Твердые чернила для струйного принтера

 

Описывается композиция твердых чернил для струйного принтера, предназначенная для нанесения из расплава, содержащая носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом · см и диспергированные в нем частицы нерастворимого красящего вещества, и вещество, придающее заряд частицам. Частицы красящего вещества могут представлять собой пигмент, нерастворимый краситель, полимер или их смеси. Вещество, придающее частицам заряд, может представлять собой соль металла и жирной кислоты, жирную кислоту, лецитин, фосфорорганическое соединение, сукцинимид, сульфосукцинат, нефтяные сульфонаты, растворимую или частично растворимую смолу, такую, как модифицированный сложный эфир канифоли, акриловую, виниловую, углеводородную или их смеси. Твердые чернила для струйного принтера могут дополнительно содержать регулятор вязкости. Чернила можно нагревать до 155^oС и при этой температуре они имеют вязкость 5 - 150 сПз. Технический результат - достижение высокого разрешения и высокой оптической плотности изображения с использованием свето- и водостойких пигментов. 5 с. и 19 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к чернилам, в частности твердым при комнатной температуре чернилам, предназначенным для использования в устройствах для струйной печати.

Обычно чернила представляют собой жидкий носитель с растворенным в нем красящим веществом. Известны также чернила, состоящие из жидкого носителя и распределенных в нем частиц. Отличие состава чернил для устройств от состава чернил для письма обусловлено способом нанесения таких чернил.

В настоящее время имеются два способа струйного нанесения чернил. Первый известен как непрерывный струйный способ, а второй - как импульсный струйный способ.

В системах непрерывного струйного нанесения чернил капельки чернил получают под действием гидростатического давления на жидкие чернила, выдавливающего их через сопло. На сопло может быть оказано воздействие, например, пьезоэлектрической вибрацией, вызывающее вылет капель в постоянном режиме. В точке образования капель на них можно подать индуктивный заряд и далее пропускать их через электроды, создающие постоянное электростатическое поле, вызывающее отклонение этих капель. Вследствие необходимости подачи заряда чернила должны быть электропроводными. Такие чернила могут быть приготовлены на водной основе или на основе растворителя, а красящим веществом может быть пигмент или растворимый краситель.

В системе импульсного струйного нанесения чернил капельки получают по требованию путем создания колебаний давления внутри чернил вблизи струйного сопла. Подачу давления можно осуществить посредством пьезоэлектрического кристалла или термическим способом путем создания микропузырька с помощью нагревателя на основе термоэлектросопротивления. Как правило, чернила приготовлены на водной основе с использованием красителя в качестве красящего вещества, хотя в этом способе возможно также использование растворителей и пигментов. Ввиду отсутствия подачи на капли электрического заряда нет особой необходимости в электропроводности чернил.

Другим вариантом импульсной системы является технология струйного нанесения горячего расплава чернил. Этот способ аналогичен процессу создания капель пьезоэлектрическим способом по требованию, за исключением того, что чернила являются твердыми при комнатной температуре, но находятся в печатающей головке при повышенной температуре и являются жидкими в условиях эксплуатации. В этом случае также работоспособность устройства не зависит от электропроводности чернил.

Пример использования горячего расплава чернил приведен в патенте [1]. В нем описан горячий расплав чернил, содержащих краситель, растворенный в диэфирах себациновой кислоты. Полученные чернила обладают в некоторой степени электроизоляционными свойствами, поскольку их удельное сопротивление составляет от 10⁸ до 10¹¹ Ом·см. Они не содержат дисперсных частиц, а также, что более важно, химических агентов для специального изменения проводящих характеристик чернил. Поэтому регулирование траектории движения капель чернил осуществляют путем подачи весьма значительного потенциала 10 000 В к пластине основания, расположенной за бумажной основой.

Другой пример использования горячего расплава чернил приведен в патенте [2]. В нем описан горячий расплав чернил, содержащих токопроводящий пигмент, обеспечивающий удельное объемное сопротивление от 10² до 10⁴ Ом·см.

Следующий пример применения горячего расплава чернил приведен в патенте [3] . Описанные в этом патенте чернила горячего расплава являются токопроводящими и предназначены для использования в технологии непрерывного струйного нанесения. Удельная проводимость должна быть выше 100 микросименс/см, что эквивалентно удельному объемному сопротивлению не более 10⁴ Ом·см.

Еще один пример использования горячего расплава чернил приведен в патенте [4]. Основная идея этого патента касается состава термостабильных чернил горячего расплава, используемых в струйных устройствах с подачей капель чернил по требованию. Утверждается также, что чернила способны приобретать электрический заряд благодаря введению в них большого количества ионного или полярного вещества с помощью смачивающего агента. Целью этого является модификация чернил для работы по технологии непрерывного струйного нанесения с увеличением их удельной проводимости по меньшей мере до 1000 микросименс/см, что эквивалентно удельному объемному сопротивлению не более 10³ Ом·см.

Электростатическая струйная печать представляет собой еще одну технологию, в которой капельки вылетают из сопла под действием электростатического поля. Это поле, действующее между регулирующим электродом и соплом, притягивает находящиеся в чернилах свободные заряды к поверхности чернил, что вызывает образование капли в момент, когда электростатическое притяжение превышает поверхностное натяжение чернил. Так как эта технология основана на притяжении свободных частиц, она требует электропроводных чернил.

В данном случае идея подачи электрического заряда применяется конкретно для требований непрерывной струйной печати. В технологии использован выброс из сопла потока чернил, который разбивается на капельки с помощью пьезоэлектрического вибратора внутри сопла. В точке, где поток чернил разбивается на капельки, его пропускают через пару электродов, вызывающих появление у капель индуктивного заряда. Это происходит лишь в том случае, когда чернила обладают достаточной электропроводностью для пропускания противоположного заряда обратно через поток чернил и далее вниз на землю. Таким образом, в этом случае заряд создают с помощью электрического поля, при этом вся капелька чернил приобретает заряд.

Наконец, имеется система, использующая маленькие электромагнитные клапаны для получения капель, известная как клапанно-струйный способ. В сущности - это система с микропульверизатором, в которой получаются гораздо более крупные капли, чем в истинно струйных технологиях. Так как капельки образуются механическим способом, требования к электропроводности чернил отсутствуют.

Существующие технологии имеют ограничения по достигаемому разрешению вследствие зависимости образования капель от диаметра струйного сопла. Наименьшие используемые сопла имеют диаметр от 7,5 до 10 мкм и производят капли с размерами от 14 до 20 мкм, при этом размеры точек на определенной бумаге составляют от 30 до 40 мкм. Кроме того, чернила, используемые в таких струйных принтерах с малым размером сопла, содержат водорастворимые красители, поскольку содержащие пигменты чернила вызывают проблемы с забивкой сопла. Вследствие этого невозможно использовать такие преимущества пигментных составов, как водостойкость и светостойкость, а также более широкий диапазон доступных цветовых оттенков.

В заявке [5] описана новая технология струйной печати. Согласно этой технологии используют средства создания капель разного размера с высокой концентрацией дисперсного вещества из чернил, жидких в точке вылета или вблизи нее, но твердых или представляющих собой жидкость с высокой вязкостью при комнатной температуре. К особым преимуществам данного способа относится возможность образования капель, размер которых составляет лишь несколько микрометров, при использовании пигментов в качестве красящих веществ. Это возможно потому, что размеры капель определяются главным образом напряжением в точке вылета и вязкостью чернил в момент вылета, а не размерами струйного сопла. Таким образом можно достичь высокого разрешения и высокой плотности изображений на основе свето- и водостойких пигментов.

В предложенном изобретении рассматриваются чернила, которые можно использовать в новой технологии струйной печати, описанной выше, где образуемые при вылете капельки состоят по существу из твердого красящего вещества и содержат небольшое количество носителя. В частности, чернила содержат носитель, представляющий собой при комнатной температуре твердое вещество или высоковязкую жидкость, но в некоторой точке внутри струйной головки вязкость носителя снижают с помощью теплового излучения, так что чернила могут перемещаться к точке вылета и вылетать в виде дискретных капель. Чернила также обладают свойствами, обусловливающими их применимость для получения маркировки с высоким разрешением. Это отчасти связано с существенно малыми размерами получаемых в струйном принтере капель и пониженной склонностью к просачиванию и протечкам вследствие низкой концентрации носителя в отпечатанных каплях.

Известны (WO 94/04619 A1, 1994) чернила для струйного принтера, содержащие носитель - иономер, пигмент и эмульгатор, при этом чернила имеют вязкость от 5 до 60 сПз при 90-140^oC.

Однако известные чернила не обладают способностью образовывать капли в описанном устройстве ввиду отсутствия соответствующего вещества, придающего заряд диспергированным в носителе частицам маркирующего вещества.

Задачей изобретения является создание твердых чернил для струйной печати, дающих маркировку с высокой интенсивностью, или по меньшей мере получение чернил другого типа для струйной печати.

Задачей изобретения также является получение твердых чернил для струйной печати с высоким разрешением отпечатка.

Кроме того, задачей изобретения является получение твердых чернил для струйной печати с минимальной склонностью к просачиванию и протечкам.

Указанная задача решается тем, что твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см с диспергированными в нем частицами нерастворимого красящего вещества и дополнительно - вещество, придающим заряд частицам и способность красящему веществу подвергаться агломерации и эжектированию из объема чернил в виде дискретных капель в присутствии неоднородного электростатического поля при снижении вязкости чернил.

Вязкость чернил может быть понижена нагреванием и последующим плавлением чернил. Можно нагреть весь объем чернил и получить массу расплавленных чернил в точке выброса.

Частицы красящего вещества в чернилах могут представлять собой пигмент, нерастворимый краситель, полимер или их смеси.

Вещество, придающее частицам заряд, может представлять собой соль металла и жирной кислоты, жирную кислоту, лецитин, фосфорорганическое соединение, сукцинимид, сульфосукцинат, нефтяные сульфонаты или их смеси.

Вещество, придающее частицам заряд, может представлять собой растворимую или частично растворимую смолу, выбранную из группы, включающей модифицированный сложный эфир канифоли, акриловый сложный эфир, виниловый сложный эфир, углеводородный полимер или их смеси.

Твердые чернила для струйного принтера могут дополнительно содержать регулятор вязкости, выбранный из группы, включающей сополимеры этилена и винилацетата, полибутадиены, полиизобутилены или их смеси.

Носитель может содержать воск или смолу с низкой температурой плавления.

Воск или смола могут быть выбраны из группы, включающей низкомолекулярный полиэтилен, гидрированное касторовое масло, сложноэфирный воск, парафиновый воск, канифоли, сополимеры этилена и винилацетата или их смеси.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть пригодны для использования в офисном принтере.

Твердые чернила для струйного принтера могут оказаться подходящими для создания изображения на печатной пластине, которая при этом может выполнять функцию офсетной формы.

Твердые чернила для струйного принтера могут оказаться подходящими для использования в промышленности при маркировке и упаковке продуктов.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для нанесения магнитными чернилами распознаваемых знаков.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки интегральных схем.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки стекла.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки металлов и сплавов.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки пластиков.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки керамики.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть использованы для маркировки лекарств.

Твердые чернила для струйного принтера могут быть нагреты до 155^oC.

Вязкость твердых чернил для струйного принтера может составлять от 5 до 150 сПз при нагреве до 155^oC.

Указанная задача решается также тем, что твердые чернила для струйного принтера содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, частицы нерастворимого красящего вещества и вещество, придающее частицам заряд, выбранное из группы, включающей соли металлов и жирных кислот, жирные кислоты, лецитин, фосфорорганические соединения, сукцинимиды, сульфосукцинаты, нефтяные сульфонаты, растворимые или частично растворимые смолы, такие как модифицированные сложные эфиры канифоли, акриловые сложные эфиры, виниловые сложные эфиры или их смеси, при этом чернила имеют вязкость от 5 до 150 сПз при 155^oC.

Указанная задача решается также тем, что твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего, вещества, содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, и дополнительно - вещество, придающее заряд частицам, выбранное из группы, включающей соли металлов и жирных кислот, жирные кислоты, лецитин, фосфорорганические соединения, сукцинимиды, сульфосукцинаты, нефтяные сульфонаты, растворимые или частично растворимые смолы - модифицированные сложные эфиры канифоли, акриловые сложные эфиры, виниловые сложные эфиры или их смеси.

Указанная задача решается также тем, что твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость от 5 до 150 сПз при 155^oC, и дополнительно - вещество, придающее заряд частицам, при следующем соотношении компонентов, мас.%: носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость от 5 до 150 сПз при 155^oC от 80 до 98,9; нерастворимое красящее вещество от 1 до 10; вещество, придающее заряд частицам, от 0,1 до 5.

Указанная задача решается также тем, что твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, содержат носитель, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость от 5 до 150 сПз при 155^oC и дополнительно - вещество, придающее заряд частицам и удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 10⁸ Ом·см чернилам, при следующем соотношении компонентов, мас.%: носитель, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость от 5 до 150 сПз при 155^oC от 80 до 98,9; нерастворимое красящее вещество от 1 до 10; вещество, придающее заряд частицам, от 0,1 до 5.

Даже после добавления к носителю различных компонентов полученные чернила все еще обладают удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см или удельной проводимостью 0,01 микросименс (мкС).

В изобретении предложены чернила, содержащие частицы маркирующего вещества, диспергированные в носителе, так что они имеют удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 10⁸ Ом·см. Кроме того, чернила содержат вещества, придающие заряд частицам, и эти вещества необходимы для получения уникальных эксплуатационных свойств чернил. Полученные чернила также имеют удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 10⁸ Ом·см.

Чернила могут состоять из носителя, представляющего собой воск или смолу с низкой температурой плавления в сочетании с фазой пигмента. Воск или смола представляют собой низкомолекулярный полиэтилен, гидрированное касторовое масло, сложноэфирный воск, парафиновый воск, канифоли, сополимеры этилена и винилацетата, а также их смеси.

Частицы маркирующего вещества, нерастворимые в носителе, могут быть выбраны в зависимости от специфики предполагаемого целевого использования, и они могут быть получены из большого количества красителей и полимеров или их смесей. В качестве примеров красящих веществ, пригодных для использования в чернилах, можно привести органические пигменты, такие как пигмент желтый 1, пигмент желтый 14, пигмент красный 48:2, пигмент красный 122, пигмент синий 15:3 и пигмент синий 56; неорганические пигменты, такие как пигмент белый 6, пигмент желтый 35, пигмент синий 27, пигмент черный 7 и пигмент черный 11; растворные красители, например, растворный красный 7, растворный желтый 88, растворный синий 49, основной красный 1 и основной синий 26, а также металлические пигменты, например, металлический пигмент 1 и металлический пигмент 2.

В качестве полимеров, пригодных для использования в чернилах в виде частиц, могут быть использованы эпоксидные смолы, такие как эпоксидно-бисфенольная А, эпоксидно-новолачная и эпоксидно-циклоалифатическая; акриловые смолы, такие как полимеры и сополимеры акриловой кислоты и ее сложных эфиров, виниловые смолы, такие как полимеры и сополимеры, содержащие винилацетат, винилхлорид, виниловый спирт и винилбутираль; алкидные смолы, такие как модифицированные нефтепродуктами, фенолами или канифолью алкидные смолы и, наконец, модифицированные сложные эфиры канифоли, такие как сложный эфир димеризованного пентаэритрита и канифоли. Эти полимеры могут быть окрашены или содержать диспергированные в них пигменты. Выбранный полимер должен представлять собой материал, термостабильный при выбранной рабочей температуре чернил.

Кроме того, растворимые или частично растворимые смолы и полимеры используют для диспергирования частиц красящего вещества в носителе, а также в качестве связующего для связи частиц красящего вещества с основой. В качестве примеров подходящих смол можно привести некоторые модифицированные сложные эфиры канифоли, акриловые смолы и виниловые смолы, подобные перечисленным выше, за исключением того, что они содержат более крупные алкильные группы, придающие растворимость в носителе. Кроме того, подходят также углеводородные полимеры, такие как альфа-метилстирольный и полиизобутиленовый.

Веществом, придающим частицам заряд, может быть любое вещество, растворимое или частично растворимое в носителе, способствующее приобретению заряда. Примеры таких придающих частицам заряд веществ включают соли металлов, такие как литиевые, кадмиевые, кальциевые, марганцевые и магниевые соли гептановой кислоты, а также циркониевые, алюминиевые, кобальтовые и марганцевые соли 2- этилгексановой кислоты; жирные кислоты; лецитин; фосфорорганические соединения; сукцинимиды; сульфосукцинаты, такие как дигексилсульфосукцинат натрия и диоктилсульфосукцинат натрия, нефтяные сульфонаты и полярные растворители, такие как спирты, кетоны и сложные эфиры. Кроме того, было установлено, что упомянутые выше полимеры и смолы, обеспечивающие диспергирование частиц и свойства связующего, влияют на приобретение частицами заряда.

Важно то, что количество указанных агентов, добавленное к рецептуре, не снижает удельное электрическое сопротивление ниже порога 10⁸ Ом·см. Действие таких агентов модификации заряда не вполне понятно, но полагают, что они содействуют приобретению заряда частицами в непроводящем носителе в присутствии неоднородного электростатического поля, имеющего значительный градиент, в точке вылета или вблизи нее, тем самым обеспечивая вылет дискретных капель.

Другим свойством этих чернил является то, что они имеют подходящие реологические свойства, соответствующие эксплуатационным параметрам нового устройства струйной печати, описанного в заявке [5].

В предложенные чернила можно также добавить регулятор вязкости. Регулятор вязкости может быть выбран из группы, включающей сополимеры этилена и винилацетата, полибутадиены, полиизобутилены или их смеси. Например, в чернила можно добавить такие регуляторы вязкости, как Escoren и Vistanex производства фирмы Exxon Chemicals.

Температура чернил внутри устройства, описанного в литературе [5], или на выходе из него, может составлять от 110 до 195^oC; предпочтительным является температурный интервал от 125 до 155^oC. В этих условиях эксплуатации вязкость чернил может составлять от 5 до 150 сП, предпочтительно от 20 до 50 сП. Было отмечено, что при слишком высокой вязкости чернил выброс капель происходит с большой погрешностью, при этом получают плохое разрешение. При слишком низкой вязкости чернил не наблюдается регулируемый выброс чернил.

Предложенные в данном изобретении чернила получены путем диспергирования в носителе красящих частиц и других указанных выше компонентов. Для получения чернил можно применять ряд способов, включающих использование шаровых мельниц, перетирающих устройств, коллоидных мельниц, трехвалковых мельниц, крупорушек и высокоскоростных диспергаторов.

Разнообразные примеры использования предложенных в данном изобретении чернил включают их использование в офисных принтерах, маркировку компонентов, распознавание нанесенных магнитными чернилами кодов, маркировку пищевых продуктов, печать на текстиле, изготовление печатных плат, нанесение фармацевтических средств и маркировку лекарств. Понятно, что предполагаемое целевое использование определяет выбор различных компонентов.

ПРИМЕРЫ Для лучшего понимания изобретения описание дополнено примерами рецептур чернил.

Пример 1.

Парафиновый воск - 81 г
Эскорен UL 40028 - 9 г
6% Октоат циркония - 5 г
Микролит синий 4GT - 5 г
Эти чернила использованы в устройстве струйной печати, описанном в заявке [5] , для получения копии изображения документной бумаги. Размер точек регулировали в интервале от 5 до 100 мкм путем изменения напряжения, подаваемого в точку выброса. Получали изображение с очень хорошим качеством и плотностью, отпечаток имел четкое разрешение на краях и минимальные потеки.

Сравнительный пример 1.

Парафиновый воск - 81 г
Эскорен UL 40028 - 9 г
Микролит синий 4GT - 5 г
Эти чернила также использованы в устройстве струйной печати, описанном в [5] , для получения копии изображения документной бумаги. Размер точек невозможно было регулировать путем изменения напряжения, подаваемого в точку выброса. Хотя плотность изображения была приемлемой, качество изображения было плохим, в частности, разрешение на краях было диффузным.

Пример 2.

Парафиновый воск - 81 г
Эскорен UL 40028 - 9 г
6% Нафтенат цинка - 5 г
Микролит синий 4GT - 5 г
Пример 3.

Парафиновый воск - 81 г
Эскорен UL 40028 - 9 г
Аэрозоль ОТ - 5 г
Микролит синий 4GT - 5 г
Пример 4.

Парафиновый воск - 97,4 г
Иргалит синий LGLD - 0,5 г
Аральдит 6084 - 2,0 г
6% Октоат циркония - 0,1
Пример 5.

Парафиновый воск - 48 г
АС-6 - 48 г
Иргалит синий LGLD - 3 г
6% Октоат циркония - 1 г
Пример 6.

Парафиновый воск - 79,8 г
Элвакс 210 - 10,0 г
Иргалит синий LGLD - 10,0 г
6% Октоат циркония - 0,2 г
Пример 7.

Парафиновый воск - 97 г
Иргалит синий LGLD - 2 г
6% Октоат циркония - 1 г
Пример 8.

Парафиновый воск - 49,4 г
АС-6 - 49,4 г
Иргалит синий LGLD - 1,0 г
6% Октоат циркония - 0,2
Пример 9.

Парафиновый воск - 88,0 г
Аральдит 6084 - 8,0 г
Орасол красный - 2,0 г
6% Октоат циркония - 2,0 г
Пример 10.

Синтавакс - 95,0 г
Микролит синий 4GT - 2,5 г
6% Октоат циркония - 2,5 г
Пример 11.

Полистирол Dow PS2 - 57,0 г
Джейфлекс UDP - 38,0 г
Микролит синий 4GT - 2,5 г
6% Октоат циркония - 2,5 г
Пример 12.

Пикколастик А50 - 95,0 г
Микролит синий 4GT - 2,5 г
6% Октоат циркония - 2,5 г
Пример 13.

Парафиновый воск - 95,0 г
Микролит зеленый GT - 2,5 г
OLOA 1200 - 2,5 г
Пример 14.

Парафиновый воск - 95,0 г
Тинтакарб 300 - 2,5 r
Нейтральный петронат кальция - 2,5 г
Эти чернила использовали в струйном печатающем устройстве, описанном в [5] , для получения копии изображения документной бумаги. В примерах 2-14 размер точек можно регулировать в интервале от 5 до 100 мкм путем изменения напряжения, подаваемого в точку выброса. Качество и плотность полученного изображения были отличными, у отпечатков были очень четкое разрешение на краях и минимальные потеки.

Парафиновый воск - это углеводородный воск с температурой плавления 65^oC и вязкостью 3,5 мПа/с при 130^oC производства фирмы Shell Chemical.

Синтавакс - гидрированное касторовое масло производства фирмы J. Kitchen, Великобритания.

Эскорен UL 40028 - сополимер этилена и винилацетата производства Exxon Chemicals.

6% Октоат циркония - раствор октоата циркония в алифатическом углеводороде, содержащий 6% циркония в расчете на металл, производства фирмы Huls America.

Микролит синий 4GT - 40% вес. дисперсия пигмента фталоцианиновый синий в сложном эфире глицерина и канифоли производства фирмы Ciba Geigy, Швейцария.

Аэрозоль ОТ - диоктилсульфосукцинат натрия производства фирмы American Cyanamid Co., США.

Иргалит синий LGLD - синий пигмент 15:3 производства Ciba Geigy.

AC-6 - полиэтиленовый воск производства Allied signal.

Аральдит 6084 - эпоксидная смола производства Ciba Geigy.

Тинтакарб 300 - печная сажа производства Cabot Australasia.

OLOA 1200 - диалкилсукцинимид производства Chevron Chemicals, США.

Нейтральный петронат кальция - нефтяной сульфонат кальция производства Witco Corp., США.

Dow PS2 - полистирол производства Dow Chemical, США.

Пикколастик А50 - полистирол производства Hercules Inc., США.

Джейфлекс UDP - ундецилдодецилфталат производства Exxon Chemicals, США.

Как видно, согласно изобретению получены чернила, существенно отличающиеся от других чернил и особенно подходящие для использования в новых устройствах струйной печати.

В тексте описания и пунктах формулы, если контекст не подразумевает иное, слова "содержать" и "включать в себя" и их варианты, например, "содержащий" и "включающий в себя", следует понимать как включение указанного целого или группы без исключения любого другого целого или группы.

Литература
1. Патент США 3653350.

2. Патент США 5235932.

3. Патент США 5286288.

4. Патент США 4684956.

5. Заявка WO 94/18011 (PCT/AU94/00065), опубл. 18.08.1994.

Формула изобретения

1. Твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, отличающиеся тем, что они содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см с диспергированными в нем частицами нерастворимого красящего вещества и дополнительно вещество, придающее заряд частицам и способность красящему веществу подвергаться агломерации и эжектированию из объема чернил в виде дискретных капель в присутствии неоднородного электростатического поля при снижении вязкости чернил.

2. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, вязкость которых может быть понижена нагреванием и последующим плавлением чернил.

3. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, частицы красящего вещества в которых представляют собой пигмент, нерастворимый краситель, полимер или их смеси.

4. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, в которых вещество, придающее частицам заряд, представляет собой соль металла и жирной кислоты, жирную кислоту, лецитин, фосфорорганическое соединение, сукцинимид, сульфосукцинат, нефтяные сульфонаты или их смеси.

5. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, в которых вещество, придающее частицам заряд, представляет собой растворимую или частично растворимую смолу, выбранную из группы, включающей модифицированный сложный эфир канифоли, акриловую, виниловую, углеводородную или их смеси.

6. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, дополнительно содержащие регулятор вязкости, выбранный из группы, включающей сополимеры этилена и винилацетата, полибутадиены, полиизобутилены или их смеси.

7. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, в которых носитель содержит воск или смолу с низкой температурой плавления.

8. Твердые чернила для струйного принтера по п.7, в которых воск или смола выбраны из группы, включающей низкомолекулярный полиэтилен, гидрированное касторовое масло, сложноэфирный воск, парафиновый воск, канифоли, сополимеры этилена и винилацетата или их смеси.

9. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, пригодные для использования в офисном принтере.

10. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, подходящие для создания изображения на печатной пластине, которая при этом может выполнять функцию офсетной формы.

11. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, подходящие для использования в промышленности при маркировке и упаковке продуктов.

12. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для нанесения магнитными чернилами распознаваемых знаков.

13. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки интегральных схем.

14. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки стекла.

15. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки металлов и сплавов.

16. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки пластиков.

17. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки керамики.

18. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть использованы для маркировки лекарств.

19. Твердые чернила для струйного принтера по п.1, которые могут быть нагреты до 155^oC.

20. Твердые чернила для струйного принтера по п.19, вязкость которых составляет 5 - 150 сПз при нагреве до 155^oC.

21. Твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, отличающиеся тем, что они содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см и дополнительно вещество, придающее частицам заряд, выбранное из группы, включающей соли металлов и жирных кислот, жирные кислоты, лецитин, фосфорорганические соединения, сукцинимиды, сульфосукцинаты, нефтяные сульфонаты, растворимые или частично растворимые смолы, такие, как модифицированные сложные эфиры канифоли, акриловые сложные эфиры, виниловые сложные эфиры или их смеси, при этом чернила имеют вязкость 5 - 150 сПз при 155^oC.

22. Твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, отличающиеся тем, что они содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см и дополнительно вещество, придающее заряд частицам, выбранное из группы, включающей соли металлов и жирных кислот, жирные кислоты, лецитин, фосфорорганические соединения, сукцинимиды, сульфосукцинаты, нефтяные сульфонаты, растворимые или частично растворимые смолы, например, модифицированные сложные эфиры канифоли, акриловые сложные эфиры, виниловые сложные эфиры или их смеси, при этом чернила имеют вязкость 20 - 50 сПз при 135^oC.

23. Твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, отличающиеся тем, что они содержат носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость 5 - 150 сПз при 155^oC, и дополнительно вещество, придающее заряд частицам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Носитель с удельным электрическим сопротивлением по меньшей мере 10⁸ Ом·см, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость 5 - 150 сПз при 155^oC - 80 - 98,9
Нерастворимое красящее вещество - 1 - 10
Вещество, придающее заряд частицам - 0,1 - 5
24. Твердые чернила для струйного принтера, содержащие носитель и частицы нерастворимого красящего вещества, отличающиеся тем, что они содержат носитель, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость 5 - 150 сПз при 155^oC, и дополнительно вещество, придающее заряд частицам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Носитель, твердый при комнатной температуре и имеющий вязкость 5 - 150 сПз при 155^oC - 80 - 98,9
Частицы нерастворимого красящего вещества - 1 - 10
Вещество, придающее заряд частицам - 0,1 - 5
при этом полученные чернила имеют удельное электрическое сопротивление по меньшей мере 10⁸ Ом·см.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.07.2010

Дата публикации: 10.12.2011

---