专利名称：喷墨记录油墨、喷墨记录方法、油墨盒和喷墨记录系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨记录油墨(此后简单地称作“油墨”)、喷墨记录方法、油墨盒和喷墨记录系统。更具体地，本发明涉及着色剂分散型油墨，其具有较高的喷射可靠性，允许形成具有良好特性的图像，并且适于喷墨记录，而且本发明还涉及所有使用该油墨的喷墨记录方法、油墨盒以及喷墨记录系统。
背景技术：
作为用于打印油墨的着色剂，水不溶性着色剂在坚牢度方面，例如防水性和光不褪色性优异，例如颜料至今被广泛应用。使用水不溶性着色剂作为用于水基油墨的着色剂时，需要稳定地将水不溶性着色剂分散在水性介质中。因此使用了着色剂分散型的水基油墨，其各种类型均含有通过加入分散剂例如高分子化合物或表面活性剂，被均匀分散在水性介质中的水不溶性着色剂。
近年来，从图像坚牢性的观点出发，这种着色剂分散型水基油墨在喷墨记录中也找到了其实用性。在喷墨记录中力求提供一种着色剂分散颗粒，其分散在一种油墨中，具有聚结性能和水不溶性，由此油墨在纸上可显示出改进的定影性能和防水性。但是提供这些性能给着色剂颗粒时导致油墨中着色剂分散颗粒的稳定性下降，由此显影潜在的问题使得在油墨的存储过程中分散颗粒将聚结和沉淀，最终的图像倾向于显示出不均匀的打印密度，并且由于油墨干燥，在喷墨记录系统的喷嘴尖部倾向于发生结块，造成喷射稳定性降低。
在力图解决上述问题时，在JP2002-97395A中提供了一种油墨，其含有由至少一种疏水嵌段和至少一种亲水嵌段形成的嵌段共聚物，还含有油溶性染料。该油墨作为分散形式是稳定的，但是在喷墨记录系统中作为油墨使用时，其喷射稳定性仍然太低，不能达到实用级别。
基于上述观点，因此本发明的目的是提供一种可稳定记录图像的油墨，该图像具有较高的坚牢度，并且即使在恶劣环境条件下长期放置时也具有优异的质量，本发明还提供所有可使记录图像具有超级坚牢度和质量的喷墨记录方法，油墨盒和喷墨记录系统。
发明内容
本发明者为解决上述问题进行了大量研究。结果发现这些问题可由以下所述的发明所解决。具体地说，本发明提供一种喷墨记录油墨，其由高分子分散剂、水不溶性着色剂、水溶性有机溶剂和水组成，其特征在于水不溶性着色剂为至少一种选自C.I.溶剂黄21，C.I.溶剂黄42，C.I.溶剂黄79，C.I.溶剂黄82，C.I.溶剂黄83:1，C.I.溶剂黄88和C.I.溶剂黄151的着色剂，至少1种选自C.I.溶剂红8，C.I.溶剂红49，C.I.溶剂红83:1，C.I.溶剂红91，C.I.溶剂红127和C.I.溶剂红218的着色剂，至少一种选自C.I.溶剂黑3，C.I.溶剂黑27，C.I.溶剂黑29和C.I.溶剂黑45的着色剂，或至少一种选自C.I.溶剂蓝25，C.I.溶剂蓝38，C.I.溶剂蓝44，C.I.溶剂蓝67和C.I.溶剂蓝70的着色剂；高分子分散剂为嵌段共聚物，其包括至少一个疏水嵌段和至少1个亲水嵌段，并且该至少一个疏水嵌段和至少一个亲水嵌段分别通过使作为单体的乙烯基醚聚合获得。
在上述油墨中，优选高分子分散剂中的亲水嵌段由阴离子型乙烯基醚形成；高分子分散剂中的亲水嵌段由非离子型乙烯基醚形成；高分子分散剂中的亲水嵌段由至少2个嵌段形成，其中一个嵌段由非离子型乙烯基醚形成，另一个嵌段由阴离子型乙烯基醚形成；高分子分散剂由至少3个嵌段形成，其中一个嵌段由疏水性乙烯基醚形成，一个嵌段由非离子型亲水性乙烯基醚形成，还有一个嵌段由阴离子型亲水性乙烯基醚形成；由高分子分散剂分散的水不溶性着色剂颗粒的平均粒径不大于80nm。
本发明还提供一种喷墨记录方法，其通过施加能量给油墨，使得油墨飞至记录介质上而进行，其特征在于油墨是本发明的上述任何一种油墨。作为能量，优选热能，记录介质可优选在其至少一个对侧上具有油墨接受涂层。
本发明还提供一种油墨盒，其具有存储油墨的油墨容器，其特征在于油墨是本发明的上述任何一种油墨。本发明进一步提供一种设置有油墨盒的喷墨记录系统，该系统具有存储油墨的油墨容器，该系统还具有用于喷射油墨的记录头部分，其特征在于油墨是本发明的上述任何一种油墨。
图1为依据本发明喷墨记录系统的一个实施方式中的记录头的部分垂直截面图。
图2为图1中所示记录头的部分横向截面图。
图3是由图1和2中所示的多个记录头形成的多喷嘴记录头的部分外部透视图。
图4为依据本发明喷墨记录系统的一个实施方式的简化透视图。
图5为依据本发明油墨盒的一个实施方式的垂直截面图。
图6为可用于本发明喷墨记录系统的记录元件的透视图。
图7为可用于本发明喷墨记录系统的另一记录头的简化、部分横截面图。
具体实施例方式
以下将详细描述本发明。
本发明发现通过使用本发明所述的上述油墨，可稳定地记录图像，即使在恶劣环境条件下也具有较高坚牢度和优异质量。
上述稳定地记录主要归功于使用嵌段共聚物，该嵌段共聚物包括至少一种疏水嵌段和至少一种亲水嵌段，并作为高分子分散剂。这种疏水性嵌段可均匀地粘附于着色剂颗粒的表面上，使得高分子分散剂均匀地进行覆盖，换言之，包住着色剂颗粒，使得其不暴露于空气中。对于各个疏水性嵌段，其是通过使作为单体的乙烯基醚发生聚合得到的聚乙烯基醚形式，并且含有许多醚结构，据考虑，静电相互作用发生在各个高分子分散剂分子的(多个)疏水性嵌段的醚部分和相邻高分子分散剂分子的疏水性嵌段的醚部分之间，换言之，在高分子分散剂分子的疏水性嵌段之间形成物理键合。
考虑这种物理键合将改善胶囊的稳定性，因此即使在分散倾向于不稳定的喷墨记录状态下进行喷射时，胶囊状态也可稳定地维持，喷射稳定性得到改善。此外，即使在记录后的印像中，着色剂也考虑被高分子分散剂的稳定胶囊所保护，因此在着色剂颗粒的一部分从开始或在喷射时曝露在空气中时的情况下，着色剂显示出改善的坚牢度。此外，作为高分子分散剂的(多个)亲水部分，其为(多个)嵌段的形式，考虑与使用无规共聚所得的、并且含有(多个)疏水性基团的高分子分散剂相比，该高分子分散剂具有与油墨介质的良好匹配性，因此可推测该分散的着色剂颗粒提供显著改进的分散稳定性。考虑到这些改进使得分散的着色剂颗粒可能性非常小地发生聚结和沉淀，因此使得不仅在喷射稳定性方面，而且在长时间存储时油墨稳定性也得到改善。
在使用其中含有分散着色剂颗粒的油墨的喷墨记录系统中还存在一个问题，当记录头喷嘴尖部处油墨中的水蒸发，油墨在此浓缩时，分散的着色剂颗粒的分散稳定性可下降至非常低，导致喷嘴结块，本发明还在该问题上进行了大量研究，已发现高分子分散剂中的(多个)疏水性嵌段与着色剂的匹配性可通过使用一种水不溶性着色剂得以改进，该水不溶性着色剂为至少一种选自C.I.溶剂黄21，C.I.溶剂黄42，C.I.溶剂黄79，C.I.溶剂黄82，C.I.溶剂黄83:1，C.I.溶剂黄88和C.I.溶剂黄151的着色剂，至少1种选自C.I.溶剂红8，C.I.溶剂红49，C.I.溶剂红83:1，C.I.溶剂红91，C.I.溶剂红127和C.I.溶剂红218的着色剂，至少一种选自C.I.溶剂黑3，C.I.溶剂黑27，C.I.溶剂黑29和C.I.溶剂黑45的着色剂，或至少一种选自C.I.溶剂蓝25，C.I.溶剂蓝38，C.I.溶剂蓝44，C.I.溶剂蓝67和C.I.溶剂蓝70的着色剂。结果使得即使在使用喷墨打印机打印，并使得水从油墨中基本上蒸发的特性过程中着色剂颗粒浓缩时，分散的着色剂颗粒的分散稳定性对此敏感度大大降低。使用这种油溶性染料还使得可长期稳定地喷射油墨，而不会发生喷嘴结块。
以下将详细描述依据本发明油墨的构成。
(水不溶性着色剂)在本发明油墨中使用的水不溶性着色剂为至少一种选自C.I.溶剂黄21，C.I.溶剂黄42，C.I.溶剂黄79，C.I.溶剂黄82，C.I.溶剂黄83:1，C.I.溶剂黄88和C.I.溶剂黄151的着色剂，至少1种选自C.I.溶剂红8，C.I.溶剂红49，C.I.溶剂红83:1，C.I.溶剂红91，C.I.溶剂红127和C.I.溶剂红218的着色剂，至少一种选自C.I.溶剂黑3，C.I.溶剂黑27，C.I.溶剂黑29和C.I.溶剂黑45的着色剂，或至少一种选自C.I.溶剂蓝25，C.I.溶剂蓝38，C.I.溶剂蓝44，C.I.溶剂蓝67和C.I.溶剂蓝70的着色剂。这些水不溶性着色剂可单独使用或者组合使用。
油墨中使用的水不溶性着色剂的含量，基于油墨总重量可优选为0.1-20重量％，更优选为1.0到10重量％。当着色剂含量低于0.1重量％时，将在某些情况下难以提供足够的图像密度，同时着色剂含量高于20重量％时，在某些情况下由于喷嘴结块等原因，将导致喷墨稳定性下降。
着色剂分散颗粒由油墨中的水不溶性着色剂与高分子分散剂形成，其平均粒径优选为80nm或更低，更优选为50nm或更低。该平均粒径使得喷射稳定性得到进一步改进，还使得印像具有更佳的彩色制造性能。用于测定着色剂分散颗粒粒径的方法实例包括激光散射，X射线小角度散射，沉降和直接电子显微镜观察。
(高分子分散剂)在本发明中，在油墨中使用的高分子分散剂为嵌段共聚物，其包括至少一个亲水性嵌段和至少一个疏水性嵌段。那些含有一个或多个疏水性嵌段和2个或多个亲水性嵌段，或者那些含有2个或多个疏水性嵌段和1个或多个亲水性嵌段的共聚物也可使用。这些2个或多个亲水性嵌段和/或这些2个或多个疏水嵌段可以为相同类型，也可以为不同类型。作为嵌段共聚物，可使用单一的嵌段共聚物，或使用2种或多种嵌段共聚物的混合物。各个共聚物的结构可为线型，接枝等，但优选线型嵌段共聚物。
作为高分子分散剂，优选使用将乙烯基醚作为单体共聚得到的、并且具有聚乙烯基醚结构的分散剂，因为其与着色剂颗粒形成稳定的分散形式。尤其优选的是一种这样的高分子分散剂，其至少一个亲水嵌段为非离子聚乙烯基醚嵌段或，为二嵌段共聚物，其由非离子聚乙烯基醚嵌段和阴离子聚乙烯基醚嵌段组成，由于其对分散在油墨介质中的着色剂颗粒提供进一步改进的稳定性。更优选高分子分散剂的至少1个亲水性嵌段为二嵌段共聚物，其由非离子聚乙烯基醚嵌段和阴离子聚乙烯基醚嵌段组成；以及一种嵌段共聚物，其由具有疏水性的聚乙烯基醚嵌段、具有亲水性的非离子型聚乙烯基醚嵌段和具有亲水性阴离子聚乙烯基醚嵌段，并按照该次序组成，因此其使得分散在油墨介质中的着色剂颗粒具有进一步改进的稳定性。
作为具有疏水性的以及形成上述高分子分散剂的聚乙烯基醚嵌段，具有以下式(1)所示重复单元结构的嵌段是优选的-(CH2-CH(OR1))-(1)在上述通式(1)中，R1表示脂肪族烃基，例如烷基、链烯基、环烷基或环烯基；或者为芳香族烃基，其中的一个或多个碳原子可被氮原子取代，例如苯基、吡啶基、苄基、甲苯基、二甲苯基、烷基苯基、苯基烷基、联苯基或苯基吡啶基。芳香环上的一个或多个氢原子可被烃基取代。R1的碳原子数范围优选为1到18。
R1还可为-(CH(R2)-CH(R3)-O)p-R4或-(CH2)m-(O)n-R4表示的基团。在该情况下，R2和R3分别独立地表示氢原子或甲基，R4表示脂肪族烃基，例如烷基、链烯基、环烷基或环烯基，或者为芳香族烃基，其中一个或多个碳原子可被氮原子取代，例如苯基、吡啶基、苄基、甲苯基、二甲苯基、烷基苯基、苯基烷基、联苯基或苯基吡啶基，在芳香环上的一个或多个氢原子可任选地被烃基、-CO-CH＝CH2、-CO-C(CH3)＝CH2、-CH2-CH＝CH2、-CH2-C(CH3)＝CH2取代。在各个基团中，一个或多个氢原子在化学允许的程度内可被卤素原子取代，例如氟、氯或溴原子。R4的碳原子数范围优选为1到18，优选地，p的范围为1-18，m可为1-36，n可为0或1。
在R1和R2中，烷基和链烯基的实例可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、油基和亚油基(linolyl)，环烷基和环烯基的实例可包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基和环己烯基。
另一方面，对于具有亲水性的聚乙烯基醚嵌段，优选为具有以下式(2)所示重复单元结构的嵌段-(CH2-CH(OR5))-(2)在上述通式(2)中，R5为-(CH2-CH2-O)k-R6、-(CH2)m-(O)n-R6、-R7-X、-(CH2-CH2-O)k-R7-X或-(CH2)m-(O)n-X表示的基团。在该情况下，R6表示氢原子、线型或支链型C1-4烷基、-CO-CH＝CH2、-CO-C(CH3)＝CH2、-CH2-CH＝CH2、-CH2-C(CH3)＝CH2，R7表示脂肪族烃基，例如亚烷基、亚链烯基、环亚烷基和环亚烯基，或者为芳香族烃基，其中一个或多个碳原子可被氮原子取代，例如亚苯基、亚吡啶基、亚苄基、亚甲苯基、亚二甲苯基、烷基亚苯基、亚苯基亚烷基、亚联苯基或苯基亚吡啶基，芳香环上的一个或多个氢原子可任选地被烃基取代。在各个基团中，一个或多个氢原子在化学允许的程度内可被卤素原子取代，例如氟、氯或溴原子。X表示具有阴离子型的基团，例如羧酸根、磺酸根或磷酸根基团。R7的碳原子数范围优选为1到18。优选地，k的范围为1-18，m可为1-36，n可为0或1。
上述单体(I-a到I-o)的结构和由这些单体组成的嵌段共聚物(II-a到II-e)在以下示例，但是本发明中使用的嵌段共聚物的结构不限于这些。
嵌段共聚物中各重复单元(即上述示例的重复单元(II-a)到(II-e)中的m、n和1)的优选数目可分别独立地为1到10000。更优选地，其总数(即上述示例的重复单元(II-a)到(II-e)中的m+n+1)可为10到20000。其数均分子量优选为500到20000000，更优选为1000到5000000，最优选2000到2000000。
油墨中使用的该高分子分散剂的比例，基于油墨总重量可优选为0.1-20重量％，更优选为0.5到10重量％。此外，油墨中高分子分散剂与水不溶着色剂的优选含量比例可为1∶100到2∶1。该范围使得油墨喷射稳定性得到改进，并且使得分散在油墨中的颗粒的存储稳定性得到改进。
(水溶性有机溶剂)作为用于本发明油墨中的水溶性有机溶剂，只要其可溶于水中，可使用任何有机溶剂。可将2种或多种水溶性有机溶剂组合，作为混合溶剂使用。当使用这种混合溶剂时，只要该混合溶剂为液态，其中还可含有固体的水溶性有机化合物。
在这些水溶性有机溶剂中，那些相对于高分子分散剂的亲水性嵌段单元的溶度参数，溶度参数范围为0.0到+10.0(J/cm3)1/2的溶剂优选，因此其使得喷墨头不容易发生喷嘴堵塞现象。该溶度参数(δ(J/cm3)1/2)表示为各溶剂的内聚力能量密度的平方根，并且其为依据公式δ＝(ΔE/V)1/2计算出的值，其中ΔE表示溶剂蒸发的摩尔热，V表示溶剂的摩尔体积，该值是溶剂的固有值，表示溶剂的溶解性能。例如水的δ为47.0，乙醇的δ为25.7，己烷的δ为14.9。
另一方面，高分子分散剂的溶度参数(δ)是一个经验值，其前提是在溶剂的溶度参数可提供高分子分散剂无穷大的溶解性，或者最大程度地溶胀时，其值等于高分子分散剂的溶度参数。对于本发明的高分子分散剂的溶度参数和水溶性有机溶剂，是使用高分子分散剂中官能团和水溶性有机溶剂的分子内聚能量算出的。作为从其官能团的分子内聚能量计算高分子分散剂和水溶性有机溶剂的溶度参数(δ)的方法，均可依据以下公式进行计算δ＝(ΔE/V)1/2＝(∑Δei/∑Δvi)1/2，其中ΔE表示蒸发的摩尔热，V表示溶剂的摩尔体积，∑Δei表示原子团的蒸发能(J/mol)，∑Δvi表示原子团的摩尔体积(cm3/mol)。此外，各原子团的蒸发能和各原子团的摩尔体积使用Fonders常数计算。
这种水可溶有机溶剂的实例可包括低级醇，例如甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，仲丁醇和叔丁基；二醇，例如为乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，四乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，1，2-丁二醇，1，3-丁二醇，1，4-丁二醇，硫代二甘醇，新戊二醇，1，4-环己二醇和聚乙二醇；二醇醚，例如乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，乙二醇单异丙基醚，乙二醇单烯丙基醚，二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚，三乙二醇单甲醚，三乙二醇单乙醚，丙二醇单甲醚和二丙二醇单甲醚；三醇，例如甘油，1，2，4-丁三醇，1，2，6-己三醇、1，2，5-戊三醇，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷和季戊四醇；环醚，例如四氢呋喃和二噁烷；二甲基亚砜，甘油单烯丙基醚，N-甲基-2-吡咯烷酮，2-吡咯烷酮，γ-丁内酯，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮，环丁砜，β-二羟基乙基脲，脲，丙酮基丙酮，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺、丙酮和双丙酮醇。
其中，优选沸点为120℃或以上的水可溶有机溶剂，因为其可阻止油墨在喷嘴尖部浓缩。该水可溶有机溶剂在油墨中的比例范围，基于油墨总重量。优选为5到50重量％，更优选为10到30重量％。
上述为本发明中使用的水基油墨的构成。除了这些构成以外，还可添加各种添加剂，包括表面活性剂，pH调节剂，抗氧剂和防霉剂。
依据方便面的喷墨记录方法，其特征在于喷墨记录是通过施加能量给油墨，使得油墨飞至记录介质上，并使用上述油墨。作为能量，可使用热能或机械能，但优选使用热能。
对本发明喷墨记录方法中使用的记录介质没有特别限制。但可优选使用在其至少一侧上具有油墨接受涂层的记录介质，其通常被称作“专用喷墨纸”，或者类似的记录介质。理想的是例如使用在其至少一侧上设置有油墨接受涂层的记录材料，其中油墨接受涂层含有至少一种亲水聚合物和/或无机多孔材料。此后将描述本发明喷墨记录系统的一个实例，其中适于使用本发明上述油墨进行记录。
(利用热能的喷墨记录系统)在图1和2中描绘了在喷墨记录系统中作为基本元件的记录头，其利用热能。图1是沿着油墨通路的记录头13的部分垂直截面图，图2为沿着图1中的线II-II的记录头的部分横向截面图。记录头13是通过将玻璃、陶瓷或塑料板粘结获得的，其设有油墨通路(喷嘴14)以通过其提供油墨，其具有加热元件板15。加热元件板15由二氧化硅、氮化硅或碳化硅形成的保护层16组成，电极17-1，17-2由铝、金、铝-铜合金等形成，加热电阻层18由高熔点材料形成，例如HfB2，TaN，TaAl等，加热存储层19由热二氧化硅、氧化铝等形成，基底20由具有高热分散性能的材料形成，例如硅，铝或氮化铝。
当施加类似脉冲的电信号通过记录头13的电极17-1，17-2时，加热元件板15在由“n”指示的区域中迅速产生热，在与该区域表面接触的部分处使得油墨21中升起气泡。在气泡的压力下，形成一个半月形23。结果油墨21通过记录头13的喷嘴14喷射，形成喷射缝隙22，油墨21作为油墨滴24飞翔，朝向记录介质25。图3是由图1和2中所示的多个记录头并列排列形成的多喷嘴记录头的部分外观。该多喷嘴记录头通过将玻璃板27和与图1类似的加热头28粘结制造，其中玻璃板27设有多个喷嘴26。
图4示意性地显示了组合的多头记录头的喷墨记录系统。标号61是作为刮擦元件的刮刀，其通过一个刮刀支持元件被保持和固定在其一个端部，由此使得刮刀形成悬臂的形式。刮刀61被设置在一邻近记录头65的记录区域的位置处。在示例性实施形式中，刮刀61被这样支持，使得其突出于记录头65的通过路径中。标号62表示一用于记录头65的喷墨孔的盖子。盖子62被设置在邻近刮刀61的主位置处，并且在垂直于记录头65的移动方向上可移动，由此其可与孔板接触，在孔板中限定了喷墨孔，以进行罩盖操作。此外，标号63为油墨吸收垫，其排列在刮刀61的附近，并且与刮刀61类似，油墨吸收垫63被支持，并且突出在65的通过路径中。刮刀61，罩子61和油墨吸收垫63组成了一个服务站64，并且通过刮刀61和油墨吸收垫63将水、灰尘等从限定了喷墨孔的孔板除去。
记录头65具有喷射能量产生设备，用于相对置于孔部相对位置处的记录介质喷射油墨，其中在孔板中限定了喷墨孔，由此进行记录。标号66为一支持架，其上安装有记录头65并用于移动。该支持架66与导棒69一起保持可滑动的啮合，并且其一部分与由马达68驱动的驱动带69连接，虽然该连接本身在附图中未示出。该支持架66因此可延伸导棒67移动，因此记录头65可在记录区域和其邻近区域移动。
标号51表示纸的输送部分，其中可插入输送介质，而标号52表示由未示出的马达驱动的纸输送辊。通过这些元件，将一记录介质输送至位于与记录头65的孔板相对位置处。随着记录的进行，记录介质被逐渐地喷射至其中设置有纸喷射辊53的纸喷射部分上。当记录头65完成记录后返回至其上述结构中的主位置时，服务站64的盖子62从记录头65的通过路径分流，但是刮刀61在输送通路中突出。结果对记录头65的喷射孔进行擦拭。
在使盖子62与记录头65的孔板接触时，以进行罩盖操作时，盖子62移动至突出于记录头65的通过路径。当记录头65从其主位置移动至记录起始位置时，盖子62和刮刀61置于与上述在进行擦拭操作时其所在的位置处相同的位置处。结果记录头65的孔板在该移动中也被擦拭。上述记录头到其主位置的移动在完成记录和重新启动喷射时发生。当记录头65在记录区域上移动进行记录时，记录头65以预定间距移动至其邻近记录区域的主位置处。随着该移动进行擦拭操作。图5为油墨盒的一个实施形式的垂直截面图，其中存储有油墨，该油墨将通过油墨输送元件，例如一个管子输送至记录头。标号40为油墨容器，例如一个油墨袋，其中存储有输送油墨。由橡胶制成的插头42被置于油墨袋40的一个端部。将针(未示出)插入至插头42中，可以将油墨袋40中的油墨输送至记录头。标号44为用于捕获废油墨的废油墨吸收器44。作为油墨容器，优选为由聚烯烃，特别是聚乙烯形成的油墨接触壁。
适用于本发明的喷墨记录系统不限于以上所述含记录头和油墨盒的系统，还包括如图6所示作为整体元件包含这些部件的系统。在图6中，标号70表示一种记录元件，其中具有存储有油墨的油墨容器，例如其中装有油墨吸收剂，并且在油墨吸收剂中的油墨从设置有多个孔的记录头元件71作为油墨滴喷射。作为油墨容器的材料，本发明优选使用聚氨酯。作为一种替代，油墨容器可具有类似与油墨袋的结构，其中装配有弹簧或类似物等，而不使用油墨吸收剂。标号72表示排气孔，由该孔，盒子的内部保持与空气相通。这种记录元件70可取代图4所示的记录头65使用，并且可拆卸地安装在支持架66上。
(利用机械能的喷墨记录系统)作为利用机械能的喷墨记录系统的一个优选实施形式，可以提及一种按需喷墨记录头。该按需喷墨记录头被设置在限定有喷嘴的板上，该板中具有多个喷嘴，压力产生元件设置在与喷嘴相对的位置处，其由压电材料和导电材料组成，并且油墨充满这些压力产生元件。通过施加的低压，该压力产生元件被偏置，从而从喷嘴喷射出油墨的小液滴。该记录头作为喷墨记录系统的主要元件的一个结构实例在图7中有描述。
该记录头包括与油墨容器(未示出)相通的油墨通路80，用于喷射所需体积的油墨滴的孔板81，用于直接提供压力至油墨上的振动板82，与振动板82粘结、并且由电信号可偏置的偏压元件83，被固定支持孔板81的基底，振动板82等。
在图7中，油墨通路0由光敏树脂等形成，孔板81限定了喷射喷嘴85，其通过采用电形成或压制方式对例如不锈钢或镍的金属进行开孔制成，振动板82由金属薄膜形成，例如不锈钢、镍或钛膜或高模量树脂膜，压电元件83由电介质材料形成，例如钛酸钡或PZT。上述结构的记录头运转，使得类似脉冲的电压施加穿过压电元件83以产生压力变形(拉紧)，其能量使得与压电元件粘结的振动板82变形，因此，油墨通路80中的油墨被垂直压迫，从孔板71的喷射孔85喷射出油墨滴(未示出)，进行记录。该记录头是通过将其组装至与图4类似的喷墨记录系统中使用的。喷墨记录系统的详细操作可按照与上述类似的方式实施。
实施例以下基于实施例，对本发明进行详细描述。但是应当注意本发明不受以下实施例的限定。在以下的描述中，所有的符号“份”和“％”都是基于重量的。
<黄色油墨的实施例和比较例>
实施例Y-1
<高分子分散剂A的制造>
合成A-B二嵌段共聚物，其由一种疏水性嵌段和一种亲水性嵌段形成使用氮气对安装有三通活栓的玻璃容器进行净化，此后，在氮气气氛下加热至250℃，以除去任何被吸附的水。当系统冷却至室温后，向其中加入异丁基乙烯基醚(12mmol)、醋酸乙酯(16mmol)、醋酸1-异丁氧基乙酯(0.1mmol)和甲苯(11cm3)。当系统的内部温度降至0℃时，加入乙基铝倍半氯化物(0.2mmol)以引发聚合反应，合成出A-B二嵌段共聚物的A嵌段。
使用凝胶渗透柱色谱(GPC)，以时间分区方式对分子量进行监测。在完成A嵌段的聚合后，加入乙烯基单体(12mmol)，该乙烯基单体是通过使用三甲基氯代硅烷对2-羟基乙基乙烯基醚的羟基进行硅烷化获得的，由此进行B嵌段的合成。聚合反应的终止是向体系中加入0.3％的氨的甲醇溶液实施的。
通过加入水，使得被三甲基氯代硅烷硅烷基化的羟基发生水解。在该反应后，加入二氯甲烷对该反应混合物进行稀释。使用0.6N的盐酸水溶液对所得最终混合物进行清洗，并实施3次，此后使用蒸馏水清洗3次，之后在蒸发器中使其浓缩干燥。由此所得的干燥产物在真空中干燥，以提供A-B二嵌段共聚物(高分子分散剂A)。使用NMR和GPC进行最终二嵌段共聚物的确定(Mn＝3.7×104，Mn/Mw＝1.3)。
(制备着色剂分散体Y-I)将一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄21(1.0份)和丙酮(99.0份)混合，加热至40℃，此后强力搅拌，形成一均匀的溶液。将该溶液加入至高分子分散剂A(1.0份)和四氢呋喃(99.0份)的溶液中，此后进行混合，加入水(10.0份)。此后，通过旋转蒸发器将丙酮和四氢呋喃除去，以提供着色剂分散体Y-I。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-1>
着色剂分散体Y-I 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨Y-1。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为45nm。
实施例Y-2(制备着色剂分散体Y-II)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄83:1以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-II。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-2>
着色剂分散体Y-II 50.0份乙二醇9.0份甘油 11.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨Y-2。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为41nm。
实施例Y-3(制备着色剂分散体Y-III)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄82以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-III。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-3>
着色剂分散体Y-III 50.0份二乙二醇 2.0份2-吡咯烷酮 18.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨Y-3。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为49nm。
实施例Y-4<制备高分子分散剂B>
合成A-B二嵌段共聚物，其由一种疏水性嵌段和一种亲水性嵌段形成使用氮气对安装有三通活栓的玻璃容器进行净化，此后，在氮气气氛下加热至250℃，以除去任何被吸附的水。当系统冷却至室温后，向其中加入2-癸氧基乙基乙烯基醚(12mmol)、醋酸乙酯(16mmol)、醋酸1-异丁氧基乙酯(0.1mmol)和甲苯(11cm3)。当系统的内部温度降至0℃时，加入乙基铝倍半氯化物(0.2mmol)以引发聚合反应，合成出A-B二嵌段共聚物的A嵌段。
使用凝胶渗透柱色谱(GPC)，以时间分区方式对分子量进行监测。在完成A嵌段的聚合后，加入乙烯基单体(12mmol)，该乙烯基单体是通过使用乙基基团对4-(2-乙烯氧基乙氧基)苯甲酸(B嵌段)的羧基进行酯化获得的，由此进行B嵌段的合成。聚合反应的终止是向体系中加入0.3％的氨的甲醇溶液实施的。
通过加入氢氧化钠的甲醇溶液，使得被酯化的羧基发生水解，将酯形式转化为羧酸形式。按照与实施例Y-1一样的步骤，以提供A-B二嵌段共聚物(高分子分散剂B)。使用NMR和GPC进行最终二嵌段共聚物的确定(Mn＝3.5×104，Mn/Mw＝1.2)。
(制备着色剂分散体Y-IV)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄79，将高分子分散剂变更为高分子分散剂B以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-IV。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-4>
着色剂分散体Y-IV 40.0份三丙二醇 15.0份三乙二醇 5.0份去离子水 40.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为42nm。
实施例Y-5<制备高分子分散剂C>
合成A-B-C三嵌段共聚物，其由一种疏水性嵌段和两种亲水性嵌段形成使用氮气对安装有三通活栓的玻璃容器进行净化，此后，在氮气气氛下加热至250℃，以除去任何被吸附的水。当系统冷却至室温后，向其中加入正十八烷基乙烯基醚(12mmol)、醋酸乙酯(16mmol)、醋酸1-异丁氧基乙酯(0.1mmol)和甲苯(11cm3)。当系统的内部温度降至0℃时，加入乙基铝倍半氯化物(0.2mmol)以引发聚合反应，合成出三嵌段共聚物的A嵌段。
使用柱色谱(GPC)，以时间分区方式对分子量进行监测。在完成A嵌段的聚合后，加入2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基乙烯基醚(24mmol)(B嵌段)，此后继续进行聚合。与以上所述类似方法使用GPC对分子量进行监测。完成B嵌段的聚合反应之后，加入一种乙烯基单体(12mmol)，其通过用乙基基团对6-(2-乙烯氧基乙氧基)己酸(C嵌段)的羧基进行酯化获得，以进行C嵌段的合成。聚合反应的终止是向体系中加入0.3％的氨的甲醇溶液实施的。
通过加入氢氧化钠的甲醇溶液，使得被酯化的羧基发生水解，将酯形式转化为羧酸形式。按照与实施例Y-1一样的步骤，以提供A-B-C三嵌段共聚物(高分子分散剂C)。使用NMR和GPC进行最终三嵌段共聚物的确定(Mn＝3.7×104，Mn/Mw＝1.2)。
(制备着色剂分散体Y-V)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄42，将高分子分散剂变更为高分子分散剂C以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-V。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-5>
着色剂分散体Y-V 50.0份三乙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为50nm。
实施例Y-6(制备着色剂分散体Y-VI)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄151，将高分子分散剂变更为实施例Y-5所得的高分子分散剂C以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-VI。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-6>
着色剂分散体Y-VI40.0份二乙二醇单甲醚 30.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为78nm。
实施例Y-7<制备高分子分散剂D>
合成A-B二嵌段共聚物，其由一种疏水性嵌段和一种亲水性嵌段形成使用氮气对安装有三通活栓的玻璃容器进行净化，此后，在氮气气氛下加热至250℃，以除去任何被吸附的水。当系统冷却至室温后，向其中加入正十八烷基乙烯基醚(12mmol)、醋酸乙酯(16mmol)、醋酸1-异丁氧基乙酯(0.1mmol)和甲苯(11cm3)。当系统的内部温度降至0℃时，加入乙基铝倍半氯化物(0.2mmol)以引发聚合反应，合成出A-B二嵌段共聚物的A嵌段。
使用柱色谱(GPC)，以时间分区方式对分子量进行监测。在完成A嵌段的聚合后，加入一种乙烯基单体(48mmol)，其通过用三甲基氯代硅烷对七亚乙基二醇乙烯基醚的羟基进行硅烷化获得的，以进行B嵌段的合成。聚合反应的终止是向体系中加入0.3％的氨的甲醇溶液实施的。
通过加入水，使得被三甲基氯代硅烷硅烷化的羟基发生水解。按照与实施例Y-1一样的步骤，以提供A-B二嵌段共聚物(高分子分散剂D)。使用NMR和GPC进行最终二嵌段共聚物的确定(Mn＝3.5×104，Mn/Mw＝1.3)。
(制备着色剂分散体Y-VII)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黄88，将高分子分散剂变更为高分子分散剂D以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-VII。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨Y-7>
着色剂分散体Y-VII 50.0份聚乙二醇(重均分子量600) 20.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为48nm。
比较例Y-1(制备着色剂分散体Y-VIII)除了将高分子分散剂变更为苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-VIII。
<制备油墨Y-8>
着色剂分散体Y-VIII 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黄色油墨。
比较例Y-2(制备着色剂分散体Y-IX)除了将高分子分散剂变更为甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸嵌段共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-IX。
<制备油墨Y-9>
着色剂分散体Y-IX50.0份二乙二醇10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黄色油墨。
比较例Y-3(制备着色剂分散体Y-X)除了使用C.I.溶剂黄151作为着色剂，将聚氧乙烯十六烷基醚(HLB12.9)作为高分子分散剂以外，采用与实施例Y-1类似的方法获得着色剂分散体Y-X。
<制备油墨Y-10>
着色剂分散体Y-X 50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黄色油墨。
比较例Y-4(制备着色剂分散体Y-XI)将一种商购颜料C.I.颜料黄138(10.0份)、苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量10000)(5.0份)和去离子水(85.0份)组合，强力搅拌，并使用超均质器进行混合，使得颜料和共聚物均一分散，提供着色剂分散体Y-XI。
<制备油墨Y-11>
着色剂分散体Y-XI50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黄色油墨。
比较例Y-5<制备油墨Y-12>
C.I.直接黄865.0份三丙二醇20.0份去离子水75.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黄色油墨。
(评价)将实施例Y-1到Y-7的油墨以及比较例Y-1到Y-5的油墨分别装至设置有按需多喷嘴记录头的喷墨记录系统中，通过施加与各记录信号对应的油墨热能，记录头喷射出各种油墨，“BJF-660”(商品名称，佳能公司制造)，并且打印在光泽纸，“SP101”(商品名称，佳能公司制造)上实施，由此评价油墨喷射稳定性、图像质量、光牢固性和防水性。如表1所示，所有的实施例油墨与所有的比较例油墨相比，均得到较好的油墨喷射稳定性、图像质量、光牢固性和防水性。
表1 评价结果
*1喷射稳定性在5℃和10％的R.H.环境条件下，打印100％的实心图像。在打印停止1分钟后，再次打印100％的实心图像。对后一100％的实心图像依据以下的评价标准进行评价。
A正常打印，并且无任何白色条带B在打印开始时观察到轻微的白色条带C在整个图像上观察到白色条带D实质上未打印图像*2图像质量在5℃和10％的R.H.环境条件下，采用25毫米的行间距打印出交叉排线图案，并且对这样打印出的图像按照以下评价标准进行评价。
A即使在显微镜下也几乎观察不到打印紊乱现象，并且以25毫米的行间距正常打印出交叉排线图案B在显微镜下观察到局部出现一些打印紊乱现象，但可以25毫米的行间距正常打印出交叉排线图案C即使用裸眼也可观察到局部出现一些打印紊乱现象，交叉排线图案局部偏离25毫米的行间距D用裸眼观察到整个交叉排线图案出现打印紊乱现象，在其整个区域中交叉排线图案局部偏离25毫米的行间距
*3光牢固性在氙灯下将印品暴露在光下100小时。在曝光前和后均对图像的反射密度进行测量。在光牢固性测试后测定图像密度的百分比残留度，作为光牢固性的级别。以下为评价标准。
A图像密度的百分比残留度≥95％B95％＞图像密度的百分比残留度≥90％C90％＞图像密度的百分比残留度*4防水性在打印后将打印出的纸留置12小时和更长时间，此后测定图像的反射密度。此外，将打印出的纸在自来水中保持5分钟。当水干燥后，测量图像的反射密度，以确定作为防水级别的、在防水测试后图像密度的剩余百分率。根据以下等级标准进行评价。
A图像密度的剩余百分率≥90％B90％＞图像密度的剩余百分率≥80％C80％＞图像密度的剩余百分率<品红色油墨的实施例和比较例>
作为高分子分散剂，使用上述的高分子分散剂A到C。
实施例M-1(制备着色剂分散剂M-I)将一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红218(1.0份)和丙酮(99.0份)混合，加热至40℃，此后强力搅拌，形成一均匀的溶液。将该溶液加入至高分子分散剂A(1.0份)和四氢呋喃(99.0份)的溶液中进行混合，此后加入水(10.0份)。此后，通过旋转蒸发器将丙酮和四氢呋喃除去，以提供着色剂分散体M-I。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-1>
着色剂分散体M-I 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨M-1。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为43nm。
实施例M-2(制备着色剂分散体M-II)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红91以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-II。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-2>
着色剂分散体M-II50.0份乙二醇 9.0份甘油11.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨M-2。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为48nm。
实施例M-3(制备着色剂分散体M-III)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红49，将高分子分散剂变更为高分子分散剂B以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-III。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-3>
着色剂分散体M-III 40.0份三丙二醇15.0份三乙二醇5.0份去离子水40.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨M-3。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为46nm。
实施例M-4(制备着色剂分散体M-IV)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红8，将高分子分散剂变更为高分子分散剂B以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-IV。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-4>
着色剂分散体M-IV 40.0份三丙二醇 15.0份三乙二醇 5.0份去离子水 40.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨M-4。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为72nm。
实施例M-5(制备着色剂分散体M-V)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红127，将高分子分散剂变更为高分子分散剂C以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-V。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-5>
着色剂分散体M-V 50.0份三乙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为41nm。
实施例M-6(制备着色剂分散体M-VI)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂红83:1，将高分子分散剂变更为实施例M-5所得的高分子分散剂C以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-VI。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨M-6>
着色剂分散体M-VI 40.0份二乙二醇单甲醚30.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨M-6。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为67nm。
比较例M-1(制备着色剂分散体M-VII)除了将高分子分散剂变更为苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-VII。
<制备油墨M-7>
着色剂分散体M-VII 50.0份二乙二醇10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得品红色油墨。
比较例M-2(制备着色剂分散体M-VIII)除了将高分子分散剂变更为甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸嵌段共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-VIII。
<制备油墨M-8>
着色剂分散体M-VIII50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得品红色油墨。
比较例M-3(制备着色剂分散体M-IX)除了使用实施例M-2中的C.I.溶剂红91作为着色剂，将聚氧乙烯十六烷基醚(HLB 12.9)作为高分子分散剂以外，采用与实施例M-1类似的方法获得着色剂分散体M-IX。
<制备油墨M-9>
着色剂分散体M-IX50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得品红色油墨。
比较例M-4(制备着色剂分散体M-X)将一种商购颜料C.I.颜料红122(10.0份)、苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量10000)(5.0份)和去离子水(85.0份)组合，强力搅拌，并使用超均质器进行混合，使得颜料和共聚物均一分散，提供着色剂分散体M-X。
<制备油墨M-10>
着色剂分散体M-X 50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得品红色油墨。
比较例M-5<制备油墨M-11>
C.I.直接红80 5.0份三丙二醇 20.0份去离子水 75.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得品红色油墨。
(评价)依据与上述黄色油墨类似的评价标准，按照类似方式对实施例M-1到M-6的油墨以及比较例M-1到M-5的油墨进行评价。如表2所示，所有的实施例油墨与所有的比较例油墨相比，均得到较好的油墨喷射稳定性、图像质量、光牢固性和防水性。
表2 评价结果
<黑色油墨的实施例和比较例>
作为高分子分散剂，使用上述的高分子分散剂A到C。
实施例BK-1(制备着色剂分散剂BK-I)将一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黑27(1.0份)和丙酮(99.0份)混合，加热至40℃，此后强力搅拌，形成一均匀的溶液。将该溶液加入至高分子分散剂A(1.0份)和四氢呋喃(99.0份)的溶液中进行混合，此后加入水(10.0份)。此后，通过旋转蒸发器将丙酮和四氢呋喃除去，以提供着色剂分散体BK-I。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨BK-1>
着色剂分散体BK-I 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨BK-1。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称，由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为46nm。
实施例BK-2(制备着色剂分散体BK-II)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黑3以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-II。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨BK-2>
着色剂分散体BK-II 50.0份乙二醇9.0份甘油11.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨BK-2。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKAS ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为45nm。
实施例BK-3(制备着色剂分散体BK-III)除了将着色剂变更为一种商购水不溶着色剂-C.I.溶剂黑29，将高分子分散剂变更为高分子分散剂B以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-III。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨BK-3>
着色剂分散体BK-III 40.0份三丙二醇15.0份三乙二醇5.0份去离子水40.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨BK-3。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为41nm。
实施例BK-4(制备着色剂分散体BK-IV)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂黑45，将高分子分散剂变更为高分子分散剂C以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-IV。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨BK-4>
着色剂分散体BK-IV 50.0份三乙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨BK-4。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为43nm。
比较例BK-1(制备着色剂分散体BK-V)除了将高分子分散剂变更为苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-V。
<制备油墨BK-5>
着色剂分散体BK-V50.0份二乙二醇10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黑色油墨。
比较例BK-2(制备着色剂分散体BK-VI)除了将高分子分散剂变更为甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸嵌段共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-VI。
<制备油墨BK-6>
着色剂分散体BK-VI 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黑色油墨。
比较例BK-3(制备着色剂分散体BK-VII)除了使用实施例BK-2中的C.I.溶剂黑3作为着色剂，将聚氧乙烯十六烷基醚(HLB 12.9)作为高分子分散剂以外，采用与实施例BK-1类似的方法获得着色剂分散体BK-VII。
<制备油墨BK-7>
着色剂分散体BK-VII 50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黑色油墨。
比较例BK-4(制备着色剂分散体BK-VIII)将一种商购颜料C.I.颜料黑7(10.0份)、苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量10000)(5.0份)和去离子水(85.0份)组合，强力搅拌，并使用超均质器进行混合，使得颜料和共聚物均一分散，提供着色剂分散体BK-VIII。
<制备油墨BK-8>
着色剂分散体BK-VIII 50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黑色油墨。
比较例BK-5<制备油墨BK-9>
C.I.直接黑175.0份三丙二醇20.0份去离子水75.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得黑色油墨。
(评价)
依据与上述黄色油墨类似的评价标准，按照类似方式对实施例BK-1到BK-4的油墨以及比较例BK-1到BK-5的油墨进行评价。如表3所示，所有的实施例油墨与所有的比较例油墨相比，均得到较好的油墨喷射稳定性、图像质量、光牢固性和防水性。
表3 评价结果
<青色油墨的实施例和比较例>
作为高分子分散剂，使用上述的高分子分散剂A到C。
实施例C-1(制备着色剂分散剂C-I)将一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂蓝44(1.0份)和丙酮(99.0份)混合，加热至40℃，此后强力搅拌，形成一均匀的溶液。将该溶液加入至高分子分散剂A(1.0份)和四氢呋喃(99.0份)的溶液中进行混合，此后加入水(10.0份)。此后，通过旋转蒸发器将丙酮和四氢呋喃除去，以提供着色剂分散体C-I。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨C-1>
着色剂分散体C-I 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨C-1。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为47nm。
实施例C-2(制备着色剂分散体C-II)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂蓝25以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-II。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨C-2>
着色剂分散体C-II 50.0份乙二醇9.0份甘油 11.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨C-2。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为42nm。
实施例C-3(制备着色剂分散体C-III)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂蓝67，将高分子分散剂变更为高分子分散剂B以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-III。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨C-3>
着色剂分散体C-III 40.0份三丙二醇15.0份三乙二醇5.0份去离子水40.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨C-3。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为45nm。
实施例C-4(制备着色剂分散体C-IV)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂蓝70，将高分子分散剂变更为高分子分散剂C以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-IV。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨C-4>
着色剂分散体C-IV50.0份三乙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨C-4。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为47nm。
实施例C-5(制备着色剂分散体C-V)除了将着色剂变更为一种商购水不溶性着色剂-C.I.溶剂蓝38，将高分子分散剂变更为实施例C-4中使用的高分子分散剂C以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-V。在最终的着色剂分散体中，丙酮和四氢呋喃的浓度用气相色谱进行分析。二种溶剂均未被检测到，表明二者均未残留在着色剂分散体中。
<制备油墨C-5>
着色剂分散体C-V 50.0份三乙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得目标油墨。最终所得油墨中的彩色分散颗粒的平均粒径使用利用激光散射方法的仪器测定(“ELS-800”，商品名称；由OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD.制造)。发现其值为59nm。
比较例C-1(制备着色剂分散体C-VI)除了将高分子分散剂变更为苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-VI。
<制备油墨C-6>
着色剂分散体C-VI50.0份二乙二醇10.0份硫代二甘醇 10.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得青色油墨。
比较例C-2(制备着色剂分散体C-VII)除了将高分子分散剂变更为甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸嵌段共聚物(数均分子量为10000)以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-VII。
<制备油墨C-7>
着色剂分散体C-VII 50.0份二乙二醇 10.0份硫代二甘醇10.0份去离子水 30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得青色油墨。
比较例C-3(制备着色剂分散体C-VIII)除了使用实施例C-2中的C.I.溶剂蓝25作为着色剂，将聚氧乙烯十六烷基醚(HLB 12.9)作为高分子分散剂以外，采用与实施例C-1类似的方法获得着色剂分散体C-VIII。
<制备油墨C-8>
着色剂分散体C-VIII 50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得青色油墨。
比较例C-4(制备着色剂分散体C-IX)将一种商购颜料C.I.颜料蓝15:3(10.0份)、苯乙烯-马来酸无规共聚物(数均分子量10000)(5.0份)和去离子水(85.0份)组合，强力搅拌，并使用超均质器进行混合，使得颜料和共聚物均一分散，提供着色剂分散体C-IX。
<制备油墨C-9>
着色剂分散体C-IX50.0份三丙二醇20.0份去离子水30.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得青色油墨。
比较例C-5<制备油墨C-10>
C.I.直接蓝199 5.0份三丙二醇20.0份去离子水75.0份上述组分被混合并被强力搅拌，以获得青色油墨。
(评价)
依据与上述黄色油墨类似的评价标准，按照类似方式对实施例C-1到C-5的油墨以及比较例C-1到C-5的油墨进行评价。如表4所示，所有的实施例油墨与所有的比较例油墨相比，均得到较好的油墨喷射稳定性、图像质量、光牢固性和防水性。
表4 评价结果
如上所述，本发明提供一种可稳定记录图像的油墨，该图像具有较高的坚牢度，并且即使在恶劣环境条件下长期放置时也具有优异的质量，本发明还提供所有可使记录图像具有超级坚牢度和质量的喷墨记录方法、油墨盒和喷墨记录系统。
权利要求
1.一种喷墨记录油墨，其由高分子分散剂、水不溶性着色剂、水溶性有机溶剂和水组成，其特征在于所述水不溶性着色剂为至少一种选自C.I.溶剂黄21、C.I.溶剂黄42、C.I.溶剂黄79、C.I.溶剂黄82、C.I.溶剂黄83:1、C.I.溶剂黄88和C.I.溶剂黄151的着色剂，至少1种选自C.I.溶剂红8、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红83:1、C.I.溶剂红91、C.I.溶剂红127和C.I.溶剂红218的着色剂，至少一种选自C.I.溶剂黑3、C.I.溶剂黑27、C.I.溶剂黑29和C.I.溶剂黑45的着色剂，或至少一种选自C.I.溶剂蓝25、C.I.溶剂蓝38、C.I.溶剂蓝44、C.I.溶剂蓝67和C.I.溶剂蓝70的着色剂；所述高分子分散剂为嵌段共聚物，其包括至少一个疏水嵌段和至少1个亲水嵌段，并且至少一个疏水嵌段和至少一个亲水嵌段分别通过使作为单体的乙烯基醚聚合而获得。
2.如权利要求1的喷墨记录油墨，其中所述高分子分散剂中的所述至少一个亲水嵌段由阴离子型乙烯基醚形成。
3.如权利要求1的喷墨记录油墨，其中所述高分子分散剂中的所述至少一个亲水嵌段由非离子型乙烯基醚形成。
4.如权利要求1的喷墨记录油墨，其中所述高分子分散剂中的所述至少一个亲水嵌段由至少2个嵌段形成，其中一个嵌段由非离子型乙烯基醚形成，另一个嵌段由阴离子型乙烯基醚形成。
5.如权利要求1的喷墨记录油墨，其中所述高分子分散剂包括至少3个嵌段，其中一个嵌段由疏水性乙烯基醚形成，一个嵌段由非离子型亲水性乙烯基醚形成，还有一个嵌段由阴离子型亲水性乙烯基醚形成。
6.如权利要求1的喷墨记录油墨，其中所述嵌段共聚物的数均分子量为500到20000000。
7.如权利要求1-6任一项的喷墨记录油墨，其中被所述高分子分散剂分散的所述水不溶性着色剂颗粒的平均粒径不大于80nm。
8.一种喷墨记录方法，其通过施加能量给油墨，使得所述油墨飞至记录介质上而进行，其特征在于所述油墨是权利要求1-7任一项所述的油墨。
9.如权利要求8的喷墨记录方法，其中所述能量为热能。
10.如权利要求8的喷墨记录方法，其中记录介质在其至少一个对侧上具有油墨接受涂层。
11.一种油墨盒，其具有存储油墨的油墨容器，其特征在于油墨是权利要求1-7任一项所述的油墨。
12.一种设置有油墨盒的喷墨记录系统，该系统具有存储油墨的油墨容器，还具有用于喷射所述油墨的记录头部分，其特征在于油墨是权利要求1-7任一项所述的油墨。
全文摘要
本发明提供一种喷墨记录油墨，其由高分子分散剂，水不溶性着色剂，水溶性有机溶剂和水组成。水不溶性着色剂为至少一种选自C.I.溶剂黄21、42、79、82、83∶1、88和151的着色剂，至少1种选自C.I.溶剂红8、49、83∶1、91、127和218的着色剂，至少一种选自C.I.溶剂黑3、27、29和45的着色剂，或至少一种选自C.I.溶剂蓝25、38、44、67和70的着色剂。高分子分散剂为嵌段共聚物，其包括至少一个疏水嵌段和至少1个亲水嵌段，它们分别通过使作为单体的乙烯基醚聚合获得。该喷墨记录油墨即使在恶劣环境条件下也能稳定地记录长时间具有高坚牢度和优异质量的图像。
文档编号C09D11/00GK1694932SQ20038010077
公开日2005年11月9日 申请日期2003年12月18日 优先权日2002年12月24日
发明者山本智也, 橘由纪子, 井上均, 八代良二, 大川隆行, 森冈淳子 申请人:佳能精技股份有限公司