[发明专利]用于相变油墨的低分子量颜料分散剂

说明书

技术领域

本文描述的是用于可在多种复印和印刷设备中使用的油墨如固体相变油墨或热熔油墨的分散剂。更具体地，本文描述如下分散剂化合物，其包含将分散剂固定于颜料颗粒的第一官能团和与油墨载体相容的第二官能团，制备所述化合物的方法，以及包含所述化合物的油墨。

相关申请

与本申请同时提交的共同转让的美国专利申请No.12/641,609(代理人案号20090626，题为“Pigmented Phase Change InksContaining Low Molecular Weight Pigment Dispersants”)描述了包括用于稳定颜料颗粒的分散剂化合物的相变油墨，该申请的全部内容通过引用纳入本文。

背景技术

喷墨设备在本领域内是公知的。喷墨印刷系统通常分为两类：连续流式和按需喷墨式(drop-on-demand)。在连续流式喷墨系统中，油墨在压力下通过至少一个孔或喷嘴以连续流排出。扰动液流，使其在距孔固定距离处分散成液滴。在分散点，液滴根据数字信号而带电，并穿过一个调节每个液滴轨迹的静电场从而使它们要么进入循环沟槽，要么落在记录介质上的特定位置。在按需喷墨系统中，液滴根据数字信号从孔直接排出到记录介质上的位置。液滴只有在即将被置于记录介质上时才会形成或排出。通常有至少三种类型的按需喷墨系统。一类按需喷墨系统是压电式设备，其带有作为其主要部件的填充有油墨的槽或通道，槽或通道的一端有喷嘴，另一端附近有压电换能器以产生压力脉冲。另一种类型的按需喷墨系统是声学油墨印刷。众所周知，声波束撞击到物体时会对物体产生一个辐射压力。例如，当声束从下面撞击到一池液体的自由表面(即液/气界面)时，对池的 表面产生的辐射压力会达到一个足够高的水平，以克服表面张力的限制，从池中释放出单个的液滴。在给定的输入功率下，将声束聚焦在池的表面上或池的表面附近会增强其所施加的辐射压力。另外一种类型的按需喷墨系统称为热喷墨或喷泡，它能产生高速液滴。这种类型的按需喷墨系统的主要部件是一个填充有油墨的槽，其在一端具有喷嘴，在喷嘴附近具有产生热量的电阻。代表数字信息的印刷信号会在靠近孔或喷嘴的每一个油墨通道内的电阻层中产生电流脉冲，使紧邻的油墨载体(通常为水)几乎瞬间蒸发并形成气泡。随着气泡膨胀，孔处的油墨作为被推进的液滴而离开。

在压电式喷墨设备的一个典型设计中，影像通过基质(如影像接收件或中间转印件)在相对于喷墨头转动(增量运动)四到十八次的过程中通过喷射合适的彩色油墨来形成，也就是说，在每两次转动之间打印头相对基质有很小的平移。这种方法简化了打印头的设计，并且小的移动也确保了良好的液滴对准效果。在喷射工作温度下，油墨液滴从印刷设备喷出，当油墨液滴接触到记录基质的表面时，无论是直接接触还是经过一个中间热转印带或热转印鼓接触，都会迅速凝固形成预定图案的固化墨滴。

喷墨印刷方法可能会采用在室温下为固体并且在高温下为液体的油墨。这类油墨可被称为热熔油墨或相变油墨。在采用热熔油墨的热喷墨印刷方法中，将所述固体油墨用印刷装置中的加热器熔化并且作为液体使用(即喷射)，方式与常规热喷墨印刷中的方式相似。当与印刷的基质接触时，熔融的油墨快速凝固，使得着色剂基本保留在所述基质的表面上，而不是通过毛细作用被带入到所述基质(例如纸)中，从而使得印刷密度高于通常使用液体油墨获得的印刷密度。因此，喷墨印刷中相变油墨的优势在于消除了处理过程潜在的油墨泄漏、宽范围的印刷密度和质量、最小程度的纸张起皱或形变，并且使得可长时间的不印刷而没有喷嘴阻塞的危险，甚至不用给喷嘴加帽。

目前的相变油墨常包含常规染料着色剂。所述常规染料极其昂贵。期望用较便宜的着色剂代替常规染料着色剂。颜料通常比染料着色剂便宜很多。另外，颜料可提供比染料更高的色牢度、降低或消除迁移问题、并改善油墨耐久性特性。

包括多种分散剂的颜料相变油墨组合物也是已知的。但由于多种原因，在某些相变油墨中使用聚合分散剂是不利的。由使用聚合分散剂导致的问题包括对油墨流变性的不利影响，如非牛顿特性和粘度增加。