[发明专利]用于喷墨打印机的安全印刷墨水及其制造方法

说明书

本发明公开了通过将两种或更多种功能性材料研磨成颜料分散体制得高安全性喷墨墨水，所述多种功能性材料是例如不可见紫外荧光染料或颜料、红外Anti Stokes上转换颜料、红外吸收和荧光染料或颜料以及氧化铁磁性颜料。使用湿介质研磨机研磨所述颜料分散体直至平均粒径低于300nm。将分散体与喷墨墨水的主要组分组合以产生高安全性的喷墨墨水，所述主要组分是例如去离子水、润湿剂、表面活性剂、聚合物树脂和杀菌剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月24日提交的名称为“多功能安全墨水”的美国临时申请序列号62/412,063的优先权，并在此通过引用并入本申请。

技术领域

本发明总体上涉及安全墨水的改进，更具体地涉及用于喷墨打印机的新型改进安全墨水。

背景技术

为印刷文件提供安全特征的安全墨水在墨水中使用了紫外(UV)荧光材料。然后可以使用峰值波长为约365nm或398nm的黑光检测由UV荧光墨水印刷在文件上的安全标记。由于多年使用，UV荧光墨水相对容易制造、UV手电筒易于获得且非常流行。由此，通过在印刷文件上使用UV荧光墨水提供的安全性已经大大降低。为了帮助提高安全性，开始使用UVA荧光材料。含有UVA荧光颜料粉末的安全墨水在纸上几乎不可见。然而，当暴露于365nm黑光时，可以看到独特的荧光颜色。UVB荧光材料使用300nm黑光在280至350nm范围内发出荧光，将使印刷标记呈现出独特的颜色。当被254nm黑光照射时，UVC材料将在100至280nm范围内发出荧光。这些材料以不同的独特颜色发出荧光。颜色范围可以从蓝色到非常深的红色。其他材料，例如IR-Anti Stokes(红外反斯托克斯)上转换材料，由于Stokes(斯托克斯)位移而具有荧光能力。这是吸收光谱与发射光谱的最大波段之间的波长差异。这些材料通常通过响应于吸收较短波长的光子而发射较长波长的光子而发荧光。

这些荧光材料可在市场上获得。有些已用于安全墨水。尽管如此，敏感文件所需的安全水平根本没有实现。本发明通过组合荧光材料提供只能在不同波长光源下被检测的多种不同颜色发射，以提供所需的增强的安全水平。

发明内容

本发明提供的增强的安全性是使用在单个喷墨墨水组合物中发出多种不同颜色发光的荧光材料的结果。制造本发明墨水的方法能够产生在架子上和印刷页面上稳定且耐用的喷墨墨水。所述喷墨墨水含有多种荧光染料或颜料的颜料分散体，例如UVC染料、UVA颜料、双荧光颜料和IR上转换颜料。通过在湿介质研磨机中将所选择的多种荧光材料的混合物与聚合物分散剂、有机溶剂、消泡剂和水一起研磨直至平均粒度低于300nm来制备所述颜料分散体。然后将该多荧光颜料分散体加入到优选的喷墨墨水配料中以制备高安全性喷墨墨水。优选的喷墨墨水配料可包含例如润湿剂、表面活性剂、聚合物树脂、杀菌剂和去离子水。

附图说明

参考以下优选实施例的描述，结合附图，本发明的目的和特征对于本领域技术人员将变得显而易见，在附图中，相同的附图标记在其整个附图中表示相同的部分；其中：

图1是可用于本发明的UV双荧光颜料的激发和发射光谱的一个实施例。

图2是可用于本发明的UVC荧光材料的激发和发射光谱的一个实施例。

图3是可用于本发明的UVA荧光材料的激发和发射光谱的一个实施例。

图4是说明制造本发明的高安全性墨水的方法的框图。

优选实施方案

本发明的高安全性墨水使用两种或更多种荧光材料，所述荧光材料选自例如不可见紫外荧光染料/颜料、IR-Anti Stokes上转换颜料、红外吸收和荧光染料/颜料以及氧化铁磁性颜料的荧光材料。本发明克服了将两种或更多种这些荧光材料组合成墨水溶液以获得在架子上和印刷页面上稳定的墨水的问题。