CN1539639A - 喷墨记录墨水组合物及喷墨记录方法 - Google Patents

喷墨记录墨水组合物及喷墨记录方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种喷墨记录墨水组合物和喷墨记录方法，它们可以保证墨水滴在长期的喷墨记录中总是稳定地喷射，可以长时间地形成高质量的图像，并且即使在记录过的材料重叠时，图像记录材料没有由于老化而相互粘附，所述的墨水组合物包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒，其中所述的墨水组合物满足于所有下列条件(A)至(D)：(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。

Description

喷墨记录墨水组合物及喷墨记录方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录墨水组合物及喷墨记录方法。
背景技术
在记录介质如纸上基于图像数字信号形成图像的方法包括：电子照像系统，升华型或熔化型热转印系统和喷墨系统。电子照像系统需要通过充电在感光体上形成静电潜像并且曝光，因而存在系统复杂和设备昂贵的缺点。热转印系统使用墨带，因而存在运行成本高和处理废物的缺点，尽管该设备是便宜的。喷墨系统使用便宜的设备并且通过仅在所需要的图像区域喷射墨水而直接在印刷介质上进行印刷，保证了墨水的有效使用和低的运行成本。此外，此系统产生较小的噪声，因而作为图像记录系统是优异的。
喷墨记录系统包括利用由于加热元件的热量所产生的水蒸气的压力而喷出墨水滴的系统，通过利用由压电元件产生的机械压力脉冲而喷出墨水滴的系统，和通过利用静电场而喷出含有带电粒子的墨水滴的系统(参见：日本专利3,315,334和美国专利6,158,844)。在通过水蒸气或机械压力而喷出墨水滴的系统中，不能控制墨水滴的喷出方向，并且由于墨水喷嘴的变形或空气的对流，难以使墨水滴准确地到达记录介质所希望的位置上。
另一方面，利用静电场的系统是一种优异的系统，其中通过静电场控制墨水滴的喷出方向，因而墨水滴可以准确地到达所希望的位置上，结果是，可以得到高质量的图像形成材料(印刷品)。
在利用静电场的喷墨记录中所使用的墨水组合物是一种包含分散介质和含有至少一种着色剂的带电颗粒的墨水组合物(参见：JP-A-8-291267(此处所用的术语“JP-A”是指“未审查公开的日本专利申请”)和美国专利5,952,048)。含有着色剂的墨水组合物是有用的，原因在于黄色，洋红，青色和黑色的四色墨水，还有金色或银色的特殊墨水可以通过改变着色剂而制备，并且可以得到彩色图像形成材料(印刷品)。但是，在长期的喷墨记录中，迄今为止难以总是稳定地喷射墨滴。
发明内容
发明概述
本发明是针对长时间在喷墨记录中稳定地喷射墨水滴而做出的，并且本发明的一个目的在于提供一种喷墨记录墨水组合物和喷墨记录方法，它们可以实现长时间地形成高质量的图像。
作为为了实现上述目的而深入细致研究的结果，本发明人发现墨水滴的喷射性能极大地依赖于所使用墨水的物理性能，要求这些性能各自落入一个具体的范围内，并且还极大地依赖于向喷墨部件供给墨水的方法。本发明是基于这些发现完成的。
即，本发明具有下面的构成。
1.一种喷墨记录墨水组合物，其包含：分散介质；和含有着色剂的带电颗粒，
其中所述的墨水组合物满足于所有下列条件(A)至(D)：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
2.根据项1所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒是通过使用接枝聚合物作为分散剂而分散在所述的分散介质中的。
3.根据项2所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的接枝聚合物包含接枝链的主链部分和侧链部分，其中所述的主链部分不溶解于所述的分散介质中，而所述的侧链部分溶解于所述的分散介质中。
4.根据项1至3任何一项所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒的电荷量为5至200μC/g。
5.根据项1至4任何一项所述的喷墨记录墨水组合物，基于全部墨水组合物，其包含20至99重量％的分散介质。
6.根据项1至5任何一项所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述着色剂是一种颜料，并且所述的颜料含量基于全部墨水组合物为0.1至50重量％。
7.根据项1至6任何一项所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒是一种涂有遮盖剂的颜料。
8.一种喷墨记录方法，该方法包含通过利用静电场喷出包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒的墨水组合物的墨水滴，所述的墨水组合物满足于所有下列条件(A)至(D)，
其中该方法包含：循环在具有喷射开口的墨水室中的墨水组合物；并且向所述喷射开口周围的控制电极施加电压，以从墨水导向器的尖端喷出墨水滴，其中所述的墨水导向器存在于喷射开口中并且所述墨水导向器的尖端面对记录介质：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
9.一种喷墨记录方法，该方法包含通过利用静电场的喷墨记录系统喷出包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒的墨水组合物的墨水滴，其中补充高浓度的墨水组合物，以便所使用的墨水组合物可以不变地满足于所有下列条件(A)至(D)：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
10.根据项9所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒是通过使用接枝聚合物作为分散剂而分散在所述的分散介质中的。
11.根据项9或10所述的喷墨记录方法，其中所述的接枝聚合物包含主链部分和接枝链的侧链部分，其中所述的主链部分不溶解于所述的分散介质中并且所述的侧链部分溶解于所述的分散介质中。
12.根据项9至11任何一项所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒的电荷量为5至200μC/g。
13.根据项9至12任何一项所述的喷墨记录方法，基于全部墨水组合物，其包含20至99重量％的分散介质。
14.根据项9至13任何一项所述的喷墨记录方法，其中所述的着色剂是一种颜料，并且所述的颜料含量基于全部墨水组合物为0.1至50重量％。
15.根据项9至14任何一项所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒是一种涂有遮盖剂的颜料。
附图说明
图1所示为一个用于本发明的喷墨记录装置实例的整个结构示意图。
图2所示为用于本发明的喷墨记录装置喷墨记录头结构的透视图(为了清楚地显示结构，未绘制每个喷射部件中的保护电极的边缘)。
图3所示为在图2所示的喷墨记录头中使用大量的喷射部件时，带电颗粒分布状态的侧剖面图(相应于沿图2箭头X-X切开的部分)。
符号和数字的描述
G                    喷出墨水滴
P                    记录介质
Q                    墨水流
R                    带电颗粒
1                    喷墨记录装置
2，2Y，2M，2C，2K    喷射记录头
3                    墨水循环系统
4                    记录头驱动装置
5                    位置控制装置
6A至6C               拉紧输送带的辊
7                    输送带
8                    输送带位置检测装置
9                    静电吸附装置
10                   消静电装置
11                   动力装置
12                   进料辊
13                   导向器
14                   图像固定装置
15                   导向器
16                   记录介质位置检测装置
17                   换气扇
18                   溶剂蒸气吸附器
38                   墨水导向器
40                   支撑棒部件
42                   墨水弯液面
44                   绝缘层
46                   第一喷射电极
48                   绝缘层
50                   保护电极
52                   绝缘层
56                   第二喷射电极
58                   绝缘层
62                   漂浮导板
64                   遮盖膜
66                   绝缘构件
70                   喷墨记录头
72                   墨水流径
74                   基底
75，75A，75B         开口
76，76A，76B         注射部件
78                   注射部件
发明详述
由喷墨记录系统，将本发明的墨水组合物用于在记录介质上记录图像。在本发明中，使用的是满足于所有下列条件(A)至(D)的墨水组合物，由此可以在长时间的喷墨记录中总是稳定的喷射墨水滴：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，优选为30至200nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，优选为60％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，优选为0.3至3.0μm，和
(D)所述墨水组合物的粘度为0.5至5mPa·s，优选为0.8至4mPa·s。
将详细描述本发明的墨水组合物满足的条件，但是电导率是于20℃的测量值，除非另有明确的定义。
在本发明中，墨水组合物的电导率为10至300nS/m。如果墨水组合物的电导率低于10nS/m，不能喷射墨水滴，反之，如果其超过300nS/m，喷墨记录装置的记录头(喷射部件)中发生导电，并且记录头被损坏。优选墨水组合物的电导率为30至200nS/m。
带电颗粒的电导率是这样一个值，其是通过离心墨水组合物以沉淀带电颗料，测量上清液的电导率并且从墨水组合物的电导率中减去所得到的值而确定的。在本发明中，带电颗粒的电导率为墨水组合物的电导率的50％或更高。在利用静电场的喷墨记录系统中，在墨水滴的喷射中发生带电颗粒的浓缩，但是如果带电颗粒的电导率低于墨水组合物的电导率的50％，导致不充分的浓缩，并且导致在记录介质上记录的墨水渗漏。优选带电颗粒的电导率为墨水组合物的电导率的60％或更高。
优选带电颗粒的电荷量为5至200μC/g。如果电荷量低于此范围，导致不充分的浓缩，反之如果超过此范围，发生过分地浓缩，并且墨水容易在记录头喷射口阻塞。更优选电荷量为10至150μC/g，再更优选为15至100μC/g。
可以例如通过使用诸如超离心自动颗粒分析机CAPA-700(由HoribaLtd.制备)的装置的离心沉淀方法测量带电颗粒的体积平均直径。根据计算方法，平均直径包括体积平均直径，数均直径等，但在本发明中，带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm。如果体积平均直径小于0.2μm，导致带电颗粒不充分的浓缩并且发生在记录介质上记录的墨水渗漏，反之，如果体积平均直径超过5.0μm，容易引起记录头喷射口阻塞。优选体积平均直径为0.3至3.0μm。优选颗粒大小分布窄而均匀。
在本发明中，墨水组合物的粘度为0.5至5mPa·s。如果粘度低于此范围，墨水组合物从记录头的墨水喷射口滴落，反之如果其超过此范围，不能喷射墨水滴。更优选粘度为0.8至4mPa·s。优选墨水组合物的表面张力为10至70mN/m。如果表面张力低于此范围，墨水组合物从记录头的墨水喷射口滴落，反之如果其超过此范围，不能喷射墨水滴。更优选表面张力为15至50mN/m。
可以各自通过所使用的分散介质的加入种类和量以及所使用的电荷控制剂的加入种类和量来调节墨水组合物的电导率和带电颗粒的电导率。电荷控制剂通过离子解析和吸附等作用对颗粒产生电荷，因而对带电颗粒的电导率贡献极大。因此，本发明的条件(A)和(B)可以通过使用低电导率或高电阻率的液体作为分散介质，并且引起电荷控制剂赋予颗粒的电导率而实现。
在本发明中所使用的某些着色剂具有电导率，但通过用遮盖剂涂布着色剂，可以掩蔽电导率，并且可以有利于通过电荷控制剂控制颗粒的电导率。
带电颗粒的体积平均颗粒大小可以通过所使用的分散剂的种类和加入量和用于分散的装置(颗粒的形成)来调节。分散剂吸附到带电颗粒并且在分散介质中分散颗粒，因此，通过适宜地调节分散剂与带电颗粒的吸附强度和分散介质用的分散剂的亲合力，可以控制体积平均直径并且可以得到本发明的条件(C)。
通过所使用的分散介质的种类和量以及溶解在分散介质中的聚合物组分如分散剂的种类和量，可以调节墨水组合物的粘度。还可以通过再使用表面活性剂来调节粘度。通过适宜地使用这些方法，可以得到本发明的条件(D)。
[分散介质]
优选分散介质是高电阻率，特别优选1010Ωcm或以上的介电液体。如果使用低电阻率的分散介质，在相邻的记录电极之间产生导电，这是不适宜的。优选介电液体的介电常数为5或以下，更优选为4或以下，再更优选为3.5或以下。具有在此范围内的介电常数，可以有效地在介电液体中的带电颗粒上施加电场，这是优选的。
本发明的墨水组合物包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒。将详细描述本发明的墨水组合物的每一种组分。
在本发明中使用的分散介质包括直链或支链脂族烃，脂环烃，芳烃，这些烃的卤素取代产品和硅油。其实例包括己烷，庚烷，辛烷，异辛烷，癸烷，异癸烷，萘烷，壬烷，十二烷，异十二烷，环己烷，环辛烷，环癸烷，甲苯，二甲苯和1，3，5-三甲基苯。其具体实例包括Isoper C，Isoper E，Isoper G，Isoper H，Isoper L，Isoper M(Isoper：Exxon公司的商品名)，Shellsol70，Shellsol 71(Shellsol：Shell Oil公司的商品名)，Amsco OMS溶剂，Amsco460溶剂(Amsco：American Mineral Spirits公司的商品名)和KF-96L(Shin-Etsu Silicone的商品名)。这些物质可以单独或组合使用。分散介质的含量基于全部墨水组合物为20至99重量％。具有20重量％或更高的分散介质含量，含着色剂的颗粒可以分散在分散介质中，并且具有99重量％或更低的分散介质含量，可满足着色剂的含量。
[着色剂]
可以在本发明中使用的着色剂包括已知的染料和颜料。可以根据用途或目的选择着色剂。例如，考虑到图像记录材料(印刷品)的色调，优选使用颜料(参见例如， Ganryo Bunsan Anteika to Hyomen Shori Gijutsu. Hyoka (Stabilization of Pigment Dispersion and Technique and Evaluation of Surface Treatment)，lst imp.，Gijutsu Joho Kyokai(2001年12月25日)，以下有时称作“非专利文件1”)。通过改变着色剂，可以制备黄色，洋红，青色和黑色四种颜色的墨水。具体而言，当使用的是用于胶印墨水或校样的颜料时，可以得到与胶印印刷品相同的色调，并且这是优选的。
黄色墨水用的颜料实例包括：单偶氮颜料如C.I.颜料黄1和C.I.颜料黄74，双偶氮颜料如C.I.颜料黄12和C.I.颜料黄17，非联苯胺偶氮染料如C.I.颜料黄180，偶氮色淀染料如C.I.颜料黄100，缩合偶氮染料如C.I.颜料黄95，酸性染料色淀颜料如C.I.颜料黄115，碱性染料色淀颜料如C.I.颜料黄18，蒽醌基颜料如黄烷士酮黄，异吲哚啉酮颜料如异吲哚啉酮黄3RLT和C.I.颜料黄139，喹啉并酞酮颜料如喹啉并酞酮黄，异吲哚啉颜料如异吲哚啉黄，亚硝基颜料如C.I.颜料黄153，和金属复合物盐偶氮甲碱颜料如C.I.颜料黄117。
洋红色墨水用的颜料实例包括：单偶氮基颜料如C.I.颜料红3，双偶氮颜料如C.I.颜料红38，偶氮色淀染料如C.I.颜料红53∶1和C.I.颜料红57∶1，缩合偶氮染料如C.I.颜料红144，酸性染料色淀颜料如C.I.颜料红174，碱性染料色淀颜料如C.I.颜料红81，蒽醌基颜料如C.I.颜料红177，硫靛颜料如C.I.颜料红88，perynone颜料如C.I.颜料红194，苝系颜料如C.I.颜料红149，喹吖啶酮颜料如C.I.颜料红122，异吲哚啉酮颜料如C.I.颜料红180，和茜素色淀颜料如C.I.颜料红83。
青色墨水用的颜料实例包括：双偶氮基颜料如C.I.颜料蓝25，酞菁颜料如C.I.颜料蓝15，酸性染料色淀颜料如C.I.颜料蓝24，碱性染料色淀颜料如C.I.颜料蓝1，蒽醌基颜料如C.I.颜料蓝60，和碱性蓝颜料如C.I.颜料蓝18。
黑色墨水用的颜料实例包括：有机颜料如苯胺黑基颜料，氧化铁颜料和炭黑颜料如炉法炭黑，灯黑，乙炔黑和槽法炭黑。
此外，也可以适宜地使用由微晶颜料表示的加工过的颜料，如微晶-A，微晶-K和微晶-T。其具体实例包括微晶黄4G-A，微晶红BP-K，微晶蓝4G-T和微晶黑C-T。
此外，如果需要，可以使用各种颜料，例如，可以将碳酸钙和氧化钛用作白色墨水用的颜料，将铝粉用作银色墨水用的颜料，并且将铜合金用作金色墨水的颜料。
考虑到制备墨水的容易性，基本上对于一种颜色优选使用一种颜料。但是，根据情况，优选组合使用两种或多种颜料用于调节色调，例如，将酞菁与炭黑混合制备黑色墨水。此外，可以在由已知的方法如松香处理在表面处理颜料之后再使用它(参见上述的非专利文件1)。
优选颜料含量基于全部墨水组合物为0.1至50重量％。具有0.1重量％或以上的颜料含量，满足于颜料的量且可以在印刷品中得到满意的颜色形成，并且具有50重量％或以下的颜料含量，含着色剂的颗粒可以很好地分散在分散介质中。更优选颜料含量为1至30重量％。
[遮盖剂]
本发明中，优选着色剂如颜料是以被遮盖剂覆盖的状态分散的(形成为颗粒)而不是在分散介质中直接的分散体(形成颗粒)。由于着色剂被遮盖剂所覆盖，掩蔽了着色剂的电荷，并且优选可以赋予充电性能。此外，可以消除根据着色剂的种类而改变的分散稳定性的差别，并且可以赋予相同的分散稳定性。此外，在本发明中，优选在记录介质上喷墨记录之后的墨水由加热装置如热辊固定，并且此时，遮盖剂由于热量而熔化，由此实现有效地固定。
遮盖剂的实例包括松香，酚树脂，松香改性酚树脂，醇酸树脂，(甲基)丙烯酸基聚合物，聚氨酯，聚酯，聚醚，聚酰胺，聚乙烯，聚丁二烯，聚苯乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇的乙缩醛改性产品，和聚碳酸酯。这些当中，考虑到颗粒形成的容易性，优选重均分子量为2,000至1,000,000且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为1.0至5.0的聚合物。此外，考虑到固定的容易性，优选软化点，玻璃化转变点和熔点中的任何一个为40至120℃的聚合物。
在本发明中特别适宜于用作遮盖剂的聚合物是含有由下式(1)至(4)表示的结构单元中的任何一种的聚合物：
式(1)：
Figure A20041003689800131
式(2)：
Figure A20041003689800132
式(3)：
Figure A20041003689800141
式(4)：
其中X11表示氧原子或-N(R13)-，R11表示氢原子或甲基，R12表示含有1至30个碳原子的烃基，R13表示氢原子或含有1至30个碳原子的烃基，R21表示氢原子或含有1至20个碳原子的烃基，且R31、R32和R41各自独立地表示含有1至20个碳原子的二价烃基，前提条件是R12、R21、R31、R32和R41可以分别含有醚键，氨基，羟基或卤素取代的基团。
含有由式(1)表示的结构单元的聚合物可以根据已知的方法由自由基聚合相应的可自由基聚合单体而得到。所使用的可自由基聚合单体实例包括(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸辛酯，(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸十八酯，(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸苯酯，(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸(2-羟乙)酯，和(甲基)丙烯酰胺如N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N-丙基(甲基)丙烯酰胺，N-苯基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺。
含有由式(2)表示的结构单元的聚合物可以根据已知的方法由自由基聚合相应的可自由基聚合单体而得到。所使用的可自由基聚合单体实例包括乙烯，丙烯，丁二烯，苯乙烯和4-甲基苯乙烯。
含有由式(3)表示的结构单元的聚合物可以根据已知的方法由脱水缩合相应的二羧酸或酸酐和二元醇而得到。所使用的二羧酸实例包括琥珀酸酐，己二酸，癸二酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，1，4-苯二乙酸和二甘醇。所使用的二元醇的实例包括乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇，1，10-癸二醇，2-丁烯-1，4-二醇，1，4-环己二醇，1，4-环己二甲醇，1，4-苯二甲醇和二甘醇。
含有由式(4)表示的结构单元的聚合物可以根据已知的方法由脱水缩合含有相应羟基的羧酸，或者根据已知的方法由开环聚合含有相应羟基的羧酸的环酯而得到。所使用的含有相应羟基的羧酸或其环酯的实例包括6-羟基己酸，11-羟基十一烷酸，羟基苯甲酸和ε-己内酯。
至少含有由式(1)至(4)表示的结构单元中任何一种的聚合物可以是由式(1)，(2)，(3)或(4)表示的结构单元的均聚物，或者可以是与另一组成成分的共聚物。可以单独或其两种或多种组合使用这些聚合物作为遮盖剂。
优选遮盖剂的含量基于全部墨水组合物为0.1至40重量％。具有0.1重量％或以上的遮盖剂含量，满足了遮盖剂的量且可以得到足够高的固定性能，并且具有40重量％或以下的遮盖剂含量，可以很好地形成含有着色剂和遮盖剂的颗粒。
[分散剂]
本发明中，优选在分散介质中分散着色剂和遮盖剂的混合物(形成为颗粒)，并且为了控制颗粒直径和防止颗粒的沉淀，更优选使用分散剂。
分散剂的适宜实例包括由失水山梨糖醇脂肪酸酯如失水山梨糖醇单油酸酯，和聚脂肪酸乙二醇酯如聚氧乙烯二硬脂酸酯表示的表面活性剂。其它实例包括苯乙烯和马来酸的共聚物，其胺改性产品，苯乙烯和(甲基)丙烯酰基化合物的共聚物，(甲基)丙烯酰基聚合物，聚乙烯和(甲基)丙烯酰基化合物的共聚物，松香，BYK-160，162，164，182(由Byk-Chemie制备的聚氨酯聚合物)，EFKA-401，402(由EFKA制备的丙烯酰基聚合物)，和Solsperse 17000，24000(由Zeneca制备的聚酯基聚合物)。在本发明中，考虑到墨水组合物的长期贮藏稳定性，优选重均分子量为1,000至1,000,000且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为1.0至7.0的聚合物，并且最优选接枝或嵌段聚合物。
本发明特别优选使用的聚合物是一种接枝聚合物，其至少包含一种含有由下式(5)和(6)表示的结构单元中至少一种的聚合物组分，和至少作为接枝链的含有由下式(7)表示的结构单元的聚合物组分。
式(5)：
式(6)：
Figure A20041003689800162
式(7)：
其中X51表示氧原子或-N(R53)-，R51表示氢原子或甲基，R52表示含有1至10个碳原子的烃基，R53表示氢原子或含有1至10个碳原子的烃基，R61表示氢原子，含有1至20个碳原子的烃基，卤素原子，羟基，或含有1至20个碳原子的烷氧基，X71表示氧原子或-N(R73)-，R71表示氢原子或甲基，R72表示含有4至30个碳原子的烃基，且R73表示氢原子或含有1至30个碳原子的烃基，前提条件是R52和R72的烃基分别含有醚键，氨基，羟基或卤素取代的基团。
上述的接枝聚合物可以通过下面的方法得到，优选在链转移剂的存在下，使相应于式(7)的可自由基单体聚合，向得到的聚合物末端中引入可聚合的官能团，并且与相应于式(5)或(6)的可自由基聚合的单体共聚合。
相应于式(5)的可自由基聚合的单体实例包括(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸苯酯，(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸(2-羟乙)酯和(甲基)丙烯酰胺如N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N-丙基(甲基)丙烯酰胺，N-苯基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺。
相应于式(6)的可自由基聚合单体实例包括苯乙烯，4-甲基苯乙烯，氯苯乙烯和甲氧基苯乙烯。此外，相应于式(6)的可自由基聚合单体实例包括(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸辛酯，(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸十八酯。
包含含有至少一种由式(5)和(6)表示的结构单元的聚合物组分和至少作为接枝链的含由式(7)表示的结构单元的聚合物组分的接枝聚合物可以仅含有由式(5)和/或(6)和式(7)表示的结构单元，或者可以含有另一种组分。优选含有接枝链的聚合物组分与另一种聚合物组分的组成比率为10∶90至90∶1。在此范围之内，得到良好颗粒形成性能，并且有利于容易得到所需要的颗粒直径。可以单独或其两种或多种组合使用这些聚合物作为分散剂。
在本发明中，考虑到在长期喷墨记录中稳定和恒定地喷射墨水滴，还更优选使用下面的接枝聚合物(以下可以称作为“接枝聚合物A”)作为分散剂。优选本发明所使用的接枝聚合物A是这样一种聚合物，其重均分子量为1,000或以上并且含有作为侧链的接枝链，所述接枝链是重均分子量为500或以上的聚合物组分。特别优选作为分散剂的接枝聚合物A是一种主链部分不溶于分散介质中而侧链部分(接枝链)溶于分散介质中的聚合物。
术语“主链部分不溶于分散介质中”是指仅由主链部分组成的而不含有侧链部分的聚合物不溶于分散介质中。具体而言，优选此聚合物在100g分散介质中的溶解度为3g或更低。
术语“侧链部分溶于分散介质中”是指仅由侧链部分组成的而不含有主链部分的聚合物溶于分散介质中。具体而言，优选此聚合物在100g分散介质中的溶解度为5g或更高。
将主链部分不溶于分散介质中而侧链部分溶于分散介质中的接枝聚合物溶解或分散在分散介质中，但将其透明状态改变成为白色混浊状态。当使用这种接枝聚合物时，主链部分不溶于分散介质中并且强烈地吸附至带电颗粒，而侧链部分溶于分散介质中，由此增加分散介质的亲合力，结果是，增强了带电颗粒在分散介质中的分散性。
可以适宜用于本发明的接枝聚合物A是一种重均分子量为1,000或更高的并且含有由下式(8)表示的结构单元和由下式(9)表示的结构单元中至少一种的聚合物。
式(8)
Figure A20041003689800181
式(9)
其中
可以相同或不同的R151、R152、R161和R162各自表示氢原子或甲基，
R153表示氢原子或可以有取代基的含有1至30个碳原子的烃基，前提条件是由R153表示的烃基可以含有醚键，酯键，酰胺键，氨基甲酸酯键，羟基或卤素取代的基团，
可以相同或不同的X151和X161各自表示含有原子总数为50或更少的并且包含选自C、H、N、O、S和P中的两种或多种原子的单键或二价连接基，和
G表示重均分子量为500或更高的且含有至少一种由下式(10)表示的结构单元的聚合物组分或重均分子量为500或更高的聚二甲基硅氧烷基：
式(10)：
其中
可以相同或不同的R171和R172各自表示氢原子或甲基，
R173表示氢原子或含有1至30个碳原子的烃基，前提条件是由R173表示的烃基可以含有醚键，酯键，酰胺键，氨基甲酸酯键，氨基、羟基或卤素取代的基团，和
X171表示含有原子总数为50或更少的并且包含选自C、H、N、O、S和P中的两种或多种原子的单键或二价连接基。
考虑到墨水喷射的稳定性，优选R173的总原子数大于R153的总原子数。
通过使用已知的聚合引发剂，使相应于式(8)的可自由基聚合单体和相应于式(9)的可自由基聚合大分子单体聚合，可以得到适宜于本发明使用的含有由式(8)表示的结构单元和由式(9)表示的结构单元中至少一种的接枝聚合物。相应于式(8)的单体是一种由下式(8M)表示的单体，且相应于式(9)的大分子单体是一种由下式(9M)表示的大分子单体：
式(8M)：
式(9M)：
其中每一种符号具有式(8)和(9)中相同的含义。
由式(8M)表示的单体实例包括(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸辛酯，(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯，(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸十八酯，(甲基)丙烯酸苯酯，(甲基)丙烯酸苄酯，(甲基)丙烯酸(2-甲氧乙)酯和(甲基)丙烯酸(2-羟乙)酯，(甲基)丙烯酰胺如N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N-丙基(甲基)丙烯酰胺，N-苯基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，苯乙烯类如苯乙烯，甲基苯乙烯，氯苯乙烯和甲氧基苯乙烯，烃如1-丁烯，乙酸乙烯酯，乙烯基醚和乙烯基吡啶。
由式(9M)表示的大分子单体是一种在其末端含有可自由基聚合官能团的聚合物，其是通过聚合相应于式(10)的且由下面的式(10M)表示的可自由基聚合单体，如果需要，在链转移剂的存在下，然后向得到的聚合物末端中引入可自由基聚合官能团而得到的。
优选由式(9M)表示的大分子单体是一种重均分子量为500至500,000且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为1.0至7.0的大分子单体。优选由式(9M)表示的大分子单体可以是在其末端含有可自由基聚合官能团的聚二甲基硅氧烷。
式(10M)：
Figure A20041003689800201
其中每一种符号具有与式(10)中相同的含义。
由式(10M)表示的单体的实例包括(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸辛酯，(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯，(甲基)丙烯酸环己酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸十八酯，(甲基)丙烯酸苯酯，(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸(2-羟乙)酯，(甲基)丙烯酰胺如N-甲基(甲基)丙烯酰胺，N-丙基(甲基)丙烯酰胺，N-苯基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，苯乙烯类如苯乙烯，甲基苯乙烯，氯苯乙烯和甲氧基苯乙烯，烃如1-丁烯，乙酸乙烯酯，乙烯基醚和乙烯基吡啶。
在本发明中使用的接枝聚合物A可以仅含有由式(8)和式(9)表示的结构单元，或者可以含有另一种组分。可以适宜用于本发明的接枝聚合物A的具体实例包括：由下面的结构式表示的聚合物[BZ-1]至[BZ-8]：
Figure A20041003689800221
(式中，n表示该化合物是聚合物且其例如为5或以上的数字)
术语“主链部分不溶于分散介质中”是指例如不含有由式(9)表示的结构单元的聚合物在100g分散介质中的溶解度为3g或更低，并且术语“侧链部分溶于分散介质中”是指由式(9)中的G表示的聚合物或由式(9M)表示的大分子单体在100g分散介质中的溶解度为5g或更高。
本发明中，考虑到墨水组合物的长期贮藏稳定性和墨水喷射稳定性，优选分散剂是一种重均分子量为1,000至1,000,000且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为1.0至7.0的接枝聚合物A。
优选接枝聚合物A的重均分子量是接枝链(优选由式(10)表示的大分子单体组分)的重均分子量的1.5倍或更大。
优选构成主链的单元和构成接枝链的单元的质量比率为30∶70至95∶5。可以单独或其两种或多种组合使用这些聚合物作为分散剂。
优选分散剂基于全部墨水组合物的含量为0.01至30重量％。在此范围之内，可以得到良好的颗粒形成性能和所需要的颗粒直径。此外，在此范围之内，墨水颗粒不聚集在墨水喷射记录头或循环泵中，由此防止记录头或泵堵塞，并且可以得到所需要的颗粒直径，使喷墨记录时的喷射容易。
[电荷控制剂]
本发明中，优选通过使用分散剂并且为了控制颗粒的电荷量，更优选通过组合使用电荷控制剂在分散介质中分散着色剂和遮盖剂的混合物(形成为颗粒)。
分散剂的适宜实例包括有机羧酸的金属盐如环烷酸锆和辛烯酸(octenate)锆，有机羧酸的铵盐如硬脂酸四甲基铵，有机磺酸的金属盐如十二苯磺酸钠和二辛基磺基琥珀酸镁，有机磺酸的铵盐如甲苯磺酸四丁基铵，在侧链中含有羧酸基的聚合物如通过用胺改性苯乙烯和马来酸酐的共聚物而得到的含有羧酸基的聚合物，在侧链中含有羧酸阴离子的聚合物如甲基丙烯酸十八烷基酯和甲基丙烯酸的四甲基铵盐的共聚物，在侧链中含有氮原子的聚合物如苯乙烯和乙烯基吡啶的共聚物，和在侧链中含有铵基的聚合物如甲基丙烯酸丁酯和N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)-N，N，N-三甲基甲苯磺酸铵的共聚物。赋予颗粒的电荷可以是正电荷或负电荷。基于全部墨水组合物，优选分散剂的含量为0.0001至10重量％。在此范围之内，可以容易地将墨水组合物的电导率调节至10至300nS/m的范围内，并且还可以容易地将带电颗粒的电导率调节至墨水组合物的电导率的50％或以上。
[其它组分]
本发明中，根据目的，可以进一步含有例如用于防止腐烂的防腐剂和用于控制表面张力的表面活性剂。
[带电颗粒的制备]
本发明含有带电颗粒的墨水组合物通过使用这些组分并且分散(颗粒形成)着色剂并且优选遮盖剂来制备。分散(颗粒形成)方法的实例包括下列方法：
(1)预先混合着色剂和遮盖剂，然后通过使用分散剂和分散介质而分散(形成颗粒)，并且向其中加入电荷控制剂，
(2)同时使用并且分散(形成颗粒)着色剂，遮盖剂，分散剂和分散介质，并且向其中加入电荷控制剂，和
(3)同时使用并且分散(形成颗粒)着色剂，遮盖剂，分散剂，电荷控制剂和分散介质。
用于混合或分散的装置实例包括：捏合机，溶解器，混合器，高速分散器，砂磨机，辊式破碎机，球磨机，磨碎机和珠磨机(bead mill)(参见：上述非专利文件)
[喷墨记录装置]
本发明中，上述墨水组合物用于通过喷墨记录系统在记录介质上记录图像。本发明中，优选使用利用静电场的喷墨记录系统。利用静电场的喷墨记录系统是一种在控制电极和在记录介质背面上的背面电极之间施加电压的系统，结果是，墨水组合物中的带电颗粒在喷射位置由静电力浓缩，并且从喷射位置流向记录介质。在控制电极和背面电极之间施加电压时，例如，当带电颗粒带正电荷时，控制电极起阳极的作用，并且背面电极起阴极的作用。还可以通过使记录介质充电代替向背面电极施加电压得到相同的效果。
墨水喷射系统包括例如从针状尖端如喷尖喷出墨水的系统，并且通过使用本发明的墨水组合物，可以进行记录。但是，在浓缩和喷射带电颗粒之后，难以供给带电颗粒，并且几乎不能进行长时间稳定的记录。如果使墨水循环以强制地供给带电颗粒，墨水从喷射针状尖端溢流，并且在作为喷射位置的喷射针状尖端的弯液面不稳定，结果是，不能稳定地进行记录。因此，此系统适宜于短期记录。
另一方面，优选使用使墨水组合物循环而不引起墨水组合物从喷射开口溢流的方法。例如，在具有喷射开口的墨水室中循环墨水的方法中并且当向在喷射开口周围形成的控制电极施加电压时，浓缩的墨水滴从存在于喷射开口的并且具有面对记录介质侧尖端的墨水导向器的尖端飞出，可以同时确定墨水循环的带电颗粒供给和喷射位置的弯液面稳定性，因而可以长时间稳定地进行记录。此外，在此系统中，与外界空气接触的墨水部分仅是喷射开口并且是很小的部分，所以可以防止溶剂蒸发并且可以稳定墨水的物理性能。因此，本发明可以适宜地使用此系统。
以下描述适宜于采用本发明墨水组合物的喷墨记录装置的构造实例。
以下简述图1所示的在记录介质上进行一侧四色印刷的装置。
图1所示的喷墨记录装置1包含墨水循环系统3，记录头驱动装置4和位置控制装置5，其中墨水循环系统3向由四种颜色的喷射记录头2C、2M、2Y和2K构成的喷射记录头2供给墨水，以进行全色图像的形成并且还从喷射记录头2回收墨水，记录头驱动装置4用于通过来自于外面的装置(未绘出)如计算机和RIP的输出驱动喷射记录头2。此外，喷墨记录装置1包含由三个辊6A、6B和6C拉紧的输送带7，在输送带7的交叉方向由可以检测位置的光学传感器等构成的输送带位置检测装置8，用于在输送带上保持记录介质P的静电吸附装置9，和用于在图像形成完成之后从输送带7分离记录介质P的消静电装置10和动力装置11。输送带7上游和下游，安置了用于从堆料器(未绘出)向输送带7供给记录介质P的进料辊12和导向器13，和用于在分开的记录介质P上固定墨水并且同时向输出纸堆料器输送记录介质的固定装置14和导向器15。此外，在喷墨记录装置1里面，在通过输送带7相对喷射记录头2的位置安置记录介质位置检测装置16，安置了用于回收产生自墨水组合物的溶剂蒸气的溶剂回收部件，该部件包括通风扇17和溶剂蒸气吸附器18，并且通过回收部件从装置内部向装置外面排放蒸气。
进料辊12可以是已知的辊并且被安置来增强对记录介质的供给能力。在记录介质P上，有时粘附污垢、纸尘等，并且优选将这些除去。由进料辊供给的记录介质P通过导向器13输送至输送带7。通过辊6A安放输送带7的背面(优选金属背面)。输送的记录介质在输送带上由静电吸附装置9静电吸附。图1中，通过与负高压电源连接的scorotron充电器进行静电吸附。通过静电吸附装置9，将记录介质9静电地吸附而不是漂浮在输送带7上，同时使记录介质表面均匀地充电。在此实施例中，静电吸附装置还用作记录介质的充电装置，但是可以单独提供充电装置。通过输送带7将充电的记录介质P输送至喷射记录头部分，并且施加记录信号电压同时使用充电电势作为偏差，因而形成了静电喷墨图像。通过消静电装置10使具有在其上形成图像的记录介质P去静电，通过动力装置11与输送带7分离并且输送至固定部件。输送分离的记录介质P至图像固定装置14并且将图像固定。通过导向器15将固定后的记录介质P输出至输出纸堆料器(未绘出)。此装置还具有回收产生自墨水组合物的溶剂的装置。回收装置包含溶剂蒸气吸附器18，通过通风扇17将在设备中的含溶剂蒸气的气体引入吸附器，且在吸附和回收蒸气之后，排放出装置。喷墨记录装置不限于此实例，但是可以任意地选择组成装置如辊和充电器的数目、形状、相对部置、带电极性等。此外，此处参考四色图像的图描述该系统，但是可以采用绘制组合使用浅色墨水和特殊色墨水的多色图像的系统。
在上述喷墨印刷方法中使用的喷墨记录装置包含喷射记录头2和墨水循环系统3，并且此外，墨水循环系统3具有墨水槽，墨水循环装置，墨水浓度控制装置，墨水温度控制装置等。墨水槽中可以含有搅拌装置。
喷射记录头2可以是单通道记录头，多通道记录头或实线记录头，并且通过输送带7的旋转进行主要的扫描。
适宜于本发明使用的喷墨记录头通过使在墨水流径中的带电颗粒电泳来提高在开口附近的墨水浓度，由此喷射墨水滴而进行喷墨记录，其中通过主要归因于记录介质的或在记录介质背面安置的反电极的静电吸力而喷射墨水滴。因此，在记录介质或反电极没有面向记录头或即使面向记录头的情况下，未对记录介质或反电极施加电压，甚至在由于错误对喷射电极施加电压或施加振动时，不喷射墨水滴，并且装置的内部未玷污。
图2和3所示为适宜用于上述喷墨装置的喷射记录头。如图2和3所示，喷墨记录头70包含由形成单向墨水流Q的墨水流径72的顶壁构成的绝缘基底74，和向记录介质P喷射墨水的多个注射部件76。在所有的注射部件76中，提供引导墨水滴G由墨水流径向记录介质P喷出的墨水导向器部件78。基底74中，形成允许墨水导向器部件78透过的各个开口75，并且在墨水导向器部件78和开口75的内壁表面之间形成墨水弯液面42。优选墨水导向器部件78和记录介质P之间的间隙d约为200至1,000μm。将墨水导向器部件78的下端边固定至支撑棒部件40上。
基底74具有以预定距离隔开两个喷射电极且由此设立电绝缘的绝缘层44，形成在绝缘层44顶部的第一喷射电极46，覆盖第一喷射电极46的绝缘层48，形成于绝缘层48顶部的保护电极50，并且覆盖保护电极50的绝缘层52。此外，基底74具有形成于绝缘层44底部的第二喷射电极56和覆盖第二喷射电极56的绝缘层58。为了防止附近的注射部件受到由于向第一喷射电极46或第二喷射电极56施加的电压的电场的影响，提供保护电极50。
此外，喷墨记录头70中，以不接地的状态提供漂浮导板62，其构成墨水流径72的底面，同时通过使用由于施加给第一喷射电极46和第二喷射电极56的脉冲喷射电压而恒定产生的感应电压，使在墨水流径72中的带正电墨水颗粒(带电颗粒)R向上侧漂移(即，向记录介质侧)。在漂浮导板62的表面上，形成电绝缘遮盖膜64以防止墨水的物理性能或组分变得不稳定，这是由例如电荷注入墨水所造成的。优选绝缘遮盖膜的电阻为1012Ω·cm或更大，更优选为1013Ω·cm或更大。还优选绝缘遮盖膜对墨水具有耐腐蚀性，并且利用此耐性，可以防止漂浮导板62受到墨水的腐蚀。此外，由绝缘构件66覆盖漂浮导板62的底面，并且利用这种结构，使漂浮导板62完全处于电绝缘状态。
每个记录头单元提供一个或多个漂浮导板62(例如，当存在C、M、Y和K四种记录头时，每种记录头至少具有一个漂浮导板并且C和M记录头单元间通常不使用漂浮导板)。
对于如图3所示从喷墨记录头70喷出墨水并且在记录介质P上记录图像而言，通过在墨水流径72中循环墨水而产生墨水流Q并且在此状态下，向保护电极50施加预定的电压(例如，+100V)。此外，向第一喷射电极46，第二喷射电极56和记录介质P施加正电压，以便第一喷射电极46和记录介质P之间和第二喷射电极56和记录介质P之间形成喷出电场，该电场对于由墨水导向器部件78导向的墨水滴G中的带正电颗粒R足够高，并且吸引其从开口75向记录介质P移动(作为标准，当间隙d为500μm时，形成的电势差约为1至3.0kV)。
在此状态下，当根据图像信号向第一喷射电极46和第二喷射电极56施加脉冲电压时，将带电颗粒浓度提高的墨水滴G从开口75喷射(例如，当带电颗粒的初始浓度为3至15％时，墨水滴G中的带电颗粒浓度为30％或更高)。
此时，调节向第一喷射电极46和第二喷射电极56施加的电压值，以便只有当向第一喷射电极46和第二喷射电极56施加脉冲电压时，才喷射墨水滴G。
当施加脉冲正电压时，由墨水导向器部件78导向的墨水滴G从开口75流出，并且粘附在记录介质P上，同时，由于施加给第一喷射电极46和第二喷射电极56的正电压，在漂浮导板62中产生正感应电压。即使当施加给第一喷射电极46和第二喷射电极56的电压是脉冲的，感应电压也接近于固定电压。因而，由在漂浮导板62和记录介质P之间和保护电极50和记录介质P之间形成的电场力，使墨水流径72中充正电的带电颗粒R向上移动，并且在基底74附近带电颗粒R的浓度增加。如图3所示，当使用大量注射部件(即，喷射墨水滴的通道)时，需要喷射的颗粒数量变得很大，但是由于第一喷射电极46和第二喷射电极56各自增加使用的纸张数，升高了漂浮导板62中所产生的感应电压，并且向记录介质侧移动的带电颗粒R的数量增加。
在上述实例中，彩色颗粒带正电，但彩色颗粒可以带负电，并且在此情况下，所有的充电极性是相反的。
在本发明中，优选通过适宜的加热装置固定喷射在记录介质上的墨水。可以使用的加热装置的实例包括接触型加热装置如热辊，加热块和带式加热，和非接触型加热装置如干燥器，红外线灯，可见光灯，紫外线灯和热空气型烘箱。优选这种加热装置是与喷墨记录装置延续的和形成一体的。考虑到固定的容易性，优选固定时记录介质的温度为40至200℃。优选固定时间为1微秒至20秒。
[墨水组合物的补充]
在利用静电场的喷墨记录系统中，浓缩并且喷射在墨水组合物中的带电颗粒。因而，当长时间喷射墨水组合物时，墨水组合物中的带电颗粒量降低，并且墨水组合物的电导率降低。还有，带电颗粒的电导率和墨水组合物的电导率之间的比例改变。此外，在喷射中，与小直径的带电颗粒相比，倾向于更优先地喷射大直径的带电颗粒，因而，带电颗粒的平均直径降低。此外，墨水组合物的固体物质含量改变，因而粘度也改变。
作为这些物理值改变的结果，可以发生喷射失败，记录的图像的光学密度可以降低，或可以产生墨水的渗漏。通过补充比初始加入墨水槽中的墨水组合物更高浓度(固含量浓度更高)的墨水组合物，可以防止带电颗粒量下降，并且可以保持墨水组合物的电导率和带电颗粒的电导率与墨水组合物的电导率的比率不变。还可以维持平均颗粒直径和粘度。此外，通过保持墨水组合物物理值不变，可以长时间稳定而均匀地喷射。优选机械地或人工地进行此时的补充，例如通过检测使用中的墨水溶液的物理值，如电导率和光学密度，并且计算不足量。此外，还可以通过基于图像数据计算使用的墨水组合物的量，可以机械或人工进行补充。
[记录介质]
本发明中，可以根据用途使用各种记录介质。例如，当使用的是纸，塑料膜，金属，用塑料或金属层压或蒸气沉积的纸，用金属层压或蒸气沉积的塑料膜等时，可以通过喷墨记录直接得到印刷品。此外，例如，当使用的是通过使金属如铝的表面粗糙化而得到的载体时，可以得到胶印印刷版。而且，当使用的是塑料载体等时，可以得到用于胶版印刷版或液晶显示屏用的滤色片。记录介质可以具有平面形状，如片形，或者可以具有空间形状，如圆柱形。当将硅晶片或电路板用作记录介质时，可以将其用于半导体或印刷电路板的生产。
[固定]
在本发明中，优选通过适宜的加热装置固定喷射在记录介质上的墨水。可以使用的加热装置的实例包括接触型加热装置如热辊，加热块和带式加热，和非接触型加热装置如干燥器，红外线灯，可见光灯，紫外线灯和热空气型烘箱。优选这种加热装置是与喷墨记录装置连接的和形成一体的。
通过使用本发明上述的墨水组合物，可以长时间稳定地喷射墨水滴。而且，通过使用上述的喷墨记录装置，可以在很长一段时间内得到没有墨水渗漏并且具有高图像密度和高图像质量的图像记录材料。不很清楚地知道这些因素对这些效果的作用，但是，例如，可以假定这些效果是由下面的原因导致的，即通过使用接枝聚合物A作为分散剂而得到的颗粒稳定地存在，而没有由于在墨水喷射或浓缩时在记录头内壁上产生的剪切应力而进行聚集。还假定此因素归功于这样的事实，即本发明的接枝聚合物A对于遮盖剂或着色剂具有高的吸附强度，同时在分散介质中具有高的溶解能力。此外，可以防止图像记录材料(印刷品)在喷墨记录和固定后成块，即使当它们相互重叠时也可防止，并且假定其因素还不清楚此效果是由本发明的接枝聚合物A对于颗粒具有高亲合力，同时在形成图像前对背面具有低亲合力所导致的。
通过组合上述的墨水组合物，喷墨记录装置和墨水组合物的补充，可以在很长一段时间内稳定地得到没有墨水渗漏并且具有高图像密度和高图像质量的图像记录材料。
具体实施方式
实施例
下面通过参考实施例将更详细地描述本发明，但是，本发明并不限于此。
[实施例1]
<所使用的材料>
实施例1中，使用下面的材料。
青色颜料(着色剂)：
酞菁颜料C.I.颜料蓝(15∶3)(Lionol Blue FG-7350，由Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制备)
遮盖剂：[AP-1]
分散剂：[BZ-2]
电荷控制剂：[CT-1]
分散介质：Isoper G(由Exxon Corp.制备)
遮盖剂[AP-1]，分散剂[BZ-2]和电荷控制剂[CT-1]的结构如下所示：
Figure A20041003689800311
遮盖剂[AP-1]是通过下面的方法得到的：通过使用已知的聚合引发剂，使苯乙烯，4-甲基苯乙烯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸十二酯和甲基丙烯酸(2-(N，N-二甲氨基)乙)酯自由基聚合，然后再使得到的聚合物与甲苯磺酸甲酯反应。重均分子量为15,000，并且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为2.7，玻璃化转变点(中间点)为51℃，根据应变仪法测量的软化点为46℃。
分散剂[BZ-2]是通过下面的方法得到的：在2-巯基乙醇的存在下，自由基聚合甲基丙烯酸十八酯，使得到的聚合物与甲基丙烯酸酐反应，得到在其末端有甲基丙烯酰基的甲基丙烯酸十八酯的聚合物[BP-1](重均分子量：7,600)，然后使此聚合物与苯乙烯自由基聚合物。其重均分子量为110,000。
每100g Isoper G以5g或以上的量溶解聚合物[BP-1]，并且每100gIsoper G以5g或以上的量溶解接枝分散剂[BZ-2]，但是溶液变为白色混浊态。
电荷控制剂[CT-1]是通过便1-十六烷基胺和1-十八烯与马来酸酐的共聚物反应而得到的。其重均分子量为17,000。
<墨水组合物[EC-1]的制备>
向由Irie Shokai K.K.制备的桌式捏合机PBV-0.1中装入青色颜料(10g)和20g的遮盖剂[AP-1]，并且在通过将加热器温度设置为100℃的加热下混合2小时。然后，由Trio Science K.K.制备的Trio混合机将30g所得到的混合物粗糙研磨，并且进一步由Kyoritsu Riko K.K.制备的Model SK-M10样品磨(Sample Mill)精细研磨。然后，在由Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制备的涂料混合器中，将30g得到的精细研磨的材料与7.5g的分散剂[BZ-2]，75g的Isoper G和直径为约3.0mm的玻璃珠一起预分散。在除去玻璃珠之后，在转数为2,000rpm同时保持内部温度为25℃的由Shinmaru Enterprise K.K.制备的KDL型戴诺磨(Type KDL Dynomill)中，将预分散体与直径为约0.6mm的氧化锆陶瓷珠一起分散(形成为颗粒)5小时，并且于45℃分散另外5小时。在除去氧化锆陶瓷珠后，向得到的分散体中加入316g的Isoper G和0.6g的电荷控制剂[CT-1]，得到墨水组合物[EC-1]。
墨水组合物[EC-1]的物理值如下：
(A)通过使用LCR计(AG-4311，由Ando Electric Co.，Ltd.制备)和液体用电极(Model LP-05，由Kawaguchi Electric Works Co.，Ltd.制备)，在5V施加电压和1kHz的频率下，测量墨水组合物于20℃的电导率，发现其为100nS/m。
(B)通过使用小型高速冷却离心机(SRX-201，由Tomy Seiko Co.，Ltd.制备)，在14,500rpm的转数和20℃的温度下离心墨水组合物30分钟，以使带电颗粒沉淀，并且测量上清液的电导率，发现其为30nS/m。带电颗粒的电导率为70nS/m，并且其为墨水组合物电导率的70％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)通过使用Horiba Ltd.制备的CAPA-700，在5,000rpm的转数下，测量带电颗粒的体积平均直径，并且发现其为0.9μm。数均直径为0.15μm。
(D)通过由Tokyo Keiki Co.，Ltd.制备的E-型粘度计，使用Complate型转子测量墨水组合物于20℃的粘度，并且发现其为1.5mPa·s。此外，通过使用由Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制备的FACE自动表面张力计，测量墨水组合物于20℃的表面张力，并且发现其为25mN/m。
除了使用洋红颜料C.I.颜料红57∶1(亮洋红6B，L.R 6B FG-4213，由Toyo墨水Mfg.Co.，Ltd.制备)代替青色颜料之外，以与制备墨水组合物[EC-1]相同的方法得到墨水组合物[EM-1]。除了使用黄色颜料C.I.颜料黄180(调色剂Y HG，由Clariant K.K.制备)代替青色颜料之外，以相同的方法得到墨水组合物[EY-1]。此外，除了使用黑色颜料C.I.颜料墨7(炭黑MA-8，由Mitsubishi Chemical Corporation制备)代替青色颜料之外，以相同的方法得到墨水组合物[EB-1]。得到的每一种墨水组合物的物理值示于表1。它们都在本发明权利要求1规定的物理值的范围内。
表1
墨水组合物   [EC-1]   [EM-1]   [EY-1]   [EB-1]
(A)墨水组合物的电导率   100ns/m   110ns/m   130ns/m   80ns/m
(B)带电颗粒的电导率比率   70％(正电荷)   75％(正电荷)   80％(正电荷)   65％(正电荷)
(C)带电颗粒的体积平均直径   0.9μm   0.7μm   1.1μm   1.2μm
(D)墨水组合物的粘度   1.5mPa·s   1.6mPa·s   1.4mPa·s   1.8mPa·s
<喷墨记录>
将四种颜色的墨水组合物[EC-1]，[EM-1]，[EY-1]和[EB-1]加入到分别与如图1至3所示的喷墨记录装置的四个记录头连接的墨水槽中。此处所使用的喷射记录头是图2所示形式的150-dpi(以50dpi的通道密度在三个排列中交错安排)833-通道记录头，并且所使用的固定装置是1kWde自含硅橡胶制的热辊的加热器。至于墨水温度控制装置，在墨水槽中提供浸入式加热器和搅拌浆叶，将墨水温度设置为30℃，并且通过温度调节装置控制温度，同时以30rpm旋转搅拌浆叶。此处所用的搅拌浆叶还作为防止沉淀和聚集的搅拌装置。使部分墨水流径透明，并且安置LED发光装置和测光装置以将透明部分夹在中间。基于来自那里的输出信号，通过加入墨水的稀释溶液(Isoper G)或浓缩墨水(通过将上面制备的墨水组合物的固体浓度调节为2倍浓度)而控制浓度。所使用的记录介质是胶印印刷用的轻微涂布的纸板。通过空气泵抽吸除去记录介质表面上的灰尘后，使喷射记录头靠近记录介质直到图像形成位置。然后，将待记录的图像数据发送至图像数据计算与控制部件，并且通过连续地移动喷射记录头喷射墨水组合物，同时通过输送带的旋转输送记录介质，由此形成图像图形分辨率为2,400dpi的图像。此处所使用的输送带是通过层压金属带和聚酰亚胺膜而得到的。在此带的一边的附近，沿着输送方向安置线性记号，同时由输送带位置检测装置光学地读出此记号，并且驱动位置控制装置，形成图像。此时，根据来自于光学间隙检测装置的输出，将喷射记录头和记录介质之间的距离保持为0.5mm。将喷射时记录介质的表面电势设置为-1.5kV。在进行喷射时，施加+500V的脉冲电压(脉冲宽度：50微秒)，并且在15kHz的驱动频率下形成图像。
记录之后，马上使用热辊固定图像。固定时，涂布纸的温度为90℃并且与热辊的接触时间为0.3秒。
在得到的图像记录材料(印刷品)上，未观察到条纹状不均匀或墨水渗漏，并且形成了非常清楚的图像。在记录期间，完全没有产生图像形成失败等，并且图像完全没有因点大小等改变所导致的恶化，即使在大气温度改变或记录时间增加时。因此，可以进行良好图像的形成。在记录完成之后，从靠近输送带位置开始重新处理喷墨记录装置至50mm，以便保护喷墨记录头。
此外，在记录完成之后，通过供给代替墨水的Isoper G清洁记录头10分钟，然后将记录头装入充满Isoper G蒸气的封盖中，结果是，可以在不需要维护操作的条件下制备良好图像记录材料1个月。此外，即使在重叠100张得到的图像记录材料并且于40℃贮藏3天时，图像记录材料也没有相互粘附。
[比较例1]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中不加入电荷控制剂[CT-1]外，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物[RC-1]。得到的[RC-1]的物理值示于表2。在(A)墨水组合物的电导率中的值小。
当使用墨水组合物[RC-1]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，不喷射墨水滴。
[比较例2]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中加入1.5g的电荷控制剂[CT-1]外，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物[RC-2]。得到的[RC-2]的物理值示于表2。在(B)带电颗粒与墨水组合物的电导率比率中的值小。
当使用墨水组合物[RC-2]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，喷射墨水滴但在得到的图像上观察到墨水渗漏。
[比较例3]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中，使用[BZ-2]代替遮盖剂[AP-1]([BZ-2]也用作分散剂并且使用总量为27.5g)外，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物[RC-3]。得到的[RC-3]的物理值示于表2。在(C)带电颗粒的体积平均直径中的值小。
当使用墨水组合物[RC-3]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，喷射墨水滴但在得到的图像上观察到墨水渗漏。
[比较例4]
在压力下浓缩实施例1的墨水组合物[EC-1]至固含量为35％，并且将其指定为墨水组合物[RC-4]。得到的[RC-4]的物理值示于表2。在(D)墨水组合物于25℃的粘度中的值大。
当使用墨水组合物[RC-C]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，不喷射墨水滴。
表2
比较例号     比较例1   比较例2   比较例3   比较例4
墨水组合物     [RC-1]   [RC-2]   [RC-3]   [RC-4]
(A)墨水组合物的电导率     2ns/m   180ns/m   80ns/m   260ns/m
(B)带电颗粒的电导率比率     75％(正电荷)   40％(正电荷)   70％(正电荷)   70％(正电荷)
(C)带电颗粒的体积平均直径     0.9μm   0.9μm   0.15μm   0.9μm
(D)墨水组合物的粘度     1.4mPa·s   1.9mPa·s   2.2mPa·s   15mPa·s
墨水滴的喷射性能     未喷射   喷射但图像变模糊   喷射但图像变模糊   未喷射
[比较例5]
除了不加入浓缩的墨水外，以与实施例1相同的方法，使用实施例1的墨水组合物[EC-1]进行喷墨记录。直到第三天，喷射墨水滴并且可以制备良好的图像记录材料，但在第四天，在图像上观察到墨水渗漏。回收墨水组合物，并且测量带电颗粒的体积平均直径，发现其为0.18μm。不清楚体积平均直径降低的原因，但是认为是由于大直径的带电颗粒优先浓缩并且喷射，而小直径的带电颗粒保留在墨水组合物中所致。
[实施例2]
<所使用的材料>
实施例2中，将[AP-2]用作遮盖剂代替[AP-1]。遮盖剂[AP-2]是通过下面的方法得到的：将己二酸与稍微过量的对二甲苯二醇脱水缩合，以合成在其两个末端含有羟基的聚酯，然后使该聚酯与1，6-己二异氰酸酯反应。重均分子量为20,000，并且聚合分散度(重均分子量/数均分子量)为1.6，玻璃化转变点(中点)为-13℃，熔点为75℃并且软化点为74℃。此外，使用由氢氧化四丁基铵和对甲苯磺酸得到的对甲苯磺酸四丁基铵。除这些之外，使用与实施例1使用的材料相同的材料。
<墨水组合物[EC-2]的制备>
将青色颜料(10g)，20g的遮盖剂[AP-2]和1g的对甲苯磺酸四丁基铵加入到烧瓶中，并且在加热下混合1小时，同时通过加热器加热烧瓶以便内部温度为110℃。然后，由Trio Science K.K.制备的Trio混合机将所得到的31g的混合物粗糙研磨，并且进一步由Kyoritsu Riko K.K.制备的ModelSK-M10样品磨精细研磨。然后，在由Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制备的涂料混合器中，将得到的31g精细研磨的材料与9g的分散剂[BZ-2]，75g的Isoper G和直径为约3.0mm的玻璃珠预分散。在除去玻璃珠之后，在转数为2,000rpm同时保持内部温度为25℃的由Shinmaru Enterprise K.K.制备的KDL型戴诺磨中，将预分散体与直径为约0.6mm的氧化锆陶瓷珠一起分散(形成为颗粒)5小时，并且于50℃另外分散5小时。在除去氧化锆陶瓷珠后，向得到的分散体中加入360g的Isoper G和0.4g的电荷控制剂[CT-1]，得到墨水组合物[EC-2]。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[EC-2]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为120nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为85％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为1.0μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为1.9mPa·s并且其于20℃的表面张力为23mN/m。
<喷墨记录>
使用墨水组合物[EC-2]，以与实施例1相同的方法进行喷墨记录1个月，同时加入浓缩墨水。在记录期间，得到没有条纹不均匀或墨水渗漏的非常清楚的图像，并且可以制备良好的图像记录材料而不需要维护操作。
[比较例6]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中，使用在合成[BZ-2]的方法中得到的聚合物[BP-1]代替分散剂[BZ-2]外，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物[RC-5]。带电颗粒的体积平均直径为2.0μm。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[EC-5]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为80nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为40％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为2.0μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为5.5mPa·s并且其于20℃的表面张力为30mN/m。
当使用墨水组合物[RC-5]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，2星期后停止墨水滴的喷射。拆开记录头并且检查，结果是，墨水颗粒粘附在喷射口，导致喷射口堵塞。此外，当重叠100张得到的图像记录材料并且于40℃贮藏3天时，图像记录材料相互粘附。
[比较例7]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中，使用通过直接聚合甲基丙烯酸十八酯和苯乙烯而得到的非接枝聚合物[BP-2](重均分子量：130,000)代替分散剂[BZ-2]外，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物[RC-6]。带电颗粒的体积平均直径为2.8μm。
每100g的Isoper G仅以3g或以下的量溶解聚合物[BP-2]。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[EC-6]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为8nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为30％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为2.8μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为3.0mPa·s并且其于20℃的表面张力为28mN/m。
当使用墨水组合物[RC-6]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，1星期后停止墨水滴的喷射。拆开记录头并且检查，结果是，墨水颗粒粘附在喷射口，导致喷射口堵塞。
[比较例8]
除了在制备实施例1的墨水组合物[EC-1]中，使用通过只聚合苯乙烯得到的非接枝聚合物[BP-3](重均分子量：70,000)代替分散剂[BZ-2]外，进行试验，以与实施例1相同的方法制备墨水组合物，但未形成颗粒。
聚合物[BP-3]是一种仅由分散剂[BZ-2]的主链部分构成的聚合物，但每100g的Isoper G仅以3g或以下的量溶解该聚合物。
[实施例3]
<所使用的材料>
在实施例3中，使用下面的材料。
洋红色颜料(着色剂)：
单偶氮色淀颜料C.I.颜料红(57∶1)(Symuler亮洋红6B229，由Dai-NipponInk & Chemicals，Inc.制备)
遮盖剂：实施例2所用的[AP-2]
分散剂：[BZ-7]
对甲苯磺酸四丁基铵
电荷控制剂：[CT-1]
分散介质：Isoper G(由Exxon Corp.制备)
遮盖剂[AP-2]和分散剂[BZ-7]的结构如下所示：
Figure A20041003689800401
分散剂[BZ-7]是通过下面的方法得到的：通过自由基聚合甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸(2-甲氧基乙)酯和在实施例1合成的、在其末端含有甲基丙烯酰基的甲基丙烯酸十八酯的聚合物[BP-1]。其重均分子量为180,000。
每100g Isoper G以5g或以上的量溶解分散剂[BZ-7]，但是溶液变为白色混浊态。
<墨水组合物[EM-2]的制备>
将洋红色染料(10g)，20g的遮盖剂[AP-2]和1g的对甲苯磺酸四丁基铵加入到烧瓶中，并且在加热下搅拌混合1小时，同时通过加热器加热烧瓶以便内部温度为110℃。然后，由Trio Science K.K.制备的Trio混合机将所得到的31g混合物粗糙研磨，并且进一步由Kyoritsu Riko K.K.制备的ModelSK-M10样品磨精细研磨。然后，在由Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制备的涂料混合器中，将得到的31g精细研磨的材料与9g的分散剂[BZ-7]，75g的Isoper G和直径为约3.0mm的玻璃珠预分散。在除去玻璃珠之后，在转数为3,000rpm同时保持内部温度为40℃的由Shinmaru Enterprise K.K.制备的KDL型戴诺磨中，将预分散体与直径为约0.6mm的氧化锆陶瓷珠一起分散(形成为颗粒)8小时。在除去氧化锆陶瓷珠后，向得到的分散体中加入360g的Isoper G和0.4g的电荷控制剂[CT-1]，得到墨水组合物[EM-2]。带电颗粒的体积平均直径为0.7μm。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[EM-2]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为120nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为54％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为0.7μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为1.7mPa·s并且其于20℃的表面张力为26mN/m。
<喷墨记录>
使用墨水组合物[EM-2]，以与实施例1相同的方法进行喷墨记录1个月，同时加入浓缩墨水。在此记录期间，得到没有条纹不均匀或墨水渗漏的非常清楚的图像，并且可以制备良好的图像记录材料而不需要维护操作。
[比较例9]
除了在制备实施例3的墨水组合物[EM-2]中，使用通过直接聚合甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸(2-甲氧基乙)酯而得到的非接枝聚合物[BP-4](重均分子量：180,000)代替分散剂[BZ-7]外，以与实施例2相同的方法制备墨水组合物[RM-1]。带电颗粒的体积平均直径为2.4μm。
每100g的Isoper G仅以3g或以下的量溶解聚合物[BP-4]。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[RM-1]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为9nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为36％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为2.4μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为4.0mPa·s并且其于20℃的表面张力为29mN/m。
当使用墨水组合物[RM-1]并且使用与实施例1相同的装置进行喷墨记录时，2星期后停止墨水滴的喷射。拆开记录头并且检查，结果是，墨水颗粒粘附在喷射口，导致喷射口堵塞。
[比较例10]
除了在制备实施例3的墨水组合物[EM-1]中，使用通过聚合甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸(2-甲氧基乙)酯而得到的非接枝聚合物[BP-5](重均分子量：110,000)代替分散剂[BZ-7]外，进行试验，以与实施例2相同的方法制备墨水组合物，但未形成颗粒。
聚合物[BP-5]是一种仅由分散剂[BZ-7]的主链部分构成的聚合物，但每100g的Isoper G仅以3g或以下的量溶解该聚合物。
[实施例4]
<所使用的材料>
实施例4中，使用下面的材料。
黄色颜料(着色剂)：
双偶氮颜料C.I.颜料黄180(调色剂Y HG，由Clariant K.K.制备)
遮盖剂：[AP-1]
分散剂：[BZ-8]
电荷控制剂：[CT-1]
分散介质：Isoper G(由Exxon Corp.制备)
分散剂[BZ-8]的结构如下所示：
Figure A20041003689800421
分散剂[BZ-8]通过下面的方法得到的：聚合甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸(2-羟乙)酯和由Chisso公司制备的甲基丙烯酰氧丙基封端的聚二甲基硅氧烷DMS-R18(分子量：4,500至5,500)。其重均分子量为60,000。
每100g Isoper G分别以5g或以上的量溶解DMS-R18和分散剂[BZ-8]。
<墨水组合物[EY-1]的制备>
向由Irie Shokai K.K.制备的桌式捏合机PBV-0.1中装入黄色染料(8g)和22g的遮盖剂[AP-1]，并且在通过将加热器温度设置为100℃的加热下混合2小时。然后，由Trio Science K.K.制备的Trio混合机将所得到的30g混合物粗糙研磨，并且进一步由Kyoritsu Riko K.K.制备的Model SK-M10样品磨精细研磨。然后，在由Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制备的涂料混合器中，将得到的30g精细研磨的材料与7.5g的分散剂[BZ-8]，75g的Isoper G和直径为约3.0mm的玻璃珠预分散。在除去玻璃珠之后，在转数为3,000rpm同时保持内部温度为45℃的由Shinmaru Enterprise K.K.制备的KDL型戴诺磨中，将预分散体与直径为约0.6mm的氧化锆陶瓷珠一起分散(形成为颗粒)8小时。在除去氧化锆陶瓷珠后，向得到的分散体中加入316g的Isoper G和0.6g的电荷控制剂[CT-1]，得到墨水组合物[EY-1]。带电颗粒的体积平均直径为1.2μm。
以与实施例1相同的方法测量墨水组合物[EY-1]，发现其物理值如下：
(A)墨水组合物于20℃的电导率为90nS/m。
(B)带电颗粒的电导率与墨水组合物电导率的比率为73％。带电颗粒的电荷是正的。
(C)带电颗粒的体积平均直径为1.2μm。
(D)墨水组合物于20℃的粘度为1.3mPa·s并且其于20℃的表面张力为20mN/m。
<喷墨记录>
使用墨水组合物[EY-1]，以与实施例1相同的方法进行喷墨记录1个月，同时加入浓缩墨水。在记录期间，得到没有条纹不均匀或墨水渗漏的非常清楚的图像，并且可以制备良好的图像记录材料而不需要维护操作。
[比较例11]
除了在制备实施例4的墨水组合物[EY-1]中，使用由Chisso公司制备的甲基丙烯酰氧丙基封端的聚二甲基硅氧烷DMS-R18代替分散剂[BZ-8]外，进行试验，以与实施例3相同的方法制备墨水组合物，但未形成颗粒。
[比较例12]
除了在制备实施例4的墨水组合物[EY-1]中，使用通过聚合甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸(2-羟乙)酯而得到的非接枝聚合物[BP-6](重均分子量：140,000)代替分散剂[BZ-8]外，进行试验，以与实施例4相同的方法制备墨水组合物，但未形成颗粒。
聚合物[BP-6]是一种仅由分散剂[BZ-8]的主链部分构成的聚合物，但每100g的Isoper G仅以3g或以下的量溶解该聚合物。
通过将组合物的电导率和粘度，以及带电颗粒的电导率设置在规定的范围内，本发明可以保证墨水滴在喷墨记录中长时间地总是稳定地喷射，并且可以长时间地形成高质量图像。
本申请是基于于2003年4月25日提交的日本专利申请JP 2003-122111和于2003年5月30日提交的日本专利申请JP 2003-154781，在此通过引用结合其全部内容，如同其全部内容列出一样。

Claims (15)

1.一种喷墨记录墨水组合物，其包含：分散介质；和含有着色剂的带电颗粒，
其中所述的墨水组合物满足于所有下列条件(A)至(D)：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒是通过使用接枝聚合物作为分散剂而分散在所述的分散介质中的。
3.根据权利要求2所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的接枝聚合物包含主链部分和接枝链的侧链部分，其中所述的主链部分不溶解于所述的分散介质中，而所述的侧链部分溶解于所述的分散介质中。
4.根据权利要求1所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒的电荷量为5至200μC/g。
5.根据权利要求1所述的喷墨记录墨水组合物，基于全部墨水组合物，其包含20至99重量％的分散介质。
6.根据权利要求1所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的着色剂是一种颜料，并且所述的颜料含量基于全部墨水组合物为0.1至50重量％。
7.根据权利要求1所述的喷墨记录墨水组合物，其中所述的带电颗粒是一种涂有遮盖剂的颜料。
8.一种喷墨记录方法，该方法包含通过利用静电场喷出包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒的墨水组合物的墨水滴，所述的墨水组合物满足于所有下列条件(A)至(D)，
其中该方法包含：循环在具有喷射开口的墨水室中的墨水组合物；并且向在所述喷射开口周围的控制电极施加电压，以从墨水导向器的尖端喷出墨水滴，其中所述的墨水导向器存在于喷射开口中，并且所述墨水导向器的尖端面对记录介质：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
9.一种喷墨记录方法，该方法包含由利用静电场的喷墨记录系统喷出包含分散介质和含有着色剂的带电颗粒的墨水组合物的墨水滴，其中补充高浓度的墨水组合物，以便所使用的墨水组合物可以不变地满足于所有下列条件(A)至(D)：
(A)所述墨水组合物于20℃的电导率为10至300nS/m，
(B)所述带电颗粒于20℃的电导率为所述墨水组合物的电导率的50％或更高，
(C)所述带电颗粒的体积平均直径为0.2至5.0μm，和
(D)所述墨水组合物于20℃的粘度为0.5至5mPa·s。
10.根据权利要求9所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒是通过使用接枝聚合物作为分散剂而分散在所述的分散介质中的。
11.根据权利要求10所述的喷墨记录方法，其中所述的接枝聚合物包含主链部分和接枝链的侧链部分，其中所述的主链部分不溶解于所述的分散介质中，而所述的侧链部分溶解于所述的分散介质中。
12.根据权利要求9所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒的电荷量为5至200μC/g。
13.根据权利要求9所述的喷墨记录方法，基于全部墨水组合物，其包含20至99重量％的分散介质。
14.根据权利要求9所述的喷墨记录方法，其中所述的着色剂是一种颜料，并且所述的颜料含量基于全部墨水组合物为0.1至50重量％。
15.根据权利要求9所述的喷墨记录方法，其中所述的带电颗粒是一种涂有遮盖剂的颜料。
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