专利名称：喷墨打印机用快干墨水的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印机用快干墨水，具体说涉及指一种在墨水组成物中添加特定比例的短链醇类与低聚物及/或聚合物的快干墨水。
热气泡式打印机的运作原理是借助喷墨头上每一喷孔有对应的微小加热元件，通过电子信号的回应，产生电流通过为加热电阻片，于极短的时间内使充满在墨水舱内的墨水在瞬间加热至沸腾而产生气泡，此时墨水立刻受到急速膨胀气泡的推挤自喷孔喷出，借助喷墨头的横向位移与打印机滚轮的卷动，将数据打印出来；而墨水则由墨水匣内经喷墨头芯片中的供墨流道以毛细作用自动补充到微加热板上的墨水腔。
喷墨打印机常遭遇的问题是喷嘴阻塞及打印品质欠佳。喷嘴阻塞是由于墨水中溶剂的蒸发所引起，因此墨水组合物中通常是使用蒸气压低于水的共溶剂作为溶剂。在打印品质方面，墨水必须能与印刷材质(如平面纸)密切结合，以求迅速渗透至材质内而不会有扩散现象产生毛边及晕开情形，降低打印品质。同时，打印至纸张上的字渍，必须能快速干燥，以避免弄脏纸张。
现有的墨水组合物鲜有同时具备上述特性。举例来说，为使喷墨打印机在快速打印时，让水性墨水能在打印时的材质(如普通纸)上快干以避免墨水涂脏的情形发生通常是于墨水组合物中加入醇类作为渗透剂，而现有含醇类的墨水组合物为达快干的效果，是使用比较多的醇类，此时墨水必须靠蒸发作为快干机制，因此醇类必须限制为具有高蒸气压的醇类，以求在瞬间内蒸发，但高蒸气压醇类会引起染料分散液的絮凝，且易产生结皮(crusting)造成喷嘴阻塞；再者，以醇类作为渗透剂，因醇类多半具有低黏度及低表面张力，故大量醇类的使用使墨水下渗至纸张的速度加快，但扩散速度同样也会增加，结果造成毛边及晕开的情形，而且在下渗速度过快的情况下，亦会造成打印的图像失真。
本发明的目的是为克服现有的墨水组合物的上述缺点而提供一种喷墨打印机用快干墨水。
为实现上述目的，本发明的喷墨打印机用快干墨水，其特点是它包含下列成分(1)0.1~20重量％的染料或颜料；(2)0.01~2重量％的低聚物及/或聚合物；(3)短链醇类，其用量为使低聚物及/或聚合物短链醇类＝1∶50~1∶10；(4)0.1~40重量％的溶媒；(5)0.1~10重量％的缓冲溶液；(6)0.05~1重量％的防腐剂及(7)适量的去离子水。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的低聚物及/或聚合物可选自天然聚合物或合成聚合物，较佳的天然聚合物可选自淀粉、褐藻酸(alginicacid)或其钠盐等；较佳的是合成聚合物可选自聚乙烯吡咯啶酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)等。低聚物及/或聚合物的分子量宜介于3000和60000之间，在墨水中的添加量相对于墨水的总重而言为0.01~2％。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用作为渗透剂的短链醇类可为一或多种具有碳数1～6的醇类，例如乙醇、正丙醇、异丙醇、第三丁醇、正戊醇等。较佳为乙醇或异丙醇。短链醇类的使用量为可使低聚物及/或聚合物短链醇类＝1∶50~1∶10。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的染料或颜料包括酸性染料、碱性染料、直接染料或反应性染料。含量相对于墨水的总重而言为0.1~20重量％。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的溶剂可选自二醇类、酮类、乙二醇醚类等化合物，较佳为二醇类化合物，其中适合本发明的实例包括乙二醇、二乙二醇、及三乙二醇，最佳为乙二醇及二乙二醇。溶剂的含量相对于墨水的总重而言为0.1~40重量％。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的缓冲溶液较佳为磷酸缓冲液。缓冲液的含量相对于墨水的总重而言为0.1~10重量％。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的防腐剂可为一般现有的墨水所惯用的防腐剂，其含量相对于墨水的总重而言为0.05~1重量％。
根据本发明的喷墨打印机用快干墨水，其中所使用的去离子水是用作染料载剂、体积增量剂、表面张力调整剂及黏度调整剂。
本发明是提供一种喷墨打印机用快干墨水，其特点是含有特定比例的短链醇类与低聚物及/或聚合物，借助适当浓度的短链醇类作为渗透剂，提供墨水快干的特性，同时借助低聚物及/或聚合物，使墨水在打印到纸张上时因溶剂挥发使得纸上未干墨水浓度提高，黏度加大抑制墨水下渗及扩散作用，达到快干特性及避免墨水结皮及喷嘴阻塞的情形，使毛边及晕开情况消失，提高打印品质。
为更清楚理解本发明的目的、特点和优点，下面将具体说明的较佳实施例。但应了解此实施例是在供说明本发明，而非用以限制本发明。其中所使用的百分比为以重量计。
在本发明的一较佳实施例中喷墨打印机用快干墨水依下述配方调制直接黑168(DB168) 5％二乙二醇 10％磷酸缓冲液 3％防腐剂 0.1％异丙醇 2％褐藻酸钠 0.2％去离子水 余量在本发明的另一实施例中喷墨打印机用快干墨水依下述配方调制直接黑168(DB168) 5％二乙二醇 10％磷酸缓冲液 3％防腐剂 0.1％异丙醇 2％褐藻酸 0.02％去离子水 余量在本发明的再一实施例中喷墨打印机用快干墨水依下述配方调制直接黑168(DB168) 5％乙二醇 10％磷酸缓冲液 3％防腐剂 0.1％乙醇 5％聚乙烯醇(PVA) 0.1％去离子水 余量通过上述说明可知本发明提供一种喷墨打印机用快干墨水，在使用特定比例的短链醇类与低聚物及/或聚合物下，可达到快干特性、避免墨水结皮及喷嘴阻塞的情形、而且可获得较的现有的墨水更高的打印品质。
本发明虽通过上述实施例进行了详细说明，凡熟悉该项技术的人员可根据本发明的精神作出种种等效的变化和替换，但这些等效的变化和替换均在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，它包含下列成分(1)0.1~20重量％的染料或颜料；(2)0.01~2重量％的低聚物及/或聚合物；(3)短链醇类，其用量为使低聚物及/或聚合物短链醇类＝1∶50~1∶10；(4)0.1~40重量％的溶媒；(5)0.1~10重量％的缓冲溶液；(6)0.05~1重量％的防腐剂及(7)适量的去离子水。
2.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，低聚物及/或聚合物是选自天然聚合物或合成聚合物。
3.根据权利要求2的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，天然聚合物是选自淀粉、褐藻酸或其钠盐。
4.根据权利要求2的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，合成聚合物是选自聚乙烯吡咯啶酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)。
5.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，低聚物及/或聚合物的分子量是介于3000和60000之间。
6.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，短链醇类是至少一种具有碳数1～6的醇类。
7.根据权利要求6的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，短链醇类为选自乙醇、正丙醇、异丙醇、第三丁醇或正戊醇。
8.根据权利要求7的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，短链醇类为乙醇或异丙醇。
9.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，短链醇类的使用量为可使低聚物及/或聚合物短链醇类＝1∶50~1∶10。
10.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，染料或颜料是选自酸性染料、碱性染料、直接染料或反应性染料。
11.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，溶媒是选自二醇类、酮类或乙二醇醚类等化合物。
12.根据权利要求13的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，溶媒是选自乙二醇或二乙二醇。
13.根据权利要求1的喷墨打印机用快干墨水，其特征在于，缓冲溶液为磷酸缓冲液。
全文摘要
一种喷墨打印机用快干墨水包含下列成分:0.1～20重量%的染料或颜料;0.01～2重量%的低聚物及/或聚合物;短链醇类,其用量为使低聚物及/或聚合物:短链醇类=1∶50～1∶10;0.1～40重量%的溶媒;0.1～10重量%的缓冲溶液;0.05～1重量%的防腐剂及适量的去离子水。由于其墨水组成物的成份包含有适当的水溶性染料(或颜料)、短链醇类化合物、低聚物或聚合物、缓冲溶液、防腐剂、去离子水,喷墨打印时墨水能在瞬间干凝,防止毛边与晕开的现象,以提高打印品质。
文档编号C09D11/02GK1386802SQ0111976
公开日2002年12月25日 申请日期2001年5月21日 优先权日2001年5月21日
发明者薛洁筠, 饶丽雯 申请人:研能科技股份有限公司