CN1231546C - 油墨组合物、记录方法和记录图像、油墨组和油墨喷头 - Google Patents

Abstract

通过结合水、着色材料和其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的聚酯树脂制备了一种油墨组合物(60)。油墨组合物贮存在油墨喷头(1)的油墨槽(50)中，从油墨槽(50)供应的油墨组合物(60)进入具有排出口(31)的油墨室(40)中，电压施加到由压电材料形成的间壁部分(12)，由间壁部分(12)给油墨室(40)中的油墨组合物(60)施加压力，从排出口(31)排出油墨组合物(60)液滴并沉积在记录材料上从而记录图像。

Description

油墨组合物、记录方法和记录图像、 油墨组和油墨喷头

技术领域

本发明涉及一种适用于喷墨记录方法的油墨组合物(ink composition)，使用该油墨组合物的记录方法和记录图像，以及油墨组(ink set)和油墨喷头(ink head)。

背景技术

喷墨记录方法是典型的非击打式(non-impact)记录方法，使用动能或热能排出油墨组合物(在下文中也简称为“油墨”)，使其飞出并沉积液滴到记录材料例如纸上从而记录图像。与击打式记录方法(impact recording method)相比，喷墨记录方法的优点是记录期间噪音降低，因为无需例如在电子照相记录方法中不可缺少的显影和定影过程，能够减小装置的尺寸，并且能够高速记录。在喷墨记录方法中，鉴于与连续地排出油墨滴的连续喷墨记录方法相比，响应数字信号排出墨滴的联机实时型喷墨记录方法是其装置相对廉价且彩色处理较容易，以致于最近几年广泛地用作办公设备或家庭用个人电脑的输出设备。

需要一种使用喷墨记录方法记录图像的喷墨记录装置，以高速和稳定地提供可与电子照相记录方法记录的图像相比的高品质记录图像。此外，需要形成的记录图像(recording images)具有耐久性例如耐水性和耐光性。

作为改善记录图像的耐水性和耐光性的技术，已经研究了一种使用用于包含在油墨中的着色材料(colorant)的颜料的方法。然而最常用的方法是在油墨中分散颜料的方法，因为在该方法中，油墨中颜料颗粒的粒径较大，颜料容易沉淀，涉及问题是易于引起用于排出墨滴的喷嘴的前端阻塞，不能够稳定地提供记录图像。

近年来，颜料沉淀的问题已经随分散技术的发展得到解决。然而，使用已经分散好的油墨，又带来新的问题，即是当在具有接近(被称为记录纸的一种有光泽的纸)印刷相纸具有光泽感的记录材料上形成图像用作喷墨记录方法的记录纸时，颜料组分从被记录材料上脱落。

此外，当用水性油墨如荧光笔等描绘使用颜料分散的油墨形成的记录图像时，产生的问题是记录图像变模糊或颜料从记录材料脱落，扰乱了记录图像。

例如，在日本专利JP-B22635235中公开了一种油墨和在油墨中改善分散稳定性的颜料，使用疏水性嵌段A和亲水性嵌段B的AB或ABA嵌段共聚物。然而，使用这种油墨形成的记录图像缺乏耐摩擦性，不实用，例如颜料组分从记录材料脱落。

为了解决上述问题，需要颜料分散的油墨以提供除颜料稳定分散在油墨内以外具有优异耐水性和耐摩擦的记录图像。

例如，日本专利JP-B2 3122405公开了一种改善记录图像耐水性和耐摩擦的技术，而不会改变颜料的分散稳定性。在该技术中，为了改善耐水性和耐摩擦，引入了包含弹性嵌段B和非弹性嵌段A的水溶性弹性嵌段共聚物ABA。

然而，在日本专利号3122405公开的技术在使用具有纤维间隙大的粗糙面的记录材料例如普通纸的情况下是有效的，在使用具有涂层(上表面包含细微粒)的光滑表面的记录材料情况下不能得到足够的耐摩擦性。

发明内容

本发明提供了一种适用于喷墨记录方法的油墨组合物，所述喷墨记录方法能够获得高质量和模糊更少、耐水性和耐摩擦性优异的记录图像，使用该油墨组合物的记录方法和记录的图像，以及油墨组和油墨喷头。

本发明提供了一种油墨组合物包含：水；着色材料；包含多元羧酸组分和多元醇组分的聚酯树脂，多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸。

根据本发明，油墨组合物包含：水；着色材料；包含多元羧酸组分和多元醇组分的聚酯树脂，其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸。因为金属磺酸盐基团在水溶液中解离成磺酸基和金属离子，该聚酯树脂可以稳定地分散于含水的油墨组合物中。也就是说，因为油墨组合物是颗粒分散体，其中聚酯树脂分散在水溶液中，可以减少记录材料的模糊(blurr)。此外，聚酯树脂作为粘接记录材料和着色材料以覆盖着色材料的粘结剂。也就是说，因为记录材料上的着色材料被聚酯树脂覆盖，不直接接触水，不直接受到机械接触，所以很难从记录材料脱落或浸出，该油墨组合物形成的记录图像具有优异的耐水性(water proofness)和耐摩擦性(scratch resistance)。因此，可以获得一种适用于喷墨记录方法的油墨组合物，所述喷墨记录方法能够获得高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像。

此外，在本发明中优选的是聚酯树脂的数均分子量为5,000-50,000。

根据本发明，聚酯树脂的数均分子量为5,000或更大以及50,000或更小。当数均分子量超过50,000时，因为水中分散稳定性降低，树脂不能稳定地分散在含水油墨组合物中，所以排出稳定性变差。当数均分子量小于5,000时，因为树脂耐久性变差，不能获得足够的耐摩擦性。因此，数均分子量限定为如上所述的5,000或更大以及50,000或更小可以获得足够的排出稳定性和耐摩擦性。

此外，本发明优选的是聚酯树脂玻璃转变点Tg在-20℃到70℃内。

根据本发明，聚酯树脂的玻璃转变点Tg为-20℃或较高和70℃或更低。当玻璃转变点Tg超过70℃，因为断裂伸长率降低，记录图像的耐摩擦性变差。此外，因为树脂变得很硬和对记录材料的封闭粘附力降低，不能起粘结剂的作用，使得记录图像的耐摩擦性变差。当玻璃转变点Tg低于-20℃时，对形成记录图像的油墨组合物产生胶粘性(tackiness)，当连续记录图像时，在记录材料上形成的记录图像粘附下一个记录材料，记录图像的一部分有时转移到下一个的记录材料上扰乱记录图像。此外，油墨组合物的储存稳定性变差。因此，通过限定玻璃转变点Tg为-20℃或更高和70℃或更低，可以获得足够的记录图像耐摩擦性，可以抑制记录图像的扰乱，以及可以获得油墨组合物的充分储存稳定性。

此外本发明优选的是多元醇组分包含至少一种选自脂肪族二醇(aliphatic glycols)和环脂族二醇(cycloaliphatic glycols)的二醇(glycol)。

根据本发明，多元醇组分包含至少一种选自脂肪族二醇和环脂族二醇的二醇。因此，因为通过改变多元醇组分中所含的二醇的比例，可以控制聚酯树脂的玻璃转变点以获得具有所需强度的聚酯树脂，可以容易地获得一种适用于喷墨记录方法的油墨组合物，所述喷墨记录方法能够获得高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像。

此外，本发明优选的是水的电导率为250μS/cm或更小。

根据本发明，水的电导率(electroconductivity)为250μS/cm或更小。水的电导率取决于包含的离子组分的含量。电导率为250μS/cm或更小的水中包含的不必要离子组分含量较少，水纯度较高。当水中包含的不必要离子组分含量增加以及电导率超过250μS/cm时，因为金属离子离解形成的聚酯树脂的磺酸基和离子组分倾向于键合，聚酯树脂难以稳定地分散在油墨组合物中。因此，通过限定水的电导率为250μS/cm或更小，聚酯树脂可以稳定地分散在油墨组合物中。

此外，本发明优选的是着色材料包含颜料。

根据本发明，因为着色材料包含颜料，记录图像可以获得优异的耐光性和耐水性。此外，因为油墨组合物包含可分散在水中的聚酯树脂，颜料可以稳定地分散。由此，因为可以抑制阻塞发生，可以得到能够获得优异耐光性和耐水性的记录图像的油墨组合物，不会降低排出稳定性。

此外本发明优选的是颜料具有亲水基团。

根据本发明，由于颜料具有亲水基团，可以稳定地分散在含水油墨组合物中。也就是说，因为颜料具有亲水基团，可以增强颜料在油墨组合物中的分散稳定性。

此外本发明优选的是亲水基团为羧基和磺酸基中的至少一种。

根据本发明，因为亲水基团为羧基和磺酸基中的至少一种，所以可以进一步增强颜料在油墨组合物中的分散稳定性。

此外，本发明优选的是油墨组合物进一步包含蒸汽压低于水的水溶性有机溶剂。

根据本发明，因为进一步包含蒸汽压低于水的蒸汽压的水溶性有机溶剂，可以抑制干燥以改善排出稳定性。

此外本发明优选的是水溶性有机溶剂包括乙二醇醚类(glycol ethers)和/或多元醇类(polyhydric alcohols)。

根据本发明，因为水溶性有机溶剂包含乙二醇醚和/或多元醇，可以进一步改善排出稳定性。

此外本发明优选的是油墨组合物进一步包含非离子表面活性剂，非离子表面活性剂的含量为临界胶束浓度或更大。

根据本发明，进一步包含非离子表面活性剂，非离子表面活性剂的含量为临界胶束浓度或更大。因为非离子表面活性剂在水溶液中不电离，由金属磺酸盐基团提供的聚酯树脂的分散稳定性不改变。此外，含表面活性剂的溶液的表面张力随表面活性剂增加含量增加至临界胶束浓度而降低，但因为表面张力在临界胶束浓度或更大时基本上是恒定值，通过以如上所述临界胶束浓度或更大量加入非离子表面活性剂，可以实现非离子表面活性剂充分降低油墨组合物的表面张力的效果。因此，因为聚酯树脂的分散稳定性没有变差，在使用喷墨记录方法时，油墨组合物和记录装置内油墨室(ink chamber)内壁间的润湿性良好，油墨组合物可以稳定地供应至油墨室，所以可以改善排出稳定性。

此外本发明优选的是颜料包含C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种。

根据本发明，因为包含C.I.颜料蓝15:3和C.I颜料蓝15:4中的至少一种颜料，油墨组合物能够获得具有优异青色(cyan color)显色性(developability)的记录图像。

此外，本发明优选的是颜料包含C.I颜料红122，C.I.颜料209和C.I.颜料紫19中的至少一种。

根据本发明，因为颜料包含C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种，油墨组合物能够获得具有优异品红色显色性的记录图像。

此外，本发明优选的是颜料包含C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种。

根据本发明，因为颜料包含C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种，油墨组合物能够获得具有优异黄色显色性(developability)的记录图像。

此外，本发明优选的是颜料包含炭黑。

根据本发明，因为颜料包含炭黑，油墨组合物能够获得具有优异黑色显色性的记录图像。

此外，本发明提供了一种记录图像的记录方法，包含：

在记录材料上沉积(depositing)油墨组合物，

其中使用的油墨组合物是上述油墨组合物中的一种。

根据本发明，因为通过在记录材料上沉积上述一种油墨组合物用于记录图像的记录方法，可以提供具有高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像。

此外，本发明提供了一种记录图像的记录方法，包含：

对油墨组合物施加压力排出油墨组合物液滴；以及

在记录材料上沉积液滴，

其中使用的油墨组合物是上述油墨组合物中的一种。

根据本发明，因为将上述一种油墨组合物用于记录图像的记录方法，该方法是通过对油墨组合物施加压力排出油墨组合物液滴并在记录材料上沉积液滴，即在喷墨记录法中，可以得到稳定的排出并能够提供模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的高质量记录图像。

此外，本发明优选的是，在油墨组合物中，至少使用一种如下油墨组合物中的一种：其中颜料包含C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种，颜料包含选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种，颜料包含选自C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种，以及颜料包含炭黑。

根据本发明，因为在油墨组合物中至少使用一种如下油墨组合物，所以可以提供具有优异色彩显色性的全色调记录图像，所述油墨组合物包括能够获得具有优异青色显色性的记录图像的油墨组合物、能够获得具有优异品红色(mmagenta)显色性的记录图像的油墨组合物、能够获得具有优异黄色显色性的记录图像的油墨组合物。

此外，本发明的特征是在所述油墨组合物中至少使用一种如下油墨组合物，颜料包含C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种，颜料包含选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种，颜料包含选自C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种，颜料包含碳黑。

根据本发明，因为在油墨组合物中至少使用一种如下油墨组合物，所以可以提供具有优异呈现色彩的全色调记录图像。所述油墨组合物包括能够获得具有优异青色显色性的记录图像的油墨组合物；能够获得具有优异品红色显色性的记录图像的油墨组合物；能够获得具有优异黄色显色性的记录图像的油墨组合物，能够获得具有优异黑色显色性的记录图像的油墨组合物。

此外，本发明提供了一种使用上述记录方法的记录图像。

根据本发明，因为使用上述的记录方法获得记录图像，可以获得模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的高质量记录图像。

此外，本发明提供了一种油墨组，包含：

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种；

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种；

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含选自C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种。

根据本发明，因为油墨组包含能够获得具有优异青色显色性的记录图像的油墨组合物，能够获得具有优异品红色显色性记录图像的油墨组合物、和能够获得具有优异黄色显色性记录图像的油墨组合物，所以可以得到具有优异彩色平衡的油墨组和具有优异色彩显色性的全色调记录图像。

此外，本发明提供了一种油墨组，包含：

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种、

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种，

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含选自C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种，以及

包含颜料的油墨组合物，其中颜料包含炭黑。

根据本发明，因为油墨组包含能够获得具有优异青色显色性记录图像的油墨组合物、能够获得具有优异品红色显色性记录图像的油墨组合物、和能够获得具有优异黄色显色性记录图像的油墨组合物、能够获得具有优异黑色显色性记录图像的油墨组合物，所以可以得到具有优异色彩平衡的油墨组和具有优异色彩显色性的全色调记录图像。

此外，本发明提供了一种油墨喷头，包含：

用于储存一种上述油墨组合物的油墨槽(ink tank)；

具有用于排出油墨组合物液滴的排出口的油墨室(ink chamber)，该油墨室供应有来自油墨槽的油墨组合物；

置于至少部分油墨室且响应施加于其上的电压产生变形的压电元件，用于对油墨室中所含的油墨组合物施加压力，和

用于对压电元件施加电压的电极。

根据本发明，油墨喷头包括用于储存一种上述油墨组合物的油墨槽、具有排出口的油墨室，所述排出口用于排出油墨组合物液滴并供应有来自油墨槽的油墨组合物，置于至少一部分油墨室中的压电元件，通过响应施加电压使压电元件产生变形对油墨室中的油墨组合物施加压力，用于对压电元件施加电压的电极。这可以提供能够从排出口依据施加到压电元件上的电压喷出组合物液滴的压电型(piezo-type)油墨喷头。此外，因为油墨喷头储存一种上述的油墨槽中的油墨组合物，油墨组合物液滴可以稳定地从排出口排出，提供了具有高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像。通过使用该油墨喷头可以实现具有高可靠性的压电型喷墨记录装置。

此外，本发明提供了一种油墨喷头，包含：

用于储存一种上述油墨组合物的油墨槽；

具有用于排出油墨组合物液滴的排出口的油墨室，油墨室供应有来自油墨槽的油墨组合物；

置于至少部分油墨室的发热体(heat generation body)，用于加热油墨室中所含的油墨组合物以产生气泡(air bubbles)从而对油墨组合物施加压力，和

用于对发热体施加电压的电极。

根据本发明，油墨喷头贮存一种经过油墨槽的本发明油墨组合物，包含来自于油墨槽经过油墨室的油墨组合物，该油墨室具有用于排出油墨组合物液滴的排出口，由置于油墨室中至少一部分的发热体加热油墨室中所含的油墨组合物，以产生气泡从而对油墨组合物施加压力。电极对发热体施加电压。这可以提供能够从排出口依据施加到发热体上的电压排出油墨组合物液滴的热喷墨式油墨喷头。此外，因为油墨喷头贮存一种油墨槽中的油墨组合物，油墨组合物液滴可以稳定地从排出口排出，提供了模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的高质量记录图像。通过使用该油墨喷头可以实现具有高可靠性的热喷墨式喷墨记录装置。

此外，本发明提供了通过将油墨组合物液滴沉积在记录材料上而记录的记录图像，其中油墨组合物由压电型油墨喷头排出。

根据本发明，因为通过在记录材料上沉积而记录图像，通过压电型油墨喷头能够稳定地排出如上所述的油墨组合物液滴，可以得到稳定的高质量记录图像。

此外，本发明提供了由油墨组合物液滴沉积在记录材料上记录的记录图像，其中油墨组合物由热喷墨式油墨喷头排出。

根据本发明，因为通过在记录材料上沉积而记录图像，通过热喷墨式油墨喷头能够稳定地排出如上所述的油墨组合物液滴，可以得到稳定的高质量记录图像。

附图说明

从参考附图的下列详细说明，本发明的其它内容、目的和优点将更加清楚可见，其中：

图1是本发明第二个实施方案中的油墨喷头的示意性结构的分解透视示意图。

图2是图1中显示的油墨喷头顶板构造的部分结构放大图。

图3是图1中显示的油墨喷头在油墨室延伸方向的横断面视图。

图4是本发明第三个实施方案中的油墨喷头结构的分解透视示意图。

图5是图4显示的油墨喷头部分结构的平面视图。

图6是显示来自油墨室的油墨组合物液滴的排出状态的视图。

优选实施方案详细说明

现在参考附图，本发明的优选实施方案描述如下。

本发明第一个实施方案的油墨组合物包含：水；着色材料；包含多元羧酸组分和多元醇组分的聚酯树脂，其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸。多元羧酸组分是多元羧酸本身和多元羧酸的衍生物，其为衍生自聚酯树脂中的多元羧酸的结构单元。此外，多元醇组分是多元醇本身和多元羧酸的衍生物，其是衍生自聚酯树脂中的多元醇的结构单元。

在该实施方案中，油墨组合物适用于喷墨记录方法。在喷墨记录方法中，通过对油墨组合物施加压力排出油墨组合物液滴，液滴沉积在记录材料上从而记录图像。

因为金属磺酸盐基团在水溶液中解离成磺酸基和金属离子，该聚酯树脂可以稳定地分散在含水的油墨组合物中。也就是说，因为该实施方案中的油墨组合物是颗粒分散体，其中聚酯树脂分散在水溶液中，可以减少记录图像的模糊。此外，在记录材料上的聚酯树脂作为粘结记录材料和着色材料以覆盖着色材料的粘结剂。也就是说，因为记录材料上的着色材料被聚酯树脂覆盖，不直接接触水，不直接受到机械接触，所以很难从记录材料脱落或浸出，该实施方案中的油墨组合物形成的记录图像具有优异的耐水性和耐摩擦性。因此，可以获得一种油墨组合物，该组合物适用于能够获得高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像的喷墨记录方法。

聚酯树脂的数均分子量优选为5,000～50,000。这可以提供足够的排出稳定性和耐摩擦性。当数均分子量超过50,000时，因为水中分散稳定性变差和不能稳定地分散在含水的油墨组合物中，所以排出稳定性变差。当数均分子量小于5,000时，因为树脂耐久性变差，得不到足够的耐摩擦性。因此，将其数均分子量规定为5,000～50,000。

优选聚酯树脂的玻璃转变点(glass transition point)Tg为-20℃～70℃。这可以使记录图像获得足够的耐摩擦性，并抑制记录图像的扰乱，以及可以获得具有足够贮存稳定性的油墨组合物。当玻璃转变点Tg超过70℃时，因为断裂伸长率降低，记录图像的耐摩擦性变差。此外，因为树脂变得很硬，降低记录材料的封闭粘附力(close adhesion)，特别是具有平滑表面的记录材料例如光泽纸，所述平滑表面用在表面上含微粒的涂层形成，树脂不能起到粘结剂的作用，使得记录图像的耐摩擦性(scratch resistance)变差。当玻璃转变点Tg低于-20℃时，导致形成记录图像的油墨组合物产生胶粘性，当连续记录图像时，记录材料上形成的记录图像和下一个记录材料发生粘附，记录图像的一部分有时被转移到下一个记录材料上扰乱记录图像。此外，油墨组合物的储存稳定性变差。因此，规定玻璃转变点Tg为-20℃～70℃。

多元羧酸组分中包含的具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的具体实例可以包括，例如5-磺基间苯二甲酸、磺基对苯二甲酸、4-磺基邻苯二甲酸或4-磺基萘-2，7-二羧酸的金属盐，但是具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸不只限于此。金属盐可以包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)或钙(Ca)的盐。其中，优选使用钠(Na)盐。在具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸中，优选使用5-磺基间苯二甲酸，特别优选使用5-磺基间苯二甲酸钠。

优选多元羧酸组分中包含0.5mol％-8mol％、更优选2.5mol％-7mol％具有金属磺酸盐的芳族二羧酸。

当具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸在多元羧酸组分中的比例小于0.5mol％时，不能获得足够的水中分散稳定性。当比例超过8mol％时，聚酯树脂是水溶性的，不能得到其中聚酯树脂分散在水溶液中的颗粒分散体。因此，规定所述比例为0.5mol％-8mol％。

除具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸组分以外，多元羧酸组分也可以包含不具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸，和其它的二羧酸例如脂族二羧酸或环脂族二羧酸。

不具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的具体实例可以包括，例如对苯二甲酸、间苯二甲酸和2，6-萘二甲酸。

脂族二羧酸的具体实例可以包括，例如，饱和脂肪族二羧酸例如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和十二烷基二羧酸，以及不饱和脂族二羧酸例如富马酸、马来酸和衣康酸。

环脂族二羧酸的具体实例可以包括，例如饱和环脂族二羧酸例如1，4-环己烷二羧酸，1，3-环己烷二羧酸、六氢化正苯二甲酸，和三环癸烷二羧酸(tricyclodecane dicarboxylic)，以及不饱和环脂族二羧酸例如四氢化对苯二甲酸和四氢化正苯二甲酸。

在二羧酸中，适合使用己二酸、癸二酸或1，4-环己烷二羧酸。

此外，除上述二羧酸之外，多元羧酸组分可能也包括，例如，三元或更高级聚羧酸例如偏苯三酸(trimellitic acid)、苯均三酸(trimesic acid)和苯均四酸(pyromellitic acid)。

根据本发明，优选多元醇组分包含至少一种选自脂肪族二醇和环脂族二醇的二醇。

因此，因为可以通过改变多元醇组分中所含的二醇的比例，从而控制聚酯树脂的玻璃转变点，可以获得具有所需强度的聚酯树脂，可以容易地获得一种油墨组合物，该组合物适用于能够获得高质量和模糊更少以及具有优异耐水性和耐摩擦性的记录图像的喷墨记录方法。

脂肪族二醇的具体实例可以包括，例如亚烷基二醇，如乙二醇，丙二醇、1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-丁二醇、1，5-戊二醇、2-甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚丁二醇，以及二醇醚例如二甘醇醚、三甘醇醚、四甘醇醚和二丙甘醇醚。其中，适合使用乙二醇、新戊二醇或1，4-丁二醇。

环脂族二醇的具体实例可以包括，例如1，4-环己烷二甲醇、1，4-环己烷二醇、1，3-环己烷二甲醇、1，3-环己烷二醇、2，2-双(4-羟基环己基)丙烷、螺环二醇(spiroglycol)、三环十二烷二醇和三环癸烷二甲醇。其中，适合使用1，4-环己烷二甲醇。

优选多元醇组分中包含60mol％-100mol％、更优选80mol％-100mol％的二醇。当二醇在多元醇组分中的比例小于60mol％时，作为粘结剂的性能显著变差。因此，规定为60mol％-100mol％。然而，为了用聚酯树脂为记录图像提供足够的耐水性，分子量为150或更大的聚乙二醇的比例优选为20mol％或更小，基于全部多元醇组分。

除脂肪族二醇和环脂族二醇之外，多元醇组分也可以包含三或更高官能的脂肪族或环脂族多元醇。三或更高官能的脂肪族或环脂族多元醇的具体实例可以包括，例如三醇(triols)例如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷和丙三醇、以及四醇例如季戊四醇。三醇和四醇的比例优选为5mol％或更小，基于全部多元醇组分，以得到可分散在水中的高分子量聚酯树脂。

此外，多元醇组分也可以包含芳族多元醇例如2，2-双(4-羟苯基)丙烷的氧化乙烯加成物(ethylene oxide adduct)或氧化丙烯加成物(propylene oxideadduct)。

通过使用已知的方法缩聚多元羧酸组分和多元醇组分可以获得能分散在水中的聚酯树脂。

聚酯树脂在油墨组合物中的含量优选为0.5％(重量)-40％(重量)，更优选0.5％-30％(重量)。当聚酯树脂含量超过40％(重量)时，油墨组合物的粘度增加超过油墨组合物的适当粘度。当聚酯树脂含量小于0.5％(重量)时，不能得到作为粘结剂的效果。因此，规定为0.5％(重量)-40％(重量)。

对于水，适合使用电导率为250μS/cm或更小的水。水的电导率取决于包含的离子组分含量，电导率为250μS/cm或更小的水中必要的离子组分含量较少，水纯度较高。当水中包含的必要离子成分含量增加以及电导率超过250μS/cm时，因为金属离子离解形成的聚酯树脂的磺酸基和离子成分倾向于键合，聚酯树脂不能稳定地分散在油墨组合物中。因此规定了电导率为250μS/cm或更小。

油墨组合物中水的含量优选为30％(重量)-95％(重量)，更优选30％(重量)-65％(重量)。当水含量超过95％(重量)时，无法维持油墨组合物的湿润性。当水含量小于30％(重量)时，不能维持亲水性添加剂的混合稳定性等。因此，规定了水的含量为30％(重量)-95％(重量)。

对于再现全色调喷墨记录方法中的每种色彩，使用青色(简称为C)、品红色(简称为M)和黄色(简称为Y)三种颜色的油墨组合物，通过混合油墨组合物颜色表达各种色彩。然而，因为难以通过混合三原色再现黑色、通常使用黑色(简称为B)油墨组合物来表现黑色。可以通过改变使用的着色材料颜色得到青色、品红色、黄色或黑色的油墨组合物。

对于着色材料，使用染料、颜料或其混合物。染料和颜料可以是那些包含染料和颜料的材料，或沉积在材料上。特别地，因为使用含颜料的油墨组合物可以提供具有优异耐光性和耐水性的记录图像，着色材料优选包含颜料。

在该实施方案中，用于着色材料的颜料具有一种或多种选自例如羧基、羟基、氨基和磺酸基的亲水基团。通过例如在颜料表面进行化学修饰或覆盖亲水性聚合物的方法引入亲水基团。此外，亲水基团可以是盐的形式。

通常，难以在含水的油墨组合物中稳定地分散颜料，但是因为用于该实施方案的油墨组合物的颜料具有亲水基团，可以稳定地分散颜料。此外，因为该实施方案中的油墨组合物包含如上所述水可分散的聚酯树脂，颜料可以更加稳定地分散。因此，因为能够抑制阻塞发生，可以得到能够获得优异耐光性和耐水性的记录图像的油墨组合物，排出稳定性没有变差。

特别地，由于颜料中存在羧基或磺酸基，可以进一步改善颜料在油墨组合物中的分散稳定性，优选颜料具有羧基和磺酸基中的至少一种亲水基团。

颜料的具体实例可以包括如下所述颜料，但是颜料不局限于它们。颜料用色度指数(简称为C.I.)值标明。

用于青色油墨组合物的颜料可以包括，例如C.I.颜料蓝1，2，15，16，17，21，22，60和64。

用于品红色油墨组合物的颜料可以包括，例如C.I.颜料红2，3，5，16，23，31，49，57，63，122，和209，以及C.I.颜料紫19。

用于黄色油墨组合物的颜料可以包括，C.I.颜料黄1，2，3，5，12，74，138，150和180。

用于黑色油墨组合物的颜料可以包括，炭黑例如槽法炭黑(channelblack)、炉法炭黑(furnace black)、热炭黑(thermal black)和灯黑(lamp black)。

在颜料中，青色油墨组合物优选使用C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中的至少一种颜料。此外，品红色油墨组合物优选使用C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中的至少一种颜料。此外，黄色油墨组合物优选使用C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种颜料。此外，黑色油墨组合物优选使用上述炭黑中的至少一种颜料。通过使用该颜料，能够得到具有每个颜色优异显色性的记录图像的油墨组合物。

此外，获得浓度接近由使用黑色油墨组合物形成的记录图像的浓黑色记录图像可以通过叠加三原色油墨组合物，包括使用C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中至少一种的青色油墨组合物、使用C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中至少一种的品红色油墨组合物、和使用C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150、和C.I.颜料黄180中至少一种的黄色油墨组合物。

因此，可以通过混合三原色油墨组合物(包括：使用C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:4中至少一种颜料的青色油墨组合物、使用C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I.颜料紫19中至少一种颜料的品红色油墨组合物、和使用C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I颜料黄180中至少一种颜料的黄色油墨组合物)，或通过混合四种颜色油墨组合物(向三原色油墨组合物进一步加入黑色油墨组合物)得到黑色再现性良好和彩色平衡优异的油墨组，以获得优异色彩显色性的全色调记录图像。

对油墨组合物中颜料的含量没有特殊的限制，优选为0.1-10％(重量)。

对于染料，适合使用水溶性染料例如酸性染料、直接染料、活性染料和食用色素。其中，优选使用具有优异耐水性、耐光性或稳定性的染料。

虽然下列染料可以作为染料的具体实例，但是染料不限于此。在下文中用色度指数(C.I.)值标明染料。

用于青色油墨组合物的染料可以包括，例如酸性染料例如C.I.酸性蓝7，9，29，45，92和249，直接染料例如C.I.直接蓝1，2，6，15，22，25，71，76，79，86，90，98，163，165，199和202，以及活性染料例如C.I.活性蓝1，2，7，14，15，23，32，38，41，63，80和95。其中，优选使用C.I.酸性蓝7和9，以及C.I.直接蓝199中的至少一种染料。

用于品红色油墨组合物的染料可以包括，例如酸性染料例如C.I.酸性红1，8，13，14，18，26，27，35，37，42，52，82，87，89，92，97，106，111，114，115，134，186，249，254和289、直接染料例如C.I.直接红1，4，9，13，17，20，28，31，39，80，81，83，89，225和227、和C.I.直接橙26，29，62和102，以及活性染料例如C.I.活性红1，14，17，25，26，32，37，44，46，55，58，60，66，74，79，96，97，141，147，180和181。其中，优选使用C.I.酸性红52和289，以及C.I.活性红58，141和180中的至少一种染料。

用于黄色油墨组合物的染料可以包括，例如酸性染料例如C.I.酸性黄1，7，17，23，42，44，79和142、直接染料例如C.I.直接黄1，12，24，26，33，44，50，86，120，132，142和144，以及活性染料例如C.I.活性黄1，5，11，13，14，20，21，22，25，40，47，51，55，65和67。其中，优选使用C.I.酸性黄17和23，以及C.I.直接黄86中的至少一种染料。

用于黑色油墨组合物的染料可以包括，例如食用色素例如C.I.食用黑2，直接染料例如C.I.直接黑19，22，32，38，51，56，71，74，75，77，154，168和171，以及活性染料例如C.I.活性黑3，4，7，11，12和17。其中，优选使用C.I.食用黑2和C.I.直接黑154中的至少一种染料。

在常温稳定溶解范围内使用上述染料。因为该范围对于每种染料是不同的，对染料在油墨组合物中的含量没有特殊的限制，优选为0.1-10％(重量)。

在该实施方案中油墨组合物优选包含临界胶束浓度或更大的非离子表面活性剂。

因为非离子表面活性剂在水溶液中不电离，由金属磺酸盐基团所提供的聚酯树脂分散稳定性不降低。此外，含表面活性剂的溶液的表面张力随表面活性剂增加至临界胶束浓度而降低，因为表面张力在临界胶束浓度或更大基本上是恒定值，通过以如上所述临界胶束浓度或更大量加入非离子表面活性剂可以足以实现非离子表面活性剂充分降低油墨组合物表面张力的效果。因为在用于喷墨记录方法时，油墨组合物和记录装置内油墨室内壁间的润湿性良好，聚酯树脂的分散稳定性没有变差，油墨组合物能够稳定地供应至油墨室，所以可以改善排出稳定性。

此外，为了充分发挥非离子表面活性剂的效果，优选使用杂质较少的水。当水中包含大量杂质时，因为非离子表面活性剂在杂质周围，不能充分实现其效果。然而，因为在该实施方案中使用上述电导率为250μS/cm或更小的高纯度水，非离子表面活性剂可以充分发挥其作用。

非离子表面活性剂的具体实例可以包括由下列通式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)代表的表面活性剂，但是非离子表面活性剂不限于此。【化1】

【化2】

【化3】

【化4】

【化5】

在通式(I)中，m代表0-30的整数或小数，n代表0-30的整数或小数此外，m和n之和(m+n)为0-30的整数或小数。

在通式(II)中，k代表11-13的整数或小数，l代表3-30的整数或小数。

在通式(III)中，h代表0-11的整数或小数，i代表0-11的整数或小数，j代表3-50的整数或小数。此外，h和i之和(h+i)为9-11的整数或小数。

在通式(IV)中，w代表0-11的整数或小数，x代表5-9的整数或小数，y代表2.5-5的整数或小数，z代表0-9的整数或小数。此外，w和z之和(w+z)为9-11的整数或小数。

在通式(V)中，s和t之和(s+t)为1-30的整数或小数，u和v之和(u+v)为1-10的整数或小数。

非离子表面活性剂的临界胶束浓度为约0.001％(重量)-0.1％(重量)(测量温度：25℃)。

此外，在该实施方案中油墨组合物也可以包含有机溶剂，优选包含蒸汽压低于水的蒸汽压的水溶性有机溶剂。这可以抑制干燥，提高排出稳定性。

有机溶剂的具体实例可以包括，例如，酰胺类例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺，多元醇类例如聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇，二甘醇、硫代二甘醇(thiodiglycol)、丙二醇、三甘醇、1，5-戊二醇、1，4-丁二醇、1，3-丙二醇、1，2-己二醇、丙三醇和1，2，6-己三醇，多元醇醚类，例如，二醇醚类(glycolethers)例如乙二醇一甲醚、乙二醇一丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、三甘醇一丁醚、丙二醇一乙醚、四甘醇一甲醚和乙二醇一苯醚，含硫的化合物例如环丁砜和二甲亚砜、含氮化合物例如2-吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮和ε-己内酰胺，含氧化合物例如γ-丁内酯，以及多官能化合物例如二甲基氨基乙醇、二乙基氨基乙醇、三乙醇胺和吗啉，但是有机溶剂不限于此。

在上述有机溶剂中，优选使用蒸汽压低于水的蒸汽压的水溶性有机溶剂二醇醚类和多元醇类。通过加入二醇醚类和/或多元醇类可以进一步改善排出稳定性(discharge stability)。在二醇醚类中，优选使用二甘醇一丁醚或三甘醇一丁醚。此外，在多元醇类中，优选使用丙三醇、1，2-己二醇或1，5-戊二醇。

上述有机溶剂的用量为1-70％(重量)，更优选为1-40％(重量)，基于油墨组合物的总重量。当有机溶剂含量超过70％(重量)并且水在组合物中的比例降低时，在记录介质例如纸上引起模糊，并且干燥性能显著变差。此外，油墨组合物的粘度超出适当范围，在用于喷墨记录方法时不能稳定地排出油墨组合物的液滴。

此外，该实施方案中的油墨组合物还可以包含，除上述水、着色材料、聚酯树脂、非离子表面活性剂和有机溶剂之外的其它添加剂，例如，防霉剂、pH调节剂、螯合剂、防锈剂(lust inhibitor)或紫外吸收剂。

对于防霉剂，适合使用脱氢醋酸钠、苯甲酸钠或山梨酸钠等。

对于pH调节剂，优选使用三乙醇胺、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钠或硝酸钾。

该实施方案中至少包含水、着色材料和聚酯树脂的油墨组合物优选粘度为20mPa·s或更小，更优选15mPa·s或更小。当油墨组合物的粘度超过20mPa·s时，用于喷墨记录方法的油墨组合物液滴不能稳定地排出。因此，规定为20mPa·s或更小。

此外，优选表面张力为20-60mN/m，更优选为20-50mN/m。当表面张力小于20mN/m时，因为渗透性过高，油墨组合物在吸收性记录材料上横向扩散，使得形成的记录图像轮廓模糊。此外，当表面张力超过60mN/m时，因为记录材料的渗透性降低，干燥性能变差。此外，组合物和油墨室内壁间的润湿性变差，停滞油墨组合物向油墨室的供应，填充油墨室的油墨组合物变少，以致不能稳定地排出油墨组合物液滴。因此，规定为20-60mN/m。

图1是本发明第二个实施方案中的油墨喷头1的结构的分解透视示意图，图2是图1中显示的构成喷头1的顶板(head plate)10结构部分放大图。在图1中，图2中显示的驱动电极13没有作图解，因为该附图复杂难以理解。

油墨喷头1包括顶板10，该顶板具有由压电材料形成的下壁11和多个间壁部分12，置于间壁部分12上表面的顶面板20，具有多个排出口31并置于间壁部分12一端的喷嘴板30，没有作图解的背面板置于间壁部分12的另一端，油墨槽50置于顶面板20上并具有开口51。多个间壁部分12彼此每个以预定距离平行排列在下壁(bottom wall)11上，多个间壁部分12、下壁11、顶面板20、喷嘴板30和没有作图解的背面板构成多个油墨室40。顶面板20具有与每个油墨室40、连接共用油墨供应槽(supply channel)21和油墨槽50的开口51的油墨供给管22相连。油墨槽50贮存第一个实施方案中的油墨组合物60，油墨组合物60经过共用油墨供给槽21供应给每个油墨室40。

此外，如图2所示，用于对多个间壁部分12施加电压的驱动电极13形成于下壁11和顶板10的朝向油墨室40的多个间壁部分12表面上，用于对多个间壁部分12施加电压。此外，沿着箭头70的方向极化形成多个间壁部分12的压电材料，多个间壁部分12起压电元件的作用。

由此构成的油墨喷头1是一种压电式油墨喷头，能够根据施加到多个作为压电元件的间壁部分12的电压从排出口31排出油墨组合物60的液滴。

详细说明来自当从油墨喷头1的油墨室40中排出油墨组合物60的运行原理。图3是图1中显示的油墨喷头1的横断面视图，观察角度为油墨室40的延伸方向。这里，详细说明从油墨室40b排出油墨组合物60时的操作。

当没有对构成油墨室40b的间壁部分12a和12b施加电压时，也就是说，当油墨室40b的驱动电极13b和相邻的油墨室40a的驱动电极13a之间，以及油墨室40b的驱动电极13b和相邻的油墨室40c的驱动电极13c之间没有形成电位差时，由于毛细管作用油墨室40b充满有从油墨槽50供应的油墨组合物60。同样地，油墨室40a和40c充满有油墨组合物60。

当对驱动电极13a和驱动电极13c施加电压时，驱动电极13b和驱动电极13a之间以及驱动电极13b和驱动电极13c之间形成电位差，其中电压施加到构成油墨室40b的间壁部分12a和12b。该电压在间壁部分12a和12b中产生电场，分别沿着箭头71和72的方向。在该电场作用下，引起构成油墨室40b的间壁部分12a和12b变形，各自变形成为朝向油墨室40b的凸形。因此，产生压力波对充满在油墨室40b内的油墨组合物60施加较大的压力，从上述图1所示的排出口31排出油墨组合物60液滴。

当对驱动电极13a和驱动电极13c停止施加电压时，间壁部分12a和12b回复原来的形状，油墨室40b回复原来的体积，其中从油墨槽50经由图1所示的共用油墨供给槽21供应回复体积的油墨组合物60，油墨室40b回复到充满油墨组合物60的初始状态。

在该实施方案的油墨喷头1中，因为第一个实施方案的油墨组合物60贮存在如上所述的油墨槽50中，并且油墨组合物60供应给油墨室40并从排出口31以液滴排出，油墨组合物60的液滴可以稳定地从排出口31排出，以提供模糊更少并具有优异耐水性和耐摩擦性的高质量记录图像。通过使用该油墨喷头，可以获得高可靠性的压电式喷墨记录装置，并可以稳定地获得高质量的记录图像。

在该实施方案中，构成油墨室40的间壁部分12由压电材料形成并用作压电元件，但是这是非限制性的且构成油墨室的间壁可以由除压电材料以外的材料形成，而且压电元件可以置于间壁的内部和外部。

图4是本发明第三个实施方案中油墨喷头2的结构的分解透视示意图，图5是图4中所示的油墨喷头2结构的部分平面视图。在图5中，图4中所示的顶面板20和油墨槽50没有作图解，因为附图复杂难于理解。该实施方案的油墨喷头2与第二个实施方案的油墨喷头1相似，对应部分用相同符号标示，因此省略说明。

应当注意顶板100包括基底101，彼此以一定间隔平行置于基底101上的多个间壁102，作为发热体置于基底101的朝向油墨室40的表面上的加热器103，用于对加热器103施加电压的驱动电极104和105。

由此构成的油墨喷头2是一种热喷墨式油墨喷头，能够根据对作为发热体的加热器103施加的电压从排出口31排出油墨组合物60的液滴。

说明在油墨喷头2中排出来自油墨室40的油墨组合物60的运行原理。图6是显示来自油墨室40的油墨组合物60液滴的排出状态的视图。图6显示了图5中所示的油墨喷头2沿着剖面线I-I的剖面结构。

当对加热器103没有施加电压时，油墨室40为充满油墨组合物60的状态，如同第二个实施方案中对间壁部分12没有施加电压时的油墨喷头1。

当通过驱动电极104和105对加热器103施加电压时，加热器103发热，充满在油墨室40内的油墨组合物60受热放出气泡62。这产生压力波对充满在油墨室40内的油墨组合物60施加较大的压力，从排出口31排出油墨组合物60的液滴61。

当停止对加热器103施加电压时，油墨室40中的油墨组合物60被冷却，气泡62消除，从油墨槽50经由图4中所示的共用油墨供给槽21供给回复体积的那部分油墨组合物60，油墨室40回到充满油墨组合物60的初始状态。

因为依据该实施方案的油墨喷头2，像上述第二个实施方案的油墨喷头1，在油墨槽50中贮存第一个实施方案中的油墨组合物60，油墨组合物60供应到油墨室40并从排出口31以液滴61排出，油墨组合物60的液滴61可以稳定地从排出口31排出，以提供模糊更少并具有优异耐水性和耐摩擦性的高质量记录图像。通过使用上述油墨喷头，可以获得高可靠性的热喷墨式喷墨记录装置，并可以稳定地获得高质量的记录图像。

实施例

通过实施例进一步详细叙述本发明，但是本发明不限于此。在实施例中，图像记录有时也称为印刷或印字。

(聚酯树脂1-8)

当制备聚酯树脂时，通过改变多元羧酸组分的种类和其在多元羧酸组分中的比例(mol％)、多元醇组分的种类和其在多元醇组分中的比例(mol％)(如表1所示)，获得聚酯树脂1-7，其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸和聚酯树脂8，其中多元羧酸组分不包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸。在表1中，聚酯树脂简写为PES。

测量了所得的聚酯树脂1-8的数均分子量和玻璃转变点Tg。表1列出测量结果。按照如下所述测量数均分子量和玻璃转变点Tg。

(数均分子量)

将0.03g样品溶解在10毫升四氢呋喃中，用凝胶渗透色谱法(GPC)测定数均分子量。由东ソ一株式会社制造的HLC8120用作装置，并使用由昭和电工株式会社制造的Shodex KF-802、804和806三种柱。流速设置为1.0毫升/分钟，测量温度设置为30℃。使用标准聚苯乙烯制定分子量校准曲线。

(玻璃转变点)

使用差示扫描量热计(DSC 200，由Seikoセイコ一电子工业株式会社制造)用差示扫描量热法测量3g样品。根据JIS K 7121-1987，以20℃/min的温度升高速度。所得到的DSC曲线的基准线从低温侧朝着高温测方向延伸的直线和玻璃化转变阶梯式变化部分曲线的切线之间的交叉点，并定义为玻璃转变点。

此外，如以下所示评估得到的聚酯树脂1-8的水分散性。(水分散性)

在990g水中加入10g样品后，用three-one马达搅拌，在40℃保持2000小时。搁置不动后目视观察分散状态，并评价当样品均匀分散没有沉淀时为优良(○)，当其中一部分样品沉淀时为良(△)，当样品沉淀并与水分离时为不合格(×)。评估结果列于表1。

表1

	多元羧酸组分	多元醇组分	分子量(×103)	玻璃转变点(℃)	水分散性
						PES 1	5-间苯二甲酸钠4mol％对苯二甲酸47mol％间苯二甲酸49mol％	乙二醇48mol％新戊二醇52mol％	20	65	○
PES 2	5-间苯二甲酸钠3mol％对苯二甲酸70mol％间苯二甲酸27mol％	乙二醇40mol％1，4-丁二醇60mol％	25	-10	○
						PES 3	5-间苯二甲酸钠5mol％对苯二甲酸70mol％癸二酸25mol％	乙二醇65mol％新戊二醇35mol％	29	10	○
PES 4	5-间苯二甲酸钠5mol％对苯二甲酸65mol％间苯二甲酸5mol％癸二酸25mol％	乙二醇40mol％二甘醇60mol％	20	5	○
						PES 5	5-间苯二甲酸钠5mol％对苯二甲酸55mol％1，4-环己烷二羧酸40moI％	乙二醇65mol％新戊二醇35mol％	20	45	○
PES 6	5-间苯二甲酸钠3.5mol％对苯二甲酸50.5mol％间苯二甲酸26mol％2，6-萘二羧酸20mol％	新戊二醇55mol％1，4-环己烷二甲醇45mol％	23	71	○
						PES 7	5-间苯二甲酸钠2mol％对苯二甲酸49mol％间苯二甲酸49mol％	乙二醇80mol％二甘醇20mol％	51	60	△
PES 8	对苯二甲酸50mol％间苯二甲酸50mol％	乙二醇55mol％新戊二醇45mol％	23	57	×

其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的聚酯树脂1-7(PES 1-7)可以分散在水中。分子量超过50,000的聚酯树脂7显示出较弱的水分散性。

另一方面，其中多元羧酸组分不包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的聚酯树脂8(PES8)不能分散在水中。

如上所述，当其中的多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸时，可以得到水可分散的聚酯树脂。

按照如下所述使用得到的聚酯树脂1-7制造油墨组合物。

(实施例1-10和比较例1)

实施例1-10的油墨组合物包含能够满足本发明必要条件的聚酯树脂，也就是说，其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的聚酯树脂，而比较例1的油墨组合物不满足本发明的必要条件，也就是说，不包含其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸的聚酯树脂，通过改变制造油墨组合物的着色材料、有机溶剂、表面活性剂、聚酯树脂和水的含量和种类获得(如表2所示)。在表2中，每一栏中单元的数值是重量份数，而实施例1-10和比较例1的每种油墨组合物的总量为100重量份。此外，在表2中，TEGBE代表三甘醇一丁醚，PEG 400代表分子量400的聚乙二醇。

表2

组合物			实施例										比较例
														1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	1
			着色材料	染料	C.I.直接蓝199	3
颜料	C.I.颜料蓝15:3													3
				C.I.颜料蓝15:4			3
	C.I.颜料红122															5
				C.I.颜料黄74					4
	C.I.颜料黄180																	4
				炭黑							5														5
	C.I.颜料蓝17																			2
				C.I.颜料红58									3
	C.I.颜料黄13																					2
				有机溶剂		二甘醇	8	8	8	8	8	8	8											2	5	8	10
甘油	7	7	7											7	7	7	7	5	5	17	10
						1，2-己二醇			2	5	2	2	5										2	18	5
TEGBE	8	8	8											5	5	3	6		4		8
						PEG400																10	15	15	10
表面活性剂		通式(I)(m+n＝10)												1		0.5	1			1							0.5
				通式(II)(k＝11-13，l＝15)	I					1.0			1.5
		通式(III)(h+i＝9-11，j＝9)													0.5	0.5								1	0.5
				通式(IV)(w+z＝9-11，x＝9，y＝5)							1.0
		聚酯树脂												PES1	1									1
PES2				1.5				2
														PES3			1.2				2.5
PES4						2
														PES5					2.5
PES6											1.5
														PES7										1
水				含量	余量	余量	余量	余量	余量	余量	余量	余量	余量													余量	余量
		电导率(μs/cm)	150											250	10	250	10	1	0.5	4.0	3.0	290	200

如以下所示评估实施例1-10和比较例1中每一组合物的特性。

(评估1)耐摩擦性

通过使用改装市场上可买到的喷墨记录装置(AJ2000，由Sharp Corp.制造)获得的喷墨记录装置，用实施例1-7和比较例1的每个得到的组合物，将预定色彩条打印形成图像用于在Sharp Corp.(产品的商品名称：相片光泽纸，产品号AJ-K4AG)制造的光泽纸上评估。在保存用于评估的图像一天并将其充分干燥后，使用光密度计(X-Rite 938，由X-Rite Co.制造)测量用于评估图像的印刷密度(％)。在500g负荷下用塑料橡皮在用于评估的图像表面上滑行50个周期，用与滑动之前相同的方法测量印刷密度(％)。测定滑动前后印刷密度的差值并用作耐摩擦性评估指数。当滑动前后印刷密度的差值在30％之内时，评价作优良(○)，当差值超过30％并在35％之内时，评价为良(△)，当差值超过35％时，评价为不合格(×)。

(评估2)耐水性

通过使用改装市场上可买到的喷墨记录装置(AJ2000，由Sharp Corp.制造)获得的喷墨记录装置，用实施例1-7，9和比较例1的每个得到的组合物，打印图案以形成图像用于在Sharp Corp.(产品的商品名称：相片光泽纸，产品号：AJ-K4AG)制造的光泽纸上评估。从印刷后立即开始在室温下保存用于评估的图像3小时，之后令其暴露于流水10秒，然后放置一天一夜使其干燥。目视观察干燥的用于评估的图像，并用5、4、3、2和1五个级别(用作评估防水性指数)从较少释放(less releasing)的情况开始依次表示评估油墨组合物从印刷部分的浸出程度。当在五级评估中结果为5、4或3时，评价为优良(○)，而2或1时，评价为不合格(×)。

(评估3)图像质量

使用由改装市场上可买到的喷墨记录装置(AJ2000，Sharp Corp.制造)获得的喷墨记录装置，用实施例1-7，9和比较例1获得的每个组合物，打印特定图案以在普通用于复印机的纸(由Sharp Corp.制造(产品号：SF4AM3))上形成用于评估的图像。在放置用于评估的图像一天之后，测定每个用于评估的图像的图案线条宽度相对于预定图案的线条宽度100的相对值，用作图像质量的评估指数。线条宽度相对值越小，表明图像模糊越少。在图像质量评估中，当线条宽度的相对值小于150时评价为优良(○)，当数值为150或更大和250或更少时评价为良(△)，当超过250时评价为不合格(×)。

评估结果1-3列于表3。

表3

	实施例									比较例
												1	2	3	4	5	6	7	8	9	1
评价1	○	○	○	○	○	○	○	○	△	×
											评价2	○	○	○	○	○	○	○	○	○	×
评价3	○	○	○	○	○	○	○	○	○	×

从实施例1-7和9，比较例11的对比中，可以发现使用含有聚酯树脂的实施例1-7和9的油墨组合物(其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸)形成的图像与使用比较例1的油墨组合物(不包含聚酯树脂)形成的图像相比，显示出具有更高品质、模糊更少和更加优异的耐摩擦性耐水性。

此外，从实施例1-7和实施例9之间的对比，可以发现使用实施例1-7的油墨组合物(包含玻璃转变点为-20℃或更高和70℃或更低的聚酯树脂)形成的图像与使用实施例9的油墨组合物(包含玻璃转变点为71℃和超过70℃的聚酯树脂)相比，耐摩擦性更加优异。

(评估4)排出稳定性

将实施例1-8和10得到的每个油墨组合物装入喷墨记录装置(由改装市场上可买到的喷墨记录装置(AJ2000，Sharp Corp.制造)获得)的油墨槽中，在用于普通复印机的纸(Sharp Corp制造，产品号：SF4AN3)上以5％的印刷密度和每分钟7张A4纸的印刷速度连续印刷。在测试中，当油墨槽为空时再充满油墨组合物，进行印刷直到不再从喷嘴排出油墨组合物墨滴，不再可能进行印刷为止。测定可印刷的张数(至此可全部打印的张数)并用作排出稳定性的评估指数。当可印刷的张数大于200时评价为优良(○)，当张数为150-200张时评价为良(△)，当小于150张评价为不合格(×)时。表4列出评估结果。

表4

	实施例
											1	2	3	4	5	6	7	8	10
评价4	○	○	○	○	○	○	○	×	×

从实施例1-7和实施例10之间的对比，可以发现实施例1-7的油墨组合物(包含数均分子量为5,000或更大和50,000或更少的聚酯树脂)与实施例10的油墨组合物(包含数均分子量为超过50,000的51,000的数均分子量)相比，排出稳定性更加优异。

此外，从实施例1-7和实施例8之间的对比，可以发现实施例1-7的包含二醇醚的油墨组合物与实施例8的不包含二醇醚的油墨组合物相比，排出稳定性更加优异。

如上所述，通过加入聚酯树脂(其中多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸)可以获得适用于高质量喷墨记录、较少模糊、具有优异耐水性和耐摩擦性的油墨组合物。此外，当聚酯树脂的玻璃转变点Tg为-20℃或更高和70℃或更低时，可以获得足够的耐摩擦性。此外，当聚酯树脂的数均分子量为5,000或更大和50,000或更少时，可以获得足够的排出稳定性。此外，通过加入二醇醚可以改善排出稳定性。

(油墨组1-5)

如表5所示，结合实施例2-6和8-10的油墨组合物(作为青色、品红色和黄色油墨组合物)获得油墨组1-4，其中青色油墨组合物包含C.I.颜料蓝15:3和15:4中的至少一种颜料，品红色油墨组合物包含C.I.颜料红122、209和C.I.颜料紫19中的至少一种颜料，和黄色油墨组合物包含C.I.颜料黄74、138、150和180中的至少一种颜料，以及油墨组5，其中所有青色、品红色和黄色油墨组合物包含不同于上述颜料的颜料。

表5

	青色	品红色	黄色
				油墨组1	实施例2C.I.颜料蓝15:3	实施例4C.I.颜料红122	实施例5C.I.颜料黄74
油墨组2	实施例2C.I.颜料蓝15:3	实施例4C.I.颜料红122	实施例6C.I.颜料黄180
				油墨组3	实施例3C.I.颜料蓝15:4	实施例4C.I颜料红122	实施例5C.I.颜料黄74
油墨组4	实施例3C.I.颜料蓝15:4	实施例4C.I.颜料红122	实施例6C.I.颜料黄180
				油墨组5	实施例8C.I.颜料蓝17	实施例9C.I.颜料红58	实施例10C.I.颜料黄13

使用通过改装市场上可买到的喷墨记录装置(AJ2000，Sharp Corp.制造)得到的喷墨记录装置，将青色、品红色和黄色油墨组合物以1∶1∶1的打印比例分别用得到的油墨组1-5在光泽纸(由Sharp Corp制造，产品号：AJ-K4AG)上打印。此外，实施例7的油墨组合物用作黑色油墨组合物形成相同的图像。

对于得到的图像，使用光谱色度计(X-Rite 938，由X-Rite Co制造)测量L^*a^*b^*计色系统(CIE：1976)中的亮度指数L^*和色度指数a^*、b^*。

按照如下所述评估测试结果。设定使用实施例7的油墨组合物形成的黑色图像色度指数a^*为A1，b^*为B2，设定用油墨组1-5形成的每个黑色图像色度指数a^*为A2、b^*为B2，测定下列通式的表示值△a^*b^*，并用作黑色再现性的评估指数。

Δa^*b^*＝{(A1-A2)²+(B1-B2)²}^1/2

当Δa^*b^*值为20或更小(Aa^*b^*≤20)时评价为优良(○)，当超过20时评价为不合格(×)(Δa^*b^*＞20)。表6列出评估结果。

表6

	测试结果
		油墨组1	○
油墨组2	○
		油墨组3	○
油墨组4	○
		油墨组5	×

从油墨组1-4和油墨组5之间的对比，可以发现油墨组1-4，其包含下列油墨组合物：包含C.I.颜料蓝15:3和15:4中的至少一种颜料的青色油墨组合物，包含C.I.颜料红122、209和C.I.颜料紫19中的至少一种颜料的品红色油墨组合物、和包含C.I.颜料黄74、138、150和180中的至少一种颜料的黄色油墨组合物，与油墨组5，其所含的油墨组合物包含不同于上述颜料的颜料相比，黑色再现性更加令人满意以及彩色平衡更加优异。

如上所述，通过混合青色油墨组合物(包含C.I.颜料蓝15:3和15:4中的至少一种颜料)、品红色油墨组合物(包含C.I.颜料红122、290和C.I.颜料紫19中的至少一种颜料)、和黄色油墨组合物(包含C.I.颜料黄74、138、150和180中的至少一种颜料)，可以得到色彩平衡优异的油墨组。

在不脱离本发明精神或其必要特征的情况下，本发明可以具体表现为其它具体形式。因此无论从哪一点来看，本实施方案是例举说明而不是限制性的，本发明范围由所附的权利要求书所表示，而不是由前述说明所限定，因此在权利要求书的含义和范围内的所有改变均包括在本发明的范围内。

Claims (25)

1.一种油墨组合物，包括：

水；

着色材料；和

包含多元羧酸组分和多元醇组分的聚酯树脂，

其中，所述多元羧酸组分包含具有金属磺酸盐基团的芳族二羧酸。

2.权利要求1的油墨组合物，其中，所述聚酯树脂的数均分子量为5,000～50,000。

3.权利要求1的油墨组合物，其中，所述聚酯树脂的玻璃转变点Tg为从-20℃到70℃。

4.权利要求1的油墨组合物，其中，所述多元醇组分包含选自脂肪族二醇类和环脂族二醇类的至少一种二醇。

5.权利要求1的油墨组合物，其中，所述水的电导率为250μS/cm或更小。

6.权利要求1的油墨组合物，其中，所述着色材料包含颜料。

7.权利要求6的油墨组合物，其中，所述颜料具有亲水基团。

8.权利要求7的油墨组合物，其中，所述亲水基团为羧基和磺酸基中的至少一种。

9.权利要求1的油墨组合物，其中，该油墨组合物进一步包含蒸汽压低于水的水溶性有机溶剂。

10.权利要求9的油墨组合物，其中，所述水溶性有机溶剂包含二醇醚类和/或多元醇类。

11.权利要求1的油墨组合物，所述油墨组合物进一步包含：

非离子表面活性剂，其中该非离子表面活性剂的含量为临界胶束浓度或更大。

12.权利要求6的油墨组合物，其中，所述颜料包含C.I.颜料蓝15∶3和C.I.颜料蓝15∶4中的至少一种。

13.权利要求6的油墨组合物，其中，所述颜料包含C.I.颜料红122、C.I.颜料红209和C.I颜料紫19中的至少一种。

14.权利要求6的油墨组合物，其中，所述颜料包含C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150和C.I.颜料黄180中的至少一种。

15.权利要求6的油墨组合物，其中，所述颜料包含炭黑。

16.一种记录图像的记录方法，包含：

将油墨组合物沉积在记录材料上，其中使用的油墨组合物是权利要求1的油墨组合物。

17.一种记录图像的记录方法，包含：

通过对油墨组合物施加压力而排出油墨组合物液滴；和

将所述油墨组合物液滴沉积在记录材料上，

其中使用的油墨组合物是权利要求1的油墨组合物。

18.权利要求16的记录方法，其中，使用的油墨组合物至少为权利要求12的油墨组合物、权利要求13的油墨组合物和权利要求14的油墨组合物。

19.权利要求17的记录方法，其中，使用的油墨组合物至少为权利要求12的油墨组合物、权利要求13的油墨组合物和权利要求14的油墨组合物。

20.权利要求16的记录方法，其中，使用的油墨组合物至少为权利要求12的油墨组合物、权利要求13的油墨组合物、权利要求14的油墨组合物和权利要求15的油墨组合物。

21.权利要求17的记录方法，其中，使用的油墨组合物至少为权利要求12的油墨组合物、权利要求13的油墨组合物、权利要求14的油墨组合物和权利要求15的油墨组合物。

22.一种油墨组，包含：

权利要求12的油墨组合物；

权利要求13的油墨组合物；和

权利要求14的油墨组合物。

23.一种油墨组，包含：

权利要求12的油墨组合物；

权利要求13的油墨组合物；

权利要求14的油墨组合物；和

权利要求15的油墨组合物。

24.权利要求1的油墨组合物在油墨喷头中的用途，所述油墨喷头包含：

用于储存油墨组合物的油墨槽；

具有用于排出油墨组合物液滴的排出口的油墨室，该油墨室供应有来自油墨槽的油墨组合物；

一种响应施电压产生变形且置于油墨室的至少一部分的压电元件，用于对油墨室中所含的油墨组合物施加压力；和

用于对压电元件施加电压的电极。

25.权利要求1的油墨组合物在油墨喷头中的用途，所述油墨喷头包含：

用于储存油墨组合物的油墨槽；

具有用于排出所述油墨组合物液滴的排出口的油墨室，油墨室供应有来自油墨槽的油墨组合物；

置于油墨室的至少一部分的加热体，用于对油墨室中所含的油墨组合物加热产生气泡从而对油墨组合物施加压力；和

用于对所述发热体施加电压的电极。

Images