[发明专利]提高喷墨图像质量的染料组

说明书

本发明涉及喷墨打印，特别是用于提高喷墨图像质量的特定一组染料。

近年来，喷墨打印系统的应用增长很快。这种增长的原因是，打印分辨率和总体打印质量得到了实质性提高，同时，打印成本也有相当程度的降低。如今的喷墨打印机能为许多商业、商务和家用应用系统提供可以接受的打印质量，其费用与几年前的可比产品相比，少了一个数量级。尽管对提高喷墨打印质量进行研究开发的巨大努力近来已取得了成功，这种研究开发还在继续。一般来说，喷墨打印的质量还是不及诸如照相术和胶版或照相凹版印刷等价格更高的技术所产生的打印质量。一股对喷墨打印图像的兴趣，引起了对以合理的费用打印近乎摄影质量的图像的需要。这是一种挑战，它要求在不增加费用的条件下，进一步提高图像质量，改善喷墨打印图像—特别是含有皮肤色调(skin tones)的图像的耐光性。

彩色喷墨打印机一般使用三种不同色彩的油墨：深红色、黄色和深蓝色，还可选用黑色。用于制造油墨的特定颜料(例如染料)组被称作“基染料组”。用不同的基染料组组合，可以生成一系列的颜色，例如复色。在诸如石版印刷、染料转印、及某些类型的热转印等印刷工艺中，可以通过变化斑点的大小，来降低生成一个好的复色所需的基染料量。当这种彩色油墨在双态(binary)打印设备中使用时(在双态打印设备中，色点要么有，要么没有—例如热喷墨打印机)，由基染料产生可识别的次色的能力更加重要。

要在喷墨打印设备中采用这样一种油墨，也必须要解决诸如硬结、长期稳定性以及材料的兼容性等特性问题。要在热喷墨打印机中采用这种油墨，还要增加热稳定性条件。

总而言之，成功用于彩色喷墨打印的油墨组必须与喷墨笔和打印系统匹配。要求喷墨油墨具备的一些性质包括：抗硬结性良好、稳定性良好、粘稠度适当、表面张力适当、颜色间相互渗色程度小、干燥时间短、不与载色剂发生负反应、染料在载色剂中的溶解度高、对消费者安全、透色率低、颜色饱和度高、点增益良好。

此外，颜料的色彩特性在喷墨打印出的图像质量中起着重要的作用。已经有专门设计的彩色喷墨油墨，用于打印商业图形，例如描述数据的“饼状图”和“条状图”。美国专利5,108,504、5,116,409、5,118,350、5,143,547、5,145,519、5,185,034、5,198,023、5,534,051和5,536,306中在喷墨颜料中使用黄色染料，即酸性黄(acid yellow)23、碱性(basic yellow)黄13、碱性黄51以及直接黄(direct yellow)86。这些染料尽管适合打印商业图形，却不能“逼真地”表现皮肤色调。

任一给定可见颜色，均可用本领域中已知的任一种颜色空间(colorspaces)-例如CIELAB和Munsell空间-来描述。例如，在Munsell颜色空间中，一个给定的颜色由三个参数定义：色调(Hue)、色值(Value)和色品(Chroma)。与此类似，如附图1和2中所示，在CIELAB颜色空间中，用参数L^*、a^*和b^*来定义颜色。L^*定义颜色的亮度，其取值范围在0(黑)至100(白)之间。参数a^*和b^*共同定义色调。参数a^*取值范围在一个负数(绿)至一个正数(红)之间。参数b^*取值范围在一个负数(蓝)至一个正数(黄)之间。另外的诸参数，如h°(色调角)和C^*(色品)，用于进一步定义给定的颜色。其中

h°＝tan^-1b^*/a^*                                    公式1

在成像(即图像上色)时特别重要的一个因素是“颜色真实度”，颜色真实度描述了喷墨打印的图像，与原型或基本对象—例如人类的皮肤色调和天空的色彩—的接近程度。另外，打印的图像见光后能否长期保留其颜色特征也很重要。因此，就需要用耐光性更强的颜料。特别重要的还有，当图像褪色时，所有印出的颜色要均匀一致地褪色，这样会使褪色程度较重的颜色与褪色程度较轻的颜色之间的色调偏差最小。

在CIELAB颜色空间中，用ΔE定义两组颜色之间的差别，例如打印图像颜色与原型对象之间、或者原打印图像的颜色与褪色后的同一图像的颜色之间的差别—ΔE数值越高，两个颜色之间的差别越大