专利名称：喷墨记录方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨记录方法，更具体地，涉及一种抑制图像缺陷发 生的喷墨图像记录方法。
背景技术：
在水基喷墨记录方法中，优选在记录之后除去墨水溶剂组分，如水或 高沸点有机溶剂，以确保图像的耐久性，如固着强度。由于这种原因，已 知的是通过加热例如其上已经记录图像的记录介质除去水内含物，确保固 着强度的固着处理。然而，可能存在的情况是即使在进行加热处理之后， 大量水仍残留在图像的结构内部。在这种情况下，难以获得充分的固着强 度，原因是即使进行包括加热等的固着处理，残留水也没有被完全除去。日本专利申请出版物2005-105161公开了使用被具有适合固着的粘度 特性的聚合物组分包覆的颜料粒子，因此可以在高速度和低温度下获得高 质量的图像固着。然而，在日本专利申请出版物2005-105161中描述的颜 料粒子具有0.5 pm至4 pn的大尺寸，并且在粒子之间的间隙的体积趋向 于是大的。由于这种原因，即使包覆颜料的聚合物充分熔化(软化)，间隙 的体积也不能被聚合物流填充，因此固着性能不足。可以通过使颜料粒子本身很细而减小图像中的间隙；然而，在被聚合 物包覆的颜料的情况下，对于可以将粒径减小到的程度是有限制的。此外， 通过将粒子减小至很细的尺寸，在粒子之间的相互作用增大，并且因为表 面层由聚合物组分组成，因此墨水粘度突然增大，并且喷射特性变得有问 题。而且，日本专利申请出版物2004-352768公开了将颜料的平均粒径与 具有成膜能力的聚合物微粒的平均粒径的比率设定在5: 6和1: 6之间， 从而可以获得具有优异的光泽和耐磨损性的图像。然而，具有成膜能力的 聚合物微粒通常具有等于或低于室温的最低成膜温度，因此在喷射过程中
聚合物微粒的成膜在喷嘴附近进行，因此在喷嘴中频繁地发生喷射故障， 并且喷射可靠性变得有问题。因此，难以通过使用大粒子和小粒子的混合 物获得抑制墨水粘度的有益效果。而且，由于在用于图像的热处理过程中粒子熔化并且相互吸引，容易 形成膜的聚合物微粒导致图像的整体或局部收缩的现象。特别是，如果在 图像膜中存在间隙，那么这种问题是特别显著的，并且聚合物微粒的玻璃 化转变温度(Tg)越低，其变得更加严重。而且，日本专利申请出版物2004-124013描述了通过使水分散性树脂 的平均粒径小于自分散性颜料的粒径，并且使墨水中的自分散性颜料的含 量比和水分散性树脂的含量比满足所规定的关系，获得具有良好的墨水固 着性能、优异的防水和防光特性以及良好的光泽的图像。然而，即使使用 在日本专利申请出版物2004-124013中描述的方法，也发生与日本专利申 请出版物2004-352768的那些类似的问题。而且，当在高速度下进行固着时，因为用于加热记录介质的时间受到 限制，因此未完全干燥的残留溶剂易于残留在图像结构内部，因此在干燥 的情形下，在图像中产生不均匀性。在这种情况下，由于未完全干燥的部 分的脱离或磨损，产生局部的图像缺陷，特别是在固着的图像的实体(solid) 区。发明内容本发明是考虑到这些情况而发明的，其目的是提供一种喷墨记录方 法，所述喷墨记录方法抑制由干燥中的不均匀性导致的以下缺陷的发生 图像缺陷如图像强度的下降，在实体图像部分中出31空白区，图像收缩等。为了达到上述目的，本发明涉及一种喷墨记录方法，所述方法包括下 列步骤沉积墨水组合物的液滴，所述墨水组合物至少含有水、有机溶剂、 着色材料粒子和聚合物微粒，所述着色材料粒子和所述聚合物微粒中的一 种的体积平均直径比所述着色材料粒子和所述聚合物微粒中的另一种的 体积平均直径大1.3倍以上，所述聚合物微粒具有45°C至120°C的软化 点(Tc)以及满足下列条件的粘弹性 logG，l 一logG，2兰2，并且其中G，l为所述聚合物微粒在比聚合物微粒的软化点低20。C的T1(。C)的 温度下的储存弹性模量，并且G，2为聚合物微粒在比聚合物微粒的软化点 高20°C的T2(。C)的温度下的储存弹性模量；除去在所沉积的墨水组合物的液滴中的溶剂组分，以留下由所沉积的墨水 组合物的液滴得到的墨水图像；和在不低于聚合物微粒的软化点(Tc)的温 度加热墨水图像。在本发明的该方面中，着色材料粒子和聚合物微粒中的一种的体积平 均直径比着色材料粒子和聚合物微粒中的另一种的体积平均直径大1.3倍 以上。于是，因为墨水组合物含有大粒子和小粒子，因此在进行加热和固 着处理之前，可以实现致密的图像结构。有机溶剂均匀地并且以很小的量 分布于聚合物微粒和着色材料微粒之间的细小间隙中。在这种情况下，当 加热墨水图像时，在间隙中的残留溶剂的蒸发进行，而且，已经熔化(软化) 的聚合物填充在间隙中，因此可以获得足够的图像强度。而且，即使少量 残留溶剂留在图像结构中，外围结构是牢固的，因此可以固着图像，而不 产生图像缺陷。如果聚合物微粒具有与着色材料粒子的平均直径基本上相同的平均 直径，则在进行加热和固着处理之前，着色材料粒子和聚合物微粒易于稀 疏地分布于图像结构中，因此不能获得具有足够的强度的图像结构。而且， 发生间隙的尺寸的变化，不仅残留溶剂以不均匀的方式分布，而且相应地， 大量的残留溶剂将存在于其中间隙尺寸大的部分中。因而，由于在热处理 过程中未将溶剂完全干燥，因此图像结构易于受到外部冲击如表面的摩擦 而破坏，因此出现图像缺陷。特别是，在实体图像区中出现不自然的空白 区等。而且，即使完全除去残留溶剂，如果间隙的体积大，那么当溶剂干 燥时，由于干燥处理的极快进行，固体粒子组分的一部分被带出(drawoff)， 并且在间隙被软化的聚合物填充之前，图像本身收縮，因此在图像中导致 不自然的空白区的出现。而且，，即使图像的实际表面积小，整个图像也收 縮，并且整个图像的尺寸变得更小。聚合物微粒越容易成膜，换言之，软 化点越低，这种现象越易于发生。为了防止这种现象的发生，在本发明的 上述方面中将聚合物微粒的软化点(Tc)设定在45°C至120°C的范围内。
而且，通过将不同尺寸的粒子一起在液体中混合，由于在液体中的粘 度降低效应(门尼方程)，墨水的粘度没有突然增大，因此可以增大在墨水 中含有的固体组分的量，换言之，可以增大可允许的聚合物组分的量，这 在图像固着方面是有利的。而且，在本发明的上述方面中，因为聚合物微粒的软化点(Tc)在45。C 至120。C的范围内，即使设备的环境操作温度等于或大于室温，也可以将 温度设定为不使聚合物微粒在喷嘴附近形成膜的高范围，并且可以防止由 熔化引起的图像的收缩。通过使用具有满足logG'l - 1ogG'2 ^ 2和logG'2 ^ 5的条件的粘弹性 的聚合物微粒，以及通过在等于或大于聚合物微粒的软化点的温度下进行 热处理，可以在加热之前和之后大大改变聚合物微粒的粘弹性，因此，可 以通过热处理将墨水组合物固着到记录介质上。优选地，着色材料粒子和聚合物微粒中的一种的粒径分布比着色材料 粒子和聚合物微粒中的另一种的粒径分布更宽。在本发明的该方面中，因为着色材料粒子和聚合物微粒中的一种(其 体积平均直径比另一种的体积平均直径大1.3倍以上)的粒径分布比着色材 料粒子和聚合物微粒中的另一种的粒径分布更宽，因此具有小的体积平均 粒径的粒子容易填充在具有大的体积平均粒径的粒子之间的间隙中，因此 可以获得足够的图像强度。粒径分布由体积平均粒径Mv /数均粒径Mn 确定。优选地，上述喷墨记录方法还包括下列步骤在沉积墨水组合物的液滴的步骤之后或之前涂覆处理液体，所述处理液体使着色材料粒子和聚合 物微粒聚集以形成墨水图像。在本发明的该方面中，在墨滴喷射步骤之前或之后，涂覆使着色材料 粒子和聚合物微粒聚集的处理液体，因此可以提高着色材料粒子和聚合物 微粒的聚集力。因此，可以在粒子层中实现高密度，因此可以实现更牢固 的图像结构。优选地，在中间转印体上形成墨水图像；并且上述喷墨记录方法还包 括下列步骤将墨水图像从中间转印体转印到记录介质上。在本发明的该方面中，因为在转印步骤中挤压时将墨水图像记录在记录介质上，因此可以在转印步骤中实现粒子层的高密度，因此可以获得更 牢固的图像结构。根据本发明，通过防止由残留溶剂的不均匀分布产生的干燥不均匀性 所导致的图像强度的不均匀性，可以确保图像在记录介质上的固着性能。 而且，可以提供喷墨图像记录方法，其中可以抑制由间隙的过度产生 和粒子聚结的双重因素所导致的图像缺陷如图像收缩和实体图像区中的 空白部分的产生，以及提高喷射可靠性。
下面将参考
本发明的本质以及其它目的和优点，在附图中， 相同的符号表示全部图中的相同或类似的部件，并且其中图1是用于实施根据本发明的一个实施方案的喷墨记录方法的转印型 喷墨记录设备的示意图；图2是显示用于实施根据本发明的喷墨记录方法的设备的又一个实例 的直接记录型喷墨记录设备的示意图；图3是显示聚合物微粒的组成和性质的表；图4是显示墨水组合物的组成的表；图5是显示实际实施例的评价结果的表；图6是显示实际实施例的评价结果的表；图7是显示实际实施例的评价结果的表；和图8A至8D是显示在图像变形的评价和在转印后的图像之间的关系 的图。具体实施方式
首先，将描述在本发明中使用的墨水组合物(下面也称为"墨水")和处 理液体，然后描述根据本发明的一个实施方案的喷墨记录方法。 墨水组合物可用于本发明的墨水组合物至少包含着色材料粒子，聚合物粒子(聚合 物微粒)、有机溶剂和水。<着色材料粒子>用于墨水的着色材料的粒子可以是颜料粒子或染料和颜料的组合。出 于对所记录的图像赋予耐候性的观点，颜料粒子是适宜的。在颜料之中， 特别适宜的是使用通过分散剂分散的颜料、自分散性颜料、其中颜料粒子 的表面被聚合物覆盖的颜料(微胶囊颜料)，或者聚合物接枝颜料。对用于 微胶囊颜料的聚合物没有特别限制，但是适宜的是使用在水中具有自分散 性或溶解性，并且具有阴离子基团的聚合物化合物。用于微胶囊颜料的聚合物本身是自分散或可溶解的。作为选择，可以 使用不是自分散或可溶解的微胶囊颜料用聚合物，并且将聚合物改性以变 成自分散或可溶解的。例如，它可以是通过用有机胺或碱金属中和的具有 引入的羧基，磺酸基或膦酸基或另一种阴离子基团的聚合物。而且，它还 可以是将一个或两个以上相同类型或不同类型的阴离子基团引入其中的 聚合物。在本实施方案中，适宜的是使用通过盐的方式中和的并且含有引 入的羧基的聚合物。对在本发明中使用的颜料没有特别限制，并且橙色和黄色颜料的具体 实例是C.I.颜料橙31、 C.I.颜料橙43、 C.I.颜料黄12、 C.I.颜料黄13、 C. I.颜料黄14、 C. I.颜料黄15、 C. I.颜料黄17、 C. I.颜料黄74、 C. I.颜料黄93、 C.I.颜料黄94、 C.I.颜料黄128、 C. I.颜料黄138、 C. I.颜料黄151、 C. I.颜料黄155、 C. I.颜料黄180和C.I.颜料黄185。红色和品红色颜料的具体实例是C. I.颜料红2、 C. I.颜料红3、 C.I.颜料红5、 C.I.颜料红6、 C.I.颜料红7、 C.I.颜料红15、 C.I.颜 料红16、 C. I.颜料红48: 1、 C. I.颜料红53: 1、 C I.颜料红57: K C. I.颜料红122、C. I.颜料红123、C. I.颜料红139、 C.I.颜料红144、 C.I.颜料红149、 C.I.颜料红166、 C.I.颜料红177、 C.I.颜料红178 和C.I.颜料红222。绿色和青色颜料的具体实例是C.I.颜料蓝15、 C.I.颜料蓝15: 2、 C.I.颜料蓝15: 3、 C.I.颜料蓝16、 C.I.颜料蓝60和C丄颜料绿7.黑色颜料的具体实例是C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑6和C丄颜料黑7。根据所用的着色材料粒子，可以将在用于本发明的墨水组合物中含有 的着色材料粒子的百分比(浓度)设定为最佳值，而相对于墨水组合物的总
重量，适宜的范围在O.l重量％和40重量％之间。更适宜地，它为l重量 %至30重量％，并且还更适宜地，它为2重量％至20重量％。如果着色材 料粒子的浓度太低，那么得不到足够的图像密度，并且另一方面，如果浓 度太高，那么墨水粘度变得太高。颜料粒子的体积平均直径不受特别限制，条件是喷墨特性不受损害， 而30 nm至200 nm的范围是特别适宜的。预期降低颜料粒子的尺寸可以 在提高在记录介质上得到的图像的颜色再现和透明度方面产生有利效果， 但是另一方面，在例如降低耐光性和增加墨水的粘度方面存在缺点，因此 适宜的是将粒径调节在上述范围内。<聚合物微粒〉适宜的是将不包含着色材料的聚合物微粒加入用于本发明的墨水组 合物中。特别是，可以通过阴离子聚合物微粒加入墨水组合物中获得具有 高分散性和稳定性的墨水组合物。用于加入在本发明中使用的聚合物组分的适宜方式是其中将仅由聚 合物组分组成的聚合物微粒分散于墨水中的方式。而且，用于墨水的聚合 物微粒可以具有与上述微胶囊颜料的包覆聚合物相同的组成，在所述微胶 囊颜料中，颜料粒子被包覆聚合物包覆。在这种情况下，由于聚合物微粒 和微胶囊颜料的包覆聚合物的结合，可以获得在提高耐摩擦性和固着性能 方面的有利效果。聚合物粒子在墨水中的分散状态不限于聚合物粒子在墨水中的乳化 状态，并且还可以将树脂在中途溶解于墨水中或以胶态分散体的形式包含 于墨水中。而且，可以通过使用乳化剂分散聚合物粒子，或者可以在不使用任何 乳化剂的情况下分散聚合物粒子。对于乳化剂，可以使用低分子量的表面 活性剂，并且还可以使用高分子量的表面活性剂。还适宜的是使用具有由 丙烯酸、甲基丙烯酸等组成的外壳的胶囊型聚合物粒子(核-壳型聚合物粒 子，其中核部分被组成不同于核部分的组成的外壳部分包覆)。在没有任何低分子量的表面活性剂的情况下分散的聚合物粒子被称 为无皂胶乳，其包括没有乳化剂的聚合物粒子或具有高分子量的表面活性 剂的聚合物粒子。例如，无皂胶乳包含使用作为乳化剂的上述具有水溶性 基团如磺酸基或羧基的聚合物(具有接枝水溶性基团的聚合物或由具有水 溶性基团的单体和具有不溶性部分的单体获得的嵌段聚合物)的聚合物粒 子。'与通过使用乳化剂的聚合获得的其它种类的树脂粒子相比，在本实施 方案中特别适宜的是使用无皂胶乳，原因是不存在以下可能性乳化剂抑 制聚合物粒子的成膜，或者在聚合物粒子成膜之后，游离的乳化剂移动到 表面上，从而降低在记录介质和其中组合着色材料粒子和聚合物粒子的图 像膜(墨水图像)之间的粘附性或固着性能。而且，还可以防止耐水性的劣 化。加入墨水组合物中的聚合物微粒的组分的可允许实例是丙烯酸类树 脂、乙酸乙烯酯、苯乙烯-丁二烯树脂、苯乙烯异戊二烯树脂、氯乙烯树 脂、丙烯酰基-氨基甲酸酯树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、乙烯-丙烯酸 类树脂、丁二烯树脂、苯乙烯树脂、丙烯腈树脂、离聚物树脂等，但是不 限于这些。在这些之中，出于赋予良好的图像固着性能的观点，含具有低 离解度的羧基的材料是更适宜的。亲水性阴离子基团可以是具有负电荷的任何基团，但是适宜地，它是 磷酸基、膦酸基、次膦酸基、硫酸基、磺酸基、亚磺酸基或羧基，并且在 这些之中，出于赋予良好的图像固着性的观点，羧基是更适宜的。而且，当通过如下所述的处理液体使墨水聚集时，在墨水中含有的聚 合物微粒适宜地具有同时包含阴离子部分和阳离子部分的两性结构。当由 于处理液体，pH变得等于或低于5时，聚合物微粒经历从负到正的极性 转变，在聚合物和颜料之间出现吸引力，因此聚集力变得更强，并且可以 加快聚集速度。适宜地，加入墨水中的聚合物微粒的量为2重量％至40重量％，并且 更适宜为4重量％至20重量％。如果加入量小于2重量％，那么本发明的 有利效果不足。另一方面，如果加入量大于40重量％，那么墨水粘度变得 太大，并且损害喷射可靠性。着色材料粒子与聚合物微粒的加入量的重量比适宜在2: 1和1: 10 之间，并且更适宜为l: l至l: 5。如果着色材料粒子与聚合物微粒的加 入量的重量比大于2: l(换言之，如果聚合物微粒的量太小)，那么由聚合 物微粒的熔化导致的有利效果不足，并且在耐磨损性方面没有获得令人满 意的效果。另一方面，如果着色材料粒子与聚合物微粒的加入量的比率小 于l: IO(换言之，如果着色材料粒子的量太大)，则墨水的粘度变得太高， 并且喷射可靠性和其它因素劣化，这是不宜的。考虑到在聚合物微粒软化时的粘附力，适宜的是加入墨水组合物中的聚合物微粒的分子量应当等于或大于5，000。如果分子量小于5，000，那么在图像的耐磨损性和固着性能方面得不到足够的有利效果。而且，在本实施方案中，还可以将多种聚合物微粒的混合物用于墨水 组合物。可以将多种聚合物微粒分别并且独立地分散于墨水组合物中，或 者它们可以采用包含核部分和壳部分的核一壳结构。而且，除其中壳部分 完全覆盖核部分的方式以外，还可以采用其中壳部分覆盖核部分的一部分 的方式。而且，还可以采用其中第二聚合物微粒的层以分散的岛形状被覆 盖在第一聚合物微粒的层中的方式，或者采用其中将第二聚合物微粒以点 的方式分散于由第一聚合物微粒形成的表面层上的方式。在非晶态聚合物的情况下，软化点指玻璃化转变温度，并且熔点对应 晶态聚合物从固相变成液相时的温度，但是它们不限于这些温度。聚合物微粒的软化点等于或大于45°C并且等于或低于120°C。如果 聚合物微粒的软化点太低，那么聚合物微粒变得过度容易形成膜，因此当 溶剂干燥时，聚合物微粒被拉开，从而导致由实际图像的收縮引起的不自 然空白区。而且，如果图像的实际表面积小，那么整个图像数收縮并且图 像尺寸变得更小。在本实施方案中，因为聚合物微粒的软化点等于或大于 45。C并且等于或低于120°C，那么即使设备的环境操作温度等于或高于室 温，也可以在没有聚合物微粒在喷嘴附近形成膜的情况下设定高温，因此 可以防止由聚合物微粒的熔化引起的图像收缩。软化点适宜地等于或大于 45。C并且等于或低于100°C，并且更适宜地，等于或大于45。C并且等于 或低于75。C。有各种用于测量软化点和熔点的方法，但是在本发明中，采用使用 DSC设备的测量方法。根据本发明的聚合物微粒的粘弹性满足下面的方程(1)和(2): logG，l — logG'2^2 (1) logG,2￡5 (2)， 其中G'l为在T1(。C)下的储存弹性模量，G'2为在T2(。C)下的储存弹性模 量，Tl为比聚合物微粒的软化点低20°C的温度，并且T2为比聚合物微 粒的软化点高20。C的温度。可以通过组成聚合物组分的单体材料和它们的组成比、分子量、分布 等将这种粘弹性控制为所需的性能。可以通过流变仪测量聚合物微粒的储存弹性模量G'。储存弹性模量是 通过以下方法测量的冷冻干燥聚合物微粒的分散材料以形成粉末，然后 使用由Anton Paar.制造的粘弹性测量设备Physica MCR301测量性能。对 于测量条件，将粉末化的聚合物升高至150。C的温度，然后可以使用直径 为8.0 mm的平行板，在6.28 rad/sec(1 Hz)的频率ro， 0.1。的扭曲角和1.0 mm 的间隙下，在聚合物从150°C以3°C/min的速率冷却至20°C时测量性能。着色材料粒子和聚合物微粒之间的关系着色材料粒子和聚合物微粒中的一种的体积平均直径比着色材料粒 子和聚合物微粒中的另一种的体积平均直径大1.3倍以上，并且适宜为大 1.5倍以上，并且还更适宜为大2.0倍以上。例如，如果着色材料微粒的平 均粒径为聚合物微粒的平均粒径的1.3倍以上时，那么可以借助于聚合物 微粒填充在着色材料粒子之间形成的间隙中，因此可以将图像结构容易地 形成为致密结构，因此可以实现足够的图像强度。而且，适宜地，具有较大体积平均粒径的着色材料粒子和聚合物微粒 中的一种的粒径分布宽于具有较小体积平均粒径的着色材料粒子和聚合 物微粒中的另一种的粒径分布。例如，如果着色材料粒子的体积平均粒径 大于聚合物微粒的体积平均粒径，那么使着色材料粒子的粒径分布宽于聚 合物微粒的粒径分布。换言之，与着色材料粒子的粒径分布相比，使聚合 物微粒的粒径分布为窄的分布(均匀粒径)。因此，因为聚合物微粒容易填 充着色材料粒子之间的间隙，因此密度变得更高，并且可以获得足够的图 像强度。在上述描述中，描述了其中着色材料微粒大于聚合物微粒的实例。与
上述实例类似，在聚合物微粒大于着色材料微粒的情况下，着色材料粒子 进入聚合物微粒之间的间隙中，并且能够降低间隙的体积，因此可以获得 类似的有利效果。测量包括体积平均粒径和数均粒径的粒径分布的方法可以采用静态 光散射法、动态光散射法或离心沉降法。在这些之中，利用激光多普勒效 应的动态光散射法是特别适宜的，因为它能够测量直到小尺寸的粒径。通过使用例如Microtrac UPA(由Nikkiso (Co.， Ltd.)制造)，可以通过动态光散 射测量粒径。体积平均粒径是根据粒子体积加权的平均粒径(用粒子体积分数加权 的平均粒径)，并且它是通过下列方法获得的得到在一组粒子中的每一个 单独的粒子的粒径和粒子体积的乘积，将这些乘积一起求和，然后将该总和除以粒子的总体积。换言之，体积平均粒径表示如下Mv = S (Fi x Mi4)/2 (Fi x Mi3) (3)，其中Fi为具有Mi尺寸的粒子的数量(分数)。数均粒径是通过下列方法获得的得到在一组粒子中的单独的粒子的直径的总和，然后除以粒子的总数。数均粒径表示如下Mn = 2 (Fi x Mi)/S Fi (4)， 其中Fi为具有Mi尺寸的粒子的数量(分数)。在体积平均粒径和数均粒径之间的关系是使体积平均粒径Mv等于 或大于数均粒径Mn(g卩，体积平均粒径S数均粒径)这样的关系。在全部 具有完全相同尺寸的粒子的组中，两个值是相等的，并且体积平均粒径 Mv相对于数均粒径Mn的比率(体积平均粒径Mv质均粒径Mn)为1 。而 且，体积平均粒径Mv相对于数均粒径Mn的比率越大，粒径分布越宽。 在由Polymer Publication Society出版的"Polymer latex chemistry", Soichi Muroi， 119页中描述了体积平均粒径和数均粒径之间的关系。可以通过除去在液体分散体中的大而粗的粒子降低粒径分布 (Mv/Mn)，并且可以根据预期目的调节这种分布。用于除去这些大而粗的粒子方法通常可以采用离心沉降法、微孔过滤 法等。离心沉降法可以采用可商购的离心分离器。所施加的离心力的量级适
宜地设定为重力加速度的10倍至1000000倍。可以将各种材料用于在微孔过滤法中使用的过滤器。更具体地，过滤材料的可允许实例是纤维素、乙酰纤维素、聚偏二氟乙烯(vinylidene polyfluoride)、聚醚砜、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、玻璃纤维、聚丙烯等。而 且，膜过滤器和深度过滤器适宜作为过滤的模式。在过滤中使用的过滤器 的孔尺寸适宜为0.1 iim至10 nm，并且更适宜为0.2 |Lim至5 |im，并且还 更适宜为0.2 lim至0.5 (im。而且，当进行过滤时，适宜的是在通过具有 大直径的孔的过滤器过滤之后，应当通过具有小直径的孔的过滤器再次过 滤该材料。如果存在大量大而粗的粒子并且过滤性能差，那么可以通过将分散剂 加入液体分散体中提高过滤性能。有机溶剂出于防止在喷墨头中的喷嘴由墨水的干燥所致的阻塞的观点，适宜的 是在本发明中使用的墨水组合物应当含有有机溶剂，并且特别是，可溶于 水中的有机溶剂。这种类型的水溶性有机溶剂包括润湿剂和渗透剂。在墨水中的水溶性有机溶剂的实例是多元醇、多元醇衍生物、含氮 溶剂、 一元醇和含硫溶剂。多元醇的具体实例是乙二醇、二甘醇、丙二 醇、丁二醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1，2，6-己三醇和甘油。多元醇的衍生物 的具体实例是乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，乙二醇单丁醚，二甘醇单 甲醚，二甘醇单乙醚，二甘醇单丁醚，丙二醇单丁醚，二丙二醇单丁醚和 二甘油的环氧乙烷加合物。含氮溶剂的具体实例是吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯垸酮和三乙醇胺。 一元醇的具体实例是乙醇、异 丙醇、丁醇、苄醇等。含硫溶剂的具体实例是硫代二甘醇、硫代二甘油、 环丁砜和二甲亚砜。除这些以外，还可以使用碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等。在本实施方案中，可以单独使用一种可溶于水的有机溶剂。作为选择， 可以将两种以上可溶于水的有机溶剂一起混合并且使用。相对于墨水的总 重量，可溶于水的有机溶剂的含量比适宜地不高于60重量％。如果含量比 高于60重量％，那么墨水的粘度增加，并且从喷射头的喷射特性可能劣化。
用于本发明的墨水组合物适宜地使用具有着色材料粒子和使聚合物 微粒聚集的处理液体的墨水组。通过使用处理液体，可以增加着色材料粒 子和聚合物微粒的聚集力，因此可以实现粒子层的增加的密度，并且可以 获得更强的图像结构。用于本发明的处理液体的一个适宜实例是通过改变墨水的pH使在墨水组合物中含有的着色材料粒子和聚合物微粒聚集，产生聚集材料的处理 液体。而且，适宜的是使用将多价金属盐或聚芳基胺加入其中的处理液体。 这些化合物可以单独使用，或者可以使用这些化合物的两种以上的组合。 出于交联点的观点，优选使用三价铝离子。而且，适宜地，处理液体的组分选自磷酸、甲磺酸、聚丙烯酸、乙酸、乙醇酸(glycol acid)、丙二酸、苹果酸、马来酸(malleinic acid)、抗坏血酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、磺酸、正磷酸、 吡咯烷酮甲酸、吡喃酮甲酸、吡咯甲酸、呋喃甲酸、吡啶甲酸、香豆酸、 噻吩甲酸、烟酸或者这些化合物的衍生物，或这些的盐等。'在本发明中，可以在墨水沉积的沉积之前涂覆处理液体，或者在墨滴 的沉积之后涂覆处理液体。出于对墨水组合物的聚集性能的观点，本发明的处理液体适宜地具有 l至6的pH，更适宜为2至5的pH，并且特别适宜为3至5的pH。喷墨记录方法和设备 <第一实施方案>接着，将描述用于实施根据本发明的喷墨记录方法的喷墨记录设备。 图1是显示转印型喷墨记录设备的总体组成的一个实例的图。 如图1中所示，喷墨记录设备10主要包括中间转印体12、处理液体沉积单元14、喷墨单元16和转印单元18，并且它还配置有溶剂消除单元20、清洁单元22和图像固着单元24。中间转印体12由具有规定的宽度的环形带构成，并且将中间转印体12绕多根辊26巻绕。在本实施方案中，描述其中使用四根辊26A至26D 的实例。中间转印体12不限于环形带，并且还可以采用其中通过输送机 带输送切片中间转印体的方法，或者它可以使用鼓状构件。将电动机(未图示)的动力传输给多根辊26的至少一根主辊，并且通过 该电动机的驱动，使中间转印体12围绕辊26 (26A至26D)的外侧在图1 中的逆时针方向上旋转(以下称为"转印体的旋转方向")。将对应处理液体的记录头(处理液体头)30S安置在处理液体沉积单元 14中。处理液体头30S从与中间转印体12相对的喷射面喷出处理液体。 因此，将处理液体的液滴沉积在中间转印体12的记录表面12a上。处理 液体沉积单元14不限于从具有喷嘴的头部喷射处理液体的方法，并且还 可以采用使用涂布辊的涂布方法。使用这种涂布方法，可以在实际中将处 理液体容易地涂覆到中间转印体12的整个表面，包括其中沉积墨滴的图 像区。在这种情况下，适宜的是在中间转印体12上的处理液体的厚度应 当为l pm至5 pm。还可以安置使在中间转印体12上的处理液体的厚度 变得均匀的装置。例如，有使用气刀的方法，以及其中安置具有锐角的构 件以相对于中间转印体12形成对应处理液体的厚度的指定值的间隙的方 法。在图1中，将处理液体沉积单元14安置在喷墨单元16前面，但是还 可以将它安置在喷墨单元16后面。即使将处理液体沉积单元14安置在喷 墨部16后面，也可以获得与将处理液体沉积单元14安置在喷墨单元前面 的情况类似的有利效果。将喷墨单元16安置成紧跟在处理液体沉积单元14后面。喷墨单元16 包括记录头(墨水头)30K、 30C、 30M和30Y，它们对应黑色(K)、青色(C)、 品红色(M)和黄色(Y)的墨水的各种颜色。将满足本发明的墨水组合物条件 的各种墨水储存在相应的墨水储存单元(未显示)中，所述墨水储存单元对 应各种颜色的墨水，并且将这些墨水供给到相应的记录头30K、 30C、 30M 和30Y中。墨水头30K、 30C、 30M和30Y各自从与中间转印体12相对的喷射 表面喷射相应颜色的墨水。因此，将各种颜色的墨水沉积在中间转印体12 的记录表面12a上。处理液体头30S和墨水头30K、 30C、 30M和30Y中的每一个是整行 型头，其中在中间转印体12上形成的图像的整个最大记录宽度上形成多个喷射口(喷嘴)。因此，与在中间转印体12的横向(相对于图1中的图平面从前至后的方向)上来回扫描短梭式头的同时进行记录的串行型头相比，可以在中间转印体12上以高速记录图像。当然，本发明还适用于具有较 高记录速度的串行系统，例如，在一次扫描动作中形成一行的一遍型记录 系统(one-pass recording system)。在本实施方案中，所有各种记录头(处理液体头30S和墨水头30K、 30C、 30M和30Y)具有相同的结构，并且在下面，使用参考标记30表示 这些记录头的代表实例。当将处理液体从处理液体头30S中沉积到中间转印体12上面时，由 于中间转印体12的旋转，将其上已经沉积处理液体的中间转印体12的区 域依次移动到墨水头30K、 30C、 30M和30Y的正下方，并且分别从墨水 头30K、 30C、 30M和30Y中喷射相应颜色的墨水。适宜地，根据要求调节处理液体沉积量和墨水沉积量。例如，可以根 据将图像转印到上面的记录介质的种类改变所沉积的处理液体的量，以调 节通过混合处理液体和墨水而形成的墨水聚集体的粘度和其它性能。而 且，出于通过对墨水膜的内部赋予分离特性或者赋予粘附力提高转印性能 的观点，还可以在处理剂中包含蜡。更适宜地，以乳液的形式加入蜡。适 宜地，按重量比计，相对于墨水中的固体组分，乳液中的固体组分的加入 量等于或大于0.05重量％，以获得在墨水膜内部良好的分离性能和良好的 粘合强度。如果加入量小于0.05重量％，那么得不到足够的分离效果。随 着乳液的加入量逐渐增加，墨水的可靠性逐渐下降，因此适宜的是应当将 固体组分限制至相对于墨水的总量为约30重量％。所用的蜡可以是巴西棕 榈蜡、石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、醇蜡、聚乙烯蜡、PTFE蜡、合成酸蜡、a 烯烃-无水马来酸共聚物等。而且，还可以在沉积处理剂之前，通过以单 独的方式仅沉积分离组分而形成分离层。将溶剂消除单元20安置在根据转印体的旋转方向的喷墨单元16的 下游侧。在隔着中间转印体12对应辊26A的位置，将溶剂消除辊32安置 在溶剂消除单元20中。溶剂消除辊32由辊状多孔材料制成，并且被安置 成紧靠中间转印体12的记录表面12a。其它可允许的模式是例如，通过气
刀从中间转印体12上消除过量溶剂的系统，或者通过加热蒸发溶剂的系 统。可以采用任何溶剂消除系统，但是适宜地，使用不采用加热的系统。 在通过加热转印体的表面，或通过将热量施加到转印体上的聚集体上而蒸 发溶剂的装置的情况下，可能存在的情况是通过聚集体的过度加热消除了 过量的溶剂，因此在转印过程中不能保持聚集体中的适宜粘度，并且转印 特性下降。另一个问题是中间转印体的加热对从喷墨头喷墨的特性的影 响。在溶剂消除单元20中，通过溶剂消除辊32消除在中间转印体12的 记录表面12a上的溶剂。因此，即使在大量处理液体沉积于中间转印体12 的记录表面12a上的情况下，因为通过溶剂消除单元20消除了溶剂，因 此在转印单元18中没有将大量(过量)溶剂(分散介质)转印到记录介质34 上。因此，即使在纸等用作记录介质34的情况下，也不出现作为水基溶 剂的特征的问题，如巻曲、起皱等。通过采用溶剂消除单元20从墨水聚集体中消除过量溶剂，可以将墨 水聚集体浓縮，并且可以进一步提高内部聚集力。通过这种方式，有效地 促进了在墨水聚集体中含有的树脂粒子的聚结，并且可以在进行转印步骤 之前对聚集体赋予更强的内部聚集力。而且，由于通过消除溶剂使墨水聚 集体有效地浓缩，可以在转印到记录介质上之后对图像赋予良好的固着性 能和光泽。不是特别需要通过溶剂消除单元20消除所有溶剂。如果通过过度地 消除溶剂使墨水聚集体过度地浓縮，那么在墨水聚集体和转印体之间的聚 集力变得太强，因此转印需要很大的压力，这是不宜的。相反，为了保持 适合转印的粘弹性，适宜的是留下少量的溶剂。通过留下少量的残留溶剂 的有利效果之一在于，因为墨水聚集体是疏水性的，并且非挥发性溶剂组 分(主要是有机溶剂，如甘油)是亲水性的，因此在进行溶剂消除之后，墨 水聚集体和残留的溶剂组分分离，并且在墨水聚集体和中间转印体之间形 成由残留的溶剂组分组成的液体的薄层。因此，墨水聚集体与转印体的粘 附力变弱，这对于提高转印特性是有利的。将转印单元18安置在根据转印体的旋转方向的溶剂消除辊20的下游 侧。在隔着中间转印体12与辊26B相对的位置，将加压和加热辊36安置
在转印单元18中。将加热器37以这样的方式安置在加压和加热辊36内 部，使得通过这种加热器37升高加压和加热辊36外部圆周表面的温度。 将记录介质34从图1中的左手侧输送到右手侧，以使其在中间转印体12 和加压和加热辊36之间通过。当记录介质34在中间转印体12和加压和 加热辊36之间通过时，使记录介质34的正面与中间转印体12的记录表 面12a接触，并且通过加压和加热辊36从记录介质34的背面进行加压和 加热。从而，将中间转印体12的转印部分的表面温度升高至转印温度， 并且将在中间转印体12上形成的墨水聚集体的点的图像软化至适当的软 化状态。在这种状态下，将在中间转印体12的记录表面12a上形成的点 图像转印到记录介质34上。适合的结构是其中加热部分仅限于中间转印 体12的转印部分的结构。如果采用这种结构，则可以防止通过加热转印 体的整个表面所导致的过度热负荷，并且防止在墨水聚集体中含有的溶剂 组分的过度消除。而且，通过在转印单元18中加热墨水聚集体，消除了 在墨水聚集体中含有的几乎所有溶剂，并且由于通过由加压导致的墨水聚 集体的物理浓縮的组合效应促进的树脂熔化，在从即将转印的步骤至转印 的完成的短时间内，在其中中间转印体12与加压和加热辊36进行接触的 区域中，可以对墨水聚集体赋予更强的内部聚集力。如上所述，转印温度是中间转印体12的转印部分的表面温度，并且 将加压和加热辊36的表面温度设定为比这种转印温度更高的温度，以考 虑到经由记录介质加热中间转印体12的事实。在这种情况下，在将记录 介质34输送到转印单元18之前，还可以安置对记录介质34进行热处理 的记录介质热处理。可以通过使记录介质在与墨水聚集体的点的图像进行 直接接触时达到所需的转印温度，在转印过程中实现所需的热传导。而且， 通过预先加热记录介质34，墨水图像在转印时立即熔化，并且进入记录介 质的表面的凹痕和毛细管中，从而产生由增大的接触表面积引起的锚定效 应。作为这种锚定效应的结果，在记录介质34和墨水聚集体之间的粘附 力得到提高，并且转印以令人满意的方式进行。而且，还可以在转印到记 录介质上之后提高图像的固着性能。而且，可以提高图像的平滑度，并且 这具有对图像赋予颗粒度和光泽的有利效果。适宜地，可以根据记录介质 34的种类自由地调节记录介质34的加热温度。
如果在纸的表面中有大量由纸浆纤维造成的凹痕(波动)，如在普通纸、 高级纸等的情况下，那么可以在墨水图像和记录介质的表面之间预期到强 的锚定效应，并且在这种情况下，通过控制在直接转印过程中进行接触的 记录介质的表面的加热温度调节墨水聚集体的粘度，以及调节在加热单元 中的加热温度，可以实现在墨水图像中的最佳粘附力，因此对普通纸、高 级纸等赋予图像的良好固着性能。例如，具有平滑表面的记录介质34， 如涂布纸，在表面部分中具有高的热传导效率，因此将加热温度设定为较 低的温度。另一方面，在具有表面凹痕的记录介质34如高级纸的情况下， 空气层容易介入纸和墨水图像之间，因此适宜的是将加热温度设定为较高 的温度，原因是由于聚合物组分的粘附力的增加，这可以预期产生良好的 锚定效应。而且，当在转印之前不进行溶剂消除处理时，因为可以通过在短的时 间内加热消除溶剂，因此没有太多关于转印速度的问题，但是如果进行溶 剂消除步骤，那么在转印单元中蒸发的溶剂的绝对体积仅是小的，因此不 仅浓縮效应更有效，而且还可以在转印过程中降低热负荷。而且，通过在转印单元18中加热实现墨水聚集体的有效浓缩，可以在转印到记录介质 34上面之后对图像赋予良好的固着性能和光泽。而且，还可以根据记录介质34和印刷条件等，将转印过程中的温度 和压力自由地调节为适合的条件。而且，还可以根据要求，在中间转印体的表面上采用带有具有分离性 能的表面层的结构。如果转印体的表面被赋予分离性能，那么它具有低的 表面能和高的分离性能，因此可以实现高的转印速率。在本发明中，即使 不是特别地赋予分离性能，也可以获得令人满意的转印速率，但是出于清 洁负荷等的观点，即使对中间转印体的表面赋予分离性能，也没有特别的 问题。这里，如在本发明中所提及的具有分离性能的表面指临界表面张力 为30mN/m以下，或与水接触的角度为75。以上的表面。用于中间转印体12的表面层的适合材料是例如，通常已知的材料如 聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚 酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂、氟树脂、聚酰亚胺树脂等。将清洁单元22安置在根据转印体的旋转方向的转印单元18的下游侧 以及根据转印体的旋转方向的处理剂沉积单元14的上游侧。将清洁辊38在隔着中间转印体12与辊26C相对的位置安置于清洁单元22中，设置成 紧靠中间转印体12的记录表面12a，并且在转印后，清洁辊38从中间转 印体12的记录表面12a上消除残留的材料。清洁辊38的可允许模式是其中清洁辊38由软而多孔的构件制成， 并且在通过清洁液体涂布装置以清洁液体浸渍的同时清洁中间转印体(记 录表面12a)的表面的系统；其中将刷子安置在辊的表面上，并且在将清洁 液体涂覆于中间转印体的表面上的同时，通过刷子消除在中间转印体的表 面上的污物的系统；或其中将挠性刀片安置在辊表面上并且通过这种刀片 扫除中间转印体的表面上的残留材料(墨水聚集体的残留痕迹)的系统等。 如果将清洁辊38的表面线速度设定成慢于或快于中间转印体的表面的线 速度，而不是相等，那么可以提高消除残留材料的速率。根据在清洁辊38 的表面和中间转印体的表面之间的速度差，在中间转印体的表面上产生剪 切力，因此可以有效地消除残留材料。在本发明中，安置图像固着单元24以对转印后的记录介质赋予更强 的固着性能。将图像固着单元24设置在转印单元18的记录介质输出侧(图1中的右 手侧)。在图像固着单元24中，将两根固着辊40A和40B安置在记录介质 34的正面和背面，并且通过固着辊40A和40B将转印并且形成于记录介 质34上的图像加压并且加热，可以提高在记录介质34上的记录图像的固 着性能。适宜地，固着辊40A和40B是由一根加压和加热辊和一根加热 辊组成的一对辊，但是固着辊40A和40B不限于这些。而且，在本发明中，还可以在将记录介质34输送到转印单元18之前 安置对记录介质34进行热处理的装置(未图示)。在转印夹紧处理过程中，通过将与墨水聚集体进行直接接触的记录介 质34预先设定至所需的转印温度，可以在更短的时间内进行有效的热传 导。而且，通过将记录介质预先设定至所需的转印温度，而不是仅在转印 夹紧处理过程中进行加热的情况，使墨水聚集体和记录介质的表面接触。 可以根据记录介质34的种类自由地调节这种温度，并且还可以通过控制 这种温度控制墨水聚集体的粘弹性。
如果在纸的表面中有大量由纸浆纤维造成的凹痕，如在记录介质34为普通纸、高级纸等的情况下，那么可以预期到在墨水聚集体和记录介质 的表面之间的强锚定效应，并且在这种情况下，通过控制在直接转印过程 中进行接触的介质的表面的加热温度调节墨水聚集体的粘度，以及调节在 加热单元中的加热温度，可以实现墨水聚集体的最佳粘度，因此对普通纸、 高级纸等赋予图像的良好的固着性能。而且，通过控制墨水聚集体的粘度 以使其比在表面中具有凹痕的记录介质的情况下更硬，还可以在转印到具有平坦表面的记录介质(例如如果记录介质34为涂布纸)之后赋予良好的 固着性能。接着，将说明根据本发明的喷墨记录方法，所述方法通过使用具有上 述组成的喷墨记录设备记录图像。首先，通过处理液体沉积单元14将处理液体沉积在中间转印体12上 (步骤l)。在这种情况下，可以通过代替处理液体沉积单元14的涂布辊将 处理液体以薄膜的形式供给到中间转印体12上。接着，通过带式输送机输送其上已经沉积处理液体的中间转印体12 以使其位于记录头16下面，并且将根据本发明的墨水以液滴的形式喷射， 从而与处理液体进行接触(步骤2)。通过这种方式，通过将处理液体和墨 水混合在一起产生由墨水聚集体形成的墨水图像。接着，通过带式输送机将其上已经形成墨水图像的中间转印体12朝 溶剂消除单元20输送，并且通过溶剂消除辊32消除在中间转印体12的 记录表面12a上的溶剂(步骤3)。接着，通过带式输送机将从中消除溶剂的中间转印体12朝转印单元 18输送。在将中间转印体12输送至转印单元18的同时，还经由单独的路 线将记录介质34输送至转印单元18，并且将记录介质34置于中间转印体 12和加压和加热辊36 (其包括加热器)之间。在这种情况下，通过加压和 加热辊36加热中间转印体12和记录介质34，将在中间转印体12的转印 部分中的表面温度升高至转印温度(例如，100°C)，并且将在中间转印体 12上形成的墨水聚集体在适当软化的状态下转印到记录介质34上(步骤 4)。之后，将其上已经转印墨水聚集体的记录介质输送至图像固着单元
24，并且在等于或高于在墨水组合物中的聚合物微粒的软化点的温度下进
行热处理工序，从而可以将墨水聚集体以适合的图像强度固着到记录介质
上(步骤5)。
通过带式输送机，将己经完成转印处理的中间转印体12经由清洁单 元22循环回到处理液体沉积单元14的位置，并且重复上述步骤1至5的 操作。
<第二实施方案>
接着，将描述直接记录型喷墨记录方法和设备作为第二实施方案。 图2是直接记录型喷墨记录设备的总体示意图。
在图2中所示的图像记录设备100使用其中在记录介质122上直接形 成图像的直接记录方法。
喷墨记录设备100包括处理液体沉积单元138，其将处理液体沉积 在记录介质122上；喷墨单元112，其包括将相应的颜色K、 C、 M和Y 的墨水的液滴喷射到记录介质122上的头112K、 112C、 112M禾卩112Y， 在所述记录介质122上已经通过沉积处理液体形成处理液体层；溶剂消除 单元118，其包括消除残留在记录介质122上的残留溶剂组分的热空气供 给设备118A和加热板118B，在所述记录介质122上已经喷射相应的颜色 K、 C、 M和Y的墨水的液滴；和图像固着单元123，其包括固着辊123A 和123B，所述固着辊123A和123B加热在记录介质122上形成的图像并 且将图像固着到记录介质112上。
将从纸供给单元(未图示)中输出的记录介质122供给到抽吸带输送单 元140中。抽吸带输送单元140具有这样的结构，其中将环形带146巻绕 在辊142和144之间，并且至少与处理液体沉积单元138、喷墨单元112、 溶剂消除单元118和图像固着单元123相对的带的一部分组成水平面(平坦 表面)。
带146具有比记录介质122更宽的宽度，并且在带表面中形成多个抽 吸孔(未图示)。如图2中所示，在与处理液体沉积单元138、喷墨单元112、 溶剂消除单元118和图像固着单元123相对的位置，将抽吸室(未图示)安 置在巻绕在辊142和144周围的带146的内侧。通过使用泵(未图示)对抽
吸室进行抽吸产生负压，将记录介质122抽吸并且固定在带146上。
通过将电动机(在图2中未图示)的动力传输至将带146巻绕在其周围 的辊142、 144中的至少一根，在图2中的逆时针方向上驱动带146，并且 从图2中的右边至左边输送被固定在带146上的记录介质122。
因为在进行无白边印刷等时墨水粘附到带146上，因此将带清洁单元 (未图示)设置在带146的外侧的预定位置(在印刷区外面的位置)。尽管未显 示带清洁单元(未图示)的构造的详情，但是其实例包括其中使用清洁辊如 刷辊和吸水辊夹紧带的构造，其中将清洁空气吹送到带上的空气吹送构 造，或者这些的组合。在使用清洁辊夹紧的构造的情况下，如果使带的线 性速度不同于辊的线性速度，则提高了清洁效果。
还可以想到的是其中使用辊和夹紧输送机构代替抽吸带输送单元140 的模式，但是这是有问题的，因为如果通过辊和夹紧机构输送印刷区，则 在刚刚印刷之后辊与纸的印刷表面接触，因此图像容易被弄脏。因此，适 宜的是如在本实施方案中采用不与印刷区中的图像表面接触的抽吸带输 送。
与第一实施方案类似，可以使用包括涂布辊的组成或者使用喷墨头作 为处理液体沉积单元138。而且，还可以将与第一实施方案的组成类似的 组成用于喷墨单元112。
接着，通过被安置在喷墨部112的下游侧的溶剂消除单元118消除在 墨水组合物中的溶剂。在图2中，通过由热空气供给设备118A产生的热 空气流从被涂覆的膜的上表面加热，并且通过被安置在记录介质122的被 涂覆的膜的相反侧的加热板118B加热，消除溶剂。本发明不限于这些实 例，并且还可以通过溶剂消除辊或加热辊消除溶剂。
接着，通过将喷射到记录介质122上的墨滴加热并且加压，将图像固 着单元123固着到记录介质122上。还可以将与第一实施方案的组成类似 的组成用于图像固着单元。而且，以类似的方式，将加热条件设定为等于 或高于墨水组合物中含有的聚合物微粒的软化点的温度。
图2的图示中省略的组成单元包括消除从纸供给单元供给的记录介 质122中的巻曲的去巻曲单元；在使用长的记录介质(巻状记录介质)的情 况下将记录介质切割至规定的尺寸的切割器。
当使用对处理液体和墨水具有非渗透性能的介质(非渗透性介质)作为
记录介质122时，在图2中所示的喷墨记录设备IOO具有特别有利的效果。 至于非渗透性介质的可允许实例，有涂布纸、树脂膜，如OHP膜，金属 片等。记录介质122的适用范围不限于具有非渗透性能的介质，并且还可 以使用比具有可渗透性能的介质差的渗透性的介质，如普通纸。
实施例
下面将参考实际实施例更具体地描述本发明，但是本发明不限于这些 实施例。
颜料分散液的制备 (颜料分散体A)
在反应容器中制备包含下列化合物的溶液6重量份苯乙烯、11重量 份甲基丙烯酸硬脂醇酯、4重量份苯乙烯大分子AS-6 (由Toa Gosei生产)、 5重量份"Premmer" PP-500(由NOF Corp.生产)、5重量份甲基丙烯酸、0.05 重量份2-巯基乙醇，以及24重量份甲基乙基酮。
另一方面，通过将下列化合物引入滴液漏斗制备混合溶液14重量份 苯乙烯、24重量份甲基丙烯酸硬脂醇酯、9重量份苯乙烯大分子AS-6(由 Toa Gosei生产)、9重量份"Premmer" PP-500(由NOF Corp.生产)、10重量 份甲基丙烯酸、0.13重量份2-巯基乙醇、56重量份甲基乙基酮，以及1.2 重量份2,2， -偶氮双(2,4 -二甲基戊腈)。
随即，在氮气气氛中搅拌的同时，将在反应容器内部的混合溶液升高 至75°C的温度，并且通过滴定1小时的时间逐渐加入滴液漏斗中的混合 溶液。当在滴定结束后经过2小时的时候，通过滴定3小时的时间，加入 通过将1.2重量份2,2，-偶氮双(2,4 -二甲基戊腈)溶解于12重量份甲基乙 基酮中所获得的溶液，并且在75。C将混合物进一步熟化2小时，并且在 在80。C熟化2小时，从而产生聚合物分散剂溶液D
通过消除溶剂分离这样获得的聚合物分散剂溶液的一部分，并且使用 四氢呋喃将所得到的固体组分稀释至0.1重量％，然后使用采用三根连续 柱子TSKgel Super HZM-H、 TSKgel Super HZ4000、 TSKgel Super HZ2000
的高速GPC(凝胶渗透色谱)设备HLC-8220GPC进行测量。当以聚苯乙烯 分子的重量表示时，重均分子量为25,000。
将5.0 g (按固体转化率计)的得到的聚合物分散剂、10.0 g的青色颜 料、颜料蓝15: 3(由DainichiSeikaCo.,Ltd.生产)、40.0g的甲基乙基酮、 8.0 g的1 mol/L氢氧化钠、82.0 g的去离子水和300 g的O.lmm氧化锆小 球供给到容器中，并且在"Ready Mill"分散机(由IMEX Co.， Ltd.制造)中以 1000rpm分散6小时。在蒸发器中，将这样获得的分散体在减压下浓縮， 直至充分除去甲基乙基酮，并且颜料密度为10%。这样获得的青色颜料分 散液A的颜料粒径为77nm。
(颜料分散体B)
通过调节分散条件，如分散器的旋转速度或分散处理时间，获得具有 不同的颜料粒径的青色颜料分散液B(粒径103 nm)。
聚合物微粒的合成
苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸[62/35/3 = w/w/w](聚合物微粒7)的合成 描述苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸[62/35/3 = w/w/w](聚合物微粒7)的 合成的实例作为聚合物微粒的合成的一个实例。
将8.1 g的Pionon A陽43s (由Takemoto Oil & Fat Co" Ltd.生产)和236.0 g的蒸馏水引入配备有搅拌器和回流冷凝器的1升三口烧瓶中，并且在氮 气流中在70。C下加热的同时搅拌混合物。将6.2g的苯乙烯、3.5 g的丙 烯酸正丁酯、0.3g的丙烯酸、1.0 g的过硫酸铵和40g的去离子水加入并 且搅拌30分钟，之后通过以在2小时内完成滴定这样的方式在均匀的速 度下滴定，加入由117.8 g的苯乙烯、6.5 g的丙烯酸正丁酯和5.7 g的丙 烯酸组成的单体溶液。在滴定结束时，加入0.5g过硫酸铵在20g蒸馏水中 的水溶液，将混合物在70。C下搅拌4小时，然后将温度升高至85。C，并 且进一步继续搅拌2小时。然后将反应液冷却并且用1 mo1/1的氢氧化钠 水溶液调节至pH7。然后，使反应液通过75pm过滤器，获得505 g目标 聚合物微粒7。
这样获得的聚合物微粒的固体浓度为39.2% (固体产率97.0%)。通过
将所得到的聚合物微粒稀释至适合的测量浓度，然后用亚微米粒子分析器
N4 (由Beckman Coulter (Inc.)生产)测量，测量出平均粒径为73nm。
类似地，通过改变单体组成、引发剂的量或所用的表面活性剂的量，
或通过加入链转移剂，合成具有各种物理性能，如粒径，Tg、粘弹性等的
聚合物微粒1至6和8至13。
图3是显示聚合物微粒1-13的组成和性能的表。 合物粒子l-13具有下列通式。
在图3的表中，"组成比(St/BA/AA)"指在上述通式中的苯乙烯嵌段 (St)、丙烯酸丁酯嵌段(BA)和丙烯酸嵌段(AA)的组成比。
在制备聚合物微粒的液体分散体之后使用离心沉降法过滤大而粗的 粒子的情况下，依靠转速和操作时间，以及在使用微量过滤法的情况下， 依靠使用乙酰基纤维素膜过滤器的过滤器孔尺寸和过滤步骤的数量，通过 调节聚合物微粒的液体分散体的Mv/Mn值，由聚合物微粒6和8获得具 有更加单分散的粒径分布的聚合物微粒14和15。
墨水组合物的制备
根据下述组成比，通过混合如上所述获得的颜料分散液和聚合物微粒 的液体分散体形成墨水组合物1-20。在混合各种组分之后，通过使用5pm 过滤器除去大而粗的粒子以制备墨水组合物。通过这种方式，获得墨水组 合物1-20。图4是在所用的聚合物微粒1-15和所获得的墨水组合物1-20 之间对应的表。
(墨水组合物l-20的组成比)
颜料蓝15: 3 4重量％ 聚合物微粒(聚合物微粒1-15) 8重量％
甘油 20重量％
二甘醇
Olefin E1010 (由Nisshin Kagaku Kogyo生产)
去离子水
10重量％ 1重量％
处理液体的制备
通过下列方法制备处理液体。通过调节氟基表面活性剂的加入和加入 量，调节表面张力。
(处理液体的组成比)
<墨滴沉积试验> (转印方法)
使用改进的Ricoh GELJET GX5000作为喷墨记录设备，通过将评价 墨水的液滴以1200 x 1200 dpi的液滴喷射分辨率和3.5 pi的液滴喷射体积 喷射到其上已经涂覆处理液体的中间转印体上，形成用于评价的实体图 像。将硅氧垸橡胶用于中间转印体。通过吹送温度为80°C的加热空气消 除溶剂。然后在90。C的转印温度下，将图像转印到由Mitsubishi Paper Mills Co., Ltd.生产的Tokubishi美术纸上。通过使转印的图像通过被设定为90°C 的加热温度的固着辊，进行加热和固着处理。如果聚合物的软化点为卯。C 或更高，那么将加热温度设定为高于软化点的10。C。输送速度为500 mm/s。(直接记录方法)
使用改进的Ricoh GELJET GX5000作为喷墨记录设备，通过将评价 墨水的液滴以1200 x 1200 dpi的液滴喷射分辨率和3.5 pi的液滴喷射体积 喷射到Tokubishi美术纸上，形成用于评价的实体图像。如果沉积处理液 体，那么在喷射墨水之前，以与墨水类似的方式，通过将液滴喷射到
甘油
二甘醇
磷酸
Olefin E1010
去离子水
Tokubishi美术纸上沉积这种处理液体。通过吹送温度为80°C的加热空气 消除溶剂。随即通过使纸通过被设定为90°C的加热温度的固着辊，进行 加热和固着处理。如果聚合物的软化点为90C或更高，那么将加热温度 设定为高于软化点的10°C。输送速度为500 mm/s。结果示于图5-7中。 在图5-7中的图像变形和固着性能是在下列标准的基础上评价的。
(图像变形)
在视觉上观察评价图像，并且评价图像变形和图像缺陷的产生。图8A 至8D显示了在转印后的图像的评价标准。
A:没有图像变形并且没有图像缺陷(图8A)。
B:几乎观察不到图像变形或图像缺陷(图8B)。
C:观察到局部图像变形和图像缺陷(图8C)。
D:在整个图像上观察到图像变形和图像缺陷(图8D)。
(固着性能)
将胶带附着到在固着处理后的实体图像部分上，然后以90。的角度剥 离。观察着色材料粘附到胶带上的状态(换言之，评价着色材料从实体图像 部分至胶带的转印量)。
A:根本没有着色材料的粘附。
B:几乎没有着色材料的粘附。 C:略有部分着色材料的粘附。
D:严重的着色彩料的粘附，暴露出记录介质的基底表面。 <结果>
在图5中，实验编号1至5的结果显示了聚合物微粒的软化点和储存
弹性模量的影响。在具有低软化点的比较例1中，图像易于在低温下变形，
因此观察到图像变形(即，将图像变形评价为D)。而且，在具有高软化点 的比较例2中，需要高温以软化聚合物微粒，并且固着性能是差的。另一 方面，其中软化点和储存弹性模量在所需的范围内的实际实施例1至3 产生良好的结果。
实验编号6至9的结果显示了在使用颜料分散液A时，颜料粒子的粒
径和聚合物微粒的体积平均粒径之间的比率的影响。在其中体积平均粒径
的比率为1.1的比较例3中，在图像变形和固着性能方面均获得差的结果。 而且，实验编号10至15的结果显示了通过使用颜料分散液B得到的这些 发现。与颜料分散液A的情况类似，在其中体积平均粒径的比率为1.0的 比较例4中，在图像变形和固着性能方面均获得差的结果。另一方面，在 其中体积平均粒径大1.3倍以上的实际实施例中，获得良好的结果，并且 特别是，在其中粒径大2倍以上的实际实施例6至8和实际实施例11中， 获得特别良好的结果。
实验编号16至18的结果显示了聚合物微粒的粘弹性的影响，并且在 其中在软化点前后的储存弹性模量几乎没有差别的比较例5，以及即使在 不低于软化点的温度下储存弹性模量仍然高的比较例6中，在图像变形和 固着性能方面结果差。相反，在满足方程(1)和(2)的条件的实际实施例4 和12中，获得良好的结果。
图6中的实验编号19至20的结果显示了在颜料粒子和聚合物微粒的 体积平均粒径与它们的粒径分布的宽度之间的关系的影响。实际实施例4 和5是具有大的体积平均粒径的粒子的窄粒径分布的实验。实际实施例13 是其中在实际实施例4中所用的样品中具有大的体积平均粒径的粒子的 粒径分布加宽的实施例，并且实际实施例14对应实际实施例5。与实际实 施例4和5相比，其中体积平均粒径和粒径分布都是大的实际实施例13 和14表现出在图像变形方面的有利效果。
图7中的实验编号21至22的结果显示了处理液体的沉积的影响和记 录设备的影响。尽管在其中沉积处理液体并且通过转印将图像记录在记录 介质上的实际实施例4中获得良好的结果，但是在其中在不沉积处理液体 的情况下直接记录图像的实际实施例15，以及其中在沉积处理液体之后直 接记录图像的实际实施例16中，也获得良好的结果。
采用其中在沉积处理液体之后，通过从中间转印体转印将图像记录在 记录介质上的间接记录，进行实验编号1至20。
从上述中，证实了依靠本发明，可以通过抑制图像变形进行具有良好 的固着特性的记录。
然而，应当理解不意在将本发明限制为所公开的具体形式，相反，本 发明覆盖所有落入如后附权利要求中表述的本发明的精神和范围内的修 改、备选的构造和等价物。
权利要求
1. 一种喷墨记录方法，所述方法包括下列步骤沉积墨水组合物的液滴，所述墨水组合物至少含有水、有机溶剂、着色材料粒子和聚合物微粒，所述着色材料粒子和所述聚合物微粒中的一种的体积平均直径比所述着色材料粒子和所述聚合物微粒中的另一种的体积平均直径大1.3倍以上，所述聚合物微粒具有45℃至120℃的软化点(Tc)以及满足下列条件的粘弹性logG’1-logG’2≥2，并且logG’2≤5，其中G’1为所述聚合物微粒在比所述聚合物微粒的软化点低20℃的T1(℃)温度的储存弹性模量，并且G’2为所述聚合物微粒在比所述聚合物微粒的软化点高20℃的T2(℃)温度的储存弹性模量；除去在所沉积的墨水组合物的液滴中的溶剂组分，以留下由所沉积的墨水组合物的液滴得到的墨水图像；和在不低于所述聚合物微粒的软化点(Tc)的温度加热所述墨水图像。
2. 如权利要求1所述的喷墨记录方法，其中所述着色材料粒子和所述 聚合物微粒中的一种的粒径分布宽于所述着色材料粒子和所述聚合物微 粒中的另一种的粒径分布。
3. 如权利要求1所述的喷墨记录方法，所述方法还包括在所述沉积墨 水组合物的液滴的步骤之后或之前涂覆处理液体的步骤，所述处理液体使 所述着色材料粒子和所述聚合物微粒聚集以形成所述墨水图像。
4. 如权利要求3所述的喷墨记录方法，其中 在中间转印体上形成所述墨水图像；并且所述喷墨记录方法还包括将所述墨水图像从所述中间转印体转印到 记录介质上的步骤。
全文摘要
本发明提供一种喷墨记录方法。喷墨记录方法包括下列步骤沉积墨水组合物的液滴，墨水组合物至少含有水、有机溶剂、着色材料粒子和聚合物微粒，着色材料粒子和聚合物微粒中的一种的体积平均直径比着色材料粒子和聚合物微粒中的另一种的体积平均直径大1.3倍以上，聚合物微粒具有45℃至120℃的软化点(Tc)以及满足下列条件的粘弹性logG’1-logG’2≥2，并且logG’2≤5，其中G’1为聚合物微粒在比聚合物微粒软化点低20℃的T1(℃)温度下的储存弹性模量，并且G’2为聚合物微粒在比聚合物微粒软化点高20℃的T2(℃)温度下的储存弹性模量；除去在沉积的墨水组合物液滴中的溶剂组分，以留下由所沉积的墨水组合物液滴得到的墨水图像；和在不低于聚合物微粒软化点(Tc)的温度加热墨水图像。
文档编号B41J2/01GK101396910SQ2008101681
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者北条洋明 申请人:富士胶片株式会社