CN1353150A - 测量液体组分的方法、液体组分、油墨组、在记录介质上形成着色部分的方法以及喷墨记录 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体组分测量方法。该方法的一个实施例包含步骤:i)将一种含有微粒和一种溶剂的液体组分进行下面的预处理步骤(a)至(c)以形成一个微粒凝聚团:(a)在空气中120℃下蒸发液体组分的溶剂10小时,并干燥液体组分;(b)在将温度从120℃提高到700℃超过一个小时后,在700℃下燃烧从预处理步骤(a)中得到的干燥液体组分3小时;(c)逐渐将从预处理步骤(b)中所得到的燃烧后的产品冷却到室温,并将燃烧后的产品碾成粉末以得到微粒的凝聚团;和ii)将这些凝聚团在120℃下真空除气8小时,通过氮气吸附和解吸附方法,测量凝聚团微孔的物理特性。

Description

测量液体组分的方法、液体组分、油墨组、在记录 介质上形成着色部分的方法以及喷墨记录装置

技术领域

本发明涉及一种获得在着色和着色均匀度方面极好的彩色图像的技术，更具体地涉及一种确定最适合于喷墨记录技术的一种液体组分的方法，一种这样的液体组合物，和一种使用这样液体组合物的油墨组，一种在记录介质上形成着色部分的方法和喷墨记录装置。

背景技术

喷墨记录方法是通过喷射油墨以将油墨施加在记录介质如纸张上来进行记录。容易实现一个具有高密度、多孔的头，通过使用喷墨记录方法高速形成高分辨率和高质量的图像，在这里通过使用一个电热转换器作为一个喷射能量供应部件将热能施加给油墨，在油墨中产生气泡，墨滴是通过气泡的作用而喷射的，例如，这在日本专利申请JP61-59911，JP61-59912和JP61-59914中已经披露了。

通常，喷墨记录的普通油墨含有作为基本成分的水，以及另外含有一种具有高沸点的水溶性溶剂如乙二醇，以防止油墨在喷口处干燥和堵塞。在这样的油墨用于在记录介质上记录时，有时会产生如固定不足和图象不均匀的问题，这大概是由于填充剂和/或胶水在记录介质如纸张的表面上的不均匀分布而导致的。

此外，高达银盐照片的图像质量最近对喷墨记录以变得必需，这导致了在喷墨记录上对高图像密度、广泛的着色幅值范围和增强的着色均匀度的强烈技术需求。

在这样的情况下，迄今为止已经提出了多种建议以稳定喷墨记录过程并增强由喷墨记录过程记录的产品质量。在记录介质上的一个建议是用一种填充剂和/或胶水涂覆在记录介质基纸的表面上。例如，已经公开了一种通过涂敷多孔微粒在基纸上形成一个油墨接收层的技术，所说多孔微粒在基纸上吸附染色材料作为一种充填料。通过这些技术生产的记录介质现在在市场上作为喷墨着色纸等。

下面是现有技术中对喷墨油墨的一些代表性建议。

现有技术(1)：将一种挥发性溶剂或渗透性溶剂添加到油墨中；

作为加快油墨在记录介质上固定性能的方法，日本延迟公开的专利申请JP55-65269公开了添加一种化合物例如表面活性剂以增加油墨的渗透性。日本延迟公开的专利申请JP55-66976也公开了主要含有一种挥发性溶剂的油墨的用途。

现有技术(2)：一种油墨和一种与油墨在记录介质上起反应的液体组分的混合；

为了改善图像密度、耐水牢度以及渗出，已经建议一种方法，在该方法中，在油墨施加到记录介质上形成图像之前或之后，将能够改善图像质量的一种液体组分施加给记录介质。

更具体地说，日本延迟公开的专利申请JP63-60783公开了一种方法，在该方法中含有一种碱性聚合物的液体组分被施加给记录介质，然后含有一种阴离子染料的油墨再施加其上，从而进行记录。日本延迟公开的专利申请JP63-22681公开了一种记录方法，在该方法中，一含有一化学反应物质的第一液体组分和一含有一与该化学物质反应的化合物的第二液体组分在记录介质上混合。此外，日本延迟公开的专利申请JP63-299971公开了一种方法，在该方法中，一种含有一种每个分子具有两个或多个阳离子团的有机化合物的液体组分被施加到记录介质上，然后用含有一种阴离子染料的油墨进行记录。日本延迟公开的专利申请JP64-9279公开了一种方法，在方法中，一种含有琥珀酸或类似物的酸性液体组分施加到记录介质上，然后用一种含有阴离子染料的油墨进行记录。

此外，日本延迟公开的专利申请JP64-63185公开了一种方法，在该方法中，在涂覆油墨之前，将一种不能溶解染料的液体组分涂覆到记录介质上。此外，日本延迟公开的专利申请JP8-224955公开了一种方法，在该方法中，一种含有两种具有相应分子重量分布的阳离子物质的液体组分作为含有阴离子化合物的油墨使用。日本延迟公开的专利申请JP8-72393公开了一种方法，在该方法中，一种含有一种阳离子物质的液体组分和细细研磨的纤维素一起被用作油墨。在这两个公开文本中显示，所获得的图象在图像密度、字符质量、耐水牢度、色彩再现性和渗出问题上都是极好的。此外，日本延迟公开的专利申请JP55-150396公开了一种方法，在该方法中，用一种染料油墨在记录介质上进行记录，然后涂覆形成色淀的耐水牢度增强剂，以给所记录的图像提供耐水牢度。

现有技术(3)：一种油墨和一种含有微粒的液体组分在记录个质上混合；

日本延迟公开的专利申请JP4-259590公开了一种方法，在该方法中，首先将一种含有无色无机微粒的无色液体涂覆到记录介质上，然后再涂覆一种非水性记录液体。日本延迟公开的专利申请JP6-92010公开了一种方法，在该方法中，首先将一种含有微粒的溶液或微粒和一种粘接剂聚合物涂覆到记录介质上，然后涂覆一种含有颜料、水溶性树脂、水溶性溶剂和水的油墨。此外，日本延迟公开的专利申请JP2000-34432公开了一种由一种油墨构成的记录材料，和一种由非水溶性微粒构成的液体组分。据说不管纸张的类型如何，均可获得具有极好打印质量和着色性能的图像。

发明内容

本发明的发明人已经研究了上述各种喷墨记录技术并发现，这些现有技术能够有效地解决每个技术问题，但是有时会牺牲其它喷墨记录性能。例如，众所周知通过用充填物和/或胶水涂覆记录介质基纸表面所获得的上述记录介质(以下称作涂料纸)能够形成高质量图像。

通常，为了得到高浸透性的图像，众所周知，在记录介质表面没有凝结的情况下，着色材料应当保持在一个单分子薄膜状态。涂料纸上的多孔微粒具有这样的功能。然而，为了用含有着色材料的特定油墨得到高密度和高浸透性的图像，形成一个纸张基片厚的用大量多孔微粒覆盖的油墨接收层是绝对必要的，从而导致基纸组织的损失。本发明人认为，这样厚的油墨接收层是必要的，因为在多孔微粒上着色物质不能有效吸附。

下面的说明是用具有一个油墨接收层的涂料纸作出的。图9示意性地示出了涂料纸表面附近的涂料纸部分。在图9中，参考数字901和903分别表示一个基纸和一个油墨接收层。油墨接收层903包含多孔微粒905和使颗粒不能动的粘接剂(粘合剂)907。当油墨被涂覆到油墨接收层903上时，通过毛细管作用油墨渗进多孔微粒905之间，以形成油墨渗进部分909。如图9所示，因为油墨接收层中的多孔微粒的密度局部变化，通过毛细管现象的油墨渗透模式也局部变化。因此，在油墨渗透过程中，着色材料不能与多孔微粒的表面均匀地接触，所以着色材料不能被多孔微粒有效吸附。

此外，油墨的渗透由粘合剂907部分抑制，从而油墨接收层903具有油墨不能渗透以及不能均匀分布着色的部分。为此，在单分子状态下微粒对着色材料的吸附与普通涂料纸上的颗粒量相比不是有效的。结果，需要大量的多孔微粒以提供高质量的图像，损坏基纸的组织。

此外，发明人发现，虽然上述现有技术(1)能够改善油墨在记录介质上的固定性能，但是有时它可能引起图像密度的减小或色彩再现范围的减小，这对在普通纸张和彩色图象记录的记录上均是一个重要的因素。此外，发明人发现当油墨中的着色材料保持在记录介质表面时，上述现有技术(2)能够提供一种高图像密度的记录物质，但是由于着色材料在记录介质表面上的凝聚，有时恐怕不能获得充分的色彩再现范围和色度。同样，用上述现有技术(3)，虽然通过涂敷含有微粒的溶液改善了记录介质的表面状况，但是不能获得如在涂料纸上形成的同样精确和优良着色的图像。最后，特别是对于非水性记录液体，在着色材料的选择上和记录方法上有限制。因此，在选择的自由度上有问题。

如上所述，每个传统的方法仍然有一定的问题需要解决。因而，为了获得比观今所要求较高质量水平的喷墨记录物质，本发明人考虑了开发新的喷墨记录技术的必要性。本发明是在这样的考虑基础上作出的。

根据上述认识，本发明人发现，当含有一种着色材料的油墨和一种能够吸附着色材料的微粒的液体分散体在液态下使用，以使着色材料有效吸附到颗粒上去，本发明中所得到的合成图像的密度和着色渗进都增强了。

因此，本发明的目的是提供一种测量一种液体组分的方法，该液体组分能够提供一种高质量和着色性能特佳的喷墨记录物质。本发明的目的也提供一种液体组分，该液体组分用于获得一种具有较宽的色彩再现范围和极佳着色均匀度的高质量喷墨记录物质。

此外，本发明的目的是提供一种在记录介质上形成着色部分的方法，该方法能够在普通纸张上均匀地形成一个极佳的喷墨记录物质，该记录物质具有较宽的色彩再现范围、极佳的着色均匀度、在实体部分较少的条状不均匀性和良好的抗磨损性。

更进一步地，本发明的目的是提供一种液体组分、一种与液体组分结合的油墨组、以及一种喷墨记录装置，该装置能够形成一种具有较宽色彩再现范围、极佳着色均匀度、实体部分的良好抑制条状不均匀性和良好抗磨损性的极佳喷墨记录物质。

更进一步，本发明的目的是提供一种液体组分，该液体组分具有极佳的储存稳定性、喷墨记录性能如从一喷墨记录头的喷射稳定性。

根据本发明的一个方面，提供的一种用于测量液体组分的方法包含如下步骤：i)将一种含有微粒和一种溶剂的液体组分进行下面的预处理步骤(a)至(c)：

(a)在空气中120℃下蒸发液体组分的溶剂10小时，并干燥液体组分；

(b)在将温度从120℃提高到700℃超过一个小时后，在700℃下燃烧从预处理步骤(a)中得到的干燥液体组分3小时；

(c)逐渐将从预处理步骤(b)中所得到的燃烧后的产品冷却到室温，并将燃烧后的产品碾成粉末以得到微粒的凝聚团；和ii)将这些凝聚团在120℃下真空除气8小时，通过氮气吸附和解吸附方法，测量凝聚团微孔的物理特性。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在记录介质上与一种含有着色材料的油墨形成着色部分的液体组分，它含有一种溶剂和与油墨中着色材料反应的微粒，微粒通过根据权利要求1的预处理步骤(a)至(c)形成具有微孔的凝聚团，其特征在于，所说凝聚团具有微孔，且半径范围在3至30nm的微孔的体积不小于0.4ml/g，半径范围大于30nm的微孔的体积不大于0.1ml/g，微孔的体积和半径可以根据权利要求1所限定的测量液体组分的方法来测量。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种分别包含一种油墨和一种液体组分的油墨组，所说油墨含有一种着色材料、所说液体组分含有与所说着色材料反应的微粒，其特征在于，液体组分是如上所限定的。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种在记录介质上形成着色部分的方法，包含步骤：

(i)将一种含有着色材料的油墨涂覆到记录介质上；和

(ii)将一种如上所述的液体组分涂覆到记录介质上。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种喷墨记录装置，该装置包含一第一记录单元和一第二记录单元，其特征在于，所说第一记录单元设有一个容纳一种含有着色材料的油墨的油墨容器，以及一个用于喷射油墨的喷墨头，所说第二记录单元设有一个容纳如上所限定的液体组分的液体组分容器，以及一个用于喷射液体组分的喷墨头。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种喷墨记录装置，所说装置包含一个容纳含有一种着色材料的油墨的油墨容器，以及一个容纳如上所限定的液体组分的液体组分容器，以及一个用于分别喷射该油墨和该液体组分的喷墨头。

在在该说明书中，“着色材料和微粒之间反应”是指它们之间相互作用，包括共价健、离子键、物理和化学吸附、吸附、以及粘附。

附图说明

图1是一个局部剖开的透视图，示意性地表示根据本发明的一个喷墨记录装置；

图2是图1中一个头盒的示意性透视图；

图3是一个局部透视图，示意性地表示图1中头盒的喷墨部分的结构；

图4A、4B、4C和4D示意地表示图1中喷墨打印装置的擦拭操作：图4A示出了每个头从打印区域到初始位置的运动和刮墨刀的上升；图4B示出了打印头的擦拭；图4C示出了液体组分喷射头的擦拭；和图4D示出了刮刀的下降；

图5A、5B、5C和5D示意地表示图1中喷墨记录装置的擦拭操作：图5A示出了每个刮刀的上升；图5B示出了每个头从初始位置向打印区域的运动以及擦拭；图5C示出了液体组分刮刀的下降以及打印头的擦拭；和图5D示出了油墨刮刀的下降；

图6A、6B、6C和6D示意地表示图1中喷墨记录装置的擦拭操作：图6A示出了油墨刮刀的上升；图6B示出了每个头从初始位置向打印区域的运动以及打印头的擦拭；图6C示出了每个头从打印区域向初始位置的运动，油墨刮刀等候，以及液体组分刮刀上升；图6D示出了每个头向初始位置的运动和擦拭液体组分喷射头；

图7示意地示出了图1中喷墨打印装置的废液回收系统；

图8示意地示出了图7中的局部更改的废液回收系统；

图9是一个示意性剖面图，表示当在涂料纸上喷墨记录完成时，着色部分的状态；

图10是一个轮廓图，表示根据本发明的一个墨盒的实施例；

图11是一个结合有图10中墨盒的记录头的轮廓图；

图12是一个表示本发明一个记录单元实施例的轮廓图；

图13是一个示意剖面图，表示本发明的一个喷墨图像着色部分的状态；

图14A、14B、14C和14D是轮廓过程图，表示形成本发明的一个喷墨图像着色部分的过程；

图15是一个记录单元的透视图；

图16是一个局部剖开的透视图，示意地表示本发明的喷墨打印装置的一个

实施例；

图17A、17B、17C、17D、 17E和17F示意地表示图16中喷墨打印装置的擦拭操作：图17A示出了油墨刮刀的上升；图17B示出了打印头的擦拭；图17C示出了油墨刮刀的下降；图17D示出了在一种液体组分涂覆到一适当位置后两个刮刀的上升；图17E示出了液体组分头和第二黑色油墨头的擦拭；和图17E示出了两个刮刀的下降；

图18是一个示意性透视图，表示根据本发明实施例的一个喷墨打印装置；

图19示意地表示图18中喷墨打印装置的擦拭机构和擦拭操作；

图20示出了在图18实施例中喷墨头的喷孔表面一种液体组分和油墨的混合物粘附其上；

图21A和21B分别是图19中机构的正视图和侧视图；

图22A、22B、22C和22D示出了图19中实施例的擦拭操作；和

图23A、23B和23C示出了图19中实施例的擦拭操作。

具体实施方式

本发明人已经研究了一种喷墨记录方法，该方法包含一个与一种含有微粒的液体组分接触的步骤，在油墨处于液体状态下所说微粒吸附油墨中的着色材料，力图进一步改善用喷墨打印机形成的图像的着色性能。

在研究过程中，发明人认识到，液体组分中的微粒直径增加的越多，就越能改善图像的着色性能。然而，在进一步研究时，本发明人发现的事实是，存在一种情况，即，即使微粒的直径小，也能获得着色性能极佳的图像，该事实暗示上述认识并不总是正确的。于是，发明人进一步进行各种实验，结果，发明人得出结论，成块的微粒，下称“凝聚团”，在记录介质表面上从分散在液体组分中的微粒形成的凝聚团，在很大程度上影响图像的着色性能。更具体地说，凝聚团的物理特性，例如凝聚团微孔的直径(微孔直径)、以及凝聚团微孔的体积(微孔体积)被认为与图像的着色性能紧密相关。发明人试图确定提供着色性能极佳的图像的凝聚团特性。发明人假定图像的着色性能很大程度上依赖于从液体组分中形成的凝聚团中微孔的物理特性。根据该假设，发明人已经做了各种实验，并最后发现，通过以某种方式处理液体组分所获得的凝聚团的物理特性表示对图像的着色性能强相关。本发明是基于上述成果作出的。

下面将具体参照优选实施例描述本发明。

用于在记录介质上形成一着色部分的方法的优选实施例包含步骤(i)涂覆含有着色材料的油墨和(ii)将根据本发明的液体组分涂覆到记录介质上，在这里，涂覆的所说油墨和液体组分在记录介质的表面上在液态情况下互相接触。通过采用这个实施例，可以稳定地获得具有较宽色彩再现范围、极佳着色均匀度、实体部分较少条状不均匀性和良好的抗擦除性的喷墨记录产品。

能够达到上述目的的根据本发明的油墨组的另一实施例，是一个一种含有着色材料的油墨与本发明的液体组分的组合。通过使用这样的油墨组，可以稳定地获得一个喷墨记录产品，该产品具有较宽的色彩再现范围、极佳着色均匀度、实体部分较少条状不均匀性和良好的抗擦除性。另外，如上所述，所说油墨和液体组分本身具有非常简单的成分，因此具有良好的储存稳定性，这将带来一个效果，即可以稳定地进行图像形成以产生一个高质量喷墨记录产品。

不知道为什么本发明能够达到上述优势效果。发明人考虑如下。在所说油墨和液体组分在记录介质上混合时，发明人已经研究了记录介质表面上微粒凝聚团形成的机理。结果，发现当微粒如上所述凝聚时，根据液体组分的物理特性在凝聚团中形成微孔，且当这些微孔具有一定的尺寸时，着色材料吸附到微孔的开口的周围和微孔内部，这将更改善了着色。

为了更详细地说明该机理，参照图13和图14A至14D来描述本发明的记录机理。这里，描述是在下面的情况下进行的，即使用一种含有一种具有一个阴离子团的水溶性阴离子染料的水基油墨和一种含有微粒的水基液体组分，所说微粒在分散体状态下具有阳性电荷表面。

首先，参照图13描述根据本发明的一个记录图像。

在此之前，必须定义术语。这里所使用的术语“单分子状态”是指着色材料如一种染料或颜料溶解或分散在油墨中的状态。如果着色材料有少许凝聚，只要所形成的图像饱和度不降低，该状态即称作“单分子”。因为单分子状态更适宜于染料，所以为了方便起见，对于除染料之外的着色材料，这样的状态被称作“单分子状态”。

图13是根据本发明的记录图像的着色部分I的典型例图，由一个主要图像部分IM和一个周围部分IS组成。在图13中，参考数字1301表示一个记录介质，1302为记录介质纤维之间的空隙。参考数字1303代表典型表示的微粒，在微粒上着色材料1305被化学吸附。主要图像部分IM由在着色材料1305以单分子状态被均匀吸附的表面上的微粒1303和保持着色材料单分子状态的微粒凝聚团1307形成。参考数字1309表示在主要图像部分IM内，存在于记录介质纤维附近的微粒的凝聚团。主要图像部分IM是通过由记录介质的纤维对微粒物理或化学吸附步骤，以及由液-液状态中的微粒1303对着色材料1305的吸附步骤而形成的。因此，着色材料的着色性能几乎没有削弱，且即使在一种容易渗透的记录介质如普通纸张上，也能够形成具有如在涂料纸上一样宽的色彩再现范围的高图像密度和饱和度的图像。

另一方面，自由着色材料1305没有被吸附到微粒1303的表面，而在横向和纵向渗进记录介质1301。因而，在周边部分IS形成油墨的精致羽状。在着色材料保持在记录介质1301表面附近以及在周边部分形成油墨的精致羽状时，即使在图象区域如涂覆了大量油墨的实线部分和阴影部分，也有可能形成没有薄雾和着色不均匀性以及着色均匀性极佳的图像。根据本发明，当记录介质1301对油墨和液体组分具有渗透性时，不能完全防止油墨或液体组分渗入记录介质，但可在一些范围内允许，如图13所示。

此外，对于本发明的液体组分，当微粒的凝聚团1309形成在记录介质表面区域上时，一定尺寸的微孔就在凝聚团中形成。当油墨中的自由着色材料1305渗进记录介质中时，它也就渗进微粒凝聚团1309的微孔中并以理想的单分子状态附着在微孔的开口周围和微孔的内部，由此更多的着色材料保持在记录介质的表面区域，能够获得极佳着色的记录内容。

图14A至14D示出了根据本发明的一个方面在记录介质上着色部分的形成过程，表示着色部分1400的示意剖面图。在图14A至14D中，参考数字1401表示一个主要含有油墨和液体组分的反应产物的部分(以下称作“反应部分”)，例如，着色材料和微粒之间的反应产物，对应于图13中的主要图像部分IM。参考数字1402表示一个由未与液体组分反应以及在反应部分1401的周边渗出的油墨部分所形成的部分(以下称作“油墨渗出部分”)，对应于图11中的周边部分IS。这样的着色部分1400例如以下述方式形成。在图14A中，参考数字1405表示一个记录介质1403纤维之间的典型空隙。

首先，一种与着色材料1404反应的液体组分1406以微滴形式涂覆到记录介质1403上。结果，形成了液体组分的液池1407(图14B)。在液池1407中，记录介质纤维表面附近的微粒1409物理地和化学地吸附到记录介质纤维表面上，微粒的分散状态变得不稳定从而形成微粒凝聚团1411，同时从液池1407分离的微粒1409处于原始分散状态。

其次，油墨1413以微滴形式涂覆到记录介质1403上(图14B)。结果，着色材料1404通过微粒1409化学吸附在油墨1413和液池1407之间的界面上。因为该反应是液体之间的反应(液-液反应)，着色材料1404被认为是以单分子状态均匀吸附在微粒1409的表面上(图14C)。更具体地，认为着色材料本身不会在微粒表面附近凝聚，或如果有凝聚的话凝聚也很小。结果，以单分子状态吸附在着色材料上的大量微粒形成在反应部分1401的表面上，着色材料以单分子状态保持在最影响着色的表面区域。因此，能够形成高图像密度和高饱和度的记录图像。

其次，认为吸附着色材料随后本身凝聚的分散状态的微粒变得不稳定(图14C)。结果，形成的凝聚团1415在内部保持着单分子状态的着色材料以形成一个高图像密度和饱和度的记录图像。

此外，一部分未反应的着色材料1404扩散在液池1407中被吸附在未反应微粒1409的表面上。如上所述，反应在液池1407中进一步进行，所以形成一个更高图像密度和饱和度的图像。认为形成在记录介质纤维表面上的微粒凝聚团1411抑制了液池1407中的液相渗进记录介质中。结果，液池1407中有更多的着色材料和微粒以提高着色材料1404与微粒1409的接触概率，反应均匀和充分地进行以形成一个高图像密度和饱和度更均匀的图像。

当液体组分1406涂覆到记录介质1403上(图14A)，或油墨1413涂覆到液池1407上时(图14B)，将产生分散介质中的变化，并使得微粒1409的分散状态这样不稳定，即一些微粒1409在着色材料1404被吸附在其上之前可能凝聚在一起。这里所用的术语“分散介质中的变化”是指当液体与其它液体或物质混合时通常所观察到的变化，物理特性如液相中PH值、固体浓度、溶剂成分和溶解离子浓度的变化。认为当液体组分与记录介质或油墨接触时，这些变化快速和复杂地发生，破坏了微粒的分散稳定性，从而形成了凝聚团。

在记录介质的表面区域，这些凝聚团被认为起填充纤维之间孔隙以及保持更多吸附有着色材料的微粒的作用。在液池1407中形成的这些凝聚团中，有的吸附在记录介质上和悬浮在液相中(具有移动性)。那些具有移动性的能够在其表面上以与上述微粒相同的方式吸附单分子状态的着色材料，以形成较大的有助于着色增强的凝聚团。这些凝聚团被认为随着液相的渗透沿着纤维移动到一起，便于填充孔隙以使记录介质表面平滑，从而有助于形成更均匀和高图像密度的图像。

如稍后所示，通过本发明获得图像的高着色的原因是，着色材料以单分子状态被吸附在微粒或凝聚团上以保持在记录介质表面附近。因为吸附单分子状态的着色材料的微粒保持固定在记录介质的表面上，所以形成的图像的坚牢度也增强了。

顺便提及的是，虽然在上述说明中液体组分和油墨是以这种顺序涂覆到记录介质上的，但是其涂覆到记录介质上的涂覆顺序并非限于此，只要发生它们的液-液混合就行。因此，涂覆也可以先是油墨然后是液体组分的顺序。如图14B中所示，在液体介质渗进记录介质中时，至少涂覆到记录介质上的液体组分中的一部分微粒被认为渗进记录介质的内部。

其时，如图14D所示，也可以假定，在该渗进过程中，着色材料被已经渗在记录介质中的微粒所吸附。如上所述，在记录介质中其上已经吸附或粘附由单分子状态的着色材料的微粒被认为有助于着色能力的改善。此外，还认为通过这样的液体介质的渗浸也改善了固定能力。

另外，通过使用本发明的液体组分，当微粒凝聚团1411在记录介质的表面上或内形成时，一定尺寸的微孔在凝聚团的内部形成。液池1407中没有吸附到微粒1409上的着色材料1404渗进记录介质中，一些着色材料1404通过微孔与溶剂成分一起渗进凝聚团1411的内部。此时，着色材料1404吸附到凝聚团中微孔的开口附近和微孔的内壁上，且仅溶剂渗进记录介质的内部。因而，更大量的着色材料吸附到微粒凝聚团1411的表面和内部，以保留在记录介质的表面区域。另外，当着色材料1404为染料时，被吸附到微孔内部的着色材料1404几乎不凝聚从而形成一个理想的单分子状态，因为凝聚团1411的微孔直径为油墨中着色材料1404分子尺寸1至几倍大小。这大大有助于着色的进一步改善，能够获得较大色彩再现范围的记录产品。

如上所述，发明人知道凝聚团1411中微孔的尺寸与油墨中着色的进一步改善极为相关，所说凝聚团1411是当液体组分中的微粒1409在记录介质上凝聚时形成的。发明人发现，凝聚团1411的物理特性不仅由液体组分中的微粒而且也由溶剂组分所影响。同样也发现，当凝聚团是由液体组分中的微粒组成时，具有在一定范围内的半径的微孔体积与在记录介质上形成高质量图像的能力具有很高的相关性。

另外，在本发明中，微粒和着色材料在记录介质表面上的液相中反应。因而，当着色材料为阴离子时，能很有效的吸附到阳离子微粒的表面上。为了用喷墨记录用的涂料纸达到与本发明相同程度的着色材料的吸附，需要大量的阳离子微孔微粒，也就是，与覆盖基纸一样厚的油墨接收层是绝对必要的，从而损坏了基纸的组织。另一方面，构成本发明液体组分的微粒数量可以这样小，即没有损坏记录介质的组织。结果，有可能形成一个图像，其打印部分的组织与未打印部分的组织是一致的。

此外，根据前面现有技术(1)所述，保持在记录介质表面上的着色材料数量可以不是充分的，而根据前面现有技术(2)所述，即使保持在记录介质表面上的着色材料数量是充分的，着色材料也会在记录介质表面上凝聚。与之相反，根据本发明，吸附到微粒表面上的着色材料与在记录介质表面上的微粒保持在一起，维持着单分子状态。因此，能够获得高着色率的图像。

在由将油墨和含有微粒的液体组分涂覆到记录介质表面上形成图像这一点上，本发明似乎与现有技术(3)类似。然而，在本发明中，液体组分肯定与用在液体组分中的微粒的着色材料相反应，作为用于抑制着色材料(沉淀色料)凝聚的方式。另一方面，在现有技术(3)中，涂敷含有微粒的溶液的目的是改变记录介质的表面状况，没有公开微粒和油墨中着色材料之间的化学反应这个原理，它们互相之间具有不同的极性。根据本发明记录产品和现有技术的图像质量的差异是明显的，这大概是由于形成机理的差异造成的。

下面将详细描述本发明特有的用于测量液体组分的方法以及油墨和液体组分。

首先，定义本说明书中的阳离子油墨或阴离子油墨。在提及一种油墨的离子特性时，在本领域中公知的是，油墨本身不是带电的，而是中性的。这里所用的术语“阴离子油墨”或“阳离子油墨”是指油墨的成分例如着色材料具有阴离子或阳离子团，或其表面已用具有阴离子或阳离子团的化合物处理过，调整离子团以便作为油墨中的阴离子或阳离子团。该物质即是阴离子或阳离子液体组分。<测量液体组分的方法>

本发明的测量液体组分的方法特征在于，确定凝聚团中具有在特定范围内半径的微孔直径，在这里凝聚团是从液体组分中的微粒构成的，液体组分至少含有微粒和一种溶剂。首先，在测量这些微孔的物理特性时，液体组分以下列步骤预处理：

(1)上述液体组分在大气环境中120℃温度下干燥10小时以蒸发掉几乎所有溶剂；

(2)然后，温度从120℃上升到700℃一个小时，随后在700℃下燃烧3小时；

(3)随后上述烘烤产物的温度逐渐降低到常温，将产物研成粉末。

该预处理将通过干燥从液体组分形成微粒的凝聚团，通过燃烧完全去除溶剂以便凝聚团中的微孔空出成为微孔空间。

本发明中测量的凝聚团微孔的尺寸是具有3nm至30nm之间半径的微孔体积。不清楚为什么观察到该范围内的微孔体积和图象质量之间的高相关性，但是大概是因为用比该范围较小直径的微孔，着色材料和溶剂成分渗入到凝聚团中显著减小，因此，由微孔所吸附的着色材料不能充分地有助于着色改善。另一方面，使用大于该范围的微孔，着色材料和溶剂成分的渗透可以很容易发生。然而，由于微孔本身的光散射，对于吸附到微孔开口周围和微孔内壁上的着色材料可能难于参与光吸收，相反地导致着色降低。

因此，测量具有从3nm至30nm范围半径的微孔的体积以及具有大于30nm半径的微孔体积以有效确定图像形成中的着色能力。与测量在这些范围内的这些微孔的物理特性的方法一样，采用氮吸附和解吸附方法是最适宜的。微孔的半径和微孔的体积可以通过Barrett等人的方法可以知道(J.Am.Chem.Soc.Vol.73，373，1951)。预处理样品在120℃真空下除气8小时，然后进行测定。最好，测定具有半径范围3nm至20nm的微孔的体积和具有半径大于20nm的那些微孔的体积。当着色材料为染料时，这些范围是最适宜与寻找着色进一步改善的。<液体组分>

下面将描述根据本发明的液体组分。——凝聚团微孔的半径和体积——

如上所述，在快速渗透和着色材料吸附到微孔开口周围及微孔内壁以及防止微孔内部的着色材料凝聚的观点来看，凝聚团微孔的半径最好在3nm至30nm范围内。同时，为了在凝聚团中吸入足以改善着色的数量的着色材料，需要一定的微孔体积。在微孔体积增加时也意味着增加了微孔的数量，不仅吸附到微孔内部的着色材料而且吸附到微孔开口周围的着色材料将会增加。

因而，在这些观点中，在液体组分中最好具有半径范围3nm至30nm的微孔体积为0.4ml/g或以上和具有大于30nm半径的微孔体积为0.1ml/g或以下最适宜用于本发明。在半径小于3nm的微孔中，着色材料和溶剂成分难于渗入微孔的内部，并且凝聚团的微孔不能充分有助于着色的改善。另一方面，当半径大于30nm的微孔体积超过0.1ml/g时，大光散射的微孔这样增加，即吸附到这些微孔上的着色材料对着色的贡献降低。同样，半径在上述范围内的微孔体积小于0.4ml是不适宜的，因为较少的着色材料和溶剂成分渗入凝聚团的内部，吸附到微孔开口周围和微孔内壁的着色材料数量减小，从而降低了对着色改善方面的贡献。

半径范围3nm至20nm的微体积为0.4ml/g或更大以及半径大于20nm的微孔体积为0.1ml/g或更小是合适的。这意味着有大数量的半径3nm至20nm的微孔，由此着色被进一步改善以能够形成较宽色彩再现范围的图像，尤其是当染料被用作着色材料时。微孔的半径和凝聚团微孔的体积不仅由微粒的化学种类、形状和尺寸而且由溶剂的种类、其它附加物、它们的成分比例等等而改变。因此，认为控制这些条件即是允许控制微粒凝聚团的形成的条件。——微粒——

期望本发明所用的微粒的作用是，例如：

1)在没有削弱混合时着色材料的固有着色能力的情况下，吸附着色材料；和

2)当它们与油墨混合时或涂覆到记录介质上时，破坏其分散稳定性，以便于保持在记录介质的表面上。最好使用具有此作用的微粒。顺便提及的是，一种或多种微粒可用于这样的作用。

对于作用1)，它们可能具有与着色材料相反的离子性用于静电吸附着色材料。当着色材料为阴离子时，使用阳离子微粒，而当着色材料为阳离子时，使用阴离子微粒。除了粒子性之外，着色材料的吸附由微粒的尺寸和重量以及其表面轮廓所影响。例如在其表面上有许多微孔的多孔微粒显示出特殊的吸附特性，能够通过多个因素的优点如微孔的尺寸和形状来吸附着色材料。

作用2)是由微粒与油墨和记录介质的相互作用引起的。因此，该作用可有各自的构造来实现。例如，微粒可具有与油墨和记录介质的成分相反的离子性。分散稳定性也由油墨或液体组分中的电解质的存在而影响。在本发明中，期望至少作用1)和作用2)之一立即发生。最好作用1)和作用2)都立即发生。含有每种离子微粒的液体组分将在下面具体描述。<阳离子液体组分>

例如阳离子液体组分是用表面上含有阳离子团的微粒的液体组分以及一种酸作为例子的，所说微粒稳定的分散在其中。在本发明中，作为阳离子液体组分，例如，最好能够使用的是其含有一种酸和PH值为2至7，或其动电位(ζ电势、ζ电位)范围为+5至+90mV。——PH和动电位——

下面将描述液体组分的动电位。下面将给出动电位的基本原理。作为一个定律，在一个一种固体物质分散在一种液体中的系统中，当一个自由电荷存在于固相的自由表面上时，相反电荷层出现在固相边缘附近的液相中，以维持电中性。这称作双电层，由该双电层所产生的电势称作动电位。当动电位为正时，微粒的表面显示阳离子特性，而当动电位负时，微粒表面显示阴离子特性。通常，假定较高的绝对值，微粒之间的静电排斥作用加强，被评估为具有良好的分散性能，且在微粒表面上离子特性也强。换句话说，可以说较高的阳离子微粒的动电位，阳离子特性强且吸引油墨中阴离子成分的力也强。

作为本发明人精深研究的结果，发现当液体组分的动电位在+5至+90mV范围内时，记录介质上的着色部分显示特别优秀的着色性能。该原因不清楚；大概是由于微粒的固有阳离子特性，阴离子化合物(阴离子着色材料)的快速凝聚不会发生，且阴离子化合物稀薄和均匀地吸附到微粒的表面上，没有形成色淀材料的大量聚集。结果，推定着色材料的固有着色特性以较好的状态表现。另外，在本发明的阳离子液体组分中，即使在阴离子化合物吸附到微粒的表面之后，微粒也有微弱的阳离子性，分散状态变得不稳定。结果，微粒凝聚并很容易吸附到记录介质的阴离子纤维素组织的表面上，保持在记录介质的表面区域。

认为该结果在下面极佳优势效果中，也就是，与在涂料纸上喷墨打印比较可以获得极佳的着色性能；由于在图象区域如涂覆有大量油墨的阴影部分和实体部分有较少的白色薄雾和较少的着色不均匀性，可以获得极佳的着色均匀度；因为与涂料纸相比，阴离子化合物吸附并非常有效的促进着色到微粒表面，可以减小阳离子微粒的涂覆量，因此，特别是在普通纸张上打印，打印部分的纸张组织没有损失，且抗磨损性极佳。更适宜的液体组分的动电位范围为+10至+85mV，在该范围内，实体打印终点之间的边界变得不明显，获得具有较少的由头扫描而导致的带状不均匀性的好图像。此外，利用含有动电位在+15至+65mV范围内的阳离子微粒的液体组分，不管纸张类型如何，能够获得非常优秀的着色性能的图像。

在阴离子化合物的存储稳定性和吸附的观点来看，本发明的阳离子液体组分的PH值最适宜的是在约25℃下2至7。在该PH值范围内，当液体组分与阴离子油墨混合时，阴离子化合物的稳定性不会有太多的扰乱，阴离子化合物的强凝聚也不会发生，所以能够防止所记录的图像的色彩饱和度和暗淡色彩的减小。顺便提及的是，在上述范围内，阳离子微粒的分散状态是良好的，因此，液体组分的存储稳定性和从记录头的喷射稳定性能够维持一个良好的状态。另外，当该PH值的液体组分与油墨混合时，阴离子物质充分吸附到阳离子微粒的表面上，因此，将着色材料到记录介质的过分渗入抑制到极佳着色喷墨记录产物的数量范围。最好，PH值的范围在3-6之间。在该范围内，由于长时间保持，能够有效防止记录头的侵蚀，也进一步改善了所打印部分的抗擦除性。<阳离子微粒>

下面将描述构成本发明的阳离子液体组分的成分。为了达到上述功能，阳离子微粒，即液体组分的主要成分，当其分散在液体组分中时，在其表面上必须具有阳离子特性。当液体组分和油墨混合时，阳离子表面允许阴离子着色材料快速吸附到颗粒的表面上，从而抑制着色材料过分渗进记录介质中。结果，能够得到足够光密度图像的喷墨记录产品。另一方面，如果液体组分含有表面为非阳离子性的微粒以及一种水溶性阳离子化合物，着色材料主要与阳离子化合物凝结，恶化了着色材料的着色性能。结果，难于得到与在涂料纸上喷墨打印比得上的着色度。因此，用于根据本发明的液体组分的微粒应该具有阳离子表面。作为本发明的液体组分的微粒，只要其表面已经被预处理成阳离子性，不仅固有的阳离子颗粒而且固有静电引力子和中性微粒都能够使用。

适宜于本发明的阳离子微粒并不特别限定，只要当其在记录介质上凝聚时，能够在凝聚团中形成微孔即可。例如，可用下面的物质作为例子：阳离子化的硅、氧化铝、水合氧化铝、氧化钛、氧化锆、硼、硼化硅、二氧化铈、氧化镁、硅酸镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化锌、水滑石等，复合微粒和有机微粒，以及无机-有机复合微粒。在本发明的液体组分中，这些微粒能够单独使用或者两种或两以上结合使用。

在这些微粒中，水合氧化铝的微粒是特别合适的，因为它们具有负电荷表面。另外，通过X射线衍射具有勃姆石结构的水合氧化铝适于用于得到极佳的着色和着色均匀度和存储稳定性。水合氧化铝用下列公式表示：

Al₂O_3-n(OH)_2n·mH₂O

这里n表示整数1至3中的一个，m的值为0至10，最好为0至5，mH₂O表示大部分没有包含在晶格形式中的离解水相，因而m可以表示一个非整数的数值，且m和n不能同时为0。

通常，具有一个勃姆石结构的水合氧化铝的晶体是一种层状化合物，其面(020)形成一个巨大的平面，在X射线衍射图案中显示为一个特别的衍射峰。除了理想的勃姆石，在面(020)的层之间含有过多水的伪勃姆石结构也是可能的。伪勃姆石的X射线衍射图案显示比理想的勃姆石较宽阔的衍射峰。

勃姆石和伪勃姆石不能清楚地区分，因此，除非本发明中特别指明，这两种均包括在显示有勃姆石结构的水合氧化铝中(以下称作水合氧化铝)。为了确定(020)面的间隔和晶体厚度，测量14至15度的衍射角2θ显示的波峰，利用波峰的半宽度值B和衍射角2θ，利用Bragg公式计算间隔，而用Scherrer公式计算晶体厚度。(020)的间隔可以用作水合氧化铝的疏水性和亲水性系数。本发明中制造水合氧化铝的方法并不特别限定。具有一勃姆石结构的水合氧化铝可以通过已知的方法生产，如铝醇盐水解、铝酸钠水解等等。

如日本延迟公开的专利申请JP56-120508所披露的，勃姆石结构的水合氧化铝能够从X射线衍射无定形的水合氧化铝，在有水的情况下通过在50度或更高的温度下热处理得到。一个特别合适的方法是通过用一种酸来水解和反凝絮长链铝醇盐而生产水合氧化铝。例如，长链铝醇盐是一种有5个或更多碳原子数的醇盐，具有12至22个碳原子数的醇盐是最适合的，因为如稍后所述，在制造步骤中容易去除酒精且容易控制铝醇盐的形状。

作为一种加入的酸，可以通过选择来使用一种或多种有机和无机酸。在水解的反应效率和形状控制以及生产的水合氧化铝的弥散性上来看，硝酸是最合适的。在此之后通过进行水热合成有可能控制颗粒尺寸。如果水热合成是通过利用水合氧化铝的分散含有硝酸来实现的，硝酸有水合氧化铝的表面吸收作为硝酸根团，从而导致水中水合物分散性能的改善。

通过铝醇盐水解的水合氧化铝制备有一个优点是，与制造氧化铝水凝胶以及阳离子氧化铝的方法相比较，不会发生杂质如各种离子的污染。另外，长链铝醇盐具有另外的优点，与短链醇盐如铝异丙醇盐相比，能够从水合氧化铝中完全去除酒精。水解开始时溶液的PH值最好设定低于6.8或较低的PH值能够有效抑制最终水合氧化铝的晶体特性。

本发明所用的水合氧化铝可能是一种含有一种金属氧化物如二氧化钛的水合氧化铝，只要通过X射线衍射具有勃姆石结构即可。考虑到高的光密度，适宜的是，金属氧化物如二氧化钛在水合氧化铝中可能包含的范围为0.01至1.00重量百分比，为了着色材料的快速吸附，更适宜的范围是0.13至1.00重量百分比，由此抑制小珠或污点的产生。另外，二氧化钛应该具有+4价的钛原子。二氧化钛的量可以通过ICP方法在硼酸中溶解氧化钛来分析。水合氧化铝中二氧化钛的分布和钛的化合价通过采用ESCA(化学分析的电子能谱术)法分析。ESCA是一种表面分析方法，能够在纳米数量级上分析一种物质表面上的元素化合价的状态。

用氩离子蚀刻水合氧化铝的表面100秒和500秒以允许检查钛含量的变化。当钛原子的化合价变得小于+4时，二氧化钛可以作为一种催化剂，导致打印物品的耐气候性变坏和打印物品变黄。

二氧化钛可以仅包含在水合氧化铝的表面区域内，或者也可以包含在内部。另外，其含量可以从表面到内部变化。二氧化钛最适宜的是仅包含在表面的最附近区域，因为容易保特水合氧化铝的电特性。

为了制造含有二氧化钛的水合氧化铝，水解铝醇盐和钛醇盐的混合溶液的方法是适宜的，如Tamaru所述(ed.，1985.Surface Science，P.327.Publishedby Gakkai Syuppann Center)。换句话说，在水解时，可以通过将作为晶体生长的晶核的铝醇盐加入到铝醇盐和钛醇盐的混合溶液中来制造。

在二氧化钛的位置，可以含有下列元素的氧化物来使用：硅、镁、钙、锶、钡、锌、硼、锗、锡、铅、锆、铟、磷、矾、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、钌等的氧化物。例如，含有二氧化硅的水合氧化铝能够改善所打印部分的耐擦除性。

本发明所使用的水合氧化铝的(020)面间隔的范围最好为0.614nm至0.626nm。在该范围内，在液体组分中水合氧化铝颗粒的分散性能是极佳的，因而能够得到储存性能和喷射性能极佳的液体组分。这些优点的原因不清楚。然而，发明人认为当(020)面间隔在上述范围内时，水合氧化铝的疏水和亲水部分的比例在一个合适的范围内。因此，因为液体中颗粒的适度排斥导致的适当分散稳定性和喷孔内部的湿润度的适当平衡，所以能够获得液体组分的良好喷射稳定性。

适宜的水合氧化铝(020)晶面的晶体厚度为4.0至10.0nm。因为着色材料的极佳清晰度和吸附性能，所以该范围是适宜的。根据本发明人的发现，(020)晶面的间距和晶体厚度具有相关性，因此，当(020)晶面的间距位于上述范围内时，(020)晶面的晶体厚度能够调整到4.0至10.0nm的范围。

另外，因为其同样具有正电荷，适宜使用通过热处理如上述所述的水合氧化铝、金属铝、铝盐等的煅烧而制造的氧化铝(铝的氧化物)。只要其具有一个保持阳离子型的表面且在水中分散稳定，可以使用具有例如α类型和γ类型，以及δ、χ、η、ρ、β类型以及其任何类型的氧化铝。在它们中间，γ类型是适宜使用的，因为其表面活跃，着色材料吸附能力高，容易形成相对细的微微粒的稳定分散体，因此，具有极佳的着色、储存性能、喷射性能等。

考虑到着色、均匀着色性能和储存稳定性等，适宜的阳离子微粒具有一个在0.005至1μm范围内的平均颗粒直径，该范围是用动态光散射方法确定的。当平均颗粒直径不处于该范围内时，微粒可能过分渗入到记录介质中，从而降低了着色和均匀着色能力，或可能在液体组分中沉降，从而降低了液体组分的储存稳定性。平均颗粒直径更适宜的在0.01至0.8μm范围内。使用这样的微粒能够使得记录介质上的耐擦除性和打印图像的纹理特别适宜。最适宜的的平均颗粒尺寸范围为0.03至0.3μm。因为具有在一个目标范围内半径的微孔可在记录介质上形成的在微粒凝聚团中有效形成，这样的微粒是适宜的。<阳离子微粒的物理特性和形状>

为了在形成在记录介质上的微粒凝聚团中有效地形成微孔，以及在微粒表面上有效地吸附着色材料，本发明所使用的适宜的阳离子微粒是，那些具有最大半径范围为2nm至12nm的微孔、以及用上述氮吸附和解吸附方法所测定的微孔总体积为0.3ml/g或更大的微粒。更适宜的是最大半径范围3nm至10nm、微孔总体积为0.3ml/g或更大的微粒，因为在记录介质上形成的微粒凝聚团可以有效地具有该目标范围内半径的微孔。

当微粒的BET表面面积在70至300m²/g范围内时，在微粒表面上有足够的位置用于着色材料的吸附，由此着色材料在单分子状态下有效保持在记录介质表面上和/或中，从而有助于着色的改进。

本发明中所用的微粒的形状可以将分散在离子交换水中的微粒滴在火棉胶薄膜上制备的样品，通过射电显微镜来观察。在本发明中，当微粒在记录介质上凝聚时，微孔形成凝聚团内。因此，适宜使用的微粒是杆状或项链状非球形的，其中针状、层状或球状的原始颗粒以一个特殊方向粘接以形成第二种颗粒。

根据本发明人的发现，层状形状在水中的分散性能好于针状和毛状束(纤毛状)，更适宜的是，因为当微粒形成凝聚团时，微粒的方向变得任意，导致微孔体积的增加。这里，毛状束是指针状微粒像头发束一样每个侧面接触地凝聚。众所周知，伪勃姆石，特别适于本发明使用的一种水合氧化铝，具有纤毛状或其他形状(Rocek J.et al.Applied Catalysis vol.74：p.29 to 36.1991)。

层状颗粒的高宽比(aspect ratio)可以通过日本公开专利JP5-16015所定义的方法来计算。高宽比是用颗粒的直径与颗粒的厚度的比率来表示的。这里，直径是用与用光学显微镜或电子显微镜所观察的颗粒的投影图像具有相同面积的圆的直径定义的。纵横比(longitudinal-transverse ratio)是用显示水平晶面最大值的直径与显示水平晶面最小值的直径的比率表示的，上述数值是通过类似于高宽比的方法观测的。在毛束状形状情况下，高宽比可以通过假定形成毛装束的单个针状水合氧化铝颗粒是圆柱形的，分别测量顶部、底部的直径和长度，然后计算其比率而确定。在水合氧化铝最适宜的形状中，在层状形状下适宜的平均高宽比范围为3至10，在毛状束情况下适宜的高宽比为3至10。如果平均高宽比在上述范围内，因为颗粒之间容易产生间隙，所以由微粒形成的凝聚团可以容易具有多孔结构。

本发明所用的液体组分中阳离子微粒的含量可以根据所用物质的种类在最适宜的范围内适当地确定。然而，从实现本发明目的的观点出发，在0.1至40重量百分比范围内是适宜的，更适宜的是在1至30重量百分比范围内，最适宜的是在3至15重量百分比范围内。在这样的范围内，可以稳定地获得着色极佳的图像，而与所用纸张种类无关。另外，液体组分的储存稳定性和喷射稳定性也变得极佳。<酸>

如上所述，本发明适宜的液体组分含有一种酸，PH值并调整到2至7。作为第二种成分的酸所起的作用是离子化阳离子微粒的表面，以提高其表面电势，从而提高液体中微粒的分散稳定性，而且提高油墨中阴离子化合物的吸附能力和调整液体组分的粘度。对本发明所用的酸的适用性没有特别的限制，只要其能产生所需的PH值、动电位和物理特性如微粒的分散性能即可。例如，可以从下面的无机酸和有机酸中自由选择使用。

无机酸的特殊例子包括盐酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、硼酸和碳酸。有机酸可以是下面提到的羧酸、磺酸和氨基酸。

羧酸的例子是蚁酸、醋酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、氟乙酸、三甲基乙酸、甲氧基乙酸、巯基乙酸、乙醇酸、丙酸、丁酸、戊酸、已酸、辛酸、发酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、十八烯酸、亚油酸、亚麻酸、环己胺羧酸、苯乙酸、苯甲酸、o-甲苯酸、m-甲苯酸、p-甲苯酸、o-氯苯酸、m-氯苯酸、p-氯苯酸、o-溴苯甲酸、m-溴苯甲酸、p-溴苯甲酸、o-硝基苯甲酸、m-硝基苯甲酸、p-硝基苯甲酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、马来酸、富马酸、柠檬酸、苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、水杨酸、p-羟基苯甲酸、氨基苯甲酸、o-氨基苯酸、m-氨基苯酸和p-氨基苯酸。

磺酸的例子包括：苯磺酸、甲基苯磺酸、乙烷基苯磺酸、、十二烷基苯磺酸、2，4，6-三甲基苯磺酸、2，4-二甲基苯磺酸、5-磺基水杨酸、1-磺基萘酸、2-磺基萘酸、己烷磺酸、辛烷磺酸和十二烷磺酸。

氨基酸的例子是：氨基乙酸、丙氨酸、缬氨酸、α-氨基丁酸、γ-氨基丁酸、β-丙氨酸、牛磺酸、丝氨酸、ε-氨基-n-己酸、亮氨酸、正亮氨酸和苯基丙氨酸。

这些酸或者单独或者任意组合使用在本发明所用的液体组分中。在这些酸中间，尤其是在5倍或5倍以下水中具有一个原始离解常数(primarydissociation constant)pKa的酸可以适宜使用，以提高阳离子颗粒的分散稳定性和吸附阴离子化合物的能力。其特殊例子是盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、醋酸、蚁酸、草酸、乳酸、马来酸和丙二酸。

在本发明的液体组分中，按重量阳离子微粒(A)和酸(B)的混合比例适宜的范围是A∶B＝200∶1至5∶1，更适宜的是150∶1至8∶1，以实现极佳的阳离子微粒的分散稳定性和阴离子化合物到微粒表面的吸附性能。<其他组成成分>

下面将详细描述构成阳离子液体组分的其他成分。根据本发明的阳离子液体组分包含作为主要成分的阳离子微粒、最好一种如上所述的酸、以及通常作为一种液体介质的水。然而，另外，它可包含一种水溶性有机溶剂和其它添加剂。

这里所用的水溶性有机溶剂的例子包括氨基化合物如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；酮如丙酮；酯如四氢呋喃和二氧杂环乙烷；聚亚烷基二醇如聚乙烯乙二醇和聚丙烯乙二醇；烷撑二醇如乙烯二醇、丙烯二醇、丁稀二醇、三乙烯二醇、硫二甘醇、己烯二醇和二甘醇；多元醇的低(lower)烷基醚，如乙二醇甲基醚、二乙二醇一甲醚和三乙二醇以甲基醚；一元醇如乙醇、异丙醇、n-丁醇和异丁醇；以及除此之外还有，1，2，6-己烷三醇(hexanetriol)、丙三醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑烷酮、三乙醇胺、环丁砜和二甲基亚砜。对水溶性有机溶剂的含量设有特别的限制。然而，以液体组分的总重量为基础，其重量百分比最好在5至60范围内，更好是在5至40范围内。

除了上述成分，添加剂如粘度调节剂、PH调节剂、防腐剂、各种表面活性剂、抗氧化剂、蒸发加速剂、水溶性阳离子化合物和粘接剂用树脂如需要可以适当加入。从控制液体组分渗入记录介质的渗透性来看，表面活性剂的选择特别重要。表面活性剂是用阳离子表面活性剂举例的，如伯胺、仲胺、叔胺盐类，特别地，盐酸盐、醋酸盐，以及月桂胺、棕榈胺、十八胺、松香胺等同类的物质；四元铵盐类化合物，特别是氯化月桂醇三甲基铵、氯化十六基三甲基铵、氯化月桂醇二甲基铵、氯化本甲基三丁基铵、氯化苯甲烷铵等等；吡啶盐类化合物，特别是氯化十六基吡啶、溴化十六基吡啶等；咪唑啉类阳离子化合物，特别是2-十七基-羟基咪唑啉等；和ethylene oxide-added higheralkylamine，特别是二羟乙基十八胺等，以及可使用一种在特定的PH范围内显示阳离子特性的两性表面活性剂。例如，特别是氨基酸类两性表面活性剂；R-NH-CH₂-COOH类化合物；三甲铵乙内酯类化合物，特别是羧酸盐类两性表面活性剂，如十八烷二甲基三甲铵乙内酯、十二烷二羟乙基三甲铵乙内酯等；另外，两性表面活性剂如硫酸酯类、磺酸酯类、磷酸酯类等作为例子。另外，作为非离子表面活性剂，例如，下面的非离子表面活性剂作为例子：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖烷基酯、乙炔醇、乙炔乙二醇等。在本发明中，可以选择这些化合物中的一种或两种或多种来使用。在这些化合物中间，尤其是乙炔醇和乙炔乙二醇可以优先使用，在渗入普通纸张的渗透性上显示极佳的效果，控制油墨的起泡。其数量根据所使用的表面活性剂而改变，适宜的是占液体组分总重量的0.05至5，以实现足够的渗透性。

水溶性阳离子化合物可以自由选择，只要不阻碍本发明的作用和效果即可，例如，为了将额外的阳离子特性给与液体组分。

粘接剂用树脂可以在一个不妨碍所用记录介质组织、液体组分的存储稳定性和喷射稳定性的限度内组合使用，例如，以进一步改善打印图像的耐擦除性，和可从水溶性聚合物、乳剂(emulsion)、乳胶(latex)等中自由选择。——液体组分的表面张力——

本发明所用的液体组分最好是无色或白色，但是也可根据所用记录介质的颜色调色。适宜的上述液体组分的物理特性是：表面张力范围为10至60mN/m(dyne/cm)，最好是10至40mN/m(dyne/cm)，粘度范围为1至30cP。

根据本发明的阴离子液体组分其特征在于，其表面上具有阴离子团的微粒是主要构成成分且微粒稳定分散。此外，其最好含有一种碱，其PH值调整为7至12，动电位范围为-5至-90mV。

作为本发明人的深入透彻研究的结果，发现当液体组分的动电位范围为-5至-90mV时，油墨中的阳离子化合物(阳离子着色材料)可有效吸附到阴离子微粒的表面上，在记录介质上形成的着色部分显示了特别优秀的着色性能。其原因不清楚，可能是由于适当的微粒阴离子特性，不会发生阳离子化合物的快速凝聚，阳离子化合物薄而均匀地吸附到微粒的表面，不形成大量的色淀颜料的聚集。结果，推测着色材料的固有着色特性表现为较好的状态。另外，在本发明的阴离子液体组分中，即使在阳离子化合物吸附到微粒表面上之后，微粒仍然具有微弱的阴离子性，分散状态变得不稳定。结果，由于在溶剂渗入记录介质中时浓度改变，细颗粒凝聚并保持在记录介质的表面区域。

认为该结果具有下面的优秀优势效果，也就是，可以获得可与在涂料纸张上喷墨打印相比的优秀着色性能；由于在涂覆大量油墨的图象区域如阴影部分和实线部分有较少的白色薄雾和较少的不均匀着色，所以可以获得优秀的着色均匀性；因为与涂料纸比较，阳离子化合物非常有效地吸附和显现颜色到微粒的表面上，可以减小阴离子微粒的涂覆数量，因此，特别是用普通纸打印，纸张的组织没有损坏，打印部分的耐擦除性极佳。更适宜的液体组分的动电位范围是-10至-85mV，在该范围内，实体打印中点之间的边界变得不明显，可获得较少条状不均匀性的良好图像。此外，使用含有动电位范围在-15至-65mV的阳离子微粒的液体组分，能够获得非常优秀着色性的图像，而不管其纸张类型如何。

考虑到阳离子化合物的存储稳定性和吸附性，本发明的阴离子组分的PH值适宜的范围是在约25℃时7至12。在该PH值范围内，当液体组分与阳离子油墨混合时，阳离子化合物稳定性没有大幅度降低，不会发生阳离子化合物的强烈凝聚，所以，能够防止色彩饱和度的降低或所记录图像的暗淡色彩。顺便提及的是，在上述的范围内，阴离子微粒的分散状态是良好的，因此，液体组分的存储稳定性和从记录头的喷射稳定性能够维持在良好的状态。另外，当该PH值的液体组分与油墨混合时，阳离子材料充分吸附到阴离子微粒的表面上，因此，着色材料到记录介质的过分渗入被抑制，以产生一个优秀着色的喷墨记录产品。更适宜的PH范围是8至11。在该范围中，由于长期保养，也能有效防止记录头的侵蚀，也进一步改善了打印部分的耐擦除性。<阴离子微粒>

下面将描述构成本发明阴离子液体组分的成分。为了实现上述功能，当分散在液体组分中时，要求阴离子微粒，也就是液体组分的主要成分，在其表面上具有阴离子特性。当液体组分和油墨混合时，阴离子表面允许阳离子着色材料快速吸附到颗粒的表面上，因而抑制了着色材料过分渗入记录介质中。结果，能够获得图像足够光密度的喷墨记录产品。另一方面，如果液体组分含有非阴离子表面的微粒和一种水溶性阴离子化合物，着色材料主要与阴离子化合物凝结，恶化了着色材料的着色性能。结果，难于获得可与在涂料纸上喷墨打印的着色性能。因此，用于本发明液体组分的微粒应当具有阴离子表面。作为本发明液体组分的微粒，不仅可使用固有阴离子性颗粒而且可使用固有静电阳离子性和中性微粒，只要其表面被预先处理成阴离子性即可。

适宜于本发明的阴离子微粒并不特别限定，只要当它们在记录介质上凝聚时在凝聚团中能够形成微孔即可。例如，举例如下：阴离子化的二氧化硅、氧化铝、水合氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硼、silica boria、二氧化铈、氧化镁、硅化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化锌、水滑石等，复合微粒和有机微粒，以及无机-有机微粒。在根据本发明的液体组分中，这些微粒可以单独或者两种或两种以上组合使用。

如对阳离子微粒所述的，考虑到着色和均匀着色能力、存储稳定性等，阴离子微粒优选具有范围在0.005至1μm内的平均颗粒直径，该范围用动态光散射方法测定。平均颗粒直径更优选的范围是0.01至0.8μm。使用这样的微粒能够使得记录介质上打印图像的耐擦除性和组织特别好。最优选的平均颗粒尺寸范围为0.03至0.3μm。因为一个具有在一个目标范围内的半径的微孔在记录介质上形成的微粒凝聚团中有效形成，所以这样的微粒是适宜的。<阴离子微粒的物理特性和形状>

为了在形成在记录介质的微粒凝聚团中有效的形成微孔以及在微粒表面上有效的吸附着色材料，适宜本发明所用的阴离子微粒是其具有最大半径范围为2nm至12nm和总体积为0.3ml/g或更大的微孔，上述数值用上述氮吸附和解吸附方法测定的。更适宜的是，微孔的最大半径范围是3nm至10nm和微孔的总体积为0.3ml/g或更大，因为由在记录介质上形成的微粒构成的凝聚团实际上可有在该目标范围内的半径的微孔。

当微粒的BET表面积在70至300m²/g范围内时，在微粒表面上有充分的位置用于吸附着色材料，由此着色材料以单分子状态有效的保持在记录介质的表面上和/或内，从而有助于着色改善。

本发明中所用的微粒的形状可以将分散在离子交换水中的微粒滴在火棉胶薄膜上制备的样品，通过射电显微镜来观察。在本发明中，当微粒在记录介质上凝聚时，微孔形成凝聚团内。因此，适宜使用的微粒是杆状或项链状非球形的，其中针状、层状或球状的原始颗粒以一个特殊方向粘接以形成第二种颗粒。

本发明所用液体组分中的阴离子微粒的含量可以根据所用物质的种类在一个适当的范围内适当确定。然而，从实现本发明的目标出发，较好在0.1至40重量百分比范围，更好在1至30重量百分比范围内，最好在3至15重量百分比范围内。在这样的范围内，不管所用纸张的种类如何，均能稳定地获得着色极佳的图像。另外，液体组分的存储稳定性和喷射稳定性也变得极佳。<碱>

如上所述，根据本发明的优选阴离子液体组分含有碱，并调整PH值为7至12。作为第二种成分的碱起离子化阴离子微粒表面的作用，以提高表面电势，从而提高液体中微粒的分散性能，而且还提高了油墨中阳离子化合物的吸附能力并调节了液体组分的粘度。对适用于本发明的碱没有特别的限制，只要其能够产生期望的PH值、动电位以及如微粒的分散性的物理特性即可。可以从下面的无机化合物和有机化合物中自由选取。

特别地，例如可以使用氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸铵、氨水、醋酸钠、醋酸铵、吗啉以及链烷醇胺如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙烷基单乙醇胺、n-丁基单乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、乙基二乙醇胺、n-丁基二乙醇胺、2-n-丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺。其中，在水中初级溶解常数(primary dissociation constant)pKa为5或更小的碱可能特别适宜于使用，因为阳离子微粒的分散稳定性和吸附阳离子化合物的能力变得极佳。

在本发明的液体组分中，阴离子微粒(A)和碱(B)的混合比优选为A∶B＝200∶1至5∶1的重量比范围，较好是150∶1至8∶1的重量比，以实现阴离子微粒的极佳分散能力和阳离子化合物吸附到微粒表面的吸附性。<其它成分>

现在将具体描述构成阴离子液体组分的其他成分。本发明所用的阴离子液体组分包含作为一种主要成分的阴离子微粒，优选的含有上述的一种碱，除此之外通常含有作为液体介质的水。然而，液体组分可能还包含一种水溶性有机溶剂和其它添加剂，例如可以适当结合粘度调节剂、PH调节剂、防腐剂、各种表面活性剂、防氧化剂、蒸发加速剂、水溶性阴离子化合物和粘接剂用树脂。

表面活性剂举例：阴离子表面活性剂，例如脂肪酸盐、高分子醇的硫酸酯盐、液体脂肪树脂的硫酸酯盐、烷基芳香基磺酸盐等等；非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖烷基酯、乙炔醇乙炔乙二醇等。在本发明中，可以适当选择使用这些化合物中的一种或两种或更多种。在上述的这些化合物中，特别是可以优选使用乙炔醇和乙炔乙二醇，以显示深入普通纸张的渗透能力的优秀效果和高泡特性。所使用的量根据表面活性剂而变化，优选为占液体组分总重量的重量百分比0.05至5，以实现足够的穿透性能。<液体组分的表面张力>

本发明使用的液体组分优选为无色或白色，但可以根据所用记录介质的颜色调色。上述液体组分的适宜物理特性是：表面张力在10至60mN/m(dyne/cm)范围内，较好为10至40mN/m(dyne/cm)范围内，粘度范围为1至30cP范围内。——液体组分的分散方法——

含有上述微粒的本发明液体组分可以通过通常分散所采用的传统方法来制备。适度混合(mild mixing)装置如高速搅拌机或旋转器较好于研磨型装置如球磨机和混砂机。剪切力随液体组分的粘度、数量和体积改变，其优选范围为0.1至100N/m²。施加在上述范围之上的强剪切力是不适宜的，因为有产生液体组分凝胶化、晶体结构改变等现象的可能性。另外，因为防止了微粒细孔结构的破坏，没有减小微孔的体积，在0.1至20N/m²范围内是更好的。

分散时间随分散液体的数量、容器的尺寸、分散液体的温度等改变。30小时或较短的时间对于防止微粒的晶体结构的改变是适宜的，10小时或较短时间允许在上述范围内控制微粒的微孔结构。在分散处理期间，通过冷却或加热分散液体的温度可以保持在一个特定的范围内。优选温度范围与分散处理方法、材料和粘度之间不同，而是10至100℃。当温度低于该范围的下限时，发生不充分的分散处理以及产生微粒的凝聚。当温度高于该范围的上限时，可能产生液体的凝胶化和微粒晶体结构的改变。<水基油墨>阴离子油墨

现在将描述构成本发明油墨组、与上述阳离子液体组分结合的水性阴离子油墨。本发明所用的阴离子油墨含有一种具有一个作为着色材料的阴离子团的水溶性染料。当一种水不溶性染料或颜料用作一种着色材料时，优选使用阴离子化合物与着色材料结合。除了着色材料之外，本发明中的阴离子油墨还包含水、一种水溶性有机溶剂和其它成分，例如一种粘度调节剂、PH值调节剂、防腐剂、表面活性剂、防氧化剂、防锈剂、防霉剂、蒸发加速剂、螯合剂以及除了上述成分外如果需要还可有水溶性聚合物。下面将描述油墨的这些个别的成分。——水溶性染料——

对本发明使用的具有一个阴离子团的水溶性染料没有特别的限制，只要其在染料索引中列出了即可，例如水溶性酸性染料、直接染料或活性染料。在没有特别限定的情况下也可以使用没有在染料索引中列出的染料，只要其具有一个阴离子团例如一个磺酸基或羧基即可。这里所用的水溶性染料包括那些PH值随溶解度变化的染料。——颜料——

水性阴离子油墨的另一方面是一种含有一种颜料和一种阴离子化合物来取代具有一种所述阴离子团的水溶性染料的的油墨。它还包含水、一种水溶性溶剂和其它可选成分如一种粘度调节剂、PH值调节剂、防腐剂、表面活性剂和一种防氧化剂。在这样的油墨中，可以含有作为一种颜料分散剂的阴离子化合物。颜料分散剂可以不是阴离子的，只要油墨含有一种阴离子化合物即可。当然，当分散剂为阴离子时，可以加入其它阴离子化合物。

对本发明可用的颜料没有特殊的限制。然而，例如下面所述的颜料可以优先使用。作为用于黑色颜料油墨中的碳黑优选使用那些通过炉法或槽法生产的碳黑，其具有原始颗粒直径15至40μm、BET法测得的表面积为50至300m2/g、用DBP测得的油吸附性为40至150ml/100g、挥发性物质为0.5-10％、PH值为2至9。

市场上可买到的具有这样特性的碳黑例子包括：No.2300、No.900、MCF88、No.40、No.52、MA7、MA8、和No.2200B(全部均是三菱化学公司出品)、RAVEN1255(哥伦比亚碳制品日本有限公司出品)、REGAL 400R、REGAL 660R和MOGULL(均为CABOT公司出品)以及着色用炭黑FW1、FW18、S170、S150、Printex 35和Printex U(均是Degussa AG出品)。也可为本发明重新制备。

黄色油墨中使用的颜料例子包括：C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄2、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄16和C.I.颜料黄83。

洋红油墨中使用的颜料例子包括：C.I.颜料红5、C.I.颜料红7、C.I.颜料红12、C.I.颜料红48(Ca)、C.I.颜料红48(Mn)、C.I.颜料红57(Ca)、C.I.颜料红112、和C.I.颜料红122。

青色油墨中使用的颜料例子包括：C.I.颜料兰1、C.I.颜料兰2、C.I.颜料兰3、C.I.颜料兰15∶3、C.I.颜料兰16、C.I.颜料兰22、C.I.瓮兰4、C.I.瓮兰6。同样，也可以为本发明重新制备。——颜料分散剂——

作为本发明中的颜料分散剂，可以使用任何水溶性的树脂，只要其能在水或水性介质中通过阴离子团的作用稳定地分散颜料即可。然而，优选那些具有平均分子重量的重量范围为1000至30000，特别优选的更好为3000至15000。这样的水溶性树脂的特殊例子包括：块状共聚物、接枝共聚物和由至少两个从疏水单体中选择的单体构成的无规共聚物，所说疏水单体例如苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯萘、乙烯萘衍生物、α，β-烯化不饱和羧酸的脂肪醇酯，和亲水单体如丙烯酸及其衍生物、马来酸及其衍生物、衣康酸及其衍生物、富马酸及其衍生物、以及这些共聚物的盐。这些树脂是溶解在碱的水性溶液中的碱溶性树脂。

除此之外，也可使用由一种亲水单体或其盐所构成的均聚物。此外，也可使用水溶性树脂如聚乙烯醇、羧甲基纤维素萘磺酸和甲醛的冷凝物。然而，使用碱溶性树脂具有一个优点，分散体的粘度变低，分散操作较容易。这些水溶性树脂最好在油墨总重量的重量百分比0.1至5范围内使用。

本发明所用的颜料油墨通过在一种水性介质中分散或溶解这样的颜料和上述水溶性树脂而制备。在颜料油墨中优选使用的水性介质是一种水和水溶性有机溶剂的混合溶剂。对于水，优选使用离子交换水(去离子水)来取代含有各种离子的自来水。

当分散剂不是一种阴离子聚合物时，优选还将一种阴离子化合物加入上述含颜料的油墨中。这样的阴离子化合物的例子包括低分子阴离子表面活性剂以及高分子物质如上述碱溶性树脂。

低分子阴离子表面活性剂的特殊例子包括十二烷磺基丁二酸二钠、聚氧乙烯十二烷基乙醇胺磺基丁二酸二钠(disodium polyoxyethylenelauroylethanolamide sulfosuccinate)、聚氧乙烯烷基磺基丁二酸二钠、羧酸酯聚氧乙烯十二烷基醚钠盐、羧酸酯聚氧乙烯十三烷基醚钠盐、聚氧乙烯十二烷基醚硫酸钠、聚氧乙烯十二烷基醚硫酸三乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚硫酸钠、烷基磺酸钠和烷基磺酸三乙醇胺。然而，低分子阴离子表面活性剂并不局限于这些化合物。这样的上述阴离子物质的使用数量优选在油墨总重量的0.05至10重量百分比范围内，较好在0.05至5重量百分比范围内。——自分散颜料——

作为一种可用于阴离子油墨的颜料，可以使用一种在不使用任何分散剂的情况下能够分散在水或水性介质中的自分散颜料。自分散颜料是一种至少具有一种直接或通过其他原子团结合到表面上的阴离子亲水基团。阴离子亲水基团可以至少是例如从如下亲水基团中选择的一种：

-COOM，-SO₃M，-SO₂NH₂，-PO₃HM和-PO₃M₂

这里M是氢、碱金属、铵或有机铵；其桥接的另外的原子团可以是一个具有1至12个碳原子的亚烃基团、一个可取代的亚苯基团或一个可取代的亚萘基团...。

因为通过在将亲水基引入到颜料表面上而阴离子化的上述颜料由于粒子之间的排斥在水中显示了极佳的分散性能，即使当其包含在水性油墨中时，在没有加入任何任何分散剂或类似物的情况下也保持一个稳定的分散状态。炭黑特别适于作为这种颜料。——油墨中的附加成分——

除了上述成分之外，表面活性剂、防泡剂、防腐剂等在需要时可以加入到颜料油墨中，以提供具有所需物理特性的油墨。

表面活性剂的例子包括：阴离子表面活性剂如脂肪酸盐、高级醇磺酸酯盐、液态脂肪油磺酸酯盐和烷基芳香基磺酸盐；非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖烷基酯、乙炔醇和乙炔乙二醇。可以适当选择使用这些表面活性剂中的一种或多种。在这些表面活性剂中，适于使用乙炔醇和乙炔乙二醇，因为它们在对普通纸张的渗透性以及油墨泡沫的控制方面具有极佳的效果。所使用的表面活性剂的数量根据所使用的分散剂的种类而变化，但是希望在油墨总重量的重量百分比0.01至5范围之内。优选地，所加入的表面活性剂的数量以这样一种方式确定，即所得到的油墨的表面张力至少为30mN/m(dyne/cm)，因为由于可以有效防止本发明所用的喷墨记录系统中的喷孔变湿而产生的变形打印(不准确的油墨着陆)。

上述颜料油墨制备如下。首先，将一种颜料加入到一种至少含有水和一种作为分散剂的树脂的水性溶液中。搅拌该混合物，然后通过稍后描述的分散装置进行一种分散处理，如果需要，进行离心处理以得到所需的分散体。然后将上述其它成分加入到分散体中并搅拌而制备油墨。

在使用一种碱溶性树脂时，优先加入一种碱和胺以溶解分散体中的树脂。在此情况下，优先加入的胺或碱至少为根据下述公式从树脂的酸值计算而得的数量。

胺或碱的数量(g)＝{(树脂的酸值)×(胺或碱的分子量)×(树脂数量)(g)}/5600。

在分散处理之前对颜料悬浮液进行至少30分钟的预混合是有效的。该预混合起到改善颜料表面湿润性的作用，促进了分散剂在颜料表面上的吸附。

加入到含有作为分散剂的碱溶性树脂的分散体中碱的优选例子包括：有机碱如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨基乙酸丙醇和氨，和无机碱如氢氧化钾和氢氧化钠。

可以采用任何普通的分散机械作为一种分散机来制备颜料油墨。其例子包括球磨机、混砂机等，在这些研磨机中，可以优选使用高速混砂机，如SuperMill，Sand Grinder，Beadsmill，Agitator Mill，Grain Mill，DynoMill，PearlMill和Coball Mill(上述均为商品名称)。

本发明中所用的油墨在需要时还可包含一种水溶性有机溶剂、表面活性剂、PH值调节剂、防锈剂、防氧化剂、蒸发加速剂、螯合剂以及水溶性聚合物等。

本发明中所用的溶解或分散着色材料的液体介质优选为一种水和水溶性有机溶剂的混合物。水溶性有机溶剂的具体例子包括：具有1至4个碳原子的烷基醇，如甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、特丁醇；氨化物，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；酮类，如丙酮；醚类，如四氢呋喃和二氧杂环乙烷；聚亚烷基二醇，如聚乙烯二醇和聚丙烯二醇；半个烷撑具有2至6个碳原子的烷撑二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、硫代二甘醇、己二醇和二甘醇；1，2，6-己烷三元醇；丙三醇；多元醇的低烷基醚，如乙二醇单甲基(或单乙基)醚和二乙醇单甲基(或单乙基)醚；N-甲基-2-吡咯烷；1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；环丁砜；二甲基亚砜；环酰胺化合物，如2-吡略烷和ε-己内酰胺；和酰亚胺化合物，如琥珀酰亚胺。

在每种油墨中水溶性有机溶剂的含量通常在油墨总重量的重量百分比1至40范围内，较好在3至30范围内，同时油墨中水的含量在重量百分比30至95范围内。如果水的数量小于30％重量百分比，就破坏了着色材料的溶解性，从而增加了所得到油墨的粘度。因此最好不要使用这样小数量的水。另一方面，如果水的数量大于95％重量百分比，挥发成分太多而不能充分满足固定特性(fixation properties)。

本发明所使用的阴离子油墨也可用于普通的水溶性文具，但是特别适用于油墨通过由热能引起的油墨起泡现象而喷射的这种类型的喷墨记录系统。这种记录系统具有一个特点，即油墨的喷射非常稳定，不会产生飞溅墨滴。在此情况下，有时可以控制油墨的热特性(例如，比热、热膨胀系数、热传导率等)。阳离子油墨

现在将描述与上述阴离子液体组分结合构成本发明油墨组的水性阳离子油墨。本发明所用的阳离子油墨包含一种具有作为着色材料的阳离子团的水溶性染料。在一种水溶性染料或颜料用作着色材料时，最好使用一种阳离子化合物与着色材料结合。除了着色材料之外，本发明的阳离子油墨还包含水、水溶性有机溶剂和其它成分，例如粘度调节剂、PH值调节剂、防腐剂、表面活性剂、防氧化剂、防锈剂、防霉剂、蒸发加速剂、螯合剂，以及在需要时除了上述成分之外的水溶性聚合物等。下面将描述油墨的这些单个成分。——水溶性染料——

对本发明所用的具有一个阳离子团的水溶性染料没有特殊的限定，只要其在《染料索引》中列出即可。在没有特殊限制的情况下也可以使用没在《染料索引》中列出的染料，只要其具有一个阳离子团即可。这里所用的水溶性染料包括那些PH值随溶解度变化的染料。——颜料——

水性阴离子油墨的另一方面是一种含有颜料和阳离子化合物取代具有所述阳离子团的水溶性染料的油墨。它还包含水、水溶性有机溶剂和其它可选成分，如粘度调节剂、PH值调节剂、防腐剂、表面活性剂和防氧化剂。在这样的油墨中，可以含有作为颜料分散剂的阳离子化合物。颜料分散剂可以不是阳离子性的，只要油墨含有一种阳离子化合物即可。当然，当分散剂为阳离子性时，可以加入另外的阳离子化合物。对可用于本发明的颜料没有特别的限定。可以适当使用在阴离子油墨条目中记录的颜料。——颜料分散剂——

作为本发明的颜料分散剂，只要其能够在水或水性介质中通过阳离子团的作用稳定地分散颜料，任何水溶性附脂均可使用。其特殊例子可以包括那些通过乙烯单体聚合得到、且至少所得聚合物的一部分具有阳离子性的物质。形成阳离子一半的阳离子单体的例子包括下面描述的叔胺单体盐，以及其季胺产物。

也就是，N，N-二甲基氨基乙基异丁烯酸盐[CH₂＝C(CH₃)-COO-C₂H₄N(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基乙基丙烯酸盐[CH₂＝CH-COO-C₂H₄N(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基丙基异丁烯酸盐[CH₂＝C(CH₃)-COO-C₃H₆N(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酸盐[CH₂＝CH-COO-C₃H₆N(CH₃)₂]、N，N-二甲基丙烯酰胺[CH₂＝CH-CON(CH₃)₂]、N，N-二甲基异丁烯酰胺[CH₂＝C(CH₃)-CON(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基乙基异丁烯酰胺[CH₂＝CH-CONHC₂H₄N(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺[CH₂＝C(CH₃)-CONHC₂H₄N(CH₃)₂]、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺[CH₂＝CH-CONH-C₃H₆N(CH₃)₂]、以及N，N-二甲基氨基丙基-甲基丙烯酰胺[CH₂＝C(CH₃)-CONH-C₃H₆N(CH₃)₂]。

在叔胺情况下，形成盐的化合物的例子包括盐酸、硫酸和醋酸。用于季铵化的化合物的例子包括甲基氯、二甲基硫磺酸、氯甲苯和环氧氯丙烷。在这些化合物中，优选甲基氯和二甲基硫磺酸用于制备本发明所用的分散剂。上述这样的叔胺盐或季铵化合物在水中起一个阳离子作用，平衡状态下，在酸性区域可稳定溶解。共聚物中这些单体的含量最好在20至60％重量百分比范围内。

在上述高分子分散剂的形成中使用的其它单体的例子包括：疏水单体，例如具有一个羟基团的丙烯酸酯，如2-羟乙基甲基丙烯酸盐；和具有一个长乙撑氧链的侧链的丙烯酸酯；苯乙烯单体，和在PH值约为7时溶解在水中的水溶性单体，如丙烯酰胺、乙烯醚、乙烯吡咯烷酮、乙烯基吡啶和乙烯基呃唑烷。作为疏水单体，可以使用苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯萘、乙烯萘衍生物、(甲基)丙烯酸烷基醚和丙烯腈。在通过共聚获得的高分子分散剂中，为了水性溶剂中共聚物的稳定性，水溶性单体在15至35％重量百分比范围内使用，为了增强共聚物对颜料的分散效果，在20至40％重量百分比范围内使用疏水单体。——自分散颜料——

作为一种阳离子性的碳黑，可以使用那些至少具有一个从下面直接或通过其他原子团结合到其表面上的季铵团中选择的一个疏水基团的碳黑。然而，在本发明中，疏水基团并不限于此。

-SO₂N⁺H₃

-SO₂N⁺H₂COR

-N⁺H₃

-N⁺R₃

这里R是一个具有1至12个碳原子的线性或枝状烷基团、一个取代或未取代苯基团、一个取代或未取代萘基团。顺便提及的是，例如上述阳离子团可以具有作为反离子(counter ion)的NO₃ ^-或CH₃COO^-。

由于其疏水基团阳离子自分散碳黑的制备方法用将一个N-乙烷基吡啶基团引入一种颜料中的方法来说明：

用3-氨基-N-乙烷基吡啶溴化物来处理炭黑。

因为以上述方式通过将疏水基团引入颜料表面而带阳离子的颜料由于离子之间的排斥在水中显示了极佳的分散性能，即使当其包含在水性油墨中时，在没有加入任何分散剂或类似物的情况下仍可保持一个稳定的分散状态。炭黑特别适宜于作为颜料。<油墨中的添加剂>

另一方面，除了上述成分之外，为了获得具有期望物理特性的油墨，可以将表面活性剂、防泡剂或防腐剂加入到油墨中。该油墨可包含一种商用水溶性物质。

表面活性剂的例子是：阳离子表面活性剂，如伯、仲、叔胺盐类化合物，尤其是十二烷基胺、棕榈胺、十八胺、松香胺等的氢氯化物、醋酸盐等；季胺盐类的化合物，特别是氯化十二烷基三甲基铵、氯化十六烷基三甲基铵、氯化十二烷基二甲基苯甲基铵、氯化苯甲基三丁基铵、氯化苯甲烃铵等；吡啶盐类化合物，特别是，氯化十六烷基吡啶盐、溴化十六烷基吡啶盐等；咪唑啉类阳离子化合物，特别是2-十七基-羧乙基咪唑啉等；和环氧乙烷(ethyleneoxide-added)高级烷基胺，特别是二羟乙基十八胺等，以及一种在可适用PH值范围内显示阳离子特性的两性表面活性剂。特别地，例如氨基酸类两性表面活性剂；R-NH-CH₂-CH₂-COOH类化合物；三甲铵乙内酯类化合物，特别是羧酸盐类两性表面活性剂，如十八酰二甲基三甲铵乙内酯、十二烷基二羧乙基三甲铵乙内酯等；另外，两性表面活性剂，如硫酸酯类、硫磺酸酯类、磷酸酯类等可作为例子。另外，作为非离子性表面活性剂，例如非离子性表面活性剂的例子是：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨聚糖烷基酯、乙炔醇、乙炔乙二醇等。在本发明中，可以适当选择使用这些化合物中的一种或两种或多种。在上述化合物中，具体来说乙炔醇和乙炔乙二醇可以优先使用，以表示渗入普通纸张渗透性的优秀效果和高泡特性。其使用数量随所用的表面活性剂变化，且最好在占液体组分总质量的0.05至5％质量百分比范围内以达到足够的渗透性。——油墨的表面张力——

本发明所用的阳离子油墨可以令人满意地控制，在25℃下其物理特性，以使其具有30至68mN/m(dyn/cm)的表面张力和15mPa.s(cP)或更低的粘度，当在普通纸张或类似物上打印时，从改善打印的图像中油墨的渗透性以及同时使得油墨与喷墨头匹配良好来看，较好在10mPa.s(cP)或更低，更好在5mPa.s(cP)或更低。<在记录介质上形成着色部分的方法>

下面将描述根据本发明在记录介质上形成着色部分的方法。根据本发明在记录介质上形成着色部分的方法具有：步骤(i)将含有着色材料的阴离子或阳离子水基油墨涂覆到记录介质上，步骤(ii)将一种在分散状态下其表面含有与油墨相反极性的微粒的液体组分涂覆到记录介质上，其特征在于，在记录介质的表面上，水基油墨和液体组分在液体状态相互相接触。下面将描述将水基油墨和如上所述构成的液体组分涂覆到记录介质上的方法。

在在记录介质上形成着色部分的方法包含：步骤(i)将如上所述的液体组分涂覆到记录介质上，和步骤(ii)将含有一种着色材料的阴离子或阳离子水性油墨涂覆到记录介质上，其特征在于，液体组分涂覆到一个图像形成区域或一个图像形成区域及其附近，以使该油墨和该液体组分之间在液体状态下互相接触。在这里，术语“图像形成区域”是指被墨滴涂覆的区域，术语“图像形成区域附近”是指离图像形成区域约1至5个点的外部区域。

在根据本发明在记录介质上形成着色部分的方法中，可以通过任何方法涂覆液体组分和油墨，只要它们在液体状态下相互接触即可。即使液体组分和油墨中的任一个首先涂覆到记录介质上，也不会发生问题。例如，步骤(ii)可以在步骤(i)之后进行，或者步骤(i)可以在步骤(ii)之后进行。也可以步骤(i)在步骤(ii)之后进行然后再重复进行步骤(ii)。当液体组分首先涂覆到记录介质上时，对液体组分涂覆和油墨涂覆之间的时间间隔没有特殊的限定。然而，为了使它们在液体状态下互相接触，最好基本上同时或在几秒之内将油墨涂覆到记录介质上。——记录介质——

对上述喷墨图像形成过程中所用的记录介质没有特殊的限制，优选使用通常所用的普通纸张如复印纸和证券纸(bond paper)。当然，为喷墨记录特别制备的涂料纸、或OHP透明薄膜也可以优先使用。除此之外，通用无木料(woodfree)纸和光面纸也可以优先使用。——涂覆液体组分的方法——

虽然液体组分可以通过例如喷涂器、墨辊或类似物涂覆到记录介质上，但是优选使用一种喷墨系统以将液体组分有选择地和均匀地仅涂覆到包括或不包括附近区域的图像形成区域上。这里，可以使用各种喷墨记录系统，但是特别优选的是一种墨滴通过由热能产生气泡而喷射的系统。<喷墨记录装置>

下面将描述一种根据本发明的喷墨记录装置。根据本发明的喷墨记录装置其特征在于，包含一个容纳含有着色材料的阴离子或阳离子水基油墨的油墨容纳部分，一个具有一个排出油墨的喷墨头的第一记录单元，一个容纳上述液体组分的液体组分容纳部分，根据本发明，优选地液体组分中微粒表面上带电的极性与上述水基油墨的带电极性相反，在分散状态下容纳液体组分，以及一个具有排出液体组分的喷墨头的第二记录单元。

下面将描述这些内容。图1是一个示意性透视图，表示应用本发明制备的喷墨打印装置的示意性结构例子。在图1中，参考数字1是一个构成用于通过排出油墨进行打印的打印头的墨盒，参考数字2是一个构成排出液体组分的液体组分排出头的墨盒。在所示的例子中，使用了用于通过使用不同色彩的油墨打印的4种墨盒1和排出液体组分的1种墨盒2。

用于打印的墨盒1具有一个结构，其中一个油墨槽部分和油墨排出部分(打印部分)分别安装在其顶部和底部。排出液体组分的墨盒2具有一个结构，其中一个液体组分槽部分和液体组分排出部分(打印部分)分别安装在其顶部和底部。另外，这些墨盒1和2具有连接器以接收操作和其他信号。参考数字3是一个滑架。

在滑架3上，定位安装有4种通过使用不同色彩油墨打印的头盒(打印头)1和1种排出液体组分的头盒(液体组分排出头)2。另一方面，滑架3具有一个用于传输信号等的连接器支架，以操纵每一个打印头1和液体排出头2，而且通过连接器支架与每个头盒1和2电连接。

每个打印头1包含不同色彩的油墨，例如黄色(Y)、洋红(M)、青色(C)和黑色(H)油墨。在该图中，为了打印每种黄色、洋红、青色和黑色油墨，头盒(打印头)1Y、1M、1C和1B从图示的左侧以这种顺序安装的，在其右侧端，安装有排出液体组分的头盒(液体组分排出头)2，在头盒2中含有上述液体组分。

在图1中，参考数字4是一个延伸到滑架3的主扫描方向、并滑动地支撑滑架的的扫描导轨，参考数字5是一个传输驱动力以使滑架3往复运动的的驱动带。另一方面，参考数字6、7和8、9是布置在打印头打印位置之前和之后的传送辊对，以通过夹持来输送记录介质10。记录介质10如纸张在受压状态下被导向和支撑到一个滚筒(platen)(未示出)，调整打印面到打印位置部分的平面。这里，安装在滑架3上的每个头盒(头)1和2的排出口面被调整在辊7和9之间的位置，从滑架3向下突出，以输送记录介质，并沿挤压到滚筒(未示出)导向面上的记录介质10相面对。

在图中喷墨记录装置打印区域外部的左侧初始位置处的周围，安装了一个恢复单元11。在恢复单元11中，安装有可垂直上下移动的对应于打印头(头盒)1Y、1M、1C和1B的4个盖12和对应于一个含有上述液体组分、排出液体组分的液体组分排出头(头盒)2的1个盖13。

且在滑架3处于初始位置时，对应于形成每个头1和2排出口表面的盖12和13通过挤压装配，因而，每个头1和2的排出口是密封的(盖住)。通过盖住，防止了由于排出口中油墨溶剂的蒸发油墨的变浓和粘附，从而防止了排出故障的发生。

另一方面，恢复单元11具有一个与每个盖12连通的抽吸泵14，以及与盖13连通的抽吸泵15。当打印头1和液体排出头2发生排除故障时，使用这些泵14和15来用盖12和13盖住形成排出口表面，以进行抽吸和恢复动作。另外，在恢复单元11中，安装了两个用弹性件如橡胶制成的擦拭件(刀片)16和17。刀片16由一个刀片支架18保持而刀片17由一个刀片支架19保持。

在本发明的示意图中，上述两个刀片18和19由一个用滑架3的运动驱动的刀片移动机构(未示出)来上下移动，因此，上述刀片16和17在突出位置(擦拭位置)和一个后退(retreated)(向下移动)位置(等待位置)之间移动，以擦拭粘附到形成头(墨盒)1和2排出口表面上的外来物质和油墨，后退位置不与形成排出口的表面接触。在此情况下，擦式打印头1的刀片16和擦拭液体组分排出头2的刀片17分别独立构成以独立上下移动。

在图1中，当滑架3从右侧(打印区域侧)移动到初始位置侧或从初始位置侧移动到打印区域侧时，刀片16与形成每个打印头1排出口的表面邻接和刀片17与形成液体组分排出头2的排出口的表面邻接，它们之间相对移动，从而导致了形成排出口的那些表面的擦拭运动。

图2是一个示意透视图，表示将油墨排出部分与墨槽整体制造的打印头(头盒)1的结构。顺便提及的是，除了存储和使用的液体为液体组分之外，液体组分排出头2基本上与打印头1具有相同的构造。在图2中，打印头1具有分别安装在顶部和底部的墨槽部分21和油墨排出部分(打印头部分)22，接收驱动和其他信号以驱动油墨排出部分22，而且还具有一个头侧连接器23以输出一个油墨残余检测信号。该连接器23安装在接近墨槽部分21的位置。

在图2中打印头1具有一个在底面侧(记录介质10一侧)形成排出口的表面81，以及打印头1具有形成排出口的表面81，从而形成多个排出口。在与每个排出口连通的液体通道部分，布置一个排出能量产生部件以产生排出油墨所必需的能量。

如上所述的打印头(头盒)1是通过排出油墨进行打印的喷墨打印部件，由油墨排出部分22和一个与墨槽21整体制成的喷墨墨盒，并可互换。该打印头1是通过使用热能来排出油墨的喷墨打印部件，且包含一个产生热能的电热转换器。顺便提及的是，如上所述的打印头1是利用由气泡的长大和缩小所产生的压力变化以从排出部分排出油墨进行打印的，所说气泡是由热能所导致的薄膜状沸腾而产生的，所说热能是由如上所述的电热转换器所施加的。

图3是一个局部透视图，示意地表示打印头1(液体组分排出头2)的油墨排出部分22(液体组分排出部分22A)的结构。在图3中，在形成面对记录介质(打印纸等)通过一个预定的间隔(例如大约0.5至2.0mm)的排出口的表面81上，以预定的间距、沿与每个排出口82同一个公共液体腔室83形成连通的液体通道84的壁面形成多个排出口82，安装有所说产生用于油墨排出能量的电热转换器(发热电阻器)。

多个排出口82以一个位置关系布置，即以沿横穿过打印头1的移动方向(主扫描方向)的方向排列。如上所述，打印头1是这样构成的，即相应的电热转换器85是根据图像信号或排出信号来驱动(流动一个电流)以引起液体通道84中的油墨薄膜状沸腾，然后油墨由此时所产生的压力从排出口82排出。

图4A、4B、4C和4D至图6A、6B、6C和6D是示意图，表示上述喷墨打印装置的擦拭动作。图4A至4D表示滑架3从打印区域侧移动到初始位置侧的时机。如图4A所示，滑架3上的打印头1和液体组分排出头2从右侧(打印区域侧)移动到初始位置。然后如图4B所示，首先油墨盖12和液体组分盖13之间的油墨刀片16向上移动，根据滑架3的运动按照打印头1Y、1M、1C和1B的顺序擦拭每个打印头。

另外，与图4C一样，在每个打印头1经过用于液体组分的刀片17的顶部时，液体组分刀片17向上移动，以擦拭形成液体组分排出头2的排出口的表面，如图4D所示。油墨刀片16擦拭的四个打印头1，且在液体组分刀片17完成擦拭液体组分排出头2之后，两个刀片16和17向下移动带等待位置待命。

在图4A至4D中，构造是这样的，当滑架3从右侧(打印区域)移动到图1中具有恢复单元11的初始位置时，由刀片16和17进行擦拭。然而，擦拭方向并不限定于此，但是如图5A至5D所示，构造可以是这样的，即当滑架3从初始位置侧移动到右侧(打印区域侧)时进行擦拭。

在图5A至5D中，如图5A所示，油墨刀片16和液体组分刀片17同时向上移动，而滑架3向右方移动(移动到打印区域侧)以同时擦拭打印头1和液体组分排出头2(图5B)，在液体组分排出头2擦拭完成之后，液体组分刀片17立即向下移动到等待位置，而油墨刀片16进行打印头1的擦拭(图5C)。最后，如图5D所示，当完成所有的打印头1的擦拭后，油墨刀片16向下移动从而完成一系列的擦拭操作。

通过采用图5A至5D所述的擦拭方向，可以消除下面的危险：通过擦拭去除的粘附到刀片16和17上的墨滴，通过刀片的弹性向记录介质的输送部分飞溅，从而不合希望地玷污了记录介质10。

另外如图6A至6D所示，打印头1的擦拭方向可以与液体组分排出头2的擦拭方向不同。在图6A至6D中，例如，如图6A和6B所示，有可能当滑架3从初始位置侧移动到右方(打印区域侧)时，打印头1由油墨刀片16擦拭，如图6C和6D所示，当滑架3从打印区域侧移动到初始位置侧时，仅仅是液体组分排出头2被液体组分刀片17擦拭。

通过采用这样的擦拭方向，能够消除或大大减小的故障(危险)是，由刀片16的弹力飞溅的油墨粘附到液体组分排出头2上，反之，由刀片17的弹力飞溅的液体组分粘附到打印头1上。

另一方面，在图1中，打印头1的盖12与液体组分排出头2的盖13分开使其独立(专用)，连接到这些盖12和13的抽吸泵14和15互相分开以使其单独用于打印头1和液体组分排出头2(专用)。这时在这些盖12和13以及泵14和15中，油墨没有与具有与油墨反应性的液体组分接触，以允许处理源自它们的废溶液，从而得到保持高可靠性的可能性。

图7是一个示意图，表示用于收集从泵14和15抽到废墨槽中的油墨和液体组分的回收线。在图7中，用与盖12连通的抽吸泵14从打印头1抽吸的废墨和用与盖13连通的抽吸泵15从液体组分排出头1抽吸的废液，通过每个单独的通道被收集到一个废液槽24中，以防止泄漏到打印装置上。

如上所述的废液槽24构造成适应于充填一个多孔吸收器25形式，以吸收和保持吸收器25中的废液。在打印装置主体中安装该废液槽24。在图7中，如图所示，来自打印头1抽吸泵14的废墨管26和来自液体组分排出头2抽吸泵15的废墨管27在废液槽24两个互相有一定距离的端部的位置连接。经过上述这样的设计，液体组分与油墨在废液槽24中限于吸收器25中溶液吸收充分的状态下接触，因此，能够由多孔吸收器25保持的液体量可以充分保持。

图8是一个示意性图，在图7的废液收集线中，具有在废液槽24中的吸收器25构造的废液收集线布置有顶部和底部两段，油墨由底段的吸收器25A吸收，液体组分由顶段的吸收器25B吸收。根据图8的构造，在底段的吸收器25A溢出情况下，油墨中的染料与由顶段吸收器25B固定的顶段吸收器25B以及其中所吸收的液体组分反应，因此，油墨不会溢出、也不会由于油墨溢出而玷污打印装置的内部和外部。

另一方面，其他形式的喷墨记录装置的特征在于，包含：油墨容纳部分，在该部分中容纳有包含着色材料的阴离子或阳离子水基油墨；液体组分容纳部分，在该部分中含有如上所述的液体组分，根据本发明最好含有分散状态下的微粒表面上所带电的极性与上述水基油墨的带电极性相反的液体组分；以及喷墨头，所说喷墨头单独排出容纳在上述油墨容纳部分中的水基油墨和容纳在上述液体组分容纳部分的液体组分。这些将在下面描述。

图10示出了这种墨盒1001的例子，且在图中，参考数字1003是容纳油墨的油墨容纳部分，而参考数字1005是容纳液体组分的液体组分容纳部分。如图11所示，墨盒是构造成可拆卸安装到记录头1101上的，以排出油墨和液体组分，在墨盒1001安装在记录头1101的状态下，构成向记录头1101供给液体组分和油墨。

本发明中所用的喷墨记录装置并不限于那些上述头和墨盒单独安装的喷墨记录装置，如图15所示，优选使用头和墨盒整体构成的喷墨记录装置。

在图15中，参考数字1500是记录单元，构造成油墨容纳部分，如油墨吸收器，其中容纳有油墨且在这种油墨吸收器中的油墨从头部分1501以墨滴排出，所说头部1501具有多个喷口。作为油墨吸收器的材料，例如，可以使用聚丙烯和聚亚安酯。参考数字1502是一个大气连通口，以使记录单元的内部与大气连通。

另外，与本发明所用记录单元的其它实施例一样，记录单元，其中在一个墨槽中油墨和液体组分容纳在其每个容纳部分中，用于排除油墨和液体组分的记录头是整体安装的，特别地，例如如图12所示的记录单元1201，其中液体组分容纳在容纳部分1201L，黑色油墨在容纳部分1201Bk中，黄色、青色和洋红的彩色油墨分别容纳在彩色油墨容纳部分1201Y、1201C和1201M中，记录头1203可以作为例子，该记录头由分离的油墨流通通道构成，以能够单独排出每种油墨。

图16是一个示意性透视图，表示本发明的喷墨记录装置其它实施例的示意性构造。在图16中，参考数字4是延伸到滑架3主扫描方向的扫描导轨并滑动地支撑滑架，参考数字5表示传送驱动力以使滑架3往复运动的驱动带。另一方面，参考数字6、7和8、9是布置在打印头打印位置之前和之后的输送辊对，以通过夹持来输送记录介质10。

记录介质10如纸张在挤压状态下被导向和支撑到滚筒(未示出)，在打印位置部分调整打印面质平板状。这里，安装在滑架3上的头盒(头)1和2的每个排出口表面被调整位于从滑架3向下突出以输送记录介质的辊7和9之间的位置，与被挤压到滚筒(未示出)导向面的记录介质10相对。

在图16中，总共6个头和安装在滑架3上。在该例子中，一个黄色1Y打印头、一个洋红1M打印头、一个青色1C打印头和一个黑色1B打印头、液体组分排出头2、一个黑色1BB第二打印头以这样的顺序在滑架3上从图示的左端侧向右端侧排列。液体组分排出头2将具有与油墨中着色材料反应性的液体组分排到记录介质10上。

顺便提及的是，右侧的黑色1BB第二打印头是使用用于通过往复打印的副扫描打印的黑色油墨的打印头。换句话说，采用了下面的构造：液体组分排出头2布置在黑色1B打印头的下一位置(右边相邻位置)，上述黑色1BB的打印头布置在更下一位置上(右端)。

在图16中，恢复单元11安装在打印区域的左侧，在恢复单元11中，对应于头盒1和2，以从右至左的顺序，盖12连续布置以盖住打印头1Y、1M、1C和1B，盖13布置在下一位置(右侧相邻位置)以盖住液体组分排出头2，盖12布置在更下一位置(右端)以盖住黑色1BB的第二打印头。

而且每个盖可垂直上下移动地安装。当滑架3位于初始位置时，对应于形成每个头1和2排出口表面的盖12和13通过挤压装配，因此，每个头1和2的排出口是密封的(盖住)。此时，防止了排出口中由于油墨溶剂的蒸发而导致油墨的变浓和粘附，防止了排出故障的发生。

恢复单元11包含与每个盖1和2连通的抽吸泵14和与盖3连通的抽吸泵15。当打印头1和液体组分排出头2中发生排出故障时，这些泵14和15用于用盖12和13盖住那些形成排出口的表面以进行抽吸和恢复动作。用于液体组分排出头2的刀片17布置在从左边第五的液体组分盖13和第六(右侧)黑色油墨的盖12之间，用于每个打印头1的刀片16布置在右端盖12的右侧(打印区域侧)。

另外，刀片16由刀片支架18保持，刀片17由刀片支架19保持。在这一方面，刀片支架18和19通过一由利用滑架3的运动而驱动的刀片移动机构(未示出)上下移动，因此，刀片16和17在突出位置(擦拭位置)和后退位置(等待位置)之间上下移动，在擦拭位置擦拭粘附在形成头1和2排出口表面上的外来物质和油墨，在后退位置不与形成排出口表面接触。在此情况下，擦式打印头1的刀片16和擦拭液体组分排出头2的刀片17互相独立构成以单独上下移动。

图17A至17F是示意图，表示图16的喷墨记录装置的擦拭动作。在图17A至17F中，如图17A所示，在用于打印头的刀片16突出(向上移动)后，安装在滑架3上的每个头从右侧(打印区域侧)向初始位置移动。如图17B所示，用于打印头的刀片16向上移动，根据滑架3向左手方向的运动，顺序擦拭打印头1。而且，如图17C所示，在液体组分排出头2到达用于打印头的刀片16的前面位置(邻近右侧位置)的地方，刀片16回退(向下移动)到等待位置以防止刀片16与液体组分排出头2接触。

在滑架3向左侧移动和液体组分排出头2经过打印头刀片16的地方，如图17D所示，两个用于打印头的刀片16和用于液体组分排出头的刀片17突出(向上移动)。而且，如图17E所示，根据滑架3的左侧移动，用刀片17擦拭液体组分排出头2和用刀片16擦拭右端打印头1BB同时进行。如图17F所示，擦拭所有的头1和2已经完成，两个刀片16和17回退到等待位置待命。

图16和图17A至17F的例子适应于，当滑架3从打印区域侧(右侧)移动到安装有恢复单元11的初始位置时，由刀片16和17进行擦拭。然而，擦拭方向并不限制于此，除此之外擦拭可以在从初始位置到右侧(打印区域侧)移动期间来完成。

图16的喷墨记录装置是通过将液体组分从液体组分排出头2排出到记录介质10上以与在记录介质10上从每个打印头1中排出的油墨接触从而形成所记录的材料来构成的，根据本发明，所说液体组分具有与油墨中的着色材料有反应性。在记录介质10上，通过油墨中的记录材料与液体组分的反应，油墨中的记录材料在单分子状态下吸附到微粒上，并通过微粒完成图像形成，因此，能够得到着色和着色均匀度极佳的图像。

图18是一个示意性透视图，表示另一实施例的示意性结构。

在图18中，插入到装置100进给位置的记录介质106由发送辊109发送到一个可以由喷墨单元103打印的区域。在此可打印区域中记录介质的背面部分，安装有滚筒108。

滑架101构造成适应于能够用两个导向轴104和105在一个特定方向上移动，此时头单元103能够往复扫描打印区域。在滑架101上能够安装稍后描述的每个单元。换句话说，安装有排出用于多种色彩的每一种的油墨和液体组分的喷墨头以及含有给每个喷墨头供应油墨或液体组分的墨槽的喷墨单元103。作为多种色彩的油墨，例如可以使用黑色(Bk)、黄色(Y)、洋红(M)和青色(C)四种颜色。

在滑架101可移动区域的左侧端，一个具有稍后描述的擦拭机构的恢复系统单元110安装在其底部，因而，在没有打印的时间里盖住喷墨头的排出口成为可能。该左侧端命名为喷墨头的初始位置。

参考数字107表示一个开关部分和一个显示元件部分，开关部分用于打开和关闭喷墨打印装置的电源和设定打印的各种模式，而显示元件部分适用于显示打印装置的各种状态。

图19是一个示意图，示出了所述喷墨打印装置中的擦拭机构和恢复单元110的另一方面的擦拭操作。

图19中所示的喷墨墨盒103包含头单元102和每个墨槽20Bk1、20S、20Bk2(省略了Y、M、C墨槽的图示)，头单元102包含用于每种颜色的喷墨头，也就是黑色油墨的喷墨头200Bk1和200Bk2、液体组分的头200S、青色油墨的头200C、洋红油墨的头200M、黄色油墨的头200Y。

如图19所示，操作擦拭和用于喷墨头排出口表面擦拭操作的每个刀片118A和118B以及擦拭件117安装在每个喷墨头上。分别对应于这些头的刀片118A、118B和擦拭件117能够同时在擦拭或抹擦操作中工作。换句话说，在喷墨单元103位于初始位置和进行擦拭或抹擦时间内，它们向上运动到能够与排出口表面和一个覆盖板相邻的位置，然后，沿图中箭头所示的擦拭方向移动，由两个刀片118A和118B通过该操作能够完成排出口表面的擦拭。另一方面，在图中箭头所示的擦拭方向，排出口表面的抹擦操作由擦拭件117完成，以去除由液体组分和油墨的混合而形成的物质，该物质粘附在排出口表面。

图20示出了根据本实施例的喷墨头200的排出口表面205，在排出口206的周围，存在着粘附的一个液体组分和油墨的混合物201层。

如图所示，在该实施例中的每个喷墨头适应于：排出口206布置成两行，且排出口每行的位置之间有1/2排出口间距的差异。由此，再由一个单行构成的排出口布置的情况下，可以完成两倍于可实现分辨率的分辨率的打印。

图21A和21B分别是一个正视图和侧视图，表示图19所示的用于擦拭和抹擦操作的机构。顺便提及的是，在图21B中，喷墨头200Y等已经省略示出，仅仅给出了与刀片118A和118B相对的头200Bk1。

如从图21B明显看出，尤其是在擦拭刀片中，安装的两个刀片118A和118B在高度上有差异。

在该实施例中，作为一个例子，擦拭件117是用Rubycellclean(ToyoPolymer Corp)材料制成的，所说材料是一个多孔烧结聚亚氨酯且在此周围缠绕一个用ABS树脂制成的臂状物通过一个未示出的弹簧连接在恢复单元110的基座上而得到的。排出口表面205对擦拭件117的接合压力设定为4mm接触长度100g。如果该接合压力过高，排出口表面205可能被损伤，相反，如果过低，擦拭效果不能充分实现。因此，较好设定为1至100g/mm，更好设定为5至30g/mm。

用于刀片118A和118B的橡胶件是由利用一种具有一个醚键的多羟基化合物制成的聚氨酯橡胶。然而，在刀片由该物质替代时，可以使用耐水性、耐溶剂性和耐磨损性均好的弹性件如：氯化丁基橡胶、HNBR、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶等。如图中所示，刀片为两件，其形状为：第一刀片118A具有0.6mm的厚度、自由度5.0mm、侵入1.4mm，第二刀片118B具有1.0mm的厚度、自由度10.0mm、侵入0.8mm。

顺便提及的是，这些件和设定值是特别限制的，但是可以根据液体组分、油墨以及记录装置的结构来自由设定。

图22A至22D是表示本实施例擦拭动作的图。

在擦拭时，刀片118A和118B以及一个保持擦拭件117的支架沿图中(图22A)箭头方向移动，然后第一刀片118A很快与排出口表面205(图22B)邻接，支架110A移动，从而第二刀片118B与排出口表面205(图22C)邻接。如上所述，通过这两个刀片的邻接以及在此状态下相对于排出口表面的滑动，能够去除附着在排出口表面205上的外来物质如由液体组分和油墨形成的混合物质。而且，支架110A进一步在相同的方向上移动，因而，刀片的邻接被释放从而完成擦拭。

顺便提及的是，如图22C所示，通过由对排出口表面205具有一较长自由长度的刀片118B邻接而引起的第二刀片118B的变形，擦拭件117也同样地变形。这时，擦拭件117不与排出口表面205邻接，擦拭全部完成。

图23A至23C示出了本实施例的擦拭动作。

擦拭动作是通过在与图22A至22D所示支架110A运动方向相反的方向上运动来完成的。换句话说，根据支架110A从图23A所示的初始状态向图23B所示的箭头方向的运动，擦拭件117与排出口表面205邻接，因此，完成了擦拭动作，从而去除了上述由液体组分和油墨形成的混合物质。而且，支架110A在相同的方向上进一步移动，因而邻接被释放(图23C)，从而完成了擦拭动作。

顺便提及的是，在图23B中的清洁时，在擦拭动作中，两个刀片118A和118B与排出口表面205邻接，擦拭同时完成。

顺便提及的是，如上所述，对于用于本发明的记录装置，已经把通过将热能施加给液体组分和油墨而排出墨滴的喷墨记录装置作为例子。另外，同样可以采用使用压电元件的压电系统喷墨记录装置。

下面将举例描述本发明。然而本发明并不局限于这些实际的例子。<实例>

将用实例和对比例来更详细地描述本发明。在描述中，除非具体说明，份和百分数均是基于重量的。

在描述中动电位是用一种动电位测量装置(BI-ZETA plus，由Brookhaven公司制造，液体温度：20℃，丙烯酸槽(cell))使用一个由将一种液体组分分散在离子交换水中以便于产生0.1％固体物质的浓度而制备的样品来测量的。液体组分的PH值是通过使用一种PH计(由Horiba Seisakusho有限公司制造；Casternee PH计D-14)在25℃液体温度下测定的。微粒的平均颗粒尺寸是利用一个动态光散射性颗粒尺寸分布计(由Brookhaven公司生产；BI-90，液体温度：20℃，丙烯酸槽(cell))，用一个将液体组分分散在去离子水中以便于形成0.1％固体物质浓度而制备的样品来测量的。

首先描述本发明的一种液体组分产品。

本发明的液体组分A、B、C、D是通过混合和溶解下面所示的成分、在压力下通过一个孔径尺寸1μm的薄膜过滤器(商品名称：Fluoropore filter：由Sumitomo Electric Industries Ltd.生产)过滤所得溶液而制备的。每种液体组分的孔半径分布和孔体积是通过一种氮气吸附和解吸附方法利用一种由Kanta Chrome公司生产的Omni-sorb 1来测量的。样品均进行如稍后所述的预处理，然后放在槽内，在120℃下真空除气8小时。根据Barrett等的方法计算孔半径分布和孔体积(J.A·Chem.Soc.，Vol.73，373，1951)。

样品制备：

(1)将液体组分在空气中120℃温度下干燥10小时，以蒸发掉大部分溶剂；

(2)干燥的样品在温度从120℃上升至700℃超过1小时，然后在700℃下烘焙3小时；

(3)在燃烧后，样品逐渐冷却到室温并在一个玛瑙研钵中碾碎。水合氧化铝的合成实例

Aluminum dodeoxide是用美国专利US4242271所公开的方法生产的。然后将Aluminum dodeoxide用美国专利US4202870所公开的方法水解，以生产一种氧化铝浆液。将水加入到氧化铝浆液中以便于将水合氧化铝的固体含量调整为8.2％。所得氧化铝浆液的PH值为9.7。PH值用一种3.9％硝酸的水性溶液调整，以在如表1中所示的熟化(maturation)状态下获得溶胶。溶胶在83℃下喷雾干燥以生产水合氧化铝A至D。水合氧化铝在水中其表面上均带正电且显示出阳离子特性。这些水合物分散在去离子水中，一滴一滴地放在一火胶棉薄膜上，以生产用于测量的样品。通过射电显微方法观察样品清晰地显示，所有样品均为平板状的微粒。

表1

水合氧化铝	A	B	C	D
					熟化前的PH值	5.7	5.9	5.8	5.7
熟化温度(℃)	120	100	120	120
					熟化时间	8小时	5小时	12小时	3天
熟化装置	高压釜	高压釜	高压釜	高压釜

液体组分A的成分丙三醇                               7.5％二甘醇                               7.5％水合氧化铝A(平均颗粒直径130nm)       10.0％硝酸                                 0.3％水                                   74.7％

如上制备的液体组分A具有3.8的PH值和+38mV动电位。当液体组分A填充在喷墨记录装置的墨槽中并在60℃的干燥状态下保持1个月进行储存试验，在墨槽中没有观察到沉淀物以及从记录头的喷射稳定性极佳。此外，对于从液体组分A得到的微粒凝聚团，具有半径范围从3nm至30nm的孔的体积为0.96ml/g，半径大于30nm的微孔的体积为0.005ml/g。此外，半径范围从3nm至20nm的微孔体积为0.94ml/g，半径大于20nm的微孔的体积为0.02ml/g。液体组分B的成分1.5-戊二醇                                   10.0％乙二醇                                       7.5％水合氧化铝B(平均颗粒直径80nm)                10.0％硝酸                                         0.6％水                                           71.9％

如上制备的液体组分B具有3.7的PH值和+41mV动电位。当液体组分B充填在喷墨记录装置的墨槽中并在60℃的干燥状态下保持1个月进行储存试验，在墨槽中没有观察到沉淀物以及从记录头的喷射稳定性极佳。此外，对于从液体组分B得到的微粒凝聚团，具有半径范围从3nm至30nm的孔的体积为0.45ml/g，半径大于30nm的微孔的体积为0.001ml/g。此外，半径范围从3nm至20nm的微孔体积为0.44ml/g，半径大于20nm的微孔的体积为0.01ml/g。液体组分C的成分丙三醇                                7.5％丙二醇                                7.5％水合氧化铝C(平均颗粒直径180nm)        10.0％硝酸                                  0.5％水                                    74.5％

如上制备的液体组分C具有3.7的PH值和+39mV动电位。当液体组分C充填在喷墨记录装置的墨槽中并在60℃的干燥状态下保持1个月进行储存试验，在墨槽中没有观察到沉淀物以及从记录头的喷射稳定性极佳。此外，对于从液体组分C得到的微粒凝聚团，具有半径范围从3nm至30nm的孔的体积为0.90ml/g，半径大于30nm的微孔的体积为0.01ml/g。此外，半径范围从3nm至20nm的微孔体积为0.83ml/g，半径大于20nm的微孔的体积为0.08ml/g。液体组分D的成分2-吡咯烷酮                                       7.5％亚乙基脲                                         7.5％水合氧化铝D(平均颗粒直径210nm)                   10.0％硝酸                                             0.5％水                                     74.5％

如上制备的液体组分D具有4.2的PH值和+36mV动电位。当液体组分D充填在喷墨记录装置的墨槽中并在60℃的干燥状态下保持1个月进行储存试验时，在墨槽中没有观察到沉淀物以及从记录头的喷射稳定性极佳。此外，对于从液体组分D得到的微粒凝聚团，具有半径范围从3nm至30nm的孔的体积为0.79ml/g，半径大于30nm的微孔的体积为0.05ml/g。此外，半径范围从3nm至20nm的微孔体积为0.70ml/g，半径大于20nm的微孔的体积为0.14ml/g。

下面描述本发明实例和对比例中所用的油墨子组(sub-sets)1和2。——油墨子组1的生产——

为了制备黑色染料油墨Bk1、黄色染料油墨Y1、洋红染料油墨M1和青色染料油墨C1，混合下面所示出的每种成分，并充分搅拌以溶解，每种溶液在压力下通过具有0.45μm孔尺寸的Fluoropore过滤器(商品名称：由SumitomoElectric Industries Ltd.生产)过滤。这些染料油墨的组合称为油墨子组1。黑色油墨Bk1

C.I.直接黑195                          2.5份

2-吡咯烷酮                             10份

丙三醇                                 5份

异丙醇                                 4份

氢氧化钠                               0.4份

水                                     78.1份黄色油黑Y1Project Fast Yellow 2(由Zeneca Co.生产)    2.0份C.I.直接黄86                               1.0份硫代二甘醇                                 8份乙二醇                                     8份Acetylenol EH(由Kawaken Chemical Co.生产)  0.2份异丙醇                                     4份水                                         76.8份洋红油墨M1Project Fast Magenta 2(由Zeneca Co.生产)   3份

丙三醇                                      7份

尿素                                        7份

Acetylenol EH(由Kawaken Chemical Co.生产)   0.2份

异丙醇                                      4份

水                                          78.8份

青色油墨Y1

C.I.直接蓝199                               3份

乙二醇                                      7份

二乙二醇                                    10份

Acetylenol EH(由Kawaken Chemical Co.生产)   0.3份

水                                          79.7份——油墨子组2的生产——

如下所示，制备一种颜料油墨，以及利用该颜料分散体，来制备黑色颜料油墨Bk2。类似地，制备黄色颜料油墨Y2、洋红颜料油墨M2和青色颜料油墨C2。这些颜料油墨的组合称为油墨子组2。

黑色油墨Bk2

颜料分散体的生产

苯乙烯-丙烯酸丙烯酸乙酯共聚物(酸值140，     1.5份

平均分子重量5000)

单乙醇胺                                    1.0份

二乙二醇                                    5.0份

离子交换水                                  81.5份

将上述成分在水槽中70℃下混合并加热以完全溶解树脂成分。所得溶液进一步与10份炭黑(一种新的试验产品)(MCF88，由Mitsubishi KaseiCorporation生产)和1份异丙醇混合，并预处理30分钟，然后在下述条件下进行分散处理：

分散装置       一台混砂机(由Igarashi Kikai K.K.制造)

粉碎介质                 1mm直径的锆球

粉碎介质的添加比         50％(体积比)例

粉碎时间                        3小时

然后将所得溶液进行离心分离处理(12000rpm.，20分钟)以去除粗颗粒，从而制备了一种分散体。

黑色油墨Bk2的生产

利用这样获得的颜料分散体，将下面的成分混合以生产一种含有颜料的油墨，称之为黑色油墨Bk2：

      上述颜料分散体                                30.0份

      丙三醇                                        10.0份

      乙二醇                                        5.0份

      N-甲基吡咯烷酮                                5.0份

      乙醇                                          2.0份

      离子交换水                                    48.0份

黄色油墨Y2

以与黑色油墨Bk2生产相同的方式生产含颜料的黄色油墨Y2，除了用颜料黄74代替碳黑MCF88之外。

洋红油墨M2

以与黑色油墨Bk2生产相同的方式生产含颜料的黄色油墨M2，除了用颜料红7代替碳黑MCF88之外。

青色油墨C2

以与黑色油墨Bk2生产相同的方式生产含颜料的青色油墨C2，除了用颜料蓝15代替碳黑MCF88之外。

实例1至实例8

利用如表2所示的液体组分A、B、C、D与油墨子组1(Bk1、Y1、M1、C1)和油墨子组2(Bk2、Y2、M2、C2)的彩色油墨组合进行打印。表2

实例	油墨子组	液体组分
			1	1	A
2	1	B
			3	1	C
4	1	D
			5	2	A
6	2	B
			7	2	C
8	2	D

在实例1至8中，利用液体组分A至D和油墨组1和2的一个组合在PPC纸(由佳能公司生产)上形成彩色图像。为了打印，使用设有如图3所示5个记录头的如图1所示的喷墨记录装置．那时在涂覆油墨之前，将液体组分涂覆到记录纸上。

实际上，打印是用3次(3-pass)精细打印完成的，打印区域被扫描三次。其时，每种液体组分被涂覆到一个对应于一个像素的位置，在每个像素涂覆黄色、洋红、青色和黑色油墨中的任一种油墨。也就是，在每次打印中采用用于黄色、洋红、青色和黑色的打印数据的逻辑和作为液体组分涂覆的数据。精细打印所采用的精细屏蔽(mask)类型不是特别限定的，可以采用任何已知的技术。因此省略了详细描述。

这里所用的记录头在600dpi记录密度下运行，运行条件为9.6kHz运行频率。对于黄色、洋红和青色油墨以及液体组分，使用喷射15ng每点的头，对于黑色油墨，使用喷射30ng每点的头。对于实例和对比例使用相同记录条件。对比实例1和对比实例2

如下面的表3所示，仅使用油墨子组1和2进行打印。

表3

对比实例	油墨子组	液体组分
			1	1	无
2	2	无

与实例1至8相同的记录条件进行记录。<评估方法和评估标准>

按照下面的评估方法和评估标准对在实例1至8和对比实例1和2中形成的记录图像进行评估。结果在表4中示出。

记录图像的评估方法

(1)着色性能利用一个打印机和液体组分以及油墨子组采用相同的图像处理条件打印一个高度精确的XYZ的RGB色彩图、CIELAB RGB标准图像(SHIPP)(ed.Highly FineStandardized Image Formation Committee；published by Image ElectronicSoc.)，打印的色彩图进行比色试验。在打印后24小时、利用GRETAG Spectrolino(商品名称)在光源D50和可见范围2°的条件下完成比色试验。着色性能的评估是根据上述参考内容的技术手册中所描述的方法，通过计算着色分布的三维伸展(three-dimensional extension)来完成的(以下称作色域体积(colorgamut volume))，并比较其结果。形成图象的色域体积与仅仅利用油墨子组形成的打印图像(对比实例1或2)的色域体积比较，比率按下面的评估标准进行分类。AAA：色域体积比率不小于1.7AA：色域体积比率为1.5或1.5以上，且小于1.7A：色域体积比率为1.4或1.4以上，且小于1.5BB：色域体积比率为1.2或1.2以上，且小于1.4B：色域体积比率为1.0或1.0以上，且小于1.2C：色域体积比率为小于1.0同时，利用一个喷墨打印机(商品名称：Color BJ paper LC-101，由Canon Inc.生产)在涂料纸上用油墨子组1形成一个图像，将该图象的色域体积与对比实例1的打印物质的色域体积比较。比率为1.3。

(2)均匀度

在利用上述打印机用或不用液体组分打印黄色、洋红、青色和黑色的实体图像后，用肉眼观察白色薄雾和着色不均匀性来评估着色均匀性。挑选均匀度特别差的着色作为评估对象。评估标准如下：

A：几乎没有观察到白色薄雾和着色不均匀性；

B：虽然沿着纸张的纤维可以观察到轻微的白色薄雾和着色不均匀性，但是其程度在实际可接受的水平之内；和

C：沿着纸张的纤维可以显著地观察到白色薄雾和着色不均匀性。

(3)条状不均匀性

在利用上述打印机用或不用液体组分打印黄色、洋红、青色和黑色的实体图像后，用肉眼观察来评估条状不均匀性。挑选具有条状不均匀性特别差的着色图像作为评估对象。评估标准如下：

A：几乎没有观察到条状不均匀性；

B：虽然对于每个头的扫描可以观察到轻微的条状不均匀性，但是其程度在实际可接受的水平之内；和

C：对于每个头的扫描可以显著地观察到条状不均匀性。

(4)耐擦除性

利用上述打印机用或不用液体组分和每种颜色的油墨打印黄色、洋红、青色和黑色的实体图像。在打印16小时后，将silbon纸覆盖在打印部分上，此外将3.5cm×3.5cm的重量放置在纸张上，并施加一个40g/cm²的压力，将silbon纸以15cm/sec.的速度拉动，以评估打印部分的耐擦除性。将挑选耐擦除性特别差的着色作为评估对象。评估标准如下：

A：几乎没有观察到油墨消除；

B：虽然油墨轻微地附着在silbon纸上，但是打印部分的褪色在不显著的水平之内；和

C：大量的油墨附着到silbon纸上，在打印部分观察到明显的褪色。

(5)组织(texture)

利用上述打印机用或不用液体组分和每种颜色的油墨打印黄色、洋红、青色和黑色的实体图像。用肉眼观察来评估记录介质的组织。评估标准如下：

A：在打印部分和没有打印部分没有观察到不一致，与保存的普通纸的组织一样；

B：打印部分和没有打印部分互相之间具有不同的组织结构，或记录介质与普通纸具有完全不同的组织结构。

       表4

	着色性能	均匀度	条状不均匀性	耐擦除性	组织
						实例1	AAA	A	A	A	A
实例2	AAA	A	A	A	A
						实例3	AAA	A	A	A	A
实例4	A	A	A	A	A
						实例5	AAA	A	A	A	A
实例6	AAA	A	A	A	A
						实例7	AAA	A	A	A	A
实例8	AAA	A	A	A	A
						对比实例1	B	C	A	A	A
对比实例2	B	C	A	C	A

实例9至15

为了检查记录介质类型对图像质量的影响，利用液体组分A和油墨子组1的四种彩色油墨在7种普通纸上以与上述实例相同的方式形成图像。这些普通纸是以下面列出的商品名称普遍销售的。根据上述评估标准来评估图像。所得结果在表5中列出。

记录介质

1)Canon Inc.生产的PB纸

2)Canon Inc.生产的Brilliant White纸

3)Union Camp Co.生产的Great White Ink Jet

4)Hammermill Co.生产的Jet Print

5)Xerox Co.生产的Xerox 4024

6)Hewlett Packard Co.生产的Bright White Inkjet Paper

7)Aussdat Ray Co.生产的Ray Jet

表5

实例	记录介质	着色性能	均匀度	条状不均匀性	耐擦除睦	组织
							9	1)	AAA	A	A	A	A
10	2)	AAA	A	A	A	A
							11	3)	AAA	A	A	A	A
12	4)	AAA	A	A	A	A
							13	5)	AAA	A	A	A	A
14	6)	AAA	A	A	A	A
							15	7)	AAA	A	A	A	A

根据表5中所示的实例9至15的结果，确认的是，不管记录介质的类型如何，所获得图像在所有的着色性能、均匀度、条状不均匀性、耐瘵除性和组织等方面都是令人满意的。

如上所述，根据本发明，在彩色喷墨记录特别是普通纸情况下，提供了能够获得极佳着色性能和着色均匀度的液体组分测量方法；也提供了液体组分、油墨组、在目标记录介质上形成着色部分的方法，以及一个喷墨记录装置，该装置能够获得着色性能和着色均匀度与在涂料纸上喷墨记录的图像一样优秀的喷墨记录图像，同时留下了普通纸的组织，图像部分有很少的条状不均匀性，打印部分具有高的耐磨损性。此外，根据本发明，还提供了存储稳定性、喷出记录头稳定性以及喷墨记录性能极佳的液体组分。

Claims (45)

1、一种测量一种液体组分的方法，包含步骤：

i)将一种含有微粒和一种溶剂的液体组分进行下面的预处理步骤(a)至(c)：

(a)在空气中120℃下蒸发液体组分的溶剂10小时，并干燥液体组分；

(b)在将温度从120℃提高到700℃超过一个小时后，在700℃下燃烧从预处理步骤(a)中得到的干燥液体组分3小时；

(c)逐渐将从预处理步骤(b)中所得到的燃烧后的产品冷却到室温，并将燃烧后的产品碾成粉末以得到微粒的凝聚团；和

ii)将这些凝聚团在120℃下真空除气8小时，通过氮气吸附和解吸附方法，测量凝聚团微孔的物理特性。

2、一种用于在记录介质上与一种含有着色材料的油墨形成着色部分的液体组分，它包含一种溶剂和与油墨中着色材料反应的微粒，微粒通过根据权利要求1的预处理步骤(a)至(c)形成具有微孔的凝聚团，其中，所说凝聚团具有微孔，且半径范围在3至30nm的微孔的体积不小于0.4ml/g，半径范围大于30nm的微孔的体积不大于0.1ml/g，微孔的体积和半径可以根据权利要求1所限定的测量液体组分的方法来测量。

3、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，半径范围在3至20nm的微孔体积不小于0.4ml/g，半径大于20nm的微孔体积不大于0.1ml/g。

4、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，所说油墨是阴离子或阳离子水性油墨，水性液体组分含有分散状态的微粒，所说微粒具有与水性油墨相反的极性的表面电荷。

5、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，在形成一个着色部分时，所说微粒将油墨中的着色材料吸附在其表面上，从而防止了着色材料的凝聚。

6、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，液体组分具有+5至+90mV的动电位。

7、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，所说组分还包含一种酸，并具有一个调整为2至7的PH值。

8、根据权利要求7所述的液体组分，其特征在于，所说酸在水中具有5或5以下的原始离解常数(primary dissociation constant)pKa。

9、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，液体组分具有-5至-90mV的动电位。

10、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，所说组分还包含一种碱，并具有一个调整为7至12的PH值。

11、根据权利要求10所述的液体组分，其特征在于，所说碱在水中具有5或5以下的原始离解常数(primary dissociation constant)pKa。

12、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，所说微粒具有一个0.005至1μm范围内的平均颗粒直径。

13、一个油墨组，分别包含一种油墨和一种液体组分，所说油墨含有一种着色材料、所说液体组分含有与所说着色材料反应的微粒，其中，液体组分是如权利要求2所限定的液体组分。

14、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，半径范围在3至20nm的微孔体积不小于0.4ml/g，半径大于20nm的微孔体积不大于0.1ml/g。

15、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨是阴离子或阳离子水性油墨，水性液体组分含有分散状态的微粒，所说微粒具有与水性油墨相反的极性的表面电荷。

16、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨至少是从一种黄色油墨、一种洋红油墨、一种青色油墨、一种黑色油墨、一种红色油墨、一种蓝色油墨、和一种绿色油墨中选择的一种油墨。

17、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨分别包含一种黄色油墨、一种洋红油墨和一种青色油墨。

18、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨分别包含一种黄色油墨、一种洋细油墨、一种青色油墨和一种黑色油墨。

19、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨是阴离子油墨，且液体组分的动电位为+5至+90mV。

20、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨是阴离子油墨，液体组分包含一种酸，且具有一个调整为2至7的PH值。

21、根据权利要求20所述的油墨组，其特征在于，液体组分中的酸在水中具有5或5以下的原始离解常数pKa。

22、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨是阳离子油墨，液体组分具有-5至-90mV的动电位。

23、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨是阳离子油墨，液体组分包含一种碱，液体组分的PH值调整为7至12。

24、根据权利要求23所述的油墨组，其特征在于，液体组分中的碱在水中具有5或5以下的原始离解常数pKa。

25、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，分散在液体组分中的微粒具有一个在0.005至1μm范围内的平均颗粒直径。

26、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨具有阴离子特性，且包含一种阴离子化合物。

27、根据权利要求26所述的油墨组，其特征在于，所说油墨包含一种水溶性染料，所说染料具有一种作为阴离子化合物的阴离子团。

28、根据权利要求26所述的油墨组，其特征在于，所说油墨包含一种颜料，所说颜料在其表面上具有一种作为阴离子化合物的阴离子团。

29、根据权利要求26所述的油墨组，其特征在于，所说油墨包含一种颜料和一种作为颜料分散剂的阴离子化合物。

30、根据权利要求13所述的油墨组，其特征在于，所说油墨具有阳离子特性，且包含一种阳离子化合物。

31、一种在记录介质上形成着色部分的方法，包含步骤：

(i)将一种含有着色材料的油墨涂覆到记录介质上；和

(ii)将一种权利要求2所述的液体组分涂覆到记录介质上。

32、一种在记录介质上形成着色部分的方法，包含步骤：

(i)将一种含有着色材料的油墨涂覆到记录介质上；和

(ii)将一种权利要求3所述的液体组分涂覆到记录介质上。

33、根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，所说油墨是阴离子或阳离子水性油墨，水性液体组分包含分散状态的微粒，所说微粒在其表面具有与水性油墨相反极性的电荷。

34、根据权利要求31或32所述的在记录介质上形成着色部分的方法，其特征在于，步骤(i)是在步骤(ii)之后进行的。

35、根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，步骤(ii)是在步骤(i)之后进行的。

36、根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，步骤(ii)是在步骤(i)进行之后进行的，且在此之后，步骤(i)又进行一次。

37、根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，通过一种喷墨记录方法将油墨涂覆到记录介质上，在所述喷墨记录方法中油墨是根据一个记录信号从喷口喷出的。

38、根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所说喷墨记录方法是一种通过将热能施加给油墨而喷射油墨的方法。

39、根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，通过一种喷墨记录方法将液体组分涂覆到记录介质上，在所述喷墨记录方法中液体组分是根据一个记录信号从喷口喷出的。

40、根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所说喷墨记录方法是一种通过将热能施加给液体组分而喷射液体组分的方法。

41、一种喷墨记录装置，该装置包含一第一记录单元和一第二记录单元，其中，所说第一记录单元设有一个容纳一种含有着色材料的油墨的油墨容器，以及一个用于喷射油墨的喷墨头，所说第二记录单元设有一个容纳如 2所述液体组分的液体组分容器，以及一个用于喷射液体组分的喷墨头。

42、一种喷墨记录装置，所说装置包含一个容纳含有一种着色材料的油墨的油墨容器，以及一个容纳如权利要求2所述液体组分的液体组分容器，以及一个用于分别喷射所说油墨和所说液体组分的喷墨头。

43、根据权利要求41或42所述的喷墨记录装置，其特征在于，喷墨头是一种通过将热能施加给液体而喷射液体的热喷墨头。

44、根据权利要求2所述的液体组分，其特征在于，所说油墨是阳离子或阴离子性的，着色部分是通过使所说液体组分和所说油墨在液体状态下互相接触，将所说油墨中的着色材料吸附或粘接到所说液体组分的微粒表面上而形成的，同时保持着色材料与其在油墨中实际上相同的分子状态。

45、根据权利要求3所述的液体组分，其特征在于，所说油墨是阳离子或阴离子性的，着色部分是通过使所说液体组分和所说油墨在液体状态下互相接触，将所说油墨中的着色材料吸附或粘接到所说液体组分的微粒表面上而形成的，同时保持着色材料与其在油墨中实际上相同的分子状态。

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