固体射墨油墨制造技术

一种固体射墨油墨组合物，它适于热融应用，具有电阻率至少是１０↑［８］欧姆.厘米的载体，不溶性的标记颗粒，以及分散于其中的颗粒荷电剂。标记颗粒可为颜料、不溶的染料辅剂、聚合物或其混合物。颗粒荷电剂可为金属皂、脂肪酸、卵磷脂、有机磷化合物、琥珀酰亚胺、硫代琥珀酸盐、石油磺酸盐、溶解或部分溶解的树脂，如改性松香酯、丙烯酸酯、乙烯酯或其混合物。固体射墨油墨组合物可进一步包括粘度控制剂。该油墨能被加热到１５５℃，此时粘度为５－１５０厘泊。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
固体射墨油墨专利技术的领域本专利技术涉及油墨，尤其涉及室温下为固体并适用于射墨印刷装置的油墨。专利技术的背景油墨通常是将染料溶解于其中的液体。油墨也可认为是由液体和分散于其中的颗粒所组成。按这些油墨使用方法的类型，确定了机用油墨和书写油墨的实际组合物有差异。目前使用时，有两种基本类型的射墨应用技术。据知，第一种类型为连续性射墨，第二种类型是脉冲式射墨。连续性射墨体系中，施加静压力于液墨，使其穿过喷嘴，结果产生墨滴。喷嘴上可施加例如压电振动，引起有规则地喷射出液滴。在形成点部位，液滴可以是感应电荷，接着穿过产生恒定静电场的电极，引起这些液滴偏离。因此，控制所需液滴至基质，并移离不需要的液滴。由于荷电的需求，油墨必须是导电的。此种油墨可以是以水或者溶剂为基体，着色剂可以是颜料或是可溶性染料。在脉冲式射墨体系中，在邻近于喷射式喷嘴的油墨内，借助所产生的压力扰动，仅按照需要形成液滴。压力的施加可由压电晶体或热的作用产生，热的作用中由电阻加热器产生微泡。油墨通常是以水为基体，染料作为着色剂，该方法也并不排除采用溶剂及颜料。由于并不需要液滴带电，不存在油墨导电性的特殊需求。脉冲式体系的更具体实例是热熔射墨技术。该技术要求类似于压电液滴，不同之处是，室温下油墨是固体，而在印刷头处保持较高温度，以致于在操作条件下油墨是液体。还有一方面，不需要适宜于某些设备性能标准的油墨导电性。美国专利3,653,350(Berry，转让给Teletype)给出了热融油墨的一个实例。该专利揭示了包括溶于山梨酸二酯内染料的热融油墨。所得的油墨有绝缘性，因为其电阻率在108-1011欧姆·厘米范围内。它们不含颗粒材料，更重要的是不含化学品来特定地改变油墨的荷电特征。因此，需要给纸基底后面的底印板施加10,000伏电压来控制油墨滴的运动。-->美国专利5,235,932(Lin，转让给Dataproducts)给出了热融油墨的另一个实例。该专利揭示了包括导体颜料的热融油墨，它可产生102-104欧姆·厘米的体积电阻率。美国专利5,286,288(Tobias，转让给通用电器公司)给出了热融油墨的又一个实例。让该专利揭示的油墨导电，从而适用于连续的射墨技术.导电率必须大于100微西门子/厘米，它相当于体积电阻率不大于104欧姆·厘米。美国专利4,684,956(Ball，转让给Willet)给出了热融油墨的再一个实例。该专利的重要进展是用作射墨操作墨滴的热稳定热融油墨配方。该专利也指出了组合物能接受电荷的必要性，这可通过掺入更多的离子或极性材料再辅以湿润剂来实现。它的目的是通过将油墨的导电率增加到至少1000微西门子/厘米(相当于体积电阻率不大于103欧姆·厘米)，使油墨转化成为具有连续射墨技术功能的油墨。静电射墨是另一个技术，其特征在于在静电场的影响下墨滴从喷射口落下。该静电场作用在电极阀门和喷射口之间，油墨中的游离电荷被吸引到表面，当静电拉力超过油墨的表面张力时，就产生了墨滴。由于该技术依赖于游离电荷的吸引，因此要求油墨是导电的。这里接受电荷的概念特别涉及连续射墨印刷的要求。该技术涉及从油墨流的喷嘴处的油墨喷射，在喷嘴中压电振动器的作用下油墨流被分散成液滴。在油墨流分散成液滴处经过一对电极，这使液滴感应电荷。这只是在油墨的导电性足以使负电荷通过油墨流完全流回。因此，在此情况下，通过施加电场使总的墨滴带有电荷。据知，采用小型电机阀产生液滴的最终体系为阀喷射过程。实质上这是一种微型喷射枪体系，这种体系比真正的射墨技术产生大得多的液滴。液滴依靠机械产生，故不要求油墨的导电性。由于液滴形成依赖于喷嘴直径，所以从可达到的分辨率方面来说，上述工艺受到限制。所用的最小喷嘴直径范围是7.5到10微米，它产生的液滴是14至20微米的数量级，在选定纸张上液滴转化成30至40微米大小的圆点。而且，在这些小型喷嘴式喷射印刷机上所用的油墨是基于水溶性染料，因为颜料基的油墨会引起喷嘴堵塞问题。因此，排除了颜料配方的优点，这些优点主要是较佳的耐水性、耐晒性和较宽范围的可供使用的颜色。澳大利亚研究实验室于1994年8月18日公开的WO94/18011(PCT/AU94/00065)(本申请人提交)上描述了一项新型射墨印刷技术。这种方法提供-->一种包含高浓度颗粒物的可变液滴大小的产生手段，这些可变大小的液滴含有高浓度的来自油墨的颗粒材料，这些油墨在喷射口或在其附近是液体，但在室温下是固体或高粘度液体。由这种方法反映出的特点包括，当采用颜料作为着色材料时，能形成小至几微米的液滴。其原因在于，液滴大小主要是由喷射处的电压和喷射时油墨的粘度，而不是由喷射油墨的喷嘴大小所控制。而且，着色材料明显地浓集在喷出的液滴之中。因此，可产生基于耐光和耐水颜料的高分辨率和高密度图象。专利技术的概述本专利技术涉及可用于上述新型射墨印刷工艺的油墨，其中所形成的喷射液滴主要是固体着色剂，并包括少量载体。尤其是，这种油墨含有一种载体，它在室温下为固体或高粘度液体，但在喷墨头内所述载体的粘度通过施加热辐射而减少，这样，油墨可从喷射处离开，并以分散液滴的形式喷射。另外，油墨含有颗粒荷电剂，它把电荷传递给分散于所述载体内的标记颗粒。现有技术中讨论的各种油墨由于没有合适的颗粒荷电剂来使分散于这些载体中的标记颗粒荷电，故在装置中不产生液滴所述的油墨还具有易于用来产生高分辨标记的性质。这部分是由于射墨印刷机产生的固有小液滴，以及由于在印刷后的液滴内载体的浓度低从而减少了毛细作用和渗色的倾向。本专利技术的一个目的是得到高强度标记的固体射油墨或者至少提供用作射墨印刷的可供选择的油墨。本专利技术的进一步目的是提供可用作高分辨标记的固体射墨油墨。另一目的是提供毛细作用或渗色趋势最低的固体射墨油墨。因此，以一种形式来说，本专利技术属于包括下述构成的固体射墨油墨组合物：一种电阻率至少108欧姆·厘米的载体、分散于液体之中的不溶性标记颗粒和分散于其中的颗粒荷电剂，其中所述的标记颗粒能凝聚，当油墨粘度减少，并存在不均匀的、有明显梯度的静电场时从块墨中以分散液滴形式喷射。通过加热和接着油墨的融化可减少粘度。加热块墨可得到一团熔融的油墨，或只加热喷射处的少量油墨。即使向载体加入各种组份，所得油墨的电阻率仍至少有108欧姆·厘米，或导电率为0.01微西门子。载体可为低熔点的蜡或树脂，如低分子量的聚乙烯、氢化的蓖麻油、酯蜡、石-->蜡、松香和乙烯乙酸乙烯酯共聚物或它们的混合物。标记颗粒可为颜料、不溶的染料辅剂、聚合物或其混合物。颗粒荷电剂是金属皂、脂肪酸、卵磷脂、有机磷化合物、琥珀酰亚胺、硫代琥珀酸盐、石油磺酸酯或其混合物。另一类颗粒荷电剂是溶解的或部分溶解的树脂，如改性的松香酯、丙烯酸类、乙烯类、烃类或其混合物。油墨能被加热到155℃，粘度为5-150厘泊。本专利技术的另一形式可为构成固体射墨油墨组合物，该组合物包括电阻率至少为108欧姆·厘米的载体、不溶的标记颗粒和颗粒荷电剂，其中油墨在135℃温度时的粘度范围为5-150厘泊，颗粒荷电剂选自金属皂、脂肪酸、卵磷脂、有机磷化合物、琥珀酰亚胺、硫代琥珀酸盐、石油磺酸酯、可溶或部分可溶的树脂，如改性松香酯、丙烯酸酯、乙烯酯或其混合物。本专利技术的另一种形式可为包括下述构成的固体射墨油墨：(a)8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体射墨油墨组合物，包括电阻率至少是１０↑［８］欧姆.厘米的载体，不溶性的标记颗粒，和分散于其中的颗粒荷电剂，其中在明显梯度的非均匀静电场存在下，在油墨的粘度减少时所述的标记颗粒能聚集并从块墨中以分散液滴喷射出。

【技术特征摘要】
AU 1994-7-14 PM68041.一种固体射墨油墨组合物，包括电阻率至少是108欧姆·厘米的载体，不溶性的标记颗粒，和分散于其中的颗粒荷电剂，其中在明显梯度的非均匀静电场存在下，在油墨的粘度减少时所述的标记颗粒能聚集并从块墨中以分散液滴喷射出。2.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中粘度的减少是通过加热和接着发生油墨的融化来进行。3.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中标记颗粒是颜料、不溶的染料辅料、聚合物或其混合物。4.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中颗粒荷电剂是金属皂、脂肪酸、卵磷脂、有机磷化合物、琥珀酰亚胺、硫代琥珀酸盐、石油磺酸盐或其混合物。5.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中颗粒荷电剂是溶解的或部分溶解的树脂，如改性的松香酯、丙烯酸类、乙烯基类、烃类或其混合物。6.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中进一步包括粘度控制剂，所述粘度控制剂选自乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯、聚异丁烯或其混合物。7.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中载体包括低熔点的蜡或树脂。8.根据权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，其中蜡或松香选自低分子量的聚乙烯、氢化的蓖麻油、酯蜡、石蜡、松香、以及乙烯乙酸乙烯酯共聚物或其混合物。9.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它适用于办公室印刷。10.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它适用于印刷板成象，从而作为胶印靠模。11.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它适用于食品标记和食品包装工业。12.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它适用于磁墨字母识别。13.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它适用于标记集成电路。14.一种如权利要求1所述的固体射墨油墨组合物，它...

【专利技术属性】
技术研发人员：L利马马科斯，SL尼科尔斯，TM劳森，
申请(专利权)人：特恩杰特有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]