一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水

摘要

一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水及其制备方法，它含有青色墨水、品红色墨水和黄色墨水，同时墨水中含有渗透剂、保湿剂、表面活性剂和色浆，所说的青色墨水色浆包括颜料蓝C.I.P.B.15∶3；所说的品红色墨水色浆包括颜料紫C.I.P.V.19；所说的黄色墨水色浆包括颜料黄C.I.P.Y.151、颜料黄C.I.P.Y.155、颜料黄C.I.P.Y.180中的至少一种。本发明的优越性在于：通过仔细选择用于喷墨墨水组的颜料，制备了一组喷墨打印用颜料墨水，经过测试可知本发明的墨水组具有更大色彩表现范围，尤其是对绿色、黄色和红色具有更好的色彩还原能力，增加了喷墨墨水组的色域体积值。

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一组喷墨墨水，特别是一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水及其配制方法。

(二)背景技术：

最早的彩色喷墨打印机是通过青、品红和黄色墨水的混合获得彩色打印效果。然而由于三原色青、品红和黄色混合出的黑色黑度不够，因此在三色体系中加入了黑色墨水，构成四色体系。目前许多桌面打印机仍然使用四色墨水。随着对打印色彩的要求不断提高，彩色喷墨打印机墨水发展出六色体系，即在四色体系中加入淡青色和淡品红色。为了可以输出更好的灰度图像，在6色墨水体系中加入了淡黑色和淡淡黑色，构成了8色墨水体系。

不论多少颜色的墨水体系，都遵循印刷三原色的混合原理。

100％青+100％品红＝蓝

100％品红+100％黄＝红

100％青+100％黄＝绿

100％青+100％品红+100％黄＝黑

随着它们叠加比例的不同，则产生不同的颜色。

描述颜色的通用方法是根据国际发光照明委员会(CIE)建立的一套界定和测量色彩的技术标准。CIE根据人眼视觉特性，把光线波长转换为亮度和色相的一套描述色彩数据，其中L代表色彩的亮度，a代表描述色彩偏红偏绿的程度，b则代表描述色彩偏黄偏蓝的程度。在CIE色彩空间内，每一个人眼可见的颜色，都有一个属于该颜色的位置。可见光分布的色彩空间就是CIE所表示的色彩空间。由屏幕或印刷所产生的色彩空间都在CIE色彩空间的涵盖之内。因此屏幕或印刷油墨的开发时都会注意其色彩表现范围，并通过不断对三原色进行修正以获得最大的色彩表现范围。

对于喷墨打印机而言，喷墨墨水组所使用的颜料组合是影响该墨水组色彩表现范围的直接因素。因此通过选择青色颜料、品红色颜料和黄色颜料的组合可以达到扩大色彩表现范围的目的。

要描述一台打印机的色彩表现范围，可以让打印机在关闭色彩管理的模式下打印某些色表，这些色表中含有各种各样颜色的色块，然后用光谱仪测量这些色块的CIELab值，再使用软件对这些数值进行处理，就可以获得打印机的色彩表现范围。一般用于打印机色彩表现范围测试的色表有ECI2002、TC9.18和IT8/7.3等。

中国专利200680011772.9含有高密度和低密度黄色的照片喷墨墨水组，提及至少四种颜色的一种墨水组包含高密度青色、低密度青色，高密度品红色、低密度品红色，包括颜料黄74的高密度(浓度)黄色和包括颜料黄155的低密度(浓度)黄色。中国专利200680011772.9研究了使用两种不同密度的黄色墨水来同时满足获得最大的抗褪色性和更明亮的图像，但并没有研究不同色相的颜料组合对打印机色彩表现范围的作用，并且使用两种不同密度(浓度)的黄色墨水在实施过程中不容易实现。

中国专利200810109167.6提供一种除了能够实现耐光性及耐水性以外，还能够实现良好的图像、特别是良好的色相的图像的喷墨记录用组合墨液。该喷墨记录用组合墨液是一种内含青色墨液组合物、品红墨液组合物以及黄色墨液组合物而成的喷墨记录用组合墨液，其中，所述青色墨液组合物含有从C.I.颜料蓝15:3及C.I.颜料蓝15:4构成的组中选择的至少一种颜料作为着色剂而成，所述品红墨液组合物含有从C.I.颜料红122、C.I.颜料红202、C.I.颜料红209以及C.I.颜料紫19构成的组中选择的至少一种颜料作为着色剂而成，所述黄色墨液组合物含有C.I.颜料黄213而成。使用专利200810109167.6所述的发明方法，由C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料紫19和C.I.颜料黄213构成的墨水组可以获得66万的色域体积值，距离能够大于70万的色域体积值还有一定差距。

(三)发明内容：

本发明的目的在于设计一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水配方及其配制方法，它通过选择不同色相的颜料组合，扩大喷墨墨水组的色彩表现范围。

本发明的技术方案：一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水，它含有青色墨水、品红色墨水和黄色墨水，同时墨水中含有渗透剂、保湿剂、表面活性剂和色浆，其特征在于所说的青色墨水色浆包括颜料蓝C.I.P.B.15:3；所说的品红色墨水色浆包括颜料紫C.I.P.V.19；所说的黄色墨水色浆包括颜料黄C.I.P.Y.151、颜料黄C.I.P.Y.155、颜料黄C.I.P.Y.180中的至少一种。

上述所说的黄色墨水色浆还包括与上述三种黄色墨水色浆调配的颜料黄C.I.P.Y.74。

上述所说的青色墨水、品红色墨水、黄色墨水中渗透剂占1~25％，保湿剂占1~30％，表面活性剂占0.01~5％。

上述所说的青色墨水中，青色色浆占15~50％，青色色浆中含有5~30％的颜料蓝C.I.P.B.15:3；所说的品红色墨水中，品红色色浆色浆占15~50％，品红色色浆中含有5~30％的颜料紫C.I.P.V.19；所说的黄色墨水中，黄色色浆占15~80％，黄色色浆中含有5~30％的颜料黄C.I.P.Y.151、颜料黄C.I.P.Y.155、颜料黄C.I.P.Y.180其中的至少一种。

上述所说的颜料型喷墨墨水中除含有青色墨水、品红色墨水、黄色墨水外，还含有黑色墨水、淡青色墨水、淡品红色墨水、淡黑色墨水、淡淡黑色墨水中的至少一种；上述所说的黑色墨水、淡青色墨水、淡品红色墨水、淡黑色墨水、淡淡黑色墨水中渗透剂1~25％，保湿剂1~30％，表面活性剂0.01~5％。

上述所说的黑色墨水中，黑色色浆占25~50％，黑色色浆中含有5~30％的颜料黑C.I.P.B.7；所说的青色墨水中，青色色浆占1~15％，青色色浆中的含有5~30％的颜料蓝C.I.P.B.15:3；所说的品红色墨水中，品红色色浆占1~15％，品红色色浆中含有5~30％的颜料紫C.I.P.V.19；所说的淡黑色墨水，黑色色浆占5~25％，黑色色浆中含有1~30％的颜料黑C.I.P.B.7，所说的淡淡黑色墨水，黑色色浆占1~15％，黑色色浆中含有5~30％的颜料黑C.I.P.B.7。

上述所说的百分比均为质量百分比。

上述所说的喷墨墨水中的渗透剂为2—吡咯酮、N-甲基-2-吡咯酮、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、乙醇或异丙醇中的至少一种；所说的喷墨墨水中的保湿剂为丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、PEG400、PEG600、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，2，6-己三醇或三羟甲基丙烷中的至少一种；所说的喷墨墨水中的表面活性剂为Air Products(空气化工)产品Surfynol 420、Surfynol440、Surfynol 465、Surfynol 485、Surfynol 104E、Surfynol 2502、Dynol604、Dynol607，Dow Corning(道康宁)产品DC-67，BYK-Chemie(毕克化学)产品BYK345、BYK346、BYK347、BYK348，Rhodia(罗地亚)产品DS-4、DS-10中的至少一种。

上述所说的喷墨墨水中还可以含有杀菌剂、pH调节剂及金属离子螯合剂。

一组上述具有更大色彩表现范围的喷墨墨水的配制方法，其特征在于颜料型喷墨墨水采取以下方法制备：

(一)将颜料、分散剂和水研磨，至平均粒度小于200纳米，得到喷墨墨水用水性颜料色浆；

(二)将水，渗透剂，保湿剂、表面活性剂及杀菌剂、pH调节剂、金属离子螯合剂等助剂混合均匀，得到混合溶液；

(三)将步骤(二)所述的混合溶液与步骤(一)所述的水性颜料色浆混合均匀；

(四)得到本发明所涉颜料型喷墨墨水。

上述所说的步骤(一)中的研磨采用的研磨设备是销棒式研磨机、珠磨机和新型纳米性能研磨机--MILL NPM中的一种；所说的销棒式研磨机，转速为600~4000rpm，研磨介质采用直径为0.05~1mm的氧化锆珠，优选直径0.05~0.2mm之间。

本发明中测试色彩表现范围的方法是：使用微软windows xp系统，关闭色彩管理状态下打印TC9.18色表，8色墨水组测试使用Epson R2400打印机，4色墨水组测试使用Epson CX4700打印机，色表打印完成后用Gretagmacbeth公司的Eye-one io仪器测量，测试结果即为墨水组的色彩表现范围，色域体积(Gamut volume)使用Gamutvision软件计算得出。

本发明的优越性在于：通过仔细选择用于喷墨墨水组的颜料，制备了一组喷墨打印用颜料墨水，经过测试可知本发明的墨水组具有更大色彩表现范围，尤其是对绿色、黄色和红色具有更好的色彩还原能力，增加了喷墨墨水组的色域体积值。

(四)附图说明

附图1为本发明所涉一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水的不同喷墨墨水组的色彩表现范围(L--50)效果图(表现实施例1、2、3与比较例1)；

附图2为本发明所涉一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水的不同喷墨墨水组的色彩表现范围(L＝50)效果图(表现实施例4、5与比较例2)。

(五)具体实施方式：

按表1至表13所列配方，制备墨水。制备方法是首先均匀混合除色浆以外的所有组分，将混合均匀的溶液滴加到计量好的色浆中，搅拌使之混合均匀，之后用0.8μ过滤器过滤，得到需要的颜料墨水。表1至表13中的百分比为质量百分比。

表1 青色墨水配方C1

 

2-吡咯酮6％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％Dynol 6040.2％去离子水44.8％PB15:3青色色浆35％

表2 淡青色墨水LC1配方

 

2-吡咯酮6％乙二醇15％三乙二醇丁醚3％BYK3480.5％去离子水67.5％PB15:3青色色浆8％

表3 品红色墨水M1配方

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％DS-41％去离子水37％PV19品红色浆45％

表4 淡品红色墨水LM1配方

 

2-吡咯酮5％丙三醇12％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水71％PV19品红色浆8％

表5 黄色墨水配方Y1

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水32％PY74黄色色浆50％

表6 黄色墨水配方Y2

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水32％PY151黄色色浆50％

表7 黄色墨水配方Y3

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水32％PY155黄色色浆50％

表8 黄色墨水配方Y4

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水2％PY155黄色色浆80％

表9 黄色墨水配方Y5

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水17％PY155黄色色浆65％

表10 黄色墨水配方Y6

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％DS-41％去离子水2％PY180黄色色浆42％

表11 黑色墨水配方BK1

 

2-吡咯酮4％丙三醇10％二乙二醇丁醚3％DC-670.6％去离子水42.4％PB7黑色色浆40％

表12 淡黑色墨水配方LBK1

 

2-吡咯酮4％丙三醇15％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水67％PB7黑色色浆10％

表13 淡淡黑色墨水配方LLBK1

 

2-吡咯酮8％丙三醇15％二乙二醇丁醚3％Surfynol 4651％去离子水70.7％PB7黑色色浆2.3％

①8色体系试验

实施例1：

取C1、LC1、M1、LM1、Y1、BK1、LBK1和LLBK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图1.

 

C1LC1M1LM1Y2BK1LBK1LLBK1颜料PB15:3PB15:3PV19PV19PY151PB7PB7PB7

实施例2：

取C1、LC1、M1、LM1、Y1、BK1、LBK1和LLBK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图1.

 

C1LC1M1LM1Y3BK1LBK1LLBK1颜料PB15:3PB15:3PV19PV19PY155PB7PB7PB7

实施例3：

取C1、LC1、M1、LM1、Y1、BK1、LBK1和LLBK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图1.

 

C1LC1M1LM1Y4BK1LBK1LLBK1颜料PB15:3PB15:3PV19PV19PY155PB7PB7PB7

比较例1：

取C1、LC1、M1、LM1、Y1、BK1、LBK1和LLBK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图1.

 

C1LC1M1LM1Y1BK1LBK1LLBK1颜料PB15:3PB15:3PV19PV19PY74PB7PB7PB7

②4色体系试验

实施例4

取C1、M1、Y5和BK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图2.

 

C1M1Y5BK1颜料PB15:3PV19PY155PB7

实施例5

取C1、M1、Y6和BK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图2.

 

C1M1Y6BK1颜料PB15:3PV19PY180PB7

比较例2

取C1、M1、Y1和BK1组成一组喷墨墨水，喷墨墨水组中每个墨水使用的颜料如下表所列。用Eye-one io测试这组墨水的色彩表现范围，结果见图2.

 

C1M1Y1BK1颜料PB15:3PV19PY74PB7

由图1和图2可以看出不论是八色体系还是四色体系，使用本发明的方法均可以明显扩大喷墨墨水组的色彩表现范围，由表14和表15可以看出使用本发明所述的方法可以增加喷墨墨水组的色域体积值。

表14 不同颜料组合的喷墨墨水组色域体积评价

 

CLCMLMYBKLBKLLBKGamut Volume实施例1PB15:3PB15:3PV19PV19PY151PB7PB7PB771万实施例2PB15:3PB15:3PV19PV19PY155PB7PB7PB778万实施例3PB15:3PB15:3PV19PV19PY155PB7PB7PB778万比较例1PB15:3PB15:3PV19PV19PY74PB7PB7PB764万

表15 不同颜料组合的喷墨墨水组色域体积评价

 

CMYBKGamut Volume实施例4PB15:3PV19PY155PB771万实施例5PB15:3PV19PY180PB771万比较例2PB15:3PV19PY74PB763万