本發明涉及噴墨印刷領域。更特別地,其涉及熒光水性有色顏料基墨(尤其是熒光水性黑色顏料基墨)。其還涉及將墨施加到非uv熒光基底的方法,其例如通過噴墨印刷,以在合適的激發下形成可表現出熒光的有色圖像而進行。此外,本發明涉及通過本發明的方法而獲得的制品。
背景技術:
1、使用噴墨印刷方法和設備在各種基底上沉積水性墨,包括水性有色顏料基墨是公知的。噴墨印刷是用于印刷此類圖像的標準方法,其中將墨小液滴的流從印刷裝置引導至合適的接收器元件或基底的表面??梢允褂酶鞣N手段來控制小液滴的流,以在印刷裝置和待施加墨至其的表面之間不需要接觸的情況下印刷所需的圖像或信息。
2、存在對于將可變數據例如安全碼、符號或其它字母數字標記的印刷到有價值的文件例如彩票、貨幣、股票證書、銀行支票、護照的和通常包含特殊安全紙基底的其它安全或法律文件上的需要。這樣印刷的數據通常對肉眼容易地可見。使用利用基于水(水性)的墨的噴墨印刷系統可以經濟且安全地進行可變數據印刷。例如,使用水性黑色墨印刷此類可變數據是合意的,所述水性黑色墨表現出高光密度并且在濕或干態下耐涂抹或去除。為了實現高光密度和耐涂抹性,水性顏料基墨相對于水性染料墨是合意的。
3、已經開發了用于按需滴落(drop-in-demand)(dod)和連續噴墨(cij)印刷系統二者的各種水性有色顏料基墨。dod印刷系統廣泛用于家用或消費者噴墨印刷機以及較慢的消費者印刷機中。如名稱所暗示的,dod噴墨印刷使用僅當由數字控制器發信號噴射墨的液滴時才如此的印刷頭。
4、cij印刷系統通常包括兩個主要部件,流體系統(其包括一個或多個墨儲存器)和一個或多個印刷頭。墨可以通過供應管線從墨儲存器泵送到歧管,所述歧管將墨分配到通常以線性陣列布置的多個噴孔(orifices),在足夠的壓力下,造成墨流從印刷頭的噴孔持續地噴出??梢詫τ∷㈩^施加刺激,以造成這些墨流形成具有均勻尺寸和間隔的液滴的流,所述液滴的流以適當的方式偏轉到印刷和非印刷路徑中。非印刷液滴通常使用液滴捕集器和返回管線返回到墨儲存器。
5、所有顏色的墨可特別設計用于dod和cij系統中的一種或兩種??尚枰獎撛煨耘碚业絛od和cij噴墨印刷中的一種或兩種的所需組分和墨特性。這對于如上所述的安全印刷可需要的各種類型的有色顏料的墨就是如此。
6、已經開發了包含水溶性染料的熒光墨,用于在安全文件上印刷安全標記、圖像或其它信息。例如,美國專利8,349,211(cai)描述了包含熒光分散體的熒光噴墨墨組合物。
7、在噴墨印刷領域中已經提出了將安全特征(security?features)并入基于水的顏料墨中的各種方案。例如,美國專利9,016,850(pawlik等人)描述了基于水的噴墨墨,其并入第一黑色顏料著色劑和第二可升華或可擴散著色劑。在將該墨噴墨印刷到基底的表面上之后,可升華或可擴散著色劑可在熱的影響下遷移通過基底至相對表面,以在文件的相對表面上產生可見的反向圖像。雖然可以獲得具有高光密度和耐濕摩擦性的合適黑色圖像,而其隨后可以通過將印刷的文件暴露于具有近紅外輻射的熱來鑒定,但是一旦暴露于熱,文件就永久地改變。
8、美國專利申請公開2004/0233465(coyle等人)公開了含有uv-熒光著色劑的基于溶劑的噴墨墨,雖然當在可見光下觀看時,所述著色劑對于眼睛是不可見的,但當暴露于uv光時,其發射各種可見顏色。公開了用于再現暗色(例如黑色)的方法,以對于含有熒光增白劑的紙類型使用。為了在含有熒光增白劑的基底上產生“黑色”,可以使用在墨中含有一種或多種熒光猝滅劑的無色墨來猝滅由熒光增白劑產生的泛藍的白色熒光的熒光增白效果。在此類實施方案中,“黑色”是對于眼睛不可見的,而相反僅當在uv照射下觀看時顯示為“黑色”,這是由于事實是它阻斷了存在于基底中的熒光增白劑的泛藍的白色熒光。同樣,可將不可見熒光墨印刷到不存在熒光增白劑的基底上,導致當在uv照射下觀看時的黑色背景。在任一情況下,當暴露于可見光時,黑色對于眼睛是不可見的,而但當在uv照射下觀看時,相對于由uv熒光墨發射的可見光,僅顯現為黑色。
9、美國專利申請公開2014/0231674(cook)描述了包含無色uv熒光顏料顆粒的基于水的噴墨墨,其表現出好的耐水性和耐光度。這些噴墨墨可另外包含除炭黑以外的一種或多種非熒光有色顏料。因此,盡管這些噴墨墨可在文件上產生可見標記,當暴露于uv光時,所述可見標記也可表現出明顯的可見熒光,但它們不可用于印刷具有高光密度的黑色標記。這是因為黑色顏料,特別是炭黑,在光譜的整個uv區域強吸收,并因此阻止了足夠的uv輻射被熒光顏料吸收而產生可見熒光。使用較低濃度的黑色顏料可以減輕這種限制,但是印刷的標記在光密度上不再是高的,并且顯示為灰色而不是黑色。使用在光譜的uv區域不太強吸收的黑色染料可以產生更暗的黑色圖像,其仍然表現出uv熒光,但是用此類染料黑色墨印刷的圖像通常在耐濕摩擦性上差。由于熒光顏料的高成本,因此增加這些顏料的濃度是不實際的,并且對于能夠可靠地噴射包含實現高黑色濃度(density)和可接受水平的熒光二者所需的總高顏料含量的噴墨墨存在問題。
10、美國專利6,793,723(auslander等人)和美國專利6,827,769(auslander等人)各自公開了能夠產生暗色可機讀標記的水性噴墨墨,其在暴露于uv輻射時表現出熒光,所述墨包含:(a)第一著色劑,其包含熒光染料,例如可以嵌入聚合物基質內的非聚合物熒光染料;(b)第二著色劑,其包含可見染料和/或顏料的混合物(例如藍色與黑色染料或顏料,或藍色染料或顏料與橙色和紅色顏料以提供相對濃(dense)的圖像);和(c)包含水的水性液體載體。在這些專利中沒有描述或建議使用作為單一著色劑或作為其它著色劑的混合物的黑色顏料作為非熒光著色劑。對于這些水性噴墨墨,沒有描述在濕或干態下操作中的耐涂抹性或耐去除性。此外,使用聚合物和/或非聚合物熒光著色劑與聚合物和/或非聚合物非熒光著色劑的混合物增加了噴墨墨的不合意的成本和復雜性。
11、盡管在本領域中存在描述的用來提供用于安全文件的非涂抹和高濃圖像的各種努力,但是仍然存在對于表現出高光密度和對涂抹或從非熒光基底除去的耐性的基于水(水性)的有色顏料基墨的需要。此外,合意的是提供高濃圖像,尤其是高濃黑色圖像,當用uv光照射時,其產生強的可見發射。進一步需要這樣的水性有色顏料基墨與dod和cij噴墨印刷系統二者都是相容的。
技術實現思路
0、發明簡述
1、為了解決上述問題,本發明提供了能夠熒光的水性有色顏料基墨,其包含:
2、至少1重量%且至多并包括7重量%的量的顏料著色劑;
3、非聚合物熒光團,當被具有至少200nm且至多并包括400nm的峰的熒光激發輻射所激發時,所述非聚合物熒光團表現出至少400nm且至多并包括750nm的發射峰,并且所述非聚合物熒光團以至少0.1重量%且至多并包括2重量%的量存在;以及
4、水性介質,其包含水,
5、所有量均基于能夠熒光的水性有色顏料基墨的總重量計。
6、本發明的另一個實施方案是包含兩種或更多種水性顏料基墨的墨組,所述墨組包含:
7、(i)至少一種根據本發明所述的水性的本發明的有色顏料基墨,其能夠熒光;以及
8、(ii)至少一種水性有色顏料基墨,其為非熒光的且以至少1重量%的量包含顏料著色劑;以及包含水的水性介質,所述有色顏料的量基于非熒光的水性有色顏料基墨的總重量計。
9、本發明還提供提供有色圖像的方法,當暴露于熒光激發輻射時,所述有色圖像表現出熒光,所述方法包括:
10、依圖像(imagewise)施加本發明的能夠熒光的水性有色顏料基墨的任何實施方案于非uv熒光基底的外表面上,以在非uv熒光基底外表面上提供有色潛熒光圖像。在一些優選的實施方案中,使用連續噴墨印刷依圖像施加水性有色顏料基墨。
11、根據本發明,還可以
12、在非uv熒光基底的外表面上連續噴墨印刷非熒光的水性非黑色有色顏料基墨,以在非uv熒光基底外表面上提供非黑色有色圖像;并然后
13、連續噴墨印刷根據本發明的能夠熒光的本發明的水性黑色顏料基墨到所述非黑色有色圖像的至少部分上,以在所述非黑色有色圖像的至少部分上提供能夠熒光的黑色潛熒光圖像,例如提供非黑色多色圖像。
14、根據本發明的方法可用于用有色潛熒光圖像作為用于鑒定、信息或裝飾的安全標記來標記制品,這例如通過在安全文件、貨幣或彩票上提供有色潛熒光圖像而進行。
15、優選的本發明的噴墨印刷方法使用連續噴墨印刷機,以及所述方法包括:
16、提供本發明的能夠熒光的水性有色顏料基墨的一個實施方案的主流體供應;
17、將能夠熒光的水性有色顏料基墨從主流體供應供給到液滴生成器機構;
18、從液滴生成器機構噴射能夠熒光的水性有色顏料基墨的連續流,該連續流被分成能夠熒光的水性有色顏料基墨的間隔液滴;
19、控制能夠熒光的水性有色顏料基墨的間隔液滴,以區分能夠熒光的水性有色顏料基墨的印刷液滴和能夠熒光的水性有色顏料基墨的非印刷液滴,并且所述水性有色顏料基墨的非印刷液滴被收集并返回到主流體供應,以及
20、從而在非uv熒光基底的外表面上用能夠熒光的水性有色顏料基墨的印刷液滴形成有色潛熒光圖像。
21、本發明還提供通過本文所述的任何本發明的方法獲得的制品,該制品包括非uv熒光基底,該基底具有設置在其外表面上的有色潛熒光圖像,該有色潛熒光圖像源自本發明的能夠熒光的水性有色顏料基墨的一個實施方案,所述有色潛熒光圖像包含:
22、顏料著色劑;以及
23、非聚合物熒光團,當被具有至少200nm且至多并包括400nm的峰的熒光激發輻射所激發時,所述非聚合物熒光團表現出至少400nm且至多并包括750nm的發射峰,其中在所述熒光圖像中所述顏料著色劑與所述非聚合物熒光團的重量比為70:1至0.5:1。
24、此外,本發明可用于檢測根據本發明的任何方法獲得的噴墨印刷的制品中的熒光圖像,所述熒光圖像檢測方法包括:
25、在非uv熒光基底的外表面上用具有至少200nm且至多并包括400nm的峰的熒光激發輻射照射設置在非uv熒光基底上的有色潛熒光圖像,所述有色潛熒光圖像具有至少400nm且至多并包括750nm的發射峰。
26、本發明提供了水性有色顏料基墨,且特別是水性黑色顏料基墨,其可用于使用dod或cij印刷系統的方法中以提供有色潛熒光圖像(特別是黑色潛熒光圖像)。此外,這些有色潛熒光圖像在濕和干二者的條件下都對涂抹或從印刷的基底除去具有高度耐性。這就是說,使用本發明制備的有色潛熒光圖像在濕和干態二者下都具有高耐摩擦性。這些水性有色顏料基墨設計為以干形式熒光,因為它們包含合適的非聚合物熒光團,該非聚合物熒光團使觀看者能夠在被具有至少200nm且至多并包括400nm的峰的特定輻射所適當激發下看到熒光的安全圖像或數據。當將水性有色顏料基墨例如使用噴墨印刷(例如高速連續噴墨印刷)施加到非uv熒光基底上并在其上干燥(如下所述)以提供潛熒光圖像時,這些優點尤其明顯。這些和各種其它優點在下文本公開的細節中描述,所述本公開的細節包括實施以證明用于本發明中的實踐的某些實施方案的工作實施例。