CN103890111B - 油墨组合物 - Google Patents

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Abstract

本文公开了油墨组合物。该油墨组合物包含约5wt％至约25wt％的助溶剂、0.025wt％至约0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂，其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m大于或等于1，x大于或等于2，y大于或等于1，并且z大于或等于2；iii)由通式3表示的螯合剂，其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合。该油墨组合物还包含余量的水。

Description

油墨组合物
发明领域
本公开大体上涉及油墨组合物。
发明背景
喷墨打印或记录系统通常用作在印刷介质如纸上产生图像的一种有效方式。一般来说，通过喷墨记录系统以高速将油墨液滴从喷嘴喷射到纸上，以在纸上产生图象。热喷墨打印包括将电流脉冲穿过加热元件，引起腔室内油墨的迅速汽化而形成气泡。这导致巨大的压力升高，驱使油墨液滴喷到达印刷介质上。在油墨滴喷射的过程中，覆盖加热元件表面的油墨层可达例如约340°C的高温。在此温度下，油墨可分解并将残渣沉积在加热元件的表面上。该过程被称为结垢。结垢会对喷射出的液滴的体积、形状和/或速度产生不利影响，这样会引起印刷的产品质量变化。
附图简要说明
通过参考以下详细说明和附图，本公开的实施例的特征和优点会变得显而易见。
图1为包含本文公开的油墨组合物实施例的油墨墨盒的实施例的剖视的部分示意图。
发明详述
本文公开的油墨组合物的实例包含具体的螯合剂，例如具有两个或更多个氮原子和四个或更多个羧酸官能团或羧酸盐官能团的螯合剂，或者儿茶酚螯合剂。所述油墨组合物可配制为彩色油墨，所述彩色油墨要被印刷在介质上以在其上形成文字、图像、图形等。所述油墨组合物还可配制为无色定影剂，所述无色定影剂要在彩色油墨之前被印刷在介质上。当用作无色定影剂剂时，本文公开的所述油墨组合物的实例在所述介质表面上碰撞随后印刷的着色剂以保持一致的和预期的印刷质量。
向实例油墨组合物中添加具体的螯合剂有利地帮助所述油墨组合物在分配所述油墨组合物的印刷墨盒的使用寿命内不会分解。如此，本文公开的所述油墨组合物的实例通过至少部分减少或者甚至防止在加热元件表面上热分解的(即结垢的)油墨组分的积聚率，提高了所述印刷墨盒的寿命。根据使用的所述油墨墨盒，所述印刷墨盒的使用寿命可提高至，并且在某些情况下高于每个喷嘴10亿滴。
向所述油墨组合物的实例中添加螯合剂不会对开盖性能有不利影响，并且在某些情况下可提高开盖性能。文中所指的术语“开盖”是指喷墨油墨在长时间暴露于空气后，容易从打印头中喷出的能力。开盖时间测量为打印机喷嘴可能由于堵塞或塞住而不再正常喷射之前打印头可保持开盖的时间量。喷嘴可由粘性阻塞变成堵塞的/塞住的，所述粘性阻塞是在任意喷嘴内和/或周围由于水缺失、油墨结壳和/或着色剂结晶而在喷嘴内形成的。如果喷嘴已经塞住了，由喷嘴的孔喷射出的油墨液滴会方向出错，对打印质量造成不利影响。喷嘴孔还会变成完全堵住的，结果油墨液滴无法穿过受影响的喷嘴。如将进一步描述，当与例如不包含所述螯合剂的油墨组合物比较时，本文公开的包含所述螯合剂的油墨组合物具有相当的或改进的开盖性能。
无论配制为所述彩色油墨还是所述无色定影剂，本文公开的油墨组合物的实施例包含助溶剂；在本文公开的任何螯合剂；以及余量的水。
所述助溶剂的选择取决于，至少部分取决于所述油墨组合物中的其他组分。适合所述彩色油墨组合物或所述定影剂油墨组合物的助溶剂实例包括二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲；2-羟乙基-2-吡咯烷酮；2-吡咯烷酮；聚氧乙基甘油醚；三丙二醇；三乙二醇；四乙二醇；1-(2-羟乙基)-2--咪唑啉酮；1,2,6-己三醇；三羟甲基丙烷；甘油；2-羟乙基-2-甲基-1,3-丙二醇；或它们的组合。
作为实例，一种品红色或黄色油墨组合物包含二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲和2-羟乙基-2-吡咯烷酮作为助溶剂；另一种品红色油墨组合物包含2-吡咯烷酮、三乙二醇和二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲作为助溶剂；另一种黄色油墨组合物包含三丙二醇和四乙二醇作为助溶剂；并且定影剂油墨组合物包含四乙二醇单独作为助溶剂。
在一个实例中，所述油墨组合物中使用的助溶剂的总量为所述油墨组合物总重量百分比(wt％)的约5wt％至约25wt％。在所述彩色油墨组合物的实例中，助溶剂的总量为约9.5wt％至约22wt％。在所述定影剂油墨组合物的实例中，助溶剂的总量为约10wt％至约15wt％。
本文公开的油墨组合物的一些实例中包含螯合剂，所述螯合剂含有两个或更多个氮原子和四个或更多羧酸官能团(COOH)或羧酸盐官能团(COO-在金属阳离子存在的情况下)。这些螯合剂由通式1或通式2表示。通式1为：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2。由通式1表示的螯合剂的一个实例具有R＝羧酸官能团，且n＝3，并被称为N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸(也被称为1,3-丙二胺-Ν,Ν,Ν',Ν'-四乙酸)。通式2为：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1且z≥2。由通式2表示的螯合剂的一个实例具有R＝羧酸官能团，m＝1，x＝2，y＝1且z＝2，并被称为二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)。
本文公开的油墨组合物的其他一些实例包含的螯合剂为儿茶酚。这种螯合剂由通式3表示：
其中，r、s、t和/或u为磺酸官能团或磺酸盐官能团。换句话说，r、s、t或u中的至少一个在金属阳离子存在的情况下为SO3H或SO3 -。适合r、s、t和/或u的其他基团包括氢原子、羟基官能团或羧酸盐官能团。由通式3表示的螯合剂的一个实例具有r＝H，s＝SO3H，t＝H且u＝SO3H，并包含两个钠离子和水，并被称为4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐或Tiron(购自TCI America,Portland,OR)。
所述螯合剂可单独使用或以任意组合使用。例如，由通式1表示的螯合剂可与由通式2或通式3表示的螯合剂混合，或者由通式2表示的螯合剂可与由通式3表示的螯合剂混合，或者由通式1表示的螯合剂可与由通式2表示的螯合剂和由通式3表示的螯合剂混合。无论使用单独的螯合剂或者使用两种或更多种螯合剂的组合，螯合剂的总量为约0.025wt％至约0.2wt％。
如上所述，所选的螯合剂据信可改善结垢而不会对开盖性能产生不利影响，并且至少在某些情况下，在改善开盖性能的同时也改善结垢。
所述油墨组合物的余量(至多100wt％)由水构成。
当配制为所述彩色油墨时，除所述助溶剂、所述螯合剂和所述水之外，所述油墨组合物还包含着色剂。所述着色剂可包括水溶性染料、自分散颜料、由聚合分散剂分散的颜料或它们的组合。合适的水溶性染料的一些实例包括酸性染料、直接染料和铜酞菁染料。自分散染料分散体的一些实例包括200、300和400系列(购自Cabot Corp.,Boston,MA)。对于包括由聚合分散剂分散的颜料的实例，所述聚合分散剂含有的聚合物具有约100至约250的酸值并包含重均分子量为约5000至约20000的分散聚合物。在一个实例中，所述颜料分散体为聚有苯乙烯丙烯酯分散剂的品红色颜料，例如与PR122、PR282、PR269和PR150类似。在另一个实例中，所述颜料分散体含有黄色颜料，例如PY74、PY155和PY128，与前述品红色分散体类似地分散。除了品红色和黄色之外，其他颜色的颜料分散体都在本公开的范围内，只要它们具有类似的分散聚合物。在一个实例中，在所述彩色油墨组合物中使用的着色剂的量为所述彩色油墨组合物总重量百分比(wt％)的约0.5wt％至约6wt％。在另一个实例中，在所述油墨组合物中使用的着色剂的量为所述彩色油墨组合物总重量百分比(wt％)的约3wt％至约5wt％。
所述彩色油墨组合物的实例还可包含非离子表面活性剂和/或杀菌剂。
当非离子表面活性剂用在所述彩色油墨组合物中时，所述非离子表面活性剂的适合的量可为约0.1wt％至约2wt％。适合的非离子表面活性剂的实例包括那些基于炔属二醇的化学物质(例如，SE-F和440，购自Air Productsand Chemicals,Inc.,Allentown,PA)、含氟表面活性剂、十二烷基-2-吡咯烷酮、和仲醇的乙氧基化物(例如，TERGITOLTM15-S-7和TERGITOLTM15-S-9m，购自The DowChemical Co.,Midland,Ml)。
当杀菌剂用在所述彩色油墨组合物中时，所述杀菌剂的适合的量可为约0.05wt％至约0.5wt％。如果使用多个杀菌剂，总量等于或小于0.5wt％。需要理解的是，单个杀菌剂的上限可取决于杀菌剂的种类以及它的毒理学效应和/或规定的要求。例如，PROXELTMGXL(Arch Chemicals,Inc.,Norwalk,CT)的上限为0.2wt％。适合的杀菌剂包括，例如，PROXELTMGXL、KORDEKTMMLX(Dow Chemical Co.,Midland,Ml)和/或BIOBANTMCS-1246(Dow Chemical Co.)。
在某些情况下，本文公开的所述彩色油墨组合物的实例还可包含其他添加剂，例如聚氨酯粘结剂、乙氧基化的甘油和/或磷酸烷基酯。
当使用聚氨酯粘结剂时，所述粘结剂的适合的量可至多约3wt％。在本文公开的实例中，所述聚氨酯粘结剂具有20至59的酸值和约20000至约50000的重均分子量。在一个实例中，所述聚氨酯粘结剂具有55的酸值和约42000的重均分子量。需要理解的是，所用的助溶剂和所用的助溶剂的量可至少部分取决于所述彩色油墨组合物中是否包含所述聚氨酯粘结剂。作为一个实例，可选择所述助溶剂以帮助所述聚氨酯粘结剂分散于全部所述彩色油墨组合物中。作为另一个实例，所用的聚氨酯粘结剂的量可对开盖性能具有不利作用，于是可选择所述助溶剂以抵消这种不利作用。在包含所述聚氨酯粘结剂的一些实例中，可使用两种助溶剂，例如二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲和2-羟乙基-2-吡咯烷酮，或者四乙二醇和三丙二醇。在包含所述聚氨酯粘结剂的一些其他实例中，可使用三种助溶剂，例如二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲、2-吡咯烷酮和三乙二醇。
在本文公开的彩色油墨组合物中，所选的螯合剂可与乙氧基化的甘油(例如，LIPONICTMEG-1,Lipo Chemicals,Inc.,Paterson,NJ)组合使用或代替乙氧基化的甘油(例如，LIPONICTMEG-1,Lipo Chemicals,Inc.,Paterson,NJ)使用。如实例中将要显示的，当与本文公开的实例彩色油墨组合物(参见实施例2和3)比较时，单独使用乙氧基化的甘油不能有效防止结垢。当所述印刷墨盒的使用寿命等于或大于每喷嘴3.5亿滴时尤其如此。所述乙氧基化的甘油在所述彩色油墨组合物的实例中的含量可至多约1wt％。
本文公开的彩色油墨组合物的实例还可包含磷酸烷基酯，所述磷酸烷基酯据信有助于减少或消除结垢。该组分在所述彩色油墨组合物中的含量可为所述油墨组合物总重量百分比(wt％)的至多约1wt％。适合的磷酸烷基酯的一些实例包括那些从Croda,Inc.,Edison,NJ商购的，例如CRODAFOSTMO3A(前CRODAFOSTMN3产品系列，包括酸形式)或CRODAFOSTMO3A-LQ-(MH)。
当配制为所述定影剂时，所述油墨组合物是无色的因而明确排除了着色剂。但是，当配制为所述定影剂时，除了所述助溶剂、所述螯合剂和所述水之外，所述油墨组合物还包含丙酸钙、甲磺酸、非离子表面活性剂和/或杀菌剂。
在本文公开的定影剂油墨组合物的一个实例中，丙酸钙的使用量可为约3wt％至约10wt％，并且甲磺酸的使用量可为约0.5wt％至约4wt％。丙酸钙是定影试剂，用来固定着色剂。
当在所述定影剂油墨组合物中使用非离子表面活性剂时，所述非离子表面活性剂的合适的量可为约0.3wt％至约2wt％。合适的非离子表面活性剂的实例包括那些基于炔属二醇的化学物质(例如，SE-F和440,购自AirProducts and Chemicals,Inc.,Allentown,PA)、含氟表面活性剂和仲醇的乙氧基化物(例如，TERGITOLTM15-S-30,TERGITOLTM15-S-7和TERGITOLTM15-S-9m，购自TheDow Chemical Co.,Midland,Ml)。
当在所述定影剂油墨组合物中使用杀菌剂时，所述杀菌剂的合适的量为约0.05wt％至约0.6wt％。如果使用多种杀菌剂，总量等于或小于0.6wt％。如上所述，任意单个杀菌剂的上限可取决于杀菌剂的种类以及它的毒理学效应和/或规定的要求(例如，PROXELTMGXL的上限为0.2wt％)。适于所述定影剂油墨组合物的杀菌剂包括，例如，PROXELTMGXL、KORDEKTMMLX和/或BIOBANTMCS-1246。
对于使用有颜料的油墨的热喷墨打印而言，可期望所述油墨组合物(无论配制为彩色油墨组合物还是配制为所述定影剂油墨组合物)具有碱性pH，在大于7至12范围内的任何点。当所得有颜料的油墨组合物的初始pH为酸性、中性或接近中性的碱性(例如，具有pH为7.1至8)时，可期望调节所得有颜料的油墨组合物的pH至碱性或更显碱性的pH。可加入任意适合的碱来调节pH，只要所加入的碱不干扰所述油墨组合物的其他期望性质。适合的碱的实例包括NaOH或KOH。所加入的碱的量至少部分取决于所述油墨组合物的初始pH和期望的所述油墨组合物的最终pH。在一个实例中，调节所述pH至约9，加入适量的碱直到获得该pH。当向所述油墨组合物加入所述碱时，可测试所述pH以确定是否获得期望的pH值。在其他实例中，可期望所述油墨组合物具有酸性pH(低于7)。这在所述油墨组合物用作定影剂时尤其需要。可使用任何期望的酸(例如甲磺酸)调节所述pH。当向所述油墨组合物中加入所述酸时，可测试所述pH以确定是否获得期望的pH值。
本文公开的彩色油墨组合物和定影剂油墨组合物可适用于各种印刷工艺，包括高速印刷工艺。在一个实例中，所述彩色和/或定影剂油墨组合物可用于印刷超过每秒1米的卷筒纸印刷机。图1显示了可用于例如卷筒纸印刷机的印刷墨盒10的实例的剖视部分示意图。印刷墨盒10包括外壳12(其可包括一个或多个不同材料的层)，外壳12操作性地连接于储存器14，储存器14含有本文公开的所述油墨组合物20的实例。流体通道连接储存器14和流体喷射器16。在热喷墨印刷墨盒10中，流体喷射器16为产生热量以汽化油墨组合物20加热元件，加热元件产生泡沫，泡沫膨胀将油墨组合物20(以液滴22的形式)从与流体喷射器16对齐的喷嘴18中推出。虽然显示了单个流体喷射器16和喷嘴18，但需要理解的是单个印刷墨盒10可包括多个(例如，400个或一些其他期望的数量)流体喷射器16和喷嘴18。虽然没有显示，但需要理解的是印刷墨盒20包括完整的电路，电路将信号沿路径发送(例如，从能够运行合适的计算机可读指令的处理器)至期望的流体喷射器16和喷嘴18，用于从其中喷射油墨液滴22以在期望的介质上产生定影剂的层和/或图像。
当使用高速印刷机时，本文公开的所述彩色和/或油墨组合物在印刷墨盒10的寿命内提供基本一致的打印质量(例如，液滴速度和液滴质量的变化≤20％，并且在某些情况下液滴速度和液滴质量的变化≤10％)。本文公开的油墨组合物还可在高速印刷机中保持适当的开盖性能，其中，以设定频率每喷嘴的喷数维持了印刷期间闲置喷嘴的喷嘴正常状态。
具体实施方式
本文提供了实施例以便进一步说明本公开。需要理解的是提供这些实施例是出于说明的目的而不应解释为限制所公开的实施例的范围。
在本文公开的实施例中，为了在喷笔/墨盒的寿命内获得一致的印刷质量，期望液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化各自等于或小于10％(无论在正方向还是反方向上)。液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化各自在10％和20％之间是不太理想的，但是仍然可带来一致的印刷质量。认为带来液滴速度的百分比(％)变化和/或液滴重量的百分比(％)变化超过20％的油墨组合物是不理想的(即使另一个百分比(％)变化小于20％)。
实施例1
用4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐作为所选的螯合剂制备定影剂油墨组合物。不用4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐制备对比定影剂油墨组合物。表1显示了样品定影剂油墨组合物和对比定影剂油墨组合物的配方。
表1-定影剂油墨组合物配方
将对比定影剂样品和定影剂样品1-3各自填入热喷墨喷笔/墨盒(Hewlett-PackardHP38喷笔)中，并连续喷射在喷笔/墨盒寿命测试设备上来测试喷笔/墨盒的寿命。对于这个测试，没有使用介质。相反，喷笔/墨盒寿命测试设备使用了喷笔/墨盒，并且定影剂液滴被喷射在集墨装置(spittoon)上。在喷笔/墨盒的寿命(至多每喷嘴10亿滴)的一定间隔和终点，监控喷笔/墨盒的液滴速度和液滴重量。表2说明了在10亿液滴的寿命终点液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化。
表2-液滴速度和液滴重量的百分比(％)变化
根据测试进行后立刻获取的液滴速度数据和液滴重量数据，定影剂样品1-3(分别含有0.05wt％、0.1wt％和0.15wt％的4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐)是更理想的并且有效地减少了结垢。定影剂样品1-3在液滴速度和液滴重量方面各自显示出期望的等于或小于15％的变化，同时液滴重量值的变化尤其低。为对比定影剂样品而收集的同样的数据表明对比样品较差。综上，实施例1的数据说明包含磺酸盐官能团的螯合剂适于减少喷笔/墨盒的寿命内定影剂油墨组合物的结垢，并且比不含螯合剂的类似的对比定影剂组合物更有效。
实施例2
使用N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸或者二亚乙基三胺五乙酸作为所选的螯合剂制备品红色油墨组合物。不用螯合剂制备对比的品红色油墨组合物。表3显示样品的品红色油墨组合物和对比的品红色油墨组合物的配方。
表3-品红色油墨组合物配方
将对比的品红色油墨样品和品红色样品1-3各自填入热喷墨喷笔/墨盒(Hewlett-Packard HP38喷笔)中，并连续喷射在喷笔/墨盒寿命测试设备上来测试喷笔/墨盒的寿命。对于这个测试，没有使用介质。相反，喷笔/墨盒寿命测试设备使用了喷笔/墨盒，并且品红色油墨液滴被喷射在集墨装置上。在喷笔/墨盒的寿命(至多每喷嘴10亿滴)的一定间隔和终点，监控喷笔/墨盒的液滴速度和液滴重量。表4说明了在周围环境中喷笔/墨盒的寿命终点液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化。
表4-液滴速度和液滴重量的百分比(％)变化
根据测试进行后立刻获取的液滴速度数据和液滴重量数据，品红色油墨样品1-3(分别含有0.055wt％的二乙基三胺五乙酸、0.075wt％的二乙基三胺五乙酸和0.055wt％的N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸)是理想的并且有效地减少了结垢。品红色油墨样品1-3在液滴速度和液滴重量方面各自显示出期望的等于或小于15％的变化，同时液滴重量值的变化尤其低。为对比的品红色油墨样品而收集的同样的数据表明对比的样品是不理想的。综上，数据说明具有两个或更多个氮原子和四个或更多个羧酸(或羧酸盐)官能团的螯合剂适于减少在喷笔/墨盒的寿命内品红色油墨的结垢是合适的，并且比不含该螯合剂的类似的品红色油墨组合物更有效。
样品2的结果还说明了，当与包含具有两个或更多个氮原子和四个或更多个羧酸(或羧酸盐)官能团的螯合剂但不包含乙氧基化的甘油的样品油墨组合物相比，乙氧基化的甘油(例如LIPONICTMEG-1)对防止结垢是没有效果的。
实施例3
使用N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸、二亚乙基三胺五乙酸或4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐作为所选的螯合剂制备品红色油墨组合物。不用任何螯合剂制备对比的品红色油墨组合物。表5显示了样品的品红色油墨组合物和对比的品红色油墨组合物的配方。
表5-品红色油墨组合物配方
将对比的品红色油墨样品2和品红色油墨样品4-6各自填入热喷墨喷笔/墨盒(Hewlett-Packard HP38喷笔)中，并连续喷射在喷笔/墨盒寿命测试设备上来测试喷笔/墨盒的寿命。在每喷嘴3.5亿滴内监控喷笔/墨盒的液滴速度和液滴重量。表6说明了在3.5亿滴时液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化。
表6-液滴速度和液滴重量的百分比(％)变化
对比的品红色样品2和品红色油墨样品4-6各自提供了期望的结果。但是，当比较液滴速度的变化时，品红色油墨样品4-6显示出至少7％的液滴速度，小于对比的品红色样品2显示出的液滴速度。与对比的品红色油墨样品2相比，品红色油墨样品4-6(具体为品红色油墨样品6)还显示出改善的液滴重量变化。
综上所述，数据说明具有两个或更多个氮原子和四个或更多个羧酸(或羧酸盐)官能团的螯合剂或者具有磺酸盐官能团的儿茶酚螯合剂适于减少在喷笔/墨盒的寿命内品红色油墨的结垢，并且比不含该螯合剂的类似的品红色油墨组合物更有效。
实施例4
用N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸或4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐作为所选的螯合剂制备黄色油墨组合物。不用任何螯合剂制备两个对比的黄色油墨组合物。表7显示了样品的黄色油墨组合物和对比的黄色油墨组合物的配方。
表7-黄色油墨组合物配方
将对比的黄色油墨样品1和2以及黄色油墨样品1和2各自填入热喷墨喷笔/墨盒(Hewlett-Packard HP38喷笔)中，并连续喷射在喷笔/墨盒寿命测试设备上来测试喷笔/墨盒的寿命。对于这个测试，没有使用介质。相反，喷笔/墨盒寿命测试使用了喷笔/墨盒，并且黄色油墨液滴被喷射在集墨装置上。在喷笔/墨盒的寿命(每喷嘴10亿滴)的一定间隔和终点，监控喷笔/墨盒的液滴速度和液滴重量。表8说明了在喷笔/墨盒寿命终点液滴速度的百分比(％)变化和液滴重量的百分比(％)变化。
表8-液滴速度和液滴重量的百分比(％)变化
由于液滴速度的百分比(％)变化超过20％，因此对比的黄色样品1呈现差的结果。与此相对，黄色油墨样品1显示出期望的结垢结果。具体地，与对比的黄色样品1比较，黄色油墨样品1(含有N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸)显示出改善的液滴速度变化百分比(％)和改善的重量变化百分比(％)。
由于液滴速度变化百分比(％)超过20％，因此对比的黄色样品2也呈现差的结果。与此相对，黄色油墨样品2显示出期望的结垢结果。具体地，与对比的黄色样品2比较，黄色油墨样品2(含有4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐)显示出改善的液滴速度变化百分比(％)和改善的重量变化百分比(％)。
综上所述，数据说明具有两个或更多个氮原子和四个或更多个羧酸(或羧酸盐)官能团的螯合剂或者具有磺酸盐官能团的儿茶酚螯合剂适于减少喷笔/墨盒的寿命内黄色油墨的结垢，并且比不含该螯合剂的类似黄色油墨组合物更有效。
以Hewlett-Packard HP38喷笔使用改进的Hewlett-Packard CM8050Edgeline印刷机打印，对黄色油墨样品1和2以及对比的黄色油墨样品1和2还测试了开盖性能。为了测试开盖，使印刷墨盒处于未盖住盖的状态一段已知时间。在这个时间段结束时，打印喷笔以评价喷嘴的状态。数据表明包含上述螯合剂之一的油墨的开盖性能优于不用螯合剂制备的对比的黄色油墨样品的开盖性能。
需要理解的是本文提供的范围包括指定范围和指定范围内的任意值或子范围。例如，约5wt％至约25wt％的范围应该被解释为不仅包括明确叙述的界限约5wt％至约25wt％，而且还包括单个值，例如9.5wt％、15wt％、21.6wt％等，以及子范围，例如约9.5wt％至约15wt％、约10wt％至约22wt％等。而且，当使用“约”描述一个值时，这是指指定值附近的微小差异(至多+/-5％)。
虽然已经详细描述了若干实施例，但是对本领域技术人员显而易见的是，可以对所公开的实施例进行改进。因此，应该认为以上描述是非限制的。

Claims (15)

1.一种油墨组合物，包含：
5wt％至25wt％的助溶剂；
0.025％至0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；以及
余量的水。
2.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，由通式1表示的所述螯合剂为N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸]。
3.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，由通式2表示的所述螯合剂为二亚乙基三胺五乙酸。
4.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，由通式3表示的所述螯合剂为4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐。
5.一种定影剂，所述定影剂不含着色剂，并包含：
5wt％至25wt％的助溶剂；
0.025％至0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；以及
余量的水。
6.一种定影剂，所述定影剂不含着色剂，并包含：
5wt％至25wt％的助溶剂；
0.025％至0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；
3wt％至10wt％的丙酸钙；
0.05wt％至0.6wt％的杀菌剂；
0.3wt％至2wt％的非离子表面活性剂；
0.5wt％至4wt％的甲磺酸；以及
余量的水。
7.一种彩色油墨组合物，所述彩色油墨组合物包含：
5wt％至25wt％的助溶剂；
0.025％至0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；
0.5wt％至6wt％的着色剂；
0.1wt％至2wt％的非离子表面活性剂；
0.05wt％至0.5wt％的杀菌剂；以及
余量的水。
8.一种彩色油墨组合物，包含：
5wt％至25wt％的助溶剂；
0.025％至0.2wt％的i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；
0.5wt％至6wt％的着色剂；
0.1wt％至2wt％的非离子表面活性剂；
0.05wt％至0.5wt％的杀菌剂；
以下任意物质：
至多3.0wt％的聚氨酯粘结剂；或
至多1.0wt％的乙氧基化的甘油；以及
余量的水。
9.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述助溶剂包括二-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲；2-羟乙基-2-吡咯烷酮；2-吡咯烷酮；三乙二醇；聚氧乙基甘油醚；三丙二醇；四乙二醇；1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮；1,2,6-己三醇；三羟甲基丙烷；甘油；2-羟乙基-2-甲基-1,3-丙二醇；或它们的组合。
10.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述油墨组合物的pH范围是大于7小于等于12。
11.一种油墨墨盒，包括：
流体储存器；
与所述流体储存器流体连通的流体喷射器；和
在所述流体储存器中存在的如权利要求1所述的油墨组合物。
12.如权利要求11所述的油墨墨盒，其中，满足以下任意条件：
由通式1表示的所述螯合剂为N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸]；
由通式2表示的所述螯合剂为二亚乙基三胺五乙酸；或
由通式3表示的所述螯合剂为4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐。
13.一种油墨墨盒，包括：流体储存器；
与所述流体储存器流体连通的流体喷射器；和
在所述流体储存器中存在的不含着色剂的定影剂；
所述定影剂包含0.05wt％至0.2wt％的4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐；
5wt％至25wt％的助溶剂，所述助溶剂包括四乙二醇；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；
3wt％至10wt％的丙酸钙；
0.05wt％至0.6wt％的杀菌剂；
0.3wt％至2wt％的非离子表面活性剂；
0.5wt％至4wt％的甲磺酸；以及
余量的水。
14.一种油墨墨盒，包括：流体储存器；
与所述流体储存器流体连通的流体喷射器；和
在所述流体储存器中存在的彩色油墨组合物，所述彩色油墨组合物包含0.05wt％至0.2wt％的N,N'-1,3-丙二基双[N-(羧甲基)-甘氨酸]、二亚乙基三胺五乙酸或4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐；
5wt％至25wt％的助溶剂；0.5wt％至6wt％的彩色颜料分散体；
0.1wt％至2wt％的非离子表面活性剂；
0.05wt％至0.5wt％的杀菌剂；
至多3.0wt％的聚氨酯粘结剂；
至多1.0wt％的乙氧基化的甘油；
大于0小于等于1.0wt％的磷酸烷基酯；以及
余量的水。
15.一种改善油墨组合物的结垢的方法，所述方法包括：
选择i)由通式1表示的螯合剂：
其中，R'为羧酸官能团或羧酸盐官能团，并且n>2；ii)由通式2表示的螯合剂：
其中，R为羧酸官能团或羧酸盐官能团，m≥1，x≥2，y≥1，并且z≥2；iii)由通式3表示的螯合剂：
其中，r、s、t或u中的任一个为磺酸官能团或磺酸盐官能团；或iv)i、ii和iii的任意组合；且
将0.025wt％至0.2wt％的所选的螯合剂加入包含以下物质的混合物中：
5wt％至25wt％的助溶剂；
大于0小于等于1wt％的磷酸烷基酯；和
余量的水。
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