油墨组和喷墨打印方法与流程

文档序号:14915465发布日期:2018-07-11 00:35

本公开涉及一种旨在用于化妆品应用的用于印刷全彩色图像的油墨组,特别是用于全彩色印刷的油墨组,其包括化妆品上批准使用的青色染料、品红染料和黄色染料和油墨组合物组分。



背景技术:

目前的着色剂和油墨制剂材料不在化妆品应用中使用的认可化学品列表中,以致现有的油墨不能被接受用作化妆品油墨。传统的喷墨油墨包括载体流体,可包括水溶性或有机溶剂的保湿剂、染料或颜料、表面活性剂和其他成分。传统油墨经过优化,以用于各种基材,包括多孔和无孔表面,同时保持由各种油墨的L*a*b*值确定的色谱。

L*a*B*值由Commission Internationale de l'Eclairage(CIE)定义并且是根据色彩对手理论来建模的,该理论说明两种颜色不能同时为红色和绿色,或者不能同时为黄色和蓝色。L*表示亮度,a*是红色/绿色坐标,b*是黄色/蓝色坐标。L*(ΔL*),a*(Δa*)和b*(Δb*)的Δ可以是正值(+)或负值(-)。然而,总差值ΔE(ΔE*)总是正值。因此,ΔL*(L*样本减去L*标准)=亮度和暗度的差异(+=更亮,-=更暗);Δa*(a*样本减去a*标准)=红色和绿色的差异(+=更红,-=更绿);Δb*(b*样本减去b*标准)=黄色和蓝色的差异(+=更黄,-=更蓝);并且ΔE*=总色差。为了确定所有三个坐标之间的总色差,使用以下公式:ΔE*=[ΔL*2+Δa*2+Δb*2]1/2。



技术实现要素:

技术问题

油墨配方的轻微变化可能会对原色、青色、品红色和黄色的L*a*b*值以及油墨的其他性质产生显著的变化。例如,配方变化可能影响油墨的喷射性能,包括粘度、墨滴尺寸、墨滴速度、干燥时间、色牢度和用油墨印刷的图像的条纹和/或颗粒度。虽然喷墨油墨已经配制以用于满足上述要求的商业和家庭印刷应用中,但这种油墨不能用于在人的指甲或皮肤上印刷。常规油墨中使用的许多成分未被批准用于此类应用。

此外,并非所有可用于油墨的化妆品上批准使用的组合物都将提供与常规喷墨油墨性能等同的合适的热喷墨油墨组合物。因此,需要提供满足化妆品标准的喷墨油墨配方和油墨组,同时保持传统的印刷质量和印刷可靠性标准。

问题的解决方案

鉴于上述,本发明的一个实施方式提供了一种用于热喷墨印刷的化妆品油墨组。化妆品油墨组包括以下至少两种:a)青色油墨,包括其量基于青色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的青色染料;b)品红色油墨,包括其量基于品红色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的品红染料;以及c)黄色油墨,包括其量基于黄色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的黄色染料。所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个包含:其量基于油墨总重量为约7至约30重量%的化妆品上批准使用的保湿剂;其量基于油墨总重量为约0.05至约5.0重量%的化妆品上批准使用的表面活性剂;以及水,其量足以使所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个基于油墨总重量具有100重量%。

另一个实施方式提供了一种用化妆品油墨在人体指甲和皮肤上印刷的方法。所述方法包括提供喷墨笔和用于全彩色热喷墨印刷的油墨组,所述油墨组包括:a)青色油墨,包括其量基于青色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的青色染料;b)品红色油墨,包括其量基于品红色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的品红染料;以及c)黄色油墨,包括其量基于黄色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的黄色染料。所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个包含:其量基于油墨总重量为约7至约30重量%的化妆品上批准使用的保湿剂;其量基于油墨总重量为约0.08至约5.0重量%的化妆品上批准使用的表面活性剂;以及水,其量足以使所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个基于油墨总重量具有100重量%。所述油墨组以预定量喷射到人的皮肤、手指甲或脚指甲上。

本公开的另一实施方式提供一种喷墨笔,其包括用于在人体上进行全彩色印刷的青色、品红色和黄色油墨组。该喷墨笔包括:a)青色油墨,包括其量基于青色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的青色染料;b)品红色油墨,包括其量基于品红色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的品红染料;以及c)黄色油墨,包括其量基于黄色油墨总重量为约1至约6重量%的化妆品上批准使用的黄色染料。所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个包含:其量基于油墨总重量为约7至约30重量%的化妆品上批准使用的保湿剂;其量基于油墨总重量为约0.05至约5.0重量%的化妆品上批准使用的表面活性剂;以及水,其量足以使所述青色油墨、所述品红色油墨和所述黄色油墨中的每一个基于油墨总重量具有100重量%。

前述实施方式的优点在于本公开提供了可用于提供化妆品应用中使用的全色谱的油墨组。这些油墨组可以用在微流体喷射头中,由此提供对印刷的油墨颜色的更精确的控制,以及更精确地将油墨置于在皮肤、手指甲、脚指甲等处。该油墨组还可适用于改进的颜色匹配,同时保持低条带和颗粒度打印分数。通过参考以下公开内容,所公开的实施方式的其他特征和优点可以是明显的。

本发明的有益效果

根据本发明的化妆品油墨组可以提供符合化妆品标准的喷墨油墨配方和油墨组,同时保持传统的印刷质量和印刷可靠性标准。

附图说明

图1是手持式化妆品喷墨打印设备的未按比例的透视图。

图2是图1的化妆品喷墨打印设备的维护站的未按比例的透视图。

具体实施方式

实施方式1

本公开的实施方式首次提供了全彩色油墨组和手持式喷墨打印机,其仅包括化妆品上批准使用的油墨成分。该配方专门适用于热喷墨打印机,并且能够使传统打印质量与热喷墨打印可靠性基本匹配。化妆品上合适的油墨制剂的质量和可靠性可以使用与传统喷墨油墨的各种比较来确定,例如颗粒度、条带和色域。

因此,有必要确定某些化妆品级着色剂以确定是否可以使用任何这种着色剂来匹配传统的喷墨油墨着色剂。只需找到基本的青色、品红色和黄色着色剂,因为所有其他颜色可以由这些着色剂的组合产生。着色剂不仅必须与传统的喷墨油墨着色剂相媲美,还必须与其他油墨组分相容,包括保湿剂、表面活性剂和溶剂等。

合适的着色剂可以选自化妆品级染料或颜料,其中化妆品或食品级染料特别适用于制造根据本公开的全彩色油墨组。在可用的化妆品级着色剂中,以下着色剂被确定为可用于制造根据本公开的喷墨制剂。

蓝色染料可选自苯甲铵N-乙基-N-[4-[[4-[乙基[(3-磺苯基)甲基]氨基]苯基](4-羟基-2-磺苯基)亚甲基]-2,5-环己二烯-1-亚基]-3-磺基内盐二钠盐(食品蓝2,FOOD BLUE 2);钠1-氨基-9,10-二氧代-4-苯基氨基蒽-2-磺酸钠(酸性蓝5,ACID BLUE 5);苯甲铵N-乙基-N-[4-[[4-[乙基[(3-磺苯基)甲基]氨基]苯基](2-磺苯基)亚甲基]-2,5-环己二烯-1-亚基]-3-磺基内盐二铵盐(酸性蓝9,ACID BLUE 9);和苯甲铵N-[4-[[4-[(4-乙氧基苯基)氨基]苯基][4-[乙基[(3-磺苯基)-甲基]氨基]-2-甲基苯基]亚甲基]-3-甲基-2,5-环己二烯-1-亚基]-N-乙基-3-磺基内盐单钠盐(亮蓝,BRILLIANT BLUE)。

红色染料可以选自1-(2,4-二甲苯基偶氮)-2-萘酚-3,6-二磺酸二钠盐(酸性红26,ACID RED 26);3-羟基-4-(4-磺酸基-1-萘基偶氮)-2,7-萘二磺酸三钠(酸性红27,ACID RED 27);7-萘二磺酸,4-氨基-5-羟基-6-苯基偶氮-二钠盐(酸性红33,ACID RED 33);磺基罗丹明B单钠盐(酸性红52,ACID RED 52);2-(2,4,5,7-四溴-6-羟基-3-氧代-3h-呫吨-9-基)-苯甲酸二钠(酸性红87,ACID RED 87);2',4',5',7'-四溴-4,5,6,7-四氯-萤光素二钠盐(ACID RED 92);4,5,6,7-四氯-2',4',5',7'-四碘-萤光素二钠盐(酸性红94,ACID RED 94);和呫吨鎓9-(2-羧基苯基)-3-[(2-甲基苯基)氨基]-6-[(2-甲基-4-磺苯基)氨基]-氢氧化物内盐单钠盐(酸性紫9,ACID VIOLET 9)。

黄色染料可选自2,4-二硝基-1-萘酚-7-磺基二钠盐(酸性黄1,ACID YELLOW 1);苯磺酸4-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-4-(苯基偶氮)-1H-比唑-1-基-钠盐(酸性黄11,ACID YELLOW 11);1H-比唑-3-羧酸4,5-二氢-5-氧代-1-(4-磺苯基)-4-[(4-磺基苯基)偶氮]-三钠盐(酸性黄23,ACID YELLOW 23);钠5-氯-2-(5-羟基-3-甲基-4-(4-((4-甲基苯基)磺酰氧基)苯基偶氮)-比唑-1-基)苯磺酸钠(酸性黄40,ACID YELLOW 40);和9-(邻羧基苯基)-6-羟基-3h-呫吨-3-酮二钠盐(酸性黄73,ACID YELLOW 73)。

前述染料中的每一种不仅必须与油墨中的其他成分相容,而且还必须彼此相容并且提供与传统喷墨油墨组等同或更好的颜色匹配再现性、喷射能力和喷射可靠性。因此,有必要考虑染料在油墨制剂中的溶解度,所得油墨制剂的粘度,油墨制剂在皮肤或指甲上的干燥时间以及油墨制剂在皮肤或指甲上的表面张力。

水溶性染料是基本上可溶于水溶液的染料。这种染料包括酸性染料,它们是含有酸性基团(诸如磺酸基团)的染料。基于每种油墨制剂的总重量,每种油墨制剂中的青色、品红色和黄色染料的量可以为约1重量%至约6重量%。基于油墨制剂的总重量,每种油墨制剂中典型的染料量可以为约2重量%至约4重量%。

本文所述油墨制剂的另一组分是一种或多种保湿剂。与上述染料一样,保湿剂是化妆品上批准使用的保湿剂。保湿剂是亲水性化合物,用于防止制剂在喷头上过快干燥。合适的化妆品改进的保湿剂包括但不限于多羟基化合物如1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、甘油、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇及其混合物。基于油墨制剂的总重量,每种油墨制剂中保湿剂的量可以为约7重量%至约30重量%。基于油墨制剂的总重量,典型的油墨制剂可含有约15至约25重量%的保湿剂。

上述每种油墨制剂中可以使用少量渗透剂。将渗透剂添加到油墨组合物中以改善墨滴至基材表面的渗透并减少或消除相互渗色(即颜色的横向渗色)。用于本文所述组合物的渗透剂可以包括烷基中含有4至10个碳原子的1,2烷基二醇。合适的化妆品上批准使用的渗透剂可以选自1,2-己二醇,1,2-戊二醇及其混合物。基于油墨组合物的总重量,渗透剂以约0.05至约5重量%的量存在于油墨组合物中。基于油墨制剂的总重量,每种油墨制剂中所需的渗透剂的量可以为约1重量%至约4重量%。

本文描述的油墨制剂的另一组分是化妆品上批准使用的非离子表面活性剂。表面活性剂包含在油墨制剂中以降低油墨制剂组分的蒸发速率,以便增加喷墨印刷头的开盖时间(decap time)并有助于在印刷循环之间清洁喷墨印刷头。这类表面活性剂包括但不限于聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯、N-(椰油酰基)-N-甲基牛磺酸钠盐和1,4-双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠盐。基于油墨制剂的总重量,上述每种油墨制剂中的表面活性剂的量可以为约1重量%至约3重量%。

上述每种组分都是油墨制剂的水溶性组分。因此,上述每种油墨制剂的主要组分是水。去离子水是优选的,并且基于油墨制剂的总重量,水的量可以为约50至约90重量%。基于油墨制剂的总重量,每种油墨制剂中水的典型量可以在约60重量%至约80重量%的范围内。

下表中提供了示例性的非限制性油墨制剂。

[表1]

根据本公开的油墨制剂的典型流体液滴的量可以在约2000至约4000皮克的范围内。相应的流体液滴直径可以在约10μm至约20μm的范围内。

在常规喷墨打印机中测试通常根据上述配方的油墨组以测定在一定打印频率范围内的墨滴质量、墨滴速度和打印稳定性。所有测试均在45℃喷墨头温度和11伏下进行。化妆品油墨组的发射顺序(firing sequence)如下:预发射脉冲宽度(pre-fire pulse width)200纳秒;延迟脉冲宽度(delay pulse width)800纳秒;主发射脉冲宽度(main fire pulse width)470纳秒。常规油墨组的发射顺序如下:预发射脉冲宽度200纳秒;延迟脉冲宽度800纳秒;主发射脉冲宽度450纳秒。将本文表2中所述的化妆品油墨组与表3中所示的常规喷墨油墨组进行比较,如下表所示。

[表2]

[表3]

如上表所示,化妆品油墨组具有在9kHz下从2.91至3.66ng和在18kHz下从2.89至3.66ng的墨滴质量。这与在9kHz下从2.77到3.68ng和在18kHz下从3.08到3.83ng的常规油墨组的墨滴质量相比有利地进行了比较。化妆品油墨组的墨滴速度在9kHz时为8.1-8.8m/sec,在18kHz时为8.7-9.6m/sec,而常规油墨组在9kHz时具有8.8-9.3m/sec的墨滴速度,并且在18kHz时为9.7至10.1m/sec。因此,在油墨速度方面,化妆品油墨组与常规油墨组表现相似。

根据本公开的化妆品油墨组的重要特征是油墨组在喷墨印刷机中的可靠性。油墨组的可靠性的量度是印刷后喷墨打印头在擦拭器上多次(例如8次通过)之后的颗粒度分数(graininess score)以及其条带分数(banding score)。条带分数查找丢失的墨滴,在打印页面上显示为条带或线条。小于0.15的条带分数,诸如从0到大约0.11适合大多数印刷应用。本文所述的化妆品油墨组具有0.04至0.08的条带分数。

颗粒度分数用于确定错误方向聚集,以致在基材上检测单个墨滴。从0.1到小于1.2的范围的可接受颗粒度分数是可接受的。对于大多数印刷应用来说,颗粒度分数高于1.3通常是不可接受的。根据本公开的化妆品油墨组具有从约0.2至约1.03的范围的颗粒度分数。

前述油墨组合物可用于涉及装饰和/或增强哺乳动物皮肤和/或指甲的各种应用中。本文公开的组合物的使用方法包括但不限于:1)将有色化妆品应用于皮肤的方法;2)提供均匀肤色的方法;3)掩盖皮肤上毫毛的外观的方法;4)隐藏人体皮肤缺陷和/或瑕疵(包括痤疮、老年斑、雀斑、痣、疤痕、眼圈、出生记号、炎症后色素沉着过度)的方法;5)增强或修饰肤色(例如增亮或变黑,增加粉红色,增加黄色,减少暗哑,减少灰色,减少橙色,增加光泽)的方法;6)隐瞒白癜风的方法;7)装饰皮肤和/或指甲的方法;等等。当化妆品油墨组被施加到基本上无孔的表面时,可以在印刷之前在表面施加吸墨层。吸墨层可以包括与粘合剂混合的颜料和纤维的混合物以提供合适的吸墨性表面。

本文所述的化妆品油墨组可以用于手持式微流体印刷设备,诸如图1所示的喷墨笔10。笔10包括容纳墨盒、可充电电池、喷墨打印头和控制器的主体12。墨盒包含本文所述的用于全彩色打印的化妆品油墨组。从笔10到诸如皮肤或指甲的基材16上的墨滴14的喷射通过笔10的主体12上的激活开关18来控制。当笔10未被使用时,可提供充电和喷墨头清洁站20以对笔10再充电并清洗喷墨打印头。包括但不限于常规喷墨打印机的其他喷墨打印设备也可以与本文所述的化妆品油墨组一起使用。

对于本领域技术人员而言,根据前面的描述和附图,可以预期并且显而易见的是,可以在本公开的实施例中进行修改和改变。因此,明确意图的是前面的描述和附图仅仅是对示例性实施例的说明,而不是对其进行限制,并且通过参考所附权利要求来确定本公开的真正精神和范围。

标记列表

10:喷墨笔

12:主体

14:墨滴

16:基材

18:激活开关

20:清洁站

再多了解一些
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