專(zhuān)利名稱(chēng):圖像形成方法和形成圖像的記錄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及使用噴墨技術(shù)的圖像形成方法和形成圖像的記錄。具體而言,本發(fā)明 涉及的圖像形成方法包括將預(yù)處理的液體施加到?jīng)]有涂層的普通紙表面,并使用噴墨記錄 油墨形成圖像。通過(guò)所述圖像形成方法獲得的形成圖像的記錄具有優(yōu)異的圖像品質(zhì),特別 是優(yōu)異的圖像密度和色飽和度,以及較少的色彩洇色、毛須和白點(diǎn)以及圖像部分較少的擦 臟粘附(也稱(chēng)為優(yōu)異的耐擦性)。
背景技術(shù):
最近,噴墨打印機(jī)迅速得到廣泛應(yīng)用,因?yàn)樗鼈兛梢栽谄胀埳洗蛴?、容易用于?色、小型且廉價(jià),并且其運(yùn)行成本相對(duì)較低。另一方面,圖像形成方法可能引起圖像不合格,代表性的是字符毛須(下文中稱(chēng) 作毛須),這可歸因于與記錄介質(zhì)的一些結(jié)合,因此極大降低了圖像品質(zhì)。嘗試通過(guò)抑制油 墨滲透性來(lái)減少所述毛須。但是,在這種情況下,由于油墨的干燥性差,因?yàn)榻佑|打印后的 印刷物而使油墨粘在手上,或圖像會(huì)被擦臟。此外,通過(guò)接連地疊印不同色彩的油墨來(lái)印刷彩色圖像,使得彩色油墨在色彩邊 界部分洇色或造成不均勻的混合(以下稱(chēng)為"色彩洇色"),因此極大地降低了圖像品質(zhì)。 正在嘗試增加油墨滲透性來(lái)解決所述問(wèn)題,即,減少色彩洇色。但是,在這種情況下,由于著 色劑進(jìn)入記錄介質(zhì)的內(nèi)部,圖像密度可能降低并且油墨對(duì)記錄介質(zhì)背部的滲透增加。結(jié)果 是,可能不適于進(jìn)行雙面印刷。因此,期望解決上述問(wèn)題并同時(shí)增加圖像品質(zhì)的圖像形成方 法。對(duì)于上述問(wèn)題,已提出結(jié)合記錄液體使用包含細(xì)粒的處理液體的方法。例如,專(zhuān)利 文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種噴墨記錄方法,其中包含硅石細(xì)粒的無(wú)色液體被沉積至記錄介質(zhì),然后 包含石油黑(Oil black)的非水性記錄液體被沉積至記錄介質(zhì)。此外,專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種噴墨記錄方法,其中細(xì)樹(shù)脂顆?;蚨趸伡?xì)粒,或 者包含這些細(xì)粒的溶液和粘合劑聚合物被應(yīng)用或噴射,然后包含顏料和樹(shù)脂的記錄液體被 噴出。另外,專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種圖像形成方法,其中包含陰離子金屬氧化物膠體的 無(wú)色噴墨處理液體和包含著色劑且不含樹(shù)脂的油墨被單獨(dú)地噴出,然后混合以在記錄介質(zhì) 上形成圖像。然而,專(zhuān)利文獻(xiàn)1和3每個(gè)都公開(kāi)了包含陰離子著色劑的記錄液體與包含陰離子 細(xì)粒的處理液體的結(jié)合,這不能獲得著色劑的聚集效應(yīng)和吸收效應(yīng),因此不能抑制毛須和 色彩洇色。專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了陰離子著色劑與陽(yáng)離子二氧化鈦的結(jié)合,這能夠獲得一定效 應(yīng)的著色劑聚集和吸收,但是,在抑制毛須和色彩洇色方面沒(méi)有顯示出令人滿(mǎn)意的效果。此外,專(zhuān)利文獻(xiàn)4公開(kāi)了一種圖像形成方法,該方法包括了下述步驟將單分子狀 態(tài)的著色劑以液滴吸附在細(xì)粒表面上,以及使著色劑吸附在其表面上的細(xì)粒聚集。專(zhuān)利文獻(xiàn)5公開(kāi)了一種油墨組件,其中混合物的PH值引起著色劑的聚集,在該混
3合物中油墨和液體組分以11的重量比被充分混合。專(zhuān)利文獻(xiàn)6公開(kāi)了一種液體組合物,該組合物包含以以下?tīng)顟B(tài)分散的細(xì)粒表面 帶有與水性油墨極性相反的電荷。盡管以上每篇專(zhuān)利文獻(xiàn)在著色劑的聚集和吸收方面都顯示了一定效果,但是,它 們不能在抑制毛須和色彩洇色方面達(dá)到足夠的效果。此外,在使用包含細(xì)粒的處理液體的 這些建議中,出現(xiàn)了另外的關(guān)于記錄液體的定影能力的問(wèn)題。具體而言,處理液體和記錄液 體被沉積至記錄介質(zhì),然后載液(vehicle)滲透所述記錄介質(zhì),因此細(xì)粒與著色劑的混合 物在記錄介質(zhì)表面上積聚。因而形成的積聚物在機(jī)械性能上是脆弱的,并且用手等可以容 易地擦除。因此,油墨擦臟使用者的手和套印打印物的背面,導(dǎo)致差的耐擦性。就差的耐擦性而言,專(zhuān)利文獻(xiàn)7公開(kāi)了一種噴墨記錄方法,其中包含反應(yīng)劑的第 一液體——在與細(xì)聚合物顆粒(即水可分散性樹(shù)脂)或油墨組合物接觸時(shí)其引起聚集,和 包含細(xì)聚合物顆粒的油墨組合物被沉積在記錄介質(zhì)上,從而進(jìn)行打印。在專(zhuān)利文獻(xiàn)7的組合物中,由于著色劑本身不具有增強(qiáng)耐擦性的功能,所以大量 的聚合物顆粒是必要的以獲得足夠的耐擦性。但是,大量聚合物顆粒的加入可能引起副作 用,如排出穩(wěn)定性降低,儲(chǔ)存穩(wěn)定性降低,粘度增加等。因此,問(wèn)題仍未被解決。此外,專(zhuān)利文獻(xiàn)8公開(kāi)了一種噴墨打印的記錄方法,其中由無(wú)機(jī)氧化物顏料、分散 劑和/或聚合物化合物、水溶性有機(jī)溶劑以及水組成的半透明白色油墨先被沉積在記錄介 質(zhì)上,然后使用水溶性染料油墨記錄圖像。類(lèi)似地,在專(zhuān)利文獻(xiàn)8的組合物中,由于著色劑 本身并沒(méi)有增強(qiáng)耐擦性的功能,因此大量聚合物顆粒的加入是必要的以獲得足夠的耐擦 性。因此,問(wèn)題仍未被解決。此外,按照慣例,已知噴墨記錄方法為其中包含含陽(yáng)離子基團(tuán)材料的預(yù)處理液 體被沉積在記錄介質(zhì)上,然后使用噴墨記錄油墨進(jìn)行印刷。專(zhuān)利文獻(xiàn)9公開(kāi)了一種噴墨記 錄方法,其中每個(gè)分子包含兩種或更多種陽(yáng)離子基團(tuán)的無(wú)色或淺色液體被沉積在記錄介質(zhì) 上,然后液體滲透入記錄介質(zhì)中,在液體存在于記錄介質(zhì)中并從其表面消失之后立即,包含 陰離子染料的油墨被沉積在液體已經(jīng)沉積的部分,以形成圖像。此外,專(zhuān)利文獻(xiàn)10公開(kāi)了 一種噴墨記錄方法,其中包含多價(jià)金屬鹽的無(wú)色或淺色液體被沉積在記錄介質(zhì)上,然后所 述液體滲入記錄介質(zhì),在液體存在于記錄介質(zhì)中并從其表面消失之后立即,包含具有氧化 物基團(tuán)的染料的油墨被沉積在液體已經(jīng)沉積的部分,以形成圖像。專(zhuān)利文獻(xiàn)11公開(kāi)了一種 噴墨記錄方法,其中包含季銨鹽或胺鹽的無(wú)色或淺色液體被沉積在記錄介質(zhì)上——所述鹽 的分子具有一個(gè)或多個(gè)選自烷基、烯基和芳基的基團(tuán),所有這些基團(tuán)都有4個(gè)或更多個(gè)碳 原子,然后如此沉積的液體滲入記錄介質(zhì),在液體從其表面消失之后立即,包含具有酸性基 團(tuán)的水溶性染料的油墨被沉積在液體已經(jīng)沉積的部分,以形成圖像。但是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)9公開(kāi)的方法中堿被加入預(yù)處理液體中以捕獲油墨中的陰離子 染料,在專(zhuān)利文獻(xiàn)10中公開(kāi)的方法中有機(jī)酸的強(qiáng)堿鹽被加入以捕獲陰離子染料,而在專(zhuān)利 文獻(xiàn)11中,鐺鹽或胺鹽被用于捕獲陰離子染料。以上專(zhuān)利文獻(xiàn)中公開(kāi)的方法不足以實(shí)現(xiàn)增 強(qiáng)圖像密度、減少毛須和減小色彩混合。另外,所述方法不足以達(dá)到形成圖像部分的耐擦 性。專(zhuān)利文獻(xiàn)9-11并未這樣建議,有必要進(jìn)一步將有機(jī)酸施加至基本上是弱酸性的介質(zhì)。 此外,這些不明確的傳統(tǒng)的和廣為人知的技術(shù)構(gòu)思并未建議具有確定且具體的組成的預(yù)處 理液體,其適于使用顏料油墨在沒(méi)有涂層的普通紙上進(jìn)行噴墨打印。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)(JP-A)號(hào)04-259590 (第2頁(yè)第1欄第1_7行的 權(quán)利要求,第
,
和
段)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP-A號(hào)06-92010 (第2頁(yè)第1欄第2-8行的權(quán)利要求1,第
段)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 JP-A號(hào)11-228890 (第2頁(yè)第1欄第1_27行的權(quán)利要求)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 JP-A號(hào)2001-199149 (第2頁(yè)第1欄第13-21行的權(quán)利要求2)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 JP-A號(hào)2001-199150 (第2頁(yè)第1欄第2_9行的權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 JP-A號(hào)2001-199151 (第2頁(yè)第1欄第2_7行的權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)7 國(guó)際申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)WO 00/06390 (第2頁(yè)第2_6行,權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)8 JP-A號(hào)2001-171095 (第2頁(yè)第1欄第2_7行的權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)9 ;日本專(zhuān)利(JP-B)號(hào)2667401 (第1頁(yè)第1欄第2-7行的權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)10 JP-B號(hào)2675001 (第1頁(yè)第1欄第2_7行的權(quán)利要求1)專(zhuān)利文獻(xiàn)11 JP-B號(hào)2711098 (第1頁(yè)第1欄第2-9行的權(quán)利要求1)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用來(lái)解決上述傳統(tǒng)問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)以下目的。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供圖像 形成方法,所述方法包括將預(yù)處理液體施加至沒(méi)有涂層的普通紙表面,并使用噴墨記錄油 墨在其上形成圖像,以獲得具有優(yōu)異圖像品質(zhì)的圖像,并提供形成圖像的記錄,所述優(yōu)異圖 像品質(zhì)如優(yōu)異的圖像密度和色飽和度以及較少的色彩洇色、毛須和白點(diǎn),以及在圖像部分 較少的擦臟粘附。在本發(fā)明中,在預(yù)處理液體中包含陽(yáng)離子聚合物化合物與水溶性有機(jī)酸的結(jié)合, 所述預(yù)處理液體被首先施加在作為打印介質(zhì)的普通紙表面上,以展示顏料著色劑趨向于保 持在普通紙表面上的協(xié)同效應(yīng)。此外,在預(yù)處理液體中也包含降低預(yù)涂液體(預(yù)處理液體) 的表面張力的表面活性劑,因此達(dá)到較高的密度和色飽和度。解決前述問(wèn)題的方法如下<1>圖像形成方法,其包括將預(yù)處理液體施加至記錄介質(zhì),并依據(jù)圖像信號(hào)逐滴排 出噴墨記錄油墨,以在已經(jīng)施加有預(yù)處理液體的所述記錄介質(zhì)上形成圖像,其中所述記錄 介質(zhì)是沒(méi)有涂層的普通紙,所述預(yù)處理液體含有陽(yáng)離子聚合物化合物、表面活性劑A、水和 水溶性有機(jī)酸,和所述噴墨記錄油墨含有水分散性著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑B、 滲透劑和水,并且其中所述預(yù)處理液體具有20mN/m至30mN/m的靜態(tài)表面張力。<2>根據(jù)<1>所述的圖像形成方法,其中所述噴墨記錄油墨中包含的所述著色劑 是樹(shù)脂涂布的顏料或自分散性顏料,以及在所述噴墨記錄油墨中自分散性顏料包含有水分 散性樹(shù)脂。<3>根據(jù)<1>和<2>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述陽(yáng)離子聚合物化合物包 含季銨鹽的陽(yáng)離子聚合物化合物。<4>根據(jù)<1>至<3>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述表面活性劑A包含非離 子氟表面活性劑或非離子硅氧烷表面活性劑。<5>根據(jù)<1>至<4>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述預(yù)處理液體被施加至所 述記錄介質(zhì)的表面以使干基的涂布量為0. lg/m2至10g/m2。
<6>根據(jù)<1>至<5>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述有機(jī)酸具有5或更小的 pKa 值。<7>根據(jù)<1>至<6>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述噴墨記錄油墨具有 20mN/m至35mN/m的靜態(tài)表面張力。<8>根據(jù)<1>至<7>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述表面活性劑B為選自非 離子氟表面活性劑、陰離子氟表面活性劑和硅氧烷表面活性劑的至少一種。<9>根據(jù)<1>至<8>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述水溶性有機(jī)溶劑至少 包含具有在大氣中23°C溫度下以質(zhì)量計(jì)40%或更高的平衡水含量和80%相對(duì)濕度的多元<10>根據(jù)<1>至<9>任一項(xiàng)所述的圖像形成方法生產(chǎn)的形成圖像的記錄。如由下文的具體實(shí)施例所見(jiàn),依據(jù)本發(fā)明解決了以上描述的傳統(tǒng)問(wèn)題。本發(fā)明可以提供形成圖像的方法,包括將具體的預(yù)處理液體施加至沒(méi)有涂層的普 通紙表面,并使用包含具體著色劑的噴墨記錄油墨在其上形成圖像,以獲得優(yōu)異的圖像品 質(zhì)如優(yōu)異的圖像密度和色飽和度,和較少的色彩洇色、毛須和白點(diǎn),以及圖像部分中的擦臟 粘附,并提供形成圖像的記錄。本發(fā)明可以提供圖像形成方法和形成圖像的記錄,甚至在普通紙上其顯示出優(yōu)異 的圖像品質(zhì),特別是優(yōu)異的圖像密度和色飽和度,和較少的色彩洇色、毛須和白點(diǎn),此外還 有優(yōu)異的圖像牢度如耐水性、耐光性、耐擦性等等。附圖簡(jiǎn)述
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的設(shè)備的橫斷面?zhèn)纫晥D的例子。圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施方式的設(shè)備的橫斷面?zhèn)纫晥D的例子。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖像形成方法,其包括將預(yù)處理液體施加至記錄介質(zhì),并依據(jù)圖像信號(hào)逐滴排出 噴墨記錄油墨,以及在已經(jīng)施加有預(yù)處理液體的所述記錄介質(zhì)上沉積所述噴墨記錄油墨, 以形成圖像,其中所述記錄介質(zhì)是沒(méi)有涂層的普通紙,所述預(yù)處理液體至少含有陽(yáng)離子聚 合物化合物、表面活性劑A、水和水溶性有機(jī)酸,和所述噴墨記錄油墨至少含有水分散性著 色劑、水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑B、滲透劑和水,并且其中所述預(yù)處理液體具有20mN/m 至30mN/m的靜態(tài)表面張力。<預(yù)處理>可以通過(guò)將以下預(yù)處理液體以一種涂布方法均勻地涂布在普通紙的表面上來(lái)進(jìn) 行預(yù)處理。預(yù)處理在充分干燥或不干燥的普通紙表面上顯示出明顯的效果。預(yù)處理干基的涂布量?jī)?yōu)選為0. lg/m2至10g/m2,更優(yōu)選為0. 3g/m2至5g/m2。當(dāng)干 基的涂布量少于0. lg/m2時(shí),很難改善圖像品質(zhì),如圖像密度、色飽和度、色彩洇色、毛須和 白點(diǎn)。當(dāng)該量多于10g/m2時(shí),可能失去普通紙的紋理,并且圖像品質(zhì)可能不能進(jìn)一步提高, 而且在經(jīng)濟(jì)學(xué)上也不優(yōu)選。預(yù)處理液體主要至少含有陽(yáng)離子聚合物化合物、表面活性劑、水和水溶性有機(jī)酸。 此外,其也可以包含水溶性有機(jī)溶劑等,用于記錄油墨,這將在以下解釋?zhuān)M管其依賴(lài)于涂 布方法。<預(yù)處理液體>
作為用于預(yù)處理液體的陽(yáng)離子聚合物化合物,優(yōu)選使用季銨鹽的陽(yáng)離子聚合物化 合物。其實(shí)例包括二烷基烯丙基氯化銨聚合物、二烷基氨乙基(甲基)丙烯酸酯季銨鹽聚 合物、改性聚乙烯醇二烷基銨鹽聚合物和二烷基二烯丙基銨鹽聚合物。陽(yáng)離子聚合物化合 物的實(shí)例包括陽(yáng)離子特別改性的聚胺化合物、陽(yáng)離子聚酰胺聚胺化合物、陽(yáng)離子脲-福爾 馬林樹(shù)脂化合物、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺化合物、陽(yáng)離子烷基乙烯酮二聚物、陽(yáng)離子雙氰胺化合 物、陽(yáng)離子雙氰胺_福爾馬林縮合化合物、陽(yáng)離子雙氰胺_聚胺縮合化合物、陽(yáng)離子聚乙烯 甲酰胺化合物、陽(yáng)離子聚乙烯吡啶化合物、陽(yáng)離子聚亞烷基聚胺化合物和陽(yáng)離子環(huán)氧聚酰 胺化合物。特別優(yōu)選的化合物如下
通式ι 其中R代表甲基或乙基;Χ_代表鹵素離子;11代表整數(shù)c 其中τ代表選自鹵素離子、硝酸離子、亞硝酸離子和乙酸離子的陰離子氓代表H 或CH3, R2, R3和R4每個(gè)代表H或烷基;η代表整數(shù)。
H2 其中R代表甲基或乙基;Χ_代表選自鹵素離子、硝酸離子、亞硝酸離子和乙酸離子 的陰離子;η代表整數(shù)。陽(yáng)離子聚合物化合物影響著色劑和水分散性樹(shù)脂的聚集,然后著色劑保留在普通 紙的表面上,從而增強(qiáng)圖像品質(zhì),即增強(qiáng)圖像密度和減少特征性的洇色。此外,使用的有機(jī) 酸——其是用于增強(qiáng)圖像品質(zhì)的材料——依賴(lài)于記錄介質(zhì)(記錄紙)的種類(lèi)和質(zhì)量而進(jìn)行 選擇,但是,具有5或更低的酸解離常數(shù)(pKa)的水溶性有機(jī)酸顯著增強(qiáng)圖像品質(zhì)并被優(yōu)選 使用。顯著增強(qiáng)圖像品質(zhì)的有機(jī)酸的實(shí)例包括抗壞血酸(pKa:4. 17)、天冬氨酸(pKa 1. 88)、檸檬酸(pKa 3. 13)、酒石酸(pKa 2. 93)、葡糖酸(pKa 2. 2)、谷氨酸(pKa 2. 2)、琥 珀酸(pKa:4. 21)、水楊酸(pKa:2.97)、草酸(pKa 1. 04)、蘋(píng)果酸(pKa:3.4)、乳酸(pKa 3. 83)、丙酮酸(pKa :2.49)、反丁烯二酸(pKa :3. 02)、丙二酸(pKa :2. 05)、脂肪酸(pKa 4.42)和肌醇六磷酸。另外,這些有機(jī)酸的鹽也對(duì)增強(qiáng)圖像品質(zhì)有效。
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有機(jī)酸的量依賴(lài)于有機(jī)酸的pKa值等,優(yōu)選為占預(yù)處理液體總量的大約以質(zhì)量計(jì) 0. 至以質(zhì)量計(jì)5%,更優(yōu)選為大約以質(zhì)量計(jì)0. 至以質(zhì)量計(jì)3%。此外,預(yù)處理液體的 靜態(tài)表面張力被調(diào)節(jié)在20mN/m至30mN/m范圍內(nèi),以提高普通紙表面的可濕性,以便增強(qiáng)圖 像品質(zhì),即增強(qiáng)色飽和度并減少白點(diǎn)。為了將預(yù)處理液體的靜態(tài)表面張力調(diào)節(jié)在20mN/m至 30mN/m范圍內(nèi),優(yōu)選使用表面活性劑A,其與用于記錄油墨的表面活性劑B相似。在本發(fā)明 中,通過(guò)在預(yù)處理液體中使用降低預(yù)涂液體(預(yù)處理液體)的表面張力的表面活性劑,可以 獲得較高的密度和較高的色飽和度。但是,即使指定表面活性劑A,少量的具體表面活性劑 并不能將靜態(tài)表面張力調(diào)節(jié)至低于20mN/m。因此,預(yù)處理液體的靜態(tài)表面張力的下限被確 定為 20mN/m。特別地,非離子表面活性劑是適合使用的,并且優(yōu)選使用選自硅氧烷表面活性劑 和氟表面活性劑的至少一種。這些表面活性劑可以單獨(dú)使用或組合使用。作為氟表面活性劑,優(yōu)選的是具有2-16個(gè)氟取代的碳原子的氟表面活性劑,更優(yōu) 選的是具有4-16個(gè)氟取代的碳原子的氟表面活性劑。當(dāng)氟取代的碳原子少于2個(gè)時(shí),可能 不能達(dá)到氟的效果。當(dāng)氟取代的碳原子多于16個(gè)時(shí),例如油墨儲(chǔ)存穩(wěn)定性方面可能出現(xiàn)問(wèn) 題。氟表面活性劑的實(shí)例包括全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基 磷酸酯化合物、全氟烷基環(huán)氧乙烷加合物和每個(gè)在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯 醚聚合物化合物。在這些化合物中,每個(gè)在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合 物化合物由于其低起泡特性而是特別優(yōu)選的。由通式IV表示的氟表面活性劑是更優(yōu)選的。CF3CF2 (CF2CF2) m_CH2CH20 (CH2CH2O) nH通式 IV其中m代表0到10的整數(shù),η代表1到40的整數(shù)。全氟烷基磺酸化合物的實(shí)例包括全氟烷基磺酸和全氟烷基磺酸鹽。全氟烷基羧酸化合物的實(shí)例包括全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸鹽。全氟烷基磷酸酯化合物的實(shí)例包括全氟烷基磷酸酯和全氟烷基磷酸酯的鹽。在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物化合物的實(shí)例包括在側(cè)鏈上 具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物,在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚 合物的硫酸酯鹽,和在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物的鹽。氟表面活性劑中的鹽的抗衡離子的實(shí)例包括Li、Na、K、NH4, NH3CH2CH2OH, NH2 (CH2CH2OH) 2 和 NH (CH2CH2OH) 3。作為氟表面活性劑,可以使用適當(dāng)合成的表面活性劑或者可商購(gòu)的產(chǎn)品。可商購(gòu)產(chǎn)品的實(shí)例包括SURFLON S-IlU S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、 S-141、S-145(由 Asahi Glass Co.,Ltd.生產(chǎn))、FLORARD FC—93、FC—95、FC—98、FC—129、 FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(由 Sumitomo 3M Limited 提供)、MEGAFAC F_470、F1405 和 F-474 (由 DIC Corporation 生產(chǎn))、ZONYL TBS、FSP、FSA, FSN-100, FSN、FS0-100、FS0、 FS-300 禾Π UR (由 DuPont 生產(chǎn))、FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400Sff(由 NEOS Company Limited 生產(chǎn))和 P0LYF0X PF-136A、PF-156A、PF-151N、PF-154、PF_159 (由 Omnova Solutions Inc.生產(chǎn))。在這些產(chǎn)品中,ZONYL FS-300 (由 DuPont 生產(chǎn))、FT_110、 FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400SW(由 NEOS Company Limited 生產(chǎn))和 P0LYF0X
8PF 151N(由Omnova Solutions Inc.生產(chǎn))是特別優(yōu)選的,因?yàn)橛∷①|(zhì)量?jī)?yōu)越,特別是顯著 改善彩色顯影和對(duì)紙的勻染性。硅氧烷表面活性劑不受特別限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。這些表面活性劑的實(shí) 例包括側(cè)鏈改性的聚二甲基硅氧烷、兩個(gè)鏈端改性的聚二甲基硅氧烷、一個(gè)鏈端改性的聚 二甲基硅氧烷以及側(cè)鏈和兩個(gè)末端都改性的聚二甲基硅氧烷。具有聚氧乙烯基團(tuán)或聚氧乙 烯聚氧丙烯基團(tuán)作為改性基團(tuán)的聚醚改性硅氧烷表面活性劑是特別優(yōu)選的,這是由于它們 作為含水表面活性劑的適當(dāng)特性。作為這些表面活性劑,可使用適當(dāng)合成的那些或者可商購(gòu)的產(chǎn)品。其實(shí)例包括可 從 BYK Chemie GmbH、Shin-Etsu Chemical Co. Ltd.、Dow Corning Tray Co. , Ltd、NIHON EMULSION Co.,Ltd. ,KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD 得到的那些。對(duì)聚醚改性的硅氧烷表面活性劑沒(méi)有特別的限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇,例如, 其可以是下式表示的化合物,其中在二甲基聚硅氧烷的硅(Si)側(cè)鏈中引入聚環(huán)氧烷單元。 X = -R (C2H4O) a (C3H6O) bR,其中m、n、a和b每個(gè)代表整數(shù);R和R'每個(gè)代表烷基或亞烷基。作為聚醚改性的硅氧烷表面活性劑,可以使用商購(gòu)的產(chǎn)品。其實(shí)例包括KF-618、 KF-642和KF643(由 Shin-Etsu Chemical Co. ,Ltd.生產(chǎn))、EMALEX-SS-5602、SS_1906EX(由 Nihon-Emulsion Co. ,Ltd.生產(chǎn))、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ_2163、 FZ2164(由 Dow Corning Toray Co. ,Ltd.生產(chǎn))和BYK_331、BYK_387 (由 BYK Chemie GmbH 生產(chǎn))。在一些情況下,預(yù)處理液體可以任選地包含材料、水溶性有機(jī)溶劑和防腐劑,用于
記錄油墨。接下來(lái),以下將簡(jiǎn)要解釋涂布步驟。<涂布方法>涂布方法并不特別限定,只要預(yù)處理液體能夠被均勻地涂在普通紙的表面上。其 實(shí)例包括刮刀涂布、凹版涂布、間接凹印涂布、刮棒涂布、輥涂、刮刀涂布、氣刀涂布、逗號(hào)涂 布(comma coating)、U_逗號(hào)涂布、AKKU涂布、平滑涂布、微凹版涂布、逆轉(zhuǎn)輥涂布、4輥或5 輥涂布、浸涂、幕式涂布、滑動(dòng)涂布和金屬型涂布。在預(yù)處理液體被涂布之后,按照需要進(jìn)行干燥步驟。對(duì)于干燥步驟,用輥加熱器或 鼓加熱器進(jìn)行干燥和熱空氣干燥是優(yōu)選的。接下來(lái),以下將解釋噴墨記錄油墨。<水溶性有機(jī)溶劑(潤(rùn)濕劑)>作為水溶性有機(jī)溶劑(即潤(rùn)濕劑),本發(fā)明的記錄油墨優(yōu)選包含至少一種多元醇, 所述多元醇具有在大氣中23°C溫度下以質(zhì)量計(jì)40%或更高的平衡水含量和80%的相對(duì)濕 度,例如,記錄油墨包含具有顯著高沸點(diǎn)和粘度的潤(rùn)濕劑A和具有相對(duì)較低沸點(diǎn)和粘度的潤(rùn)濕劑B。在多元醇中,在常壓下具有250°C或更高沸點(diǎn)的潤(rùn)濕劑A的實(shí)例包括1,2,3_ 丁三 醇、1,2,4_ 丁三醇(BP 190°C /24hPa 至 191°C /24hPa)、丙三醇(BP 290°C )、雙甘油(BP 2700C /20hPa)、三甘醇(BP 285°C )和四甘醇(BP :324°C至 330°C )。具有 140°C或更高至 低于250°C的沸點(diǎn)的潤(rùn)濕劑B的實(shí)例包括二甘醇(BP 245°C )和1,3_ 丁二醇(BP 203°CM
2040C )。這些潤(rùn)濕劑A和B是具有吸濕性的材料,其中平衡水含量為在大氣中23°C溫度下 以質(zhì)量計(jì)40%或更高和相對(duì)濕度為80%。潤(rùn)濕劑B的蒸發(fā)度比潤(rùn)濕劑A的蒸發(fā)度相對(duì)較 高。選自丙三醇和1,3_ 丁二醇的那些是特別優(yōu)選的。當(dāng)使用潤(rùn)濕劑A與潤(rùn)濕劑B的結(jié)合 時(shí),潤(rùn)濕劑B與潤(rùn)濕劑A的質(zhì)量比(B/A)不被絕對(duì)限定,因?yàn)樵摫戎捣浅R蕾?lài)于之后將討 論的潤(rùn)濕劑C的量以及其它添加劑如滲透劑的種類(lèi)和數(shù)量。例如,該質(zhì)量比(B/A)優(yōu)選為 10/90 至 90/10。以這樣的方式獲得本發(fā)明的平衡水含量使用氯化鉀的飽和水溶液將干燥器的內(nèi) 部保持在23 士 1°C的溫度和80 士 3%的相對(duì)濕度下,每個(gè)含有重Ig的水溶性有機(jī)溶劑的碟 都被儲(chǔ)存在干燥器內(nèi),然后獲得飽和水含量。飽和水含量(% )=(有機(jī)溶劑中吸收的水含量/有機(jī)溶劑)X 100當(dāng)使用相對(duì)于潤(rùn)濕劑的總量以質(zhì)量計(jì)50%或更多的多元醇時(shí),優(yōu)異的噴出穩(wěn)定性 得以保證。在本發(fā)明的記錄油墨中,當(dāng)需要時(shí),潤(rùn)濕劑A和B部分地被潤(rùn)濕劑C代替或與潤(rùn)濕 劑C相結(jié)合。潤(rùn)濕劑C的實(shí)例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮雜環(huán)化合物、酰 胺、胺、含硫化合物、碳酸異丙烯酯、碳酸亞乙酯和其它潤(rùn)濕劑。多元醇的實(shí)例包括二丙二醇(BP :232°C )、1,5_戊二醇(BP :242°C )、3_甲基_1, 3_ 丁二醇(BP :203°C )、丙二醇(BP :187°C )、2_ 甲基 _2,4_ 戊二醇(BP 197°C )、1,2-亞乙 基二醇(BP :196°C至 198°C )、三丙二醇(BP :267°C )、己二醇(BP :197°C )、聚乙二醇(粘 性液體至固體)、聚丙二醇(BP :187°C )、1,6-己二醇(BP :253°C至260°C )、1,2,6-己三醇 (BP :178°C)、三羥甲基乙烷(固體,MP :199°C至201°C)和三羥甲基丙烷(固體,MP :61°C)。多元醇烷基醚的實(shí)例包括乙二醇一乙基醚(BP :135°C )、乙二醇一丁基醚(BP 171°C )、二甘醇一甲基醚(BP :194°C )、二甘醇一乙基醚(BP 197°C )、二甘醇一丁基醚(BP 2310C )、三甘醇一 -2-乙基己基醚(BP 229°C )和丙二醇一乙基醚(BP :132°C )。多元醇芳基醚的實(shí)例包括乙二醇一苯基醚(BP :237V )和乙二醇一芐基醚。含氮雜環(huán)化合物的實(shí)例包括N-甲基-2-吡咯烷酮(BP:202 °C )、1,3_ 二甲 基-2-咪唑啉酮(BP 226 V )、ε -己內(nèi)酰胺(BP 270 °C )和Y - 丁內(nèi)酯(BP 204 V至
2050C )。酰胺的實(shí)例包括甲酰胺(BP :210°C)、N-甲基甲酰胺(BP :199°C至201°C )、N,N_二 甲基甲酰胺(BP :153°C )和N,N- 二乙基甲酰胺(BP :176°C至177°C )。胺的實(shí)例包括一乙醇胺(BP :170°C )、二乙醇胺(BP :268°C )、三乙醇胺(BP: 360°C )、N,N-二甲基一乙醇胺(BP :139°C )、N-甲基二乙醇胺(BP :243°C )、N_甲基乙醇胺 (BP :159°C )、N-苯基乙醇胺(BP :282°C至287V )和3-氨基丙基二甲基胺(BP 169°C )。
含硫化合物的實(shí)例包括二甲基亞砜(BP :139°C)、環(huán)丁砜(BP :285°C )和硫二甘醇 (BP 282 °C )。作為其它固體潤(rùn)濕劑,糖類(lèi)是優(yōu)選使用的。糖類(lèi)的實(shí)例包括單糖、二糖、寡糖(包 括三糖和四糖)和多糖。其具體實(shí)例包括葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳 糖、麥芽糖、纖維二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖和麥芽三糖。多糖指廣義的糖,其可以包括自然界 中廣泛存在的物質(zhì),如α-環(huán)糊精和纖維素。糖類(lèi)的衍生物的實(shí)例包括所述糖類(lèi)的還原糖 (例如,以通式HOCH2(CHOH)nCH2OH——其中η表示2至5的整數(shù)——表示的糖醇)、氧化糖 (例如醛糖酸和糖醛酸)、氨基酸和硫羰酸。在這些中,糖醇是優(yōu)選的。糖醇的實(shí)例包括麥 芽糖醇和山梨糖醇。顏料與潤(rùn)濕劑的質(zhì)量比顯著地影響噴墨頭的油墨排出穩(wěn)定性。當(dāng)與顏料的固體含 量相比潤(rùn)濕劑的量不足時(shí),噴嘴的油墨彎月面(meniscus)附近的水蒸發(fā)可能導(dǎo)致排出故 障。記錄油墨中潤(rùn)濕劑的量?jī)?yōu)選為以質(zhì)量計(jì)20 %到以質(zhì)量計(jì)50 %,更優(yōu)選為以質(zhì)量計(jì)20 % 到以質(zhì)量計(jì)45%。當(dāng)該量低于以質(zhì)量計(jì)20%時(shí),油墨排出穩(wěn)定性趨于降低,廢油墨固定在 支撐設(shè)備中,同時(shí),當(dāng)該量超過(guò)以質(zhì)量計(jì)50%時(shí),在紙表面上的干燥速度較低,這可能也削 弱普通紙上的字符印刷質(zhì)量。為了增強(qiáng)普通紙的圖像品質(zhì),作為除了具有以質(zhì)量計(jì)40%或更高平衡水含量的多 元醇之外的潤(rùn)濕劑,優(yōu)選以合適的比例將具有低于240°C的沸點(diǎn)和低于以質(zhì)量計(jì)40%的平 衡水含量的潤(rùn)濕劑Bl (水溶性有機(jī)溶劑)加入到油墨中。就保證排出穩(wěn)定性而言,優(yōu)選以 按潤(rùn)濕劑總量的質(zhì)量計(jì)少于50%的量使用該水溶性有機(jī)溶劑的量?!粗珓底鳛橹珓?,就耐氣候性而言顏料是首選使用的。但是,為了調(diào)節(jié)色調(diào),在耐氣候 性不降低的情況下也可以包含一定量的染料。此外,顏料并不特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。其實(shí)例包括黑色顏料和彩色顏 料。這些可以被單獨(dú)使用或組合使用。無(wú)機(jī)顏料的實(shí)例包括二氧化鈦、氧化鐵、碳酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鋁、鋇黃、鎘紅和 鉻黃。此外,可以使用通過(guò)公知方法諸如接觸法、爐法和熱法生產(chǎn)的炭黑。有機(jī)顏料的例子包括偶氮顏料如偶氮淀、不溶性偶氮顏料、濃縮偶氮顏料和鰲合 偶氮顏料;多環(huán)顏料如酞菁顏料、茈系顏料、橘黃顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二噁啶顏 料、靛藍(lán)顏料、硫代靛藍(lán)顏料、異吲哚啉酮顏料和喹啉酞酮顏料;染料鰲合物如堿性染料鰲 合物和酸性染料鰲合物;硝基顏料、亞硝基顏料和苯胺黑。在這些有機(jī)顏料中,具有親水性 質(zhì)的顏料是優(yōu)選使用的。在這些顏料中,更優(yōu)選使用的顏料實(shí)例如下指出用于黑色的顏料的實(shí)例包括炭黑(C. I.顏料黑7),諸如爐黑、燈黑、乙炔黑和烘道 黑;金屬諸如銅、鐵(C. I.顏料黑11)和二氧化鈦;有機(jī)顏料諸如苯胺黑(C. I.顏料黑1)。用于除了黑色以外的顏色的顏料實(shí)例包括C. I.顏料黃1、3、12、13、14、17、24、 34、35、37、42(黃色氧化鐵)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、 120、128、138、150、151、153 和 183 ;C. I.顏料橙 5、13、16、17、36、43、51 ;C. I.顏料紅 1、2、 3、5、17、22、23、31、38、48:2(永固紅 2B(Ca))、483、484、49 1、522、53 1、57 1 (亮胭脂 紅68)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(氧化鐵紅)、104、105、106、108(鎘紅)、112、114、122(喹吖啶酮洋紅)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、 209,219 ;C. I.顏料紫1(羅丹明淀)、3、5:1、16、19、23、38 ;C. I.顏料藍(lán) 1、2、15、15:1、15:2、 15:3(酞菁藍(lán))、16、17:1、56、60、63 ;和 C. I.顏料綠 1、4、7、8、10、17、18、36。當(dāng)顏料被用作著色劑時(shí),特別優(yōu)選的實(shí)施方式示例于如下1)在第一個(gè)實(shí)施方式中,著色劑包含聚合物乳液,所述聚合物乳液由包含水不溶 性和/或水難溶性著色劑的細(xì)聚合物顆粒組成(包含著色劑即樹(shù)脂涂布的顏料的細(xì)聚合物 顆粒的水分散液)。2)在第二個(gè)實(shí)施方式中,著色劑包含顏料,所述顏料在其表面具有至少一個(gè)親水 基并且在不存在分散劑時(shí)是水可分散的(以下稱(chēng)作“自分散性顏料”)。在本發(fā)明中,在第二個(gè)實(shí)施方式的情況下,有必要包含以下將解釋的水分散性樹(shù) 脂。作為第一個(gè)實(shí)施方式中的水可分散著色劑,除了上述顏料,優(yōu)選使用由包含顏料 的細(xì)聚合物顆粒組成的聚合物乳液。由每個(gè)都包含顏料的細(xì)聚合物顆粒組成的聚合物乳液 是其中包封有顏料的細(xì)聚合物顆粒和/或顏料粘附到其表面的細(xì)聚合物顆粒。在這種情況 下,不是所有的顏料必須被包封和/或粘附,并且顏料可以在本發(fā)明效果不會(huì)被破壞的某 些量?jī)?nèi)被分散在乳液中。用于形成聚合物乳液的聚合物(即細(xì)聚合物顆粒中的聚合物)包 括乙烯基聚合物、聚酯聚合物和聚氨酯聚合物。特別優(yōu)選使用的聚合物是乙烯基聚合物和 聚酯聚合物。這些聚合物被公開(kāi)在諸如JP-A號(hào)2000-53897和JP-A號(hào)2001-139849中。第二個(gè)實(shí)施方式中的自分散性顏料是表面處理的顏料,以使至少一親水基團(tuán)直接 或通過(guò)另一個(gè)原子團(tuán)結(jié)合到顏料表面。通過(guò)將某官能團(tuán)諸如磺基或羧基化學(xué)結(jié)合到顏料表 面,或者通過(guò)用次鹵酸或其鹽潤(rùn)濕_氧化顏料,可以進(jìn)行表面處理。其表面結(jié)合羧基的水可 分散顏料是特別優(yōu)選的。用羧基的這種表面處理可以提高分散穩(wěn)定性,提供高質(zhì)量印刷,并 且增強(qiáng)印刷后記錄介質(zhì)的防水性。此外,包含第一個(gè)實(shí)施方式的自分散性顏料的油墨甚至在干燥后可以展示出優(yōu)良 再分散性,因此,該油墨基本不會(huì)堵塞噴嘴,即使在長(zhǎng)期停機(jī)并且因此噴墨頭噴嘴附近的油 墨的水分蒸發(fā)后,這樣在簡(jiǎn)單地清洗后就可以容易地再產(chǎn)生合適的印刷。油墨中該自分散性顏料的體積平均粒徑(D5tl)優(yōu)選地為0. 01 μ m至0. 16 μ m。作為自分散性炭黑,優(yōu)選的是顯示離子特性的自分散性炭黑,具有陰離子或陽(yáng)離 子電荷的自分散性炭黑是更優(yōu)選的。陰離子親水基團(tuán)的實(shí)例包括-C00M、-S03M、-P03HM、-PO具、-SO2NH2和-SO2NHCOR,其 中M代表氫原子、堿金屬、銨或有機(jī)銨;R代表具有1至12個(gè)碳原子的烷基、可被取代基取 代的苯基和可被取代基取代的萘基。在這些基團(tuán)中,優(yōu)選的是其表面結(jié)合有-COOM或-SO3M 的彩色顏料。在所述親水基團(tuán)里,堿金屬的“M”包括諸如鋰、鈉和鉀。有機(jī)銨的實(shí)例包括一甲基 銨或三甲基銨、一乙基銨或三乙基銨、和一甲醇銨或三甲醇銨。至于產(chǎn)生該帶陰離子電荷的 彩色顏料的方法,可以通過(guò)例如用次氯酸鈉氧化處理彩色顏料、磺化或與重氮鹽反應(yīng),在該 彩色顏料的表面上引入-COONa。陽(yáng)離子親水基團(tuán)優(yōu)選季銨基團(tuán),下面示出的季銨基團(tuán)是更優(yōu)選的。在本發(fā)明中,附 著有這些基團(tuán)中的至少一種的炭黑是優(yōu)選的著色劑。
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可根據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)厣a(chǎn)結(jié)合有親水基團(tuán)的陽(yáng)離子自分散性炭黑,例如,通過(guò)用 3-氨基-N-乙基溴化吡啶鐺處理,可以將以下所示的N-乙基吡啶基附著至炭黑。 親水基團(tuán)可通過(guò)另一個(gè)原子團(tuán)被結(jié)合到炭黑表面。另一原子團(tuán)可以是具有1至12 個(gè)碳原子的烷基、可以被取代基取代的苯基和可以被取代基取代的萘基。通過(guò)另一原子團(tuán) 結(jié)合到炭黑表面的親水基團(tuán)的具體例子是-C2H4COOM(Μ代表堿金屬或季銨)、-PhS03M(Ph代 表苯基,M代表堿金屬或季銨)和-C5H1(1NH3+。在記錄油墨中基于固體含量,著色劑的量?jī)?yōu)選為以質(zhì)量計(jì)2%至以質(zhì)量計(jì)15%, 更優(yōu)選為以質(zhì)量計(jì)3%至以質(zhì)量計(jì)12%。當(dāng)該量少于以質(zhì)量計(jì)2%時(shí),油墨的彩色顯影和圖 像密度可能會(huì)顯著降低。當(dāng)該量大于以質(zhì)量計(jì)15%時(shí),油墨粘度可能會(huì)過(guò)量增加,導(dǎo)致排出 能力差,并且在經(jīng)濟(jì)學(xué)上不是優(yōu)選的?!幢砻婊钚詣祪?yōu)選的是,表面活性劑是選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、硅氧烷表面 活性劑和氟表面活性劑中的至少一種,并且引起較低表面張力以及較高的滲透性和均化 (leveling)能力,且與各種著色劑或潤(rùn)濕劑結(jié)合時(shí)不會(huì)損害分散穩(wěn)定性。在這些表面活性 劑中,硅氧烷表面活性劑和氟表面活性劑是特別優(yōu)選的。這些表面活性劑可以單獨(dú)使用或組合使用。作為氟表面活性劑,優(yōu)選具有2至16個(gè)氟取代的碳原子的那些,更優(yōu)選具有4至 16個(gè)氟取代的碳原子的那些。當(dāng)氟取代的碳原子少于2個(gè)時(shí),氟可能不是有效的。當(dāng)氟取 代的碳原子多于16個(gè)時(shí),可能發(fā)生如油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。
氟表面活性劑的實(shí)例包括全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基 磷酸酯化合物、全氟烷基環(huán)氧乙烷加合物和每個(gè)在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯 醚聚合物化合物。在這些中,在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物化合物由 于其低起泡特性是特別優(yōu)選的。由通式IV表示的氟表面活性劑是更優(yōu)選的。 通式 IV其中m代表0至10的整數(shù),η代表1至40的整數(shù)。全氟烷基磷酸酯化合物的實(shí)例包括全氟烷基磷酸酯和全氟烷基磷酸酯的鹽。全氟烷基羧酸化合物的實(shí)例包括全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸鹽。全氟烷基磷酸酯化合物的實(shí)例包括全氟烷基磷酸酯和全氟烷基磷酸酯的鹽。在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物化合物的實(shí)例包括在側(cè)鏈上 具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物,在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚 合物的硫酸酯鹽,和在側(cè)鏈上具有全氟烷基醚基團(tuán)的聚氧化烯醚聚合物的鹽。氟表面活性劑中的鹽的抗衡離子的實(shí)例包括Li、Na、K、NH4, NH3CH2CH2OH, NH2 (CH2CH2OH) 2 和 NH (CH2CH2OH) 3。作為氟表面活性劑,可以使用適當(dāng)合成的表面活性劑或者可商購(gòu)的產(chǎn)品??缮藤?gòu)產(chǎn)品的實(shí)例包括SURFLON S-IlU S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、 S-141、S-145(由 Asahi Glass Co.,Ltd.生產(chǎn))、FLORARD FC—93、FC—95、FC—98、FC—129、 FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431(由 Sumitomo 3M Limited 生產(chǎn))、MEGAFAC F_470、F1405、 F-474 (由 DIC Corporation 生產(chǎn))、ZONYL TBS、FSP, FSA, FSN-100, FSN、FS0-100、FS0、 FS-300 禾Π UR (由 DuPont 生產(chǎn))、FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150、FT-400Sff(由 NEOS Company Limited 生產(chǎn))和 P0LYF0X PF-136A、PF-156A、PF-151N、PF-154、PF_159 (由 Omnova Solutions Inc.生產(chǎn))。在這些中,ZONYL FS-300 (由 DuPont 生產(chǎn))、FT-110、 FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150, FT-400Sff(由 NEOSCompany Limited 生產(chǎn))和 P0LYF0X PF 151N(由Omnova Solutions Inc.生產(chǎn))是特別優(yōu)選的,因?yàn)橛∷①|(zhì)量?jī)?yōu)越,特別是顯著 改善彩色顯影和對(duì)紙的勻染性。氟表面活性劑的具體實(shí)例包括由下述結(jié)構(gòu)式表示的那些表面活性劑。(1)陰離子氟表面活性劑 其中Rf代表由下述結(jié)構(gòu)式表示的含氟疏水基團(tuán)的混合物;A表示-S03X、-C00X或 者-PO3X(X 是抗衡陰離子,其特別地是氫原子、Li、Na、K、NH4, NH3CH2CH2OH, NH2(CH2CH2OH)2、 或者 NH (CH2CH2OH) 3)。
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其中Rf'是由下述結(jié)構(gòu)式表示的含氟基團(tuán);X與上面定義的相同,η代表1或2的 整數(shù),并且m代表2-n。
其中η代表3至10的整數(shù)。
Rf,-S-CH2CH2-COO · X 其中Rf'和X分別與上面定義的相同。
Rf, -SO3 ·X 其中Rf'和X分別與上面定義的相同。 (2)非離子氟表面活性劑
Rf-O-J-CH2CH2O-+^-
H
其中Rf與上面定義的相同,并且η表示5至20的整數(shù)。
其中Rf'與上面定義的相同,并且η表示1至40的整數(shù)。 (3)兩性氟表面活性劑
其中Rf與上面定義的相同。 (4)含氟低聚物表面活性劑 其中Rf'代表由下述結(jié)構(gòu)式表示的含氟基團(tuán);η表示0至10的整數(shù),并且X與上 面定義的相同。
其中η是1至4的整數(shù)t 其中Rf'與上面所定義的相同;l、m和η每一個(gè)都表示O至10的整數(shù)。硅氧烷表面活性劑不受特別限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選地,其是在高PH 環(huán)境下不會(huì)分解的那些表面活性劑。其實(shí)例包括側(cè)鏈改性的聚二甲基硅氧烷、兩個(gè)鏈端改 性的聚二甲基硅氧烷、一個(gè)鏈端改性的聚二甲基硅氧烷和側(cè)鏈與兩個(gè)末端均改性的聚二甲 基硅氧烷。具有聚氧乙烯基團(tuán)或聚氧乙烯聚氧丙烯基團(tuán)作為改性基團(tuán)的聚醚改性硅氧烷表 面活性劑是特別優(yōu)選的,這是由于作為水性表面活性劑的適當(dāng)特性。作為這些表面活性劑,可使用適當(dāng)合成或者可商購(gòu)的產(chǎn)品。其實(shí)例包括可從BYK Chemie GmbH、Shin-Etsu Silicones Co. Ltd.和 Dow Corning Tray Co.,Ltd 獲得的那些產(chǎn)品ο對(duì)聚醚改性的硅氧烷表面活性劑沒(méi)有特別的限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇,例如, 其可以是由下式表示的化合物,其中聚環(huán)氧烷單元被引入二甲基聚硅氧烷的硅(Si)側(cè)鏈 中。
CH3 CH3 m X nCH3
X = -R (C2H4O) a (C3H6O) bR'其中m、n、a和b每個(gè)都代表整數(shù);R和R'每個(gè)代表烷基和亞烷基。作為聚醚改性的硅氧烷表面活性劑,可以使用商購(gòu)的產(chǎn)品。其實(shí)例包括KF-618、 KF-642和KF643(由 Shin-Etsu Chemical Co. ,Ltd.生產(chǎn))、EMALEX-SS-5602、SS_1906EX(由 Nihon-Emulsion Co. ,Ltd.生產(chǎn))、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ_2162、FZ2163、 FZ2164(由 Dow Corning Toray Co.,Ltd.生產(chǎn))、BYK_331、BYK_387 (由 BYK Chemie GmbH 生產(chǎn))。陰離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧乙烯烷基醚乙酸酯、十二烷基苯磺酸鹽、月桂 酸鹽和聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽。非離子表面活性劑的實(shí)例包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧丙烯聚氧乙烯烷基醚、聚氧 乙烯烷基酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺和聚 氧乙烯烷基酰胺。記錄油墨中表面活性劑的量?jī)?yōu)選為以質(zhì)量計(jì)0. 01%到以質(zhì)量計(jì)3. 0%,更優(yōu)選為
16以質(zhì)量計(jì)0. 5 %到以質(zhì)量計(jì)2 %。當(dāng)該量低于以質(zhì)量計(jì)0. 01 %時(shí),可能失去加入表面活性劑 產(chǎn)生的效果。當(dāng)該量大于以質(zhì)量計(jì)3. 0%時(shí),到記錄介質(zhì)的滲透性變得過(guò)高,這導(dǎo)致圖像密 度降低以及透印?!礉B透劑〉作為滲透劑,本發(fā)明的記錄油墨優(yōu)選地含有選自不作為潤(rùn)濕劑起作用且具有8至 11個(gè)碳原子的多元醇化合物,或者乙二醇醚化合物的至少一種。優(yōu)選地,滲透劑在25°c水 中具有以質(zhì)量計(jì)0. 2 %到以質(zhì)量計(jì)5. 0 %的溶解度。在這些化合物中,2-乙基-1,3-己二醇 [溶解度4.2% (25°C )]和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇[溶解度2.0% (25°C )]是特別 優(yōu)選的。此外,作為不作為潤(rùn)濕劑起作用的多元醇化合物,脂族二醇的實(shí)例包括2-乙 基-2-甲基-1,3-丙二醇、3,3_ 二甲基-1,2-丁二醇、2,2_ 二乙基-1,3-丙二醇、2-甲 基-2-丙基-1,3-丙二醇、2,4- 二甲基-2,4-戊二醇和2,5- 二甲基-2,5-己二醇、和5-己 烯-1,2-二醇。對(duì)其它滲透劑沒(méi)有特別地限定,可適當(dāng)?shù)剡x擇,只要它們可溶于油墨以便調(diào)節(jié)物 理性能為期望特性。其實(shí)例包括多元醇的烷基或者烯丙基醚,如二甘醇一苯基醚、乙二醇一 苯基醚、乙二醇一烯丙基醚、二甘醇一苯基醚、二甘醇一丁基醚、丙二醇一丁醚和四甘醇氯 苯基醚以及低級(jí)醇如乙醇。記錄油墨中滲透劑的含量?jī)?yōu)選為以質(zhì)量計(jì)0. 到以質(zhì)量計(jì)4.0%。當(dāng)該含量低 于以質(zhì)量計(jì)0. 時(shí),干燥速度可能較低,因此可能導(dǎo)致圖像洇色。當(dāng)該量大于以質(zhì)量計(jì) 4. 0%時(shí),著色劑的分散穩(wěn)定性可能被削弱,容易發(fā)生噴嘴阻塞,以及對(duì)記錄介質(zhì)的滲透性 變得過(guò)高,導(dǎo)致圖像密度降低和透印?!此稚⑿詷?shù)脂〉作為水分散性樹(shù)脂,使用具有卓越的成膜能力或圖像形成能力、優(yōu)異的抗水性、耐 水性和耐氣候性的樹(shù)脂,并且它們有助于記錄具有卓越彩色顯影和耐水性的高密度圖像。 其實(shí)例包括縮合合成樹(shù)脂、加成合成樹(shù)脂和天然高分子化合物??s合合成樹(shù)脂的實(shí)例包括聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚醚 樹(shù)脂、聚(甲基)丙烯酸樹(shù)脂、丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂和氟樹(shù)脂。加成合成樹(shù)脂的實(shí)例包括聚烯烴樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚乙烯醇樹(shù)脂、聚乙烯酯樹(shù) 脂、聚丙烯酸樹(shù)脂和不飽和的羧酸樹(shù)脂。天然高分子化合物的實(shí)例包括纖維素、松香和天然橡膠。在這些樹(shù)脂中,聚氨酯樹(shù)脂微粒、丙烯酸-硅氧烷樹(shù)脂微粒和氟樹(shù)脂微粒是優(yōu)選 的。結(jié)合使用的水分散性樹(shù)脂并不引起任何問(wèn)題。氟樹(shù)脂的優(yōu)選實(shí)例包括具有氟代烯烴單元的氟樹(shù)脂微粒。在這些氟樹(shù)脂微粒中, 特別優(yōu)選使用由氟代烯烴單元和乙烯基醚單元組成的含氟乙烯基醚樹(shù)脂微粒。氟代烯烴單元不受特別限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。其實(shí)例包括-CF2CF2-、 CF2CF (CF3)-和-CF2CFC1-。乙烯基醚單元不受特別限定,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。其實(shí)例包括由下述結(jié)構(gòu)式 代表的化合物。 由氟代烯烴單元和乙烯基醚單元組成的含氟乙烯基醚樹(shù)脂微粒優(yōu)選地是氟代烯 烴單元和乙烯基醚單元的交替共聚物。作為這些氟樹(shù)脂顆粒,可使用適當(dāng)合成的那些或者商業(yè)可得的產(chǎn)品。商業(yè)可得的 產(chǎn)品的實(shí)例包括 FLUONATE FEM-500 和 FEM-600、DICGUARD F-52S、F-90、F-90M 和 F-90N, 以及 AQUAFLUN TE-5A (所有產(chǎn)品由 DIC CORPORATION 生產(chǎn));LUMIFLON FE4300、FE4500 和 FE4400,以及 ASAHI GUARD AG-7105、AG-950、AG-7600、AG-7000 和 AG-1100 (所有產(chǎn)品由 ASAHI GLASS CO.,LTD 生產(chǎn))。水分散性樹(shù)脂可用作均聚物,或可被共聚合以用作復(fù)合樹(shù)脂。它可以被形成為單 相結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)和自動(dòng)進(jìn)料乳液(power-feed emulsion)中的任一種。水分散性樹(shù)脂可以是本身具有親水基和自身可分散性的樹(shù)脂,或自身沒(méi)有可分散性而通過(guò)表面活性劑或者具有親水基的樹(shù)脂向其提供可分散性的樹(shù)脂。在這些樹(shù)脂中,聚 酯樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂的離聚物以及通過(guò)不飽和單體的乳化/懸浮聚合獲得的樹(shù)脂顆粒的 乳液是優(yōu)選的。在不飽和單體的乳化聚合的情況下,因?yàn)橥ㄟ^(guò)在添加了不飽和單體、聚合引 發(fā)劑和表面活性劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、螯合劑和PH調(diào)節(jié)劑的水中反應(yīng)獲得樹(shù)脂乳液,因此可以容 易地獲得水分散性樹(shù)脂,并且因?yàn)槿菀赘淖儤?shù)脂構(gòu)成,所以容易得到目標(biāo)特性。不飽和單體的實(shí)例包括不飽和的羧酸、單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯單體、 (甲基)丙烯酸酰胺單體、芳族乙烯基單體、乙烯基氰基化合物單體、乙烯基單體、烯丙基化 合物單體、烯烴單體、二烯系單體、具有不飽和碳原子的低聚物。這些可以單獨(dú)或者組合使 用。這些單體的組合能夠靈活地改變性質(zhì)。通過(guò)使用低聚物聚合引發(fā)劑的聚合/接枝聚合, 也能夠改進(jìn)樹(shù)脂的性質(zhì)。不飽和羧酸的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸和馬來(lái)酸。單官能(甲基)丙烯酸酯單體的實(shí)例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基 丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸異 戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲 基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基 丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲 基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基銨鹽、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸 正戊酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯 酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸縮水甘 油酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯和丙烯酰氧基乙基 三甲基銨鹽。多官能(甲基)丙烯酸酯單體的實(shí)例包括二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸 二乙二醇酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3_ 丁二醇二甲基丙烯 酸酯、1,4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6_己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸 酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚亞丁基二醇二甲基丙烯酸酯、 2,2'-雙(4-甲基丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥 甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、1,3_ 丁二醇二丙烯酸 酯、1,4- 丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二 丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、2,2'-雙(4-丙烯酰氧基丙氧基苯基)丙烷、2,2'-雙 (4-丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸 酯、四羥甲基甲烷三丙烯酸酯、雙三羥甲基四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四 醇四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酰胺單體的實(shí)例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰 胺、亞甲雙丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸酯。芳族乙烯基單體的實(shí)例包括苯乙烯、α -甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙 烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲醚、乙烯基萘和二乙烯基苯。乙烯基氰基化合物單體的實(shí)例包括丙烯腈和甲基丙烯腈。乙烯基單體的實(shí)例包括乙酸乙烯酯、亞乙烯基二氯、氯乙烯、乙烯基醚、乙烯基酮、
19乙烯基吡咯烷酮、乙烯基磺酸及其鹽、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。烯丙基化合物單體的實(shí)例包括烯丙基磺酸及其鹽、烯丙胺、烯丙基氯、二烯丙基胺 和二烯丙基二甲基銨鹽。烯烴單體的實(shí)例包括乙烯和丙烯。二烯系單體的實(shí)例包括丁二烯和氯丁二烯。具有不飽和碳的低聚物的實(shí)例包括具有甲基丙烯酰基的苯乙烯低聚物、具有甲基 丙烯酰基的苯乙烯-丙烯腈低聚物、具有甲基丙烯酰基的甲基丙烯酸甲酯低聚物、具有甲 基丙烯?;亩谆柩跬榈途畚锖途哂斜;木埘サ途畚铩S捎谠趶?qiáng)堿性或者強(qiáng)酸性環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致分子鏈的斷裂,包括分散斷裂和水解,因 此水分散性樹(shù)脂的PH優(yōu)選為4-12。特別地,就與水分散性著色劑的可混性而言,更優(yōu)選為
6-11,進(jìn)一步更優(yōu)選為7-9。水分散性樹(shù)脂的平均粒徑(D5tl)相應(yīng)于分散液體的粘度。只要分散液體的組成和 固體含量保持相同,具有較小直徑的顆粒就提供較高的粘度。水分散性樹(shù)脂優(yōu)選具有50nm 或更高的平均粒徑(D5tl),以防止使用水分散性樹(shù)脂的油墨具有過(guò)高的粘度。另一方面,當(dāng) 水分散性樹(shù)脂具有幾十微米的平均粒徑時(shí),就不能使用,這是因?yàn)槠渲睆酱笥趪娔^噴嘴 的直徑。即使水分散性樹(shù)脂的平均粒徑小于噴嘴,油墨中的具有相對(duì)大粒徑的顆粒仍然會(huì) 降低其排出穩(wěn)定性。因此,為了防止排出穩(wěn)定性的降低,平均粒徑(D5tl)優(yōu)選為200nm或更 小,更優(yōu)選為150nm或更小。水分散性樹(shù)脂優(yōu)選作為將水分散性著色劑定影在紙上并且在室溫下成膜的手段, 以改進(jìn)著色劑的定影能力。因此,水分散性樹(shù)脂的最低成膜溫度(MFT)優(yōu)選為30°C或更低。 并且,水分散性樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為-30°C或更高,這是因?yàn)楫?dāng)該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 為-40°C或更低時(shí),樹(shù)脂膜的粘度會(huì)增加,導(dǎo)致印刷紙上產(chǎn)生皺折。記錄油墨中水分散性樹(shù)脂的含量,基于固體含量,優(yōu)選為以質(zhì)量計(jì)到以質(zhì)量計(jì) 15%,更優(yōu)選為以質(zhì)量計(jì)2%到以質(zhì)量計(jì)7%。例如,通過(guò)從油墨中只將著色劑和水分散性樹(shù)脂組分分離出來(lái),可以測(cè)量著色劑、 著色劑中的顏料和水分散性樹(shù)脂的固體含量。并且當(dāng)顏料被用作著色劑時(shí),著色劑和水分 散性樹(shù)脂的比例可基于通過(guò)熱質(zhì)量分析(thermal mass analysis)得到的質(zhì)量減少率來(lái)測(cè) 定。當(dāng)著色劑是諸如顏料或染料并且其分子結(jié)構(gòu)已知時(shí),該著色劑的固體含量可通過(guò)核磁 共振分析或NMR來(lái)測(cè)定。當(dāng)著色劑是諸如在重金屬原子或分子框架中包含的無(wú)機(jī)顏料、含 有金屬的有機(jī)顏料或含金屬的染料并且其分子結(jié)構(gòu)已知時(shí),該著色劑的固體含量可通過(guò)X 射線熒光分析來(lái)測(cè)定。<其它組分>對(duì)其它組分沒(méi)有特別的限制,可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。其實(shí)例包括PH調(diào)節(jié)劑、防 腐劑/抗真菌劑、螯合劑、防銹劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、氧吸收劑和光穩(wěn)定劑。對(duì)pH調(diào)節(jié)劑沒(méi)有特別地限制,只要它不會(huì)不利地影響記錄油墨且能調(diào)節(jié)PH至
7-11范圍內(nèi),并且可根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。其實(shí)例包括醇胺、堿金屬氫氧化物、銨氫氧化物、 鱗氫氧化物和堿金屬碳酸鹽。當(dāng)PH低于7或高于11時(shí),噴墨頭和油墨供應(yīng)單元的材料可 能被溶解,這些問(wèn)題可引起油墨變質(zhì)或滲漏、油墨噴射變差等問(wèn)題。醇胺的例子包括二乙醇胺、三乙醇胺和2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇。
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堿金屬氫氧化物的例子包括氫氧化鋰、氫氧化鈉和氫氧化鉀。銨氫氧化物的例子包括氫氧化銨和氫氧化季銨。鱗氫氧化物的例子包括氫氧化季鱗。堿金屬碳酸鹽的例子包括碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀。防腐劑/抗真菌劑的例子包括脫氫乙酸鈉、山梨酸鈉、2_吡啶硫醇-1-氧化鈉、苯 甲酸鈉和五氯苯酚鈉。螯合劑的例子包括乙二胺四乙酸鈉、次氮基三乙酸鈉、羥乙基乙二胺三乙酸鈉、二
亞乙基三胺五乙酸鈉和2-氨基丙二酰脲二乙酸鈉。防銹劑的例子包括酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、2,2' _硫代雙乙酸銨(ammonium thiodiglycolate)、二異丙基硝酸銨、季戊四醇四硝酸酯和環(huán)己基硝酸銨。抗氧化劑的例子包括酚類(lèi)抗氧化劑(包括受阻酚抗氧化劑)、胺類(lèi)抗氧化劑、硫類(lèi) 抗氧化劑和磷類(lèi)抗氧化劑。酚類(lèi)抗氧化劑(包括受阻酚抗氧化劑)的例子包括丁基化羥基茴香醚、2,6- 二叔 丁基-4-乙基苯酚、十八烷基-β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2'-亞甲基 雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亞丁 基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、3,9-雙(1,1_ 二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲 基苯基)丙酸基]乙基]2,4,8,10-四螺[5,5] i^一烷、1,1,3-三(2-甲基_4_羥基-5-叔 丁苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯和四[亞甲 基-3-(3',5' -二叔丁基-4' _羥苯基)丙酸酯]甲烷。胺類(lèi)抗氧化劑的例子包括苯基_ β _萘胺、α -萘胺、N,N' -二仲丁基-對(duì)苯二胺、 吩噻嗪、N,N' - 二苯基-對(duì)苯二胺、2,6-二叔丁基-對(duì)甲酚、2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二 甲基-6-叔丁基-苯酚、丁基羥基茴香醚、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4, 4'-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、四 [亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-二羥基苯基)丙酸酯]甲烷和1,1,3_三(2-甲基_4_羥 基-5-叔丁苯基)丁烷。硫類(lèi)抗氧化劑的例子包括3,3' _硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸雙十八烷基 酯、硫代二丙酸十八烷基十二烷基酯、3,3'-硫代二丙酸雙十四烷基酯、β,β ‘ _硫代二 丙酸雙十八烷基酯、2-巰基苯并咪唑和亞硫酸雙十八烷基酯。磷類(lèi)抗氧化劑的例子包括亞磷酸三苯酯、亞磷酸十八烷基酯、亞磷酸三異癸酯、三 硫代亞磷酸三月桂酯和亞磷酸三壬基苯酯。紫外射線吸收劑的例子包括二苯甲酮紫外射線吸收劑、苯并三唑紫外射線吸收 劑、水楊酸酯紫外射線吸收劑、氰基丙烯酸酯紫外射線吸收劑和鎳絡(luò)合鹽紫外射線吸收劑。二苯甲酮紫外射線吸收劑的例子包括2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥 基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2,4_ 二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2, 2' ,4,4'-四羥基二苯甲酮。苯并三唑紫外射線吸收劑的例子包括2_(2'-羥基-5'-叔辛基苯基)苯并三 唑、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-4'-辛氧基苯基)苯并三 唑和2-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。水楊酸酯紫外射線吸收劑的例子包括水楊酸苯酯、水楊酸對(duì)叔丁基苯酯和水楊酸對(duì)辛基苯酯。氰基丙烯酸酯紫外射線吸收劑的例子包括2-氰基-3,3' _ 二苯基丙烯酸乙酯、 2-氰基-3-甲基-3-(對(duì)甲氧基苯基)丙烯酸甲酯和2-氰基-3-甲基-3-(對(duì)甲氧基苯基) 丙烯酸丁酯。鎳絡(luò)合鹽紫外射線吸收劑的例子包括雙(辛基苯基)硫化鎳、2,2' _硫代雙 (4-叔辛基苯酸酯(phelate))-正丁胺鎳(II),2,2'-硫代雙(4_叔辛基苯酸酯)_2_乙 基己胺鎳(II)和2,2'-硫代雙(4-叔辛基苯酸酯)三乙醇胺鎳(II)。本發(fā)明的記錄油墨至少包含著色劑、水溶性有機(jī)溶劑(潤(rùn)濕劑)、表面活性劑、滲 透劑、水分散性樹(shù)脂和水,并根據(jù)需要進(jìn)一步包含其它組分。這些組分分散或溶化在水性溶 劑中,并根據(jù)需要被進(jìn)一步攪拌和混合,以產(chǎn)生本發(fā)明的記錄油墨??梢酝ㄟ^(guò)砂磨機(jī)、均化 器、球磨機(jī)、油漆攪拌器或超聲波分散器進(jìn)行分散,并且可以使用采用典型攪拌槳、磁力攪 拌子或高速分散器的攪拌器進(jìn)行攪拌和混合。本發(fā)明記錄油墨的物理性能不受特別限制,并且可以根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇,例 如,其粘度、表面張力等優(yōu)選在以下范圍內(nèi)。記錄油墨在25°C的粘度優(yōu)選地為5mPa · s到20mPa · S。當(dāng)粘度為5mPa · s或更 高時(shí),油墨可提供更高的圖像密度和更好的圖像質(zhì)量。而優(yōu)異的排出能力通過(guò)調(diào)整油墨粘 度在20mPa · s或更小得以保持。記錄油墨的粘度可以用粘度計(jì)(RL-500,Toki Sangyo Co.生產(chǎn))在25°C下進(jìn)行 測(cè)定。記錄油墨在25 °C的靜態(tài)表面張力優(yōu)選地為20mN/m至35mN/m,且更優(yōu)選地為20mN/ m至30mN/m。當(dāng)靜態(tài)表面張力為20mN/m至35mN/m時(shí),增加的滲透性極大影響洇色的降低, 因此在普通紙上進(jìn)行打印時(shí)具有優(yōu)異的干燥特性。所述記錄油墨容易潤(rùn)濕預(yù)處理層,因而 獲得優(yōu)異的彩色顯影并形成較少的白點(diǎn)。當(dāng)靜態(tài)表面張力大于35mN/m時(shí),油墨很難在記錄 介質(zhì)上發(fā)生均化,從而導(dǎo)致干燥時(shí)間延長(zhǎng)。本發(fā)明記錄油墨的顏色不受特別限制,可根據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)選擇。顏色的例子包 括黃色、洋紅色、青色和黑色。當(dāng)使用應(yīng)用兩種或更多種顏色的組合的油墨組件進(jìn)行記錄 時(shí),可以形成多色圖像,并且當(dāng)使用應(yīng)用所有顏色組合的油墨組件進(jìn)行記錄時(shí),可以形成彩 色圖像。本發(fā)明的記錄油墨可被有利地用于采用以下噴墨頭的打印機(jī)所謂的壓電型噴 墨頭,在該噴墨頭中,壓電元件被用作壓力產(chǎn)生裝置,其給位于油墨通道中的油墨施壓以使 形成油墨通道壁表面的振動(dòng)板變形,并且油墨通道的內(nèi)部容積發(fā)生改變,從而排出油墨滴 (見(jiàn)JP-A號(hào)02-51734),所謂的熱型噴墨頭,該噴墨頭使用生熱電阻器來(lái)加熱油墨通道中的 油墨并產(chǎn)生氣泡(見(jiàn)JP-A號(hào)61-59911),以及靜電噴墨頭,在該噴墨頭中,形成油墨通道壁 表面的振動(dòng)板被放置在與電極相反的位置上,并通過(guò)在振動(dòng)板與電極之間產(chǎn)生的靜電力使 振動(dòng)板變形,以改變油墨通道的內(nèi)部容積,從而排出油墨滴(見(jiàn)JP-A號(hào)06-71882)。本發(fā)明的記錄油墨可被用于各種制品,例如,鋼筆、圓珠筆、磁性筆和記號(hào)筆,特 別地用作圖像形成裝置的噴墨記錄油墨,圖像形成裝置例如噴墨記錄中的打印機(jī),更具體 而言,具有通過(guò)在打印期間、打印前或打印后通過(guò)在50°C將記錄介質(zhì)或記錄油墨加熱到 200°C來(lái)促進(jìn)打印物定影的功能的打印機(jī)。此外,本發(fā)明的記錄油墨可以適合地用于根據(jù)本
22發(fā)明的油墨介質(zhì)組件、墨盒、噴墨記錄方法、噴墨記錄裝置和噴墨記錄。<記錄介質(zhì)>記錄介質(zhì)是沒(méi)有涂層的普通紙,并且優(yōu)選地是具有上膠度為IOS或更高且透氣率 為5S至50S、通常用作復(fù)印紙的普通紙。用于將本發(fā)明的預(yù)處理液體施加到記錄介質(zhì)并使用包含著色劑的記錄液體記錄 圖像的方法將參考圖1進(jìn)行解釋?zhuān)瑘D1顯示了實(shí)行本發(fā)明的圖像記錄方法的設(shè)備的例子。示 于圖1中的裝置的例子是用于通過(guò)掃描噴墨記錄頭來(lái)形成圖像的記錄裝置。在具有進(jìn)行圖1所示的預(yù)處理功能的噴墨記錄裝置中,通過(guò)輸紙輥7傳輸記錄介 質(zhì)6,通過(guò)施膠輥4和計(jì)數(shù)輥5將預(yù)處理液體1均勻地且稀薄地施加在記錄介質(zhì)6上。預(yù) 處理液體1被吸液輥3吸出,然后均勻地施加至施膠輥4,同時(shí)通過(guò)厚度控制輥2來(lái)控制厚 度。記錄介質(zhì)6被送入具有噴墨記錄頭20的記錄掃描部分,同時(shí)施加以預(yù)處理液體1。預(yù) 處理終點(diǎn)(即,圖1中點(diǎn)A)與記錄掃描的起點(diǎn)(即,圖1中點(diǎn)B)之間的距離在傳輸方向上 比記錄介質(zhì)6的長(zhǎng)度長(zhǎng)。因此當(dāng)記錄介質(zhì)6的前緣到達(dá)記錄掃描的起點(diǎn)B時(shí),預(yù)處理操作 完成。在這種情況下,在記錄介質(zhì)6被間歇地送入之前預(yù)處理操作已經(jīng)完成,以通過(guò)掃描噴 墨記錄頭20將圖像記錄在記錄介質(zhì)上。即,預(yù)處理液體1可以連續(xù)地以恒速施加在記錄介 質(zhì)6上。因此,預(yù)處理液體1可以被均勻地施加在記錄介質(zhì)6上。在圖1所示的記錄裝置 中,預(yù)處理液體1將施加在其上的記錄介質(zhì)6被設(shè)置在較低的盒子中。不需要或不應(yīng)該將 預(yù)處理液體1施加在其上的記錄介質(zhì)17被設(shè)置在較高的盒子中。因此,在盒子和記錄部分 之間提供足夠長(zhǎng)的距離以施加預(yù)處理液體1是有利的。圖2是闡述用于實(shí)施本發(fā)明的圖像形成方法的圖像記錄裝置的另一實(shí)施方式的 示意圖。圖2所示的裝置的例子也是通過(guò)掃描噴墨記錄頭記錄圖像的記錄裝置。該記錄裝 置比圖1所示的記錄裝置更小型。通過(guò)輸紙輥18傳輸記錄介質(zhì)17,通過(guò)施膠輥4和計(jì)數(shù) 輥5將預(yù)處理液體1均勻地且稀薄地施加在記錄介質(zhì)17上。預(yù)處理液體1被吸液輥3吸 出,然后通過(guò)厚度控制輥2均勻地施加至施膠輥4。在施加以預(yù)處理液體1的同時(shí),記錄介 質(zhì)17被送入,通過(guò)具有噴墨記錄頭20的記錄掃描部分。記錄介質(zhì)17被傳輸直至記錄介質(zhì) 17完全被預(yù)處理。當(dāng)預(yù)處理完成時(shí),記錄介質(zhì)17返回以使記錄介質(zhì)17的前緣位于記錄掃 描的起始位置??梢岳缤ㄟ^(guò)使用設(shè)置在預(yù)處理液體施加裝置的出口的已知檢測(cè)器(未顯 示)檢測(cè)記錄介質(zhì)17,來(lái)測(cè)定預(yù)處理操作的完成。該檢測(cè)器并不是必須提供的。可選地,將 關(guān)于記錄介質(zhì)17的長(zhǎng)度的信息預(yù)先輸入控制器,并控制驅(qū)動(dòng)輸送輥的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù),以使 用于記錄介質(zhì)17的輸紙輥的每一圓周旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的輸送與記錄介質(zhì)17的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。在預(yù)處理液體被干燥和固化之前,其上已經(jīng)施加了預(yù)處理液體1的記錄介質(zhì)17, 重新被輸送至記錄掃描位置,其中記錄介質(zhì)17被間歇地與通過(guò)噴墨記錄頭20進(jìn)行的掃描 同步地傳輸。如果記錄介質(zhì)17通過(guò)記錄介質(zhì)17被輸送的相同路徑返回,則記錄介質(zhì)17的 后緣進(jìn)入預(yù)處理液體施加裝置,因而出現(xiàn)記錄介質(zhì)17被預(yù)處理液體污染、不能均勻地施加 預(yù)處理液體1或設(shè)備卡紙的問(wèn)題。因此,當(dāng)其上施加了預(yù)處理液體1的記錄介質(zhì)17返回時(shí), 記錄介質(zhì)17的路徑被輸紙導(dǎo)軌31改變。即,使用已知的裝置如電磁鐵或發(fā)動(dòng)機(jī)將導(dǎo)軌31 的位置改變到圖中虛線所示的位置,以使記錄介質(zhì)17通過(guò)返回導(dǎo)軌34返回。因此可被避 免發(fā)生上述問(wèn)題。在圖1和2中,8表示送紙托盤(pán),10表示輸紙輥,11、12、13、14和16表示記錄介質(zhì)
23輸送輥,18表示輸紙輥,21指油墨墨盒,22指滑座軸,23指滑座,32和33指記錄介質(zhì)輸送 輥,35指輸紙導(dǎo)軌。預(yù)處理液體施加步驟優(yōu)選在lOmm/s到1,OOOmm/s的恒定線速度下連續(xù)進(jìn)行。在 圖2所示的記錄裝置中,在記錄介質(zhì)17的一紙張上進(jìn)行預(yù)處理液體施加步驟之后,通過(guò)噴 墨記錄方法開(kāi)始對(duì)該紙張進(jìn)行圖像記錄步驟。在這種情況下,由于預(yù)處理液體施加步驟的 速度一般不同于圖像記錄步驟的速度,紙張前緣被施加預(yù)處理液體與圖像被記錄在前緣上 之間的時(shí)間與對(duì)紙張后緣的時(shí)間不同。即使在這一時(shí)間差別很大的情況下,由于本發(fā)明的 預(yù)處理液體包括大量的具有比水高的沸點(diǎn)和低揮發(fā)速度的親水溶劑,并且此外控制預(yù)處理 液體的水含量以與打印機(jī)使用環(huán)境中空氣的平衡水含量幾乎相同,因此可以相當(dāng)程度地阻 止預(yù)處理液體中水的揮發(fā)。因此,在記錄紙張的前緣和其后緣之間的圖像質(zhì)量區(qū)別小到目 視無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。從以上描述可以理解,通過(guò)接觸-輸送元件如輥、導(dǎo)軌等來(lái)輸送其上施加預(yù)處理 液體的記錄介質(zhì)對(duì)于圖像形成來(lái)說(shuō)通常是有必要的。在這種情況下,當(dāng)施加在記錄介質(zhì)上 的預(yù)處理液體被轉(zhuǎn)移到輸送元件上時(shí),會(huì)發(fā)生輸送故障或由于輸送元件的污染而發(fā)生圖像 質(zhì)量下降的問(wèn)題。為了避免這些問(wèn)題,就設(shè)備而言,優(yōu)選使用波浪形導(dǎo)板和帶齒的導(dǎo)向輥。 另外,還優(yōu)選由防水材料形成輥的表面。但是,重要的是,施加在記錄介質(zhì)上的預(yù)處理液體被快速吸收到其中,以使記錄介 質(zhì)的表面外觀上是干燥的。為了使施加預(yù)處理液體的記錄介質(zhì)達(dá)到這一狀態(tài),預(yù)處理液體 優(yōu)先具有40mN/m或更小的表面張力以立即滲入記錄介質(zhì)中。在預(yù)處理液體被施加在記錄 介質(zhì)上之后“預(yù)處理液體被干燥和固化”的意思是,施加的預(yù)處理液體在其中的液體組分揮 發(fā)后固化且不能被保持為液體狀態(tài),但并不意味著施加在記錄介質(zhì)上的預(yù)處理液體由于吸 咐在記錄介質(zhì)上而在表觀上是干燥的。通過(guò)使用上述的這種記錄設(shè)備——包括預(yù)處理液體 施加裝置和圖像記錄裝置的結(jié)合,可以在記錄介質(zhì)上進(jìn)行噴墨記錄,其中預(yù)處理液體滲透 且記錄介質(zhì)表面在表觀上是干燥的,但預(yù)處理液體并未固化。因此,甚至當(dāng)施加相對(duì)少量的 預(yù)處理液體時(shí),也可以顯著提高圖像質(zhì)量。為了控制如圖1和2中所示的圖像記錄裝置的操作,當(dāng)主機(jī)如個(gè)人電腦接收到打 印指令時(shí),圖像記錄設(shè)備(包括預(yù)處理施膠器)開(kāi)始進(jìn)行初步操作(即,同時(shí)進(jìn)行預(yù)處理 液體施加步驟和加熱清潔步驟)。在初步操作完成后,圖像記錄設(shè)備開(kāi)始進(jìn)行圖像記錄操 作。在數(shù)據(jù)傳輸操作時(shí),每一時(shí)間傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)可以是與一掃描行圖像、多掃描行圖像或 一頁(yè)圖像的圖像相應(yīng)的數(shù)據(jù)。不必進(jìn)行噴墨頭清潔操作和油墨排出檢測(cè)操作。另外,不必 順序地進(jìn)行噴墨頭清潔和油墨排出檢測(cè)操作,以及圖像數(shù)據(jù)處理和圖像數(shù)據(jù)傳輸操作。艮口, 平行地進(jìn)行預(yù)處理、噴墨頭清潔、油墨排出檢測(cè)、圖像數(shù)據(jù)處理和圖像數(shù)據(jù)傳輸操作是可能 的。通過(guò)平行進(jìn)行這些操作,可以記錄圖像而沒(méi)有明顯減少圖像記錄設(shè)備的生產(chǎn)量,即使進(jìn) 行預(yù)處理液體施加步驟時(shí)。對(duì)于用于本發(fā)明的圖像記錄方法的噴墨設(shè)備,任何已知的噴墨設(shè)備都可以被用 于將記錄液體逐滴沉積在其上已施加預(yù)處理液體的記錄介質(zhì)上以形成圖像。參考圖1和 2所示的圖像記錄裝置,闡述了使用掃描頭系統(tǒng)的噴墨記錄方法的實(shí)例。通過(guò)使用系列頭 (lined heads),預(yù)處理液體施加步驟和圖像記錄步驟可以在記錄介質(zhì)上以恒定的輸送速 度同時(shí)進(jìn)行。
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對(duì)于將記錄液體逐滴沉積在其上已施加預(yù)處理液體的記錄介質(zhì)上的方法,優(yōu)選使 用噴墨記錄方法。噴墨記錄方法的實(shí)例包括使用采用壓電驅(qū)動(dòng)器如PZT的按需型頭(on demand head)的方法;其中熱量被施加在按需型頭上的方法;使用采用利用靜電力的驅(qū)動(dòng) 器的按需型頭的方法;以及使用充墨控制型連續(xù)注入頭的方法。當(dāng)使用其中熱量被施加在 頭上的方法時(shí),難以隨意地控制油墨滴的排出,并且圖像質(zhì)量根據(jù)記錄介質(zhì)的類(lèi)型而改變。 但是,通過(guò)將本發(fā)明的預(yù)處理液體施加在介質(zhì)上,可以避免這樣的問(wèn)題,并且可以在各種記 錄介質(zhì)上獲得穩(wěn)定圖像。使用油墨的圖像形成方法通過(guò)噴墨記錄可以應(yīng)用于各種類(lèi)型的記錄,并且特別有 利地可應(yīng)用于例如用于噴墨記錄的打印機(jī)、傳真設(shè)備、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)/傳真機(jī)/復(fù)印機(jī)多 用途機(jī)器。
實(shí)施例以下將描述本發(fā)明的實(shí)施例,但是其不應(yīng)被解釋為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。所有 份數(shù)均是以質(zhì)量計(jì),除非另外指明。制備實(shí)施例1-包含洋紅顏料的聚合物微粒分散液的制備_〈聚合物溶液A的制備〉用氮?dú)獬浞值刂脫Q裝配有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)入管、回流管和滴液漏斗的 IL燒瓶的內(nèi)部,然后將11. 2g苯乙烯、2. Sg丙烯酸、12. Og甲基丙烯酸十二烷基酯、4. Og聚 乙二醇甲基丙烯酸酯、4. Og苯乙烯大分子單體和0. 4g巰基乙醇混合在燒瓶中,將其溫度升 至 65 0C ο隨后,用2. 5小時(shí)將100. 8g苯乙烯、25. 2g丙烯酸、108. Og甲基丙烯酸十二烷基 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、 3. 6g巰基乙醇、2. 4g偶氮二甲基戊腈和18g甲基 乙基酮的混合溶液滴入燒瓶中。滴加后, 用0. 5小時(shí)將0. Sg偶氮二甲基戊腈和18g甲基·乙基酮的混合溶液滴入燒瓶。在65°C陳 化一小時(shí)之后,加入0. Sg的偶氮二甲基戊腈,將混合物進(jìn)一步陳化一小時(shí)。在反應(yīng)終止后, 將364g甲基·乙基酮加入燒瓶中以制備800g濃度為以質(zhì)量計(jì)50 %的聚合物溶液A。<包含顏料的聚合物微粒分散液的制備>二十八(28) g聚合物溶液A、42g C. I.顏料紅122、13. 6g的lmol/L氫氧化鉀水溶 液、20g甲基·乙基酮和13. 6g離子交換水被徹底攪拌,并使用軋磨機(jī)(roll mill)捏合。 將200g純水沖入得到的糊狀物,并充分?jǐn)嚢?。其后,用蒸發(fā)器處理該混合物以蒸發(fā)甲基 乙 基酮和水,然后在壓力下通過(guò)具有5. Oym平均孔徑的聚偏二氟乙烯膜濾器過(guò)濾該分散液, 以除去粗顆粒,因而獲得包含洋紅顏料的聚合物微粒分散液,其含有以質(zhì)量計(jì)15%的顏料 和以質(zhì)量計(jì)20%的固體含量。通過(guò)粒度分布測(cè)量設(shè)備(NANOTRACK UPA EX150,由Nikkiso Co. Ltd.生產(chǎn))來(lái)測(cè)量平均粒徑(D5tl)。得到的包含洋紅顏料的聚合物微粒分散液中的聚合 物微粒具有82. 7nm的平均粒徑(D5tl)。制備實(shí)施例2-包含青色顏料的聚合物微粒分散液的制備_以與制備實(shí)施例1相同的方式制備包含青色顏料的聚合物微粒分散液,除了將制備實(shí)施例1中的顏料C. I.顏料紅122替換為酞菁顏料(C. I.顏料藍(lán)15:3)。通過(guò)粒度分布測(cè)量設(shè)備(NANOTRACK UPA EX150,由Nikkiso Co. Ltd.生產(chǎn))來(lái)測(cè) 量平均粒徑(D5tl)。得到的包含青色顏料的聚合物微粒分散液中的聚合物微粒具有110. 6nm 的平均粒徑(D5tl)。制備實(shí)施例3-包含黃色顏料的聚合物微粒分散液的制備_以與制備實(shí)施例1相同的方式制備包含黃色顏料的聚合物微粒分散液,除了將制 備實(shí)施例1中的顏料C. I.顏料紅122替換為單偶氮黃色顏料(C. I.顏料黃74)。通過(guò)粒度分布測(cè)量設(shè)備(NANOTRACK UPA EX150,由Nikkiso Co. Ltd.生產(chǎn))來(lái)測(cè) 量平均粒徑(D5tl)。得到的包含黃色顏料的聚合物微粒分散液中的聚合物微粒具有105. 4nm 的平均粒徑(D5tl)。制備實(shí)施例4-包含炭黑顏料的聚合物微粒分散液的制備_以與制備實(shí)施例1相同的方式制備包含炭黑顏料的聚合物微粒分散液,除了將制 備實(shí)施例1中的顏料C. I.顏料紅122替換為炭黑(FW100,由Degussa生產(chǎn))。通過(guò)粒度分布測(cè)量設(shè)備(NANOTRACK UPA EX150,由Nikkiso Co. Ltd.生產(chǎn))來(lái)測(cè) 量平均粒徑(D5tl)。得到的包含炭黑顏料的聚合物微粒分散液中的聚合物微粒具有75. 2nm 的平均粒徑(D5tl)。制備實(shí)施例5至20-記錄油墨的制備-每種記錄油墨都如下制備首先,示于表1和表2的水溶性有機(jī)溶劑(潤(rùn)濕劑)、滲透劑、表面活性劑、抗真菌 劑和水被混合并攪拌1小時(shí)以使其混合均勻。在一些情況下,在混合液體中加入水分散性 樹(shù)脂并攪拌1小時(shí),然后進(jìn)一步加入顏料分散液體、防沫劑和PH調(diào)節(jié)劑并攪拌1小時(shí)。使 用具有5. Oym的平均孔徑的聚偏二氟乙烯膜濾器將該分散液進(jìn)行加壓過(guò)濾,以除去粗顆 粒和污染物,因而制備了制備實(shí)施例5至20的每種記錄油墨。
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說(shuō)明書(shū)
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· CAB-O-JET 250 自分散性青色顏料,固體含量為11 %,由CABOT生產(chǎn)?!?CAB-O-JET 270 自分散性黃色顏料,固體含量為11 %,由CABOT生產(chǎn)?!?CAB-O-JET 300 自分散性黑色顏料,固體含量為15%,由CABOT生產(chǎn)?!し瘶?shù)脂乳液LUMIFL0N FE4500,固體含量為以質(zhì)量計(jì)52%,平均粒徑為 136nm,最低成膜溫度(MFT) = 28°C,由 Asahi Glass Co.,Ltd.生產(chǎn)。 丙烯酸硅氧烷樹(shù)脂乳液P0LYS0L R0Y6312,固體含量為以質(zhì)量計(jì)40%,平均粒徑 為 171nm,最低成膜溫度(MFT) = 20°C,由 SHOWAHIGHPOLYMER CO.,LTD.生產(chǎn)?!?ZONYL FS 300 聚氧乙烯全氟烷基醚,以質(zhì)量計(jì)40%的組分,由Dupont生產(chǎn)。· KF-643 聚醚改性的硅氧烷表面活性劑,以質(zhì)量計(jì)100%的組分,由Shin-Etsu Chemical Co. , Ltd.生產(chǎn)?!?S0FTAN0L EP-7025 聚氧化烯烷基醚,以質(zhì)量計(jì)100 %的組分,由NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.生產(chǎn)?!ROXEL GXL 抗真菌劑,主要包含1,2_苯并異噻唑啉_3_酮,以質(zhì)量計(jì)20%的組 分,包含二丙二醇,由Avecia Co.生產(chǎn)?!?KM-72F 自乳化硅氧烷防沫劑,以質(zhì)量計(jì)100%的組分,由Shin-Etsu Silicones Co. Ltd.生產(chǎn)。接下來(lái),按照以下評(píng)估方法評(píng)估制備實(shí)施例5至20的每種記錄油墨。結(jié)果示于表 3中。<油墨的平均粒徑>通過(guò)粒度分布測(cè)量設(shè)備(NANOTRACK UPA EX150,由Nikkiso Co. Ltd.生產(chǎn))來(lái)測(cè) 量油墨的平均粒徑(D5tl)?!从湍扯鹊臏y(cè)量〉在25°C用粘度計(jì)(RE-550L,由Toki Sangyo Co.,Ltd.生產(chǎn))測(cè)量油墨的粘度。<油墨靜態(tài)表面張力的測(cè)量>通過(guò)自動(dòng)表面張力計(jì)(CBVP-Z,由Kyowa Interface Science Co. ,Ltd.生產(chǎn))在 25°C的溫度下測(cè)量油墨的表面張力。表3
29 制備實(shí)施例21至27_預(yù)處理液體的制備_如下制備每種預(yù)處理液體首先,示于表4中的材料諸如陽(yáng)離子高分子化合物等被混合并攪拌1小時(shí)以使其 混合均勻。使用具有5. 0 μ m的平均孔徑的聚偏二氟乙烯膜濾器將該分散液進(jìn)行加壓過(guò)濾, 以除去粗顆粒和污染物,因而制備了制備實(shí)施例21至27的每種記錄油墨。
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表4中縮寫(xiě)的含義如下.SHALLOL D0902P 二烷基二烯丙基基 銨 鹽的陽(yáng)離子聚合物化合物 ,固體含量為以質(zhì)量計(jì) 50%, pH 3-5,由 Darichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.生產(chǎn)。· SHALLOL D0303P 二烷基二烯丙基季銨鹽的陽(yáng)離子聚合物化合物,固體含量為以 質(zhì)量計(jì) 41%, pH3-5,由 Dai ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.生產(chǎn)?!?P0LYMAR0N 360 陽(yáng)離子聚合物化合物,固體含量為以質(zhì)量計(jì)20%,pH4. 5-5. 5, 一種苯乙烯馬來(lái)酸共聚物,由Arakawa Chemical Industries, Ltd.生產(chǎn)。· AQUALIC HL-415 聚丙烯酸聚合物化合物,固體含量為以質(zhì)量計(jì)45%,pH為2或 更低,由 NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.生產(chǎn)?!?ZONYL FS 300 聚氧乙烯全氟烷基醚,以質(zhì)量計(jì)40%的組分,由Dupont生產(chǎn)?!?KF-643 聚醚改性的硅氧烷表面活性劑,以質(zhì)量計(jì)100%的組分,由Shin-Etsu Chemical Co. , Ltd.生產(chǎn)?!?S0FTAN0L EP-7025 聚氧化烯烷基醚,以質(zhì)量計(jì)100%的活性組分,由NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.生產(chǎn)?!ROXEL GXL 抗真菌劑,主要包含1,2_苯并異噻唑啉_3_酮,以質(zhì)量計(jì)20%的組 分,包含二丙二醇,由Avecia Co.生產(chǎn)。制備實(shí)施例21至27的預(yù)處理液體的靜態(tài)表面張力的測(cè)量結(jié)果如下制備實(shí)施例21 :22. lmN/m制備實(shí)施例22 22. 7mN/m制備實(shí)施例23 24. 5mN/m制備實(shí)施例24 30. 7mN/m制備實(shí)施例25 46. 4mN/m制備實(shí)施例26 38. 7mN/m制備實(shí)施例27 30. 9mN/m〈實(shí)施例與對(duì)比實(shí)施例〉用繞線棒涂布方法將制備實(shí)施例21至27的每種預(yù)處理液體施加在記錄介質(zhì)上, 并用熱空氣干燥,或者用圖1或圖2所示的裝置施加并自然干燥,以預(yù)處理記錄介質(zhì)。在預(yù) 處理后,在23 士 0. 5°C的溫度和50 士 5%的相對(duì)濕度的大氣中,改變壓電元件的驅(qū)動(dòng)電壓以 使用噴墨打印機(jī)(IPSI0 GX3000,由Ricoh Company, Ltd.生產(chǎn))均勻地排出油墨,因而在 每種記錄介質(zhì)上沉積相同量的油墨。
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Ricoh Company, Ltd.生產(chǎn)?!?6200型高質(zhì)量紙,紙張定量71. 7g/m2,上膠度20sec.,透氣率22. 5sec.,由 Ricoh Company, Ltd.生產(chǎn)?!?4024 高質(zhì)量紙,紙張定量81. 5g/m2,上膠度27sec.,透氣率16sec.,由XEROX CORPORATION 生產(chǎn)?!?MY RECYCLE PAPER IOOff 再生紙,紙張定量 68. 5g/m2,上膠度 29sec.,透氣率 16sec.,由 Ricoh Company, Ltd.生產(chǎn)。.POD GLOSS COAT 涂布紙,紙張定量 100g/m2,上膠度 12sec.,透氣率 2,990sec., 由 Oji paper Co.,Ltd.生產(chǎn)。<圖像密度>將用Microsoft Word 2000 (Microsoft Corporation)形成的具有 64 點(diǎn)符號(hào)“·” 的圖表打印在每種記錄介質(zhì)上,用X-Rite 938測(cè)量打印表面上符號(hào)“·”部分的顏色,并應(yīng) 用下列評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)。應(yīng)用連接打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)器將打印模式設(shè)為“普通紙&標(biāo)準(zhǔn)快速”。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A:黑色彡1.4,黃色彡0.9,洋紅色彡1. 1,青色彡1.2B 1. 4 >黑色彡 1. 3,0. 9 >黃色彡 0. 85,1. 1 >洋紅色彡 1. 0,1. 2 >青色彡 1. 1C 1. 3 >黑色彡 1. 2,0. 85 >黃色彡 0. 8,1. 0 >洋紅色彡 0. 9,1. 1 >青色彡 1. 0D 1. 2 >黑色,0. 8 >黃色,0. 9 >洋紅色,1. 0 >青色<色飽和度>與以上描述的圖像密度相似,將用Microsoft Word 2000 (Microsoft Corporation)形成的圖表打印在每種記錄介質(zhì)上,用X-Rite 938測(cè)量打印表面上符號(hào) “·”部分。應(yīng)用連接打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)器將打印模式設(shè)為“普通紙&標(biāo)準(zhǔn)快速”。計(jì)算測(cè)得的色飽和度與標(biāo)準(zhǔn)色飽和度(Japan color ver. 2,黃色91. 34,洋紅色 74. 55,青色62. 82)之比,以便按照下列評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)色飽和度。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A 0. 85 或更高B 0. 8或更高至低于0. 85
C 0. 75或更高至低于0. 8D 低于 0. 75<色彩洇色>在記錄介質(zhì)上,在黃色密實(shí)圖像上形成每個(gè)都有0.5mm寬度的洋紅色、青色和黑 色的彩色線條圖像,然后目視觀察以確定在不同色彩的記錄液體相鄰的色彩邊界部分處是 否發(fā)生彩色油墨的洇色,即色彩洇色。類(lèi)似地,在青色密實(shí)圖像上形成每個(gè)都有0. 5mm寬度 的黃色、洋紅色和黑色的彩色線條圖像以及在洋紅色密實(shí)圖像上形成每個(gè)都有0. 5mm寬度 的黃色、青色和黑色的彩色線條圖像的情況下,也觀測(cè)色彩洇色。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A 沒(méi)有問(wèn)題產(chǎn)生。B 發(fā)生輕微的色彩洇色但是沒(méi)有問(wèn)題產(chǎn)生。C 發(fā)生色彩洇色并產(chǎn)生問(wèn)題。
< 毛須 >用 Microsoft Word 2000 (Microsoft Corporation)形成的上面有 6 點(diǎn)字符“轟”
的日本漢字的圖表打印在每種記錄介質(zhì)上,然后目視觀察以確定是否發(fā)生毛須。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A 沒(méi)有問(wèn)題產(chǎn)生。B 發(fā)生輕微的毛須但是沒(méi)有問(wèn)題產(chǎn)生。C:發(fā)生一些毛須并產(chǎn)生問(wèn)題。D 發(fā)生毛須并產(chǎn)生問(wèn)題?!窗c(diǎn)〉將用Microsoft Word 2000 (Microsoft Corporation)形成的具有 64 點(diǎn)符號(hào)“·” 的圖表打印在每種記錄介質(zhì)上,然后目視觀察打印表面上的黃色、洋紅色、青色和黑色密實(shí) 圖像“ ■ ”,以確定是否產(chǎn)生白點(diǎn)。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A 沒(méi)有問(wèn)題產(chǎn)生。B 白點(diǎn)輕微存在但沒(méi)有產(chǎn)生問(wèn)題。C:產(chǎn)生白點(diǎn)并產(chǎn)生問(wèn)題?!床僚K粘附〉將用Microsoft Word 2000 (Microsoft Corporation)形成的、其上有 3 平方厘米 密實(shí)圖像的圖表打印在每種記錄介質(zhì)上,然后在23 士 1°C的溫度和50 士 10 %的相對(duì)濕度下 干燥24小時(shí)。用3號(hào)棉布來(lái)回摩擦打印表面上的密實(shí)圖像“ ■”10次(按JIS L0803標(biāo) 準(zhǔn)),所述棉布應(yīng)用雙面膠連接到CM-I鐘表式計(jì)數(shù)器上。用X-Rite 938測(cè)定從密實(shí)圖像轉(zhuǎn) 移到棉布的油墨量。消去棉布原始色彩,得到密度。根據(jù)測(cè)定的量,得到棉布上轉(zhuǎn)移油墨的 密度,并應(yīng)用下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。[評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)]A 小于 0.03B 0. 03或更大至小于0. 07C 0. 07或更大至小于0. 1D 0. 1 或更大結(jié)果示于表6?;谠u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行每種色彩的評(píng)價(jià)。作為各圖像品質(zhì)的結(jié)果,選擇 最經(jīng)常評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)獲得相同數(shù)目的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),選擇較好的一個(gè)作為結(jié)果。表 6 對(duì)比實(shí)施例5中使用的POD GLOSS COAT不能被評(píng)價(jià),因?yàn)樗型繉樱⑶易畛鯖](méi) 有產(chǎn)生白點(diǎn)。工業(yè)適用性本發(fā)明提供了圖像形成方法,所述方法包括將預(yù)處理液體施加至沒(méi)有涂層的普通 紙表面,并在其上形成圖像,以獲得具有優(yōu)異圖像品質(zhì)的圖像,并提供形成圖像的記錄,所 述優(yōu)異圖像品質(zhì)如優(yōu)異的圖像密度和色飽和度,較少的色彩洇色、毛須和白點(diǎn),以及在圖像 部分較少的擦臟粘附。
權(quán)利要求
圖像形成方法,其包括將預(yù)處理液體施加至記錄介質(zhì);和依據(jù)圖像信號(hào)逐滴排出噴墨記錄油墨,以在已經(jīng)施加有所述預(yù)處理液體的所述記錄介質(zhì)上形成圖像,其中所述記錄介質(zhì)是沒(méi)有涂層的普通紙,所述預(yù)處理液體含有陽(yáng)離子聚合物化合物、表面活性劑A、水和水溶性有機(jī)酸,且所述噴墨記錄油墨含有水分散性著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑B、滲透劑和水,并且其中所述預(yù)處理液體具有20mN/m至30mN/m的靜態(tài)表面張力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成方法,其中所述噴墨記錄油墨中包含的所述著色劑 是樹(shù)脂涂布的顏料或自分散性顏料,并且在所述噴墨記錄油墨中所述自分散性顏料包含有 水分散性樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述陽(yáng)離子聚合物化合物包 含季銨鹽的陽(yáng)離子聚合物化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述表面活性劑A包含非離 子氟表面活性劑或非離子硅氧烷表面活性劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述預(yù)處理液體被施加至所 述記錄介質(zhì)的表面以使干基的涂布量為0. lg/m2至10g/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述有機(jī)酸具有5或更小的 pKa 值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述噴墨記錄油墨具有 20mN/m至35mN/m的靜態(tài)表面張力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述表面活性劑B為選自非 離子氟表面活性劑、陰離子氟表面活性劑和硅氧烷表面活性劑的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的圖像形成方法,其中所述水溶性有機(jī)溶劑包含在 23°C的溫度下和80%的相對(duì)濕度的大氣中具有以質(zhì)量計(jì)40%或更高的平衡含水量的多元
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的圖像形成方法生產(chǎn)的形成圖像的記錄。
全文摘要
本發(fā)明的圖像形成方法包括將預(yù)處理液體施加至記錄介質(zhì),并依據(jù)圖像信號(hào)逐滴排出噴墨記錄油墨,以在已經(jīng)施加有預(yù)處理液體的所述記錄介質(zhì)上形成圖像,其中所述記錄介質(zhì)是沒(méi)有涂層的普通紙,所述預(yù)處理液體含有陽(yáng)離子聚合物化合物、表面活性劑A、水和水溶性有機(jī)酸,和所述噴墨記錄油墨含有水分散性著色劑、水溶性有機(jī)溶劑、表面活性劑B、滲透劑和水,并且其中所述預(yù)處理液體具有20mN/m至30mN/m的靜態(tài)表面張力。
文檔編號(hào)B41J2/01GK101909898SQ20098010238
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者后藤寬, 永井希世文, 羽橋尚史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光