DE10253183A1 - Unsichtbare Tintenzusammensetzung und Verfahren zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines Dokuments - Google Patents
Unsichtbare Tintenzusammensetzung und Verfahren zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines DokumentsInfo
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Abstract
Es werden eine unsichtbare Tintenzusammensetzung und ein Verfahren zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines Dokuments offenbart. Die unsichtbare Tintenzusammensetzung schließt einen Träger als ein Lösungsmittel und mindestens einen Leukofarbstoff, der gleichmäßig in diesem Träger dispergiert, ein. Die unsichtbare Tinte wird sichtbar, wenn sich der Leukofarbstoff mit einem schwach sauren Entwickler verbindet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Sicherheitspapierdruck und genauer auf die Zusammensetzung einer unsichtbaren Tinte.
- Systeme von unsichtbaren Tinten werden seit Jahrhunderten verwendet. Bekannterweise wird dabei zur Darstellung von Bildern auf einem Dokument eine farblose Flüssigkeit A verwendet, wodurch man einen unsichtbaren Text erhält. Am Bestimmungsort werden die Bilder, die durch die farblose Tinte dargestellt wurden, entweder durch Veränderung des pH-Werts oder durch Anwendung einer zweiten oder aktivierenden Flüssigkeit auf diesem Papier aufgedeckt oder sichtbar gemacht. Die chemische Reaktion von Flüssigkeit A und Flüssigkeit B kann eine Oxidations-Reduktions-Reaktion, eine Komplexierungs-, eine Fällungs- oder eine Katalysereaktion sein.
- Die Reaktion einer Flüssigkeit, die (NH4)2S enthält und einer zweiten Flüssigkeit, die Ag(NO3) einschließt, führt zu Niederschlagsbildung und wird sehr häufig in der Technologie der latenten Bilder angewendet. Ein anderes Beispiel ist die Anwendung einer basischen Lösung, die 0,5 M NaOH einschließt und einer sauren Lösung, die 0,1 M HCl und einen Indikator einschließt. Jedoch können diese beiden Standardtechnologien der latenten Bilder nicht beim Tintenstrahldrucken angewendet werden und die erhaltenen Dokumente haben eine stark eingeschränkte Aufbewahrungsdauer.
- U.S. Patent Nr. 5,395,432 lehrt die Verwendung von bestimmten Tintenzusammensetzungen zum Strahlen zur Verwendung beim Drucken von latenten Bildern auf einem Träger. In diesem Patent werden Tintenzusammensetzungen zum Strahlen, die Zinkchlorid umfassen, beschrieben, die zur Darstellung von latenten Bildern verwendet werden. U.S. Patent Nr. 6,106,110 ermöglicht das Drucken eines Sicherheitsbildes, welches für das bloße menschliche Auge und ohne Hilfsmittel bei normalem sichtbarem Licht oder bei Verwendung von ultravioletter oder infraroter Bestrahlung unsichtbar ist. Das Sicherheitsbild sollte nur bei Bedarf aufgedeckt werden, nachdem der Träger einem Nachbehandlungsverfahren ausgesetzt wurde, bei dem das Bild aktiviert wird. Jedoch enthält die farblose, thermische Tinte zum Strahlen Zinkverbindungen und der Hauptbestandteil des Farbentwicklers ist ein organisches Lösungsmittel mit anderen organischen Verbindungen, die sehr giftig sind. Deshalb sind die unsichtbaren Tinten der beiden vorstehend erwähnten Erfindungen nicht ideal zur Verwendung in Büros.
- Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine unsichtbare Tinte bereitzustellen, die sich durch lange Lagerungszeit und hohe Sicherheit auszeichnet.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine unsichtbare Tintenzusammensetzung offenbart. Die unsichtbare Tintenzusammensetzung umfasst einen Träger als Lösungsmittel; und mindestens einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der sich im Träger gleichmäßig dispergiert. Die unsichtbare Tinte wird sichtbar, wenn sich der mikroverkapselte Leukofarbstoff mit einem Entwickler verbindet.
- Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nun folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten, aber nicht einschränkend wirkenden Ausführungsformen deutlich. Die folgende Beschreibung wurde unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen formuliert.
- Abb. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines Dokuments.
- Die unsichtbare Tintenzusammensetzung der Erfindung kann sowohl beim Tintenstrahldrucken als auch beim Siebdrucken angewendet werden. Es können nicht nur einfarbige, latente Bilder und Texte, sondern auch Vollfarbenabbildungen erhalten werden. Die unsichtbare Tinte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst einen oder mehr als einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der im Träger dispergiert. Die Sicherheitsbilder und -texte, die aus der unsichtbaren Tinte gedruckt werden, sind unsichtbar, wenn sie nicht mit einem Entwickler in Kontakt gebracht werden. Sie werden nur aufgedeckt, nachdem der Entwickler angewendet wurde.
- Entweder kann ein wasserlöslicher oder ein Lösungsmittel-Leukofarbstoff in der unsichtbaren Tintenzusammensetzung verwendet werden. Ein Lösungsmittel-Leukofarbstoff, normalerweise in der Form eines weißen Pulvers, kann direkt in einem organischen Lösungsmittelsystem aufgelöst oder mikroverkapselt und dann darin dispergiert werden. Das organische Lösungsmittel, in dem der Lösungsmittel-Leukofarbstoff aufgelöst ist, ist eine farblose Lösung. Der Lösungsmittel-Leukofarbstoff kann auch in einem wässrigen System gleichmäßig mikroverkapselt und dann darin dispergiert werden. Deshalb kann durch Mikroverkapselung, bei welcher der Lösungsmittel-Leukofarbstoff in einer Polymerschicht eingekapselt wird, eine gleichmäßige Verteilung des Lösungsmittel-Leukofarbstoffs im Träger erreicht werden. Die Teilchengröße von beispielhaften Mikrokapseln ist etwa 0,01 µm ~ 5 µm. Passend zur normalen Größe einer Strahldüsenöffnung, die einen Durchmesser von 20 µm ~ 50 µm hat, sind die Mikrokapseln, die den Lösungsmittel- Leukofarbstoff der Erfindung einkapseln, jedoch bevorzugt kleiner als 1 µm. Der mikroverkapselte Lösungsmittel-Leukofarbstoff kann durch Druck, Belichtung oder Wärme aus den Mikrokapseln freigesetzt werden. Nachdem der Lösungsmittel-Leukofarbstoff freigesetzt und mit dem Entwickler vermischt wurde, verursacht die Oxidations-Reduktions-Reaktion ein Sichtbarwerden der latenten Bilder und Texte.
- Die unsichtbare Tintenzusammensetzung der Erfindung kann sowohl in der Technologie des Vollfarben-Tintenstrahldruckens als auch in der Technologie des Vollfarben-Siebdruckens angewendet werden. Der Leukofarbstoff schließt bevorzugt vier Hauptleukofarbstoffe ein, nämlich magentafarbenen Leukofarbstoff, cyanfarbenen Leukofarbstoff, gelben Leukofarbstoff und schwarzen Leukofarbstoff. Um Vollfarbenbilder zu erhalten, können zusätzlich ein hell-magentafarbener Leukofarbstoff, ein hell-cyanfarbener Leukofarbstoff, ein hell-gelber Leukofarbstoff, ein oranger Leukofarbstoff und ein grüner Leukofarbstoff enthalten sein. Die Menge des mikroverkapselten Leukofarbstoffs der Erfindung kann in einem Bereich von etwa 1 Gew.-% ~ 15 Gew.-%, bevorzugt etwa 1 Gew.-% ~ 7 Gew.-% liegen.
- Der Entwickler der Erfindung ist eine saure Lösung, die saure Verbindungen und Elektrolyte umfasst. Die bevorzugte Menge der sauren Verbindung ist etwa 0,01 Gew.-% ~ 15 Gew.-% und die bevorzugte Menge des Elektrolyts ist etwa 0,01 Gew.-% ~ 10 Gew.-%. Der Elektrolyt kann ein anorganisches Salz sein, das zur Erhöhung der Entwicklungsgeschwindigkeit, nach dem Mischen des Leukofarbstoffs und des Entwicklers, verwendet wird. Der Entwickler kann zudem einen Puffer umfassen, der den Entwickler vor Zersetzung schützt und in diesem Entwickler einen idealen pH-Wert bereitstellt, damit die Umwelt nicht verschmutzt wird. Darüber hinaus verhindert der Zusatz von Bioziden und Konservierungsmitteln das Wachstum von Mikroorganismen. Chelatbildende Mittel verhindern eine Kristallisation der anorganischen Salze in der Tinte.
- Der Träger der Erfindung kann ein wässriges System oder ein organisches Lösungsmittelsystem sein. Der Träger umfasst bevorzugt ein wässriges Lösungsmittel, ein organisches Lösungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Netzmittel, einen pH-Puffer, ein chelatbildendes Mittel, ein Biozid, ein Konservierungsmittel und ein UV-absorbierendes Mittel.
- Ein oberflächenaktives Mittel ist auch ein bevorzugter Zusatzstoff der unsichtbaren Tinte. Das oberflächenaktive Mittel wird oft zur Reduzierung der Oberflächenspannung einer Lösung, zur Erhöhung der Feuchtigkeit der Tinte und als dispergierendes Mittel verwendet. Bei allgemeiner Anwendung werden ein oder mehr als ein oberflächenaktives Mittel, einschließend anionische oberflächenaktive Mittel, nichtionische oberflächenaktive Mittel, kationische oberflächenaktive Mittel und amphotere oberflächenaktive Mittel zugefügt. Die Menge des oberflächenaktiven Mittels liegt in einem Bereich, in dem eine unsichtbare Tinte mit guten physikalischen Eigenschaften bereitgestellt wird, bevorzugt von etwa 0,01 Gew.-% ~ 10 Gew.-%.
- Um ein Verstopfen der Strahldüsen zu verhindern, kann ein Netzmittel zugegeben werden, das die Geschwindigkeit der Verdunstung der Tinte herabsetzt. Netzmittel mit niedriger Flüchtigkeit und hoher Löslichkeit in der unsichtbaren Tinte sind bevorzugt. Das Netzmittel kann eines der folgenden Mittel oder irgendeine Kombination davon sein: Ethylenglykol, Diethylenglykol oder Glycerol und kommt in einer Menge in einem Bereich von etwa 1 Gew.-% ~ 20 Gew.-% vor.
- Ein Biozid, ein Konservierungsmittel, ein UV-absorbierendes Mittel, ein chelatbildendes Mittel und ein pH-Puffer sind weitere Beispiele für bevorzugte Zusatzstoffe. Das Biozid und das Konservierungsmittel hemmen das Wachstum von Bakterien und verhindern eine Zersetzung der Tinte. Das UV-absorbierende Mittel erhöht die Lichtbeständigkeit der Tinte. Das chelatbildende Mittel verhindert das Auskristallisieren des Salzes und das daraus folgende Verstopfen der Strahldüsen. Der pH-Puffer hält die unsichtbare Tinte bei einem idealen pH-Wert, damit sich die gewünschten Farben entwickelt.
- Nun werden zwei Beispiele aufgeführt, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, um den Geist der Erfindung noch ausführlicher zu verdeutlichen. Beispiel 1
- Handlesübliche Vollfarben-Tintenstrahldrucker werden zum Strahlen der vorstehend erwähnten unsichtbaren Tinte auf ein im Handel erhältliches ungestrichenes Papier verwendet. Der pH-Wert der Oberfläche des ungestrichenen Papiers liegt etwa bei 7 bis 10. Dann wird auf dem ungestrichenem Papier der Entwickler verteilt und es wird an Luft getrocknet. Da Leukofarbstoffe mit verschiedenen Farben bereitgestellt werden, kann auch das entwickelte ungestrichene Papier alle diese bereitgestellten Farben aufweisen. Beispiel 2
- Im Handel erhältliche Siebdruckanlagen werden zum Drucken der vorstehend erwähnten Tinte auf im Handel erhältliches ungestrichenes Papier verwendet. Dann wird auf dem ungestrichenem Papier der Entwickler verteilt und es wird an Luft getrocknet. Da Leukofarbstoffe mit verschiedenen Farben bereitgestellt werden, kann auch das entwickelte ungestrichene Papier alle diese bereitgestellten Farben aufweisen.
- Bezogen auf Abb. 1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines Dokuments gezeigt. Im Schritt 101 wird eine unsichtbare Tintenzusammensetzung bereitgestellt, die einen Träger als Lösungsmittel und einen Leukofarbstoff, der sich gleichmäßig im Träger verteilt, umfasst. Dann, in Schritt 102, wird ein Aufzeichnungssystem mit der unsichtbaren Tinte bestückt. In Schritt 103 wird die unsichtbare Tinte der Erfindung auf ein Aufzeichnungsmedium mit einem pH-Wert von etwa 7 bis 10 aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsmedium kann ein ungestrichenes Papier sein. Um ein Vollfarben-Dokument zu entwickeln, wird, wie in Schritt 104 gezeigt, nachdem das mit unsichtbarer Tinte bedruckte Dokument zum vorgesehenen Empfänger weitergeleitet wurde, ein Entwickler auf dem Aufzeichnungsmedium verteilt. Schließlich wird Schritt 105 durchgeführt, bei dem das entwickelte Dokument luftgetrocknet wird.
- Die unsichtbare Tintenzusammensetzung der Erfindung, die zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines Dokuments verwendet wird, zeichnet sich mindestens durch die im Folgenden aufgeführten Vorteile aus:
- (1) Sowohl wasserlösliche als auch öllösliche Leukofarbstoffe können in der unsichtbaren Tintenzusammensetzung verwendet werden. Ein öllöslicher Leukofarbstoff kann direkt in einem organischen Lösungsmittelsystem aufgelöst oder mikroverkapselt und dann darin dispergiert werden, oder kann gleichmäßig in einem wässrigen System durch Mikroverkapselung dispergiert werden.
- (2) Die latenten Bilder und Texte auf den Aufzeichnungsmedien können einfach durch Verteilen eines sauren Entwicklers darauf entwickelt werden. Verglichen mit der herkömmlichen Verwendung von Bestrahlung mit ultraviolettem oder infrarotem Licht, sind die unsichtbare Tinte der Erfindung und das Verfahren zur Herstellung von latenten Bildern daraus billiger. Deshalb ist sie/es ideal zur Verwendung in Büros, aber auch zur privaten Nutzung.
- Obwohl die Erfindung über Beispiele und bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und ähnliche Zusammenstellungen und Verfahren mit abzudecken und der Bereich der angefügten Patentansprüche sollte deshalb eine weitestgehende Auslegung erlauben, so dass all diese Modifikationen und ähnlichen Zusammenstellungen und Verfahren umfasst werden.
Claims (20)
1. Unsichtbare Tintenzusammensetzung, umfassend:
einen Träger als ein Lösungsmittel; und
mindestens einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der gleichmäßig im Träger dispergiert, wobei die unsichtbare Tinte sichtbar wird, wenn sich der Leukofarbstoff mit einem Entwickler verbindet.
einen Träger als ein Lösungsmittel; und
mindestens einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der gleichmäßig im Träger dispergiert, wobei die unsichtbare Tinte sichtbar wird, wenn sich der Leukofarbstoff mit einem Entwickler verbindet.
2. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Träger eine wässrige Lösung ist und der
Leukofarbstoff gleichmäßig in der wässrigen Lösung
dispergiert.
3. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Träger ein organisches Lösungsmittel ist und der
Leukofarbstoff gleichmäßig in dem organischen Lösungsmittel
dispergiert.
4. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Leukofarbstoff ausgewählt ist aus magentafarbenem
Leukofarbstoff, cyanfarbenem Leukofarbstoff, gelbem
Leukofarbstoff, schwarzem Leukofarbstoff,
hell-magentafarbenem Leukofarbstoff, hell-cyanfarbenem Leukofarbstoff,
hell-gelbem Leukofarbstoff, orangem Leukofarbstoff und
grünem Leukofarbstoff.
5. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Träger umfasst: ein oberflächenaktives Mittel, ein
organisches Lösungsmittel, ein wässriges Lösungsmittel,
ein Netzmittel, einen pH-Puffer, ein dispergierendes
Mittel, ein chelatbildendes Mittel, ein Biozid, ein
Konservierungsmittel und ein UV-absorbierendes Mittel.
6. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Entwickler eine saure Verbindung, einen Elektrolyten,
einen pH-Puffer, ein Biozid, ein Konservierungsmittel und
ein chelatbildendes Mittel umfasst.
7. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei
die saure Verbindung Gewichtsanteile von etwa 0,01 Gew.-%
bis 15 Gew.-% hat.
8. Unsichtbare Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei
der Leukofarbstoff Gewichtsanteile von etwa 1 Gew.-% bis
15 Gew.-% hat.
9. Verfahren zur Sicherstellung der Vertraulichkeit eines
Dokuments, umfassend die Schritte:
Bereitstellen mindestens einer unsichtbaren Tinte, umfassend:
einen Träger als ein Lösungsmittel; und
einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der gleichmäßig im Träger dispergiert, wobei die unsichtbare Tinte sichtbar wird, wenn sich der Leukofarbstoff mit einem Entwickler verbindet.
Bestücken eines Aufzeichnungssystems mit der unsichtbaren Tinte; und
Aufzeichnen der unsichtbaren Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium.
Bereitstellen mindestens einer unsichtbaren Tinte, umfassend:
einen Träger als ein Lösungsmittel; und
einen mikroverkapselten Leukofarbstoff, der gleichmäßig im Träger dispergiert, wobei die unsichtbare Tinte sichtbar wird, wenn sich der Leukofarbstoff mit einem Entwickler verbindet.
Bestücken eines Aufzeichnungssystems mit der unsichtbaren Tinte; und
Aufzeichnen der unsichtbaren Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Träger eine
wässrige Lösung ist und der Leukofarbstoff gleichmäßig in der
wässrigen Lösung dispergiert.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Träger ein
organisches Lösungsmittel ist und der Leukofarbstoff
gleichmäßig in dem organischen Lösungsmittel dispergiert.
12. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Leukofarbstoff
ausgewählt ist aus magentafarbenem Leukofarbstoff,
cyanfarbenem Leukofarbstoff, gelbem Leukofarbstoff, schwarzem
Leukofarbstoff, hell-magentafarbenem Leukofarbstoff,
hell-cyanfarbenem Leukofarbstoff, hell-gelbem
Leukofarbstoff, orangem Leukofarbstoff und grünem
Leukofarbstoff.
13. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Leukofarbstoff
mindestens einen cyanfarbenen Leukofarbstoff, einen
magentafarbenen Leukofarbstoff und einen gelben Leukofarbstoff
umfasst, um eine Vollfarben-Aufzeichnung durchzuführen.
14. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Träger umfasst: ein
oberflächenaktives Mittel, ein organisches Lösungsmittel,
ein wässriges Lösungsmittel, ein Netzmittel, einen pH-
Puffer, ein dispergierendes Mittel, ein chelatbildendes
Mittel, ein Biozid, ein Konservierungsmittel und ein
UVabsorbierendes Mittel.
15. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Entwickler eine
saure Verbindung, einen Elektrolyten, einen pH-Puffer,
ein Biozid, ein Konservierungsmittel und ein
chelatbildendes Mittel umfasst.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die saure Verbindung
Gewichtsanteile von etwa 0,01 Gew.-% bis 15 Gew.-% hat.
17. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Aufzeichnungssystem
eine Apparatur zum Tintenstrahldrucken ist.
18. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Aufzeichnungssystem
eine Apparatur zum Siebdrucken ist.
19. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Aufzeichnungsfläche
des Aufzeichnungsmediums einen pH-Wert von etwa 7 bis 10
hat.
20. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Leukofarbstoff
Gewichtsanteile von etwa 1 Gew.-% bis 15 Gew.-% hat.
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