[发明专利]喷墨油墨组合物

说明书

背景

本发明一般涉及喷墨油墨组合物。

热喷墨打印机使用电阻器产生热量，从而使油墨气化形成气泡。随着 气泡膨胀，一些油墨从喷嘴喷出。在气泡破灭时产生真空，将更多的油墨 从墨盒推到打印头中。

主要基于水的油墨通常在热喷墨打印机中使用性能不佳。使用性能不 佳可能是由于水的迅速蒸发常常导致喷嘴的可靠性差造成的(即由于水迅 速蒸发导致干燥的油墨硬皮堵塞喷嘴)。

主要为非水性溶剂基油墨(即由蒸气压比水高的溶剂制成的油墨)通常 比水性油墨在非吸收性基材上具有更短的干燥时间，这至少部分地是因为 较高的蒸气压和较小的蒸发值的潜热。但是，非水性溶剂基油墨可能是不 合要求的。这可能至少部分地是由于这类油墨中存在的一定量的挥发性有 机化合物，这类油墨的潜在高挥发性，以及/或者这类油墨与粘合剂和聚合 物的潜在不相容性。非水性溶剂基油墨还限制了适于制造打印头的材料， 因为一些溶剂可能破坏打印头。

用于按需喷墨打印(drop-on-demand inkjet printing)水性和溶剂基油墨 的组合通常包括足够的低蒸气压/高沸点溶剂以帮助对喷嘴可靠性的控制。 随着这些油墨中水的蒸发，溶剂往往留在喷射腔(firing chamber)中，以保持 油墨中的着色剂和其它材料溶解。但是，通常用于获得喷嘴可靠性的一定 量的溶剂可能不容易蒸发，从而增加了在非吸收性基材上的干燥时间。

发明详述

本发明所揭示的喷墨油墨组合物的实施方式主要是适用于热喷墨打印 和压电喷墨打印的水性基油墨。本发明所揭示的喷墨油墨组合物有利地表 现出良好的耐蹭脏性和/或耐磨性，增强的开盖(decap)性能，良好的喷嘴正 常状况，比只基于水的墨水更佳的墨滴形成性和喷墨性，并且在打印到非 吸收性介质上时干燥时间缩短(即无辅助的干燥(例如空气干燥))。

文中所用的术语“开盖”指喷墨油墨在长时间接触空气后容易从打印头 中喷出的能力。油墨开盖时间以打印机喷嘴可能由于堵塞或塞住而不再正常 喷射之前油墨打印头保持开盖的时间测量。通常，由于失水、油墨结皮、和/ 或染料在任何喷嘴中和/或其周围结晶而在喷嘴中形成的粘性栓塞物可能使 喷嘴变成堵塞/塞住。如果喷嘴被塞住，则通过喷嘴孔喷出的墨滴可能方向出 错，对打印质量造成不利的影响。喷嘴孔还可能变成完全堵住，结果导致墨滴 无法通过受影响的喷嘴。

不受限于任何理论，据信油墨中较多的水和少量特定溶剂的组合有助 于达到良好的喷嘴正常状况，良好的开盖性能和可靠的墨滴形成性/喷墨性， 基本上不会对油墨在非吸收性介质上的干燥时间造成不利的影响。还据信 特定溶剂和分散剂之间的相互作用有助于获得良好的耐蹭脏性和/或耐磨 性。

喷墨油墨组合物的一个实施方式包括1，2-己二醇；溶剂；含氟表面活 性剂；颜料；分散剂；和水。在其它实施方式中，喷墨油墨组合物还包含 染料。

通常，油墨组合物中1，2-己二醇的含量约为0.5重量％至1重量％。不 受限于任何理论，据信在油墨组合物被喷射后，喷嘴处于闲置状态，较小 量的1，2-己二醇能够集中在喷嘴中的空气-油墨界面处。据信这可能至少部 分地是由于1，2-己二醇被认为是具有亲水端和疏水端的准表面活性剂。还 据信这种性质可以明显降低失水的速率，从而基本防止喷嘴结皮，增强开 盖性能和喷嘴可靠性。

在一个实施方式中，油墨组合物中溶剂的总浓度约为3重量％至8重 量％。因此，如果存在溶剂的组合，则总量等于或小于约8重量％。溶剂 优选自双丙酮醇、2，3-丁二醇、1，3，5-三噁烷、己二醇和它们的组合。溶剂 或溶剂组合的非限制性例子包括约1重量％的己二醇和约4重量％的2，3- 丁二醇；约8重量％的双丙酮醇；或约5重量％的2，3-丁二醇。据信少量溶 剂与1，2-己二醇的组合可以有利地帮助保持喷嘴正常状况，而不会对油墨 的干燥时间造成不利的影响。此外，据信少量溶剂可以获得可靠的墨滴形 成性和喷墨性。