CN102575119A - 用于喷墨打印的颜料型油墨 - Google Patents

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Abstract

一种水性油墨成分，其包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含相对颜料和阴离子带电聚合体浓度水平较低的多价金属氧化物颗粒分散体，其中，油墨成分具有大于4的pH，并且多价金属氧化物颗粒在该油墨成分的pH下具有负Zeta电势。这些油墨成分有效地降低硅基喷墨打印头的损害和故障，其由打印头中的硅基材料油墨引起的溶解和应力裂纹引起。

Description

用于喷墨打印的颜料型油墨
技术领域
本发明一般涉及喷墨打印的油墨成分领域，并且涉及相关的接触油墨成分的打印设备和材料，其中打印头接触油墨而不受损害。
背景技术
喷墨打印是一种无压方法，用于响应数字信号，以逐像素方式通过油墨滴的沉积而向图像记录元件产生打印图像。可利用各种方法控制油墨滴在图像记录元件上的沉积，从而产出期望的打印图像。在一种方法中，视需要，将已知的按需滴定(DOD)喷墨、单滴喷射(projected)到图像记录元件上，从而形成期望的打印图像。控制按需滴定打印中的油墨滴喷出的通常方法包括热气泡形成(热发泡喷墨(TIJ))以及压电换能器。在另一种已知的连续喷墨(CIJ)方法中，以成图像(image-wise)方式产生墨滴连续流，并且将其喷射到图像记录元件的表面上，而无成像墨滴偏转，被捕获并再循环至墨池。喷墨打印机已在市场上建立广泛的应用范围，从桌上文件和照相质量成像到短版印刷和工业标识。
大多数类型的喷墨打印机都使用由硅基材料制成的打印头，硅基材料包括硅、二氧化硅和氮化硅，因为这些材料在半导体制作设备中普遍，并且易于被加工，从而形成高复杂性集成电路和电动机械装置。打印头的零件包括打印喷嘴和通道，后者向打印头供墨，并且打印喷嘴常常包含这些硅基材料区域，其直接接触打印油墨。本领域广为人知，种类繁多的油墨成分能够引起硅基材料溶解或导致应力，其导致机械故障以及更大的分解率(US 6,730,149 B2)。喷墨打印装置的可靠性能够被油墨和打印头中硅基材料的这些相互作用显著降低。
这些问题难以解决。在一些喷墨打印系统中，将打印头的包含硅的部分，特别是油墨仓、喷嘴和油墨通道与墨盒一起替换，使得硅基材料的寿命限于个别墨盒的寿命。该方法显著增加墨盒的成本，并且限制打印系统设计。
另一种防止油墨溶解硅基材料的方法是，在所有接触油墨的表面涂上或沉积抗腐蚀材料。这些涂层可以是有机的，如聚合体，或者为无机的，例如钛或铪的氧化物。该方法也有增加打印头成本的缺点，并且常受涂层不良均匀性或针孔的困扰，这限制了对不受油墨影响的保护。
对不溶解或不损伤打印头中的硅基材料的油墨成分有强烈需求。
能够将喷墨打印机中使用的包含着色剂的油墨成分归类为颜料型或染料型，在前者中，着色剂是油墨成分中悬浮的颜料颗粒，在后者中，着色剂是完全溶剂化的染料种类，其由一个或更多染料分子组成。非常期望颜料，因为其比染料对褪色的抵抗力更好。然而，颜料型油墨具有许多缺点。将颜料缩小至充分小的颗粒，并且为该颗粒提供足够的胶状稳定性耗时长。颜料型油墨通常要求长时间的磨制操作，从而产生大多数现代油墨应用所需的亚微米型范围内的颗粒。如果颜料颗粒太大，光散射就能够对打印图像的光密度和光泽产生有害影响。
颜料油墨的第二个缺点在于其打印后的耐久性，尤其是在已向打印图像施加研磨力的条件下。此外，在喷墨接收物上打印的图像易受短时间间隔的缺陷影响，即易受从打印后到油墨干燥期间几分钟的时间间隔的缺陷影响。最后，干燥图像的耐久性也受环境因素的影响，例如温度和湿度，其在某些环境中能够降低图像耐久性。
为了达到该程度，颜料油墨已被通过各种聚合体、分散剂和其他附加物配方，以尝试提供这样的耐久图像，其能够经受打印后的物理滥用和环境条件。
已公开了许多降低油墨溶解或损害硅基打印头材料的倾向的方法。这些方法通常包括：控制碱金属离子浓度，添加抑制有机分子，例如特殊的染料，或者添加阳离子络合盐(US 6,730,149 B2)。另一种方法使用特殊的金属氧化物颗粒的分散体，例如氧化铝或氧化铈，其中，颗粒具有正电荷，pH范围为4-6(US 2008/0129811 A1)，特征在于该pH范围内的其正Zeta电势。相信这些带正电荷的颗粒依附于打印头带负电荷硅基表面，并且因此消除这些表面被油墨溶解。这些方法限于特定的油墨成分，并且不适于颜料型油墨，其中颜料表面和聚合体上的负电荷对颜料分散和合成油墨的稳定性非常重要。另一种提高关于硅腐蚀的油墨性能的一般方法是，通过使用适当的缓冲剂溶液而调整油墨的pH值。例如，Inoue等人在US 7,370,952 B2中提出，能够使用缓冲剂，从而调整按需滴定喷墨打印机中使用的油墨的pH值，从而降低腐蚀的影响。这主要是因为，已知硅的腐蚀由更高pH值(碱性更大)的溶液加速，例如湿蚀刻工艺中使用的那些溶液。同时，为了保持溶液的整体性，例如为了防止油墨成分沉淀，通常要求对喷墨油墨有用的成分有一些碱度。
已发现，低水平/含量(low level)的一些多价金属(例如铝)离子能够降低对打印头中各种材料的损害(US 6,607,268 B2)。如果这些离子能够在足够低的浓度有效，以便其不与油墨的其他成分相互作用，尤其是不与带负电荷的颜料和聚合体相互作用，那么这些材料可以是有效的。
本发明所要解决的问题
虽然添加多价金属离子能够有效地防止对喷墨打印头中的硅基表面的损害，但是大多数水性颜料型油墨含有大量的带负电荷的颜料和聚合体，其将在大于40-50ppm的多价金属离子浓度下变得不稳定并且沉淀。这能够在油墨制造期间引起困难，其中应在添加金属离子期间非常小心，以便不出现引起颜料和聚合体不稳定的离子的局部高浓度。也可要求打印系统的长期可靠性，从而具有这样的一些油墨配方，其多价金属离子浓度大于添加金属离子盐稳定获得的浓度。
发明内容
依照一个实施例，本发明针对水性油墨成分，其包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含相对于颜料和阴离子带电聚合体的浓度水平较低(lower level)的多价金属氧化物颗粒分散体，其中，油墨成分的pH大于4，并且多价金属氧化物颗粒在该油墨成分的pH下具有负Zeta电势。金属氧化物颗粒的尺寸优选小于100nm，更优选小于50nm，并且可具有这样的表面处理，其将Zeta电势保持在期望的范围内。
依照进一步实施例，本发明针对喷墨系统，其包含a)硅基打印头；以及b)水性油墨成分，其包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含相对于颜料和阴离子带电聚合体的浓度水平较低的多价金属氧化物颗粒分散体，其中，油墨成分的pH大于4，并且多价金属氧化物颗粒在该油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
依照进一步实施例，本发明针对以喷墨打印机打印水性油墨成分的过程，该喷墨打印机包含硅基材料，其接触油墨成分，该过程包含将水性油墨成分载入打印机，并且喷射油墨成分，其中，油墨成分包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含多价金属氧化物颗粒分散体，其中，油墨成分的pH大于4，并且多价金属氧化物颗粒在该油墨成分的pH下具有负Zeta电势，并且出现在当接触油墨成分时足以抑制硅基材料的腐蚀的浓度下。
附图说明
图1示出各种纳米氧化铝和纳米氧化锌颗粒的Zeta电势曲线图，其为pH值的函数。
具体实施方式
作为添加盐形式的多价金属离子以防止打印头损害的一种可替换方法，已发现，可使用添加金属氧化物颗粒形式的相对稳定形式的金属，从而以适当水平释放金属离子，从而防止打印头损害，而无破坏带负电颜料颗粒和聚合体稳定性的趋势，其中所使用的颜料金属氧化物颗粒在油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
水环境中的大多数颗粒都具有一些表面电荷，如果该电荷足够大，就能够引起颗粒排斥，并且使颗粒稳定，不絮凝或凝聚。水环境中的带电颗粒特征通常在于其在电场中的运动或电动行为。具有带电表面的颗粒将把相反电荷的离子吸引到表面，从而形成双层电荷，其随着深入周围散介质(bulk medium)的距离而消散。该表观电荷取决于颗粒表面的性质和周围介质的特性，包括pH、粘性和盐浓度。当以电动行为作为特征时，通过光散射测量所施加电场中颗粒的速度。使用Henry公式的简化版本，能够将速度和施加的电场之间的关系归纳为称为Zeta电势的值，并且表示双层中点的表观电荷，其中随着颗粒在测量装置的施加电场中运动，紧密围绕颗粒的流体层和散流体彼此互相滑过。通常大于+或-30mV的高正或负Zeta电势值通常与高度的分散稳定性相关，而具有较低数值的分散将展示更大的絮凝和沉淀趋势。Zeta电势通常为介质的pH的函数，并且在特定的pH，颗粒将展现0 Zeta电势，通常将其称为等电势点。
从陶瓷(例如氧化铝)到聚合体胶体或蛋白质范围的颗粒或不同材料将展现作为pH的函数的Zeta电势，其取决于颗粒的固有分子或原子结构。已广泛研究氧化铝颗粒，并且该颗粒在低于其在pH为9的等电势点的pH值时，具有正Zeta电势。也广为人知并且在陶瓷工业中常常使用的是，可通过表面处理改变颗粒的Zeta电势，例如将不同极性或电荷的分子或聚合体吸收到颗粒的表面。对于氧化铝，这能够在大pH范围内将Zeta电势变为强负值。已知金属氧化物颗粒的各种表面处理，从而改变该颗粒的表面电荷和Zeta电势，例如US 7,101,528中所述的通过聚合体处理，US 6,916,514中所述的通过较小尺寸颗粒脱离，以及US 6,669,823中所述的通过等离子体处理。商业上可获得的非常精细分散的金属氧化物，例如氧化铝(例如可从NanoPhaseTechnology商业获得的NANOARC R1112W和NANODUR X1112W氧化铝)和氧化锌(例如可从NanoPhase Technology商业获得的NANOARC Q1112W ZnO)，其形式为在pH高于4的大范围内，具有负Zeta电势。能够将这些分散体添加至包含带负电荷颜料和聚合体的油墨成分中，而无明显的不稳定交互作用。小颗粒将缓慢地将金属释放到油墨中，其中颗粒能够与硅基材料相互作用，从而防止对打印头的溶解或损害，而不使颜料颗粒和带负电的聚合体不稳定。
本发明的喷墨油墨为水基油墨。就水基来说，意味着油墨主要包含作为保持油墨成分的载体介质的水。在优选实施例中，本发明的油墨包含重量百分比为至少50水。颜料型油墨定义为这样的油墨，其包含至少一种不溶于水的颜料颗粒的分散体。染料型油墨定义为这样的油墨，其包含至少一种有色染料，后者可溶于水载体。物色油墨定义为这样的油墨，其基本没有着色剂，例如染料或颜料，并且同样地，无意有助于图像形成过程中的颜色形成。
本发明的油墨成分包含相对于着色剂和聚合体水平低水平的金属氧化物分散体，例如在大于4的pH值下具有负Zeta电势的氧化铝和氧化锌。这些金属氧化物分散体可包括表面处理或附加物，例如表面活性剂或聚合体，其在感兴趣的pH范围内为颗粒提供稳定的负Zeta电势。能够将这些金属氧化物分散体添加至油墨成分中，其包含带负电荷的颜料和聚合体，而无明显的不稳定相互作用。对于油墨制备和制造来说，这有显著的优点。添加该金属氧化物颗粒的优选水平为10-10,000ppm，更优选为50-1000ppm。虽然在该范围内可能有更高的水平，但是大体上，低于500ppm的水平已足够。
有益的是颗粒足够小以便其具有大表面面积，并且将缓慢释放活性金属离子到油墨中，然后活性金属离子能够在油墨中与硅基材料相互作用，从而防止对打印头的溶解和损害，而不使颜料颗粒与带负电荷的聚合体不稳定。颗粒尺寸优选应小于100nm，并且更优选小于或等于50nm。
在本发明中使用的多价金属氧化物颗粒可包含铝或其他多价金属离子，其能够与二氧化硅或氧化的硅表面形成金属氧化物粘结，其较不可溶，并且抑制喷墨打印机的下面硅或硅氧化物层的溶解。已发现铝离子抑制硅氧化物基玻璃的水溶解特别有效。其他的多价金属离子，例如锌、锆、铪和钛也有用。
将油墨组定义为一组两种或更多种油墨。该油墨组可包含不同颜色的颜料型油墨，例如青色、红紫色、黄色、红色、绿色、蓝色、橙色、紫罗兰色或黑色。在一个实施例中，在油墨组中使用的碳黑颜料型油墨进一步包含至少三种油墨，其分别地具有青色、红紫色和黄色着色剂。除了青色、红紫色和黄色油墨，有用的油墨组还包括互补着色剂，例如红色、蓝色、紫罗兰色、橙色或绿色油墨。另外，油墨组可包含浅色或深色油墨，例如宽幅面打印机的油墨组中常使用的浅青色和浅红紫色油墨。可能包括一种或更多这样的油墨，其在油墨组中包含不同颜色颜料的混合物。其一个示例是和一种或更多颜色颜料或者不同颜色颜料的组合相混合的碳黑颜料。油墨组也可包括一种或更多颜料型油墨，其结合一种或更多种无色油墨。油墨组也可包括至少一种或更多种颜料型油墨，其结合另外的染料型油墨。
本发明的油墨优选包括在水载体中分散的颜料颗粒。分散的颜料着色剂优选可以是阴离子表面活性剂分散颜料、自分散带电阴离子颜料着色剂、或者阴离子聚合体分散颜料着色剂。当着色剂为表面活性剂分散颜料着色剂时，表面活性剂分散体优选为油酰甲基牛磺酸酯(oleylmethyltaurate)金属盐。可通过喷墨打印领域已知的任何方法制备本发明中有用的颜料颗粒。
如上所述，本发明中使用的油墨可包含自分散颜料，其可在不使用分散剂的情况下而分散。该类型的颜料为这样的颜料，其已经经过表面处理，例如氧化/还原、酸/碱处理、或通过耦合化学的起作用过程。表面处理可以以阴离子、阳离子或非离子物质团分裂(render)颜料的表面。自分散类型颜料的示例包括但是不限于
Figure BDA0000148828040000071
200和
Figure BDA0000148828040000072
300(Cabot公司)以及
Figure BDA0000148828040000073
Black CW-1、CW-2和CW-3(Orient化学工业有限公司)。在一个实施例中，本发明特别适合与阴离子表面处理的自分散颜料一起使用。
对于需要分散剂的颜料，有用的方法通常包含两个步骤：(a)分散或研磨步骤，从而将颜料分解为一级颗粒(primary particles)，其中，将一级颗粒定义为颗粒系统中的最小可识别细分(subdivision)，以及(b)稀释步骤，其中以剩余的油墨成分稀释来自步骤(a)的颜料分散体，从而给出工作强度油墨。
使用任何类型的研磨机执行研磨步骤(a)，例如介质研磨机、球研磨机、二辊研磨机、三辊研磨机、珠研磨机、以及空气喷射研磨机、超微磨碎机、液体相互作用仓。在研磨步骤(a)，可选择将颜料悬浮于介质中，后者通常与用于在步骤(b)中稀释颜料分散体的介质相同或类似。为了促进将颜料分解为一级颗粒，可选择在研磨步骤(a)中存在惰性研磨介质。惰性研磨介质包括这样的材料，例如U.S.5,891,231所述的聚合体珠、玻璃、陶瓷、金属和塑料。从在步骤(a)获得的颜料分散体或步骤(b)中获得的油墨成分移除研磨介质。
为了促进将颜料分解为一级颗粒，优选在研磨步骤(a)中存在分散剂。对于在步骤(a)获得的颜料分散体或步骤(b)中获得的油墨成分，存在分散剂以便保持颗粒稳定性和防止沉淀。可使用小分子表面活性剂分散剂，例如油酰甲基牛磺酸酯金属盐，以及聚合体分散剂。已知聚合体分散剂，并且在水性颜料型油墨成分中有用。可在研磨步骤前或研磨步骤期间将聚合体分散剂添加至颜料分散体。通常，这些聚合体分散剂为共聚物，其由疏水和亲水单体制成。优选，亲水单体包括阴离子团，例如(甲基)丙烯酸单体。在美国公开号2007/0043144中描述该聚合体的示例。
适合在本发明中使用的颜料包括但是不限于，偶氮颜料、单偶氮颜料、双偶氮颜料、偶氮颜料色淀、P-萘酚颜料、萘酚AS颜料、苯并咪唑颜料、双偶氮浓缩颜料、金属络合物颜料、异吲哚啉酮和异吲哚啉颜料、多环颜料、苯二甲蓝颜料、二羟基喹啉并吖啶颜料、二萘嵌苯和紫环酮颜料、硫靛颜料、蒽吡啶酮颜料、黄烷士林颜料、蒽缔蒽酮颜料、双恶嗪颜料、喹吖啶酮颜料、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料、钛氧化物、铁氧化物、以及碳黑。
可使用的典型颜料示例包括颜色索引(C.I.)颜料黄1、2、3、5、6、10、12、13、14、16、17、62、65、73、74、75、81、83、87、90、93、94、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、111、113、114、116、117、120、121、123、124、126、127、128、129、130、133、136、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、183、184、185、187、188、190、191、192、193、194；C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、38、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、49:3、50:1、51、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、68、81、95、112、114、119、122、136、144、146、147、148、149、150、151、164、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、192、194、200、202、204、206、207、210、211、212、213、214、216、220、222、237、238、239、240、242、243、245、247、248、251、252、253、254、255、256、258、261、264；C.I.颜料蓝1、2、9、10、14、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、15、16、18、19、24:1、25、56、60、61、62、63、64、66、过渡(bridged)铝苯二甲蓝颜料；C.I.颜料黑1、7、20、31、32；C.I.颜料橙1、2、5、6、13、15、16、17、17:1、19、22、24、31、34、36、38、40、43、44、46、48、49、51、59、60、61、62、64、65、66、67、68、69；C.I.颜料绿1、2、4、7、8、10、36、45；C.I.颜料紫罗兰1、2、3、5:1、13、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、50；或者C.I.颜料棕1、5、22、23、25、38、41、42。
优选，通过量足以在水悬浮液和后续油墨中提供稳定性的聚合体或小分子分散剂分散颜料颗粒。分散剂相对于颜料的量为精细颗粒分散体的期望颗粒尺寸和相关的表面面积的函数。应理解，分散剂的量和聚合体分散剂的单体组分的相对比率能够变化，从而实现期望的颗粒稳定性以及给定颜料的油墨喷出性，也已知，对于聚合体分散剂，颜料能够在成分和吸引力上变化。
本发明中使用的油墨成分中所用的颜料可以以任何有效的量存在，通常重量比为0.1-10％重量，并且优选重量比为0.5-6％，更优选重量比为1-4％。
喷墨油墨成分也可包含无色颗粒，例如无机颗粒或聚合体颗粒。在过去几年中，该颗粒附加物的使用已增加，特别是有意用于照相质量成像的喷墨油墨成分尤其如此。例如，US 5,925,178描述在颜料型油墨中使用无机颗粒，以便改进图像记录元件上的光学密度以及颜料颗粒的耐磨特性。在另一个示例中，US 6,508,548B2描述在染料型油墨中使用可水分散聚合体，以便改进打印图像的亮度和耐臭氧特性。对于使用该颗粒从而改进打印图像的光泽差、亮度和/或耐臭氧特性、遇水不变色性、耐磨特性和各种其他特性；例如参考US 6,598,967B1。也可使用无色油墨成分，其包含无色颗粒但无染色剂。无色油墨成分常在本领域用作“定影剂”或不溶流体，将其打印在有色油墨成分下面、上面或与其一起打印，以便降低普通纸上的颜色和遇水不变色之间的渗色；例如参考US 5,866,638或US 6,450,632B1。也使用无色油墨，从而向打印图像提供涂层，通常为了提高抗划伤性和遇水不变色性；例如参考US 2003/0009547A1或EP 1,022,151A1。也使用无色油墨从而降低打印图像中的光泽差；例如参考US 6,604,819B2；US2003/0085974A1；US 2003/0193553A1；或US 2003/0189626A1。在实施例中，本发明对于包含当被暴露至作为盐溶液添加的多价金属离子时可能发生不期望沉淀的带电阴离子聚合体的无色油墨可特别有用。
本发明中有用的油墨成分也能够包含保湿剂，以便实现以低可变性进行高频率喷出。本发明中可使用的保湿剂的代表性示例包括：(1)三元醇，例如丙三醇、1，2，6-己三醇、2-乙烷-2-羟甲基-丙二醇、三羟甲基丙烷、烷氧基三元醇、烷氧基季戊四醇、糖化物和糖醇；(2)二醇，例如乙二醇、二甘醇、三乙二醇、丙二醇、具有四个或更多环氧烷烃团的聚乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，2-庚二醇、1，7-己二醇、2-乙烷-1，3-己二醇、1，2-辛二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1，8-辛二醇；以及硫代乙二醇，或其混合物。本发明中有用的水性油墨成分可包含重量比为2-25％的保湿剂，更优选6-20％的保湿剂，最优选8-15％的保湿剂。
除了保湿剂，本发明的油墨成分也可包括易水混助溶剂或渗透剂。水性油墨成分中使用的助溶剂的代表性示例包括：(1)醇，例如甲醇、乙醇、n-丙醇、异丙醇、n-丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、糠醇、以及四氢糠醇；(2)源自多羟醇较低单-和二羟基醚；例如，乙二醇一甲醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇单乙醚和二乙二醇丁醚乙酸酯；(3)含氮化合物，例如尿素、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、以及1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；以及(4)含硫化合物，例如2，2′-硫基二乙醇、二甲基亚砜和环丁砜。本发明中有用的水性油墨成分可包含重量比为2-10％的助溶剂。
本发明中有用的特殊保湿剂和助溶剂为1，2-烷烃二醇(例如，1，2-己二醇和1，2-戊二醇)，以及较低的烷基乙二醇醚(例如，聚乙二醇单丁醚和二乙二醇单乙醚)。这些化合物是有利的，因为以发明的聚合体分散颜料调配的油墨能够在被打印到普通纸上时，提供更大的密度和更少的杂色。这比本领域已知的表面活性剂分散颜料或其他聚合体分散颜料有优势，因为能够通过1，2-烷烃二醇或烷基乙二醇醚的高表面活性使这些系统不稳定。
在另一个优选实施例中，选择油墨成分的组分，以便油墨粘性在25摄氏度时小于4.0厘泊，更优选小于3.0厘泊，甚至更优选小于2.5厘泊，并且最优选小于2.0厘泊。对于大量的喷出事件，这些优选实施例定义的油墨成分能够实现具有低可变性的高喷出频率。
可添加表面活性剂，从而将油墨的表面张力调节到适当的水平。在具体实施例中，可如US 2008/0207805中所述，控制油墨组的各种颜料型油墨和无色保护油墨的相对动态和静态表面张力，从而控制油墨之间的颜色间渗色。特别地，当使用青色、红紫色、黄色、黑色和无色油墨时，油墨的表面张力可具有以下关系，其中(i)油墨组的所有油墨中10毫秒表面寿命的动态表面张力都大于或等于35mN/m，(ii)黄色油墨和无色保护油墨的静态表面张力至少比油墨组中的青色、红紫色和黑色油墨的静态表面张力小2.0mN/m，以及(iii)无色保护油墨的静态表面张力至少比黄色油墨的静态表面张力小1.0mN/m。
表面活性剂可以是阴离子的、阳离子的、两性的或非离子的，并且可在0.01-5％油墨成分水平下使用。适当的非离子表面活性剂的示例包括直链或二级醇乙氧基化物(例如，可从Union Carbide商业获得的
Figure BDA0000148828040000111
15-S和
Figure BDA0000148828040000112
TMN系列，以及可从Uniquema商业获得的
Figure BDA0000148828040000113
系列)、烷基酚聚氧乙烯醚(例如，可从Union Carbide商业获得的系列)、含氟表面活性剂(例如，可从DuPont商业获得的
Figure BDA0000148828040000115
以及可从3M商业获得的)、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯嵌段共聚物和丙氧基化嵌段共聚物(例如，可从BASF商业获得的
Figure BDA0000148828040000117
和系列)、聚氧乙烯和丙基氧化硅树脂基表面活性剂(例如，可从CK Witco商业获得的系列)、烷基多糖苷(例如，可从Cognis商业获得的
Figure BDA00001488280400001110
)、以及乙炔聚环氧乙烷表面活性剂(例如，可从Air Products商业获得的Surfynols)。
阴离子表面活性剂的示例包括；羧酸盐(例如，醚羧酸盐和磺化琥珀酸盐)，硫酸盐(例如，十二烷基硫酸钠)，磺酸盐(例如，十二烷基苯磺酸盐、α-烯基磺酸盐、烷基二苯醚双磺酸盐、脂肪酸牛磺酸盐、烷基萘磺酸盐)、磷酸盐(例如，烷基和芳基醇的磷酸酯，包括可从Dexter Chemical商业获得的系列)、膦酸盐和氧化胺表面活性剂和阴离子氟化表面活性剂。两性表面活性剂的示例包括；三甲胺乙内脂、磺基甜菜碱(sultaines)以及氨基丙酸脂(aminopropionate)。阳离子表面活性剂的示例包括；季铵化合物、阳离子胺氧化物、乙氧基脂肪胺和咪唑啉表面活性剂。在“McCutcheon′s Emulsifiers andDetergents：1995，North American Editor”中描述以上表面活性剂的另外示例。
也可添加生物杀灭剂(重量比0.01-1.0％)，从而防止不必要的可随着时间在油墨中发生的微生物生长。用于本发明中所使用的油墨的优选生物杀灭剂为
Figure BDA0000148828040000121
GXL(Zeneca Colours公司)，浓度为重量比0.05-0.1％，以及
Figure BDA0000148828040000122
(Rohm and Haas公司)，浓度为重量比0.05-0.1％(基于100％活性成分)。可选择存在喷墨油墨成分中的另外添加剂包括增稠剂、导电性提高剂、抗结垢(kogation)剂、干燥剂、遇水不变色剂、染料增溶剂、螯合剂、粘合剂、抗光剂、增黏剂、缓冲剂、防霉剂、防卷边剂、稳定剂和去沫剂。
可通过添加有机或无机酸或碱调节本发明中使用的水性油墨成分的pH。优选无机碱，然而，也可使用少量有机碱，例如三乙醇胺，从而调节油墨的pH。根据所使用的颜料类型，有用的油墨可具有4-10的优选pH。优选，本油墨的pH为6-10，更优选6-9，并且最优选7.5-9.0。为了最适合该pH范围，多价金属氧化物颗粒优选在全部从5至10的pH范围，或者至少从6至10的pH范围，具有负Zeta电势。
能够通过喷墨打印头打印本发明的油墨，该喷墨打印头能够实现至少12KHz的喷出频率，以及至少10米/秒的喷嘴附近速度。可使用喷墨打印领域中的任何已知打印头设计，只要其能够实现这些高速喷出频率。优选，喷墨打印机配备有热喷墨打印头。在US 2006/0103691和US 2008/0137867中公开具体优选的打印头设计。
可将本发明的油墨施加至相纸或普通纸接收物。这两种类型的接收物彼此的区别在于：相纸接收物是通过在底层纸支撑上具有涂层制造的。普通纸的示例包括：Kodak亮白喷墨纸、Hewlett Packard彩色喷墨纸、Xerox特亮白喷墨纸、Georgia-Pacific喷墨纸产品目录号999013、常用喷墨纸International Paper Great White MultiUse 20纸、Xerox优质多用途纸、Hammermill Copy plus或ForeMP纸，以及Hewlett Packard多用途纸。普通纸可包括已在纸的制造期间或之后经过多价盐处理的纸。
本发明的油墨可以被打印为数字图像，如果使用适当的记录媒介，例如蜡光/光泽喷墨纸，其具有照相质量。相纸接收物可被进一步分类为遇水膨胀媒介(具有无孔聚合体涂层)或多微孔媒介，但是也已知混合设计。多微孔媒介通常由精细颗粒或粉末吸水层组成，其混合聚合体亲水粘合剂，从而形成多微孔结构的涂层。颗粒或粉末通常为多晶无机材料，例如水软铝石、多孔和无孔硅酸盐(例如，Sylojet或Ludox颗粒)，或无定形无机材料，例如硅酸铝。优选多微孔相纸媒介，因为其与遇水膨胀媒介相比的相对快的干燥能力以及更好的耐水性和抗脏力。根据材料和纸张制造工艺，普通纸和相纸媒介的设计变化都很大，并且不应将被解释为限制本发明的范围。
下面示例说明但是不限制本发明的用途。
示例
丙烯酸聚合体AC1：如下制备67wt％甲基丙烯酸苄酯和33％甲基丙烯酸的共聚体：
将100g二甘醇(DEG)和0.25g的2，2′-偶氮二异丁腈(AIBN)装入1升三颈圆底瓶，其配备有机械搅拌器和氮进口。以氮清洗合成溶液20分钟，并且在恒温槽中将其加热至150℃。在单独的器皿中混合、搅匀100g的DEG、0.25g的AIBN、33.5g的甲基丙烯酸苄酯(BM)以及16.5g的甲基丙烯酸(MA)，并且将其添加至第一溶液超过2小时。聚合持续3小时。然后，将温度降至65-70℃，并且添加1mL的叔丁基过氧化氢(重量比10％)以及1mL的甲醛化亚硫酸氢钠(重量比10％)。通过使用氢氧化钾将聚合体中和至化学计量酸值215的70％，而将合成聚合体离析为20wt％的水溶液。甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸的合成随机共聚体为67/33重量比，其中重量平均分子量8000，数均分子量5000。
丙烯酸聚合体AC-2：如下制备77.5wt％甲基丙烯酸苄酯和22.5％甲基丙烯酸的共聚体：
在配备有逆流冷凝管/回流冷凝器的1升三颈圆底瓶中，在氮保护气氛下，混合78g的甲基丙烯酸苄酯、22g的甲基丙烯酸、4.6g的1-十二烷硫醇以及400mL的甲基乙基酮。搅拌该溶液，并且通过氮净化20分钟，并在恒温槽中将其加热至70℃；添加1.5g偶氮二异丁腈(AIBN)。24小时候后，冷却合成溶液。将合成聚合体溶液与水和氢氧化钾混合，从而实现85％的酸中和。其后，在减少压力下，在50℃蒸馏全部混合物，从而清除有机溶剂。最终水溶聚合体溶液在水中具有ca.20wt％的浓度，以及其pH为ca.8.5。数均分子量为4320，而重量平均分子量为7160，酸值为146。
氧化铝和氧化锌纳米颗粒的特征
作为pH的函数确定多种可商业获得的纳米氧化铝(可从NanoPhase Technologies Corporation商业获得的NANOARC R1112W、NANODUR X1112W和NANODUR X1100DEG氧化铝；可从SasolNorth America公司商业获得的DISPAL 1804-18氧化铝；以及可从Cabot公司商业获得的CAB-O-SPERSE PG008氧化铝)和纳米氧化锌(可从NanoPhase Technologies公司商业获得的NANOARC Q1112W氧化锌)颗粒分散体的Zeta电势。图1示出，对于典型油墨配方的大多数pH范围，氧化铝的Zeta电势可以为正或负。还示出具有负Zeta电势的氧化锌颗粒。
颜料油墨制备
制备下面对比发明的油墨。所有制备的油墨pH范围为8.0-9.0。
油墨示例I-1(对比/比较的)：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、8wt％的丙三醇、4wt％的二甘醇、4wt％的1，5-戊二醇、0.4wt％的三乙醇胺、0.4wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、0.3wt％的丙烯酸聚合体AC-1、0.1wt％的丙烯酸聚合体AC-2、4.5wt％的来自美国Orient公司的带负电荷自分散碳黑颜料CW3、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤500g的合成油墨。油墨的pH为8.6。
油墨示例I-2(对比的)：除了在将自分散碳黑颜料添加至油墨混合液之前，与示例I-1相同制备该油墨，添加5wt％的硝酸铝纳米水合物溶液，将自分散颜料CW3搅拌至这样的水平，其足以实现最终油墨溶液中的20ppm的铝离子浓度。
油墨示例I-3(对比的)：除了在将自分散碳黑颜料添加至油墨混合液之前，与示例I-1相同制备该油墨，添加5wt％的硝酸铝纳米水合物溶液，将自分散颜料CW3搅拌至这样的水平，其足以实现最终油墨溶液中的40ppm的铝离子浓度。
油墨示例I-4(对比)：除了在将自分散碳黑颜料添加至油墨混合液之前，与示例I-1相同制备该油墨，添加1wt％的硝酸铝纳米水合物溶液，将自分散颜料CW3搅拌至这样的水平，其足以实现最终油墨溶液中的100ppm的铝离子浓度。
油墨示例I-5：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、8wt％的丙三醇、4wt％的二甘醇、4wt％的1，5-戊二醇、0.4wt％的三乙醇胺、0.4wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、0.3wt％的丙烯酸聚合体AC-1、0.1wt％的丙烯酸聚合体AC-2、4.5wt％的来自美国Orient公司的带负电荷自分散碳黑颜料CW3、0.02wt％或200ppm的可从NanoPhase Technologies公司商业获得的NanoArc R1112W(20nm颗粒尺寸)的纳米颗粒氧化铝、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤500g的合成油墨。
油墨示例I-6：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、8wt％的丙三醇、4wt％的二甘醇、4wt％的1，5-戊二醇、0.4wt％的三乙醇胺、0.4wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、0.3wt％的丙烯酸聚合体AC-1、0.1wt％的丙烯酸聚合体AC-2、4.5wt％的来自美国Orient公司的带负电荷自分散碳黑颜料CW3、0.05wt％或500ppm的可从NanoPhase Technologies公司商业获得的NanoArc R1112W的纳米颗粒氧化铝、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤500g的合成油墨。
油墨示例I-7：除了在将自分散碳黑颜料添加至油墨混合液之前，与示例I-5相同制备该油墨，添加5wt％的硝酸铝纳米水合物溶液，将自分散颜料CW3搅拌至这样的水平，其足以实现最终油墨溶液中的20ppm的铝离子浓度。
油墨示例I-8：除了在将自分散碳黑颜料添加至油墨混合液之前，与示例I-6同样制备该油墨，添加5wt％的硝酸铝纳米水合物溶液，将自分散颜料CW3搅拌至这样的水平，其足以实现最终油墨溶液中的20ppm的铝离子浓度。
油墨示例I-9：除了以等水平的NanoPhase Technologies公司的Nano Arc Q1112W(20nm颗粒尺寸)纳米颗粒氧化锌代替纳米颗粒氧化铝，与示例I-7相同制备该油墨。
油墨示例I-10：除了将可从NanoPhase Technologies公司商业获得的Nano Arc Q1112W纳米颗粒氧化锌的水平增加至0.05wt％或500ppm，与示例I-9相同制备该油墨。
油墨示例I-11(对比的)：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、5wt％的丙三醇、15wt％的二甘醇、0.2wt％的三乙醇胺、0.4wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、0.3wt％的丙烯酸聚合体AC-1、0.05wt％的丙烯酸聚合体AC-2、4.5wt％的来自美国Orient公司的带负电荷自分散碳黑颜料CW3、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX、以及0.02wt％的Cabot公司市售的40％水分散体的称为CAB-O-SPERSE PG008(大约130nm颗粒尺寸)的烟熏氧化铝分散体，其具有图1分别示出的3-10pH范围内的+46.3到+39.7的Zeta电势。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤500g的合成油墨。
油墨示例I-12(对比的)：与示例I-11相同制备该油墨，除了将TEA水平增加至0.4wt％。
油墨示例I-13(对比的)：与示例I-11相同制备该油墨，除了以等浓度Sasol North America公司市售的称为Dispal 1804-80(大约50nm颗粒尺寸)一水软铝石型氧化铝分散体代替烟熏氧化铝分散体，其具有上图1示出的3-10pH范围内的42.5-31.6的Zeta电势。
油墨示例I-14(对比的)：与示例I-13相同制备该油墨，除了将TEA水平增加至0.4wt％。
油墨示例I-15(对比的)：与示例I-11相同制备该油墨，除了以等浓度NanoPhase Technology公司市售的称为NanoDurl 100DEG(40nm颗粒尺寸)氧化铝分散体代替烟熏氧化铝分散体，其具有上图1示出的3-10pH范围内的45.2-10.3的Zeta电势。
油墨示例I-16(对比的)：与示例I-15相同制备该油墨，除了将TEA水平增加至0.4wt％。
油墨示例I-17(发明的)：与示例I-11相同制备该油墨，除了以等浓度NanoPhase Technology公司市售的称为NanoDurX1112W(40nm颗粒尺寸)氧化铝分散体代替烟熏氧化铝分散体，如上图1所示，其在3-10pH范围内的Zeta电势为14.0至-36.8，在5或更大的pH下，具有负Zeta电势。
油墨示例I-18(发明的)：与示例I-17相同制备该油墨，除了将TEA水平增加至0.4wt％。
油墨示例I-19(发明的)：与示例I-11相同制备该油墨，除了以等浓度NanoPhase Technology公司市售的称为NanoArcR1112W(20nm颗粒尺寸)氧化铝分散体代替烟熏氧化铝分散体，如上图1所示，其在3-10pH范围内的Zeta电势范围为-30.4至-24.5。
油墨示例I-20(发明的)：与示例I-19相同制备该油墨，除了将TEA水平增加至0.4wt％。
通过浸泡其中每个模具包含两个打印通道的三个集成打印头模具打印头构成的三个打印头组件，而评价油墨引起硅基打印头损害的能力。在85℃浸泡在油墨一周后，评价总共12个打印头通道的故障。如果打印头通道表现出破坏或分层的迹象，就考虑为损害。也评价油墨的分散体稳定性。在表I中报告结果。
表I
Figure BDA0000148828040000181
表I中的示例I-4示出，高于40ppm的铝离子水平引起碳颜料分散体变得不稳定。较大颗粒的聚集快速在不稳定油墨中沉淀，其将引起不良的喷印和打印性能。使用作为纳米颗粒氧化铝的另外的铝的发明示例示出，能够添加更高水平的铝，而不退化喷印性能，并且为喷嘴盖板提供甚至更小的损害，而且油墨通道中的裸露硅的蚀刻更少。表I也示出具有负Zeta电势的纳米颗粒氧化锌也可以降低喷嘴盖板损害和硅通道蚀刻。
通过将6个具有总共36个油墨通道的硅基打印头组件在每个油墨中以85℃浸泡94小时和一周，评价油墨I-11至I-20损害喷嘴盖板的能力。如果观察到任何破坏或分层的迹象，那就认为该通道故障。
表II
表II示出在pH为4或更高时具有正Zeta电势的氧化铝分散体对喷墨打印头提供免受损伤的小保护或无保护，而在pH高于4时具有负Zeta电势的氧化铝分散体，在高温潜伏测试期间可以更有效地降低喷嘴盖板故障。
油墨示例I-21(对比)：将以下组分添加到大约500mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、5wt％的丙三醇、15wt％的二甘醇、0.49wt％的三乙醇胺、0.4wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、0.3wt％的丙烯酸聚合体AC-1、0.1wt％的丙烯酸聚合体AC-2、4.5wt％的来自美国Orient公司的带负电荷自分散碳黑颜料CW3、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX、以及0.02wt％的NanoPhase Technologies公司市售的称为R1100W(40nm颗粒尺寸)的氧化铝分散体，其未添加改变颗粒的Zeta电势的分散剂。因而，这些颗粒分别在pH范围3-10具有45.8-16.5的正Zeta电势范围。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤500g的合成油墨。
油墨示例I-22(发明)：与示例I-21相同制备该油墨，除了以等浓度NanoPhase Technology公司市售的称为X1112W(40nm颗粒尺寸)氧化铝分散体代替该氧化铝分散体，其包含改变氧化铝颗粒Zeta电势的专有分散剂，以便在3-10pH范围内的Zeta电势值为-3.7至-30.4。
油墨示例I-23(发明)：与示例I-21相同制备该油墨，除了以等浓度NanoPhase Technology公司市售的称为X1131W(20nm颗粒尺寸)氧化铝分散体代替该氧化铝分散体，其包含专有分散剂，其将氧化铝颗粒的Zeta电势强烈改变为非常的负值，其在3-10pH范围内为-22.8至-48.9。
通过将打印头组件以85℃浸泡在油墨中，并且以大约100小时间隔时间检查组件，而评价表III中的油墨引起打印头损害的能力。每个组件都由三个硅基集成打印头模具组成，每个模具都包含两个打印通道，一共36个打印通道。通过以指定时间间隔检查每个组件，获得故障生长曲线，并且确定单个通道50％故障的时间。使用故障生长曲线重新评估对比油墨I-1，并且在表III中包括油墨I-21至I-23。
表III
Figure BDA0000148828040000201
表III中的结果清晰示出在大范围pH具有负Zeta电势的氧化铝颗粒，比不含分散剂并且因此表现出正Zeta电势的氧化铝颗粒低很多的故障率。对比油墨I-21的故障率类似于对比油墨I-1，其不包含铝源，暗示具有正Zeta电势的氧化铝颗粒在停止打印头损害方面效果差很多。
黄色颜料型油墨制备
黄色颜料分散体Y-1：
将颜料黄155、乙基磺酸钾盐(KOMT)(oleylmethyl taurate)和去离子水以及聚合体珠的混合物充入混合容器，聚合体珠具有50mm的平均直径，以便颜料浓度为20％，而KOMT基于颜料重量为25％。以分散叶片研磨混合物20小时，并且允许坚持清除空气。通过过滤清除研磨介质，并且以大约10％颜料和去离子水稀释合成颜料分散体，从而获得青色颜料分散体Y-1。
聚亚安酯PU-1
以异佛乐酮二异氰酸酯和2000Mw聚(环己碳酸盐)二醇和2，2-二(羟甲基)丙酸的化合物制作重量平均分子量为26,100的76酸值聚亚安酯。以68℃-72℃，在四氢呋喃(THF)中实施该反应。通过红外光谱确定异氰酸盐的完全反应。以水稀释完全反应混合物，并且以氢氧化钾中和100％的酸团。通过真空蒸发分离THF。
油墨示例I-24(对比)：将以下组分添加到大约250mL高密度聚乙烯瓶中，不搅拌，添加顺序为：高纯度水、10wt％的丙三醇、2wt％的二甘醇、0.75wt％的Tergitol 15-S-12表面活性剂、1.6wt％的聚亚安酯聚合体PU-1、1.5wt％的丙烯酸聚合体AC-2、2.75wt％的黄颜料分散体Y-1、以及0.02wt％的生物杀灭剂Kordek MLX。搅拌混合物30分钟，并且以1.0μm的盘式过滤机过滤250g的合成油墨。
油墨示例I-25(发明)：与示例I-24相同制备该油墨，除了以提供油墨中20ppm铝的水平，添加NanoPhase Technology公司市售的称为NanoArcR1112W(20nm颗粒尺寸)氧化铝分散体，其如图1所示，在pH为4-10时，Zeta电势从-7至-25。
油墨示例I-26(发明)：与示例I-24相同制备该油墨，除了以提供油墨中30ppm锌的水平，添加NanoPhase Technology公司市售的称为NanoArcQ1112W(20nm颗粒尺寸)氧化锌分散体，其如图1所示，在pH为3-10时，Zeta电势从-7至-30。
油墨示例I-27(发明)：与示例I-24相同制备该油墨，除了以提供油墨中20ppm铝和30ppm锌的水平，添加NanoArcR1112W氧化铝分散体和称为NanoArcQ1112W氧化锌分散体。
表IV
Figure BDA0000148828040000221
表IV示出添加在pH大于4具有负Zeta电势的金属氧化物颗粒消除有色颜料油墨引起的打印头损害，其中使用分散剂分散颜料。

Claims (20)

1.一种水性油墨成分，其包括至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含相对于所述颜料和阴离子带电聚合体浓度水平较低的多价金属氧化物颗粒分散体，其中所述油墨成分具有大于4的pH，并且所述多价金属氧化物颗粒在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
2.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒具有小于100nm的平均颗粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒具有小于或等于50nm的平均颗粒尺寸。
4.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒包含铝、锌、锆、铪或钛中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒包含铝或锌中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒包含铝。
7.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒包含这样的铝颗粒，其已经过表面处理，从而在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
8.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述油墨成分的pH为6至10，并且所述多价金属氧化物颗粒在5至10的全部pH范围内都具有负Zeta电势。
9.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述油墨成分的pH为7.5至9，并且所述多价金属氧化物颗粒在6至10全部的pH范围内都具有负Zeta电势。
10.根据权利要求1所述的油墨成分，其包含自分散的表面带负电荷的颜料颗粒。
11.根据权利要求1所述的油墨成分，其包含通过带负电荷的表面活性剂或聚合体分散剂分散的颜料颗粒。
12.根据权利要求1所述的油墨成分，其包含带负电荷的聚合体。
13.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒以10至10,000ppm的水平存在。
14.根据权利要求1所述的油墨成分，其中所述多价金属氧化物颗粒以50至1000ppm的水平存在。
15.一种喷墨系统，其包括：
a)硅基打印头；以及
b)水性油墨成分，其包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含相对于所述颜料和阴离子带电聚合体浓度水平较低的多价金属氧化物颗粒分散体，其中所述油墨成分具有大于4的pH，并且所述多价金属氧化物颗粒在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
16.根据权利要求15所述的喷墨系统，其中所述多价金属氧化物颗粒包含这样的铝颗粒，其已经过表面处理，从而在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
17.根据权利要求15所述的喷墨系统，其中所述水性油墨成分包含自分散的表面带负电荷颜料颗粒，或者通过带负电荷的表面活性剂或聚合体分散剂分散的颜料颗粒。
18.一种通过具有接触油墨成分的硅基材料的喷墨打印机打印水性油墨成分的方法，其包含将水性油墨成分载入所述打印机，并且喷射所述油墨成分，其中所述油墨成分包含至少一种分散颜料和阴离子带电聚合体，并且进一步包含多价金属氧化物颗粒分散体，其中所述油墨成分具有大于4的pH，并且在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势，并且呈现这样的浓度，其足以在接触所述油墨成分时抑制所述硅基材料受腐蚀。
19.根据权利要求18所述的过程，其中所述多价金属氧化物颗粒以50至1000ppm的水平存在，并且包含这样的铝颗粒，其已经过表面处理，从而在所述油墨成分的pH下具有负Zeta电势。
20.根据权利要求18所述的过程，其中所述水性油墨成分包含自分散的表面带负电荷的颜料颗粒，或者通过带负电荷的表面活性剂或聚合体分散剂分散的颜料颗粒。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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