利用非特异离子、pH和胶体作用防黑色－彩色渗色的制作方法

专利名称：利用非特异离子、pH和胶体作用防黑色－彩色渗色的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于印刷机例如Hewlett-Packard’s Desk Jet印刷机的热喷墨印刷的油墨组成。
热喷墨印刷机提供低成本、高质量和较之一般用于计算机的其它类型的印刷机无噪音的选择。这类印刷机在带有供由增压室引入的油墨的出口的喷混室(chamber)中使用电阻元件。该增压室与供贮存油墨的储槽相连。大多数的这类电阻元件以特有的方式称为基元(primitive)布置在打印头内。使该电阻元件与漏板(nozzleplate)中的喷嘴相联系，经喷嘴使油墨喷在打印介质上。打印头和储槽的整体组件包括喷墨笔。
在运行当中，使每个电阻元件经导电记录器(conductive trace)与微信息处理机相连，在微处理机中，携带的电流信号使一个或多个选择的元件加热。该加热过程使在喷混室中的油墨产生气泡，使油墨经喷嘴喷射到打印介质上。同样，以特定顺序，在一定基元当中，加热许多这样的电阻元件，形成字母数字字符，完成区域填充(area-fills)并提供其它在介质上的打印功能。
用于热喷墨印刷的喷墨油墨一般包括色料和载体，该载体一般含有水和其它相对低表面张力的液体。
喷嘴(一般50mm直径)的紧密度容限要求所述油墨不堵塞喷嘴。此外，反复加热电阻元件(就油墨筒的使用寿命而言，它们必须耐受约一千万次加热)能产生电阻元件上的污垢。最后，所述油墨组成必须能与打印介质尤其纸相互作用，渗入纸中，而不过分散开，及该油墨组成应该在纸上耐涂抹和耐水。
在市售热喷墨彩色印刷机例如可从Hewlett-Packard公司购买的DeskJet印刷机中，通过按不同比例混合黄色、品红色和深兰色油墨，获得色谱。混合一套彩色油墨得到的色谱称为该成套油墨的全色域(color gamut)。该全色域总是逊于理论上应达到的色谱。
达不到理论上应达到色谱的一个原因是某种油墨出现在打印介质上时，其强度不能有效地提高到高于某一特定的水平。因为理论色谱需要特定色料具有比能传给该打印介质更高的强度，所以，理论色谱中各种彩色不能产生出来。增加所述色料的光密度可以增加可达到的特定彩色的强度，它导致更大的全色域。当出现在打印介质上时，色料的光密度取决于一些因素，包括该色料在油墨中的浓度和可以传递到该介质上的油墨体积。在油墨中该色料的浓度一般不能任意提高以便增加在纸张上的强度而不损失所述油墨制剂的其它重要性能。
使全色域降低的另一原因是所述色料的一部分渗入打印介质中，尤其当该介质为纸时更是如此。当该现象出现时，在打印区域内色料的视在强度低于根据供给打印介质表面色料用量所能预期的强度。缓解该问题的方法是确保该色料能保留在纸张表面上或换言之，控制该色料渗入纸张纤维中。
具有上述一种或多种性能的油墨是公知的。然而，具有上述所有性能的油墨组成几乎还没有，因为在一种性能方面的改进常常导致另一种性能的降低。因而，市场上使用的油墨代表一种折衷办法，即试图得到能至少适当体现上述每一种性能的油墨。
近年来，由于使用彩色喷墨印刷机的不断增加，已经进行了减轻不同色彩油墨间渗色的研究。已经采用许多方法，包括(1)加盐，(2)加有机酸，及(3)微乳状液油墨。这类方法使用大分子发色团(MMCs)(它们是离子型色料)作为色料。所述离子型色料包括水不溶性颜料，其表面被处理以在其上用离子官能团(酸性的或碱性的)替换。该处理使大分子颜料颗粒产生水溶性。这类处理后的颗粒被称为大分子发色团(MMCs)。
加盐导致盐析作用，其依据为加盐例如氯化钠到溶液中，显著增加所述溶液的化学势，主要是离子强度。当具有高电荷的颗粒例如大分子发色团(MMCs)在具有较高离子强度的不同溶液的界面接触时(例如，MMC在一种低离子强度溶液和另一种高离子强度溶液中)，然后，发生盐析作用，它使MMCs迅速絮凝。此时，MMCs在溶液中沉淀，从而防止渗透入相邻区域。
加入有机酸产生有限的溶解效应，其依据为当有机酸以合适的量在彩色油墨中出现时，该有机酸主要提高pH和溶液的离子强度。在所述界面接触的过程中，将阴离子MMCs转变为其游离酸，认为它们的水溶性小于其离子形式，特别在羧酸盐化的MMCs情况下更是如此。这类MMCs迅速自溶液中沉淀，从而减轻渗透进入相邻区域。
其中MMCs与两亲物和表面活性剂有关的微乳状液油墨公开于美国专利5106416(授权予John R. Moffatt等人)，美国专利5116409(授权予John R.Moffatt)(在此，所述MMCs为水溶性染料)以及美国专利5531816(授权予Palitha Wickramanayake)(在此，所述MMCs为水不溶性颜料)。
继续进行开发已经改善其性能的油墨组成的研究，例如低渗透性、高边缘敏锐度、高光密度、快速干燥时间、良好的耐水性和良好的耐涂抹性，而不牺牲其它必需性质的性能。
根据本发明，提供用于喷墨印刷的喷墨油墨系列，其中通过使用黑色微乳状液基的喷墨油墨连同无论是染料基或是颜料基的彩色油墨(与所述黑色油墨相比它们增加了离子强度)，改善了油墨的渗色、边缘敏锐度、光密度、干燥时间、耐水性和耐涂抹性。
在所述彩色油墨和黑色改性的颜料基油墨之间的相互作用提高了印刷质量，降低了晕圈效应并控制了渗透。当具有包括表面张力的不同化学势的两种油墨彼此相邻被印刷时，出现所述晕圈效应。在所述两种油墨的界面，有明显的光密度的消耗，导致出现“晕圈”。本发明减轻这种晕圈效应。
适用于本发明的实施的色料包括所有化学改性的水溶性颜料。化学改性方法不同于常规的颜料分散体，它们要求助溶添加剂例如两亲聚合物和同类的表面活性剂以使水不溶性色料溶解。在含水溶液中，所述化学改性的发色团具有优越的水溶性而不需要使用助溶添加剂例如两亲聚合物和表面活性剂。印刷到印刷介质上的由这类水溶性发色团制备的黑色油墨显示与一般在Laser Jet调色剂和油墨中发现的同样高的黑色光密度。
本发明的黑色喷墨油墨包括(a)含有基本为水不溶性的有机油、至少一种第一有机助溶剂、至少一种第一两亲物和可选高分子量的胶体的载体；(b)通过水不溶性的有机发色团(颜料)的化学改性制备的基本水溶性的色料；和(c)水。以上所有成分以微乳状液存在于所述油墨组成中，该微乳状液赋予该油墨组成改善的性质。
所述彩色喷墨油墨包括(a)含有0-约50％(重量)的至少一种第二有机助溶剂和0-约40％(重量)的至少一种第二两亲物的第二载体；(b)约0.5-20％(重量)的至少一种非黑色色料(深蓝、黄、品红)，主要包括染料、颜料或MMC；(c)用于增加所述彩色油墨的离子强度的试剂例如无机盐或有机盐；和(d)余量水。
此外，也根据本发明，提供使用所公开的油墨和利用该油墨性质的喷墨印刷的方法。
根据定义，标准的微乳状液由溶液中溶胀的胶束组成。在本发明中，微乳状液定义为由油(基本为水不溶性有机化合物)、两亲物/表面活性剂、有机助溶剂和水组成的稳定的、各向同性的溶液。无论所述胶束的一致性，它们必须以足够高的浓度存在，以便形成所需物理结构的微乳状液。一般而言，该最低微乳状液浓度称为临界微乳状液浓度(cmc)。如果溶液中胶束的浓度低于该cmc，不能形成微乳状液。不同意任何特定的理论，推测水溶性的发色团或色料溶解在这些微乳状液的水相中。
在基于水溶性染料的油墨中，已表明通过在油墨组成中使用合适的两亲物和表面活性剂控制色与色的渗透(例如见美国专利5106416和5116409)。染料与胶束(micelluar)和微乳状液的相互作用极大地降低了横向迁移，否则，该横向迁移导致颜色界面的混合色渗。这种相互作用通过加入高分子量的胶体被进一步改善(见美国专利5133803)。
通过使用其中一些成员包括含有以增加油墨的离子强度的无机盐或有机酸的油墨和另一些成员含有溶于低离子强度含水介质中的化学改性的颜料(MMCs)的油墨系列，通过析出MMCs可以达到减轻渗透的作用。此外，所述MMCs不能再渗透入所述介质中，从而导致改善的颜色密度和边缘敏锐度。而典型的实施方案将包括使用MMC基的黑色油墨和染料基的彩色油墨，下面的导致絮凝的过程不限于使用黑色改性颜料基油墨和具有彩色染料基油墨的油墨系列。同样，本发明包括所有包含由任何化学改性的颜料制备的油墨和由任何染料制备的油墨的油墨系列。
在本发明中公开的油墨系列中染料基成分计划包括任何用任何含水染料制备的油墨，也包含加入的无机盐或聚电解质分子(即含有许多电荷中心的单个分子)。它包括用于Deskjet500、600和800系列印刷机的彩色油墨。含水染料基油墨对于本领域的技术人员而言是众所周知的并且在其它许多专利中被充分公开。为此，以下包括的讨论内容集中于由化学改性颜料制备的油墨。
在此，除非另外注明，所有浓度均用重量百分比表示。所有成分的纯度为在一般的工业生产中用于喷墨油墨的纯度。MMC基黑色油墨用于本发明的实施中的黑色颜料基油墨的一般组成包括油[约0.1-50％(重量)]、助溶剂
、色料[约0.5-20％(重量)]、两亲物
、高分子量胶体
和水。所述油墨必须至少包含油、色料、两亲物或表面活性剂、助溶剂和水。
在本发明的实施中，可以使用任何与油墨中的所有其它成分相容的基本为水不溶性的有机溶剂作为油。有用的油的类型包括(但不限于)乙二醇醚、苯基醚、聚(乙二醇)醚、烷基醚、芳基醚、烷基芳基醚、烷基酯、芳基酯、聚(乙二醇)酯、烷基苯基聚环氧乙烷、脂肪族聚环氧乙烷(POE)(TERGITOLs和BRIJs分别自Union Carbide和ICIAmerica得到)，水不溶性乙炔聚环氧乙烷(不溶性的SURFYNOLS，自Air Products & Chemicals，Inc.得到)、聚环氧乙烷嵌段共聚物(PLURONICS，自BASF得到)、POE酯、POE二酯、POE胺、POE酰胺和二甲聚硅氧烷共聚醇。所述BRIJs、TRITONs、TERGITOLs、PLURONICs和SURFYNOLs在美国专利5106416中充分公开。如以下将讨论的，许多这类的油包括在本发明的实施中也用作表面活性剂的分子。在用作油分子的实例与用作表面活性剂或两亲物分子实例之间的主要差异在于所述表面活性剂(或两亲物)分子一般具有较长的碳链并比所述油的水溶性要大。此外，在没有其它助表面活性剂存在下，两亲物或表面活性剂的水溶性要更大，从而被优选。优选用于本发明的实施中的基本为水不溶性的有机油的特定实例包括(但不限于)乙二醇苯基醚(EPH)和丙二醇苯基醚(PPH)。最优选的油为EPH。所述油的浓度可以在约0.1-50％(重量)的范围内，优选2.5％(重量)。所述油在水中的溶解度必须低于约3.0％(EPH在水中的最大的溶解度)。
可以使用助溶剂作为单独成分或代替所述两亲物/表面活性剂。这意味着在本发明的一些实施例中，所述胶束可以含有助溶剂分子。用于本发明的实施中的化合物类型包括(但不限于)脂肪族醇、芳族醇、二醇、乙二醇醚、聚(乙二醇)醚、己内酰胺、甲酰胺、乙酰胺和长链醇。用于本发明的实施中的化合物实例包括(但不限于)30个碳原子或以下的一级脂肪族醇、30个碳原子或以下的一级芳族醇、30个碳原子或以下的二级脂肪族醇、30个碳原子或以下的二级芳族醇、30个碳原子或以下的1，2-二醇、30个碳原子或以下的1，3-二醇、30个碳原子或以下的1，ω-二醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚(乙二醇)烷基醚、聚(乙二醇)烷基醚的更高级的同系物、聚(丙二醇)烷基醚、聚(丙二醇)烷基醚的更高级的同系物、N-烷基己内酰胺、未取代的己内酰胺、取代的甲酰胺、未取代的甲酰胺、取代的乙酰胺和未取代的乙酰胺。优选用在本发明的实施中的助溶剂的特定实例包括(但不限于)1，5-戊二醇、2-吡咯烷酮、2-乙基-2-羟甲基-1，3-丙二醇、二甘醇、3-甲氧基-丁醇和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。所述助溶剂的浓度可以在0-约50％(重量)的范围内，优选约0.1-15％(重量)。
为方便起见，将表面活性剂的实例分成两类(1)非离子和两性类及(2)离子类。前一类型包括TERGITOLs；TRITONs(它们为得自Union Carbide的烷基苯基环氧乙烷表面活性剂)；BRIJs；PLURONICs；SURFYNOLs；POE酯；POE二酯；POE胺；质子化POE胺；POE酰胺和二聚硅氧烷共聚物。离子型表面活性剂例如取代的氧化胺用于本发明的实施。美国专利5106416充分公开了以上所列的大部分的表面活性剂。与离子型表面活性剂比较更优选非离子型的两亲物/表面活性剂。优选用于本发明实施中的两亲物/表面活性剂的特定实例包括(但不限于)异-十六烷基环氧乙烷20(以ARL ASOLVE 200自ICI America获得)、SURFYNOL CT-111和TERGITOL 15-S-7。所述两亲物/表面活性剂的浓度可以在0-约40％(重量)的范围内，优选2.5％(重量)。
适合用于本发明实施的色料包括所有化学改性的水溶性颜料。下面紧接着讨论黑色颜料，同时下面讨论与所述彩色油墨有关的彩色颜料。所述化学改性赋予颜料颗粒水溶性。所述水不溶性前体包括所有的有机颜料。在一般的化学过程中，所形成的表面包括羧酸盐和/或磺酸盐官能团作为阴离子发色团，以及铵离子或鏻离子官能团作为阳离子发色团。根据所选择的过程，所述发色团在性质上可以是阴离子或阳离子。例如，酸官能度例如磺酸官能作用产生于发烟硫酸的彻底磺化作用，而羧酸基团产生于化学或者催化氧化反应。相反，含有铵离子的碱性发色团产生于还原酰胺化反应。
这些水溶性黑色发色团在市场上可以从色料生产商例如CabotCorp.和Orient Chemical处买到。许多颜料用在本发明的实施过程中。下列颜料用在本发明的实施当中，然而，所列出的颜料不是对本发明的限制。下列颜料可从Cabot得到Monarch1400、Monarch1300、Monarch1100、Monarch1000、Monarch900、Monarch880、Monarch800和Monarch700。下列颜料可从Columbian得到Raven7000、Raven5750、Raven5250、Raven5000和Raven3500。下列颜料可从Degussa得到Color BlackFW200、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW1、Color Black FW18、Color Black S160、Color Black S170、SpecialBlack6、Special Black5、Special Black4A、Special Black4、PrintexU、PrintexV、Printex140U和Printex140V。下列颜料可从DuPont得到TipureR-101。
就阴离子发色团而言，其相反离子包括所有碱金属离子和碱土金属离子、未取代的铵离子和取代的铵离子。就阳离子发色团而言，相反离子包括所有的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、磺酸盐、羧酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、四硼酸盐、四氟硼酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、亚磷酸盐、膦酸盐、六氟膦酸盐、高氯酸盐、钨酸盐、钼酸盐和硅酸盐离子。
优选的颜料为平均粒径在约5-12000nm范围内的化学处理炭黑颗粒。这类色料产生于化学反应，其中产生容易进入溶剂的官能团，以提供增溶基，它们使所述色料溶于水。如此形成的大分子发色团(MMC)具有类似于公知的和市场上所使用的水溶酸性和碱性染料的水中溶解度。
为改善光密度，可任选将0-约3％(重量)的一种天然或合成来源的高分子量的胶体加入所述油墨组成中。加入高分子量的胶体改善了印刷质量。用在本发明实施中的高分子量胶体的实例包括(但不限于)藻酸盐、甘露糖醛酸、carageenan、瓜耳树胶、黄原胶、葡聚糖、甲壳质、脱乙酰壳多糖、羧甲基纤维素、硝基甲基纤维素和它们的所有衍生物。这些胶体在美国专利5133803中公开。优选用在本发明实施中的高分子量胶体包括(但不限于)低粘度的藻酸钠。在本发明油墨中高分子量组分胶体的优选浓度为约0.25％(重量)。
优选的油墨组成包括油、表面活性剂、助溶剂和改性颜料。优选的油为EPH或PPH，含量低于5％(重量)。所述表面活性剂为BRIJ、PLURONIC或TERGITOL，含量为约0.1-3％(重量)。所述助溶剂为1，5-戊二醇、二甘醇和2-吡咯烷酮的混合物，所述混合物占总组成的约5-20％(重量)。所述改性颜料为MMC，含量为约3-10％(重量)。将所述成分混合并机械搅拌或使用低功率声处理乳化。任何混合方法之一形成稳定的微乳状液均为众所周知的。
与本发明的要求一致，在所述油墨中可以使用各种类型的添加剂，以使所述油墨组成的性质最适合特定的用途。例如，对于本领域技术人员来说是众所周知的生物杀伤剂可用于所述油墨组成中，以抑制微生物的生长，可以包含螯合剂例如EDTA以除去具有害作用的重金属杂质，及可以使用缓冲液以控制油墨的pH。也可以加入其它已知的添加剂例如粘度改性剂和其它丙烯酸或非丙烯酸聚合物，以根据需要改善所述油墨组成的各种性质。彩色油墨用在本发明的喷墨油墨系列中的彩色(非黑色)油墨(一般为深蓝、黄和品红)可以含有用于喷墨印刷中的任何众所周知的水溶性染料和颜料。根据是否使用水溶性染料或颜料来使用载体。
水溶性染料的实例包括磺酸盐和羧酸盐染料。这些是众所周知的，在其它专利包括美国专利5342439和4963189中已经深入讨论。
下列颜料用于本发明的实施中，然而，所列出的颜料不是对本发明的限制。下列颜料可从BASF得到PaliogenOrange、HeliogenBlue L6901F、HeliogenBlue NBD7010、HeliogenBlue K7090、HeliogenBlue L7101F、PaliogenBlue L6470、HeliogenGreen K8683和HeliogenGreen L9140。下列颜料可从Giba-Geigy得到ChromophtalYellow3G、ChromophtalYellow GR、ChromophtalYellow8G、lgrazinYellow5GT、lgraliteRubine4BL、MonastralMagenta、MonastralScarlet、MonastralVioletR、MonastralRed B和MonastralViolet MaroonB。下列颜料可从Heubach得到DalamarYellow YT-858-D和HeucophthalBlueGXBT-583D。下列颜料可从Hoechst得到Permanent YellowGR、Permanent YellowG、Permanent YellowDHG、Permanent YellowNCG-71、Permanent YellowGG、Hansa YellowRA、Hansa BrilliantYellow5GX-02、Hansa Yellow-X、NovopermYellowHR、NovopermYellowFGL、Hansa Brilliant Yeliow10GX、PermanentYellowG3R-01、HostapermYellowH4G、HostapermYellowH3G、HostapermOrangeGR、HostapermScarletGO和PermanentRubineF6B。下列颜料可从Mobay得到QuindoMagenta、IndofastBrillant Scarlet、QuindoRed R6700、QuindoRed R6713和IndofastViolet。下列颜料可从Sun Chem得到L74-1357 Yellow、L75-1331 Yellow和L75-2577 Yellow。
当使用黑色颜料基油墨时，可以形成相当稳定的低离子强度微乳状液(例如非离子)MMC基的彩色油墨。如在美国专利5106416和5116409中所述，通过色料-胶束间的相互作用达到减轻渗透的作用，而不通过絮凝机理。
如同黑色颜料一样，所述颜料为化学改性的，并可以为阳离子或阴离子。所用的相反离子选自以上黑色颜料所给出的相同基团。
在所述彩色油墨中使用水溶性染料的情况下，其载体在以上给出的浓度范围含有至少一种选自以上所列的助溶剂。所述载体也可以在以上给出的浓度范围内含有一种或多种两亲物，无论是阳离子、阴离子还是非离子。
所述载体也可以在以上给出的浓度范围内含有至少一种选自以上所列的助溶剂。所述载体也可以在以上给出的浓度范围内含有一种或多种选自以上所列的两亲物。
如同上述，与本发明的要求一致，在所述油墨中可以使用各种类型的添加剂，以使所述油墨组成的性质最适合特定的用途。例如，对于本领域技术人员来说是众所周知的生物杀伤剂可用于所述油墨组成中，以抑制微生物的生长，可以包含螯合剂例如EDTA以除去具有害作用的重金属杂质，及可以使用缓冲液以控制油墨的pH。也可以加入其它已知的添加剂例如粘度改性剂和其它丙烯酸或非丙烯酸聚合物，以根据需要改善所述油墨组成的各种性质。
为了达到为减轻渗透所需要的絮凝作用，于是必须增加所述彩色油墨的离子强度。这可以通过将简单盐或有机酸加入任何或所有的彩色油墨组成中来完成。
相对所述黑色油墨的离子强度，将所述彩色油墨的离子强度增加至少约20％，优选至少约30％，最优选至少约50％。其上限可以达到百分之几百并且只受到这类盐或有机酸可能具有的对记录笔材料或所述油墨的喷射性质的任何不利作用的限制。可以通过例如电导率的测定完成离子强度的测定，并不认为是构成不适当的实验过程。
简单的盐包括一价和多价的氯化物、氟化物、溴化物、硝酸盐和碱金属和碱土金属的甲苯磺酸盐。盐的实例包括NaCl、CsCl、LiCl、KCl、MgCl2、CaCl2、Ca(NO3)2和Mg(NO3)2。所述盐的用量在基于所述彩色油墨总组成的约0.5-10％(重量)的范围内。
可以替换使用简单的有机酸、单和多官能酸及羟基酸。酸的实例包括乙酸、柠檬酸、羟基乙酸、琥珀酸、己二酸、酒石酸、聚磺酸、聚乙烯基磺酸和4-吗啉乙磺酸(MES，常用作喷墨油墨中的缓冲液)。所述酸的用量为足以调节所述彩色油墨的pH到低于5的用量。
除了胶体减轻渗透方法(在黑色和彩色油墨中使用表面活性剂)以外，通过利用所述彩色油墨的离子作用获得在减轻渗透方面其它的改善。这可以通过加入盐或有机酸来完成。加入盐例如氯化钠只影响所述溶液的离子强度，不影响所述溶液的pH。另一方面，有机酸既影响所述溶液的pH，又影响离子强度。这两种途径均产生对MMC基黑色油墨絮凝的相同作用。因此，用术语“非特异离子、pH和胶体的作用”来描述该结果。
印刷根据以上所述化学改性、颜料基黑色油墨方法制备的彩色油墨导致所述颜料的絮凝，它使所述色料自所述黑色油墨的溶液中析出并阻止所述黑色油墨渗透进入所述彩色油墨中。工业上的应用期待本发明的喷墨油墨系列用在热喷墨印刷中，尤其希望具有在此所公开的改善的油墨性能例如高边缘敏锐度、高光密度、快速干燥时间、低渗透性、耐水性和耐涂抹性。
从而，已经公开用于热喷墨油墨印刷的喷墨油墨系列，它包括(a)包含载体、水溶性化学改性的发色团和水的微乳状液黑色油墨及(b)包含非黑色发色团的水溶液以及相对于所述黑色油墨增加所述非黑色油墨的离子强度的试剂的非黑色油墨。对于本领域的技术人员来说显而易见，可以做出明显性质上的各种变化和改动，所有这类变化和改动被认为在本发明的范围内。
权利要求
1.用于喷墨印刷机的含有至少两种油墨的喷墨油墨系列(a)黑色、大分子发色团基油墨包括(i)第一种载体包含(1)约0.1-50％(重量)的至少一种基本为水不溶性的有机油，(2)约0-约50％(重量)的至少一种第一有机助溶剂，(3)0-约40％(重量)的至少一种第一两亲物，和(4)0-约3％(重量)的至少一种高分子量胶体；(ii)约0.5-20％(重量)的主要由来自化学处理黑色颜料的水溶性、黑色大分子发色团所组成的至少一种黑色色料；和(iii)余量水；其中所述第一种油墨以所述成分的微乳状液存在，和(b)至少一种第二、非黑色油墨含有(i)含有0-约50％(重量)的至少一种第二有机助溶剂和0-约40％(重量)的至少一种第二两亲物的第二载体；(ii)约0.5-20％(重量)的至少一种非黑色色料主要包括水溶性彩色染料或化学改性的、水溶性彩色颜料；(iii)用于增加所述非黑色油墨的离子强度的试剂；和(iv)余量水。
2.权利要求1的喷墨油墨系列，它包括一种黑色、大分子发色团基油墨和三种非黑色油墨深蓝色、黄色和品红色。
3.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述色料(黑色或非黑色)为(a)阴离子及选自碱金属离子、碱土金属离子、取代的铵离子和未取代的铵离子的相反离子，或(b)阳离子及选自卤化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、磺酸盐、羧酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、四硼酸盐、四氟硼酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、亚磷酸盐、膦酸盐、六氟膦酸盐、高氯酸盐、钨酸盐、钼酸盐和硅酸盐离子的相反离子。
4.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述有机油包括至少一种选自乙二醇醚、苯基醚、聚(乙二醇)醚、烷基醚、芳基醚、烷基芳基醚、烷基酯、芳基酯、聚(乙二醇)酯、烷基苯基聚环氧乙烷、聚环氧乙烷、水不溶性乙炔聚环氧乙烷、聚环氧乙烷嵌段共聚物、聚环氧乙烷酯、聚环氧乙烷二酯、聚环氧乙烷胺、聚环氧乙烷酰胺和二甲聚硅氧烷共聚醇的化合物。
5.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述第一有机助溶剂和所述第二有机助溶剂各自独立包括至少一种选自脂肪族醇、芳族醇、二醇、乙二醇醚、聚(乙二醇)醚、己内酰胺、甲酰胺、乙酰胺和长链醇的化合物。
6.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述第一两亲物选自离子表面活性剂、非离子表面活性剂、离子两亲物和非离子两亲物。
7.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述第二两亲物选自阳离子、阴离子和非离子两亲物。
8.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述高分子量的胶体选自藻酸盐和其衍生物、甘露糖醛酸和其衍生物、carageenan和其衍生物、瓜耳树胶和其衍生物、黄原胶和其衍生物、葡聚糖和其衍生物、甲壳质和其衍生物、脱乙酰壳多糖和其衍生物、羧甲基纤维素和其衍生物及硝基甲基纤维素和其衍生物。
9.权利要求1的喷墨油墨系列，其中所述用于增加所述非黑色油墨的离子强度的试剂为(a)选自一价和多价的氯化物、溴化物、硝酸盐和碱金属和碱土金属的甲苯磺酸盐的无机盐或(b)选自有机酸、单和多官能酸及羟基酸的有机酸。
10.喷墨印刷的方法包括用权利要求1中所述的喷墨油墨系列印刷介质。
全文摘要
喷墨油墨系列包括(a)微乳状液基黑色油墨(其中所述色料为水不溶性的黑色塑料)已经通过加入以形成大分子发色团的官能团被化学上改性以便赋予其水溶性和(b)至少一种非黑色(深蓝、黄或品红)油墨(它是典型的含水染料基油墨)及增加所述非黑色油墨离子强度的试剂,并包括无机盐或有机酸;所述有机酸用于调节该非黑色油墨的pH到低于5。所述非黑色油墨可选包含也已经经过化学改性的水不溶性非黑色颜料。
文档编号B41M5/00GK1194286SQ981058
公开日1998年9月30日 申请日期1998年3月24日 优先权日1997年3月24日
发明者J·W·常, J·R·莫法特 申请人:惠普公司