墨、墨盒和喷墨记录方法技术

本发明专利技术涉及墨、墨盒和喷墨记录方法。一种喷墨用水性墨，其包括自分散颜料、由通式(I)表示的化合物：

【技术实现步骤摘要】
墨、墨盒和喷墨记录方法
本专利技术涉及墨、墨盒和喷墨记录方法。
技术介绍
喷墨记录设备的记录速度作为技术进步的结果已经显著地改善。这样的喷墨记录设备已经逐渐引入商务文件印刷的领域中来代替激光记录设备。作为欲用于在如普通纸等记录介质上记录图像的文本用墨，考虑到高光学浓度，喷墨记录设备典型地使用含有自分散颜料作为着色材料的水性墨。为了改善要记录的图像的光学浓度和如字符质量等图像品质，已经研究了用于含有自分散颜料作为着色材料的水性墨的各种组分。例如，已经公开了能够记录高品质图像的墨。该墨包括不太可能稳定地分散自分散颜料的水溶性有机溶剂，从而使在液体组分蒸发之后颜料的分散状态不稳定(日本专利申请特开No.2006-045514)。已公开了能够记录高品质图像的其它墨。该墨包括单价阳离子盐从而使在液体组分蒸发之后颜料的分散状态不稳定(日本专利申请特开No.2000-198955)。然而，通过本专利技术的专利技术人的研究结果显示出，一些含有自分散颜料作为着色材料的水性墨不能维持贮存稳定性。特别是，随着喷墨记录方法的应用领域迅速扩展，与传统墨相比，要求墨具有更加高的品质并且具有更高的贮存稳定性。因此，本专利技术的目的是提供一种水性墨，其含有自分散颜料作为着色材料，但是与传统墨相比具有明显更高的贮存稳定性。本专利技术还旨在提供包括所述水性墨的墨盒和使用所述水性墨的喷墨记录方法。
技术实现思路
上述目的通过以下本专利技术来实现。换言之，本专利技术提供含有自分散颜料的喷墨用水性墨，并且所述水性墨包括由通式(I)表示的化合物。(通式(I)中，各R1独立地表示氢原子或烷基。)本专利技术可以提供一种水性墨，其含有自分散颜料作为着色材料，但是与传统墨相比具有明显更高的贮存稳定性。本专利技术还可以提供包括所述水性墨的墨盒和使用所述水性墨的喷墨记录方法。参考附图，从以下示例性实施方案的描述中本专利技术的进一步特征将变得显而易见。附图说明图1是示出本专利技术的墨盒的实施方案的示意性截面图。图2A和2B是示出用于本专利技术的喷墨记录方法的示例性喷墨记录设备的示意图；图2A是喷墨记录设备的主要部分的立体图；和图2B是头盒的立体图。具体实施方式现在将参考附图详细地描述本专利技术的优选实施方案。现在将说明本专利技术的各实施方案，但是本专利技术不意欲局限于以下实施方案。在本专利技术中，盐或盐形式的阴离子性基团可以在墨中离解为离子，但是为了方便起见表示为“盐”或“阴离子性基团”。自分散颜料和喷墨用水性墨也可以简称为“颜料”和“墨”。本说明书中的各种物理性质值是在常温(25℃)下测定的值，除非另有注明。本专利技术的墨是水性墨，因而本专利技术中的单位“mmol/kg”在墨具有“1g/mL”的比重的情况下计算。本专利技术的专利技术人已经发现，除了含有由通式(I)表示的化合物以外还含有自分散颜料作为着色材料的墨与传统墨相比具有明显更高的贮存稳定性。本专利技术的专利技术人推测这样的效果可以通过以下机理来实现。自分散颜料通过以下来制备：将如阴离子性基团等亲水性基团、或含有亲水性基团的官能团(下文中也统称为“官能团”)键合至颜料颗粒的表面以使本质上疏水性的颜料颗粒分散在水系介质中。然而，官能团不完全地覆盖颜料的颗粒表面，因而存在其中颜料颗粒表面露出的区域(疏水部)。颜料颗粒表面的露出的区域是疏水性的，因而依赖于墨的组成或墨的贮存环境，由于疏水性相互作用使得颜料颗粒可能聚集。这会使颗粒的分散状态不稳定从而使墨的贮存稳定性劣化。作为用于疏水性颜料的颗粒表面的假亲水化(pseudohydrophilization)的传统公知技术，添加树脂或表面活性剂。然而，树脂是高分子化合物，因而具有大的分子尺寸。基于该原因，树脂不太可能进入自分散颜料的官能团之间的微细间隙并且不太可能被吸附至疏水部，因而难以发挥预期的效果。另外，当过量添加树脂时，一部分树脂无法吸附至颜料的颗粒表面的疏水部并且防止颜料在记录介质上聚集。这损害通过使用自分散颜料得到的有利效果。与此同时，当使用具有相当小的分子量的表面活性剂时，表面活性剂进入自分散颜料的官能团之间的间隙并且容易被吸附至疏水部。然而，表面活性剂具有高亲水性，因而容易溶解于水中。基于该原因，即使当表面活性剂被吸附至颜料的颗粒表面(疏水部)时，该表面活性剂也容易脱离。因而墨的贮存稳定性难以改善。因此，本专利技术的专利技术人专注于可以确定地被吸附至颜料的颗粒表面的疏水性化合物进行了进一步研究。结果，发现了，通过使用由通式(I)表示的化合物，可以生产具有明显优异的贮存稳定性的墨。本专利技术的专利技术人推测这样的效果可以通过以下机理来实现。由通式(I)表示的化合物不具有可发生离子解离的结构，因而基本上是疏水性化合物，并且被有效地吸附至颜料的颗粒表面的疏水部。然而，疏水性化合物对疏水部的简单的保护不能减少由于疏水性相互作用而引起的颜料的聚集。与此同时，由通式(I)表示的化合物在分子中具有极性非常高的磺酰基，并且磺酰基以硫原子具有δ+和两个氧原子各自具有δ-这样的方式极化。换言之，认为由通式(I)表示的化合物中磺酰基的δ-极化部分显示亲水性，因而吸附的部分获得较高的亲水性，并且可以防止颜料聚集。另外，由通式(I)表示的化合物是在分子中具有通过-S-S(＝O)2-基相互连接的两个苯环的化合物，因而显示特别地改善墨的贮存稳定性的效果。相反，分子中具有3个以上的苯环的化合物不充分地显示改善墨的贮存稳定性的效果。这认为是因为分子中具有3个以上的苯环的化合物具有大的分子量，空间体积大，并且难以进入自分散颜料的官能团之间的间隙。从疏水性的观点，认为具有代替苯环的诸如烷基等结构的化合物得到类似的效果，然而，针对该预测不能得到类似的效果。苯环与烷基相比具有更高的疏水性，具有紧凑的分子尺寸，因而认为更容易被吸附至颜料的颗粒表面的疏水部。还揭示了当使用由通式(I)表示的化合物时，与当使用具有磺酰基(-SO2-)但是不具有硫醚基(-S-)的化合物时相比，墨的贮存稳定性明显改善。这认为是因为硫醚基作为连接基团的存在提高分子中磺酰基的自由度，并且该化合物很可能在远离颜料的颗粒表面的地方显示极性。还揭示了当使用具有代替-S-S(＝O)2-基的羰基(-C(＝O)-)的化合物时，墨的贮存稳定性未充分地改善。这认为是因为-S-S(＝O)2-基与羰基(-C(＝O)-)相比具有更高的热稳定性，因而在诸如长期贮存等严苛条件下发挥对贮存稳定性的效果。水性墨本专利技术的水性墨是包含自分散颜料和由通式(I)表示的化合物的喷墨用水性墨。本专利技术的墨不必须是所谓的“固化型墨”。因而，该墨不必须包含如聚合性单体等通过外部能量的施加可聚合的化合物。接下来将详细地描述构成本专利技术的墨的各组分、和墨的物理性质等。自分散颜料本专利技术的墨中包含的自分散颜料具有键合至颜料的颗粒表面的官能团。更具体而言，阴离子性基团直接或通过其它原子团键合至颜料颗粒表面。官能团键合至颜料颗粒表面的官能团是阴离子性基团、或通过将其它原子团与阴离子性基团结合而成的基团。阴离子性基团的实例包括羧酸基、磺酸基、磷酸基和膦酸基。这种阴离子性基团可以形成盐。当阴离子性基团形成盐时，基团上的至少一个质子被阳离子替换。阳离子的实例包括碱金属离子、铵离子和有机铵离子。碱金属离子的实例包括诸如锂离子、钠离子和钾离子等离子。有机铵离子的实例包括诸如单至三烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨用水性墨，其包括自分散颜料，其特征在于，所述水性墨包括由通式(I)表示的化合物：

【技术特征摘要】
2015.12.28 JP 2015-2556311.一种喷墨用水性墨，其包括自分散颜料，其特征在于，所述水性墨包括由通式(I)表示的化合物：其中通式(I)中，各R1独立地表示氢原子或烷基。2.根据权利要求1所述的水性墨，其中所述自分散颜料包括颜料的颗粒表面通过其它原子团键合有阴离子性基团的自分散颜料。3.根据权利要求1所述的水性墨，其中所述自分散颜料的单位为mmol/g的表面电荷量为0.025mmol/g以上且1.000mmol/g以下。4.根据权利要求1所述的水性墨，其中所述由通式(I)表示的化合物的单位为mmol/kg的浓度为0.50mmol/kg以上且5.00mmol/kg以下。5.根据权利要求1所述的水性墨，其中所述自分散颜料的颜料种类是炭黑。6.根据权利要求1所述的水性墨，其进...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤冈文章，山下佳久，根岸优子，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP