成套的墨和反应液以及图像形成方法技术

本发明专利技术涉及一种成套的墨和反应液以及图像形成方法。所述墨包含自分散颜料和水溶性树脂，所述水溶性树脂为具有衍生自(甲基)丙烯酸的单元的共聚物，所述反应液包含表面活性剂，所述表面活性剂为线性伯醇、线性仲醇或异烷基醇的高级醇的环氧乙烷加成物并具有通过格里芬方法测定的HLB值为13.0以上，并在酸性区域中具有缓冲能力。表面活性剂在反应液中的含量以质量比计为达到颜料和水溶性树脂的总含量的0.20倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
迄今为止，作为喷墨记录方法已广泛地提出通过提供除包含着色材料的墨外其他的使得图像良好的液体作为所谓的反应液并施涂反应液和墨至记录介质而形成图像的方法。根据该方法，着色材料在记录介质中的聚集通过反应液加速，由此与单独用墨形成图像的方法相比，能够改进图像的性能。例如，已经有不是通过改进墨和反应液之间的反应性来控制墨和反应液以使其渗入和扩散至记录介质的速度放慢，由此实现高光学浓度的提议(参见日本专利申请特开 2008-308662)。具体地，使用其在30毫秒寿命时的动态表面张力为41mN/m以上的反应液和其静态表面张力高至一定程度的墨，由此确保在着色材料在记录介质表面上聚集期间的时间段从而改进光学浓度。另一方面，已经有使包含pH-敏感性树脂(sensitive resin)的第一墨与具有预定pH的第二墨接触从而使pH敏感性树脂不溶解，由此抑制图像洇色(feathering)的提议(参见日本专利申请特开2000-129184)。
技术实现思路
然而，当在如上所述通过施涂反应液和墨至记录介质而形成图像的方法中将反应液从喷墨系统的记录头施涂至记录介质时，存在引起以下问题的可能性。即，当在将反应液或墨施涂至记录介质时出现液滴的回弹时，反应液与墨在喷出口已经在记录头上形成的表面(下文中称为喷出口表面)混合，和接收液滴的回弹。为了实现优良的光学浓度，提高反应液和墨之间的反应性是有效的。然而，在该情况下，已经在记录头的喷出口表面混合的反应液和墨变得彼此相互强烈反应。结果，即使当进行在用于保持记录头的喷出口表面清洁的喷墨记录设备中通常采用的吸引回复操作时，不可除去的牢固的粘着物质也在喷出口表面上出现。因此，本专利技术的目的在于提供成套的墨和反应液，通过该成套的墨和反应液实现优良的光学浓度，和能够抑制在记录头的喷出口表面上的粘着。本专利技术的另一目的在于提供图像形成方法，通过该图像形成方法获得上述优良的图像，和能够抑制在记录头的喷出口表面上的粘着。上述目的可通过下述本专利技术来实现。即，本专利技术提供成套的墨和反应液，所述成套的墨和反应液具有包括颜料与水溶性树脂的墨以及不包含着色材料但包括表面活性剂并在酸性区域中具有缓冲能力的反应液的组合，其中在所述墨中的所述颜料包括自分散颜料，阴离子性基团直接或通过其他原子团键合至所述自分散颜料的颗粒表面，和键合至所述颜料颗粒表面的官能团的重均分子量为1，000以下，所述水溶性树脂包括具有衍生自(甲基)丙烯酸的单元的共聚物，所述反应液中的表面活性剂包括选自由线性伯醇、线性仲醇和异烷基醇组成的组的高级醇的环氧乙烷加成物，并具有如通过格里芬方法测定的HLB值为13. O以上，和所述表面活性剂在所述反应液中的含量(质量％ )以质量比计达到在所述墨中所述颜料和所述水溶性树脂的总含量(质量％ )的0. 20倍以上。根据本专利技术，可提供成套的墨和反应液，通过该成套的墨和反应液实现优良的光学浓度，和能够抑制在记录头的喷出口表面上的粘着。根据本专利技术，还可提供能够适应高速记录，获得上述优良的图像并抑制在记录头的喷出口表面上的粘着的图像形成方法。本专利技术的进一步特征将从示例性实施方案的以下描述中变得显而易见。具体实施例方式现在将详细描述本专利技术的优选实施方案。此外，本专利技术中的各种物性如粘度、表面张力、PH和pKa是在25°C下的值。本专利技术中，反应液“在酸性区域中具有缓冲能力”的特征是指随其用于成套中的反应液和墨的混合物的PH保持在小于7.0的范围内而实质上不改 变反应液pH。更具体地，这是指反应液的pH(小于7. 0)和墨与反应液的等量(equiamount)混合物的pH之间的差在0.1内。另外，本专利技术中定义的“pKa”是量化表示酸强度的指数，也称为酸解离常数或酸度常数。鉴于解离反应以从酸中释放氢离子，其通过负的常用对数pKa来表示。因此，pKa越小表示该酸越强。首先，在本专利技术的目的中，在记录介质特别地普通纸上实现优良的光学浓度的方法，包括如上所述使墨渗入和扩散至记录介质的速度放慢的方法。然而，该方法难以适应高速记录，这是因为墨干燥所需的时间倾向于很长。因而，本专利技术人曾认为提高反应液和墨之间的反应性用于实现高光学浓度同时能够适应高速记录是有用的，并且研究其所用方法。在该情况下，为本专利技术的目的需要新建立抑制在记录头的喷出口表面上的粘着的技术。因而，本专利技术人已经研究出何种物质可用作显著降低反应液和墨之间的反应性的物质，即反应抑制剂。具体地，各种水溶性有机溶剂和表面活性剂已经与各种颜料和反应剂组合以研究其反应性，由此发现在一些组合中有效地起到反应抑制剂作用的物质。具体地，发现了以下。在不包括反应抑制剂的系统，即颜料和反应剂的组合中，有效地使颜料的分散状态去稳定从而形成颜料的聚集体。相反地，曾发现在该系统中反应抑制剂结合在该系统中，抑制颜料的分散状态的去稳定化，并还抑制聚集体的形成。因而，本专利技术人特别注意到在该组合中分别包含以下组分的墨和反应液的组合以重复进行研究。首先，使自分散颜料和具有衍生自(甲基)丙烯酸的单元的共聚物(下文中可称为水溶性树脂)包含在墨中。而且，使得反应液在酸性区域中具有缓冲能力，和聚氧乙烯烷基醚(非离子表面活性剂)作为反应抑制剂包含在反应液中。由于该反应液在酸性区域中具有缓冲能力，因此与解离形式的基团(自分散颜料的阴离子性基团或水溶性树脂的酸性基团)反应的反应剂是质子(H)。迄今为止，已经利用了包含颜料的墨与在酸性区域中具有缓冲能力的反应液的反应。另外，还已知一些非离子表面活性剂有助于颜料的分散稳定化。在朝着实现优良的光学浓度和高水平地抑制在记录头的喷出口表面上的粘着两者的观点下，本专利技术人执行上述技术并进行研究。首先，已经更详细地分析了当包含颜料和水溶性树脂的墨与在酸性区域中具有缓冲能力的反应液混合时自分散颜料分散状态的去稳定化以及通过非离子表面活性剂引起的颜料分散状态和水溶性树脂溶解状态的稳定化。结果，发现了以下。首先，描述前者反应即颜料分散状态的去稳定化。当利用在酸性区域中具有缓冲能力的反应液时，通过使用包含自分散颜料作为着色材料的墨难以实现高光学浓度。这可归因于键合至颗粒表面的阴离子性基团处于解离形式(阴离子形式)，和颜料的分散状态通过由此形成的双电层保持稳定的事实。改变为酸形式的解离形式的阴离子性基团与墨接触反应液之后保持为解离形式的阴离子性基团的比例通过反应液的PH和阴离子性基团的PKa之间的关系来确定。当反应液的pH充分地小于阴离子性基团的pKa、特别是小约2以上时，几乎所有的阴离子性基团尤其是其99%以上能够转变为酸形式，颜料的分散状态去稳定，和形成大的聚集体。相反地，当反应液的PH与阴离子性基团的pKa相比不低于上述程度时，阴离子性基团以一定比例作为解离形式而存在。在该情况下，键合至颜料颗粒表面的解离形式的阴离子性基团减少，因此颜料的分散稳定性降低。然而，不形成大的聚集体，因为仍然形成双电层。直接或通过其它原子团键合至颜料颗粒表面的阴离子性基团的实例包括羧基、磺基、磷酸酯基和膦酸基。为了提供具有比此类阴离子性基团的PKa小约2以上的pH的反应液,必需使得反应液在比pKa小约2-3的pH区域中具有缓冲能力。考虑到构成记录设备的构件的腐蚀，难以利用在该PH区域中具有缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨用的成套的墨和反应液，所述喷墨用的成套的墨和反应液具有包括颜料与水溶性树脂的墨以及不包含着色材料但包括表面活性剂并在酸性区域中具有缓冲能力的反应液的组合，其中在所述墨中的所述颜料包括阴离子性基团直接或通过另一种原子团键合至颗粒表面的自分散颜料，键合至所述颜料颗粒表面的官能团的重均分子量为1,000以下，所述水溶性树脂包括具有衍生自(甲基)丙烯酸的单元的共聚物，所述反应液中的所述表面活性剂包括选自由线性伯醇、线性仲醇和异烷基醇组成的组的高级醇的环氧乙烷加成物，并具有通过格里芬方法测定的HLB值为13.0以上，和在所述反应液中的所述表面活性剂的含量(质量％)以质量比计为在所述墨中的所述颜料和所述水溶性树脂的总含量(质量％)的0.20倍以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤有弘，真田干雄，森部镰志，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：