CN101107334A - 墨、成套墨、喷墨记录方法、墨盒和喷墨记录设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于其中墨通过热能作用从记录头喷射的喷墨记录方法的墨。该墨能够提高喷射稳定性并进一步能够实现高的贮存稳定性和高的色彩可显影性。该墨的特征在于，该墨包含以通式(1)表示的颜料、分散剂、水溶性有机化合物和能够抑制颜料的分散破坏后聚集的聚集抑制物质，基于墨总质量的聚集抑制物质的含量(质量％)为基于墨总质量的颜料的含量(质量％)的0.4倍以上至小于1.3倍。

Description

墨、成套墨、喷墨记录方法、墨盒和喷墨记录设备

技术领域

本发明涉及用于其中墨通过热能的作用从记录头喷射的喷墨记录方法的墨、使用该墨的墨盒、喷墨记录方法和喷墨记录设备。更特别地，本发明涉及含有具有特定结构的着色材料(coloring material)的能够提高喷墨稳定性并显示高的贮存稳定性和高的色彩可显影性的墨及使用该墨的墨盒、喷墨记录方法和喷墨记录设备。

背景技术

喷墨记录是其中将墨施加于记录介质如纸张以在其上形成图像的记录方法。它能够使用较廉价的设备、高分辨率和高速度地打印。近年来，喷墨记录作为容易形成彩色图像的手段变得流行，存在对更高质量的彩色图像的不断增加的需求。

目前，各种颜料用作用于喷墨记录的着色材料。由于偶氮颜料尤其显示优良的着色稳定性和在成本方面的优势，因此各种进展正在进行。

例如，建议合成颜料以使具有不同结构的两种黄色单偶氮颜料共存并使用含有所获得的颜料组合物的墨以提高耐光性(optical resistance)和耐热性(thermal resistance)(见，例如，日本专利申请特开No.H10-158555)。建议使用纯度为90％以上的单偶氮颜料以提高墨的贮存稳定性(见，例如，日本专利申请特开No.2004-123866)。

为了提高通过使用颜料作为着色材料而制备的喷墨记录墨的可靠性(贮存稳定性、喷射稳定性等)和图像质量(定影能力、抗高亮性(highlighter resistance)等)，已提出各种建议。例如，建议使用含有具有烯化氧链的化合物的墨以提高喷射性能和防止布置在记录头的墨喷射微孔口的阻塞(见，例如，日本专利申请特开No.H09-165538)。还建议制备墨以含有1，2-链烷二醇或二醇单醚来提高墨的渗透性(见，例如，日本专利申请特开No.H07-157698和日本专利申请特开No.2001-354888)。

如上所述，特别地，最近关注与着色材料一同包含在墨中的水溶性有机溶剂和添加剂，然后对它们的性质和含量进行设计以解决以上确认的问题，这已经变成主流。

本发明的发明人使用含有单偶氮颜料作为着色材料的墨，通过搭载适于通过热能的作用从其记录头中喷射墨的喷墨记录设备(下文也称为感热式喷墨记录设备(thermal type ink jetrecording apparatus))来评价喷射稳定性。结果，发现当墨连续喷射时出现各种现象，这些现象包括喷墨体积逐渐减小及墨在记录介质上的着弹位置移动。总之，喷射稳定性逐渐恶化。

考虑到这些发现，本发明的发明人研究了喷射稳定性恶化的原因并观察了包含在墨中的颜料分散体如何随着墨通过记录头的墨流路而变化和从喷射出口喷射。

结果，发现当墨滴喷射时由施加于其上的热引起的颜料分散体的分散破坏(dispersation breakdown)迅速且特别过度地出现在各种颜料分散体中的显示低热稳定性的单偶氮颜料分散体的情况中。

换句话说，喷射稳定性恶化不是由于迄今已知的墨喷射出口阻塞。当将热施加于含有热不稳定性的单偶氮颜料作为着色材料的墨以提高墨温度时，颜料分散体的分散破坏迅速而过度地发生。接着，结果，沉积物粘附于墨流路内和喷射出口附近，因而阻塞记录头的墨流路并使喷射稳定性恶化。

上述现象至今还不为人们所知，本发明基于该发现。

因此，本发明的目的是提供其中用于墨通过热能的作用从记录头喷射的喷墨记录方法的墨，该墨能够提高喷墨稳定性并显示高的贮存稳定性和高的色彩可显影性。

本发明的另一个目的是提供使用该墨的成套墨、墨盒、喷墨记录方法和喷墨记录设备。

发明内容

在本发明的一个方面中，上述目的通过提供用于其中墨通过热能的作用从记录头喷射的喷墨记录方法的墨而达到，其特征在于，该墨包含以通式(1)表示的颜料、分散剂、水溶性有机化合物和用于颜料的分散破坏后抑制聚集的聚集抑制物质，相对于墨总质量的聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的颜料的含量的0.4倍以上至小于1.3倍。

通式(1)

(在通式(1)中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地表示氢原子、具有1至3个碳原子的烷基、具有1至3个碳原子的氟烷基、具有1至3个碳原子的烷氧基、卤素原子、硝基、磺酸基或其碱土金属盐、N-苯基氨基磺酰基、羧基或其碱土金属盐、碳酰胺基(carboamide group)、N-苯基氨基甲酰基、1，3-亚脲基、亚氨基二羰基或羧酸盐基(carboxylate group)。

在本发明的另一方面中，提供用于要在通过热能作用从记录头喷射墨的喷墨记录设备中使用的墨盒的墨，其特征在于该墨包含C.I.颜料黄74作为着色材料且该墨另外包含用于该C.I.颜料黄74的分散破坏后抑制聚集的聚集抑制物质，相对于墨总质量的聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的C.I.颜料黄74的含量(质量％)的0.4倍以上至小于1.3倍。

在本发明的又一方面中，提供具有多种墨的成套墨，其特征在于，该成套墨包含如上所述的墨和至少一种具有不同于该墨色相的墨。

在本发明的又一方面中，提供包括通过喷墨记录方法喷射墨的步骤的喷墨记录方法，其特征在于，该墨为如上所述的墨。

在本发明的又一方面中，提供包括用于贮存墨的墨贮存部的墨盒，其特征在于，该墨是如上所述的墨。

在本发明的再一方面中，提供包括用于贮存墨的墨贮存部和用于喷射墨的记录头的喷墨记录设备，其特征在于，该墨是如上所述的墨。

因此，本发明解决了喷射稳定性恶化的特殊问题，该喷射稳定性恶化是当含有热稳定性差的单偶氮颜料的墨通过热能的作用从记录头连续喷射时由产生的沉积物的附着引起的。另外，可以获得高的贮存稳定性和高的色彩可显影性。

因此，根据本发明，提供用于其中墨通过热能的作用从记录头喷射的喷墨记录方法的墨，该墨能够提高墨喷射稳定性并显示高的贮存稳定性和高的色彩可显影性。

根据本发明，提供使用该墨的成套墨、墨盒、喷墨记录方法和喷墨记录设备。

附图说明

图1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G和1H是沉积物产生机理的示意图。

图2A、2B和2C是聚集抑制物质的作用的示意图。

具体实施方式

现在，以下将通过本发明的优选实施方案更详细描述本发明。

在寻找沉积物粘附于墨流路内和喷射出口附近的原因的过程中，本发明的发明人认为上述现象的原因之一是施加于喷射的墨上的热的影响。因此，当使用感热式喷墨记录设备时，本发明人通过使用具有粘附于墨流路内和喷射出口附近的沉积物的墨进行了以下实验。将墨加载于适于借助电致伸缩元件将电信号转变为机械信号以从记录头通过机械能的作用喷射墨的喷墨记录设备(以下也称为压电式喷墨记录设备)并评价墨的喷射稳定性。结果，当使墨的喷射长时间持续时，喷射的墨的体积不改变且喷射维持在稳定的状态。

因此，本发明的发明人确信：当含有热稳定性差的单偶氮颜料的墨借助感热式喷墨记录设备喷射时，沉积物粘附于墨流路内部和喷射出口附近的现象明显地出现。

根据所获得的发现，本发明的发明人进行模拟以确认使用感热式喷墨记录设备在喷墨过程中出现该现象。结果，本发明人得到结论：产生沉积物的最大原因是在墨流路中发生的如下描述的现象。

(产生沉积物的机理)

图1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G和1H是当使用感热式喷墨记录设备时在喷射出口附近沉积物产生机理的示意图。参考图1A到1H，图1A说明在加热器1上刚产生的膜状气泡6，图1B、1C、1D、1E、1F、1G和1H分别说明约1微秒、约2.5微秒、约3微秒、约4微秒、约4.5微秒、约6微秒和约9微秒后的状态。注意：在图1A到1H中的水平布置的部分是孔板或流路壁。

首先，如图1A所示，当根据记录信号使加热器1通电时，在流路2内的加热器1上产生气泡6。在加热器1附近墨温度升高至约200℃。然后，颜料分散体的分散破坏发生而产生例如分散剂从颜料中剥离和颜料碎裂的现象。因此，一些颜料颗粒变得不稳定地分散于墨中。由于分散破坏在含有热稳定性差的单偶氮颜料的墨中迅速和过度地发生，因此许多颜料颗粒变得不稳定地分散于墨中。

此后，如图1B和1C所示，在2.5微秒内气泡6的体积迅速增加。结果，其温度已升高的墨冷却。当墨温度降低时，变得不稳定地分散于墨中的颜料颗粒不再能维持分散状态而引起颜料聚集，然后一些颜料颗粒在墨中沉积。尽管一些沉积的颜料聚集物4以包含在墨滴5中的状态从喷射出口3喷射，但是其它的颜料聚集物则残存在墨流路2内并粘附于流路壁。当重复如图1A到1H所示的喷射墨的操作时，墨中的聚集物4逐渐沉积在流路壁上。

(颜料的分散破坏后抑制附集的聚集抑制物质的作用)

当使含有单偶氮颜料的墨包含墨温度升高时发生的分散破坏后抑制聚集的聚集抑制物质时，该物质抑制沉积物的产生从而提高喷射稳定性。因此，以下将描述原因。

图2A、2B和2C是在感热式喷墨记录设备中加热器附近的聚集抑制物质的作用的示意图。图2A至2C中，图2A表示在根据电信号使加热器通电之前的状态，图2B表示当使加热器开始通电而产生气泡时的状态，而图2C表示随着气泡生长喷射墨时的状态。

首先，如图2A所示，当使加热器通电时，加热器温度升高，从而交替升高墨流路中墨的温度。于是，如上所述，颜料分散体的分散破坏在其温度已升高的墨中发生而产生这样的现象；例如有助于颜料7分散的分散剂8从颜料7中剥离以及颜料7裂成碎片。当墨含有聚集抑制物质时，聚集抑制物质9在剥离分散剂8的区域和裂成碎片的颜料7的暴露表面处开始附着于颜料。此后，随着气泡体积的膨胀，其温度已经升高的气泡冷却。随着墨温度的降低，不稳定地分散于墨中的颜料7的部分不再能保持分散状态，颜料开始聚集。然而，由于墨含有聚集抑制物质，聚集抑制物质9附着于颜料7，从而如图2C所示将分散状态保持至一定程度。结果，可以减少在墨中沉积的聚集物。

<墨>

现在，以下将详细描述根据本发明的墨的组分。

(聚集抑制物质)

根据本发明的墨应该必不可少地含有聚集抑制物质。为了本发明的目的，可以使用任何适当的聚集抑制物质，只要其为能够在分散剂剥离的区域和颜料暴露表面的区域附着于颜料的化合物即可。能够用于本发明目的的聚集抑制剂的具体实例包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、1，2-链烷二醇或二醇单烷基单醚。

能够用于本发明目的的非离子表面活性剂的具体实例包括聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷芳基醚和炔二醇(acetyleneglycol)型表面活性剂。

能够用于本发明目的的阴离子表面活性剂的具体实例包括烷基硫酸盐、烷芳基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、烷基磺基乙酸盐、脂肪酸盐、烷芳基羧酸盐和聚氧乙烯烷基醚羧酸盐。

能够用于本发明目的的1，2-链烷二醇的具体实例包括1，2-戊二醇、1，2-己二醇、1，2-庚二醇和1，2-辛二醇。

能够用于本发明目的的二醇单烷基醚的具体实例包括乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚和三甘醇单丁醚。

然而，当显示表面活性剂类似性质时，分散剂可能从墨中的颜料剥离。因此，为了本发明的目的，优选使用仅显示很低程度的表面活性剂类似性质的1，2-链烷二醇。更具体的，尤其优选使用具有5或6个碳原子的1，2-戊二醇或1，2-己二醇。

为了本发明的目的，绝对必要的是：相对于墨总质量的聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的颜料的含量(质量％)的0.4倍以上至小于1.3倍。聚集抑制物质的含量可以依赖于颜料的表面状态、用作分散颜料的分散剂的树脂的含量和聚集抑制物质的类型而变化。然而，为了本发明的目的，当将该含量设定在上述范围内时，可以满意地抑制墨流路中和喷射出口附近的沉积物的产生。尽管当聚集抑制物质的含量小于颜料的含量的0.4倍时，可以将沉积物的产生抑制到一定程度，然而不可能达到获得充分喷射稳定性的水平。另一方面，当聚集抑制物质的含量为颜料含量的1.3倍以上时，如果使用显示低程度表面活性剂性质的聚集抑制物质1，2-链烷二醇，则分散剂可能从颜料剥离。那么，墨的贮存稳定性降低，在某些情况下，不可能抑制墨流路中和喷射出口附近的沉积物产生。

另外，为了本发明的目的，尤其优选相对于墨总质量的聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的含量的0.4质量％以上至10.0质量％以下。当该含量大于10.0质量％时，由于墨贮存稳定性降低和墨粘度增加，墨的喷射特性可能恶化。另一方面，当含量小于0.4质量％时，不可能抑制墨流路中和喷射出口附近的沉积物产生。

以上引用的日本专利申请特开No.H09-165538、日本专利申请特开No.H07-157698和日本专利申请特开No.2001-354888描述了含有相当于本发明的聚集抑制物质的物质的墨。在日本专利申请特开No.H09-165538的情况下，使用这种物质的目的在于防止阻塞和保持喷射稳定性。在日本专利申请特开No.H07-157698的情况下，使用这种物质的目的在于防止渗出和降低墨的可燃性、气味和挥发性。在日本专利申请特开No.2001-354888的情况下，使用这种物质的目的在于防止沉积物粘附于墨喷嘴附近和获得高渗透性。

然而，根据日本专利申请特开No.H09-165538和日本专利申请特开No.H07-157698，为本发明的目的必不可少的以通式(1)表示的颜料不用作着色材料。而以通式(1)表示的单偶氮颜料用于日本专利申请特开No.2001-354888的实施例中，该专利文件描述优选使用压电式喷墨记录设备且仅有压电式喷墨记录设备用于该专利申请文献中描述的实施例中。另外，日本专利申请特开No.2001-354888描述相当于根据本发明的聚集抑制物质的物质能够增加渗透性、抑制墨粘度的增加且使保湿剂的加入量增加。另外，以上引用的专利文献描述通过使用保湿剂抑制墨的干燥并防止墨在喷嘴处固化从而提高喷射稳定性。也就是说，由描述在日本专利申请特开No.2001-354888中的发明解决的作为技术问题指出的喷嘴阻塞是指作为常规问题的由于水的蒸发引起的颜料沉积在喷嘴附近的现象。

因此，由上文中明显看出：在日本专利申请特开H09-165538、日本专利申请特开No.H07-157698和日本专利申请特开No.2001-354888中描述的发明中没有认识到本发明要解决的技术问题。

(水性介质)

根据本发明的墨还可以含有水或者其为水和任一各种水溶性有机化合物的混合介质的水性介质，只要水或这种介质的加入只对本发明的目的有利至不妨碍本发明的目的和效果的程度。注意到上述聚集抑制物质含有分类为水溶性有机化合物(更具体地，1，2-链烷二醇和二醇单烷基醚)的物质的部分。

可以用于本发明目的的水溶性有机化合物的具体实例包括：具有1至4个碳原子的烷基醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇；酰胺如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮和酮醇如丙酮、二丙酮醇；醚如四氢呋喃和二噁烷；聚亚烷基二醇如聚乙二醇和聚丙二醇；具有2至6个碳原子的亚烷基二醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇；低级烷基醚乙酸酯如聚乙二醇单甲基醚乙酸酯；甘油；多元醇的低级烷基醚如乙二醇单甲基醚(和单乙基醚)、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇单甲基醚(和单乙基醚)；多元醇如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷；N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。

以上列出的水溶性有机化合物的任何一种可以单独或作为它们的混合物使用。

可以用于本发明目的的水溶性有机化合物包括在室温下为固体的那些。

为了本发明的目的，水溶性有机化合物的含量(质量％)优选5.0质量％以上至16.5质量％以下，相对于墨的总质量。已经确认：当含量保持在以上范围内的水平时，抑制墨流路中和喷射出口附近的沉积物的产生，尽管不清楚水溶性有机化合物的含量如何影响墨流路中和喷射出口附近的沉积物的产生。然而，本发明的发明人认为当水溶性有机化合物的总含量大于16.5质量％时，水溶性有机化合物和其为分散剂的树脂的疏水部分的相容性迅速增加，从而相对地降低颜料和其为分散剂的树脂的吸附性。

水含量优选68.5质量％以上至90.0质量％以下，更优选73.0质量％以上至80.0质量％以下，相对于墨的总质量。

(不良介质)

如上文所指出的，对于能够用于根据本发明的墨的水溶性有机化合物没有限制，只要它们适于喷墨记录即可。

为了抑制墨流路中和喷射出口附近沉积物的产生和获得长时间提高水平的喷射稳定性，本发明的发明人进行了研究。结果，发现当墨含有如选自以上列出的水溶性有机化合物的用于分散剂的不良介质时，达到了上述目的。

现在，以下将描述尤其当墨含有如选自以上列出的水溶性有机化合物的用于分散剂的不良介质时获得长时间喷射稳定性的机理。

如图2B所示，聚集抑制物质9不仅附着于分散剂8剥离的位置和作为裂成碎片的结果暴露颜料的表面的位置的颜料7的部分，还附着于分散剂8。结果，分散剂8可以依赖在墨中的聚集抑制物质的类型和其含量而从颜料7中剥离。

当墨含有用于分散剂8的不良介质时，将分散剂8附着于颜料7表面的力相对于分散剂8对于墨的水性介质的亲和力是主要的。因此，可以认为：如果聚集抑制物质9附着于分散剂8，它也几乎不能从颜料7剥离，从而使颜料的分散稳定性保持很高。

为了本发明的目的，对于作为用于分散剂的不良介质的水溶性有机化合物没有限制，只要其提供以上描述的效果即可。然而，当1，5-戊二醇用作不良介质时本发明的优点最明显。不用说，本发明根本不受限于此。注意：为了本发明的目的，当判断这种化合物是否是用于分散剂的不良介质时，表面活性剂排除在水溶性有机化合物之外。

(选择不良介质的方法)

现在，以下将描述选择作为用于分散剂的不良介质的水溶性有机化合物的方法。本发明的发明人从本发明的优点的角度讨论用于判断不良介质适当还是不适当的标准，并发现以下判断方法有效。

首先，制备含有50质量％的作为判断对象的水溶性有机化合物、45质量％的水和5质量％的用于墨的分散剂的水溶液。然后，在60℃保存制备的水溶液24小时后，目测比较所制备的溶液的浊度与含有50质量％的水溶性有机化合物和50质量％的水的水溶液的浊度。

更具体地，以下描述的方法用于判断欲使用的水溶性有机化合物是否是用于给定的分散剂的不良介质。首先，制备包括含有欲判断的水溶性有机化合物的给定分散剂的水溶液A和分散剂的水溶液B的两种水溶液。

水溶液A：含有50质量％欲判断的水溶性有机化合物、5质量％给定分散剂和45质量％水的水溶液。

水溶液B：含有50质量％欲判断的水溶性有机化合物和50质量％水的水溶液。

然后，将水溶液A在60℃保存24小时后，将其冷却至室温并随后目测观察其浊度。类似地，目测水溶液B的浊度。如果水溶液A更浑浊，将该水溶性有机化合物判断为不良介质。

为本发明的目的可以用作不良介质的水溶性有机化合物的具体实例包括聚乙二醇(分子量1000)、1，5-戊二醇和1，2-己二醇。然而，为了本发明的目的，水溶性有机化合物是否是不良介质是从与用于墨的分散剂的关系的角度判断的。因此，本发明决不限于以上列出的不良介质的具体实例。

用作用于分散剂的不良介质的水溶性有机化合物的含量不进行任何特别的限制，只要该水溶性有机化合物对提高抑制墨流路中和喷射出口附近的沉积物产生的效果和/或墨的贮存稳定性有效即可。然而，相对于墨总质量的不良介质的含量(质量％)优选为相对于墨总质量的颜料的含量(质量％)的0.8倍以上至4.0倍以下。如果不良介质的含量与颜料的含量的比例小于0.8倍，树脂或分散剂的亲水性部分对墨的水性介质的亲和力升高。那么，结果，可能不能满意地抑制作为聚集抑制物质附着于该分散剂的结果的分散剂从颜料剥离的现象。另一方面，如果不良介质的含量与颜料的含量的比例大于4.0倍，可能不能获得满意水平的墨的贮存稳定性。

为了本发明的目的，尤其优选不良介质的含量(质量％)为3.0质量％以上至10.0质量％以下，相对于墨的总质量。当该含量小于3.0质量％或大于10.0质量％时，可能不能充分获得上述的效果。

作为本发明的发明人所作的研究的结果，发现当以以下通式(2)至(4)的任一式表示的聚集抑制物质与不良介质组合时，含有作为用于墨的分散剂的不良介质的水溶性有机化合物的墨的效果尤其明显。这种物质尤其具有在很大程度上与表面活性剂的性质一样的性质。因此，如果与不含有不良介质的墨比较，组合含有不良介质和以以下通式(2)至(4)的任一式表示的聚集抑制物质的墨提高了用于颜料的聚集抑制物质的效果，从而这种墨能够有效地抑制聚集。

通式(2)

R-OEO_nH

(在通式(2)中，R表示具有10至22个碳原子的烷基且[EO]表示环氧乙烷链，而n为5至45的整数。)

通式(3)

(在通式(3)中，R表示具有10至22个碳原子的烷基且[EO]表示环氧乙烷链，而m为5至45的整数。)

通式(4)

R-OEO_oPO_pH

(在通式(4)中，R表示具有10至22个碳原子的烷基且[EO]表示环氧乙烷链，而[PO]代表环氧丙烷链，o和p各自为2至10和5至40的整数。)

根据本发明，可以使用以以上通式(2)至(4)的任一式表示的化合物，在这些通式中，烷基的碳原子的数目在10至22的范围内且环氧乙烷链或环氧丙烷链的链长在5至45的范围内。更具体地，可以使用聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基苯基醚等。这些化合物的具体实例包括聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯十六烷基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚，尽管本发明决不限于这些。

可以使用以通式(2)至(4)表示的任何化合物而没有限制，只要其提供上述效果即可。为了本发明的目的，以通式(2)至(4)的任一式表示的化合物的相对于墨总质量的含量(质量％)优选为相对于墨总质量的不良介质的含量(质量％)的大于0倍至3.5倍以下，更优选2.0倍以上至3.5倍以下。当该化合物的含量在以上范围内时，聚集抑制物质对颜料的效果提高且可能有效地抑制聚集。

(单偶氮颜料)

现在，以下将描述构成根据本发明的墨的单偶氮颜料和分散剂。

要求根据本发明的墨必不可少地含有以通式(1)表示的颜料。从结构中可以很清楚，以通式(1)表示的颜料是单偶氮颜料。

通式(1)

(在通式(1)中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地代表氢原子、具有1至3个碳原子的烷基、具有1至3个碳原子的氟烷基、具有1至3个碳原子的烷氧基、卤素原子、硝基、磺酸基或其碱土金属盐、N-苯基氨基磺酰基、羧基或其碱土金属盐、碳酰胺基、N-苯基氨基甲酰基、1，3-亚脲基、亚氨基二羰基或羧酸盐基。)

以通式(1)表示的颜料的具体实例非限定性地包括以下。

C.I.颜料黄：1、2、3、5、6、49、65、73、74、75、97、98、111、116、130、61、62:1、133、168、169等。

C.I.颜料橙：1等。

在上述中，尤其优选使用C.I.颜料黄74，因为当它使用时聚集抑制物质的效果最明显。

颜料含量(质量％)优选为0.1质量％以上至15.0质量％以下，更优选1.0质量％以上至10.0质量％以下，相对于墨的总质量。当颜料含量在上述范围内时，可以满意地保持颜料分散体在墨中的分散状态。

(天然树脂和/或天然树脂衍生物)

对于根据本发明的墨，优选借助天然树脂和/或天然树脂衍生物对单偶氮颜料进行表面处理。当借助天然树脂和/或天然树脂衍生物对该颜料进行表面处理时，颜料表面的疏水性提高以增加颜料和分散剂的吸附性。那么，结果，当墨含有具有与表面活性剂的性质一样的性质的聚集抑制物质时，可以抑制分散剂从墨中的颜料中剥离的效果。另外，不仅可以抑制在墨流路中和喷射出口附近沉积物的产生，还可以提高墨的贮存稳定性。

能够用于本发明目的的天然树脂和/或天然树脂衍生物为合成该颜料中加入时能够提高颜料的表面疏水性的不受限制的任何物质。能够用于本发明目的的天然树脂和树脂衍生物的实例包括松香树脂、萜烯树脂、紫胶树脂和其衍生物。

松香树脂包括通过聚合取自松科植物的树脂酸获得的那些。树脂酸的实例包括松香酸和其相关物质如含有二氢松香酸、脱氢松香酸和松香酸酐的混合物。

萜烯树脂包括通过精制和聚合从松树获得的萜烯油和从柑橘类水果皮获得的橙油而获得的热塑性低聚物。萜烯树脂的实例包括含有α-蒎烯和β-蒎烯作为主要组分的混合物和含有橙油或苧烯作为主要组分的那些。

紫胶树脂包括提取自紫胶虫的分泌物的各种树脂酸的聚合物。树脂酸混合物的实例包括作为紫胶酮酸(Aleuritic acid)、壳脑醛酸和/或紫胶壳脑醛酸的酯键合(ester bonding)的结果产生的树脂。

为了本发明的目的，用于颜料的天然树脂和/或天然树脂衍生物的处理量优选3.0％以上至20.0％以下，更优选5.0％以上至15.0％以下。如果处理量小于3.0％，不可能获得有效地抑制在墨流路中和喷射出口附近沉积物产生的效果及提高墨贮存稳定性的效果。另一方面，如果处理量大于20.0％，天然树脂和/或天然树脂衍生物可以溶解于墨中而弄湿记录头的喷射出口表面，从而使得不可能获得喷射稳定性。

用天然树脂和/或天然树脂衍生物处理颜料表面的方法包括包含下列的方法：当制备颜料分散体时，将天然树脂和/或天然树脂衍生物加入到颜料分散体中并充分搅拌该混合物，以使天然树脂和/或天然树脂衍生物附着于颜料表面，尽管本发明决不限于此方法。

(分散剂)

为了将单偶氮颜料分散于水性介质中，根据本发明的墨应该必不可少地含有分散剂。优选使用通过其具有的阴离子基团的作用能够稳定地将单偶氮颜料分散于水性介质中的树脂。为了本发明的目的，当使用自分散型颜料时可以省略分散剂。然而，如果是这种情况，优选使用分散剂以稳定地分散颜料。

能够用于本发明目的的分散剂的实例包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-马来酸半酯共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐-马来酸半酯共聚物和其盐。

为了本发明的目的，分散剂的重均分子量优选1000至30000，更优选3000至15000。

相对于墨总质量的分散剂的含量(质量％)优选为相对于墨总质量的颜料的含量的0.3倍以上至2.0倍以下。如果分散剂从颜料剥离，当分散剂的含量为相对于墨的总质量的颜料含量的0.3倍以上时，其重新吸附于颜料上。如果分散剂的含量超过颜料含量的2.0倍，不吸附于颜料的分散剂以过大的不必要量存在。结果，随着水分从喷嘴的前端蒸发而使墨粘度增加，墨的喷射稳定性可能恶化，且分散剂粘附于记录头的喷射出口。

(其它组分)

如果必要，根据本发明的墨可以含有保湿剂至不妨碍本发明的效果和优点的程度。表面活性剂、消泡剂、防腐剂和/或抗霉菌剂可以加入到根据本发明的墨中。当将墨应用于喷墨记录设备以实现良好的喷射性能时，优选调节包括粘度和pH值的墨的物理性质至所需的各自水平。

<成套墨>

根据本发明的墨能够有利地用于其中该墨与其它墨组合的成套墨。将根据本发明的成套墨用作根据本发明的墨与至少一种具有不同于该墨色相的墨的组合。色相不同的墨的色相不进行任何特别限定。例如，在含有C.I.颜料黄作为单偶氮颜料的黄色墨的情况中，色相不同的墨可以是选自品红色、青色、红色、绿色、蓝色和黑色的颜色的墨的组中的至少一种。对能够用于具有不同色相的墨的着色材料没有限制。换言之，可以使用已知的染料和颜料。

<墨盒>

适合用于借助根据本发明的墨记录的墨盒具有墨贮存部。

<喷墨记录设备>

要用于借助根据本发明的墨来记录的喷墨记录设备，适于通过将相应于记录信号的热能或机械能施加于包含在具有墨贮存部的记录头的墨贮存部的墨上来产生墨滴。当喷墨记录设备是适于通过热能的作用从其记录头喷射墨的感热式喷墨记录设备时，本发明尤其有利。

实施例

现在，借助实施例和比较例进一步描述本发明。然而，注意，在不背离本发明的范围下，本发明决不受以下描述的实施例的限制。在以下描述中，除非另有说明，“份”和“％”分别指质量份和质量％。

在以下描述中，借助激光ξ电位计ELS8000(商品名，从OTSUKA ELECTRONICS Co.，Ltd.得到)观测重均粒径。

[制备颜料分散体]

(颜料分散体1)

将以下列出的材料加载于具有150份的直径为0.3mm的氧化锆珠的间歇式立式砂磨机(从AIMEX得到)中并分散12小时，同时用水冷却。将获得的分散液离心处理以去除粗颗粒。作为制备的最终产物，获得含有12.5％的重均粒径为120nm的颜料固体物质的颜料分散体1。

-颜料[C.I.颜料黄74(商品名：Hansa Brilliant Yellow5GX-W，从Clariant Co.得到)]：10份

-阴离子聚合物P-1[苯乙烯/丙烯酸丁酯/丙烯酸共聚物(共聚比(重量比)＝30/40/30)、酸值202、重均分子量6500、10％固体树脂含量的水溶液、用氢氧化钾中和]：30份

-纯水：60份

(合成用天然树脂和/或天然树脂的衍生物表面处理的颜料)

将187.8份2-甲氧基-4-硝基-苯胺加入含有1300份水和290份35％盐酸水溶液的混合水溶液中并搅拌。将所获得的水溶液冷却至0℃，随后通过加入80份亚硝酸钠重氮化。

将241.8份2-甲氧基乙酰苯胺加入5000份水中并用48份氢氧化钠溶解。作为加入196份乙酸和196份水的混合溶液的结果，在水溶液中沉淀出结晶，从而获得含有偶联成分的悬浮液。

将已经变得透明的偶氮水溶液通过在搅动下在15℃下在1.5小时至2小时内使其向下流入上述作为偶联成分的乙酸的酸性悬浮液中而加入。

当偶联反应结束时，通过将45份松香加入所获得的水溶液中来表面处理颜料。将所获得的颜料过滤、水洗、干燥，接着破碎为粉末，得到492份黄色偶氮颜料(松香处理的C.I.颜料黄74)。

(颜料分散体2)

将以下列出的材料加载于具有150份直径为0.3mm的氧化锆珠的间歇式立式砂磨机(从AIMEX得到)中并分散5小时，同时用水冷却。将获得的分散液离心处理以去除粗颗粒。作为制备的最终产物，获得含有12.5％的重均粒径为125nm的颜料固体物质的颜料分散体2。

-松香处理的C.I.颜料黄74：10份

-阴离子聚合物P-1[苯乙烯/丙烯酸丁酯/丙烯酸共聚物(共聚比(重量比)＝30/40/30)、酸值202、重均分子量6500、10％固体树脂含量的水溶液、用氢氧化钾中和]：30份

-纯水：60份

[对用于分散剂的水溶性有机溶剂的不良介质的判断]

进行以下实验以选择在上述分散体中作为用于分散剂(阴离子聚合物P-1)的不良介质的水溶性有机化合物。首先，制备包括含有欲判断的水溶性有机化合物的分散剂的水溶液A和欲判断的水溶性有机化合物的水溶液B的两种水溶液。注意，当判断其是否是用于分散剂的不良介质时，表面活性剂排除在水溶性有机化合物之外。

水溶液A：含有50质量％的欲判断的水溶性有机化合物、5质量％分散剂和45质量％水的水溶液。

水溶液B：含有50质量％的欲判断的水溶性有机化合物和50质量％水的水溶液。

然后，将水溶液A在60℃保存24小时，接着冷却至室温并目测观察该水溶液的浊度。用相同的方式目测水溶液B的浊度。那么，如果水溶液A比水溶液B更浑浊，则将该水溶性有机化合物判断为不良介质。

表1显示通过上述对可用于墨的水溶性有机化合物的判断获得的结果，以表示它们的每一种是否为用于分散剂(阴离子聚合物P-1)不良介质。在表1中，“○”表明相应的水溶性有机化合物为不良介质，“×”表示相应的水溶性有机化合物不是不良介质。

表1

水溶性有机化合物	判断
		甘油	×
乙二醇	×
		聚乙二醇(*1)	○
1，5-戊二醇	○
		1，6-己二醇	○
1，2-己二醇	○
		1，2-戊二醇	○

(^*1)：重均分子量1000

[制备墨]

将列在表2-A和表2-B中的成分混合并充分搅拌。接着，将混合物在压力下通过孔径为1.0μm的微滤器(从Fuji Photo FilmCo.，Ltd.得到)过滤以制备墨1至16。表2-A和表2-B中每一个也示出在每一种墨中颜料、分散剂、水、聚集抑制物质、水溶性有机化合物和不良介质的含量，聚集抑制物质相对于颜料的比例、不良介质相对于聚集抑制物质的比例及不良介质相对于颜料的比例。

表2-A

	墨
									1	2	3	4	5	6	7	8
	颜料分散体1	40.0	40.0	40.0	40.0	40.0	40.0	40.0									40.0
颜料分散体2
	甘油	9.0	9.0	9.0	6.5	6.5	9.0	9.0									6.5
乙二醇									6.0	6.0	6.0	4.0	4.0	6.0	6.0	4.0
	聚乙二醇(*1)	4.0	4.0	4.0	4.0	1.0	4.0										3.0
1，5-戊二醇
	1，6-己二醇
1，2-戊二醇														1.0
	1，2-己二醇	2.0	6.0	3.0	2.0	2.0	1.0	3.0									3.0
聚氧乙烯十六烷基醚(*2)
	Acetylenol EH(*3)			1.0				1.0									1.0
水									39.0	35.0	37.0	43.5	46.5	39.0	41.0	42.5
	颜料含量	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0									5.0
分散剂含量									1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
	水含量	72.5	68.5	70.5	77.0	80.0	72.5	74.5									76.0
聚集抑制物质的含量									2.0	6.0	4.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0
	水溶性有机化合物的含量	21.0	25.0	22.0	16.5	13.5	21.0	18.0									16.5
不良介质的含量									6.0	10.0	7.0	6.0	3.0	6.0	3.0	6.0
	聚集抑制物质相对于颜料的比例	0.4	1.2	0.8	0.4	0.4	0.4	0.8									0.8
不良介质相对于聚集抑制物质的比例									3.0	1.7	1.8	3.0	1.5	3.0	0.8	1.5
	不良介质相对于颜料的比例	1.2	2.0	1.4	1.2	0.6	1.2	0.6									1.2

(^*1)重均分子量1000

(^*2)BC-20TX(表面活性剂：从NIKKO CHEMICALS Co.，Ltd.得到)

(^*3)乙炔二醇环氧乙烷加合物(表面活性剂：从KAWAKEN FINE CHEMICALS Co.，Ltd.得到)

表2-B

	墨
									9	10	11	12	13	14	15	16
	颜料分散体1	40.0	40.0	40.0		40.0	40.0	40.0									40.0
颜料分散体2												40.0
	甘油	9.0	6.0	10.0	9.0	9.0	9.0	9.0									9.0
乙二醇									6.0	4.0	7.0	6.0	6.0	6.0	6.0	6.0
	聚乙二醇(*11)				4.0	5.0	4.0	4.0									4.0
1，5-戊二醇										5.0
	1，6-己二醇			5.0
1，2-戊二醇
	1，2-己二醇				6.0	2.0	1.5	7.0
聚氧乙烯十六烷基醚(*12)									2.0	2.0	2.0
	Acetylenol EH(*3)																1.0
水									43.0	43.0	36.0	35.0	38.0	39.5	34.0	40.0
	颜料含量	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0									5.0
分散剂含量									1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
	水含量	76.5	76.5	69.5	68.5	71.5	73.0	67.5									73.5
聚集抑制物质的含量									2.0	2.0	2.0	6.0	2.0	1.5	7.0	1.0
	水溶性有机化合物的含量	15.0	15.0	22.0	25.0	22.0	20.5	26.0									19.0
不良介质的含量									0.0	5.0	5.0	10.0	7.0	5.5	11.0	4.0
	聚集抑制物质相对于颜料的比例	0.4	0.4	0.4	1.2	0.4	0.3	1.4									0.2
不良介质相对于聚集抑制物质的比例									0.0	2.5	2.5	1.7	3.5	3.7	1.6	4.0
	不良介质相对于颜料的比例	0.0	1.0	1.0	2.0	1.4	1.1	2.2									0.8

(^*1)重均分子量1000

(^*2)BC-20TX(表面活性剂：从NIKKO CHEMICALS Co.，Ltd.得到)

(^*3)乙炔二醇环氧乙烷加合物(表面活性剂：从KAWAKEN FINE CHEMICALS Co.，Ltd.得到)

[评价]

(喷射稳定性)

将以上列出的所获得的墨的每一种加载于喷墨记录设备BJF900(商品名，从Canon得到)并用于在300张A4尺寸的纸上打印19cm×26cm的实心图案。在第200张后及第300张后打印喷嘴检查图案且目测所获得的喷嘴检查图案。以下列出评价喷射稳定性的标准。表3显示评价的结果。

A：检查图案不受干扰并正常打印。

B：检查图案轻微受干扰但未观察到喷射故障。

C：检查图案明显受干扰并在检查图案上观察到喷射故障，因此不能进行正常打印。

(沉积物)

将以上列出的所获得的墨的每一种加载于喷墨记录设备BJF900(商品名，从Canon得到)并用于在300张A4尺寸的纸上打印19cm×26cm的实心图案。在第200张上打印后及在第300张上打印后将记录头从喷墨记录设备中取下并通过光学显微镜观察喷嘴的内部。以下列出沉积物的评价标准。表3显示评价的结果。

A：几乎未见沉积物。

B：在喷嘴壁上可见很少沉积物。

C：在喷嘴中到处可见沉积物。

(3)贮存稳定性

将所获的墨的每一种放入密闭的容器中并在60℃的恒温槽中保存30天。接着，将密闭容器取出并将内部的墨冷却到室温，并用纯水稀释2000倍(质量)。借助分光光度计U-3300(商品名，从Hitachi Ltd.得到)观测所获得的稀释液体的吸光度。通过以下所示公式确定在60℃保存30天后吸光度变化的比例。以下也列出贮存稳定性的评价标准。表3显示评价结果。

吸光度变化的比例＝(贮存前的吸光度．贮存后的吸光度)/贮存前的吸光度×100(％)

A：吸光度变化的比例小于2％。

B：吸光度变化的比例为2％以上至小于3％。

C：吸光度变化的比例为3％以上。

表3

		实施例													比较例
																		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	1	2	3
		墨		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14																	15	16
喷射稳定性	第200张																	A	A	A	A	A	A	B	A	A	A	A	A	A	B	B	B
		第300张	A	A	A	A	B	A	B	A	B	A	B	A	A	B	B																	B
	沉积物																	第200张	A	A	A	A	A	A	A	A	B	A	A	A	A	C	B		C
第300张		B	B	B	A	B	B	B	A	B	A	B	B	B	C	B	C
																		贮存稳定性		A	B	A	A	A	A	A	A	B	A	A	A	A	A	C	B

墨5在第300张上打印后沉积物出现的程度略微大于墨1在第300张上打印后沉积物出现的程度。

本申请要求2005年1月18日提交的日本专利申请NO.2005-010306、2005年1月18日提交的日本专利申请NO.2005-101308和2005年1月18日提交的日本专利申请NO.2005-010309的每一个的优先权，其在这里引入以作参考。

Claims (17)

1.一种墨，该墨用于其中墨通过热能的作用从记录头喷射的喷墨记录方法中，

其中，该墨包含以通式(1)表示的颜料、分散剂、水溶性有机化合物和用于颜料的分散破坏后抑制聚集的聚集抑制物质，

其中，相对于墨总质量的该聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的该颜料的含量(质量％)的0.4倍以上至小于1.3倍；

通式(1)

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地表示氢原子、具有1至3个碳原子的烷基、具有1至3个碳原子的氟烷基、具有1至3个碳原子的烷氧基、卤素原子、硝基、磺酸基或其碱土金属盐、N-苯基氨基磺酰基、羧基或其碱土金属盐、碳酰胺基、N-苯基氨基甲酰基、1，3-亚脲基、亚氨基二羰基或羧酸盐基。

2.根据权利要求1所述的墨，其中，以通式(1)表示的颜料为C.I.颜料黄74。

3.根据权利要求1或2所述的墨，其中，该聚集抑制物质为选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、1，2-链烷二醇和二醇单烷基醚组成的组中的至少一种物质。

4.根据权利要求1至3任一项所述的墨，其中，该聚集抑制物质为1，2-戊二醇和/或1，2-己二醇。

5.根据权利要求1至4任一项所述的墨，其中，该水溶性有机化合物的含量(质量％)为5.0质量％以上至16.5质量％以下，相对于墨的总质量。

6.根据权利要求1至5任一项所述的墨，其中，该水溶性有机化合物包括至少一种作为用于分散剂的不良介质的水溶性有机化合物。

7.根据权利要求6所述的墨，其中，相对于墨总质量的不良介质的含量(质量％)为相对于墨总质量的以通式(1)表示的颜料的含量(质量％)的0.8倍以上。

8.根据权利要求6或7所述的墨，其中，相对于墨总质量的不良介质的含量(质量％)为3.0质量％以上，相对于墨的总质量。

9.根据权利要求6至8任一项所述的墨，其中，该不良介质为1，5-戊二醇。

10.根据权利要求1至9任一项所述的墨，其中，以通式(1)表示的该颜料用天然树脂和/或天然树脂衍生物进行表面处理。

11.一种具有多种墨的成套墨，其包含根据权利要求1至10任一项所述的墨和至少一种具有不同于该墨的色相的墨。

12.一种喷墨记录方法，其包括通过喷墨方法喷射墨的步骤，其中，该墨包含根据权利要求1至10任一项所述的墨。

13.一种墨盒，其包括用于贮存墨的墨贮存部，其中，该墨包含根据权利要求1至10任一项所述的墨。

14.一种喷墨记录设备，其包括用于贮存墨的墨贮存部和用于喷射墨的记录头，其中，该墨包含根据权利要求1至10任一项所述的墨。

15.一种墨，该墨要提供至用于通过热能的作用从记录头喷射墨的喷墨记录设备的墨盒，

其中，该墨包含C.I.颜料黄74作为着色材料，和

其中该墨还包含用于C.I.颜料黄74的分散破坏后抑制聚集的聚集抑制物质，和

其中相对于墨总质量的该聚集抑制物质的含量(质量％)为相对于墨总质量的C.I.颜料黄74的含量(质量％)的0.4倍以上至小于1.3倍。

16.根据权利要求15所述的墨，其中，该聚集抑制物质为选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、1，2-链烷二醇和二醇单烷基醚组成的组中的至少一种物质。

17.根据权利要求15或16所述的墨，其中，该聚集抑制物质为1，2-戊二醇和/或1，2-己二醇。

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