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CN102199384A - 墨水组合物，墨水组和图像形成方法 - Google Patents

墨水组合物，墨水组和图像形成方法 Download PDF

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CN102199384A CN2011100769956A CN201110076995A CN102199384A CN 102199384 A CN102199384 A CN 102199384A CN 2011100769956 A CN2011100769956 A CN 2011100769956A CN 201110076995 A CN201110076995 A CN 201110076995A CN 102199384 A CN102199384 A CN 102199384A
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Abstract

本发明提供墨水组合物，墨水组和图像形成方法，所述喷墨墨水组合物在分散稳定性，排出可靠性和抑制喷墨头构件的液体排斥性降低方面优异，并且所述喷墨墨水组合物包含颜料，聚合物化合物，水溶性有机溶剂，硅化合物和水，所述聚合物化合物包含由下式(1)表示的结构单元，由下式(2)表示的结构单元和由下式(3)表示的结构单元；所述水溶性有机溶剂是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物；并且所述硅化合物选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组，在式(1)至(3)中，R1至R3各自独立地表示氢原子或甲基；R4表示具有1至10个碳原子的烷基；并且n为1至20。
Figure DSA00000461791900011

Description

墨水组合物,墨水组和图像形成方法
技术领域
本发明涉及墨水组合物，墨水组和使用其的图像形成方法。
背景技术
近年来，作为对资源保护，环境保护，操作稳定性增强等的不断增加的要求的结果，正在进行墨水向水性产品的转变。与在油性墨的情况下一样，在水性墨水方面所要求的质量包括流动性，储存稳定性，膜的光泽，透明性，着色能力等。然而，与油性载色剂(vehicle)相比，就颜料分散性等而论，大部分颜料对水性载色剂具有显著差的适合性，因此，不能通过常规分散方法获得令人满意的质量。迄今已经研究了各种添加剂，诸如水性颜料分散树脂或表面活性剂的使用，但是还没有得到满足所有上述适合性并且相当于现有的高质量油性墨水的水性墨水。
为了解决这些问题，例如已经公开了一种水性墨水组合物，其含有包含颜料的金属氧化物粒子，胶体二氧化硅等(参见，例如日本专利申请公开(JP-A)2007-91920)。此外，已经公开了一种水性墨水组合物，其含有通过使用表面活性剂分散的颜料，
Figure BSA00000461792200011
化合物和硅酸根离子(参见，例如，JP-A2003-165936)。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供：一种喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物在分散稳定性，排出可靠性和抑制喷墨头构件的液体排斥性降低方面优异，并且所述喷墨墨水组合物包含颜料，聚合物化合物，水溶性有机溶剂，硅化合物和水，所述聚合物化合物包含由下式(1)表示的结构单元，由下式(2)表示的结构单元，和由下式(3)表示的结构单元，所述水溶性有机溶剂是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物，并且所述硅化合物选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组：以及一种墨水组，所述墨水组包含所述喷墨墨水组合物和含有阳离子聚合物化合物的处理液，以及一种喷墨图像形成方法。
Figure BSA00000461792200021
在式(1)至(3)中，R1，R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基；R4表示具有1至10个碳原子的烷基；并且n表示1至20的整数。
[技术问题]
当将在JP-A 2007-91920和2003-165936中所述的水性墨水分别用作墨水组合物时，很难说所述墨水组合物具有足够的分散稳定性或排出可靠性。
本发明的目的是提供一种喷墨墨水组合物，包括所述墨水组合物的墨水组和图像形成方法，所述喷墨墨水组合物表现出优异的分散稳定性和优异的排出可靠性，并且其中抑制了喷墨头构件的液体排斥性降低。
[问题的解决方案]
根据本发明的该方面的示例性实施方案包括但不限于下列项<1>至<10>。
<1>一种喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物包含颜料，聚合物化合物，水溶性有机溶剂，硅化合物和水，所述聚合物化合物包含由下式(1)表示的结构单元，由下式(2)表示的结构单元和由下式(3)表示的结构单元；所述水溶性有机溶剂是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物；并且所述硅化合物选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组：
Figure BSA00000461792200031
其中，在式(1)至(3)中，R1，R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基；R4表示具有1至10个碳原子的烷基；并且n表示1至20的整数。
<2>根据项<1>所述的喷墨墨水组合物，其中所述硅化合物选自由硅酸钠，硅酸钾和体积平均粒径为100nm以下的胶体二氧化硅组成的组。
<3>根据项<1>或项<2>所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含磷酸酯表面活性剂。
<4>根据项<1>至<3>中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中所述硅化合物在所述喷墨墨水组合物中的含量在0.01质量％至3质量％的范围内。
<5>根据项<1>至<4>中任一项所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含选自由脲和脲衍生物组成的组中的至少一种。
<6>根据项<1>至<5>中任一项所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含树脂粒子。
<7>根据项<1>至<6>中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中所述喷墨墨水组合物在25℃的pH在7.5至10.0的范围内。
<8>根据项<1>至<7>中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中所述聚合物化合物的重均分子量在5,000至50,000的范围内。
<9>根据项<1>至<8>中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中所述聚合物化合物的酸值在25mgKOH/g至120mgKOH/g的范围内。
<10>根据项<3>所述的喷墨墨水组合物，其中所述磷酸酯表面活性剂是由下式表示的磷酸酯：
Figure BSA00000461792200041
其中，在式中，R1表示-OX或R2-O-(CH2CH2O)n-；R2表示具有8至18个碳原子的烷基、烯基或烷基苯基；n表示1至30的整数；并且X表示碱金属，胺或烷醇胺。
<11>一种墨水组，所述墨水组包含根据项<1>至<10>中任一项所述的喷墨墨水组合物和处理液，所述处理液包含阳离子聚合物化合物，所述阳离子聚合物化合物包含由下式(4)或下式(5)表示的结构单元：
Figure BSA00000461792200042
<12>一种形成图像的方法，所述方法包括：通过喷墨方法将根据项<1>至<10>中任一项所述的喷墨墨水组合物排出到记录介质上。
<13>根据项<12>所述的形成图像的方法，其中所述方法还包括：将处理液排出到所述记录介质上，所述处理液包含阳离子聚合物化合物，所述阳离子聚合物化合物包含由下式(4)或下式(5)表示的结构单元：
Figure BSA00000461792200043
[本发明的有益效果]
根据本发明，可以提供一种喷墨墨水组合物，包括所述墨水组合物的墨水组和图像形成方法，所述喷墨墨水组合物表现出优异的墨水分散稳定性和优异的排出可靠性，并且其中抑制了喷墨头构件的液体排斥性降低。
附图说明
将基于下列附图详细描述本发明的示例性实施方案，其中：
图1是显示喷墨头的内部结构的一个实例的示意图。
图2是显示在喷嘴片上的喷射口的排列的一个实例的示意图。
具体实施方式
<喷墨墨水组合物>
本发明的喷墨墨水组合物(以下，可以仅仅称为“墨水组合物”)配置为包括：至少一种颜料；至少一种聚合物化合物(以下，可以称为“特定聚合物化合物”)，所述聚合物化合物具有由下式(1)表示的结构单元，由下式(2)表示的结构单元，和由下式(3)表示的结构单元；至少一种水溶性有机溶剂(以下，可以称为“特定水溶性有机溶剂”)，其是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物；至少一种硅化合物，其选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组；和水。本发明的墨水组合物根据需要还可以包含至少一种表面活性剂，至少一种树脂粒子，脲或脲衍生物中的至少一种，或其它添加剂。
当使用具有这种构成的墨水组合物时，可以实现优异的分散稳定性和优异的排出可靠性，并且可以抑制喷墨头构件的液体排斥性降低。
Figure BSA00000461792200051
在式(1)至(3)中，R1，R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基。R4表示具有1至10个碳原子的烷基。n表示1至20的整数。
[颜料]
本发明的墨水组合物含有至少一种颜料作为着色材料组分。颜料不受特别限制并且可以根据目的而适当地选择。例如，颜料可以是有机颜料或无机颜料。考虑到墨水着色性质，优选颜料基本上不溶于水中或微溶于水中。
有机颜料的实例包括偶氮颜料，多环颜料，染料螯合物，硝基颜料，亚硝基颜料和苯胺黑。在它们中，更优选偶氮颜料和多环颜料。无机颜料的实例包括氧化钛，氧化铁，碳酸钙，硫酸钡，氢氧化铝，钡黄，镉红，铬黄和炭黑。在它们中，特别优选炭黑。
可以在本发明中使用的颜料的具体实例包括在JP-A 2007-100071的第[0142]至[0145]段中所述的颜料。
可以单独使用所述颜料中的一种，或可以组合使用它们中的两种以上。
相对于墨水组合物的总质量，颜料的含量优选为1质量％至25质量％，更优选为2质量％至20质量％，再更优选为5质量％至20质量％，并且特别优选为5质量％至15质量％。
尽管本发明的墨水组合物含有颜料作为着色材料，但是该墨水组合物必要时还可以含有染料。在使用染料作为着色材料的情况下，可以将由水不溶性载体保持的染料用作水不溶性着色粒子。作为所述染料，可以在不受任何特别限制的情况下使用已知的染料。例如，在JP-A 2001-115066，2001-335714和2002-249677等中所述的染料也可以优选用于本发明中。此外，载体不受特别限制，只要载体不溶于水中或微溶于水中即可，并且可以使用无机材料，有机材料或它们的复合材料。具体地，在JP-A2001-181549和2007-169418等中所述的载体也可以优选用于本发明中。
保持染料的载体(水不溶性着色粒子)可以通过使用分散剂而以水基分散体的形式使用。作为分散剂，可以优选使用以下所述的分散剂。
[特定聚合物化合物]
本发明的墨水组合物含有聚合物化合物，所述聚合物化合物包含至少一种由以下所述式(1)表示的结构单元，至少一种由以下所述式(2)表示的结构单元，和至少一种由以下所述式(3)表示的结构单元。
本发明的特定聚合物化合物例如用作用于分散以上颜料的分散剂。当通过使用这种特定聚合物化合物分散颜料时，颜料的分散稳定性可以变得优异，并且可以增强排出可靠性。
Figure BSA00000461792200071
在式(1)至(3)中，R1，R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基。R4表示具有1至10个碳原子的烷基，并且优选表示具有1至5个碳原子的烷基。
n表示1至20的整数，并且优选表示3至10的整数。
所述特定聚合物化合物可以包含两种以上由以上式(1)表示的结构单元，两种以上由以上式(2)表示的结构单元，或两种以上由以上式(3)表示的结构单元。
该特定聚合物化合物还可以包含除由以上式(1)至式(3)表示的结构单元以外的另外的结构单元。
另外的结构单元不受特别限制，只要所述另外的结构单元衍生自能够与形成由以上式(1)至式(3)表示的结构单元的单体共聚的单体即可。具体地，其实例包括(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酰胺类，和不饱和多价羧酸。
此外，关于由以上式(1)至式(3)表示的结构单元的含量比率，例如，优选的是，相对于特定聚合物化合物的总质量，所述特定聚合物化合物包含10质量％至90质量％的由式(1)表示的结构单元，5质量％至50质量％的由式(2)表示的结构单元，和0.5质量％至10质量％的由式(3)表示的结构单元。更优选的是，特定聚合物化合物包含50质量％至80质量％的由式(1)表示的结构单元，20质量％至40质量％的由式(2)表示的结构单元，和1质量％至5质量％的由式(3)表示的结构单元。
该特定聚合物化合物的重均分子量优选为3,000至100,000，更优选为5,000至50,000，再更优选为5,000至40,000，并且特别优选为10,000至40,000。
考虑到提供当墨水组合物与处理液接触时良好的凝聚性质，该特定聚合物化合物(在一些情况下，它还可以称为聚合物分散剂)的酸值优选为130mgKOH/g以下。酸值更优选为25mgKOH/g至120mgKOH/g，并且再更优选为25mgKOH/g至100mgKOH/g。
当特定聚合物化合物的酸值为130mgKOH/g以下时，或另外，100mgKOH/g以下时，颜料可以变得相对疏水，并且图像的耐水性可以变好。当特定聚合物化合物的酸值为25mgKOH/g以上时，自分散性的稳定性可以变好。
根据本发明的特定聚合物化合物的具体实例包括以下所示的化合物。然而，应当理解本发明不限于它们。
关于在本发明的示例性实施方案中的特定聚合物化合物的含量，颜料(p)和特定聚合物化合物(s)的混合质量比(p∶s)优选在1∶0.06至1∶3的范围内，更优选在1∶0.125至1∶2的范围内，并且再更优选在1∶0.125至1∶1.5的范围内。
在本发明中，该墨水组合物在必要时可以包含另外的分散剂。例如，常规已知的水溶性低分子量分散剂，水溶性聚合物等可以用作另外的分散剂。另外的分散剂可以以使得除特定聚合物化合物以外的另外的分散剂的含量在所述特定聚合物化合物的含量的范围之内的量使用。
[特定水溶性有机溶剂]
本发明的墨水组合物含有至少一种水溶性有机溶剂(特定水溶性有机溶剂)，其是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物。特定水溶性有机溶剂可以由具有2个碳原子的氧化烯基(氧乙烯基)形成，可以由具有3个碳原子的氧化烯基(氧丙烯基)形成，或可以由一个或多个氧乙烯基和一个或多个氧丙烯基形成。
具有2或3个碳原子的氧化烯基的重复数量不受特别限制。例如，重复数量为1至20，但是优选2至10，并且更优选2至5。
本发明中的特定水溶性有机溶剂的具体实例可以包括二甘醇，三甘醇，四甘醇，六甘醇，一缩二丙二醇，二缩三丙二醇，三缩四丙二醇，和聚丙二醇(其中PPO(环氧丙烷)的重复数量为5至15)。
相对于墨水组合物的总质量，在本发明的示例性实施方案中的墨水组合物中的特定水溶性有机溶剂的含量为例如2质量％至40质量％，但是所述含量优选为3质量％至30质量％，并且更优选为4质量％至25质量％。
在本发明中，可以单独使用特定水溶性有机溶剂中的一种，或可以组合物使用它们中的两种以上。
除特定水溶性有机溶剂以外，在本发明的示例性实施方案中的喷墨墨水组合物还可以包含与所述特定水溶性有机溶剂不同的另外的水溶性有机溶剂。作为另外的水溶性有机溶剂，可以在不受任何特别限制的情况下使用通常使用的水溶性有机溶剂。可以单独使用这些另外的水溶性有机溶剂中的一种，或可以组合使用它们中的两种以上。另外的水溶性有机溶剂的具体实例包括：
醇(例如，甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇，丁醇，异丁醇，仲丁醇，叔丁醇，戊醇，己醇，环己醇和苄醇)，
多元醇(例如，乙二醇，二甘醇，三甘醇，聚乙二醇，丙二醇，一缩二丙二醇，聚丙二醇，丁二醇，己二醇，戊二醇，2-甲基-1，3-丙二醇，甘油，己三醇，三羟甲基丙烷，硫二甘醇，乙二硫醇和乙炔二醇衍生物)，
二醇衍生物(例如，乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，乙二醇单丁醚，二甘醇单甲醚，二甘醇单乙醚，二甘醇单丁醚，丙二醇单甲醚，丙二醇单丁醚，一缩二丙二醇单甲醚，三甘醇单甲醚，三甘醇单丁醚，乙二醇二乙酸酯，乙二醇单甲醚乙酸酯，三甘醇单乙醚和乙二醇单苯醚)，
胺(例如，乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，N-甲基二乙醇胺，N-乙基二乙醇胺，吗啉，N-乙基吗啉，乙二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，聚乙烯亚胺和四甲基丙二胺)，和
其它极性溶剂(例如，甲酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，二甲亚砜，环丁砜，3-环丁烯砜，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，2-
Figure BSA00000461792200091
唑烷酮，1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，乙腈和丙酮)。
(水)
本发明的墨水组合物含有水。对于水的量没有特别限制。在本发明中，水的含量优选为10质量％至99质量％，更优选为30质量％至80质量％，并且再更优选为50质量％至70质量％。
[硅化合物]
本发明的墨水组合物含有选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组中的至少一种硅化合物。通过结合硅化合物，可以得到表现出优异的分散稳定性和优异的排出可靠性并且其中抑制了喷墨头构件的液体排斥性降低的喷墨墨水组合物。
可以将单种硅化合物结合到墨水组合物中，或可以将两种以上的硅化合物的组合结合到墨水组合物中。此外，可以将胶体二氧化硅或水溶性的硅酸碱金属盐中的任一种结合到墨水组合物中，或可以将胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐同时结合到墨水组合物中。
[胶体二氧化硅]
胶体二氧化硅是包括含有硅的无机氧化物的细粒的胶体，其中所述细粒的平均粒径为几百nm以下。胶体二氧化硅包括二氧化硅(包括其水合物)作为主要组分，并且可以含有铝酸盐作为次要组分。可以作为次要组分包含的铝酸盐的实例包括铝酸钠和铝酸钾。
此外，在胶体二氧化硅中可以含有无机盐如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，和氢氧化铵，或有机盐如氢氧化四甲基铵。这些无机盐和有机盐起到例如胶体的稳定剂的作用。
用于胶体二氧化硅的分散介质不受特别限制，并且可以是水，有机溶剂，或水和有机溶剂的混合物中的任何一种。有机溶剂可以是水溶性有机溶剂或水不溶性有机溶剂。然而，有机溶剂优选为水溶性有机溶剂。其具体实例包括甲醇，乙醇，异丙醇和正丙醇。
对于用于制备胶体二氧化硅的方法没有特别限制，并且可以通过通常使用的方法制备胶体二氧化硅。例如，胶体二氧化硅可以由四氯化硅的热分解通过二氧化硅气凝胶合成制备，或可以由水玻璃制备。备选地，胶体二氧化硅可以根据包括醇盐的水解的液相合成方法(参见，例如“Seni to Kogyo”，第60卷，第7期，第376页，2004)等制备。
对根据本发明的胶体二氧化硅中含有的粒子的平均粒径没有特别限制。例如，平均粒径可以设置为1nm至200nm。平均粒径优选为1nm至100nm，更优选为3nm至50nm，再更优选为3nm至25nm，并且特别优选为5nm至20nm。
当平均粒径为200nm以下时，可以更有效地抑制由墨水所致的对构成喷墨头的构件如基材，保护膜，液体排斥膜等的损害(例如，液体排斥性的降低等)。据认为，通过使得平均粒径更小，粒子的总表面积增大，从而更有效地抑制对构成喷墨头的构件的损害。而且，还考虑到墨水组合物的排出可靠性和抑制由粒子所致的磨损作用，优选粒子的平均粒径为200nm以下。此外，当平均粒径为1nm以上时，生产率提高，并且可以获得在性能上表现出较小偏差(dispersion)的胶体二氧化硅。
在本发明中，胶体二氧化硅的平均粒径由体积平均粒径表示。体积平均粒径可以根据用于分散粒子的一般方法如光散射法或激光衍射法确定。
对胶体二氧化硅的形状没有特别限制，只要其不干扰墨水的喷射性能即可。例如，该形状可以是球形形状，长的形状，针样形状，或类似于珠串的形状。尤其是，考虑到墨水的排出可靠性，优选胶体二氧化硅是球形的。
可以在本发明中使用的胶体二氧化硅可以通过上述制备方法制备，或可以是可商购的产品。可商购的产品的具体实例包括LUDOX AM，LUDOXAS，LUDOX LS，LUDOX TM和LUDOX HS(全部为商品名，由E.I.Du Pont de Nemours&Co.生产)；SNOWTEX S，SNOWTEX XS，SNOWTEX 20，SNOWTEX 30，SNOWTEX 40，SNOWTEX N，SNOWTEX C和SNOWTEX O(商品名，全部由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)；SYTON C-30和SYTON ZOO(商品名，全部由Monsanto Co.生产)；NALCOAG-1060和NALCOAG-ID21至64(全部为商品名，由Nalco Chem.Co.生产)；METHANOL SOL，IPA SOL，MEK SOL和TOLUENE SOL(全部为商品名，由Fuso Chemical Co.，Ltd.生产)，CATALOID-S，CATALOID-F120，CATALOID SI-350，CATALOID SI-500，CATALOIDSI-30，CATALOID S-20L，CATALOID S-20H，CATALOID S-30L，CATALOID S-30H，CATALOID SI-40和OSCAL-1432(异丙醇溶胶)(商品名，全部由JGC Catalysts and Chemicals Ltd.生产)；ADELITE(商品名，由Asahidenka Co.，Ltd.生产)；以及，作为珠串形状的胶体二氧化硅的实例，SNOWTEX ST-UP，SNOWTEX PS-S，SNOWTEX PS-M，SNOWTEX ST-OUP，SNOWTEX PS-SO和SNOWTEX PS-MO(商品名，全部由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)。这些产品容易获得。
通常将以上可商购的胶体二氧化硅分散液的pH调节至酸性或碱性的pH。这是因为胶体二氧化硅稳定分散的区域存在于酸性侧或碱性侧。在向墨水组合物中加入可商购胶体二氧化硅分散液的情况下，应当考虑胶体二氧化硅稳定分散的区域的pH和墨水组合物的pH。
本发明的示例性实施方案中的墨水组合物中的胶体二氧化硅的含量不受特别限制。例如，该含量可以设置为墨水组合物的总量的0.0001质量％至10质量％。胶体二氧化硅的含量优选为墨水组合物的总量的0.01质量％至3质量％，更优选为墨水组合物的总量的0.02质量％至0.5质量％，并且特别优选为墨水组合物的总量的0.03质量％至0.2质量％。当胶体二氧化硅在墨水组合物中的含量等于或低于上述上限时，墨水组合物的排出可靠性进一步增强，并且可以更有效地抑制由二氧化硅粒子所致的对喷墨头的磨损作用的影响。此外，当含量等于或大于上述下限时，可以更有效地抑制喷墨头构件的液体排斥性降低。
而且，考虑到抑制喷墨头构件的液体排斥性降低和墨水排出可靠性，优选的是，本发明的墨水组合物优选以墨水组合物的总量的0.01质量％至3质量％的量含有体积平均粒径为100nm以下的胶体二氧化硅，并且更优选以墨水组合物的总量的0.01质量％至3质量％的量含有体积平均粒径为3nm至25nm的胶体二氧化硅。再更优选的是，墨水组合物以墨水组合物的总量的0.03质量％至0.2质量％的量含有体积平均粒径为5nm至20nm的胶体二氧化硅。
(硅酸的碱金属盐)
本发明的喷墨墨水组合物含有胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐中的至少一种。水溶性的硅酸碱金属盐不受特别限制，只要硅酸的碱金属盐由硅酸和碱金属形成并且对水具有溶解性的化合物即可。水溶性的硅酸碱金属盐可以是偏硅酸的碱金属盐，原硅酸的碱金属盐等中的任何一种，或可以是它们的混合物。
在本发明中，必须的是硅酸盐为硅酸的碱金属盐。当使用具有除碱金属以外的物质的盐，例如硅酸的铵盐(例如，硅酸的四甲基铵盐)时，存在其中墨水分散稳定性劣化的情况。此外，当使用产生挥发性化合物的铵盐等时，存在其中随着时间产生气味的情况。
优选硅酸碱金属盐具体地是由以下式(S)表示的化合物的至少一种。
x(M2O)·y(SiO2)式(S)
在式(S)中，M表示钠或钾；x表示1或2的整数；并且y表示1至4的整数。分别地，由式(S)表示的硅酸的碱金属盐在x＝1，y＝1的情况下称为偏硅酸金属盐，并且在x＝2，y＝1的情况下称为原硅酸碱金属盐，它们都是具有水溶解性的硅酸碱金属盐。
通常，硅酸碱金属盐经常是包含两种以上的由式(S)表示的化合物的混合物，但是在本发明中使用的硅酸碱金属盐可以是一种由式(S)表示的化合物，或包含两种以上由式(S)表示的化合物的混合物。
在本发明中，水溶性硅酸碱金属盐的实例可以包括可商购的化合物(例如，水玻璃)，并且还可以包括通过熔融硅酸和碱金属的碳酸盐或氢氧化物得到的物质，但是考虑到墨水分散稳定性，优选可商购的硅酸钠或硅酸钾的化合物。
硅酸碱金属盐在根据本发明的用于喷墨用途的墨水组合物中的含量不受特别限制，但是考虑到抑制液体排斥性降低，所述含量相对于墨水组合物的总量优选为0.01质量％至3.0质量％，更优选为0.02质量％至0.2质量％，并且再更优选为0.03质量％至0.1质量％。当含量在以上范围内时，可以有效地实现在抑制液体排斥性降低方面的改进。
此外，考虑到抑制喷墨头构件的液体排斥性降低和墨水分散稳定性，根据本发明的墨水组合物优选以相对于墨水组合物的总量的0.01质量％至3.0质量％的范围含有至少一种由式(S)表示的硅酸碱金属盐，并且更优选以相对于墨水组合物的总量的0.02质量％至0.2质量％的范围含有选自硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。
[表面活性剂]
本发明的示例性实施方案中的喷墨墨水组合物优选含有至少一种表面活性剂。表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂和甜菜碱表面活性剂。
表面活性剂的添加量优选在可以将墨水组合物的表面张力调节到20mN/m至60mN/m的添加量的范围内，更优选在可以将墨水组合物的表面张力调节到20mN/m至45mN/m的添加量的范围内，并且再更优选在可以将墨水组合物的表面张力调节到25mN/m至40mN/m的添加量的范围内。当添加量在上述范围内时，可以根据喷墨方法将墨水组合物令人满意地打点(spot)。
作为烃类型的表面活性剂的具体实例包括：阴离子表面活性剂，如脂肪酸盐，烷基硫酸酯盐，烷基苯磺酸盐，烷基萘磺酸盐，二烷基磺基琥珀酸盐，烷基磷酸酯盐，萘磺酸-福尔马林缩合物，和聚氧乙烯烷基硫酸盐；和非离子表面活性剂，例如聚氧乙烯烷基醚，聚氧乙烯烷基烯丙基醚，聚氧乙烯脂肪酸酯，脱水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯烷基胺，甘油脂肪酸酯和氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物。优选使用OLFINE(商品名，表面活性剂，由Nisshin Chemical Industry Co.，Ltd.生产)和SURFYNOLS(商品名，Air Products&Chemicals的产品)，其是乙炔类聚氧乙烯氧化物表面活性剂。此外，优选胺氧化物型两性表面活性剂，如N，N-二甲基-N-烷基氧化胺。
另外，可以使用在JP-A 59-157636的第(37)至(38)页以及研究公开号(Research Disclosure No.)308119(1989)作为表面活性剂所述的材料。
当使用氟烷(烷基氟类型)表面活性剂，硅氧烷表面活性剂等，例如在JP-A2003-322926，2004-325707和2004-309806中所述的那些时，可以改进耐摩擦性。
在以上表面活性剂中，考虑到墨水储存稳定性，更优选的是墨水组合物含有至少一种磷酸酯表面活性剂。通过结合磷酸酯表面活性剂，可以更有效地抑制喷墨头构件的液体排斥性降低。
(磷酸酯表面活性剂)
对磷酸酯表面活性剂没有特别限制，只要磷酸酯表面活性剂是具有磷酸酯结构的表面活性剂即可。优选磷酸酯表面活性剂具有至少一个乙烯氧基，更优选表面活性剂具有2个以上乙烯氧基，并且再更优选表面活性剂具有4个以上乙烯氧基。
其具体实例包括以下列商品名商购的磷酸酯表面活性剂：EMPHOS(注册商标)，DESOPHOS(商标)，HOSTAPHAT(注册商标)，ESI-TERGE(注册商标)，EMULGEN(注册商标)，CRODAFOS(商标)，DEPHOTROPE(商标)和DEPHOS(商标)，它们可购自Witoco Corp.(Middlebury，康涅狄格，美国)，Clariant GmbH(法兰克福，德国)，Cook Composites and Polymers Co.(Kansas City，密苏里州，美国)，Kao Specialties Americas LLC(High Point，Nalco)，Croda Inc.(Parsippany，新泽西州，美国)或DeForest Enterprises Inc.(Boca Raton，佛罗里达，美国)。
更具体地，磷酸酯表面活性剂的实例可以包括CRODAFOS(商标)N-3ACID，EMPHOS(注册商标)9NP，EMPHOS(注册商标)CS121，EMPHOS(注册商标)CS131，EMPHOS(注册商标)CS141，EMPHOS(注册商标)CS1361，HOSTAPHAT(注册商标)LPKN，ESI-TERGE(注册商标)320，ESI-TERGE(注册商标)330，DEPHOS(商标)8028，EMULGEN(注册商标)BL-2PK，DESOPHOS(商标)4P，DESOPHOS(商标)6DNP，DESOPHOS(商标)6MPNA，DESOPHOS(商标)6NPNA，DESOPHOS(商标)8DNP，DESOPHOS(商标)9NP，DESOPHOS(商标)10TP，DESOPHOS(商标)14DNP，DESOPHOS(商标)30NP和DEPHOTROPE(商标)CAS-MF。
此外，磷酸酯表面活性剂的实例可以包括油基聚氧乙烯(3)醚磷酸酯，壬基苯酚乙氧基化物磷酸酯，壬基苯酚乙氧基化物磷酸酯的盐，有机磷酸酯，脂族磷酸酯，磷酸酯化的壬基苯氧基聚乙氧基乙醇，和乙基己醇乙氧基化磷酸酯(“2EH-2EO”)的盐。
在它们中，优选磷酸酯表面活性剂为DEPHOTROPE(商标)CAS-MF，EMPHOS(注册商标)9NP，EMPHOS(注册商标)CS121，EMPHOS(注册商标)CS131，EMPHOS(注册商标)CS141，EMPHOS(注册商标)CS1361，ESI-TERGE(注册商标)320或ESI-TERGE(注册商标)330。
而且，磷酸酯表面活性剂特别优选是具有下列结构的磷酸酯。
Figure BSA00000461792200161
在结构式中，R1表示-OX或R2-O-(CH2CH2O)n-，并且R2表示具有8至18个碳原子的烷基，烯基或烷基苯基。n表示1至30的整数。X表示碱金属，胺或烷醇胺。
由以上结构式表示的磷酸酯的具体实例包括聚氧乙烯烷基醚的磷酸单酯的碱金属盐，聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸单酯的碱金属盐，聚氧乙烯烷基醚的磷酸二酯的碱金属盐，和聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸二酯的碱金属盐。在本文中，碱金属的实例包括钠和钾。
此外，由以上结构式表示的磷酸酯的具体实例包括聚氧乙烯烷基醚的磷酸单酯的胺盐，聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸单酯的胺盐，聚氧乙烯烷基醚的磷酸二酯的胺盐，和聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸二酯的胺盐。
另外，其具体实例还包括聚氧乙烯烷基醚的磷酸单酯的烷醇胺盐，聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸单酯的烷醇胺盐，聚氧乙烯烷基醚的磷酸二酯的烷醇胺盐，和聚氧乙烯烷基苯基醚的磷酸二酯的烷醇胺盐。
更具体地，由以上结构式表示的磷酸酯的实例可以包括“PHOSPHANOL PE-510”，“PHOSPHANOL ML-220”，“PHOSPHANOLRA-600”和“PHOSPHANOL RE-610”(商品名，全部由TOHO Chemical Industry Co.，Ltd.生产)以及“PLYSURF A212E”，“PLYSURF A215C”和“PLYSURF A210G”(商品名，全部由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.，LTD.生产)。
相对于墨水组合物的总质量，磷酸酯表面活性剂的含量优选为0.1质量％至3质量％，更优选为0.2质量％至3质量％，并且再更优选为0.2质量％至0.5质量％。
[脲和脲衍生物]
本发明的墨水组合物优选含有脲或脲衍生物(以下，可以称为“脲化合物”)中的至少一种。脲和脲衍生物具有高的保湿能力，因此可以作为固体润湿剂有效地抑制墨水的不期望的干燥或凝固。此外，在本发明中，除胶体二氧化硅或水溶性的硅酸碱金属盐中的至少一种以外，还结合脲或脲化合物中的至少一种可以导致喷墨头等的维护性质的有效改进。
脲衍生物的实例包括：通过用烷基或烷醇基取代脲的氮上的氢原子而得到的化合物，硫脲，以及通过用烷基或烷醇基取代硫脲的氮上的氢原子而得到的化合物。脲或硫脲的氮原子上的烷基可以连接在一起以形成环。
脲衍生物的具体实例包括N，N-二甲基脲，硫脲，亚乙基脲，羟基乙基脲，羟基丁基脲，亚乙基硫脲和二乙基硫脲。
考虑到维护性质(通过擦拭的可移除性)等的改进，在本发明的示例性实施方案中的墨水组合物中的脲化合物的含量优选为1质量％至20质量％，更优选为1质量％至15质量％，并且再更优选为3质量％至10质量％。
在本文中，在其中将两种以上的脲化合物结合到墨水组合物的情况下，两种以上的脲化合物的总量在以上范围之内是足够的。
在本发明的示例性实施方案中的墨水组合物中，对脲化合物的含量与硅化合物的含量的比率没有特别限制，但是脲化合物相对于硅化合物的含量比率(脲化合物/硅化合物)优选为5至1,000，更优选为10至500，并且再更优选为20至200。
关于脲化合物的含量与硅化合物的含量的组合没有特别限制。然而，考虑到更有效地同时实现通过擦拭的可移除性和图像固着性，优选下列组合。
即，优选脲化合物的含量为1.0质量％以上，而硅化合物的含量为0.01质量％以上。更优选脲化合物的含量为1.0质量％至20质量％，而硅化合物的含量为0.02质量％至0.5质量％。此外，特别优选脲化合物的含量为3.0质量％至10质量％，而硅化合物的含量为0.03质量％至0.2质量％。
(固体润湿剂)
本发明的示例性实施方案中的墨水组合物还可以含有除脲化合物以外的固体润湿剂。在本发明中，术语“固体润湿剂”是指具有保水能力并且在25℃为固体的水溶性化合物。
用于在水性墨水组合物中使用的一般固体润湿剂可以照原样用作可以在本发明中使用的固体润湿剂。其具体实例包括多元醇如糖类，糖醇，透明质酸，三羟甲基丙烷和1，2，6-己三醇。
糖类的实例包括单糖，二糖，寡糖(包括三糖和四糖)和多糖。其具体实例包括葡萄糖，甘露糖，果糖，核糖，木糖，阿拉伯糖，半乳糖，醛糖酸(aldonic acid)，葡萄糖醇，麦芽糖，纤维二糖，乳糖，蔗糖，海藻糖和麦芽三糖。如本文中使用的，术语“多糖”是指宽泛意义上的糖，并且包括在自然中广泛分布的物质，例如藻酸，α-环糊精和纤维素。糖类的衍生物的实例包括以上糖类的还原糖(例如，糖醇)，以及以上糖类的氧化糖(例如，醛糖酸，糖醛酸(uronic acid)，氨基酸和硫糖)。特别地，优选糖醇，并且其具体实例包括麦芽糖醇，山梨醇和木糖醇。作为透明质酸，例如，可以使用以名称SODIUM HYALURONATE 1％AQUEOUS SOLUTION(分子量350,000)商购的产品。
[树脂粒子]
本发明的示例性实施方案中的墨水组合物优选含有至少一种类型的树脂粒子。当结合树脂粒子时，可以进一步改善图像的墨水固着性和耐摩擦性。
可以在本发明中使用的树脂粒子或包含在聚合物胶乳中的树脂的实例包括丙烯酸类树脂，乙酸乙烯酯树脂，苯乙烯-丁二烯树脂，氯乙烯树脂，丙烯酸类(acryl)-苯乙烯树脂，丁二烯树脂，苯乙烯树脂，交联丙烯酸类树脂，交联苯乙烯树脂，苯胍胺树脂，酚树脂，硅氧烷树脂，环氧树脂，氨基甲酸酯树脂，石蜡树脂，和氟烷树脂。在它们中，其优选实例可以包括丙烯酸类树脂，丙烯酸类-苯乙烯树脂，苯乙烯树脂，交联丙烯酸类树脂和交联苯乙烯树脂。
在树脂粒子中包含的树脂具有优选10,000至200,000，更优选100,000至200,000的重均分子量。
树脂粒子的平均粒径优选在10nm至1μm的范围内，更优选在10nm至200nm的范围内，再更优选在20nm至100nm的范围内，并且特别优选在20nm至50nm的范围内。
树脂粒子的玻璃化转变温度Tg优选为30℃以上，更优选为40℃以上，并且再更优选为50℃以上。
相对于墨水，树脂粒子的添加量优选为0.5质量％至20质量％，更优选为3质量％至20质量％，并且再更优选为5质量％至15质量％。
关于树脂粒子的粒径分布没有特别限制，并且粒子可以表现出宽的粒径分布或可以表现出单分散的粒径分布。此外，还可以使用各自具有单分散的粒径分布的两种以上类型的树脂粒子的混合物。
其它添加剂
在本发明中使用的墨水组合物还可以包含除上述组分以外的其它添加剂，诸如包括以下添加剂的已知添加剂：聚合抑制剂，抗干燥剂(润湿剂)，防褪色剂，乳化稳定剂，渗透增强剂，UV吸收剂，防腐剂，防霉剂，pH调节剂，表面张力控制剂，消泡剂，粘度调节剂，分散稳定剂，防锈剂和螯合剂。
UV吸收剂的使用可以改进图像的储存性，并且UV吸收剂的实例包括：苯并三唑化合物，例如在JP-A 58-185677，61-190537，2-782，5-197075和9-34057中所述的那些；二苯甲酮化合物，例如在JP-A 46-2784和5-194483以及美国专利3,214,463中所述的那些；肉桂化合物，例如在日本专利48-30492和56-21141以及JP-A 10-88106中所述的那些；三嗪化合物，例如在JP-A 4-298503，8-53427，8-239368，10-182621和日本专利申请国家阶段公布8-501291中所述的那些；在研究公开号(Research Disclosure No.)24239中所述的化合物；以及通过吸收UV射线发射荧光的所谓荧光增白剂，例如茋化合物和苯并
Figure BSA00000461792200191
唑化合物。
防褪色剂可以用于改进图像的储存性，并且其实例包括有机防褪色剂和金属配合物防褪色剂。有机防褪色剂的实例包括对苯二酚类，烷氧基酚类，二烷氧基酚类，酚类，苯胺类，胺类，茚满类，色满类(chromanes)，烷氧基苯胺类和杂环化合物。金属配合物防褪色剂的实例包括镍配合物和锌配合物。更具体地，有用的防褪色剂的实例包括：在研究公开号(Research Disclosure No.)17643，第VII节，项I至J；研究公开号(Research Disclosure No.)15162；18716，第650页，左栏；研究公开号(Research Disclosure No.)36544，第527页；307105，第872页；研究公开号(Research Disclosure No.)15162中引用的专利中所述的那些；以及在JP-A 62-215272的第127至137页中所述的代表性化合物的化学式和实例的范围内的化合物。
防霉剂的实例包括脱氢乙酸钠，苯甲酸钠，吡啶硫酮-1-氧化钠(sodium pyridinethion-1-oxide)，对羟基苯甲酸乙酯，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，和它们的盐。防霉剂相对于墨水组合物的含量优选为0.02至1.00质量％。
pH调节剂的实例包括中和剂如有机碱或无机碱。pH调节剂可以改进墨水组合物的储存性。pH调节剂优选以使得墨水组合物在25℃的pH变为6.0至10.0，更优选7.5至10.0的量加入。
在本发明的示例性实施方案中的喷墨墨水组合物在20℃的粘度优选在2.0mPa·s至10.0mPa·s的范围内，并且更优选在2.0mPa·s至5.0mPa·s的范围内。
在本文中，粘度是使用E型粘度计在20℃测量的值。具体地，使用粘度计(VISCOMETER)TV-22(商品名，由TOKI SANGYO CO.，LTD.制造)测量粘度。
<墨水组>
本发明的墨水组配置为包含至少一种上述的墨水组合物和至少一种处理液，所述处理液包含当处理液与墨水组合物接触时可以形成聚集体的聚集剂。
通过将处理液与墨水组合物一起使用，可以加速喷墨记录，并且即使当进行高速记录时也可以获得具有高密度，高分辨率和优异成像特性(例如，细线或细微图像区域的再现性)的图像。
(处理液)
本发明中的处理液配置为包含至少一种聚集剂和水性介质，所述聚集剂当处理液与墨水组合物接触时可以形成聚集体。该处理液必要时还可以包含其它组分。
对聚集剂没有特别限制，只要聚集剂当与墨水组合物接触时可以形成聚集体即可。聚集剂优选为至少一种阳离子聚合物化合物，并且更优选为至少一种具有由下列结构式(4)或结构式(5)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物。
Figure BSA00000461792200211
结合到处理液中的聚集剂的实例可以包括阳离子聚合物化合物，酸性化合物和多价金属盐。在本发明中，考虑到聚集速率，处理液优选含有至少一种阳离子聚合物化合物作为聚集剂。
作为阳离子聚合物化合物，优选使用具有伯至叔氨基或季铵盐基团作为阳离子基团的聚合物。
阳离子聚合物化合物的优选实例包括具有伯至叔氨基，它们的盐，或季铵盐基团的单体(阳离子单体)的均聚物，和使用阳离子单体和其它单体(以下，称为“非阳离子单体”)通过共聚或缩聚获得的共聚物或缩聚物。这些聚合物可以以水溶性聚合物的形式或以水分散性胶乳粒子的形式使用。
具体地，阳离子聚合物化合物优选选自由以下各项组成的组：聚(乙烯基吡啶)盐，聚丙烯酸烷基氨基乙酯，聚甲基丙烯酸烷基氨基乙酯，聚(乙烯基咪唑)，聚乙烯亚胺，聚双胍，聚胍，包含表卤代醇衍生物和氨基衍生物的共聚物，和它们的组合。阳离子聚合物化合物更优选是具有由以上结构式(4)或结构式(5)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物。
具有由以上结构式(4)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物的实例可以包括FLOQUAT FL-14(商品名，由SNF Floerger生产)和LUPOSOL(商品名，由BASF生产)。此外，具有由以上结构式(5)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物的实例可以包括VANTOCIL(商品名，由Avecia生产)。
具有由以上结构式(4)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物可以配置为包含表卤代醇衍生物和氨基衍生物的共聚物。
包含表卤代醇衍生物和氨基衍生物的共聚物是表卤代醇和胺的阳离子共聚物。优选胺中的至少一种是仲胺。更优选表卤代醇和胺的阳离子共聚物是线型共聚物，并且再更优选所述仲胺是二甲基胺。
还优选的是，表卤代醇和胺的阳离子共聚物中的胺是伯胺和仲胺的组合。在此实施方案中，更优选伯胺是一甲基胺，并且再更优选表卤代醇和胺的阳离子共聚物是支化共聚物。
在其中表卤代醇和胺的阳离子共聚物中的胺组分同时包含仲胺和伯胺的情况下，仲胺与伯胺的摩尔比可以设置在约100∶1至约10∶1之间。因此，可以以所需的比例将支链(braching)引入到阳离子共聚物中。
在其中处理液被配置为包含表卤代醇和胺的阳离子共聚物的情况下，处理液优选包含，例如，50质量％至95质量％的水，5质量％至35质量％的水溶性有机溶剂(优选地，蒸气压比水的蒸气压更低的水溶性有机溶剂)，0质量％至5质量％(优选地，0.05质量％至2质量％)的水混溶性表面活性剂，和0.5质量％至5质量％的表卤代醇和胺的阳离子共聚物。
表卤代醇和胺的阳离子共聚物中的胺组分可以是如上所述的仲胺，或伯胺和仲胺的组合。表卤代醇和胺的阳离子共聚物的分子量优选是使得其50质量％的水溶液(50质量％的水和50质量％的阳离子共聚物)在室温的粘度在10cP至100cP的粘度范围内的分子量。使用该粘度规定，因为难以确定阳离子共聚物的实际分子量。
优选含有表卤代醇和胺的阳离子共聚物的反应液还含有除阳离子共聚物以外的另外的阳离子组分。另外的阳离子组分的实例可以包括多价金属盐，其它阳离子聚合物，和其它阳离子共聚物。其具体实例可以包括硝酸的多价金属盐，EDTA(乙二胺四乙酸)的盐，卤化
Figure BSA00000461792200221
的盐，有机酸的盐，和它们的组合。
在其中处理液配置为包括包含由以上结构式(5)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物的情况下，处理液优选包含，例如，50质量％至95质量％的水，5质量％至35质量％的水溶性有机溶剂(优选地，蒸气压比水的蒸气压更低的水溶性有机溶剂)，0质量％至5质量％(优选地，0.05质量％至2质量％)的水混溶性表面活性剂，和0.5质量％至5质量％的包括由结构式(5)表示的结构单元的阳离子聚合物化合物。
作为在处理液中的聚集剂(凝聚剂)，可以示例酸性化合物。酸性化合物的优选实例包括硫酸，盐酸，硝酸，磷酸，聚丙烯酸，乙酸，乙醇酸(glycoric acid)，丙二酸，苹果酸，马来酸，抗坏血酸，琥珀酸，戊二酸，富马酸，柠檬酸，酒石酸，乳酸，磺酸，正磷酸，吡咯烷酮甲酸，吡喃酮甲酸，吡咯甲酸，呋喃甲酸，吡啶甲酸，香豆酸(coumalic acid)，噻吩甲酸，烟酸，或这样的化合物的衍生物或它们的盐。可以单独使用这些酸性材料中的一种，或可以一起使用它们中的两种以上。
在本发明中，当处理液包含酸性化合物时，处理液在25℃的pH值优选为6以下，并且更优选为4以下。特别是，处理液在25℃的pH优选为1至4，并且特别优选为1至3。在这样的情况下，墨水组合物的pH值优选为7.5以上，并且更优选为8.0以上。
特别地，考虑到图像密度，分辨率和高速喷墨记录，优选墨水组合物在25℃的pH值为8.0以上，并且处理液在25℃的pH值为0.5至4。
在本发明中，当凝聚剂是酸性化合物时，优选具有对于水的高溶解性的酸性化合物。此外，考虑到增加凝聚性质和固定整个墨水，凝聚剂优选为有机酸，更优选为二价或更高价的有机酸，并且再更优选为二价或三价酸性物质。二价或更高价有机酸优选是具有3.5以下的第一pKa的有机酸，并且更优选是具有3.0以下的第一pKa的有机酸。它们的实例包括磷酸，草酸，丙二酸和柠檬酸。
多价金属盐的实例包括：属于周期表的第2族的碱土金属(例如，镁和钙)的盐，属于周期表的第3族的过渡金属(例如，镧)的盐，属于周期表的第13族的金属(例如，铝)的阳离子的盐，镧系元素(例如，钕(neodium))的盐。作为金属盐，优选羧酸盐(例如，甲酸的盐，乙酸的盐和苯甲酸的盐)，硝酸盐，氯化物和硫氰酸盐，并且更优选羧酸的钙盐或镁盐(例如，甲酸的盐，乙酸的盐，苯甲酸的盐)，硝酸的钙盐或硝酸的镁盐，氯化钙，氯化镁，和硫氰酸的钙盐或硫氰酸的镁盐。
可以单独使用凝聚剂，或组合使用两种以上的凝聚剂。
当使墨水组合物凝聚的凝聚剂是酸性化合物或其多价金属盐时，凝聚剂在处理液中的含量优选为1至50质量％，更优选为3至45质量％，并且再更优选为5至40质量％。
处理液可以包含其它添加剂作为另外的组分，只要不损害本发明的效果即可。其它添加剂的实例包括已知的添加剂，例如抗干燥剂(润湿剂)，防褪色剂，乳化稳定剂，渗透增强剂，UV吸收剂，防腐剂，防霉剂，pH调节剂，表面张力控制剂，消泡剂，粘度调节剂，分散剂，分散稳定剂，防锈剂和螯合剂。
<喷墨图像形成方法>
本发明的喷墨图像形成方法配置为包括通过根据喷墨方法将上述喷墨墨水组合物施加到记录介质上而形成图像的墨水施加工序。本发明的喷墨图像形成方法根据需要还可以包括将上述处理液施加到记录介质上的处理液施加工序，干燥工序等。
墨水施加工序
在墨水施加工序中，使用喷墨方法将墨水组合物施加到记录介质上。可以具体通过下列方式利用喷墨方法进行图像记录：提供能量，从而将墨水组合物喷射到所需记录介质上，所述记录介质为普通纸，高质量纸，涂布纸，美术纸，树脂涂布纸，例如描述于JP-A 8-169172，8-27693，2-276670，7-276789，9-323475，62-238783，10-153989，10-217473，10-235995，10-217597和10-337947中的喷墨记录专用纸，膜，电子照相常用纸，织物，玻璃，金属，陶瓷等。作为适于本发明的示例性实施方案的喷墨记录方法，可以应用在JP-A2003-306623的第(0093)至(0105)栏中所述的方法。
喷墨方法没有特别限制并且可以是任何已知的系统，例如利用静电吸引力喷射墨水的电荷控制系统；利用压电元件的振动压力而按需滴落的系统(压力脉冲系统)；将电信号转变成声束，用它们辐照墨水以及利用辐射压力喷射墨水的声喷墨系统；和加热墨水以形成气泡并且利用所产生的压力的热喷墨系统(BUBBLEJET(注册商标))。喷墨方法的实例包括：喷射大量的各自具有小体积的所谓的“照片墨水(photo-ink)”的低浓度的墨滴的系统；使用多种具有基本上相同的色调而浓度不同的墨水改善图像质量的系统，以及使用无色透明墨水的系统。
在喷墨方法中使用的喷墨头可以是按需系统或连续系统。用于通过喷墨方法记录的墨水喷嘴等没有特别的限制，但是可以取决于目的而适当地选择。
喷墨方法的实例包括：其中使用短串行头并且在允许所述头在记录介质的横向上扫描的同时进行记录的往返式系统的喷墨头，和其中使用行喷墨头(line head)的行系统(line system)的喷墨头，在所述行喷墨头中，记录元件对应于记录介质的一侧的整个区域排列。在行系统中，可以通过允许记录介质在与排列记录元件的方向成直角的方向上扫描而在记录介质的整个表面上记录图像，其中不需要据此短喷墨头移动以进行扫描的传输系统，比如滑架(carriage)。此外，由于对于滑架以及记录介质的移动的复杂的扫描控制不是必需的，并且仅有记录介质移动，因此相比于往返式系统，可以达到更高的记录速度。尽管本发明的示例性实施方案中的图像形成方法可应用于它们中的任一种，但是当喷墨记录方法被应用于不进行假喷射(dummy jetting)的行系统时，改进喷射精度和图像的耐摩擦性的效果通常显著。
考虑到获得高精度的图像，从喷墨头喷射的墨水的液滴的量优选为1pL(皮升)至10pL，并且更优选为1.5pL至6pL。此外，考虑到图像不均匀性的改进和连续灰度的连续性的改进，有效的是以组合的不同液滴量喷射墨滴，并且甚至在这样的情况下，也可以优选使用本发明。
-具有硅(silicone)喷嘴片的喷墨头-
在图像形成方法中使用的喷墨头具有喷嘴片。喷嘴片的至少一部分含有硅。图1是显示喷墨头的内部结构的一个实例。
图1显示喷墨头100，其具有喷嘴片11和墨水供给单元20，所述墨水供给单元20安置在喷嘴片的墨水喷射方向的相反侧。喷嘴片11具有通过从中喷射墨水的多个喷射口12。
图2显示喷嘴片11上安置的32×60个喷射口(喷嘴)的2维排列。喷嘴片的至少一部分由硅形成。硅暴露在每一个喷嘴的开口的内壁处以及位于喷射墨水组合物的方向侧的喷嘴片11的表面处。在位于墨水喷射方向侧的喷嘴片11的表面的至少一部分处安置有在图中未显示的液体排斥膜。
墨水供给单元20配备有：多个压力室21，所述压力室21中的每一个通过喷嘴连通通道22与喷嘴片11的多个喷射口12中的每一个连通；对多个压力室21中的每一个供给墨水的多个墨水供给通道23；对多个墨水供给通道23供给墨水的共用液体室25；和使多个压力室21中的每一个变形的压力产生装置30。
墨水供给通道23位于喷嘴片11和压力产生装置30之间，并且将已经供给到共用液体室25的墨水引入到墨水供给通道23。与压力室21连接的供给调节通道24的一个末端与墨水供给通道23连接，从而可以将从墨水供给通道23供给到压力室21的墨水的量调节到期望的量。在墨水供给通道23处安置有多个供给调节通道24。墨水通过墨水供给通道23提供给在压力产生装置30附近安置的压力室21。此系统可以使得能够将大量的墨水供给到多个喷射口。
压力产生装置30具有下列构造，其中从压力室21位于的那侧以下列顺序安置振动片31，粘合层32，下部电极33，压电层34和上部电极35。从外部提供驱动信号的电布线连接到压力产生装置30。根据驱动信号所致的压电器件的变形导致墨水通过喷嘴连通通道22从喷嘴的喷射口12喷射。
连续将墨水收集到循环通道42的循环孔41安置在喷射口12附近。从而可以抑制在非驱动期间喷射口附近的墨水粘度的增加。
(处理液施加工序)
在处理液施加工序中，将含有使墨水组合物中含有的组分聚集的聚集剂的处理液施加在记录介质上，从而将处理液与墨水组合物接触，以形成图像。在此情况下，墨水组合物中的颜料等的分散粒子聚集，从而将图像固着在记录介质上。处理液至少包含聚集剂。关于每一种组分和优选实施方案的细节如上所述。
处理液的施加可以通过应用已知方法如涂布法，喷墨法和浸渍法进行。涂布方法可以通过使用绕线棒涂机、挤出模涂机、气刀涂布机、刮板涂布机(bread coater)、棒涂机、刮刀涂布机、挤压涂布机或反转辊涂布机的已知涂布方法进行。喷墨方法的细节与上面所述的情况相同。
处理液施加步骤可以在使用墨水组合物的墨水施加步骤之前或之后提供。
在本发明中，优选其中在处理液施加步骤中施加处理液以后提供墨水施加步骤的实施方案。具体地，优选这样的实施方案，其中在将墨水组合物施加到记录介质上之前，预先施加用于将墨水组合物中的颜料和/或自分散聚合物粒子聚集的处理液，并且施加墨水组合物以与施加在记录介质上的处理液接触，从而形成图像。由此，可以加速喷墨记录，并且即使当进行高速记录时，也获得具有高密度和高分辨率的图像。
对要施加的处理液的量没有特别限制，只要处理液能够使墨水组合物凝聚即可。要施加的处理液的量优选是将施加的聚集剂的量调节至0.1g/m2以上的量。处理液的量更优选是将施加的聚集剂的量调节至0.2g/m2至0.7g/m2的量。当施加的聚集剂的量为0.1g/m2以上时，根据墨水组合物的使用的各种形式，可以保持令人满意的高速凝聚性质。当施加的聚集剂的量为0.7g/m2以下时，处理液不会对其上施加处理液的记录介质的表面性质产生不利影响(例如，光泽变化等)，这是优选的。
根据本发明的示例性实施方案，优选在处理液施加步骤以后提供墨水施加步骤，并且优选在将处理液施加到记录介质上以后的时间至在施加墨水组合物之前的时间之间，进一步提供加热并干燥记录介质上的处理液的加热干燥步骤。通过在墨水施加步骤之前预先加热并干燥处理液，墨水着色性质如铺展的防止变得良好，并且可以记录具有良好色密度和色调的可视图像。
加热和干燥可以通过使用已知的加热装置比如加热器、使用鼓风的鼓风装置比如干燥器，或这些的组合装置进行。加热方法的实例包括通过加热器等从与施加处理液的表面相反的记录介质的表面施加热的方法，对施加处理液的记录介质的表面吹送温热空气或热空气的方法，使用红外加热器的加热法，等。加热还可以通过将这些方法组合而进行。
-加热固着步骤-
优选的是，本发明的示例性实施方案中的图像形成方法包括在墨水施加步骤以后的加热固着步骤，所述加热固着步骤用于将通过施加墨水组合物形成的墨水图像成与加热的表面接触而加热并固着所述图像。通过增加加热固着处理，实现图像在记录介质上的固着，并且可以进一步增强图像耐擦伤性。
加热方法不受特别限制，但是可以适当地示例：非接触干燥的方法，例如用热发生器如镍铬合金线加热器加热的方法；供应温热空气或热空气的方法；和使用卤素灯、红外灯等加热的方法。对通过干燥和按压进行干燥的方法没有特别限制，但是可以适当地提及：通过接触进行加热和固着的方法，例如用电热板对记录介质的图像形成表面进行按压的方法，和使用配备有一对加热和按压辊、一对加热和按压带或设置在记录介质的图像记录表面侧的加热和按压带，以及设置在相反侧上的保持辊的加热和按压装置使图像在一对辊之间通过的方法。
在使用加热和按压辊或加热和按压带的情况下，记录介质的输送速度优选在200mm/秒至700mm/秒的范围内，更优选在300mm/秒至650mm/秒的范围内，并且还更优选在400mm/秒至600mm/秒的范围内。
-记录介质-
本发明的示例性实施方案中的图像形成方法是要在记录介质上记录图像。
对记录介质没有特别限制，可以使用含有纤维素作为主要组分的一般打印纸，例如所谓的高品质纸，涂布纸和美术纸。含有纤维素作为主要组分的一般打印纸相对慢地吸收并干燥墨水，容易引起在墨滴打点以后的着色材料移动，并且在通过使用水性墨水的一般喷墨方法的图像记录中容易使图像质量劣化。然而，根据本发明的示例性实施方案中的图像形成方法，抑制了着色材料移动，并且可以记录具有优异的色密度和色调的高质量图像。
作为记录介质，可以使用通常可商购的记录介质，并且实例包括高品质的纸，比如OK PRINCE HIGH QUALITY(商品名，由Oji Paper Co.，Ltd.生产)，SHIRAOI(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)和New NP HIGH QUALITY(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)，微细涂布纸，比如OK EVER LITE COAT(商品名，由Oji Paper Co.，Ltd.生产)，和AURORA S(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)，轻涂布纸(A3)，比如OK COAT L(商品名，由Oji Paper Co.，Ltd.生产)和AURORA L(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)，涂布纸(A2，B2)，比如OK TOP COAT+(商品名，由Oji Paper Co.，Ltd.生产)和AURORA COAT(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)，和美术纸(A1)，比如OK KANEFUJI+(商品名，由Oji Paper Co.，Ltd.生产)和TOKUBISHI ART(商品名，由Nippon Paper Industries Co.，Ltd.生产)。另外，可以使用用于喷墨记录的各种照相用纸。
在记录介质中，优选在普通胶印中使用的所谓的涂布纸。涂布纸是通过用包括无机颜料的涂布材料涂布原纸如高品质纸或中性纸的表面得到的产品，所述高品质纸或中性纸主要基于纤维素并且没有经表面处理。在通过水性墨水喷墨记录的常规图像形成中，涂布纸很可能引起产品质量如图像的光泽或耐摩擦性方面的问题，但是在本发明的示例性实施方案中的图案形成方法中，抑制了光泽不均匀性，并且得到了具有良好光泽和耐摩擦性的图像。特别地，优选使用具有原纸和含有无机颜料的涂层的涂布纸，并且更优选使用具有原纸和含有高岭土和/或碳酸氢钙的涂层的涂布纸。具体地，更优选美术纸、涂布纸、轻重量涂布纸或微细涂布纸。本申请要求在2010年3月26日提交的日本专利申请2010-073007的优先权，所述日本专利申请的公开内容通过引用结合在此。
实施例
以下，将参考实施例具体描述本发明，但是本发明不限于这些实施例。除非另外指出，“份”和“％”按质量计。
[墨水组合物的制备]
<<墨水组合物1的制备>>
-聚合物分散剂1溶液的制备-
通过常规方法以50％甲基乙基酮溶液的形式制备由下列化学式表示的聚合物分散剂1。
将得到的聚合物分散剂1溶液的一部分通过移除溶剂进行分离，并且将得到的固体物质使用四氢呋喃稀释至0.1质量％。使用高速GPC(凝胶渗透色谱)HLC-8220GPC(商品名)以及3根串联连接的柱：TSKGEL SUPER HZM-H，TSKGEL SUPER HZ4000和TSKGEL SUPER HZ2000(商品名，全部由Tosoh Corporation制造)测量重均分子量。从该测量揭示的是重均分子量为5,200。
(颜料分散体1的制备)
将10份颜料蓝15:3(酞菁蓝(Phthalocyanine blue)-A220，商品名，由Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.，Ltd.生产；青色颜料(cyan pigment))，4份聚合物分散剂P-1，42份甲基乙基酮，4.4份1mol/L NaOH水溶液，和87.2份离子交换水混合，然后通过使用0.1mmφ氧化锆珠的珠磨机分散2至6小时。
在减压下移除甲基乙基酮，并且另外移除一些水以后，通过使用高速离心冷却机7550(商品名，由Kubota Corporation制造)对得到的分散体进行离心处理，以回收除沉淀物以外的上清液溶液。其后，从吸收光谱得到颜料浓度，并且得到颜料浓度为10质量％的树脂包覆的颜料粒子的分散体形式的颜料分散体1。
在如上所述制备颜料分散液以后，向其中加入用作硅化合物的硅酸钠，水溶性有机溶剂，表面活性剂和离子交换水，以提供下面的组成。在将组分混合以后，使用5μm-过滤器移去粗粒子，以得到墨水组合物1。
<墨水组合物1的组成>
Figure BSA00000461792200301
Figure BSA00000461792200311
<<墨水组合物2至9的制备>>
以基本上与以上的墨水组合物1的制备中的方式类似的方式进行墨水组合物2至9的制备，不同之处在于，如表1中所示改变墨水组合物1的制备中的硅化合物的种类和含量，水溶性有机溶剂的种类和含量，和脲的含量。
<<墨水组合物C1的制备>>
以基本上与以上的墨水组合物1的制备中的方式类似的方式进行墨水组合物C1的制备，不同之处在于，没有添加墨水组合物1的制备中的硅化合物。
<<墨水组合物C2的制备>>
-颜料分散液C1的制备-
将10份颜料蓝15:3(商品名：PHTHALOCYANINE BLUE A220，由Dainichiseika Color&Chemicals Mfg.Co.，Ltd.生产；青色颜料)，1.5份油酸钠和88.5份离子交换水混合，然后使用具有直径为0.1mm的氧化锆珠的珠磨机分散2小时至6小时。
其后，从吸收光谱确定颜料浓度。以此方式，得到颜料浓度为10质量％的颜料分散体形式的颜料分散液C1。
以基本上与以上的墨水组合物1的制备中的方式类似的方式进行墨水组合物C2的制备，不同之处在于使用得到的颜料分散液C1。
[处理液的制备]
(处理液1和处理液2的制备)
通过混合下列组成的组分制备处理液1和2。注意，EHPD是2-乙基-2-(羟基甲基)丙二醇的缩写。
<处理液1的组成>
Figure BSA00000461792200321
<处理液2的组成>
Figure BSA00000461792200322
<评价>
对如上所述得到的喷墨墨水组合物进行下列评价。结果显示在表1中。
(墨水稳定性的评价)
将如上所述制备的喷墨墨水组合物(墨水组合物1至9，C1和C2)中的每一种的温度调节至25℃。使用振动型粘度计(商品名：DV-II+VISCOMETER，由BROOKFIELD制造)，在处于50％相对湿度的25℃的环境下，使用锥板(直径为35mm)测量未稀释的墨水组合物中的每一种的粘度。将在扭矩在20％至90％范围内并且旋转频率在0.5rpm至100rpm范围内的条件下得到的数据的平均值确定为测量值。将在制备以后立即测量的值作为墨水粘度1。
然后，将喷墨墨水组合物(墨水组合物1至9，C1和C2)的一部分放置到由玻璃制成的样品瓶中并且在封闭状态中的60℃的环境下静置2星期。以基本上与以上类似的方式测量储存以后的粘度，并且将储存以后的测量值作为墨水粘度2。此外，同时视觉观察墨水液体的状态。
计算如上所述测量的储存之前和之后的粘度的变化率{100-(墨水粘度2/墨水粘度1)×100}。从得到的墨水粘度的变化率和储存以后的视觉观察的结果，根据下列评价标准评价墨水稳定性。
-评价标准-
AA：墨水粘度的变化率小于±15％，并且对于墨水液体没有觉察到变化。
A：墨水粘度的变化率为±15％以上，但是小于±30％，并且对于墨水液体没有觉察到变化。
B：墨水粘度的变化率为±30％以上，但是小于±50％，并且对于墨水液体没有觉察到变化。
C：墨水粘度的变化率为±50％以上，或观察到墨水液体的分离或胶凝化。
(液体排斥性的评价)
-对于液体排斥膜的浸渍试验-
通过下列方式制备试样：将氟化烷基硅烷(aklylsilane)化合物施加到尺寸为2cm×2cm的硅片上，以形成液体排斥膜(自组装的单层膜(SAM))。根据下列程序测量水对于液体排斥膜的接触角，并且评价墨水组合物对液体排斥膜的液体排斥性的影响。
将30mL的各种墨水组合物放置到由聚丙烯制成的50mL广口瓶(商品名：AIBOY HIROKUCHI BIN 50ML，由Asone Corporation制造)中。然后将试样浸渍到墨水组合物中并且在60℃保持72小时。然后将试样从广口瓶中取出，用超纯水洗涤，并且进行水对于液体排斥膜的接触角的测量。
使用超纯水和接触角测量设备(商品名：DM-500，由Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造)，在处于50％相对湿度的25℃的环境条件下进行接触角测量，并且根据下列评价标准进行评价。
在进行浸渍试验之前观察到的水对于液体排斥膜的接触角为106.5°。评价中的级别D被认为是特别成问题的。
-评价标准-
AA：接触角为80°以上.
A：接触角为60°以上但是小于80°。
B：接触角为40°以上但是小于60°。
C：接触角为20°以上但是小于40°。
D：接触角小于20°。
排出可靠性的评价
将图1中所示的具有硅喷嘴片的喷墨头固定，使得载台(stage)的移动方向垂直于喷嘴排列方向。在本文中，通过使用氟化烷基硅烷化合物而预先在硅喷嘴片的表面上安置液体排斥膜。将与喷墨头连接的储槽用如上获得的墨水组合物再填充。将记录介质(商品名：GASAI SHASHIN SHIAGE PRO，由Fujifilm Corporation生产)固定到可以在与喷嘴排列方向垂直的方向上移动的载台上。
然后将载台在下列喷射条件下以248mm/分钟的速度移动以形成具有与移动方向平行的96根线的图像的样品：3.4pL的墨滴量，10kHz的喷射频率，75dpi×1200dpi(喷嘴排列方向×移动方向)的分辨率，并且从每一个喷嘴喷射的墨滴数量为2000滴。将所得到的印刷样品视觉观察，以确认每一个喷嘴都喷射墨水。
将喷墨头在墨水喷射以后原样静置一段时间。然后，将未印刷的记录介质固定到载台上，并且通过在相同的喷射条件下排出墨水组合物而形成另一个印刷样品。视觉观察所得到的另一个印刷样品。根据允许所有96个喷嘴喷射2000滴墨水的最大静置时间的长度评价墨水组合物的排出可靠性。不出现排出故障的最大静置时间越长，则表示墨水组合物的排出可靠性越好。关于排出可靠性的评价标准设置如下。
评价中的级别D被认为是特别成问题的。
-评价标准-：
A：不出现排出故障的最大静置时间为45分钟以上。
B：不出现排出故障的最大静置时间为30分钟以上但是少于45分钟。
C：不出现排出故障的最大静置时间为20分钟以上但是少于30分钟。
D：不出现排出故障的最大静置时间少于20分钟。
<图像形成>
制备如图1中所示的具有硅喷嘴片的喷墨头。将与喷墨头连接的储槽用如上得到的墨水组合物再填充。在本文中，通过使用氟化烷基硅烷化合物而预先在硅喷嘴片的表面上安置液体排斥膜。将记录介质TOKUBISHI ART PAPER DOUBLE-SIDED N(商品名，由Mitsubishi Paper Mills Limited生产)固定在可以以500mm/sec的速度在预定线性方向上移动的载台上。在保持温度处于30℃的情况下，使用绕线棒涂机在记录介质上涂敷处理液1或处理液2以形成厚度为约1.2nm的涂膜，并且在涂布以后即刻将得到的涂膜在50℃干燥2秒。
之后，将喷墨头以这样的方式放置和固定，使得印刷喷嘴沿其排列的线的方向(图2中的W方向)相对于与载台的移动方向(副扫描(sub-scanning)方向：图2中的Y方向)垂直的方向(主扫描方向：图2中的X方向)以75.7°的角(图2中的90°-α)倾斜。在将记录介质在副扫描方向上以不变速度移动的同时，根据行系统在2.4pL的墨滴量，24kHz的喷射频率和1200dpi×1200dpi的分辨率的喷射条件下喷射墨水，从而印刷具有2平方厘米的50％-实心(solid)图像。
在印刷以后即刻，将经印刷的记录介质在60℃干燥3秒，并且进一步在一对加热到60℃的固着辊之间通过，从而以0.25MPa的夹持压力(nip pressure)和4mm的夹持宽度(nip width)进行固着处理。以此方式，得到用于评价的样品。
关于得到的用于评价的样品，视觉评价图像不均匀性，并且根据下列评价标准评价所得到的结果。
-评价标准-
A：5个人中有5个人判断不存在图像不均匀性。
B：5个人中有3个或4个人判断不存在图像不均匀性。
C：5个人中有3个人以上判断存在图像不均匀性。
Figure BSA00000461792200371
在表1中，缩写“Exp.”表示“实施例”，缩写“Comp.Exp.”表示“比较例”，缩写“I.comp′tn”表示“墨水组合物”，缩写“P.disps′n”表示“颜料分散体”，缩写“DPG”表示“一缩二丙二醇”，缩写“TEG”表示“四甘醇”，缩写“TPG”表示“二缩三丙二醇”，缩写“TriEG”表示“三甘醇”，缩写“Treat.Liq.”表示“处理液”，缩写“Ink Stab.”表示“墨水稳定性”，缩写“Dish.Reliab.”表示“排出可靠性”，缩写“Liquid Repel.”表示“液体排斥性”，并且缩写“Image Unev.”表示“图像不均匀性”。
从表1应当理解，本发明的墨水组合物表现出优异的墨水分散稳定性和优异的排出可靠性，并且可以抑制喷墨头构件的液体排斥性的降低。
为了示例和描述的目的已经提供了本发明的示例性实施方案的前述描述。它不意在是穷举性的或将本发明限制于所公开的精确形式。选择实施方案并对其进行描述，以更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施方案，并且适于具体用途各种更改是预期的。
通过引用而将在本说明书中提及的所有的出版物，专利申请和技术标准结合在此，其程度就像将这样的单独的出版物，专利申请或技术标准具体并单独地通过引用而结合。对于本领域技术人员而言显然的是，在本发明的优选实施方案的上述细节中可以进行许多变化。意欲本发明的范围由后附权利要求和它们的等同物限定。

Claims (13)

1.一种喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物包含颜料，聚合物化合物，水溶性有机溶剂，硅化合物和水，所述聚合物化合物包含由下式(1)表示的结构单元，由下式(2)表示的结构单元和由下式(3)表示的结构单元；所述水溶性有机溶剂是包含由具有2或3个碳原子的氧化烯基形成的重复结构的二醇化合物；并且所述硅化合物选自由胶体二氧化硅和水溶性的硅酸碱金属盐组成的组：
Figure FSA00000461792100011
其中，在式(1)至(3)中，R1，R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基；R4表示具有1至10个碳原子的烷基；并且n表示1至20的整数。
2.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述硅化合物选自由硅酸钠，硅酸钾和体积平均粒径为100nm以下的胶体二氧化硅组成的组。
3.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含磷酸酯表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述硅化合物在所述喷墨墨水组合物中的含量在0.01质量％至3质量％的范围内。
5.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含选自由脲和脲衍生物组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，所述喷墨墨水组合物还包含树脂粒子。
7.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述喷墨墨水组合物在25℃的pH在7.5至10.0的范围内。
8.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述聚合物化合物的重均分子量在5,000至50,000的范围内。
9.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述聚合物化合物的酸值在25mgKOH/g至120mgKOH/g的范围内。
10.根据权利要求3所述的喷墨墨水组合物，其中所述磷酸酯表面活性剂是由下式表示的磷酸酯：
Figure FSA00000461792100021
其中，在式中，R1表示-OX或R2-O-(CH2CH2O)n-；R2表示具有8至18个碳原子的烷基、烯基或烷基苯基；n表示1至30的整数；并且X表示碱金属，胺或烷醇胺。
11.一种墨水组，所述墨水组包含根据权利要求1至10中任一项所述的喷墨墨水组合物和处理液，所述处理液包含阳离子聚合物化合物，所述阳离子聚合物化合物包含由下式(4)或下式(5)表示的结构单元：
Figure FSA00000461792100022
12.一种形成图像的方法，所述方法包括：通过喷墨方法将根据权利要求1至10中任一项所述的喷墨墨水组合物排出到记录介质上。
13.根据权利要求12所述的形成图像的方法，其中所述方法还包括：将处理液排出到所述记录介质上，所述处理液包含阳离子聚合物化合物，所述阳离子聚合物化合物包含由下式(4)或下式(5)表示的结构单元：
Figure FSA00000461792100023
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