專利名稱：用于打印裝置的黑色墨水組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種黑色墨水組合物，尤其是涉及一種應用于打印裝置的黑色墨水組合物。
背景技術：
隨著個人電腦逐漸發展，噴墨打印機(ink jet printer)已成為非常普遍的周邊設備，廣泛地應用于家庭、個人工作室、甚至是各行各業。噴墨打印機的主要優點為價格低廉、操作時噪音低以及優良的打印品質，并且可打印于各種基材，例如一般紙張(plain paper)、特殊噴墨打印紙張(coating paper)、相片紙(photopaper)、及專用投影片(transparence)等。
雖然在一般打印速度下，噴墨打印機的打印品質相當好，但是，隨著增加打印速度的需求，當高速打印時，會產生一些打印不良的問題。以水性黑色墨水為例，當噴墨打印機快速打印時，若墨水無法達到快干效果，則剛印完的基材會有涂臟前一頁基材表面的情形。為解決這個問題，通常的做法是添加具有約2至6個碳的短鏈的醇類(例如乙醇、丙二醇等)于墨水中，以增加墨水在基材上的揮發和下滲速度，進而達到快干的效果。然而，當所用的基材為一般紙張時，即使添加短鏈醇類可達到快干效果，但由于這種紙張的特性，會有毛邊(feathering edge)、暈開(bleeding)等現象，并且光學密度(optical density，OD)會降低。若下滲速度更快時，甚至會有打印色彩失真的情形。
因此，本發明主要研究課題是，當選用黑色墨水時，如何保有最佳打印品質(例如無暈開、無毛邊、具高光學密度)。
發明內容
本發明的目的在于獲得一種打印裝置用的墨水組合物，當使用所述墨水組合物打印于噴墨基材時具有最佳打印品質，不僅具良好的光學密度，且可避免暈開、毛邊現象等問題。
本發明一方面提供一種墨水組合物，包括黑色色料、溶劑以及0.5至2重量％的乳酸酯分散劑。
本發明的一個優選例中，所述的墨水組合物中的黑色色料是有機或無機黑色顏料或染料。
本發明的一個優選例中，所述的墨水組合物中的黑色色料是碳黑。
本發明的一個優選例中，以該墨水組合物重量為基準，該黑色顏料占0.1至20重量％。
本發明的一個優選例中，以該墨水組合物重量為基準，該溶劑占0.1至40重量％。
本發明的一個優選例中，本發明所述的墨水組合物中的該溶劑包括二醇類化合物、酮類或醚類。
本發明的一個優選例中，本發明所述的墨水組合物中的該乳酸酯分散劑包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異酯或其混合物。
本發明的一個優選例中，本發明所述的墨水組合物還包括0.1至10重量％的緩沖劑。
本發明的一個優選例中，本發明所述的墨水組合物還包括0.05至1重量％的殺菌劑。
本發明另一方面提供一種墨水組合物，它包括0.1至20重量％的黑色色料、0.1至40重量％的溶劑、0.5至2重量％的乳酸酯分散劑、0.1至10重量％的緩沖劑、0.05至1重量％的殺菌劑以及剩余的水。
實施方式以下的說明中將詳細敘述體現本發明特征與優點的一些典型實施例。應理解本發明能夠在不同的形式上具有各種的變化，而都沒有脫離本發明的范圍，且其中的說明及圖示在本質上僅用于說明本發明，而不用于限制本發明的范圍。
本發明提供一種噴墨墨水組合物，其包括0.1至20重量％的黑色色料；
0.1至40重量％的溶劑；0.5至2重量％的乳酸酯分散劑；0.1至10重量％的緩沖劑；0.05至1重量％的殺菌劑；以及余量的水。
適用于本發明的墨水組合物的黑色色料可為有機或無機的黑色顏料或黑色染料、或碳黑。
適用于本發明的墨水組合物的溶劑的實例包括二醇類化合物、酮類或醚類。
適用于本發明的墨水組合物的乳酸酯分散劑的實例包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異酯或其混合物。這種乳酸酯分散劑除了具有良好的親水性外，也有極佳的顏料分散性，并且與溶劑間的互容性亦甚佳。
適用于本發明的緩沖劑為例如磷酸鹽，而水為去離子水。
實施例成分以下成分用來制備墨水組合物。
-Acryljet Black-357，為一種碳黑顏料，購自美國Rohm&Hass，Philadelphia，PA.。
-2-乙基-2-(羥甲基)-1，3-丙烷二醇(EHMPD)-N-甲基吡咯烷啶(NMP)-磷酸鹽緩沖劑-殺菌劑(biocide)-異丙醇(IPA)-乳酸甲酯-蒸餾水墨水組合物的制備根據表1制備三種實施例的墨水組合物(實施例1~3)，表中每一成分以組合物的重量百分比計，余量(balance)為水。另外，比較例1是未添加乳酸酯分散劑的比較例。
表1
測試方法使用HP DeskJet 656C噴墨打印機將以上調配的墨水組合物打印于五種市售紙張上，并進行以下項目的測試。
光學密度將噴墨打印完成的黑色圖塊，以色濃度計測量其光學密度，結果示于表2中。
暈開觀察黑色色塊的暈開程度，結果示于表3中。“○”表示完全無暈開現象發生，“△”表示略有暈開現象發生，“×”表示有嚴重暈開現象發生。
毛邊將噴墨打印完成的不同比例大小的黑色文字圖樣，觀察文字的毛邊散漫程度，結果示于表3中。“○”表示文字完全無毛邊現象發生，“△”表示文字略有毛邊現象發生，“×”表示文字有嚴重毛邊現象發生。
表2.將本發明的墨水組合物打印于五種市售紙張后所測得的光學密度數值
表3.將本發明的墨水組合物打印于市售紙張(以70P#4為例)所觀察到的印刷品質
從表2的結果可發現，隨著乳酸酯分散劑的添加量提高，光學密度逐漸地增加。此外，實例1、2及3的墨水組合物于防暈開及毛邊測試的結果均較未添加乳酸酯分散劑者為高。
綜上所述，本發明的墨水組合物主要是在使用短鏈溶劑，例如二醇類化合物、酮類或醚類的同時，添加親水性的乳酸酯分散劑，例如乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異酯或其混合物。利用親水性的乳酸酯分散劑具高沸點低揮發性，抑制黑色色料下滲及擴散的作用，使毛邊、蘊開及光學密度降低情況改善。另外，親水性的乳酸酯分散劑還具有極佳的顏料分散性，且與溶劑間具有很好的互溶性及水溶性。因此，本發明的墨水組合物當打印于噴墨基材時有極佳的打印品質，并可克服已知技術的不足之處，因此依法提出申請。
本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種墨水組合物，其特征在于，它包括黑色色料；溶劑；以及0.5至2重量％的乳酸酯分散劑。
2.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，所述黑色色料是有機或無機黑色顏料或染料。
3.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，所述黑色色料是碳黑。
4.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，以所述墨水組合物重量為基準，所述黑色顏料的量為0.1至20重量％。
5.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，以所述墨水組合物重量為基準，所述溶劑的量為0.1至40重量％。
6.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，所述溶劑包括二醇類化合物、酮類或醚類。
7.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，所述乳酸酯分散劑包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異酯或其混合物。
8.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，還包括0.1至10重量％的緩沖劑。
9.如權利要求1所述的墨水組合物，其特征在于，還包括0.05至1重量％的殺菌劑。
10.一種墨水組合物，其特征在于，它包括0.1至20重量％的黑色色料；0.1至40重量％的溶劑；0.5至2重量％的乳酸酯分散劑；0.1至10重量％的緩沖劑；0.05至1重量％的殺菌劑；以及余量的水。
11.如權利要求第10項所述的墨水組合物，其特征在于，所述黑色色料是有機或無機黑色顏料或染料。
12.如權利要求第10項所述的墨水組合物，其特征在于，所述黑色色料是碳黑。
13.如權利要求第10項所述的墨水組合物，其特征在于，所述溶劑包括二醇類化合物、酮類或醚類。
14.如權利要求第10項所述的墨水組合物，其特征在于，所述乳酸酯分散劑包括乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異酯或其混合物。
全文摘要
本發明提供一種墨水組合物，它包括黑色色料；溶劑；以及0.5至2重量％的乳酸酯分散劑。當使用該墨水組合物打印噴墨基材時具有優良的打印品質，不僅具有良好的光學密度，還可以避免暈開、毛邊現象等問題。
文檔編號C09D11/02GK1919941SQ200510095948
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月24日 優先權日2005年8月24日
發明者薛潔筠, 饒麗雯, 黃謀棖 申請人:研能科技股份有限公司