CN101538431A - 喷墨墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备 - Google Patents

喷墨墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及喷墨墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备。提供一种喷墨墨，其至少包括着色材料和水溶性有机溶剂；其中所述水溶性有机溶剂包括在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物，所述化合物为由通式(1)表示的化合物以及由通式(2)表示的化合物。

Description

喷墨墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备
技术领域
本发明涉及喷墨墨、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备。
背景技术
当通过使用喷墨记录方法形成图像时，可能出现一种状态：在记录头的扫描过程中，墨一定时间内不从记录头的喷射口喷射。即，不能良好地实现间歇喷射稳定性。
为了解决此类问题，提出了如下所示的墨。例如，日本专利特开中请No.H03-255171公开了涉及包含具有7个以上碳原子的亚烷基二醇(alkylene glycol)的墨的报告。日本专利特开申请No.2000-297237也公开了涉及包含乙二醇型有机溶剂的墨的报告。日本专利特开申请No.H05-70726进一步公开了涉及包含二羧酸单酯的墨的报告。
日本专利特开申请No.2005-298813公开了涉及包含水溶性化合物的墨作为能够防止记录材料卷曲和还能实现喷射稳定性的墨的报告，所述水溶性化合物在规定的温度和湿度环境下保水力(water-retentive force)不同。日本专利特开申请No.2007-39680公开了涉及包含水、着色材料、1，5-戊二醇和湿润剂的墨或具有依赖于条件例如温度和湿度从凝胶或固体转变为液体的性质的墨作为能够实现喷射稳定性的墨的报告。
关于如上所述的传统墨，本发明人已经确定它们具有到什么程度的间歇喷射稳定性。结果，他们发现了以下。即，这些墨都旨在改进如传统上已经针对的在低温低湿环境中的间歇喷射稳定性。因此，即使当它们在例如低温低湿、常温常湿或常温低湿的环境中用于喷射体积约10pL(皮升)的喷墨记录设备中时，也已经发现这些没有问题。具体地说，已经发现这些墨在常温常湿，例如温度25℃和相对湿度60％的环境下，在常温低湿，例如温度25℃和相对湿度20％的环境下，或在低温低湿，例如温度15℃和相对湿度10％的环境下，在间歇喷射稳定性方面没有问题。应该注意，由水等的蒸发导致的间歇喷射稳定性的问题在与温度无关的高湿度(例如，相对湿度80至90％)下几乎不发生。
发明内容
然而，根据本发明人进行的研究，这些墨在高温低湿(例如，温度30℃和相对湿度10至20％)的此类环境中具有不充分的间歇喷射稳定性，其中在墨中的水等比在低温低湿的环境中更趋于蒸发。因此，存在改进的空间。具体地，当喷射喷射体积为5pL以下或进一步为2pL以下的小滴墨时或当墨喷射通过具有低于10μm的极其小直径的喷射口时，已经发现这些墨具有显著低的间歇喷射稳定性。
同时，在日本专利特开申请No.2007-39680中公开的旨在改进高温低湿环境下的间歇喷射稳定性的墨，在低温低湿的环境下在墨稳定性上是不充分的，需要在将墨在规定的温度以上保暖的同时来喷射。因此，已经发现需要任何补充以保暖的墨，在简单的补充下对于适于各种环境仍然不令人满意。
随着近年来喷墨记录方法已经变得普及，记录设备使用的环境变化大，记录头正在变小以及记录正在变得高速。因此，它已经成为改进墨的稳定性和间歇喷射稳定性必须和不可缺少的技术问题。
因此，本发明的目的在于提供以下喷墨墨：即使当墨长时间静置时，其也不能轻易引起着色材料的任何沉淀或固化，即具有优良的墨稳定性，以及此外，其不仅在低温低湿的环境下，而且在高温低湿的环境下间歇喷射稳定性优良。
本发明的另一目的还在于提供喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备，在上述所有中使用上述喷墨墨，以由此即使在各种环境下也能够使良好的图像稳定地形成。
通过如下所述的本发明实现上述目的。
即，根据本发明的喷墨墨为至少包含着色材料和水溶性有机溶剂的喷墨墨；
水溶性有机溶剂包含在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇(alkanediol)和至少一种以下化合物：由以下通式(1)表示的化合物与由以下通式(2)表示的化合物：
通式(1)：
R1-[A]-R2
其中A为-S-、-S(＝O)-或-S(＝O)2-；R1和R2各自独立地为氢原子、羟基、烷基、羟烷基、链烯基、酰基、氨基甲酰基、羧基或磺酰基，条件是R1和R2不同时为氢原子和/或羟基；和
通式(2)：
Figure A20091012941300061
其中R3和R5各自独立地为具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、氢原子、羟基、羧基或磺酰基；R4为氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、羧基或磺酰基，其键合至除了组成五元环的氮原子和羰基之外的任何碳原子上，并且n为0至4的整数。
根据本发明另一实施方案的喷墨记录方法为其中通过喷墨***喷射墨来进行记录的喷墨记录方法；
所述墨为如上所述组成的喷墨墨。
根据本发明又一实施方案的墨盒为具有其中贮存墨的墨贮存部的墨盒。
所述墨为如上所述组成的喷墨墨。
根据本发明再一实施方案的记录单元为具有其中贮存墨的墨贮存部和用于从其喷射墨的记录头的记录单元。
所述墨为如上所述组成的喷墨墨。
根据本发明又一实施方案的喷墨记录设备为具有其中贮存墨的墨贮存部和用于从其喷射墨的记录头的喷墨记录设备。
所述墨为如上所述组成的喷墨墨。
根据本发明，提供以下喷墨墨：其即使在墨中的水等的蒸发已经进行，也能显示作为墨的良好的墨稳定性，此外，即使在低温低湿、高温低湿等的各种环境下，该墨也进一步能够实现优良的间歇喷射稳定性。此外，根据本发明，此类喷墨墨的使用提供了喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录设备，其即使在各种环境下也能够使良好的图像稳定地形成。
参考附图，从以下示意性实施方案的描述中，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1是墨盒的示意性视图。
图2是墨盒的示意性视图。
图3是记录头的分解图。
图4是记录头的分解图。
图5是喷墨记录设备的透视图。
图6是喷墨记录设备工作部分的透视图。
图7是喷墨记录设备的截面图。
图8是显示墨盒如何连接至记录头盒的透视图。
图9是记录头盒的分解透视图。
图10是示出记录头盒中记录元件基板的前视图。
具体实施方式
以下通过给出优选实施方案更具体地描述本发明。应该注意，在本发明中，当组分例如着色材料能够在通过将水溶性有机溶剂溶于水制备的水性溶液中溶解或分散时，即使在正常温度(20至25℃)下为固体的水溶性有机溶剂也包括在″水溶性有机溶剂″的范畴内。
为了解决上述讨论的关于墨稳定性和关于间歇喷射稳定性的技术问题，本发明人已经主要对用于喷墨墨(下文中也简称为“墨”)的水溶性有机溶剂的种类和含量进行了研究。更具体地说，他们已经进行了注意到包含水溶性有机溶剂，特别是链烷二醇类水溶性有机溶剂的墨的研究。结果，已经发现，在链烷二醇类水溶性有机溶剂中，可以使用在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇，其中间歇喷射稳定性在低温低湿的环境和高温低湿的环境两种环境下都独特地得到改进。从此事实，本发明人认为已经获得这样的优良效果，这是因为引入墨中的上述链烷二醇的分子结构为在其主链的两末端具有羟基和具有支链的结构。
然而，本发明人进一步进行的研究已经揭示，当墨仅引入有在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇作为水溶性有机溶剂时，不能充分地获得墨的稳定性。然后，认为其原因是在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇为对于着色材料的不良溶剂，因此随着在墨中的水等的蒸发，着色材料的沉淀或固化将更加加速。此处，“不良溶剂”指当着色材料为染料时，着色材料低溶解性的水溶性有机溶剂，和当着色材料为颜料时，使着色材料的分散状态不稳定的水溶性有机溶剂。
因此，本发明人已经对各种墨进行了研究，所述墨包含在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和除了其之外的水溶性有机溶剂的组合。结果，已经发现当要组合使用的水溶性有机溶剂为由以下通式(1)表示的化合物和由以下通式(2)表示的化合物中至少一种时，获得显著的效果。更具体地，已经发现，与仅引入在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的情况相比，具有任何这些化合物的组合不仅带来在墨稳定性上的改进，还带来如以下所述超出预期的效果。例如，与其组合使用能够带来在低温低湿以及高温低湿的两种环境下、特别是在高温低湿的环境下都更加改进间歇喷射稳定性的良好协同效果。同样，其中组合使用在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物的墨可以为具有比仅包含前者或仅包含后者的墨好得多的间歇喷射稳定性的墨，所述化合物为由以下通式(1)表示的化合物和由以下通式(2)表示的化合物。
通式(1)：
R1-[A]-R2
在通式(1)中，A为-S-、-S(＝O)-或-S(＝O)2-；R1和R2各自独立地为氢原子、羟基、烷基、羟烷基、链烯基、酰基、氨基甲酰基、羧基或磺酰基，条件是R1和R2不同时为氢原子和/或羟基。
通式(2)：
Figure A20091012941300101
在通式(2)中，R3和R5各自独立地为具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、氢原子、羟基、羧基或磺酰基。R4为氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、羧基或磺酰基，其键合至除了组成五元环的氮原子和羰基之外的任何碳原子上；并且n为0至4的整数。
为什么其中组合使用在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物的墨带来优良的关于间歇喷射稳定性的协同效应，原因并不清楚，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。本发明人推测原因如下所述。
首先，墨的间歇喷射稳定性降低的原因之一是在墨中的水等从喷射口即使蒸发一段时间，一段非常短的时间，在那里在记录头的扫描过程中也不喷射墨。即，推测水等的蒸发相对地降低了在墨中着色材料的溶解度或分散稳定性，引起着色材料的沉淀或固化，并阻塞喷射口，导致间歇喷射稳定性的降低。还推测，伴随着水等的蒸发的墨的增稠也是间歇喷射稳定性降低的原因之一。
由于在墨中的水等从喷射口蒸发，在墨中的着色材料在喷射口的附近在浓度上变得相对高，另一方面，在墨中的着色材料在喷嘴的内部中在远离喷射口的部分在浓度上变得相对低。然后，在喷射口的附近和喷嘴的内部之间出现在着色材料浓度上的差异。此时，着色材料的溶解度或分散稳定性在喷射口的附近降低，引起着色材料的沉淀或固化，这使喷射口阻塞，导致间歇喷射稳定性的降低。
与其相反，推测因为组合使用在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物，已经通过如下所述的机制防止间歇喷射稳定性的降低，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。具体地说，推测当水等已经从喷射口蒸发时，由于喷射口的附近和喷嘴的内部之间的在着色材料浓度上的差异导致的着色材料的扩散比着色材料的溶解度或分散稳定性开始降低发生得更早，作为其结果，墨已经能够防止着色材料在喷射口的附近沉淀或固化。
着色材料的此类扩散通过如下所述机制发生。首先，作为水等的蒸发的结果，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物各自在喷射口的附近在浓度上比蒸发前变得更高，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。此处，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇充当着色材料的不良溶剂。因此，在所述不良溶剂已经在浓度上变高的喷射口的附近，认为企图维持其溶解稳定性的着色材料继续快速地扩散至远离喷射口的喷嘴的内部。结果，在喷射口的附近，防止着色材料在浓度上如此高以致于引起其沉淀或固化，因此墨在间歇喷射稳定性上得到改进。
在公开于之前所述的日本专利特开申请No.2005-298813的发明中，将墨以特定的量与规定的水溶性有机溶剂一起引入，其中水等从喷射口的蒸发和在喷嘴的内部中的墨的粘度的增加受到控制，以使墨能够在喷射稳定性上得到改进。同样，在公开于之前所述的日本专利特开申请No.2007-39680的发明中，如此设计墨的性质以使墨在常温下易于凝胶化或固化，并且另一方面在喷射墨的温度下保持液化，以实现保持良好的墨的喷射。因此，此类用于改进间歇喷射稳定性的传统技术基于使用湿润剂以防止水等蒸发从而防止着色材料沉淀或固化的想法，或通过温度控制改变墨的性质的想法。然而，即使使用这些传统技术，可以实现的只不过是在受限的环境下如仅在低温低湿的环境下或仅在高温低湿的环境下在间歇喷射稳定性上的改进。因此，对于在近年来所需要的各种环境下改进间歇喷射稳定性，仍未成功。
本发明在技术理念上完全不同于这些传统技术。在本发明中，借助于以下新的组成已经实现通过传统技术未获得的效果：充当着色材料不良溶剂的特定的支链链烷二醇和至少一种以下化合物组合使用以使着色材料有效地分散，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。即，借助于上述新的组成，墨的稳定性以及间歇喷射稳定性已经得到改进，这实现了近年来所需的在低温低湿、高温低湿等的各种环境下在间歇喷射稳定性上的改进。
-墨-
以下详细地描述组成根据本发明墨的组分、墨的物理性质等。
在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇：
本发明的墨如上所述需要包含在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇。如本发明中所使用的在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇可以具体地包括例如以下。以下示例性的在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇可以单独使用或以两种以上类型组合使用。
2-甲基-1，3-丙二醇、2-乙基-1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇和2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇；2-甲基-1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，5-戊二醇、2，4-二甲基-1，5-戊二醇和2，4-二乙基-1，5-戊二醇；2，5-二乙基-1，6-己二醇和2，2，4-三甲基-1，6-己二醇；2，4，6-三甲基-1，7-庚二醇和1，2，6-三甲基-1，7-庚二醇；以及2-甲基-1，8-辛二醇和2，6-二甲基-1，8-辛二醇。
在本发明中，为了更加改进在低温低湿环境下墨的间歇喷射稳定性和稳定性，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇可以优选以如下所述设定的含量(质量％)在墨中使用。即，其可以优选含量从1.0质量％以上至20.0质量％以下，更优选从1.0质量％以上至15.0质量％以下，相对于所述墨的总质量。
根据由本发明人进行的研究，为了更加改进特别在低温低湿环境下墨的间歇喷射稳定性和稳定性，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇中的碳原子数可优选为9以下。作为下限，碳原子数可优选为4以上。在前面所述中，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇中的碳原子数是指在化合物中包括主链和支链的所有碳原子数。
此外，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇中，对于其主链优选具有与主链对称连接的支链(取代基)。更具体地，其中例如碳原子数为奇数，在其主链中间的碳可优选具有支链(取代基)。作为此类在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的具体实例，其可包括以下。其可包括例如2-甲基-1，3-丙二醇、2-乙基-1，3-丙二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇和2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇；以及3-甲基-1，5-戊二醇。支链(取代基)也可优选为甲基或乙基，特别优选为甲基。在本发明中，为了在各种环境中实现墨的优良间歇喷射稳定性和稳定性，最优选使用3-甲基-1，5-戊二醇作为在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇。
由通式(1)表示的化合物和/或由通式(2)表示的化合物：
本发明的墨如上所述需要包含在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。
通式(1)：
R1-[A]-R2
在通式(1)中，A为-S-、-S(＝O)-或-S(＝O)2-；R1和R2各自独立地为氢原子、羟基、烷基、羟烷基、链烯基、酰基、氨基甲酰基、羧基或磺酰基，条件是R1和R2不同时为氢原子和/或羟基。
在通式(1)中，R1和R2各自独立地为氢原子、羟基、烷基、羟烷基、链烯基、酰基、氨基甲酰基、羧基或磺酰基。作为烷基，其可优选为具有1至4个碳原子的烷基，可以具体包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基。羟烷基可包括羟甲基、羟乙基、羟丙基和羟丁基。链烯基可以包括乙烯基、烯丙基和异丙烯基。酰基可以包括乙酰基和苯甲酰基。氨基甲酰基可以包括甲基氨基甲酰基和二甲基氨基甲酰基。
在本发明中，在通式(1)的定义中的用语“R1和R2不同时为氢原子和/或羟基”表示以下。即，在通式(1)中，排除其中R1和R2都为氢原子的情形、其中R1和R2都为羟基的情形和其中R1和R2中之一为氢原子并且R1和R2中另外一个为羟基的情形。
由通式(1)表示的化合物可以具体地包括以下。锍化物、亚磺酸、二甲基锍化物、二甲基亚砜、二甲基砜和(2-羟乙基)甲基砜、硫二甘醇、双(2-羟乙基)亚砜、1-(2-羟乙基硫)-2-丙醇和双(2-羟乙基)砜。
根据本发明人进行的研究，已经发现当通式(1)中的R1和R2各自独立地为羟烷基，特别是R1和R2都为羟乙基时，带来更好的协同效应和墨的间歇喷射稳定性和稳定性得到改进。考虑到该发现，在以上列举的化合物中，优选使用硫二甘醇、双(2-羟乙基)亚砜、1-(2-羟乙基硫)-2-丙醇或双(2-羟乙基)砜。
通式(2)：
Figure A20091012941300151
在通式(2)中，R3和R5各自独立地为具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、氢原子、羟基、羧基或磺酰基；R4为氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、羧基或磺酰基，其键合至除了组成五元环的氮原子和羰基之外的任何碳原子上，并且n为0至4的整数。
在通式(2)中的R3和R5各自独立地为具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、氢原子、羟基、羧基或磺酰基。在通式(2)中的R4为氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、羧基或磺酰基，其键合至除了组成五元环的氮原子和羰基之外的任何碳原子上。上述烷基可以包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基。烷基的取代基可以包括甲基、乙基、羟基、氨基、羧基和磺酰基。
由通式(2)表示的化合物可以包括作为其优选实例的亚乙基脲、二甲基咪唑啉酮(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮)和4，5-二丁基-2-咪唑啉酮。特别地，已经发现当使用亚乙基脲时，带来更好的协同效应以及墨的间歇喷射稳定性和稳定性得到改进。从墨的贮存稳定性的观点，采用如由通式(2)表示的化合物中的环状结构是重要的。当贮存墨时，具有与由通式(2)表示的化合物类似的结构但不是如以尿素为代表的环状结构的化合物如此低稳定以致于趋于引起例如在pH上的变化。在本发明中，特别优选组合使用由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。
在墨中，由通式(1)表示的化合物可优选含量为1.0质量％以上至15.0质量％以下，相对于墨的总质量。在墨中，由通式(2)表示的化合物也可优选含量为1.0质量％以上至15.0质量％以下，相对于墨的总质量。
还可以如此设计墨：相对于墨的总质量，在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的含量A、由通式(1)表示的化合物的含量B和由通式(2)表示的化合物的含量C满足以下关系。含量A至C以质量％计。即，对于含量A至C，优选满足0.2≤A/(B+C)≤3.0的关系。控制A/(B+C)的值在上述范围内使其能够获得特别在高温低湿环境下墨的间歇喷射稳定性和稳定性优良的墨。更优选地，如此设计墨以使得满足0.2≤A/(B+C)≤2.0的关系，其中能够获得在各种环境下在间歇喷射稳定性上优良同时维持墨的稳定性的墨。
水性介质：
如上所述，本发明的墨需要使用在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。只要满足该条件，除了这些化合物之外，本发明的墨可以包含用于通常可获得的喷墨墨中的水或含有任何其它水溶性有机溶剂的水性介质。
作为水，优选使用去离子水(离子交换水)。在墨中的水可优选含量(质量％)为50.0质量％以上至95.0质量％以下，相对于墨的总质量。
作为除了用于本发明的上述具体化合物之外的水溶性有机溶剂，对其没有特别的限制，只要其为用于喷墨墨中的水溶性有机溶剂即可。可以使用任何传统已知的水溶性有机溶剂。具体地说，可用的为例如以下。任何以下水溶性有机溶剂可单独或以两种类型以上组合使用。
具有1至4个碳原子的烷基醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇；酰胺，例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮或酮醇，例如丙酮和二丙酮醇；醚，例如四氢呋喃和二噁烷；各自具有约200至1,000重均分子量的聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇和聚丙二醇；其亚烷基具有2至6个碳原子的亚烷基二醇，例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、庚二醇、硫二甘醇、1，2，6-己三醇和双羟基乙基砜；烷基醚乙酸酯，例如聚乙二醇单甲基醚乙酸酯；多元醇的烷基醚，例如乙二醇单甲基(或单乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇单甲基(或单乙基)醚；多元醇，例如三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷；和N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、糖，以及这些的衍生物。在本发明中，在这些水溶性有机溶剂中，特别优选使用三甘醇。
在墨中的水溶性有机溶剂可优选含量(质量％)为3.0质量％以上至50.0质量％以下，更优选从15.0质量％以上至40.0质量％以下，相对于墨的总质量。该水溶性有机溶剂的含量包括在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物的含量，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物。
着色材料：
用于本发明的墨的着色材料为染料例如酸性染料或直接染料，或颜料，可以使用任何这些。这些可以以两种以上的组合使用。在本发明中，在墨中的着色材料可优选含量(质量％)为0.1质量％以上至10.0质量％以下，相对于墨的总质量。
染料：
对于可用于本发明墨的染料没有特别的限定。可优选使用阴离子染料，并且可为传统染料或新合成染料中的任一种，可以使用任何这些，只要其为具有合适色调和色彩浓度的染料即可。可用于本发明的染料的实例根据色调示于以下。
(用于青色墨的染料)
C.I.直接蓝：1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226、307等；C.I.酸性蓝：1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161、203、204、221、244等。
(用于品红色墨的染料)
C.I.直接红：2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230等；C.I.酸性红：6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289等；C.I.食品红：87、92、94等；C.I.直接紫107等。
(用于黄色墨的染料)
C.I.直接黄：8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132等；C.I.酸性黄：1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等；C.I.活性黄：2、3、17、25、37、4等；C.I.食品黄：3等。
(用于红色墨的染料)
C.I.直接红：2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230等；C.I.酸性红：6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289等；C.I.活性红：7、12、13、15、17、20、23、24、31、42、45、46、59等；C.I.食品红：87、92、94等。
(用于蓝色墨的染料)
C.I.直接蓝：1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226等；C.I.酸性蓝：1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161等；C.I.活性蓝：4、5、7、13、14、15、18、19、21、26、27、29、32、38、40、44、100等。
(用于黑色墨的染料)
C.I.直接黑：17、19、22、31、32、51、62、71、74、112、113、154、168、195等；C.I.酸性黑：2、48、51、52、110、115、156等；C.I.食品黑：1、2等。
颜料：
可用于本发明的墨的颜料可包括炭黑和示于以下的有机颜料。
(炭黑)
用于黑色墨的颜料可优选为炭黑。例如，可以将商购可得的产品例如炉黑、灯黑、乙炔黑和槽黑作为炭黑。可用于本发明的炭黑的实例示于以下。
RAVEN：7000、5750、5250、5000 ULTRA、3500、2000、1500、1250、1200、1190 ULTRA-II、1170和1255(上述物质购自Columbian Carbon Japan Limited)；BLACK PEARLS L、REGAL：400R、330R和660R，MOGUL L，MONARCH：700、800、880、900、1000、1100、1300和1400和VALCAN XC-72(上述物质购自Cabot Corp.)；COLOR BLACK：FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160和S170，PRINTEX：35、U、V、140U和140V，SPECIAL BLACK：6、5、4A和4(上述物质购自Degussa Corp.)；和No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8和MA100(上述物质购自Mitsubishi Chemicals，Inc.)。
还可使用新制备的炭黑。当然，在本发明中，实例绝不限于这些，可以使用任何传统已知的炭黑。磁铁矿、铁氧体等的细磁性材料颗粒以及钛黑也可用作黑色颜料。
(有机颜料)
用于彩色墨的颜料可优选为各种类型的有机颜料。可用于本发明有机颜料的实例示于以下。
水不溶性偶氮颜料例如甲苯胺红、甲苯胺紫红、汉萨黄(Hanza Yellow)、联苯胺黄和吡唑啉酮红；水溶性偶氮颜料例如立索红、日光紫酱(Helio Bordeaux)、颜料猩红和永固红2B；衍生自瓮染料的衍生物，例如茜素、阴丹酮和硫靛紫红；酞菁型颜料例如酞菁蓝和酞箐绿；喹吖啶酮型颜料例如喹吖啶酮红和喹吖啶酮品红；苝型颜料例如苝红和苝猩红；异吲哚啉酮型颜料例如异吲哚啉酮黄和异吲哚啉酮橙；咪唑啉酮型颜料例如苯并咪唑酮黄、苯并咪唑酮橙和苯并咪唑酮红；皮蒽酮型颜料例如皮蒽酮红和皮蒽酮橙；靛蓝型颜料；缩合偶氮型颜料；硫靛型颜料；二酮吡咯并吡咯型颜料；和其它颜料例如黄烷士酮黄(Flavanthrone Yellow)、酰基酰胺黄、喹吖酞酮黄、镍偶氮黄、铜偶氮甲碱黄、芘酮橙、蒽酮橙、二蒽醌红和二噁嗪紫。
当用于本发明的有机颜料按照颜色索引(C.I.)编号显示时，它们可以包括以下。
C.I.颜料黄：12、13、14、17、20、24、74、83、86、93、97、109、110、117、120、125、128、137、138、147、148、150、151、153、154、166、168、180、185等；C.I.颜料橙：16、36、43、51、55、59、61、71等；C.I.颜料红：9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、175、176、177、180、192等，以及215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、254、255、272等；C.I.颜料紫：19、23、29、30、37、40、50等；C.I.颜料蓝：15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64等；C.I.颜料绿：7、36等；和C.I.颜料褐：23、25、26等。
分散剂：
在当颜料例如炭黑或有机颜料用作着色材料的情况下，表面活性剂或树脂(高聚物)可用作分散剂以使颜料稳定地分散于水性介质。当将树脂用作高聚物分散剂时，树脂可以优选为具有1,000以上至30,000以下、更优选3,000以上至15,000以下重均分子量的树脂。树脂还优选为具有30mgKOH/g以上至400mgKOH/g以下，更优选50mgKOH/g以上至250mgKOH/g以下酸值的树脂。
在本发明中，分散剂优选为具有离子基团的分散剂，并且通过其作用，能够稳定地使炭黑或有机颜料分散于水性介质。作为分散剂，可以使用任意以下分散剂。
苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-马来酸半酯共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酐-马来酸半酯共聚物，或其盐。
自分散颜料：
在当颜料例如炭黑或有机颜料用作着色材料的情况下，离子基团例如阴离子基团可以键合至颜料颗粒的表面。这能够使用所谓的自分散颜料，其无需使用任何分散剂即可使颗粒分散于水性介质。
其它添加剂：
除了上述组分之外，可向本发明的墨任选地引入以下各种添加剂，以使例如使墨具有所期望的物理性质的值。例如，墨可引入有表面活性剂、pH调节剂、消泡剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、抗还原剂、蒸发促进剂、螯合剂和水溶性聚合物。
当表面活性剂用作添加剂时，可用的为例如，阴离子或非离子表面活性剂。作为阴离子表面活性剂的具体实例，其可以包括脂肪酸盐、高级醇硫酸酯盐、液体脂肪油硫酸酯盐和烷基烯丙基磺酸酯。作为非离子表面活性剂的具体实例，其可以包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨醇烷基酯、炔属醇和炔属二醇(acetylene glycol)。任何这些表面活性剂可单独或以两种以上类型组合使用。具体地，在本发明中，在上述物质中，炔属醇和炔属二醇可优选用作表面活性剂，因为它们可以带来优良的渗透入记录介质例如普通纸的效果。在墨中的表面活性剂可优选含量为0.01质量％以上至5.0质量％以下，相对于墨的总质量，其含量依赖于表面活性剂的种类而不同。
墨的物理性质：
本发明的墨可优选在25℃下具有10mN/m以上、更优选20mN/m以上至60mN/m以下的表面张力。当用于喷墨记录时，因为喷射口及其附近的润湿，控制表面张力在上述范围能够使本发明的墨有效地防止打印条纹(print twist)(墨滴冲击点偏离)出现。墨的表面张力可通过如上适当地确定墨中表面活性剂的含量来控制。当用于喷墨记录设备时，还可优选控制本发明的墨以具有所期望的粘度和pH，从而实现良好的喷射性能。
-喷墨记录方法-
本发明的墨尤其优选用于其中通过喷墨记录喷射墨的喷墨记录方法。该喷墨记录方法包括其中使机械能作用于墨以喷射墨的记录方法，和其中使热能作用于墨以喷射墨的记录方法。这些中，本发明的墨可特别优选用于利用热能的喷墨记录方法。
-墨盒-
适于通过使用本发明的墨进行记录的墨盒包括具有其中保持此类墨的墨贮存部的墨盒。
图1为墨盒的示意性视图。在图1所示的内容中，墨盒在其上部通过大气连通口112与大气连通，并且在其下部与墨供给口114连通。然后，墨盒具有以下结构，其中：i)在其内部容纳负压产生构件的负压产生构件容纳室134，和ii)用隔离壁138隔离基本上保持紧密封闭的液体容纳室136，所述液体容纳室136容纳液体墨。使负压产生构件容纳室134和液体容纳室136仅通过形成于墨盒底部附近中的隔离壁138中的连通孔140和用于在供给液体操作时帮助空气易于引入液体容纳室的空气引入通路(大气引入通路)150相互连通。
在墨盒形成负压产生构件容纳室134的部分的墨盒的顶壁，多个凸棱(rib)以它们向内凸出的形式一体化形成，并与贮存于负压产生构件容纳室134中的负压产生构件以压缩的状态接触。借助于凸棱，空气缓冲室形成在顶壁和负压产生构件的上表面之间。同样，具有墨供给口114的供墨筒设置有比负压产生构件具有更高毛细管力和更强物理强度的压接构件146，并与负压产生构件保持压接。
负压产生构件容纳室134在其中容纳两个毛细管力形成型负压产生构件作为负压产生构件，即，由烯烃型树脂例如聚乙烯的纤维形成的第一负压产生构件132B和第二负压产生构件132A。附图标记132C表示这两个负压产生构件的边界层，边界层132C和隔离壁138交叉的部分，在保持当使用其连通部在下方的墨盒时的状态下，存在于比空气引入通路(大气引入通路)150的顶端更高的部分。同样，贮存于负压产生构件的墨存在至比边界层132C更高的部分如墨的液面L所示。
此处，第一负压产生构件132B和第二负压产生构件132A之间的边界层与这些构件保持压接，并且在这些负压产生构件的附近，边界层具有比其它部分更高的可压缩性以达到其具有强毛细管力的状态。更具体地，当第一负压产生构件132B具有的毛细管力用P1表示，当第二负压产生构件132A具有的毛细管力用P2表示，以及这些负压产生构件在其相互界面处具有的毛细管力用PS表示时，其满足P2＜P1＜PS。
图2是墨盒另一实施方案的示意性视图。如图2所示具体化的墨盒具有其中容纳黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)三种颜色的墨的容器41和盖住容器41的盖构件42。墨盒具有黄色墨供给口43Y、品红色墨供给口43M和青色墨供给口43C，其分别用于黑色墨、品红色墨和青色墨。为了在其中容纳三种颜色的墨，容器41的内部用相互平行设置的两个隔离壁411和412隔离成三个具有相互基本上相等体积的空间。这三个空间沿当墨盒安装在墨盒架(ink carriage holder)时要***墨盒的方向相互配置。在这些空间中，分别容纳其中吸收和容纳黄色墨的墨吸收体44Y、其中吸收和容纳品红色墨的墨吸收体44M和其中吸收和容纳青色墨的墨吸收体44C。通过墨供给口供给各种墨的供墨构件45Y、45M和45C也分别地容纳在其中而与墨吸收体的底部接触。保留在墨吸收体45Y、45M和45C的墨存在至比墨吸收体的各较上部如墨的液面L所示，所述墨吸收体为负压产生构件。
图3为其中记录头和墨盒一体地构建的记录头的分解图。
如图3所示的记录头1001通过置于喷墨记录设备中的支座(carriage)的定位装置(registration mean)和电接触来支撑和加固。记录头1001还可以可拆卸地安装至支座，并且当贮存于墨盒中的墨用完时可以更换新的一个。
记录头1001为用于从其喷射墨的记录头，其具有平行形成墨供给口的记录元件基板1100和形成通过其施加用于喷射墨的电信号的电信号通路的电配线带(electric-wiring tape)1300。此外，其内部由以下组成：通过树脂模塑形成的墨供给保持构件1400、产生用于维持墨的负压的墨吸收体1500和盖构件1600。
墨供给和保持构件1400具有墨盒的功能和墨供给的功能。更具体地，其具有用于在其中容纳墨吸收体1500的空间，所述墨吸收体1500产生用于在其内部保持墨的负压，因此其具有墨盒的功能。此外，形成用于将墨引入至记录元件基板1100的墨供给口的墨流路(ink channel)，因此，其具有墨供给的功能。在墨流路的下游部分，形成要将墨供给至记录元件基板1100的墨供给口1200。然后，记录元件基板1100如此固定至墨供给和保持构件1400以使记录元件基板1100的墨供给口可以与墨供给和保持构件1400的墨供给口1200连通。电配线带1300也在其背面上的某些部分处固定至环绕墨供给口1200的平面(plane)。盖构件1600在其上部开口处熔合至墨供给和保持构件1400以封闭墨供给保持构件1400内部的空间。盖构件1600具有用于加固记录头1001至喷墨记录设备的连接器1700。
图4为在本发明中可用的另一实例的记录头的分解图。与图3中所示的相似，示于图4的记录头与墨盒一体化构建。记录头1001可以容纳多种不同颜色的墨(例如青色墨、品红色墨和黄色墨)，并且当贮存于墨盒的墨已经用完时可以更换新的一个。
当使用这样记录头时，可以优选使用其中从各墨室蒸发的组成成套墨的墨的程度基本上相互相等的墨盒。“其中从各墨室蒸发的组成成套墨的墨的程度基本上相互相等”意味着当例如使各墨室包含水，并且测量从墨室蒸发的速率时，蒸发速率差为约1％以下。
记录头1001为用于从其喷射多种不同颜色的墨(例如青色墨、品红色墨和黄色墨)的记录头，并且由基本上与通过如图3中附图标号代表的相同构件组成，除了其中平行地形成用于青色、品红色和黄色墨的墨供给口的记录元件基板1100之外。在记录元件基板1100中，形成各自对应不同墨的记录元件列(下文中也称为“喷嘴列”)。在本发明中，从高图像质量的观点，优选用于喷射5pL以下，更优选2pL以下喷射体积的小滴墨的喷嘴。喷射口可以各自优选为直径低于10μm。从同时实现高图像质量和高速记录的观点，还优选组合使用不同种类的喷嘴(例如，5pL、2pL和1pL的那些)，从而以不同种类的喷射体积喷射墨。
墨供给保持构件1400具有墨盒的功能和墨供给的功能。更具体地，其具有用于在其中容纳墨吸收体1501、1502和1503的空间，所述墨吸收体1501、1502和1503产生用于独立地在其内部分别保持青色墨、品红墨和黄色墨的负压，因此其具有墨盒的功能。此外，形成用于将各墨引入记录元件基板1100的墨供给口的独立的墨流路(inkchannel)，因此，其具有墨供给的功能。
-记录单元-
适于通过使用本发明的墨进行记录的记录单元可以包括具有以下的记录单元：i)在其中容纳此类墨的墨贮存部和ii)用于从其喷射墨的记录头。具体地，可以优选使用其中记录头通过根据记录信号使热能作用在墨上来喷射墨的记录单元。具体地，在本发明中，优选使用具有包含金属和/或金属氧化物的发热部接液面层的记录头。组成发热部接液面层的金属和/或金属氧化物可以具体地包括，例如，金属如Ta、Zr、Ti、Ni和Al，以及这些金属的氧化物。
-喷墨记录设备-
适于通过使用本发明的墨进行记录的喷墨记录设备可以包括具有以下的喷墨记录设备：i)在其中容纳此类墨的墨贮存部和ii)用于从其喷射墨的记录头。特别地，优选使用以下喷墨记录设备：其中记录头通过根据记录信号使热能作用在墨上来喷射墨，所述墨位于具有在其中容纳墨的墨贮存部的记录头的内部。
喷墨记录设备的工作部分的概略构造(Outline construction)描述如下。从各机构的功能来看，喷墨记录设备由进纸部、纸张传送部、支座部、纸张排出部、清洁部、保护这些和提供设计质量的外壳(exterior housing)组成。
图5为喷墨记录设备的透视图。图6和7为示出喷墨记录设备内部机构的视图。图6和7分别为喷墨记录设备的从右上方观察的透视图和侧截面图(sectional side view)。
当在具有进纸托架M2060的进纸部中将记录纸进给到记录设备时，只有规定张数的记录介质传送到辊隙部，该辊隙部由进纸辊M2080和分离辊M2041形成(参见图5和7)。这样传送的记录介质在辊隙部被分离，只传送位于最上面的记录介质。传送至纸张传送部的记录介质通过夹送辊架(pinch rollerholder)M3000和导纸辊挡板(paper guide flapper)M3030导向，并传送至一对辊，传送辊M3060和夹送辊M3070。通过LF电动机E0002的驱动旋转由传送辊M3060和夹送辊M3070组成的一对辊，从而通过旋转传送记录介质通过压盘M3040(参见图6和7)。
在支座部中，当在记录介质上形成图像时，记录头H1001(参见图8：该构造的细节将在后面详述)设置在目标图像形成位置，并根据发送自电子基板E0014的信号对着记录介质喷射墨。在交替重复其中沿列方向扫描支座M4000的主扫描和其中传送辊M3060沿行方向传送记录介质的副扫描期间，通过记录头H1001进行记录，从而在记录介质上形成图像。将其上已形成图像的记录介质夹入在纸张排出部中的第一纸张排出辊M3110和棘轮M3120之间的辊隙部，将其传送通过辊隙部，并将其排出至纸张排出盘M3160。
清洁部在形成图像前后清洁记录头H1001。在盖M5010与记录头H1001的喷射口接触的状态下操作泵M5000，以从记录头H1001的墨喷射口吸取不必要的墨等。其还如此设计：在盖M5010打开的状态下吸取残留在盖M5010中的墨，以使得不能发生由残留墨造成的墨的粘着和其他难题。
(记录头的构造)
描述记录头盒H1000是如何构造的(参见图8)。记录头盒H1000具有记录头H1001、全部标记为H1900的用于安装墨盒的装置和用于将墨从墨盒H1900供给至记录头的装置，并且该记录头盒H1000可拆卸地安装在支座M4000上的单元(参见图6)。
图8描述如何将墨盒H1900安装在记录头盒H1000上的视图。喷墨记录设备用例如黄色、品红色、青色、黑色、浅品红色、浅青色和绿色墨形成图像。因此，同样墨盒H1900独立地为七种颜色准备。上述中，本发明的墨用于至少一种墨。然后，如图8所示，各墨盒可拆卸地安装至记录头盒H1000。这里，墨盒H1900还可以在记录头盒H1000安装在支座M4000上的状态下安装和拆卸。
图9为记录头盒H1000的分解透视图。记录头盒H1000由记录元件基板、极板(plate)、电配线回路板H1300、墨盒支架H1500、流路形成构件H1600、过滤器H1700和密封橡胶H1800等构成。记录元件基板由第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101构成。极板由第一极板H1200和第二极板H1400构成。
第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101各自为Si基板，在其一侧通过光刻法形成多个用于从其中喷射墨的记录元件(喷嘴)。通过成膜技术形成通过其向各个记录元件提供电能的Al等电配线。通过光刻法也形成对应于单独记录元件的多个墨流路。此外，形成用于将墨供给至多个墨流路的墨供给口，使得它们在后面开口。
图10是放大的前视图，用以示出第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101的构造。附图标号H2000至H2600表示各自对应于不同墨颜色的记录元件列(下文中也称为“喷嘴列”)。在第一记录元件基板H1100中，形成用于三种颜色的喷嘴列：其为黄色墨喷嘴列H2000、品红色墨喷嘴列H2100和青色墨喷嘴列H2200。在第二记录元件基板H1101中，形成用于四种颜色的喷嘴列：其为浅青色墨喷嘴列H2300、黑色墨喷嘴列H2400、绿色墨喷嘴列H2500和浅品红色墨喷嘴列H2600。
各喷嘴列由以1,200dpi(点/英寸；参考值)为间隔沿记录介质传送方向(第二扫描方向)排列的768个喷嘴构成，并喷射约2皮升墨。每个喷射口的开口面积设定为约100μm2。开口的直径设定为约6μm。在本发明中，从实现高图像质量的观点，优选为用于喷射5pL以下、更优选2pL以下喷射体积的小滴墨的喷嘴。喷射口可以各自优选直径低于10μm。从同时实现高图像质量和高速记录的观点，还优选组合使用不同种类的喷嘴(例如，5pL、2pL和1pL的那些)，从而以不同种类的喷射体积喷射墨。
以下将参考图8和9描述记录头盒H1000。第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101通过结合固定于第一极板H1200。在该极板上，形成墨供给口H1201，通过该墨供给口H1201将墨供给至第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101。具有开口的第二极板H1400进一步通过结合固定于第一极板H1200。该第二极板H1400支撑电配线回路板H1300以使电配线回路板H1300可以与第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101电连接。
电配线回路板H1300施加用于从形成在第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101上的各个喷嘴喷射墨的电信号。该电配线回路板H1300具有：对应于第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101电配线；位于此电配线的末端并通过其接受来自喷墨记录设备的电信号的外部信号输入端子H1301。该外部信号输入端子H1301定位固定在墨盒支架H1500的背面侧。
将流路形成构件H1600通过例如超声波焊接固定于支撑墨盒H1900的墨盒支架H1500，以形成从墨盒H1900通向第一极板H1200的墨流路H1501。过滤器H1700设置在与墨盒H1900接合的墨流路H1501的墨盒侧的末端部分，以便防止任何灰尘从外部进入。密封橡胶H1800还安装在墨流路H1501与墨盒H1900接合的部分，以防止墨通过接合部蒸发。
此外，如上所述，通过粘合等将墨盒支架部与记录头H1001连接以制成记录头盒H1000。墨盒支架部由墨盒支架H1500、流路形成构件H1600、过滤器H1700和密封橡胶H1800构成。记录头H1001由第一记录元件基板H1100、第二记录元件基板H1101、第一极板H1200、电配线回路板H1300和第二极板H1400构成。
在此，作为记录头的形式，描述热喷墨记录***的记录头，在该记录头中使用产生用于根据电信号产生膜沸腾的热能的电热转换机(记录元件)进行记录。关于此类记录***的代表性结构和原理，优选为通过使用例如美国专利No.4,723,129和No.4,740,796中公开的基本原理进行的那些。该***可用于所谓的按需型和连续型的任一种。
对于待用于按需型的热喷墨记录***是特别有效的。在按需型的情况下，将至少一种对应于记录信息并给予超过核沸腾的急速升温的驱动信号施加给对应于通过其容纳墨的液体流路而配置的电热转换机。这在电热转换机中产生热能并引起在墨中的膜沸腾，结果，在墨中一对一对应于该驱动信号形成气泡。此类气泡的胀缩使墨通过喷射口喷射，从而形成至少一个墨滴。当以脉冲形式施加驱动信号时，气泡的胀缩可立刻并适当地发生，因此可以实现以特别优良的响应度喷射墨，这是更优选的。
不限制于上述热喷墨记录***，本发明的墨也可优选用于如下所述的利用机械能的喷墨记录设备。这种形式的喷墨记录设备包括具有多个喷嘴的喷嘴形成基板、与喷嘴相对设置的由压电材料和导电材料组成的压力产生元件，以及填充该压力产生元件周围的墨。然后，使该压力产生元件通过施加电压而进行位移，以从喷嘴喷射墨。
如上所述，可以使用的喷墨记录设备不限于其中记录头和墨盒为分开构造的设备，还可为使用记录头和墨盒为不可分离地一体化设置的设备。此外，墨盒也可以为从记录头可分或不可分地一体化设置并安装至支座的墨盒，或可为安装在喷墨记录设备的固定部分并通过供墨构件如管给记录头提供墨的墨盒。当墨盒设置有用于产生作用在记录头上的负压的构造时，其可以下列方式构造。即，其可采用其中吸收体设置在墨盒的墨贮存部的形式，或为其中墨盒具有柔性贮墨袋和弹簧构件的形式，该弹簧构件使压力沿扩张袋的内容积方向作用在袋上。替代地，记录设备可采用如上所述的连续型记录***，也可采取其中将记录元件排列在对应于记录介质的整个宽度范围的行式打印机的形式。
实施例
以下，将通过给出实施例和比较例更详细描述本发明。本发明决不限于以下实施例，除非其偏离本发明的主旨。以下除非特别说明，通过“％”表示的物质以质量计。
-墨的制备-
将以下表1中所示的组分混合和充分地搅拌以进行溶解，然后通过使用孔径0.2μm的微型过滤器(购自Fuji Photo Film Co.，Ltd.)压力过滤以制备墨。以下各表1中的下栏示出墨的主要性质。
表1-1：墨组成加墨的主要性质(墨组分的单位：％)
Figure A20091012941300331
*1：炔二醇环氧乙烷加成物(购自Kawaken Fine ChemicalsCo.，Ltd.的表面活性剂)
表1-2：墨组成和墨的主要性质(墨组分的单位：％)
Figure A20091012941300341
*1：炔二醇环氧乙烷加成物(购自Kawaken Fine ChemicalsCo.，Ltd.的表面活性剂)
表1-3：墨组成和墨的主要性质(墨组分的单位：％)
Figure A20091012941300351
*1：炔二醇环氧乙烷加成物(购自Kawaken Fine ChemicalsCo.，Ltd.的表面活性剂)
表1-4：墨组成和墨的主要性质(墨组分的单位：％)
Figure A20091012941300361
*1：炔二醇环氧乙烷加成物(购自Kawaken Fine ChemicalsCo.，Ltd.的表面活性剂)
-评价-
间歇喷射稳定性(低温低湿)：
将用于喷墨记录设备(商品名：PIXUS 9900i；由CANONINC.制造)的墨盒分别用如上获得的墨填充，所述喷墨记录设备通过提供给墨以热能来喷墨。然后，将获得的墨盒各自安装至喷墨记录设备(商品名：PIXUS 9900i；由CANON INC.制造)的转换机(conversion machine)。接下来，将安装有墨盒的喷墨记录设备在15℃温度和10％相对湿度(低温低湿)的环境下在不喷射任何墨的情况下静置超过5个小时，然后在如上的相同环境下喷射一些墨滴。暂停喷墨5秒，其后，在没有任何记录头的复位操作(restoration operation)等的情况下，使用以上喷墨记录设备喷射墨，以在记录介质(商品名：HR-101；购自CANON INC.)上记录纵向的划线(ruled line)。用于此情况的记录头的喷射体积为约2pL。目视或用10倍的放大镜观察获得的记录图像以评价间歇喷射稳定性(低温低湿)。根据示于以下的评价标准评价间歇喷射稳定性(低温低湿)。评价结果示于表2。在本发明中，在以下的评价标准中，AA、A和B表示令人满意的性能的水平，其中A表示良好水平，AA为特别良好水平。C表示不能容忍的水平。
AA：即使当用10倍放大镜观察时也没有在纵向的划线上观察到紊乱(disorder)，因此记录已正常地进行。
A：没有看到任何目视可观察到的紊乱。
B：在目视可观察水平上看到一些紊乱。
C：在纵向的划线上看到不喷射和紊乱，因此记录不能正常地进行。
间歇喷射稳定性(高温低湿)
将用于喷墨记录设备(商品名：PIXUS 9900i；由CANONINC.制造)的墨盒分别用如上获得的墨填充，所述喷墨记录设备通过提供给墨以热能来喷墨。然后，将获得的墨盒各自安装至喷墨记录设备(商品名：PIXUS 9900i；由CANON INC.制造)的转换机。接下来，将安装有墨盒的喷墨记录设备在30℃温度和10％相对湿度(高温低湿)的环境下在不喷射任何墨的情况下静置超过5个小时，然后在如上的相同环境下喷射一些墨滴。暂停喷墨5秒，其后，在没有任何记录头的复位操作等的情况下，使用以上喷墨记录设备喷射墨以在记录介质(商品名：HR-101；购自CANON INC.)上记录纵向划线。用于此情况的记录头的喷射体积为约2pL。目视或用10倍的放大镜观察获得的记录图像以评价间歇喷射稳定性(高温低湿)。根据示于以下的评价标准评价间歇喷射稳定性(高温低湿)。评价结构示于表2。在本发明中，在以下的评价标准中，AA、A和B表示令人满意的性能的水平，其中A表示良好水平，AA为特别良好的水平，C表示不能容忍的水平。
AA：即使当用10倍放大镜观察时也没有在纵向的划线上观察到紊乱，因此记录正常地进行。
A：没有看到任何目视可观察到的紊乱。
B：在目视可观察水平上看到一些紊乱。
C：在纵向的划线上看到不喷射和紊乱，因此记录不能正常地进行。
墨的稳定性：
将7g如上获得的每一种墨分别置于分开准备的实验皿中，在30℃温度和10％相对湿度下静置，直到它们的含量在质量上不再发生变化。其后，目视观察在实验皿中的墨如何保持以评价墨的稳定性。根据如下所示的评价标准评价墨的稳定性。评价结果示于表2。在本发明中，在以下的评价标准中，A和B表示令人满意的性能的水平，其中A表示良好的水平，C表示不能容忍的水平。
A：墨保持可流动。
B：虽然某种程度上存在沉淀，但墨保持可流动。
C：墨不能保持可流动。
表2：评价结果
Figure A20091012941300391
尽管已经参考示例性实施方案描述本发明，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以下的权利要求书的范围符合最宽的解释，以致包括所有的改进和等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种喷墨墨，其至少包括着色材料和水溶性有机溶剂；
其中
所述水溶性有机溶剂包括在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇和至少一种以下化合物，所述化合物为由通式(1)表示的化合物和由通式(2)表示的化合物：
通式(1)：
R1-[A]-R2
其中A为-S-、-S(＝O)-或-S(＝O)2-；R1和R2各自独立地为氢原子、羟基、烷基、羟烷基、链烯基、酰基、氨基甲酰基、羧基或磺酰基，条件是R1和R2不同时为氢原子和/或羟基；和
通式(2)：
Figure A2009101294130002C1
其中R3和R5各自独立地为具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、氢原子、羟基、羧基或磺酰基；R4为氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或未取代的烷基、羧基或磺酰基，其键合至除了组成五元环的氮原子和羰基之外的任何碳原子上，并且n为0至4的整数。
2.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中在所述由通式(1)表示的化合物中的R1和R2各自独立地为羟烷基。
3.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中所述由通式(2)表示的化合物为亚乙基脲。
4.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中所述在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的碳原子数为9以下。
5.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中所述在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇为3-甲基-1，5-戊二醇。
6.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中所述在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的含量(质量％)为15.0质量％以下，相对于所述墨的总质量。
7.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中相对于所述墨的总质量，所述在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的含量A(质量％)、所述由通式(1)表示的化合物的含量B(质量％)和所述由通式(2)表示的化合物的含量C(质量％)满足0.2≤A/(B+C)≤3.0的关系。
8.根据权利要求1所述的喷墨墨，其中相对于所述墨的总质量，所述在其主链的两末端具有羟基的支链链烷二醇的含量A(质量％)、所述由通式(1)表示的化合物的含量B(质量％)和所述由通式(2)表示的化合物的含量C(质量％)满足0.2≤A/(B+C)≤2.0的关系。
9.一种喷墨记录方法，其中通过喷墨***喷射墨以进行记录；其中
所述墨包括根据权利要求1所述的喷墨墨。
10.一种墨盒，其包括其中贮存墨的墨贮存部，其中
所述墨包括根据权利要求1所述的喷墨墨。
11.一种记录单元，其包括其中贮存墨的墨贮存部和用于从其喷射所述墨的记录头，其中
所述墨包括根据权利要求1所述的喷墨墨。
12.一种喷墨记录设备，其包括其中贮存墨的墨贮存部和用于从其喷射所述墨的记录头；其中
所述墨包括根据权利要求1所述的喷墨墨。
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