CN101541549A - 喷墨记录油墨和记录介质组、喷墨记录方法、记录物和记录装置 - Google Patents

喷墨记录油墨和记录介质组、喷墨记录方法、记录物和记录装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种喷墨记录油墨和记录介质组，其含有：喷墨记录油墨和记录介质，其中所述喷墨记录油墨至少包含：水；水溶性有机溶剂；和含有炭黑、并具有40nm－100nm的体均粒径的着色剂，其中所述记录介质含有：基底和在所述基底至少一侧上的涂层，并且其中在23℃和50％RH下用动态扫描吸收计测得在100ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为2ml/m2－35ml/m2，而在400ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为3ml/m2－40ml/m2。

Description

喷墨记录油墨和记录介质组、喷墨记录方法、记录物和记录装置
技术领域
本发明涉及喷墨记录油墨和记录介质组，其允许使用喷墨记录装置获得具有优异的图像密度和光泽度以及接近主要在如可廉价获得的商业印刷用普通光泽涂布纸的记录介质上进行例如轮转胶版印刷的商业印刷的高品质图像的记录物，并且本发明还涉及喷墨记录方法、记录物和记录装置。
背景技术
已知喷墨记录是可应用于相对宽范围的记录材料的优异的记录方法，并且在记录装置、记录方法、记录材料等方面积极地开展了研究与开发。目前，用于喷墨记录的油墨主要由使用着色剂染料的染料油墨组成。
另一方面，最常见类型的喷墨记录介质设置有在基底材料上的具有吸收油墨孔的油墨吸收层，同时还根据需要设置有多孔光泽层。这种纸张的设计强调与目前流行的染料油墨相容，并且已经以专用喷墨纸张的形式，且特别是光泽纸的形式广泛使用。虽然这种纸张的使用允许获得具有优异的光泽度的极高精细度的图像，但由于原材料非常昂贵同时还需要复杂的制造工艺，生产成本与普通商业印刷光泽涂布纸相比是极高的。因此，其应用趋向于限于需要输出照片或其它高品质输出的情况，而难以用于需要廉价、大量输出的如传单、目录册和小册子的商业印刷领域。
另外，关于所得图像有关长期存储的设计理念，由于染料本身对于紫外光和臭氧具有低的耐受性，最常见的方法是通过尽量深地将染料吸收到喷墨记录介质的油墨接收层中以尽量阻止大气和紫外光的效应，同时还利用事先加入到油墨接收层中的抗氧化剂和稳定剂保护染料来确保图像的保存限期。因此，需要使用大量具有降低的着色剂浓度的油墨，因此导致打印成本的增加。另外，还存在例如在普通纸上打印时由于渗墨而导致图像品质降低的问题。
为解决这种问题，近些年来已经提供使用着色剂颜料的颜料油墨作为喷墨记录油墨使用。虽然与染料油墨相比该颜料油墨具有优异的图像密度、耐水性和耐候性并且允许获得很少渗墨的图像，但由于着色和光泽度不足，或在具有涂层的记录介质上打印时在打印后需要相当长的时间使油墨干燥，这些油墨具有例如差的图像固定性的问题。
为解决这种问题，专利文献1描述了含有具有40nm-100nm粒径的颜料和基于聚氨酯的树脂、在专用照片品质纸张上具有优异的光泽度、黑度和耐摩擦牢度的记录液体。然而，本发明的记录介质使用可廉价获得的、商业印刷用普通光泽涂布纸，并不包括专用照片品质纸张。
专利文献2描述了通过限定自分散颜料和树脂细颗粒的含量在光泽介质上获得优异的光泽度、图像密度、干燥和固定性。然而，如果颜料的平均粒径在200nm或更小的范围内，且特别在使用具有平均粒径接近200nm的颜料的情况下，颜料在喷墨喷嘴的附近固化从而导致提高了缺陷排出发生的可能性。
专利文献3描述了用记录液体在光泽介质上获得彩色图像的优异光泽度和耐摩擦牢度，该记录液体含有炭黑和含有阴离子基团的苯乙烯-丙烯酸类共聚物形式的分散剂。然而，由于介质的受限物理值为光泽度和雾度，且光泽介质是专用的喷墨纸张，当在本发明的记录介质上打印时，彩色图像的光泽度和耐摩擦牢度可能是不足的。
具有相对低DBP吸油值的炭黑，即低结构炭黑，由于在纸张上相对平滑地取向而允许获得光泽图像。例如，虽然专利文献4和专利文献5中使用的炭黑具有在光泽介质上允许获得高光泽度的相对低的DBP吸油值水平，但它们具有图像密度不足的缺陷。
专利文献6和专利文献7描述了用记录液体在专用喷墨纸张例如照片纸张上获得高光泽度或耐摩擦牢度，该记录液体含有不溶于水的含有炭黑的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体。然而，在这些出版物中使用的记录油墨主要由用于在普通纸上打印的油墨组成，而如上所述，本发明的记录介质使用可廉价获得的、商业印刷用普通光泽涂布纸，并且不包括专用的光泽或照片品质纸张。
专利文献8描述了使用含有自分散颜料或聚合物的着色剂作为喷墨记录方法，不论在何种介质(例如普通纸或光泽介质)上，该方法允许获得足够的图像密度。虽然在介质是光泽介质的情况下，与主要使用含有除黑色聚合物之外的聚合物的着色剂的油墨相比，获得复合性更高的黑色，这不同于作为本发明目标的用黑色油墨获得具有高图像密度和光泽度的记录物的方法，并且不允许获得具有足够图像密度和光泽度的复合黑的黑颜色。
专利文献9描述了使用对应于介质类型例如普通纸或光泽介质的合适的油墨用于打印的喷墨记录方法，其中分别用于排出两种不同类型的黑色油墨的两个黑色油墨喷嘴设置在打印头上，并且当在光泽介质上打印时通过使黑色油墨从第二喷嘴排出而进行打印，获得具有优异固定性的光泽介质上打印的图像，该黑色油墨使用含有树脂涂覆的颜料的着色剂。然而，由于没有具体限定树脂涂覆的颜料，有下列可能：例如在具有稍大粒径的颜料中混合的情况下，不能够获得足够的图像密度和光泽度，以及由于颜料在喷墨喷嘴的附近固化而发生有缺陷排出的问题。
专利文献10描述了含有自分散炭黑和水的喷墨记录油墨，该炭黑吸附有可分散于水的高分子量化合物且不通过凝胶渗透色谱柱，其中该可分散于水的高分子量化合物在处于从炭黑游离的状态时具有20％或更低的凝胶渗透色谱法渗透速率。另外，该出版物还公开了以下效果：虽然纸张记录介质分为“普通纸”和“专用光泽涂布纸”，后者“专用光泽涂布纸”进一步分为“半光泽纸”和“光泽纸”，该油墨可特别地在“普通纸”形式的介质上形成光泽记录图像，而不是在“专用光泽涂布纸”上。
专利文献11描述了构成彩色打印油墨组的复合黑色油墨，其中该复合黑色油墨设置有：含有自分散炭黑的油墨组合物(A)，和含有普通炭黑和为普通炭黑量的20倍或更高的树脂乳液的油墨组合物(B)，通过该油墨组合物(A)满足相对于具有高平面光滑度的光泽纸的耐摩擦性，和通过该油墨组合物(B)满足着色和图像密度。
专利文献12描述了含有具有低的pH值的酸性碳和具有高的pH值的碱性碳的记录油墨，并且该高的印刷密度是由于该酸性碳实现的，而喷嘴易于排出和存储稳定性是由于该碱性碳实现的。
专利文献13描述了在水性介质中含有染料着色的、在其主链的末端上具有硫代甲基基团的不溶于水的(甲基)丙烯酸芳酯细颗粒的喷墨记录油墨，且还描述了该油墨在普通纸上打印时允许获得具有优异的打印密度的记录物和在光泽纸上打印时允许获得具有优异光泽度的记录物。专利文献14描述了类似地使用不溶于水的(甲基)丙烯酸芳酯和具有大的比表面积和高的DBP吸油值的炭黑的黑色油墨。
专利文献15描述了喷墨记录油墨，其组合使用了具有大的比表面积和高的DBP吸油值的炭黑(高结构化的炭黑)和具有小的比表面积和低的DBP吸油值的炭黑(低结构化的炭黑)，并且还描述了虽然前者高结构化的炭黑适合于增强在普通纸上打印的图像的OD密度，但后者低结构化的炭黑补偿了通过前者打印在光泽纸上的图像不足的光泽度、表面粗糙度和不足的耐久性。
专利文献16描述了在根据记录介质的不同使用两种类型油墨的情况下和在记录介质为涂布纸的情况下，用炭黑颜料油墨进行打印；在普通纸上打印的情况下，用含有染料的黑色油墨进行打印。
专利文献17描述了由水性颜料油墨组合物的油墨组(1)与仅含有聚合物细颗粒而不含着色剂的水性透明油墨(2)组成的喷墨打印，其中该油墨组(1)使用由三种组分组成的组，所述三种组分由具有低的炭黑浓度的稀黑色油墨(11)、具有中等炭黑浓度的灰色-灰色黑色油墨(12)、和具有高的炭黑浓度的浓黑色油墨(13)组成。
如专利文献9-17中所述多种油墨的使用或者多种着色剂的使用明显地具有各种问题。
因此，难以在本发明目标的记录介质上获得具有优异的图像密度和光泽度以及具有接近商业印刷例如轮转胶版印刷的图像品质的高品质图像的记录物。
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开(JP-A)No.2004-285344
[专利文献2]JP-ANo.2004-35716
[专利文献3]JP-ANo.2005-336438
[专利文献4]JP-ANo.2001-348523
[专利文献5]JP-ANo.2002-97390
[专利文献6]JP-ANo.2003-231831
[专利文献7]JP-ANo.2005-42098
[专利文献8]JP-ANo.2002-327138
[专利文献9]JP-ANo.2004-25545
[专利文献10]JP-ANo.2005-163017
[专利文献11]JP-ANo.2005-264115
[专利文献12]JP-ANo.2006-111691
[专利文献13]JP-ANo.2006-176686
[专利文献14]JP-ANo.2005-42005
[专利文献15]JP-ANo.2005-307207
[专利文献16]JP-ANo.11-1647
[专利文献17]JP-ANo.2005-52984
发明内容
本发明的目的是提供一种油墨介质组，其使用喷墨记录装置生产具有优异的图像密度和光泽度以及接近主要在如可廉价获得的商业印刷用普通光泽涂布纸的记录介质上进行的商业印刷例如轮转胶版印刷的高图像品质的记录物。本发明的另一目的是提供使用这种油墨介质组的喷墨记录方法、记录物和记录装置。
本发明的发明人发现，具有高图像密度和优异光泽度的记录物通过使用喷墨记录油墨将记录图像主要记录在例如可廉价获得的商业印刷用普通光泽涂布纸上而获得，从而导致本发明的完成，该喷墨记录油墨通过含有炭黑和具有特定范围内体均粒径的着色剂的水性分散体形成。另外，具有甚至更高图像密度以及优异的颜料固定性的记录物可通过将树脂细颗粒加入到记录油墨中以及将着色剂保留在纸张表面附近获得。
解决上述问题的手段如下：
<1>一种喷墨记录油墨和记录介质组，含有：
喷墨记录油墨；和
记录介质，
其中该记录油墨至少含有：
水；
水溶性有机溶剂；和
含有炭黑、且具有40nm-100nm的体均粒径的着色剂，
其中该记录介质含有：
基底；和
在该基底的至少一面上的涂层，和
其中在23℃和50％RH下用动态扫描吸收计测得在100ms的接触时间下转移到记录介质的纯水的量为2ml/m2-35ml/m2，而在400ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为3ml/m2-40ml/m2。
<2>根据<1>的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨还含有具有10nm-300nm的体均粒径的树脂细颗粒。
<3>根据<2>的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述树脂细颗粒含有丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酰胺树脂、聚酯树脂、丁二烯树脂或它们的混合物。
<4>根据<1>～<3>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑涂覆有不溶于水的乙烯基聚合物。
<5>根据<1>～<4>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑在其表面上具有亲水基团，并且所述亲水基团是选自下列的官能团：-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2、和-SO2NHCOR，其中M代表氢原子、碱金属、铵或有机铵，且R代表具有1-12个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或取代或未取代的萘基。
<6>根据<1>～<4>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑是通过表面活性剂分散在喷墨记录油墨中的。
<7>根据<1>～<4>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑在其表面上具有接枝聚合物基团。
<8>根据<1>～<4>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨含有在其表面上具有阴离子基团或阳离子基团的聚合物分散剂，或者含有炭黑，该炭黑具有直接或间接涂覆有具有阴离子基团或阳离子基团的化合物的表面。
<9>根据<1>～<8>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨还含有表面活性剂。
<10>根据<1>～<9>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨具有5质量％-30质量％的固体含量。
<11>根据<1>～<10>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨在25℃下具有5mPa·s-20mPa·s的粘度。
<12>根据<1>～<11>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述水溶性有机溶剂是选自下列的至少一种：甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2-甲基-1，3-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、四甘醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、聚乙二醇、1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、硫代二甘醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、和N-羟乙基-2-吡咯烷酮。
<13>根据<2>～<12>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录油墨具有1/0.05-1/1.2的A/B质量比，其中A代表记录油墨中所含的炭黑的量且B代表记录油墨中所含的树脂细颗粒的量。
<14>根据<1>～<13>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录介质的涂层具有以固体量计0.5g/m2-20.0g/m2的沉积量，和50g/m2-250g/m2的纸张基重。
<15>一种喷墨记录方法，含有：
使用根据<1>～<14>中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，以1.5g/m2-15g/m2的量将记录油墨沉积在记录介质上以进行喷墨记录。
<16>一种喷墨记录物，在实地图像部分中具有2.0或更高的图像密度和60°下50或更高的光泽度，
其中所述喷墨记录物是用根据<15>的喷墨记录方法记录的。
<17>一种喷墨记录装置，至少含有：
油墨喷射单元，其设置成向记录油墨施加刺激从而喷射该记录油墨以便记录图像，
其中该喷墨记录装置生产根据<16>的喷墨记录物。
<18>根据<17>的喷墨记录装置，其中所述刺激是选自热、压力、振动和光中的至少一种。
<19>根据<17>或<18>的喷墨记录装置，还含有翻转单元，其设置成翻转记录介质的记录表面以进行双面打印。
<20>根据<17>～<19>中任一项的喷墨记录装置，其中所述油墨喷射单元含有喷射所述记录油墨的记录头，并且所述头具有喷嘴板，其中该喷嘴板的排出油墨的表面进行了斥水处理。
<21>根据<20>的喷墨记录装置，其中所述斥水处理是通过选自下列的方法进行的：PTFE-Ni共析电镀、氟树脂处理和有机硅树脂处理。
<22>根据<17>～<21>中任一项的喷墨记录装置，还含有环形传送带和设置成对环形传送带的表面进行充电并将该记录介质保持在环形传送带的表面上的同时传送记录介质的传送单元。
<23>根据<17>～<22>中任一项的喷墨记录装置，还含有供给油墨的副槽，其中所述副槽设置于所述记录头上，并且所述喷墨记录油墨从墨盒通过供给管补充到该副槽中。
根据本发明，具有特别高图像密度和特别高光泽度的记录物可通过选择性地将“作为既不是普通纸也不是光泽纸的特定记录介质”和“使用具有特定粒径范围的炭黑的特定着色剂”组合而获得。即，具有高图像密度和优异光泽度的记录物通过使用记录油墨将图像主要打印在例如可廉价获得的商业印刷用普通光泽涂布纸上而获得，该记录油墨通过含有炭黑和具有特定范围内体均粒径的着色剂的水性分散体形成，并且，具有甚至更高图像密度以及优异的颜料固定性的打印物可通过将树脂细颗粒加入到记录油墨中并将颜料保留在纸张表面附近获得，从而实现极优异的效果。
附图说明
图1是显示了本发明中使用的墨盒的实例的示意图。
图2是包含了壳(外壳)的图1的墨盒的示意图。
图3是喷墨记录装置的墨盒装载单元的盖子打开的状态的透视说明图。
图4是说明喷墨记录装置的整个结构的示意简图。
图5是显示了用于本发明的喷墨头的实例的放大示意图。
图6是显示了用于本发明的喷墨头的实例的要素放大图；和
图7是显示了用于本发明的喷墨头的实例的主要组件的要素放大图。
具体实施方式
本发明提供一种喷墨记录方法，其通过下列步骤生产记录物：从喷墨记录装置喷射喷墨记录油墨(下文也称作记录油墨)的液滴，和将该油墨液滴沉积到记录介质，其中该记录油墨使用至少含有水、水溶性有机溶剂、含有炭黑和具有特定范围内体均粒径的着色剂、表面活性剂、树脂颗粒、和根据需要的其它组分的记录油墨，并且该记录介质使用这样的记录介质，其中在23℃和50％RH下用动态扫描吸收计测得在100ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为2ml/m2-35ml/m2，且在400ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为3ml/m2-40ml/m2。
本发明中使用的炭黑是，例如，通过其常规制造方法，例如槽法、油炉法、炉法、乙炔黑法或热解炭黑法等制造的炭黑。
本发明中使用的炭黑是通过直接地或经由另一原子基团在其表面上结合至少一个亲水基团而进行表面处理的，从而无需使用分散剂就能使炭黑稳定地分散在喷墨记录油墨中。
表面处理的实例包含：氧化处理，其中炭黑通过将其加入到碱金属盐氧化剂的水性溶液中进行处理，该碱金属盐例如次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、过硫酸盐、过硼酸盐或过碳酸盐，或铵盐；低温氧化等离子处理；和通过使用臭氧的氧化方法。
亲水基团的实例包含-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2、和-SO2NHCOR(其中M代表氢原子、碱金属、铵或有机铵，且R代表具有1-12个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或取代或未取代的萘基)。这些之中，优选使用其表面结合有-COOM或-SO3M的炭黑。
通过“M”表示的上述亲水基团中的碱金属的实例包含锂、钠和钾。上述有机铵的实例包含单至三甲基铵、单至三乙基铵和单至三甲醇铵。另外，还可通过用溴化3-氨基-N-乙基吡啶鎓对该炭黑进行处理，利用结合下列结构式表示的N-乙基吡啶基团的方法使重氮啉(diazolinium)盐反应而引入阳离子亲水基团。阳离子亲水基团的优选实例是季铵基，更优选的实例是下述的季铵基，并且已经结合到颜料表面的全部这些优选作为着色材料。
-NH3 +、-NR3 +、
Figure A20088000032500141
虽然生产在不存在结合有上述亲水基团的阳离子分散剂的情况下能够分散在水中的炭黑的方法的实例包括：用溴化3-氨基-N-乙基吡啶鎓对该炭黑进行处理的方法的形式使下列结构式表示的N-乙基吡啶基团结合的方法，但本发明当然不限于此。
而且，本发明中使用的炭黑可通过表面活性剂分散在水性介质中。虽然阴离子表面活性剂或非离子型表面活性剂主要用作表面活性剂，但本发明不限于此，并且该表面活性剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。
阴离子表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚醋酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷酸盐和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
非离子型表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、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。
而且，本发明中使用的喷墨记录油墨可通过聚合物分散剂，特别是在其表面上具有阴离子基团或阳离子基团的聚合物分散剂，分散在记录油墨的水性介质中。或者，炭黑的表面直接或间接地涂覆有具有阴离子基团或阳离子基团的化合物从而使炭黑分散在记录油墨的水性介质中。
任何化合物可用作具有阴离子基团的化合物，只要其是具有将颜料稳定分散在水中或水性介质中的功能(具有阴离子基团)的水溶性树脂。这种化合物的重均分子量优选为1000-30000，且更优选3000-15000。
其具体实例包括：疏水单体例如苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物或α，β-烯属不饱和羧酸的脂肪族醇酯；由选自下列的两种或多种单体组成的嵌段共聚物、接枝共聚物、或无规共聚物：丙烯酸、丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富马酸或富马酸衍生物；及它们的盐。
这些树脂是溶于碱的树脂，即溶于其中已经溶解了碱的水性溶液。而且，这些树脂也可以是由亲水性单体或其盐组成的均聚物。另外，还可使用水溶性树脂例如聚乙烯醇、羧甲基纤维素和磺酸萘-甲醛缩合产物。然而，使用溶于碱的树脂提供能够降低分散体的粘度的优点，从而使分散更容易。相对于记录油墨(记录液体)的总量，上述水溶性树脂优选在0.1质量％到5质量％的范围内使用。
从如下说明的阳离子单体聚合得到的聚合物可优选地用作阳离子颜料分散剂。而且，这些聚合物的分子量优选为2000或更高。
本发明中使用的阳离子单体是下面列出单体的季铵化合物。
下列单体的季铵化通过根据使用下列物质的常规方法处理而进行：甲基氯、硫酸二甲酯、苄基氯或表氯醇等。
单体的实例包括甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯：[CH2＝C(CH3)-CONH-CH2CH2N(CH3)2]、丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯：[CH2＝CH-CONH-CH2CH2N(CH3)2]、N，N-二甲基氨基丙烯酰胺：[CH2＝CH-CON(CH3)2]、N，N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺：[CH2＝C(CH3)-CON(CH3)2]、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺：[CH2＝CH-CONH-C3H6N(CH3)2]和N，N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺：[CH2＝C(CH3)-CONH-C3H6N(CH3)2]。
而且，本发明使用的炭黑可通过在其表面上引入接枝聚合物基团，或在炭黑的表面上直接或间接地涂覆接枝聚合物，而分散在水性介质中。
所述接枝聚合物的实例如下所述。
即，所述接枝聚合物的实例包括丙烯酸丙烯酸酯-丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯酸共聚物-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-脂肪酸乙烯基乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-马来酸酯共聚物、乙酸乙烯酯-巴豆酸共聚物和乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物。
本发明中使用的含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物的实例包括，但不限于，具有衍生自含有芳烷基或芳基的丙烯酸酯的组成单元的那些聚合物，并且还可含有衍生自下列的组成单元：含有成盐基团的单体；基于苯乙烯的大分子单体；疏水单体；(甲基)丙烯腈；具有烷基的(甲基)丙烯酸酯，该烷基具有1-22个碳原子，且优选1-18个碳原子，其还可具有羟基；除了苯乙烯之外含有芳香环的单体；在其末端具有可聚合官能团的基于硅的大分子单体；和基于甲基丙烯酸烷基酯的大分子单体。
着色剂在记录油墨中的含量优选为3重量％-15重量％，且更优选4重量％-10重量％。在炭黑含量小于3重量％的情况下，图像密度降低。在炭黑含量超过15重量％的情况下，光泽介质上的光泽度停止降低。着色剂例如上述炭黑、和上述表面处理的炭黑的体均粒径优选为40nm-100nm，且更优选60nm-80nm。在其体均粒径小于40nm的情况下，变得难以确保分散体的稳定性，并且在打印的情况下，即使能获得高清晰度的图像，也会出现阻止获得均匀图像的不均匀性的问题。另外，在体均粒径大于100nm的情况下，发生例如排出稳定性下降的问题。
鉴于在溶解性和防止由水分蒸发引起的有缺陷喷射特性方面获得优异的效果，该水溶性有机溶剂优选地选自甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2-甲基-1，3-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、四甘醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、聚乙二醇、1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、硫代二甘醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和N-羟乙基-2-吡咯烷酮。然而，水溶性有机溶剂不限于此，只要其不损害本发明的目的和效果。作为水溶性有机溶剂，它们中的一种可单独使用，或者它们中的两种或多种可组合使用。
可在不损害本发明的目的和效果的范围内使用的其它水溶性有机溶剂的实例包括：多元醇例如聚乙二醇、聚丙二醇、1，3-丙二醇、甘油、1，2，3-丁三醇或戊三醇；多元醇烷基醚例如乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、四甘醇单甲基醚或丙二醇单乙基醚；多元醇芳基醚例如乙二醇单苯基醚或乙二醇单苄基醚；含氮杂环化合物例如1，3-二甲基咪唑烷酮或ε-己内酰胺；酰胺例如甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺或N，N-二甲基甲酰胺；胺例如单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺、单乙胺、二乙胺或三乙胺；含硫化合物例如二甲基亚砜、环丁砜或硫代二乙醇；和碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯。它们中的一种可单独使用，或者如果需要它们中的两种或多种可组合使用。
水溶性有机溶剂在记录油墨中的含量优选为15质量％-40质量％，且更优选20质量％-35质量％。如果水溶性有机溶剂的含量过低，喷嘴可能不干而导致发生有缺陷的液滴排出，而如果含量过高，记录油墨的粘度可能增加而超过合适的粘度限度。
而且，具有7-11个碳原子的二醇化合物可用于改善渗透性的目的。如果碳原子数小于7，不能获得足够的渗透性，导致由于记录介质上记录油墨展开不足而在双面打印中造成记录物污损或差的像素填充，并因此降低打印品质和图像密度，而如果碳原子数超过11，则可能降低存储的稳定性。
二醇化合物的实例包括2-乙基-1，3-己二醇和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。
二醇化合物的加入量优选为0.1质量％-20质量％且更优选0.5质量％-10质量％。如果加入的二醇化合物的量过低，记录油墨进入纸张中的渗透变差导致在纸张传输期间在辊上的拖尾而引起辊的污染，同时也妨碍了高速打印和双面打印的适应性。另一方面，如果加入的二醇化合物的量过高，则打印点的直径增加或者字符的宽度增加而导致图像清晰度的降低。
作为表面活性剂，可使用选自下列的一种，或两种或多种的表面活性剂：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂和基于氟的活性剂。特别优选使用非离子型表面活性剂和基于氟的表面活性剂。
阴离子表面活性剂的实例包括烷基烯丙基化合物(alkyl allyl)、烷基萘磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、烷基酯硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基二苯基醚二磺酸盐、烷基芳基醚磷酸盐、烷基芳基醚硫酸盐、烷基芳基醚酯硫酸盐、烯烃磺酸盐、链烷烯烃磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸酯、醚羧酸酯、磺基琥珀酸盐、α-磺基脂肪酸酯、脂肪酸盐、高级脂肪酸与氨基酸的缩合产物以及环烷酸盐(napthenate)。
阳离子表面活性剂的实例包括烷基胺盐、二烷基胺盐、脂肪酸胺盐、苄烷铵盐、季铵盐、烷基吡啶鎓盐、咪唑啉盐、锍盐和鏻盐。
非离子型表面活性剂的实例包括基于炔二醇的表面活性剂、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯和聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯。
两性表面活性剂的实例包括咪唑啉衍生物例如咪唑啉甜菜碱、二甲基烷基月桂基甜菜碱、烷基甘氨酸和烷基二(氨基乙基)甘氨酸。
下列结构式(I)-(III)代表的表面活性剂可优选用作基于氟的表面活性剂。
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH     (I)
Figure A20088000032500181
上述树脂细颗粒是得自聚合物分散体的颗粒，该聚合物是通过在水性介质中的自由基聚合、乳液聚合、分散聚合、种子聚合或悬浮聚合等而聚合的，并且所述颗粒的体均粒径优选为10nm-300nm，且更优选50nm-200nm。
用于树脂颗粒的树脂的实例包括丙烯酸类、甲基丙烯酸类、苯乙烯、聚氨酯、丙烯酰胺、聚酯和丁二烯树脂、它们的混合物和它们的共聚物。另外，还可使用通过使用硅烷化合物改性的有机硅改性树脂。更优选地，使用有机硅改性丙烯酸类树脂，其通过使丙烯酸类单体和硅烷化合物在乳化剂存在下聚合而获得，并且该树脂优选无水解甲硅烷基团。甲硅烷基团水解为硅烷醇基团，并且该硅烷醇基团通过脱水缩合以形成硅氧烷键。由于在有机硅树脂中硅氧烷键的键能是高的，含有硅氧烷键的涂布膜具有优异的耐摩擦牢度和耐溶剂性。而且，如果保留上述水解甲硅烷基团，作为记录油墨来说，存储性可能是差的。另外，由于有机硅改性的丙烯酸类树脂具有优异的热稳定性，在采用通过施加热能来喷射油墨的方式的情况下不发生凝聚且可实现稳定的排放。
相对于1质量份的颜料，树脂细颗粒加入颜料中的量优选为0.05质量份-1.2质量份，且更优选0.2质量份-1.0质量份。如果加入树脂的量小于0.05质量份，不能获得足够的固定性，而如果树脂的量超过1.2质量份，则存储稳定性可能恶化并可能降低排出特性。
如果在记录油墨中炭黑与树脂细颗粒的质量比，即，在记录油墨中炭黑的量(A)与树脂细颗粒的量(B)的比小于1/0.05，则可能导致差的固定性。如果(A)/(B)的比大于1/1.2，则可能导致差的存储稳定性和/或差的排出稳定性。
虽然根据需要可合适地选择其它组分而不受任何特别限制，实例包括pH调节剂、抗真菌和防霉剂、防锈剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、吸氧剂和光稳定剂。
pH调节剂不受特别限制，只要pH调节剂能够将pH值调节到7或更高而对配方油墨没有有害的影响，并且可根据使用的目的使用任意的物质。
pH调节剂的实例包括胺如二乙醇胺或三乙醇胺；碱金属元素的氢氧化物例如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾；氢氧化铵、氢氧化季铵、氢氧化季鏻和碱金属的碳酸盐例如碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。
抗真菌和防霉剂的实例包括1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、脱氢乙酸钠、山梨醇钠、2-吡啶硫醇-1-氧化钠、苯甲酸钠和五氯化苯酚钠。
防锈剂的实例包括酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代乙醇酸铵、二异丙基亚硝酸铵、四硝酸季戊四醇酯和二环己基亚硝酸铵。
抗氧化剂的实例包括基于苯酚的抗氧化剂(包括基于受阻酚的抗氧化剂)、基于胺的抗氧化剂、基于硫的抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。
紫外线吸收剂的实例包括基于苯甲酮的紫外线吸收剂、基于苯并三唑的紫外线吸收剂、基于水杨酸盐的紫外线吸收剂、基于氰基丙烯酸酯的紫外线吸收剂和基于镍络合物盐的紫外线吸收剂。
本发明的记录油墨的物理性质不受特别限制，并可根据使用目的合适地进行选择，例如固体含量、粘度、表面张力和pH值的性质优选在下列范围内。
记录油墨的固体含量优选为5质量％-30质量％，且更优选6质量％-15质量％。如果固体含量小于5质量％，则可能不能在打印后获得足够的图像密度。
在本发明中，油墨的固体含量主要是指不溶于水的着色剂和树脂细颗粒的含量。
油墨的粘度在25℃下优选为5mPa·s-20mPa·s，且更优选5mPa·s-10mPa·s。如果在25℃下的粘度超过20mPa·s，则可能难以确保排出稳定性。
表面张力在20℃下优选为25mN/m-55mN/m。如果表面张力在20℃下小于25mN/m，则在记录物上的渗墨可能变得显著并且可能不能获得稳定的喷射，而如果表面张力超过55mN/m，则油墨进入记录介质中的渗透不足，从而导致延长的干燥时间。
pH值优选为例如7-10。
本发明的记录油墨可优选用于各种领域，可优选地用于使用喷墨记录系统的图像记录设备(例如打印机)，可用于例如具有在打印期间或打印之前或之后将记录的纸张和记录油墨加热到50℃-200℃以促进打印固定的功能的打印机，并且可特别优选用于如下所述的本发明的墨盒、油墨记录物、喷墨记录装置和喷墨记录方法。
(记录介质)
记录介质含有基底和在该基底的至少一侧上的涂层，并且需要时可含有其它层。
在记录介质中，由动态扫描吸收计测得的在100ms的接触时间下转移到记录介质的本发明的油墨的量为2ml/m2-40ml/m2且优选3ml/m2-30ml/m2。另外，转移到记录介质的纯水的量优选为2ml/m2-35ml/m2且更优选3ml/m2-30ml/m2。
如果在100ms的接触时间下转移到记录介质的油墨和纯水的量过低，则容易趋于发生成珠(beading)，而如果转移量过高，记录后油墨点的直径趋于小于期望的直径。
由动态扫描吸收计测得的在400ms的接触时间下转移到记录介质的本发明的油墨的量为3ml/m2-50ml/m2且优选4ml/m2-40ml/m2。另外，转移到记录介质的纯水的量为3ml/m2-40ml/m2且优选4ml/m2-35ml/m2。
如果在400ms的接触时间下转移量过低，则由于干燥不足而容易发生突刺痕迹(spur mark)，而如果转移量过高，则容易发生渗墨且在干燥后图像的光泽度容易下降。
这里，动态扫描吸收计(DSA，日本TAPPI学报，卷48，1994年5月，88-92页，Shigenori Kuga)是能够精确地测量极短时间内液体吸收的装置。上述动态扫描吸收计利用以下步骤自动进行测量，所述步骤包含：从毛细管中弯月面的移动直接读取液体吸收速率；使用盘形的样品；在其上扫描以螺旋方式移动的液体吸收头；根据预定模式自动改变扫描速率；以及对一个样品仅测量所需数量的点。向纸张样品供应液体的液体供应头经由特氟隆(注册商标)管连接到毛细管，并且毛细管中弯月面的位置由光学传感器自动读取。更具体地说，使用动态扫描吸收计(Kyowa Seiko Co.，Ltd的Model K 350Series D)测量纯水或油墨的转移量。在100ms和400ms的接触时间下的转移量可以通过对于接近各接触时间的接触时间下转移量的测量值进行插值来确定。测量在23℃和50％RH下进行。
(基底)
基底不受特别限制，并可根据使用目的合适地进行选择。基底的实例包括片状形式的材料例如主要由木纤维组成的纸张和主要由木纤维和合成纤维组成的无纺布。
纸张不受特别限制，可以根据使用目的从已知的纸中适当地选择。并且其实例包括木纸浆和回收纸浆。木纸浆的实例包括阔叶牛皮纸浆(LBKP)、针叶牛皮纸浆(NBKP)、NBSP、LBSP、GP和TMP。
回收纸浆的原材料在纸张回收促进中心(Paper Recycling PromotionCenter)的废纸标准质量规格的名单中指出，其实例包括硬质白质、衬纸(linedpaper)、乳白纸、白卡片、特种白木质纸(special white woody shavings)、中等白木质纸(intermediate white woody shavings)、精印纸(fine printed paper)、白色涂布纸、英国图画纸(Kent paper)、白色美术纸(white art paper)、特上切纸(special top cuttings)、独上切纸(separate top cuttings)、报纸和杂志。具体的实例包括废纸和纸板包括：打印机纸，如包括非涂布电脑纸在内的与信息有关的纸张、热敏纸和压敏纸；回收的OA纸如PPC纸；涂布纸如美术纸、涂布纸、轻质涂布纸、和无光泽纸(matte paper)；及非涂布纸如无木纸、彩色无木纸、笔记本纸、信纸、包装纸、彩色纸(fancy paper)、中质纸、新闻用纸、木制纸、礼品包装纸、模造纸(simili paper)、纯白卷纸和牛奶纸盒，以及化学纸浆纸和含高产率纸浆的纸。可使用这种纸张的一种，或可使用两种或多种的组合。
回收纸浆通常是以下列四个步骤的组合生产的：
(1)解离，其中回收纸使用碎浆机用机械力和化学品处理以破碎成纤维，随后从纤维中分离印刷油墨；
(2)除尘，其中回收纸中含有的外来物质(如塑料)和碎片用筛网、清洁器等除去；
(3)脱墨，其中使用表面活性剂通过浮选法或净化法将分离的印刷油墨从纤维中除去到体系外；和
(4)漂白，其中利用氧化或还原作用增强纤维的白度。
在混合上述纸浆的情况中，回收纸浆与纸浆总量的混合率以度量计优选为40％或更低以防止记录后卷缩。
例如，常规已知作为白色颜料的颜料用作基底中使用的内部添加的填充剂。白色颜料的实例包括：无机白色颜料如轻质碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、粘土、滑石、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、氧化锌、硫酸锌、碳酸锌、缎光白、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、锌钡白、沸石、碳酸镁或氢氧化镁；和有机颜料如基于苯乙烯的塑料颜料、丙烯酸类塑料颜料、聚乙烯、微囊、尿素树脂或三聚氰胺树脂。可以单独使用这些颜料之一，或可组合使用它们中的两种或多种。
作为制造基底过程中使用的内部添加的施胶剂，使用用于制造中性纸张的基于中性松香的施胶剂、烯基琥珀酸酐(ASA)、烷基烯酮二聚体(AKD)或基于石油树脂的施胶剂。在这些中，基于中性松香的施胶剂或烯基琥珀酸酐是特别优选的。虽然由于其高施胶效果仅需要加入少量的烷基烯酮二聚体，但其导致记录纸(介质)的表面的摩擦系数降低使得纸张的表面过度光滑，从喷墨记录期间易于传输的观点来看，这样的情况是不期望的。
(涂层)
上述涂层含有颜料和粘合剂，以及需要时的表面活性剂及其它组分。
无机颜料或无机颜料和有机颜料的组合可用作颜料。
无机颜料的实例包括高岭土、滑石、碳酸氢钙、轻质碳酸钙、亚硫酸钙、无定形二氧化硅、钛白、碳酸镁、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、和亚氯酸盐。在这些中，高岭土是特别优选的，因为其优异的光泽性以及产生接近平版印刷纸的质地的能力。
虽然高岭土的实例包括分层高岭土、煅烧高岭土和表面改性以及其它类型的工程高岭土，但考虑到光泽性，具有其中80质量％或更多的颗粒具有2μm或更低粒径的粒度分布的高岭土优选在总的高岭土存在量中占50％或者更多。
高岭土的加入量优选是50质量份或更高，基于涂层中100质量份的颜料的总量。如果高岭土的量低于50质量份，对于光泽来说不能获得足够的效果。虽然高岭土的量的上限没有特别限定，考虑到高岭土的流动性，特别是在高剪切力存在下粘度的增加，从涂布的适宜性看，加入高岭土的量优选为90质量份或更低。
有机颜料的实例包括例如苯乙烯-丙烯酸类共聚物颗粒、苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒、聚苯乙烯颗粒、或聚乙烯颗粒的水溶性分散体。这些有机颜料可以两种或多种组合使用。
有机颜料的加入量优选是2质量份-20重量份，基于涂层中100质量份的颜料总量。有机颜料与无机颜料相比具有优异的光泽性并且其比重小，因此，允许获得大松密度的、高光泽和令人满意的表面涂覆性的涂层。如果加入有机颜料的量低于2质量份，则不能获得以上效果，而如果加入量超过20质量份，涂布溶液的流动性变差而导致涂层加工性能降低，同时在成本方面也是不经济的。
虽然有机颜料的形式的实例包括实心型、中空型和环型，但考虑到光泽性、表面涂覆性和涂布液的流动性之间的平衡，优选使用具有0.2μm-3.0μm平均粒径且更优选40％或更高孔隙率的中空型颜料。
水性树脂优选用于粘合剂。
至少水溶性树脂和水分散性树脂是优选用于水性树脂的。水溶性树脂不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择，并且其实例包括：聚乙烯醇和聚乙烯醇的改性产物如阴离子改性的聚乙烯醇、阳离子改性的聚乙烯醇、或缩醛改性的聚乙烯醇；聚氨酯；聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基吡咯烷酮的改性产物如聚乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨乙酯的共聚物、季铵化乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨乙酯的共聚物或乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵的共聚物；纤维素如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素；纤维素改性产物如阳离子化的羟乙基纤维素；合成树脂如聚酯、聚丙烯酸(酯)、三聚氰胺树脂或它们的改性产物或聚酯和聚氨酯的共聚物；和聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酰胺、氧化淀粉、磷酸酯化淀粉、自改性淀粉、阳离子化的淀粉、各种改性的淀粉、聚氧化乙烯、聚丙烯酸钠和藻酸钠。可以单独使用这些水溶性树脂之一，或者可组合使用它们的两种或多种。
在这些水溶性树脂中，从油墨吸收的观点来看，聚乙烯醇、阳离子改性的聚乙烯醇、缩醛改性的聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯、聚酯和聚氨酯的共聚物是特别优选的。
水分散性树脂不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择，并且它们的实例包括聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸(酯)共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚乙烯基醚和有机硅-丙烯酸类的共聚物。而且，还可含有交联剂如羟甲基化三聚氰胺、羟甲基化脲、羟甲基化羟基丙烯脲或异氰酸酯，并且水分散性树脂可与含有如N-羟甲基丙烯酰胺的单元的共聚物进行自交联。还可同时使用多种这些水性树脂。
基于100质量份的颜料，水性树脂的加入量优选是2质量份-100质量份且更优选3质量份-50质量份。确定水性树脂的量从而使记录介质的液体吸性质在期望的范围内。
虽然在使用可水分散的着色剂作为着色剂的情况下不必引入阳离子有机化合物，但其不受特别限制，且可适当地选择并根据目的使用阳离子有机化合物，其实例包括：通过与水溶性油墨中存在的直接染料或酸性染料中的磺酸基、羧基或氨基等反应形成不溶性盐的伯胺至叔胺，和季铵盐的单体、低聚物、聚合物，其中特别优选低聚物或聚合物。
阳离子有机化合物的实例包括：二甲胺-表氯醇缩聚产物、二甲胺-氨水-表氯醇缩合产物、聚(甲基丙烯酸三甲基氨乙酯-硫酸甲酯)、盐酸二烯丙基胺-丙烯酰胺共聚物、聚(盐酸二烯丙基胺-二氧化硫)、聚盐酸烯丙基胺、聚(盐酸烯丙基胺-盐酸二烯丙基胺)、丙烯酰胺-二烯丙基胺共聚物、聚乙烯基胺共聚物、双氰胺、双氰胺-氯化铵-脲-甲醛缩合产物、聚亚烷基多胺-双氰胺铵盐缩合产物、二甲基二烯丙基氯化铵、聚盐酸二烯丙基甲胺、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵-二氧化硫)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵-盐酸二烯丙基胺衍生物)、丙烯酰胺-二烯丙基二甲基氯化铵共聚物、丙烯酸酯-丙烯酰胺-盐酸二烯丙基胺共聚物、乙烯亚胺衍生物如聚乙烯亚胺或丙烯酰胺(acrylamine)聚合物，和聚乙烯胺环氧烷改性产物。可以单独使用这些阳离子有机化合物之一，或者可组合使用它们中的两种或多种。
在这些中，低分子量阳离子有机化合物如二甲胺-表氯醇缩聚产物或聚盐酸烯丙基胺和其它相对高分子量阳离子有机化合物如聚(二烯丙基二甲基氯化铵)的组合是特别优选使用的。与单独使用的情况相比，这些阳离子有机化合物的组合使用改善了图像密度并进一步减少了羽化(feathering)。
通过胶体滴定法(使用聚乙烯基硫酸钾和甲苯胺蓝)确定的阳离子有机化合物的阳离子当量优选为3meq/g-8meq/g。如果阳离子当量在上述范围内，在基于干沉积量的上述范围内获得了有利的结果。
这里，在使用上述胶体滴定测量阳离子当量时，将阳离子有机化合物用蒸馏水稀释至0.1质量％的固体含量而没有调节pH。
阳离子有机化合物的沉积量以干量计优选是0.3g/m2-2.0g/m2。如果阳离子有机化合物的沉积量低于0.3g/m2，不能获得足够的图像密度的改善效果和羽化的减少效果。
表面活性剂不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择，并且使用的表面活性剂的实例包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂。在这些中，非离子型的表面活性剂是特别优选的。表面活性剂的加入改善了图像耐水性同时也增加了图像密度和改进了渗墨。
非离子型表面活性剂的实例包括高级醇环氧乙烷加成产物、烷基酚环氧乙烷加成产物、脂肪酸环氧乙烷加成产物、多元醇脂肪酸酯环氧乙烷加成产物、高级脂肪酸胺环氧乙烷加成产物、脂肪酸酰胺环氧乙烷加成产物、油环氧乙烷(oil ethylene oxide)加成产物、聚丙二醇环氧乙烷加成产物、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨糖醇和山梨聚糖脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、多元醇烷基醚和烷醇胺脂肪酸酰胺。可以单独使用这些非离子型表面活性剂之一，或可组合使用它们中的两种或多种。
多元醇不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择，其实例包括甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖。而且，如果部分环氧乙烷由如环氧丙烷或环氧丁烷的环氧烷替代，则环氧乙烷加成产物是有效的。替代比优选是50％或更低。非离子型表面活性剂的亲水/亲油平衡(HLB)优选为4-15且更优选7-13。
基于100质量份的阳离子有机化合物计，加入表面活性剂的量优选是0质量份-10质量份，且更优选0.1质量份-1.0质量份。
需要时，可进一步将其它组分在不损害本发明的目的和效果的范围内加入到涂层中。这些其它组分的实例包括添加剂如氧化铝粉末、pH调节剂、防腐剂和抗氧化剂。
涂层形成的方法不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择方法，并且涂层可以通过在基底上浸渍或涂布涂层液体的方法形成。涂层液体的浸渍或涂布方法不受特别限制，且该方法可以根据使用目的适当选择，并且涂层液体可通过使用各种涂布机浸渍或涂布，所述涂布机例如常规的施胶机、门轧施胶机(gate roll size press)、膜转移施胶机、刮刀涂布机、棒式涂布机、气刀涂布机或幕涂机。在这些中，从成本来看，优选的方法含有用造纸机器上装配的常规施胶机、门轧施胶机或膜转移施胶机等进行浸渍或涂布涂层液体，随后进行机上精整。
涂层液体的沉积量不受特别限制，且可以根据使用目的适当地选择，以固体量计优选是0.5g/m2-20g/m2且更优选1g/m2-15g/m2。如果沉积量小于0.5g/m2，由于油墨不能被充分吸收油墨最终蔓延而导致渗墨。相反，如果沉积量超过20g/m2，纸张的质地损坏导致例如纸张难以弯曲并且难以用书写工具在其上书写的问题。
可在浸渍或涂布后进行干燥，在这种情况下干燥温度不受特别限制，并且虽然干燥温度可根据使用目的适合地选择，其优选为约100℃-250℃。
记录介质还可以具有在基底背面上形成的背层，或在基底和涂层之间或者基底和背层之间的其它层，并且还可以在涂层上提供保护层。这些层均可以是单层或多层的形式。
除了本发明的喷墨记录介质之外，本发明中使用的记录介质还可选自商购的平版印刷用涂布纸或凹版印刷用涂布纸等，只要它们的液体吸收性质在本发明的范围内。
本发明记录介质的纸张基重优选为50g/m2-250g/m2。如果纸张基重小于50g/m2，在传输期间容易发生问题，例如记录介质由于缺少刚性而在沿传输路径的中间位置处卡住。如果纸张基重超过250g/m2，在传输期间也容易发生问题，例如记录介质由于过度的刚性在沿传输路径的中间位置存在的转角处不能充分地弯曲而卡住。
(墨盒)
本发明中使用的墨盒在容器中装有本发明的记录油墨，并且需要时，进一步含有其它适当选择的部件等。
容器不受特别限制，其形状、结构、大小、材料等可以根据使用目的适当地选择，并且其优选的实例包括至少具有由铝层压膜或树脂膜等形成的油墨袋等的容器。
以下参考附图1和2提供对墨盒的说明。这里，图1是显示本发明中使用的墨盒的实例的示意图，而图2是包括用于图1墨盒的壳(外壳)的图。
如图1所示，在墨盒(200)中，将油墨从油墨注射口(242)填充到油墨袋(241)中，并且在将油墨袋(241)内部的空气除去之后，油墨注射口(242)通过熔融密封。在使用时，将装置主体的针刺插入到由橡胶部件制成的排出口(243)中以将油墨供应到装置。
油墨袋(241)是由包装部件如不透气的铝层压膜形成。如图2所示，该油墨袋(241)通常是容纳在塑料盒壳(244)中，使其可拆卸地安装在各种喷墨记录装置中使用。
本发明中使用的墨盒装有本发明的记录油墨(油墨组)，可通过拆卸地安装在各种喷墨记录装置中使用，并且特别优选通过拆卸地安装在下文描述的本发明的喷墨记录装置中使用。
(喷墨记录装置和喷墨记录方法)
本发明的喷墨记录装置至少含有油墨喷射单元，需要时，还可具有其它适当选择的单元如刺激产生单元或控制单元。
本发明的喷墨记录方法至少含有油墨喷射步骤，需要时，还可含有其它适当选择的步骤如刺激产生步骤和控制步骤。
本发明的喷墨记录方法优选通过本发明的喷墨记录装置进行，并且油墨喷射步骤优选通过油墨喷射单元进行。而且，其它步骤可分别优选通过其它单元进行。
(油墨喷射步骤和油墨喷射单元)
油墨喷射步骤是向本发明的记录油墨施加刺激，从而喷射记录油墨以记录图像的步骤。
油墨喷射单元是向本发明的记录油墨施加刺激从而喷射记录油墨以记录图像的单元。油墨喷射单元不受特别限制，并且其实例包括各种用于排出油墨的喷嘴。
在本发明中，至少部分的喷墨头的液体室、流阻单元、振动板和喷嘴部件优选由至少含有硅和镍的材料形成。
而且，喷墨喷嘴的直径优选为30μm或更少，且更优选1μm-20μm。
而且，喷墨头优选是这样组成的，使得喷墨头上设置有用于供应油墨的副槽，并且油墨通过供应管从墨盒补充到该副槽中。
刺激可通过例如刺激产生单元产生，刺激不受特别限制，且可以根据使用目的适当选择，并且其实例包括热(温度)、压力、振动和光。可单独使用这些刺激之一，或者可组合使用它们中的两种或多种。热和压力是优选的刺激的实例。
而且，刺激产生单元的实例包括加热装置，加压装置、压电器件、振动发生器、超声波发生器和光。具体的实例包括：压电致动器如压电器件、利用了使用电热转换器件如发热电阻使液体膜沸腾产生的相变的热致动器、利用由温度变化导致金属相变的形状记忆合金致动器，和利用静电力的静电致动器。
记录油墨的方面不受特别限制，并且可对应于例如刺激的类型而不同。例如，在刺激是“热”的情况下，方法的实例包括将对应于记录信号的热能使用例如热头赋予到记录头内的记录油墨，导致通过热能在记录油墨中形成泡沫，并由于泡沫的压力导致记录油墨以液滴的形式从记录头的喷嘴孔排放和喷射。而且，在刺激是“压力”的情况下，方法的实例包括将电压施加到附着在位于记录头内部的油墨通道中称作压力室的位置的压电器件，该电压导致压电器件的变形，并然后由于压力室体积的降低而使记录油墨以液滴的形式从记录头的喷嘴孔排放和喷射。
喷射的记录油墨液滴的尺寸优选是，例如，3pL-40pL，其排出喷射速度优选为5m/s-20m/s，其驱动频率优选为1kHz或更高，并且其分辨率优选为300dpi或更高。
如果油墨沉积量小于1.5g/m2，可能导致不能获得足够的图像密度。如果油墨沉积量大于15g/m2，可能导致不能获得充分固定性。
优选提供能够通过翻转记录介质的记录表面而进行双面打印的翻转单元。翻转单元的实例包括具有静电力的传输带，通过空气抽吸保持记录介质的单元，和传送辊和突刺(spur)的组合。
喷墨记录装置优选含有环形传送带和设置成对传输带的表面充电从而将记录介质保持在传送带的表面上的同时传送记录介质的传输单元。在这种情况下，传输带特别优选通过将±1.2kV到±2.6kV的AC偏压施加到带电辊上而充电。
而且，控制单元不受特别限制，只要其能够控制各单元的操作，控制单元可根据使用的目的适合地选择，并且其实例包括如序列发生器或计算机的设备。
下面参考附图提供对用本发明的喷墨记录装置实施本发明的喷墨记录方法的说明。图3所示的喷墨记录装置具有装置主体(101)，安装在装置主体(101)中的用于供纸的供纸盘(102)、安装在装置主体(101)中的用于收集已经记录(形成)图像的纸张的出纸盘(103)、和墨盒装载单元(104)。将由操作键、指示器等组成的控制单元(105)布置在墨盒装载单元(104)的上表面上。墨盒装载单元(104)具有用于安装和除去墨盒(200)的敞开和封闭前盖(115)。而且，在图3中，附图标记105表示控制单元，附图标记111表示顶盖且附图标记112表示前板。
如图4和5所示，滑座(133)通过水平地悬挂在左右侧板(未示出)上的导杆形式的导向部件(131)和装置主体(101)内的撑条(132)可滑动地保持在主扫描方向上，并且沿图5中箭头所示方向通过主扫描马达(未示出)移动和扫描。
在滑座(133)中，由排放各黄色(Y)、青色(C)、品红色(M)及黑色(Bk)记录油墨液滴的四个喷墨记录头构成的记录头(134)布置在多个油墨排放口与主扫描方向交叉的方向上，且安装成液滴排放的方向向下。
喷墨记录头可用于组成记录头(134)的喷墨记录头，该记录头配有用于排放记录油墨的能量产生单元，其实例包括压电致动器如压电器件、利用了使用电热转换器件如发热电阻使液体膜沸腾产生的相变的热致动器、利用由温度变化导致金属相变的形状记忆合金致动器，和利用静电力的静电致动器。
而且，对应于各种颜色的副槽(135)装载在滑座(133)上用于向记录头(134)供应各种颜色的油墨。本发明的记录油墨从装载在墨盒装载单元(104)中的本发明的墨盒(200)经由记录油墨供应管(未示出)供应而将油墨补充到副槽(135)。
另一方面，装载在供纸盘(102)的纸张装载单元(压力板)(141)上的用于供纸的供纸单元(142)设置有半月形辊(供纸辊143)和分离垫(144)，半月形辊从纸张装载单元(141)逐一分离和供纸(142)，分离垫与供纸辊(143)相对并由大摩擦系数的材料制成，并且该分离垫(144)向供纸辊(143)侧施加力。
将从供纸单元供应来的纸张(142)传送到记录头(134)下面的传送单元设置有：传送带(151)，其用于通过静电吸附传送纸张(142)；相抵辊(152)，其用于经由导杆(145)通过插入相抵辊(152)和传输带(151)之间传送从供纸单元供应的纸张(142)；传送导向体(153)，其用于将在大致垂直的方向上供应的纸张(142)通过改变其方向约90°而弯到传送带(151)上；和通过压制部件(154)向传送带(151)施加压力的前端按压辊(155)。而且，提供充电辊形式的充电单元(156)用于对传送带(151)的表面进行充电。
传送带(151)是环形带，其悬挂在传送辊(157)和张力辊(158)之间，并且能够在带的传送方向上旋转。该传送带(151)具有表面层和背层(中等电阻层、接地层)，该表面层起到纸张吸附表面的作用，由没有控制电阻的树脂材料例如乙烯-四氟乙烯(ETFE)共聚物形成并且具有约40μm的厚度，该背层由与表面层相同的材料制成，但用碳对其进行了电阻控制。对应于通过打印头(134)打印的区域的导向部件(161)布置在传送带(151)的背面。而且，用于排放通过打印头(134)记录的纸张(142)的排纸单元设置有从传送带(151)分离纸张(142)的分离爪(171)、排纸辊(172)和排纸辊(173)，并且出纸盘(103)布置在排纸辊(172)下面。
双面供纸单元(181)可拆卸地安装在装置主体(101)的后面板上。双面供纸单元(181)接收和翻转通过传送带(151)的反向旋转送回的纸张(142)，然后将纸张(142)再次传送到相抵辊(152)和传送带(151)之间。而且，手动供纸单元(182)设置在双面供纸单元(181)的上表面上。
完成记录操作，并且纸张(142)通过接受记录完成信号或纸张(142)的后边缘已经到达记录区域的信号而排出到出纸盘(103)中。
当检测到剩余在副槽(135)中记录油墨的量接近空时，将所需量的记录油墨从墨盒(200)补充到副槽(135)中。
在该喷墨记录装置中，当本发明墨盒(200)中的全部油墨用尽时，可拆开墨盒(200)的外壳仅更换墨盒(200)中含有的油墨。而且，即使当使用竖直放置的前端装载结构时，墨盒(200)也能够稳定供应油墨。因此，即使装置主体(101)安装成阻挡了其顶部，例如容纳在架子上或在装置主体(101)的上表面上放置物体的情况下，也可以容易地更换墨盒(200)。
而且，虽然对应用于其中滑座进行扫描的串联型(穿梭型)喷墨记录装置的例子进行了说明，本发明还可类似地应用于配有行式头的行式喷墨记录装置。
另外，本发明的喷墨记录装置和喷墨记录方法可应用于使用喷墨记录系统的各种记录，并且可特别优选地应用于，例如，喷墨记录打印机、传真机、复印机或打印机、传真机和复印机的复合机。
下面描述应用了本发明的喷墨头。
图6是应用了本发明喷墨头的要素放大图，而图7是相同喷墨头的主要组件在通道之间方向的放大图。
该喷墨头设置有框架(10)，其中形成的凹槽起到下列作用：未示出的油墨供应口(用于从图6的表面向背面(纸张的背面方向)供应油墨)和公共液体室(12)；通道板(20)，其形成连接起到流阻部分(21)和具有喷嘴(31)的加压液体室(22)的作用的凹槽的连接开口(23)；形成喷嘴(31)的喷嘴板(30)；具有凸起(61)、隔膜(62)和油墨吸入口(63)的振动板(60)；通过粘接层(70)连接到振动板(60)的多层压电器件(50)；和固定有多层压电器件(50)的基底(40)。基底(40)用基于钛酸钡的陶瓷制成，并且通过排成两行而连接多层压电器件(50)。
多层压电器件(50)具有每层具有10μm-50μm的厚度的锆钛酸铅(PZT)压电层(51)，和由每层具有几μm厚度的银-钯(AgPd)组成的内电极层(52)的交替层。内电极层(52)在其两端连接到外电极(53)。
多层压电器件(50)通过半切割分成梳齿形，并且各梳齿用作驱动部分(56)和支撑部分(57)(非驱动部分)(图7)。
两个外电极(53)(附图表面或朝附图背面的方向(纸张背面的方向)上的连接到内电极层(52)一端的外电极)之一的外端的长度通过切口或其它加工而受限，从而通过半切割分开，并且这些起到多个单独电极(54)的作用。其它端不通过切割分开并保持连续而起到公共电极(55)的作用。
将FPC(80)焊接到驱动部分的单独电极(54)。而且，公共电极(55)通过在其上提供电极层通过围绕多层压电器件末端而连接到FPC(80)的接地(Gnd)电极。未示出的驱动IC安装在FPC(80)上，并由此控制施加到驱动部分(56)的驱动电压。而且，图6和7中的附图标记90表示油墨排斥层。
振动板(60)形成薄膜隔膜(62)；岛状凸起(岛形部分)(61)形成在隔膜(62)的中心，该凸起与多层压电器件(50)连接同时起到驱动部分(56)的作用；含有连接到支撑体的梁的薄膜部分(未示出)；和通过电铸来层压两个镀镍层的起到油墨入口作用的开口(63)。隔膜的厚度为3μm，且宽度(一侧)为35μm。
该振动板(60)的岛形凸起(61)、多层压电器件(50)的驱动部分(56)、振动板(60)和框架(10)是通过使含有间缝材料的粘接层(70)形成图案进行粘附而连接的。
通道板(20)具有起到流阻部分(21)和加压液体室(22)的作用的凹槽，和在对应于喷嘴(31)位置的通过使用硅单晶基底蚀刻形成图案的连接开口(23)。
蚀刻后残留的部分起到加压液体室(22)的隔离物(24)的作用。另外，具有窄化的蚀刻宽度的部分设置在该喷墨头中用作流阻部分(21)。
喷嘴板(30)由例如镀镍膜的材料通过电铸形成，并且形成大量微小的喷嘴(31)形式用于喷射油墨液滴的排出口。该喷嘴(31)的内部形状形成喇叭状(其可大概为圆柱形或截圆锥形)。另外，喷嘴(31)的直径在油墨液滴出口侧大致为20μm-35μm。而且，各排喷嘴的间距为150dpi。
这种喷嘴板(30)的油墨排出表面(喷嘴表面侧)设置有未示出的进行斥水表面处理的斥水层。高图像品质通过提供根据油墨的性质选择的斥水处理膜而稳定化油墨液滴的形状和喷射特性获得，该斥水处理膜通过下列方法提供，例如，PTFE-Ni共析电镀或氟树脂的电沉积、可蒸发的氟树脂(例如氟化沥青)的气相沉积涂布、或涂布基于有机硅树脂和基于氟的树脂的溶剂并随后进行烘焙。另外，在这些方法中，虽然作为基于氟的树脂，已知各种材料，有利的斥水性可以通过将改性的全氟聚环氧丙烷(perfluoropolyoxetane)(Daikin Industries，Ltd，商品名：Optool DSX)气相沉积到
Figure A20088000032500331
的厚度而获得。
形成起到油墨供应口和公共液体室(12)作用的凹槽的框架(10)通过树脂模塑制造。
在以这种方式配置的喷墨头中，通过将对应于记录信号的驱动波形(10V-50V的脉冲电压)施加到驱动部分(56)，在驱动部分(56)中产生层压方向的位移，加压液体室(22)通过喷嘴板(30)加压引起压力增加，导致油墨液滴从喷嘴(31)排出。
随后，随着油墨液滴排出的完成，加压液体室(22)中油墨压力下降并且由于油墨流动和驱动脉冲排出过程的惯性在加压液体室(22)内产生负压，此后进行油墨填充步骤的操作。此时，从油墨罐中供应的油墨流入到公共液体室(12)中，经由油墨入口(63)穿过流阻部分(21)，并填充到加压液体室(22)中。
虽然流阻部分(21)在降低排出后的残余压力振动方面是有效的，但由于表面张力其也引起再填充的阻力。流阻部分的合适选择能够在降低残余压力和再填充时间之间实现平衡，从而能够缩短操作进行到下次油墨液滴排出操作的时间(驱动周期)。
实施例
<合成实施例1>
在用氮气充分地替换配有机械搅拌器、温度计、氮气进口管、回流管和滴液漏斗的1L烧瓶内部的气氛后，将11.2g苯乙烯、2.8g丙烯酸、12.0g甲基丙烯酸月桂酯、4.0g聚甲基丙烯酸乙二酯、4.0g苯乙烯大分子单体(ToagoseiCo.，Ltd.，商品名：AS-6)和0.4g巯基乙醇加入到烧瓶中，然后在65℃下加热。接下来，将100.8g苯乙烯、25.2g丙烯酸、108.0g甲基丙烯酸月桂酯、36.0g聚甲基丙烯酸乙二酯、60.0g甲基丙烯酸羟乙酯、36.0g苯乙烯大分子单体(Toagosei Co.，Ltd.，商品名：AS-6)、3.6g巯基乙醇、2.4g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合溶液在2.5小时内滴加到烧瓶中。在完成滴加后，将0.8g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合溶液在0.5小时内滴加到烧瓶中。在65℃下老化1小时后，加入0.8g偶氮双二甲基戊腈，随后进一步老化1小时。在完成反应后，将364g甲乙酮加入到烧瓶中从而获得800g具有50％浓度的聚合物溶液。
<合成实施例2>
将550份MEK置于自动聚合反应装置(聚合测试机Model DSL-2AS，Todoroki Sangyo Co.，Ltd.)的反应器中，该自动聚合反应装置含有的反应器配有具有搅拌器的回流设备、滴加设备、温度传感器和在其上部的氮气进入设备，随后在搅拌下用氮气替换该反应器内部的气氛。在保持反应器中氮气气氛的同时加热到80℃后，将75.0质量份的2-甲基丙烯酸羟乙酯、77.0质量份的甲基丙烯酸、80.0质量份的苯乙烯、150.0质量份的甲基丙烯酸丁酯、98.0质量份的丙烯酸丁酯、20.0质量份的甲基丙烯酸甲酯和40.0质量份的“Perbutyl(商标)O”(活性成分：过氧化-2-乙基己酸叔丁酯，Nippon Oils & FatsCo.，Ltd.)的混合液体通过滴加设备在4小时内滴入。在完成滴加之后，使反应在相同的温度下进一步进行15小时从而获得含有阴离子基团的苯乙烯-丙烯酸共聚物A的MEK溶液，所述共聚物A具有100的酸值、21000的重均分子量和31℃的Tg(计算得到)。在完成反应后，将部分MEK在减压下蒸除从而获得非挥发性含量调整到50％的共聚物A的溶液。
<制备实施例1>
在充分搅拌28g合成实施例1中制造的聚合物溶液、26g炭黑(Monarch880，Cabot Corp.)、13.6g的1mol/L氢氧化钾溶液、20g甲乙酮和30g离子交换水之后，使用3-辊磨机捏合该混合物。将所得的膏料置于200g离子交换水中并充分搅拌，随后使用蒸发器蒸馏除去甲乙酮和水以获得固体含量20质量％的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体。含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径为70nm。
<制备实施例2>
对150g炭黑(Toka Black#7240，Tokai Carbon Co.，Ltd.)通过下列操作进行氧化处理：将其加入到3L具有2mol/L浓度的水性过硫酸钠溶液中并在60℃的温度下搅拌10小时。对氧化的炭黑进行超滤以除去残留盐。随后，加入水性氢氧化钠溶液以调节pH值至8，之后重复超滤以除去过量的盐并将纯水加入到该所得的水性溶液以将固体含量调整到20％。在水性分散体中所得的含有SO3Na基团的炭黑的体均粒径为70nm。
<制备实施例3>
将1000g炭黑(#960，Mitsubishi Chemical Corp.)、800份合成实施例2中获得的共聚物A的溶液、143份20％水性氢氧化钠溶液、100份MEK和1957份水置于配有冷却夹套的混合罐中，随后进行搅拌和混合。将混合液体通过填充有0.3mm直径的氧化锆珠子的分散装置(SC Mill Model SC100/32，Mitsui Mining Co.，Ltd.)，然后使用循环法(包括将分散体从分散装置返回到混合罐)分散6小时。分散装置的转速为2700rpm时，将水通过冷却夹套以保持分散体的温度为40℃或更低。在完成分散之后，将未稀释的分散体从混合罐中萃取并用10000份水冲洗混合罐和分散装置的流路，然后将这些水与未稀释的分散体结合以获得稀释的分散体。将稀释的分散体置于玻璃蒸馏装置以蒸馏除去所有MEK和部分水。在静置冷却到室温之后，在搅拌的同时滴入10％盐酸以将pH值调节至4.5，随后用Nutsche过滤装置过滤除去固体并冲洗。在将滤饼转移到容器并加入200份20％的水性氢氧化钾溶液之后，将混合物用Disper(TK Homodisper Model 20，Tokuchu Kika Kogyo Co.，Ltd.)分散，随后加入水以调整非挥发性含量并获得具有20％的非挥发性含量的水性颜料分散体，其中炭黑以复合颗粒的形式分散在水性介质中，该复合颗粒涂覆有用氢氧化钾中和的含有羧基的苯乙烯-丙烯酸共聚物。水性分散体中的水性颜料的体均粒径为123nm。
<基底的制造>
将按如下所示配制的0.3质量％的浆料用长网造纸机形成为纸张以制造具有79g/m2的纸张基重的基底。而且，在造纸过程的施胶步骤中，将氧化淀粉的水性溶液以基于固体量计每侧1.0g/m2的沉积量涂布在由此获得的基底上。
[浆料配方]
  阔叶牛皮纸浆(LBKP)   80质量份
  针叶牛皮纸浆(NBKP)   20质量份
  轻质碳酸钙(商品名：TP-121，Okutama Kogyo Co.，Ltd.)   10质量份
  硫酸铝   1.0质量份
  两性淀粉(商品名：Cato3210，Nippon NSC Ltd.)   1.0质量份
  中性松香施胶剂(商品名：NeuSize M-10，Harima Chemicals，Inc.)   0.3质量份
  产量改进剂(商品名：NR-11LS，Haimo Technologies，Inc.)   0.02质量份
<记录介质1的制造>
加入颜料、粘合剂、和助剂。具体地说，加入70质量份的2μm或更低粒径的颗粒的比例为97重量％的粘土和30质量份的具有1.1μm的平均粒径的重质碳酸钙作为颜料；8质量份的具有-5℃的玻璃转化温度(Tg)的苯乙烯-丁二烯共聚物乳液和1质量份磷酸酯化淀粉作为粘合剂；和0.5质量份的硬脂酸钙作为助剂，随后加入水以制备具有60质量％固体含量浓度的涂布液体。
将所得涂布液体通过刮刀涂布机涂布在上述制造的基底的两侧上从而使沉积量为以固体量计每侧8g/m2，随后进行热空气干燥和进行分段超级砑光机处理从而制造记录介质1。
<记录介质2的制造>
加入颜料、粘合剂、和助剂。具体地说，加入70质量份的2μm或更低粒径的颗粒的比例为97质量％的粘土和30质量份的具有1.1μm的平均粒径的重质碳酸钙作为颜料；7质量份的具有-5℃的玻璃转化温度(Tg)的苯乙烯-丁二烯共聚物乳液和0.7质量份磷酸酯化淀粉作为粘合剂；和0.5质量份硬脂酸钙作为助剂，随后加入水以制备具有60质量％固体含量浓度的涂布液体。
将所得涂布液体通过刮刀涂布机涂布在上述制造的基底的两侧上从而使沉积量为以固体量计每侧8g/m2，随后进行热空气干燥和进行分段超级砑光机处理从而制造记录介质2。
<实施例1>
制备具有如下所示配方的油墨组合物，并且用具有0.8μm的平均孔径的膜过滤器过滤而制备油墨，随后以下面描述的方式评价其各种性质。该记录油墨在25℃下的粘度为8mPa·s(实施例2-10的各记录油墨也制备为在25℃下具有8mPa·s的粘度)。
<油墨组合物>
  制备实施例1中获得的具有70nm的体均粒径的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体   12.0质量％(固体含量)
  3-甲基-1，3-丁二醇   21.0质量％
  甘油   9.0质量％
  2-吡咯烷酮   2.0质量％
  结构式(II)的表面活性剂   1.0质量％
  离子交换水   55.0质量％
性能的评价
<油墨中着色剂的体均粒径>
使用粒度分布测量装置(Microtrack UPA，Nikkiso Co.，Ltd.)测量制备的油墨中所含着色剂的体均粒径(D50％)。
<图像密度>
将制备的油墨填充到图3-5中所示的喷墨打印机中并在Ricoh BusinessCoat Gloss100形式的光泽介质上以1200dpi的分辨率进行实地图像打印。在干燥之后，使用反射比色密度计(X-Rite Corp.)测量图像密度。
此时粘附量为9.5g/m2。
<光泽度>
将制备的油墨填充到图3-5中所示的喷墨打印机中并在Ricoh BusinessCoat Gloss100(基底：60°，光泽：21)形式的光泽介质上以1200dpi的分辨率进行实地图像打印。在干燥之后，使用Atlas Co.，Ltd制造的Micro-Gloss 60°光泽计测量60°的光泽。
<通过动态扫描吸收计测量纯水转移的量>
在25℃和50％RH下使用动态扫描吸收计(Model K350Series D，KyowaSeiko Co.，Ltd.)测量转移到各记录介质的纯水的量。在100ms和400ms接触时间下的转移量由接近各接触时间的接触时间下的转移量的测量值而确定。由Ricoh Business Gloss 100、Aurora Coat、记录介质1和记录介质2组成的各记录介质都具有100g/m2纸张基重的厚度。
表1
Figure A20088000032500371
<实施例2>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为50nm。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例3>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为90nm。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例4>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体变为制备实施例2中获得的具有70nm的体均粒径的炭黑的分散体。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例5>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1中油墨组合物制备中的制备实施例1中获得的水性分散体变为制备实施例3中获得的水性分散体。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例6>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体的加入量从12.0质量％变为8.0质量％，并进一步加入4.0质量％的有机硅改性的丙烯酸类树脂细颗粒。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例7>
以与实施例1中相同的方式制造油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体的加入量从12.0质量％变为5.5质量％，并进一步加入6.5质量％的有机硅改性的丙烯酸类树脂细颗粒。所得油墨以与实施例1中相同的方式进行评价。
<实施例8>
实施例1中制备的油墨组合物用与实施例1中相同的方式进行评价，除了将记录介质从Ricoh Business Coat Gloss 100的光泽介质变为AuroraCoat(Nippon Paper Co.，Ltd.)。
<实施例9>
实施例1中制备的油墨组合物用与实施例1中相同的方式进行评价，除了将记录介质变为记录介质1。
<实施例10>
实施例1中制备的油墨组合物用与实施例1中相同的方式进行评价，除了将记录介质变为记录介质2。
<对比例1>
以与实施例1中相同的方式制造和评价油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为30nm。
<对比例2>
以与实施例1中相同的方式制造和评价油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为20nm。
<对比例3>
以与实施例1中相同的方式制造和评价油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为110nm。
<对比例4>
以与实施例1中相同的方式制造和评价油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的体均粒径从70nm变为150nm。
<对比例5>
以与实施例1中相同的方式制造和评价油墨，除了将实施例1的油墨组合物制备中含有炭黑的不溶于水的乙烯基聚合物颗粒的水性分散体的加入量从12.0质量％变为3.0质量％，并进一步加入9.0质量％的有机硅改性的丙烯酸类树脂细颗粒。
<对比例6>
以与实施例1中相同的方式评价实施例1中制备的油墨组合物，除了将记录介质从Ricoh Business Coat Gloss 100的光泽介质变为膜基底(LumilarU10，Toray Industries，Inc.)。
<对比例7>
以与实施例1中相同的方式评价实施例1中制备的油墨组合物，除了将记录介质从Ricoh Business Coat Gloss 100的光泽介质变为光泽介质(超精细专用纸，Seiko Epson Corp.)。
表2
  图像密度   60°光泽
  实施例1   2.60   70
  实施例2   2.34   75
  实施例3   2.27   63
  实施例4   2.07   51
  实施例5   2.34   61
  实施例6   2.62   68
  实施例7   2.65   71
  实施例8   2.09   58
  实施例9   2.15   62
  实施例10   2.26   64
  对比例1   1.95   44
  对比例2   1.85   43
  对比例3   1.92   45
  对比例4   1.81   35
  对比例5   由于故障排出而无法测量   由于故障排出而无法测量
  对比例6   1.75   无法测量
  对比例7   1.88   5
根据表2中所示结果，确定与对比例1-7的记录油墨相比，实施例1-8的记录油墨在光泽介质上都具有较高的图像密度和优异的光泽度。

Claims (23)

1.一种喷墨记录油墨和记录介质组，包含：
喷墨记录油墨；和
记录介质，
其中所述喷墨记录油墨至少包含：
水；
水溶性有机溶剂；和
含有炭黑、并具有40nm-100nm的体均粒径的着色剂，其中所述记录介质包含：
基底；和
在所述基底的至少一侧上的涂层，以及
其中在23℃和50％RH下用动态扫描吸收计测得的在100ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为2ml/m2-35ml/m2，而在400ms的接触时间下转移到所述记录介质的纯水的量为3ml/m2-40ml/m2。
2.根据权利要求1的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨还包含具有10nm-300nm的体均粒径的树脂细颗粒。
3.根据权利要求2的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述树脂细颗粒含有丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酰胺树脂、聚酯树脂、丁二烯树脂或它们的混合物。
4.根据权利要求1-3中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑涂覆有不溶于水的乙烯基聚合物。
5.根据权利要求1-4中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑在其表面上具有亲水基团，并且所述亲水基团是选自下列的官能团：-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2、和-SO2NHCOR，其中M代表氢原子、碱金属、铵或有机铵，且R代表具有1-12个碳原子的烷基、取代或未取代的苯基、或者取代或未取代的萘基。
6.根据权利要求1-4中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑通过表面活性剂分散在所述喷墨记录油墨中。
7.根据权利要求1-4中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述炭黑在其表面上具有接枝聚合物基团。
8.根据权利要求1-4中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨包含在其表面上具有阴离子基团或阳离子基团的聚合物分散剂，或者炭黑，该炭黑具有直接或间接涂覆有具有阴离子基团或阳离子基团的化合物的表面。
9.根据权利要求1-8中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨还包含表面活性剂。
10.根据权利要求1-9中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨具有5质量％-30质量％的固体含量。
11.根据权利要求1-10中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨在25℃下具有5mPa·s-20mPa·s的粘度。
12.根据权利要求1-11中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述水溶性有机溶剂是选自下列的至少一种：甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、二缩三丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2-甲基-1，3-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、四甘醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、聚乙二醇、1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、和N-羟乙基-2-吡咯烷酮。
13.根据权利要求2-12中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述喷墨记录油墨具有1/0.05-1/1.2的A/B质量比，其中A代表记录油墨中所含的炭黑的量且B代表记录油墨中所含的树脂细颗粒的量。
14.根据权利要求1-13中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，其中所述记录介质的涂层具有以固体量计0.5g/m2-20.0g/m2沉积量，和50g/m2-250g/m2的纸张基重。
15.一种喷墨记录方法包含：
使用根据权利要求1-14中任一项的喷墨记录油墨和记录介质组，以1.5g/m2-15g/m2的量将喷墨记录油墨沉积在记录介质上从而进行喷墨记录。
16.一种喷墨记录物，在实地图像部分中具有2.0或更高的图像密度和在60°下的50或更高的光泽度，
其中所述喷墨记录物是用根据权利要求15的喷墨记录方法记录的。
17.一种喷墨记录装置，至少包含：
油墨喷射单元，其设置成向记录油墨施加刺激从而喷射喷墨记录油墨以便记录图像，
其中该喷墨记录装置生产根据权利要求16的喷墨记录物。
18.根据权利要求17的喷墨记录装置，其中所述刺激是选自热、压力、振动和光中的至少一种。
19.根据权利要求17或18的喷墨记录装置，还包含设置成翻转记录介质的记录表面以进行双面打印的翻转单元。
20.根据权利要求17-19中任一项的喷墨记录装置，其中所述油墨喷射单元包含喷射所述记录油墨的记录头，并且所述头具有喷嘴板，其中对其排出油墨的表面进行斥水处理。
21.根据权利要求20的喷墨记录装置，其中所述斥水处理通过选自下列的方法进行：PTFE-Ni共析电镀、氟树脂处理和有机硅树脂处理。
22.根据权利要求17-21中任一项的喷墨记录装置，还包含环形传送带，和设置成对该环形传送带的表面进行充电并将该记录介质保持在环形传送带的表面上的同时传送记录介质的传送单元。
23.根据权利要求17-22中任一项的喷墨记录装置，还包含供给喷墨记录油墨的副槽，其中所述副槽置于所述记录头上，并且喷墨记录油墨从墨盒通过供给管补充到该副槽中。
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