油墨组合物、墨盒、喷墨记录方法、喷墨记录装置和油墨记录物制造方法及图纸

一种油墨－介质组，包括油墨组合物和记录介质，其中所述油墨组合物包括含有染料和无机颜料颗粒的聚合物微粒、水溶性溶剂、和水，并在２５℃下具有２０ｍＮ／ｍ－３５ｍＮ／ｍ的表面张力，所述记录介质包括支持体和在该支持体的至少一面上的涂层，通过动态扫描吸收计测量，向该记录介质转移的纯水量在１００ｍｓ接触时间不小于２ｍｌ／ｍ↑［２］且小于３５ｍｌ／ｍ↑［２］，在４００ｍｓ接触时间不小于３ｍｌ／ｍ↑［２］且小于４０ｍｌ／ｍ↑［２］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及即使在低吸墨性的记录介质上也可提供具有较高色饱和度和足够色调的高品质图像的油墨-介质组和油墨组合物，还涉及利用该油墨-介质组的喷墨记录方法、喷墨记录装置和油墨记录物。
技术介绍
喷墨打印机凭借其低环境噪音和低运转成本，无疑已经变得流行，并且能够在普通纸张上进行印刷的彩色打印机已经在市场中明显普及。然而，其难以满足包括图像的颜色再现性、耐磨性、耐光性、耐气性、耐水性、图像的干燥性、字符扩散(spreading)(羽化(feathering))、颜色边界处的扩散(渗色)、实地部分的浓度不均匀性(成珠(beading))、双面印刷能力和喷射稳定性在内的所有必要性能，从而对油墨组合物和记录介质根据个别应用的优先性能进行选择。用于喷墨记录的油墨组合物典型地基于掺有着色剂和用于防止堵塞的润湿剂如甘油的水。所述着色剂主要为能够清楚着色的水溶性染料。然而，由于耐光性、耐气性和耐水性差，染料具有在普通纸张上不能用的品质差的问题。为解决该问题，已经使用了具有吸墨层的喷墨专用记录纸，并试图改进这些耐受性，但仍然存在品质不足的问题。因此近年来，基于颜料可提供优异的耐光性、耐气性和耐水性的观点，已经采用了颜料。然而，与染料相比，颜料具有着色性较差的问题。其原因被认为是具有不同波长和相位的光由于光的多重反射而在颜料中发生干涉。因此，当将颜料用于喷墨记录用油墨组合物的着色剂时，出现了例如在普通纸中色饱和度下降和在喷墨记录纸中光泽度下降的问题。为了解决这些问题，试图通过使颜料颗粒更精细来提高色饱和度，或试图通过在颜料颗粒上涂覆聚合物来提高光泽度；然而，在着色性方面仍然与染料存在差异。另外，采用高吸水性的纸张如普通纸和喷墨专用记录纸作为喷墨记录用-->记录介质；该纸张通过动态扫描吸收计测量，典型地表现出在100ms接触时间高于35ml/m2和在400ms接触时间高于40ml/m2的对记录介质的纯水转移量。具有如此高吸水性的普通纸由于薄且便宜而是有利的，但因油墨组合物的着色组分易于渗入纸张中，导致表面上着色组分的量变小，从而存在图像着色性差且印象暗的问题。喷墨专用记录纸的吸收性可通过在表面上设置无机颜料或吸水性聚合物的层来提供，从而着色组分可保留在表面周围，并可引起高的着色性；然而，喷墨专用记录纸与普通纸相比，具有厚度较大和成本较高的问题。而且，可例举在其表面不具有接收层的聚合物膜作为记录介质。所述聚合物膜通过动态扫描吸收计测量，典型地表现出在100ms接触时间低于2ml/m2和在400ms接触时间低于3ml/m2的对记录介质的纯水转移量。作为记录介质的聚合物膜几乎不吸收水，从而由于促进器(spur)(下文中有时称作“促进器污斑(spur stain)”)、成珠和堆叠时的背面污染，经常产生例如反印污染和油墨缺失的问题，由此导致该聚合物膜远不能实用。而且，可例举表面涂覆纸作为记录介质。该表面涂覆纸通过动态扫描吸收计测量，典型地表现出在100ms接触时间2-35ml/m2和在400ms接触时间3-40ml/m2的对记录介质的纯水转移量。该表面涂覆纸作为主要用于例如平版印刷和凹版印刷应用的记录介质，具有较低的厚度且在价格方面与普通纸差别不大。当在记录介质上采用着色剂为颜料的水性喷墨油墨形成图像时，由于着色剂保留在表面上，因此可获得具有优异着色性和高光泽度的高品质图像。然而，当着色剂为水性染料时，存在得到的颜色密度低且暗的问题，因为着色剂通过表面上涂层的孔与水分和水性溶剂一起迁移至基材(纤维素)中而未保留在表面上。而且，当采用颜料油墨时，可获得高着色图像，但由于油墨组合物的缓慢干燥，产生了例如促进器污斑、成珠和堆叠时背面污染的问题。为解决油墨组合物的干燥，提出了多种方法。例如，提出了使用强碱性油墨的方法(参见专利文献1)。然而，该提议存在例如操作危险、无酸纸的定影性趋于明显下降、易于透印和明显难于双面记录的问题。还提出了使用含有非水溶性有机溶剂作为液态介质的基于油的油墨组合物的记录方法。然而，尽管定影性优异，但由于必须有处理有机溶剂的安-->全性和气味的措施，因此该提议仅限于工业应用，不适于在办公室和一般家庭环境中采用。提出了一种采用油墨组合物的方法，其中所述油墨组合物包含大量表面活性剂或具有较低表面张力的表面活性剂(参见专利文献2)。该提议的油墨组合物与常规油墨组合物相比，印刷后表现出优异的干燥速率，然而立即用手拿起记录装置上的印刷品时根据纸张的种类会将手弄脏，或根据纸张种类会出现明显的羽化。还提出了一种记录方法，其中将常温下为蜡状固体的油墨组合物加热，并在熔融状态下喷射以记录(参见专利文献3)。然而，该提议导致了印刷字符的凸起部分，当大量印刷品堆叠并放置时，这产生了例如印刷字符转移和/或纸张粘在一起的问题。另外，需要加热单元以加热该油墨组合物，这使得装置复杂化。还提出了一种促进干燥的方法，其中在印刷字符后将记录纸加热(参见专利文献4)。然而，该提议由于需要加热辊和暖风机，存在较大电力消耗的问题，使之难于在办公室或一般家庭中使用。如上所述，与基于颜料的着色剂相比，基于染料的着色剂表现出优异的着色性，但如上所述由于耐光性、耐气性和耐水性差，当与普通纸结合时，表现出不可接受的品质。为解决耐光性、耐气性和耐水性的问题，提出了使用着色剂的方法，其中将染料溶解或包含在聚合物微粒中，形成着色剂(参见专利文献5-8)。在这些提议中，染料基本上是不溶于水的，其耐水性和耐气性与颜料相当，并保持高的染料着色性。然而，这些提议仅限于在普通纸或喷墨专用记录纸上记录，当在具有较低吸收性的记录介质上，特别是在向记录介质转移的纯水量于100ms接触时间低于4ml/m2和在400ms接触时间低于5ml/m2的记录介质上记录时，产生例如发生成珠和干燥性不足的问题。在将基于染料的着色剂施用至具有较低吸收性的记录介质的情况下，为解决干燥性问题，还提出了将染料包含在聚合物乳液中，并提高水性油墨组合物粘度的方法(参见专利文献9)。由于较高粘度导致了油墨组合物较高的固含量以及更迅速的干燥，因此该提议对于具有较高吸收性的记录纸可能是有效的，但对于具有较低吸收性的记录介质存在不足。因此，目前需要开发一种油墨-介质组，其不仅在普通纸和喷墨专用记-->录纸上，而且在具有低吸墨性的记录介质上也可提供具有较高色饱和度和足够色调的高品质图像。喷墨记录用记录介质表现出与普通纸和喷墨专用记录纸相似的较高吸墨性，并对应于通过动态扫描吸收计测量，向记录介质中转移的纯水量在100ms接触时间内通常高于15ml/m2且在400ms接触时间内高于20ml/m2的那些。具有该足够吸收性的普通纸有利地薄且廉价，然而，由于油墨的着色组分趋于渗入纸张中产生了例如透印的问题，并且由于表面上的着色组分的量变少，着色性差且图像引起昏暗印象。另一方面，专用记录纸通过在表面上设置无机颜料或吸水性聚合物的层而具有吸收性，从而着色组分可保留在表面周围，并可引起高的着色性；然而，与普通纸相比，喷墨专用记录纸存在厚度较大和成本较高的问题。相反，对于通过动态扫描吸收计测量，向记录介质转移的油墨组合物的量在100ms接触时间内低于4ml/m2和在400ms接触时间内低于7ml/m2的表现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油墨－介质组，包括油墨组合物和记录介质，　其中所述油墨组合物包括聚合物微粒、水溶性溶剂、和水，并在２５℃下具有２０ｍＮ／ｍ至３５ｍＮ／ｍ的表面张力，该聚合物微粒含有染料和无机颜料颗粒，并且　所述记录介质包括支持体和在该支持体的至少一面上的涂层，通过动态扫描吸收计测量，向该记录介质转移的纯水量在１００ｍｓ接触时间不小于２ｍｌ／ｍ↑［２］且小于３５ｍｌ／ｍ↑［２］，在４００ｍｓ接触时间不小于３ｍｌ／ｍ↑［２］且小于４０ｍｌ／ｍ↑［２］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-12-27 353228/2006;JP 2007-3-19 071531/20071.一种油墨-介质组，包括油墨组合物和记录介质，其中所述油墨组合物包括聚合物微粒、水溶性溶剂、和水，并在25℃下具有20mN/m至35mN/m的表面张力，该聚合物微粒含有染料和无机颜料颗粒，并且所述记录介质包括支持体和在该支持体的至少一面上的涂层，通过动态扫描吸收计测量，向该记录介质转移的纯水量在100ms接触时间不小于2ml/m2且小于35ml/m2，在400ms接触时间不小于3ml/m2且小于40ml/m2。2.根据权利要求1的油墨-介质组，其中所述油墨组合物的粘度在25℃下为5mPa.s至50mPa·s。3.根据权利要求1或2的油墨-介质组，其中所述染料为油溶性染料和分散染料中的至少一种。4.根据权利要求1至3中任一项的油墨-介质组，其中所述无机颜料颗粒为二氧化钛颗粒、氧化铝颗粒、和二氧化硅颗粒中的一种。5.根据权利要求1至4中任一项的油墨-介质组，其中含有染料和无机颜料微粒的聚合物微粒中的聚合物为聚酯树脂、聚氨酯树脂、乙烯基树脂、和丙烯酸类树脂中的至少一种。6.根据权利要求1至5中任一项的油墨-介质组，其中含有染料和无机颜料微粒的聚合物微粒的体均粒径为5nm至200nm。7.根据权利要求1至6中任一项的油墨-介质组，其中所述水溶性溶剂为甘油、二甘醇、三甘醇、1，3-丁二醇、1，6-己二醇、丙二醇、1，5-戊二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷、和3-甲基-1，3-丁二醇中的至少一种。8.根据权利要求1至7中任一项的油墨-介质组，其中所述油墨-介质组包括具有8个或更多碳原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：松山彰彦，有贺保，诸星直哉，大嶋亨，后藤宽，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]