油墨组和喷墨记录方法

专利名称：：油墨组和喷墨记录方法油墨组和喷墨记录方法
技术领域：
本文公开一种使颜色再现得到改善的油墨组，具体而言，所述油墨组包含可用于喷墨印刷的、具有相同颜色的暗色油墨和浅色油墨。
背景技术：
：印刷系统和方法通常采用由青色、品红色、黄色以及可任选的黑色油墨组成的三色或四色油墨组，它们合在一起必须能够精确地再现多种可见的颜色。在喷墨印刷中，油墨以像素接像素的方式被逐滴地施加到基底上，被印刷的点的数目对应于具体成像区域所需的密度。这样，与高密度区域相比，采用三色或四色油墨组的喷墨印刷机在低密度区域印刷相对较少的点。由于在密度非常低的区域中，由三色或四色油墨组经稀疏印刷而形成的颜色点在白色基底上是很突出的，因此，图像质量通常受到损害。另外，由于没有印刷足够的点，所以，突出的区域通常缺少细节。为了改善图像质量，喷墨印刷机可将另外的"浅色"油墨与三色或四色油墨组的油墨一起使用。例如，含有浅色油墨的最普通油墨组是具有浅青色、浅品红色、青色、品红色、黄色和黑色油墨的六色油墨组。通常，除了浅色油墨具有较少的与常规油墨(有时也称作"暗色"油墨)相同的着色剂之外，浅色油墨与常规油墨是相同的。与常规强度的暗色油墨相比，用浅色油墨可在低密度区域印刷更多的点，以便获得同样的密度。印刷更多对比度较低的点的结果是，图像质量得到很大地提高。发明概述一对浅色/暗色的油墨通常包含不同量的相同着色剂。为了使性能性质最优化，有时根据具体应用使用不同的着色剂。例如，可以优化用于照片质量级喷墨印刷的一对浅色/暗色油墨所用的着色剂，从而获得颜色精确度和耐光度的最佳折衷。然而，这些着色剂组合物可能不适合用于印刷其中需要浅粉色和深红色的图形。在低密度区域优选产生浅粉色的品红色油墨会具有太多的黄色色调，以至于不能产生深红色。反之，在高密度区域优选产生深红色的品红色油墨会显得太蓝或太灰暗，以至于不能产生亮浅粉红色。本文中公开的油墨组包含含有第一着色剂的第一油墨组合物，和含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中第一着色剂不同于第二着色剂；其中当以100%填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据下列各式表示的色相角h°n和相对于基底的亮度AL、的颜色:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，针对第一油墨组合物和第二油墨组合物n分别等于1或2;h、和h、相差不超过15°;并且AAL*2。本文公开的油墨组可用于颜色的精确再现，尤其是深红色和亮浅粉红色的再现。本文还公开了采用所述油墨组的喷墨印刷方法以及由此制得的印刷图像。附图简要说明图1示出了多种浅色/暗色油墨组在L*==45时的a+与M的关系图。图2示出了多种浅色/暗色油墨组在L*=70时的&*与1)*的关系图。发明详述由CommissionInternationaledel'Eclairage在1976年提出的CIE色空间是广泛使用的测量和调配颜色的方法，并且其被用于描述本发明公开的油墨组。CIELAB色空间是三维空间，其中使用术语L*、3*和b"每颜色定义为在空间内的位置。y是对颜色亮度的量度，其范围为从0(黑色)至100(白色)，并且可被视为具有x轴、y轴和z轴的典型三维坐标的z轴。术语a+和b+是指颜色的色相和色度，并且可分别被视为x轴和y轴。术语&*的范围为从负数(绿色)至正数(红色)，并且术语W的范围为从负数(蓝色)至正数(黄色)。颜色在x-y平面上是以其根据下列各式表示的色相角h。和色度<:*进行定义的h0=tan"(b*/a*)c*=(a*2+b*2)i/2色相角h。的范围没有唯一限定，并且其可跨越任意的360度范围。通常，该范围被选为从0°至360°。然而，对于品红色油墨而言，为了避免在0°附近色相角的不连续性，使用-180°至+180°的范围更为方便。术语L*、^和b+可用于计算特定的着色剂组所能够产生的色空间的体积。该体积也被称作色域或色域体积G，其是通过测定油墨组中油墨的不同颜色组合所形成的数百个印刷块(printedpatch)的L*、3*和W进行计算的。例如，可以使用Monaco公司出品的GamutWorks进行这些测定来计算色域体积。一般而言，色域体积越大，则着色剂组能够产生的颜色越多，这导致更高的颜色精确度。通过用一种着色剂取代另一种着色剂，人们可以容易地比较各着色剂是如何增加或减少给定油墨组的色域体积的。关于对颜色测定的完整描述，参见文献"MeasuringColor"，第二版，R.W.G.Hunt，EllisHorwood公司出版，1991年。本文所用的术语"着色剂"是指单独一种着色剂或者几种着色剂的特定比例的混合物。例如，着色剂可为颜料红122、或颜料红122与颜料紫19特定比例的混合物。作为另一个例子，由颜料红122和颜料紫19的2:1混合物形成的着色剂与由颜料红122和颜料紫19的5:1混合物形成的着色剂不是相同的着色剂。相反，如果着色剂是同一种着色剂或者是由几种着色剂以相同比例形成的相同的混合物，那么即使该着色剂以不同的量存在于不同的油墨组合物中，它们也是相同的着色剂。例如，如果暗色油墨含有5重量％的颜料蓝15:3与颜料蓝15:1的3:2混合物，而浅色油墨含有2重量％的颜料蓝15:3与颜料蓝15:1的3:2混合物，那么该暗色油墨和该浅色油墨含有相同的着色剂。本发明公开的油墨组包含含有第一着色剂的第一油墨组合物和含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中第一着色剂与第二着色剂不同；并且其中当以100%填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据下列各式表示的色相角h。n和相对于基底的亮度AL、的颜色:AL、L承基底一L、其中，针对第一油墨组合物和第二油墨组合物，n分别等于l或2;h、和h、相差不超过15°;并且AL、〉AL、。与具有包含相同着色剂的暗色和浅色油墨的油墨组相比，本发明公开的油墨组产生更大的色域体积。因此，可以改善亮浅粉红色和深红色的再现性。在一个实施方案中，h、和h。2相差不超过10°。在另一个实施方案中，h、和h、相差不超过5°。在一个实施方案中，第一和第二油墨组合物是品红色油墨，其中h、和h、为-20。至10。。该色相角范围一般对品红色油墨而言是合适的，以便使色域体积最大。此外，在这种品红色油墨的情况下，可以使h。2》h、，而暗色和浅色油墨具有相同着色剂时，h、》h、则是不可能的。在一个实施方案中，第一和第二着色剂是喹吖啶酮，这是因为衍生自喹吖啶酮发色团的着色剂通常具有优良的品红色。本发明公开的油墨组可被用于必须对亮浅粉红色和深红色进行颜色再现的应用中。通常，在低密度区域优选产生浅粉色的品红色油墨会具有太多的黄色色调，以至于不能产生深红色。反之，在高密度区域优选产生深红色的品红色油墨会显得太蓝或太灰暗，以至于不能产生亮浅粉红色。使用本发明公开的油墨组能够设计出其中可以获得亮浅粉红色以及深红色的浅品红色/暗品红色油墨组。可通过评估暗品红色油墨DM-2691和浅品红色油墨LM-2681的粉红色和红色再现对本发明公开的油墨组进行说明，其中这两者包含相同的、在以下详述的过程中所描述的品红色喹吖啶酮着色剂。如以下的例子部分所述，将这两种油墨与暗青色油墨DC-2696、浅青色油墨LC-2686、黄色油墨Y-2692和黑色油墨K-2695—起进行喷墨印刷。表1示出品红色记录的印刷块的色相角。可以由10%填充度下的色相角对粉红色再现进行定性评估，并且可以由100%填充度下的色相角对红色再现进行定性评估。对于DM-2691和LM-2681而言，其在10%填充度下的色相角为-18°，并且粉红色会显得带青色。其在100%填充度下的色相角为约0°，该角度是品红色的理想色相角；因此，可以实现深红色的再现。这通过目测100%填充度下的红色记录得到确认。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>按照与DM-2691和LM-2681相同的方式对暗品红色油墨DM-3917和浅品红色油墨LM-3918进行喷墨印刷；如以下的例子部分所述，DM-3917和LM-3918这两者都包含相同的品红色喹吖啶酮着色剂，但该品红色着色剂不同于DM-2691和LM-2681油墨组的着色剂。表1示出色相角的测定结果。10%填充度下的色相角为2°，并且观察到理想的亮粉红色。100%填充度下的色相角为约15°,并且品红色显得带微黄色。这通过目测100%填充度下的红色记录得到确认，该红色记录显现为橙/红色调。按照与DM-2691和LM-2681相同的方式对DM-2691和LM-3918进行喷墨印刷，并且表l示出色相角。10%填充度下的色相角为1°，并且观察到理想的亮粉红色。在100%填充度下的色相角也为约r，并且观察到理想的品红色。这通过目测100%填充度下的红色记录得到确认，该红色记录显现为深红色。按照与DM-2691和LM-2681相同的方式对DM-3917和LM-2681进行喷墨印刷，并且表1示出色相角。10%填充度下的色相角为-15°，并且粉红色会显得带青色。100%填充度下的色相角为约14°，并且品红色显出带微黄色。这通过目测100%填充度下的红色记录得到确认，该红色记录显现为橙/红色调。表2示出浅色和暗色油墨在100%填充度下的颜色测定结果。色相角的差Ah。是在100%填充度下测定的h、与h、之差的绝对值。例如，从表2中可以看出，如果暗色油墨为DM-2691而浅色油墨为LM-3918，那么Ah°=0°。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3示出所有四种暗色/浅色油墨组合的Ah。值。能最佳再现亮浅粉红色以及深红色的是DM-2691和LM-3918油墨组。该结论通过比较根据例子部分的描述所测定的各油墨组的色域体积G进一步得到证实。表3示出结果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3中的数据表明包含DM-2691和LM-3918的油墨组得到最大的色域体积，该油墨组与能够再现亮浅粉红色以及深红色的油墨组相同。*当浅品红色和暗品红色油墨使用不同的品红色着色剂时，得到最大的色域体积。*当所选的用于浅色和暗色油墨的不同着色剂使得以100%填充度印刷所得到的印刷块之间的色相角差值最小时，得到最大的色域体积。换言之，与DM-3917和LM-2681(Ah。=30°)的组合相比，DM-2691和LM-3918的油墨组(Ah。二0)产生更大的色域体积。可通过比较各种油墨组的色空间来阐释本发明。图1示出L*=45时的^与M的关系图10，该图表示深红色的部分色空间。与油墨组DM-3917+LM-3918(油墨组16)以及DM-3917+LM-2681(油墨组18)相比，油墨组DM-2691+LM-3918(油墨组12)和DM-2691+LM-2681(油墨组14)具有更大的面积。与油墨组16和18相比，油墨组12和14能够更好地再现较深的红色。图2示出L*=70时的&*与M的关系图10，该图表示亮浅粉红色的部分色空间。与油墨组DM-2691+LM-2681(油墨组14)和DM-3917+LM-2681(油墨组18)相比，油墨组DM-2691+LM-3918(油墨组12)和DM-3917+LM-3918(油墨组16)具有更大的面积。与油墨组14和18相比，油墨组12和16能够更好地再现亮浅粉红色。因此，油墨组12最能产生亮浅粉红色和深红色。本发明公开的油墨组的用途并不限于需要产生亮浅粉红色和深红色的暗品红色/浅品红色油墨组。本发明公开的油墨组还可被用于需要产生亮浅青色和深蓝色的暗青色和浅青色油墨。相似的是，由于青色油墨的色相角随颜料浓度和/或印刷区域覆盖度提高而增加，因此，与暗青色油墨相比，浅青色油墨含有更多量的红相青色(redshadecyan)着色剂以及更少量的绿相(greenshade)着色剂将会是有利的。在一个实施方案中，第一和第二油墨组合物是青色油墨，其中h、和h、为225°至245°。在另一实施方案中，第一和第二油墨组合物是青色油墨，其中h、和h、为225°至245°，且h。2》h、。本发明公开的油墨组还可被用于期望得到亮浅黄色和深绿色的暗黄色和浅黄色油墨。例如，由于黄色油墨的色相角随颜料浓度和/或印刷区域覆盖度提高而下降，因此，与暗黄色油墨相比，浅黄色油墨含有更多量的红相黄色颜料以及更少量的绿相黄色颜料将会是有利的。在一个实施方案中，第一和第二油墨组合物是黄色油墨，其中h、和h、为80°至100°。在另一实施方案中，第一和第二油墨组合物是黄色油墨，其中h、和h、为80°至100°,且h、《h、。Ay被定义为所测定的基底LM直与所测定的以100%填充度印刷的油墨LM直的差值。常规白色基底的"值约为94.7。使用该值作为基底的LM直计算出AL、与AL"的比率值并示于表3中。根据定义，AL、小于AL、。在一个实施方案中，为了降低颗粒性，AL*2小于AL、的80X。在另一实施方案中，AL、为AL、的30%至70%。在又一实施方案中，AL、为AL、的40%至60。％。由于在将AL^从小于AL、的80%变为AL、的40%至60%时，用这些油墨印刷的图像的颗粒性降低，故最窄的范围是有利的。本发明油墨组的第一和第二油墨组合物可以是喷墨油墨组合物，并且它们可以是喷墨印刷
技术领域：
中已知的任何类型。例如，第一和第二油墨组合物可以是能够使用光化辐射或热辐射而固化的輻射固化型油墨组合物。特别有用的辐射固化型油墨组合物在专利文献US2002/0086914Al中有所描述。第一和第二油墨组合物还可以是溶剂型油墨组合物，其中每一种溶剂型油墨组合物均含有占该油墨组合物总重量的至少30重量％的有机溶剂。有用的有机溶剂的例子是甲乙酮和异丙醇。第一和第二油墨组合物可以是水性油墨组合物，其中每一种水性油墨组合物均含有占该油墨组合物总重量的至少30重量％的水。本发明油墨组的第一和第二着色剂可以是喷墨印刷
技术领域：
中已知的任何类型。第一和第二着色剂可以是颜料、染料或它们的组合。例如，第一着色剂包含第一颜料和第二颜料，其中所述第一颜料和所述第二颜料具有第一重量比；第二着色剂包含所述第一颜料和所述第二颜料，其中所述第一颜料和所述第二颜料具有第二重量比；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。关于另一例子，第一着色剂包含第一染料和第二染料，其中所述第一染料和所述第二染料具有第一重量比；第二着色剂包含所述第一染料和所述第二染料，其中所述第一染料和所述第二染料具有第二重量比；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。关于另一例子，第一着色剂包含具有第一重量比的颜料和染料；第二着色剂包含具有第二重量比的所述颜料和所述染料；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。本发明公开的油墨组可被用于任何类型的印刷系统，如喷墨印刷机。喷墨印刷机可以是台式印刷机或宽幅印刷机，并且其可装配有任何类型的喷墨印刷头(如压电式印刷头、热敏式印刷头、连续式印刷头或感声式印刷头(acousticprinthead))，或者其可装配有可产生少量液滴(例如，每个信号为单个液滴或达16滴)的任何装置。本发明公开的油墨组提供一种喷墨印刷方法，该方法包括(a)提供油墨组，其包含含有第一着色剂的第一油墨组合物，以及含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中第一着色剂不同于第二着色剂；其中当以100%填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据下列各式表示的色相角h。n和相对于基底的亮度AL、的颜色<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中，针对第一油墨组合物和第二油墨组合物n分别等于1或2;h。,和h。2相差不超过15°;并且AL*i〉△L*2;以及(b)通过喷墨印刷头印刷油墨组。在一个实施方案中，在该印刷方法中所用的第一和第二油墨组合物是品红色油墨，其中h、和h、为-20。至10°。本发明公开的油墨组还提供使用上述喷墨印刷方法获得的印刷图像。在一个实施方案中，用于获得印刷图像的第一和第二油墨组合物是品红色油墨，其中h、和h。2为-20。至10°。印刷图像可以包括喷墨印刷
技术领域：
中已知的任何合适的基底。有用的基底的例子包括乙烯基树脂、纸张和塑料等。本文所述的例子仅是出于示例的目的示出的，而无意以任何方式限制本发明的范围。过程喷墨油墨组合物例子中采用如表4所示的辐射固化型油墨组合物。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>喷墨印刷使用3MTMPrinter2500UVforScotchprintGraphics(其是紫夕卜固化型的、高生产率的压电式喷墨印刷系统)进行喷墨印刷。采用下列条件*3次套印(3pass)*启动频率为10kHz*左超程和右超程均为20英寸*12阵列*从左到右单向印刷*使用两个高功率的紫外灯印刷的图像是caiibration6color.eps、CMYK一test一file.eps和Print叩enXT—CMYK.tif，所有这些都包含在3MTMScotchprint⑧制图软件中。使用该制图软件和下列设置来解释(rip)上述的calibration6color.eps文件*分辨率为423点/英寸X600点/英寸*调试卡模式*浅色油墨最大为100%*无配置文件(profile)參点大小(spotsize)为4然后将经过解释的文件印刷到3MControltac1MPlusIJ180C-10乙烯基树脂上，并且使用X-Rite528光谱密度计将填充水平块(filllevelpatch)的青色、品红色、黄色和黑色的T状态密度读入上述制图软件的PrintcalEditor部分，以便构建印刷机的校准斜率。此外，在不使用浅品红色和浅青色油墨的条件下印刷解释后的calibration6color文件，从而可以测得单独的暗色油墨在各种填充水平下的T状态密度和1^a+b^色值。将品红色记录的印刷块的色相角示于表1中。然后使用上述的校准文件以如下的条件对CMYK一test一file.eps和PrintopenXT_CMYK.tif文件进行解释，所述条件是分辨率为423点/英寸X600点/英寸，浅色油墨最大被设定为100%,并且无配置文件。对经过解释的文件进行印刷，并且将己印刷的PrintopenXT—CMYK文件用于产生各油墨组的ICC配置文件。将所得的配置文件用于比较色域体积，并且由此比较由各油墨组可得到的颜色。使用得自Monaco公司的GamutWorks算出色域体积，结果可参见表3。权利要求1.一种油墨组，其包含含有第一着色剂的第一油墨组合物，和含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中所述的第一着色剂不同于所述的第二着色剂；其中，当以100％填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据下列各式表示的色相角h°n和相对于基底的亮度ΔL*n的颜色h°n＝tan-1(b*n/a*n)ΔL*n＝L*基底-L*n其中针对所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物，n分别等于1或2；h°1和h°2相差不超过15°；并且ΔL*1＞ΔL*2。2.根据权利要求1所述的油墨组，其中，所述的第一油墨组合物和所述的第二油墨组合物均为喷墨油墨组合物。3.根据权利要求2所述的油墨组，其中，h、和h、相差不超过10。。4.根据权利要求2所述的油墨组，其中，h、和h。2相差不超过5.根据权利要求2所述的油墨组，其中，h、和h、均为-20。至10。。6.根据权利要求5所述的油墨组，其中，所述第一着色剂和所述第二着色剂均为喹吖啶酮。7.根据权利要求5所述的油墨组，其中，h。2》h、。8.根据权利要求2所述的油墨组，其中，h、和h、均为225°至245。。9.根据权利要求8所述的油墨组，其中，h、》h、。10.根据权利要求2所述的油墨组，其中，h、和h。2均为80。至100°。11.根据权利要求IO所述的油墨组，其中，h。2《h。,。12.根据权利要求2所述的油墨组，其中，AL、小于AL、的80%。13.根据权利要求2所述的油墨组，其中AL、为AL、的30%至70%。14.根据权利要求2所述的油墨组，其中AL、为AL、的40%至60%。15.根据权利要求2所述的油墨组，其中所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物均为可采用光化辐射或热辐射而固化的辐射固化型油墨组合物。16.根据权利要求2所述的油墨组，其中所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物均为溶剂型油墨组合物，其中每一种溶剂型油墨组合物均含有占该油墨组合物总重量的至少30重量％的有机溶剂。17.根据权利要求2所述的油墨组，其中所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物均为水性油墨组合物，其中每一种水性油墨组合物均含有占该油墨组合物总重量的至少30重量％的水。18.根据权利要求2所述的油墨组，其中所述第一着色剂和所述第二着色剂是颜料、染料或它们的组合。19.根据权利要求18所述的油墨组，其中-所述第一着色剂包含第一颜料和第二颜料，其中所述第一颜料和所述第二颜料具有第一重量比；所述第二着色剂包含所述第一颜料和所述第二颜料，其中所述第一颜料和所述第二颜料具有第二重量比；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。20.根据权利要求18所述的油墨组，其中所述第一着色剂包含第一染料和第二染料，其中所述第一染料和所述第二染料具有第一重量比；所述第二着色剂包含所述第一染料和所述第二染料，其中所述第一染料和所述第二染料具有第二重量比；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。21.根据权利要求18所述的油墨组，其中所述第一着色剂包含具有第一重量比的颜料和染料；所述第二着色剂包含具有第二重量比的所述颜料和所述染料；并且所述第一重量比不同于所述第二重量比。22.—种喷墨印刷方法，其包括(a)提供油墨组，该油墨组包含含有第一着色剂的第一油墨组合物，以及含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中所述的第一着色剂不同于所述的第二着色剂；其中，当以100%填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据下列各式表示的色相角h°n和相对于基底的亮度AL、的颜色h。n二tan"(b、/a承n)△L*n=L*—L*n其中-针对所述第一油墨组合物和所述第二油墨组合物，n分别等于1或2;h、和h、相差不超过15°;并且以及(b)通过喷墨印刷头印刷所述的油墨组。23.根据权利要求22所述的印刷方法，其中，h、和h、均为-20°至10°。24.—种印刷图像，该印刷图像是使用权利要求22所述的喷墨印刷方法制得的。25.根据权利要求24所述的印刷图像，其中h、和h、均为-20o至10。。全文摘要本发明公开一种油墨组，其包含含有第一着色剂的第一油墨组合物，以及含有第二着色剂的第二油墨组合物，其中所述的第一着色剂不同于所述的第二着色剂；其中，当以100％填充度在相同基底上印刷时，各油墨组合物分别产生具有根据式(I)表示的色相角h°_n和相对于基底的亮度ΔL*_n的颜色，其中，针对第一油墨组合物和第二油墨组合物n分别等于1或2；h°₁和h°₂相差不超过15°；并且ΔL*₁＞ΔL*₂。本发明还公开了采用所述油墨组的喷墨印刷方法，以及由所述油墨组制得的印刷图像。文档编号C09D11/00GK101160361SQ200680012011公开日2008年4月9日申请日期2006年3月9日优先权日2005年3月10日发明者布鲁斯·A·内拉德,理查德·L·罗森博格申请人:3M创新有限公司