[发明专利]喷墨用颜料墨及成套墨

说明书

技术领域

本发明涉及使用高密度喷嘴进行高速印刷而得到的记录物 也显示出高发色、且喷出稳定性高的喷墨用颜料墨(以下，有 时简称为“颜料墨”)以及成套墨。

背景技术

喷墨记录方法是使记录液(墨)的小滴飞行，并使其附着 在纸等被记录材料上而进行记录。特别是有如下方法：使用电 热转换装置作为喷出能量供给装置，将热能赋予墨使其产生气 泡，从而使液滴喷出的方法(参照日本特公昭61-59911号公 报)。采用该方法，可以容易地实现记录头的高密度多孔化，并 可以高速记录高分辨率、高品质的图像。

另一方面，墨所含的色料在目前主要是利用溶解于墨溶剂 的染料，从耐光性、耐水性等观点出发对颜料化进行了研究。 然而，颜料有时聚集或沉降而不溶解于墨溶剂中，极难维持作 为喷墨墨的稳定的物性。另外，特别是有如下方法：将电热转 换装置用作喷出能量供给装置，对墨赋予热能，使其产生气泡， 从而使液滴喷出的方法。可以预想在该方法中，喷出液滴时， 墨物性在喷出口内及其附近变化很大，颜料颗粒倾向于容易聚 集在喷出口内及其附近。其结果是墨液滴被喷出到不期望的方 向，或者在极端的情况下堵塞喷出口。

在颜料墨中，颜料颗粒的分散稳定化是通过使分散树脂吸 附到颜料颗粒表面而达成的。在分散树脂中分散的颜料颗粒与 金属氧化物微粒同样地采用作为胶体颗粒分散·聚集的机理。 其原理在出版的书(例如，コロイド科学I基礎および分散·吸 着(东京化学同人)等)中进行描述。由此，在液中微粒通过 由静电斥力和位阻斥力构成的斥力与由范德瓦尔斯力构成的引 力之间的平衡保持分散状态，或者，反之则引起聚集。

出于实现颜料的分散稳定化的目的，提出了分散树脂使用 接枝聚合物的方案(参照日本特开平6-100810号公报及日本特 开平10-87768号公报)。在这些方案中，使用主链和侧链中一 方由亲水性高的链段构成、另一方由疏水性高的链段构成的接 枝聚合物。通过使疏水性高的链段吸附到颜料表面，使亲水性 高的链段在墨液中接触，从而提高静电斥力·位阻斥力，并实 现分散稳定化。

此时，使分散树脂接枝化的关键在于，在分散树脂的结构 上分离具有对颜料表面吸附的功能的疏水性高的链段、以及用 于使分散稳定性提高的亲水性高的链段。由此，使各个功能最 大限度地发挥。这样，从树脂的结构实现功能分离。为此，疏 水性链段为了提高对颜料表面的分散树脂的吸附力，最好疏水 性更高。另外，为了提高颜料颗粒的分散稳定性，亲水性链段 优选亲水性更高。另一方面，用于现有的喷墨记录的墨一般以 水为主要成分，且出于防止干燥、防止孔堵塞等目的，其通常 还含有甘醇等水溶性高沸点溶剂。

然而，使用这样的墨在普通纸上进行记录的情况下，不能 得到充分的固着性。另外，有时会产生被推定由于记录介质表 面的填料、防渗剂的不均匀的分布导致的不均匀图像。特别是 在欲得到彩色图像的情况下，在多个颜色的墨固着在纸上之前， 依次被重叠。由此，在不同颜色的图像的边界部分颜色渗透、 或者不均匀地混合(以下，将该现象称为“渗色”)，得不到应该 满足的图像。

对此，作为提高发色性和渗色性的方法，可列举出如下方 法：颜料墨着落到纸表面后，提高颜料颗粒的聚集性的方法。 例如，有如下方法：通过使分散树脂的亲水性单体的含有比率 降低，使颜料颗粒的分散稳定性降低的方法。另外，作为提高 渗色及固着性而使发色性提高的方法，公开了如下方法：在施 加表面张力高的包含多价金属盐的反应液后，施加表面张力低 的颜料墨进行记录的记录方法(参照日本特开2004-160996公 报)。

在不使用反应液的一般的记录方法中，现有技术中欲提高 颜料颗粒的分散稳定性时，降低颜料颗粒在纸面上的聚集性， 墨浸透的同时颜料颗粒也渗透到记录介质内部。此时，由于记 录介质表面的填料、防渗剂的不均匀分布，部分地产生不沾色 料等现象。由于该现象，打印区域的记录介质表面的纸纤维的 一部分露出，不能得到充分的发色性。由此可知要折衷颜料颗 粒的分散稳定性和发色性。另一方面，使用反应液的记录方法 中，通过与多价金属盐接触，使实现颜料颗粒的分散稳定化的 静电斥力降低(基本上消失)，由此使颜料颗粒聚集。该聚集物 固着在记录介质表面附近，且不使打印区域的形成记录介质的 纸纤维露出地覆盖，从而实现渗色的降低和发色性的提高。