专利名称：用于印刷图像的油墨组和油墨体系的制作方法
用于印刷图像的油墨组和油墨体系背景
本公开大体涉及用于印刷图像的油墨组和油墨体系。喷墨印刷体系常用作在印刷介质如纸上制造图像的有效方式。通常，喷墨体系从喷嘴高速喷射墨滴(由在一些情况下可以是油墨组的一部分的油墨形成)到纸上以在其上制造图像。该图像可包括照片、图形、文本或其组合。附图
简述
参照下列详述和附图容易看出本公开的实施方案的特征和优点，其中类似标号对应于类似的，尽管可能不相同的部件。为简洁起见，在与之相关的其它附图中可能描述或不描述具有前述功能的标号或特征。图I是根据本公开的一个实施方案的油墨体系的半示意图；和
图2、3和4是图示描绘对黄色油墨(图2)、洋红色油墨(图3)和青色油墨(图4)而言，油墨在去离子水中I-比-5000稀释时该油墨在规定波长下在其各自的λ max下的吸光度与各油墨中存在的各自染料的重量百分比之间的关系的图。详述
如本文中公开的油墨组(和包括该油墨组的油墨体系)的实施方案包括洋红色油墨、青色油墨和黄色油墨，其中各油墨有利地表现出在基材上印刷时改进的适用性(serviceability)及持久性以及在不同介质(例如普通纸、膨润型(swelIable)照片纸、多孔照片纸等)上印刷时合意的图像品质。在印刷时，该油墨至少在颜色鲜明度(colorvibrancy)和色度方面还表现出合意的颜色性能。如本文所用，表现出改进的适用性的油墨是指不干扰印刷机的一个或多个部件的正常运作和/或活力的油墨。该油墨组的油墨在印刷过程中没有劣化(degradation)或有助于劣化和/或部分或完全堵塞/阻塞印刷机的印刷头喷嘴。例如，该油墨组的油墨包括不会从溶液中沉淀析出(这通常至少部分由印刷过程中的水蒸汽损失造成)的油墨组分(例如油墨连接料(vehicle)组分和/或着色剂)。在许多情况下，沉淀的油墨组分部分或甚至完全阻塞或堵塞印刷头喷嘴(这常被称作喷嘴堵塞)。在另一实例中，该油墨组的油墨不会变干和在孔板上形成硬皮，因此不会部分覆盖和/或堵塞喷嘴。通常，在印刷机中需要芯吸擦拭(wick wiping)动作从喷嘴吸出油墨并除去结皮油墨。此外，油墨组的油墨不会由悬浮微粒(aerosol)(即在印刷过程中没有落在基材表面上预期位置的油墨微滴)造成印刷体系故障。因此，该印刷体系不必包括悬浮微粒缓和手段(aerosol mitigators)(例如用于纸编码器的编码器防尘盖(shield)和/或用于光头组件(carriage)编码器的编码器刷)。另外，油墨组的残墨不会积在孔板上，并因此不会阻塞或堵塞喷嘴。因此，印刷体系不必频繁擦拭孔板来除去这些积墨(puddles)，并因此不必包括擦拭器(wipers )。因此，对上述任何实例而言，使用本文中公开的油墨/油墨组的实施方案使用的印刷体系的喷嘴借助喷派(spitting)动作复原。油墨的适用性进一步是指该油墨在各种环境条件中的可靠性和可复原性。在一个实例中，油墨在喷墨笔内时在大约15°C至大约35°C的温度范围和大约20%至大约80%的相对湿度范围下可用。在另一实例中，油墨在散装形式下在大约-40°C至大约70°C的温度范围下是稳定的(即其中油墨的物理性质保持基本不变(例如变化小于大约10%))。例如，如果印刷头喷嘴暴露在空气中，将油墨配制成在喷嘴喷溅和翻新(recapping)时相对较快地复原。如本文所用，可复原的油墨是指由油墨造成的印刷体系的任何劣化不是永久的，且印刷体系(和因此油墨)的复原速度是油墨效率的指标。在一个实例中，油墨的快速复原是指需要较少的印刷体系保养就能使印刷体系恢复至所需运行状态(例如使用油墨喷溅而不必包括印刷机的芯吸擦拭动作来清理孔板)。此外，本文所用的术语“持久性”是规定其稳定性的一种油墨性质，即在基材上印刷时油墨在其上保持不变状态的能力。可以例如通过其耐光性(即油墨曝露在光线下时抗褪色的能力)或通过其耐臭氧性(即油墨暴露在臭氧中时抗褪色的能力)规定油墨的持久性。在一些情况下，术语耐光性可以与术语光褪色性(Iightfade )互换使用，术语耐臭氧性可以与术语臭氧褪色性(ozonefade)互换使用。要理解的是，通过测试整个油墨组(即所有油墨一起)而非一次测试一种油墨来测量持久性(在光褪色性和臭氧褪色性方面)。例如，可以通过观察(经人的肉眼)油墨颜色如何褪色或改变色调来测量光褪色性和臭氧褪色性。 另外，本文所用的“有效量”是指足以实现所需和/或所要求的效果的物质和/或试剂最小量。例如，有效量的“染料”是形成在基材上印刷时表现出改进的适用性及持久性的油墨所需的最小量。要理解的是，本文中公开的油墨组的洋红色油墨、青色油墨和黄色油墨均独立地配制以实现上述所需改进的适用性及持久性。本公开的发明人已经意外和偶然地发现，通过为每一单独的油墨选择特定类型的着色剂和将该着色剂与特定的连接料配方合并，可以实现这种合意的适用性及持久性。要理解的是，在该油墨组的一些实施方案中，一种或多种油墨包括通过其在可见光谱区中的最大吸收波长(λ _)下的吸光能力(在本文中称作其吸光度)规定的着色剂。在该油墨组的另一些实施方案中，通过其化学结构规定着色剂。在本文中将进一步描述该油墨组的油墨的实施方案的组成。要理解的是，这些油墨各自表现出改进的适用性(例如降低的喷嘴堵塞、改进的可靠性、改进的可复原性和改进的印刷质量)。此外，该油墨被认为至少对影响油墨持久性的由于曝露于光和/或臭氧而造成的缺陷是强健的。可以例如通过在25°c和50%相对湿度(RH)下进行的臭氧暴露试验测量臭氧褪色性，其中40 ppm*hrs的I ppm的臭氧被认为相当于实时暴露大约I年。归因于臭氧褪色的印刷样品失效具有大约30%的从时间O测得的光学密度损失。可以例如通过使用三种颜色比(例如青色/洋红色、青色/黄色和洋红色/黄色)的色平衡的曝光试验测量光褪色性。在一个实例中，大于O. 15或小于-O. 15的色平衡比被认为是不能接受的色调偏移。此外，大于20%至35%的纯色变化也被认为是不能接受的。可以在玻璃下在23°C至27°C的温度范围和50% RH和60 kLux至80 kLux下进行曝光试验，其中1971 kLux*hrs被认为相当于实时暴露I年。使用D65光源和二(2)度观测器进行本文中提到的颜色测量。分别使用蓝色、绿色和红色滤光片测量黄色油墨、洋红色油墨和青色油墨的光学密度。在一个实例中，根据本公开的实施方案的各油墨具有大于大约50年的光褪色性和大于大约8年的臭氧褪色性；而在另一实例中，各油墨具有大约76年的光褪色性和大约13年的臭氧褪色性。现在在本文中描述油墨组的黄色油墨。黄色油墨通常包括加入油墨连接料中的黄色染料。在一个实施方案中，黄色染料选自黄色偶氮染料的水基溶液，且在油墨在去离子水中I-比-5000稀释下在大约387纳米至大约397纳米波长范围下测量时，该黄色油墨具有大约O. 25至大约O. 45的在可见光区范围中的最大吸收λ max (在黄色油墨中存在大约4重量％至大约8重量％黄色染料)(如图2中描绘的黄色油墨的图表中所示)。在进一步实施方案中，在大约387纳米至大约397纳米波长范围测量时，该黄色油墨具有大约O. 29至大约O. 41范围的在可见光区中的最大吸收λ _(在黄色油墨中存在大约5重量％至大约7. 2重量％黄色染料)。黄色油墨用的黄色染料的实例如下式㈧所示
权利要求
1.油墨组，其包含 包括黄色染料的黄色油墨，在所述黄色油墨中存在大约4重量％至大约8重量％所述黄色染料时，在所述黄色油墨在去离子水中以I-比-5000稀释的情况下，在大约387纳米至大约397纳米波长范围下测量时所述黄色油墨具有大约O. 25至大约O. 45范围的在可见光区中的最大吸收； 包括洋红色染料的洋红色油墨，在所述洋红色油墨中存在大约4. 5重量％至大约9重量％所述洋红色染料时，在所述洋红色油墨在去离子水中以I-比-5000稀释的情况下，在大约528纳米至大约538纳米波长范围下测量时所述洋红色油墨具有大约O. 2至大约O. 4范围的在可见光区中的最大吸收;和 包括青色染料的青色油墨，在所述青色油墨中存在大约3重量％至大约8重量％所述青色染料时，在所述青色油墨在去离子水中以I-比-5000稀释的情况下，在大约606纳米至大约617纳米波长范围下测量时所述青色油墨具有大约O. 15至大约O. 4范围的在可见光区中的最大吸收入_。
2.如权利要求I中所述的油墨组，其中所述黄色染料选自具有式(A)的偶氮染料
3.如权利要求I中所述的油墨组，其中所述洋红色染料选自具有式(B)的蒽吡啶酮染料
4.如权利要求I中所述的油墨组，其中所述青色染料是具有式(D)的吡啶羧酸取代的铜酞菁染料
5.如权利要求I中所述的油墨组，其中所述洋红色油墨和所述黄色油墨各自进一步独立地包括油墨连接料，所述油墨连接料包含 选自2-吡咯烷酮、1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮或其组合的有机溶剂，所述有机溶剂以大于O重量％至大约8重量％范围的量存在于油墨连接料中； 至少一种其它有机溶剂，其以大约10重量％至大约20重量％范围的量存在于油墨连接料中； 至少一种表面活性剂，其以大约I重量％至大约5重量％范围的量存在于油墨连接料中；和 水。
6.如权利要求I中所述的油墨组，其中所述青色油墨进一步包括油墨连接料，所述油墨连接料包含 选自I- (2-羟基乙基)-2-吡咯烷酮的有机溶剂，所述有机溶剂以大约3重量％至大约8重量％范围的量存在于油墨连接料中； 至少一种其它有机溶剂，其以大约10重量％至大约20重量％范围的量存在于油墨连接料中； 至少一种表面活性剂，其以大约I重量％至大约5重量％范围的量存在于油墨连接料中；和 水。
7.如权利要求5或6中所述的油墨组，其中所述油墨连接料进一步包含以大约O重量％至大约4重量％范围的量存在于油墨连接料中的沉淀剂。
8.如权利要求5至7任一项中所述的油墨组，其中所述洋红色油墨、黄色油墨和青色油墨的一种或多种油墨连接料进一步包含选自抗微生物剂、螯合剂和缓冲剂的至少一种添加剂。
9.油墨组，其包含 包括选自具有式(A)的偶氮染料的黄色染料的黄色油墨
10.如权利要求9中所述的油墨组，其中所述苯胺基团或萘基氨基包括选自磺基、羧基、膦酸基、氨磺酰基、氨基甲酰基、羟基、烷氧基、氨基、单烷基氨基、二烷基氨基、单芳基氨基、_■芳基氣基、乙酸基氣基、酸服基、烧基、硝基、氛基、齒素原子、烧基横酸基、烧基硫基、芳氧基和杂环基团的至少一个附加取代基。
11.如权利要求9或10中所述的油墨组，其中所述洋红色染料以大约4.5重量％至大约9重量％范围的量存在于洋红色油墨中，所述黄色染料以大约4重量％至大约8重量％范围的量存在于黄色油墨中，且其中所述油墨和所述黄色油墨独立地进一步包括油墨连接料，所述油墨连接料包含 以大约6重量％至大约10重量％范围的量存在于油墨连接料中的1，5-戊二醇；以大约5重量％至大约10重量％范围的量存在于油墨连接料中的三羟甲基丙烷；以大于O重量％至大约8重量％范围的量存在于油墨连接料中的2-吡咯烷酮、1-(2_羟乙基)-2_卩比咯烧酮或其组合； 以大约I重量％至大约5重量％范围的量存在于油墨连接料中的至少一种非离子型表面活性剂；和水； 且其中所述青色染料以大约3重量％至大约8重量％范围的量存在于青色油墨中，且其中所述青色油墨进一步包括油墨连接料，所述油墨连接料包含 以大约6重量％至大约10重量％范围的量存在于油墨连接料中的1，5-戊二醇；以大约5重量％至大约10重量％范围的量存在于油墨连接料中的三羟甲基丙烷；以大约3重量％至大约8重量％范围的量存在于油墨连接料中的1-(2_羟基乙基)-2_吡咯烷酮； 以大约I重量％至大约5重量％范围的量存在于油墨连接料中的至少一种非离子型表面活性剂；和水。
12.如权利要求9至11任一项中所述的油墨组，其中式(C)的青色染料的E是亚乙基，X是3-磺基苯胺基，且Y是4-磺基苯胺基，由此提供式⑶
13.油墨体系，其包含 包括黄色油墨的第一油墨室，所述黄色油墨包含 选自具有式(A)的偶氮染料的黄色染料
14.如权利要求13中所述的油墨组，其中式(C)的青色染料的E是亚乙基，X是3-磺基苯胺基且Y是4-磺基苯胺基，由此提供式(D)
15.如权利要求13或14中所述的油墨体系，进一步包含印刷机，第一、第二和第三油墨室可操作地位于其内，所述印刷机选自热喷墨印刷机、压电喷墨印刷机、连续喷墨印刷机及其组合。
全文摘要
油墨组包括洋红色、青色、黄色油墨。在黄色油墨中存在大约4重量%至大约8重量%黄色染料时，在黄色油墨在去离子水中以1-比-5000稀释的情况下，在大约387纳米至大约397纳米波长范围下测量时黄色油墨具有大约0.25至大约0.45的在可见光区中的最大吸收λmax。在洋红色油墨中存在4.5重量%至9重量%洋红色染料时，在洋红色油墨在去离子水中以1-比-5000稀释的情况下，洋红色油墨具有在528纳米至538纳米波长范围下0.2至0.4的在可见光区中的最大吸收λmax。在青色油墨中存在3重量%至8重量%青色染料时，在青色油墨在去离子水中以1-比-5000稀释的情况下，青色油墨具有在606纳米至617纳米波长范围下0.15至0.4的最大吸收λmax。
文档编号C09B29/16GK102947398SQ201080067662
公开日2013年2月27日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者N.凯利, P.麦克沙尼, F.科伊勒 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业