰酸酯或 者可以是具有自交聯(lián)能力的共聚物,其包含N-羥甲基丙烯酰胺或其它單元。這些當中的每 一個可以單獨使用或與兩個或多個組合使用。加入到本發(fā)明的阻擋層中的水性粘合劑的量相對于總的涂布層固體含量優(yōu)選為 按質(zhì)量計50 %到按質(zhì)量計70 %,更優(yōu)選為按質(zhì)量計55 %到按質(zhì)量計60 %。當該量小于下 限時,阻擋層有粘附缺陷,并且因此存在油墨接收層的強度可能減小的問題,內(nèi)部結(jié)合強度 可能減小,并且顆粒的分離可能出現(xiàn)。此外,依照需要,可以加入其它成分到本發(fā)明的阻擋層,其加入的程度是使本發(fā)明 的目的和效果不被損害。其它成分的實例包括在普通涂布紙的顏料中包含的助劑,例如分 散劑、增稠劑、水保留劑、消泡劑和耐水性添加劑;和添加劑,例如PH調(diào)節(jié)劑、防腐劑、抗氧 化劑和陽離子有機化合物。阻擋層中使用的表面活性劑不是特別限定的,并可以依照預期用途被適當?shù)剡x 擇。對于表面活性劑,可以使用陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和 非離子表面活性劑中的任一種,非離子表面活性劑為特別優(yōu)選的。非離子表面活性劑的實例包括高級醇環(huán)氧乙烷加合物、烷基酚環(huán)氧乙烷加合物、 脂肪酸環(huán)氧乙烷加合物、多元醇脂肪酸酯環(huán)氧乙烷加合物、高級脂肪胺環(huán)氧乙烷加合物、脂 肪酸酰胺環(huán)氧乙烷加合物、脂類的環(huán)氧乙烷加合物、聚丙二醇環(huán)氧乙烷加合物、甘油的脂肪 酸酯、季戊四醇的脂肪酸酯、山梨糖醇和山梨聚糖的脂肪酸酯、蔗糖的脂肪酸酯、多元醇的 烷基醚和烷醇胺的脂肪酸酰胺。這些中的每一種可以單獨使用或與兩種或多種組合使用。
多元醇不是特別限定的,并可根據(jù)預期用途進行適當選擇。其實例包括甘油、三 羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖。關于環(huán)氧乙烷加合物,這類環(huán)氧乙烷加合物—— 其中以烯化氧例如環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷取代部分環(huán)氧乙烷至可保持其水溶性的程度—— 也是有效的。取代比例優(yōu)選地為50%或更低。非離子表面活性劑的HLB(親水親脂平衡 (hydrophile-lipophile balance))優(yōu)選地為 4 至 15,并且更優(yōu)選地 7 至 13。陽離子有機化合物不是必需需要的,并且陽離子有機化合物不是特別限定的,并 可根據(jù)預期用途被適當選擇。陽離子有機化合物的實例包括二甲胺_表氯醇縮聚物、二甲胺-氨-表氯醇縮合 物、聚(甲基丙烯酸三甲氨基乙酯-硫酸甲酯)、二烯丙基胺鹽酸鹽-丙烯酰胺共聚物、聚 (二烯丙基胺鹽酸鹽_ 二氧化硫)、聚烯丙基胺鹽酸鹽、聚(烯丙基胺鹽酸鹽_ 二烯丙基胺鹽 酸鹽)、丙烯酰胺_ 二烯丙基胺共聚物、聚乙烯胺共聚物、二氰基二酰胺、二氰基二酰胺_氯 化銨-脲-甲醛縮合物、聚亞烷基聚胺_ 二氰基二酰胺銨鹽縮合物、二甲基二烯丙基氯化 銨、聚二烯丙基甲胺鹽酸鹽、聚(二烯丙基二甲基氯化銨)、聚(二烯丙基二甲基氯化銨-二 氧化硫)、聚(二烯丙基二甲基氯化銨_ 二烯丙基胺鹽酸鹽衍生物)、丙烯酰胺_ 二烯丙基 二甲基氯化銨共聚物、丙烯酸酯_丙烯酰胺_ 二烯丙基胺鹽酸鹽共聚物、聚氮丙啶、氮丙啶 衍生物例如丙烯酰胺聚合物、以及聚氮丙啶烯化氧的改性產(chǎn)物。這些中的每一種可以單獨 使用或與兩種或多種組合使用。通過以任意的比例一起混合化學紙漿、機制木漿、再生紙漿等,生產(chǎn)在本發(fā)明 中使用的載體,并且使用例如長網(wǎng)造紙機(fourdrinierformer)、間隙型雙網(wǎng)成型機頭 (former)或造紙機部分的后半部分是由雙網(wǎng)組成的混合成型機頭,依照需要已經(jīng)加入內(nèi)部 添加的施膠劑、產(chǎn)量提高劑、紙強度增加劑等的原材料被制成為紙。本發(fā)明的載體中使用的紙漿可以包含原始的化學紙漿(CP),例如通過化學處理 木材或其它纖維原材料生產(chǎn)的紙漿,例如闊葉漂白的牛皮漿、針葉漂白的牛皮漿、闊葉未漂 白的牛皮漿、針葉未漂白的牛皮漿、闊葉漂白的亞硫酸鹽漿、針葉漂白的亞硫酸鹽漿、闊葉 未漂白的亞硫酸鹽漿或針葉未漂白的亞硫酸鹽漿;原始的機制木漿(MP),例如通過機械處 理木材或其它纖維原材料生產(chǎn)的紙漿,例如磨木漿、化學磨木漿、化學機械漿或半化學漿。同時,也可以使用再生紙漿,再生漿的原材料的實例包括在由紙張再循環(huán)促進 中(Paper Recycling Promotion Center) ^W "it^KfeitMfiiW^ (Used Paper Standard Quality Specification List) ”中所示的物品,例如高質(zhì)量白紙、帶有線條和標 記的白紙、乳色紙、卡片、中等質(zhì)量白紙、低等質(zhì)量白紙、模造紙、白色紙、繪圖紙、白色銅版 紙、中等質(zhì)量彩色紙、低等質(zhì)量彩色紙、報紙和雜志。其具體實例包括廢紙板和下列紙的廢紙涉及信息的打印機用紙,例如未涂布的 計算機用紙、熱敏紙和壓敏紙;OA (辦公自動化,officeautomation)相關用紙,例如PPC (普 通紙復印機)用紙;涂布紙,例如銅版紙、涂布紙、細涂布紙和無光澤紙;和未涂布紙,例如 高質(zhì)量紙、高彩色質(zhì)量紙、便條用紙、信紙、包裝紙、彩色紙、中等質(zhì)量紙、報紙、含磨木漿紙、 高級包裝紙(super wrapping paper)、模造紙、純白卷紙和盛奶用紙盒。其更具體的實例包 括化學漿紙和高產(chǎn)率含紙漿的紙(high-yield pulp-containing paper)。這些中每種可單 獨使用或與兩種或多種組合使用。再生漿一般通過以下四步的組合來生產(chǎn)。
(1)脫纖維廢紙利用碎漿機借助機械力和化學品處理并且因而纖維化,并且印 刷油墨從纖維中分離。(2)去除灰塵廢紙中所含的外源物質(zhì)(塑料等)和灰塵通過篩子、清潔器等除去。(3)去除油墨利用表面活性劑已經(jīng)從纖維中分離的印刷油墨通過浮選法或清洗 法從該系統(tǒng)中去除。(4)漂白纖維的白度利用氧化或還原來提高。當再生漿與其它紙漿混合時,期望的是,全部紙漿中再生紙漿的混合比例為40% 或更少,以防止記錄后卷邊。對于能夠在本發(fā)明的載體中使用的填料,使用碳酸鈣是有效的,并且可以另外使 用以下材料通過硅酸鹽示例的無機填料例如高嶺土、耐火粘土、葉蠟石、絹云母和滑石; 有機顏料例如緞光白、硫酸鋇、硫酸鈣、硫酸鋅、塑料顏料和尿素樹脂。本發(fā)明的載體中所用的內(nèi)部添加的施膠劑不是特別限定的,并可以從已知的用于 噴墨記錄用紙的內(nèi)部添加施膠劑中選擇。內(nèi)部添加施膠劑的合適的實例包括松香乳液施膠 劑。在生產(chǎn)載體中使用的內(nèi)部添加施膠劑的實例包括中性造紙中所用的中性松香施膠劑; 烯基琥珀酸酐(alkenyl succinic anhydrides (ASA));烷基乙烯酮二聚物(alkylketene dimmers (AKD))和石油樹脂施膠劑。這些當中,中性松香施膠劑和烯基琥珀酸酐是特別優(yōu)選 的。盡管由于其強的施膠效果可以添加少量的烷基乙烯酮二聚物,但是在噴墨記錄時就紙 張輸送而言它們可能是不利的,因為記錄紙(介質(zhì))表面的摩擦系數(shù)降低并且因此該表面 容易變滑。使用的內(nèi)部添加施膠劑的量在每100質(zhì)量份的絕對干燥紙漿中優(yōu)選為0. 1質(zhì)量份 到0. 7質(zhì)量份;然而,該量不限于此。對于載體中的內(nèi)部添加填料,例如使用常規(guī)已知作為白色顏料的顏料。白色顏料 的實例包括白色無機顏料,例如輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、粘土、滑石、硫酸鈣、硫 酸鋇、二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、碳酸鋅、緞光白、硅酸鋁、硅藻土、硅酸鈣、硅酸鎂、合成硅 石、氫氧化鋁、礬土、鋅鋇白、沸石、碳酸鎂和氫氧化鎂;以及有機顏料,例如苯乙烯基塑料顏 料、丙烯酸塑料顏料、聚乙烯、微膠囊、尿素樹脂和三聚氰胺樹脂。這些中的每一種可單獨使 用或與兩種或多種組合使用?!瓷a(chǎn)阻擋層的方法〉通過涂布在本發(fā)明的載體上提供阻擋層的方法不是特別地限定的。例如,有可能 利用阻擋層直接涂布載體的方法、使已經(jīng)施加在另一個基材之上的阻擋層轉(zhuǎn)移到原紙之上 的方法或使用噴霧器等以霧的形式施加阻擋層的方法。用阻擋層直接涂布載體的方法的實 例包括膜轉(zhuǎn)移方法諸如輥式涂布機方法、氣刀式涂布機方法、門輥式涂布機方法、施膠機方 法(size pressing)、對稱施膠機方法(Symsizer method)和棒式金屬包鍍施膠涂布機方法 (rod metalling size press coater method);以及刮刀涂布機方法例如墨斗方法和滾動 施加。例如通過使用熱鼓風干燥爐或熱滾筒可以干燥阻擋層。此外,阻擋層可以經(jīng)歷使 用壓光設備(超級壓光機、軟壓光機、光澤壓光機等)的表面精加工處理,以使其表面變平 或增加其表面的強度。
如以上描述,通過涂布可以提供本發(fā)明的阻擋層;另外,作為進行非常認真的研究 的結(jié)果,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過磨光已有的印刷用涂布紙的表面,也可以生產(chǎn)本發(fā)明的阻 擋層。推斷這是可能的,因為通過磨光,涂布層的厚度被減小到本發(fā)明中顯示的厚度,刮掉 存在于最外層表面之上的樹脂層,其使得孔隙出現(xiàn),并且因此得到用作阻擋層的層。現(xiàn)有的印刷用涂布紙表示用于由膠印、凹版印刷等示例的商業(yè)印刷的涂布紙,其 實例包括銅版紙(AO、Al)、A2涂布紙、A3涂布紙、B2涂布紙、輕涂布紙和精細涂布紙。以下顯示作為特定產(chǎn)品的涂布紙的實例。作為銅版紙的其實例包括OK KINFUJI N、OK KINFUJI-R40N, SA KINFUJI N、SATIN KINFUJIN、SATIN KINFUJI-R40N, ULTRA-SATIN KINFUJI N、ULTRA-OKKINFUJI N禾口 KINFUJI SINGLE SIDE(由 Oji Paper Co. ,Ltd.生產(chǎn)); NPiSPECIAL ART、NPi SUPER ART、NPi SUPER DULL 禾Π NPi DULL ART (由 Nippon Paper Group, Inc.生產(chǎn));UTRILLO SUPER ART, UTRILLOSUPER DULL禾口 UTRILLO PREMIUM(由 Daio Paper Corporation 生產(chǎn));HIGH-GRADE ART A、SPECIAL MITSUBISHI ART、SUPER MATART A 禾P HIGH-GRADE DULL ART A(由 Mitsubishi Paper MillsLimited 生產(chǎn));和 RAICHO SUPER ART N、RAICH0 SUPER ART MN、 RAICHO SPECIAL ART 和 RAICHO DULL ART N(由 Chuetsu Pulp &Paper Co.,Ltd.生產(chǎn))。作為A2 涂布紙的其實例包括 OK TOP COAT+ (PLUS)、OK TOPCOAT S、OK CASABLANCA,OK CASABLANCA V,OK TRINITY、0K TRINITY NAVI、NEW AGE,NEW AGE W,OK TOP COAT MATTN、0K ROYAL COAT、OK TOP COAT DULL、Z C0AT、0KKASAHIME、0K KASA0、0K KASAO SATIN、OK TOP COAT+、OK NON-WRINKLE、OK COAT V、OK COAT N GREEN 100、OKMATT COAT GREEN 100,NEW AGE GREEN 100禾口Z COAT GREEN100 (由 Oji Paper Co. ,Ltd.生產(chǎn));AURORA COAT、SHIRA0I MATT、IMPERIAL MATT、SILVER DIAMOND、RECYCLE COAT 100 禾P CYCLE MATT 100 (由 Nippon PaperGroup, Inc.生產(chǎn));μ COAT、μ WHITE、μ MATT 禾口 WHITE μ MATT (由 Hokuetsu PaperMills, Ltd.生產(chǎn));RAICHO COAT N、REGINA RAICHO COAT 100、RAICHO MATTC0AT N 和 REGINA RAICHO MATT 100 (由 Chuetsu Pulp & PaperCo.,Ltd.生產(chǎn));和 PEARLC0AT,WHITE PEARL COAT N、NEW V MATT、WHITE NEW V MATT、PEARL COAT REW、WHITE PEARL COATNREW、NEW V MATT REW 和 WHITE NEW V MATT REff (由 Mitsubishi PaperMills Limited 生產(chǎn))。作為A3涂布(輕涂布)紙的其實例包括OK COAT L、ROYALCOAT L、OK COAT LR、 OK WHITE L、OK ROYAL COAT LR、OKCOAT L GREEN 100 禾口 OK MATT COAT L GREEN 100 (由 Oji PaperCo. ,Ltd.生產(chǎn));EASTER DX、RECYCLE COAT LlOO、AURORA L、RECYCLE MATT LlOO 和 <SSS>ENERGY WHITE (由 NipponPaperGroup,Inc.生產(chǎn));UTRILLO COAT L 和 MATISSE COAT (由 DaioPaperCorporation 生產(chǎn));HIGH-ALPHA、ALPHA MATT、(N)KINMARIL 和 KINMARI HiL (由 Hokuetsu PaperMills, Ltd.生產(chǎn));N PEARL C0ATL、N PEARL COAT LREW 禾口 SWING MATT REW(由 MitsubishiPaperMills Limited 生產(chǎn));和 SUPER EMINE、EMINE禾口 SHATON(由 Chuetsu Pulp & PaperCo. , Ltd.生產(chǎn))。作為B2涂布(中等質(zhì)量)紙的其實例包括OK MEDIUM-QUALITYCOAT、(F)MCOP, OK ASTRO GLOSS,OK ASTRO DULL 禾口 OKASTRO MATT(由 Oji PaperCo. ,Ltd.生產(chǎn));禾口 KING 0(由 by NipponPaperGroup, Inc.生產(chǎn))。作為精細涂布紙的其實例包括OK ROYAL LIGHT S GREEN 100、OK EVER LIGHTCOAT、OK EVER LIGHT R、OK EVER GREEN、CLEAN HIT MG、OK FINE COATING SUPER ECO G、 ECO GREENDULL、OK FINE COATING MATT ECO G100、0K STAR LIGHTCOAT、OK SOFT ROYAL,OK BRIGHT,CLEAN HIT G、YAMAYURIBRIGHT、YAMAYURI BRIGHT G、OK AQUA-LIGHT COAT、OKROYAL LIGHT S GREEN 100、OK BRIGHT (粗糙和光滑)、SNOWMATT、SNOW MATT DX, OK KASAHIME 和 OK KASAYURI (由 OjiPaperCo.,Ltd.生產(chǎn));PYRENE DX、PEGASUS HYPER 8、AURORA S、 ANDES DX、SUPER ANDES DX、SPACE DX、SEINE DX、SPECIALGRAVURE DX、PEGASUS、SILVER PEGASUS、PEGASUSHARMONY、GREENLAND DX100,SUPER GREENLAND DXlOO、<SSS>ENERGY SOFT、 <SSS>ENERGY LIGHT 禾口 EE HENRY (由 Nippon PaperGroup, Inc.生產(chǎn));KANT EXCEL, EXCEL SUPER B,EXCEL SUPER C.KANT EXCEL BARU,UTRILLO EXCEL、HEINEEXCEL和DANTE EXCEL (由 Daio PaperCorporation 生產(chǎn));COSMOACE (由 Nippon Daishowa Paperboard Co, . Ltd. 生產(chǎn));SEMI-UPPER L、HIGH BETA、HIGH GAMMA、SHIROMARIL, HUMMING、WHITEHUMMING、 SEMI-UPPER HIL 禾 Π SHIROMARI HIL (由 HokuetsuPaperMi lis, Ltd.生產(chǎn));RUBY LIGHT HREW、PEARL SOFT 和 RUBYLIGHT H(由 Mitsubishi PaperMills Limited 生產(chǎn));Shaton、 Ariso 禾口 Smash (由 Chuetsu Pulp & PaperCo. , Ltd.生產(chǎn));禾口 Star Cherry 禾口 Cherry Super (由 Marusumi PaperCo.,Ltd.生產(chǎn))。如在多個文獻中所看見的,配制普通商業(yè)印刷用紙的涂布層,以在每100質(zhì)量份 的無機顏料(高嶺土、碳酸鈣等)中包含大約10質(zhì)量份到15質(zhì)量份的粘合劑(樹脂、乳 液、淀粉等)。此處,當顏料在涂布層中存在的方式和進一步顏料在涂布層中的濃度梯度被 考慮時,以下可以被認為是可能的(1)在涂布膜的最外層表面上透明層或類似物的形成, 如在油漆等的情況下經(jīng)??匆姷?;(2)粘合劑成分滲入原紙中,其可以使上層和下層具有 不對稱的濃度分布。至于(1),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與(1)相關的材料在相關領域的文獻(關于涂布紙 的光澤度等的文獻)中幾乎不討論。推斷,由于在涂布層中樹脂與其它成分的比例比在普 通油漆或類似物中的樹脂與其它成分的比例低,并且在涂布層中的樹脂的量不是大到足夠 使樹脂在表面沉積,像透明層一樣的任何東西不容易形成。在旨在與從事生產(chǎn)商業(yè)用涂布紙的專家交換技術觀點的會議中,發(fā)現(xiàn)他們中的許 多有技術概念粘合劑應該具有提供強度到這樣的程度以致在印刷時可以防止層被剝離或 者在切割時顆粒被防止分離;同時,當樹脂量的量增加時,涂布紙的生產(chǎn)可能容易變得麻 煩;因此,在這種類型紙的情況下,希望加入的粘合劑盡可能的少。至于(2),其實際上說當在涂布溶液中的樹脂滲入原紙時,會發(fā)生以下現(xiàn)象在涂 布層中的樹脂的比例變得較低(比在涂布溶液中的樹脂比例低),或者在涂布層和原紙之 間的界面形成層;然而,在層自身產(chǎn)生梯度的實例還沒有被確認(即使在文獻中)。盡管如 此,在涂布層和原紙之間的界面形成富含樹脂的層是可能的,在該情況下,層的下面部分具 有較高的樹脂濃度。磨光涂布紙的最外層的方法的實例包括但不限于使用砂紙或包裝紙磨光的方 法、使用鋼絲刷磨光的方法、使用拋光軋輥或環(huán)狀拋光帶磨光的方法和使用噴砂磨光的方法。在生產(chǎn)涂布紙中,通過在干燥后、在壓光之前或之后立刻任意地提供磨光處理,或 在涂布之后的處理例如剖面處理(slit process)或包裝處理中提供磨光處理,可以進行磨 光;可選地,使用者可以在印刷之前使用磨光設備進行磨光。同時,磨光設備可以被安裝在打印機中,以在每次進行印刷之后進行拋光。至于磨光,紙的整個表面可以被磨光,或者可以選擇性地磨光僅經(jīng)歷噴墨印刷的 區(qū)域。例如,以下紙用途是可能的以上提到的普通印刷用紙預先經(jīng)受膠印或凹版印刷, 然后只有要求噴墨印刷的區(qū)域被磨光,并且該區(qū)域用圖像、字母/文字等印刷。根據(jù)這個方法,混合印刷——其常規(guī)使用既適合于噴墨印刷又適合于普通印刷用 紙進行——也可以使用以上提到的普通印刷用紙進行,因此普通印刷和噴墨印刷使用相同 紙成為可能。此外,該方法通過噴墨印刷能夠印刷地址等,其在普通印刷中被認為難于實 現(xiàn)。另外,磨光裝置可以被安裝在打印機的單元中,或者可以作為分離單元獨立制備。特殊制備的涂布紙可以用本發(fā)明的介質(zhì)取代,只要它滿足本發(fā)明的要求。特別是, 可以使用涂布層自身透氣性高的涂布紙。涂布層透氣性高的涂布紙的實例包括一些電子照 相用紙和凹版印刷用涂布紙。其具體的實例包括POD GLOSS COAT(由Oji PaperCo. ,Ltd. 生產(chǎn))、FLGRAVURE (由 Nippon PaperGroup, Inc.生產(chǎn))和 ACE (由 NipponPaperGroup,Inc. 生產(chǎn))。這些產(chǎn)品包括具有大量孔隙的涂布紙,并且因此任意這些產(chǎn)品可以被用作包括本發(fā) 明的阻擋層的介質(zhì)。在本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中包括的油墨可以適合用于裝備有任何類型的噴墨頭 的打印機,包括壓電型,其中,通過使形成油墨流動通道(ink flow path)壁表面的隔膜變 形,使油墨滴噴出,其使用壓電元件作為壓力產(chǎn)生單元,該壓力產(chǎn)生單元對油墨流動通道中 的油墨施加壓力,并由此改變油墨流動通道的容積(見JP-A號02-51734);熱型,其中,通 過使用防放熱元件(exothermic resistive element)加熱在油墨流動通道中的油墨產(chǎn)生 氣泡(見JP-A號61-59911);和靜電型,其中,通過將形成油墨流動通道壁表面的隔膜和電 極相互面對放置,然后通過在隔膜與電極之間產(chǎn)生靜電力使隔膜變形,由此改變油墨流動 通道的容積,來噴出墨滴(見JP-A號06-71882)。如上所述,在油墨介質(zhì)組件中的記錄介質(zhì)可以與油墨介質(zhì)組件中的油墨組合使 用。記錄介質(zhì)和油墨的組合可適合用在各種領域,特別是在基于噴墨記錄的圖像記錄裝置 (打印機)中;例如,記錄介質(zhì)和油墨的組合可以特別適合用于下述的本發(fā)明的墨盒、油墨 記錄物、噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法。[墨盒]本發(fā)明中的墨盒包括容納本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中所包括的油墨的容器,并且根 據(jù)需要進一步包括適當選擇的其它部件等。容器沒有特別限制,并且其形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、材料等可根據(jù)預期用途進行適當?shù)?選擇。其合適的實例包括具有墨囊或由鋁層壓膜、樹脂膜等制成的類似物的容器。接下來,將參考圖1和2解釋墨盒。這里,圖1是顯示本發(fā)明墨盒的一個實例的圖, 并且圖2是示例性顯示圖1包括箱體(外部覆蓋物)的墨盒的圖。關于墨盒(200),如圖1所示,本發(fā)明的油墨從油墨入口(242)供給到墨囊(241) 中,并且油墨入口(242)在排出空氣后通過熔融粘合的方式閉合。當墨盒被使用時,由橡膠 部件制成的噴墨出口(243)用裝置主體的針刺穿,并且油墨因此被供應給該裝置。墨囊(241)是由空氣不可滲透包裝部件例如鋁層壓膜制成的。如圖2所示,這種墨囊(241)通常被收納在塑料盒箱體(244)中并且可拆卸地安裝在各種噴墨記錄裝置上。本發(fā)明的墨盒容納本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中所包括的油墨并且能夠可拆卸地安 裝在各種噴墨記錄裝置上。特別期望的是,墨盒可拆卸地安裝在本發(fā)明的下述噴墨記錄裝 置上。[噴墨記錄方法和噴墨記錄裝置]本發(fā)明的噴墨記錄裝置至少包括噴墨單元,并且根據(jù)需要進一步包括適當選擇的 其它單元,例如刺激產(chǎn)生單元和控制單元。本發(fā)明的噴墨記錄方法至少包括噴墨步驟,并且根據(jù)需要進一步包括適當選擇的 其它步驟,例如刺激產(chǎn)生步驟和控制步驟。本發(fā)明的噴墨記錄方法能夠通過本發(fā)明的噴墨記錄裝置適當?shù)剡M行,并且噴墨步 驟能夠通過噴墨單元適當?shù)剡M行。同時,其他步驟能夠通過其它單元適當?shù)剡M行。噴墨步驟是通過將刺激施加到油墨上來噴射本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中所包括的 油墨,以便在本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中所包括的記錄介質(zhì)上記錄圖像的步驟。噴墨單元是被配置為通過將刺激施加到油墨上來噴射本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中 所包括的油墨,以便在本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中所包括的記錄介質(zhì)上記錄圖像的單元。噴 墨單元沒有特別限制,并且其實例包括用于噴射油墨的噴嘴。在本發(fā)明中,液體室、流體阻力單元、隔膜和噴射頭的噴嘴部件中的至少一部分優(yōu) 選地是由至少含有硅氧烷或鎳的材料制成。此外,噴墨噴嘴的直徑優(yōu)選地為30 μ m或更小,更優(yōu)選地1 μ m至20 μ m。另外,用于將油墨供應到噴墨頭上的子罐優(yōu)選被設置,使得該子罐通過供給管用 來自墨盒的油墨來補充。此外,在本發(fā)明的噴墨記錄方法中,粘附到記錄介質(zhì)之上的油墨的最大量優(yōu)選在 300dpi或更高的分辨率為8g/m2到20g/m2。刺激例如可以通過刺激產(chǎn)生單元產(chǎn)生,并且刺激沒有特別限制,且可根據(jù)預期用 途進行適當?shù)剡x擇。其實例包括熱、壓力、振動和光。這些中的每一種可以單獨使用或與兩 種或多種組合使用。在這些當中,熱和壓力是適合的。刺激產(chǎn)生單元的實例包括加熱器、加壓器、壓電元件、振動發(fā)生器、超聲振蕩器和 光。其具體實例包括壓電驅(qū)動器,例如壓電元件;熱驅(qū)動器,其使用熱電轉(zhuǎn)換元件例如放熱 電阻元件并且利用由液體膜沸騰引起的相變;形狀記憶合金驅(qū)動器,其利用由溫度變化引 起的金屬相變;和靜電驅(qū)動器,其利用靜電力。包括在油墨介質(zhì)組件中的油墨的噴射方式?jīng)]有特別限制并且根據(jù)刺激的類型等 而變化。在刺激是“熱”的情況下,例如有這樣一種方法,在該方法中采用加熱頭或類似 物,將對應于記錄信號的熱能賦予記錄頭中的油墨,通過熱能在油墨中產(chǎn)生氣泡,并且通過 氣泡的壓力油墨作為墨滴從記錄頭噴嘴孔中噴出。同時,在刺激是“壓力”的情況下,例如 有這樣一種方法,在該方法中,通過將電壓施加到粘附于被稱為壓力室的位置的壓電元件 上——所述壓力室位于記錄頭中的油墨流動路徑中——使壓電元件彎曲,壓力室的體積減 少,并且因此油墨作為墨滴從記錄頭噴嘴孔中噴出。期望的是,所噴射的墨滴,舉例來說,大小為IpL至40pL,噴射速度為5m/s至20m/ s,驅(qū)動頻率為IkHz或更大,以及分辨率為300dpi或更大。
控制單元沒有特別限制并且可以根據(jù)預期用途進行適當?shù)剡x擇,只要它能控制前 述單元的操作。其實例包括裝置諸如程序裝置和計算機。通過本發(fā)明的噴墨記錄裝置進行本發(fā)明的噴墨記錄方法的一個方面將參考附圖 進行說明。圖3中的噴墨記錄裝置包括裝置主體(101);用于將裝載在其上的紙送入裝置 主體(101)的進紙盤(102);卸紙盤(103),其用于儲存紙,所述紙已經(jīng)被裝載到裝置主體 (101)中,并且在紙上已經(jīng)記錄(形成)圖像;以及墨盒裝載部分(104)。由操作鍵、顯示 器和類似物組成的操作單元(105)被置于墨盒裝載部分(104)的上表面上。墨盒裝載部分 (104)具有前蓋(115),所述前蓋能打開和關閉以加載和拆卸墨盒(200)。在圖3和4中,(111)表示所述噴墨記錄裝置的上蓋,(112)表示所述噴墨記錄裝 置的前表面。在裝置主體(101)中,如圖4和圖5所示,托架(133)通過導桿(131)和支柱(132) 被自由地可滑動地保持在主掃描方向上,所述導桿(131)是在左側(cè)板與右側(cè)板(未顯示出) 之間橫向穿過的導向部件;并且托架(133)通過主掃描電動機(未顯示出)移動,以在由圖 5中箭頭A所示的方向上掃描。帶在圖5中箭頭B所示的方向上移動以輸送紙張。由四個噴墨記錄頭組成的記錄頭(134)-其噴射黃色(Y)、青色(C)、品紅色(M)和 黑色(Bk)的墨滴_被安裝在托架(133)中,使得多個噴墨出口在與主掃描方向交叉的方向 上排列,并且墨滴噴射方向面朝下。對于構(gòu)成記錄頭(134)的每個噴墨記錄頭來說,使用例如設有作為能量產(chǎn)生單元 用以噴射油墨的任意下列驅(qū)動器的打印頭是可能的壓電驅(qū)動器,例如壓電元件;熱驅(qū)動 器,其使用熱電轉(zhuǎn)換元件例如放熱電阻元件并且利用由液體膜沸騰引起的相變;形狀記憶 合金驅(qū)動器,其利用由溫度變化引起的金屬相變;靜電驅(qū)動器,其利用靜電力。同時,托架(133)結(jié)合了每種顏色的子罐(135),用于將每種顏色的油墨供給到記 錄頭(134)。每個子罐(135)通過油墨供給管(未顯示),從裝載到墨盒裝載部分(104)中 的本發(fā)明的墨盒(200)供給和補充在本發(fā)明的油墨介質(zhì)組件中包括的油墨。同時,作為進紙單元——用于輸送裝載在進紙盤(102)的裝紙部分(加壓板) (141)上的紙張(142),其中設有半月形滾筒(進紙滾筒(143)),其從裝紙部分(141)逐張 輸送紙張(142);和分離墊(144),其面向進紙滾筒(143)并且由具有大的摩擦系數(shù)的材料 制成。該分離墊(144)被偏向進紙滾筒(143) —側(cè)。作為位于記錄頭(134)下用于輸送紙(142)的輸送單元-所述紙已經(jīng)從該進紙 單元進入,其中設有輸送帶(151),其通過靜電吸附來輸送紙(142);反向滾筒(counter roller) (152),用于輸送紙(142),所述紙(142)通過導軌(145)從進紙單元被送入,從而 紙(142)被夾在反向滾筒(152)與輸送帶(151)之間;輸送導軌(153),用于使得在基本 垂直方向上遞送的紙(142)以大約90°改變其方向,并且因此與輸送帶(151) —致;末端 增壓滾筒(155),其通過擠壓部件(154)偏向輸送帶(151) —側(cè)。同時,其中設有充電滾筒
(156),作為用于使輸送帶(151)表面充電的充電單元。輸送帶(151)是環(huán)形帶并且能夠在帶輸送方向上以環(huán)形移動,其經(jīng)過輸送滾筒
(157)與張力輥(158)之間。輸送帶(151)具有例如充當紙吸附表面的表層,該表層由樹脂 材料例如具有大約40 μ m的厚度的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)形成,對其沒有進行電阻 控制;和背層(中間電阻層、接地層),其是由與該表層相同的材料形成的,對其已經(jīng)用碳進行電阻控制。在輸送帶(151)的背面,導向構(gòu)件(161)對應于通過記錄頭(134)進行印刷 的區(qū)域被放置。另外,作為排出紙(142)——圖像或類似物已經(jīng)通過記錄頭(134)被記錄在 其上——的卸紙單元,其中設有分離爪(171),用于使紙(142)與輸送帶(151)分開;卸紙 滾筒(172);和卸紙小滾筒(173),其中卸紙盤(103)被置于卸紙滾筒(172)的下面。雙面進紙單元(181)以自由可拆卸的方式安裝在裝置主體(101)的后表面部分 上。雙面進紙單元(181)通過輸送帶(151)反向旋轉(zhuǎn)取得返回的紙(142)并將其翻轉(zhuǎn),然 后將其重新輸送到反向滾筒(152)和輸送帶(151)之間。另外,在雙面進紙單元(181)的 上表面設有手動進紙單元(182)。在此噴墨打印裝置中,紙張(142)被一張接一張地從送紙單元輸送,并且通過導 軌(145)導向在幾乎垂直的方向向上輸送的紙(142),并在輸送帶(151)和反向滾筒(152) 之間輸送。此外,當紙(142)的一端被傳送導軌(153)導向,并通過末端增壓滾筒(155)將 其壓在輸送帶(151)上時,紙(142)傳送方向被改變約90°。此時,輸送帶(151)通過充電滾筒(156)充電,并且紙(142)被靜電吸附在輸送帶 (151)上,并因此被輸運。在此,通過根據(jù)圖像信號驅(qū)動記錄頭(134),同時移動托架(133), 墨滴被噴射在已停下的紙(142)上,從而進行記錄一行,并且在紙(142)被輸送預定的距離 后,進行記錄下一行。收到記錄完成信號或表示紙(142)的后端已到達記錄區(qū)域的信號后, 記錄操作結(jié)束,并且紙(142)被卸載至卸紙盤(103)上。一旦探測到子罐(135)中剩余的油墨的量太少,所需量的油墨被從墨盒(200)供 應至所述子罐(135)中。對于該噴墨記錄裝置,當本發(fā)明的墨盒(200)中的油墨被用盡時,能通過拆除墨 盒(200)外殼,僅僅置換墨盒(200)中的墨袋。同樣,即使當所述墨盒(200)被縱向安置并 使用前裝載結(jié)構(gòu)時,也能穩(wěn)定供應油墨。因此,即使當裝置主體(101)被安裝為其上方空間 小時,例如,當裝置主體(101)被儲存在架子上,或當物體被放置于裝置主體(101)之上時, 也可能容易地置換墨盒(200)。應當注意,盡管本發(fā)明的噴墨記錄方法已經(jīng)參考實例-其中它被應用于其中托架 執(zhí)行掃描的串行型(往返型)噴墨記錄裝置-進行說明,但是本發(fā)明的噴墨記錄方法也可 被應用于設有線型頭的線型噴墨記錄裝置。同時,本發(fā)明的噴墨記錄裝置和噴墨記錄方法可以被應用于基于噴墨記錄系統(tǒng)的 各種類型的記錄。例如,它們特別適合應用于噴墨記錄打印機、傳真裝置、復印機和打印/ 傳真/復印一體機等等。下面說明本發(fā)明所應用的噴墨頭。圖6是顯示本發(fā)明所應用的噴墨頭元件的放大圖,而圖7是顯示關于通道-通道 方向的噴墨頭主要部分的放大橫截面圖。這種噴墨頭由下列組成構(gòu)架(10),其設有油墨供給端口(沒有顯示)(其提供從 圖6中的表面向背面(朝向紙的背面)方向的油墨)和充當常規(guī)液體室(12)的凹槽;流動 通道板(20),其包括流體阻力部分(21)、充當加壓液體室(22)的凹槽和與噴嘴(31)連通 的連通端口 (23);形成噴嘴(31)的噴嘴板(30);隔膜(60),其設有隔膜突起(61)、隔膜部 分(62)和油墨流入端口(63);層壓壓電元件(50),其通過置于當中的粘合層(70)連接至 隔膜(60);和基座(40),其上固定有層壓壓電元件(50)。基座(40)是由鈦酸鋇基陶瓷制成并且被連接至排成兩行的層壓壓電元件(50)。在層壓壓電元件(50)中,壓電層(51)-其由鋯鈦酸鉛(lead zirconatetitanate(PZT))形成并且其中每一層厚度為10 μ m至50 μ m——和內(nèi)部電極 層——其是由銀-鈀(AgPd)形成并且其中每一層厚度為幾微米——被交替沉積在彼此頂 部上。內(nèi)部電極層(52)在其兩側(cè)的末端處連接于外部電極(53)。層壓壓電元件(50)通過半切穿切割(half-cut dicing)形成梳齒的形狀,其中驅(qū) 動部件(56)和支撐部件(非驅(qū)動部件)(57)被交替布置(圖7)。兩個外部電極(53)(其與一面上的內(nèi)部電極(52)的端部在圖6的背面或表面的 方向上連接(紙的底面))之一的外端長度受到切割等限制,以便通過半切割進行分割,并 且分割的片充當單個電極(54)。兩個外部電極(53)中的另一個沒有通過切割進行分割但 是是電連續(xù)的,充當普通電極(55)。FPC(SO)被焊接到驅(qū)動部件的單個電極(54)上。利用設于層壓壓電元件末端處的 電極層,普通電極(55)以纏繞方式被連接到FPC(SO)的接地電極(Gnd electrode)上。在 FPC(SO)上,驅(qū)動器IC(未顯示)被安裝,其控制將驅(qū)動電壓施加到驅(qū)動部件(56)上。隔膜(60)配備有形成為薄膜的隔膜部分(62);島狀凸起部分(島狀部分)(61), 其在該隔膜部分(62)的中心處形成并且被連接到層壓壓電元件(50)的驅(qū)動部件(56);厚 膜部分,其包括連接至支撐部分(未顯示)的橫梁;和開口,其充當油墨流入端口(63),通 過組合兩個由電鑄生產(chǎn)的鍍Ni膜而形成。隔膜部分厚度為3 μ m以及寬度為35 μ m(對于 一側(cè)而言)。通過圖案化包括間隙材料的粘合層(70),隔膜60的島狀隔膜突起(61)粘合于層 壓壓電元件(50)的驅(qū)動部件(56),而隔膜60粘合于構(gòu)架10。關于流動通道板(20),下列部件利用硅單晶基底通過蝕刻而形成圖案流體阻力 部分(21);充當加壓液體室(22)的凹槽;和充當連通端口(23)的通孔,其置于對應于噴嘴 (31)的位置中。保持未被蝕刻的部分充當加壓液體室(22)的隔離物(24)。此外,該頭設有蝕刻寬 度小以充當流體阻力部分(21)的部分。噴嘴板(30)由金屬材料制成的,例如通過電鑄生產(chǎn)的鍍Ni膜,并且很多噴嘴 (31)-其是用于噴射墨滴的微小噴射出口 -在其中形成。這些噴嘴(31)中每一個的內(nèi)部形 狀(internal shape)(里面的形狀(irmershape))類似于角(其另外可以是基本柱形或基 本錐形和梯形)的形狀。同時,作為存在墨滴一側(cè)的直徑,這些噴嘴(31)中每一個的直徑 大約為20μπι至35μπι。另外,每一行中噴嘴間距為150dpi。噴嘴板(30)的油墨噴射表面(在噴嘴表面?zhèn)壬?設有已經(jīng)進行防水表面處理的 防水層(未顯示)。高圖像質(zhì)量是通過提供按照油墨特性選擇的防水膜、藉著穩(wěn)定墨滴形狀 及油墨噴射特性而獲得的,所述防水膜通過PTFE-M共析電鍍、氟樹脂的電沉積、可蒸發(fā)氟 樹脂(諸如氟化浙青)的蒸汽沉積涂布、應用溶劑后有機硅樹脂和氟樹脂的烘培等產(chǎn)生的。 例如,關于這些之中的氟樹脂,盡管多種材料被稱為氟樹脂,但是優(yōu)良的防水性可以通過使 改性的全氟聚環(huán)氧乙烷(產(chǎn)品名稱0PT00L DSX,由Daikin Industries, Ltd.生產(chǎn))經(jīng)歷 蒸汽沉積以便具有30A至100人的厚度而獲得。構(gòu)架(10)-其包括油墨供給端口和充當常規(guī)液體室(12)的凹槽_通過使樹脂成型產(chǎn)生。關于具有這種結(jié)構(gòu)的噴墨頭,通過對應于記錄信號將驅(qū)動波形(10V至50V的脈沖 電壓)施加到驅(qū)動部件(56),在驅(qū)動部件(56)中產(chǎn)生層壓方向的位移,當加壓液體室(56) 被加壓時,有壓力增加,并且因此墨滴從噴嘴板(31)中形成的噴嘴(31)噴出。此后,一旦墨滴噴射結(jié)束,加壓液體室(22)中的油墨壓力降低,并且由于油墨流 動的慣性以及驅(qū)動脈沖放電過程,在加壓液體室(22)中產(chǎn)生負壓,其后是油墨供給步驟。 在這種場合,從油墨槽供給的油墨流進常規(guī)液體室(12),從常規(guī)液體室(12)經(jīng)由油墨流入 端口(63)穿過流體阻力部分(21),然后被供給到加壓液體室(22)中。流體阻力部分(21)在噴墨后有效地降低殘余壓力振動;相反,它充當由表面張力 引起的再填充的阻力。通過適當?shù)剡x擇流體阻力部分,平衡殘余壓力降低與再填充時間以 及縮短在轉(zhuǎn)移到接下來的墨滴噴射操作(驅(qū)動循環(huán))上所花費的時間變成可能。在圖6和7中,90表示油墨排斥層。
實施例下面說明本發(fā)明的實施例;然而,應當注意,本發(fā)明不以任何方式局限于這些實施 例。制備實施例1 (表面處理的炭黑顏料分散溶液)向3,OOOml 2. 5N硫酸鈉溶液中加入90g炭黑,所述炭黑具有150m2/g的CTAB比 表面積和100mL/100g的DBP吸油量;然后,在60°C的溫度下,以300rpm旋轉(zhuǎn)速度攪拌該混 合物,使其反應10小時,炭黑因此被氧化。過濾該反應溶液,濾出的炭黑然后用氫氧化鈉溶 液中和,并進行超濾。將得到的炭黑用水洗并干燥,隨后分散入純化水中,使其量為按質(zhì)量計20%。制備實施例2 (表面處理的黃色顏料分散溶液)作為黃色顏料,通過在低溫下等離子體處理C. I.顏料黃128和引入羧酸基團生產(chǎn) 顏料。該顏料被分散入離子交換水中,隨后使用超濾膜去礦化并且濃縮溶液,并且因此得到 具有15%的顏料濃度的黃色顏料分散溶液。制備實施例3 (表面處理的品紅顏料的制備)使用顏料紅122代替C. I.顏料黃128,依照制備實施例2的步驟制備表面改性的 品紅顏料。如在以上提到的實施例中,得到的表面改性的著色顏料當攪拌時容易分散在水 性介質(zhì)中,隨后用超濾膜去礦化和濃縮該溶液,并且因此得到具有15%的顏料濃度的品紅 色顏料分散溶液。制備實施例4 (表面處理的青色顏料的制備)使用C. I.顏料青15:3代替C. I.顏料黃128,依照制備實施例2的步驟制備表面 改性的青色顏料。如在以上提到的實施例中,得到的表面改性的著色顏料當攪拌時容易分 散在水性介質(zhì)中,隨后用超濾膜去礦化和濃縮該溶液,并且因此得到具有15%的顏料濃度 的青色顏料分散溶液。合成實施例1 (聚合物分散溶液的制備)裝備有機械攪拌器、溫度計、氮氣引入管、回流冷凝器和滴液漏斗的IL燒瓶內(nèi)的 氣氛被氮氣充分替換,然后放入11. 2g苯乙烯、2. 8g丙烯酸、12. Og甲基丙烯酸月桂酯、4. Og聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4. Og苯乙烯大分子單體(產(chǎn)品名稱:AS-6,由Toagosei Co.,Ltd. 生產(chǎn))和0.4g巰基乙醇,并且將溫度升至65°C。接下來,將100. 8g苯乙烯、25. 2g丙烯酸、 108. Og甲基丙烯酸月桂酯、36. Og聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60. Og甲基丙烯酸羥乙酯、36. Og 苯乙烯大分子單體(產(chǎn)品名稱AS-6,由Toagosei Co. , Ltd.生產(chǎn))、3. 6g巰基乙醇、2. 4g 偶氮雙二甲基戊腈和18g甲基·乙基酮的混合溶液在2. 5hr內(nèi)滴入該燒瓶中。在混合溶液 滴加完成后,0. Sg偶氮雙甲基戊腈和18g甲基·乙基酮的混合溶液在0. 5hr內(nèi)被滴加到該 燒瓶中。成分在65°C下老化1小時,然后加入0. Sg偶氮雙甲基戊腈,并且所述成分進一步 老化lhr。反應完成后,向該燒瓶中加入364g甲基·乙基酮,并且因此得到800g濃度按質(zhì) 量計為50%的聚合物溶液。制備實施例5 (含有酞菁顏料的細聚合物顆粒分散體的制備)在合成實施例1中生產(chǎn)的28g聚合物溶液、26g酞菁顏料、13.6glmol/L氫氧化鉀 溶液、20g甲基 乙基酮和30g離子交換水充分攪拌后,這些成分采用三輥滾扎機進行捏合。 所獲得的膏狀物被放入200g離子交換水中并且充分攪拌,然后利用蒸發(fā)器通過蒸餾去除 甲基·乙基酮和水,并且因此獲得青色的細聚合物顆粒分散體。制備實施例6 (含有二甲基喹吖啶酮顏料的細聚合物顆粒分散體的制備)以類似于制備實施例5的方式獲得品紅色細聚合物顆粒分散體,除了酞菁顏料變 為顏料紅122之外。制備實施例7 (含有單偶氮黃色顏料的細聚合物顆粒分散體的制備)以類似于制備實施例5的方式獲得黃色細聚合物顆粒分散體,除了酞菁顏料變?yōu)?顏料黃74之外。制備實施例8 (含有炭黑顏料的細聚合物顆粒分散體的制備)以類似于制備實施例5的方式獲得黑色細聚合物顆粒分散體,除了酞菁顏料變?yōu)?炭黑之外。制備實施例9 (酞菁顏料分散體的制備)通過混合150g的C. I.顏料青15:3、110g的作為顏料分散劑的聚氧乙烯β _萘基 醚——由以下示出的結(jié)構(gòu)式⑵代表(R:烷基,m = 4, η = 40)、2g的Pionin A_51_B(由 Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.生產(chǎn))和738g的蒸餾水,制備混合物;隨后該混合物被預 分散,并且隨后使用圓盤型珠磨機(型號KDL,由Shinmaru Enterprises Corporation生 產(chǎn);介質(zhì)0.3mm Φ氧化鋯球)以循環(huán)方式分散20hr,并且因此得到酞菁顏料的分散體。 結(jié)構(gòu)式⑵(在結(jié)構(gòu)式(2)中,R表示具有1到20個碳原子的烷基基團,m表示O到7的整數(shù), 和η表示20到200的整數(shù)。)制備實施例10 ( 二甲基喹吖啶酮顏料分散體的制備)
以類似于制備實施例9的方式獲得二甲基喹吖啶酮顏料分散體,除了 C. I.顏料青 15:3變?yōu)镃. I.顏料紅122之外。制備實施例11 (單偶氮黃色顏料分散體的制備)以類似于制備實施例9的方式獲得單偶氮黃色顏料分散體,除了 C. I.顏料青15:3 變?yōu)镃. I.顏料黃74之外。以下示出了能夠被包含在本發(fā)明中使用的水分散性樹脂(A)成分當中的丙烯 酸_有機硅樹脂乳液的合成實施例。合成實施例2 (不含有活性甲硅烷基的硅氧烷改性的丙烯酸樹脂細粒的合成1)裝備有機械攪拌器、溫度計、氮氣引入管、回流冷凝器和滴液漏斗的燒瓶內(nèi)的氣氛 被氮氣充分替換,隨后放置入 IOg 的 AQUAL0NRN_20(由 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd. 生產(chǎn))、lg的過硫酸鉀和286g的純化水,并且溫度升到65°C。接著,包含150g的甲基丙 烯酸甲酯、IOOg的丙烯酸2-乙基己酯、20g的丙烯酸、20g的乙烯基三乙氧基硅烷、IOg的 AQUALON RN-20、4g的過硫酸鉀和398. 3g的純化水的混合溶液在2. 5hr內(nèi)滴入該燒瓶中。 加熱該成分并在80°C老化3小時,然后冷卻,使用氫氧化鉀將pH調(diào)節(jié)到7至8。最后,蒸發(fā) 在反應過程中形成的乙醇。使用MICROTRACK UPA測量的樹脂粒徑是130nm。最小成膜溫度 (MFT)是 0°C。合成實施例3 (不含有活性甲硅烷基的硅氧烷改性的丙烯酸樹脂細粒的合成2)裝備有機械攪拌器、溫度計、氮氣引入管、回流冷凝器和滴液漏斗的燒瓶內(nèi)的氣氛 被氮氣充分替換,隨后放置入 IOg 的 AQUAL0NRN_20(由 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd. 生產(chǎn))、Ig的過硫酸鉀和286g的純化水,并且溫度升到65°C。接著,包含150g的甲基丙烯酸 甲酯、IOOg的丙烯酸2-乙基己酯、20g的丙烯酸、40g的己基三甲氧基硅烷、IOg的AQUAL0N RN-20、4g的過硫酸鉀和398. 3g的純化水的混合溶液在3hr內(nèi)滴入該燒瓶中。加熱該成分 并在80°C老化3小時,然后冷卻,使用氫氧化鉀將pH調(diào)節(jié)到7至8。最后,蒸發(fā)在反應過程 中形成的乙醇。使用MICROTRACK UPA測量的樹脂粒徑是148nm。最小成膜溫度(MFT)是 0°C。合成實施例4 (含有活性甲硅烷基的硅氧烷改性的丙烯酸樹脂細粒的合成)依照JP-A 06-157861中描述的實施例,合成含有活性甲硅烷基的硅氧烷改性的 丙烯酸樹脂細粒。裝備有機械攪拌器、溫度計、氮氣引入管、回流冷凝器和滴液漏斗的燒瓶內(nèi)的氣氛 被氮氣充分替換,隨后放入IOOg的純化水、3g的十二烷基苯磺酸鈉和Ig的聚乙二醇壬基苯 基醚,同時加入Ig的過硫酸銨和0. 2g的亞硫酸氫鈉,并且溫度升到60°C。接著,30g的丙 烯酸丁酯、40g的甲基丙烯酸甲酯、19g的甲基丙烯酸丁酯、IOg的乙烯基硅烷三醇鉀鹽和Ig 的3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷在3hr內(nèi)滴加入燒瓶中。在這種情況下,當其 PH使用氨水溶液調(diào)節(jié)到7時,聚合反應的溶液聚合。使用MICROTRACK UPA測量的樹脂粒徑 是 160nmo以下說明本發(fā)明的實施例和比較實施例;然而,應該注意,本發(fā)明不局限于這些實 施例和比較實施例。也應該注意,在實施例中提到的成分的量是基于質(zhì)量。依照以下配方的油墨組合物被制備,并且它們每一個混合入氫氧化鋰的10%水溶 液,以使它們PH值變?yōu)?。在此之后,使用平均孔徑為0. 8 μ m的膜濾器過濾溶液,并因此得
以下通過油墨制造實施例更具體地說明本發(fā)明;然而,應該注意,本發(fā)明不局限于這些油墨制造實施例。也應該注意,以下提到的成分的量(%)是基于質(zhì)量。1,0314] 在制備實施例1生產(chǎn)的炭黑8.5%(為固體含量)
由以下顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R、CH,,R,H,RfC2F。,m16,n6) (在結(jié)構(gòu)式(1)中,R、表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,兄表示氫原子、烷基和含氟基團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和n每個表示l或大于l的整數(shù)。)
在制備實施例2中生產(chǎn)的黃色顏料分散溶液5.5%(為固體含量)1-0329] 由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R、CH,,R,H,RfC2F。,m16,n6)
在制備實施例3中生產(chǎn)的品紅色顏料分散溶液7.5%(為固體含量)
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R、CH,,R,H,RfC2F。,m16,n6)在制備實施例4中生產(chǎn)的青色顏料分散溶液 5. 5% (為固體含量) 3-甲基-1,3-丁二醇15%
甘油20%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
2-乙基-1,3-己二醇2% 通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例5)青色油墨2
在制備實施例5中生產(chǎn)的青色顏料分散溶液5% (為固體含量)
1,6-己二醇20%
甘油15%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CF3, R2 :H, Rf =CF3, m :20,η 4)
S-386(由 Asahi Glass Co. Ltd.生產(chǎn))0.3%
2-乙基-1,3-己二醇2%
通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例6)品紅色油墨2
在制備實施例6中生產(chǎn)的品紅色顏料分散溶液7. 5% (為固體含量)
一縮二丙二醇15%
甘油20%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CF3, R2 :H, Rf =CF3, m :20,η 4)
FSN-100 (由 Ε. I. du Pont de Nemours and Company 生產(chǎn))
0. 5%
2-乙基-1,3-己二醇 通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例7)黃色油墨2 在制備實施例7中生產(chǎn)的黃色顏料分散溶液 2-甲基_2,4-戊二醇 甘油
2%
5% (為固體含量) 10% 20%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CF3, R2 ;H, Rf =CF3, m :20,η 4)
f 1%
2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇 通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例8)黑色油墨2 在制備實施例8中生產(chǎn)的黑色顏料分散溶液 1,6-己二醇 甘油
8% (為固體含量) 20% 12%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CF3, R2 :H, Rf =CF3, m :20,η 4)1. 5%2-乙基-1,3-己二醇2.5%通過加入離子交換水制成總量100%。(比較制造實施例1)比較顏料黑色油墨1以類似于油墨制造實施例1的方式獲得黑色油墨,除了用ECTD-3NEX(陰離子表面 活性劑,由Nikko Chemicals Co.,Ltd.生產(chǎn))代替由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物 (R1 :CH3, R2 :H, Rfs :C2F5, m 16, η 6)。(比較制造實施例2)比較顏料黃色油墨1以類似于油墨制造實施例2的方式獲得黃色油墨,除了用ECTD-6NEX(陰離子表面 活性劑,由Nikko Chemicals Co.,Ltd.生產(chǎn))代替由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物 (R1 :CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)。(比較制造實施例3)比較顏料品紅色油墨1以類似于油墨制造實施例3的方式獲得品紅色油墨,除了用DISPANOL TOC(非離 子表面活性劑,由Nippon Oil & Fats Co.,Ltd.生產(chǎn))代替由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表 的化合物(R1 :CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)。(比較制造實施例4)比較顏料青色油墨1以類似于油墨制造實施例4的方式獲得青色油墨,除了用DISPANOL T0C(非離子 表面活性劑,由Nippon Oil & Fats Co.,Ltd.生產(chǎn))代替由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的 化合物(R1 :CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)。以下說明油墨組合物,如本發(fā)明的油墨制造實施例和比較制造實施例的油墨在表 1中顯示。每種油墨的表面張力和粘度在表1中顯示。使用由Kyowa Interface Science Co. , Ltd制造的CBVP-Z測量每種油墨的表面 張力。使用由TOKI SANGYO C0.,LTD制造的R-型粘度計RC-500測量每種油墨的粘度。表 1 接著,實施例1和2以及比較實施例1的油墨組件在表2中顯示。表2 (用于印刷的打印機)使用在本發(fā)明的圖3和4中詳細說明的打印機,在以下的普通紙的紙張上進行打 印。(用于打印的紙)作為用于印刷測試的紙,使用MY PAPER(由NBS Ricoh Co.,Ltd.生產(chǎn))。對于打印圖案,使用100%填充的本發(fā)明的黑色、黃色、品紅色和青色的油墨進行 打印。對于打印條件,記錄密度是300dpi,使用一次印刷(one passprinting)。在印刷的圖像已經(jīng)干燥后,全盤地檢查圖像在每兩種結(jié)合在一起的顏色之間的邊 界上的洇色,通過視覺觀察和反射式顏色分光光度比色測定密度計(由X-Rite,InC.生產(chǎn)) 檢查圖像洇色和圖像密度,并且根據(jù)以下評估標準判斷圖像。(1)圖像清晰度(毛須和顏色洇色)評估標準A 所有紙張顯示出清楚的印刷,沒有洇色B 在一些紙張上(再生紙)看到胡須形式的洇色C 在所有紙張上看到胡須形式的洇色
D 洇色出現(xiàn)到這樣的程度以致字母/文字的輪廓不清楚(2)圖像密度使用X-RITE 932測量印刷后的每種顏色的實心圖像部分的光密度。評估結(jié)果在 表3中顯示。表3 (油墨制造實施例9)黑色油墨3
在制備實施例1中生產(chǎn)的炭黑
8% (為固體含量)
合成實施例2的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
4% (為固體含量)
3-甲基-1,3-丁二醇8%
甘油10%
2-吡咯烷酮2%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 :CH3,R2 :H,Rf C2F5,0. 5%
2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇1. 5%
通過加入離子交換水制成總量100%。
(油墨制造實施例10)黃色油墨3
在制備實施例2中生產(chǎn)的黃色顏料分散溶液
5% (為固體含量)
合成實施例1的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
10% (為固體含量)
1,3_ 丁二醇10%
甘油10%
2-吡咯烷酮1%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 :CH3,R2 :H,Rf C2F5j
2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇2% 通過加入離子交換水制成總量100%。
(油墨制造實施例11)品紅色油墨3在制備實施例3中生產(chǎn)的品紅色顏料分散溶液6% (為固體含量)合成實施例3的丙烯酸_有機硅樹脂乳液15% (為固體含量)三甘醇異丁基醚2%甘油15%由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6) 1%2-乙基-1,3-己二醇2 %通過加入離子交換水制成總量100%。(油墨制造實施例12)青色油墨3在制備實施例4中生產(chǎn)的青色顏料分散溶液4% (為固體含量)合成實施例4的丙烯酸_有機硅樹脂乳液15% (為固體含量)3-甲基-1,3-丁二醇10%甘油10%由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
0.5%2-乙基-1,3-己二醇2 %通過加入離子交換水制成總量100%。(油墨制造實施例13)青色油墨4在制備實施例5中生產(chǎn)的青色顏料分散溶液3.5% (為固體含量)合成實施例1的丙烯酸_有機硅樹脂乳液10% (為固體含量)1,6_ 己二醇20%甘油8%由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :20,η 10)
1.5%FS-300 (由 Ε. I. du Pont de Nemours and Company 生產(chǎn))0. 3%2-乙基-1,3-己二醇2 %通過加入離子交換水制成總量100%。(油墨制造實施例14)品紅色油墨4在制備實施例6中生產(chǎn)的品紅色顏料分散溶液5% (為固體含量)合成實施例1的丙烯酸_有機硅樹脂乳液10% (為固體含量)一縮二丙二醇15%
甘油15%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :20,η 10)
2-乙基-1,3-己二醇2%
通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例15)黃色油墨4 在制備實施例7中生產(chǎn)的黃色顏料分散溶液
4% (為固體含量)
合成實施例3的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
15% (為固體含量) 2-甲基-2,4-戊二醇10%
甘油10%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :20,η 10)
2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇 通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例16)黑色油墨4 在制備實施例8中生產(chǎn)的黑色顏料分散溶液
8% (為固體含量)
合成實施例2的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
12% (為固體含量) 1,6-己二醇20%
甘油8%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :20,η 10)
2-乙基-1,3-己二醇2.5%
通過加入離子交換水制成總量100%。 (油墨制造實施例17)青色油墨5 在制備實施例9中生產(chǎn)的青色顏料分散溶液
4% (為固體含量) W-5025(聚氨酯樹脂乳液,由 Mitsui Takeda Chemicals, Inc.生產(chǎn))
14% (為固體含量) 1,3-丁二醇20%
甘油8%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
2-乙基-1,3-己二醇2%
通過加入離子交換水制成總量100%。(油墨制造實施例18)品紅色油墨5 在制備實施例10中生產(chǎn)的品紅色顏料分散溶液
7% (為固體含量) W-5661 (聚氨酯樹脂乳液,由 Mitsui Takeda Chemicals, Inc.生產(chǎn))
10% (為固體含量)
1.5-戊二醇15% 甘油 15%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
2-乙基-1,3-己二醇2%
通過加入離子交換水制成總計100%。 (油墨制造實施例19)黃色油墨5 在制備實施例11中生產(chǎn)的黃色顏料分散溶液
6% (為固體含量)
合成實施例3的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
15% (為固體含量) 2-甲基-2,4-戊二醇10%
甘油10%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇3%
通過加入離子交換水制成總計100%。 (油墨制造實施例20)黑色油墨5 在制備實施例1中生產(chǎn)的黑色顏料分散溶液
7% (為固體含量)
合成實施例2的丙烯酸-有機硅樹脂乳液
14% (為固體含量)
1.6-己二醇10% 甘油 10%
由以上顯示的結(jié)構(gòu)式(1)代表的化合物(R1 =CH3, R2 :H, Rf =C2F5, m :16,η 6)
2-乙基-1,3-己二醇2.5%
通過加入離子交換水制成總計100%。 -比較顏料油墨的制備-(比較制造實施例5至8) (比較制造實施例5)比較顏料青色油墨2
以類似于油墨制造實施例17的方式得到青色油墨,除了不使用W-5025。 (比較制造實施例6)比較顏料品紅色油墨2
以類似于油墨制造實施例18的方式得到品紅色油墨,除了不使用W-5661。
(比較制造實施例7)比較顏料黃色油墨2以類似于油墨制造實施例15的方式得到黃色油墨,除了不使用合成實施例3的丙 烯酸_有機硅樹脂乳液。(比較制造實施例8)比較顏料黑色油墨2以類似于油墨制造實施例16的方式得到黑色油墨,除了不使用合成實施例2的丙 烯酸_有機硅樹脂乳液。-染料油墨的制備-(比較制造實施例9至12)將以下成分混合在一起并且充分地攪拌以溶解,然后在壓力下使用具有0.45 μ m 孔徑大小的FLU0R0P0RE FILTER(產(chǎn)品名稱,由 Sumitomo Electric Industries,Ltd制造) 過濾混合物,并且因此制備染料油墨組件。染料油墨組合物(染料)比較制造實施例9 黃色;C. I.直接黃86比較制造實施例10 青色;C. I.直接藍199比較制造實施例11 品紅色;C. I.酸紅285比較制造實施例12 黑色;C. I.直接黑154(油墨配方)上述染料的每一種4%甘油10%二甘醇5%四甲基脲5%F-470 (由 Dainippon Ink And Chemicals, Incorporated 生產(chǎn))1 %通過加入離子交換水制成總計100%。以下說明油墨組合物,如本發(fā)明的油墨制造實施例和比較制造實施例的油墨在表 4中顯示。每種油墨的表面張力和粘度以及每種水分散性樹脂㈧與每種著色劑⑶的質(zhì)量 比(A)/⑶在表4中顯示。使用由Kyowa Interface Science Co. , Ltd制造的CBVP-Z測量每種油墨的表面 張力。使用由TOKI SANGYO C0.,LTD生產(chǎn)的R-型粘度計RC-500測量每種油墨的粘度。表 4
接著,實施例3到9和比較實施例2到3的油墨組件在表5中顯示。表 5 接下來,將在以下說明原紙(介質(zhì))的生產(chǎn)。<原紙的制造>(原紙制造實施例1)-載體1的制造_LBKP71. 23%NBKP17. 81%輕質(zhì)碳酸鈣(產(chǎn)品名稱TP-121,由0KUTAMAK0GY0 CO.,LTD.生產(chǎn)) 8. 90%硫酸鋁0.89%
兩性淀粉(產(chǎn)品名稱=CATO 3210,由Nippon NSC Ltd.生產(chǎn))0. 89%中性松香施膠劑(產(chǎn)品名稱NEUSIZE M-10,由Harima Chemicals, Inc.生產(chǎn))
0.27%產(chǎn)量提高劑(產(chǎn)品名稱=NR-IlLS,由HYMO Co.,Ltd.生產(chǎn))0. 01%使用長網(wǎng)造紙機將包含上示成分的0. 3%漿體制成紙,紙經(jīng)受機器壓光,并且因此 生產(chǎn)具有79g/m2的紙張定量的載體1。另外,在造紙步驟的施膠過程中,氧化淀粉水溶液以
1.Og/m2的速度施加到紙上作為每面的固體含量。(紙實施例1)通過加入以下化合物和水到原紙制造實施例中生產(chǎn)的載體1中制備具有60% 固體內(nèi)容物濃度的涂布溶液70份作為顏料的高嶺土(折射率1. 6,ULTRAffHITE 90 (由 Engelhard Corporation生產(chǎn))),其中2 μ m或更小直徑的顆粒占所有顆粒的97 % ;30 份的具有1. 1 μ m的平均粒徑的重質(zhì)碳酸鈣(折射率1. 6,CALSHITEC BRILLIANT-15 (由 ShiraishiKogyo Kaisha, Ltd.生產(chǎn)));8份作為膠粘劑的苯乙烯-丁二烯共聚物乳液,其 具有_5°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) ;1份的磷酸酯化淀粉;和0. 5份作為助劑的硬脂酸鈣。使用刮刀涂布機,施加該涂布溶液到原紙的兩面,使得涂布層厚度為每面1 μ tm, 并用熱風干燥,隨后具有該涂布溶液的原紙經(jīng)受超級壓光處理,并且因此得到本發(fā)明的“記 錄紙1”。在作為記錄介質(zhì)的該記錄紙1的紙上以600dpi的圖像分辨率進行印刷,使用在表 1和2中顯示的油墨組合物和油墨組件,使用300dpi點的按需噴墨實驗印刷機,該印刷機具 有384的噴嘴分辨率的噴嘴。當最大液滴大小被設定在18pl和間色總量被限制在140% 時,附著到記錄紙1上的油墨量被控制。當實心圖像和字母/文字被印刷在記錄紙1的紙 上時,附著其上的油墨的總量被控制,以便每300點X300點的面積不超過15g/m2。評估得 到的圖像的質(zhì)量和可靠性。結(jié)果在表3中顯示。被評估為D的那些不適合作為噴墨圖像。(紙實施例2)以類似于紙實施例1的方式進行噴墨記錄,除了涂布層厚度變?yōu)槊棵?0 μ m之外, 并且因此得到“記錄紙2”。(紙實施例3)以類似于紙實施例2的方式進行噴墨記錄,除了在涂布溶液中包含的無機顏料變 為100份(為固體含量)的TA-100 (銳鈦礦型二氧化鈦,折射率2. 5,由Fuji Titanium Industry Co.,Ltd.生產(chǎn)),并且因此得到“記錄紙3”。(紙實施例4)以類似于紙實施例1的方式進行噴墨記錄,除了包含在涂布溶液中的無機顏料變 為 100 份的 TP-221 (輕質(zhì)碳酸鈣,折射率 1. 6 (1. 59),由 0KUTAMA K0GY0 C0.,LTD.生產(chǎn)), 涂布層厚度變?yōu)槊棵? μ m,并且因此得到“記錄紙4”。(紙實施例5)以類似于紙實施例1的方式進行噴墨記錄,除了凹版印刷用涂布紙SPACE DX(其 包含高嶺土(折射率1. 6)和碳酸鈣(折射率1. 6);由Nippon紙Group,Inc.生產(chǎn))用于(作為“記錄紙5”)記錄介質(zhì)。(紙實施例6)以類似于紙實施例1的方式進行噴墨記錄,除了電子相片用涂布紙POD GLOSS (其 包含高嶺土(折射率1.6)和碳酸鈣(折射率1.6);由Oji Paper Co.,Ltd.生產(chǎn))被用于 (作為“記錄紙6”)記錄介質(zhì)。(紙實施例7)以類似于紙實施例5的方式進行噴墨記錄,除了電子相片用涂布紙POD GLOSS (其 包含高嶺土(折射率1.6)和碳酸鈣(折射率1.6);由Oji Paper Co.,Ltd.生產(chǎn))的表面 用包裝紙磨光20次,使得涂布層厚度每面為5. 1 μ m,并且該紙(作為“記錄介質(zhì)7”)被用 于記錄介質(zhì)。對于紙實施例1到7的介質(zhì),作為使用由Hitachi,Ltd.制造的FE-SEM S-4200 二值 化觀察圖像的結(jié)果,確認孔直徑為1 μ m或更小,孔占據(jù)40%或更小的介質(zhì)表面面積,其基于 占據(jù)圖像的孔的面積測量,并且因此所有這些紙實施例滿足關于在阻擋層中的孔的要求。以下說明關于在表5中顯示的實施例和比較實施例的評估項和評估方法。(評估項和其測量方法)(1)圖像質(zhì)量1.油墨透印測量實施例和比較實施例的新實心圖像部分的反面上的紙張部分的圖像密度,并 且通過從各個圖像密度中減去背景部分的密度得到的值被定義為油墨透印密度。利用這些 油墨透印密度和基于視覺觀察的判斷,依照以下的評估標準評估圖像。[評估標準]A 油墨透印密度是0. 1或更小,并且產(chǎn)生甚至沒有引起微小油墨透印的均勻印刷B:油墨透印密度是0. 15或更小,并且產(chǎn)生甚至沒有引起微小油墨透印的均勻印刷C 油墨透印密度是0. 15或更小,但確認發(fā)生微小的油墨透印D 確認發(fā)生嚴重的油墨透印2.成珠視覺觀察每個實施例和比較實施例的新實心圖像的成珠程度,并且依照以下評估 標準進行評估。[評估標準1]5 產(chǎn)生沒有引起成珠的均勻印刷4 確認發(fā)生輕微成珠,但是其根本不明顯3 確認發(fā)生成珠,但是其沒有損壞圖像質(zhì)量2 清晰地確認發(fā)生成珠1 確認發(fā)生嚴重的成珠[評估標準2]A 成珠>依據(jù)評估標準1定級4. 0B 依據(jù)評估標準1定級3. 0 <成珠<依據(jù)評估標準1定級4. 0C 依據(jù)評估標準1定級2. 0 <成珠<依據(jù)評估標準1定級3. 0D 成珠<依據(jù)評估標準1定級2. 0
3.圖像密度的評估使用X-RITE 932測量實施例和比較實施例的品紅色實心圖像部分的光密度,并 且依照以下評估標準評估。[評估標準]A :1. 6或更大的品紅色圖像密度B :1. 3或更大的品紅色圖像密度C :1.0或更大的品紅色圖像密度D 小于1. 0的品紅色圖像密度4.光澤度的評估視覺觀察實施例和比較實施例的圖像部分的光澤度程度,并且依照以下評估標準 評估[評估標準]A 高光澤度被確認B 光澤度被確認C 光澤度被輕微地確認D 光澤度沒有被確認(2)圖像可靠性<耐磨性的評估>形成每個具有3cmX3cm大小的正方形形狀的黑色、青色、品紅色、黃色、紅色、綠 色和藍色圖像,并用于評估。在正方形已經(jīng)被印刷在紙張上之后24小時,使用定時記錄儀 (型號CM-1),用雙面膠帶(#4016,t = 1. 6 ;由Sumitomo 3M Limited生產(chǎn))粘帖在摩擦部 件上的白棉布(JISL0803,Cotton No. 3)緊靠著每個正方形被來回地摩擦5次,隨后使用分 光光度比色測定密度計(型號-938,由X-Rite,Inc.制造)測量附著于棉布的著色材料的
也/又。[評估標準]A 附著于棉布的著色材料的密度小于0. 05B 附著于棉布的著色材料的密度為0. 05或更大,但小于0. 1D 附著于棉布的著色材料的密度為0. 1或更大評估結(jié)果在表6中顯示。表6 備注依照相關的評估標準,評價為4. 5的成珠是在等級5和等級4之間的中間水平。
權(quán)利要求
噴墨記錄油墨,其包括水,水溶性有機溶劑,作為著色劑(B)的顏料,和選自以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的至少一種含氟化合物表面活性劑,結(jié)構(gòu)式(1)其中R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、烷基和含氟基團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和n每個表示1或大于1的整數(shù)。FPA00001168094900011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄油墨,進一步包括水分散性樹脂(A),其中所述水溶性有機溶劑為選自以下的至少一種甘油、三羥甲基丙烷、乙二醇、二 甘醇、三甘醇、丙二醇、一縮二丙二醇、三丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4_ 丁二醇、 3-甲基-1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-2,4-己二醇、2-吡咯烷酮、N-甲 基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基-2-吡咯烷酮、四甲基脲和脲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨記錄油墨,其中所述水分散性樹脂(A)包含選自以下的 至少一種樹脂乳液陰離子自乳化醚基聚氨酯樹脂乳液和丙烯酸-有機硅樹脂乳液。
4.噴墨記錄油墨,其包括水,水溶性有機溶劑,水分散性樹脂(A),作為著色劑(B)的顏料,和選自以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的至少一種含氟化合物表面活性劑,其中所述噴墨記錄油墨具有在25 °C時20mN/m至35mN/m的表面張力和在25 °C時 5mPa · s或更大的粘度,其中在所述噴墨記錄油墨中存在的所述水分散性樹脂㈧和著色劑⑶的總量為以質(zhì) 量計5%到以質(zhì)量計40%,并且水分散性樹脂(A)與著色劑(B)的質(zhì)量比(A)/(B)在0.5 到4的范圍內(nèi),以及其中所述噴墨記錄油墨適用于在用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)上進行噴墨記錄,所述 用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)包括含有纖維素紙漿的載體和在所述載體的一個或兩個表 面上的一個或多個阻擋層,所述一個或多個阻擋層包含以質(zhì)量計30%或更多的不同于水 合氧化鋁且折射率為1. 5或更高的無機顏料,以及包含以質(zhì)量計10%或更少的折射率低于 1. 5的顏料, 其中R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、烷基和含氟基團中 的任意一種,Rf表示含氟基團,m和η每個表示1或大于1的整數(shù)。
5.噴墨記錄油墨介質(zhì)組件,其包括根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的噴墨記錄油墨,和用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì),所述用于顏料油墨的噴墨記錄介質(zhì)包括含有纖維素紙 漿的載體和在所述載體的一個或兩個表面上的一個或多個阻擋層,所述一個或多個阻擋層 包含以質(zhì)量計30%或更多的不同于水合氧化鋁且折射率為1. 5或更高的無機顏料,以及包 含以質(zhì)量計10%或更少的折射率低于1. 5的顏料。
6.噴墨記錄油墨組件,其包括黑色油墨,和彩色油墨,其中所述黑色油墨和彩色油墨中的每一個都是根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴墨記錄油墨。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨記錄油墨,其中所述一個或多個阻擋層具有10μ m或更 小的厚度。
8.墨盒,其包括用于容納根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴墨記錄油墨的容器。
9.噴墨記錄方法,其包括使用根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨記錄油墨介質(zhì)組件進行記錄,其中粘附到所述記錄介質(zhì)上的所述噴墨記錄油墨的量為15g/m2或更少。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨記錄方法,其進一步包括通過將刺激施加到所述噴墨 記錄油墨而噴射所述噴墨記錄油墨,以在所述記錄介質(zhì)上形成圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴墨記錄方法,其中所述刺激為選自熱、壓力、振動和光的 至少一種。
12.噴墨記錄裝置,其包括油墨噴射單元,其配置為將權(quán)利要求2至4中任一項所述的噴墨記錄油墨噴向用于顏 料油墨的噴墨記錄介質(zhì)并進行印刷,以使粘附到所述記錄介質(zhì)上的所述噴墨記錄油墨的量 為15g/m2或更少,其中所述噴墨記錄油墨、所述噴墨記錄介質(zhì)和墨盒被安裝在所述噴墨記錄裝置內(nèi),其中所述噴墨記錄介質(zhì)包括含有纖維素紙漿的載體和在所述載體的一個或兩個表面 上的一個或多個阻擋層,所述一個或多個阻擋層包含以質(zhì)量計30%或更多的不同于水合氧 化鋁且折射率為1. 5或更高的無機顏料,以及包含以質(zhì)量計10%或更少的折射率低于1. 5 的顏料,以及其中所述墨盒容納所述噴墨記錄油墨。
13.噴墨記錄裝置,其包括 記錄頭,和配置為使紙翻轉(zhuǎn)并且因此能夠進行雙面印刷的單元,其中根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的噴墨記錄油墨從所述記錄頭被噴射為油墨 滴,以便在所述紙上記錄圖像。
全文摘要
噴墨記錄油墨,其包括水、水溶性有機溶劑、用作著色劑(B)的顏料和選自以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物的至少一種含氟化合物表面活性劑,結(jié)構(gòu)式(1)其中R1表示氫原子、烷基和全氟烷基中的任意一種,R2表示氫原子、烷基和含氟基團中的任意一種,Rf表示含氟基團,m和n每個表示1或大于1的整數(shù)。
文檔編號B41M5/52GK101910329SQ200880122779
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者南場通彥, 后藤明彥, 大島享, 永井希世文, 諸星直哉 申請人:株式會社理光