CN104845450A - 喷墨用水性墨和图像形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及喷墨用水性墨和图像形成方法。一种喷墨用水性墨，其包括由以下通式(I)表示的化合物的颗粒；用于分散该颗粒的分散剂；和水，其中，通式(I)中，R1和R2各自独立地表示烷基，R3表示烷基或芳基，R4表示烷基，以及X表示烷基或由NR5R6表示的基团，其中R5和R6各自独立地表示氢原子、烷基或酰基。

Description

喷墨用水性墨和图像形成方法
技术领域
本发明涉及喷墨用水性墨和图像形成方法。
背景技术
为了在如广告印刷物或照片等记录物中表现具有金属色的图像，迄今为止，已采用使用含有如铝颜料或珠光颜料等金属颜料的墨的胶版印刷、凹版印刷或丝网印刷等。近年来，随着喷墨记录方法的发展，已要求开发能够记录具有金属色的图像并且可以从喷墨记录系统的记录头喷出的水性墨。迄今为止，已提出含有金、银或铝的金属颗粒的水性墨(日本专利申请特开No.2004-067931、日本专利申请特开No.2009-269935和日本专利申请特开No.2010-121141)。
发明内容
然而，日本专利申请特开No.2004-067931、日本专利申请特开No.2009-269935和日本专利申请特开No.2010-121141中提出的墨可能具有长期贮存稳定性的问题，因为金属颗粒由于它们高的比重而易于沉降。此外，使用在空气或水中易于引起颜色变化的铝或银等金属颗粒作为颜料，因此打印之后易于发生颜色的变化并且图像可能具有不充分的稳定性。
因此，本发明的目的在于提供不使用金属颜料而能够记录具有金属色的图像的喷墨用水性墨。此外，本发明的另一目的在于提供使用喷墨用水性墨的图像形成方法。
上述目的通过下述本发明来实现。即，根据本发明的实施方式的喷墨用水性墨含有由以下通式(I)表示的化合物的颗粒；用于分散该颗粒的分散剂；和水。
(通式(I)中，R1和R2各自独立地表示烷基，R3表示烷基或芳基，R4表示烷基，以及X表示烷基或由NR5R6表示的基团，其中R5和R6各自独立地表示氢原子、烷基或酰基。)
根据本发明的实施方式，可以提供不使用金属颜料而能够记录具有金属色的图像的喷墨用水性墨。根据本发明的另一实施方式，可以提供使用喷墨用水性墨的图像形成方法。
本发明的进一步的特征将从以下示例性实施方式的描述变得明显。
具体实施方式
喷墨用水性墨
下文中描述本发明的实施方式，但是本发明不局限于下述实施方式。本发明的喷墨用水性墨(下文中也简称为“墨”)含有由通式(I)表示的化合物的颗粒、用于分散该颗粒的分散剂和水。下文中详细描述本发明的喷墨用水性墨。
由通式(I)表示的化合物
本发明的墨含有由通式(I)表示的化合物的颗粒。
(通式(I)中，R1和R2各自独立地表示烷基，R3表示烷基或芳基，R4表示烷基，以及X表示烷基或由NR5R6表示的基团，其中R5和R6各自独立地表示氢原子、烷基或酰基。)
由通式(I)表示的化合物为用作有机色素的组分。通式(I)中，由R1和R2表示的烷基的例子可以包括具有1-10个碳原子的直链、环状或支链烷基。此类烷基的具体的例子可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、正戊基、新戊基、正己基、异己基、3-甲基戊基、辛基、十二烷基、环丁基、环戊基和环己基。
通式(I)中，由R3表示的烷基的例子可以包括与示例为由R1和R2表示的烷基的那些相同的烷基。从耐光性的观点，R3优选表示叔丁基。此外，通式(I)中，由R3表示的芳基的例子可以包括苯基和萘基。
应注意由R3表示的芳基可以具有任意地选自烷基、烷氧基和氰基的1-3个取代基。作为取代基的烷基的例子可以包括与示例为由R1和R2表示的烷基的那些相同的烷基。此外，作为取代基的烷氧基的例子可以包括具有1-10个碳原子的直链或支链烷氧基。此类烷氧基的具体的例子包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基和仲丁氧基。
通式(I)中，由R4表示的烷基的例子可以包括与示例为由R1和R2表示的烷基的那些相同的烷基。此外，通式(I)中，由R5和R6表示的酰基的例子可以包括烷基羰基和芳基羰基。此类酰基的具体的例子可以包括甲酰基、乙酰基、新戊酰基和苯甲酰基。
此处，以下示出化合物1-10作为通式(I)的优选的例子。然而，通式(I)不局限于这些化合物。
优选由通式(I)表示的化合物(有机色素)具有较低的分子量，因为要记录的图像具有更改进的金属色。由通式(I)表示的化合物具有优选900以下，更优选800以下，特别优选700以下的分子量。应注意由通式(I)表示的化合物可以参照例如，日本专利No.3117712的描述来合成。
墨中由通式(I)表示的化合物的含量相对于全部的墨优选为0.5质量％以上，更优选为1.0质量％以上，特别优选为2.0质量％以上。当由通式(I)表示的化合物的含量小于0.5质量％时，获得的图像可能不具有充分的金属色。此外，墨中由通式(I)表示的化合物的含量相对于全部的墨优选为10质量％以下，更优选为8.0质量％以下，特别优选为6.0质量％以下。当由通式(I)表示的化合物的含量超过10质量％时，墨喷出稳定性趋于降低。
由通式(I)表示的化合物的颗粒
本发明的墨中含有的颗粒由通式(I)表示的化合物形成。此外，通过下述分散剂将颗粒分散在墨中。分散在墨中的颗粒具有优选为5nm以上，更优选为10nm以上，特别优选为20nm以上的平均粒径。此外，分散在墨中的颗粒具有优选为1,000nm以下，更优选为500nm以下，特别优选为200nm以下的平均粒径。当分散在墨中的颗粒的平均粒径在上述范围之外时，从喷墨头的墨喷出稳定性趋于降低。应注意本发明中颗粒的平均粒径指粒度分布中的累积值达到50％时的体积平均粒径D50。平均粒径可以通过使用例如动态光散射系统的粒度分布测量设备来测量。例如，商品名“FPAR-1000”(由Otsuka Electronics Co.,Ltd.制造，累积量法分析)和商品名“UPA-EX150”(由NIKKISO Co.,Ltd.制造)可以用作动态光散射系统的粒度分布测量设备。除非另有说明，如下文中所使用的术语“平均粒径”指体积平均粒径D50。
分散剂
本发明的墨含有能够稳定地将由通式(I)表示的化合物的颗粒分散在墨中的分散剂。作为分散剂，可以使用低分子量分散剂或高分子分散剂。应注意可以组合使用那些分散剂。
低分子量分散剂为具有亲水性部分和疏水性部分并且分子量小于1,000的一种表面活性剂。亲水性部分的例子包括阴离子性基团、阳离子性基团和非离子性基团。应注意也可以使用具有阴离子性基团和阳离子性基团的两性(甜菜碱型)表面活性剂。
阴离子性基团仅需为可以带负电的基团。阴离子性基团的具体的例子可以包括羧酸基、磺酸基、硫酸基、膦酸基和磷酸基。阳离子性基团仅需为可以带正电的基团。阳离子性基团的具体的例子可以包括铵基和吡啶鎓基。此外，非离子性基团的具体的例子可以包括聚环氧乙烷和糖类单元。其中，阴离子性基团优选作为低分子量分散剂(表面活性剂)的亲水性部分。磺酸基或羧酸基是更优选的。
低分子量分散剂(表面活性剂)的疏水性部分由例如烃、氟烃或硅氧烷形成。其中，低分子量分散剂的疏水性部分优选为由烃形成。此外，低分子量分散剂的疏水性部分更优选由具有2-24个碳原子的烃形成，特别优选由具有6-20个碳原子的烃形成。低分子量分散剂的疏水性部分的结构可以为直链或支链。此外，该结构可以由单链或两个以上的链形成。
具有阴离子性基团的低分子量分散剂(阴离子性表面活性剂)的具体的例子可以包括N-酰基-N-甲基牛磺酸盐、脂肪酸盐、烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、烷基磷酸盐、萘磺酸福尔马林缩合物和聚氧乙烯烷基硫酸盐。此外，碱金属的阳离子优选作为用于形成盐的阳离子。可以单独使用那些阴离子性表面活性剂的一种，或者可以组合使用其两种以上。具有阳离子性基团的低分子量分散剂(阳离子表面活性剂)的具体的例子可以包括季铵盐、烷氧基化的多胺、脂肪族胺聚二醇醚、脂肪族胺、源自脂肪族胺和脂肪族醇的二胺和多胺、源自脂肪酸的咪唑啉及其盐。
非离子性低分子量分散剂(非离子性表面活性剂)的具体例子可以包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱氧山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺和丙三醇脂肪酸酯。其中，聚氧乙烯烷基芳基醚是优选的。可以单独使用那些非离子性表面活性剂的一种，或者可以组合使用其两种以上。
高分子分散剂为重均分子量为1,000以上的分散剂。具有阴离子性基团的高分子分散剂可以适当地用作高分子分散剂。高分子分散剂的具体例子可以包括苯乙烯-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-丙烯酸系烷基酯共聚物、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-马来酸半酯共聚物及其盐。
高分子分散剂的重均分子量优选为2,000以上且50,000以下，更优选为5,000以上且25,000以下，特别优选为3,000以上且15,000以下。当使用重均分子量在上述范围之外的高分子分散剂时，墨中颗粒的分散稳定性趋于降低。
高分子分散剂的酸值优选为80mgKOH/g以上，更优选为100mgKOH/g以上。当高分子分散剂的酸值小于80mgKOH/g时，墨喷出稳定性趋于降低。此外，高分子分散剂的酸值优选为250mgKOH/g以下，更优选为200mgKOH/g以下。当高分子分散剂的酸值超过250mgKOH/g时，高分子分散剂几乎不吸附至由通式(I)表示的化合物上，因此颗粒的分散稳定性趋于降低。
作为高分子分散剂，优选使用聚丙烯酸系分散剂或苯乙烯丙烯酸系分散剂，并且更优选使用苯乙烯-丙烯酸系共聚物。作为聚丙烯酸系分散剂，可以使用通过迄今已知的聚合方法而制备的聚丙烯酸系分散剂或商购可得的产品。
聚丙烯酸系分散剂的商购可得的产品的例子为JONCRYL(注册商标)系列(商品名，由BASF Jap Ltd.制造)。JONCRYL系列的更具体的例子可以包括作为商品名的JONCRYL 67(重均分子量：12,500，酸值：213mgKOH/g)、JONCRYL 678(重均分子量：8,500，酸值：215mgKOH/g)、JONCRYL 586(重均分子量：4,600，酸值：108mgKOH/g)、JONCRYL 680(重均分子量：4,900，酸值：215mgKOH/g)、JONCRYL 682(重均分子量：1,700，酸值：238mgKOH/g)、JONCRYL 683(重均分子量：8,000，酸值：160mgKOH/g)、JONCRYL 690(重均分子量：16,500，酸值：240mgKOH/g)、JONCRYL 819(重均分子量：14,500，酸值：75mgKOH/g)、JONCRYL JDX-C3000(重均分子量：10,000，酸值：85mgKOH/g)和JONCRYL JDX-C3080(重均分子量：14,000，酸值：230mgKOH/g)。
JONCRYL系列的上述产品为(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸烷基酯和苯乙烯系单体的至少之一的共聚物。此外，JONCRYL JDX-C3000为(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。应注意JONCRYL系列的重均分子量值和酸值为来自产品手册的值。
墨中分散剂(高分子分散剂和低分子量分散剂)的含量相对于由通式(I)表示的化合物优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上，特别优选为30质量％以上。当分散剂的含量相对于由通式(I)表示的化合物小于10质量％时，颗粒的分散稳定性趋于降低。此外，墨中分散剂(高分子分散剂和低分子量分散剂)的含量相对于由通式(I)表示的化合物优选为400质量％以下，更优选为300质量％以下，特别优选为200质量％以下。当分散剂的含量相对于由通式(I)表示的化合物超过400质量％时，记录的图像可能不具有充分的金属色。
由通式(I)表示的化合物(有机色素)的颗粒的生产方法
本发明中，使由通式(I)表示的化合物以颗粒状态分散在墨中。作为由通式(I)表示的化合物的颗粒的生产方法，存在两种方法：自上向下(top-down)法和自下向上(bottom-up)法。自上向下法为涉及使用分散机如辊磨机或珠磨机机械地破碎粗颗粒，以使得颗粒更微细的方法。另一方面，自下向上法为涉及使得颗粒从目标化合物溶解在其中的溶液中彼此聚集的方法。通过任意的那些方法而生产的颗粒可以优选用作由通式(I)表示的化合物的颗粒。优选通过自下向上法来生产颗粒，因为可以容易地生产具有小粒径的颗粒。作为自下向上法，已知液中干燥法、溶解-再析出法、相转变乳化法等，并且可以使用任意的这些方法。
在液中干燥法中，如下生产由通式(I)表示的化合物的颗粒：在树脂分散剂存在下，将通过将由通式(I)表示的化合物溶解在水不溶性或水难溶性有机溶剂中而获得的溶液与水混合；从得到的乳液除去有机溶剂；由此使得由通式(I)表示的化合物的颗粒在水中析出。在溶解-再析出法中，如下生产由通式(I)表示的化合物的颗粒：在分散剂存在下，将其中使由通式(I)表示的化合物溶解在有机溶剂中的、该化合物的溶解液(下文中称为“化合物溶解液”)与对溶解化合物具有不良能力的溶剂或水混合；由此使得化合物的颗粒在水中等再次析出。自下向上法的那些生产方法使得在温和的条件下生产由通式(I)表示的化合物的颗粒。
描述用于本发明的墨中的颗粒的制备方法的例子。首先，制备含有由通式(I)表示的化合物和有机溶剂的第一液体以及含有水和高分子分散剂的第二液体。将制备的第一液体和第二液体混合以提供含有第一液体作为分散质的乳液。分散质含有由通式(I)表示的化合物和有机溶剂，并且通过高分子分散剂分散在水中。之后，从分散质中除去有机溶剂。由此，可以以通过高分子分散剂在水中分散并且稳定化的状态获得颗粒。
第一液体中，由通式(I)表示的化合物优选为溶解在有机溶剂中的状态。此外，第二液体中，高分子分散剂优选为溶解于水中的状态。此外，根据需要，优选在将第一液体和第二液体混合之前或之后，将第一液体、第二液体或其混合物(乳液)的pH调节至中性附近的pH(6–10的pH)。此后，高分子分散剂容易地吸附至由通式(I)表示的化合物上，因此可以以更分散且稳定的状态获得颗粒。
第一液体和第二液体的混合通过使用例如构造为赋予机械能的迄今已知的搅拌/剪切机，如高剪切均质混合器、超声波均质器、高压均质器或薄膜旋转高速混合器来进行。其中，优选使用超声波均质器、高压均质器或薄膜旋转高速混合器。可选择地，乳液可以通过使用基于界面化学机理的微反应器等的方法，如使用SPG膜的膜乳化法、微通道乳化法或微通道流路分支乳化法来制备。应注意乳液可以通过一个阶段或多个阶段来制备。此外，将第一液体与第二液体的质量比(第一液体/第二液体)设定优选为1/20以上且2/3以下，更优选为1/15以上且1/2以下，特别优选为1/10以上且1/4以下。
从生产量的观点，优选通过减压法、透析法或其组合从分散质中除去有机溶剂。减压法可以通过使用例如迄今已知的减压机如蒸发器来进行。此外，除了使用半透膜的静态透析以外，透析法可以通过使用例如迄今已知的透析机如超滤机来进行。
用于第一液体中的有机溶剂的优选例子为在水中具有低溶解度并且当与水混合时能形成界面的有机溶剂。有机溶剂的溶解度相对于25℃下97质量份的水优选为3质量份以下。当使用相对于25℃下97质量份的水溶解度为3质量份以下的有机溶剂时，可以以良好的状态制备乳液。此外，优选使用沸点低于水的有机溶剂，因为此类溶剂可以容易地从乳液中的分散质中除去。此类有机溶剂的具体例子包括如二氯甲烷、氯仿、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷和四氯化碳等卤代烃；如丙酮、甲乙酮和甲基异丁基酮等的酮类；如四氢呋喃、乙醚和异丁醚等醚类；如乙酸乙酯和醋酸丁酯等酯类；以及如苯、甲苯和二甲苯等芳香烃。
为了将高分子分散剂溶解在墨中，优选使用碱性化合物以在高分子分散剂中的阴离子性基团(例如，酸性基团如羧酸基)与抗衡阳离子之间形成盐。对碱性化合物没有特别限制，只要该化合物可以与阴离子性基团如羧酸基形成盐即可。碱性化合物的具体例子可以包括如伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐等有机胺；如氨基甲基丙醇，2-氨基异丙醇和三乙醇胺等的氨基醇化合物；如吗啉等环状胺；以及如氨水等无机碱。碱性化合物的量优选等于或大于高分子分散剂的中和当量。此外，从图像定影性的观点，碱性化合物的量更优选为约1.3倍高分子分散剂的中和当量。
此外，为了利于高分子分散剂的盐的离子解离，优选通过将pH缓冲液添加至墨以调节墨的pH来增强高分子分散剂的溶解稳定性。对pH缓冲液没有特别限制，只要缓冲液具有将墨的pH调节至6.5以上且10以下的缓冲作用即可。用于pH缓冲液的盐可以通过邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、四硼酸钠、酒石酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸钠、三(羟甲基)氨基甲烷和三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐来具体地示例。从用于形成记录头的构件的耐久性和墨的稳定性的观点，墨中pH缓冲液的含量优选为使得墨的pH变成6.5以上且10以下的量。
溶剂
本发明的喷墨用水性墨需要含有水作为溶剂，因为墨为水性墨。墨中水的含量(质量％)相对于墨的总质量优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，特别优选为50质量％以上。当水的含量小于30质量％时，墨的粘度变得更高，并且连续喷出稳定性趋于降低。此外，墨中水的含量相对于墨的总质量优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下。当水的含量超过95质量％时，墨中蒸发组分变得过量且喷墨头的喷嘴中易于发生粘着。
此外，本发明的墨可以含有水溶性有机溶剂。作为水溶性有机溶剂，可以使用任意已知的通常用于喷墨墨的溶剂。水溶性有机溶剂的具体例子包括一元或多元醇类、具有约1–4个碳原子的亚烷基的亚烷基二醇类、数均分子量为约200-2,000的聚乙二醇类、二醇醚类和含氮化合物类。墨中水溶性有机溶剂的含量(质量％)相对于墨的总质量优选为1.0质量％以上且40.0质量％以下，更优选为3.0质量％以上且30.0质量％以下。
其它组分
除了上述组分以外，根据需要，可以将常温下为固体的有机化合物如三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷；以及含氮化合物如尿素和亚乙基脲引入本发明的墨中。除了上述组分以外，根据需要也可以引入墨中的各种添加剂如下：表面活性剂、pH调节剂、消泡剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、还原抑制剂、蒸发促进剂、螯合剂和水溶性树脂等。
墨的物理性质
从维持颗粒的贮存稳定性和分散稳定性的观点，本发明的墨的pH优选为6.5以上。应注意，当高分子分散剂用作分散剂时，墨的pH优选为等于或高于分散剂的等电点。从改进从喷墨头的喷出稳定性的观点，本发明的墨的表面张力优选为20mN/m以上且40mN/m以下，更优选为25mN/m以上且40mN/m以下。此外，本发明的墨的粘度优选为15mPa·s以下，更优选为10mPa·s以下，特别优选为5mPa·s。
图像形成方法
本发明的图像形成方法包括将上述喷墨用水性墨从喷墨系统的记录头喷出至记录介质上的墨喷出步骤。
喷墨系统的记录头的例子包括使用机械能作用的压电系统的记录头和使用热能作用的热系统的记录头。本发明中，优选使用热系统的记录头。此外，记录介质的例子包括浸透性记录介质如普通纸或光泽纸，以及非浸透性记录介质如膜。
本发明的图像形成方法优选进一步包括，在墨喷出步骤之前，施加呈现黑色的墨使得其上施加的呈现黑色的墨的区域至少与其上施加喷墨用水性墨的区域部分重叠的步骤。由于进一步包括此步骤，可以获得具有更自然的金属色的图像。这似乎因为，虽然，在某些情况下，由于与镜面反射光一起产生的扩散光，金属图像的色调与期望的色相(镜面反射光的色调)不同，但扩散光可以通过预先地施加呈现黑色的墨来降低。应注意，作为施加呈现黑色的墨的方法，可以提到如凹版印刷、柔性印刷、胶版印刷、丝网印刷或凸版印刷等印刷系统，或者如喷墨系统或激光打印系统等按需小型印刷系统。其中，使得将黑色墨施加至任意位置的喷墨系统是优选的。
此外，与上述图像形成方法中类似的效果也可以通过使得墨进一步含有呈现黑色的染料来获得。具体地，在包括将喷墨用水性墨从喷墨系统的记录头喷出至记录介质上的墨喷出步骤的图像形成方法中，喷墨用水性墨优选进一步含有呈现黑色的染料。其原因似乎是在由通式(I)表示的化合物的颗粒之前，黑色染料将记录介质染色，因此可以降低扩散光。
呈现黑色的墨
用于本发明的呈现黑色的墨为含有在记录介质上呈现黑色的着色材料(颜料或染料)的墨。呈现黑色的着色材料为在380nm以上且780nm以下的全部波长范围内具有吸收的着色材料。当将用含有着色材料的墨记录的图像使用装备有D50光源的积分球型分光光度法测色计、根据不含有镜面反射光组分的测色系统进行测色时，呈现黑色的着色材料优选显示根据CIE颜色系统的、25以下的亮度L*值。此外，呈现黑色的着色材料更优选显示出根据CIE颜色系统的、10以下的亮度L*值。使用积分球型分光光度法测色计的、不含有镜面反射光组分的测色系统的例子为使用分光光度法测色计的镜面组分排除(SCE)系统。用于测色的光源不局限于D50光源。例如，可以使用A光源、C光源、D65光源、F2光源、F6光源、F7光源、F8光源、F10光源或F12光源，并且光源可以依赖于要获得的记录物(图像)的使用环境来选择。
当呈现黑色的着色材料为颜料时，适当地使用炭黑。可以使用如炉黑、灯黑、乙炔黑或槽黑等任意的炭黑。具体地，例如，可以使用的商购可得的产品如下：Raven 7000、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000ULTRA、Raven3500、Raven 2000、Raven 1500、Raven 1250、Raven 1200、Raven 1190ULTRA-II、Raven 1170和Raven 1255(全部由Columbi Chemicals Co.制造)；Black Pearls L、Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400、Monarch 2000和Valcan XC-72R(全部由CabotCorporation制造)；Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Printex 140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A和Special Black 4(全部由Degussa Co.制造)；以及No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8和MA100(全部由Mitsubishi ChemicalCorporation制造)。此外，可以使用为本发明而特定且新制备的炭黑。然而，用于本发明中的呈现黑色的着色材料不局限于那些炭黑，并且可以使用迄今已知的任意炭黑。此外，呈现黑色的着色材料不局限于炭黑，并且可以将磁性细颗粒如磁铁矿或铁素体、钛黑等用作黑色颜料。
将黑色颜料分散在墨中并形成有机色素颗粒的分散体。有机色素颗粒的分散体的例子包括(i)使用树脂分散剂的分散体，(ii)使用低分子量分散剂的分散体，和(iii)没有分散剂而能够维持分散状态的自分散型分散体。本发明中，可以采用任意的这些分散体。(i)-(iii)中描述的分散体的细节与有机色素的颗粒的情况中的那些相同。作为(iii)中描述的自分散型分散体的黑色颜料，可以提到，例如，CW-1、CW-2和CW-3(由ORIENT CHEMICAL INDUSTRIESCO.,LTD.制造)，以及CAB-O-JET200、CAB-O-JET300和CAB-O-JET400(由Cabot Corporation制造)。
用于本发明的黑色颜料具有优选为10nm以上，更优选为20nm以上的平均粒径。当粒径小于10nm时，可能不能充分地获得降低扩散光的效果。此外，平均粒径优选为200nm以下，更优选为160nm以下，再更优选为130nm以下。当粒径超过200nm时，其墨中的贮存稳定性可能降低。
在其中呈现黑色的着色材料为染料的情况下，可以单独使用一种染料或者可以将多种染料作为混合物使用。
下文中通过实施例的方式详细描述本发明，但是在不偏离本发明的主旨的情况下本发明绝不局限于下述实施例。应注意除非另有说明，与组分量相关的表达“份”和“％”为以质量计。此外，有机色素的颗粒的平均粒径使用动态光散射系统的粒度分布测量设备(商品名：“UPA-EX150”，由NIKKISO CO.,LTD.制造)来测量。
实施例1
化合物1的合成
将100mg对甲苯磺酸添加至20mL含有10mmol由下式(B)表示的化合物B的甲苯溶液，并且将温度升至70℃。然后，将20mL含有由下式(A)表示的化合物的甲苯溶液滴加至其中。接着，在进行共沸脱水的同时，将混合物在160℃下加热并回流6小时，从而引起反应。将所得物冷却至室温，然后在减压下浓缩。将残余物通过柱色谱法(展开溶剂：乙酸乙酯/庚烷)而纯化。由此，获得由下式(1)表示的化合物1。将由此获得的化合物1使用核磁共振吸收光谱测量装置进行1H-NMR光谱测量。以下示出测量结果。应注意化学位移值δ通过使用四甲基硅烷作为基准物质来表示。此外，以下示出反应方案。
1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ(ppm)0.75-1.10(6H，m)，1.25-1.80(8H，m)，2.16(3H，s)，2.56(3H，S)，3.40-3.62(2H，m)，3.75-3.90(2H，m)，7.25-7.75(11H，m)
化合物4、5、6和10的合成
用与“化合物1的合成”中相同的方式来合成化合物4、5、6和10。
分散体1的制备
将三份化合物1溶解在200份氯仿以提供混合溶液。另一方面，将KOH水溶液添加至5份苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量：12,000，酸值：170mgKOH/g)和500份水的混合物以将pH调节至10。由此，制备高分子分散剂的水溶液。将上述混合溶液添加至制备的高分子分散剂的水溶液，随后在用冰冷却下使用超声波均质器乳化处理15分钟，以提供乳液。在减压下，使用蒸发器蒸馏除去氯仿。由此，获得分散体1。发现获得的分散体1中的颗粒具有66nm的平均粒径。应注意即使在制备墨之后，该颗粒的粒径也没有示出显著的变化。
分散体2的制备
通过用与“分散体1的制备”中相同的方式来分散化合物4而获得分散体2。发现平均粒径为34nm。
分散体3的制备
通过用与“分散体1的制备”中相同的方式来分散化合物5而获得分散体3。发现平均粒径为143nm。
分散体4的制备
通过用与“分散体1的制备”中相同的方式来分散化合物6而获得分散体4。发现平均粒径为70nm。
分散体5的制备
通过用与“分散体1的制备”中相同的方式来分散化合物10而获得分散体5。发现平均粒径为35nm。
墨1的制备
将以下组分(合计：100份)和分散体1混合使得墨中化合物1的浓度为5％。将得到的混合物在压力下使用孔径为2.5μm的膜滤器来过滤，以获得墨1。
丙三醇                                                 10份
Acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制造)   1.0份
离子交换水                                             余量
墨2的制备
通过与墨1用的方法相同的方法，使用分散体2来制备墨2。
墨3的制备
通过与墨1用的方法相同的方法，使用分散体3来制备墨3。
墨4的制备
通过与墨1用的方法相同的方法，使用分散体4来制备墨4。
墨5的制备
通过与墨1用的方法相同的方法、使用分散体5来制备墨5。
墨6的制备
将以下组分(合计：100份)和分散体1混合，使得墨中化合物1的浓度为5％。将得到的混合物在压力下使用孔径为2.5μm的膜滤器来过滤，以获得墨6。
墨7的制备
通过与墨6用的方法相同的方法，使用分散体2来制备墨7.
墨8的制备
通过与墨6用的方法相同的方法，使用分散体3来制备墨8。
墨9的制备
通过与墨6用的方法相同的方法，使用分散体4来制备墨9。
墨10的制备
通过与墨6用的方法相同的方法，使用分散体5来制备墨10。
图像(1)的记录
准备喷墨记录设备(商品名：由Canon Inc.制造的“F930”，记录头：6个喷出口列(各自包括512个喷嘴)，墨的量：4.0pL(定量)，最大分辨率：1,200dpi(宽)×1,200dpi(长))。将制备的墨1-5加入喷墨记录设备中，并且在喷墨用照相纸张(商品名：“Canon Photo Paper-Gloss Professional PR-201”，由Canon Inc.制造)上打印测量为1cm×1cm的实心图像。目视观察打印部分并且发现其为显示以下金属色的镜面反射光的图像。
通过喷出墨1产生的图像的镜面反射光：金属黄色(金色)
通过喷出墨2产生的图像的镜面反射光：金属黄色(金色)
通过喷出墨3产生的图像的镜面反射光：金属绿色
通过喷出墨4产生的图像的镜面反射光：金属黄色(金色)
通过喷出墨5产生的图像的镜面反射光：金属红色
图像(2)的记录
将F930(由Canon Inc.制造，记录头：6个各自包括512个喷嘴的喷出口列，墨的量：4.00pL(定量)，最大分辨率：1,200dpi(宽度)×1,200dpi(长度))用于图像形成。将商购可得的黑色染料墨BCI-7eBk(由Canon Inc.制造)和墨1-5装入F930的墨盒中。然后，用黑色墨在作为记录介质的喷墨用照相纸张(Canon Photo Paper-Gloss Professional PR-201)上打印测量为3cm×3cm的实心图像。之后，在其上已用黑色墨进行打印的区域上使用墨1-5打印测量为3cm×3cm的实心图像。
打印评价
“图像-1的记录”中形成的图像具有不自然的金属色，因为镜面反射光示出金属色，但是扩散光而非镜面反射光示出与镜面反射光不同的色调。使用墨1–5通过“图像(2)的记录”中描述的记录方法而形成的全部图像为具有与“图像(1)的记录”中形成的图像相同的镜面反射光的自然金属色并具有降低的扩散光的图像。
图像-3的记录
通过使用墨6–10、用与“图像(1)的记录”中相同的方式来打印测量为1cm×1cm的实心图像。目视观察打印部分，并且发现通过使用墨6-10而形成的全部图像为具有与“图像(1)的记录”中形成的图像相同的镜面反射光的自然金属色并具有降低的扩散光的图像。
虽然参照示例性实施方式描述本发明，应当理解本发明不局限于公开的示例性实施方式。以下权利要求的范围应符合最宽泛的理解使得涵盖所有此类的修改以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种喷墨用水性墨，其特征在于，其包含：由以下通式(I)表示的化合物的颗粒；用于分散所述颗粒的分散剂；和水，
其中，通式(I)中，R1和R2各自独立地表示烷基，R3表示烷基或芳基，R4表示烷基，以及X表示烷基或由NR5R6表示的基团，其中R5和R6各自独立地表示氢原子、烷基或酰基。
2.根据权利要求1所述的喷墨用水性墨，其中所述颗粒具有10nm以上且500nm以下的平均粒径。
3.一种图像形成方法，其特征在于，该方法包括将根据权利要求1所述的喷墨用水性墨从喷墨系统的记录头喷出至记录介质上的墨喷出步骤。
4.根据权利要求3所述的图像形成方法，该方法进一步包括，在所述墨喷出步骤之前，施加呈现黑色的墨使得施加所述呈现黑色的墨的区域与施加所述喷墨用水性墨的区域至少部分重叠的步骤。
5.一种图像形成方法，其特征在于，该方法包括将根据权利要求1所述的喷墨用水性墨从喷墨系统的记录头喷出至记录介质上的墨喷出步骤，其中所述喷墨用水性墨进一步包含呈现黑色的染料。
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