CN101550296A - 油墨组合物、油墨组、墨盒以及喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油墨组合物、油墨组、墨盒以及喷墨记录装置。所述油墨组合物包含基于环硅氮烷的化合物、着色剂和溶剂。在该油墨组合物中的基于环硅氮烷的化合物在操作喷墨打印机时防止在墨盒中产生油墨泡沫或气泡，促使产生的泡沫或气泡迅速消除，并且由于良好的油墨流动性和良好的长期存储稳定性而表现出稳定的初始油墨喷射性能。

Description

油墨组合物、油墨组、墨盒以及喷墨记录装置

相关专利申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(a)要求于2007年8月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0078183的权益，其公开内容在此全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种包含基于环硅氮烷(cyclic silazane)的化合物、着色剂和溶剂的油墨组合物。更具体地，本发明涉及一种油墨组合物，其含有基于环硅氮烷的化合物，以在操作喷墨打印机时防止在墨盒中形成油墨泡沫或气泡。基于环硅氮烷的化合物促使产生的泡沫或气泡迅速消除。该油墨组合物由于良好的油墨流动性而表现出稳定的初始喷墨性能，并表现出良好的长期存储稳定性。

背景技术

近来，随着对图像处理等领域中硬拷贝进行着色的需要/需求的增加，已经开发了各种制造彩色硬拷贝的方法。这些方法的实例包括染料升华记录、热蜡转印记录、喷墨记录、电子照相记录和热处理银记录。

在喷墨打印中，墨滴从喷墨打印机的记录头的喷嘴喷射到记录介质如纸上。喷射的微滴形成称为“点(dot)”的点(point)以产生字符和图像。与其它印刷方法相比，喷墨打印的优点在于低成本、高质量以及易于产生彩色图像的能力。

因此，能够在家庭和办公室简便打印的喷墨打印机已被广泛使用。也已开发了可提供与银盐图像相媲美的图像质量的喷墨打印机。

用在喷墨打印中的油墨是通过将水溶性染料或颜料溶解或分散在包括水和水溶性有机溶剂的溶剂中制备的。若需要，可加入添加剂如表面活性剂。

为了实现长时间的良好的喷墨记录，用于喷墨打印的基于水的油墨必须满足以下要求：例如粘度、表面张力和密度的特性应具有适当的值，不应产生在喷墨记录装置中的喷嘴堵塞、由于热等导致的沉淀物的形成以及在物理性质数值上的变化，并且记录的图像应具有优异的耐水性和耐光性。

当大量的油墨长时间存储在用在喷墨系统中的大容量的墨斗中时，会在油墨中产生泡沫或气泡。此外，当空气溶解在油墨中时，油墨会产生泡沫或气泡。另外，当油墨循环系统装入打印墨盒中时，会在打印墨盒中形成泡沫或气泡。泡沫或气泡必须容易地从油墨中除去，或者必须防止产生泡沫或气泡。因此，需要提高油墨的消泡性或防沫性。

然而，在常规的油墨组合物中，由于表面活性剂被用作油墨的组分，因而容易产生泡沫或气泡，因此，没有满足对油墨组合物的要求。

鉴于这样的问题，日本专利No.3078184公开了将基于氟或硅的聚合物添加到油墨中。

然而，这样的聚合物在油墨中的溶解性差，因此，需要使用可以分散或溶解该聚合物的溶剂。而且，这样的溶剂和聚合物与形成油墨的标准水溶性添加剂具有差的混溶性。因此，在油墨中容易出现分层和凝固，并且当油墨长时间不使用时，硅聚合物和油墨迅速变干，由此迅速增加油墨的粘度，导致由于油墨在打印头的喷嘴的表面固化而引起的喷嘴堵塞。

最近的相关技术还未提供这样一种油墨组合物，其能够防止在墨盒中产生油墨泡沫或气泡，迅速消除所产生的泡沫或气泡，并且表现出稳定的初始喷射性能和良好的长期存储稳定性。

发明内容

本发明提供一种油墨组合物，其防止在操作喷墨打印机时在墨盒中产生油墨泡沫或气泡，促使产生的泡沫或气泡迅速消除，并且由于良好的油墨流动性而表现出稳定的初始油墨喷射性能，并表现出良好的长期存储稳定性。

本发明还提供一种包括两种或多种的类型或颜色的油墨组合物的油墨组(ink set)。

本发明还提供一种包括该油墨组的用于喷墨记录装置的墨盒。

本发明还提供一种包括该墨盒的喷墨记录装置。

根据本发明的一个方面，提供一种油墨组合物，其中该油墨包含：

由下式1表示的基于环硅氮烷的化合物；

着色剂；以及

溶剂；

<式1>

其中，

R₁-R₅各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸基或其盐、羧基或其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₁-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基；并且

Z包括-(CH₂)_m-基团，其中m为1-10的整数，并且亚甲基中的至少一个为氧、硫、

取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、具有1-9个杂原子的取代或未取代的C₁-C₁₀杂亚烷基、或取代或未取代的C₁-C₁₀亚烯基，其中R₆、R₇和R₈各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、或取代或未取代的C₂-C₂₀烯基。

根据本发明的另一方面，提供包括两种或多种的类型或颜色的油墨组合物的油墨组。

根据本发明的又一方面，提供一种包括该油墨组的用于喷墨记录装置的墨盒。

根据本发明的再一方面，提供一种包括该墨盒的喷墨记录装置。

根据本发明，基于环硅氮烷的化合物用在该油墨组合物中，从而防止在操作喷墨打印机时在墨盒中产生油墨泡沫或气泡，促使产生的泡沫或气泡迅速消除，并且提供由于良好的油墨流动性以及良好的长期存储稳定性而表现出稳定的初始喷墨性能的油墨组合物。

本发明的这些和其它方面将从公开了本发明各种实施方式的以下对本发明的详细描述中变得明晰。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例性实施方式，本发明的这些和其它特征和优点将变得明晰，其中：

图1为说明包括根据本发明实施方式的墨盒的喷墨记录装置的透视图；以及

图2为说明根据本发明实施方式的墨盒的截面图。

具体实施方式

在下文中，将更详细地描述本发明。

本发明提供一种油墨组合物，其包含由下式1表示的基于环硅氮烷的化合物、着色剂和溶剂：

<式1>

其中，

R₁-R₅各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸基或其盐、羧基或其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₁-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基；并且

Z包括-(CH₂)_m-基团，其中m为1-10的整数，并且亚甲基中的至少一个为氧、硫、取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、具有1-9个杂原子的取代或未取代的C₁-C₁₀杂亚烷基、或取代或未取代的C₁-C₁₀亚烯基，其中R₆、R₇和R₈各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、或取代或未取代的C₂-C₂₀烯基。

在本发明的一种实施方式中，基于环硅氮烷的化合物具有式1，其中R₁、R₂、R₃和R₄独立地为低级烷基或低级烯基，R₅为H，并且Z为-C₂H₄-、-NH-Si(CH₃)₂-NH-或-NH-Si(CH₃)₂-NH-Si(CH₃)₂-NH-。

式1的化合物可以根据常规的合成反应方案和本领域技术人员已知的方法制备。式1的某些化合物可由各种商业来源得到。

根据本发明的包括式1的基于环硅氮烷的化合物的油墨组合物，由于硅烷原子的防沫/消泡作用，可以提高防沫/消泡效果，可以在该油墨组合物中减少泡沫形成，并且可以迅速消除所产生的任何泡沫。

可以用于本发明的油墨组合物的式1的基于环硅氮烷的化合物可为，例如，由下式2表示的2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三氮杂-2，4，6-三硅杂环己烷(trisilinane)、由下式3表示的2，2，4，4，6，6，8，8-八甲基-1，3，5，7-四氮杂-2，4，6，8-四硅杂环辛烷(tetrasilocane)、由下式4表示的1-(3-溴丙基)-2，2，5，5-四甲基-1-氮杂-2，5-二硅杂环戊烷(disilolidine)、由下式5表示的2，2，5，5-四甲基-1-氮杂-2，5-二硅杂环戊烷(disilolidine)、由下式6表示的2，4，6-三甲基-2，4，6-三乙烯基-1，3，5-三氮杂-2，4，6-三硅杂环己烷(trisilinane)、由下式7表示的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基-1，3，5，7-四氮杂-2，4，6，8-四硅杂环辛烷(tetrasilocane)、或它们的混合物，但不限于此。

<式2>

<式3>

<式4>

<式5>

<式6>

<式7>

在本发明的油墨组合物中，基于100重量份的油墨组合物，式1的基于环硅氮烷的化合物的含量为约0.01-10重量份，优选约0.1-5重量份，更优选约0.1-3重量份。

如果式1的基于环硅氮烷的化合物的含量小于0.01重量份，则喷墨油墨的防沫/消泡效果会不足，并且油墨最初引入到油墨通道的表现会令人不满意。另一方面，如果式1的基于环硅氮烷的化合物的含量超过10重量份，则油墨进入记录纸的渗透程度会太高以至于油墨弄脏记录纸的背面，会产生渗墨(ink bleeding)，并且会产生异常现象，例如油墨在喷嘴周围过度润湿，由此使得难以进行稳定的喷墨。

染料和颜料均可用作本发明的油墨组合物的着色剂。着色剂可为本领域中已知的任何合适的着色剂。例如，着色剂可选自直接染料、酸性染料、食品染料、碱性染料、反应性染料、分散染料、油品染料、自分散性颜料、微囊化的颜料(capsulated pigment)、以及它们的混合物。

可以用作着色剂的染料的实例包括但不限于食品黑染料、食品红染料、食品黄染料、食品蓝染料、酸性黑染料、酸性红染料、酸性蓝染料、酸性黄染料、直接黑染料、直接蓝染料、直接黄染料、蒽醌染料、单偶氮染料、重氮染料、以及酞菁衍生物，可以用作着色剂的颜料的实例包括但不限于炭黑、石墨、玻璃碳、活性炭、活性炭、蒽醌、酞菁蓝、酞菁绿、重氮类、单偶氮类、皮蒽酮、二萘嵌苯、喹吖啶酮、和靛系颜料。自分散性颜料可以为cabojet系列或CW系列(Orient Chemical)，但不限于此。

基于100重量份的油墨组合物，着色剂的使用量可以为约0.5-10重量份，优选约1-7重量份，更优选约3-5重量份。如果着色剂的含量小于0.5重量份，则不能实现足够的着色。另一方面，如果着色剂的含量超过10重量份，则不能减小着色剂的溶解性。

用于根据本发明的油墨组合物的溶剂可为水性溶剂如水。水性溶剂可以与至少一种有机溶剂组合使用。基于100重量份的油墨组合物，溶剂的用量可为约80-99重量份，优选约60-90重量份，更优选约85-95重量份。

如果溶剂的含量小于80重量份，则油墨组合物的粘度会过度提高，由此降低喷墨性能。另一方面，如果溶剂的含量超过99重量份，油墨的表面张力会增加，由此降低喷墨性能。

本发明所使用的有机溶剂可为选自以下的至少一种：基于一元醇的溶剂、基于酮的溶剂、基于酯的溶剂、基于多元醇的溶剂、含氮的溶剂和含硫的化合物(例如二甲基亚砜、环丁砜或硫代甘醇)。

可以用作有机溶剂的基于一元醇的溶剂可以为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、或异丁醇，基于酮的溶剂可以为丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、或双丙酮醇，基于酯的溶剂可以为乙酸甲酯、乙酸乙酯、或乳酸乙酯，基于多元醇的溶剂可为乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、1，4-丁二醇、1，2，4-丁三醇、1，5-戊二醇、1，2，6-己三醇、己二醇、甘油、甘油乙氧基化合物或三羟甲基丙烷乙氧基化合物。可以用作有机溶剂的基于一元醇的溶剂可以调节油墨的表面张力，由此提高印刷图像在记录介质例如普通纸或专用纸上的油墨渗透性、成点能力(dot formability)和干燥特性。基于多元醇或其衍生物的溶剂不易蒸发，并且降低油墨的凝固点，由此提高油墨的存储稳定性，从而防止喷嘴堵塞。

可以用作有机溶剂的含氮的溶剂可以为2-吡咯烷酮或N-甲基-2-吡咯烷酮，并且可以用作有机溶剂的含硫的溶剂可以为二甲基亚砜、环丁砜或硫代甘醇。

当有机溶剂与水性溶剂如水组合使用时，基于100重量份的水，有机溶剂的含量可以为约0.1-130重量份，优选约10-50重量份。如果有机溶剂的含量小于0.1重量份，油墨的表面张力会过度提高。另一方面，如果有机溶剂的含量超过130重量份，油墨的粘度会增加，由此降低油墨喷射性能。

根据本发明的油墨组合物可以包含各种添加剂以增强油墨组合物的特性。具体地，油墨组合物可以进一步包含选自润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改进剂、pH调节剂、和抗氧化剂的至少一种添加剂。基于100重量份的着色剂，添加剂的含量可为约0.5-600重量份，优选约10-300重量份。如果添加剂的含量小于0.5重量份，则会难以实现油墨的性能。另一方面，如果添加剂的含量超过600重量份，油墨的存储稳定性会降低。

具体而言，对用作添加剂的表面活性剂没有特别限制，并且可根据需要的用途适当进行选择。例如，表面活性剂可为两性表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子型表面活性剂等。这些表面活性剂可以单独使用，或者以两种或多种组合使用。

两性表面活性剂可以为丙氨酸、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸、N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱等。

阴离子表面活性剂可以为烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚乙酸盐、磷酸酯等。

阳离子表面活性剂可为胺盐表面活性剂，例如烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物或咪唑啉；季铵盐表面活性剂，例如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶鎓盐、烷基异喹啉鎓盐(alkylisoquinolinum salt)或氯化苯乙铵盐。

非离子型表面活性剂可以为聚氧乙烯烷基醚表面活性剂、聚氧乙烯烷基苯基醚表面活性剂、炔二醇表面活性剂等。

由于非离子型表面活性剂的良好的防沫/消泡性，优选非离子型表面活性剂。

优选地，非离子型表面活性剂可为具有炔类乙氧基化二醇结构的SURFYNOL系列(Air Products)、具有聚氧化乙烯或聚氧化丙烯结构的TERGITOL系列(Union Carbide)、具有聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯结构的Tween系列等。

根据本发明的油墨组合物可以具有在20℃下约15-70达因/厘米的，优选约25-55达因/厘米的表面张力，以及在20℃下约1-20厘泊，优选1.5-3.5厘泊的粘度，以确保油墨组合物的最佳使用。如果油墨组合物的表面张力在以上范围之外，则会降低打印性能。如果油墨组合物的粘度在以上范围之外，则不能有效进行油墨的喷射。

本发明还提供包括两种或多种不同的根据本发明的油墨组合物的油墨组。油墨组可设置在喷墨记录装置的油墨接收器或喷墨打印机墨盒中。根据本发明的喷墨记录装置可以包括利用通过加热油墨组合物产生的蒸气压喷射墨滴的热能头、利用压电设备喷射墨滴的压电头、一次性的头或永久性的头。喷墨记录装置可以为扫描型打印机或阵列型打印机。喷墨记录装置可用于桌上用途、纺织用途和工业用途。与根据本发明的喷墨记录装置有关的头的类型以及打印机的类型和应用仅意在说明本发明的喷墨记录装置。可以对其应用根据本发明的油墨组合物的喷墨记录装置并不限于上述喷墨记录装置，并且可以选自各种喷墨记录装置。

用于根据本发明的化合物的取代基可以如下定义。

用在本发明的术语“烷基”是指具有1-20个，优选1-10个，更优选1-6个碳原子的直链或支化的饱和单价烃部分(moiety)。用在本发明的未取代的烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。烷基的至少一个氢原子可被卤原子、羟基、硝基、氰基、取代或未取代的氨基(-NH₂、-NH(R)、或-N(R′)(R″)，其中R′和R″各自独立地为C₁-C₁₀烷基)、脒基、肼、腙、羧基、磺酸基、磷酸基、C₁-C₂₀烷基、卤代C₁-C₂₀烷基、C₁-C₂₀烯基、C₁-C₂₀炔基、C₁-C₂₀杂烷基、C₆-C₂₀芳基、C₆-C₂₀芳基烷基、C₆-C₂₀杂芳基或C₆-C₂₀杂芳基烷基取代。

用在本发明的术语“杂烷基”是指其中主链中的至少一个碳原子，优选1-5个碳原子被例如氧原子、硫原子、氮原子、或磷原子的杂原子取代的如上定义的烷基。

用在本发明的术语“烯基”是指包含至少一个碳-碳双键的具有2-20个，优选2-10个，更优选2-6个碳原子的直链或支化的单价烃部分。烯基可以任选地被至少一个卤素取代基取代。例如，烯基可以为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、5-己烯基、十二烯基等。

用在本发明的术语“芳基”是指具有6-30个，优选6-18个环原子的单价单环、双环或三环芳烃部分。芳基可以任选地被至少一个卤素取代基取代。芳基的芳族部分由碳原子构成。例如，芳基可以为苯基、萘基、或芴基。芳基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“杂芳基”是指具有包含选自N、O、P和S中的一个、两个或三个杂原子的5-30元环的环芳族体系。两个或多个环可彼此连接作为侧基或稠环。杂芳基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“烷氧基”是指基团-O-烷基，其中烷基定义如上。例如，烷氧基可以为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基等。烷氧基中的至少一个氢原子可以被上述烷基的情况中所定义的取代基取代。

用在本发明的术语“杂烷氧基”实质上是指如上定义的烷氧基，除了在烷基链中存在至少一个例如氧、硫或氮的杂原子。例如，杂烷氧基可以为CH₃CH₂OCH₂CH₂O-、C₄H₉OCH₂CH₂OCH₂CH₂O-、CH₃O(CH₂CH₂O)_nH等。

用在本发明的术语“芳基烷基”是指其中至少一个氢原子被低级烷基例如甲基、乙基或丙基取代的如上定义的芳基。例如，芳基烷基可为苄基、苯乙基等。芳基烷基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“杂芳基烷基”是指其中至少一个氢原子被低级烷基取代的杂芳基。杂芳基烷基中的“杂芳基”的定义如上。杂芳基烷基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“芳氧基”是指基团-O-芳基。在此，芳基定义如上。例如，芳氧基可为苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芴氧基、茚氧基等。芳氧基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“杂芳氧基”是指基团-O-杂芳基。在此，杂芳基定义如上。例如，杂芳氧基可为苄氧基、苯乙氧基等。杂芳氧基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“环烷基”是指具有5-30个碳原子的单价单环体系。环烷基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

用在本发明的术语“杂环烷基”是指包括选自N、O、P和S中的一个、两个或三个杂原子的具有5-30元环的单价单环体系。杂环烷基的至少一个氢原子可以被在烷基的情况中所列举的取代基取代。

图1是说明根据本发明实施方式的喷墨记录装置的图。

参照图1，喷墨记录装置包括包含油墨组合物的喷墨打印机墨盒11，该油墨组合物含有包含大发色团的着色剂和类似着色剂的添加剂。打印机罩8连接到打印机5的本体13上。移动锁10的锁闩部分通过孔7向外凸出，并且移动锁10与固定锁9配合。当盖上打印机罩8时，固定锁9连接到本体13的内部部分。打印机罩8具有与延伸通过孔7的移动锁10的锁闩部分相对应的凹槽14。喷墨打印机墨盒11安装成使得油墨喷射到穿过喷墨打印机墨盒11的下部的纸张3上。

图2是说明包括根据本发明实施方案的油墨组的喷墨打印机墨盒100的截面图。参照图2，喷墨打印机墨盒100包括限定墨斗112的墨盒本体110、覆盖墨斗112的顶部的内罩114、以及以预定距离与内罩114隔开并且密封墨斗112和内罩114的外罩116。

墨斗112被垂直隔壁123分为第一腔室124和第二腔室126。在第一腔室124和第二腔室126之间的垂直隔壁123的底部形成油墨通道128。油墨填充在第一腔室124和海绵129中，然后填充在第二腔室126中。相应于第二腔室126，在内罩114处形成排放口126a。

过滤器140设置在第二腔室126的底侧，并过滤掉油墨中的杂质和微小气泡，以防止打印头130的喷射孔堵塞。在过滤器140的边缘处形成的钩形物142设置(钩挂)在竖管132的顶部。墨斗112的油墨经由打印头130的喷射孔以微滴的形式喷射到打印介质上。

在下文中将参照以下实施例更详细地描述本发明。以下实施例仅出于说明性目的，而非意图限制本发明的范围。

-油墨组合物的制备-

将基于环硅氮烷的化合物、着色剂、水、有机溶剂和添加剂根据以下组成比例进行混合，并将该反应混合物在搅拌器中充分搅拌30分钟或更长时间以制备均匀的溶液。用具有0.45μm的孔径的过滤器过滤该均匀的溶液以获得实施例1-4的各油墨组合物。

实施例1

炭黑(FW18，Degussa Co.)                5重量份

甘油                                   2重量份

二甘醇                                 3重量份

式2的化合物                            3重量份

水(去离子水)                           87重量份

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份

实施例2

炭黑(Raven 5250，Columbian Co.)        5重量份

甘油                                   3重量份

二甘醇                                 2重量份

乙二醇                                 2重量份

式3的化合物                            3重量份

水(去离子水)                           85重量份

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份

实施例3

炭黑(Regal 330，Cabot Co.)             5重量份

二甘醇                                 3重量份

乙二醇                                 4重量份

式4的化合物                            3重量份

水(去离子水)                           85重量份

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份

实施例4

炭黑(Regal 330，Cabot Co.)             5重量份

二甘醇                                 3重量份

乙二醇                                 4重量份

式5的化合物                            3重量份

水(去离子水)                           85重量份

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份

比较例1

在与实施例1相同的条件下制备油墨组合物，除了未使用式2的化合物。

比较例2

在与实施例2相同的条件下制备油墨组合物，除了未使用式3的化合物。

比较例3

在与实施例3相同的条件下制备油墨组合物，除了未使用式4的化合物。

比较例4

在与实施例4相同的条件下制备油墨组合物，除了未使用式5的化合物。

<防沫/消泡测试>

根据Ross-Miles方法评价在油墨组合物中形成泡沫的程度。

在Ross-Miles方法中，用50ml油墨填充下部，并从1m的高度将油墨逐滴添加到下部的油墨上。在逐滴添加之后5分钟，测量所产生的泡沫的高度。由Ross-Miles方法所产生的根据本发明的油墨组合物的泡沫的高度在5分钟后小于50mm。

对于在实施例1-4以及比较例1-4中制备的油墨组合物，在油墨滴从填充200ml油墨的滴定管中滴到量筒(mass cylinder)中的50ml油墨上之后，测量所产生的泡沫的体积。通过以下标准进行评价，结果示于下表1。

○：0mm≤泡沫高度≤50mm

△：50mm＜泡沫高度≤100mm

×：100mm＜泡沫高度

表1

表1表示根据本发明的包含基于环硅氮烷的化合物的油墨表现出优异的防沫/消泡性。

<喷射稳定性测试>

在室温(25℃)下将在实施例1-4和比较例1-4中制备的油墨组合物装在Samsung油墨墨盒中达两周。然后，打印油墨组合物，并且对由于喷嘴堵塞造成的喷射故障的程度评价如下。结果示于下表2。

○：三次喷嘴清洁循环后，未堵塞的喷嘴与喷嘴总数之比：90％或更大

△：三次喷嘴清洁循环后，未堵塞的喷嘴与喷嘴总数之比：70％或更大

×：三次喷嘴清洁循环后，未堵塞的喷嘴与喷嘴总数之比：小于70％

表2

参照表2，对于在实施例1-4中制备的油墨组合物，未堵塞的喷嘴的百分比为90％或更大。这表明根据本发明的包含基于环硅氮烷的化合物的油墨不引起喷嘴堵塞，因此，其在存储稳定性方面没有问题。

<长期存储稳定性测试-对分层的评价>

将在实施例1-4中制备的油墨组合物装在玻璃小瓶中，在室温(25℃)下和高温(60℃)下培育并在低温(-18℃)下冷冻(各8周)，并从各小瓶中移走。评价分层以及沉淀的形成，结果示于下表3。

○：未发生分层及沉淀的形成

×：发生了分层及沉淀的形成

表3

参照表3，在实施例1-4中制备的油墨组合物对于长期存储未显示分层和沉淀的形成。这表明根据本发明的包含防沫/消泡剂的油墨表现出良好的长期存储性。

<长期存储稳定性-对颗粒尺寸和粘度的评价>

将在实施例1-4中制备的油墨组合物装在Nalgen小瓶中，在室温(25℃)下和高温(60℃)下培育并在低温(-18℃)下冷冻(各8周)，然后从各小瓶中移走。评价着色剂的颗粒尺寸和油墨组合物的粘度，结果示于下表4。

○：颗粒尺寸和粘度的增加(％)：小于10％

△：颗粒尺寸和粘度的增加(％)：10％或更高且小于30％

×：颗粒尺寸和粘度的增加(％)：30％或更高

表4

参照表4，在实施例1-4中制备的油墨组合物未显示出在着色剂的颗粒尺寸和油墨组合物的粘度上的增加。这表明根据本发明的包含防沫/消泡剂的油墨表现出良好的长期存储性。

根据本发明的油墨组合物包含基于环硅氮烷的化合物。因此，该油墨组合物可在操作喷墨打印机时防止在墨盒中产生油墨泡沫，促使产生的泡沫的迅速消除，并且由于良好的油墨流动性和良好的长期存储稳定性而表现出稳定的初始油墨喷射性能。

尽管已经用各种实施方式来说明本发明，但是显然在不脱离限定在所附权利要求中的本发明的范围的情形下，可以进行其它改变和修饰。

Claims (15)

1.一种油墨组合物，包含：

由下式1表示的基于环硅氮烷的化合物；

着色剂；以及

溶剂；

<式1>

其中，

R₁-R₅各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酸基或其盐、羧基或其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₁-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基；并且

Z包括-(CH₂)_m-基团，其中m为1-10的整数，并且至少一个亚甲基被氧、硫、

取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基、具有1-9个杂原子的取代或未取代的C₁-C₁₀杂亚烷基、或取代或未取代的C₁-C₁₀亚烯基代替，其中R₆、R₇和R₈各自独立地为氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、或取代或未取代的C₂-C₂₀烯基。

2.权利要求1的油墨组合物，其中式1的基于环硅氮烷的化合物为由下式2表示的2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三氮杂-2，4，6-三硅杂环己烷、由下式3表示的2，2，4，4，6，6，8，8-八甲基-1，3，5，7-四氮杂-2，4，6，8-四硅杂环辛烷、由下式4表示的1-(3-溴丙基)-2，2，5，5-四甲基-1-氮杂-2，5-二硅杂环戊烷、由下式5表示的2，2，5，5-四甲基-1-氮杂-2，5-二硅杂环戊烷、由下式6表示的2，4，6-三甲基-2，4，6-三乙烯基-1，3，5-三氮杂-2，4，6-三硅杂环己烷、由下式7表示的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基-1，3，5，7-四氮杂-2，4，6，8-四硅杂环辛烷、或它们的混合物：

<式2>

<式3>

<式4>

<式5>

<式6>

<式7>

3.权利要求1的油墨组合物，其中，基于100重量份的该油墨组合物，式1的基于环硅氮烷的化合物的含量为约0.01-10重量份。

4.权利要求1的油墨组合物，其中，基于100重量份的该油墨组合物，该着色剂的含量为约0.5-10重量份。

5.权利要求1的油墨组合物，其中，基于100重量份的该油墨组合物，该溶剂的含量为约80-99重量份。

6.权利要求1的油墨组合物，其中该溶剂为水性溶剂、有机溶剂、或它们的混合物。

7.权利要求6的油墨组合物，其中该有机溶剂为选自以下的至少一种：基于一元醇的溶剂、基于酮的溶剂、基于酯的溶剂、基于多元醇的溶剂、含氮的溶剂和含硫的化合物，该含硫的化合物选自二甲基亚砜、环丁砜、和硫代甘醇。

8.权利要求6的油墨组合物，其中该溶剂包含约100重量份的该水性溶剂以及约0.1-130重量份的该有机溶剂。

9.权利要求1的油墨组合物，进一步包含添加剂。

10.权利要求9的油墨组合物，其中该添加剂为选自润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改进剂、pH调节剂、和抗氧化剂中的至少一种。

11.权利要求1的油墨组合物，在20℃下具有约15-70达因/厘米的表面张力。

12.权利要求1的油墨组合物，在20℃下具有约1-20厘泊的粘度.

13.一种油墨组，其包括两种或更多种类型的权利要求1的油墨组合物。

14.一种用于喷墨记录装置的墨盒，其包括权利要求13的油墨组。

15.一种喷墨记录装置，其包括权利要求14的墨盒。

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