[发明专利]用于改善干燥时间和打印头脱水性能的油墨添加剂

说明书

一种喷墨油墨，其包含：油墨载体；着色剂；二乙二醇C_3‑8烷基醚；具有式(I)的第一表面活性剂；以及与所述第一表面活性剂不同的第二表面活性剂，所述第一表面活性剂的存在量大于所述第二表面活性剂。

发明领域

本发明涉及一种喷墨油墨。其已经被开发主要用于改善打印在介质上的油墨的干燥时间，同时还改善打印头脱水性能(例如，开盖时间)。

发明背景

本发明的申请人已经开发了相当多的使用固定的打印头的高速喷墨打印机，所述打印头延伸跨越介质宽度。相比之下，大多数其他类型的喷墨打印机利用横越所述介质宽度的扫描打印头。

相比于传统类型的喷墨打印头，高速页宽打印必然对于打印头的设计有另外的需求。喷嘴装置必须具有自冷却设计、高油墨再填充速率和高热效率。为此目的，本申请人已经开发了一系列热气泡形成式打印头，包括具有悬挂式电阻加热器元件的那些(如描述于例如US 6,755,509；US 7,246,886；US 7,401,910；和US 7,658,977中，这些专利的内容通过引用结合在此)以及具有嵌入式(“结合式”)电阻加热器元件的那些(如描述于例如US 7,377,623；US 7,431,431；US 9,950,527；US 9,283,756和US 9,994,017中，这些专利的内容通过引用结合在此)。

喷墨油墨需要平衡各种特性以控制多种不同的性能特征，如打印头寿命、喷嘴脱水、喷嘴再填充速率、干燥时间、打印质量和打印耐久性。在过去30年左右的时间里，油墨配制品化学家已经开发出用于调节油墨性能的配制品“工具(lever)”库。例如，颜料分散体、共溶剂、表面活性剂和其他油墨添加剂的变化可用于控制油墨性能。然而，通常情况是，试图通过改变油墨配制品来改善一种性能特征对另一种性能特征具有有害影响。因此，油墨配制品的目的是提供一种在给定的使用情况下具有可接受的特性平衡的油墨。

干燥时间是指油墨在打印后干燥所需的时间。在其中打印后介质纸张彼此上下堆叠的高速单张给纸打印系统中，干燥时间特别重要。此外，单张给纸介质供给机构通常包括一系列辊，用于沿着介质供给路径输送介质。油墨的干燥时间至少在某种程度上决定了介质供给路径的设计，并且特别是打印区下游的辊(例如，星形轮)的接近度。理想地，将下游辊尽可能地靠近打印区放置，以最大程度地控制介质通过打印区的移动。另一方面，在辊太靠近打印区的情况下，如果打印的油墨在与下游辊接触之前没有充分干燥，则通过辊的打印介质的不希望的标记(所谓的“轨迹标记”)会成为问题。因此，希望配制具有最短干燥时间的油墨，尤其是用于在光泽介质上打印。

尽管希望油墨在打印之后在介质上快速干燥，但矛盾的是，当油墨位于打印头的喷墨喷嘴中时，也希望油墨相对缓慢地干燥。灌注有油墨的喷墨喷嘴应优选准备好在致动时以预期的轨迹和液滴速度喷射油墨液滴。然而，如果在一段时间内不使用喷墨喷嘴，则喷嘴内的油墨粘度有通过水的蒸发而增加的趋势。油墨粘度的增加不希望地导致液滴方向性和/或液滴速度的损失，并且因此导致打印质量的损失。最坏的情况是，一段时间后喷墨喷嘴可能变得完全堵塞并且无法喷射。典型地，打印机采用“保湿喷射”的策略，以在打印期间保持喷嘴正常。如果特定的喷嘴在预定的时间段内不使用，则无论被打印的实际图像内容如何，它都被指示喷射保湿喷射(参见，例如，US 9,434,156，其内容通过引用结合在此)。由于以预定的保湿模式的保湿喷射非常少，所以不是图像内容的一部分的另外的打印液滴实际上是人类肉眼无法检测到的。然而，仍然希望使保湿喷射的频率最小化以优化打印质量。此外，希望使打印头的“开盖”时间最小化，这是在没有外部维护干预的情况下喷嘴可以保持打开盖子的最大时间。如本文使用的，打印头的脱水性能是指可接受的打印质量(如通过标准化的测试图案判断)所需的最小保湿喷射(KWS)频率和/或打印头的开盖时间；较低的KWS频率或较长的开盖时间指示改善的打印头脱水性能。

US 6,638,350描述了二醇醚，如在喷墨油墨中用作渗透剂的二乙二醇丁基醚(丁基二甘醇)和二乙二醇己基醚(己基二甘醇)。