CN1427046A - 具保护机密文件功能的隐性墨水组合物 - Google Patents
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Abstract
一种具保护机密文件功能的隐形墨水组合物，可利用酸性显影液使隐形墨水组合物显色，本发明的隐形墨水组合物至少包含：至少一种隐色色料，隐色色料与酸性显影液结合后，可使隐色色料产生色彩；以及可为有机溶液系统或水溶液系统的媒介物，其使隐色色料均匀分散于隐形墨水组合物中。
Description
发明领域
本发明是关于一种隐形墨水的组合物，特别是一种利用酸性显影液以显色的隐形墨水组合物。
发明背景
近年来，为了使机密文件具有保密性，开发出一种利用隐形墨水打印机密文件的方法。一般而言，隐形墨水可以利用酸碱指示剂于不同酸碱值(pH value)的溶液中，呈现出不同的颜色变化来实现，亦可以利用一些化学反应，例如氧化还原反应、络合反应、沉淀反应或催化反应等等来产生颜色的变化。
举例而言，如沉淀型的隐形墨水，其是先以硫化铵(NH4)2S的无色透明液体，在纸张上进行涂满的动作，完成纸张的前处理，接着，再以无色透明的硝酸银Ag(NO3)液体当作隐形墨水，于先前处理过的纸张上进行涂写，即发现在纸张上会显现出黑色的字体，此黑色的字体即为黑色硫化银(Ag2S)的沉淀。在其他的化学反应中，如酸碱型隐形墨水是利用碱性溶液(如0.5M的NaOH)当作隐形墨水，于经过酸性溶液(如0.1M的HCl加入指示剂)前处理的纸张上涂写，即会在纸张上出现红色的字体。上述的隐形墨水类型中，利用的沉淀反应或化学反应所造成颜色变化的效果，皆不适合于喷墨印表机中，并且不适合需长期保存的机密文件。
于美国专利号5,395,432中所发表的隐形墨水，是采用隐色色料搭配催化剂，利用催化反应促使隐色色料显色的。而于美国专利号6,106,110中所发表应用在喷墨打印中的隐形墨水，则采用一种无色透明液体的隐色色料，其波长(wavelength)范围处于可见光谱之外，人类无法经由肉眼观察到，但必须搭配显影液，添加于墨水的组合物中方可促使隐形墨水显色，不过，其所使用的隐色色料皆为锌化合物(zinc compound)，且搭配的显影液则以有机溶剂(organic solvent)为主体，添加特殊的有机化合物，因而，使此种显影液较具毒性(toxicity)，一方面不适合室内使用，另一方面亦不易取得。
本发明即针对此缺点，提供适合个人、居家或办公室的隐形墨水组合物。
发明目的及概述
本发明的目的是提供一种具有保护机密文件功能的隐形墨水组合物。
本发明的另一目的是提供一种利用酸性显影液显色的隐形墨水组合物及其方法。
本发明提供一种用于喷墨打印技术或网版印刷的隐性墨水组合物，该墨水组合物包含：至少一种隐色色料以及媒介物。该多种隐色色料可与酸性显影液结合后，使多种隐色色料产生多种色彩，隐色色料可直接溶解于有机溶液中，或以微胶囊包覆后均匀分散于水溶液中，而且隐色色料是可为：黑色、洋蓝色、洋红色、黄色、淡黄色、淡洋蓝色、淡洋红色、绿色以及橘色等隐色色料所组成的组中的任意一种。本发明的媒介物可为有机溶液系统或水溶液系统的媒介物，其是使隐色色料均匀分散于隐形墨水组合物中，媒介物包含：表面活性剂、保湿剂、酸碱缓冲剂、分散剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂以及抗紫外线试剂。本发明的显影液包括：酸性化合物、电解质、酸碱缓冲剂、杀菌剂、防腐剂以及螯合剂，其中酸性化合物添加的重量百分比浓度范围约为0.01wt％～15wt％。
为使本发明的上述目的、特征以及优点能更明显易懂，下文特列举较佳实施例，并配附图，做详细的说明如下。
附图的简单说明
图1是利用本发明的隐形墨水组合物形成保密文件方法的流程图。
详细说明
本发明所提及的隐形墨水组合物，可运用于喷墨打印技术中，亦可应用于网版印刷技术中，而得到单彩或全彩的效果。本发明所提供的隐形墨水组合物包含：一种以上的隐色色料，及媒介物，其中隐色色料需搭配特定性质的显影液以使隐色色料显色。当一种以上的隐色色料与显影液接触后即可呈现多种色彩，以达到保护单彩或全彩保密文件的目的。
本发明所采用的隐色色料，当其为油溶型染料(solvent dye)时，隐色色料于一般环境下为白色粉末，可直接溶于有机溶剂的系统中，溶解后呈现无色溶液。但若需于水溶液系统中使用，则可利用微胶囊化(Microencapsulation)技术将隐色色料以微胶囊包覆，并配合适当的分散机制，使其均匀的分散于水溶液中。
微胶囊化的技术是于隐色色料之外包覆一层有机聚合物(polymer)，以形成微胶囊颜料，其微胶囊颜料的颗粒大小(particle size)约为0.01～5μm，此等粒径大小可广泛应用于喷墨打印中。然而，由于墨水匣喷头的直径约20～50μm，本案所采用的隐色色料经过微胶囊化后，其微胶囊颜料的颗粒直径需小于1μm，才不致造成墨水匣喷头的阻塞。另外，包覆有隐色色料的微胶囊颜料，其一般常见的显色方式则是通过压力破坏微胶囊颜料后，使包覆于微胶囊颜料中的隐色色料与显影液接触，凭借氧化还原化学反应，使隐色色料呈现出色彩。
本发明的隐形墨水组合物可应用于全彩喷墨打印技术与网版印刷技术，其隐色色料可包括了洋红色墨水(magenta ink)、洋蓝色墨水(cyan ink)、黄色墨水(yellow ink)、黑色墨水(black ink)四种基本颜色的隐形色料，还可包含了淡洋红墨水(light magenta ink)、淡洋蓝墨水(light cyan ink)、淡黄色墨水(light yellow ink)、橘色墨水(orange ink)以及绿色墨水(green ink)，共九种颜色的隐色色料，以使本发明所保护的机密文件可以达到全彩的效果。本发明的隐色色料所添加的重量百分比浓度范围约为1wt％～15wt％之间，其更优选的重量百分比浓度范围约为1wt％～7wt％。
本发明的显影液是为酸性水溶液，其中包含酸性化合物(acidiccompound)与电解质(electrolyte)。酸性化合物的优选添加重量百分比浓度范围约为0.01wt％～15wt％。而电解质的优选添加重量百分比浓度范围约为0.01wt％～10wt％，电解质可为无机盐类(inorganic salt)，其是用以加快隐色色料与显影液接触后的显影速度。此外，显影液还包含酸碱缓冲剂(buffer)，用以避免显影液的变质，或避免形成过强的酸性而对人体或环境造成伤害。而杀菌剂和防腐剂(biocide)的添加，则用以抑制细菌滋长。螯合剂(chelatingagent)则避免盐类物质生成结晶。
本发明的媒介物可为水溶液系统或有机溶液系统，媒介物包含水溶剂、有机溶剂、表面活性剂(surfactant)、保湿剂(humectants)、酸碱缓冲剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、抗紫外线试剂(UV-absorber)等等。而隐色色料可直接溶解于有机溶液中，或以包覆有隐色色料的微胶囊颜料的形式，均匀地分散于水溶液中。
在表面活性剂方面，主要功能在于降低溶液的表面张力(surfacetension)，进而可以提升隐形墨水组合物的保湿功能，使供墨及喷墨顺利，同时也兼具分散剂(dispersant)的功能。一般实用上，通常在隐形墨水组合物中会添加一种以上的表面活性剂，包括阴离子(anionic)型、非离子(nonionic)型、阳离子(cationic)型或两性(amphoteric)的表面活性剂。其总添加的重量百分比浓度范围约为0.01wt％～10wt％，主要以隐形墨水组合物达到适当的物理性质为依据。
在保湿剂方面，采用较低挥发性的成分来减少蒸发作用，且同时对于隐形墨水组合物需有很好的相溶性，以便改善墨水匣喷头处的墨水因挥发而产生沉淀物，从而导致喷头阻塞的情形。本发明的保湿剂采用乙二醇(ethylene glycol)，二乙二醇(diethylene glycol)或甘油(glycerol)等，其添加的重量百分比浓度范围约为1wt％～20wt％。
此外，在媒介物中，还可添加抗紫外线试剂，以阻挡紫外光的吸收，进而增进色料的抗光性；添加杀菌剂，以抑制细菌在隐形墨水组合物中滋长；添加分散剂，增加各种添加物在隐形墨水组合物中的分散能力；添加螯合剂以防止结晶盐类的产生，造成凝集颗粒而阻塞墨水匣的喷头；酸碱缓冲剂的添加，则由于隐色色料需要适当酸碱值(pH value)范围内，才能显出理想的色系。
为更进一步了解本发明，请参阅以下所列举的实施例。【实施例一】
| 添加物 | 添加量(重量百分比浓度％) | |
| 黑色、黄 | 分别包覆有黑色、黄色、洋蓝色、洋红色隐色色料的微胶囊颜料 | 分别为5 |
| 色、洋蓝色、洋红色的隐性墨水组合物 | 媒介物 | 表面活性剂 | 5 |
| 有机溶剂 | 5 | ||
| 水溶剂 | 75 | ||
| 酸碱缓冲剂、分散剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、抗紫外线试剂 | 适量并平衡用 | ||
| 显影液 | 弱酸物质 | 1 | |
| 酸碱缓冲剂 | 0.5 | ||
| 无机盐类 | 2 | ||
| 防腐剂 | 0.3 | ||
| 水溶剂 | 平衡用 | ||
本发明利用上述水溶液系统的隐性墨水组合物，藉由市售全彩喷墨印表机，将隐性墨水组合物添加于墨水匣中，喷墨于一般的纸张载体上，此载体表面的酸碱值属中性至碱性范围，其酸碱值约介于7至10的范围间，而后于载体上，涂抹显影液，待其干燥后即可。由于实施例提供不同颜色的隐色色料，因此，显色后的纸张亦可呈现不同的色彩。【实施例二】
| 添加物 | 添加量(重量百分比浓度％) | ||
| 黑色、黄色、洋蓝色、洋红色的隐性墨水组成 | 黑色、黄色、洋蓝色、洋红色的隐色色料 | 分别为5 | |
| 媒介物 | 表面活性剂 | 5 | |
| 有机溶剂 | 80 | ||
| 酸碱缓冲剂、分散剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂、抗紫外线试剂 | 适量并平衡用 | ||
| 显影液 | 弱酸物质 | 1 | |
| 酸碱缓冲剂 | 0.5 | ||
| 无机盐类 | 2 | ||
| 防腐剂 | 0.3 | ||
| 水溶剂 | 平衡用 | ||
本发明利用上述有机溶液系统的隐性墨水组合物，将隐性墨水组合物添加于网版印刷系统的墨水匣中，喷墨于一般的纸张载体上，而后于载体上涂抹显影液，待其干燥后即可。由于实施例提供不同颜色的隐色色料，因此，显色后的纸张亦可呈现不同的色彩。
请参考图1，其是利用本发明的隐形墨水组合物形成保密文件方法的流程图，首先进行步骤101，提供一种隐形墨水组合物，此隐形墨水组合物包含：媒介物以及隐色色料，媒介物是作为溶剂，而隐色色料均匀分散于媒介物中。接着进行步骤102，将上述的隐形墨水组合物配置于记录系统的墨水匣中，记录系统可以为喷墨打印装置或网版印刷系统。然后进行步骤103，利用上述的记录系统，想要发送保密文件的发文者，将文件内容利用隐形墨水组合物记录于表面的酸碱值(pH value)约介于7至10范围之间的记录载体上，其中记录媒体可为一般的纸张。
当被保密文件由发文者送至收文者后，收文者具有与上述的隐形墨水互相搭配的显影液，因此，当收文者想要知道被保密的文件的内容时，则进行步骤104，将已记录隐形墨水的记录载体上，均匀地涂抹一层显影液，此时，本为无色的隐色色料将可显现出颜色，并且因为本发明的隐色色料是为多种颜色的隐色色料，因此，所显现的文件是为全彩的文件。最后则进行步骤105，只要等待文件干燥即可。
发明效果
本发明所提供的隐性墨水组合物，是用以保护机密文件，至少具有以下优点：
(1)隐色色料虽为油溶性色料，但不论是水溶液型隐色墨水组合物或有机溶液型隐色墨水组合物，均可利用此种隐色色料。前者可通过微胶囊包覆技术，使隐色色料均匀分散于水溶液中；后者则直接添加即可。
(2)本发明的显影方式不利用特殊波长的光源，成本较低，因此适用于个人、居家或办公室的环境中。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以所附权利要求所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种隐形墨水组合物，其至少包含：
媒介物，作为溶剂；以及
至少一种隐色色料，该隐色色料是均匀分散于该媒介物中，且与显影液结合后，可使该隐色色料产生色彩。
2.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该媒介物为水溶液，且该隐色色料以微胶囊包覆后均匀分散于该水溶液中。
3.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该媒介物为有机溶剂，且该隐色色料可直接溶解于该有机溶剂中。
4.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该隐色色料是选自由：黑色、洋蓝色、洋红色、黄色、淡黄色、淡洋蓝色、淡洋红色、绿色以及橘色等隐色色料所组成的组。
5.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该媒介物包含表面活性剂、有机溶剂、水溶剂、保湿剂、酸碱缓冲液、分散剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂以及抗紫外线试剂。
6.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该显影液包含酸性化合物、电解质、酸碱缓冲剂、杀菌剂、防腐剂以及螯合剂。
7.如权利要求6所述的隐形墨水组合物，其中该酸性化合物添加的重量百分比浓度范围约为0.01wt％～15wt％。
8.如权利要求1所述的隐形墨水组合物，其中该隐色料所添加的重量百分比浓度约介于1wt％至15wt％范围之间。
9.一种文件保密方法，该方法包括如下步骤：
提供至少一种隐形墨水组合物，其包含：
媒介物，是作为溶剂；及
一种隐色色料，该隐色色料是均匀分散于该媒介物中，且与显影液结合后，可使该隐色色料产生色彩；
配置该隐形墨水组合物于记录系统中；及
将该隐形墨水组合物记录于记录载体上。
10.如权利要求9所述的方法，其中该媒介物为水溶液，且该隐色色料以微胶囊包覆后均匀分散于该水溶液中。
11.如权利要求9所述的方法，其中该媒介物为有机溶剂，且该隐色色料可直接溶解于该有机溶剂中。
12.如权利要求9所述的方法，其中该隐色色料是选自由黑色、洋蓝色、洋红色、黄色、淡黄色、淡洋蓝色、淡洋红色、绿色以及橘色等隐色色料所组成的组中的任意一种。
13.如权利要求9所述的方法，其中该隐色色料至少包含洋蓝色色料、洋红色色料及黄色色料，以进行全彩记录。
14.如权利要求9所述的方法，其中该媒介物包含表面活性剂、有机溶剂、水溶剂、保湿剂、酸碱缓冲剂、分散剂、螯合剂、杀菌剂、防腐剂以及抗紫外线试剂。
15.如权利要求9所述的方法，其中该显影液包含酸性化合物、电解质、酸碱缓冲剂、杀菌剂、防腐剂以及螯合剂。
16.如权利要求15所述的方法，其中该酸性化合物添加的重量百分比浓度范围约为0.01wt％～15wt％。
17.如权利要求9所述的方法，其中该记录系统为喷墨打印装置。
18.如权利要求9所述的方法，其中该记录系统为网版印刷系统。
19.如权利要求9所述的方法，其中该记录载体表面的酸碱值约介于7至10范围之间。
20.如权利要求9所述的方法，其中该隐色色料所添加的重量百分比浓度约介于1wt％至15wt％范围之间。
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| CN 01143731 CN1427046A (zh) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 具保护机密文件功能的隐性墨水组合物 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102656238A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-09-05 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 水触发的颜色显现油墨 |
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2001
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| US9555147B2 (en) | 2009-12-14 | 2017-01-31 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Aqueous-triggered color-appearing inks |
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