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1、10申请公布号CN102127338A43申请公布日20110720CN102127338ACN102127338A21申请号201110045152X22申请日2011022412/975,39720101222USC09D11/0220060171申请人香港应用科技研究院有限公司地址中国香港新界沙田香港科学园科学大道西2号六座三楼72发明人丹尼斯麦克基恩李致淳74专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人张春媛阎娬斌54发明名称一款用于热喷墨打印机的含有热稳定染料颗粒的昇华墨水57摘要一款用在热喷墨打印机的热昇华墨水包含高熔点的染料悬浮颗粒，可避免墨水堵塞热喷墨打印头。在。
2、传统热转印程序中，使用低成本的热喷墨打印机透过墨水打印形成热转印图像。一墨水组包括至少三种墨色，其每一种墨色包括3095重量百分比的水性介质其中的悬浮颗粒为50NM到1000NM并且占110的重量百分比。悬浮颗粒包括昇华染料并且至少在颗粒的表面具有大于或等于200的熔点。所述颗粒可具有含昇华染料核的核壳结构。此外，墨水还包括540重量百分比的一种或多种共溶剂，001到5重量百分比的表面活性剂，和001到5重量百分比的杀菌剂。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页CN102127343A1/2页21一款至少有三种颜色的昇华墨水。
3、组，其用在水性热喷墨打印机以形成热转印介质，每一款颜色的墨水在其墨水组中包含水性介质，包括作为溶剂的水，所述水的含量基于墨水总重量为3095的重量百分比；50NM到1000NM的悬浮颗粒，所述悬浮颗粒均包括昇华染料并且分散在所述水性介质中，所述悬浮颗粒的含量为110重量百分比并且至少在颗粒的表面具有大于或等于200的熔点；含量从5到40重量百分比的种或多种共溶剂；含量从001到5重量百分比的表面活性剂；和含量从001到5重量百分比的杀菌剂。2根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中悬浮颗粒包括昇华染料颗粒并且具有复合核壳结构。3根据权利要求2所述的昇华墨水组，其中所述核壳结构中的壳包括无机颗粒或颜。
4、料颗粒。4根据权利要求3所述的昇华墨水组，其中所述无机颗粒是二氧化硅或氧化铝颗粒。5根据权利要求2所述的昇华墨水组，其中所述核壳结构中的壳包括连续二氧化硅层。6根据权利要求2所述的昇华墨水组，其中所述核包括具有低于200的熔点的昇华染料颗粒并且所述壳包括具有大于或等于200熔点的颜料颗粒使得当与大于200的表面瞬间接触时，所述复合核壳颗粒不会熔化。7根据权利要求4所述的昇华墨水组，其中包括具有低于200熔点的昇华染料的核是分散红60及包括具有大于或等于200熔点的颜料颗粒的壳是颜料红122。8根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述墨水的粘度为1到8厘泊。9根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中。
5、所述墨水的表面张力为22到57DYNE/CM。10根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述墨水组墨色包括红、黄和蓝。11根据权利要求10所述的昇华墨水组，其中包括用于红墨水的升华染料的悬浮颗粒包括选自下列的种或多种的昇华染料溶剂红179，分散红19，分散红370，分散红11，N，N双2氰乙基44”硝基苯偶氮苯胺，N2羟乙基N3”氧代丁基44”硝基苯偶氮苯胺，或44硝基苯偶氮N苯替吗啉。12根据权利要求10所述的昇华墨水组，其中包括用于蓝墨水的昇华染料的悬浮颗粒包括选自下列的种或多种的昇华染料分散蓝14或1，4二2羟乙氨基1，4蒽醌。13根据权利要求10所述的昇华墨水组，其中包括用于黄墨水的昇华。
6、染料的悬浮颗粒包括选自下列的种或多种的昇华染料分散黄82，分散黄3，分散黄54，或分散黄232。14根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述悬浮颗粒为100NM到500NM。15根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述悬浮颗粒为200NM到400NM。16根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述悬浮颗粒的含量为2到8重量百分比。17根据权利要求1所述的昇华墨水组，其中所述悬浮颗粒的含量为3到6重量百分比。18种制造昇华转印介质的方法，包括权利要求书CN102127338ACN102127343A2/2页3提供一热昇华转印基板至热喷墨打印机，将权利要求1的昇华墨水组透过热喷墨打印在所述昇华转印基。
7、板上以形成转印图像。权利要求书CN102127338ACN102127343A1/4页4一款用于热喷墨打印机的含有热稳定染料颗粒的昇华墨水技术领域0001本发明涉及般昇华墨水，更具体的说明此墨水含有热稳定染料颗粒并且可使用在任何喷墨打印机上。背景技术0002昇华墨水经常用于转印工艺，其工艺处理过程是将反向图像形成于转印介质上。转印介质的反向图像在热和可选性压力的短时间作用下，由接收基板接收。在加热处理期间，昇华墨水从固体直接转换为蒸汽而不经过液相。墨水的快速释放允许高精度和深色的转印。转印介质典型地是转印纸，可以用于将图像转印到具有不适合于其他打印技术的复杂形状物品。诸如陶瓷杯、鼠标垫、钥匙扣。
8、之类的消费产品特别适合于使用具有昇华墨图像的转印纸进行打印。0003昇华墨图像通常使用压电喷墨打印机来形成于转印纸上。在压电打印机中，传感器是由压电材料如压电陶瓷PZT所形成并且根据位址电路讯号产生振动。由振动所产生的压力促使墨滴从墨喷嘴喷出并形成图像。然而，压电打印机的售价比使用较广泛的热喷墨打印机更昂贵。在热喷墨打印机中，薄膜喷射电阻器由位址电路给激发。通过对薄膜电阻器供给短暂电压脉冲而产生足够的热在墨水中形成小气泡。当气泡变大时，墨滴从喷嘴被喷射到基板上。随着气泡的破裂产生真空，所述真空从墨盒将附加墨吸到打印头中。这些打印机是低成本的，原因是不需要特定材料来形成压电传感器。0004然而，。
9、在热喷墨打印机中会产生热，因此先前技术的昇华墨水配方通常都是透过压电打印机来形成转印纸。先前技术的昇华墨水，典型地包括低熔点分散染料熔点低于200。热喷墨打印机中产生的热导致分散染料部分熔化，当熔化的分散染料冷却后在加热器和其他打印头表面上产生凝固物，导致打印头故障。0005因此在本领域中需要改进昇华墨水，使其可以用于常见的热喷墨打印机中去产生转印纸。发明内容0006本发明提供了一款具有高熔点悬浮颗粒的热喷墨打印机昇华墨水；所述之昇华墨水通过热喷墨喷嘴时不会与低熔点的昇华墨水一样，出现染料熔化或部分熔化而堵塞喷嘴。因此，低成本热喷墨打印机可在热转印介质上产生热转印图像且可用于常见的热转印工艺中。
10、。0007特别地，本发明涉及一种水性热喷墨打印机昇华墨水组用于形成热转印介质且至少具有三种墨色。所述墨组中的每个墨水包括使用水作为溶剂的水性介质，所述水性介质基于所述墨的总重量的含量为3095重量百分比。50NM到1000NM的颗粒悬浮在所述水性介质中。所述悬浮颗粒均包括昇华染料并且含量为110重量百分比。每个颗粒至少在墨颗粒的表面具有大于或等于200的熔点。所述墨水包括含量从5到40重量百分比的种或多种共溶剂，含量从001到5重量百分比的表面活性剂，和含量从001到5重量百分比说明书CN102127338ACN102127343A2/4页5的杀菌剂。0008在一个典型实施例中，所述墨颗粒具有。
11、核壳结构，其中具有低于200熔点的昇华染料核，由更高熔点的材料诸如二氧化硅SILICA、氧化铝ALUMINA或有机颜料ORGANICPIGMENTS围绕。由于所述复合颗粒的壳层所提供的保护，当与200以上作表面瞬间接触时，该情况下的整体核壳颗粒不会熔化。另一个实施例，所述墨颗粒包括具有200或以上熔点的昇华染料。需小心地控制所述墨水的粘度和表面张力以配合热喷墨打印机的条件。附图说明0009图1显示了用于本发明的墨中的核壳颗粒的例子。0010图2显示了用于本发明的墨中的另种核壳颗粒的例子。具体实施方式0011如上所述，先前技术皆依赖于压电打印机将昇华墨水打印在转印介质上以形成转印图像。一般而言，。
12、先前技术认为热喷墨打印机无法形成可接受图像的原因是在墨水被合适的转印介质接收之前，墨水中的部分染料已经昇华。然而，在本发明中所确定的，热喷墨打印机的故障主要是由于染料附聚在打印头中，很可能是因为染料的熔化或部分熔化所造成。所以，本发明提供了不堵塞热打印头的墨水颗粒。本发明中的墨水颗粒至少在颗粒的表面具有大于或等于200的熔点之特性且墨水颗粒还包括昇华染料。当在本文中使用时，词句“至少在墨水颗粒的表面具有大于或等于200的熔点”表示颗粒完全由具有大于或等于200的熔点的材料组成或者墨水颗粒具有表面处理或涂层使得当墨水颗粒与被加热到200以上的表面瞬间接触时不会熔化，即使墨颗粒的内部可能包括熔点低。
13、于200的材料。0012图1显示了用于本发明的热喷墨升华墨中的核壳颗粒100。颗粒100包括具有低于200熔点的昇华染料核110。壳120由基本环绕昇华染料或部分环绕升华染料的多个外部颗粒组成可以看到颗粒200具有核210和多个外部颗粒220。颗粒120和220可以是无机颗粒，例如二氧化硅SILICA或氧化铝ALUMINA，或与昇华染料颜色相同的高熔点颜料颗粒。在图1中，典型的昇华染料是分散红DISPERSERED60并且典型的颜料颗粒是具有345熔点的颜料红PIGMENTRED122。然而，昇华染料和颜料的许多组合应当理解为满足上述情况外部颗粒具有等于或大于200的熔点并且内部升华染料具有低。
14、于200的熔点。任何具有这些特征的组合都被考虑用于本发明中。0013图2显示了用于本发明的热昇华墨水中的另一种核壳颗粒300。在图2中，低熔点升华染料颗粒低于200被前体如3缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷的二氧化硅所涂布。所述前体在促进剂的存在的情况下与正硅酸乙酯产生反应以形成完整或部分二氧化硅壳围绕着染料颗粒图2的例子中的分散红60。图2中染料颗粒的颗粒粒度为501000纳米，优选为100500纳米，并且更优选为200400纳米。在该总厚度中，图2中壳的厚度为大约2575纳米。尽管本发明所提出用于形成核壳颗粒的方法是典型的方法，但是任何其他使用前体涂佈于昇华染料以形成具有大于或等于200熔点的。
15、无机或有机薄涂层的方式都被考虑用于本发明中。说明书CN102127338ACN102127343A3/4页60014或者，昇华染料是从具有高于200熔点的昇华染料中所选择出来。在下面叙述了用于红、黄和蓝墨的典型升华染料0015红溶剂红SOLVENTRED179，分散红19，分散红370，分散红11，N，N双2氰乙基44”硝基苯偶氮苯胺，N2羟乙基N3”氧代丁基44”硝基苯偶氮苯胺，44硝基苯偶氮N苯替吗啉。0016黄分散黄82，分散黄3，分散黄54，分散黄232。0017蓝分散蓝14，1，4二2羟乙氨基1，4蒽醌。0018尽管这些升华染料是用于本发明中的典型染料，但是应当理解的是，具有大于或等。
16、于200熔点的其他染料也可以用于本发明中，因此以上发明并不限于以上染料。具有等于或大于200熔点的其他合适染料的例子可以在THESIGMAALDRICHHANDBOOKOFSTAINS，DYES，ANDINDICATORS，GREEN，FLOYDJ，ALDRICHCHEMICALCO，1990中找到，上述手册的公开内容被引用于此作为参考。0019高熔点昇华染料的粒度为501000纳米，优选为100500纳米，并且更优选为200400纳米。0020一款墨水组使用上述染料颗粒；墨水组至少包括红、黄和蓝三种墨水。墨颗粒的含量为总墨水成分的110重量百分比，优选为28重量百分比并且更优选为36重量百分。
17、比。0021墨水颗粒悬浮在水性介质中；水性介质由水组成，水的含量为3095重量百分比，优选为4090重量百分比，并且更优选为6085重量百分比。可选性地将最高5个重量百分比的水由异丙醇或其他合适的干燥增强剂代替以增强墨的干燥性质。0022使用含量从001到5重量百分比，优选从005到3重量百分比，并且更优选从01到2重量百分比的表面活性剂，以保证墨水颗粒充分的分散在水性介质中。典型的表面活性剂包括聚二甲基硅氧烷共聚物，例如SILWET表面活性剂，特别是SILWET7200，SILWET7604和SILWET8600，然而应当理解的是，其他表面活性剂也可以用于本发明的墨中。可用于本发明的典型表面。
18、活性剂在HANDBOOKOFINDUSTRIALSURFACTANTSANINTERNATIONALGUIDETOMORETHAN21,000PRODUCTSBYTRADENAME，COMPOSITION，APPLICATION，ANDMANUFACTURERBYMICHAELASHANDIRENEASHJUN1997，GOWERPUBLISHINGCOMPANY中被公开。表面活性剂的选择量也影响墨水预期的表面张力，如下所述。0023在本发明中也提供共溶剂在墨水成分内，以助于防止墨的干燥和随后堵塞喷嘴。典型的共溶剂包括甘油，1，2丙二醇，和二丙二醇其含量为总墨组分的540重量百分比，特别为83。
19、0重量百分比，尤其为1025重量百分比。0024附加添加剂也可以可选地被加入墨水成分内，以进一步增加墨水稳定性和增长墨水储存性。特别地，杀菌剂优选地被加入以防止墨水腐败。PROCELGXL是合适的杀菌剂其含量从001到5重量百分比，特别从005到3重量百分比，尤其从001到2重量百分比的。0025由于热喷墨打印对墨水的粘度和表面张力特性特别敏感，因此上述之添加剂可用于提供协调粘度和表面张力，从而在热喷墨打印期间形成稳定的墨滴。热喷墨打印的流体动力学常常涉及以下方程0026说明书CN102127338ACN102127343A4/4页70027其中Z是欧氏数OHNESORGE数，表示雷诺数REY。
20、NOLDSNUMBER与韦伯数WEBERNUMBER数之间的比率；是墨水表面张力；是墨水密度；A是打印头喷孔的半径；并且是墨水粘度。0028对于多数商业喷墨打印机，Z1是在1到10之间。如果Z1数值小，则粘度是主要参数并且需要大压力脉冲来喷射液滴，从而导致低液滴速度。如果Z1数值大，导致在形成液滴之前液柱伸展很大。因此为了得到适当的喷射特性，是需要小心平衡墨水的性质，。由于热喷墨孔口直径是可变化的并且通常随着时间会不断变小，因此本发明的墨水的性质是可因应这些直径变化而调成。根据本发明，墨水粘度可选择在1到8厘泊，特别是15到6厘泊，尤其是2到4厘泊的范围内。而表面张力可选择22到57DYNE/。
21、CM，特别从25到55DYNE/CM，尤其30到50DYNE/CM的范围。0029干燥速度对于转印介质上的图像形成也是重要的。在本发明中，对于无异丙醇的成分墨水，其干燥速度小于180秒，优选小于120秒，并且更优选小于60秒。当墨水成分包括诸如异丙醇的干燥增强剂时，其干燥速度小于150秒，优选小于90秒，并且更优选小于60秒。0030本发明的墨组可以通过热喷墨打印在各种转印介质基板上形成图像。典型的基板包括热转印纸，一般热转印纸都会涂布一层薄膜以在昇华转印过程中有效的将墨水释放到最终转印的物品上。可用于本发明的热喷墨处理的转印纸包括可从UPSILONENTERPRISE公司获得的UP7260M。0031本发明的墨组适合用于热喷墨打印机例如商业上可获得的LEXMARK热喷墨打印机以在转印介质上形成转印图像。红、黄和蓝的墨组与转印介质一起被装载到打印机中并且随后从电子图像信息打印成图像。0032尽管根据以上典型实施例描述了前述发明，应当理解的是各种修改和变化是可能的。因此，这样的修改和变化在如以下权利要求中所述的本发明的范围内。说明书CN102127338ACN102127343A1/2页8图1说明书附图CN102127338ACN102127343A2/2页9图2说明书附图CN102127338A。