墨、墨盒和图像记录方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及墨、包含墨的墨盒和其中使用墨的图像记录方法。
【背景技术】
[0002] 在已知的图像记录方法中，使用包含作为着色材料的自分散颜料的墨以改进图像 的光学浓度。虽然包含自分散颜料的墨可生成具有相对高的光学浓度的图像，但该图像具 有低耐擦拭性。日本专利特开2009-019198和2010-222417中提出将聚氨酯树脂颗粒或 丙烯酸系树脂颗粒添加至包含自分散颜料的墨中以改进图像的耐擦拭性。日本专利特开 2009-019198描述了包含自分散颜料和聚氨酯树脂颗粒的墨。日本专利特开2010-222417 描述了包含自分散颜料和丙烯酸系树脂颗粒的墨。
【发明内容】
[0003] 根据本发明一方面的墨包含自分散颜料、树脂颗粒、表面活性剂、水溶性有机溶剂 和水，其中树脂颗粒的表面上的阴离子性官能团的量为〇.2mmol/g以下，表面活性剂包含 由以下通式（1)表示并且通过格里菲法求得的亲水-亲油平衡（HLB值）为11以下的氟系 表面活性剂，
[0004] R1 (CR2R3) nCH2CH2 (OCH2CH2) n0H (I)
[0005] 其中R1表示氟原子或氢原子，R2和R3独立地表示氟原子或氢原子，以及R 2和R3的 至少之一表示氟原子，η为1以上且30以下，以及m为1以上且60以下，和水溶性有机溶 剂包括选自以下组A的至少一种水溶性有机溶剂：
[0006] 甘油、乙二醇、二甘醇、重均分子量为10,000以下的聚（乙二醇）、1，3-丙二醇、 1，4_ 丁二醇和双甘油。
[0007] 参考附图，本发明的进一步特征将从以下示例性实施方案的描述中变得显而易 见。
【附图说明】
[0008] 图1为用于根据本发明实施方案的图像记录方法的图像记录设备的示意图。
[0009] 图2为测定记录介质的吸收系数Ka的吸收曲线的图。
【具体实施方式】
[0010] 本发明人发现虽然日本专利特开2009-019198和2010-222417中描述的墨生成具 有稍微改进的耐擦拭性的图像，但耐擦拭性仍然低于期望水平。本发明人还发现树脂颗粒 的添加降低图像的光学浓度。
[0011] 本发明提供包含自分散颜料和树脂颗粒并且生成具有高光学浓度和耐擦拭性的 图像的墨。本发明还提供包含根据本发明实施方案的墨的墨盒和其中使用根据本发明实施 方案的墨的图像记录方法。
[0012] 将用实施方案进一步描述本发明。
[0013] 作为使用包含自分散颜料和树脂颗粒的墨实现图像的高的光学浓度和耐擦拭性 的方法的深入研究结果，本发明人获得本发明的一个实施方案，即，进一步将在其表面上具 有特定量的阴离子性官能团的树脂颗粒与特定的表面活性剂和特定的水溶性有机溶剂组 合使用的方法。以下为通过所述方法可实现本发明的优势的可能的机理。
[0014] 作为深入研究的结果，本发明人发现与其它表面活性剂的使用相比，墨中特定的 氟系表面活性剂的使用可以改进图像的光学浓度和耐擦拭性。这可能是因为与其它表面活 性剂相比，特定的氟系表面活性剂降低墨在记录介质上的接触角。特定的氟系表面活性剂 的使用降低墨在记录介质上的接触角并且使墨在记录介质的表面上铺展（spread)。这使得 颜料和树脂颗粒更容易留在记录介质表面附近的区域并改进图像的光学浓度和耐擦拭性。 本发明人的研究表明，并非所有的氟系表面活性剂都具有该效果，以及由以下通式（1)表 示并且通过格里菲法求得的亲水-亲油平衡（HLB值）为11以下的氟系表面活性剂特别有 效。
[0015] R1(CR2R3)nCH2CH 2(OCH2CH2)nOH (1)
[0016] 通式（1)中，R1表示氟原子或氢原子，R2和R 3独立地表示氟原子或氢原子，以及R2和R3的至少之一表示氟原子，η为1以上且30以下，以及m为1以上且60以下。
[0017] 然而，此特定的氟系表面活性剂的使用不能充分地改进某些记录介质上图像的光 学浓度和耐擦拭性。例如，如普通纸等具有高的墨吸收性的记录介质的使用有时导致不充 分的量的颜料和树脂颗粒留在记录介质表面附近的区域中和图像的低的光学浓度和耐擦 拭性。
[0018] 本发明人进一步研究水溶性有机溶剂的种类。结果，本发明人发现墨中特定的水 溶性有机溶剂与特定的氟系表面活性剂的组合使用使得颜料和树脂颗粒留在甚至具有高 的墨吸收性的记录介质如普通纸等的表面附近的区域中。特定的水溶性有机溶剂为选自甘 油、乙二醇、二甘醇、重均分子量为10, 〇〇〇以下的聚（乙二醇）、1，3_丙二醇和1,4-丁二醇 的至少一种水溶性有机溶剂。本发明人从各种实验中发现此类水溶性有机溶剂和此类氟系 表面活性剂的组合使用可以改进图像的光学浓度和耐擦拭性。虽然对于由于此类特定的氟 系表面活性剂和此类特定的水溶性有机溶剂的组合使用所导致的改进的图像的光学浓度 和耐擦拭性没有清楚的原因，但本发明人认为改进的图像的光学浓度和耐擦拭性由特定的 水溶性有机溶剂的分子结构中两个以上的羟基，羟基键合至分子结构的两末端碳原子，以 及分子结构的高对称性而产生。
[0019] 作为进一步研究的结果，本发明人发现当树脂颗粒的表面上的阴离子性官能团的 量为0. 2mmol/g以下时，这可提高图像的光学浓度和耐擦拭性的改进效果。在其表面上具 有较少量阴离子性官能团的树脂颗粒可以容易地在记录介质上聚集，并且树脂颗粒与颜料 一起，更容易地留在记录介质表面附近区域中并且进一步提高图像的光学浓度。留在记录 介质表面附近的区域中并且保护颜料的树脂颗粒可以改进耐擦拭性。
[0020] 如上所述，当墨包含自分散颜料、在其表面上具有特定量的阴离子性官能团的树 脂颗粒、特定的氟系表面活性剂和特定的水溶性有机溶剂时，颜料和树脂颗粒可以留在任 意记录介质表面附近的区域中。由此，由于这些组分的协同效果，可以获得本发明的优势， 即，图像的高的光学浓度和耐擦拭性。
[0021] [墨]
[0022] 根据本发明实施方案的墨包含自分散颜料（以下，也简称为"颜料"）、在其表面具 有0. 2mmol/g以下的阴离子性官能团的树脂颗粒、由通式（1)表示的并且具有11以下的 HLB值的氟系表面活性剂（以下，也简称为"由通式（1)表示的表面活性剂"）、水溶性有机 溶剂和水。以下将描述用于根据本发明实施方案的墨的组分。
[0023] 〈自分散颜料〉
[0024] 作为本文中的术语"自分散颜料"指至少一种亲水性基团直接或经由其它原子团 (-R-)键合至其的颜料。亲水性基团的实例包括，但不限于，-C00M、-S03M、-P03HM和-PO 3M2, 其中"M"可以为氢原子、碱金属、铵或有机铵。与"M"为铵或有机铵的情况相比，在"M"为 如锂、钠或钾等碱金属的情况下墨喷出稳定性更高。墨中的亲水性基团可以部分或全部解 离。其它原子团（-R-)的实例包括，但不限于，具有1-12个碳原子的亚烷基、取代和未取代 的亚苯基以及取代和未取代的亚萘基。
[0025] 自分散颜料的种类
[0026] 用于根据本发明实施方案的墨的颜料的实例包括，但不限于，无机和有机颜料以 及用于墨的已知颜料。
[0027] 自分散无机颜料的实例包括，但不限于，通过将亲水性基团引入至如炭黑等已知 无机颜料的表面上而制造的颜料。自分散炭黑的实例包括，但不限于，CAB-0-JET200、300、 352K 和 400 (由 Cabot Corporation 制造）。
[0028] 自分散有机颜料的实例包括，但不限于，通过将亲水性基团引入至已知有机颜料 的表面上而制造的颜料。以下描述具体颜料。青色颜料可以为铜酞菁颜料。青色颜料的具 体实例包括，但不限于，C. I.颜料蓝1、2、3、15、15:2、15:3、15:4、16、22和60。自分散青色 颜料的实例包括，但不限于，CAB-O-JET250C、450C和554B (由Cabot Corporation制造）。 品红色颜料可以为喹吖啶酮颜料。品红色颜料的具体实例包括，但不限于，C.I.颜料红5、 7、12、48、48: 1、57、112、122、123、146、168、184、202 和 207。自分散品红色颜料的实例包括， 但不限于，CAB-0-JET260M、265M和465M(由Cabot Corporation制造）。黄色颜料可以为偶 氮颜料。黄色颜料的具体实例包括，但不限于，C. I.颜料黄12、13、14、16、17、74、83、93、95、 97、98、114、128、129、151和154。自分散黄色颜料的实例包括，但不限于，048-0-邛了270丫、 470Y 和 740Y (由 Cabot Corporation 制造）。
[0029] 自分散颜料的含量
[0030] 根据本发明实施方案的墨中的自分散颜料的含量优选为0. 1质量％以上且5. 0质 量％以下，更优选为1.0质量％以上且4.0质量％以下。小于1.0质量％的自分散颜料的 含量可导致图像的光学浓度的改进效果不充分。大于4. 0质量％的自分散颜料的含量可导 致不充分的耐固着性。
[0031] 根据本发明实施方案的墨中的自分散颜料的含量和树脂颗粒的含量的总和优选 为12质量％以下，更优选10质量％以下。大于12质量％的总含量导致不充分的墨喷出稳 定性。
[0032] 根据本发明实施方案的墨中的自分散颜料的含量与树脂颗粒的含量的基于质量 的比率优选为0.5以上且4以下，更优选1以上且4以下，还更优选2以上且4以下。当该 质量比为小于〇. 5时，这可导致低的自分散颜料的含量和不充分的图像光学浓度的改进效 果。当该质量比为大于4时，这可导致低的树脂颗粒的含量和不充分的图像耐擦拭性的改 进效果。
[0033] 〈树脂颗粒〉
[0034] 根据本发明实施方案的墨包含在其表面上具有0. 2mmol/g以下的阴离子