CN106009920B

CN106009920B - 喷墨记录用水性油墨

Info

Publication number: CN106009920B
Application number: CN201510629491.0A
Authority: CN
Inventors: 伊藤慎平; 前田光范
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2021-06-04
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN106009920A; EP3075795B1; JP6528961B2; US9745485B2; EP3075795A1; US20160289475A1; JP2016193974A

Abstract

本发明涉及喷墨记录用水性油墨。一种喷墨记录用水性油墨，其含有颜料、水、具有环氧乙烷链的非离子型表面活性剂、具有环氧乙烷链的阴离子型表面活性剂和具有环氧乙烷链的渗透剂，所述非离子型表面活性剂、所述阴离子型表面活性剂和所述渗透剂满足下述条件(I)～(III)。条件(I)：‑1≤X‑Y≤1条件(II)：‑1≤Y‑Z≤1条件(III)：‑1≤Z‑X≤1X：所述非离子型表面活性剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值，Y：所述阴离子型表面活性剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值，Z：所述渗透剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值。

Description

喷墨记录用水性油墨

技术领域

本发明涉及喷墨记录用水性油墨、墨盒和喷墨记录方法。

背景技术

作为喷墨记录中使用的油墨，提出了含有颜料和水的水性颜料油墨(日本特开2004-231711号公报)。

发明内容

发明所要解决的问题

对于上述水性颜料油墨而言，要提高光学浓度(OD值)时，有时会产生透印。上述透印是指例如从背面(与记录面相反一侧的表面)观察记录物时利用水性油墨记录的部分透过而被看到的状态。因此，本发明的目的在于提供能够兼顾高光学浓度(OD值)和透印的抑制的喷墨记录用水性颜料油墨。

用于解决问题的方法

根据本发明的第一方式，提供一种喷墨记录用水性油墨，其含有颜料、水、具有环氧乙烷链的非离子型表面活性剂、具有环氧乙烷链的阴离子型表面活性剂和具有环氧乙烷链的渗透剂，上述非离子型表面活性剂、上述阴离子型表面活性剂和上述渗透剂满足下述条件(I)～(III)，

条件(I)：-1≤X-Y≤1

条件(II)：-1≤Y-Z≤1

条件(III)：-1≤Z-X≤1

X：上述非离子型表面活性剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值，

Y：上述阴离子型表面活性剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值，

Z：上述渗透剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值。

根据本发明的第二方式，提供一种墨盒，其包含第一方式的喷墨记录用水性油墨。

根据本发明的第三方式，提供一种喷墨记录方法，其包括：准备含有颜料、水、具有环氧乙烷链的非离子型表面活性剂、具有环氧乙烷链的阴离子型表面活性剂和具有环氧乙烷链的渗透剂的喷墨记录用水性油墨；以及通过喷墨方式将上述水性油墨喷出到记录介质上，上述非离子型表面活性剂、上述阴离子型表面活性剂和上述渗透剂满足下述条件(I)～(III)，

条件(I)：-1≤X-Y≤1

条件(II)：-1≤Y-Z≤1

条件(III)：-1≤Z-X≤1

附图说明

图1是表示本发明的喷墨记录装置的一例的构成的概略立体图。

具体实施方式

对本发明的喷墨记录用水性油墨(以下，有时称为“水性油墨”或“油墨”)进行说明。本发明的水性油墨含有颜料和水。

上述颜料没有特别限定，可以列举例如炭黑、无机颜料和有机颜料等。上述炭黑没有特别限定，可以列举例如炉黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等。作为上述无机颜料，可以列举例如氧化钛、氧化铁系无机颜料和炭黑系无机颜料等。作为上述有机颜料，可以列举例如：偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、螯合偶氮颜料等偶氮颜料；酞菁颜料、苝和芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二

嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等多环式颜料；碱性染料型色淀颜料、酸性染料型色淀颜料等染料色淀颜料；硝基颜料；亚硝基颜料；苯胺黑日光荧光颜料；等。另外，即使是除此以外的其他颜料，只要能够分散于水相中则也可以使用。作为这些颜料的具体例，可以列举例如：C.I.颜料黑1、6和7；C.I.颜料黄1、2、3、12、13、14、15、16、17、55、73、74、75、78、83、93、94、95、97、98、114、128、129、138、150、151、154、180、185和194；C.I.颜料橙31和43；C.I.颜料红2、3、5、6、7、12、15、16、48、48：1、53：1、57、57：1、112、122、123、139、144、146、149、150、166、168、175、176、177、178、184、185、190、202、221、222、224和238；C.I.颜料紫19和196；C.I.颜料蓝1、2、3、15、15：1、15：2、15：3、15：4、16、22和60；C.I.颜料绿7和36；以及这些颜料的固溶体等。本发明的水性油墨可以为将上述颜料用分散剂分散于水中而得到的油墨。作为上述分散剂，可以使用例如通常的高分子分散剂等。另外，本发明的水性油墨中，上述颜料可以为用高分子进行了胶囊化的颜料。

上述颜料可以为自分散型颜料。对于上述自分散型颜料而言，例如直接或经由其他基团通过化学键合在颜料粒子中导入有羰基、羟基、羧酸基、磺酸基、磷酸基等亲水性基团和它们的盐中的至少一种，由此，即使不使用分散剂也能够分散在水中。上述自分散型颜料可以使用通过例如与美国专利第5609671号对应的日本特开平8-3498号公报、与美国专利第5837045号对应的日本特表2000-513396号公报、与美国专利公开公报第2006/0201380号对应的日本特表2008-524400号公报、与美国专利公开公报第2007/0100023号和美国专利公开公报第2007/0100024号对应的日本特表2009-515007号公报、与美国专利公开公报第2009/0229489号对应的日本特表2011-515535号公报等记载的方法对颜料进行处理而得到的颜料。作为上述自分散型颜料的原料，无机颜料和有机颜料均可以使用。另外，作为适于进行上述处理的颜料，可以列举例如三菱化学株式会社制造的“MA8”、“MA100”和“#2650”等炭黑等。上述自分散型颜料可以使用例如市售品。作为上述市售品，可以列举例如卡博特公司制造的“CAB-O-JET(注册商标)200”、“CAB-O-JET(注册商标)250C”、“CAB-O-JET(注册商标)260M”、“CAB-O-JET(注册商标)270Y”、“CAB-O-JET(注册商标)300”、“CAB-O-JET(注册商标)400”、“CAB-O-JET(注册商标)450C”、“CAB-O-JET(注册商标)465M”和“CAB-O-JET(注册商标)470Y”；东方化学工业株式会社制造的“BONJET(注册商标)BLACK CW-2”和“BONJET(注册商标)BLACK CW-3”；东洋油墨制造株式会社制造的“LIOJET(注册商标)WD BLACK002C”等。上述颜料优选自分散型颜料，更优选由羧基修饰的自分散型颜料。

上述水性油墨总量中上述颜料的固体成分配合量(颜料固体成分量)没有特别限定，例如，可以根据期望的光学浓度或彩度等进行适当设定。上述颜料固体成分量例如为0.1重量％～20重量％，优选为3重量％～10重量％，更优选为6重量％～10重量％，进一步优选为7重量％～10重量％。上述颜料固体成分量越多越容易产生透印，但根据本发明，能够不依赖于上述颜料固体成分量地抑制透印。

上述颜料的平均粒径例如为50nm～200nm，优选为140nm～160nm。平均粒径为140nm～160nm的较大的颜料难以在记录介质的纵向(记录介质的厚度方向)上渗透，容易残留在记录介质上。因此，使上述平均粒径为140nm～160nm时，能够得到光学浓度(OD值)更高的水性油墨。关于上述平均粒径，例如，可以将上述颜料以使颜料固体成分量为0.02重量％的方式进行稀释，使用株式会社堀场制作所制造的动态散射式粒径分布测定装置LB-550，将散射光强度作为粒径基准来计算。

上述水性油墨除了上述颜料以外，可以进一步含有染料等其他着色剂，也可以不含有。

上述水优选为离子交换水或纯水。上述水性油墨总量中上述水的配合量例如可以设定为其他成分的余量。

如前所述，上述水性油墨进一步含有具有环氧乙烷链(以下，有时称为“EO链”)的非离子型表面活性剂(以下，有时称为“含EO链的非离子型表面活性剂”)、具有EO链的阴离子型表面活性剂(以下，有时称为“含EO链的阴离子型表面活性剂”)和具有EO链的渗透剂(以下，有时称为“含EO链的渗透剂”)。

上述含EO链的非离子型表面活性剂只要是具有EO链的非离子型表面活性剂则可以为任意的非离子型表面活性剂。上述含EO链的非离子型表面活性剂在一分子中所具有的EO链的条数例如为1条～6条，优选为1条～3条，更优选为1条～2条。另外，上述EO链中的环氧乙烷基(以下，有时称为“EO基”)的数目的平均值(X)例如为1～20，优选为2～10，更优选为2～5。作为上述含EO链的非离子型表面活性剂，可以列举例如乙炔二醇EO加成物、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烯丙基醚、聚氧乙烯烷基胺醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物等。作为上述含EO链的非离子型表面活性剂，可以使用例如市售品。作为上述市售品，可以列举例如：日信化学工业株式会社制造的“オルフィン(注册商标)E1004”(乙炔二醇EO加成物、X＝2)、“オルフィン(注册商标)E1008”(乙炔二醇EO加成物、X＝4)和“オルフィン(注册商标)E1010”(乙炔二醇EO加成物、X＝5)；花王株式会社制造的“エマルゲン(注册商标)103”(聚氧乙烯月桂基醚、X＝3)和“エマルゲン(注册商标)106”(聚氧乙烯月桂基醚、X＝5)；等。

上述含EO链的非离子型表面活性剂优选为式(1)所示的乙炔二醇系非离子型表面活性剂。式(1)所示的乙炔二醇系非离子型表面活性剂在非离子型表面活性剂中，在记录介质上在横向(记录介质的记录面方向)上扩散的性质特别强。因此，通过使用式(1)所示的乙炔二醇系非离子型表面活性剂，能够得到速干性更优良、光学浓度(OD值)高的水性油墨。

式(1)中，m和n可以相同也可以不同，为满足m+n＝1～15的数，优选为满足m+n＝3～11的数，更优选为满足m+n＝4～10的数。式(1)中，R¹、R²、R³和R⁴各自可以相同也可以不同，为碳原子数1～5的直链状或支链状烷基。

作为上述乙炔二醇系非离子型表面活性剂，可以列举前述的含EO链的非离子型表面活性剂的市售品中的日信化学工业株式会社制造的“オルフィン(注册商标)E1004”(乙炔二醇EO加成物、X(m或n)＝2、m+n＝4)、“オルフィン(注册商标)E1008”(乙炔二醇EO加成物、X(m或n)＝4、m+n＝8)和“オルフィン(注册商标)E1010”(乙炔二醇EO加成物、X(m或n)＝5、m+n＝10)等。作为R¹、R²、R³和R⁴，可以列举例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基。R¹、R²、R³和R⁴各自优选为甲基或异丁基。

X小的上述乙炔二醇系非离子型表面活性剂在记录介质上横向扩散的性质特别强。因此，从提高光学浓度(OD值)的观点出发，上述X例如优选为2～5，更优选为2。如上所述，平均粒径为140nm～160nm的粒径大的颜料难以在记录介质的纵向(记录介质的厚度方向)上渗透而容易残留在记录介质上。但是，粒径大的颜料在记录介质的横向上也难以扩散。X为2～5、优选X为2的乙炔二醇系非离子型表面活性剂具有使使用这样的粒径大的颜料的水性油墨横向上也扩散的效果。因此，通过组合使用上述平均粒径为140nm～160nm的粒径大的颜料与X为2～5、优选上述X为2的上述乙炔二醇系非离子型表面活性剂，能够得到速干性更优良且光学浓度(OD值)更高的水性油墨。

从速干性和光学浓度(OD值)提高的观点出发，上述含EO链的非离子型表面活性剂优选仅具有EO链作为亲水基团。即，上述含EO链的非离子型表面活性剂优选不含有含EO基以外的环氧烷基的环氧烷链。

上述含EO链的非离子型表面活性剂的重均分子量没有特别限定，优选为300以上。

上述水性油墨总量中上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量例如为0.05重量％～2重量％，优选为0.1重量％～1.5重量％，更优选为0.3重量％～1重量％。通过使具有容易在记录介质上沿横向扩散的性质的上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量为0.3重量％以上，能够得到光学浓度(OD值)更高的水性油墨。另外，非离子型表面活性剂在水中的溶解度有时低，大量含有时，水性油墨的保存稳定性可能会降低。因此，通过使上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量为1重量％以下，能够得到保存稳定性更优良的水性油墨。

另外，水性油墨中，式(1)所示的乙炔二醇系非离子型表面活性剂的配合量(N)相对于颜料的配合量(Pig)的重量比(N/Pig)例如为0.5/100～100/100，优选为1/100～35/100，更优选为3.5/100～17/100。通过使重量比(N/Pig)在该范围内，能够进一步提高水性油墨的光学浓度(OD值)。

如上所述，非离子型表面活性剂在水中的溶解度有时低。上述含EO链的阴离子型表面活性剂例如具有辅助上述含EO链的非离子型表面活性剂在水中的溶解的功能。上述含EO链的阴离子型表面活性剂只要是具有EO链的阴离子型表面活性剂则可以使用任意的阴离子型表面活性剂。上述含EO链的阴离子型表面活性剂在一分子中所具有的EO链的条数例如为1条～6条，优选为1条～3条，更优选为1条。另外，上述EO链中的EO基的数目的平均值(Y)例如为1～50，优选为1～20，更优选为2～10，进一步优选为3～5。上述含EO链的阴离子型表面活性剂可以具有碳原子数为10～14的直链状或支链状烷基。作为上述含EO链的阴离子型表面活性剂，可以列举例如具有羧酸盐的羧酸型、具有硫酸酯结构的硫酸酯型、具有磷酸酯结构的磷酸酯型等。作为上述羧酸型，优选具有醚羧酸盐。另外，作为上述硫酸酯型，优选具有醚硫酸酯盐。作为上述含EO链的阴离子型表面活性剂，可以使用例如市售品。作为上述市售品中具有醚羧酸盐的阴离子型表面活性剂，可以列举例如花王株式会社制造的“カオーアキポRLM-45NV”(聚氧乙烯月桂基醚乙酸钠、Y＝5)、“カオーアキポRLM-100NV”(聚氧乙烯(10)月桂基醚乙酸钠、Y＝10)、“エナジコール(注册商标)EC-30”(聚氧乙烯月桂基醚乙酸钠、Y＝3)和「NIKKOL AKYPO RLM 100NV”(聚氧乙烯(10)月桂基醚乙酸钠水溶液、Y＝10)等。另外，作为上述市售品中具有醚硫酸酯盐的阴离子型表面活性剂，可以列举例如：花王株式会社制造的“エマール(注册商标)20C”(聚氧乙烯(3)月桂基醚硫酸钠、Y＝3)、“エマール(注册商标)E-27C”(聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠、Y＝2)和“ラテムルE-150”(聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠、Y＝50)；狮王株式会社制造的“サンノール(注册商标)NL1430”(聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、Y＝3)；三洋化成工业株式会社制造的“サンデット(注册商标)ET”(聚氧乙烯月桂基醚硫酸酯、Y＝4)；等。另外，作为上述磷酸酯型，可以列举例如聚氧乙烯·烷基醚·磷酸盐、聚氧乙烯·烷基苯基醚·磷酸盐等。

从提高上述含EO链的非离子型表面活性剂在水中的溶解性的观点出发，上述含EO链的阴离子型表面活性剂优选不含有含EO基以外的环氧烷基的环氧烷链。

上述水性油墨总量中上述含EO链的阴离子型表面活性剂的配合量例如为0.02重量％～2重量％，优选为0.05重量％～1.5重量％，更优选为0.1重量％～1重量％。

上述含EO链的渗透剂例如具有调整记录介质上的干燥速度的功能。上述含EO链的渗透剂在一分子中所具有的EO链的条数例如为1条～6条，优选为1条～3条，更优选为1条。另外，上述EO链中的EO基的数目的平均值(Z)例如为1～20，优选为1～10，更优选为3～5。作为上述含EO链的渗透剂，可以列举例如二醇醚等。作为上述二醇醚，可以列举例如乙二醇甲醚(Z＝1)、乙二醇乙醚(Z＝1)、乙二醇正丙醚(Z＝1)、二乙二醇甲醚(Z＝2)、二乙二醇乙醚(Z＝2)、二乙二醇正丙醚(Z＝2)、二乙二醇正丁醚(Z＝2)、二乙二醇正己醚(Z＝2)、三乙二醇甲醚(Z＝3)、三乙二醇乙醚(Z＝3)、三乙二醇正丙醚(Z＝3)、三乙二醇正丁醚(Z＝3)、东邦化学工业株式会社制造的“ハイソルブMPM”(聚乙二醇二甲醚、Z＝5)等。

上述含EO链的渗透剂的重均分子量没有特别限定，优选为300以下，更优选为250以下。

上述含EO链的渗透剂优选具有碳原子数为3以上的烷基。由此，能够得到速干性更优良的水性油墨。上述含EO链的渗透剂特别优选具有碳原子数为4的烷基(丁基)。

另外，上述含EO链的渗透剂优选为式(2)所示的乙二醇醚。

R⁵O(CH₂CH₂O)_n1R⁶ (2)

式(2)中，n1＝1～10，优选为n1＝3～5。式(1)中，R⁵和R⁶各自可以相同也可以不同，R⁵为碳原子数1～4的直链状或支链状烷基，R⁶为氢或者碳原子数1～4的直链状或支链状烷基。另外，R⁵或R⁶优选为碳原子数4的直链状烷基(正丁基)。

上述水性油墨总量中上述含EO链的渗透剂的配合量例如为0.5重量％～10重量％，优选为1重量％～5重量％，更优选为2重量％～4重量％。通过使具有容易在记录介质上沿纵向扩散的性质的上述含EO链的渗透剂的配合量为4重量％以下，能够得到进一步抑制了透印的水性油墨。另外，通过使上述含EO链的渗透剂的配合量为2重量％以上，能够得到光学浓度(OD值)更高且速干性更优良的水性油墨。

上述水性油墨中，上述含EO链的非离子型表面活性剂、上述含EO链的阴离子型表面活性剂和上述含EO链的渗透剂以满足上述条件(I)～(III)的方式进行配合。由此，根据上述水性油墨，能够兼顾高光学浓度(OD值)和透印的抑制。得到这种效果的机制的详细情况尚不明确，但可以认为，上述三种成分的EO链中的EO基的平均值的数目接近，由此，上述三种成分的特性接近，容易发挥上述三种成分所具有的性能。但是，该机制只不过是推定，本发明不限于此。需要说明的是，上述条件(I)～(III)的X中，对于上述非离子型表面活性剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值，在上述非离子型表面活性剂仅具有1条EO链的情况下为该EO链中的EO基的数目，在上述非离子型表面活性剂具有多条EO链的情况下为这些EO链中的EO基的数目的平均值。这一点对于上述条件(I)～(III)的Y中的上述阴离子型表面活性剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值、和上述条件(I)～(III)的Z中的上述渗透剂所具有的EO链中的EO基的数目的平均值也同样。在上述EO链所具有的上述EO基的数目具有分布的情况下，上述EO基的数目为上述分布中的峰值。

作为上述条件(I)～(III)中的X-Y、Y-Z和Z-X的组合，可以列举(X-Y,Y-Z,Z-X)＝(-1,-1,-1)、(-1,-1,0)、(-1,-1,1)、(-1,0,-1)、(-1,0,0)、(-1,0,1)、(-1,1,-1)、(-1,1,0)、(-1,1,1)、(0,-1,-1)、(0,-1,0)、(0,-1,1)、(0,0,-1)、(0,0,0)、(0,0,1)、(0,1,-1)、(0,1,0)、(0,1,1)、(1,-1,-1)、(1,-1,0)、(1,-1,1)、(1,0,-1)、(1,0,0)、(1,0,1)、(1,1,-1)、(1,1,0)、(1,1,1)这27种。

在将上述水性油墨总量中上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量设为100重量份时，上述水性油墨总量中上述含EO链的阴离子型表面活性剂的配合量例如为5重量份～400重量份，优选为10重量份～200重量份，更优选为20重量份～100重量份。即，水性油墨中，上述含EO链的阴离子型表面活性剂的配合量(A)相对于上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量(N)的重量比(A/N)例如为5/100～400/100，优选为10/100～200/100，更优选为20/100～100/100。

另外，在将上述水性油墨总量中上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量设为100重量份时，上述水性油墨总量中上述含EO链的渗透剂的配合量例如为50重量份～20000重量份，优选为100重量份～10000重量份，更优选为200重量份～2000重量份。即，水性油墨中，上述含EO链的渗透剂的配合量(P)相对于上述含EO链的非离子型表面活性剂的配合量(N)的重量比(P/N)例如为50/100～20000/100，优选为100/100～10000/100，更优选为200/100～2000/100。

上述水性油墨中，含EO链的非离子型表面活性剂和含EO链的渗透剂均可以为上述式(2)所示的乙二醇醚。推测式(2)所示的乙二醇醚为R⁵和/或R⁶长的烷基(碳原子数多的烷基)时，表面活性能力高而作为表面活性剂发挥作用，式(2)所示的乙二醇醚为R⁵和/或R⁶短的烷基(碳原子数少的烷基)时，渗透性能高而作为渗透剂发挥作用。

R⁵O(CH₂CH₂O)_n1R⁶ (2)

这种情况下，含EO链的非离子型表面活性剂中，式(2)中，n1＝3～5，R⁵和R⁶各自可以相同也可以不同，R⁵为碳原子数1～20的直链状或支链状烷基，R⁶为氢或者碳原子数1～20的直链状或支链状烷基。含EO链的渗透剂中，式(2)中，n1＝3～5，R⁵和R⁶各自可以相同也可以不同，R⁵为碳原子数1～4的直链状或支链状烷基，R⁶为氢或者碳原子数1～4的直链状或支链状烷基。

从兼顾高光学浓度(OD值)和透印的抑制的观点出发，上述水性油墨可以仅含有含EO链的非离子型表面活性剂和含EO链的阴离子型表面活性剂作为表面活性剂并且仅含有含EO链的渗透剂作为渗透剂。即，可以不含有不含EO链的表面活性剂、不含EO链的渗透剂。

上述水性油墨可以进一步含有润湿剂。上述润湿剂具有例如防止喷墨头的喷嘴前端部的水性油墨干燥的功能。上述润湿剂没有特别限定，可以列举例如：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等低级醇；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺；丙酮等酮；二丙酮醇等酮醇；四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚；聚亚烷基二醇等聚醚；亚烷基二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等多元醇；2-吡咯烷酮；N-甲基-2-吡咯烷酮；1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等。上述聚亚烷基二醇可以列举例如聚乙二醇、聚丙二醇等。上述亚烷基二醇可以列举例如：乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、硫二甘醇、己二醇等。这些润湿剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。其中，优选亚烷基二醇、甘油等多元醇。

上述水性油墨总量中上述润湿剂的配合量例如为0重量％～95重量％，优选为5重量％～80重量％，更优选为5重量％～50重量％。

在上述水性油墨含有甘油的情况下，上述水性油墨总量中上述甘油的配合量例如为2重量％～50重量％，优选为5重量％～40重量％，更优选为10重量％～30重量％。水性油墨中，甘油的配合量(G)相对于颜料的配合量(Pig)的重量比(G/Pig)例如为0.5～25，优选为1～10，更优选为2.5～3.4。通过使重量比(G/Pig)在该范围内，能够有效地防止喷墨头的喷嘴前端部的水性油墨的干燥。

上述水性油墨根据需要可以还含有以往公知的添加剂。作为上述添加剂，可以列举例如pH调节剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、防霉剂等。上述粘度调节剂可以列举例如聚乙烯醇、纤维素、水溶性树脂等。

上述水性油墨可以通过将例如颜料、水、上述含EO链的非离子型表面活性剂、上述含EO链的阴离子型表面活性剂和上述含EO链的渗透剂以及根据需要使用的其他添加成分通过以往公知的方法均匀混合并利用过滤器等除去不溶物来制备。

如以上所说明的那样，根据本发明，通过在水性颜料油墨中含有环氧乙烷链(EO链)中的环氧乙烷基(EO基)的数目的平均值的差的绝对值为1以下的非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和渗透剂，能够兼顾高光学浓度(OD值)和透印的抑制。

接着，本发明的墨盒为含有喷墨记录用水性油墨的墨盒，其特征在于，上述水性油墨为本发明的喷墨记录用水性油墨。作为上述墨盒的主体，可以使用例如以往公知的主体。

接着，对本发明的喷墨记录装置和喷墨记录方法进行说明。

本发明的喷墨记录装置是包含油墨收纳部和油墨喷出机构并利用上述油墨喷出机构将收纳于上述油墨收纳部中的油墨喷出的喷墨记录装置，其特征在于，在上述油墨收纳部中收纳有本发明的喷墨记录用水性油墨。

本发明的喷墨记录方法是通过喷墨方式向记录介质上喷出水性油墨来进行记录的喷墨记录方法，其特征在于，使用本发明的喷墨记录用水性油墨作为上述水性油墨。透印容易在使用普通纸作为记录介质的情况下产生，特别是容易在使用厚度薄的普通纸作为记录介质的情况下产生。根据本发明，即使在使用厚度薄的普通纸、例如厚度为70μm～130μm的普通纸作为记录介质的情况下，也能够抑制透印。在此，“普通纸”是指在记录面上不具有涂敷层、纸的纤维露出于记录面的记录介质。

本发明的喷墨记录方法例如可以使用本发明的喷墨记录装置来实施。上述记录包括印字、印图、印刷等。

图1示出了本发明的喷墨记录装置的一例的构成。如图所示，该喷墨记录装置1包含四个墨盒2、油墨喷出机构(喷墨头)3、喷头单元4、滑架5、驱动单元6、压印辊7和清洁装置8作为主要构成元件。喷墨喷出机构(喷墨头)3优选为压电方式的喷墨头。特别是在颜料的配合量(颜料固体成分量)高的水性油墨、例如含有6重量％～10重量％、优选7重量％～10重量％的颜料的水性油墨的情况下，使用热方式的喷墨头喷出时，可能会发生烧焦等，但如果使用压电方式的喷墨头，则能够稳定地喷出。

四个墨盒2分别各包含黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的水性油墨中的一种。上述四种颜色的水性油墨中的至少一种为本发明的喷墨记录用水性油墨。设置在喷头单元4上的喷墨头3在记录介质(例如记录用纸)P上进行记录。四个墨盒2和喷头单元4搭载在滑架5上。驱动单元6使滑架5在直线方向上往复移动。作为驱动单元6，可以使用例如以往公知的驱动单元(例如，参考与美国专利公开公报第2008/0241398号对应的日本特开2008-246821号公报)。压印辊7在滑架5的往复方向上延伸，与喷墨头3相对地配置。

清洁装置8抽吸滞留在喷墨头3内部的含有气泡等的不良油墨。作为清洁装置8，可以使用例如以往公知的清洁装置(例如，参考与美国专利公开公报第2008/0241398号对应的日本特开2008-246821号公报)。

在清洁装置8的压印辊7侧，与清洁装置8相邻地配设有刮墨构件20。刮墨构件20形成为刮刀状，随着滑架5的移动而擦拭喷墨头3的喷嘴形成面。图1中，盖18为了防止水性油墨的干燥而在记录完成时覆盖返回到复位位置的喷墨头3的多个喷嘴。

本例的喷墨记录装置1中，四个墨盒2与喷头单元4一起搭载在一个滑架5上。但是，本发明不限于此。在喷墨记录装置1中，四个墨盒2中的各个盒可以搭载在与喷头单元4不同的滑架上。另外，也可以将四个墨盒2中的各个盒配置并固定在喷墨记录装置1中而不搭载在滑架5上。在这些方式中，例如，四个墨盒2中的各个盒与搭载在滑架5上的喷头单元4利用管等连结，从四个墨盒2中的各个盒向喷头单元4供给上述水性油墨。

使用该喷墨记录装置1的喷墨记录例如如下实施。首先，记录用纸P由设置在喷墨记录装置1的侧面或下方的供纸盒(未图示)进行供纸。记录用纸P被导入到喷墨头3与压印辊7之间。利用从喷墨头3喷出的水性油墨在导入的记录用纸P上进行预定的记录。本发明的水性油墨的保存稳定性优良，因此，能够从喷墨头3稳定地喷出。记录后的记录用纸P从喷墨记录装置1中排出。根据本发明，能够得到光学浓度(OD值)高且透印得到抑制的记录物。图1中省略了记录用纸P的送纸机构和排纸机构的图示。

图1中所示的装置中采用串联式喷墨头，但本发明不限于此。上述喷墨记录装置可以是采用行式喷墨头的装置。

[实施例]

接下来，对于本发明的实施例，与比较例一并进行说明。需要说明的是，本发明不受下述实施例和比较例的限定和限制。

[自分散型颜料水分散液A的制备]

将三菱化学株式会社制造的炭黑“#2650”40g混合到离子交换水200g中，利用珠磨机进行粉砕。在其中添加羧基化剂，进行加热搅拌，进行氧化处理。接着，将所得到的液体用溶剂洗涤数次后，注入到水中，再次反复进行水洗后，利用过滤器进行过滤处理，制备自分散型颜料水分散液A。使用株式会社堀场制作所制造的“LB-550”对该自分散型颜料水分散液A的自分散型颜料的平均粒径进行了测定，结果为156nm。

[实施例1～11和比较例1～5]

将水性油墨组成(表1)中的、除自分散型颜料水分散液A或自分散型颜料以外的成分混合均匀，得到油墨溶剂。接着，在自分散型颜料水分散液A或分散于水中的自分散型颜料中加入上述油墨溶剂，混合均匀。然后，将所得到的混合物用东洋滤纸株式会社制造的纤维素乙酸酯型膜滤器(孔径3.00μm)过滤，由此得到实施例1～11和比较例1～5的喷墨记录用水性油墨。需要说明的是，表1中，CAB-O-JET(注册商标)300为羧基修饰自分散型炭黑分散体。

对于实施例和比较例的水性油墨，通过下述方法实施(a)光学浓度(OD值)评价、(b)透印评价、(c)速干性评价和(d)综合评价。需要说明的是，各评价中使用的样品如下准备。

[评价样品的制作]

使用兄弟工业株式会社制造的喷墨记录装置MFC-J6970CDW，使用实施例和比较例的水性油墨，在普通纸(XEROX公司制造的“4200”)上在分辨率600dpi×300dpi、Duty100％、液滴量35pL的条件下记录包含单色小块的图像，制作评价样品。

(a)光学浓度(OD值)评价

利用X-Rite公司制造的分光测色计SpectroEye(光源：D₅₀，视角：2°，ANSI-T)测定上述评价样品中的3个部位的光学浓度(OD值)，求出平均值，根据下述评价基准对光学浓度(OD值)进行评价。

光学浓度(OD值)评价评价基准

AA：光学浓度(OD值)为1.40以上。

A：光学浓度(OD值)为1.35以上且小于1.40。

B：光学浓度(OD值)1.30以上且小于1.35。

C：光学浓度(OD值)小于1.30。

(b)透印评价

使用上述分光测色计SpectroEye(光源：D₅₀，视角：2°，ANSI-T)测定上述评价样品的全记录部分的背侧的光学浓度(OD值)和非记录部的光学浓度(OD值)，根据下述评价基准对透印进行评价。

透印评价评价基准

A：全记录部分的背侧的光学浓度(OD值)与非记录部的光学浓度(OD值)之差为0.08以下。

C：全记录部分的背侧的光学浓度(OD值)与非记录部的光学浓度(OD值)之差大于0.08。

(c)速干性评价

在上述评价样品的记录后，每隔5秒用棉棒擦拭记录部，根据下述评价基准对速干性进行评价。

速干性评价评价基准

AA：在第一次(5秒后)没有飞白。

A：在第二次(10秒后)飞白消失。

B：即使在第二次(10秒后)飞白也不消失。

(d)综合评价

对于实施例和比较例，由上述(a)～(c)的结果，根据下述评价基准进行综合评价。

综合评价评价基准

G：(a)～(c)的结果中没有C。

NG：(a)～(c)的结果中有C。

将实施例和比较例的水性油墨的水性油墨组成和评价结果示于表1中。

如表1所示，实施例1～11中，光学浓度(OD值)和透印的评价结果为良好。使用乙炔二醇系非离子型表面活性剂作为上述含EO链的非离子型表面活性剂的实施例10，与除了使用乙炔二醇系非离子型表面活性剂以外的上述含EO链的非离子型表面活性剂以外条件相同的实施例11相比，速干性的评价结果更优良。另外，使用上述X为2的上述乙炔二醇系非离子型表面活性剂的实施例1中，速干性的评价结果优良，而且，与除了使用上述X为4的上述乙炔二醇系非离子型表面活性剂以外条件相同的实施例8相比，光学浓度(OD值)更高。而且，使用具有丁基的渗透剂作为上述含EO链的渗透剂的实施例2，与除了使用具有甲基的渗透剂作为上述含EO链的渗透剂以外条件相同的实施例5相比，速干性的评价结果更优良。此外，颜料的平均粒径为156nm的实施例6中，光学浓度(OD值)的评价结果极其优良。另一方面，不满足一个以上的上述条件(I)～(III)的比较例1～5中，光学浓度(OD值)和透印的评价结果中的任意一者或两者差。

如上所述，本发明的水性油墨能够兼顾高光学浓度(OD值)和透印的抑制。本发明的水性油墨的用途没有特别限定，能够广泛应用于各种的喷墨记录。

Claims

1.一种喷墨记录用水性油墨，其含有颜料、水、具有环氧乙烷链的非离子型表面活性剂、具有环氧乙烷链的阴离子型表面活性剂和具有环氧乙烷链的渗透剂，

所述非离子型表面活性剂、所述阴离子型表面活性剂和所述渗透剂满足下述条件(I)～(III)，

条件(I)：-1≤X-Y≤1

条件(II)：-1≤Y-Z≤1

条件(III)：-1≤Z-X≤1

X：所述非离子型表面活性剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值，

Y：所述阴离子型表面活性剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值，

Z：所述渗透剂所具有的环氧乙烷链中的环氧乙烷基的数目的平均值，

所述X为2～5、所述Y为3～5、所述Z为3～5，

所述非离子型表面活性剂为式(1)所示的乙炔二醇系非离子型表面活性剂或者聚氧乙烯烷基醚，所述水性油墨总量中所述非离子型表面活性剂的配合量为0.05重量％～2重量％，

式(1)中，m和n可以相同也可以不同，为满足m+n＝1～15的数，

R¹、R²、R³和R⁴各自可以相同也可以不同，为碳原子数1～5的直链状或支链状烷基，

所述阴离子型表面活性剂为具有羧酸盐的羧酸型的表面活性剂或硫酸酯型的表面活性剂，所述水性油墨总量中所述阴离子型表面活性剂的配合量为0.02重量％～2重量％，

所述渗透剂为式(2)所示的乙二醇醚，所述水性油墨总量中所述渗透剂的配合量为0.5重量％～10重量％，

R⁵O(CH₂CH₂O)_n1R⁶ (2)

式(2)中，n1＝1～10，R⁵和R⁶各自可以相同也可以不同，R⁵为碳原子数1～4的直链状或支链状烷基，R⁶为氢或者碳原子数1～4的直链状或支链状烷基。

2.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨总量中所述非离子型表面活性剂的配合量为0.3重量％～1重量％。

3.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨总量中所述阴离子型表面活性剂的配合量为0.1重量％～1重量％。

4.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨总量中所述渗透剂的配合量为2重量％～4重量％。

5.如权利要求1所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述X为2。

6.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述渗透剂具有碳原子数为3以上的烷基。

7.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述颜料为自分散型颜料。

8.如权利要求7所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述颜料为由羧基修饰的自分散型颜料。

9.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述颜料为平均粒径140nm～160nm的颜料，在水性油墨中含有7重量％～10重量％的所述颜料。

10.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨中，乙炔二醇系非离子型表面活性剂的配合量(N)相对于颜料的配合量(Pig)的重量比(N/Pig)为3.5/100～17/100。

11.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨中，所述阴离子型表面活性剂的配合量(A)相对于所述非离子型表面活性剂的配合量(N)的重量比(A/N)为20/100～100/100。

12.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨中，所述渗透剂的配合量(P)相对于所述非离子型表面活性剂的配合量(N)的重量比(P/N)为200/100～2000/100。

13.如权利要求1～5中任一项所述的喷墨记录用水性油墨，其中，所述水性油墨进一步含有10重量％～30重量％的甘油。

14.如权利要求13所述的喷墨记录用水性油墨，其中，

所述水性油墨进一步含有甘油，

所述水性油墨中，甘油的配合量(G)相对于颜料的配合量(Pig)的重量比(G/Pig)为2.5～3.4。