CN102471621A - 用于液体喷射装置的水性油墨和包含该水性油墨的墨盒 - Google Patents

用于液体喷射装置的水性油墨和包含该水性油墨的墨盒 Download PDF

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Abstract

提供用于液体喷射装置的水性油墨，包含：(A)含氟表面活性剂；和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是C4-10烷基基团。

Description

用于液体喷射装置的水性油墨和包含该水性油墨的墨盒
技术领域
本发明涉及用于液体喷射装置的水性油墨，以及将该油墨储存在其中的墨盒。
背景技术
用于液体喷射装置的水性油墨的一个预期特征是适当的润湿能力。适当的润湿能力增加油墨渗入记录介质的速度，这能改善抗磨损性或诸如渗色的问题。
通常向油墨中加入表面活性剂以改善油墨的润湿能力。特别地，由于含有氟烷基团的表面活性剂具有显著减小加入了该表面活性剂的液体表面张力的功能，因此该表面活性剂被广泛用于液体喷射装置的水性油墨。然而，高表面活性容易导致在表面活性剂之间形成微团。因此，含有这种表面活性剂的油墨存在容易产生(即形成)气泡的缺点。
气泡的产生在记录系统中引起多种问题。例如，在装备了可移动印刷头的打印机中，印刷操作造成的震动使储存于副容器(subtank)的油墨产生泡沫，这导致问题，例如由于检测油墨的错误造成的油墨泄露。此外，由于用于维护的油墨吸附操作，气泡留在吸附帽上，这可能导致问题，使得下次进行维护操作时弯液面(meniscus)被破坏。
专利文献1公开了由于含有含氟表面活性剂的油墨容易产生气泡，将硅氧烷消泡剂加入含有含氟表面活性剂的油墨中(PLT1)。在此，该消泡剂进入并分散于气泡的薄层中，使得表面活性剂被消泡剂代替。因此，气泡消失。在此消泡系统中，消泡剂需要与油墨系统不相容。作为水性系统中使用的消泡剂，通常使用疏水性二氧化硅或聚脲。然而，如果消泡剂没有溶解，且由于其疏水性以颗粒的形式存在于系统中，则可能发生过滤器的堵塞。因此，期望不加入这种消泡剂。此外，加入硅氧烷消泡剂不提供足够的消泡效果。
专利文献2公开了含N-辛基-2-吡咯烷酮以及颜料和水溶性树脂的油墨。然而，N-辛基-2-吡咯烷酮的表面活性不足，因此获得的油墨对记录介质的渗入能力不令人满意。具体地，该油墨具有退化的印刷后立即固定能力、不令人满意的着色性能和低图像质量。
引文列表
专利文献
[PTL1]日本专利申请公开(JP-A)号2009-1741
[PTL2]JP-A号2002-294122
发明概述
技术问题
本发明的目标是提供含有含氟表面活性剂的油墨，该油墨显著改善消泡性质。
解决方案
(1)用于液体喷射装置的水性油墨，包含：
(A)含氟表面活性剂；和
(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，
其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是C4-10烷基基团。
(2)根据(1)的水性油墨，其中所述(A)含氟表面活性剂是Griffin亲水亲油平衡值(Griffin’s HLB value)在10至16的化合物，并由下面通式1表示：
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)a-Y
                                        通式1
其中n是2至6的整数，a是15至50的整数，Y是-CbH2b+1或-CH2CH(OH)CH2-CmF2m+1，其中b是11至19的整数，m是2至6的整数。
(3)根据(2)的水性油墨，其中由通式1表示的含氟表面活性剂具有由下面结构式2表示的结构：
C4F9-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)23-CH2CH(OH)CH2-C4F9
                                        结构式2。
(4)根据(1)至(3)任一项的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是直连或支链C6-8烷基基团。
(5)根据(1)至(4)任一项的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮是N-辛基-2-吡咯烷酮。
(6)根据(1)至(5)任一项的水性油墨，其中(A)含氟表面活性剂的量是相对于(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮总量按质量计30％或更少。
(7)根据(6)的水性油墨，其中(A)含氟表面活性剂的量是相对于(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮总量按质量计20％或更少。
(8)根据(1)至(7)任一项的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨的总量按质量计1％或更少。
(9)根据(8)的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨总量按质量计0.1％至按质量计1％。
(10)根据(9)的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨的总量按质量计0.3％至按质量计0.5％。
(11)根据(1)至(10)任一项的水性油墨，还包含着色剂。
(12)根据(11)的水性油墨，其中所述着色剂是着色剂颗粒，所述着色剂颗粒是各自用有机颜料或碳黑涂覆的无机颗粒。
(13)根据(1)至(12)任一项的水性油墨，还包含水溶性有机溶剂。
(14)根据(13)的水性油墨，其中所述水溶性有机溶剂是选自多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯的至少一种。
(15)墨盒，包含：
容器；和
(1)至(14)任一项限定的水性油墨，储存于所述容器中。
发明的有益效果
本发明通过提供含有含氟表面活性剂和N-烷基-2-吡咯烷酮的用于液体喷射装置的水性油墨，解决了由于油墨起泡引起的问题，并获得了高图像密度和高质量的图像。
附图简述
图1是说明使用本发明的墨盒的成像装置的一个实例的示意图(侧面说明图)。
图2是说明用于图1的成像装置的控制单元的示意性方框说明图。
图3是说明图1的成像装置的头(head)单元的头阵列的一个实例的示意图。
图4是说明排列于图3的头单元中的头的放大示意图。
图5是说明本发明墨盒的一个实例的示意图。
图6是说明包括外壳(casing)的图5的墨盒的示意图。
实施方式描述
以下具体说明本发明。
用于液体喷射装置的水性油墨包含(A)含氟表面活性剂；和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是C4-10烷基基团。
(A)含氟表面活性剂优选地是Griffin亲水亲油平衡值在10至16的化合物，由下面通式1表示：
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)a-Y
                                        通式1
在通式1中，n是2至6的整数，a是15至50的整数，Y是-CbH2b+1或-CH2CH(OH)CH2-CmF2m+1，其中b是11至19的整数，m是2至6的整数。
在此，n是2至6的整数，优选地是4至6的整数，更优选地是4。当n为7或更大，通式1所示的化合物的水溶性显著地低，并且它不溶于水。从获得期望的表面活性来看，n优选地是2或更大，更优选地是4或更大。此外，从获得期望的水溶性、表面活性以及该化合物在使用后释放到环境的情况下的生物可降解性的角度来看，n特别优选地是4。此外，“a”的数目影响通式1所示的化合物的水溶性。当该化合物用于水性涂层材料、水性油墨或光敏摄影材料中时，a优选地在20至45的大致范围内，更优选地在20至25的大致范围内。
HLB值显示表面活性剂中包含的亲水基团和亲油基团的平衡，其范围为0至20，其中更接近0的值代表更高的亲油性，更接近20的值代表更高的亲水性。有几种获得该值的计算公式，但在本发明中，使用由Griffin提出的方法。
在本发明中，当HLB值小于10时，油墨的成分可能难以溶于或分散于水中。当HLB值大于16时，该油墨必需的亲油性往往会低。
特别地，所述化合物优选地是下面结构式2表示的化合物：
C4F9-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)23-CH2CH(OH)CH2-C4F9
                                        结构式2
由结构式2表示的表面活性剂不包含全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)，因此有利地，它是环境友好的。
然而，结构式2表示的表面活性剂具有极高的表面活性，因为它是含氟表面活性剂。因此，当这种表面活性剂被单独使用时，即使如传统领域常规做法在油墨中加入消泡剂，油墨中也显著地产生气泡，并且形成的气泡不会消失。因此，在本发明中，将(B)N-烷基-2-吡咯烷酮与上述表面活性剂一起加入油墨中，以防止气泡的产生。
当用于本发明的N-烷基-2-吡咯烷酮具有长烷基链时，其水溶性显著地低，可能不溶于水。另一方面，具有过短的烷基链的N-烷基-2-吡咯烷酮减弱其消泡效果。因此，N-烷基-2-吡咯烷酮中的烷基基团是直连或支链的C4-10烷基基团，优选地是直连或支链的C6-8烷基基团。特别地，优选具有直链C8烷基基团的N-辛基-2-吡咯烷酮。N-辛基-2-吡咯烷酮具有小的HLB值，例如6，并且是低发泡非离子表面活性剂。因此，N-辛基-2-吡咯烷酮本身起到表面活性剂的作用。与含氟表面活性剂相比，N-辛基-2-吡咯烷酮的表面活性显著地低，但它作为消泡剂独立地或组合地显示优异的效果。
油墨中包含的含氟表面活性剂的量相对于含氟表面活性剂和N-烷基-2-吡咯烷酮的总量优选地是按质量计30％或更少，更优选地是按质量计20％或更少。当其量多于按质量计30％时，气泡不会消失。当在油墨中加入按质量计30％或更少的含氟表面活性剂时，由于含氟表面活性剂的高表面活性，能维持油墨的低表面张力，同时保持高消泡性能。
水性油墨通常包含着色剂、水溶性有机溶剂、表面活性剂和水。
相对于水性液体(即水性油墨)的总量，含氟表面活性剂和N-烷基-2-吡咯烷酮的组合量优选地是按质量计0.1％至按质量计1％，更优选地是按质量计0.3％至按质量计0.5％。当其量多于按质量计1％时，N-烷基-2-吡咯烷酮的量过多，因此N-烷基-2-吡咯烷酮在溶剂中的溶解性变低。此外，从消泡性能来看也是不期望的，因为水性液体中包含的含氟表面活性剂的总量增加。如上所述，含氟表面活性剂具有极强的表面活性。因此，即使加入大量的含氟表面活性剂，它也不会很大程度地影响水性液体的表面张力。在另一方面，即使其量减少，也仍然能获得水性液体的预期表面张力。然而，当含氟表面活性剂和N-烷基-2-吡咯烷酮的组合量低于按质量计0.1％时，不能获得含氟表面活性剂的效果。
水性油墨领域中已知的任何染料或颜料可以用作着色剂。也可以使用着色颗粒作为着色剂，其中无机颗粒各自用有机颜料或碳黑涂覆。
用碳黑涂覆每个无机颗粒的方法的实例包括：通过沉积、沉淀或类似方法在液体中干燥的方法；干燥-混合方法，其中在混合过程中施加机械力。用有机颜料涂覆每个无机颗粒的方法的实例包括：在无机颗粒存在的情况下沉淀有机颜料的方法；机械混合和研磨无机颗粒和有机颜料的方法。如果用热稳定性优良的有机颜料涂覆无机颗粒，可以使用化学沉积进行涂覆。此外，如果需要，可以在无机颗粒和有机颜料之间提供由聚硅氧烷或烷基硅烷形成的有机硅烷化合物层，以改善无机颗粒和有机颜料之间的粘附。
无机颗粒的实例包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氢氧化铁、氧化锡。至于无机颗粒的形状，优选具有小长径比的那些。在彩色着色剂被吸附到无机颗粒表面的情况下，无机颗粒优选地是无色透明的或白色的。当在每个无机颗粒表面吸附黑色着色剂时，可以使用黑色无机颗粒。
无机颗粒的初级粒径(primary particle diameter)优选地是100nm或更小，更优选地是5nm至50nm。
用于涂覆无机颗粒的有机颜料的实例包括：黑色颜料例如苯胺黑；和彩色颜料例如蒽醌、酞菁蓝、酞菁绿、重氮染料(diazo)、单偶氮染料(monoazo)、皮蒽酮、二萘嵌苯、杂环黄(heterocyclic yellow)、喹吖啶酮和(硫)靛。
其中，鉴于其着色性能，酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、单偶氮黄颜料、重氮黄颜料和杂环黄颜料是特别优选的。
酞菁颜料的实例包括铜酞菁蓝或其衍生物(C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4)和铝酞菁。
喹吖啶酮颜料的实例包括C.I颜料橙48、C.I颜料橙49、C.I.颜料红122、C.I.颜料红192、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料紫19和C.I.颜料紫42。
单偶氮黄颜料的实例包括C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄128和C.I.颜料黄151。
重氮黄颜料的实例包括C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄16和C.I.颜料黄17。
杂环黄颜料的实例包括C.I.颜料黄117和C.I.颜料黄138。
无机颗粒与着色剂(例如有机颜料和碳黑)的质量比(无机颗粒/着色剂)优选地是3/1至1/3，更优选地是3/2至1/2。当着色剂的比例太小时，涂覆颗粒的着色性质和/或着色能力可能低。当着色剂的比例太大时，涂覆颗粒的透明性或色调可能降低。
市场上可以买到的每个无机颗粒用有机颜料或碳黑涂覆的着色颗粒的实例包括二氧化硅/碳黑复合材料、二氧化硅/酞菁C.I.PB15:3复合材料、二氧化硅/重氮黄复合材料和二氧化硅/喹吖啶酮C.I.PR122复合材料，以上均由Toda Kogyo Corp生产。这些材料具有小的初级粒径，因此适于使用。
例如，如果用等量的有机颜料涂覆各自初级粒径为20nm的无机颗粒，涂覆的颗粒会各自具有约25nm的初级直径。因此，只要使用适当的分散剂维持初级颗粒状态分散这些颗粒，就能获得具有分散的25nm粒径的极精细分散颜料油墨。
水性油墨中的着色颗粒的初级直径优选地是5nm至100nm，更优选地30nm至80nm。当其初级直径小于5nm时，获得的油墨在长时间存放后可能增加粘度，或者着色颗粒可能导致凝集。当其初级直径大于100nm时，在获得的油墨用于在纸张或薄膜上印刷的情况下，获得的印刷品可能有低色饱和度和亮度的印刷部分。注意，着色颗粒的初级粒径指着色颗粒不能被机械剪切得更小的最小单位。
水性油墨中包含的着色颗粒的量优选地是按质量计1％至按质量计20％，更优选地按质量计2％至按质量计15％。
水性油墨使用水作为溶剂，但可以进一步结合防止油墨变干或增加分散稳定性的目的而包含水溶性有机溶剂。两种或多种水溶性有机溶剂可以组合使用。
水溶性有机溶剂的实例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、聚亚丙基碳酸酯和碳酸亚乙酯。
多元醇的实例包括甘油、1，3-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、己二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、1，2，3-丁三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇和3-甲基-1，3，5-戊三醇(petriol)。
多元醇烷基醚的实例包括乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、四乙二醇单甲基醚和丙二醇单乙基醚。
多元醇芳基醚的实例包括乙二醇单苯基醚和乙二醇单苯甲基醚。
含氮杂环化合物的实例包括2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮、ε-己内酰胺和γ-丁内酯。
胺的实例包括单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙胺、二乙胺和三乙胺。
含硫化合物的实例包括二甲基亚砜、环丁砜和硫二乙醇。
在这些水溶性溶剂中，特别优选甘油、二乙二醇、1，3-丁二醇和3-甲基-1，3-丁二醇。这些溶剂由于溶解性和水分蒸发，表现出优异的防喷射故障效果。此外，使用这些水溶性溶剂提供具有优异的储存稳定性和喷射稳定性的水性油墨。
着色颗粒和水溶性有机溶剂的配制比例极强地影响油墨从喷头喷出的稳定性。如果在大固体含量颜料成分中加入少量水溶性有机溶剂，在喷嘴的油墨弯液面附近促进水分蒸发，导致喷射故障。
水性油墨任选地还包含与上述水溶性有机溶剂组合的一种或多种水溶性有机溶剂。这些用于组合的水溶性有机溶剂是例如糖和其衍生物。糖和其衍生物能有效地改善油墨的抗干燥性。
糖及其衍生物的实例包括单糖、二糖、寡聚糖(包括三糖和四糖)、多聚糖及其衍生物。其具体实例包括葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、海藻糖和麦芽三糖。在此，“多聚糖”指广义的糖，包括自然界广泛存在的化合物例如α-环糊精和纤维素。
糖的衍生物的实例包括上述糖的还原糖和氧化糖。其中，糖醇是优选的，其具体实例包括麦芽糖醇和山梨糖醇。
相对于水性油墨的总量，糖的量优选地是按质量计0.1％至按质量计40％，更优选地按质量计0.5％至按质量计30％。
与表面活性剂(A)组合使用的表面活性剂根据预期目的适当地选择，只要它与着色剂或与润湿剂或渗透剂组合不会不利地影响油墨的分散稳定性，就没有任何限制。在水性油墨用于在打印纸上印刷的情况下，优选具有低表面张力和高匀染特性(leveling property)的含氟表面活性剂或硅氧烷表面活性剂，特别优选含氟表面活性剂。
作为含氟表面活性剂，例如，特别优选全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸化合物、全氟烷基环氧乙烷加成物和其侧链上有全氟烷基醚基团的聚氧化亚烷基醚聚合物化合物，因为它们具有很少的发泡性。
全氟烷基磺酸化合物的实例包括全氟烷基磺酸和全氟烷基磺酸盐。
全氟烷基羧酸化合物的实例包括全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸盐。
其侧链上有全氟烷基醚基团的聚氧化亚烷基醚聚合物化合物的实例包括其侧链上有全氟烷基醚基团的聚氧化亚烷基醚聚合物的硫酸酯盐和其侧链上有全氟烷基醚基团的聚氧化亚烷基醚聚合物的盐。
这些含氟表面活性剂的盐的反离子(counter ion)包括Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2和NH(CH2CH2OH)3。
含氟表面活性剂可以选自适当地合成的那些或商业化产品。商业化产品的实例包括：由AGC SEIMI CHEMICAL CO.LTD制造的SURFLON系列(S-111、S-112、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145)；由Sumitomo 3M Limited制造的FLOURAD系列(FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431)；由DIC Corporation制造的MEGAFACE系列(F-470、F-1405和F-474)；由Du PontKabushiki Kaisha制造的Zonyl TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300和UR；由NEOS COMPANY LIMITED制造的FT-110、FT-250、FT-252、FT-400S、FT-150和FT-400SW；以及由Omnova Solutions，Inc.制造的PF-151N。
硅氧烷表面活性剂根据预期目的适当地选择，不受任何限制。在可获得的硅氧烷表面活性剂中，在高pH系统中不溶解的硅氧烷表面活性剂是优选的。其实例包括侧链修饰的聚二甲基硅氧烷、两端修饰的聚二甲基硅氧烷、一端修饰的聚二甲基硅氧烷以及侧链和两端都修饰的聚二甲基硅氧烷。其中，特别优选修饰基团是聚环氧乙烷基团、聚环氧乙烷聚环氧丙烷基团以及类似基团的表面活性剂，因为它们具有作为水性表面活性剂的优异特性。
硅氧烷表面活性剂可以选自适当地合成的化合物或商业化产品。作为商业化产品，例如，由BYK Japan K.K.、Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.和Dow Corning TorayCo.，Ltd.制造的硅氧烷表面活性剂可方便地获得。
此外，聚醚修饰的硅氧烷表面活性剂可以用作硅氧烷表面活性剂，其实例包括在二甲基硅氧烷的Si部分引入聚环氧烷结构的化合物。
聚醚修饰的硅氧烷化合物可以选自适当合成的化合物或商业化产品。商业化产品的实例包括：KF-618、KF-642和KF-643，均由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造。
除了含氟表面活性剂和硅氧烷表面活性剂，还可以使用阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂等。
阴离子表面活性剂的实例包括聚氧化亚乙基烷基醚的乙酸盐、十二烷基苯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、月桂酸盐和聚氧化亚乙基烷基醚硫酸盐。
非离子表面活性剂的实例包括炔二醇表面活性剂、聚氧化亚乙基烷基醚、聚氧化亚乙基烷基苯基醚、聚氧化亚乙基烷基酯和聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯。
炔二醇表面活性剂的实例包括2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、3，6-二甲基-4-辛炔-3，6-二醇和3，5-二甲基-1-己炔-3-二醇。此外，其商业化产品的实例包括由AirProducts and Chemicals，Inc.制造的SURFYNOL系列(104、82、465、485和TG)。
两性表面活性剂的实例包括月桂基氨基:丙酸盐、月桂基二甲基甜菜碱、硬脂酰二甲基甜菜碱、月桂基二羟乙基甜菜碱、月桂基二甲基氧化胺、肉豆蔻基二甲基氧化胺、硬脂酰二甲基氧化胺、二羟乙基月桂基氧化胺、聚氧化亚乙基椰子油烷基二甲基氧化胺、二甲基烷基(椰子)甜菜碱和二甲基月桂基甜菜碱。此外，也可以方便地获得两性表面活性剂的商业化产品，例如由Nikko Chemicals Co.，Ltd.、Nihon-Emulsion Co.，Ltd.、Nippon Shokubai Co.，Ltd.、TOHO Chemical IndustryCo.，Ltd.、Kao Corporation、Adeka Corporation、Lion Corporation、Aoki Oil IndustrialCo.，Ltd.和Sanyo Chemical Industries，Ltd.制造的那些。
上述多种表面活性剂可以单独或组合使用。不易溶于水性油墨的表面活性剂当与其他表面活性剂一起加入所述水性油墨中时可以溶解，并能在水性油墨中稳定地存在。
水性油墨中表面活性剂的量优选地是按质量计0.01％至按质量计3％，更优选地按质量计0.5％至按质量计2％。水性油墨中沸点高于水的沸点并在25℃下在水性油墨中维持液态的物质的总量优选是按质量计20％或更少，更优选按质量计15％或更少。当表面活性剂的总量少于按质量计0.01％时，可能无法获得表面活性剂的效果。当其总量多于按质量计3％时，油墨向记录介质的渗透能力可能过高，这会导致低图像密度或透印。
水性油墨优选地包含含羧基基团的树脂。当水性油墨中包含含羧基基团的树脂时，含羧基基团的树脂与预处理液中所含的酸反应，引起颜料在记录介质上聚集。因此，可以改善所得图像的图像密度和图像质量。
含羧基基团的树脂的实例包括马来树脂、苯乙烯-马来酸树脂、松香改性马来酸树脂、醇酸树脂和改性醇酸树脂。其商业化产品的实例包括：由Arakawa ChemicalIndustries，Ltd.生产的MALKYD系列；和由Harima Chemicals，Inc.生产的HARIMAX系列和HARIOHTHAL系列。
适当地选择添加含羧基基团的树脂的方法，而没有任何限制。它可以以作为着色剂的颜料被含羧基基团的树脂覆盖的状态添加。可选地，它可以与着色剂分开而独立地添加。
除了上述成分，水性油墨任选地包含渗透剂、聚合物颗粒、pH调节剂、防锈剂和抗真菌剂。
优选地使用C8-11多元醇化合物或乙二醇酯化合物作为渗透剂。这些渗透剂具有增加油墨向纸张的渗透速度的效果和防止渗色的效果，并且是部分水溶性化合物，在25℃的水中溶解度为按质量计0.1％至按质量计4.5％。
这些渗透剂具有比水高的沸点，在25℃的油墨中作为液体存在。水性油墨中包含的渗透剂的量优选地是按质量计0％至按质量计10％，更优选地按质量计0.5％至按质量计5％。
C8-11多元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。
乙二醇醚化合物的实例包括多元醇烷基醚化合物和多元醇芳基醚化合物。
多元醇烷基醚化合物的实例包括乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、四乙二醇单甲基醚和丙二醇单乙基醚。
多元醇芳基醚化合物的实例包括乙二醇单苯基醚和乙二醇单苯甲基醚。
使用能形成薄膜的聚合物颗粒。在此，术语“能形成薄膜”指当所述聚合物颗粒分散于水中形成乳液，随后从乳液中蒸发水时，所述聚合物颗粒形成树脂薄膜。
这些聚合物颗粒的功能是通过在水性油墨中包含的挥发性物质蒸发后形成薄膜，将水性油墨中所含的着色剂牢固地固定在记录介质上。因此，可以提供优异抗磨损性和防水性的图像。
为使聚合物颗粒在室温下形成薄膜，其最低薄膜形成温度优选地是30℃或更低，更优选地是10℃或更低。在此，“最低薄膜形成温度”指当所述聚合物颗粒分散在水中而获得的聚合物乳液稀薄地施用在金属薄片，例如铝薄片上，然后增加其温度时，形成透明连续薄膜的最低温度。
聚合物颗粒的体均粒径(volume average particle diameter)优选地是5nm至200nm，更优选地是10nm至100nm。
可以使用单颗粒结构的颗粒作为聚合物颗粒。例如，如果乳液颗粒中包含烷氧基甲硅烷基基团，烷氧基甲硅烷基基团与水分接触——所述水分是在涂覆薄膜形成过程中通过水分蒸发引起乳液颗粒的融合而剩下的，然后被水解以形成硅醇基团。
如果硅醇基团保留，硅醇基团与烷氧基甲硅烷基基团或另一硅醇基团反应，以形成具有硅氧烷键的牢固交联结构。通过以上述方式在聚合物颗粒内提供这些反应性官能基团的组合，可能通过使这些官能基团在薄膜形成过程中反应而形成网络结构。
此外，作为聚合物颗粒，也可以使用各自具有核-壳结构的聚合物颗粒。核-壳结构包括核和围绕所述核的壳。核-壳结构指两种或多种各自具有不同配方的聚合物以相分离的状态存在于所述颗粒中。因此，核-壳结构不仅包含壳完全覆盖核的实施方式，也包含壳部分覆盖核的实施方式。此外，壳的聚合物的部分可以在核颗粒内形成区域结构(domain)。此外，核-壳结构可以是三层或更多层的多层结构，在核与壳之间进一步包含一层或多层(具有与核和壳不同的配方)。
聚合物颗粒可以用本领域已知的任何方法获得，例如在聚合催化剂和乳化剂存在的情况下，将不饱和乙烯基单体(不饱和乙烯基聚合物)在水中乳液聚合的方法。
水性油墨中包含的聚合物颗粒的量优选地是按质量计0.5％至按质量计20％，更优选地按质量计1％至按质量计5％。当其量少于按质量计0.5％时，抗磨损性和防水性可能无法充分改善。当其量多于按质量计20％时，油墨的喷射性能不稳定，原因是油墨的粘度增加，或者由于干燥油墨中包含的聚合物物质沉积，这会导致喷嘴堵塞。
无机颗粒各自用有机颜料或碳黑涂覆的上述着色颗粒(复合颜料颗粒)当与阴离子分散剂一起混合并分散于水中时，可能是酸性的。由于阴离子分散剂包围分散于介质例如水中的复合颜料的表面，所以它带负电。然而，整个油墨是酸性的，因此介质本身带正电。因此，颗粒表面的负电荷往往会被中和。在这种状态下，分散的颗粒往往会聚集，导致喷射故障。因此，优选通过加入pH调节剂维持油墨为碱性，以稳定分散状态和喷射性能。
水性油墨的pH值优选地是7至11。当其pH值大于11时，高pH的油墨可能溶解大量构成喷墨头或供墨单元的材料，导致例如油墨变差或泄露等问题，以及喷射故障。
相比与添加剂例如润湿剂和渗透剂一起通过捏合分散器加入水中的情况，pH调节剂更优选与颜料和分散剂一起在混合和分散过程中加入水中。这是因为加入pH调节剂可能不利地影响分散状态。
pH调节剂的实例包括醇胺、碱金属氢氧化物、氢氧化铵、氢氧化
Figure BPA00001488327100111
和碱金属碳酸盐。
醇胺的实例包括二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇。
碱金属氢氧化物的实例包括氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾。
氢氧化铵的实例包括氢氧化铵和氢氧化季铵。氢氧化
Figure BPA00001488327100112
的实例包括氢氧化季
Figure BPA00001488327100113
碱金属碳酸盐实例包括碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。
防锈剂的实例包括酸式亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代乙醇酸铵、二异丙基亚硝酸铵、季戊四醇四硝酸酯和双环己基亚硝酸铵。
墨盒包含容器，和储存于所述容器中的水性油墨，以及如果必要，还可以包含其他部件。
至于所述容器，其形状、结构、尺寸和材料根据预期目的适当地选择而不受任何限制。其实例包括：塑料容器；用铝层压薄膜、树脂薄膜或类似物制成的油墨袋。
其具体实例包括具有与图5和图6所示墨盒相似的结构的墨盒，下文将进行说明。
成像装置包含成像单元和预处理单元，所述成像单元用于在记录介质表面上通过喷墨记录系统形成图像。此外，成像单元至少包含喷墨单元，如果必要，可以包含其他部件，例如刺激产生单元(stimulation generating unit)、控制单元等。
图1是显示成像装置的实例的示意图(侧面说明图)。
成像装置101装备有各自整合用于喷射油墨的头的头单元101K、101C、101M和101Y，分别对应于每个头单元的维持单元111K、111C、111M和111Y，用于供应油墨的墨盒107K、107C、107M和107Y，以及各自储存来自相应墨盒的部分油墨并以适当压力向相应头供应油墨的副油墨容器108K、108C、108M和108Y。
成像装置101还包含：传送带113，用于通过在其上粘附记录介质114，传送记录介质114；传送辊119和121，用于支持传送带；张紧辊115，用于控制传送带113保持适当张力；压印盘(platen)124，用于使传送带113保持适当平坦度；充电辊116，用于施加静电电荷，以粘附记录介质114；释放辊117，用于挤压记录介质114；纸张释放机构，由释放托盘104构成，用于储存释放的记录介质114；供纸托盘103，用于储存要印刷的记录介质114；分离垫112，用于从供纸托盘逐张输送记录介质114；反压辊123，用于将输送的记录介质114稳固地粘附到充电带上；以及供纸机构，由人工供纸时使用的人工旁路托盘105构成。
此外，成像装置101还装备了释放液体容器109，用于收集在维护后释放的废液，以及控制面板106，能操作所述装置并显示所述装置的状态。
每个头单元的喷嘴阵列被排列为与记录介质114的传送方向垂直，并被形成为比记录区域的长度长。储存于供纸托盘中的记录介质114被分离辊分成单张的，并且分离的记录介质114用增压辊压在传送带上而固定在传送带上。当记录介质114在头单元下通过时，通过向记录介质114喷射液滴，用液滴以高速在所述记录介质114上形成图案。记录介质114随后通过分离爪与传送带分离，并通过释放辊和另一释放辊作为记录的物品释放到纸张释放托盘中。
向所述装置提供涂覆系统，作为用预处理液处理记录介质表面的系统，并且使用辊涂覆。预处理液135由墨斗辊(fountain roller)137带到辊表面，并转移到薄膜厚度控制辊138。所述预处理液随后被转移到涂布辊136，并转移并涂布到通过涂布辊136和涂布用反压辊(counter roller for application)139之间的记录介质114上。
通过调整与涂布辊136的夹区(nip)，控制转移到涂布辊136的预处理液的量。当不需要涂布预处理液时，可以通过将可移动刮板134压向涂布辊136，刮去涂布辊表面上存在的预处理液，使得涂布辊136上不留有预处理液。以这种方式，可以预先防止由涂布辊136上残留的预处理液导致的功能障碍(例如由于预处理液干燥引起的粘度增加、与涂布用反压辊139粘合以及不均匀涂布)。
此外，在不需要施用预处理液的情况下，可以从没有预处理系统的供纸托盘103A供纸。另一方面，在需要施用预处理液的情况下，可以从有预处理系统的供纸托盘103B供纸。在这些情况下，使用的供纸托盘可以通过控制面板(未显示)进行选择，然后实施印刷。
除了上述的辊涂覆，也可以通过喷墨系统喷涂预处理液。例如，将预处理液装入与110k具有相似构造的头中，然后以与喷射油墨相同的方法喷射到记录介质114上。此系统能容易并精确地控制喷射量或位置。
无论使用哪种系统，预处理液都能以期望的量施用到期望的位置。
图3是上述成像装置的头单元中头阵列的一个实例的示意图。
所述头单元包含固定于头周围部件160上的头154A至154L，所述头以交错的排列固定，使得所述头与部分喷嘴重叠。
图4是显示在图3的头单元中排列的头的放大示意图。每个头具有喷嘴200，所述喷嘴200是在喷嘴板201上交叉排列的两列开口。用填充剂202密封所述头和头周围部件，以除去喷嘴表面上的任何空间。
下文参照图2，说明图1所示的成像装置的控制单元的概况。注意，图2是控制单元的示意性方框说明图。
控制单元300包含：CPU301，用于控制整个装置；ROM302，用于存储CPU301执行的程序和固定的数据，例如喷嘴表面相对于所用油墨的喷射的污染程度值、喷嘴表面污染程度的阈值、驱动波的数据和其他固定的数据；RAM303，用于临时存储图像数据等；非易失存储器(NVRAM)304，用于所述装置的电源切断时保存数据；以及ASIC305，用于处理输入/输出信号，例如图像数据的多种信号、用于复位图像位置的图像处理和其他用于控制整个装置的输入/输出信号。
此外，控制单元300包含：主机I/F306，用于向主机发送数据和信号和从主机接受数据和信号；头驱动控制单元307，用于产生驱动波，驱动和控制记录头154的压力产生单元；记录介质传送马达驱动单元308，用于驱动记录介质(纸张)传送马达309；保持单元(holding unit)移动马达驱动控制单元312，用于驱动头单元(滑座(carriage))移动马达311；油墨通道阀控制单元314，用于控制油墨通道的电磁阀315的开启和关闭；运送/吸取马达驱动控制单元316，用于控制驱动盖吸取马达317或油墨供应马达318；和I/O322，用于输入来自编码器的检测信号，所述编码器输出对应于传送带113的移动量和速度的检测信号，或来自传感器323的检测信号，用于检测温度和湿度环境(或可以是其中一个)，以及用于输入来自多种图中未示出的传感器的检测信号。控制单元300与控制面板106连接，在所述控制面板106上输入和显示所述装置必需的信息。
控制单元300经由电缆或网络，在主机I/F306处接收主机的图像数据等，在这种情况下，主机是例如图像处理器(例如个人计算机)、图像扫描装置(例如图像扫描仪)和成像装置(例如数码摄像机)。
CPU301将印刷数据读取到主机I/F306中包含的接收缓存中并分析该数据，任选地使该数据由ASIC305进行图像处理或重新配置，将相当于记录头154头宽的一页图像数据(即点图案数据)与时钟信号同步，并将信号输出到头驱动控制单元307。然后，CPU301读取主机I/F306包含的接收缓存中的印刷数据并对它进行分析。在由ASIC305进行必要的图像处理或数据重新配置后，图像数据被输出到头驱动控制单元307。注意，图像输出的点图案数据(dot pattern data)的形成可以作为字形数据储存于ROM302。可选地，图像数据可以由主机侧的印刷驱动器扩展为位图数据，并且所述位图数据可以输出到该装置。
头驱动控制单元307根据记录头154按页输入的一页图像数据(即点图案数据)向记录头154的压力产生单元选择性地施加电压，并驱动记录头154。
尽管图中未示出，在通过辊涂覆预处理液的情况下，所述装置包含涂布马达控制单元、要控制的马达以及用于控制的传感器，因为控制涂布用辊组例如涂布辊的驱动是必需的。
此外，在通过喷墨施用预处理液的情况下，存在由于与其他色彩混合导致喷嘴堵塞的可能性，除非以不同于其他油墨的方式进行维护操作。因此，期望为预处理液提供维护单元驱动马达，其独立于用于油墨的维护单元驱动马达。
下文参照图5和图6说明墨盒。图5是显示墨盒的一个实例的示意图，以及图6是显示图5墨盒的外壳(外罩)以及墨盒本身的示意图。
如图5所示，油墨从油墨入口242引入油墨袋241中。在从油墨袋中除去内部气体后，通过熔融封闭油墨入口242。当使用墨盒时，通过将所述装置主体装备的针插入由橡胶成分形成的油墨出口243中而将墨盒设置在所述装置中，以向所述装置供应油墨。油墨袋241由气密性包装部件例如铝薄层压膜形成。如图6所示，该油墨袋241容纳于通常由塑料制成的墨盒外壳244中，墨盒240可拆卸地安装在多种成像装置上。
此外，所述预处理液代替油墨被置于上述墨盒240中，并且所述盒可以用作预处理液的盒。在这种情况下，所述盒也可以与墨盒类似，可拆卸地安装在多种成像装置上。
实施例
下面，通过合成实施例、实施例和对比实施例更具体地说明本发明，但这些实施例不应当被理解为限制本发明的范围。
合成实施例1
在用氮气充分替换装备有搅拌器、温度计、氮气进入管、回流管和滴液漏斗的1L烧瓶的内部空气后，加入11.2g苯乙烯、2.8g丙烯酸、12.0g甲基丙烯酸月桂酯、4.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4.0g苯乙烯大分子单体(苯乙烯高分子量单体AS-6，由Toagosei Co.，Ltd.生产)和0.4g巯基乙醇并在65℃下加热。在2.5小时内向该烧瓶中滴入包含100.8g苯乙烯、25.2g丙烯酸、108.0g甲基丙烯酸月桂酯、36.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60.0g甲基丙烯酸羟乙酯、36.0g苯乙烯大分子单体(苯乙烯高分子量单体AS-6，由Toagosei Co.，Ltd.生产)、3.6g巯基乙醇、2.4g偶氮二甲基戊腈和18g甲基乙基酮的混合溶液。在滴入完成后，在0.5小时内向该烧瓶中滴入包含0.8g偶氮二甲基戊腈和18g甲基乙基酮的混合溶液。将所述混合物在65℃熟化1小时，然后向其中加入0.8g偶氮二甲基戊腈，随后进一步使所述混合物熟化1小时。在反应完成后，向烧瓶中加入364g甲基乙基酮，从而获得800g浓度为50％的聚合物溶液。
合成实施例2
使用自动聚合反应装置(聚合测试仪(Polymerization Tester)DSL-2AS，由Todoroki Sangyo Co.，Ltd.制造)，所述装置具有装备了搅拌器、滴液装置、温度传感器和在其上部有氮气引入装置的回流装置的反应容器。向反应容器中装入550g甲基乙基酮，边搅拌边用氮气替换反应容器内的空气。将反应容器内的液体在80℃下加热，同时保持其内部为氮气环境，然后利用滴液装置在4小时内向反应容器中滴入包含75.0g甲基丙烯酸2-羟乙酯、77.0g甲基丙烯酸、80.0g苯乙烯、150.0g甲基丙烯酸丁酯、98.0g丙烯酸丁酯、20.0g甲基丙烯酸甲酯和40.0g“PERBUTYLO”(由NOF Corporation生产)的混合溶液。在完成滴入后，使所述混合物在相同的温度下反应15小时，从而获得含阴离子基团的苯乙烯-丙烯酰共聚物A的甲基乙基酮溶液，所述共聚物A的酸值为100，重均分子量为21000，以及Tg(计算值)为31℃。在完成反应后，在减压下除去部分甲基乙基酮，从而获得非挥发性物质调整至50％的共聚物A溶液。
制备实施例1
在充分搅拌28g合成实施例1制备的聚合物溶液、26g C.I.颜料红122、13.6g1mol/L氢氧化钾溶液、20g甲基乙基酮和30g离子交换水后，通过三辊研磨机捏合所述混合物，以获得糊状物。向所述糊状物加入200g离子交换水，并充分搅拌所述混合物。然后利用蒸发器除去混合物中的甲基乙基酮和水，从而获得固体含量为按质量计20％的水溶性乙烯基聚合物颗粒的水性分散液体。
制备实施例2
在3L 2mol/L的过硫酸钠溶液中加入150g C.I.颜料红122，并且使所述混合物通过在60℃下搅拌10小时进行氧化。将氧化的C.I.颜料红122进行超滤，以除去残留的盐(过量的Na)。然后加入氢氧化钠溶液，调整其pH值至8，实施超滤除去过量的盐。向由此获得的溶液中加入纯化的水，使得其固体含量为按质量计20％。以上述方式获得的分散液体中包含的分散成分的体均粒径为127nm。
制备实施例3
在装备了冷却套的混合室中装入1000g C.I.颜料红122、800g合成实施例2制备的共聚物A溶液、143g 20％氢氧化钠溶液、100g甲基乙基酮和1957g水，搅拌混合该混合物。通过使混合溶液通过用直径均为0.3mm的锆珠填充的分散器(SCMill SC100，由Nippon Cole & Engineering Co.，Ltd.制造)，将混合溶液分散于循环系统(即从分散器释放的分散液返回到混合室的系统)中6小时。在此，分散器的转速是2700rpm，并向冷却套中引入冷水，使得分散液的温度保持在40℃或更低。在完成分散后，从混合室中取出分散液，然后用1000g水洗涤分散器的混合室和流动通道，从而获得稀释的分散液和分散液。将稀释的分散液倒入玻璃制成的蒸发器中以除去全部甲基乙基酮和部分水。将所得溶液冷却到室温，并且通过滴入10％盐酸将其pH值调整至4.5。然后，通过Nutsche滤器滤出固体成分并用水洗涤。将由此获得的滤饼置于容器中，加入200g 20％氢氧化钾溶液。然后用分散器(TK Homo Disperser，由PRIMIX Corporation制造)分散该混合物，并加入水以调整其中非挥发性成分的比例，从而获得水性颜料分散液(黄色分散液)，其中复合颗粒分散于水性介质中。在此，复合颗粒是氢氧化钾中和的用含羧基基团苯乙烯-丙烯酰共聚物涂覆的20％非挥发性物质的C.I.颜料红122。
制备实施例4
以与制备实施例1相同的方式制备黑色聚合物颗粒，只是用碳黑代替C.I.颜料红122。获得的分散液(黑色分散液)包含体均粒径为70nm的分散颗粒。
制备实施例5
以与制备实施例1相同的方式制备蓝色聚合物颗粒，只是用铜酞菁颜料代替C.I.颜料红122。获得的分散液(青色分散液)包含体均粒径为93nm的分散颗粒。
制备实施例6
以与制备实施例1相同的方式制备黄色聚合物颗粒，只是用C.I.颜料黄74代替C.I.颜料红122。获得的分散液(红紫色分散液)包含体均粒径为76nm的分散颗粒。
制备实施例7
将制备实施例3至6获得的水性颜料分散液分别与润湿剂、水等按下表所示比例混合，用平均孔径为0.8μm的膜过滤器过滤所述混合物，从而制备水性油墨。用以下方式评价获得的水性油墨的多种特性。注意，所述水性颜料分散液按比例混合，使得其固体含量为10％。
<静态表面张力>
利用全自动表面张力计(CBVP-Z，由Kyowa Interface Science Co，Ltd.制造)使通过混合基于对比实施例和实施例分别示出的配方的物质而制备的水性油墨进行静态表面张力测量。
<图像密度>
基于预定的图像从喷墨打印机(GX5000，由Ricoh Company Limited制造)分别喷射通过混合基于对比实施例和实施例分别示出的配方的物质而制备的水性油墨，以获得印刷样品。用光密度计(939，由X-Rite Inc制造)测量所述印刷样品的实体图像部分。
<起泡>
将通过混合基于对比实施例和实施例分别示出的配方的物质而制备的水性油墨分别以10mL的量放入100mL量筒中，并静置24小时。然后将量筒放入10℃恒温水浴中30分钟以上，以调整所述油墨的温度。在所述油墨温度被充分调整到水温时，用注射器通入空气，使油墨起泡多达100mL。在60秒、300秒和600秒后视觉确认气泡的高度。
<使用的原材料>
·甘油：由Sakamoto Yakuhin Kogyo Co.，Ltd.制造。
·1，3-丁二醇：由Kanto Chemical Co.，Inc.制造。
·FS-300：Zonyl FS-300，由Du Pont Kabushiki Kaisha制造。(活性成分：按质量计40％)((A)含氟表面活性剂)
(FS-300的结构式)
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH
·TF-2066：MEGAFACE TF-2066，由DIC Corporation制造。((A)含氟表面活性剂)
·DSN-403N：UNIDYNE DSN-430N，由Daikin Industries，Ltd.制造。((A)含氟表面活性剂)
(DSN-403N的结构式)
C4F9-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)23-CH2CH(OH)CH2-C4F9
·LP-100：SURFADONE LP-100(N-辛基-2-吡咯烷酮)，由ISP Japan Ltd.制造。
·1，2-辛二醇：由Kanto Chemical Co.，Inc.制造。
·KM-72F：由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造。
·2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇：由Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.制造。
·LV(S)：由Avecua K.K.制造。
·LP-300：SURFADONE LP-300(N-十二烷基-2-吡咯烷酮)，由ISP Japan Ltd.制造。
表3-1和表3-2根据其烷基链长度示出了用于确认N-烷基-2-吡咯烷酮溶解性的实验实施例。每种物质被混合，搅拌30分钟，然后视觉观察其溶解性并用A或B评价，其中A是好，B是不好。
注意，在下表1-1至3-2中，配方部分的单位都是按质量计％。
表1-1
Figure BPA00001488327100181
表1-2
Figure BPA00001488327100182
表2-1
Figure BPA00001488327100183
表2-2
Figure BPA00001488327100192
表2-3
Figure BPA00001488327100193
Figure BPA00001488327100201
表3-1
Figure BPA00001488327100202
表3-2
Figure BPA00001488327100203
注意，在表3-1和表3-2中，“LP-100”指SURFADONE LP-100(N-辛基-2-吡咯烷酮)，由ISP Japan Ltd.制造，以及“LP-300”指SURFADONE LP-300(N-十二烷基-2-吡咯烷酮)，由ISP Japan Ltd.制造。
从对比实施例5至6和实施例4至9可以看出，油墨的起泡明显地减少了，油墨的表面张力保持低，并且通过组合使用含氟表面活性剂(例如DSN-403N(产品名))和N-辛基-2-吡咯烷酮(例如LP-100(产品名))能获得具有高图像密度的图像。由于对比实施例6中未加入增强着色能力的含氟表面活性剂，图像密度低，静态表面张力高，并且向记录介质的渗透能力(这有助于抗磨损性)不令人满意。
此外，从实施例4至9可以明显地看出，通过将含氟表面活性剂(DSN-403N)的比例保持在相对于含氟表面活性剂(DSN-403N)和N-辛基-2-吡咯烷酮(LP-100)的组合量按质量计30％或更少，可以显著地减少油墨的起泡。此外，从实施例4至9可以明显地看出，通过将含氟表面活性剂(DSN-403N)和N-辛基-2-吡咯烷酮(LP-100)的组合量保持在相对于所述水性油墨总量按质量计1％或更少，可以显著地减少油墨的起泡。
标记列表
101成像装置
103供纸托盘
103A供纸托盘
103B供纸托盘
104纸张释放托盘
105人工旁路托盘
106控制面板
107K墨盒
107C墨盒
107M墨盒
107Y墨盒
108K副油墨容器
108C副油墨容器
108M副油墨容器
108Y副油墨容器
109释放容器
110K头单元
110C头单元
110M头单元
110Y头单元
111K维持单元
111C维持单元
111M维持单元
111Y维持单元
112分离垫
113传送带
114记录介质
115张力辊
116充电辊
117释放辊
118平压辊(platen roller)
119传送辊
120吸取扇
121传送辊
122分离垫
123反压辊
124压印盘
134可移动刮板
135预处理液
136涂布辊
137墨斗辊
138薄膜厚度控制辊
139涂布用反压辊
140预处理液容器
160头周围部件
154A～154L头
200喷嘴
201喷嘴板
202填充剂
240墨盒
241油墨袋
242油墨入口
243油墨出口
244墨盒外壳

Claims (15)

1.用于液体喷射装置的水性油墨，包含：
(A)含氟表面活性剂；和
(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，
其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是C4-10烷基基团。
2.权利要求1所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性剂是Griffin亲水亲油平衡值为10至16，并由下面通式1表示的化合物：
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)a-Y
                                        通式1
其中n是2至6的整数，a是15至50的整数，Y是-CbH2b+1或-CH2CH(OH)CH2-CmF2m+1，其中b是11至19的整数，m是2至6的整数。
3.权利要求2所述的水性油墨，其中由通式1表示的含氟表面活性剂具有由下面结构式2表示的结构：
C4F9-CH2CH(OH)CH2O-(CH2CH2O)23-CH2CH(OH)CH2-C4F9
                                        结构式2。
4.权利要求1-3任一项所述的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基团是直连或支链C6-8烷基基团。
5.权利要求1-4任一项所述的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮是N-辛基-2-吡咯烷酮。
6.权利要求1-5任一项所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性剂的量是相对于(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量按质量计30％或更少。
7.权利要求6所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性剂的量是相对于(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量按质量计20％或更少。
8.权利要求1-7任一项所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨的总量按质量计1％或更少。
9.权利要求8所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨的总量按质量计0.1％至按质量计1％。
10.权利要求9所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性剂和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的总量是相对于所述水性油墨的总量按质量计0.3％至按质量计0.5％。
11.权利要求1-10任一项所述的水性油墨，还包含着色剂。
12.权利要求11所述的水性油墨，其中所述着色剂是着色剂颗粒，所述着色剂颗粒是各自用有机颜料或碳黑涂覆的无机颗粒。
13.权利要求1-12任一项所述的水性油墨，还包含水溶性有机溶剂。
14.权利要求13所述的水性油墨，其中所述水溶性有机溶剂是选自多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯的至少一种。
15.墨盒，包含：
容器；和
权利要求1-14任一项中限定的水性油墨，其储存于所述容器中。
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