[发明专利]用于连续喷墨印刷机的墨组合物

说明书

技术领域

本发明主要涉及喷墨墨的领域，特别地涉及用于连续喷墨印刷的水性颜料墨组合物。更具体地，本发明涉及黑色喷墨墨和全色喷墨墨组(ink set)，其动态表面张力特性尤其适合于高速连续喷墨印刷。

背景技术

在二元连续喷墨(CIJ)印刷的一种形式(例如美国专利No.6,554,410、6,588,888、6,863,385和6,866,370中所描述)中，印刷头通过使用喷嘴孔口周围的环形加热器热激发喷墨墨的流体喷射来产生流体液滴，开始夹断(pinch-off)液细流并且其在飞行期间被诱导重整为球形液滴。与静电偏转CIJ不同，液滴不是单分散的，而是有意地产生相对大的液滴和相对较小的液滴的两个群体。通常，大液滴被用作印刷液滴，而小液滴是非印刷液滴。不期望地，可形成另外的小液滴类型，包括附属的和聚结的小的非印刷液滴。在一种有用的实施中，大印刷液滴的体积是正常小非印刷液滴体积的三倍或四倍；不期望的合并的非印刷液滴(或捕集液滴)的体积为2x。选择墨的印刷液滴和非印刷液滴用于标记衬底，并分别通过空气偏转引导朝向捕集器表面或槽的液滴流返回到墨罐中。飞行中流体液滴流中的空气流的横向方向赋予液滴正交动量，其成功地驱使非印刷液滴在飞行的关键区段中撞击槽而不驱使印刷液滴那么远，从而其继续飞行直至它们撞击印刷衬底。应理解，小心地调节空气流以在液滴群体之间进行准确选择，并且在以上参考专利和另外的参考专利(例如，美国专利No.7,682,002和7,946,691)中描述了用于提供控制气体流的设备。如果空气流不充足，使得小非印刷液滴没有偏转得足够远，则它们可到达印刷衬底并且发生非目的印刷的标识错误，称为“暗缺陷”(dark defect，DD)，降低印刷品质。如果空气流太有攻击性，则大印刷液滴也可被扫入槽中并且根本不标记衬底，产生了另一种由不完全印刷图像引起的标识错误，称为“挑出”(pick out，PO)。两种印刷缺陷发生之间的空气流设定(例如，体积流率或压差)的差异称为“操作窗口(operating window)”、“印刷窗口(printing window)”、“操作边缘(operating margin)”、“印刷边缘(printing margin)”，或简称为“印刷边缘(print margin)”或“印刷窗口(print window)”。总是期望扩大印刷窗口以使印刷方法的稳健性最大化。通常通过以下选择空气流通过空气偏转歧管的正和负导管的操作设定：印刷测试图像，然后针对线头的每个单独喷射模块改变空气流直至其存在于两种缺陷发生之间的操作窗口内。但是，出现了这样的问题，CIJ印刷机中的印刷边缘对待印刷图像的细节和印刷速度二者都敏感。特别是，当将空气流设定成防止DD时，在高速印刷条件下印刷在连续白色与黑色的区域之间包含骤变的图像(如在商标中)使PO缺陷恶化。

Kato和Tonishi的美国专利No.7,766,471B2、Blease等的美国专利公开No.2008／0207805A1和Szaiewski等的2009／0169761A1涉及按需滴墨(drop-on-demand，DOD)热泡或压电式液滴喷墨器，并且公开了颜料水性喷墨墨组，其中通过包含表面活性剂或表面活性的极性质子性有机助溶剂使低表面年龄(surface age)下的动态表面张力减小，以解决墨累积(ink-on-ink)和其它的印刷图像品质缺陷，如色间渗色(intercolor bleed)、羽化(feathering)、斑点和颗粒状(graininess)以及聚结。DOD墨组合物通常包含最少10wt％的湿润剂和有机助溶剂，以使墨颜料颗粒维持分散状态并防止导致弯曲或阻塞喷射的液滴喷射器干涸。此外，因为墨通过被动流体迫力而非主动机械泵送递送至喷嘴，并且因为从喷嘴喷射的射出墨不能重复使用，所以不能确保DOD墨组合物对与CIJ再循环过滤相关的流体迫力的稳定性。

发明内容

提供了用于连续喷墨印刷的水性喷墨黑色墨组合物，其包含用聚合物分散剂分散的黑色颜料颗粒或不需要分散剂的自分散颜料颗粒；以及至少一种表面活性剂，其中选择所述至少一种表面活性剂以提供10-ms动态表面张力小于54mN／m的墨组合物。

还提供了用于连续喷墨印刷的水性喷墨墨组，其包含至少一种青色墨、至少一种黄色墨、至少一种洋红色墨和至少一种黑色墨，其中所述墨组的每种墨都包含分散的颜料颗粒和至少一种表面活性剂，选择所述至少一种表面活性剂以为每种墨提供小于54mN／m的10-ms动态表面张力。