专利名称：喷墨记录墨套件和墨盒以及利用这种墨套件的记录装置、图像形成方法和图像形成制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨记录墨套件和墨盒以及利用这种墨套件的记录装置、图像形成方法和图像形成制品。
背景技术：
喷墨记录系统具有低水平噪音和低运行成本，并能实现高速打印、容易缩小装置进行应用，而其，易于用于彩色打印。因为这些优势，该系统被广泛用于打印机、影印机等等。通常考虑打印性质来选择用于这种打印机的墨，所述打印性质，如喷射性能和定影能 力以及打印质量，如打印图像中出现的模糊、图像的光反射密度和着色能力。众所周知，根据墨中所含的着色材料，大体可将墨分成两种类型，即染料墨和颜料墨。与染料墨相比，颜料墨具有优异的防水性和耐光性，并且还具有可能打印鲜明清楚的字符的优势。然而，颜料墨具有这样的劣势，即，与定影染料墨所需要的时间相比，颜料墨需要更长的时间被定影到打印介质上，而且，得到的由颜料墨形成的定影图像可能不具有足够的耐磨性。而且，存在用通过一个喷射操作从喷嘴喷射的颜料墨在打印介质上形成的点的尺寸变小的趋势。颜料墨中包含的颜料通过主要利用聚合物分散剂的电斥力而通常稳定分散在墨中，以破坏颜料颗粒之间的分子间力。注意，这些分子间力引起颜料颗粒聚集。由于这个原因，聚合物分散剂优选根据其中所含颜料的量被加入到墨中。当这种墨被喷射到普通纸片上用于利用喷墨记录系统进行打印时，包含在其中的颜料颗粒相互聚集，同时，墨的溶剂(例如，水)渗透到纸中，并且溶剂蒸发到空气中。因为墨此时在纸上的行为，墨的聚集力随着墨中含有的聚合物分散剂量的增加而提高。由于聚集，通过具有一定体积并从喷墨头喷射的墨在打印介质上形成的点的尺寸减小。另外，形成的点具有形状，其保持在墨滴通过撞击打到纸上时墨的模糊形状。为了形成具有记录必需的点直径的墨点，以具有足够的记录密度来形成图像，而且不引起疏排线(white-outline)，因此，有必要将从喷墨头喷射的墨的体积调整成相对大。即使进行这样的调整，但颜料颗粒——聚合物分散剂被吸收到其中的每一个——的强聚集力降低墨渗透到纸中的渗透性能，从而减缓墨到打印介质的定影速度或降低所得记录图像的耐磨性。为了扩大点直径并提高墨向打印介质中的渗透，从而提高定影能力，已有提议将渗透剂加入到墨中。然而，这种墨对于产生高质量记录图像会引起不期望的现象。例如，点形状可以被减淡(degrade)(即，围绕点的形状的减淡，如羽化)，并且，墨可以穿过到达纸的背面(即，背面洇色)。因为着色剂渗透到打印介质的内侧，所以形成的墨点的光密度(OD)并不增加，尽管点直径相对大。在不久的将来，商业用途喷墨打印机的应用将被积极发展。在这种情况下，预期对进一步提高喷墨打印机的打印速度存在需求。在这种情况下，如果墨到记录介质的定影能力不足，则可能发生以下问题。例如，当打印的记录介质从喷墨打印机连续排出并连续堆叠时，随着前面排出的第一记录介质排出的第二记录介质在第一记录介质的打印表面上沉积的墨定影之前堆叠在第一记录介质的打印表面上，从而打乱第一记录介质的打印表面上形成的图像或者被第一记录介质的墨擦脏第二记录介质的背面。此外，已有提议在墨中使用自分散颜料。利用该墨，可以增加点直径，这可能是因为自分散颜料的在纸上的聚集力比借助于聚合物分散剂分散在墨中的颜料弱。然而，该墨仍不足以解决上述问题。
因此，需要对打印方法进行各种研究和改进，以高水平满足各个要素，所述要素可能决定所得记录图像的质量，如墨的定影能力、墨点直径的扩大、墨点中密度一致性和墨点本身的高光密度。为了进一步改进喷墨印刷技术中的打印质量和图像质量(例如,改进打印介质上图像的防水性或光密度(OD)),已有这样一种方法的提议,其中墨和处理液(processing
liquid)-其与打印介质上的墨起反应-被施用到打印介质上，以便墨和处理液起反
应。该提议也被应用于实践中。例如，作为提供高质量(例如，没有羽化和没有洇色)印刷物的方法，已有这样一种方法的提议(见PTL I)，其中结合阴离子原子基团的自分散颜料、结合阳离子原子基团的自分散颜料和处理液被各自限定。对此的另一种提议是这样一种方法(见PTL 2)，其中，因为不含用于黑色墨的表面基分散剂的着色剂，例如自分散型着色齐U、聚合物乳液型着色剂、阴离子化合物或水溶性染料包含在黑色墨中，而指定彩色墨包含含有表面活性剂基分散剂的着色剂。再一个提议是这样一种方法(见PTL 3)，其中指定黑色墨含有阳离子自分散颜料，并指定彩色墨含有阴离子染料和添加剂。然而，这些方法存在问题。例如，当墨的颜色混合在头部防水膜上从而沉积在防水膜上时在墨中引起聚集，并导致喷射失败。而且，利用阳离子自分散剂的墨随着时间的推移具有差的稳定性。与使用含有颜料的墨的情况相比，在染料被用于墨中的情况下，高质量(例如，没有羽化、没有洇色)印刷物不容易获得。因此，当前的情形是满足期望的喷射性能、高质量图像形成以及随着时间推移的稳定性的喷墨记录墨套件还没有被提供。引用目录专利文献[PTL1]日本专利申请公开(JP-A)号 2008-213483[PTL2]JP-A 号 2008-260926[PTL3]JP-A 号 2002-26583
发明内容
技术问题本发明旨在提供喷墨记录墨套件和墨盒，其通过具体限定黑色颜料墨的分散成分、彩色颜料墨的分散成分和分散剂，可实现储存稳定性、期望的喷射性能和期望的图像质量(例如，在不同颜色之间没有模糊和期望的图像密度)中的所有特定。本发明还旨在提供记录装置、图像形成方法和图像形成的制品，其均使用这样的墨套件。问题的解决方案解决上述问题的手段如下<1>喷墨记录墨套件，包含
黑色颜料墨；和彩色颜料墨，其中，黑色颜料墨含有用阴离子表面活性剂处理的黑色颜料和用树脂聚合物涂覆的黑色颜料以及水，并且黑色颜料墨是颜料分散液体，其中用所述阴离子表面活性剂处理的所述黑色颜料和用所述树脂聚合物涂覆的所述黑色颜料分散在水中；和其中彩色颜料墨含有彩色颜料、非离子表面活性剂和水，并且彩色颜料墨是颜料分散液体，其中彩色颜料借助于非离子表面活性剂分散在水中。<2>根据〈1>的喷墨记录墨套件，其中黑色颜料墨和彩色颜料墨均进一步包含树脂乳液； 润湿剂；和渗透剂，其中，包含在黑色颜料墨中的渗透剂是聚氧乙烯烷基醚基表面活性剂，和
其中，包含在彩色颜料墨中的渗透剂是氟表面活性剂。<3>根据〈2>的喷墨记录墨套件，其中包含在所述黑色颜料墨中的所述润湿剂是
3-甲基-1，3-丁二醇和选自甘油和三甲基甘氨酸至少之一的组合，和其中包含在彩色颜料墨中的润湿剂是1，3- 丁二醇和选自甘油和三甲基甘氨酸至少之一的组合。〈4>根据〈2>或〈3>任一项的喷墨记录墨套件，其中树脂乳液是氨基甲酸乙酯树脂或丙烯酰基-苯乙烯树脂的乳液。〈5>墨盒，包含盒箱；和<1>至〈4>中任一项所限定的喷墨记录墨套件，其容纳于盒箱中。<6>喷墨记录装置，包含<1>至〈4>中任一项所限定的喷墨记录墨套件；和记录头，其被配置以从喷墨记录墨套件喷射黑色颜料墨、彩色颜料墨，或者同时喷射黑色颜料墨和彩色颜料墨，以进行记录。〈7>图像形成方法，包含通过〈6>所限定的喷墨记录装置打印图像或字符。〈8>图像形成制品，包含图像载体；和通过〈7>中限定的图像形成方法打印在图像载体上的图像或字符。<9>根据〈8>的图像形成制品，其中图像载体是纸。本发明的有益效果本发明可以提供喷墨记录墨套件和墨盒，其通过具体限定黑色颜料墨的分散成分、彩色颜料墨的分散成分和分散剂能实现储存稳定性、期望的喷射性能和期望的图像质量(例如，在不同颜色之间没有模糊和期望的图像质量)中的所有特性；本发明也提供记录装置、图像形成方法和图像形成制品，其均使用这样的墨套件。实施方式的描述<喷墨记录墨套件>
本发明将在下文中被更具体地说明。本发明是喷墨记录墨套件，其至少包含黑色颜料墨；和彩色颜料墨，其中黑色颜料墨包含用阴离子表面活性剂处理的黑色颜料和用树脂聚合物涂覆的黑色颜料以及水，并且黑色颜料墨是用所述阴离子表面活性剂处理的所述黑色颜料和用所述树脂聚合物涂覆的所述黑色颜料分散在水中的颜料分散液体，并且其中彩色颜料墨包含彩色颜料、非离子表面活性剂以及水，并且彩色颜料墨是彩色颜料借助于非离子表面活性剂分散在水中的颜料分散液体。 阴离子表面活性剂>>用于黑色颜料墨的分散剂是阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂根据应用的炭黑进行适当选择而没有任何限制。阴离子表面活性剂的实例包括表面活性剂，如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、萘磺酸钠-福尔马林缩合物、烷或烯烃磺酸盐、烷基硫酸盐、聚氧乙稀烧基酿或烧基芳酿硫酸盐、烧基憐酸盐、烧基~■苯酿_■横酸盐、酿竣酸盐、烧基 磺基琥珀酸盐、a -磺基脂肪酸酯；和脂肪酸盐；高级脂肪酸和氨基酸的缩合物；环烷酸盐。其中，芳族磺酸盐，如萘磺酸钠-福尔马林缩合物优选用作阴离子表面活性剂，因为它为炭黑提供期望的分散性并具有适当的起泡性质。通过将磺酸引入芳族化合物并用碱性化合物中和所得芳族化合物而制备芳族磺酸盐。引入磺酸的芳族化合物的实例包括苯磺酸、对甲苯磺酸、萘磺酸和烷基萘磺酸。碱性化合物的实例包括烷基胺，如丁胺和三乙胺；烷醇胺，如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三异丙醇胺；和其它化合物，如吗啉、氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氨基甲基丙二醇、氨基乙基丙二醇和胆碱。而且，作为碱性化合物，缓冲剂，如三(羟甲基)氨基甲烷，并且，可以使用好的缓冲液。此外，其中芳族磺酸盐与福尔马林缩合的化合物(例如，萘磺酸钠-福尔马林缩合物等)或类似物也可用作磺酸盐基阴离子表面活性剂。萘磺酸钠-福尔马林缩合物是萘磺酸钠和甲醛的任何缩合产物，条件是其由萘磺酸钠-福尔马林缩合物的重复单元形成。〈〈树脂聚合物》树脂聚合物的实例包括聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚酯、聚脲、环氧树脂、聚碳酸酯、脲树脂、密胺树脂、酚树脂、多糖、明胶、阿拉伯胶、葡聚糖、酪蛋白、蛋白质、天然橡胶、羧基聚亚甲基、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏1，I-二氯乙烯、纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、羟乙基纤维素、乙酸纤维素、聚乙烯、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸的聚合物或共聚物、(甲基)丙烯酸酯的聚合物或共聚物、(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、藻酸钠、脂肪酸、石蜡、蜂蜡、虫蜡、固化牛油、巴西棕榈蜡和白蛋白。其中，可以使用具有阴离子基团，如羧酸基团和磺酸基团的有机聚合物。此外，非离子有机聚合物可用作树脂聚合物，而且这种非离子有机聚合物的实例包括聚乙烯醇、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、其聚合物或共聚物、和通过利用2-曝唑啉进行阳离子开环反应形成的聚合物。 非离子表面活性剂>>用于彩色颜料墨的表面活性剂是非离子表面活性剂。非离子表面活性剂根据使用的有机颜料进行适当地选择而没有任何限制。其实例包括聚氧乙烯烷基醚，如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯肉豆蘧基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯硬脂精醚和聚氧乙烯油基醚；聚氧乙烯烷基苯基醚，如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚；和其它化合物，如聚氧乙烯- a -萘基醚、聚氧乙烯-P -萘基醚、聚氧乙烯单苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯二苯乙烯基苯基醚、聚氧乙烯烷基萘基醚、聚氧乙烯单苯乙烯基萘基醚、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。任何上述非离子表面活性剂均可被用作用于彩色颜料墨的分散剂，但由以下通式I表示的化合物优选被用作这样的分散剂。由以下通式I表示的化合物的使用提供具有小平均粒径的分散成分或分散成分的颗粒尺寸分布标准差小的彩色颜料墨。
权利要求
1.喷墨记录墨套件，包括 黑色颜料墨；和 彩色颜料墨， 其中所述黑色颜料墨包含用阴离子表面活性剂处理的黑色颜料和用树脂聚合物涂覆的黑色颜料以及水，并且所述黑色颜料墨是颜料分散液体，其中用所述阴离子表面活性剂处理的所述黑色颜料和用所述树脂 聚合物涂覆的所述黑色颜料分散在所述水中，和 其中所述彩色颜料墨包含彩色颜料、非离子表面活性剂和水，并且所述彩色颜料墨是颜料分散液体，其中所述彩色颜料借助于所述非离子表面活性剂分散在所述水中。
2.根据权利要求I所述的喷墨记录墨套件，其中所述黑色颜料墨和所述彩色颜料墨均进一步包含 树脂乳液； 润湿剂；和 渗透剂， 其中，包含在所述黑色颜料墨中的所述渗透剂是聚氧乙烯烷基醚基表面活性剂，和 其中，包含在所述彩色颜料墨中的所述渗透剂是氟表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的喷墨记录墨套件，其中包含在所述黑色颜料墨中的所述润湿剂是3-甲基-1，3- 丁二醇和选自甘油和三甲基甘氨酸至少之一的组合，和 其中，包含在所述彩色颜料墨中的所述润湿剂是1，3- 丁二醇和选自甘油和三甲基甘氨酸至少之一的组合。
4.根据权利要求2或3任一项所述的喷墨记录墨套件，其中所述树脂乳液是氨基甲酸乙酯树脂或丙烯酰基-苯乙烯树脂的乳液。
5.墨盒，包括 盒箱；和 权利要求I至4中任一项所限定的喷墨记录墨套件，其容纳于所述盒箱中。
6.喷墨记录装置，包括 权利要求I至4中任一项所限定的喷墨记录墨套件，和 记录头，其被配置，以从权利要求I至4中任一项所限定的喷墨记录墨套件喷射所述黑色颜料墨、所述彩色颜料墨或同时喷射所述黑色颜料墨和所述彩色颜料墨，以便进行记录。
7.图像形成方法，包括 通过权利要求6所限定的喷墨记录装置打印图像或字符。
8.图像形成制品，包括 图像载体；和 通过权利要求7所限定的图像形成方法打印在所述图像载体上的图像或字符。
9.根据权利要求8所述的图像形成制品，其中所述图像载体是纸。
全文摘要
喷墨记录墨套件，其至少包含黑色颜料墨；和彩色颜料墨，其中黑色颜料墨包含用阴离子表面活性剂处理的黑色颜料和用树脂聚合物涂覆的黑色颜料以及水，并且所述黑色颜料墨是其中用阴离子表面活性剂处理的黑色颜料和用树脂聚合物涂覆的黑色颜料分散在水中的颜料分散液体，并且其中，彩色颜料墨包含彩色颜料、非离子表面活性剂和水，并且彩色颜料墨是其中彩色颜料借助于所述非离子表面活性剂分散在水中的颜料分散液体。
文档编号C09D11/00GK102648250SQ20108005465
公开日2012年8月22日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月3日
发明者伏见宽之, 成濑充, 羽切稔, 诸星直哉, 长谷川慎 申请人:株式会社理光