CN101250349B - 油墨组合物、包括其的墨盒和包括该墨盒的喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油墨组合物，其包括着色剂、溶剂和基于二硅氮烷的化合物。本发明还提供了包括该油墨组合物的墨盒以及包括该墨盒的喷墨记录装置。该油墨组合物可抑制在喷墨打印机的操作过程中墨盒内气泡的形成，可迅速除去一旦形成的气泡，并且可通过活化的油墨流动性而在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。

Description

油墨组合物、包括其的墨盒和包括该墨盒的喷墨记录装置

相关专利申请的相互引用 

本申请要求于2007年2月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2007-0018516的权益，其公开内容通过引用完整纳入本申请。 

技术领域

本发明涉及油墨组合物、包括该油墨组合物的墨盒以及包括该墨盒的喷墨记录装置，该油墨组合物包括基于二硅氮烷(disilazane)的化合物、着色剂和溶剂。更具体地，本发明涉及包括基于二硅氮烷的化合物的油墨组合物、包括该油墨组合物的墨盒以及包括该墨盒的喷墨记录装置，该油墨组合物可抑制在喷墨打印机的操作过程中墨盒内气泡的形成，可迅速除去一旦形成的气泡，并且可通过活化的(activated)油墨流动性而在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。 

背景技术

由于近来在图像处理领域对着色硬拷贝印刷品的需求，尝试了各种制作着色硬拷贝印刷品的方法。该方法的实例包括染料升华记录方法、热蜡转印记录方法、喷墨记录方法、电子照相记录方法、热处理银盐记录方法等。 

在喷墨打印中，通过从喷墨打印机的记录头中的喷嘴将油墨气泡喷射到记录介质例如纸张上以形成称为“点(dot)”的点(point)来记录字符和图像。喷墨打印与其他技术相比具有几个优点，例如低成本、高打印质量、易于形成彩色图像等。 

因此，近年来已广泛使用喷墨打印机，其通过喷墨打印使得能在家里和办公室中进行简便的高质量打印，从而获得可与银盐电子照相相比的印刷品。 

在喷墨打印中所使用的油墨通过将水溶性染料或颜料溶解或分散在含有水的溶剂和水性有机溶剂中来制备。如果需要，可以向所得的产物中添加添加剂，例如表面活性剂等。 

为了使喷墨打印中所使用的液体油墨能持续提供高质量打印，要求该油墨具有优化的性能，例如粘度、表面张力和密度。此外，油墨必须不堵塞喷墨打印机的喷嘴开口；必须不因加热而形成沉淀；并且必须具有优异的打印图像特性，例如优异的耐水性、耐光性等，而不改变油墨的物理性能。 

此外，当油墨长期储存在使用大墨罐的喷墨***中时，油墨中可产生泡沫。在这种情况下，有必要通过将油墨循环******打印墨盒中来除去泡沫，而这是十分困难的。因此，非常期望以简单有效的方式除去油墨中所产生的泡沫。并且，需要抑制油墨中泡沫的产生。 

现有技术中的油墨组合物由于表面活性剂的存在而易于形成气泡，并且可能无法满足上述对油墨组合物的要求。 

为克服现有技术中的油墨组合物的这些问题，例如，日本专利No.3,078,184描述了向油墨组合物中添加基于氟或硅的聚合物的技术。 

然而，这种基于氟或硅的聚合物在油墨中具有差的溶解性，从而需要能促进分散或溶解的助溶剂。而且，这些添加剂即助溶剂和基于氟或硅的聚合物与基础油墨中的水溶性添加剂的混溶性差，并且当它们用在油墨组合物中时，可能易于出现油墨的分层和硬化。当油墨长期放置而不使用时，油墨中基于硅的聚合物的表面活性剂加速了油墨在空气中的干燥。一旦油墨干燥，该油墨的粘度就会迅速增加，导致因油墨在打印头的喷嘴表面上硬化而引起的喷嘴堵塞。 

不幸的是，迄今为止尚没有油墨组合物被证实在以下方面非常令人满意：即抑制墨盒中气泡的形成，迅速除去一旦形成的气泡，并且在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。 

发明内容

本发明提供包括基于二硅氮烷的化合物的油墨组合物，该油墨组合物可抑制在喷墨打印机的操作过程中墨盒内气泡的形成。本发明还涉及油墨组合物，其可迅速除去一旦形成的气泡，并且可通过活化的油墨流动性而在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。 

本发明还提供包括两种或更多种该油墨组合物的油墨组(ink set)。 

本发明还提供包括该油墨组的用于喷墨记录装置的墨盒。 

而且，本发明提供包括该墨盒的喷墨记录装置。 

根据本发明的一个方面，提供一种油墨组合物，其包括着色剂、溶剂和由下式(1)所表示的基于二硅氮烷的化合物： 

其中各R₁到R₆独立地表示氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀丙烯酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀ 羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀ 咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₁-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或者取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基。 

根据本发明的另一方面，提供包括两种或更多种该油墨组合物的油墨组。 

根据本发明的再一方面，提供包括该油墨组的用于喷墨记录装置的墨盒。 

根据本发明的又一方面，提供包括该墨盒的喷墨记录装置。 

本发明的这些和其他方面将从以下公开了本发明各种实施方案的具体实施方式部分变得清楚。 

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方案，本发明的上述和其他方面以及优点将变得更清楚，附图中： 

图1是根据本发明实施方案的包括墨盒的喷墨记录装置的透视图； 

图2是根据本发明实施方案的墨盒的垂直截面图。 

具体实施方式

本发明提供包括基于二硅氮烷的化合物的油墨组合物，该油墨组合物可在喷墨打印机的操作过程中抑制墨盒内气泡的形成。本发明还涉及油墨组合物，其可迅速除去一旦形成的气泡，并且可通过活化的油墨流动性而在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。 

下面，将更详细地描述本发明。 

本发明提供一种油墨组合物，其包括着色剂、溶剂和由下式1所表示的基于二硅氮烷的化合物： 

...式1 

其中各R₁到R₆独立地表示氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀ 烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀丙烯酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C_6-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₁-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀ 杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或者取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基。 

通常，由于流动性，在油墨组合物中易于形成气泡(或泡沫)。添加到该油墨组合物中的表面活性剂使得这样形成的气泡稳定，这使气泡无法容易地除去。 

同时，根据本发明的油墨组合物包括基于二硅氮烷的化合物，该基于二硅氮烷的化合物在相对侧具有含两个硅(Si)原子的四面体结构，如上式1所 示。该四面体结构能够容易地使稳定化的气泡所形成的膜破裂，并且与常规的基于硅酮或硅的聚合消泡剂相比，能显示出更高的溶解度。因此，根据本发明的油墨组合物抑制了油墨组合物中气泡的形成，并且可以迅速地从油墨组合物中除去气泡，从而有助于改善的消泡性。 

可用在本发明油墨组合物中的上式1所表示的基于二硅氮烷的化合物的实例包括，但不限于，下式2所表示的六甲基二硅氮烷(HMDS)、下式3所表示的1，3-二丁基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、下式4所表示的1，3-二正辛基四甲基二硅氮烷、下式5所表示的1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、下式6所表示的1，3-双(氯甲基)四甲基二硅氮烷、下式7所表示的1，3-双(3，3，3-三氟丙基)四甲基二硅氮烷、下式8所表示的1，3-二丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷及它们的混合物： 

...式2 

...式3 

...式4 

...式5 

...式6 

...式7 

...式8 

在根据本发明的油墨组合物中，以100重量份的该油墨组合物计，基于二硅氮烷的化合物的含量为约0.01至约10重量份，优选为约0.1至约5重量份，并且更优选为0.1至5重量份。该基于二硅氮烷的化合物所包括的量在打印操作中有效抑制发泡和气泡形成。在一个实施方案中，以100重量份的油墨组合物计，所包括的二硅氮烷的量为约0.001至10重量份，并且优选为约0.1至5重量份。 

以100重量份的该油墨组合物计，当基于二硅氮烷的化合物的含量小于0.01重量份时，该油墨的消泡性可能不令人满意，并且该油墨在引入油墨通道时的初始性能可能不佳。以100重量份的该油墨组合物计，当基于二硅氮烷的化合物的含量大于10重量份时，油墨对记录纸张(recording sheet)的渗透性过高，使得油墨过快地渗透到记录纸张中，甚至到达记录纸张的相反表面，导致污损(smearing)以及喷嘴相邻部分的极度润湿。结果，无法确保油墨喷嘴喷射性能的稳定性。 

对用于本发明的着色剂没有限制。例如，着色剂可以是水溶性的或者可分散的染料、可与分散剂一起使用以稳定分散在水中的颜料、可在没有分散剂的情况下稳定分散在水中的可自分散的颜料或它们的混合物。 

可分散的染料可以是选自以下的染料：食用黑染料、食用红染料、食用黄染料、食用蓝染料、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、酞菁衍生物及类似的材料。颜料的具体实例包括：炭黑、石墨、玻璃碳、活性木炭、活性炭、蒽醌、酞菁蓝、酞菁绿、双偶氮类、单偶氮类、皮蒽酮类、二萘嵌苯、喹吖啶酮、靛类颜料及类似的材料。可自分散的颜料可以选自Orient Chemical的Cabojet系列和CW系列及类似的材料。然而，着色剂并不限于这些化合物。 

以100重量份的油墨组合物计，该油墨组合物中所包含的着色剂的含量可以在约0.5至约10重量份，优选为约1至约7重量份，更优选为约3至约5重量份的范围内。以100重量份的油墨组合物计，当着色剂的含量小于约0.5重量份时，着色剂的含量太小以至于无法提供颜色。另一方面，以100重量份的油墨组合物计，当着色剂的量大于约10重量份时，油墨的溶解度可能下降，从而油墨不期望地硬化。 

用于本发明油墨组合物中的溶剂可以是水性溶剂，例如水。本发明的油墨组合物可以进一步含有一种或多种有机溶剂。以100重量份的油墨组合物计，溶剂的含量可以在约80至约99重量份，优选为约85至约95重量份的范围内。 

以100重量份的油墨组合物计，当溶剂的含量小于80重量份时，油墨组合物的粘度过度增大，使得油墨的喷射性能可能下降。以100重量份的油墨组合物计，当溶剂的含量大于99重量份时，油墨的表面张力显著提高，从而油墨的喷射性能不期望地降低。 

在本发明的油墨组合物中，溶剂可以包括一种或多种选自以下的有机溶剂：一元醇溶剂、基于酮的溶剂、基于酯的溶剂、基于多元醇的溶剂、基于含氮化合物的溶剂以及基于含硫化合物的溶剂。 

具体而言，一元醇溶剂的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇和异丁醇。基于酮的溶剂的实例包括丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮和双丙酮醇。基于酯的溶剂的实例包括乙酸甲酯、乙酸乙酯和乳酸乙酯。基于多元醇的溶剂的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、1，4-丁二醇、1，2，4-丁三醇、1，5-戊二醇、1，2，6-己三醇、己二醇、甘油、甘油乙氧基化合物和三羟甲基丙烷乙氧基化合物。在本发明中，添加基于一元醇的溶剂作为有机溶剂可以提供几个优点和作用，包括通过控制油墨的表面张力提供对记录介质、例如普通记录纸张或专用记录纸张的渗透性，成点能力(dot forming capability)，提高的打印图像干燥性能等。基于多元醇的溶剂及其衍生物不易于蒸发并且降低了油墨的凝固点，从而改善了油墨的储存稳定性，并最终防止了喷嘴堵塞。 

基于含氮化合物的溶剂的实例包括2-吡咯烷酮和N-甲基-2-吡咯烷酮。基于含硫化合物的溶剂的实例包括二甲亚砜、环丁砜和硫代甘醇。 

如果水性溶剂例如水与有机溶剂一起使用，则以100重量份的水性溶剂 计，有机溶剂的含量为约0.1至约130重量份，并且优选为10至50重量份。以100重量份的水性溶剂计，当有机溶剂的含量小于约0.1重量份时，油墨蒸发过快，这可能损害油墨的储存稳定性。以100重量份的水性溶剂计，当有机溶剂的含量大于约130重量份时，油墨组合物的粘度过度增大，使得油墨的喷射性能可能不期望地恶化。 

为了获得增强的特性，油墨组合物可以进一步含有各种添加剂。该添加剂可以包括选自以下的至少一种：润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改进剂、pH控制剂和抗氧化剂。以100重量份的着色剂计，所述至少一种添加剂的含量为约0.5至约600重量份，优选为5至300重量份，更优选为10至100重量份。以100重量份的着色剂计，当所述至少一种添加剂的含量小于约0.5重量份时，油墨组合物的性能无法适当地表现出来。以100重量份的着色剂计，当所述至少一种添加剂的含量大于约600重量份时，油墨组合物的储存稳定性可能不期望地恶化。 

对表面活性剂没有特别限制，并且可以根据用途适当选择。例如，表面活性剂可以是两性表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子型表面活性剂，它们可以单独或组合使用。 

两性表面活性剂的实例包括丙氨酸、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸；以及N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱。 

阴离子表面活性剂的实例包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐以及磷酸酯。 

阳离子表面活性剂的实例包括胺盐，例如烷基胺盐、与脂肪酸的氨基醇衍生物、与脂肪酸的多胺衍生物和咪唑啉；以及季铵型表面活性剂，例如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶

盐、烷基异喹啉

盐、烷基二甲基铵盐和苄索氯铵。 

非离子型表面活性剂的实例包括聚氧化乙烯烷基醚表面活性剂、聚氧化乙烯烷基苯基醚表面活性剂和乙炔二醇(acetylene glycol)表面活性剂。 

在这些表面活性剂中，考虑到优异的消泡性，特别优选非离子型表面活生剂。 

优选的非离子型表面活性剂包括具有炔属乙氧基化二醇的Surfynol系列表面活性剂(可从Air Products Corp.获得)、具有聚环氧乙烷或聚环氧丙烷的Tergitol系列表面活性剂(可从Union Carbide获得)以及具有聚氧化乙烯山梨 聚糖脂肪酸酯的Tween系列表面活性剂。 

为了使本发明的油墨组合物在使用时表现出优化的性能，在20℃下该油墨组合物的表面张力可以为约15-70达因/cm、优选为约25-55达因/cm，粘度为约1.0-20cps、优选为约1.5-3.5cps。当油墨组合物的表面张力在上述范围之外时，打印性能可能恶化。当油墨组合物的粘度在上述范围之外时，油墨的喷射性能不佳。 

本发明的油墨组包括两种或更多种不同种类的上述油墨组合物。可以将油墨组供应到喷墨记录装置的油墨接收单元或喷墨打印机的墨盒。本发明的喷墨记录装置可以包括热头(thermal head)，其由于通过加热本发明的油墨组合物产生的蒸气而排出墨滴；压电头(piezo head)，其使用压电单元排出墨滴；一次性头(disposable head)；或者固定头(permanent head)。另外，本发明的喷墨记录装置可以是扫描型打印机或阵列型打印机。本发明的喷墨记录装置可用于桌上用途、纺织用途或工业用途。 

上述头的类型以及打印机的类型和应用旨在更详细地解释本发明的喷墨记录装置。本发明的油墨组可用于多种喷墨记录装置。 

下面提供用于本发明的取代基的定义。 

用于本发明的烷基指直链或带有支链的烃基，其含有饱和碳链并具有1～20个碳原子，优选为1～10个碳原子，更优选为1～6个碳原子。用于本发明的取代或未取代的烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。这些烷基中，1个以上的氢原子可被以下基团取代：卤素原子，羟基，硝基，氰基，取代或未取代的氨基如-NH₂、-NH(R)或其中R′和R″各自独立地为具有1～10个碳原子的烷基的-N(R′)(R″)，脒基，肼，腙，羧基，磺酸基，磷酸基，具有1～20个碳原子的烷基，具有1～20个碳原子的卤代烷基，具有2～20个碳原子的烯基，具有2～20个碳原子的炔基，具有1～20个碳原子的杂烷基，具有6～20个碳原子的芳基，具有6～20个碳原子的芳基烷基，具有6～20个碳原子的杂芳基，以及具有6～20个碳原子的杂芳基烷基。 

用于本发明的杂烷基指上述定义的烷基，其中主链中的一个或多个碳原子、优选为1～5个碳原子被氮、硫、氧或磷原子代替。 

用于本发明的烯基指2～20个碳原子、优选2～10个碳原子、更优选2～6个碳原子的含有至少一个碳-碳双键的取代或未取代的单价烃基。烯基可以 通过含有该至少一个碳-碳双键的碳原子或饱和的碳原子相互结合。该烯基可被一个或多个卤素取代基任意取代。烯基的实例包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、5-己烯基、十二烯基等。 

用于本发明的芳基指6～30个环原子、优选为6～18个环原子的单价单环、双环或三环芳烃基，并且可被一个或多个卤素取代基任意取代。芳基中的芳香基仅含有碳原子。芳基的实例包括苯基、萘基、蒽基等。该芳基中的一个或多个氢原子可被针对烷基所提到的取代基取代。 

用于本发明的杂芳基指具有6～30个环原子的含有一个、两个或三个选自N、O或S的杂原子且其余环原子为C的芳环体系，其中可使用悬垂方法(pendant method)使环彼此相连或稠合。该芳基中的一个或多个氢原子可被针对烷基所提到的取代基取代。 

用于本发明的烷氧基指-O-烷基的基团，其中烷基定义如上。烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、异戊氧基、己氧基等。该烷氧基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

用于本发明的杂烷氧基指其中，例如，氧、硫或氮中的至少之一存在于烷基链中的烷氧基，  并且其实例包括CH₃CH₂OCH₂CH₂O-、C₄H₉OCH₂CH₂OCH₂CH₂O-和CH₃O(CH₂CH₂O)_nH。 

用于本发明的芳基烷基指其中一些氢原子被低级烷基，例如，甲基、乙基和丙基所取代的芳基。该芳基烷基的实例包括苯甲基和苯乙基。该芳基烷基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

用于本发明的杂芳基烷基指其中一些氢原子被低级烷基所取代的杂芳基。该杂芳基烷基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

用于本发明的芳氧基指-O-芳基的基团，其中芳基定义如上。芳氧基的实例包括苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、芴氧基和茚氧基。该芳氧基中的至少一个氢原子可被与上述烷基中相同的取代基所取代。 

用于本发明的杂芳氧基指-O-杂芳基的基团，其中杂芳基定义如上。杂芳氧基的实例包括苯甲氧基和苯乙氧基。该杂芳氧基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

用于本发明的环烷基指具有5～30个碳原子的单价单环体系。该环烷基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

用于本发明的杂环烷基指包括1、2或3个杂原子，优选为N、O、P和 S且具有5～30个环成员的单价单环体系。该环烷基中的至少一个氢原子可被上述烷基的取代基所取代。 

图1是说明根据本发明实施方案的包括墨盒的喷墨记录装置的透视图。 

参照图1，根据本发明本实施方案的喷墨记录装置5包括含有油墨组合物的墨盒11，该油墨组合物含有包含大分子发色基团的着色剂和与该着色剂类似的添加剂。打印机罩8与喷墨记录装置5的主体13连接。移动锁10的一部分通过喷墨记录装置主体13中的孔7凸出。当打印机罩8闭合时，移动锁10与连接到打印机罩8内表面的固定锁9啮合。打印机罩8具有与移动锁10通过孔7凸出的部分相对应的凹槽14。墨盒11安装在主体13中，并且油墨喷射到传送至墨盒11的底部之下的纸张3上。 

图2是根据本发明实施方案的包括油墨组的墨盒100的垂直截面图。参照图2，根据本发明本实施方案的墨盒100包括含有油墨接收器112的主体110。墨盒100还包括内罩114和外罩116，该内罩114覆盖油墨接收器112的顶部区域，该外罩116与内罩114隔开预定距离以使油墨接收器112和内罩114密封。 

油墨接收器112通过垂直隔壁123分为第一腔室124和第二腔室126。在第一腔室124和第二腔室126之间的垂直隔壁123的底部形成油墨通道128。油墨充满第一腔室124以及置于第二腔室126内的海绵129中，然后充满第二腔室126。在内罩114中形成有对应于第二腔室126的通气孔126a。 

在第二腔室126的底部形成有防止打印机头130的喷射孔堵塞的过滤器140以过滤杂质和微小气泡。在过滤器140的边缘区域形成有钩形物142，该钩形物142与立管132的顶部区域耦合。油墨接收器112中的油墨通过打印机头130的喷射孔并以小滴的形式喷射到打印或记录介质(例如，纸或通用片(general sheet))上。 

将参照以下实施例更详细地描述本发明。以下实施例仅以说明为目的，而不拟限制本发明的范围。 

<油墨组合物的制备> 

油墨组合物通过采用以下组成制备，各组成均包括如下各种组分：基于二硅氮烷的化合物、着色剂、水、有机溶剂、添加剂等。混合各组分以生成混合物，然后将该混合物在搅拌器中搅拌30分钟或更长直至混合物达到均 匀的状态。最后，将该混合物通过0.45μm(微米)的过滤器过滤以获得以下实施例1～4的油墨组合物。 

实施例1 

炭黑(FW18，Degussa)                    5重量份 

甘油                                   2重量份 

二甘醇                                 3重量份 

式2的化合物                            3重量份 

水(DI水)                               87重量份 

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份 

实施例2 

炭黑(Raven 5250，Columbian Co.)        5重量份 

甘油                                   3重量份 

二甘醇                                 2重量份 

乙二醇                                 2重量份 

式3的化合物                            3重量份 

水(DI水)                               85重量份 

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份 

实施例3 

炭黑(Regal 330，Cabot Co.)             5重量份 

二甘醇                                 3重量份 

乙二醇                                 4重量份 

式4的化合物                            3重量份 

水(DI水)                               85重量份 

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份 

实施例4 

炭黑(Regal 330，Cabot Co.)             5重量份 

二甘醇                                 3重量份 

乙二醇                                 4重量份 

式5的化合物                            3重量份 

水(DI水)                               85重量份 

非离子型表面活性剂(Tween 40，Aldrich)  0.6重量份 

比较例1 

在与实施例1相同的条件下制备油墨组合物，不同之处在于未使用式2的化合物。 

比较例2 

在与实施例2相同的条件下制备油墨组合物，不同之处在于未使用式3的化合物。 

比较例3 

在与实施例3相同的条件下制备油墨组合物，不同之处在于未使用式4的化合物。 

比较例4 

在与实施例4相同的条件下制备油墨组合物，不同之处在于未使用式5的化合物。 

比较例5 

在与实施例3相同的条件下制备油墨组合物，不同之处在于使用二甲基聚硅氧烷代替式4的化合物。 

<消泡性测试> 

为了检验油墨中形成泡沫的程度，将约5ml(毫升)实施例1～4和比较例1～5中得到的各油墨组合物置于带有搅拌棒的小瓶中。然后，将小瓶剧烈搅拌5分钟。在搅拌小瓶后立即及30秒测量得到的泡沫的高度，然后获得油墨组合物与泡沫的高度比以进行比较。 

H＝(搅拌后30秒形成的泡沫的高度)/(搅拌后立即形成的泡沫的高度) ×100(％) 

○：0≤H≤20 

△：20＜H≤50 

×：50＜H 

表1 

由表1明显的是，根据本发明的含有基于二硅氮烷的化合物的油墨表现出优异的消泡性。 

<喷射稳定性测试> 

将实施例1～4和比较例1～5中获得的各油墨组合物注入墨盒(从Samsung Co.，Ltd.获得)中，并在打印前使其在室温(25℃)和较低温度(0℃)下各静置2周。在清洁各喷嘴三次后，通过确定有多少喷嘴由于堵塞而不能喷射油墨，按以下关系的百分比所示，来评价储存稳定性(E)，根据如下评价标准的结果示于以下表2： 

○：E＜90％ 

△：70≤E＜90％ 

×：E＜70％ 

表2 

由表2明显的是，根据本发明的含有基于二硅氮烷的化合物的油墨具有超过90％的喷射性能比而无喷嘴堵塞，从而提供了改善的储存稳定性。 

<图像测试> 

将实施例1～4和比较例1～5的各油墨组合物再注入C-60墨盒(从Samsung Co.，Ltd.获得)中，以使用打印机(MJC-3300p，从Samsung Co.，Ltd.获得)打印具有单色字符而无背景图像的图像。 

○：未发生图像污损并且字符清晰可辨。 

△：字符可辨但图像轻微污损。 

×：发生污损且字符不可辨。 

表3 

由表3明显的是，根据本发明的含有基于二硅氮烷的化合物的油墨可通过降低着色剂的流动性和改善着色剂对纸的粘附性以及减少颜色在打印图像上的污损来抑制气泡形成。 

如上所述，本发明提供包括基于二硅氮烷的化合物的油墨组合物，该油墨组合物可在喷墨打印机的操作过程中抑制墨盒内气泡的形成，可迅速除去一旦形成的气泡，并且可通过活化的油墨流动性而在油墨的初始喷射性能方面表现出稳定性。 

虽然已经参照本发明示例性的实施方案具体说明并描述了本发明，但本领域的普通技术人员应理解在不背离所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下，可对其作出各种形式和细节上的改变。 

Claims (15)

1.一种油墨组合物，包括着色剂、溶剂和下式1所表示的基于二硅氮烷的化合物：

...式1

其中各R₁到R₆独立地表示氢、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷基、取代或未取代的C₂-C₂₀烯基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀杂烷氧基、取代或未取代的C₁-C₂₀烷基磺酰胺基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基磺酰胺基、取代或未取代的C₁-C₂₀酰氨基、C₁-C₂₀烷基脲基、C₆-C₂₀芳基脲基、C₂-C₂₀烷氧基羰基、C₂-C₂₀烷氧基羰基氨基、氨甲酰基、氨磺酰基、磺基及其盐、羧基及其盐、取代或未取代的C₁-C₂₀羟基烷氧基烷基、取代或未取代的C₁-C₂₀二烷基氨基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀吡啶基烷基、取代或未取代的C₅-C₂₀吡啶基、取代或未取代的C₆-C₂₀咪唑基、肼基、腙基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烷基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳氧基、取代或未取代的C₆-C₂₀杂芳基烯基、取代或未取代的C₃-C₂₀环烷基、或者取代或未取代的C₃-C₂₀杂环烷基。

2.权利要求1的油墨组合物，其中式1所表示的基于二硅氮烷的化合物选自下式2所表示的六甲基二硅氮烷(HMDS)、下式3所表示的1，3-二丁基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、下式4所表示的1，3-二正辛基四甲基二硅氮烷、下式5所表示的1，1，3，3-四甲基二硅氮烷、下式6所表示的1，3-双(氯甲基)四甲基二硅氮烷、下式7所表示的1，3-双(3，3，3-三氟丙基)四甲基二硅氮烷、下式8所表示的1，3-二丙基-1，1，3，3-四甲基二硅氮烷及它们的混合物：

...式2

...式3

...式4

...式5

...式6

...式7

...式8。

3.权利要求1的油墨组合物，其中以100重量份的该油墨组合物计，式1所表示的基于二硅氮烷的化合物的含量为0.01至10重量份。

4.权利要求1的油墨组合物，其中以100重量份的该油墨组合物计，着色剂的含量为0.5至10重量份。

5.权利要求1的油墨组合物，其中以100重量份的该油墨组合物计，溶剂的含量为80至99重量份。

6.权利要求1的油墨组合物，其中溶剂为水性溶剂、有机溶剂、或它们的混合物。

7.权利要求6的油墨组合物，其中该有机溶剂包括一种或多种选自以下的溶剂：基于一元醇的溶剂、基于酮的溶剂、基于酯的溶剂、基于多元醇的溶剂、基于含氮化合物的溶剂、以及基于含硫化合物的溶剂。

8.权利要求6的油墨组合物，其中以100重量份的该油墨组合物计，该溶剂的含量为80至99重量份，且该溶剂含有水性溶剂和有机溶剂，其中以100重量份的水性溶剂计，有机溶剂的含量为0.1至130重量份。

9.权利要求1的油墨组合物，进一步包括添加剂。

10.权利要求9的油墨组合物，其中该添加剂包括选自以下的至少一种：润湿剂、分散剂、表面活性剂、粘度改进剂、pH控制剂和抗氧化剂。

11.权利要求1的油墨组合物，其中该油墨组合物在20℃下的表面张力为15-70达因/cm。

12.权利要求1的油墨组合物，其中该油墨组合物在20℃下的粘度为1.0-20cps。

13.一种油墨组，包括两种或更多种权利要求1-12中任一项的油墨组合物。

14.一种用于喷墨记录装置的墨盒，包括权利要求13的油墨组。

15.一种喷墨记录装置，包括权利要求14的墨盒。

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