Чернила для струйной печати и устройство для струйной печати

Чернила для струйной печати и устройство для струйной печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Данное изобретение относится к чернилам для струйной печати и устройству для струйной печати.

Предшествующий уровень техники

Устройство для струйной печати является устройством для формирования изображения посредством выталкивания небольшого количества чернила при применении пузырьков, образуемых посредством нагревания, пьезоэлектрическим или электростатическим образом, чтобы нанести чернила на среду для печати, такую как бумага, с последующей сушкой чернил.

В последнее время, имели место высокие требования к устройствам для струйной печати для промышленного применения, и желательными являются устройства для струйной печати, которые могут соответствовать высокоскоростной печати и использованию различных сред для печати. Когда скорость печати увеличивается, желательным является струйный принтер, снабженный линейной головкой.

Кроме того, принимая во внимание экологичность и безопасность, имеется потребность в водных чернилах для струйной печати.

Патентный документ 1 описывает композицию водных чернил, содержащую пигмент, воду, органический растворитель, смолу и агент для регулирования поверхности, для композиции чернил, в которой органический растворитель является соединением, представленным приведенной ниже общей формулой:

R¹OCH₂CH₂CONR²R³

(где R¹ представляет собой алкильную группу C1-C8; и каждая из R² и R³ представляет собой независимым образом атом водорода, алкильную группу C1-C6 или группу, содержащую эфирную связь в алкильной группе C1-C6), и в котором количество органического растворителя составляет от 10% по массе до 49% по массе по отношению к общему количеству воды и органического растворителя.

Однако, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных водных чернил, такое как фотография и рисунок, печатают на листе для печати коммерческой продукции, глянцевитость и устойчивость к отмарыванию изображения не могут быть достигнуты одновременно с предотвращением сморщивания и вспенивания. Соответственно, в настоящее время желательно предоставлять чернила для струйной печати, которые могут обеспечивать глянцевитость и устойчивость к отмарыванию изображения при одновременном предотвращении сморщивания и вспенивания, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных водных чернил, такое как фотография и рисунок, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

Список ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) №2011-68838

Сущность изобретения

Техническая проблема

Данное изобретение направлено на решение различных проблем в данной области техники и на достижение указанной ниже цели. Целью данного изобретения является предоставление чернил для струйной печати, которые имеют превосходную глянцевитость и устойчивость к отмарыванию изображения и способны к предотвращению возникновения сморщивания и вспенивания, даже когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

Решение проблемы

Средства для решения вышеуказанной проблемы являются следующими:

Чернила для струйной печати по данному изобретению содержат:

Чернила для струйной печати, содержащие:

вододиспергируемое окрашивающее вещество;

поверхностно-активное вещество;

смачиватель;

вододиспергируемую смолу;

увлажняющий агент, содержащий по меньшей мере многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность 30% по массе или выше при 23°C и относительной влажности (RH) 80%;

соединение, представленное приведенной ниже общей формулой (1);

воду; и

по меньшей мере одно соединение из группы, состоящей из соединения, представленного приведенной ниже общей формулой (2), соединения, представленного приведенной ниже общей формулой (3), и соединения, представленного приведенной ниже общей формулой (4),

где вододиспергируемое окрашивающее вещество является по меньшей мере одним веществом, выбранным из группы, состоящей из самодиспергируемого пигмента, пигмента, диспергированного посредством агента для диспергирования пигмента, и частиц смолы, каждая из которых содержит пигмент,

где общее количество вододиспергируемого окрашивающего вещества и вододиспергируемой смолы составляет от 8% по массе до 35% по массе, и

где массовое отношение вододиспергируемой смолы к вододиспергируемому окрашивающему веществу составляет от 2 до 8:

Общая формула (1),

где R₁ представляет собой C4-C6 алкильную группу,

Общая формула (2),

где R₂ представляет собой атом водорода, метильную группу или этильную группу, и R₃ представляет собой C1-C4 алкильную группу,

Общая формула (3),

где R₄ представляет собой метильную группу или этильную группу, и R₅ представляет собой гидроксильную группу, C1-C8 алкильную группу, циклоалкильную группу или арильную группу,

,

Общая формула (4)

где каждая из R₆ и R₇ представляет собой независимым образом C1-C8 алкильную группу.

Преимущества данного изобретения

Данное изобретение может решить вышеуказанные различные проблемы в данной области техники, и может предоставить чернила для струйной печати, которые имеют превосходную глянцевитость и устойчивость к отмарыванию изображения и способны к предотвращению возникновения сморщивания и вспенивания, даже когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой перспективный вид для пояснения устройства для струйной печати в состоянии, в котором крышка отсека для загрузки картриджа с чернилами открыта.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение для пояснения конструкции устройства для струйной печати в целом.

Описание вариантов осуществления

(Чернила для струйной печати)

Чернила для струйной печати содержат: вододиспергируемое окрашивающее вещество; поверхностно-активное вещество; смачиватель; вододиспергируемую смолу, увлажняющий агент, содержащий по меньшей мере многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность 30% по массе или более при 23°C и относительной влажности (RH) 80%; соединение, представленное общей формулой (1); воду; и по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединения, представленного общей формулой (2), соединения, представленного общей формулой (3), и соединения, представленного общей формулой (4). Чернила для струйной печати могут дополнительно содержать 3-метокси-N,N-диметилпропионамид и другие компоненты, при необходимости.

Вододиспергируемое окрашивающее вещество является самодиспергируемым пигментом, пигментом, диспергированным посредством агента для диспергирования пигмента, или частицами смолы, каждая из которых содержит пигмент.

Общее количество пигмента и вододиспергируемой смолы в чернилах для струйной печати составляет от 8% по массе до 35% по массе. Когда их общее количество меньше чем 8% по массе, глянцевитость и устойчивость к отмарыванию изображения ухудшены, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции. Когда их общее количество больше чем 35% по массе, результирующие чернила имеют низкую стабильность выпуска.

Массовое отношение вододиспергируемой смолы к пигменту составляет от 2 до 8. Когда их массовое отношение меньше чем 2, получаемая глянцевитость является низкой, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции. Когда их массовое отношение больше чем 8, результирующие чернила имеют низкую стабильность выпуска.

Чернила для струйной печати содержат по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединений, представленных общими формулами (2) по (4), вместе с соединением, представленным общей формулой (1), и поэтому возникновение сморщивания и вспенивания чернил для струйной печати может быть предотвращено когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

<Соединение, представленное общей формулой (1)>

Соединение, представленное общей формулой (1), выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают соединения, представленные приведенными ниже химическими формулами (1-1) по (1-3). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

<Соединение, представленное общей формулой (2)>

Соединение, представленное общей формулой (2), выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают соединения, представленные приведенными ниже химическими формулами (2-1) по (2-4). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

<Соединение, представленное общей формулой (3)>

Соединение, представленное общей формулой (3), выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают соединения, представленные приведенными ниже химическими формулами (3-1) по (3-6). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Соединение, представленное общей формулой (4), выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают соединения, представленные приведенными ниже химическими формулами (4-1) по (4-5). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Общее количество соединений, представленных общими формулами (1) по (4), содержащихся в чернилах для струйной печати, составляет предпочтительно от 1% по массе до 50% по массе, более предпочтительно от 2% по массе до 40% по массе. Когда их общее количество меньше чем 1% по массе, может происходить сморщивание или вспенивание, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции. Когда их общее количество больше чем 50% по массе, стабильность выпуска результирующих чернил может быть ухудшена.

<3-метокси-N,N-диметилпропионамид>

Чернила для струйной печати предпочтительно дополнительно содержат соединение (3-метокси-N,N-диметилпропионамид), представленное приведенной ниже химической формулой:

CH₃OCH₂CH₂CON(CH₃)₂

3-метокси-N,N-диметилпропионамид имеет высокую точку кипения (а именно, 216°C), высокую равновесную влажность (а именно, 39,2% по массе) при 23°C и относительной влажности (RH) 80% и очень низкую вязкость (1,48 мПа·с) при 25°C. Кроме того, 3-метокси-N,N-диметилпропионамид очень легко растворяется в соединениях, представленных общими формулами (1) по (4), и в воде. Соответственно, 3-метокси-N,N-диметилпропионамид может уменьшать вязкость чернил для струйной печати и поэтому улучшает стабильность выпуска чернил.

Количество 3-метокси-N,N-диметилпропионамида в чернилах для струйной печати составляет предпочтительно от 1% по массе до 50% по массе, более предпочтительно от 2% по массе до 40% по массе. Когда его количество меньше чем 1% по массе, стабильность выпуска может быть недостаточной. Когда его количество больше чем 50% по массе, может происходить сморщивание или вспенивание, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

<Вода>

Воду выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают чистую воду или сверхчистую воду, такую как вода, очищенная ионным обменом, вода, подвергнутая ультрафильтрации, вода Milli-Q и дистиллированная вода. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

<Увлажняющий агент>

Увлажняющий агент содержит по меньшей мере многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность 30% по массе или более при 23°C и относительной влажности (RH) 80%, и может дополнительно содержать другой увлажняющий агент, при необходимости.

Увлажняющий агент может состоять лишь из одного многоатомного спирта, имеющего равновесную влажность 30% по массе или более при 23°C и относительной влажности (RH) 80%.

<<Многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность 30% по массе или более при 23°C и относительной влажности (RH) 80%>>

Многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность 30% по массе или более при 23°C и относительной влажности (RH) 80%, (может называться просто «многоатомным спиртом» далее в данном документе) выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают 1,2,3-бутантриол (38% по массе), 1,2,4-бутантриол (41% по массе), глицерин (49% по массе), диглицерин (38% по массе), триэтиленгликоль (39% по массе), тетраэтиленгликоль (37% по массе), диэтиленгликоль (43% по массе), и 1,3-бутандиол (35% по массе). Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. В качестве многоатомного спирта, среди вышеперечисленных многоатомных спиртовых соединений предпочтительными являются глицерин и 1,3-бутандиол. Следует заметить, что величина в предложении выше означает равновесную влажность при 23°C и относительной влажности (RH) 80%.

Количество многоатомного спирта в чернилах для струйной печати составляет предпочтительно от 2% по массе до 50% по массе, более предпочтительно от 5% по массе до 40% по массе. Когда его количество меньше чем 2% по массе, стабильность выпуска может быть недостаточной. Когда его количество больше чем 50% по массе, может происходить сморщивание или вспенивание, когда изображение, имеющее большое количество нанесенных чернил для струйной печати, формируют на листе для печати коммерческой продукции.

Равновесная влажность многоатомного спирта может быть определена посредством выдерживания чашки Петри, в которую отвешан 1 г многоатомного спирта, в эксикаторе, в котором температура и влажность внутреннего пространства поддерживаются при 23°C±1°C, и относительной влажности (RH) 80%±3%, соответственно, при применении насыщенного водного раствора хлорида калия/хлорида натрия. Равновесная влажность многоатомного спирта может быть затем вычислена посредством следующей формулы:

(Масса влаги, абсорбированной многоатомным спиртом)/(Масса многоатомного спирта + Масса влаги, абсорбированной многоатомным спиртом) × 100

<<Другие увлажняющие агенты>>

Примеры других увлажняющих агентов включают: многоатомный спирт, имеющий равновесную влажность менее чем 30% по массе при 23°C и относительной влажности (RH) 80%, такой как дипропиленгликоль, 1,5-пентандиол, пропиленгликоль, 2-метил-2,4-пентандиол, этиленгликоль, трипропиленгликоль, гексиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, 1,10-гександиол, 1,2,10-гексантриол, триметилолэтан и триметилолпропан; алкилэфир многоатомного спирта, такой как моноэтиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, моно-2-этилгексиловый эфир этиленгликоля и моноэтиловый эфир пропиленгликоля; арилэфир многоатомного спирта, такой как монофениловый эфир этиленгликоля и монобензиловый эфир этиленгликоля; азот содержащее гетероциклическое соединение, такое как 2-пирролидон, N-метил-2-пирролидон, 1,3-диметил-2-имидазолидинон, ε-капролактам и γ-бутиролактон; амид, такой как формамид, N-метилформамид, N,N-диметилформамид, и N,N-диэтилформамид; амин, такой как моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, N,N-диметилмоноэтаноламин, N-метилдиэтаноламин, N-метилэтаноламин, N-фенилэтаноламин и 3-аминопропилдиэтиламин; серосодержащее соединение, такое как диметилсульфоксид, сульфолан и тиодигликоль; и другие, такие как пропиленкарбонат и этиленкарбонат. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

В качестве вышеуказанных других увлажняющих агентов, могут быть подходящим образом использованы сахариды и их производные.

-Сахариды и их производные-

Сахариды выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и их примеры включают: моносахариды, такие как глюкоза, манноза, фруктоза, рибоза, ксилоза, арабиноза и галактоза; дисахариды, такие как мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза и трагалоза; олигосахариды, такие как мальтотриоза; и полисахарид, такой как α-циклодекстрин и целлюлоза. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

Примеры производных сахаридов включают: редуцирующие сахара сахаридов, такие как сахарный спирт (например, мальтитол и сорбитол); окисленный сахар, полученный с помощью альдоновой кислоты или уроновой кислоты; и другие, такие как аминокислота и тиокислота. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

<Вододиспергируемая смола>

Состоянием вододиспергируемой смолы в воде является эмульсия, которая может быть эмульсией с однослойной структурой, эмульсией со структурой ядро/оболочка или эмульсией от механической принудительной подачи.

Вододиспергируемую смолу выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают: смолу, синтезированную конденсацией, такую как сложный полиэфир, полиуретан, эпоксидная смола, полиамид, полиэфир, (мет)акриловая смола, акрил-силиконовая смола и фторсодержащая смола; смолу, синтезированную аддитивной полимеризацией, такую как полиолефин, смола на основе полистирола, смола на основе поливинилового спирта, смола на основе сложного поливинилового эфира, смола на основе полиакриловой кислоты и смола на основе ненасыщенной карбоновой кислоты; и природный полимер, такой как целлюлоза, древесная смола и природный каучук. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди тех, что перечислены выше, акрил-силиконовая смола и фторсодержащая смола являются предпочтительными в качестве вододиспергируемой смолы.

<<Фторсодержащая смола>>

Фторсодержащая смола является предпочтительно фторсодержащей смолой, имеющей составное звено, производное от фторолефина, более предпочтительно фторсодержащей смолой, имеющей составное звено, производное от фторолефина, и составное звено, производное от винилового эфира, и еще более предпочтительно чередующимся сополимером фторолефина и винилового эфира.

-Составное звено, производное от фторолефина-

Составное звено, производное от фторолефина, выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают составное звено, представленное приведенными ниже формулами:

−CF₂CF₂−, −CF₂CF(CF₃)−, −CF₂CFCl−

-Составное звено, производное от винилового эфира-

Составное звено, производное от винилового эфира, выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают составное звено, представленное приведенными ниже формулами:

Примеры фторсодержащей смолы, являющейся коммерческими продуктами, включают: FLUONATE (зарегистрированная торговая марка) FEM-500, FEM-600, DIC GUARD F-52S, F-90, F-90M, F-90N и AQUAFURFURAN TE-5A (все производства компании DIC Corporation); и LUMIFLON FE4300, FE4500, FE4400, AsahiGuard AG-7105, AG-950, AG-7600, AG-7000 и AG-1100 (все производства компании ASAHI GLASS CO., LTD.).

Вододиспергируемая смола может быть либо гомополимером, либо сополимером.

Вододиспергируемая смола может быть самодиспергируемой смолой или смолой, диспергируемой с помощью диспергирующего агента. Среди них, предпочтительной является вододиспергируемая смола, полученная посредством эмульсионной полимеризации или супензионной полимеризации иономера или ненасыщенного мономера сложного полиэфира или полиуретана. В случае, когда вододиспергируемую смолу приготавливают эмульсионной полимеризацией ненасыщенных мономеров, вододиспергируемую смолу получают выполнением реакции в воде, к которой добавляют ненасыщенные мономеры, инициатор полимеризации, поверхностно-активное вещество, агент передачи цепи, хелатообразующий агент, регулятор pH и т.п.

<<Ненасыщенный мономер>>

Ненасыщенный мономер выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: ненасыщенную карбоновую кислоту, такую как акриловая кислота, метакриловая кислота, итаконовая кислота, фумаровая кислота и малеиновая кислота; сложный эфир одноосновной (мет)акриловой кислоты, такой как метилметакрилат, этилметакрилат, изопропилметакрилат, н-бутилметакрилат, изобутилметакрилат, н-амилметакрилат, изоамилметакрилат, н-гексилметакрилат, 2-этилгексилметакрилат, октилметакрилат, децилметакрилат, додецилметакрилат, октадецилметакрилат, циклогексилметакрилат, фенилметакрилат, бензилметакрилат, глицидилметакрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-гидроксипропилметакрилат, диметиламиноэтилметакрилат, соль метакрилоксиэтилтриметиламмония, 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан, метилакрилат, этилакрилат, изопропилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, н-амилакрилат, изоамилакрилат, н-гексилакрилат, 2-этилгексилакрилат, октилакрилат, децилакрилат, додецилакрилат, октадецилакрилат, циклогексилакрилат, фенилакрилат, бензилакрилат, глицидилакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксипропилакрилат, диметиламиноэтилакрилат и соль акрилоксиэтилтриметиламмония; сложный эфир многоосновной (мет)акриловой кислоты, такой как этиленгликольдиметакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат, полиэтиленгликольдиметакрилат, 1,3-бутиленгликольдиметакрилат, 1,4-бутиленгликольдиметакрилат, 1,10-гександиолдиметакрилат, неопентилгликольдиметакрилат, дипропиленгликольдиметакрилат, полипропиленгликольдиметакрилат, полибутиленгликольдиметакрилат, 2,2′-бис(4-метакрилоксидиэтоксифенил)пропан, триметилолпропантриметакрилат, триметилолэтантриметакрилат, полиэтиленгликольдиакрилат, триэтиленгликольдиакрилат, 1,3-бутиленгликольдиакрилат, 1,4-бутиленгликольдиакрилат, 1,10-гександиолдиакрилат, неопентилгликольдиакрилат, 1,9-нонандиолдиакрилат, полипропиленгликольдиакрилат, 2,2′-бис(4-акрилоксипропилоксифенил)пропан, 2,2′-бис(4-акрилоксидиэтоксифенил)пропан, триметилолпропантриакрилат, триметилолэтантриакрилат, тетраметилолметантриакрилат, дитриметилолтетраакрилат, тетраметилолметантетраакрилат, пентаэритритолтетраакрилат и дипентаэритритол гексаакрилат; амид (мет)акриловой кислоты, такой как акриламид, метакриламид, N,N-диметилакриламид, метиленбисакриламид и 2-акриламид-2-метилпропансульфоновая кислота; ароматическое виниловое соединение, такое как стирол, α-метилстирол, винилтолуол, 4-трет-бутилстирол, хлорстирол, виниланизол, винилнафталин и дивинилбензол; винилциановое соединение, такое как акрилонитрил и метакрилонитрил; виниловое соединение, такое как винилацетат, винилиденхлорид, винилхлорид, виниловый эфир, винилкетон, винилпирролидон, винилсульфоновая кислота или ее соли, винилтриметоксисилан и винил триэтоксисилан; аллиловое соединение, такое как аллилсульфоновая кислота и ее соли, аллиламин, аллилхлорид, диаллиламин и диаллилдиметиламмониевые соли; олефин, такой как этилен и пропилен; диеновое соединение, такое как бутадиен и хлоропрен; и олигомеры, такое как стирольный олигомер, имеющий метакрилоильную группу, стирол-акрилонитрильный олигомер, имеющий метакрилоильную группу, метилметакрилатный олигомер, имеющий метакрилоильную группу, диметилсилоксановый олигомер, имеющий метакрилоильную группу, и сложнополиэфирный олигомер, имеющий акрилоильную группу. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

<<Физические свойства вододиспергируемой смолы>>

Средний диаметр частиц (D₅₀) вододиспергируемой смолы составляет предпочтительно от 50 нм до 200 нм. Когда средний диаметр ее частиц (D₅₀) меньше чем 50 нм, вязкость чернил для струйной печати по данному изобретению может увеличиваться. Когда средний диаметр ее частиц (D₅₀) больше чем 200 нм, результирующие чернила могут вызывать ухудшенную стабильность выпуска.

Вододиспергируемая смола имеет назначение, заключающееся в предоставлении возможности вододиспергируемому окрашивающему веществу фиксироваться на бумаге, и и она улучшает способность к фиксированию вододиспергируемого окрашивающего вещества посредством формирования пленки при комнатной температуре. По этой причине, минимальная температура образования пленки (MFT) вододиспергируемой смолы составляет предпочтительно 30°C или ниже.

Температура стеклования вододиспергируемой смолы составляет предпочтительно -40°C или выше. Когда температура стеклования вододиспергируемой смолы ниже чем -40°C, вязкость пленки смолы увеличивается, что может придавать липкость (т.е. липкость высушенных чернил) напечатанному материалу.

Количество вододиспергируемой смолы, содержащейся в чернилах для струйной печати, составляет предпочтительно от 2% по массе до 30% по массе, более предпочтительно от 5% по массе до 25% по массе.

<Вододиспергируемое окрашивающее вещество>

Как описано выше, вододиспергируемое окрашивающее вещество является по меньшей мере одним веществом, выбранным из группы, состоящей из самодиспергируемого пигмента, пигмента, диспергированного с помощью агента для диспергирования пигмента, и частиц смолы, каждая из которых содержит пигмент.

<<Пигмент>>

Пигмент может быть органическим пигментом или неорганическим пигментом. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Следует заметить, что пигмент может быть использован в комбинации с красителем, чтобы регулировать цветовой тон.

-Неорганический пигмент-

Неорганический пигмент выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают оксид титана, оксид железа, карбонат кальция, сульфат бария, гидроксид алюминия, желтый барий, красный кадмий, хром желтый и углеродную сажу. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации.

В качестве углеродной сажи, предпочтительной является углеродная сажа, имеющая число поглощения дибутилфталата (число DBP) от 25 мл/100 г до 400 мл/100 г, более предпочтительно от 30 мл/100 г до 200 мл/100 г, и еще более предпочтительно от 50 мл/100 г до 150 мл/100 г.

-Органический пигмент-

Органический пигмент выбирают надлежащим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: азопигмент, такой как азолак, нерастворимый азопигмент, конденсированный азопигмент и хелатный азопигмент; полициклический пигмент, такой как фталоцианиновый пигмент, периленовый пигмент, периноновый пигмент, антрахиноновый пигмент, хинакридоновый пигмент, диоксазиновый пигмент, индиговый пигмент, тиоиндиговый пигмент, изоиндолиновый пигмент и хинофталоновый пигмент; хелатный пигмент, такой как основный хелатный пигмент и кислотный хелатный пигмент; и другие, такие как нитропигмент, нитрозопигмент и анилиновый черный. Они могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Среди этих органических пигментов, азопигмент и полициклический пигмент являются предпочтительными.

Примеры черного органического пигмента включают: углеродную сажу (C.I. PIGMENT BLACK 7), такие как печная сажа, ламповая сажа, ацетиленовая сажа и канальная сажа; металлы, такие как медь, железо (C.I. PIGMENT BLACK 11), и оксид титана; и органические пигменты, такие как анилиновый черный (C.I. PIGMENT BLACK 1).

Примеры цветного органического пигмента, иного, чем черный, включают: C.I. PIGMENT YELLOW 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (желтый оксид), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 408, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153 и 183; C.I. PIGMENT ORANGE 5, 13, 16, 17, 36, 43 и 51; C.I. PIGMENT RED 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2, 48:2 (устойчивый красный 2B(Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1(блестящий кармин 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (красная охра), 104, 105, 106, 108 (красный кадмий), 112, 114, 122 (хинакридоновый пурпурный), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 и 219; C.I. PIGMENT VIOLET 1 (родаминовый лак), 3, 5:1, 16, 19, 23 и 38; C.I. PIGMENT BLUE 1, 2, 15 (фталоцианиновый синий), 15:1, 15:2, 15:3(фталоцианиновый синий), 16, 17:1, 56, 60, 63; и C.I. PIGMENT GREEN 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 и 36.

Удельная площадь поверхности по БЭТ пигмента составляет предпочтительно от 10 м²/г до 1500 м²/г, более предпочтительно от 20 м²/г до 600 м²/г, и еще более предпочтительно от 50 м²/г до 300 м²/г.

Следует заметить, что удельная площадь поверхности по БЭТ пигмента может быть измерена методом адсорбции газообразного азота.

Метод регулирования удельной площади поверхности по БЭТ пигмента выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают измельчение шаровой мельницей, измельчение струйной мельницей и обработка ультразвуковыми волнами.

В качестве пигмента, может быть использован составной пигмент, в котором неорганический пигмент покрыт органическим пигментом или углеродной сажей.

-Составной пигмент-

Способ изготовления составного пигмента выбирают надлежащим образом в зависимости от целевого назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: способ осаждения органического пигмента в присутствии неорганического пигмента; и механохимический способ, в котором неорганический пигмент и органический пигмент механически перемешивают и измельчают.

Когда изготавливают составной пигмент, слой органосилоксанового соединения, образованного из полисилоксана или алкилсилана, может быть необязательно предоставлен между неорганическим пигментом и органическим пигментом, чтобы улучшить адгезию между неорганическим пигментом и органическим пигментом.

Органический пигмент, входящий в состав составного пигмента, выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают анилиновый черный, антрахиноновый пигмент, фталоцианиновый синий, фталоцианиновый зеленый, диазопигмент, моноазопигмент, пирантроновый пигмент, периленовый пигмент, гетероциклический желтый, хинакридоновый пигмент и (тио)индигоидный пигмент. Среди них, углеродная сажа, пигмент на основе фталоцианина, пигмент на основе хинакридона, пигмент на основе моноазо-желтого, пигмент на основе диазо-желтого и пигмент на основе гетероциклического желтого являются предпочтительными, принимая во внимание плотность изображения.

Примеры фталоцианинового синего включают медный фталоцианиновый синий и его производные (C.I. PIGMENT BLUE 15:3, 15:4), и алюминиевый фталоцианиновый.

Примеры хинакридонового пигмента включают C.I. PIGMENT ORANGE 48, C.I. PIGMENT ORANGE 49, C.I. PIGMENT RED 122, C.I. PIGMENT RED 192, C.I. PIGMENT RED 202, C.I. PIGMENT RED 206, C.I. PIGMENT RED 207, C.I. PIGMENT RED 209, C.I. PIGMENT VIOLET 19 и C.I. PIGMENT VIOLET 42.

Примеры моноазо желтого включают C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 109, C.I. Pigment Yellow 128 и C.I. Pigment Yellow 151.

Примеры диазо-желтого включают C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Yellow 16 и C.I. Pigment Yellow 17.

Примеры гетероциклического желтого включают C.I. Pigment Yellow 117 и C.I. Pigment Yellow 138.

Неорганический пигмент, входящий в состав составного пигмента, выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают диоксид титана, кремнезем, глинозем, оксид железа, гидроксид железа и оксид олова.

Неорганический пигмент, входящий в состав составного пигмента, предпочтительно является сферическими частицами.

В случае, когда органический пигмент иного цвета, чем черный, осаждают на неорганический пигмент, цвет неорганического пигмента, входящего в состав составного пигмента, является предпочтительно светлым или белым. В случае, когда черный органический пигмент или углеродную сажу осаждают на поверхности частиц неорганического пигмента, цвет неорганического пигмента входящего в состав составного пигмента, может быть черным.

Средний диаметр первичных частиц неорганического пигмента, входящего в состав составного пигмента, составляет предпочтительно 100 нм или менее, более предпочтительно от 5 нм до 50 нм.

Массовое отношение органического пигмента или углеродной сажи к неорганическому пигменту в составном пигменте составляет предпочтительно от 1/3 до 3, более предпочтительно от 2/3 до 2. Когда массовое отношение меньше чем 1/3, не может быть достигнута достаточная плотность изображения. Когда их массовое отношение больше чем 3, могут не быть достигнуты желательные прозрачность и цветовой тон.

Примеры составного пигмента, являющегося коммерческим продуктом, включают композиционный материал кремнезем/углеродная сажа, композиционный материал кремнезем/фталоцианин PB15:3, композиционный материал кремнезем/диазо-желтый и композиционный материал кремнезем/хинакридон PR122 (все производства компании TODA KOGYO CORPORATION).

Количество пигмента в чернилах для струйной печати составляет предпочтительно от 1% по массе до 15% по массе, более предпочтительно от 2% по массе до 10% по массе. Когда его количество меньше чем 1% по массе, не может быть достигнута достаточная плотность изображения. Когда его количество больше чем 15% по массе, стабильность выпуска результирующих чернил может быть ухудшена.

<<Самодиспергируемый пигмент>>

Самодиспергируемый пигмент выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, при условии, что он является пигментом, поверхность каждой из частиц которого модифицирована связыванием по меньшей мере одной гидрофильной группы непосредственным образом или через другую атомную группу с поверхностью частицы, и он может быть диспергирован стабильным образом без диспергирующего агента.

Объемный средний диаметр частиц (D₅₀) самодиспергируемого пигмента составляет предпочтительно от 0,01 мкм до 0,16 мкм.

В отношении самодиспергируемого пигмента, предпочтительно, чтобы анионная группа или катионная группа была введена в поверхность каждой частицы.

-Анионная группа-

Анионную группу выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и ее примеры включают группы, представленное приведенными ниже формулами: −COO^-M⁺, −SO₃ ^-M⁺, −PO₃H^-M⁺, и −PO₃ ^2-M⁺ ₂ (где M⁺ представляет собой протон, ион щелочного металла, ион аммония или органический ион аммония).

Ион щелочного металла для M⁺ выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают ион лития, ион натрия и ион калия.

Органический ион аммония для M⁺ выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают ион моно-, ди- или триметиламмония, ион моно-, ди- или триэтиламмония и ион моно-, ди- или триметаноламмония.

Способ введения анионной группы в поверхность каждой частицы пигмента выбирают подходящим образом в зависимости от предусмотренного назначения без какого-либо ограничения, и его примеры включают: способ, в котором пигмент подвергают окислительной обработке с помощью гипохлорита натрия; способ с сульфированием пигмента; и способ, в котором пигменту предоставляют возможность реагировать с солью диазония.

-Катионная группа-

Катионн