墨水组合物、墨盒和包括墨盒的喷墨记录装置制造方法及图纸

喷墨打印机用的墨水组合物，其包括铈盐化合物、着色剂和水；包括该墨水组合物的墨盒；包括该墨盒的喷墨记录装置。在该墨水组合物中，铈盐通过在热敏型喷墨记录头中的放热装置表面上形成膜，可在长时间内抑制结垢的出现和适当地喷射墨滴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的总专利技术构思涉及墨水(ink)组合物、墨盒(ink cartridge)和包括该墨盒的喷墨记录装置；更具体地，本专利技术涉及喷墨记录用的墨水组合物，以及墨盒和包括该墨盒的喷墨记录装置，所述墨水组合物能抑制结垢(kogation)的出现，而结垢的出现是热敏型喷墨打印机(thermal type inkjetprinter)中存在的问题。
技术介绍
在喷墨打印中，通过从喷墨打印机的记录头中的喷嘴喷出墨滴至记录介质(例如纸张)，形成称为“圆点(dot)”的点，从而记录字符和图像。在喷墨打印中使用的墨水组合物是如下制备的将含水染料或颜料溶解或分散在如水等溶剂中。喷墨打印机可分成压电型打印机和热敏型打印机，压电型打印机利用压电装置喷射墨水，热敏型打印机利用放热设备喷射墨水。根据热敏型打印方法，喷墨打印机记录头的墨水容器中含有的墨水被放热设备局部加热，形成泡沫，并且通过喷嘴等小孔将墨水容器中的墨滴喷射至记录介质上。因此，热敏型打印机具有喷墨记录头，所述喷墨记录头包括位于墨水容器内对墨水进行加热的放热设备和驱动放热设备的驱动电路(例如，逻辑集成电路)。此外，放热设备如下制备在基底上形成电阻材料(例如钽、钽铝和氮化钛)层，在其上形成铝电极，然后在其上形成钝化层(氮化硅膜)。通常，直径为10-40μm的喷嘴必须不能被墨水阻塞，在重复喷射过程中放热设备的表面必须不能被破坏，并且墨水笔的性能必须不能被劣化。目前，广泛使用钽，钽是硬质的，耐物理破坏性强，并且具有优异的化学耐性。尽管钽具有这些性质，但是数亿次至数百亿次重复喷射后，钝化层可能受到腐蚀。当在热敏性喷墨打印机中使用喷墨记录用的常规墨水时，杂质(例如，合成染料时混入的金属离子)或外来物质(例如，染料的热降解产物)由于利用喷墨打印机的原因而沉积在放热设备的表面上。这种现象称为“结垢”。当结垢出现时，墨水的局部加热变得不充分，因此抑制了起泡，喷墨速度因此降低，从而影响墨滴的喷射。除了结垢问题之外，放热设备的钝化层可能因气蚀(cavitation)而被破坏。这种破坏在电阻材料层的表面上形成细孔，由此缩短了电阻材料层的寿命。由于真空中，高温时和/或化学反应中的墨水的氧化作用，数亿次喷射可能腐蚀钝化层。钝化层的腐蚀可能破坏电绝缘层，因此使对电阻材料提供电流的电路短路，或者可能降低电阻材料的导热性，因此劣化喷射速度的稳定性。将喷嘴喷射速度或喷嘴间的喷射速度的变化最小化对在纸基底上正确放置点是重要的。点位置的错误会劣化图像质量。点位置的错误随着墨滴体积的减小而变得更明显。喷墨打印机的市场要求具有更高分辨率的小液滴和具有更长寿命的打印头。具有更长寿命的打印头降低了成本和库存控制需要。然而，当墨滴小时，打印机进行更多次墨水喷射，因此可能恶化对钝化层的破坏。通过增加钝化层的厚度来降低损害要求更多的喷射能量，这对喷墨打印机来说不是所需的。建议用于防止结垢的技术之一是从染料中除去杂质，例如合成染料时混入的金属离子。然而，墨水中染料的热降解是不可避免的。因此，尽管金属离子等杂质可通过纯化墨水而除去，但是染料的降解产物沉积在放热设备是不可避免的。因此，这些建议的技术不能完全防止结垢，其它已知的方法在效果上也具有局限性，并且具有其它不利的副作用。如上所述，只要喷墨记录中使用包括染料、水和有机溶剂的墨水，那么现有技术不能完全防止结垢的出现。
技术实现思路
本专利技术的总专利技术构思提供一种喷墨记录用墨水组合物，其能在热敏型喷墨打印中抑制结垢的出现，由此允许打印机在长时间内从打印头合适地喷射墨滴；提供包括该墨水组合物的墨盒；和包括该墨盒的喷墨记录装置。本专利技术的总专利技术构思的其它方面和优点将部分阐明于下述描述中，并且从描述中将是显而易见的，或者可通过总专利技术构思的实践而得到教导。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供喷墨记录用墨水组合物来实现，所述墨水组合物包括着色剂、水和铈盐。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供包括该墨水组合物的墨盒来实现。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供包括该墨盒的喷墨记录装置来实现。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供下述喷墨记录用墨水组合物来实现，所述墨水组合物包括着色剂、液体载色剂(liquid vehicle)、铈化合物和至少一种表面活性剂。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供下述喷墨记录装置来实现，所述喷墨记录装置包括钝化层和形成在钝化层上的铈化合物膜。本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和效用还可通过提供制备墨水组合物的方法来实现，所述方法包括均匀混合着色剂、液体载色剂、铈化合物和至少一种溶剂。附图说明从下面的描述并结合附图，本专利技术的总专利技术构思的上述和/或其它方面和优势将变得明显。附图中图1为说明本专利技术的总专利技术构思实施方式的喷墨记录装置的斜视图，该装置包括含有喷墨记录用墨水组合物的墨盒，所述组合物包括着色剂、水和铈盐化合物。图2为说明本专利技术的总专利技术构思实施方式的墨盒的截面图，该墨盒包括喷墨记录用墨水组合物，所述组合物包括着色剂、水和铈盐化合物。优选实施方式现在更详细地描述本专利技术总专利技术构思实施方式，其实例结合附图加以解释，其中相同的标号表示相同的元件。下面描述这些实施方式，以便通过参考附图说明本专利技术总专利技术构思实施方式。本专利技术总专利技术构思的墨水组合物能够抑制结垢和杂质沉积在放热装置上，因为其包括铈盐化合物。因此，可以获得高品质记录，因为墨滴可以长期适当地喷射到记录介质上，而不降低墨水从喷墨打印机头喷射出来的速度。特别是，铈盐化合物沉积在放热装置表面以形成膜，该膜防止了外来物质(例如染料的降解产物)或杂质沉积在放热装置的表面上。在重复喷墨期间，铈盐化合物膜形成在放热设备的钝化层的表面上，由此维持均匀温度分布用的均匀表面。通过从墨水组合物中连续供应铈离子，该膜以均匀速度重复形成。在放热设备表面上的新形成的膜内所积蓄的热量可通过使钝化层变薄(例如，使钽钝化层变薄)来最小化。此外，可使用硅、氧化硅、氮化硅或碳化硅等物质代替钽形成钝化层，这将通过墨水组合物和电阻器材料之间的反应在放热设备表面上形成膜。在放热设备表面上形成的铈膜是由羟基氧化铈(cerium oxyhyrdroxide)、氢氧化铈和氧化铈之一制成的。喷墨记录用墨水组合物中，铈盐化合物的量为约0.0005至约0.1重量份，例如约0.001至约0.05重量份，基于1重量份着色剂。如果铈盐化合物的量基于1重量份着色剂小于约0.0005重量份，则不能完全抑制结垢。如果铈盐化合物的量基于1重量份着色剂超过约0.1重量份，则墨水可能不能从喷墨头的喷嘴中适当地喷出，这是因为铈盐化合物沉积为固体，这阻塞了喷嘴。适用于该墨水组合物中的铈盐包括溴化铈(III)(CeBr3)、氯化铈(III)(CeCl3)、氟化铈(III)(CeF3)、碘化铈(III)(CeI3)、硝酸铈(III)(Ce(NO3)3)、高氯酸铈(III)(Ce(ClO4))3)和硫酸铈(III)(Ce2(SO4)3)，以及它们的混合物。喷墨记录用的墨水组合物可包括水作为溶剂。在该墨水组合物中，水的量可为约5至约100重量份，基于1重量份着色剂。如果水的量基于1重量份着色剂小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种墨水组合物，其包括着色剂、水和铈盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：咸喆，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]