基于染料的油墨制造技术

本发明专利技术涉及一种包含染料和溶剂的基于染料的油墨。该基于染料的油墨在普通纸上具有高印刷质量。该基于染料的油墨可具有与基于颜料的油墨类似的印刷质量。对于黑色油墨来说，可格外如此。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请为2003年3月25日提交的美国专利申请第10/400,131号的部分继续申请且要求2004年9月17日提交的美国临时专利申请第60/610,922号的优先权。背景喷墨印刷通常是通过响应数字信号以逐像素方式沉积墨滴到图像记录元件上以产生图像的非击打式方法。用于各种喷墨印刷机中的油墨可分基于染料或基于颜料。染料为可溶于载体介质中的着色剂。颜料为不可溶于载体介质中，但会以小粒子形式分散/悬浮，经常通过使用分散剂抵抗絮凝和沉降而稳定的着色剂。通常认为基于颜料的油墨不如基于染料的油墨稳定。在两种情况下，载体介质在室温下可为液体或固体。普遍使用的载体介质包括水、水和有机共溶剂的混合物和高沸点的有机溶剂，例如烃类、酯类、酮类等。普通纸通常指没有对于特定用途而特别涂布或设计的纸。普通纸通常由纤维素纤维和填料组成。在很多情况下，填料会使油墨流具有各向异性且通常对灯芯效应(wicking)影响很小。然而，当油墨沿纤维素纤维行进和通过纤维素纤维时，液流趋于具有方向性，且如果染料以在活性部位结合或蒸发溶剂的方式沿该方向沉积，那么这被视为灯芯效应。基于染料的油墨(其中染料会渗透到纸和/或发生灯芯效应)会产生低的光密度和/或参差不齐的边缘。当在普通纸上印刷时，基于颜料的油墨不会发生与基于染料的油墨相同的问题。已经形成了在普通纸上可产生高印刷质量(PQ)的基于颜料的油墨。由于已经发现基于颜料的油墨提供比传统基于染料的油墨更高的印刷质量，所以常规的认识是，高印刷质量的油墨(通常为黑色油墨)应当是是基于颜料的油墨。一种这样的高印刷质量基于颜料的油墨由Hewlett Packard以用于Deskjet 5550的商品名HP 56黑色喷墨打印盒，产品号C6656AN出售。附图简述附图说明图1为根据一个示例性实施方案包括流体供应介质的流体沉积体系的示意图；图2为用各种制剂的油墨达到的光密度的图表；和图3为本专利技术的示例性的基于染料的油墨、具有高印刷质量的基于颜料的油墨和传统基于染料的油墨的印刷质量的比较。示例性实施方案的描述根据本文公开的许多实施方案，可形成在普通纸具有高印刷质量的基于染料的油墨。此外，这些实施方案中的多个在普通纸上提供了具有至少与那些显示高印刷质量的基于颜料的油墨类似的印刷质量的油墨(即该基于染料的油墨具有与高印刷质量的基于颜料的油墨的印刷质量大体相同或比其好的印刷质量)。印刷质量通常是指油墨的多种性质，包括使用该油墨可印刷的线的细度、油墨的光密度和边缘锐度/清晰度。相关的印刷质量可通过使用两种或多种不同类型的油墨印刷同一图像并且比较这些图像的质量来确定。印刷质量可参考标准(例如激光打印机图像)来判断。根据一些实施方案，提供了在普通纸上具有高光密度的基于染料的油墨。根据一些实施方案，基于染料的油墨的光密度为至少约1.3。根据这些实施方案中的一些，油墨的光密度为至少1.4，或者至少约1.45。根据这些实施方案中的一些，油墨的光密度为至少约1.5。根据许多实施方案，基于染料的油墨包含溶剂和染料。基于染料的油墨还可包含表面活性剂、湿润剂、抗微生物剂、防结垢剂(anti-kogation agent)、缓冲剂和/或其他添加剂。许多基于染料的油墨包含水作为溶剂，且还可包含共溶剂。用于基于染料的油墨中的共溶剂趋于为有机共溶剂。根据一些实施方案，所述油墨可包含最高达约20％重量的共溶剂。根据这些实施方案中的一些，所述油墨可包含最高达约16％重量的共溶剂。根据一些实施方案，所述油墨可包含至少约5％重量的共溶剂。根据这些实施方案中的一些，所述油墨可包含至少约8％重量的共溶剂。根据一个实施方案，所述油墨包含约10％重量到约16％重量的共溶剂。用于所述油墨中的共溶剂可基于极性来选择，其中极性通常是指对共溶剂和溶质分子之间的相互作用力起作用的分子性质的总和。对于共溶剂来说，极性可基于其ET(30)值来度测。对于这个参数的更详细描述，参看C.Reichardt的“Solvents and Solvent effects inorganic chemistry(有机化学中的溶剂和溶剂效应)”第二版。作为参考，水通常具有63kcal/mol的ET(30)值，大多数二醇具有约50到55的ET(30)值。在一些实施方案中，可选择共溶剂使其具有至多约45kcal/mol的ET(30)值。在油墨的一些实施方案中，每种共溶剂或可在油墨中充当共溶剂的分子具有至多约45kcal/mol的ET(30)值。根据一些实施方案，可选择共溶剂使其具有至少约25kcal/mol的ET(30)值。根据这些实施方案中的一些，可选择共溶剂使其具有至少约30kcal/mol或至少约35kcal/mol的ET(30)值。在一些实施方案中，所有存在于油墨中的共溶剂(其可包括一种或多种不同类型的共溶剂)或可充当共溶剂的分子应满足一个或多个先前所列的ET(30)值参数。具体地说，每一存在于油墨中的共溶剂可具有至少约25kcal/mol的ET(30)值。根据这些实施方案中的一些，可选择存在于油墨中的每种共溶剂使其具有至少约30kcal/mol或至少约35kcal/mol的ET(30)值。一些可用于具有高印刷质量的基于染料的油墨的示例性共溶剂可包括2-吡咯烷酮、1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮、3-吡啶基甲醇、4-吡啶基甲醇、3-(3-吡啶基氨基)-丙腈、4-(2-羟乙基)-吗啉、4-羟基-1-甲基-哌啶、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、2-(2-羟乙基)吗啉及其组合。认为这些共溶剂具有如上所讨论范围内的ET(30)值且其可以如上所讨论的量存在。2003年3月25日提交的标题为SOLVENT SYSTEMS FORINK-JET INKS(喷墨油墨的溶剂体系)的美国专利申请第10/400,131号涉及具有改善的去顶(decap)、回收率和彩色属性的油墨。这个申请的公开内容通过引用以其与本专利技术一致的程度全文结合到本文中来。除了共溶剂之外，基于染料的油墨包含染料。根据一些实施方案，所述油墨可包含至少约0.1％重量的染料。根据一些实施方案，所述油墨可包含至少约1％重量或至少约2％重量的染料。根据一些实施方案，所述油墨可包含最高达约10％重量的染料。根据这些实施方案中的一些，所述油墨可包含最高达约6％重量的染料。根据一些实施方案，所述染料可包括阴离子型染料。根据一些实施方案，所述染料可包括偶氮染料(包括双偶氮染料和三偶氮染料)、酞菁染料和/或呫吨染料，且其可被磺化、羧酸化和/或金属化。可使用的示例性染料包括Direct Black 168、Projet Fast Black和/或Projet Cyan 1，所有这些都可从Avecia得到；和/或Acid Red 52，可从Warner Jenkins得到。一些实施方案的油墨可包含黑色染料且可为黑色油墨。在其他实施方案中，所述油墨可为非黑色油墨。根据一些实施方案，所述油墨可包含表面活性剂。在一些实施方案中，所述表面活性剂可为阴离子型或非离子型且可为高HLB表面活性剂。示例性表面活性剂包括聚合烷氧基化物(例如自LubrizolCorporation得到的Solsperse 2000)、仲醇乙氧化物(例如自UnionCarbide本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于染料的油墨（１２），所述基于染料的油墨（１２）包含：　　　　染料和溶剂；　　　　其中所述基于染料的油墨（１２）在普通纸上具有高印刷质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HP劳，LC乌利尔曾，JR莫法特，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]