[发明专利]喷墨墨水

说明书

背景

一些水性喷墨墨水由大的金属氧化物颜料颗粒；即有效粒度大于100nm的颗粒配制的。这样的墨水的例子包括TiO₂颜料基墨水和陶瓷颜料基墨水。在某些情况下，大的金属氧化物颜料颗粒在非使用期间从墨水的水性介质沉淀出来，以及该颗粒在沉淀物中附聚。已经发现沉淀颜料颗粒的附聚影响喷墨墨水的长期可使用性。例如，附聚的颗粒可能损害喷墨笔的喷射可靠性，例如在打印期间附聚的颗粒可能阻塞喷墨笔的喷嘴。

附图简要说明

通过参考下面的详细说明和附图本公开的实施例的特征和优点将变得显而易见，其中类似的标号相应于类似的(尽管可能不是相同的)组分。为简洁起见，可以或者不可以结合其出现的其它附图说明具有前述功能的标号或特征。

图1A-1C一起示意性的描述了制备用于本公开喷墨墨水的实施例的颜料的方法的一个实施例。

图2A和2B单独地示意性的描述了包含结合到其表面的反应性分散剂分子的部分颜料颗粒的实施例。

图3是图表，显示了分散体制备之后即刻，以及分散体制备之后四个月，颗粒附聚对水性喷墨墨水分散体中未包覆金属氧化物颜料颗粒的粒度分布的影响。

图4是图表，显示了对分散体制备之后即刻，以及分散体制备之后四个月，颗粒附聚对本公开的喷墨墨水的实施例的金属氧化物颜料颗粒的粒度分布的影响。

详细说明

本公开大体上涉及喷墨墨水。

这里所公开的喷墨墨水的例子包括引入水性墨水载体(ink vehicle)的颜料。颜料包括金属氧化物颗粒和多个结合到金属氧化物颗粒上的反应性分散剂分子。这些反应性分散剂分子通过硅烷醇连接基团结合到金属氧化物颗粒上。在某些情况下，另外的反应性分散剂分子结合到至少一些已经结合到金属氧化物颗粒上的所述反应性分散剂分子上。这些另外的反应性分散剂分子同样通过硅烷醇连接基团结合到所述分散剂分子上。据信结合到金属氧化物颗粒上的反应性分散剂分子(即，直接或者间接结合到金属氧化物上的反应性分散剂分子)在金属氧化物颗粒表面形成包覆层。进一步据信该包覆层相对厚。在一个实施例中，据信该层比单层厚。

用于本公开喷墨墨水的颜料包括单独的具有至少50nm有效直径(假定每个颗粒不是完美球形)的包覆颜料颗粒(即，具有结合到其上的反应性分散剂分子的金属氧化物颗粒)。在一个实施例中，金属氧化物颗粒单独的具有大约0.05μm(即50nm)-大约5μm的粒度(即有效直径)。在另一实施例中，金属氧化物颗粒单独的具有最大大约3μm的粒度。然而，本公开的发明人令人惊奇的发现本公开的喷墨墨水中大的颜料颗粒的沉淀率显著减低，以及由大的颜料颗粒的沉淀形成的沉淀物中颗粒附聚基本上完全消失。据信这是由于(至少部分上)厚的包覆层的存在。

在一个实施例中，在喷墨墨水的非使用期颜料颗粒可以形成蓬松(fluffy)沉淀物，以及这样的颗粒可以容易的再分散于喷墨墨水的水性介质中，例如通过摇振、搅拌，或诸如此类的方式。在一个实例中，打印墨水的打印机可以配置有用于在打印之前摇振、搅拌等喷墨墨水的某些类型的再分散硬件。在另一个实例中，可以通过例如墨水生产商推荐从打印机移除包含墨水的墨盒，以及然后人工摇振该墨盒以把颗粒再分散入墨水的水性介质中。可以推荐的是周期性的进行这种手工的摇振，比如在每次打印工作之前。据信，对于此处公开的墨水，通过打印机的摇振或者通过使用者的手工的摇振足以把颗粒沉淀物再分散入墨水的介质中。这不像其它的含有大的和重的颜料颗粒的墨水组合物，其中颗粒沉淀物的附聚是不可逆的，以及通过打印机或者通过使用者手工不能容易的和/或不费力的把颗粒再分散于水性介质中。

此外，此处公开的颗粒在喷墨墨水的水性介质中的容易的再分散在打印墨水形成印刷品期间实际上导致改善的喷墨笔喷射可靠性。

这里现在将要说明喷墨墨水的实例。如前所述，喷墨墨水包含引入水性墨水载体的颜料。如这里所用，术语“水性墨水载体”指水和可能一种或多种溶剂，用来形成颜料引入其中的载体以形成喷墨墨水的实例。在一个实例中，水性墨水载体可以包括带有或不带有一种或多种添加剂的水。在另一个实例中，水性墨水载体包含水和一种或多种其它溶剂的组合，带有或不带有一种或多种添加剂。可以引入水性墨水载体中的添加剂的一些例子包括表面活性剂、粘合剂、pH缓冲剂、杀生物剂、以及其组合。可以引入水性墨水载体中的其它添加剂包括粘度调节剂和螯合剂。另外，由于要结合到金属氧化物颗粒的分散剂还可以作为抗结垢剂有效的用于喷墨墨水中，因此可能不适宜在水性墨水载体中包含额外的抗结垢剂。