專利名稱：用于液體噴射裝置的水性油墨和包含該水性油墨的墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液體噴射裝置的水性油墨，以及將該油墨儲存在其中的墨盒。
背景技術(shù)：
用于液體噴射裝置的水性油墨的一個預期特征是適當?shù)臐櫇衲芰?。適當?shù)臐櫇衲芰υ黾佑湍珴B入記錄介質(zhì)的速度，這能改善抗磨損性或諸如滲色的問題。通常向油墨中加入表面活性劑以改善油墨的潤濕能力。特別地，由于含有氟烷基團的表面活性劑具有顯著減小加入了該表面活性劑的液體表面張力的功能，因此該表面活性劑被廣泛用于液體噴射裝置的水性油墨。然而，高表面活性容易導致在表面活性劑之間形成微團。因此，含有這種表面活性劑的油墨存在容易產(chǎn)生(即形成)氣泡的缺點。氣泡的產(chǎn)生在記錄系統(tǒng)中引起多種問題。例如，在裝備了可移動印刷頭的打印機中，印刷操作造成的震動使儲存于副容器(subtank)的油墨產(chǎn)生泡沫，這導致問題，例如由于檢測油墨的錯誤造成的油墨泄露。此外，由于用于維護的油墨吸附操作，氣泡留在吸附帽上，這可能導致問題，使得下次進行維護操作時彎液面(meniscus)被破壞。專利文獻1公開了由于含有含氟表面活性劑的油墨容易產(chǎn)生氣泡，將硅氧烷消泡劑加入含有含氟表面活性劑的油墨中(PLTl)。在此，該消泡劑進入并分散于氣泡的薄層中， 使得表面活性劑被消泡劑代替。因此，氣泡消失。在此消泡系統(tǒng)中，消泡劑需要與油墨系統(tǒng)不相容。作為水性系統(tǒng)中使用的消泡劑，通常使用疏水性二氧化硅或聚脲。然而，如果消泡劑沒有溶解，且由于其疏水性以顆粒的形式存在于系統(tǒng)中，則可能發(fā)生過濾器的堵塞。因此，期望不加入這種消泡劑。此外，加入硅氧烷消泡劑不提供足夠的消泡效果。專利文獻2公開了含N-辛基-2-吡咯烷酮以及顏料和水溶性樹脂的油墨。然而， N-辛基-2-吡咯烷酮的表面活性不足，因此獲得的油墨對記錄介質(zhì)的滲入能力不令人滿意。具體地，該油墨具有退化的印刷后立即固定能力、不令人滿意的著色性能和低圖像質(zhì)量。引文列表專利文獻[PTL1]日本專利申請公開(JP-A)號2009-1741[PTL2]JP-A 號 2002-294122發(fā)明概述技術(shù)問題本發(fā)明的目標是提供含有含氟表面活性劑的油墨，該油墨顯著改善消泡性質(zhì)。解決方案(1)用于液體噴射裝置的水性油墨，包含(A)含氟表面活性劑；和(B) N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是C4-10烷基基團。
(2)根據(jù)(1)的水性油墨，其中所述(A)含氟表面活性劑是Griffin親水親油平衡值(Griffin，s HLB value)在10至16的化合物，并由下面通式1表示CnF2n+1-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) -Y通式 1其中η 是 2 至 6 的整數(shù)，a 是 15 至 50 的整數(shù)，Y 是 _CbH2b+1 或-CH2CH(OH) CH2-CmF2lrt, 其中b是11至19的整數(shù)，m是2至6的整數(shù)。(3)根據(jù)⑵的水性油墨，其中由通式1表示的含氟表面活性劑具有由下面結(jié)構(gòu)式 2表示的結(jié)構(gòu)C4F9-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) 23_CH2CH (OH) CH2-C4F9結(jié)構(gòu)式2。(4)根據(jù)⑴至(3)任一項的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是直連或支鏈C6-8烷基基團。(5)根據(jù)⑴至(4)任一項的水性油墨，其中⑶N-烷基-2-吡咯烷酮是N-辛基-2-吡咯烷酮。(6)根據(jù)⑴至(5)任一項的水性油墨，其中㈧含氟表面活性劑的量是相對于
(A)含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮總量按質(zhì)量計30%或更少。(7)根據(jù)(6)的水性油墨，其中(A)含氟表面活性劑的量是相對于(A)含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮總量按質(zhì)量計20%或更少。(8)根據(jù)⑴至(7)任一項的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的㈧含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨的總量按質(zhì)量計或更少。(9)根據(jù)⑶的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的㈧含氟表面活性劑和(B) N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨總量按質(zhì)量計0. 至按質(zhì)量計1%。(10)根據(jù)(9)的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的㈧含氟表面活性劑和
(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨的總量按質(zhì)量計0.3%至按質(zhì)量計 0. 5%。(11)根據(jù)⑴至(10)任一項的水性油墨，還包含著色劑。(12)根據(jù)(11)的水性油墨，其中所述著色劑是著色劑顆粒，所述著色劑顆粒是各自用有機顏料或碳黑涂覆的無機顆粒。(13)根據(jù)(1)至(1 任一項的水性油墨，還包含水溶性有機溶劑。(14)根據(jù)(1 的水性油墨，其中所述水溶性有機溶劑是選自多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮雜環(huán)化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸亞丙酯和碳酸亞乙酯的至少一種。(15)墨盒，包含容器；和(1)至(14)任一項限定的水性油墨，儲存于所述容器中。發(fā)明的有益效果本發(fā)明通過提供含有含氟表面活性劑和N-烷基-2-吡咯烷酮的用于液體噴射裝置的水性油墨，解決了由于油墨起泡引起的問題，并獲得了高圖像密度和高質(zhì)量的圖像。
附圖簡述

圖1是說明使用本發(fā)明的墨盒的成像裝置的一個實例的示意圖(側(cè)面說明圖)。圖2是說明用于圖1的成像裝置的控制單元的示意性方框說明圖。圖3是說明圖1的成像裝置的頭(head)單元的頭陣列的一個實例的示意圖。圖4是說明排列于圖3的頭單元中的頭的放大示意圖。圖5是說明本發(fā)明墨盒的一個實例的示意圖。圖6是說明包括外殼(casing)的圖5的墨盒的示意圖。實施方式描述以下具體說明本發(fā)明。用于液體噴射裝置的水性油墨包含(A)含氟表面活性劑；和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是C4-10烷基基團。(A)含氟表面活性劑優(yōu)選地是GrifTin親水親油平衡值在10至16的化合物，由下面通式1表示CnF2n+1-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) -Y通式 1在通式1中，η是2至6的整數(shù)，a是15至50的整數(shù)，Y是_CbH2b+1或-CH2CH(OH) Oi2-CmF2lrt，其中b是11至19的整數(shù)，m是2至6的整數(shù)。在此，η是2至6的整數(shù)，優(yōu)選地是4至6的整數(shù)，更優(yōu)選地是4。當η為7或更大， 通式1所示的化合物的水溶性顯著地低，并且它不溶于水。從獲得期望的表面活性來看，η 優(yōu)選地是2或更大，更優(yōu)選地是4或更大。此外，從獲得期望的水溶性、表面活性以及該化合物在使用后釋放到環(huán)境的情況下的生物可降解性的角度來看，η特別優(yōu)選地是4。此外， “a”的數(shù)目影響通式1所示的化合物的水溶性。當該化合物用于水性涂層材料、水性油墨或光敏攝影材料中時，a優(yōu)選地在20至45的大致范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在20至25的大致范圍內(nèi)。HLB值顯示表面活性劑中包含的親水基團和親油基團的平衡，其范圍為0至20，其中更接近0的值代表更高的親油性，更接近20的值代表更高的親水性。有幾種獲得該值的計算公式，但在本發(fā)明中，使用由Griffin提出的方法。在本發(fā)明中，當HLB值小于10時，油墨的成分可能難以溶于或分散于水中。當HLB 值大于16時，該油墨必需的親油性往往會低。特別地，所述化合物優(yōu)選地是下面結(jié)構(gòu)式2表示的化合物C4F9-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) 23_CH2CH (OH) CH2-C4F9結(jié)構(gòu)式2由結(jié)構(gòu)式2表示的表面活性劑不包含全氟辛烷磺酸(PF0Q和全氟辛酸(PFOA)，因此有利地，它是環(huán)境友好的。然而，結(jié)構(gòu)式2表示的表面活性劑具有極高的表面活性，因為它是含氟表面活性齊U。因此，當這種表面活性劑被單獨使用時，即使如傳統(tǒng)領(lǐng)域常規(guī)做法在油墨中加入消泡齊U，油墨中也顯著地產(chǎn)生氣泡，并且形成的氣泡不會消失。因此，在本發(fā)明中，將(B)N-烷基-2-吡咯烷酮與上述表面活性劑一起加入油墨中，以防止氣泡的產(chǎn)生。當用于本發(fā)明的N-烷基-2-吡咯烷酮具有長烷基鏈時，其水溶性顯著地低，可能不溶于水。另一方面，具有過短的烷基鏈的N-烷基-2-吡咯烷酮減弱其消泡效果。因此， N-烷基-2-吡咯烷酮中的烷基基團是直連或支鏈的C4-10烷基基團，優(yōu)選地是直連或支鏈的C6-8烷基基團。特別地，優(yōu)選具有直鏈C8烷基基團的N-辛基-2-吡咯烷酮。N-辛基-2-吡咯烷酮具有小的HLB值，例如6，并且是低發(fā)泡非離子表面活性劑。因此，N-辛基-2-吡咯烷酮本身起到表面活性劑的作用。與含氟表面活性劑相比，N-辛基-2-吡咯烷酮的表面活性顯著地低，但它作為消泡劑獨立地或組合地顯示優(yōu)異的效果。油墨中包含的含氟表面活性劑的量相對于含氟表面活性劑和N-烷基-2-吡咯烷酮的總量優(yōu)選地是按質(zhì)量計30 %或更少，更優(yōu)選地是按質(zhì)量計20 %或更少。當其量多于按質(zhì)量計30%時，氣泡不會消失。當在油墨中加入按質(zhì)量計30%或更少的含氟表面活性劑時，由于含氟表面活性劑的高表面活性，能維持油墨的低表面張力，同時保持高消泡性能。水性油墨通常包含著色劑、水溶性有機溶劑、表面活性劑和水。相對于水性液體(即水性油墨)的總量，含氟表面活性劑和N-烷基-2-吡咯烷酮的組合量優(yōu)選地是按質(zhì)量計0. 至按質(zhì)量計1%，更優(yōu)選地是按質(zhì)量計0. 3%至按質(zhì)量計 0. 5%。當其量多于按質(zhì)量計1 %時，N-烷基-2-吡咯烷酮的量過多，因此N-烷基-2-吡咯烷酮在溶劑中的溶解性變低。此外，從消泡性能來看也是不期望的，因為水性液體中包含的含氟表面活性劑的總量增加。如上所述，含氟表面活性劑具有極強的表面活性。因此，即使加入大量的含氟表面活性劑，它也不會很大程度地影響水性液體的表面張力。在另一方面， 即使其量減少，也仍然能獲得水性液體的預期表面張力。然而，當含氟表面活性劑和N-烷基-2-吡咯烷酮的組合量低于按質(zhì)量計0. 時，不能獲得含氟表面活性劑的效果。水性油墨領(lǐng)域中已知的任何染料或顏料可以用作著色劑。也可以使用著色顆粒作為著色劑，其中無機顆粒各自用有機顏料或碳黑涂覆。用碳黑涂覆每個無機顆粒的方法的實例包括通過沉積、沉淀或類似方法在液體中干燥的方法；干燥-混合方法，其中在混合過程中施加機械力。用有機顏料涂覆每個無機顆粒的方法的實例包括在無機顆粒存在的情況下沉淀有機顏料的方法；機械混合和研磨無機顆粒和有機顏料的方法。如果用熱穩(wěn)定性優(yōu)良的有機顏料涂覆無機顆粒，可以使用化學沉積進行涂覆。此外，如果需要，可以在無機顆粒和有機顏料之間提供由聚硅氧烷或烷基硅烷形成的有機硅烷化合物層，以改善無機顆粒和有機顏料之間的粘附。無機顆粒的實例包括二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氫氧化鐵、氧化錫。至于無機顆粒的形狀，優(yōu)選具有小長徑比的那些。在彩色著色劑被吸附到無機顆粒表面的情況下，無機顆粒優(yōu)選地是無色透明的或白色的。當在每個無機顆粒表面吸附黑色著色劑時， 可以使用黑色無機顆粒。無機顆粒的初級粒徑(primary particle diameter)優(yōu)選地是IOOnm或更小，更優(yōu)選地是5nm至50nm。用于涂覆無機顆粒的有機顏料的實例包括黑色顏料例如苯胺黑；和彩色顏料例如蒽醌、酞菁藍、酞菁綠、重氮染料(diazo)、單偶氮染料(monoazo)、皮蒽酮、二萘嵌苯、雜環(huán)黃(heterocyclic yellow)、喹吖啶酮和(硫)靛。其中，鑒于其著色性能，酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、單偶氮黃顏料、重氮黃顏料和雜環(huán)黃顏料是特別優(yōu)選的。酞菁顏料的實例包括銅酞菁藍或其衍生物(C. I.顏料藍15:3和C. I.顏料藍15:4)和鋁酞菁。喹吖啶酮顏料的實例包括C. I顏料橙48、C. I顏料橙49、C. I.顏料紅122、C. I.顏料紅192、C. I.顏料紅202、C. I.顏料紅206、C. I.顏料紅207、C. I.顏料紅209、C. I.顏料紫19和C. I.顏料紫42。單偶氮黃顏料的實例包括C. I.顏料黃74、C. I.顏料黃109、C. I.顏料黃128和 C. I.顏料黃151。重氮黃顏料的實例包括C. I.顏料黃14、C. I.顏料黃16和C. I.顏料黃17。雜環(huán)黃顏料的實例包括C. I.顏料黃117和C. I.顏料黃138。無機顆粒與著色劑(例如有機顏料和碳黑)的質(zhì)量比(無機顆粒/著色劑)優(yōu)選地是3/1至1/3，更優(yōu)選地是3/2至1/2。當著色劑的比例太小時，涂覆顆粒的著色性質(zhì)和 /或著色能力可能低。當著色劑的比例太大時，涂覆顆粒的透明性或色調(diào)可能降低。市場上可以買到的每個無機顆粒用有機顏料或碳黑涂覆的著色顆粒的實例包括二氧化硅/碳黑復合材料、二氧化硅/酞菁C. I. PB15:3復合材料、二氧化硅/重氮黃復合材料和二氧化硅/喹吖啶酮C. I. rai22復合材料，以上均由Toda Kogyo Corp生產(chǎn)。這些材料具有小的初級粒徑，因此適于使用。例如，如果用等量的有機顏料涂覆各自初級粒徑為20nm的無機顆粒，涂覆的顆粒會各自具有約25nm的初級直徑。因此，只要使用適當?shù)姆稚┚S持初級顆粒狀態(tài)分散這些顆粒，就能獲得具有分散的25nm粒徑的極精細分散顏料油墨。水性油墨中的著色顆粒的初級直徑優(yōu)選地是5nm至lOOnm，更優(yōu)選地30nm至 80nm。當其初級直徑小于5nm時，獲得的油墨在長時間存放后可能增加粘度，或者著色顆?？赡軐е履?。當其初級直徑大于IOOnm時，在獲得的油墨用于在紙張或薄膜上印刷的情況下，獲得的印刷品可能有低色飽和度和亮度的印刷部分。注意，著色顆粒的初級粒徑指著色顆粒不能被機械剪切得更小的最小單位。水性油墨中包含的著色顆粒的量優(yōu)選地是按質(zhì)量計至按質(zhì)量計20%，更優(yōu)選地按質(zhì)量計2 %至按質(zhì)量計15 %。水性油墨使用水作為溶劑，但可以進一步結(jié)合防止油墨變干或增加分散穩(wěn)定性的目的而包含水溶性有機溶劑。兩種或多種水溶性有機溶劑可以組合使用。水溶性有機溶劑的實例包括多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮雜環(huán)化合物、酰胺、胺、含硫化合物、聚亞丙基碳酸酯和碳酸亞乙酯。多元醇的實例包括甘油、1，3- 丁二醇、3-甲基-1，3- 丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、己二醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油、1，2，3-丁三醇、1，2，4_ 丁三醇、1，2， 6-己三醇和3-甲基-1，3，5-戊三醇(petriol)。多元醇烷基醚的實例包括乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、 二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、四乙二醇單甲基醚和丙二醇單乙基醚。多元醇芳基醚的實例包括乙二醇單苯基醚和乙二醇單苯甲基醚。含氮雜環(huán)化合物的實例包括2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羥乙基_2_吡咯烷酮、1，3_ 二甲基咪唑啉酮、ε-己內(nèi)酰胺和Y-丁內(nèi)酯。胺的實例包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單乙胺、二乙胺和三乙胺。
含硫化合物的實例包括二甲基亞砜、環(huán)丁砜和硫二乙醇。在這些水溶性溶劑中，特別優(yōu)選甘油、二乙二醇、1，3- 丁二醇和3-甲基-1，3- 丁二醇。這些溶劑由于溶解性和水分蒸發(fā)，表現(xiàn)出優(yōu)異的防噴射故障效果。此外，使用這些水溶性溶劑提供具有優(yōu)異的儲存穩(wěn)定性和噴射穩(wěn)定性的水性油墨。著色顆粒和水溶性有機溶劑的配制比例極強地影響油墨從噴頭噴出的穩(wěn)定性。如果在大固體含量顏料成分中加入少量水溶性有機溶劑，在噴嘴的油墨彎液面附近促進水分蒸發(fā)，導致噴射故障。水性油墨任選地還包含與上述水溶性有機溶劑組合的一種或多種水溶性有機溶齊 。這些用于組合的水溶性有機溶劑是例如糖和其衍生物。糖和其衍生物能有效地改善油墨的抗干燥性。糖及其衍生物的實例包括單糖、二糖、寡聚糖(包括三糖和四糖)、多聚糖及其衍生物。其具體實例包括葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、海藻糖和麥芽三糖。在此，“多聚糖”指廣義的糖，包括自然界廣泛存在的化合物例如α -環(huán)糊精和纖維素。糖的衍生物的實例包括上述糖的還原糖和氧化糖。其中，糖醇是優(yōu)選的，其具體實例包括麥芽糖醇和山梨糖醇。相對于水性油墨的總量，糖的量優(yōu)選地是按質(zhì)量計0. 至按質(zhì)量計40%，更優(yōu)選地按質(zhì)量計0. 5 %至按質(zhì)量計30 %。與表面活性劑㈧組合使用的表面活性劑根據(jù)預期目的適當?shù)剡x擇，只要它與著色劑或與潤濕劑或滲透劑組合不會不利地影響油墨的分散穩(wěn)定性，就沒有任何限制。在水性油墨用于在打印紙上印刷的情況下，優(yōu)選具有低表面張力和高勻染特性(leveling property)的含氟表面活性劑或硅氧烷表面活性劑，特別優(yōu)選含氟表面活性劑。作為含氟表面活性劑，例如，特別優(yōu)選全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸化合物、全氟烷基環(huán)氧乙烷加成物和其側(cè)鏈上有全氟烷基醚基團的聚氧化亞烷基醚聚合物化合物，因為它們具有很少的發(fā)泡性。全氟烷基磺酸化合物的實例包括全氟烷基磺酸和全氟烷基磺酸鹽。全氟烷基羧酸化合物的實例包括全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸鹽。其側(cè)鏈上有全氟烷基醚基團的聚氧化亞烷基醚聚合物化合物的實例包括其側(cè)鏈上有全氟烷基醚基團的聚氧化亞烷基醚聚合物的硫酸酯鹽和其側(cè)鏈上有全氟烷基醚基團的聚氧化亞烷基醚聚合物的鹽。這些含氟表面活性劑的鹽的反離子(counter ion)包括Li、Na、K、NH4, NH3CH2CH2OH, NH2 (CH2CH2OH) 2 和 NH (CH2CH2OH) 3。含氟表面活性劑可以選自適當?shù)睾铣傻哪切┗蛏虡I(yè)化產(chǎn)品。商業(yè)化產(chǎn)品的實例包括由 AGC SEIMI CHEMICAL CO. LTD 制造的 SURFL0N 系列(S-lll、S-112、S-113、S-121、 S-131、S-132、S-141 和 S-145)；由 Sumitomo 3M Limited 制造的 FL0URAD 系列(FC-93、 FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430、FC-431)；由 DIC Corporation 制造的 MEGAFACE 系歹Ij (F-470、F-1405 和 F-474)；由 Du Pont Kabushiki Kaisha 制造的 Zonyl TBS、FSP、FSA、FSN-100, FSN、FS0-100、FS0、FS-300 禾P UR ；由 NEOS COMPANY LIMITED 制造的 FT-110、FT-250、FT-252、FT-400S、FT-150 和 FT-400SW ；以及由 Omnova Solutions, Inc. 制造的PF-151N。
硅氧烷表面活性劑根據(jù)預期目的適當?shù)剡x擇，不受任何限制。在可獲得的硅氧烷表面活性劑中，在高PH系統(tǒng)中不溶解的硅氧烷表面活性劑是優(yōu)選的。其實例包括側(cè)鏈修飾的聚二甲基硅氧烷、兩端修飾的聚二甲基硅氧烷、一端修飾的聚二甲基硅氧烷以及側(cè)鏈和兩端都修飾的聚二甲基硅氧烷。其中，特別優(yōu)選修飾基團是聚環(huán)氧乙烷基團、聚環(huán)氧乙烷聚環(huán)氧丙烷基團以及類似基團的表面活性劑，因為它們具有作為水性表面活性劑的優(yōu)異特性。硅氧烷表面活性劑可以選自適當?shù)睾铣傻幕衔锘蛏虡I(yè)化產(chǎn)品。作為商業(yè)化產(chǎn)品，例如，由 BYK Japan K. K. ΛShin-Etsu Chemical Co. ,Ltd.禾口 Dow Corning Toray Co.， Ltd.制造的硅氧烷表面活性劑可方便地獲得。此外，聚醚修飾的硅氧烷表面活性劑可以用作硅氧烷表面活性劑，其實例包括在二甲基硅氧烷的Si部分引入聚環(huán)氧烷結(jié)構(gòu)的化合物。聚醚修飾的硅氧烷化合物可以選自適當合成的化合物或商業(yè)化產(chǎn)品。商業(yè)化產(chǎn)品的實例包括KF-618、KF-642 和 KF-643，均由 Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造。除了含氟表面活性劑和硅氧烷表面活性劑，還可以使用陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑等。陰離子表面活性劑的實例包括聚氧化亞乙基烷基醚的乙酸鹽、十二烷基苯磺酸鹽、琥珀酸酯磺酸鹽、月桂酸鹽和聚氧化亞乙基烷基醚硫酸鹽。非離子表面活性劑的實例包括炔二醇表面活性劑、聚氧化亞乙基烷基醚、聚氧化亞乙基烷基苯基醚、聚氧化亞乙基烷基酯和聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯。炔二醇表面活性劑的實例包括2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7- 二醇、3，6- 二甲基-4-辛炔-3，6- 二醇和3，5- 二甲基-1-己炔-3- 二醇。此外，其商業(yè)化產(chǎn)品的實例包括由 AirProducts and Chemicals, Inc.制造的 SURFYN0L 系列(104、82、465、485 和 TG)。兩性表面活性劑的實例包括月桂基氨基丙酸鹽、月桂基二甲基甜菜堿、硬脂酰二甲基甜菜堿、月桂基二羥乙基甜菜堿、月桂基二甲基氧化胺、肉豆蔻基二甲基氧化胺、 硬脂酰二甲基氧化胺、二羥乙基月桂基氧化胺、聚氧化亞乙基椰子油烷基二甲基氧化胺、 二甲基烷基(椰子)甜菜堿和二甲基月桂基甜菜堿。此外，也可以方便地獲得兩性表面活性劑的商業(yè)化產(chǎn)品，例如由 Nikko Chemicals Co.，Ltd.、Nihon-Emulsion Co.，Ltd.、 Nippon Shokubai Co. ,Ltd. >T0H0 Chemical Industry Co. ,Ltd.、Kao Corporation>Adeka Corporation^ Lion Corporation^ Aoki Oil Industrial Co.，Ltd.禾口 Sanyo Chemical Industries, Ltd.制造的那些。上述多種表面活性劑可以單獨或組合使用。不易溶于水性油墨的表面活性劑當與其他表面活性劑一起加入所述水性油墨中時可以溶解，并能在水性油墨中穩(wěn)定地存在。水性油墨中表面活性劑的量優(yōu)選地是按質(zhì)量計0. 01%至按質(zhì)量計3%，更優(yōu)選地按質(zhì)量計0. 5%至按質(zhì)量計2%。水性油墨中沸點高于水的沸點并在25°C下在水性油墨中維持液態(tài)的物質(zhì)的總量優(yōu)選是按質(zhì)量計20%或更少，更優(yōu)選按質(zhì)量計15%或更少。當表面活性劑的總量少于按質(zhì)量計0. 01%時，可能無法獲得表面活性劑的效果。當其總量多于按質(zhì)量計3%時，油墨向記錄介質(zhì)的滲透能力可能過高，這會導致低圖像密度或透印。水性油墨優(yōu)選地包含含羧基基團的樹脂。當水性油墨中包含含羧基基團的樹脂時，含羧基基團的樹脂與預處理液中所含的酸反應，引起顏料在記錄介質(zhì)上聚集。因此，可以改善所得圖像的圖像密度和圖像質(zhì)量。含羧基基團的樹脂的實例包括馬來樹脂、苯乙烯-馬來酸樹脂、松香改性馬來酸樹脂、醇酸樹脂和改性醇酸樹脂。其商業(yè)化產(chǎn)品的實例包括由Arakawa Chemical Industries, Ltd.生產(chǎn)的 MALKYD 系列；和由 Harima Chemicals, Inc.生產(chǎn)的 HARIMAX 系列和 HARIOHTHAL 系列。適當?shù)剡x擇添加含羧基基團的樹脂的方法，而沒有任何限制。它可以以作為著色劑的顏料被含羧基基團的樹脂覆蓋的狀態(tài)添加。可選地，它可以與著色劑分開而獨立地添加。除了上述成分，水性油墨任選地包含滲透劑、聚合物顆粒、pH調(diào)節(jié)劑、防銹劑和抗真菌劑。優(yōu)選地使用C8-11多元醇化合物或乙二醇酯化合物作為滲透劑。這些滲透劑具有增加油墨向紙張的滲透速度的效果和防止?jié)B色的效果，并且是部分水溶性化合物，在25°C 的水中溶解度為按質(zhì)量計0. 至按質(zhì)量計4.5%。這些滲透劑具有比水高的沸點，在25°C的油墨中作為液體存在。水性油墨中包含的滲透劑的量優(yōu)選地是按質(zhì)量計0 %至按質(zhì)量計10 %，更優(yōu)選地按質(zhì)量計0. 5 %至按質(zhì)量計5%。C8-11多元醇化合物的實例包括2-乙基-1，3-己二醇和2，2，4_三甲基-1，3_戊二醇。乙二醇醚化合物的實例包括多元醇烷基醚化合物和多元醇芳基醚化合物。多元醇烷基醚化合物的實例包括乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、四乙二醇單甲基醚和丙二醇單乙基醚。多元醇芳基醚化合物的實例包括乙二醇單苯基醚和乙二醇單苯甲基醚。使用能形成薄膜的聚合物顆粒。在此，術(shù)語“能形成薄膜”指當所述聚合物顆粒分散于水中形成乳液，隨后從乳液中蒸發(fā)水時，所述聚合物顆粒形成樹脂薄膜。這些聚合物顆粒的功能是通過在水性油墨中包含的揮發(fā)性物質(zhì)蒸發(fā)后形成薄膜， 將水性油墨中所含的著色劑牢固地固定在記錄介質(zhì)上。因此，可以提供優(yōu)異抗磨損性和防水性的圖像。為使聚合物顆粒在室溫下形成薄膜，其最低薄膜形成溫度優(yōu)選地是30°C或更低， 更優(yōu)選地是10°c或更低。在此，“最低薄膜形成溫度”指當所述聚合物顆粒分散在水中而獲得的聚合物乳液稀薄地施用在金屬薄片，例如鋁薄片上，然后增加其溫度時，形成透明連續(xù)薄膜的最低溫度。聚合物顆粒的體均粒徑(volume average particle diameter)優(yōu)選地是5nm至 200nm,更優(yōu)選地是IOnm至lOOnm?？梢允褂脝晤w粒結(jié)構(gòu)的顆粒作為聚合物顆粒。例如，如果乳液顆粒中包含烷氧基甲硅烷基基團，烷氧基甲硅烷基基團與水分接觸——所述水分是在涂覆薄膜形成過程中通過水分蒸發(fā)引起乳液顆粒的融合而剩下的，然后被水解以形成硅醇基團。如果硅醇基團保留，硅醇基團與烷氧基甲硅烷基基團或另一硅醇基團反應，以形成具有硅氧烷鍵的牢固交聯(lián)結(jié)構(gòu)。通過以上述方式在聚合物顆粒內(nèi)提供這些反應性官能基團的組合，可能通過使這些官能基團在薄膜形成過程中反應而形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
此外，作為聚合物顆粒，也可以使用各自具有核-殼結(jié)構(gòu)的聚合物顆粒。核-殼結(jié)構(gòu)包括核和圍繞所述核的殼。核-殼結(jié)構(gòu)指兩種或多種各自具有不同配方的聚合物以相分離的狀態(tài)存在于所述顆粒中。因此，核-殼結(jié)構(gòu)不僅包含殼完全覆蓋核的實施方式， 也包含殼部分覆蓋核的實施方式。此外，殼的聚合物的部分可以在核顆粒內(nèi)形成區(qū)域結(jié)構(gòu) (domain)。此外，核-殼結(jié)構(gòu)可以是三層或更多層的多層結(jié)構(gòu)，在核與殼之間進一步包含一層或多層(具有與核和殼不同的配方)。聚合物顆?？梢杂帽绢I(lǐng)域已知的任何方法獲得，例如在聚合催化劑和乳化劑存在的情況下，將不飽和乙烯基單體(不飽和乙烯基聚合物)在水中乳液聚合的方法。水性油墨中包含的聚合物顆粒的量優(yōu)選地是按質(zhì)量計0. 5%至按質(zhì)量計20%，更優(yōu)選地按質(zhì)量計至按質(zhì)量計5%。當其量少于按質(zhì)量計0.5%時，抗磨損性和防水性可能無法充分改善。當其量多于按質(zhì)量計20%時，油墨的噴射性能不穩(wěn)定，原因是油墨的粘度增加，或者由于干燥油墨中包含的聚合物物質(zhì)沉積，這會導致噴嘴堵塞。無機顆粒各自用有機顏料或碳黑涂覆的上述著色顆粒(復合顏料顆粒)當與陰離子分散劑一起混合并分散于水中時，可能是酸性的。由于陰離子分散劑包圍分散于介質(zhì)例如水中的復合顏料的表面，所以它帶負電。然而，整個油墨是酸性的，因此介質(zhì)本身帶正電。 因此，顆粒表面的負電荷往往會被中和。在這種狀態(tài)下，分散的顆粒往往會聚集，導致噴射故障。因此，優(yōu)選通過加入PH調(diào)節(jié)劑維持油墨為堿性，以穩(wěn)定分散狀態(tài)和噴射性能。水性油墨的pH值優(yōu)選地是7至11。當其pH值大于11時，高pH的油墨可能溶解大量構(gòu)成噴墨頭或供墨單元的材料，導致例如油墨變差或泄露等問題，以及噴射故障。相比與添加劑例如潤濕劑和滲透劑一起通過捏合分散器加入水中的情況，PH調(diào)節(jié)劑更優(yōu)選與顏料和分散劑一起在混合和分散過程中加入水中。這是因為加入PH調(diào)節(jié)劑可能不利地影響分散狀態(tài)。pH調(diào)節(jié)劑的實例包括醇胺、堿金屬氫氧化物、氫氧化銨、氫氧化鎮(zhèn)和堿金屬碳酸
Τττ . ο醇胺的實例包括二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇。堿金屬氫氧化物的實例包括氫氧化鋰、氫氧化鈉和氫氧化鉀。氫氧化銨的實例包括氫氧化銨和氫氧化季銨。氫氧化#的實例包括氫氧化季鎮(zhèn)。堿金屬碳酸鹽實例包括碳酸鋰、碳酸鈉和碳酸鉀。防銹劑的實例包括酸式亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、硫代乙醇酸銨、二異丙基亞硝酸銨、季戊四醇四硝酸酯和雙環(huán)己基亞硝酸銨。墨盒包含容器，和儲存于所述容器中的水性油墨，以及如果必要，還可以包含其他部件。至于所述容器，其形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和材料根據(jù)預期目的適當?shù)剡x擇而不受任何限制。其實例包括塑料容器；用鋁層壓薄膜、樹脂薄膜或類似物制成的油墨袋。其具體實例包括具有與圖5和圖6所示墨盒相似的結(jié)構(gòu)的墨盒，下文將進行說明。成像裝置包含成像單元和預處理單元，所述成像單元用于在記錄介質(zhì)表面上通過噴墨記錄系統(tǒng)形成圖像。此外，成像單元至少包含噴墨單元，如果必要，可以包含其他部件， 例如刺激產(chǎn)生單元(stimulation generating unit)、控制單元等。圖1是顯示成像裝置的實例的示意圖(側(cè)面說明圖)。
成像裝置101裝備有各自整合用于噴射油墨的頭的頭單元101K、101C、101M和 101Y，分別對應于每個頭單元的維持單元111K、111C、111M和111Y，用于供應油墨的墨盒 107KU07CU07M和107Y，以及各自儲存來自相應墨盒的部分油墨并以適當壓力向相應頭供應油墨的副油墨容器108K、108C、108M和108Y。成像裝置101還包含傳送帶113，用于通過在其上粘附記錄介質(zhì)114，傳送記錄介質(zhì)114 ；傳送輥119和121，用于支持傳送帶；張緊輥115，用于控制傳送帶113保持適當張力；壓印盤(platen) 124，用于使傳送帶113保持適當平坦度；充電輥116，用于施加靜電電荷，以粘附記錄介質(zhì)114 ；釋放輥117，用于擠壓記錄介質(zhì)114 ；紙張釋放機構(gòu)，由釋放托盤 104構(gòu)成，用于儲存釋放的記錄介質(zhì)114 ；供紙托盤103，用于儲存要印刷的記錄介質(zhì)114 ； 分離墊112，用于從供紙托盤逐張輸送記錄介質(zhì)114 ；反壓輥123，用于將輸送的記錄介質(zhì) 114穩(wěn)固地粘附到充電帶上；以及供紙機構(gòu)，由人工供紙時使用的人工旁路托盤105構(gòu)成。此外，成像裝置101還裝備了釋放液體容器109，用于收集在維護后釋放的廢液， 以及控制面板106，能操作所述裝置并顯示所述裝置的狀態(tài)。每個頭單元的噴嘴陣列被排列為與記錄介質(zhì)114的傳送方向垂直，并被形成為比記錄區(qū)域的長度長。儲存于供紙托盤中的記錄介質(zhì)114被分離輥分成單張的，并且分離的記錄介質(zhì)114用增壓輥壓在傳送帶上而固定在傳送帶上。當記錄介質(zhì)114在頭單元下通過時，通過向記錄介質(zhì)114噴射液滴，用液滴以高速在所述記錄介質(zhì)114上形成圖案。記錄介質(zhì)114隨后通過分離爪與傳送帶分離，并通過釋放輥和另一釋放輥作為記錄的物品釋放到紙張釋放托盤中。向所述裝置提供涂覆系統(tǒng)，作為用預處理液處理記錄介質(zhì)表面的系統(tǒng)，并且使用輥涂覆。預處理液135由墨斗輥(fountain roller) 137帶到輥表面，并轉(zhuǎn)移到薄膜厚度控制輥138。所述預處理液隨后被轉(zhuǎn)移到涂布輥136，并轉(zhuǎn)移并涂布到通過涂布輥136和涂布用反壓輥(counter roller for application) 139之間的記錄介質(zhì)114上。通過調(diào)整與涂布輥136的夾區(qū)(nip)，控制轉(zhuǎn)移到涂布輥136的預處理液的量。當不需要涂布預處理液時，可以通過將可移動刮板134壓向涂布輥136，刮去涂布輥表面上存在的預處理液，使得涂布輥136上不留有預處理液。以這種方式，可以預先防止由涂布輥 136上殘留的預處理液導致的功能障礙(例如由于預處理液干燥引起的粘度增加、與涂布用反壓輥139粘合以及不均勻涂布)。此外，在不需要施用預處理液的情況下，可以從沒有預處理系統(tǒng)的供紙托盤103A 供紙。另一方面，在需要施用預處理液的情況下，可以從有預處理系統(tǒng)的供紙托盤10 供紙。在這些情況下，使用的供紙托盤可以通過控制面板(未顯示)進行選擇，然后實施印刷。除了上述的輥涂覆，也可以通過噴墨系統(tǒng)噴涂預處理液。例如，將預處理液裝入與 IlOk具有相似構(gòu)造的頭中，然后以與噴射油墨相同的方法噴射到記錄介質(zhì)114上。此系統(tǒng)能容易并精確地控制噴射量或位置。無論使用哪種系統(tǒng)，預處理液都能以期望的量施用到期望的位置。圖3是上述成像裝置的頭單元中頭陣列的一個實例的示意圖。所述頭單元包含固定于頭周圍部件160上的頭154A至154L，所述頭以交錯的排列固定，使得所述頭與部分噴嘴重疊。圖4是顯示在圖3的頭單元中排列的頭的放大示意圖。每個頭具有噴嘴200，所述噴嘴200是在噴嘴板201上交叉排列的兩列開口。用填充劑202密封所述頭和頭周圍部件，以除去噴嘴表面上的任何空間。下文參照圖2，說明圖1所示的成像裝置的控制單元的概況。注意，圖2是控制單元的示意性方框說明圖?？刂茊卧?00包含CPU301，用于控制整個裝置；R0M302，用于存儲CPU301執(zhí)行的程序和固定的數(shù)據(jù)，例如噴嘴表面相對于所用油墨的噴射的污染程度值、噴嘴表面污染程度的閾值、驅(qū)動波的數(shù)據(jù)和其他固定的數(shù)據(jù)；RAM303，用于臨時存儲圖像數(shù)據(jù)等；非易失存儲器(NVRAM) 304，用于所述裝置的電源切斷時保存數(shù)據(jù)；以及ASIC305，用于處理輸入/輸出信號，例如圖像數(shù)據(jù)的多種信號、用于復位圖像位置的圖像處理和其他用于控制整個裝置的輸入/輸出信號。此外，控制單元300包含主機I/F306，用于向主機發(fā)送數(shù)據(jù)和信號和從主機接受數(shù)據(jù)和信號；頭驅(qū)動控制單元307，用于產(chǎn)生驅(qū)動波，驅(qū)動和控制記錄頭154的壓力產(chǎn)生單元；記錄介質(zhì)傳送馬達驅(qū)動單元308，用于驅(qū)動記錄介質(zhì)(紙張)傳送馬達309 ；保持單元 (holding unit)移動馬達驅(qū)動控制單元312，用于驅(qū)動頭單元(滑座(carriage))移動馬達311 ；油墨通道閥控制單元314，用于控制油墨通道的電磁閥315的開啟和關(guān)閉；運送/吸取馬達驅(qū)動控制單元316，用于控制驅(qū)動蓋吸取馬達317或油墨供應馬達318 ；和1/0322， 用于輸入來自編碼器的檢測信號，所述編碼器輸出對應于傳送帶113的移動量和速度的檢測信號，或來自傳感器323的檢測信號，用于檢測溫度和濕度環(huán)境(或可以是其中一個)， 以及用于輸入來自多種圖中未示出的傳感器的檢測信號?？刂茊卧?00與控制面板106連接，在所述控制面板106上輸入和顯示所述裝置必需的信息。控制單元300經(jīng)由電纜或網(wǎng)絡，在主機I/F306處接收主機的圖像數(shù)據(jù)等，在這種情況下，主機是例如圖像處理器(例如個人計算機)、圖像掃描裝置(例如圖像掃描儀)和成像裝置(例如數(shù)碼攝像機)。CPU301將印刷數(shù)據(jù)讀取到主機I/F306中包含的接收緩存中并分析該數(shù)據(jù)，任選地使該數(shù)據(jù)由ASIC305進行圖像處理或重新配置，將相當于記錄頭IM頭寬的一頁圖像數(shù)據(jù)(即點圖案數(shù)據(jù))與時鐘信號同步，并將信號輸出到頭驅(qū)動控制單元307。然后，CPU301 讀取主機I/F306包含的接收緩存中的印刷數(shù)據(jù)并對它進行分析。在由ASIC305進行必要的圖像處理或數(shù)據(jù)重新配置后，圖像數(shù)據(jù)被輸出到頭驅(qū)動控制單元307。注意，圖像輸出的點圖案數(shù)據(jù)(dot pattern data)的形成可以作為字形數(shù)據(jù)儲存于R0M302?？蛇x地，圖像數(shù)據(jù)可以由主機側(cè)的印刷驅(qū)動器擴展為位圖數(shù)據(jù)，并且所述位圖數(shù)據(jù)可以輸出到該裝置。頭驅(qū)動控制單元307根據(jù)記錄頭IM按頁輸入的一頁圖像數(shù)據(jù)(即點圖案數(shù)據(jù)) 向記錄頭154的壓力產(chǎn)生單元選擇性地施加電壓，并驅(qū)動記錄頭154。盡管圖中未示出，在通過輥涂覆預處理液的情況下，所述裝置包含涂布馬達控制單元、要控制的馬達以及用于控制的傳感器，因為控制涂布用輥組例如涂布輥的驅(qū)動是必需的。此外，在通過噴墨施用預處理液的情況下，存在由于與其他色彩混合導致噴嘴堵塞的可能性，除非以不同于其他油墨的方式進行維護操作。因此，期望為預處理液提供維護單元驅(qū)動馬達，其獨立于用于油墨的維護單元驅(qū)動馬達。下文參照圖5和圖6說明墨盒。圖5是顯示墨盒的一個實例的示意圖，以及圖6
14是顯示圖5墨盒的外殼(外罩)以及墨盒本身的示意圖。如圖5所示，油墨從油墨入口 242引入油墨袋Ml中。在從油墨袋中除去內(nèi)部氣體后，通過熔融封閉油墨入口對2。當使用墨盒時，通過將所述裝置主體裝備的針插入由橡膠成分形成的油墨出口 243中而將墨盒設置在所述裝置中，以向所述裝置供應油墨。油墨袋241由氣密性包裝部件例如鋁薄層壓膜形成。如圖6所示，該油墨袋241容納于通常由塑料制成的墨盒外殼M4中，墨盒240可拆卸地安裝在多種成像裝置上。此外，所述預處理液代替油墨被置于上述墨盒MO中，并且所述盒可以用作預處理液的盒。在這種情況下，所述盒也可以與墨盒類似，可拆卸地安裝在多種成像裝置上。
實施例下面，通過合成實施例、實施例和對比實施例更具體地說明本發(fā)明，但這些實施例不應當被理解為限制本發(fā)明的范圍。合成實施例1在用氮氣充分替換裝備有攪拌器、溫度計、氮氣進入管、回流管和滴液漏斗的IL 燒瓶的內(nèi)部空氣后，加入11. 2g苯乙烯、2. 8g丙烯酸、12. Og甲基丙烯酸月桂酯、4. Og聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4. Og苯乙烯大分子單體(苯乙烯高分子量單體AS-6，由Toagosei Co., Ltd.生產(chǎn))和0.4g巰基乙醇并在65°C下加熱。在2. 5小時內(nèi)向該燒瓶中滴入包含100. 8g 苯乙烯、25. 2g丙烯酸、108. Og甲基丙烯酸月桂酯、36. Og聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60. Og甲基丙烯酸羥乙酯、36. Og苯乙烯大分子單體(苯乙烯高分子量單體AS-6，由Toagosei Co.， Ltd.生產(chǎn))、3. 6g巰基乙醇、2. 4g偶氮二甲基戊腈和18g甲基乙基酮的混合溶液。在滴入完成后，在0. 5小時內(nèi)向該燒瓶中滴入包含0. Sg偶氮二甲基戊腈和18g甲基乙基酮的混合溶液。將所述混合物在65°C熟化1小時，然后向其中加入0.8g偶氮二甲基戊腈，隨后進一步使所述混合物熟化1小時。在反應完成后，向燒瓶中加入364g甲基乙基酮，從而獲得800g 濃度為50%的聚合物溶液。合成實施例2使用自動聚合反應裝置(聚合測試儀(Polymerization Tester)DSL-2AS,由 Todoroki Sangyo Co. , Ltd.制造)，所述裝置具有裝備了攪拌器、滴液裝置、溫度傳感器和在其上部有氮氣引入裝置的回流裝置的反應容器。向反應容器中裝入550g甲基乙基酮， 邊攪拌邊用氮氣替換反應容器內(nèi)的空氣。將反應容器內(nèi)的液體在80°C下加熱，同時保持其內(nèi)部為氮氣環(huán)境，然后利用滴液裝置在4小時內(nèi)向反應容器中滴入包含75. Og甲基丙烯酸 2-羥乙酯、77. Og甲基丙烯酸、80. Og苯乙烯、150. Og甲基丙烯酸丁酯、98. Og丙烯酸丁酯、 20. Og甲基丙烯酸甲酯和40. Og “PERBUTYL0” (由NOF Corporation生產(chǎn))的混合溶液。 在完成滴入后，使所述混合物在相同的溫度下反應15小時，從而獲得含陰離子基團的苯乙烯-丙烯酰共聚物A的甲基乙基酮溶液，所述共聚物A的酸值為100，重均分子量為21000， 以及Tg(計算值)為31°C。在完成反應后，在減壓下除去部分甲基乙基酮，從而獲得非揮發(fā)性物質(zhì)調(diào)整至50%的共聚物A溶液。制備實施例1在充分攪拌^g合成實施例1制備的聚合物溶液、26g C.I.顏料紅122、 13. 6glmol/L氫氧化鉀溶液、20g甲基乙基酮和30g離子交換水后，通過三輥研磨機捏合所述混合物，以獲得糊狀物。向所述糊狀物加入200g離子交換水，并充分攪拌所述混合物。然后利用蒸發(fā)器除去混合物中的甲基乙基酮和水，從而獲得固體含量為按質(zhì)量計20%的水溶性乙烯基聚合物顆粒的水性分散液體。制備實施例2在3L 2mol/L的過硫酸鈉溶液中加入150g C. I.顏料紅122，并且使所述混合物通過在60°C下攪拌10小時進行氧化。將氧化的C. I.顏料紅122進行超濾，以除去殘留的鹽 (過量的Na)。然后加入氫氧化鈉溶液，調(diào)整其pH值至8，實施超濾除去過量的鹽。向由此獲得的溶液中加入純化的水，使得其固體含量為按質(zhì)量計20%。以上述方式獲得的分散液體中包含的分散成分的體均粒徑為127nm。制備實施例3在裝備了冷卻套的混合室中裝入IOOOg C. I.顏料紅122、800g合成實施例2制備的共聚物A溶液、143g 20%氫氧化鈉溶液、IOOg甲基乙基酮和1957g水，攪拌混合該混合物。通過使混合溶液通過用直徑均為0. 3mm的鋯珠填充的分散器(SC Mill SC100，由Nippon Cole & Engineering Co.，Ltd.制造)，將混合溶液分散于循環(huán)系統(tǒng)(即從分散器釋放的分散液返回到混合室的系統(tǒng))中6小時。在此，分散器的轉(zhuǎn)速是2700rpm，并向冷卻套中引入冷水，使得分散液的溫度保持在40°C或更低。在完成分散后，從混合室中取出分散液，然后用IOOOg水洗滌分散器的混合室和流動通道，從而獲得稀釋的分散液和分散液。將稀釋的分散液倒入玻璃制成的蒸發(fā)器中以除去全部甲基乙基酮和部分水。將所得溶液冷卻到室溫，并且通過滴入10%鹽酸將其pH值調(diào)整至4. 5。然后，通過Nutsche濾器濾出固體成分并用水洗滌。將由此獲得的濾餅置于容器中，加入200g 20%氫氧化鉀溶液。然后用分散器(TK Homo Disperser，由I3RIMIX Corporation制造)分散該混合物，并加入水以調(diào)整其中非揮發(fā)性成分的比例，從而獲得水性顏料分散液(黃色分散液)，其中復合顆粒分散于水性介質(zhì)中。在此，復合顆粒是氫氧化鉀中和的用含羧基基團苯乙烯-丙烯酰共聚物涂覆的 20%非揮發(fā)性物質(zhì)的C. I.顏料紅122。制備實施例4以與制備實施例1相同的方式制備黑色聚合物顆粒，只是用碳黑代替C. I.顏料紅 122。獲得的分散液(黑色分散液)包含體均粒徑為70nm的分散顆粒。制備實施例5以與制備實施例1相同的方式制備藍色聚合物顆粒，只是用銅酞菁顏料代替 C. I.顏料紅122。獲得的分散液(青色分散液)包含體均粒徑為93nm的分散顆粒。制備實施例6以與制備實施例1相同的方式制備黃色聚合物顆粒，只是用C. I.顏料黃74代替 C. I.顏料紅122。獲得的分散液(紅紫色分散液)包含體均粒徑為76nm的分散顆粒。制備實施例7將制備實施例3至6獲得的水性顏料分散液分別與潤濕劑、水等按下表所示比例混合，用平均孔徑為0. 8 μ m的膜過濾器過濾所述混合物，從而制備水性油墨。用以下方式評價獲得的水性油墨的多種特性。注意，所述水性顏料分散液按比例混合，使得其固體含量為 10%?！挫o態(tài)表面張力〉
利用全自動表面張力計(CBVP-Z，由Kyowa Interface Science Co, Ltd.制造)使通過混合基于對比實施例和實施例分別示出的配方的物質(zhì)而制備的水性油墨進行靜態(tài)表面張力測量?！磮D像密度〉基于預定的圖像從噴墨打印機(GX5000，由Ricoh Company Limited制造)分別噴射通過混合基于對比實施例和實施例分別示出的配方的物質(zhì)而制備的水性油墨，以獲得印刷樣品。用光密度計(939，由X-Rite Inc制造)測量所述印刷樣品的實體圖像部分。〈起泡〉將通過混合基于對比實施例和實施例分別示出的配方的物質(zhì)而制備的水性油墨分別以IOmL的量放入IOOmL量筒中，并靜置M小時。然后將量筒放入10°C恒溫水浴中30 分鐘以上，以調(diào)整所述油墨的溫度。在所述油墨溫度被充分調(diào)整到水溫時，用注射器通入空氣，使油墨起泡多達lOOmL。在60秒、300秒和600秒后視覺確認氣泡的高度?！词褂玫脑牧稀怠じ视陀?Sakamoto Yakuhin Kogyo Co.，Ltd.制造?！?1，3_ 丁二醇由 Kanto Chemical Co.，Inc.制造。· FS-300 =Zonyl FS-300，由 Du Pont Kabushiki Kaisha 制造。(活性成分按質(zhì)量計40% ) ((A)含氟表面活性劑)(FS-300 的結(jié)構(gòu)式)CF3CF2 (CF2CF2) m_CH2CH20 (CH2CH2O) nH'TF-2066 :MEGAFACE TF_2066，由 DIC Corporation 制造。((A)含氟表面活性劑)· DSN-403N :UNIDYNE DSN-430N，由 Daikin Industries, Ltd.制造。((A)含氟表面活性劑)(DSN-403N 的結(jié)構(gòu)式)C4F9-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) 23_CH2CH (OH) CH2-C4F9· LP-100 :SURFAD0NE LP-100 (N-辛基 _2_ 吡咯燒酮)，由 ISP Japan Ltd.制造。· 1，2-辛二醇由 Kanto Chemical Co.，Inc.制造。· KM-72F 由 Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造?！?2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇由 iTokyo Chemical Industry Co.，Ltd.制造。.LV(S)由 Avecua K. K.制造。· LP-300 :SURFAD0NE LP-300 (N-十二烷基-2-吡咯燒酮)，由 ISP Japan Ltd.制造。表3-1和表3-2根據(jù)其烷基鏈長度示出了用于確認N-烷基_2_吡咯烷酮溶解性的實驗實施例。每種物質(zhì)被混合，攪拌30分鐘，然后視覺觀察其溶解性并用A或B評價，其中A是好，B是不好。注意，在下表1-1至3-2中，配方部分的單位都是按質(zhì)量計％。表1-權(quán)利要求
1.用于液體噴射裝置的水性油墨，包含(A)含氟表面活性劑；和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是C4-10烷基基團。
2.權(quán)利要求1所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性劑是GrifTin親水親油平衡值為10至16，并由下面通式1表示的化合物CnF2n+「CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) -Y通式1其中η是2至6的整數(shù)，a是15至50的整數(shù)，Y是_CbH2b+1或-CH2CH(OH) CH2-CmU 中b是11至19的整數(shù)，m是2至6的整數(shù)。
3.權(quán)利要求2所述的水性油墨，其中由通式1表示的含氟表面活性劑具有由下面結(jié)構(gòu)式2表示的結(jié)構(gòu)C4F9-CH2CH (OH) CH2O- (CH2CH2O) 23-CH2CH (OH) CH2-C4F9結(jié)構(gòu)式2。
4.權(quán)利要求1-3任一項所述的水性油墨，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是直連或支鏈C6-8烷基基團。
5.權(quán)利要求1-4任一項所述的水性油墨，其中⑶N-烷基-2-吡咯烷酮是N-辛基-2-吡咯烷酮。
6.權(quán)利要求1-5任一項所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性劑的量是相對于(A) 含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量按質(zhì)量計30%或更少。
7.權(quán)利要求6所述的水性油墨，其中(A)含氟表面活性劑的量是相對于(A)含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量按質(zhì)量計20%或更少。
8.權(quán)利要求1-7任一項所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性劑和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨的總量按質(zhì)量計或更少。
9.權(quán)利要求8所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性劑和 (B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨的總量按質(zhì)量計0. 1 %至按質(zhì)量計 1%。
10.權(quán)利要求9所述的水性油墨，其中所述水性油墨中包含的(A)含氟表面活性劑和 (B)N-烷基-2-吡咯烷酮的總量是相對于所述水性油墨的總量按質(zhì)量計0. 3%至按質(zhì)量計 0. 5%。
11.權(quán)利要求1-10任一項所述的水性油墨，還包含著色劑。
12.權(quán)利要求11所述的水性油墨，其中所述著色劑是著色劑顆粒，所述著色劑顆粒是各自用有機顏料或碳黑涂覆的無機顆粒。
13.權(quán)利要求1-12任一項所述的水性油墨，還包含水溶性有機溶劑。
14.權(quán)利要求13所述的水性油墨，其中所述水溶性有機溶劑是選自多元醇、多元醇烷基醚、多元醇芳基醚、含氮雜環(huán)化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸亞丙酯和碳酸亞乙酯的至少一種。
15.墨盒，包含容器；和權(quán)利要求1-14任一項中限定的水性油墨，其儲存于所述容器中。
全文摘要
提供用于液體噴射裝置的水性油墨，包含(A)含氟表面活性劑；和(B)N-烷基-2-吡咯烷酮，其中(B)N-烷基-2-吡咯烷酮中包含的烷基基團是C4-10烷基基團。
文檔編號B41J2/01GK102471621SQ201080029
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者葛城弘二 申請人:株式會社理光