专利名称：用于打印装置的黑色墨水组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黑色墨水组合物，尤其是涉及一种应用于打印装置的黑色墨水组合物。
背景技术：
随着个人电脑逐渐发展，喷墨打印机(ink jet printer)已成为非常普遍的周边设备，广泛地应用于家庭、个人工作室、甚至是各行各业。喷墨打印机的主要优点为价格低廉、操作时噪音低以及优良的打印品质，并且可打印于各种基材，例如一般纸张(plain paper)、特殊喷墨打印纸张(coating paper)、相片纸(photopaper)、及专用投影片(transparence)等。
虽然在一般打印速度下，喷墨打印机的打印品质相当好，但是，随着增加打印速度的需求，当高速打印时，会产生一些打印不良的问题。以水性黑色墨水为例，当喷墨打印机快速打印时，若墨水无法达到快干效果，则刚印完的基材会有涂脏前一页基材表面的情形。为解决这个问题，通常的做法是添加具有约2至6个碳的短链的醇类(例如乙醇、丙二醇等)于墨水中，以增加墨水在基材上的挥发和下渗速度，进而达到快干的效果。然而，当所用的基材为一般纸张时，即使添加短链醇类可达到快干效果，但由于这种纸张的特性，会有毛边(feathering edge)、晕开(bleeding)等现象，并且光学密度(optical density，OD)会降低。若下渗速度更快时，甚至会有打印色彩失真的情形。
因此，本发明主要研究课题是，当选用黑色墨水时，如何保有最佳打印品质(例如无晕开、无毛边、具高光学密度)。
发明内容
本发明的目的在于获得一种打印装置用的墨水组合物，当使用所述墨水组合物打印于喷墨基材时具有最佳打印品质，不仅具良好的光学密度，且可避免晕开、毛边现象等问题。
本发明一方面提供一种墨水组合物，包括黑色色料、溶剂以及0.5至2重量％的乳酸酯分散剂。
本发明的一个优选例中，所述的墨水组合物中的黑色色料是有机或无机黑色颜料或染料。
本发明的一个优选例中，所述的墨水组合物中的黑色色料是碳黑。
本发明的一个优选例中，以该墨水组合物重量为基准，该黑色颜料占0.1至20重量％。
本发明的一个优选例中，以该墨水组合物重量为基准，该溶剂占0.1至40重量％。
本发明的一个优选例中，本发明所述的墨水组合物中的该溶剂包括二醇类化合物、酮类或醚类。
本发明的一个优选例中，本发明所述的墨水组合物中的该乳酸酯分散剂包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异酯或其混合物。
本发明的一个优选例中，本发明所述的墨水组合物还包括0.1至10重量％的缓冲剂。
本发明的一个优选例中，本发明所述的墨水组合物还包括0.05至1重量％的杀菌剂。
本发明另一方面提供一种墨水组合物，它包括0.1至20重量％的黑色色料、0.1至40重量％的溶剂、0.5至2重量％的乳酸酯分散剂、0.1至10重量％的缓冲剂、0.05至1重量％的杀菌剂以及剩余的水。
实施方式以下的说明中将详细叙述体现本发明特征与优点的一些典型实施例。应理解本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，而都没有脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。
本发明提供一种喷墨墨水组合物，其包括0.1至20重量％的黑色色料；
0.1至40重量％的溶剂；0.5至2重量％的乳酸酯分散剂；0.1至10重量％的缓冲剂；0.05至1重量％的杀菌剂；以及余量的水。
适用于本发明的墨水组合物的黑色色料可为有机或无机的黑色颜料或黑色染料、或碳黑。
适用于本发明的墨水组合物的溶剂的实例包括二醇类化合物、酮类或醚类。
适用于本发明的墨水组合物的乳酸酯分散剂的实例包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异酯或其混合物。这种乳酸酯分散剂除了具有良好的亲水性外，也有极佳的颜料分散性，并且与溶剂间的互容性亦甚佳。
适用于本发明的缓冲剂为例如磷酸盐，而水为去离子水。
实施例成分以下成分用来制备墨水组合物。
-Acryljet Black-357，为一种碳黑颜料，购自美国Rohm&Hass，Philadelphia，PA.。
-2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙烷二醇(EHMPD)-N-甲基吡咯烷啶(NMP)-磷酸盐缓冲剂-杀菌剂(biocide)-异丙醇(IPA)-乳酸甲酯-蒸馏水墨水组合物的制备根据表1制备三种实施例的墨水组合物(实施例1~3)，表中每一成分以组合物的重量百分比计，余量(balance)为水。另外，比较例1是未添加乳酸酯分散剂的比较例。
表1
测试方法使用HP DeskJet 656C喷墨打印机将以上调配的墨水组合物打印于五种市售纸张上，并进行以下项目的测试。
光学密度将喷墨打印完成的黑色图块，以色浓度计测量其光学密度，结果示于表2中。
晕开观察黑色色块的晕开程度，结果示于表3中。“○”表示完全无晕开现象发生，“△”表示略有晕开现象发生，“×”表示有严重晕开现象发生。
毛边将喷墨打印完成的不同比例大小的黑色文字图样，观察文字的毛边散漫程度，结果示于表3中。“○”表示文字完全无毛边现象发生，“△”表示文字略有毛边现象发生，“×”表示文字有严重毛边现象发生。
表2.将本发明的墨水组合物打印于五种市售纸张后所测得的光学密度数值
表3.将本发明的墨水组合物打印于市售纸张(以70P#4为例)所观察到的印刷品质
从表2的结果可发现，随着乳酸酯分散剂的添加量提高，光学密度逐渐地增加。此外，实例1、2及3的墨水组合物于防晕开及毛边测试的结果均较未添加乳酸酯分散剂者为高。
综上所述，本发明的墨水组合物主要是在使用短链溶剂，例如二醇类化合物、酮类或醚类的同时，添加亲水性的乳酸酯分散剂，例如乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异酯或其混合物。利用亲水性的乳酸酯分散剂具高沸点低挥发性，抑制黑色色料下渗及扩散的作用，使毛边、蕴开及光学密度降低情况改善。另外，亲水性的乳酸酯分散剂还具有极佳的颜料分散性，且与溶剂间具有很好的互溶性及水溶性。因此，本发明的墨水组合物当打印于喷墨基材时有极佳的打印品质，并可克服已知技术的不足之处，因此依法提出申请。
本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种墨水组合物，其特征在于，它包括黑色色料；溶剂；以及0.5至2重量％的乳酸酯分散剂。
2.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，所述黑色色料是有机或无机黑色颜料或染料。
3.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，所述黑色色料是碳黑。
4.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，以所述墨水组合物重量为基准，所述黑色颜料的量为0.1至20重量％。
5.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，以所述墨水组合物重量为基准，所述溶剂的量为0.1至40重量％。
6.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，所述溶剂包括二醇类化合物、酮类或醚类。
7.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，所述乳酸酯分散剂包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异酯或其混合物。
8.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，还包括0.1至10重量％的缓冲剂。
9.如权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，还包括0.05至1重量％的杀菌剂。
10.一种墨水组合物，其特征在于，它包括0.1至20重量％的黑色色料；0.1至40重量％的溶剂；0.5至2重量％的乳酸酯分散剂；0.1至10重量％的缓冲剂；0.05至1重量％的杀菌剂；以及余量的水。
11.如权利要求第10项所述的墨水组合物，其特征在于，所述黑色色料是有机或无机黑色颜料或染料。
12.如权利要求第10项所述的墨水组合物，其特征在于，所述黑色色料是碳黑。
13.如权利要求第10项所述的墨水组合物，其特征在于，所述溶剂包括二醇类化合物、酮类或醚类。
14.如权利要求第10项所述的墨水组合物，其特征在于，所述乳酸酯分散剂包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异酯或其混合物。
全文摘要
本发明提供一种墨水组合物，它包括黑色色料；溶剂；以及0.5至2重量％的乳酸酯分散剂。当使用该墨水组合物打印喷墨基材时具有优良的打印品质，不仅具有良好的光学密度，还可以避免晕开、毛边现象等问题。
文档编号C09D11/02GK1919941SQ200510095948
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月24日 优先权日2005年8月24日
发明者薛洁筠, 饶丽雯, 黄谋枨 申请人:研能科技股份有限公司