CN1974687A - 喷墨墨水组合物、容纳该墨水的喷墨墨盒,和包括该喷墨墨盒的喷墨记录设备 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨墨水组合物，一种容纳有该墨水组合物的喷墨打印机墨盒和一种包括容纳有该墨水组合物的墨盒的喷墨记录设备，该喷墨墨水组合物包括着色剂、水和添加剂，添加剂包括亲介质添加剂和疏介质添加剂中的至少一种，基于100重量份的墨水组合物，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份，基于100重量份的墨水组合物，疏介质添加剂的量是大约1到大约25重量份。

Description

喷墨墨水组合物、容纳该墨水的喷墨墨盒，和包括该喷墨墨盒的喷墨记录设备
根据35U.S.C.§119(a)，本专利申请要求2005年8月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0074565的优先权，其公开的内容在此整体并入以作参考。
技术领域
本发明涉及一种墨水组合物，和特别地，涉及以下喷墨墨水组合物，所述墨水组合物与高速且高质量打印系统所用的打印介质的表面性能具有最佳的相容性。
背景技术
墨水组合物渗入打印介质的渗透特性通常与打印介质表面和到达该打印介质的墨水组合物之间的界面相互作用有关。渗透特性可以用墨水组合物相对于打印介质表面的接触角表示。
美国专利No.6,095,645披露了在打印介质包括由水溶性硅化合物或氟化合物制成的墨水排斥层的情况下，染料墨水的接触角在1秒钟后变成0°，和美国专利No.6,572,227披露了在滴下4-自分散颜料墨水1秒钟后，自分散颜料墨水的接触角大约是60°或更小。
此外，美国专利No.5,849,815披露了一种具有表面张力为26×10-5N/cm到40×10-5N/cm的染料墨水组合物，其包括聚合物，并具有60°到180°的接触角。美国专利No.6,811,251披露了一组墨水，该组墨水包括颜料墨水和染料墨水，且具有改善的接触角。依据美国专利No.6,811,251，只有当染料墨水到达打印介质1秒后的接触角的差值是-70到-10°，而颜料墨水的接触角的差值是-15°到0°时，每种墨水的渗色(blurring)极好、墨水间的分散性(speading)良好，且墨水干燥性极好。
如上所述，传统染料墨水的初始接触角通常应大于40°，且传统颜料墨水的初始接触角通常应大于60°。这是因为如下的原因。
在现有打印系统中，由于打印速度慢，且具有大液滴的黑色颜料要在单次打印过程中产生充足的图像浓度，几乎全部墨水必须在打印介质上保留很长一段时间，从而必须最小化油墨向打印介质中的渗透。因此，颜料墨水的初始接触角通常应大于60°，并且，必须仅有预定量的墨水在1秒钟后渗入打印介质。
同时，对于彩色染料墨水，通常打印数次以显示具有高颜色浓度的各种图像。因此，由于染料墨水长时间保留在打印介质上，颜色之间出现严重渗色。因此，彩色染料墨水的初始接触角小于40°，与颜料墨水的初始接触角不同。
即使具有适当初始接触角的现有技术的墨水被用于高速且高质量的打印系统，仍不易优化颜色之间的渗色。特别地，对于具有大接触角的颜料墨水，打印图像的干燥过于缓慢，以至于不能避免墨水粘脏(back-smear)到下一张打印纸上或使用者的手上。
发明内容
本发明提供了一种喷墨墨水组合物，容纳所述喷墨墨水组合物的喷墨墨盒和包括所述喷墨墨盒的喷墨记录设备。所述喷墨墨水组合物与用于高速且高质量打印系统的打印介质的表面性能具有最佳的相容性，以便将染料墨水和颜料墨水的吸收时间保持在1秒钟内，以便在不影响图像质量(由于墨水的过度渗透而造成)的情况下获得高的颜色浓度，并将颜色之间的渗色最小化以避免背面粘脏。
本发明的其它方面和优点，一部分在随后的描述中将被阐述，以及一部分从该描述中显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。
本发明的前述和/或其它方面及效用可通过提供一种喷墨墨水组合物而实现，所述喷墨墨水组合物具有与打印介质的表面性能最佳的相容性，所述墨水组合物包括着色剂、水和对打印介质有亲合性的亲介质(media-philic)添加剂，其中基于100重量份的喷墨墨水组合物，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份。
喷墨墨水组合物可进一步包括对亲水打印介质基本上不具有亲合力的疏介质添加剂，其中基于100重量份的喷墨墨水组合物，疏介质添加剂的量是大约1到大约12,500重量份。
本发明的前述和/或其它方面及效用还可通过提供一种容纳有所述墨水组合物的喷墨墨盒而实现。
本发明的前述和/或其它方面及效用还可通过提供一种包括容纳有所述墨水组合物的喷墨墨盒的喷墨记录设备而实现。
附图说明
本发明的这些和/或那些方面和优点，将通过结合附图进行的对实施例的后续描述而变得明显和更易于理解，所述附图中：
图1是立体图，示出了具有容纳有本发明的墨水组合物的墨盒的喷墨打印设备，和
图2是剖视图，示出了容纳有本发明的墨水组合物的墨盒。
具体实施方式
下面，详细描述本发明的实施方式，其实例示于附图中，其中，相同的附图标记始终指代相同元件。为了解释本发明，下面通过参照图表对实施例进行说明。
依据本发明的实施方式的喷墨墨水组合物包括着色剂、水剂(例如，水)，和添加剂，并且添加剂的材料和用量依据墨水组合物将被打印在其上的打印介质的性能而控制在适合的范围内。
依据本发明的实施方式的亲水介质可以是主要包括纸浆的普通纸、涂层纸或涂布有水基涂料溶液的涂层纸或照片纸(photo paper)、涂布有含水涂料溶液或经过亲水处理的纤维、或塑料、金属介质等。依据本发明的实施方式的疏水介质可以是由玻璃或硅制成的基材，涂布有包括油或蜡和疏水有机溶剂的涂料溶液，或经过疏水处理的涂层纸或照片纸、织物、塑料、或金属介质等等。然而，依据本发明的介质并不局限于上述实例和实施方式。
此外，墨水添加剂可以包括至少一种亲介质添加剂。基于100重量份的墨水组合物，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份。
如果亲介质添加剂的量少于大约0.1重量份，则墨水组合物对打印介质的亲合力非常低，以至于墨水组合物的吸收时间变长，从而导致打印介质的背面粘脏。如果亲介质添加剂的量大于大约35重量份，墨水组合物对打印介质的亲合力非常高，以至于墨水组合物过多地渗入打印介质，从而导致颜色浓度低。
添加剂还可包括疏介质添加剂，所述疏介质添加剂对打印介质基本上不具有亲合力。基于100重量份的喷墨墨水组合物，墨水组合物中疏介质添加剂的量是大约0.1到大约25重量份。基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约1到大约12,500重量份。例如，基于100重量份的亲介质添加剂，墨水组合物中疏介质添加剂的量是大约1到大约6,250重量份；基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约6,250到大约12,500重量份，和基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约3,000到大约9,000重量份。
当喷墨墨水组合物包括疏水介质时，基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约1到大约1000重量份。这是因为喷墨墨水组合物被用于在疏水介质上打印时，疏介质添加剂对介质亲合力变化的影响比当喷墨墨水组合物被用于在亲水介质上打印时的影响要大很多。在喷墨墨水组合物被用于在亲水介质上打印时，与被用于在疏水介质上打印的喷墨墨水组合物中亲介质添加剂的量相比，如果疏介质添加剂的数量大于大约12,500重量份(或如果疏介质添加剂的数量大于1000重量份)，则疏介质添加剂与亲介质添加剂的比率就变得过高，因此墨水组合物对打印介质的亲合力会变得过低。如果疏介质添加剂的量小于大约1重量份，其效果会不期望地小。此外，基于100重量份的喷墨墨水组合物，如果疏介质添加剂的量大于大约25重量份，则在喷墨墨水组合物中疏介质添加剂的量大量增加，从而用于在疏水介质上打印的喷墨墨水组合物的亲合力变低，而基于100重量份的喷墨墨水组合物，如果疏介质添加剂的量小于大约0.1重量份，其效果会不期望地小。
当使用亲水打印介质时，墨水组合物可包括着色剂、水和对亲水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，且基于100重量份的喷墨墨水组合物，墨水组合物中亲介质添加剂数量是大约0.1到大约35重量份的范围。
当使用疏水打印介质时，墨水组合物可包括着色剂、水和对疏水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，且基于100重量份的喷墨墨水组合物，墨水组合物中亲介质添加剂数量是大约0.1到大约35重量份。
术语“亲介质添加剂”是指以下有机溶剂，其10重量％的水溶液在打印介质上具有50°或更小的初始接触角，或指以下表面活性剂，其1重量％的水溶液在打印介质上具有50°或更小的初始接触角。
术语“疏介质添加剂”是指以下有机溶剂，其10重量％的水溶液在打印介质上具有50°或更大的初始接触角，特别是具有60°或更大的初始接触角，或指以下表面活性剂，其1重量％的水溶液在打印介质上具有50°或更大的初始接触角，特别是具有60°或更大的初始接触角。
术语“初始接触角”是指在溶液和打印介质之间的界面上形成的角度，使用标准规格(gauge)为22针的注射器将一滴溶液滴到打印介质上，0.5秒以后，用接触角测量装置FTA200(由First Ten Angstrom公司制造)进行测量。
表1描述了溶液中的亲介质添加剂和疏介质添加剂的具体例子，所述溶液可用于本发明实施方式的墨水组合物，并描述了当所述溶液被用于墨水组合物中在作为亲水打印介质的普通纸上打印时，基于如上所述这些溶液的初始接触角，溶液对介质的亲合力；但是本发明并不局限于这些实例。
表1
组分   亲合力
  PI   PO
二醇   EG*(10％)   o
  DEG*(10％)   o
  PEG200*(10％)   o
  PEG600*(10％)   o
二醇，三醇   1，4-丁二醇*(10％)   o
  1，5-戊二醇*(10％)   o
  1，2-己二醇*(10％)   o
  1，6-己二醇*(10％)   o
  Ethriol*(10％)   o
  甘油*(10％)   o
环酰胺   丁二酰亚胺*(10％)   o
  己内酰胺*(10％)   o
  2-吡咯烷酮*(10％)   o
  2-环己基-2-吡咯烷酮*(10％)   o
  乙醚   DEG-MBE*(10％)   o
  TEG-MBE*(10％)   o
  酮类   甲乙酮**(10％)  o
蜡   聚乙烯蜡**(10％)  o
  十八烷基硬脂酰胺蜡**(10％)  o
  油   二甲基聚硅氧烷**(10％)  o
  己烷**(10％)  o
  Norpar**(10％)  o
  表面活性剂   Surfynol 465*(1％)(Air Products andChemicals公司)   o
  BYK 181*(1％)(BYK-Chemie公司)  o
  聚乙二醇失水山梨糖醇单月桂酸酯*(1％)  o
在表1中，星号“*”指示水溶液中的添加剂的百分含量(％)，双星号“**”指示乙醇中添加剂的百分含量(％)，PI是亲介质的，以及PO是疏介质的。此外，EG是乙二醇，DEG是二甘醇，PEG是聚乙二醇、DEG-MBE是二甘醇一丁醚，和TEG-MBE是三甘醇单丁基乙醚(triethylene glycol monobutylether)。
如上所述，表1中的“疏介质添加剂”相对于亲水打印介质是疏介质，表1中的“亲介质添加剂”相对于亲水打印介质是亲介质。然而，依据本发明的实施方式的墨水组合物被用于在疏水打印介质上打印时，在表1中被归类为疏介质添加剂的化合物被用作亲介质添加剂，而在表1中被归类为亲介质添加剂的化合物被用作疏介质添加剂。
基于100重量份的墨水组合物，依据本发明的实施方式的墨水组合物中水的量是大约10到大约90重量份。如果水的量少于约10重量份，则墨水组合物的粘度变得过高，因而墨水组合物不能被喷出。如果水的量高于约90重量份，则墨水组合物中的着色剂浓度变低，从而降低了图像质量。
对依据本发明的实施方式的墨水组合物中所用的着色剂没有特别限制。例如，可溶于水的或可分散在水中的染料，与分散剂一起使用且在水中可稳定地分散的颜料，在没有单独的分散剂的情况下在水中可稳定地分散的自分散颜料，或其混合物可用作着色剂。
染料的具体例子包括，但并不局限于，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、双偶氮染料和酞菁衍生物。颜料的具体例子包括，但并不局限于，炭黑、石墨、玻璃碳、活性炭、活性碳、蒽醌、酞菁蓝、酞菁绿、重氮、单偶氮、皮蒽酮、二萘嵌苯、喹吖啶酮和靛蓝类的颜料。自分散颜料的具体例子包括，但不局限于，可从Orient Chemical公司获得的cabojet-系列或CW-系列的产品。
基于100重量份的墨水组合物，依据本发明的实施例的喷墨墨水组合物中着色剂的量可以是大约0.1到大约10重量份。当着色剂的量小于约0.1重量份时，图像浓度非常低。当着色剂的量大于约100重量份时，墨水粘度变得过高，因而墨滴很难容易地喷出。
另外，如果需要，依据本发明的实施例的墨水组合物可进一步包括湿润剂、分散剂、粘度调节剂、PH调节剂、抗氧化剂等中的至少一种。
依据本发明的实施例的墨水组合物可用于高速且高分辨率喷墨打印系统。在这种高速且高分辨率喷墨打印系统中，为了显示出清晰的图像，颜色之间的渗色最小化，当在介质上滴1μL的墨滴时，渗入的墨水的吸收时间被缩短到低于1秒钟，并且由于墨水渗透导致的图像彩色浓度的降低被阻止，以保持足够的光密度，即使在普通纸上也是如此。当以7ρL液滴以600dpi执行单次打印时，黑色墨水的100％纯色颜色浓度(solid colorconcentration)可以保持光密度高于或等于1.05，且彩色墨水的100％纯色颜色浓度可以保持光密度高于或等于0.8
当颜料在墨水组合物中被用作着色剂时，本发明的实施例的墨水组合物可具有大约30°到大约65°的初始接触角，1μL的墨滴的吸收时间在1秒钟内，且光密度大于或等于1.05。
当染料在墨水组合物中被用作着色剂时，本发明的其它实施例的墨水组合物可具有大约25°到大约45°的初始接触角，1μL的墨滴的吸收时间在1秒钟内，且光密度大于或等于0.8。
根据本发明的实施例的墨水组合物可与其它墨水组合或单独用于喷墨打印机中以打印多种色彩。
可通过喷墨记录设备的墨水容纳部分或喷墨打印机墨盒供应根据本发明的实施例的墨水组合物。依据本发明的实施例的喷墨记录设备可包括：例如，通过加热墨水组合物产生的蒸汽压喷射墨滴的热头，使用压电元件喷射墨滴的压电头，可拆卸头，或固定头。此外，喷墨记录设备可以是扫描式打印机(scanning type printer)或阵列式打印机，且可用于台式计算机、纺织工业的应用和其它工业的应用。提及打印头类型(head type)、打印机类型及其应用仅仅是为了说明的目的。
图1示出了依据本发明的实施例的喷墨记录设备5。
参考图1，依据本发明的实施例的喷墨记录设备5包括容纳墨水组合物的墨盒11，所述墨水组合物包括包含发色团的着色剂和类似着色剂的添加剂。盖8例如通过铰链(未示出)连接到喷墨记录设备5的主体13上。移动闩10部分从孔7中伸出。移动闩10与固定闩9相配合，且当盖8被关闭时固定闩9可以连接到盖8的内侧。盖8具有凹陷14，凹陷14与从孔7中伸出的移动闩10的区域相对应。喷墨打印机墨盒11被安装在主体13上，且墨水被喷射到从喷墨打印墨盒11的下部通过的一张介质(如纸张)3上。
图2是剖视图，示出了容纳有依据本发明的实施例的墨水组合物的喷墨打印机墨盒100。喷墨打印机墨盒100包括形成墨水接收部112的主体110、覆盖墨水接收部112顶部区域的内盖114，和外盖116，该外盖116与内盖114以预定间隔分离布置，用于密封墨水接收部112和内盖114。
墨水接收部112由垂直隔离壁123分隔成第一腔室124和第二腔室126。在第一腔室124与第二腔室126之间的垂直隔离壁123的下部形成墨水通道128。墨水被充入第一腔室124，然后进入第二腔室126内的海绵129中。在内盖114中形成与第二腔室126相对应的通气孔126a。
用于避免打印头的喷射孔130被阻塞的过滤器140形成于第二腔室126的下部，以过滤墨水中的杂质和微小气泡。钩142形成于过滤器的边缘区域并被连接到竖管132的顶部。墨水接收部112中的墨水穿过打印头的喷射孔130，以小液滴的形式被喷射到打印介质上。
通过参考下文中被用于在亲水打印介质(与水具有高相容性)上打印的墨水组合物的实施例(表2)、和下文中被用于在疏水介质(与水具有低相容性)上打印的墨水组合物的实施例(表3)，对本发明进行更详细的说明。下文中的例子仅用于描述的目的，并不是要限定本发明的范围。
如下制备根据本发明实施方式的墨水组合物。
实施例
混合表2和表3中的实施例1-14和比较例1-12的各墨水组合物中的所述组分，以及任选将湿润剂、分散剂、粘度调节剂和抗氧化剂与各个组分混合，然后充分搅拌各混合物以达到均匀的状态。
然后，所得(即，所得均匀混合物)通过过滤器过滤，获得墨水组合物实施例1-7和比较例1-4。
在表2和表3中，括号中列出的各组分的量是基于100重量份的各墨水组合物，且各墨水组合物中剩余的部分是水。
表2
 样品   着色剂(克)   亲介质添加剂(克)   疏介质添加剂(克)
 实施例1   DB199   4   1，2-HD   8   -   -
 实施例2   AY23   4   surfynol 465   0.75   -   -
  2-环己基-2吡咯烷酮 17
 实施例3   RR180   5   surfynol 465   0.8   DEG   20
 实施例4   DBK168   4   1，2-HD   7   聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯   0.5
  2-环己基-2吡咯烷酮 12
 实施例5   CB   5   Surfynol 465   0.2   1，5-戊二醇   24
实施例6   Cabojet200 4   DEG-MBE   4   PEG 200   2
  1，2-HD   2   甘油   2
 实施例7   酞菁蓝   5   1，2-HD   4   2-吡咯烷酮   12
比较例1 DB199 4   2-环己基-2-吡咯烷酮 0.08 - -
 比较例2   AY23   5   TEG-MBE   37   -   -
 比较例3   RR180   5   DEG-MBE   22   Ethriol   0.12
比较例4 DBK168 4 Surfynol 465 0.15   EG   15
  1，5-戊二醇   7
 比较例5   CB   4   Surfynol 465   1.5   1，4-丁二醇   0.08
比较例6  Cabojet200 5  DEG-MBE  2  DEG  20-
 Surfynol 465  0.5  2-吡咯烷酮  10
表3
样品  着色剂(克)  亲介质添加剂(克)  疏介质添加剂(克)
实施例8  DB199  DEG  10  -  -
实施例9 AY23  PEG 200  2 - -
 甘油  15
实施例10  RR180  1.4-BD  10  DEG-MBE  1.5
实施例11 DBK168  PEG 200  8 1.2-HD 0.5
 EG  5
实施例12 CB  聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯 0.1  2-环己基-2吡咯烷酮 0.6
 DEG-MBE  0.4
实施例13  Cabojet200  甘油  2  TEG-MBE  2
 聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯 0.2 1.2-HD 0.5
实施例14 酞菁蓝 1.5-PD 5  2-环己基-2吡咯烷酮 2
比较例7 DB199  聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯 0.05 - -
比较例8  AY23  甘油  38  -  -
比较例9  RR180  1.5-PD  10  TEG-MBE  0.08
比较例10  DBK168  DEG  1  DEG-MBE  7
 2-环己基-2吡咯烷酮 7
比较例11  CB  甘油  4  TEG-MBE-  0.05
比较例12 Cabojet200 EG 2   2-环己基-2吡咯烷酮 20
  Ethriol   2   1，2-HD   8
实验例1：经过长期储存的墨水组合物的储存稳定性
依据实施例1-14和比较例1-12制备的100ml的墨水组合物被分别装入耐热的管形瓶，密闭管形瓶的开口，并将管形瓶保存在60°的恒温箱中。2个月后，检查各管形瓶以确定墨水组合物中是否有沉淀物形成，并确定在管形瓶底部是否有墨水层被分离出来，以及墨水组合物的粘度是否变化。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
◎：没有沉淀物、没有分层、粘度变化不超过初始值的5％。
○：没有沉淀物、没有分层、粘度变化不超过初始值的10％。
△：没有沉淀物、出现分层。
×：出现沉淀物。
实验例2：初始接触角
使用具有标准规格22针的20mL注射器，将依据实施例1-14和比较例1-12制备的各墨水组合物中的一滴液滴滴到介质上，并在0.5秒钟后，使用接触角测量设备FTY200(First Ten Angstrom公司)测量形成在各液滴与普通纸之间界面上的角度。将实施例1-7和比较例1-6的墨水组合物滴到三星(Samsung)普通纸上，将实施例8-14和比较例7-12的墨水组合物滴到涂布有1蜡的涂层纸上，并测量接触角。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)：
◎：30°到40°。
○：25°到不足30°，或40°以上到45°。
△：20°到不足25°，或45°以上到50°。
×：20°或不足20°，或50°以上。
颜料墨水(实施例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)：
◎：40°到55°。
○：30°到不足40°，或55°以上到65°。
△：25°到不足30°，或65°以上到70°。
×：25°或不足20°，或70°以上。
实验例3：图像浓度(光密度)
在实施例1-14和比较例1-12中获得的墨水组合物中，将染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)再次充入墨盒C-60(三星电子株式会社)，并且将颜料墨水(例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)再次充入墨盒M-50(三星电子株式会社)中。然后，使用三星打印机(MJC-3300p，三星电子株式会社)在三星普通纸上打印纯色方块(10*10cm)之后，立刻使用测量设备GretagMacbeth D196测量各纯色方块的颜色浓度。将实施例1-7和比较例1-6的墨水组合物滴到三星普通纸上，且将实施例8-14和比较例7-12的墨水组合物滴到涂布有1蜡的涂层纸上，并测量光密度。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)：
◎：0.85或更高。
○：0.75或高于0.75到不足0.85。
△：0.65或高于0.65到不足0.75。
×：低于0.60。
颜料墨水(实施例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)：
◎：1.15或更高。
○：1.00或高于1.00到不足1.15。
△：0.80或高于0.80到不足1.00。
×：低于0.80。
实验例4：背面粘脏评价
在实施例1-14和比较例1-12中获得的墨水组合物中，将染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)再次充入墨盒C-60(三星电子株式会社)，并且颜料墨水(实施例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)再次充入墨水M-50(三星电子株式会社)中。将实施例1-7和比较例1-6的墨水组合物滴到三星普通纸上，且将实施例8-14和比较例7-12的墨水组合物滴到涂布有1蜡的涂层纸上，当使用三星打印机(MJC-3300p，三星电子株式会社)进行连续地整版面打印时，评估由于前面纸张上的图像没有干燥而在下一张纸上造成的背面粘脏的程度。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
◎：未出现背面粘脏。
○：出现少量的背面粘脏。
×：出现严重的背面粘脏。
××：出现非常严重的背面粘脏。
实验例5：颜色之间渗色的评价
在实施例1-14和比较例1-12中获得的墨水组合物中，将所选择的数种染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)再次充入墨盒C-60(三星电子株式会社)，以及将所选择的数种颜料墨水(实施例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)再次充入墨盒M-50(三星电子株式会社)。将实施例1-7和比较例1-6的墨水组合物滴到三星普通纸上，且将实施例8-14和比较例7-12的墨水组合物滴到涂布有1蜡的涂层纸上，然后使用三星打印机(MJC-3300p，三星电子株式会社)进行毗邻打印，且所选择的染料墨水和颜料墨水的混合形成墨水组1-4。评定颜色之间渗色的程度。所得结果在下面的表5中描述，依据下列标准：
◎：颜色之间几乎未出现渗色。
○：颜色之间出现少许渗色。
×：颜色之间出现严重渗色。
××：颜色之间出现非常严重的渗色。
实验例6：吸收时间的评定
依据实施例1-14和比较例1-12制备墨水组合物，使用10mL具有标准规格27针的注射器将1μL的一滴所述墨水组合物滴到介质上，并使用测量装置FTA200(First Ten Angstrom公司)测量直至墨水完全被介质吸收所用的时间。将实施例1-7和比较例1-6的墨水组合物滴到三星普通纸上，将实施例8-14和比较例7-12的墨水组合物滴到涂布有蜡的涂层纸上，并测量吸收时间。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
◎：吸收时间等于或不到1秒。
○：吸收时间大约2秒到大约3秒。
×：吸收时间大约4秒到大约6秒。
××：吸收时间大约等于或多于7秒。
实验例7：喷嘴阻塞的评价
在实施例1-14和比较例1-12中获得的墨水组合物中，将染料墨水(实施例1-4和8-11，以及比较例1-4和7-10)再次充入墨盒C-60(三星电子株式会社)，并且将颜料墨水(实施例5-7和12-14，以及比较例5、6、11和12)再次充入墨盒M-50(三星电子株式会社)。然后，将墨盒在环境温度(25℃)中放置2周后执行打印，并确定为获得正常打印需要清洁打印机喷嘴的次数。所得结果在下面的表4中描述，依据下列标准：
◎：清洁喷嘴一次后可正常打印。
○：清洁喷嘴2到4次后可正常打印。
×：清洁喷嘴5到10次后可正常打印。
××：即使清洁喷嘴11次也不能正常打印。
表4
样品   墨水长期保存的稳定性   初始接触角(°)   图像浓度(光密度)   背面粘脏   吸收时间   喷嘴阻塞
  实施例1   ◎   ○   ○   ◎   ◎   ○
  实施例2   ○   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例3   ◎   ○   ◎   ○   ◎   ◎
  实施例4   ○   ◎   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例5   ◎   ◎   ◎   ○   ◎   ○
  实施例6   ◎   ◎   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例7   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例8   ○   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例9   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎   ◎
  实施例10   ○   ○   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例11   ◎   ○   ○   ◎   ◎   ◎
  实施例12   ◎   ◎   ◎   ○   ◎   ○
  实施例13   ○   ○   ○   ○   ◎   ○
  实施例14   ◎   ○   ◎   ◎   ◎   ◎
  比较例1   ○   ×   ◎   ××   ××   ××
  比较例2   △   ×   ×   ◎   ◎   ×
  比较例3   △   ×   ×   ◎   ◎   ○
  比较例4   ◎   ×   ○   ××   ××   ◎
  比较例5   ○   △   △   ×   ×   ×
  比较例6   ○   △   ○   ×   ×   ○
  比较例7   ○   ×   ◎   ××   ××   ××
  比较例8   ○   ×   ×   ◎   ◎   ×
  比较例9   ◎   △   △   ×   ×   ○
  比较例10   ○   ×   ○   ××   ××   ○
  比较例11   ◎   △   △   ○   ◎   ×
  比较例12   ○   ×   ○   ××   ××   ○
表5
  样品   墨水   评价结果
  墨水组1   实施例2&实施例4   ○
  墨水组2   实施例3&实施例6   ◎
  墨水组3   实施例9&实施例11   ○
  墨水组4   实施例13&实施例14   ◎
  墨水组5   实施例2&比较例6   ×
  墨水组6   比较例1&比较例4   ××
  墨水组7   实施例9&比较例12   ×
  墨水组8   比较例7&比较例10   ××
从表4和5明显看出，实施例1到14的墨水组合物具有优异的长期保存稳定性和高的颜色浓度(光密度)，即使在连续打印的过程中也不会出现背面粘脏，不会引起颜色之间的渗色，并且即使在长时间放置后也不会引起喷嘴阻塞。
另一方面，当亲介质添加剂的量过高时(比较例2和8)，接触角太小以至于墨水组合物快速干燥，不出现背面粘脏，但图像浓度太低。当疏介质添加剂的量过高时(比较例4和10)，或当仅使用亲介质添加剂时亲介质添加剂的量过低(比较例1和7)，则接触角太大以至于墨水组合物的干燥过于缓慢，图像浓度高，但出现背面粘脏和颜色之间的渗色(墨水组6和墨水组8)。当疏介质添加剂的量过高时(比较例6和12)，即使疏介质添加剂的量相对于亲介质添加剂的量而言是适当的，墨水组合物也不会快速干燥，从而出现背面粘脏和颜色之间的渗色(墨水组5和墨水组7)。
依据本发明的各种实施方式的喷墨墨水组合物包括亲介质添加剂和疏介质添加剂，所述添加剂依据打印介质的表面性能而具有适当比例，并且所述墨水组合物与被用于高速且高质量打印系统的打印介质的表面性能具有最佳的相容性，因此，将染料墨水和颜料墨水的吸收时间保持在1秒钟之内，结果产生不影响图像质量(由于墨水组合物的过度渗透影响图像质量)的高颜色浓度，并使颜色之间的渗色最小化，以避免背面粘脏。
虽然仅给出并描述了数个本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员而言，在不脱离总体发明构思的原则和宗旨的情况下，可对这些实施例进行变化，本发明的保护范围由权利要求书及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种在亲水打印介质上进行记录的喷墨墨水组合物，包括：
着色剂；
水；和
对亲水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，
其中，基于100重量份的喷墨墨水组合物，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份。
2.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，进一步包括：
对亲水打印介质基本上不具有亲合力的疏介质添加剂，其中，基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约1到大约12,500重量份。
3.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，进一步包括：
对亲水打印介质基本上不具有亲合力的疏介质添加剂，其中，基于100重量份的墨水组合物，疏介质添加剂的量是大约0.1到大约25重量份。
4.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，亲水介质是主要包括纸浆的普通纸、涂布有水基涂料溶液的涂层纸或照片纸，涂布有含水涂料溶液或经过亲水处理的纤维、塑料和金属介质。
5.如权利要求2所述的喷墨墨水组合物，其中，疏介质添加剂是选自乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、1，4-丁二醇、1，5-己二醇、ethriol、甘油、丁二酰亚胺、己内酰胺、2-吡咯烷酮、聚乙二醇失水山梨糖醇单月桂酸酯和BYK181的至少一种添加剂。
6.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，亲介质添加剂是选自1，2-己二醇、二甘醇单丁基醚、三甘醇单丁基醚、2-环己基-2-吡咯烷酮和Surfynol 465的至少一种添加剂。
7.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，着色剂是颜料，喷墨墨水组合物与亲水打印介质之间的初始接触角是30°到65°，喷墨墨水组合物的1μL墨滴的吸收时间少于或等于1秒钟，并且喷墨墨水组合物的光密度大于或等于1.05。
8.如权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，着色剂是染料，喷墨墨水组合物与亲水打印介质之间的初始接触角是25°到45°，喷墨墨水组合物的1μL墨滴的吸收时间少于或等于1秒钟，并且喷墨墨水组合物的光密度大于或等于0.8。
9.一种在疏水打印介质上进行记录的喷墨墨水组合物，包括：
着色剂；
水；和
对疏水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，其中，基于100重量份的墨水组合物，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份。
10.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，进一步包括：
对疏水介质基本上不具有亲合力的疏介质添加剂，其中，基于100重量份的亲介质添加剂，疏介质添加剂的量是大约1到大约12,500重量份。
11.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，基于100重量份的墨水组合物，疏介质添加剂的量是大约0.1到大约25重量份。
12.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，疏水打印介质是由玻璃或硅制成的基材、涂布有包括油或蜡以及疏水有机物溶剂的涂料溶液的涂层纸或照片纸、经过疏水处理的涂层纸或照片纸、织物、塑料，和金属介质。
13.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，疏介质添加剂是选自1，2-己二醇、二甘醇单丁基醚、2-环己基-2-吡咯烷酮和Surfynol465的至少一种添加剂。
14.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，疏介质添加剂是选自乙二醇、二甘醇、三甘醇单丁基醚、聚乙二醇、1，4-丁二醇、1，5-己二醇、ethriol、甘油、丁二酰亚胺、己内酰胺、2-吡咯烷酮、聚乙二醇失水山梨糖醇单月桂酸酯和BYK181的至少一种添加剂。
15.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，着色剂是颜料，喷墨墨水组合物与疏水打印介质之间的初始接触角是30°到65°，喷墨墨水组合物的1μL墨滴的吸收时间少于或等于1秒钟，并且喷墨墨水组合物的光密度大于或等于1.05。
16.如权利要求9所述的喷墨墨水组合物，其中，着色剂是染料，喷墨墨水组合物与疏水打印介质之间的初始接触角是25°到45°，喷墨墨水组合物的1μL墨滴的吸收时间少于或等于1秒钟，并且喷墨墨水组合物的光密度大于或等于0.8。
17.一种容纳有用于在亲水打印介质上进行记录的喷墨墨水组合物的喷墨墨盒，所述喷墨墨水组合物包括：
着色剂；
水；和
对亲水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，
其中，基于100重量份的着色剂，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重重份。
18.一种喷墨记录设备，包括如权利要求17所述的喷墨墨盒。
19.一种容纳有用于在疏水打印介质上记录的喷墨墨水组合物的喷墨墨盒，所述喷墨墨水组合物包括：
着色剂；
水；和
对疏水打印介质具有亲合力的亲介质添加剂，其中，基于100重量份的着色剂，亲介质添加剂的量是大约0.1到大约35重量份。
20.一种喷墨记录设备，包括如权利要求19所述的喷墨墨盒。
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