專利名稱：噴墨用墨水、成套墨水、噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨用墨水，其具有高的耐環(huán)境氣體性，且在記錄介質(zhì)上打印時能夠抑制金屬光澤，即所謂的泛銅光現(xiàn)象產(chǎn)生，并且能夠得到良好的圖像。另外，本發(fā)明還涉及使用了所述噴墨用墨水的成套墨水、噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置。
背景技術(shù)：
噴墨記錄方法是通過在普通紙以及光澤介質(zhì)等記錄介質(zhì)上施加小墨滴從而形成圖像的記錄方法，隨著其價格的低廉化、記錄速度的提高，迅速地普及發(fā)展。另外，除了其記錄圖像的不斷高畫質(zhì)化之外，隨著數(shù)碼相機的迅速普及，作為與銀鹽照片相匹敵的照片圖像的輸出方法正廣泛應(yīng)用。
近年來，由于墨滴的極小液滴化以及伴隨多種顏色墨水的導(dǎo)入的色域的提高等，正在向比現(xiàn)在更好的高畫質(zhì)化方向發(fā)展。但另一方面，對色料和墨水的要求變得更高，在發(fā)色性的提高，堵塞、噴出穩(wěn)定性等可靠性方面要求更嚴格的特性。
另一方面，與銀鹽照片相比時的噴墨記錄方法的問題，可以列舉出所得到的記錄物的圖像保存性。通常，由噴墨記錄方法得到的記錄物與銀鹽照片相比，其圖像保存性低，記錄物長時間暴露于光、濕度、熱、在空氣中存在的環(huán)境氣體等中時，存在記錄物上的色料發(fā)生劣化，圖像的色調(diào)改變或褪色等問題。特別是將耐環(huán)境氣體性提高到銀鹽照片的水平的課題，一直以來都是噴墨記錄方式中的課題。另外，在用于噴墨用墨水的色相的黃色、品紅色、青色中，耐環(huán)境氣體性最差的是青色。因此，將青色墨水的耐環(huán)境氣體性提高到與黃色墨水或品紅色墨水相同的水平的課題是在噴墨記錄方式中的重要課題之一。
具有青色色相的噴墨用墨水的色料的基本骨架大致分成酞菁骨架和三苯基甲烷骨架兩種。前者的代表性的色料有C.I.直接藍86、87，C.I.直接藍199等，另外，后者的代表性的色料有C.I.酸性藍9等。
通常，酞菁系色料與三苯基甲烷系色料相比，具有耐光性優(yōu)異的特征。另外，酞菁系色料由于對濕度和熱的堅牢度高、發(fā)色性良好，因此被廣泛用作噴墨用墨水的色料。
但是，酞菁系色料存在對空氣中的環(huán)境氣體(臭氧、NOx、SO2)特別是臭氧氣體的堅牢度差的傾向。特別是打印到具備含有礬土、硅石等無機物的墨水接收層的記錄介質(zhì)上時，所得的記錄物中的堅牢性顯著降低，并且當將記錄物長時間放置在室內(nèi)時會明顯褪色。公開了為了提高該耐環(huán)境氣體性而添加到墨水中的各種化合物(例如參考日本專利特開平5-171085號公報、特開平11-29729號公報、特開平10-130517號公報、特開2000-303009號公報、特開2002-249677號公報)。但是，實際情況是，在任何情況下都不能實現(xiàn)兼具作為噴墨用墨水的良好的發(fā)色性和高耐環(huán)境氣體性。
另外，酞菁系色料的另一個課題是，會產(chǎn)生由于色料的聚集性高所導(dǎo)致的金屬光澤即所謂的泛銅光現(xiàn)象。在記錄物中產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的情況下，其光學反射特性發(fā)生變化，圖像的發(fā)色性、色相也顯著改變，引起圖像品質(zhì)的顯著降低?？梢哉J為該泛銅光現(xiàn)象是由于如下原因產(chǎn)生的在墨水被施加到記錄介質(zhì)上時，由于色料在墨水中的聚集性高以及墨水對記錄介質(zhì)的滲透性降低等，色料在記錄介質(zhì)表面聚集。特別是含有出于提高耐環(huán)境氣體性的目的而在其分子中導(dǎo)入了氨基的色料或?qū)λ娜芙庑缘偷纳系哪?，存在泛銅光現(xiàn)象的發(fā)生變得更明顯的傾向。
例如，提出了通過使用特定的酞菁系色料來提高耐環(huán)境氣體性的技術(shù)方案(例如，日本專利登錄第2942319號)。通過使用該特定的酞菁系色料，可以得到酞菁系色料的課題之一的耐環(huán)境氣體性。但是，所述技術(shù)方案并未提及泛銅光現(xiàn)象，其耐泛銅光性也不清楚?？傊?，問題是并未兼具耐泛銅光性和耐環(huán)境氣體性。
因此，對使用如下酞菁系色料的噴墨用墨水進行探索是必不可少的課題，該酞菁系色料，其發(fā)色性優(yōu)異，具有高的耐環(huán)境氣體性，進而能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明人鑒于上述課題進行深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用特定的酞菁系色料，控制所述色料的聚集性，可以提供一種噴墨用墨水，其發(fā)色性優(yōu)異、具有高的耐環(huán)境氣體性，而且?guī)砟头恒~光性優(yōu)異的圖像，從而完成本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種噴墨用墨水，其發(fā)色性優(yōu)異、具有高的耐環(huán)境氣體性，而且?guī)砟头恒~光性優(yōu)異的圖像。
另外，本發(fā)明的另一個目的在于提供使用了所述噴墨用墨水的噴墨記錄方法、記錄單元、墨盒和噴墨記錄裝置。
解決本發(fā)明的問題的方法上述目的可以通過下述本發(fā)明實現(xiàn)。即，本發(fā)明的噴墨用墨水，其至少含有水、水溶性有機溶劑以及色料，其特征在于，所述色料是下述通式(I)所表示的化合物或其鹽，所述色料的含量(重量％)，相對于噴墨用墨水的總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％，在所述水溶性有機溶劑中2-吡咯烷酮的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上，并且，由小角X射線散射法得到的、在調(diào)制成所述噴墨用墨水的色料濃度為0.5重量％的墨水中的分子聚集體的分散距離的分布中占75％的分散距離d75值為6.70nm～10.60nm。
通式(I) (通式(I)中，M為堿金屬或銨，R1、R2各自獨立地為氫原子、磺酸基、羧基(其中，R1、R2同時為氫原子的情況除外)，Y為氯原子、羥基、氨基、單或二烷基氨基，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)另外，本發(fā)明其它實施方式的噴墨用墨水，其至少含有水、水溶性有機溶劑以及色料，其特征在于，所述色料是下述通式(I)所表示的化合物或其鹽，所述色料的含量(重量％)相對于噴墨用墨水總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％，所述水溶性有機溶劑中2-吡咯烷酮的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上，并且，通過測定吸光度得到的、將所述噴墨用墨水稀釋成2000倍的墨水的最大吸收波長(λmax)為608.0nm～613.0nm。
(通式(I)中，M為堿金屬或銨，R1、R2各自獨立地為氫原子、磺酸基、羧基(其中，R1、R2同時為氫原子的情況除外)，Y為氯原子、羥基、氨基、單或二烷基氨基，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)另外，本發(fā)明其它實施方式的噴墨用墨水，其在上述組成的噴墨用墨水中，其特征在于，所述色料為下述通式(II)所表示的化合物或其鹽。
通式(II)
(通式(II)中，M為堿金屬或銨，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)另外，本發(fā)明的其它實施方式的噴墨記錄方法，其具有以噴墨法噴出墨水而在記錄介質(zhì)上進行記錄的工序，其特征在于，所述墨水為上述組成的噴墨用墨水。
另外，本發(fā)明的其它實施方式的墨盒，其具備容納墨水的墨水容納部，其特征在于，所述墨水為上述組成的噴墨用墨水。
另外，本發(fā)明的其它實施方式的記錄單元，其具備容納墨水的墨水容納部和用于噴出墨水的記錄頭，其特征在于，所述墨水為上述組成的噴墨用墨水。
另外，本發(fā)明的其它實施方式的噴墨記錄裝置，其具備容納墨水的墨水容納部和用于噴出墨水的記錄頭，其特征在于，所述墨水為上述組成的噴墨用墨水。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種噴墨用墨水，其發(fā)色性優(yōu)異、具有高的耐環(huán)境氣體性，而且?guī)砟头恒~光性優(yōu)異的圖像。
另外，根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式，能夠提供使用所述噴墨用墨水的噴墨記錄方法、墨盒、記錄單元和噴墨記錄裝置。


圖1為小角X射線散射法的測定原理圖。
圖2為酞菁系色料和三苯基甲烷系色料的小角X射線散射曲線圖。
圖3為酞菁系色料的分子聚集體的分散距離的示意圖。
圖4為記錄裝置的立體圖。
圖5為記錄裝置的機構(gòu)部的立體圖。
圖6為記錄裝置的剖面圖。
圖7為表示在記錄頭盒中安裝墨罐的狀態(tài)的立體圖。
圖8為記錄頭盒的分解立體圖。
圖9為表示記錄頭盒中的記錄元件基板的主視圖。
具體實施例方式
下面，通過列舉本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，進行詳細的說明。
另外，在本發(fā)明中，在色料為鹽的情況下，鹽在墨水中離解成離子而存在，但方便起見，表達為“含有鹽”。
<墨水>
下面，針對構(gòu)成本發(fā)明的噴墨用墨水(以下簡稱為墨水)的成分等進行詳細的描述。
在被廣泛用作噴墨用墨水的黃色墨水、品紅色墨水、青色墨水中，特別是青色墨水存在耐環(huán)境氣體性差的傾向。在本發(fā)明中，其目標在于針對青色墨水的耐環(huán)境氣體性的問題，提供一種如下所述的青色墨水，所述青色墨水在將使用青色墨水得到的記錄物暴露于溫度40℃、濕度55％、臭氧氣體濃度2ppm的環(huán)境下20小時時，記錄物的50％duty部的反射濃度與暴露前的記錄物的50％duty部的反射濃度相比剩余83％以上。使用耐環(huán)境氣體性優(yōu)異的黃色墨水、品紅色墨水得到的記錄物具有上述暴露條件下反射濃度剩余83％以上的優(yōu)異的耐環(huán)境氣體性。因此，通過將上述暴露條件下反射濃度剩余83％以上的青色墨水與耐環(huán)境氣體性優(yōu)異的黃色墨水、品紅色墨水一起使用，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的圖像保存性。
(色料)[通式(I)所表示的化合物或其鹽]本發(fā)明的墨水必須含有通式(I)所表示的化合物或其鹽。下述通式(I)所表示的化合物或其鹽為具有青色色相、且具備耐環(huán)境氣體性優(yōu)異的特征的酞菁衍生物。
通式(I) (通式(I)中，M為堿金屬或銨，R1、R2各自獨立地表示氫原子、磺酸基、羧基(其中，R1、R2同時為氫原子的情況除外)，Y為氯原子、羥基、氨基、單或二烷基氨基，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)
通常，酞菁衍生物在其合成時不可避免地包含通式(III)中取代基Rn(n1～16)的取代位置(R1～R16所結(jié)合的苯核上的碳原子的位置分別定義為1位～16位)異構(gòu)體。但是，這些取代位置異構(gòu)體通常無法相互區(qū)別，多被視為是同樣的衍生物。
通式(III) 在本發(fā)明中所使用的色料是僅僅在通式(I)中的4位和4’位(通式(III)中的R2、R3、R6、R7、R10、R11、R14、R15)上選擇性地導(dǎo)入了未取代的氨磺?；?-SO2NH2)或取代的氨磺?；?通式(IV)所表示的基團)的酞菁衍生物。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用含有該化合物的墨水得到的記錄物，其耐環(huán)境氣體性極其優(yōu)異。
另外，在本發(fā)明中所使用的通式(I)所表示的化合物或其鹽的合成中，將通過使4-磺基鄰苯二甲酸衍生物或者4-磺基鄰苯二甲酸衍生物和鄰苯二甲酸(酐)衍生物在金屬化合物的存在下反應(yīng)而得到的酞菁化合物用于原料。進而，在將所述酞菁化合物的磺酸基轉(zhuǎn)化為氯磺酸基之后，通過在有機胺的存在下使其與氨基化試劑反應(yīng)而得到。
通式(IV) 通式(IV)所表示的取代氨磺?；膬?yōu)選的具體例子如下所示。當然，本發(fā)明中所使用的取代氨磺?；⒉幌抻谶@些。另外，通式(IV)所表示的取代氨磺酰基是以游離酸的形式表示的。

其中，從其發(fā)色性和耐環(huán)境氣體性的平衡方面考慮，上述例示取代基1所取代的化合物，即下述通式(II)所表示的化合物或其鹽是最優(yōu)選的化合物。
通式(II) (通式(II)中，M為堿金屬或銨，l、m、n分別表示l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)但是，如本發(fā)明所使用的通式(I)那樣，取代基數(shù)為3或4，即l+m+n＝3～4，并且取代位置被限定于4位或4’位的化合物中，也如下表1或表2所示，大量存在作為取代到酞菁骨架上的取代基的磺酸基(-SO3M)、未取代的氨磺?；?-SO2NH2)和取代氨磺?；?通式(IV)所表示的基團)的數(shù)量不同的異構(gòu)體?？梢源_認通式(I)所表示的化合物或其鹽是這些異構(gòu)體的混合物，根據(jù)該異構(gòu)體的數(shù)量和種類的不同，即使是同樣結(jié)構(gòu)的化合物，其特性差異也很大。并且，作為其特性之一，可以列舉出色料的聚集性的不同。
表1取代基數(shù)、取代基位置和異構(gòu)體的種類(l+m+n＝4的情況)


表2取代基數(shù)、取代基位置和異構(gòu)體的種類(l+m+n＝3的情況)


通常，酞菁系色料比其它結(jié)構(gòu)的色料(三苯基甲烷系、偶氮系、呫噸系等)的聚集性更高。另外，通過提高所述聚集性，堅牢性也變高。另一方面，聚集性高的色料，在墨水中的色料的聚集性也變高。因此，存在如下傾向當打印到記錄介質(zhì)上時，導(dǎo)致圖像品質(zhì)的降低的泛銅光現(xiàn)象的發(fā)生變得顯著。
相反地，在色料的聚集性顯著低的情況下，堅牢性特別是耐環(huán)境氣體性降低。因此，使用含有所述色料的墨水得到的記錄物有時不能得到與耐環(huán)境氣體性優(yōu)異的黃色墨水、品紅色墨水相同水平的圖像保存性。
因此，在使用通式(I)所表示的化合物或其鹽作為色料的情況下，必須控制色料的聚集性，以使能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的發(fā)生，并且得到所期望的耐環(huán)境氣體性。
另外，近年來，為了得到與銀鹽照片相匹敵的高品質(zhì)的圖像品質(zhì)，大多是組合使用具有同樣的色調(diào)、并且色料濃度不同的多個墨水，進行圖像形成。即，組合使用色料含量相對多的墨水(所謂的濃墨水)和色料含量相對少的墨水(所謂的淡墨水)。通過組合使用濃墨水和淡墨水，可以減少淡色部分的顆粒性，并且形成濃淡度優(yōu)異的圖像。但是，本發(fā)明人進行研究的結(jié)果可知由淡墨水形成的圖像，其與由濃墨水形成的圖像相比，存在耐環(huán)境氣體性變差的情況。
特別是在含有酞菁系色料的墨水中，可以認為通過提高所述色料的聚集性，從而能夠解決堅牢性變差這樣的課題。然而，可知由于提高色料的聚集性，即使色料濃度比較低的淡墨水，具體來說，色料的含量(重量％)相對于墨水總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％的淡墨水也會發(fā)生泛銅光現(xiàn)象。
基于上述見解，著眼于通式(I)所表示的化合物或其鹽的聚集性，本發(fā)明人進行了深入研究。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)如下所述的方法，從而完成本發(fā)明，所述的方法是在色料的含量(重量％)相對于墨水的總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％的墨水中，通過改變作為通式(I)所表示的化合物或其鹽的色料的取代基種類，控制色料的聚集性，進而通過與作為對抑制通式(I)所表示的化合物或其鹽的泛銅光現(xiàn)像的產(chǎn)生特別有效的水溶性有機溶劑2-吡咯烷酮一起使用，從而發(fā)色性優(yōu)異、能夠抑制泛酮光現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且提高耐環(huán)境氣體性。
在本發(fā)明中所使用的色料的聚集性的測定中，能夠適用小角X射線散射法。
小角X射線散射法，如《最新膠體化學》(講談社サイエンテイフイツク北原文雄、古澤邦夫)以及《表面狀態(tài)和膠體狀態(tài)》(東京化學同人，中垣正幸)等所記載的那樣，是一種被廣泛用于計算膠體溶液中的膠體顆粒間的距離的方法。
使用圖1的小角X射線散射法的測定原理圖對小角X射線散射裝置的概要進行說明。X射線源所產(chǎn)生的X射線在通過第1狹縫～第3狹縫期間，焦點尺寸縮小到數(shù)mm以下的程度，并照射到樣品溶液上。照射到樣品溶液上的X射線被樣品溶液中的顆粒散射后，在成像板上被檢測出來。散射的X射線由于其光程差而產(chǎn)生干涉，因此，顆粒間的距離d值可以用所得到的θ值并由Bragg式(下式(1))求得。另外，在此所求得的d值可以認為是以一定間距排列的顆粒的中心到中心的距離。
d=λ2sinθ]]>式(1)(式(1)，λ為X射線的波長，d為顆粒間的距離，θ為散射角。)通常，溶液中的顆粒并非正確規(guī)則地排列的情況下，在散射角曲線中不會出現(xiàn)峰。本發(fā)明中所使用的色料(酞菁系色料)的水溶液的情況下，在2θ＝0°～5°的范圍檢測出具有最大值的強峰，可以確認通過酞菁系色料分子的聚集而形成的顆粒(分子聚集體)以某一定的規(guī)則排列。圖2表示具有下述化合物(1)所示結(jié)構(gòu)的三苯基甲烷系色料以及具有通式(I)所示結(jié)構(gòu)的酞菁系色料的各自的10重量％水溶液的散射角曲線。根據(jù)圖2可知，即使是具有同樣青色的色相的色料，酞菁系色料也具有特異的散射角峰。也就是說，在酞菁系色料的情況下，在水溶液中，若干個酞菁分子聚集而形成分子聚集體。并且，分子聚集體間的距離具有如散射角曲線所示的一定的分布。
化合物(1) 圖3為酞菁系色料的分子聚集體的分散距離的示意圖。如圖3所示，將某酞菁系色料的分子聚集體的半徑設(shè)為r1、分子聚集體間的距離設(shè)為d1。如果假定酞菁系色料的結(jié)構(gòu)相同、d1通常是恒定的話，則隨著酞菁系色料所形成的分子聚集體的半徑從r1→r2增大，由小角X射線散射法測得的d值也從d2→d3增大。因此，通過所述方法測定的d值可以認為是表示酞菁系色料的分子聚集體的大小的指數(shù)，d值越大，色料分子所形成的分子聚集體的大小也就變得越大。
對含有酞菁系色料的墨水中的d值與泛銅光現(xiàn)象的關(guān)系進行研究后發(fā)現(xiàn)，由同樣的結(jié)構(gòu)式表示的酞菁系色料的情況下，存在d值越大越容易發(fā)生泛銅光現(xiàn)象的傾向。如果考慮到由于記錄介質(zhì)上的色料分子的聚集引起泛銅光現(xiàn)象，結(jié)果是可以證明上述d值與分子聚集體的大小存在相關(guān)關(guān)系。
散射角曲線中的峰形狀表示分子聚集體間的距離的分布，即分子聚集體的分散距離的分布。如上所述，如果認為該分散間距是表示分子聚集體的大小的指數(shù)，則可以認為該散射角曲線表示溶液中的分子聚集體的大小的分布。也就是說，如果將散射角曲線的峰面積設(shè)為溶液中的分子聚集體總體的大小的話，則存在d值越大，即大的分子聚集體的頻率越高，越容易發(fā)生泛銅光現(xiàn)象的傾向。因此，可以考慮通過減少容易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的大的分子聚集體的頻率，能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生。不過，在僅包含顯著小的分子聚集體的墨水的情況下，盡管不易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象，但其耐環(huán)境氣體性卻降低了。因此，從能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且得到耐環(huán)境氣體性的觀點出發(fā)，必須準確地控制分子聚集體的大小(d值的大小)。
通常，在色料分子的大小以某頻率分布的情況下，能夠由人的目視確認的視覺界限的閾值為其總量的1/4。由此，容易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的大的分子聚集體為總體的1/4以下，換言之，不易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的小的分子聚集體為總體的3/4以上的點的d值設(shè)為d75值，通過將該d75值控制在特定的范圍，能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的發(fā)生，并且能夠得到具有高的耐環(huán)境氣體性的墨水。
調(diào)查了實際上由散射角曲線中的2θ值的峰計算出來的dpeak值和上述d75值與泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生水平的相關(guān)性，結(jié)果可知，與dpeak值相比，將分子聚集體總體的大小的分布因子考慮在內(nèi)的d75值與泛銅光現(xiàn)象的相關(guān)性更高。另外，求得2θ值時的基線在0.5°～5°的范圍。
于是，本發(fā)明人在作為酞菁系色料的由通式(I)表示的化合物或其鹽中，使用改變?nèi)〈臄?shù)目、種類和取代位置的化合物，即控制了聚集性的色料進行如下實驗。調(diào)制含有所述色料的墨水，測定該墨水的散射角曲線，計算出d75值。接著，由所得到的d75值評價各個色料的聚集性。其結(jié)果是，在所述d75值為6.70nm～10.60nm的情況下，能夠有效抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生，成為具有高的耐環(huán)境氣體性的墨水。另外，當所述d75值為6.70nm～9.10nm的情況下，可知能夠特別有效地抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生，具有高耐環(huán)境氣體性。也就是說，在含有由通式(I)表示的化合物或其鹽的墨水中，控制色料的聚集性以使墨水的d75值取上述范圍的情況下，能夠有效地抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且具有高的耐環(huán)境氣體性。
另外，在由小角X射線散射法測定d值的情況下，必需將溶液中的分子密度控制為固定。因此，優(yōu)選使用色料濃度固定的墨水測定d值。在本發(fā)明中，使用調(diào)制成色料含量(重量％)相對于墨水總重量為0.5重量％的墨水進行散射角曲線的測定。另外，在墨水中的色料的含量高于0.5重量％的情況下，使用純水稀釋成色料濃度為0.5重量％，并對該稀釋墨水進行散射角曲線的測定。另外，墨水中的色料的含量為0.5重量％的事實可以通過用純水將該墨水稀釋成150倍時的吸光度在1.15～1.30的范圍來進行驗證。吸光度的測定條件如下所述。
分光光度計自動記錄分光光度計(商品名U-3300；日立制作所制造)測量池1cm，石英池取樣間隔0.1nm掃描速度30nm/min測定次數(shù)測定5次取平均另外，上述色料的聚集性與吸收光譜中的最大吸收波長(λmax)也存在相關(guān)性。分子聚集性越高(d75值高)的墨水，存在λmax越低的傾向。因此，也可以使用與d75值相關(guān)的λmax評價色料的聚集性?？芍@種情況下，在使用純水稀釋成2000倍的稀釋墨水的λmax為608.0nm～613.0nm的情況下，成為能夠有效抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生、具有高的耐環(huán)境氣體性的墨水。進而，可知在上述λmax為610.0nm～613.0nm的情況下，成為能夠特別有效地抑制泛銅光現(xiàn)象的產(chǎn)生、具有高的耐環(huán)境氣體性的墨水。也就是說，在含有通式(I)所表示的化合物或其鹽的墨水中，控制色料的聚集性以使墨水的λmax取上述范圍的情況下，能夠抑制泛銅光現(xiàn)象的發(fā)生，并且具有高的耐環(huán)境氣體性。另外，最大吸收波長的測定條件與上述吸光度的測定條件相同。
另外，可知本發(fā)明中所使用的色料，其未取代的氨磺?；臄?shù)目越少、取代氨磺?；蚧撬峄臄?shù)目越多，則越具有不易聚集的特性。特別是在滿足本發(fā)明的d75值的規(guī)定的情況下，含有通式(I)所表示的化合物或其鹽、或者通式(II)所表示的化合物或其鹽中，取代基數(shù)目中的l為l≥1的化合物時，能夠抑制色料的聚集，故更優(yōu)選。
作為在本發(fā)明中所使用的色料的一個例子的例示化合物1(通式(II)所表示的化合物或其鹽)的驗證中，可以適用使用高效液相色譜(HPLC)的下述(1)～(3)的驗證方法。
(1)峰的保留時間(2)(1)的峰的最大吸收波長(3)(1)的峰的質(zhì)譜的M/Z(posi)高效液相色譜的分析條件如下所示。對用純水稀釋成約50倍的墨水溶液，以下述條件進行高效液相色譜分析，測定主峰的保留時間(retention time)和峰的最大吸收波長。
·柱Symmetry C18 2.1mm×150mm·柱溫40℃·流速0.2ml/min·PDA210nm～700nm·流動相和梯度條件表3表3

另外，質(zhì)譜分析條件如下所示。對所得到的峰，以下述條件測定質(zhì)譜，測定M/Z(posi)。
·離子化法·ESI毛細管電壓3.1kV去溶劑氣體300℃離子源溫度120℃·檢測器posi 40V 500～2000amu/0.9sec例示化合物1的保留時間、最大吸收波長、M/Z值如表4所示。在符合表4所示的值的情況下，可以判斷為符合本發(fā)明所使用的化合物。在本發(fā)明所使用的色料中，由高效液相色譜(HPLC)的峰所得到的質(zhì)譜的峰比，因色料中的取代基的數(shù)目、種類，以及取代基位置不同的異構(gòu)體的混合比例而異，但是具有通常能夠檢測出下述表4所記載的M/Z的峰的特征。因此，本色料的驗證方法是一種驗證墨水是否含有本發(fā)明中所使用的色料的有效方法。
表4

(水性介質(zhì))本發(fā)明的墨水組合物可以使用水或作為水與各種水溶性有機溶劑的混合溶劑的水性介質(zhì)。
水溶性有機溶劑只要是水溶性的就沒有特別限制，作為適合的例子，可以列舉出乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇等碳原子數(shù)為1～4的烷基醇類；N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺；丙酮、甲乙酮、2-甲基-2-羥基戊烷-4-酮等酮或酮醇；四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷等環(huán)狀醚；甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1，2或1，3-丙二醇、1，2或1，4-丁二醇、聚乙二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，6-己二醇、乙二硫醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2，6-己三醇、乙炔二醇衍生物、三羥甲基丙烷等多元醇類；乙二醇單甲基(或乙基)醚、二乙二醇單甲基(或乙基)醚、三乙二醇單乙基(或丁基)醚等多元醇的烷基醚類；2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、N-甲基嗎啉等雜環(huán)類；二甲亞砜等含硫化合物；尿素以及尿素衍生物等。上述水溶性有機溶劑可以單獨使用，或者也可以作為混合物使用。
這些水溶性有機溶劑的含量相對于墨水總重量優(yōu)選為5.0重量％～90.0重量％，更優(yōu)選為10.0重量％～50.0重量％。這是由于如下原因在含量低于該范圍的情況下，用作噴墨用墨水的情形中存在噴出性等可靠性惡化的可能性，在含量高于該范圍的情況下，存在由墨水粘度上升而引起墨水的供應(yīng)不良的可能性。
另外，水優(yōu)選使用去離子水(離子交換水)。水的含量相對于墨水的總重量為10.0重量％～90.0重量％。
在本發(fā)明中，在上述水溶性有機溶劑中，2-吡咯烷酮與通式(I)所表示的化合物或其鹽并用的情況下，具有有效抑制泛銅光現(xiàn)象產(chǎn)生的效果，故優(yōu)選。另外，為了通過在墨水中含有2-吡咯烷酮而得到所述效果，墨水中的2-吡咯烷酮的含量(重量％)優(yōu)選相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上。
另外，具有與2-吡咯烷酮相同效果的水溶性有機溶劑，可以列舉出聚乙二醇(分子量200以上)以及三乙二醇單乙醚等多元醇的烷基醚類。
雖然并不清楚這些特定的水溶性有機溶劑能夠抑制泛銅光現(xiàn)象產(chǎn)生的機理，但可以推測如下。墨水的由小角X射線散射法測定的d75值并不隨著墨水中這些特定的水溶性有機溶劑的有無而改變。由此，可以認為這些特定的水溶性有機溶劑不會使墨水中的色料的聚集性改變，而是能夠抑制記錄介質(zhì)上的色料的分子聚集體之間的聚集。另外，為了通過在墨水中含有這些特定的水溶性有機溶劑而得到上述效果，墨水中的這些特定的水溶性有機溶劑的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)優(yōu)選為50.0％以上。
(其它添加劑)另外，在本發(fā)明中，還可以根據(jù)需要含有表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、防銹劑、防腐劑、防霉劑、螯合劑、防銹劑、紫外線吸收劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑以及水溶性聚合物等各種添加劑。
表面活性劑的具體例子可以列舉出陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑等。
陰離子表面活性劑的具體例子可以列舉出烷基磺基羧酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚醋酸鹽、N-?；被峒捌潲}、N-?；谆；撬猁}、烷基硫酸鹽、聚氧烷基醚硫酸鹽、烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、松脂酸皂、蓖麻油硫酸酯鹽、月桂醇硫酸酯鹽、烷基酚型磷酸酯、烷基型磷酸酯、烷基烯丙基磺酸鹽、二乙基磺基琥珀酸鹽、二乙基己基磺基琥珀酸二辛基磺基琥珀酸鹽等。
陽離子表面活性劑的具體例子有2-乙烯基吡啶衍生物、聚4-乙烯基吡啶衍生物等。作為兩性表面活性劑可以列舉出月桂基二甲基氨基乙酸甜菜堿、2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉鎓甜菜堿、椰子油脂肪酸酰胺丙基二甲基氨基乙酸甜菜堿、多辛基多氨基乙基甘氨酸、以及咪唑啉衍生物等。
非離子表面活性劑的具體例子可以列舉出聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯烷基醚等醚類，聚氧乙烯油酸、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、山梨醇酐月桂酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐單油酸酯、山梨醇酐倍半油酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯等酯類，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、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇等乙炔二醇類(例如，川研フアインケミカル制造的Acetylenol EH、日信化學制造的サ一フイノ一ル104、82、465，オルフインSTG等)。
pH調(diào)節(jié)劑只要是能夠?qū)⒛膒H值控制在6.0～11.0的范圍的物質(zhì)，就可以使用任意物質(zhì)。具體來說，可以列舉出例如，二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、三羥甲基氨基甲烷等醇胺化合物，氫氧化鋰、氫氧化鉀等堿金屬氫氧化物，氫氧化銨，或碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等堿金屬碳酸鹽等。其中，二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、三羥甲基氨基甲烷等醇胺化合物，碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀等堿金屬碳酸鹽由于具有抑制泛銅光現(xiàn)象產(chǎn)生的效果，故優(yōu)選。
防腐劑·防霉劑的具體例子，可以列舉出例如，有機硫系、有機氮硫系、有機鹵系、鹵代烯丙基砜系、碘代炔丙基系、N-鹵代烷基硫系、苯噻唑系、腈系、吡啶系、8-羥基喹啉系、苯并噻唑系、異噻唑啉系、二硫醇系、吡啶氧化物系、硝基丙烷系、有機錫系、酚系、季銨鹽系、三嗪系、噻二嗪系、酰替苯胺系、金剛烷系、二硫代氨基甲酸酯系、溴茚酮系、苯甲基溴代乙酸酯系、無機鹽系等化合物。
有機鹵系化合物可以列舉出例如五氯苯酚鈉，吡啶氧化物系化合物可以列舉出例如2-吡啶硫醇-1-氧化物鈉，無機鹽系化合物可以列舉出例如無水醋酸鈉，異噻唑啉化合物可以列舉出例如1，2-苯異噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮氯化鎂、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮氯化鈣等。作為其它的防腐劑·防霉劑的具體例子，可以列舉出山梨酸鈉、安息香酸鈉等，例如アベシア制造的プロキセルGXL(S)、プロキセルXL-2(S)等。
螯合劑可以列舉出例如檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸鈉、二硝基三乙酸鈉、羥乙基乙二胺三乙酸鈉、二乙三胺五乙酸鈉、月桂基二乙酸鈉等。
防銹劑可以列舉出例如酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、硫甘醇酸銨、亞硝酸二異丙胺、季戊四醇四硝酸酯、亞硝酸二環(huán)己胺等。
紫外線吸收劑可以列舉出例如二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、肉桂酸系化合物、三嗪系化合物、芪系化合物，或者也可以使用以苯并噁唑系化合物為代表的吸收紫外線而發(fā)射熒光的化合物即所謂的熒光增白劑。
粘度調(diào)節(jié)劑除了水溶性有機溶劑之外，還可以列舉出水溶性高分子化合物，可列舉例如聚乙烯醇、纖維素衍生物、聚胺、聚亞胺等。
消泡劑可以根據(jù)需要使用氟系、硅酮系化合物。
<記錄介質(zhì)>
使用本發(fā)明的墨水形成圖像時所使用的記錄介質(zhì)，只要是通過施加墨水進行記錄的記錄介質(zhì)就可以使用任何記錄介質(zhì)。
本發(fā)明特別適用于通過使染料、顏料等色料吸附到形成墨水接收層內(nèi)的多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的微粒中而至少由該吸附后的微粒形成圖像的記錄介質(zhì)中，特別適合于使用噴墨法的情形中。這樣的噴墨用記錄介質(zhì)優(yōu)選通過形成于支撐體上的墨水接收層中的空隙來吸收墨水，即為所謂的吸收型。
吸收型的墨水接收層由多孔質(zhì)層構(gòu)成，所述多孔質(zhì)層以微粒為主體，根據(jù)需要含有粘合劑和其它添加劑。微粒的具體例子可以列舉出硅石、粘土、滑石、碳酸鈣、高嶺土、礬土或礬土水合物等氧化鋁、硅藻土、氧化鈦、水滑石、氧化鋅等無機顏料，或尿素甲醛樹脂、乙烯樹脂、苯乙烯樹脂等有機顏料，可以使用這些微粒的1種以上。作為適合作為粘合劑使用的物質(zhì)，可以列舉出水溶性高分子或膠乳。例如，可以使用聚乙烯醇或其改性物、淀粉或其改性物、明膠或其改性物、阿拉伯膠、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素等纖維素衍生物、SBR膠乳、NBR膠乳、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物膠乳、官能團改性聚合物膠乳、乙烯乙酸乙烯共聚物等乙烯類共聚物膠乳、聚乙烯吡咯烷酮、馬來酸酐或其共聚物、丙烯酸酯共聚物等，可以根據(jù)需要組合2種以上使用。另外，還可以使用添加劑，例如可以根據(jù)需要使用分散劑、增稠劑、pH調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、流動性改性劑、表面活性劑、消泡劑、脫模劑、熒光增白劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等。
特別地，本發(fā)明所優(yōu)選使用的記錄介質(zhì)優(yōu)選為以平均粒徑為1μm以下的微粒為主體形成墨水接收層的記錄介質(zhì)。所述微粒的具體例子可以列舉出硅石微粒和礬土微粒等。作為硅石微粒優(yōu)選的是以膠體硅石為代表的硅石微粒。膠體硅石本身可以從市場上購得，但特別優(yōu)選例如日本專利第2803134號、第2881847號所公開的膠體硅石。作為氧化鋁微粒優(yōu)選的是礬土水合物微粒等。作為這樣的礬土系顏料的一種，可以列舉出由下式所表示的礬土水合物。
Al2O3-n(OH)2n·mH2O(在上式中，n表示1、2或3的整數(shù)中的任一個，m表示0～10，優(yōu)選表示0～5的值。其中，m和n不同時為0。mH2O在多數(shù)情況下還表示與mH2O晶格的形成無關(guān)的可脫離的水相，因此，m可以取整數(shù)或非整數(shù)的值。另外，如果加熱此種材料，則m可以達到0值。)礬土水合物可以通過美國專利第4,242,271號、美國專利第4,202,870號所記載的烷醇鋁的水解、鋁酸鈉的水解，或者日本專利特公昭57-44605號公報所記載的在鋁酸鈉等的水溶液中加入硫酸鈉、氯化鋁等的水溶液進行中和的方法等公知的方法來制造。
記錄介質(zhì)優(yōu)選具有用于支撐上述墨水接收層的支撐體。支撐體只要能夠由上述多孔質(zhì)微粒形成墨水接收層，并且?guī)砜赏ㄟ^噴墨打印機等的輸送機構(gòu)輸送的剛度，則沒有特別的限制，可以使用任何支撐體。具體來說，可以列舉出例如以天然纖維素纖維為主體由紙漿原料形成的紙支撐體，由聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯)、三乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺等材料形成的塑料支撐體，在原紙的至少一面上具有添加了白色顏料等的聚烯烴樹脂的樹脂涂覆層的樹脂涂覆紙(例如RC紙)。
<噴墨記錄方法>
本發(fā)明的墨水特別適合用于具有以噴墨方法噴出墨水的工序的噴墨記錄方法。噴墨記錄方法包括如下方法通過對墨水施加力學能而噴出墨水的記錄方法，以及通過對墨水施加熱能而噴出墨水的記錄方法等。特別是在本發(fā)明中，優(yōu)選使用利用熱能的噴墨記錄方法。
<墨盒>
適合用于使用本發(fā)明的墨水進行記錄的墨盒，可以列舉出具有容納這些墨水的墨水容納部的墨盒。
<記錄單元>
適合用于使用本發(fā)明的墨水進行記錄的記錄單元，可以列舉出具有容納這些墨水的墨水容納部和記錄頭的記錄單元。特別地，可以列舉出所述記錄頭相應(yīng)于記錄信號對墨水施加熱能，通過所述熱能產(chǎn)生墨水液滴的記錄單元。
<噴墨記錄裝置>
適合用于使用本發(fā)明的墨水進行記錄的記錄裝置可以列舉出對具有容納這些墨水的墨容納部的記錄頭的室內(nèi)的墨水施加對應(yīng)于記錄信號的熱能，通過所述熱能產(chǎn)生墨水液滴的裝置。
下面，對噴墨記錄裝置的機構(gòu)部的大致結(jié)構(gòu)進行說明。根據(jù)各個機構(gòu)的作用，記錄裝置主體由供紙部、用紙輸送部、滑架部、排紙部、清潔部以及保護這些部件的具有外觀設(shè)計性的外殼部構(gòu)成。下面，對這些部件進行簡要的說明。
圖4為記錄裝置的立體圖，另外，圖5和圖6是用于說明記錄裝置主體的內(nèi)部機構(gòu)的圖，圖5是表示從右上部觀察的立體圖，圖6是記錄裝置主體的側(cè)剖視圖。
在記錄裝置內(nèi)進行供紙時，首先，在包含供紙盤M2060的供紙部，僅將規(guī)定張數(shù)的記錄介質(zhì)送入到由供紙輥M2080和分離輥M2041構(gòu)成的輥隙部。所送入的記錄介質(zhì)在輥隙部被分離后，僅輸送最上方的記錄介質(zhì)。被送入到用紙輸送部的記錄介質(zhì)被引導(dǎo)到壓緊輥保持架M3000和紙引導(dǎo)擋板M3030后，被送入到輸送輥M3060和壓緊輥M3070這一輥對中。由輸送輥M3060和壓緊輥M3070構(gòu)成的輥對被LF馬達E0002驅(qū)動而進行旋轉(zhuǎn)，記錄介質(zhì)通過該旋轉(zhuǎn)在壓紙部M3040上進行輸送。
在滑架部中，在記錄介質(zhì)上形成圖像時，使記錄頭H1001(圖7)配置在目標圖像形成位置上，根據(jù)來自電氣基板E0014的信號，對記錄介質(zhì)噴出墨水。關(guān)于記錄頭H1001的詳細結(jié)構(gòu)如后所述，但其結(jié)構(gòu)是可以通過反復(fù)交替進行記錄主掃描和副掃描來在記錄介質(zhì)上形成圖像的結(jié)構(gòu)，上述記錄主掃描由記錄頭H1001進行記錄的同時，使滑架M4000沿著列方向進行掃描，上述副掃描由輸送輥M3060使記錄介質(zhì)沿著行方向進行輸送。
最后形成圖像的記錄介質(zhì)在排紙部處被夾在第1排紙輥M3110與棘輪M3120的輥隙中，被輸送而排出到排紙盤M3160上。
另外，在清潔部，為了對圖像記錄前后的記錄頭H1001進行清潔，當在使蓋M5010與記錄頭H1001的墨水噴出口緊密接觸的狀態(tài)下使泵M5000產(chǎn)生作用時，從記錄頭H1001抽吸不需要的墨水等。另外，通過在打開蓋M5010的狀態(tài)下，抽吸殘留在蓋M5010中的墨水，不會引起殘留墨水導(dǎo)致的固著和隨后的弊病。
(記錄頭的結(jié)構(gòu))對記錄頭盒H1000的結(jié)構(gòu)進行說明。記錄頭盒H1000具有記錄頭H1001和搭載墨罐H1900的部件以及用于從墨罐H1900向記錄頭供給墨水的部件，并且可裝卸地搭載于滑架M4000上。
圖7是表示對記錄頭盒H1000安裝墨罐H1900的狀態(tài)的圖。記錄裝置由黃色、品紅色、青色、黑色、淡品紅色、淡青色和綠色墨水形成圖像，因此，墨罐H1900也獨立準備7種顏色的份。在上述墨水中，至少一種墨水使用本發(fā)明的墨水。并且，如圖所示，分別可以相對于記錄頭盒H1000自由裝卸。另外，墨罐H1900的裝卸能在將記錄頭盒H1000搭載于滑架M4000上的狀態(tài)下進行。
圖8是記錄頭盒H1000的分解立體圖。在圖中，記錄頭盒H1000由第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101、第1平板H1200、第2平板H1400、電氣布線基板H1300、墨罐保持架H1500、流路形成部件H1600、過濾器H1700、密封橡膠H1800等構(gòu)成。
第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101為Si基板，通過光刻技術(shù)在其一個面上形成了用于噴出墨水的多個記錄元件(噴嘴)。向各個記錄元件供電的Al等電氣布線是通過成膜技術(shù)形成的，對應(yīng)于各個記錄元件的多個墨水流路也可以通過光刻技術(shù)形成。而且，用于向多個墨水流路供給墨水的墨水供給口在里面開口。
圖9為用于說明第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101的結(jié)構(gòu)的主視放大圖。H2000～H2600為對應(yīng)于各個不同墨水顏色的記錄元件列(以下稱為噴嘴列)，在第1記錄元件基板H1100中構(gòu)成有用于供給黃色墨水的噴嘴列H2000、用于供給品紅色墨水的噴嘴列H2100以及用于供給青色墨水的噴嘴列H2200的對應(yīng)于這3種顏色的3個噴嘴列。在第2記錄元件基板H1101中構(gòu)成有用于供給淡青色墨水的噴嘴列H2300、用于供給黑色墨水的噴嘴列H2400、用于供給橙色墨水的噴嘴列H2500以及用于供給淡品紅色墨水的噴嘴列H2600的對應(yīng)于這4種顏色的4個噴嘴列。
各個噴嘴列由在記錄介質(zhì)的輸送方向上以1200dpi(dot/inch；參考值)的間隔并列的768個噴嘴構(gòu)成，噴出約2皮升的墨滴。各噴嘴噴出口的開口面積設(shè)定為大約100μm2。另外，第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101粘結(jié)固定在第1平板H1200上，在此，形成有用于向第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101供給墨水的墨水供給口H1201。
而且，在第1平板H1200上粘結(jié)固定有具有開口部的第2平板H1400，該第2平板H1400保持有電氣布線基板H1300，以便電氣布線基板H1300與第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101電連接。
電氣布線基板H1300施加用于從形成于第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101上的各個噴嘴噴出墨水的電信號，并具有對應(yīng)于第1記錄元件基板H1100和第2記錄元件基板H1101的電氣布線，以及位于該電氣布線端部的用于接收來自記錄裝置主體的電信號的外部信號輸入端子H1301。外部信號輸入端子H1301定位固定在墨罐保持架H1500的背面一側(cè)。
另一方面，在保持墨罐H1900的墨罐保持架H1500中例如通過超聲波熔接固定有流路形成部件H1600，形成了從墨罐H1900通到第1平板H1200的墨水流路H1501。
在與墨罐H1900卡合的墨水流路H1501的墨罐一側(cè)端部設(shè)有過濾器H1700，以便能夠防止來自外部的灰塵的侵入。另外，在與墨罐H1900卡合的卡合部上安裝有密封橡膠H1800，能夠防止墨水從卡合部蒸發(fā)。
而且，如上述那樣通過粘接等將由墨罐保持架H1500、流路形成部件H1600、過濾器H1700和密封橡膠H1800構(gòu)成的墨罐保持架部，和由第1記錄元件基板H1100、第2記錄元件基板H1101、第1平板H1200、電氣布線基板H1300及第2平板H1400構(gòu)成的記錄頭部H1001相結(jié)合，由此構(gòu)成了記錄頭盒H1000。
另外，在此，作為記錄頭的一個方式，對使用電熱轉(zhuǎn)換裝置(記錄元件)進行記錄的Bubble Jet(注冊商標)方式的記錄頭舉出一個例子進行敘述，上述電熱轉(zhuǎn)換裝置生成用于根據(jù)電信號使墨水產(chǎn)生膜狀沸騰的熱能。
關(guān)于其代表性的結(jié)構(gòu)和原理，優(yōu)選使用例如美國專利第4,723,129號說明書、美國專利第4,740,796號說明書中所公開的基本原理進行。該方式可適用于所謂請求服務(wù)型、連續(xù)型等任何方式，特別地，在為請求服務(wù)型的情況下，對于與保持有液體(墨水)的薄片和液體流路對應(yīng)配置的電熱轉(zhuǎn)換裝置施加至少一個根據(jù)記錄信息給予超過泡核沸騰的溫度急速上升的驅(qū)動信號，從而使電熱轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生熱能，在記錄頭的熱作用面上產(chǎn)生膜狀沸騰，結(jié)果能夠形成與該驅(qū)動信號一一對應(yīng)的液體(墨水)內(nèi)的氣泡，因此是有效的。通過該氣泡的成長、收縮，經(jīng)噴出用開口噴出液體(墨水)，形成至少一個液滴。當該驅(qū)動信號采用脈沖方式時，能夠即時、適當?shù)剡M行氣泡的成長、收縮，因此能夠?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)性特別優(yōu)良的液體(墨水)的噴出，是更為優(yōu)選的。
另外，作為利用了第二力學能的噴墨記錄裝置的方式，可以例舉出這樣的請求服務(wù)型噴墨記錄頭，其包括具有多個噴嘴的噴嘴形成基板、與噴嘴相對配置的由壓電材料和導(dǎo)電材料構(gòu)成的壓力產(chǎn)生元件、充滿該壓力產(chǎn)生元件的周圍的墨水；該請求服務(wù)型噴墨記錄頭通過施加電壓而使壓力產(chǎn)生元件位移，從噴嘴噴出墨水的小液滴。
另外，噴墨記錄裝置不限于如上述那樣的噴墨頭與墨罐分體的噴墨記錄裝置，也可以是噴墨頭與墨罐不可分離的一體的噴墨記錄裝置。另外，墨罐除了相對于噴墨頭可分離或不可分離地一體化而搭載在滑架上之外，也可以是設(shè)置在裝置的固定部位，通過墨水供給部件例如墨水管向記錄頭供給墨水的形態(tài)。另外，在墨罐中設(shè)置用于對記錄頭施加適當?shù)呢搲旱慕Y(jié)構(gòu)的情況下，可以采用在墨罐的墨水容納部設(shè)置吸收體的方式、或者具有撓性的墨水容納袋和對墨水容納袋作用擴張其內(nèi)容積的方向的作用力的彈簧部的方式等。另外，記錄裝置除了采用上述串行記錄方式以外，還可以采用在對應(yīng)于記錄介質(zhì)全寬的范圍內(nèi)整齊排列記錄元件而成的行式打印機的方式。
下面，使用實施例和比較例對本發(fā)明進行更詳細的說明，但是，只要在不超出本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，本發(fā)明并不受到以下實施例的任何限制。另外，如果沒有特別指定，實施例、比較例的墨水成分意味著是“重量份”。
<色料的合成>
(1)銅酞菁四磺酸四鈉鹽(化合物(2))的合成化合物(2) 將環(huán)丁砜、4-磺基鄰苯二甲酸單鈉鹽、氯化銨、尿素、鉬酸銨、氯化銅(II)混合，攪拌后，使用甲醇洗滌。然后加水，使用氫氧化鈉水溶液，將溶液的pH調(diào)整到11。在攪拌下向所得到的溶液中加入鹽酸水溶液，進而緩慢加入氯化鈉，析出結(jié)晶。過濾所得到的結(jié)晶，并使用20％的氯化鈉水溶液洗滌，繼續(xù)加入甲醇，過濾所析出的結(jié)晶，使用70％的甲醇水溶液洗滌之后，使其干燥，得到青色結(jié)晶，為化合物(2)銅酞菁四磺酸四鈉鹽。
(2)銅酞菁四磺酰氯(化合物(3))的合成化合物(3)
在氯磺酸中，緩慢加入上述得到的銅酞菁四磺酸四鈉(化合物(2))，進而滴加亞硫酰二氯，進行反應(yīng)。然后冷卻反應(yīng)液，過濾所析出的結(jié)晶，得到銅酞菁四磺酰氯的濕濾餅。
(3)下述化合物(4)的合成化合物(4)是在通式(IV)中，Y為氨基，R1、R2為2、5位取代的磺酸基的化合物。
化合物(4) 在冰水中加入LIPAL OH、氰尿酰氯、苯胺-2，5-二磺酸單鈉鹽，邊加入氫氧化鈉水溶液邊進行反應(yīng)。接著，在反應(yīng)液中加入氫氧化鈉水溶液，將反應(yīng)液的pH調(diào)整為10。在該反應(yīng)液中加入28％的氨水、乙二胺，進行反應(yīng)。在所得到的反應(yīng)液中，滴加氯化鈉、濃鹽酸，析出結(jié)晶。過濾分離出所析出的結(jié)晶，使用20％的氯化鈉水溶液洗滌，得到濕濾餅。在所得到的濕濾餅中加入甲醇和水，再次過濾，用甲醇進行洗滌后，使之干燥，得到化合物(4)。
(4)色料A～G的合成在冰水中，加入由(2)得到的銅酞菁四磺酰氯(化合物(3))的濕濾餅，進行攪拌使之懸浮，進而加入氨水、由(3)得到的化合物(4)，進行反應(yīng)。向其中加入水、氯化鈉，析出結(jié)晶。過濾所得到的結(jié)晶，用氯化鈉水溶液洗滌，再次進行過濾后洗滌，使其干燥，得到青色結(jié)晶，為色料A。從上述反應(yīng)可以推測出該化合物為例示化合物1所表示的化合物，是通式(I)中的取代基數(shù)的平均值在l＝1.0～1.5、m＝1.5～2.0、n＝2.0～2.5的范圍的色料。
通過與上述同樣的合成路線，合成色料B～G，其為例示化合物1所表示的化合物，并且通式(I)中的取代基數(shù)的平均值各自不同。色料A～G中的取代基數(shù)的平均值如下表5所示。
表5

<耐泛銅光性的評價>
(1)墨水的調(diào)制將下表6所示的各種成分混合，充分攪拌后，用孔徑0.2μm的膜濾器進行加壓過濾，調(diào)制出墨水A～D。
表6


(*)乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(表面活性劑；川研フアインケミカル制造)(2)d75值的測定針對墨水A～D(色料濃度0.5重量％)，以小角X射線散射法測定散射角曲線。散射角曲線的測定條件如下所示。
·裝置Nano Viewer(理學制造)·X射線源Cu-Kα·輸出45kV-60mA·有效焦點0.3mmφ+Confocal Max-Flux Mirror·第一狹縫0.5mm，第二狹縫0.4mm，第三狹縫0.8mm·照射時間240min·射束阻擋器3.0mmφ·測定法透過法·檢測器Blue Imaging Plate使用X射線衍射數(shù)據(jù)處理軟件JADE(Material Data，Inc.)，由所得到的散射角曲線測定減去背景后的峰面積，以及占減去背景后的峰面積總體的75％以上的2θ值(2θ75值)。另外，基于下述公式(2)由2θ75值計算出d75值。結(jié)果如表7所示。
d75=λ2sinθ75]]>式(2)(3)最大吸收波長度(λmax)的測定將墨水A～D(色料濃度0.5重量％)，用純水分別稀釋成2000倍后，測定最大吸收波長(λmax)。結(jié)果如表7所示。最大吸收波長(λmax)的測定條件如下所示。
·分光光度計自動記錄分光光度計(商品名U-3300；日立制作所制造)·測定池1cm石英池·取樣間距0.1nm·掃描速度30nm/min·測定次數(shù)測定5次取平均(4)記錄物的制造在噴墨記錄裝置(商品名Pixus 950i；佳能制造)中，分別搭載由上述得到的墨水A～D，在噴墨用光澤介質(zhì)(商品名PR101；佳能制造)上，將打印duty設(shè)為5、12、21、29、35、43、51、58、66、74、85、90、100％，打印這13個等級的灰度圖案，制造記錄物。
(5)耐泛銅光性的評價在由上述得到的記錄物的13個等級的灰度圖案中，通過目視確認發(fā)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty，將該打印duty作為產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty。通常，存在隨著打印duty變高而易于產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的傾向。也就是，可以說產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty越低，墨水就越容易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象，產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty越高，墨水就越不容易產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象。耐泛銅光性的基準如下所述。圖7給出評價結(jié)果。
A產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為55％以上。
B產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為40以上且小于55％。
C產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為小于40％。
表7

<耐泛銅光性、耐環(huán)境氣體性的評價>
(1)墨水的調(diào)制按照下述表8所示的配方1～4混合各成分，充分攪拌后，使用孔徑為0.2μm的膜濾器進行加壓過濾，調(diào)制墨水。另外，使用色料A，將按照配方1～4調(diào)制出的墨水分別調(diào)制成墨水A1～A4，使用色料B，將按照配方1～4調(diào)制出的墨水分別調(diào)制成墨水B1～B4，下面同樣地調(diào)制出A1～G4的共計28種墨水。
表8

(*)乙炔二醇環(huán)氧乙烷加成物(表面活性劑；川研フアインケミカル制造)(2)d75值的測定針對墨水A1～G4，由小角X射線散射法測定散射角曲線。其中，墨水分別用純水稀釋成3.0倍后，由小角X射線散射法測定散射角曲線。散射角曲線的測定條件如下所示。
·裝置Nano Viewer(理學制造)·X射線源Cu-Kα
·輸出45kV-60mA·有效焦點0.3mmφ+Confocal Max-Flux Mirror·第一狹縫0.5mm，第二狹縫0.4mm，第三狹縫0.8mm·照射時間240min·射束阻擋器3.0mmφ·測定法透過法·檢測器Blue Imaging Plate使用X射線衍射數(shù)據(jù)處理軟件JADE(Material Data Inc.制造)，由所得到的散射角曲線測定減去背景后的峰面積，以及占減去背景后的峰面積總體的75％以上的2θ值(2θ75值)。另外，基于下述公式(2)由2θ75值計算出d75值。結(jié)果如表9所示。
d75=λ2sinθ75]]>式(2)(3)最大吸收波長(λmax)的測定將墨水A1～G4(色料濃度1.5重量％)分別用純水稀釋成2000倍后，測定最大吸收波長(λmax)。結(jié)果如表9所示。最大吸收波長(λmax)的測定條件如下所示。
·分光光度計自動記錄分光光度計(商品名U-3300；日立制作所制造)·測定池1cm石英池·取樣間距0.1nm·掃描速度30nm/min·測定次數(shù)測定5次取平均(4)記錄物的制造在噴墨記錄裝置(商品名Pixus 950i；佳能制造)中，分別搭載由上述得到的墨水A1～G4，在噴墨用光澤介質(zhì)(商品名PR101；佳能制造)上，將打印duty設(shè)為5、12、21、29、35、43、51、58、66、74、85、90、100％，打印這13個等級的灰度圖案，制造記錄物。
(5)耐泛銅光性的評價在由上述得到的記錄物的13個等級的灰度圖案中，目視確認產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty，將該打印duty作為產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty。通常，泛銅光現(xiàn)象存在隨著打印duty變高而易于產(chǎn)生的傾向。也就是，可以說產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty越低，泛銅光現(xiàn)象越容易產(chǎn)生，產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty越高，泛銅光現(xiàn)象越不易產(chǎn)生。耐泛銅光性的基準如下所述。評價結(jié)果如表9所示。
A產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為55％以上。
B產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為40％以上且小于55％。
C產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty為35％以上且小于40％。
D產(chǎn)生泛銅光現(xiàn)象的打印duty小于35％。
(6)耐環(huán)境氣體性的評價將由上述得到的記錄物置于臭氧試驗裝置(商品名OMS-H；氣體試驗機公司制造)中，在溫度40℃、濕度55％、臭氧氣體濃度2ppm的環(huán)境下進行20小時的臭氧暴露?；谙率龉?3)，由上述暴露試驗前后的記錄物的50％duty部的反射濃度，計算出剩余濃度率。另外，在反射濃度的測定中，マクベスRD-918(マクベス制造)。耐環(huán)境性的基準如下所述。評價結(jié)果如表9所示。
式(3)(式(3)中，do3為臭氧暴露后的反射濃度，dini為臭氧暴露前的反射濃度。)A剩余濃度率為83％以上。
B剩余濃度率為小于83％。
表9

由以上可知，在使用本發(fā)明的作為通式(I)所表示的化合物或其鹽的色料的情況下，當墨水的d75值小于6.70nm時，存在耐環(huán)境氣體性不足的情況，當墨水的d75值大于10.60nm時，存在耐泛銅光性不足的情況。另外，水性有機溶劑中2-吡咯烷酮的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上的情況下，可以確認能夠得到良好的耐泛銅光性。
本申請要求享有于2004年7月2日提出的日本專利申請第2004-196451號和2005年6月30日提出的日本專利申請第2005-192190號的優(yōu)先權(quán)，引用其內(nèi)容作為本申請的一部分。
權(quán)利要求
1.一種噴墨用墨水，其至少含有水、水溶性有機溶劑以及色料，其特征在于，所述色料是下述通式(I)所表示的化合物或其鹽，所述色料的含量相對于噴墨用墨水的總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％，在所述水溶性有機溶劑中2-吡咯烷酮的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上，并且，由小角X射線散射法得到的、在調(diào)制成該噴墨用墨水的色料濃度為0.5重量％的墨水中的分子聚集體的分散距離的分布中占75％的分散距離d75值為6.70nm～10.60nm。通式(I) (通式(I)中，M為堿金屬或銨，R1、R2各自獨立地為氫原子、磺酸基、羧基(其中，R1、R2同時為氫原子的情況除外)，Y為氯原子、羥基、氨基、單或二烷基氨基，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨用墨水，其中，所述色料為下述通式(II)所表示的化合物或其鹽。通式(II) (通式(II)中，M為堿金屬或銨，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴墨用墨水，其中，所述色料至少含有l(wèi)≥1的化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的噴墨用墨水，其中，所述d75值為9.10nm以下。
5.一種噴墨用墨水，其至少含有水、水溶性有機溶劑以及色料，其特征在于，所述色料是下述通式(I)所表示的化合物或其鹽，所述色料的含量(重量％)相對于噴墨用墨水總重量為0.5重量％以上且小于3.0重量％，所述水溶性有機溶劑中2-吡咯烷酮的含量(重量％)相對于色料的含量(重量％)為50.0％以上，并且，通過測定吸光度得到的、將所述噴墨用墨水稀釋成2000倍的墨水的最大吸收波長(λmax)為608.0nm～613.0nm。 (通式(I)中，M為堿金屬或銨，R1、R2各自獨立地為氫原子、磺酸基、羧基(其中，R1、R2同時為氫原子的情況除外)，Y為氯原子、羥基、氨基、單或二烷基氨基，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨用墨水，所述色料是下述通式(II)所表示的化合物或其鹽。通式(II) (通式(II)中，M為堿金屬或銨，l、m、n分別為l＝0～2、m＝1～3、n＝1～3(其中，l+m+n＝3～4)，取代基的取代位置在4位或4’位。)
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的噴墨用墨水，其中，所述色料至少含有l(wèi)≥1的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7任一項所述的噴墨用墨水，其中，所述最大吸收波長(λmax)為610.0nm～613.0nm。
9.一種噴墨記錄方法，其具有以噴墨法噴出墨水而在記錄介質(zhì)上進行記錄的工序，其特征在于，所述墨水為權(quán)利要求1～8任一項所述的噴墨用墨水。
10.一種墨盒，其具備容納墨水的墨水容納部，其特征在于，所述墨水為權(quán)利要求1～8任一項所述的噴墨用墨水。
11.一種記錄單元，其具備容納墨水的墨水容納部和用于噴出墨水的記錄頭，其特征在于，所述墨水為權(quán)利要求1～8任一項所述的噴墨用墨水。
12.一種噴墨記錄裝置，其具備容納墨水的墨水容納部和用于噴出墨水的記錄頭，其特征在于，所述墨水為權(quán)利要求1～8任一項所述的噴墨用墨水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的特性的噴墨用墨水，其含有水、水溶性有機溶劑以及色料。該色料是具有特定的結(jié)構(gòu)的酞菁衍生物，且以特定量被包含于墨水中。此外，由小角X射線散射法得到的、在調(diào)制成該噴墨用墨水的色料濃度為0.5重量％的墨水中的分子聚集體的分散距離的分布中占75％的分散距離d
文檔編號C09B47/26GK1977006SQ20058002192
公開日2007年6月6日 申請日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者岡村大二, 佐藤真一, 吉澤純, 中村邦彥, 山下知洋, 神納雅典 申請人:佳能株式會社