CN102399466A - 喷墨墨水组合物、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置 - Google Patents

喷墨墨水组合物、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及喷墨墨水组合物、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置。所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中第一着色材料是具有特定结构的的偶氮化合物，第二着色材料是具有特定结构的蒽吡啶酮化合物，表面活性剂是具有特定结构的化合物，表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。

Description

喷墨墨水组合物、喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及喷墨墨水组合物、喷墨记录方法、墨盒、记录单元、和喷墨记录装置。
背景技术
喷墨记录***是其中形成小的墨滴并且墨滴的部分或整体附着到诸如纸张的记录材料来进行记录的***。随着数码相机的快速发展，该***预计将成为取代卤化银照片的图像输出方法。出于这个原因，要求由喷墨记录方法获得图像具有比以往任何时候都更好的牢固性，从而防止由光或诸如臭氧等的气体导致的褪色，另外还要具有高的图像质量。
为了改善牢固性，现有技术中已经提出了很多建议。在喷墨记录方法中常用的有色墨水的例子包括青色(cyan)墨水、洋红色(magenta)墨水、和黄色墨水，其中改善牢固性的考虑很大一部分特别给予了洋红色墨水，因为其较低的图像牢固性。
例如，日本专利申请公报特开2006-143989提出了一种具有特定结构的偶氮着色剂作为新型着色剂，其作为洋红色着色剂具有优秀的色域(color gamut)吸收特性和足够的牢固性。另外，日本专利申请公报特开平10-306221提出了一种具有特定结构的蒽吡啶酮化合物的磺酸衍生物作为具有发蓝的洋红色的着色剂，其具有良好的耐光性，并通过与具有其它颜色的墨水组合使用能够实现具有宽可视范围的色调(color tone)。另外，日本专利申请公报特开2009-191147提出了一种具有特定结构的蒽吡啶酮化合物或其盐作为洋红着色剂，其具有高水溶性，并且在喷墨记录时具有合适的颜色和清晰度，并且具有优良的记录物的耐光牢固性、耐湿气牢固性、耐气体牢固性。
但是，并不能说这些着色剂与具有黄色等颜色的其它着色剂相比具有足够高水平的耐光性。
作为解决这些问题的技术，例如，日本专利申请公报特开2005-105136和日本专利申请公报特开2008-297542提出了用于形成图像的洋红色墨水，通过使用具有特定结构的偶氮着色剂和具有特定结构的蒽吡啶酮化合物的组合，使得图像具有良好的色调和耐光性以及耐气体性。
发明内容
同时，在喷墨记录方法中，要进行允许打印头从长时间的放置状态恢复的维护操作，但是从增大打印速度的角度考虑，重要的是缩短维护操作所需的时间。出于这个原因，喷墨记录方法中所用的墨水(此后称为“喷墨墨水”)必须具有节省维护的特性从而缩短维护时间。具体地，为了进行高速打印，重要的是降低恢复处理(也称为“空释放”，是一种维护方法)的频率。
这种空释放是指一种恢复处理，其中对于从释放头到目标记录介质的图像打印没有贡献的墨水被释放，并且墨水的释放状态是有利的。当打印暂停操作几秒到几十秒而喷嘴未被盖住时，在由于喷嘴附近墨水粘度增大而导致墨水释放速率下降并且释放方向发生变化的情况下，这种空释放是有效的，但用于空释放的额外时间是必须的。相反，一般认为即使当打印暂停时间很长时，通过使用能提供良好图像质量的墨水可以降低空释放的频率并且可以缩短打印时间。
另外，作为喷墨记录方法的记录***，有一种热喷墨记录***，其中通过施加热能而使墨水从记录头释放进行记录。在这种热喷墨记录***中，已知由于加热单元中碳化物的附着(称为墨水结垢)而导致耐久性的降低，或者相反由于对加热单元的刻蚀而导致操作的中断。因此，喷墨墨水的一个必要性能是保持加热单元的耐久性。
于是，尽管对喷墨墨水有许多性能要求，但重要的是控制墨水向记录介质的浸透速率从而获得具有高图像质量的图像。对于用于控制墨水的浸透速率的方法，已知的是例如添加被称为浸透助剂或表面活性剂的材料。具体地，在喷墨墨水中作为表面活性剂使用的基于乙炔二醇(acetyleneglycol)的表面活性剂具有良好的控制浸透速率的性能，还具有诸如对加热单元的耐久性副作用少等良好的性能。
但是，本发明的发明人通过研究发现：具有良好性能的基于乙炔二醇的表面活性剂与特定染料组合使用时，该表面活性剂并不能充分地起到表面活化的作用。特别地，当乙炔二醇的环氧乙烷加成物作为表面活性剂用在包括上述日本专利申请公报特开2006-143989、日本专利申请公报特开2005-105136和日本专利申请公报特开2008-297542中公开的具有特定结构的偶氮染料的墨水组合物中时，这种问题会出现。导致这一问题发生的机理尚不清楚，但是可以看到由于未能充分地起到表面活化的作用，墨水向记录介质的浸透速率很低，并且洇色性能(color bleeding property)劣化，结果无法获得高质量的图像。
这里，为了充分地确保墨水向目标记录介质的浸透性，考虑了如下方法，其中与使用其他染料的情况相比，加入了更大量的表面活性剂。但是，已经证明如果诸如表面活性剂等的添加剂的量增大了，则为了获得良好的打印而允许的打印暂停时间被显著缩短，间歇释放稳定性劣化。此外，可以发现大量的添加剂会导致由于结垢或刻蚀而使加热单元的耐久性降低的问题出现。
因此，考虑到上述技术问题而做出了本发明，希望的是提供一种喷墨墨水组合物，它能够打印具有优异的牢固性和高图像质量的图像，并且具有优异的间歇释放稳定性。另外，还希望的是提供一种喷墨记录方法、墨盒、记录单元、和喷墨记录装置，其中使用这种喷墨墨水组合物能够获得具有优异的牢固性和高图像质量的图像。
为了解决上述这些问题，根据本发明的一个实施方式，提供了一种喷墨墨水组合物，其至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由下面的通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由下面的通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团。另外，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可以被进一步取代。此外，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且苯并噻唑环基团的氢原子可以被进一步取代。
Figure BSA00000562487000042
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基。R3是氢原子或甲基，且所述甲基的氢原子可以被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基。另外，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
Figure BSA00000562487000043
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
在该喷墨墨水组合物中，第一着色材料还可以是下面的通式(IV)表示的化合物。
Figure BSA00000562487000051
…通式(IV)
在通式(IV)中，R1、R2、R3、和R4各自独立地是烷基，且所述烷基的氢原子可以被进一步取代。另外，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
在该喷墨墨水组合物中，第二着色材料还可以是下面的通式(V)表示的化合物。
Figure BSA00000562487000052
…通式(V)
在通式(V)中，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
在该喷墨墨水组合物中，所述第一着色材料和所述第二着色材料在所述墨水组合物中的总含量大于或等于1.00重量％且小于或等于5.00重量％。
在该喷墨墨水组合物中，墨水组合物中第一着色材料的含量(重量％)优选大于或等于墨水组合物中第二着色材料的含量(重量％)的0.50倍，且小于或等于喷墨墨水组合物中第二着色材料的含量(重量％)的4.00倍。
在该喷墨墨水组合物中，所述表面活性剂优选具有大于或等于10的HLB值(亲水亲油平衡值)。
此外，为了解决上述这些问题，根据本发明的另一实施方式，提供了一种喷墨记录方法，其包括以喷墨方式释放喷墨墨水组合物的液滴来进行记录，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。
另外，为了解决上述这些问题，根据本发明的另一实施方式，提供了一种墨盒，其包括用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。
另外，为了解决上述这些问题，根据本发明的另一实施方式，提供了一种记录单元，其包括具有用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元的墨盒和用于释放所述储墨单元中储存的所述喷墨墨水组合物的液滴的记录头，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。
另外，为了解决上述这些问题，根据本发明的另一实施方式，提供了一种喷墨记录装置，其包括具有用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元的墨盒和用于释放所述储墨单元中储存的所述喷墨墨水组合物的液滴的记录头，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由下面的通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由下面的通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％。
根据本发明的实施方式，提供的喷墨墨水组合物能够打印具有优异的牢固性和高图像质量的图像，并且具有优异的间歇释放稳定性和作为洋红色墨水的较佳的色调。另外，根据本发明的实施方式，所提供的喷墨记录方法、墨盒、记录单元、和喷墨记录装置都能通过使用这种喷墨墨水组合物来获得具有优异的牢固性和高图像质量的图像。
附图说明
图1是根据本发明的适当实施方式的喷墨记录装置的整体结构的实施例的分解立体图。
图2是根据图1的喷墨记录装置100中的头墨盒的结构的分解立体图。
图3是图2中所示的头墨盒的沿着线III-III的截面图。
图4A和4B是图3中所示头墨盒中的记录头的结构的截面图，其中图4A示意性地示出了在加热单元中生成的气泡的状态，图4B示意性地示出了从喷嘴释放的墨滴的状态。
具体实施方式
下面参照后面的说明书附图来对本发明的合适实施方式进行详细地描述。另外，在说明书和附图中，具有基本相同功能的相同的构件使用同样的附图标号来表示，且重复的内容不再赘述。
另外，按照下面的顺序来进行描述：
1.现有技术存在的问题以及解决这些问题的手段的研究
2.根据本发明的合适的实施方式的喷墨墨水组合物
3.根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录方法
4.根据本发明的合适的实施方式的墨盒
5.根据本发明的合适的实施方式的记录单元
6.根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录装置
7.结论
<1.现有技术存在的问题以及解决这些问题的手段的研究>
首先，在描述根据本发明的合适实施方式的喷墨墨水组合物等之前，先描述本发明的发明人发现的现有技术中存在的问题以及通过发明人的研究所获得的新颖的知识。
[1.1.现有技术中的问题]
如上所述，近年来，需要一种在喷墨记录方法所用墨水中使用的具有提高的牢固性水平的染料(着色材料)。因此，发明人已经研究了包含从日本专利申请公报特开2006-143989、日本专利申请公报特开2005-105136和日本专利申请公报特开2008-297542中描述的具有优异的牢固性的偶氮染料中选择的具有下面的通式(I)所示的偶氮染料的墨水组合物。
Figure BSA00000562487000081
…通式(I)
这里，如上所述，基于乙炔二醇的表面活性剂具有控制墨水的浸透速率、以及对加热单元的耐久性副作用少等优异的性能。但是，已经证实：当选择乙炔二醇的环氧乙烷加成物(一种基于乙炔二醇的表面活性剂，参见下面的通式(III))作为表面活性剂加入到含偶氮染料的墨水组合物中时，表面活化作用并未充分展现。这一现象的机理尚不清楚，但是可以看到由于未能充分地起到表面活化的作用，墨水向记录介质的浸透速率很低，并且洇色性能劣化，从而导致无法获得高质量的图像的问题。
Figure BSA00000562487000082
…通式(III)
对于这些问题，为了充分地确保墨水组合物向目标记录介质的浸透性，考虑了如下方法，其中与使用其他染料的情况相比，加入了更大量的表面活性剂。但是，已经发现如果诸如表面活性剂等的添加剂的量增大了，则为了获得良好的打印而允许的打印暂停时间被显著缩短，间歇释放稳定性劣化。此外，可以发现大量的诸如表面活性剂等的添加剂会导致由于结垢或刻蚀而使加热单元的耐久性降低。
另外，日本专利申请公报特开2009-256600指出了其中使用具有通式(I)结构的染料的墨水在抗粘性或间歇释放稳定性方面有问题。为了解决这个问题，日本专利申请公报特开2009-256600提议使用二(2-羟乙基)砜。但是，根据其实施例，加入了比通常的优选用量更大量(0.8重量％或更大)的基于乙炔二醇的表面活性剂。因此，在日本专利申请公报特开2009-256600中，间歇释放稳定性的水平被认为是良好的，具体地，为了获得良好释放所需的非释放时间(打印暂停时间)仅为约3秒或更多。在这个非释放时间水平，间歇释放稳定性对于高速打印来说并不是足够的。
此外，清楚的是即使当加入的基于乙炔二醇的表面活性剂的量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％(这是通常使用的优选用量)以便获得对于记录介质的充分的浸透性时，仍能获得良好的间歇释放稳定性，甚至是对于例如远超过10秒的打印暂停时间的长时间段。
[1.2.解决技术问题手段的研究]
因此，发明人进行了大量研究来获得具有下述优异性能的喷墨墨水组合物，其能打印具有优异的牢固性和高图像质量的的图像，并具有优异的间歇释放稳定性，以及作为洋红色墨水的优选的色调和对于加热单元的优异的耐久性。下面，详细描述研究的结果。
(1.2.1.间歇释放稳定性的研究)
首先，发明人研究了如下的喷墨墨水组合物，其中通式(I)的偶氮化合物(染料)被用作着色材料以便获得具有良好的洋红颜色和对环境中光和活性气体(特别是臭氧)的优异的牢固性的墨水组合物。结果，证实了如下现象的发生：如果该偶氮染料与通式(III)表示的基于乙炔二醇的表面活性剂一起使用，则基于乙炔二醇的表面活性剂不能充分地发挥表面活化作用，尽管其机理尚不清楚。也就是说，如果使用通式(I)的偶氮化合物作为着色材料，那么即使加入了与使用其他染料的情况相比相同用量的基于乙炔二醇的表面活性剂，墨水组合物的表面张力也不能得以充分降低。由此，可以看出如果使用通式(I)表示的染料，尽管使用与使用其他染料的情况相同量的基于乙炔二醇的表面活性剂，墨水的浸透速率被降低，洇色性能变差，无法获得高质量的图像。
对于这些问题，可以发现：当添加的表面活性剂的量被设定为0.80重量％或更多(基于墨水组合物的总量)以便确保足够的墨水向记录介质的浸透速率时，浸透速率很高，可以获得没有洇色等的高质量的图像。但是，已经证明如果诸如表面活性剂等的添加剂的添加量增大，则间歇释放稳定性劣化，即为了获得良好的图像所允许的打印暂停时间被显著缩短。
因此，发明人研究了如何不增加表面活性剂的添加量而改善墨水组合物的间歇释放稳定性的方法。结果，他们通过向含有通式(I)的偶氮化合物和通式(III)的基于乙炔二醇的表面活性剂的墨水组合物添加下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物(染料)而解决了上面描述的问题。也就是说，发明人发现了通过由通式(I)表示的化合物与由通式(II)表示的化合物的组合使用，与单独使用通式(I)的化合物相比，只需更少量的基于乙炔二醇的表面活性剂就可以降低表面张力。在上述日本专利申请公报特开2009-256600中并未充分讨论这一效应，但发明人发现了这是在由通式(I)表示的化合物与由通式(II)表示的化合物组合使用时特有的现象。发明人假设在通式(II)的化合物的R3位置处具有与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基的结构会影响基于乙炔二醇的表面活性剂的表面活化性能。此外，因为日本专利申请公报特开2009-256600中公开的通式(II)的化合物不存在这样的结构，所以认为基于乙炔二醇的表面活性剂的表面活化性能降低。
Figure BSA00000562487000101
…通式(II)
如上所述，发明人考虑了含有通式(I)表示的偶氮化合物、通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物、和通式(III)表示的基于乙炔二醇的表面活性剂的墨水组合物。在根据本发明的一个实施方式的墨水组合物中，基于乙炔二醇的表面活性剂的添加量与使用其它染料时通常的使用量大致相同，即，基于墨水组合物的总量，在大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％的范围内。因此，在根据本发明的一个实施方式的墨水组合物中，不存在过量的添加剂导致间歇释放稳定性劣化的问题。另外，根据本发明的一个实施方式的墨水组合物具有良好的洋红颜色和对环境中光和活性气体(特别是臭氧)的优异的牢固性。因此，通过在喷墨记录方法中使用根据本发明的一个实施方式的墨水组合物，即使在较长的打印暂停时间下仍能良好地释放墨滴，维护的负担降低，可以稳定地获得具有优异的牢固性和高图像质量的图像。
(1.2.2.着色材料的牢固性等的研究)
此外，作为发明人的研究结果，已经证明：在添加通式(II)的化合物以便提供较高的间歇释放稳定性时，同时还获得了改善日本专利申请公报特开2008-297542中公开的墨水的耐光性的效果。也就是说，在本发明的通式(I)的化合物和通式(II)的化合物的组合中，通过以特定的重量比组合这些着色材料，可以获得非常优异的耐光性(与基于各个着色材料的耐光性所预计的墨水组合物的耐光性相比)。
改善耐光性的机理尚不清楚，但发明人假设其原因如下。可以看出与通式(I)的化合物同样的偶氮基染料在本发明中倾向于在记录介质的墨水接收层上具有高的固定性能。认为，因为向记录介质施加含偶氮基染料的墨水组合物导致固定性能较高，在多孔体上的吸收量较高，结果，染料在墨水接收层的厚度方向只渗透到较浅的位置。另一方面，作为发明人的研究结果，可以发现诸如通式(II)的化合物的蒽吡啶酮基染料在记录介质的墨水接收层上具有较低的固定性能。认为，因为向记录介质施加含蒽吡啶酮基染料的墨水组合物导致固定性能较低，在多孔体上的吸收量较低，结果，染料在墨水接收层的厚度方向浸透到较深的位置。
如果含有分别具有上述特性的通式(I)的化合物(偶氮基染料)和通式(II)的化合物(蒽吡啶酮基染料)的本发明的墨水组合物被应用到记录介质上，它将具有如下状态。认为，通式(I)的化合物在墨水接收层的厚度方向只浸透到较浅的位置，而通式(II)的化合物在墨水接收层的厚度方向浸透到较深的位置。也就是说，通式(I)的化合物和通式(II)的化合物在墨水接收层中沿着厚度方向分布于不同的位置。出于这个原因，认为通式(I)的化合物分布在墨水接收层的厚度方向较浅的位置，其起到了抑制在墨水接收层的厚度方向较深位置处的通式(II)的化合物光分解的的作用。结果，可以推断出：与根据通式(I)的化合物和通式(II)的化合物各自所具有的耐光性所预期的墨水组合物的耐光性相比，通过以特定的重量比率组合这些着色材料可以实现显著更加优异的耐光性。
(1.2.3.色调的研究)
另外，作为发明人的研究结果，可以得出下面的结论。由通式(I)表示的第一着色材料具有发黄的洋红色色调，并具有记录物的光学密度高的特性。另一方面，由通式(II)表示的第二着色材料具有发蓝的洋红色色调，并具有记录物的光学密度低的特性。在本发明中，因为分别具有上面所述的特性的由通式(I)表示的第一着色材料和由通式(II)表示的第二着色材料组合使用，所以能获得具有优选的洋红色色调的图像。此外，通过将第一着色材料与第二着色材料的混合比设定在一定范围内，有可能制备出具有优异的图像的牢固性和墨水的间歇释放稳定性的墨水组合物，这种墨水组合物能能提供高质量的图像，并具有作为洋红色墨水的优选的色调。
这里，具体而言，本发明中提到的优选的洋红色色调是下面的意思。也就是说，将记录负载设定为100％使用洋红色墨水形成图像，测量该图像在CIE(International Commission on Illumination)定义的L*a*b*色彩坐标系中的a*和b*值。另外，按下面的式(A)从所得a*和b*值计算色相角(H°)，检查色相角(H°)是否大于或等于0°且小于或等于5°或是否大于或等于350°且小于或等于360°。结果，在本发明中，满足上述条件的墨水组合物被定义为具有作为洋红色墨水的优选的色调的墨水组合物。另外，按照下面的式(A)计算的色相角(H°)特别优选为大于或等于0°且小于或等于5°。另外，a*和b*的值可以通过使用分光光度计(商品名为Spectrolino，由Gretag Macbeth制造)来进行测量，但本发明并不仅限于上述方法。
式(A)
在a*≥0，b*≥0时(第一象限)：H°＝tan-1(b*/a*)
在a*≤0，b*≥0时(第二象限)：H°＝180+tan-1(b*/a*)
在a*≤0，b*≤0时(第三象限)：H°＝180+tan-1(b*/a*)
在a*≥0，b*≤0时(第四象限)：H°＝360+tan-1(b*/a*)
<2.根据本发明的合适的实施方式的喷墨墨水组合物>
作为上述研究的结果，已经发现使用具有通式(I)结构的偶氮化合物(染料)作为着色材料以便提供高牢固性是合适的。另外，也已经发现向使用这种染料的墨水组合物中添加基于乙炔二醇的表面活性剂以便控制墨水的浸透速率是合适的。另外，发明人发现了通过向含有这种染料和表面活性剂的墨水组合物中进一步添加具有通式(II)结构的蒽吡啶酮化合物(染料)，可以使墨水组合物除了具有优异的耐光性和耐臭氧性(牢固性)外，还具有优异的间歇释放稳定性和作为洋红色的优选的色调，而不会干扰对记录介质的充分的浸透性。
本发明基于这些发现而做出，其主要特征是特定的偶氮基染料、特定的蒽吡啶酮基染料和基于乙炔二醇的表面活性剂的组合使用。下面，详细描述构成根据本发明的合适的实施方式的喷墨墨水组合物(此后也简称为“墨水组合物”)的各组分以及该墨水组合物的物理性能等。
[2.1.第一着色材料]
首先，描述在根据本实施方式的墨水组合物中被用作第一着色材料的通式(I)表示的偶氮化合物。为了改善图像的牢固性，根据本实施方式的墨水组合物有必要包含下面的通式(I)表示的偶氮化合物作为第一着色材料。
Figure BSA00000562487000131
…通式(I)
在通式(I)中，从改善图像牢固性等角度考虑，a是Hammett取代基常数σp值(后面称为″哈米特σp值″)大于或等于0.20且小于1.00的吸电子基团，并且哈米特σp值优选大于或等于0.60且小于1.00。
这里解释一下哈米特规则和哈米特取代基σp值。哈米特规则是L.P.Hammett在1935年提出的一条经验法则，用于定量地讨论取代基对于苯衍生物的反应和平衡的影响，目前其有效性已经被广泛承认。哈米特规则发现的取代基常数包括哈米特σp值和σm值，这些常数值在很多普通文献中有记载。在例如″Lange′s Handbook of Chemistry″，J.A.Dean，12th Ed.，1979(McGraw-Hill)、″Region of Chemistry″增刊，No.122，pp.96-103，1979(Nankodo Co.，Ltd.)、Maruzen Co.，Ltd.的Chemical Handbook(Rev.5th Ed.)等文献中有具体的描述。此外，在本实施方式中，每个取代基都由哈米特取代基常数σp值来定义，但这并不意味着在该实施方式中的取代基仅限于具有上述文献中已知的值的取代基。即使取代基的常数值并未记载在上述文献中，如果根据哈米特规则计算的常数值落在上述范围内，则该取代基也包括在本发明范围内。
哈米特σp值大于或等于0.60的吸电子基团的例子包括氰基(-CN)、硝基(-NO2)、烷基磺酰基(RSO2-)等。在该实施方式中，在通式(I)中的a特别优选为氰基。另外，哈米特σp值大于或等于0.20且小于小于0.60的吸电子基团的例子还包括氯(-Cl)、乙基酯基(CO2Et)、羧基(-COOH)、乙酰基(-COCH3)等。
在通式(I)中，b和d各自独立地是由下面的通式(a)表示的带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可以被进一步取代。
Figure BSA00000562487000141
…通式(a)
每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵(例如，其中氢原子被诸如烷基、芳基等有机基团取代的铵，包括伯铵到季铵等。对于下面的内容这些也同样适用)。
另外，在通式(I)中，c和e各自独立地包含下面的通式(b)表示的带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且苯并噻唑环基团的氢原子可以被进一步取代。
Figure BSA00000562487000151
…通式(b)
每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
作为在该实施方式中的第一着色材料，具体地，在通式(I)表示的化合物中，优选使用下面的通式(IV)表示的化合物化合物。
Figure BSA00000562487000152
…通式(IV)
在通式(IV)中，R1、R2、R3、和R4各自独立地是烷基，且所述烷基的氢原子可以被进一步取代。如果在R1、R2、R3、和R4位置处被较大的烷基取代，那么空间位阻会增大，通式(IV)的化合物的产量或者稳定性会降低。因此，被选择作为R1、R2、R3、和R4的烷基，特别优选地使用具有短烷基链的甲基或乙基。另外，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
另外，由通式(I)表示的化合物的优选的具体例子包括下面的示例化合物1至4。当然，在该实施方式中第一着色材料并不仅限于下面的示例化合物1至4，只要其是被通式(I)所包括的化合物即可。但是，从具有优异的图像牢固性和优异的显色特性、并具有优异的作为洋红色染料的基本性能(例如高的水溶性等)的角度考虑，特别优选的是，在下面的示例化合物中，使用示例化合物1作为在该实施方式中的第一着色材料。
Figure BSA00000562487000161
示例化合物1
Figure BSA00000562487000162
示例化合物2
Figure BSA00000562487000163
示例化合物3
Figure BSA00000562487000171
示例化合物4
[2.2.第二着色材料]
然后，描述在根据本实施方式的墨水组合物中被用作第二着色材料的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物。如上所述，如果各自均具有优异的图像牢固性的通式(I)的化合物和通式(III)的基于乙炔二醇的表面活性剂组合使用，会存在表面活性剂的降低表面张力的功能不能充分发挥的问题。因此，为了解决这个问题，根据本实施方式的墨水组合物就有必要包含下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物作为第二着色材料。
Figure BSA00000562487000172
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基。R3是氢原子或甲基，且所述甲基的氢原子可以被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基。另外，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
这里，发明人假设表面活性剂的功能不能得以发挥的原因是，作为着色材料具有优异的牢固性的通式(I)的化合物的结构抑制了通式(III)的表面活性剂的表面活化性能，但是其中的机理还未搞清楚。但是，作为发明人的研究结果，已经证明向墨水组合物中添加由通式(II)表示的化合物作为第二着色材料可以充分地降低表面张力而不需要增大添加的表面活性剂量。此外，尽管在通式(II)中与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基被选作R3的化合物是具有优异的牢固性的着色材料；但是，发明人已经证实，对于具有这种结构的化合物，并未发现充分降低表面张力而不需增大表面活性剂的添加量的效应。
另外，在该实施方式中，特别优选的是在由通式(II)表示的化合物中，使用通式(V)的化合物作为第二着色材料。
Figure BSA00000562487000181
…通式(V)
在通式(V)中，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
由通式(II)表示的化合物的优选的具体例子包括下面的示例化合物5至8。当然，在该实施方式中第二着色材料并不仅限于下面的示例化合物5至8，只要其是被通式(II)所包括的化合物即可。但是，从解决上面描述的关于表面活性剂的功能的问题并具有优异的图像牢固性和优异的显色特性的角度考虑，特别优选的是，在下面的示例化合物中，使用示例化合物5作为在该实施方式中的第二着色材料。
Figure BSA00000562487000191
示例化合物5
Figure BSA00000562487000192
示例化合物6
Figure BSA00000562487000193
示例化合物7
Figure BSA00000562487000201
示例化合物8
[2.3.表面活性剂]
然后，描述在根据本实施方式的墨水组合物中被用作表面活性剂的通式(III)表示的乙炔二醇的环氧乙烷加成物。为了控制墨水组合物向记录介质的浸透速率、改善洇色性能和获得高质量的图像，根据本实施方式的墨水组合物就有必要包含下面的通式(III)表示的乙炔二醇的环氧乙烷加成物作为表面活性剂。
Figure BSA00000562487000202
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
这里，重要的是，根据本实施方式的墨水组合物中通式(III)表示的乙炔二醇的环氧乙烷加成物(基于乙炔二醇的表面活性剂)的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％，这基于墨水组合物的总重计算。因此，通过将基于乙炔二醇的表面活性剂的含量设定为大于或等于0.10重量％，可以获得向记录介质的充分浸透性。另外，通过将基于乙炔二醇的表面活性剂的含量设定为小于0.80重量％，可以防止模糊图像(洇色)的形成，另外间歇释放稳定性很优异，为了获得良好的图像所允许的打印暂停时间可以增大，并可以降低维护保养的负担。从改善这些效果的角度考虑，通式(IV)的基于乙炔二醇的表面活性剂的含量优选为约0.5重量％。
对于通式(III)表示的乙炔二醇的环氧乙烷加成物，可以使用商业可得产品，例如Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.生产的Surfynol 465、Surfynol485、Olfine E1010，Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd.生产的AcetylenolE100等。当然，在该实施方式中的表面活性剂并不仅限于这些产品，只要其是被通式(III)所涵盖的化合物即可。
另外，在本实施方式中，从进一步改善洇色性能和获得高质量的图像的角度考虑，由通式(III)表示的表面活性剂的亲水亲油平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance，HLB)优选大于或等于10。
[2.4.着色材料的含量]
对于根据本实施方式的墨水组合物，基于墨水组合物的总重量计算，由通式(I)表示的第一着色材料和由通式(II)表示的第二着色材料的总含量(此后称为“着色材料总含量”)优选大于或等于1.00重量％且小于或等于5.00重量％。
着色材料的总含量小于1.00重量％，在某些情况下不能获得打印物的足够密度。另外，如果着色材料的总含量大于5.00重量％，墨水组合物的间歇释放稳定性在某些情况下会降低。此外，可以发现通过将着色材料的总含量设定为上面描述的范围，即使当将其中通式(III)表示的基于乙炔二醇的表面活性剂的含量(重量％)大于或等于0.10重量％且小于0.80重量的根据本实施方式的喷墨墨水组合物用于热喷墨记录***(其中墨水通过施加热能而被释放)时，墨水可以具有对于记录头的加热器(加热单元)的优异的耐久性。
[2.5.着色材料的含量比]
另外，对于根据本实施方式的墨水组合物，由通式(I)表示的第一着色材料的含量(重量％)与由通式(II)表示的第二着色材料的含量(重量％)之比优选大于或等于0.50且小于或等于4.00，基于墨水组合物的总重量计算。
通过将第一着色材料与第二着色材料的含量比设定为上面描述的范围，由通式(III)表示的基于乙炔二醇的表面活性剂的表面活化性能可以充分地维持，另外，所得墨水组合物能够实现优异的耐光性并能够提供具有作为洋红色墨水特别优选的色调的图像。
[2.6.着色材料的表征方法]
通式(I)和(II)的化合物(着色材料)可以通过，例如，高效液相色谱(HPLC)、傅立叶变化红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)法、或质谱法(例如快原子轰击质谱(FABMS)、裂解气相色谱质谱(PyGC/MS)、液相色谱质谱(LC/MS))等进行表征。
[2.7.溶剂]
在根据本实施方式的墨水组合物中，可以使用水或水和水溶性有机溶剂的混合溶剂作为溶剂(水性介质)。
对于水，优选使用去离子水(离子交换水)。墨水组合物中水的含量(重量％)优选大于或等于60.0重量％且小于或等于90.0重量％，更优选地大于或等于70.0重量％且小于或等于90.0重量％，基于墨水组合物的总重量计算。
水溶性有机溶剂并不受限制，只要其是水溶性的即可。作为这类溶剂，可以使用醇、多元醇、聚乙二醇、乙二醇醚以及其他极性溶剂。水溶性有机溶剂的具体例子包括具有各1至4个碳原子的烷基醇类，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等；酰胺类，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等；酮类或酮基醇类，如丙酮、二丙酮醇等；醚类，如四氢呋喃、二氧六环等；聚亚烷基二醇类，如聚乙二醇、聚丙二醇等；二醇类，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、二甘醇(二乙二醇)、三甘醇(三乙二醇)、己二醇、硫二甘醇等；其中亚烷基具有2至6个碳原子的亚烷基二醇类，如1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，2，6-己三醇等；双(2-羟乙基)砜；低级烷基醚醋酸酯，如聚乙二醇单甲醚醋酸酯等；多元醇烷基醚类，如乙二醇单甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚、三甘醇甲基(或乙基)醚等；N-甲基-2-吡咯烷酮；2-吡咯烷酮；1，3-二甲基-2-咪唑啉酮等等。这些水溶性有机溶剂可以单独使用，或者需要时可以两种或更多种混合使用。当然，实施方式中的水溶性有机溶剂并不限于上述这些具体例子。
此外，墨水组合物中的水溶性有机溶剂的含量(重量％)优选为大于或等于5.0重量％且小于或等于30.0重量％，更优选地大于或等于10.0重量％且小于或等于30.0重量％，这基于墨水组合物的总重量计算。如果水含量小于或大于这个范围，即，水溶性有机溶剂的含量超出了这个范围，那么在喷墨记录装置中使用墨水组合物时通常不能获得诸如间歇释放稳定性等的可靠性。
另外，在根据本实施方式的墨水组合物中，还可以进一步包含大于或等于1.0重量％且小于4.0重量％(基于墨水组合物的总重量计算)的至少一种如下二醇作为亚烷基具有5到7个碳原子的1，2-亚烷基二醇，所述二醇选自1，2-戊二醇、1，2-己二醇、1，2-辛二醇。
[2.8.其他添加剂]
对于根据本实施方式的墨水组合物，可以向溶剂中添加诸如各种消泡剂、pH调节剂、杀真菌剂等的添加剂。
在墨水组合物添加消泡剂是为了防止墨水组合物起泡，消泡剂的具体例子包括有机消泡剂(例如硅基消泡剂)、表面活性剂、聚醚、高级醇等。另外，在使用表面活性剂作为消泡剂的情况下，优选使用聚乙二醇基非离子表面活性剂(其商业可得产品包括由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.，Ltd.制造的Antifroth F233)。
对于pH调节剂，可以使用钠盐、钾盐、胺等。钠盐和钾盐的例子包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、草酸钠、草酸钾、草酸锂、硼酸钠、四硼酸钠、邻苯二甲酸氢钾等。另外，对于胺，优选使用氨、甲胺、乙胺、二乙胺、三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐、三乙醇胺、吗啉衍生物、丙醇胺等。上述pH调节剂有助于墨水组合物中着色剂的溶解稳定性或浸透性，而对热打印头的加热单元(加热器)的劣化有影响。从这个角度考虑，pH调节剂的含量优选大于或等于0.10重量％且小于0.50重量％，基于墨水组合物的总重量计算。如果pH调节剂含量小于0.10重量％，在某些情况下并不能充分地控制pH值。另外，大于或等于0.50重量％的pH调节剂会加速加热器的劣化或者在某些情况下对间歇释放稳定性有不利影响。另外，考虑到稳定性，除了改善着色剂的溶解稳定性或浸透性的目的外，优选的是加入pH调节剂将墨水组合物的pH值调节到6.0至9.0的范围内。
此外，在本实施方式中，在前面提到的各种pH调节剂中，特别优选使用3-吗啉丙磺酸(MOPS)，其是一种吗啉衍生物。通过使用MOPS，加热单元的结垢并不容易发生从而加热单元的寿命得以延长。
作为杀真菌剂，例如，除了苯甲酸钠、硝酸钾异山梨酯(potassiumsorbitrate)和苯并咪唑外，可以使用有机氮/硫基化合物，例如噻菌灵(thiabendazole)、Cyabendazole等。
另外，作为根据本实施方式的墨水组合物的构成组分，可以合适地使用醇胺类(例如单三乙醇胺、二三乙醇胺等)和酰胺类(例如二甲基甲酰胺、二甲基酮酰胺等)。这些醇胺、酰胺等可以用于获得pH调节效果或保湿效果。
此外，根据本实施方式的墨水组合物可以包括至少一种保湿剂，其选自具有比纯水低的蒸气压的水溶性有机溶剂和糖。作为保湿剂，除了木糖醇外，例如可以使用三羟甲基丙烷、尿素等。通过在墨水组合物中引入保湿剂，当根据本实施方式的墨水组合物用于喷墨记录方法时，水分的蒸发可以被抑制，从而对墨水保湿。另外，如果使用水溶性有机溶剂作为保湿剂，则可以在不改变墨水特性的情况下改善释放稳定性或者修饰墨水组合物的粘度。
[2.9.制备墨水组合物的方法]
上面描述的根据本实施方式的喷墨墨水组合物可以按照下面的方法进行制备。首先，称量由通式(I)表示的第一着色材料、由通式(II)表示的第二着色材料、由通式(III)表示的基于乙炔二醇的表面活性剂和其它添加剂至预定浓度，并添加到溶剂中。这里，优选地将着色材料的含量或含量比控制在上面描述的范围内。
然后，充分搅拌通过将着色材料、表面活性剂等添加到溶剂中而获得的溶液，并将其过滤通过具有0.45μm孔径的PTFE盘状薄膜过滤器，从而可以获得根据本实施方式的喷墨墨水组合物。
<3.根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录方法>
根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录方法是其中墨水组合物的液滴以喷墨方式释放从而进行在记录介质上的记录的方法。根据本实施方式的喷墨记录方法可以是连续喷墨类型或是按需喷墨类型中的一种。连续喷墨类型是一个通用术语，表示墨滴连续地从记录头喷出，而与图像信号(点形成信号)无关，而仅用于记录的墨滴达到记录介质。按需喷墨类型是一个通用术语，表示墨滴按照图像信号从记录头释放到记录介质。
另外，按需喷墨类型的喷墨记录方法的例子包括，通过向墨水施加机械能而释放墨水墨滴的记录方法以及通过向墨水施加热能而释放墨水墨滴的记录方法等。向墨水施加机械能的记录方法包括，压电式喷墨***和静电吸引喷墨***等，在压电式喷墨***中，通过利用PZT(锆钛酸铅)压电体的反向压电效应使墨滴释放，在静电吸引喷墨***中，带电墨水被静电力吸引到记录介质上。特别优选使用例如用热能的喷墨记录方法(热喷墨***)来作为根据本实施方式的喷墨记录方法。
[3.1.可用的墨水]
在根据本实施方式的喷墨记录方法中，上面描述的根据本发明的合适的实施方式的喷墨墨水组合物被用作墨水组合物。
[3.2.可用的记录介质]
在根据本实施方式的喷墨记录方法中，任何通过施加墨水而可以在其上进行记录的记录介质都可以作为用于形成图像的记录介质。在该实施方式中，优选使用如下喷墨记录介质，其中诸如染料、颜料等的着色材料被吸附在形成墨水接收层的多孔结构的精细微粒上。特别优选的是使用如下记录介质，其具有所谓的间隙吸收型墨水接收层，通过载体上墨水接收层中形成的间隙来吸收墨水。这种间隙吸收型墨水接收层主要由精细微粒构成，并在必要时还可以包括粘合剂和其它添加剂。
作为构成间隙吸收型墨水接收层的精细微粒，具体地，可以使用无机颜料或有机颜料。无机颜料的例子包括硅石、粘土、滑石、碳酸钙、高岭土、氧化铝(诸如矾土、水合氧化铝之类)、硅藻土、氧化钛、水滑石、氧化锌等等。有机颜料的例子包括尿醛树脂、乙烯树脂、苯乙烯树脂等等。这些精细微粒可以单独使用，或者必要时可以两种或更多种组合使用。
具体而言，当使用本实施方式的墨水组合物来形成图像时，优选使用如下的记录介质，所述记录介质上形成有主要由平均粒径为1μm或更小的精细微粒构成的墨水接收层。这种精细微粒的具体例子包括典型地为胶体氧化硅的氧化硅精细微粒、氧化铝精细微粒、水合氧化铝(铝基颜料)精细微粒等。
在上述铝基颜料中，特别合适的是诸如拟薄水铝石(pseudoboehmite)的由下面的化学式表示的水合氧化铝：
AlO3-n(OH)2n·mH2O
(其中n是1至3的整数，m是0至10，优选0至5，前提是m和n不同时为0)。
在许多情况下，mH2O也表示不参与形成mH2O晶格的可去除水相。出于这个原因，m可以是整数，可以不是整数。另外，当这种类型的水合氧化铝被加热时，m可以达到0。这种水合氧化铝可以按照如下所述的已知方法来制备。例如，如美国专利No.4,242,271和No.4,202,870所述，它可以通过烷氧化铝和铝酸钠的水解来制备。此外，如日本专利申请特公昭57-044605号公报所述，它可以通过如下方法来制备，其中向铝酸钠的水溶液中添加硫酸钠、氯化铝等的水溶液来进行中和。
作为间隙吸收型墨水接收层中包括的粘合剂，可以使用水溶性聚合物、乳胶等等。水溶性聚合物、乳胶等的例子包括聚乙烯醇、淀粉、明胶、或其改性产品；***树胶；纤维素衍生物，诸如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基素之类；乙烯基的共聚物乳胶，如SBR乳胶、NBR乳胶、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物乳胶、官能团改性的聚合物乳胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等；聚乙烯烷酮吡咯；顺丁烯二酸酐或其共聚物；丙烯酸酯共聚物；等等。这些粘合剂可以单独使用，或者两种或更多种组合使用。
作为间隙吸收型墨水接收层中包括的添加剂，可以使用分散剂、增稠剂、pH值调节剂、润滑剂、流动性变性剂、表面活性剂、消泡剂、脱模剂、荧光增白剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂、染料固色剂等。
在根据本实施方式的喷墨记录方法中使用的记录介质优选具有用于支持上述墨水接收层的载体。任何载体都可以使用，没有具体限制，只要其墨水接收层可以从上述多孔精细微粒形成并且载体能提供足够的刚性使得载体能够被喷墨打印机等的传送***传送即可。其具体例子包括纸载体，其由主要是天然纤维素纤维组成的纸浆原料形成；塑料载体，其由例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、三醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺等类物质构成；以及树脂涂覆纸(例如RC纸)，其在基体纸张的至少一个表面上具有添加有白色颜料的聚乙烯树脂涂覆层等。
另外，在本实施方式中，记录介质表面的pH值优选大于或等于3.0且小于或等于8.0。另外，在使用根据本实施方式的墨水组合物的情况下，为了充分获得优异的图像牢固性和高的图像质量等效果，记录介质表面的pH值特别优选大于或等于4.0且小于或等于6.0。
<4.根据本发明的合适的实施方式的墨盒>
根据本发明的合适的实施方式的墨盒包括用于存储墨水的储墨单元，并且使用如上所述的根据本实施方式的喷墨墨水组合物作为墨水。除了用于存储根据本实施方式的墨水组合物(洋红色墨水)的储墨单元以外，可以进一步提供用于存储黄色墨水、黑色墨水和青色墨水等的储墨单元。另外，下面会描述墨盒的具体例子。
<5.根据本发明的合适的实施方式的记录单元>
根据本发明的合适的实施方式的记录单元包括用于存储墨水的储墨单元以及用于释放存储在储墨单元中的墨水的记录头，其中使用上面描述的根据本实施方式的喷墨墨水组合物作为墨水。具体而言，对于适合使用根据本实施方式的墨水组合物进行记录的适当记录头，可以使用热喷墨型记录单元，其中通过对应于图像信号而对墨水施加热能来释放墨滴。在这些记录单元中，在本实施方式中，特别优选使用如下的记录头，该记录头所具有的加热单元的润湿表面包含金属和金属氧化物中至少一种。构成加热单元的润湿表面的金属和金属氧化物的例子包括例如Ta、Zr、Ti、Ni、Al等金属，或这些金属的氧化物等。另外，下面会描述记录单元的具体例子。
<6.根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录装置>
[6.1.喷墨记录装置简介]
根据本发明的合适的实施方式的喷墨记录装置包括用于存储墨水的储墨单元以及用于释放存储在储墨单元中的墨水的记录头，并且使用上面描述的根据本实施方式的喷墨墨水组合物作为墨水。除了包括储墨单元和记录头的记录单元外，根据本实施方式的喷墨记录装置还包括用于供应和收纳记录介质的***、用于运送记录介质的***、用于维持记录头的***等。
具体而言，作为适于使用根据本实施方式的墨水组合物来进行记录的喷墨记录装置，可以使用热喷墨型喷墨记录装置，其中通过对应于图像信号向墨水施加热能而释放墨水。
[6.2.喷墨记录装置的具体结构实例]
这里，参照图1至4，描述根据本实施方式的一个喷墨记录装置的具体结构，其中以具有记录头(线型记录头)的线型喷墨记录装置100作为根据本实施方式的喷墨记录装置的一个例子，其中多个喷嘴沿记录介质的宽度方向基本呈线型排列，另外，图1是根据本发明的适当实施方式的喷墨记录装置的整体结构的实施例的分解立体图。图2是图1的喷墨记录装置100中的头墨盒的结构的实施例的分解立体图。图3是图2中所示的头墨盒的沿着线III-III的截面图。图4A和4B是图3中所示头墨盒中的记录头的结构的截面图，其中图(a)示意性地示出了在加热单元中生成的气泡的状态，(b)示意性地示出了从喷嘴释放的墨滴的状态。
在图1所示的喷墨记录装置100中，根据本实施方式的墨水组合物被用作洋红色墨水1m，并与其它颜色的青色墨水1c、黄色墨水1y和黑色墨水1b组合使用，从而形成彩色图像或字母作为记录物。另外，在下面的描述中，在某些情况下，洋红色墨水1m、青色墨水1c、黄色墨水1y和黑色墨水1b被统称为墨水1。
如图1所示，喷墨记录装置100是所谓的线型喷墨记录装置，其中用于释放墨滴的一列或多列喷嘴在记录介质(例如，记录纸P)的宽度方向，即在图1的箭头W方向，基本呈线型排列。这种喷墨记录装置100包括喷墨打印机头墨盒(此后称为“头墨盒”)110和装置主体160。
(6.2.1.头墨盒结构)
头墨盒110以可拆卸的方式设置于装置主体160中，并且例如，为了对应于图像信号将热能施加到墨水，使用加热电阻器作为加热单元来释放墨水1，墨水1到达记录纸P的表面。如图2和3所示，在头墨盒110上安装有用于储存墨水1的墨盒111。
[墨盒]
墨盒111包括四个墨盒111m、111c、111y和111b，分别对应于洋红色墨水1m、青色墨水1c、黄色墨水1y、黑色墨水1b。也就是说，墨盒111m包括用于储存根据本实施方式的墨水组合物作为洋红色墨水1m的储墨单元。类似地，墨盒111c、111y、111b包括分别对应于青色墨水1c、黄色墨水1y、黑色墨水1b的储墨单元。另外，墨盒111在长度方向的尺寸基本上与其在记录纸P的宽度方向的尺寸相同，并且其水平截面被形成为具有基本上呈长方形的形状。此外，墨盒111包括墨水供应单元112，用于将墨水1供应到头墨盒110的墨盒主体121。
墨水供应单元112大致位于墨盒111底表面的中央部分。墨水供应单元112是从墨盒111的底表面突出的喷嘴，通过将喷嘴的边缘配合进头墨盒110的连接单元125(后面描述)而将墨盒111与头墨盒110的墨盒主体121相连接。因此，墨盒111与墨盒主体121的连接允许将墨水1从墨盒111供应到墨盒主体121。另外，在墨水供应单元112中，提供用于调节从墨盒111供应到墨盒主体121的墨水1的量的阀***(未示出)。另外，墨盒111与墨盒主体121可以在物理上形成为一体。
[墨盒主体]
头墨盒110包括其上安装有墨盒111的墨盒主体121以及上面描述的墨盒111。墨盒主体121包括安装单元122，其上安装有墨盒111、用于释放墨水1的液滴(此后称为“墨滴1d”)的记录头123、和用于保护记录头123的头盖124。
在安装单元122的长度方向大致中间的部分提供连接单元125，该连接单元125与安装单元122上安装的墨盒111的墨水供应单元112相连接。该连接单元125是用于将墨水1从安装在安装单元122上的墨盒111的墨水供应单元112供应到设置在墨盒主体121的底表面的用于释放墨滴1d的记录头123的墨水供应路径。此外，在连接单元125中，提供用于调节从墨盒111向记录头123供应的墨水1的量的阀门***(未示出)。
记录头123设置在墨盒主体121的底表面，并具有多个喷嘴127a(其细节在后面描述)。这些喷嘴127a是用于释放从连接单元125供应的墨水1的液滴的释放开口，并且在记录纸P的宽度方向(即图3中箭头W的方向)基本呈线型排列。另外，这些喷嘴127a分别对应于洋红色、青色、黄色、和黑色中的每一种，并构成洋红色喷嘴线、青色喷嘴线、黄色喷嘴线、和黑色喷嘴线。此外，各个颜色的喷嘴线在垂直于记录纸P的宽度方向的方向对齐排列。使用上述结构，记录头123可以在每一个喷嘴线中释放墨滴1d而无需在记录纸P的宽度方向移动。
另外，如图4A和4B所示，在记录头123中，形成电路基板126，其上设置有多个电热转换型加热电阻器126a和多个喷嘴127a。另外，在记录头123中，形成喷嘴片127和墨水流动路径129，所述喷嘴片127被形成为薄金属膜(例如镀镍膜等)，所述墨水流动路径129用于利用在电路基板126和喷嘴片127之间的膜128将墨水1从连接单元125供应到这些喷嘴127a中的每一个。这个墨水流动路径129被形成为其长度方向就是这些喷嘴127a的排列方向(即图3中箭头W的方向)。由此，在记录头123中，墨水1经头墨盒110的连接单元125从墨盒111流到墨水流动路径129，然后墨水1从墨水流动路径129供应到这些喷嘴127a中的每一个。另外，在记录头123中，形成被电路基板126、喷嘴片127和膜128围绕的墨水液腔130，在其中多个加热电阻器126a对墨水1施压。
在具有上述结构的记录头123中，基于传递到电路基板126的打印数据而生成图像信号，并且脉冲电流被施加到根据图像信号而选择的加热电阻器126a持续预定的时间(例如约1至3微秒)。在被施加脉冲电流的记录头123中，加热电阻器126a被驱动和快速加热。此时，在记录头123中，当加热电阻器126a被加热时，在墨水1中与加热电阻器126a接触部分生成气泡B，如图4A所示。然后，在记录头123中，气泡B在扩张过程中对墨水1施加压力，被气泡B施压的墨水1被转变成液滴状态并从这些喷嘴127a释放，如图4B所示。另外，在记录头123中，墨滴1d被释放，然后墨水1经连接单元125穿过墨水流动路径129从墨盒111供应到墨水液腔130，从而返回到释放之前的状态。在记录头123中，根据图像信号重复上面描述的操作，墨滴1d被释放到记录纸P上形成图像。
在该实施方式中，头墨盒110具有用于保护墨水记录头123的释放表面123a的头盖124。头盖124在记录头123不释放墨滴1d且不进行记录操作时阻塞记录头123的释放表面123a，并且保护喷嘴127a防止干燥等，如图2所示。当进行记录操作时，头盖124从头墨盒110的底表面移动到装置主体160的前表面侧，从而释放表面123a暴露于外界并打开，如图2所示。另外，在头盖124中，提供清洁辊124a用于除去附着在释放表面123a上的多余的墨水1。在头盖124中，当释放表面123a被打开时，释放表面123a被清洁辊124a所清洁。
(6.2.2.装置主体的结构)
如图1所示，装置主体160具有头墨盒安装单元161、纸供应盘162、纸收纳盘163、纸张供应和收纳***(未示出)、头盖开闭***(未示出)。头墨盒安装单元161设置在装置主体160的顶表面侧，在其上安装头墨盒110。纸供应盘162设置在装置主体160的前表面的下部，在记录例如图像等之前，记录纸P在其中层叠并储存。纸收纳盘163设置在装置主体160的前表面的上部，在记录例如图像等之后，记录纸P在其中层叠并储存。另外，纸张供应和收纳***是用于在装置主体160中传递运送记录纸P的***，头盖开闭***是用于打开和关闭头盖124的***，即用于移动头盖124从而打开或关闭记录头123的释放表面123a。
(6.2.3.喷墨记录装置的操作)
具有上述结构的喷墨记录装置100根据从外部的信息处理装置输入的打印数据生成控制信号，用来控制纸张供应和收纳***、头盖开闭***、和记录头123的操作。这种控制信号由控制电路中的控制单元生成，所述控制电路控制向纸张供应和收纳***、头盖开闭***、和记录头123的电流供应。另外，通过向纸张供应和收纳***、头盖开闭***、和记录头123提供受控制信号控制的电流，进行诸如记录纸P的供应和收纳、头盖124的打开和关闭、墨滴1d由记录头123的释放等操作。
更具体地，在喷墨记录装置100中，首先，通过操纵装置主体160中的操作按钮160a由控制单元发出打印开始的命令，纸张供应和收纳***以及头盖开闭***在传递到驱动控制单元的控制信号的驱动下变成准备好打印的状态。也就是说，头盖开闭***将头盖124移动到装置主体160相对于头墨盒110的前表面侧，也就是设置有纸供应盘162和纸收纳盘163的一侧。这导致设置在记录头123的释放开口123a中的喷嘴127a被设置为打开状态而暴露于外界，由此记录头123可以释放墨水1。
然后，纸张供应和收纳***从纸供应盘162仅取一张记录纸P，并将该记录纸P运送到与记录头123的释放表面123a相对的位置。由此，记录纸P变成与释放表面123a相对。
然后，在喷墨记录装置100中，驱动电流被施加到根据打印数据由控制信号从记录头123中的多个加热电阻器126a中选择出来的加热电阻器126a上，这个被选定的加热电阻器126a被加热。在喷墨记录装置100中，通过加热加热电阻器126a，墨滴1d从对应于被加热的加热电阻器126a的喷嘴127a被释放到位于与释放表面123a相对的位置的记录纸P，如图4A和4B所示，从而记录图像、字母等。
然后，在纸张供应和收纳***中，其上已经完成了图像、字母等记录的记录纸P被运送到纸收纳盘163，从而完成记录的记录纸P被送到纸收纳盘163。由此，在喷墨记录装置100中，在记录纸P上进行图像、字母等的记录。记录之后，头盖开闭***将在装置主体160的前表面侧等待的头盖124移动至头墨盒110的底表面，阻塞并保护记录头123的释放表面123a。此外，此时，可以用清洁辊124a来清洁释放表面123a。
<7.结论>
如上所述，根据本实施方式的墨水组合物用于解决当通式(I)的偶氮染料和通式(III)的基于乙炔二醇的表面活性剂组合使用时出现的问题。具体地，通过向包括这种染料和表面活性剂的墨水组合物加入通式(II)的蒽吡啶酮染料，可以充分地发挥表面活化作用而不需增加通式(III)的表面活性剂的含量。
因此，根据本实施方式，提供了一种喷墨墨水组合物，其能够使记录物具有优异的牢固性，提供高的图像质量并具有优异的间歇释放稳定性。具体而言，对于间歇释放性能，对于5秒或更长的打印暂停时间都可以稳定地获得良好的图像，在一个优选的实施方式中，甚至对于10秒或更长的打印暂停时间都可以稳定地获得良好的图像，如下面的实施例所述。另外，根据本实施方式，可以获得具有作为洋红色墨水的优选的色调的喷墨墨水组合物。此外，当用于热喷墨记录***时，根据本实施方式的喷墨墨水组合物具有对于加热单元(加热器)的优异的耐久性。
此外，通过根据本实施方式的喷墨记录方法、墨盒、记录单元和喷墨记录装置，使用根据本实施方式的喷墨墨水组合物作为洋红色墨水，可以稳定地获得具有优异的牢固性(优异的耐光性和优异的可贮存性)和高的图像质量的图像。
[实施例]
下面，参照具体实施例来更详细地描述本发明，但本发明并不仅限于下面的实施例。
<着色材料的制备>
[示例化合物1至4的合成]
示例化合物1至4按照上述日本专利申请公报特开2006-143989中实施例1描述的方法来进行合成。下面，以示例化合物1的合成方法作为具体例子进行描述。
(1)化合物1-1的合成
将24.1g的5-氨基-3-叔丁基-4-氰基吡唑(下面的化合物A)添加到45ml浓盐酸、30ml乙酸和45ml丙酸的混合溶剂中，在0℃的内部温度下对混合物进行搅拌。另外，搅拌后向溶液中滴加10.1g亚硝酸钠在20ml水中的溶液，持续10分钟，然后继续搅拌混合物30分钟。
然后，将84.7g的偶联组分(下面的化合物B)溶解于231ml甲磺酸、147ml乙酸、和221ml丙酸的混合溶剂中，在0℃下搅拌该混合物。搅拌后，向溶剂中添加化合物A(二偶氮盐)的反应溶液，持续30分钟。完成二偶氮盐的添加后，对反应溶液搅拌30分钟。之后，在搅拌下将反应溶液缓慢地添加到带有750g冰的2250ml水中。通过吸滤分离沉淀出的化合物，获得化合物1-1。
Figure BSA00000562487000341
化合物A    化合物B
化合物1-1
(2)化合物的合成(化合物1-2)
将21g的化合物1-1转移到容器中，向该容器中加入26.6g的杂化试剂(下面的化合物C)、21.7g碳酸钾、和147ml DMSO(二甲基亚砜)。加热所得混合物，并在92℃的内部温度、鼓泡通氮气的条件下对混合物搅拌4小时。反应完成后，使溶液内部温度冷却到室温。通过吸滤分离从反应体系沉淀出的化合物。另外，将粗晶体分散于3L水中以便溶解过量的碳酸钾，对混合物进行吸滤得到期望的化合物(下面的化合物1-2)。
化合物C
Figure BSA00000562487000351
化合物1-2
(3)示例化合物1的合成
将33ml的30重量％发烟硫酸冷却到10℃，在25℃或更低的内部温度下将4.7g合物1-2逐份添加到其中。在30℃的内部温度下进行反应2.5小时后，将内部温度降至0℃，并按顺序滴加24ml水和42ml 28重量％的氨水。在用26ml异丙醇/正丁醇(21∶5)萃取该染料之后，用25重量％氢氧化钠水溶液将pH值调整到9，然后滴加20ml乙醇。过滤掉沉淀出的无机盐，在加入10ml甲醇、6.0g乙酸钠、和2.4g乙酸钾后，使内部温度升高到65℃，然后滴加80ml乙醇。然后，将反应溶液冷却到室温，通过过滤来获取沉淀出的晶体。将得到晶体溶于36ml水，将溶液加入到填充有50ml钠型强酸性阳离子交换树脂(通过将Organo Corporation制造的Amberlite IR-120B(商品名)转化为钠型而获得的树脂)的圆柱内。使溶液在25℃下以约SV4的流动速率流经填充柱。用稀的氢氧化锂水溶液将流过的水溶液pH调整到7，然后使水溶液滤过平均孔径为0.22μm的薄膜过滤器。在减压下对滤液进行浓缩、干燥、和固化，并在70℃干燥过夜获得示例化合物1。
[示例化合物5至8的合成]
示例化合物5至7按照日本专利申请公报特开平10-306221的实施例2中描述的方法进行合成。另外，示例化合物8按照日本专利申请公报特开2009-191147中实施例1描述的方法进行合成。下面，以示例化合物5和6的合成方法作为具体例子进行描述。
(1)化合物5-1的合成
将25.7g 1-甲基氨基-4-(3-甲基苯胺基)蒽醌(下面的化合物D)、0.75g碳酸钠、30.0g丙二酸二乙酯、和45g邻二氯苯加入到反应器中，使其在175至180℃下反应5小时。在反应进行中，将产生的乙醇和水排出去。在通过HPLC(高效液相色谱)证实反应完成后，用水对混合物进行冷却，并且向其中添加170ml的甲醇。再对混合物搅拌1小时，过滤沉淀出的晶体。然后，用225ml甲醇、80℃的180ml纯水洗涤所得晶体，然后干燥，从而获得略带紫色的红色晶体化合物5-1。
Figure BSA00000562487000361
化学式D    化学式5-1
(2)示例化合物5的合成
将31.0g 96重量％的硫酸加入到反应器中，在冰冷却下向其中加入33.4g 30重量％发烟硫酸来制备7重量％发烟硫酸。在冰冷却下于20℃向这个发烟硫酸中加入8.8ml的化合物5-1，使磺化反应在20至25℃进行3小时。在0℃下将上述反应溶液加入到400ml纯水中，加入60g氯化钠进行盐析。然后，搅拌2小时之后，使用平均孔径为0.22μm的薄膜过滤器进行过滤。在减压下对滤液进行浓缩、干燥、和固化，并在70℃干燥过夜获得示例化合物5。
另外，将如上获得的示例化合物5溶于水，通过加入酸来酸化，然后过滤。将所得滤饼再次溶于水，加入氢氧化锂获得锂盐形式的示例化合物6。
<墨水的制备>
对于所有的墨水组合物，使用选自上面获得的示例化合物1至8、下面的对比化合物1、下面的对比化合物2和C.I.Direct Black 154的着色剂作为着色材料。
对比化合物1
Figure BSA00000562487000372
对比化合物2
实施例中的墨水组合物按照下面实施例1中的方法进行制备，使得各个组分的重量含量(重量％)为表1-1至1-3上部所描述的那样，对比例中的墨水组合物按照下面实施例1中的方法进行制备，使得各个组分的重量含量(重量％)为表2-1至2-2上部所描述的那样。
另外，在表1-1至1-3和表2-1至2-2的下部，描述了墨水组合物中染料的总含量(染料浓度)以及墨水组合物中偶氮化合物/蒽吡啶酮化合物的比例作为每种墨水的特征。
[实施例1的墨水组合物的制备]
基于墨水组合物的总重量，作为通式(I)表示的第一着色材料的示例化合物1被称重至3.2重量％的浓度，作为由通式(II)表示的第二着色材料的示例化合物5被称重至0.8重量％的浓度，作为通式(III)的基于乙炔二醇的表面活性剂的Surfynol E1010(由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.制造)被称重至0.1重量％的浓度，甘油被称重至2.0重量％的浓度，1，5-戊二醇被称重至10.0重量％的浓度，1，2-戊二醇被称重至3.0重量％的浓度，木糖醇被称重至1.0重量％的浓度，并将这些组分加入到离子交换水中，然后混合。
对溶液进行充分搅拌，然后通过平均孔径为0.5μm的过滤器进行过滤得到实施例1的墨水组合物。
表1-1(表中所示各组分的单位：重量％)
＊1由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
＊2由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
表1-2(表中所示各组分的单位：重量％)
Figure BSA00000562487000401
＊1由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
＊2由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
表1-3(表中所示各组分的单位：重量％)
Figure BSA00000562487000411
＊1由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
＊2由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
表2-1(表中所示各组分的单位：重量％)
Figure BSA00000562487000421
＊1由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
＊2由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
表2-2(表中所示各组分的单位：重量％)
Figure BSA00000562487000431
＊1由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
＊2由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd制造的基于乙炔二醇的表面活性剂。
<墨水组合物的评估方法>
将如上所述获得的每种墨水组合物安装到由Sony Corporation制造的具有线型打印头的热喷墨打印机(LPR-E5000)上。另外，以MitsubishiPaper Mills Limited制造的喷墨亮光纸(IJ-RC-UF170)作为记录介质，在其上记录图像，记录负载以10％为间隔从0％变到100％，所得到的图像在24°的温度和60％的相对湿度下自然干燥24小时。
使用由此获得的记录物，测量在CIE(International Commission onIllumination)定义的L*a*b*色彩坐标系中的a*和b*值以及光密度，测量通过使用分光光度计(由Gretag Macbeth制造的Spectrolino)在D50光源和2°的视场下进行。
[打印物的色调]
从所获得的a*和b*值来计算色相角(H°)，并评估色调(色相角)。
式(A)
在a*≥0，b*≥0时(第一象限)，H°＝tan-1(b*/a*)
在a*≤0，b*≥0时(第二象限)，H°＝180+tan-1(b*/a*)
在a*≤0，b*≤0时(第三象限)，H°＝180+tan-1(b*/a*)
在a*≥0，b*≤0时(第四象限)，H°＝360+tan-1(b*/a*)
色调(色相角)的评估标准如下。另外，评估结果在下面的表3中示出。另外，在本实施例中，采用下面的评估标准：A表示具有特别优选的洋红色色调的墨水组合物，B表示具有优选的洋红色色调的墨水组合物，C表示具有不可接受的洋红色色调的墨水组合物。
A：H°大于或等于0°且小于或等于5°
B：H°大于5°且小于或等于50°，或大于或等于350°且小于360°
C：H°大于50°且于350°
[打印物的耐光性]
在上述条件下测定初始光密度(OD)，然后在60千勒克司(kilolux)的照射强度、22℃的浴温、60％的相对湿度条件下，使用Super Xenon Weather Meter XL-75(由Suga Test Instruments Co.，Ltd.制造)对记录物曝露(曝光)180小时。然后，使用分光光度计(由GretagMacbeth制造的Spectrolino)在D50光源和2°的视场下测量暴露测试后的光密度(OD)。利用这些测量结果，按照下面的公式计算剩余光密度(ROD[％])，并根据下面的标准评估耐光性。另外，在本实施例中，采用下面的评估标准：A表示具有特别优选的耐光性的墨水组合物，B表示具有优选的耐光性的墨水组合物，C表示具有不可接受耐光性的墨水组合物。
ROD(％)＝(暴露测试后的OD/初始OD)×100
A：ROD大于或等于80％
B：ROD大于或等于70％且小于80％
C：ROD小于70％
[打印物的耐臭氧性]
在上述条件下测定初始光密度(OD)，然后在24℃的温度、60％的相对湿度、5ppm的臭氧浓度条件下，使用Ozone Weather Meter OMS-H(由Suga Test Instruments Co.，Ltd.制造)对记录物曝露72小时。然后，使用分光光度计(由Gretag Macbeth AG制造的Spectrolino)在D50光源和2°的视场下测量暴露测试后的光密度(OD)。利用这些测量结果，按照下面的公式计算剩余光密度(ROD[％])，并根据下面的标准评估耐臭氧性。另外，在本实施例中，采用下面的评估标准：A表示具有特别优选的耐臭氧性的墨水组合物，B表示具有优选的耐臭氧性的墨水组合物，C表示具有不可接受耐臭氧性的墨水组合物。
ROD(％)＝(暴露测试后OD/初始OD)×100
A：ROD大于或等于80％
B：ROD大于或等于70％且小于80％
C：ROD小于70％
[间歇释放稳定性]
将上面表1-1至表1-3和表2描述的每一种墨水组合物安装到由SonyCorporation制造的具有线型打印头的热喷墨打印机(LPR-E5000)上。将记录密度设定为600dpi×600dpi，在10℃的环境温度和15％RH的相对湿度下使墨水从预定的喷嘴中释放出。然后，上述预定的喷嘴闲置(不使用)一段时间，再次从上述预定的喷嘴释放墨水，以Mitsubishi PaperMills Limited制造的喷墨亮光纸(IJ-RC-UF170)作为记录介质来进行记录。使用肉眼观察由此获得的图像，并评估间歇释放稳定性。间歇释放稳定性的评估标准如下。另外，评估结果在下面的表3中示出。另外，在本实施例中，采用下面的评估标准：A表示具有特别优选的间歇释放稳定性的墨水组合物，B表示具有优选的间歇释放稳定性的墨水组合物，C表示具有不可接受间歇释放稳定性的墨水组合物。
A：即使喷嘴闲置10秒钟记录仍可正常进行。
B：即使喷嘴闲置5秒钟记录仍可正常进行。
C：在喷嘴闲置5秒钟后，观察到了墨滴不释放或者是模糊的记录。
[洇色性能]
将上面表1-1至表1-3和表2描述的每一种墨水组合物安装到由SonyCorporation制造的具有线型打印头的热喷墨打印机(LPR-E5000)上。以Mitsubishi Paper Mills Limited制造的喷墨亮光纸(IJ-RC-UF170)作为记录介质，在其上靠近洋红色打印黄色、青色、和黑色的单色图案，记录负载以10％为间隔从0％变到100％，记录密度为600dpi×600dpi，释放量为3.5pL。然后，所得到的图像在24°的温度和60％的相对湿度下自然干燥24小时，并评估洇色性能。洇色性能的评估标准如下。另外，评估结果在下面的表3中示出。另外，在本实施例中，采用下面的评估标准：A表示具有特别优选的洇色性能的墨水组合物，B表示具有优选的洇色性能的墨水组合物，C表示具有不可接受洇色性能的墨水组合物。
A：对大于或等于80％的记录负载，没有发生颜色混合，且边界清晰。
B：对大于或等于60％的记录负载，没有发生颜色混合，且边界清晰。
C：即使对于小于60％的记录负载，也发生颜色混合。
表3
Figure BSA00000562487000471
如表3所示，评估的结果是：就打印物的色调、打印物的耐光性、打印物的耐臭氧性、打印物的间歇释放稳定性、和洇色性能而言，实施例1至18的墨水组合物是优选的，或者是特别优选的。
另外，在实施例1至4中，除了基于乙炔二醇的表面活性剂的含量改变外，其余条件是彼此相同的。如这些实施例所示，可以看出：为了使高水平的间歇释放性能和洇色性能相容，基于乙炔二醇的表面活性剂的含量优选为约0.5重量％。
此外，在着色材料的总含量大于5.00重量％的实施例12中，间歇释放稳定性被评估为″B″。另外，在偶氮化合物/蒽吡啶酮化合物之比落在本发明范围之外的实施例9和10中，色调被评估为″B″。
此外，在不包括表面活性剂的对比例1中，洇色性能劣化。另外，在基于乙炔二醇的表面活性剂的含量大于或等于0.8重量％的对比例2至4中，间歇释放稳定性劣化。另外，在包括了通式(I)的偶氮化合物而不包括通式(II)的蒽吡啶酮化合物的对比例5至8中，获得了洇色性能劣化的结果。此外，在不包括具有优异的牢固性的通式(I)的二偶氮染料的对比例9中，获得了图像的牢固性(打印物的耐光性和打印物的耐臭氧性)或打印物的色调劣化的结果。
如上所述，参照附图详细描述了本发明的合适的实施方式，但本发明并不仅限于这些参考实施例。很明显，对本领域技术人员来说，可以进行各种改变和修饰而不偏离权利要求书所体现的技术概念，而且可以理解这些改变和修饰都在本发明的范围之内。
例如，上面的实施方式以线型喷墨记录装置作为喷墨记录装置的结构例子进行了描述，但本发明并不仅限于这些例子。例如，根据本发明的一个实施方式的喷墨记录装置可以是串联型喷墨记录装置，其中记录头在垂直于记录介质的运送方向的方向上往复移动。
本发明包括于2010年8月26日在日本专利局提交的在先申请JP2010-189254的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应该明白：根据设计需要和其它因素，可以对本发明进行各种修饰、组合、亚组合和改变，只要它们在权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (10)

1.一种喷墨墨水组合物，至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，
其中所述第一着色材料是由下面的通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由下面的通式(III)表示的结构的化合物，
其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％，
Figure FSA00000562486900011
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可选地被进一步取代，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且所述苯并噻唑环基团的氢原子可选地被进一步取代，
Figure FSA00000562486900012
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基，R3是氢原子或甲基，且所述R3是甲基时该甲基中的氢原子可选地被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵，
Figure FSA00000562486900021
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
2.按照权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中所述第一着色材料是由下面的通式(IV)表示的化合物：
Figure FSA00000562486900022
…通式(IV)
在通式(IV)中，R1、R2、R3、和R4各自独立地是烷基，且所述烷基的氢原子可选地被进一步取代，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
3.按照权利要求2所述的喷墨墨水组合物，其中所述第二着色材料是由下面的通式(V)表示的化合物：
Figure FSA00000562486900023
…通式(V)
在通式(V)中，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵。
4.按照权利要求3所述的喷墨墨水组合物，其中所述第一着色材料和所述第二着色材料在所述喷墨墨水组合物中的总含量大于或等于1.00重量％且小于或等于5.00重量％。
5.按照权利要求4所述的喷墨墨水组合物，其中所述喷墨墨水组合物中所述第一着色材料的重量含量大于或等于所述喷墨墨水组合物中所述第二着色材料的重量含量的0.50倍，且小于或等于所述喷墨墨水组合物中所述第二着色材料的重量含量的4.00倍。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中所述表面活性剂具有大于或等于10的亲水亲油平衡值。
7.一种喷墨记录方法，包括：
以喷墨方式释放喷墨墨水组合物的液滴来进行记录，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％：
Figure FSA00000562486900031
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可选地被进一步取代，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且所述苯并噻唑环基团的氢原子可选地被进一步取代，
Figure FSA00000562486900041
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基，R3是氢原子或甲基，且所述R3是甲基时该甲基中的氢原子可选地被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵，
Figure FSA00000562486900042
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
8.一种墨盒，包括用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％：
Figure FSA00000562486900043
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可选地被进一步取代，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且所述苯并噻唑环基团的氢原子可选地被进一步取代，
Figure FSA00000562486900051
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基，R3是氢原子或甲基，且所述R3是甲基时该甲基中的氢原子可选地被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵，
Figure FSA00000562486900052
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
9.一种记录单元，包括具有用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元的墨盒和用于释放所述储墨单元中储存的所述喷墨墨水组合物的液滴的记录头，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％，
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可选地被进一步取代，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且所述苯并噻唑环基团的氢原子可选地被进一步取代，
Figure FSA00000562486900061
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基，R3是氢原子或甲基，且所述R3是甲基时该甲基中的氢原子可选地被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵，
Figure FSA00000562486900062
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
10.一种喷墨记录装置，包括具有用于储存喷墨墨水组合物的储墨单元的墨盒和用于释放所述储墨单元中储存的所述喷墨墨水组合物的液滴的记录头，其中所述喷墨墨水组合物至少包括第一着色材料、第二着色材料、和表面活性剂，其中所述第一着色材料是由下面的通式(I)表示的偶氮化合物，所述第二着色材料是由下面的通式(II)表示的蒽吡啶酮化合物，所述表面活性剂是具有由下面的通式(III)表示的结构的化合物，其中所述表面活性剂的含量大于或等于0.10重量％且小于0.80重量％，
Figure FSA00000562486900071
…通式(I)
在通式(I)中，a是具有大于或等于0.20且小于1.00的哈米特σp值的吸电子基团，b和d各自独立地是带有一个磺基的苯基，且所述苯基的氢原子可选地被进一步取代，c和e各自独立地包含带有一个磺基的苯并噻唑环基团，且所述苯并噻唑环基团的氢原子可选地被进一步取代，
Figure FSA00000562486900072
…通式(II)
在通式(II)中，R1是具有1至6个碳原子的烷氧基或3-磺苯基，R2是氢原子或甲基，R3是氢原子或甲基，且所述R3是甲基时该甲基中的氢原子可选地被进一步取代，但是不能选择与亚氨基桥(-NH-)桥联的取代基，每个M各自独立地是氢原子、碱金属、铵、或有机铵，
Figure FSA00000562486900073
…通式(III)
在通式(III)中，m和n是大于或等于1的整数。
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