[发明专利]用于喷墨印刷的可吸收或营养性液体油墨组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于标记所有类型的载体(support)、底材(substrate)和物品的液体油墨组合物，其中该油墨的性质尤其适合于通过“偏转式连续喷墨(deflected continuous ink jet)”技术对多种载体、底材和物品进行喷墨印刷或标记，不论其是多孔的还是无孔的。

根据本发明的油墨组合物是对于人和动物是营养性的(膳食，可食用)或可吸收的油墨组合物，这意味着根据本发明的油墨组合物在允许的剂量下通常仅含有营养性(膳食，可食用)或可吸收的成分、组分或构成。

根据强制的法规或介绍的要点，本领域的技术人员可以容易地确定被认为是可吸收或营养性(膳食，可食用)的化合物及其剂量。

出于这个原因，根据本发明的油墨组合物尤其适用于食品和任何可吸收产品的标记，例如药物制剂、药品或其他。

喷墨印刷是一种公知的技术，利用这种技术能够将任意不同变化的信息如条形码、销售截止日期等对所有类型的物品而进行印刷、标记或装饰，快速并且不需要使这些物品与印刷装置接触，甚至在不平滑的底材上也可以进行。

喷墨印刷系统可以分为两种主要类型：按需滴墨式(DOD)和连续式喷墨印刷(CIJ)。

通过偏转式连续喷墨喷涂包括在压力下将油墨输送到包含压电晶体的空腔中，油墨以喷射形式通过喷口(喷嘴)从空腔中逸出。该压电晶体以预定频率振动，使喷墨中产生压力波动，喷墨进行振荡，并逐渐分裂为球形的墨滴或小滴。如果油墨是导电的，在喷墨发生分裂的地方，借助放置在喷射轨迹上的电极，使得可以将静电荷传递到这些墨滴中。这样带有电荷的墨滴在电场中发生偏转而进行印刷。这样不偏转的未带电的墨滴被回收到沟槽(gutter)，在那里油墨被吸取然后回收到油墨回路中。

这种类型的连续喷墨喷涂确保了在不必是平滑的物品上以高速运转进行无接触式标记，并可以根据需要改变信息。

该技术尤其适合于生产线上工业产品的标记和标识(有效期、序列号、批号、条形码等)。

所描述的应用领域要求多种油墨配方适合于多种待标记的底材，并满足于各种各样的工业强制规定。

“按需式”喷墨喷涂(ink jet projection)可以通过“液泡(bubble)”喷墨喷涂，或通过“压电”喷墨喷涂来实现。在第一种情况下，油墨在喷嘴附近被雾化，而且这种雾化会导致位于使油墨雾化的电阻与喷嘴之间的少量油墨喷射。在第二种情况下，压力的突然变化(该变化是受到压电陶瓷或压电晶体的电刺激而运动并位于喷嘴附近的致动器而产生的)，导致油墨液滴的喷射。

用于DOD喷墨的喷嘴直径为10至几十微米数量级。对于持续喷墨，喷嘴的直径更大，为30至100微米数量级。

适合于喷墨喷涂的油墨组合物必须满足一些与本技术有关的固有标准，尤其对于黏度、用于清洁的溶剂的溶解度、组分的相容性、要标记的载体的适当润湿等，以及在偏转式连续喷墨的情况下的导电性。

此外，这些油墨必须是速干的，能够在喷嘴附近流动或保持静止而不会堵塞它，而且喷墨要具有高定向稳定性，同时还使得可以便于清洁打印头。

这些油墨必须仔细地配比并过滤以便使其不含有能够堵塞喷嘴尺寸的颗粒。过滤通常采用0.2至1μm之间阈值。

组成用于偏转式连续喷墨类型的喷墨印刷的现有油墨的成分是无机或有机产品；它们是显色物质，例如染料或颜料，树脂或粘合剂，它们在一种或多种或多或少的挥发性溶剂中或水中，以及可选的一种或多种有助于导电性的盐，还有不同的添加剂。

组成用于按需滴墨式(DOD)类型的喷墨印刷的现有油墨的成分是无机或有机产品；它们是显色物质，例如染料或颜料，树脂或粘合剂，它们在一种或多种或多或少的挥发性溶剂中或在水中，在比例上与偏转式连续喷墨印刷使用的不同，也不需要导电性。

该油墨用来直接标记食品或任何其他可以食用的产品，例如药品或“食品补充剂”，必须仅由食品或能够食用的产品组成。取决于国家和大洲，批准的产品不必一定相同。取决于被标记的产品，其批准的成分清单也不相同。在欧洲，食品添加剂是通过EXXX号码编码的，它们的使用由欧洲指令(European Directives)来管理。

在美国，其使用、定义和纯度是由美国联邦法典(Code ofFederal Regulations(CFR))第21卷(CFR 21)来限定的。

此外，一些宗教团体考虑到食品的来源和用于它们的标记的材料，进行了推荐。动物源性的产品和发酵产品都受到这些推荐的影响。

显色材料是指染料或颜料，这根据它们在所使用的溶剂中各自是否可溶或不可溶。