水性墨、墨盒和喷墨记录方法技术

喷墨用水性墨包含自分散颜料，所述自分散颜料中包含膦酸基的第一官能团以及包含羧酸基和磺酸基的至少之一的第二官能团键合至颗粒表面，其中源自包含在上述第一官能团中的膦酸基的表面电荷量为0.3微摩尔/m2以上，源自包含在上述第二官能团中的羧酸基和磺酸基的总表面电荷量为1.0微摩尔/m2以上，以及源自包含在上述第一官能团和上述第二官能团中的阴离子性基团的总表面电荷量为2.0微摩尔/m2以上且8.0微摩尔/m2以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】喷墨用水性墨包含自分散颜料，所述自分散颜料中包含膦酸基的第一官能团以及包含羧酸基和磺酸基的至少之一的第二官能团键合至颗粒表面，其中源自包含在上述第一官能团中的膦酸基的表面电荷量为0.3微摩尔/m2以上，源自包含在上述第二官能团中的羧酸基和磺酸基的总表面电荷量为1.0微摩尔/m2以上，以及源自包含在上述第一官能团和上述第二官能团中的阴离子性基团的总表面电荷量为2.0微摩尔/m2以上且8.0微摩尔/m2以下。【专利说明】
本专利技术涉及嗔墨用的水性墨、包括上述水性墨的墨盒和嗔墨记录方法。
技术介绍
可以通过喷墨记录方法在各种记录介质上记录。为了记录更好的图像，已提出根据目的的各种墨，例如适合于在光泽纸等上记录具有照片画质的图像的墨和适合于在普通纸等上记录文件的墨。近年来，在使用普通纸等作为记录介质的情况下，利用打印包括文字和图表的商业文件的喷墨记录方法。此类应用的利用频率显著增加。此类应用中，要求进一步提高图像的显色性。此外，记录速度是重要的，因此，比以往要求改进墨的喷射特性。响应于上述要求，提出注意键合至自分散颜料的官能团的类型(参考专利文献I和专利文献2)。专利文献I记载了包含例如羧酸基的官能团键合至颗粒表面的自分散颜料和盐的墨，并记载了随着颗粒表面上的官能团的密度变高，图像的显色性得到提高。专利文献2记载了包含与钙具有高反应性的官能团键合至颜料颗粒表面的自分散颜料的墨。专利文献2还记载了包含具有膦酸基的自分散颜料和具有其它官能团的自分散颜料的墨，以及包含具有包括膦酸基和羧酸基两者的官能团的自分散颜料的墨。日本专利特开2002-080763`PCT日文翻译专利公布2009-515007
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了提高记录的图像的显色性，之前进行了各种研究。关于专利文献I中记载的墨，可通过在墨中包含盐至很大的程度而进一步提高显色性，但渗透性高的记录介质的图像的显色性仍然不充分。如果为了提高显色性而在墨中包含盐至很大的程度，则显著发挥盐析效果，从而颜料的粒径显著增加，墨的喷射可能发生问题。同时，如专利文献2中记载的，通过使用键合官能团例如膦酸基并且与钙具有高反应性的自分散颜料作为着色材料，可在一定程度上提高记录的图像的显色性。然而，根据本专利技术人的研究，发现包含此类自分散颜料的墨显示不充分的间歇喷射稳定性。具体地，确认在喷射墨的喷射口处于打开状态一定时间如数秒至数十秒后再次喷射墨的一些情况下，不喷射墨。此外，发现，在与在常温常湿(温度约25摄氏度。相对湿度约50%)的环境下的水蒸发相比墨中的水容易蒸发的情况下，即在高温低湿(温度约30摄氏度，相对湿度约15%)的环境下，显著发生该问题。当在通过喷墨记录方法记录图像时在记录头的扫描期间不从喷射口喷射墨的状态继续一定时间时，由于墨中的水等从一些喷射口蒸发而发生此类现象。下文中，与此类现象有关的墨的特性称作间歇喷射稳定性，优异的间歇喷射稳定性是指即使当出现上述情形时也不容易发生墨的喷射问题。同样地，包含具有膦酸基的自分散颜料和具有其它官能团的自分散颜料的墨显示不充分的间歇喷射稳定性。另一方面，与包含具有仅包括膦酸基的官能团的自分散颜料的墨相比，包含具有包括膦酸基和羧酸基两者的官能团的自分散颜料的墨显示相对高的间歇喷射稳定性。然而，没有获得近年来要求的水平下的显色性。本专利技术提供显示优异的间歇喷射稳定性并且能够获得显色性高的图像的水性墨，以及通过使用上述水性墨的墨盒和嗔墨记录方法。用于解决问题的方案根据本专利技术方面的喷墨用水性墨包含自分散颜料，所述自分散颜料中包含膦酸基的第一官能团以及包含羧酸基和磺酸基的至少之一的第二官能团键合至颗粒表面，其中源自包含在上述第一官能团中的膦酸基的表面电荷量为0.3微摩尔/m2以上，源自包含在上述第二官能团中的羧酸基和磺酸基的总表面电荷量为1.0微摩尔/m2以上，以及源自包含在上述第一官能团和上述第二官能团中的阴离子性基团的总表面电荷量为2.0微摩尔/m2以上且8.0微摩尔/m2以下。专利技术的效果根据本专利技术的方面，提供显示优异的间歇喷射稳定性并且能够获得显色性高的图像的水性墨，以及通过使用上述水性墨的墨盒和嗔墨记录方法。【具体实施方式】以下将参考根据本专利技术的实施方案详细描述本专利技术的方面。下文中，喷墨用的水性墨可以简称为墨，自分散颜料 可以简称为颜料。将描述根据本专利技术的主要实施方案。如上所述，在为了提高在记录介质例如普通纸上记录的图像的显色性而选择膦酸基作为包含在键合至自分散颜料的官能团中的阴离子性基团的情况下，发现间歇喷射稳定性劣化。与此相比，阴离子性基团不是膦酸基而是羧酸基或磺酸基的自分散颜料，显示相对高的墨的间歇喷射稳定性。然而，在使用后者自分散颜料的情况下，通常条件下，如果以使粒径保持在墨喷射时不引起问题的水平下的方式规定盐含量，则不能获得近年来要求的水平下的显色性。之前确认，当通过包含自分散颜料的墨记录的图像的显色性得到提高时，墨的间歇喷射稳定性劣化。本专利技术人还认识到，两种性能之间存在折衷关系。然而，作为通过本专利技术人详细研究的结果，发现独立控制各性能的技术。详细内容如下述。墨的间歇喷射稳定性为与喷射墨的喷射口处于打开状态一定时间如数秒至数十秒后是否再次稳定喷射墨有关的性能，并且为与从墨中水等的蒸发密切相关的现象。墨的间歇喷射稳定性取决于包含在键合至自分散颜料的官能团中的阴离子性基团的类型而不同。因此，本专利技术人注意到自分散颜料与水分子之间的关系。确认自分散颜料与水分子之间的相互作用明显与自分散颜料颗粒表面上存在的官能团的类型和引入量有关。特别地，在阴离子性基团包含在官能团中的情况下，在该阴离子性基团与由于极化带正电的水分子的氢原子之间形成氢键。结果，阴离子性基团具有水合水，由此自分散颜料的亲水性得到提高。即，认为通过增加包括阴离子性基团的官能团的引入量，可以提高自分散颜料的亲水性。基于上述思想，本专利技术人注意到包含在键合至自分散颜料的官能团中的阴离子性基团的引入量，并且对于墨的间歇喷射稳定性进行了研究。结果发现，包含具有包括膦酸基的官能团的自分散颜料的墨显示不充分的间歇喷射稳定性，这是因为膦酸基的引入量小。本专利技术人评价了包含具有增加引入量的包括膦酸基的官能团的自分散颜料的墨，能够遵循上述思想在一定程度上提高墨的间歇喷射稳定性。结果表明，通过增加包括甚至膦酸基的官能团的引入量，能够提高自分散颜料的亲水性。然而，间歇喷射稳定性的水平尚未可接受。特别地，在高温低湿(温度约30摄氏度和相对湿度约15%)的环境下的间歇喷射稳定性不充分。同时，即使当包括膦酸基的官能团的引入量增加时，显色性也没有提高。总结上述事实。在选择膦酸基作为包含在键合至自分散颜料的官能团中的阴离子性基团的情况下，趋势如下述。如果包括膦酸基的官能团的引入量增加，则墨的间歇喷射稳定性在一定程度上得到改进，尽管其水平尚未可接受。特别地，在高温低湿环境下间歇喷射稳定性不充分。图像的显色性未变化。另一方面，在包含在键合至自分散颜料的官能团中的阴离子性基团为羧酸基或磺酸基的情况下，观察不到上述趋势。当包括这些阴离子性基团的官能团的引入量增加时，墨的间歇喷射稳定性得到改进，此外，图像的显色性在一定程度上得到提高。即，在选择羧酸基或磺酸基作为包含在键合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨用水性墨，其包括自分散颜料，所述自分散颜料中包含膦酸基的第一官能团以及包含羧酸基和磺酸基的至少之一的第二官能团键合至颗粒表面，其中源自包含在所述第一官能团中的所述膦酸基的表面电荷量为0.3微摩尔/m2以上，源自包含在所述第二官能团中的所述羧酸基和所述磺酸基的总表面电荷量为1.0微摩尔/m2以上，和源自包含在所述第一官能团和所述第二官能团中的阴离子性基团的总表面电荷量为2.0微摩尔/m2以上且8.0微摩尔/m2以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森部镰志，斋藤有弘，西野勇辉，藤本邦昭，工藤智，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：
国别省市：