專利名稱：泡沫及其形成方法、印刷盒和印刷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思涉及用在印刷盒(print cartridge)中的泡沫及其形成方法。更具體地，本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思涉及除臭、抗菌和消毒的泡沫及其形成方法，所述泡沫包括銀納米顆粒，其量為基于泡沫總重量的0.1-5.0wt％。
背景技術(shù)：
通常，噴墨打印機是指通過熱轉(zhuǎn)印方法將皮升尺度(picoliter-scale)的油墨液滴分配到紙張上，以產(chǎn)生文本或圖像的裝置。為分配皮升尺度的油墨液滴，要求精細地運行噴墨印刷盒的頭部。同時，將印刷盒的油墨存儲殼體(storage case)中的油墨供應至頭部。制造如此結(jié)構(gòu)的印刷盒，以使其將合適體積的油墨供應至頭部，并防止油墨的泄漏以及容易產(chǎn)生油墨液滴。
圖1說明了常規(guī)噴墨印刷裝置中常用的印刷盒。該盒包括殼體10、充填在殼體10內(nèi)并保留住油墨的泡沫11、用于將油墨從泡沫11供應至頭部(圖中未顯示)的油墨供應單元12、用于過濾自油墨供應單元12噴出油墨的過濾設(shè)備13、和空氣通過其進出殼體10以使油墨從泡沫11中更容易噴出的氣孔14。
也就是說，具有微孔的泡沫11在殼體10以被壓縮的狀態(tài)接受。在該狀態(tài)下，當泡沫11吸收預定體積的油墨時，殼體10內(nèi)部通過泡沫11的微孔內(nèi)發(fā)生的毛細現(xiàn)象而保持在負壓狀態(tài)下。
同時，噴墨打印機用的油墨組合物基本上由著色劑、溶劑和添加劑組成，并且必須具有所需的噴射性能和所需的吸收性能或者噴射后的吸附性能。在這方面，這樣的油墨組合物必須在下述性能上達到合適程度，例如粘度、表面張力、圖像的鮮明度(image vividness)、噴射穩(wěn)定性、干燥時間、模糊(blurring)、存儲穩(wěn)定性、著色性、與打印機頭和記錄介質(zhì)的相容性、耐磨擦性、圖像的防水性?？咕⒊艉拖拘阅芤彩怯湍M合物必需的重要性能。
在這方面，常規(guī)噴墨打印機的油墨組合物包括銀顆粒，以使其具有抗菌、除臭和消毒性能。例如，WO 03/038002、韓國專利申請公開2003-49007和日本專利申請公開JP7-331151公開了含有銀微粒的抗菌油墨組合物。
然而，近期噴墨打印技術(shù)的趨勢是向逐漸減少油墨液滴的量以獲得高清晰度的印刷質(zhì)量發(fā)展。因此，噴出液滴的噴嘴的尺寸正被減小。在這方面，這樣常規(guī)油墨組合物中含有的銀顆?？啥氯谖⑿〕叽绲膰娮熘?，從而降低了印刷圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了含有外部添加的銀納米顆粒的泡沫，不同于其中銀納米顆粒含在油墨組合物中的常規(guī)技術(shù)。因此，泡沫可具有抗菌、除臭和消毒性能，以及同時可保證高質(zhì)量的圖像，而沒有堵塞噴嘴。
將在以下的描述中說明本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，它們將從描述中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而得知。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施方案，提供了含外部添加的銀納米顆粒的泡沫。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的另一實施方案，提供了形成泡沫的方法，其包括混合預聚物、多元醇、聚合催化劑、銀納米顆粒、表面活性劑和孔調(diào)節(jié)劑(cell regulator)，以獲得模塑組合物；將模塑組合物連續(xù)地裝載至傳送裝置(conveyor)上，傳送裝置的側(cè)壁沿其縱向限定通道；運行被裝載的傳送裝置，以模塑無粘性的泡沫結(jié)構(gòu)；以及以與傳送裝置的底平面垂直的方向切割泡沫結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思其它的實施方案，提供了包含上述泡沫的印刷盒。
根據(jù)本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思其它的實施方案，提供了包含上述印刷盒的印刷裝置。


從下述實施方案的描述和以及結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得顯而易見，以及更容易理解。
圖1是充填有常規(guī)類型泡沫的常規(guī)噴墨印刷盒。
具體實施例方式
以下，將更詳細地描述本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思的實施方案。以下對這些實施方案的描述是為了解釋本發(fā)明總的發(fā)明構(gòu)思。
本發(fā)明的實施方案提供含外部添加的銀納米顆粒的泡沫。本發(fā)明的一個方面是泡沫中含有銀納米顆粒，其量為基于泡沫總重量的0.1-5.0wt％。如果銀納米顆粒的量小于0.1wt％，則抗菌效果可能不充分。另一方面，如果其量大于5.0wt％，則抗菌效果可能充分，但是過量銀納米顆粒的使用可能不經(jīng)濟。
在本發(fā)明的一個方面，銀納米顆粒的初級粒度(primary particle size)為30納米至100微米。如果銀納米顆粒的初級粒度小于30納米，則可能難以制備銀納米顆粒。另一方面，如果銀納米顆粒的初級粒度大于100微米，則難以在泡沫中形成銀納米顆粒的均勻分散體。
泡沫可由相關(guān)領(lǐng)域中印刷盒制備的常用物質(zhì)制成。例如，泡沫可由選自下述的物質(zhì)制成聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂、聚硅氧烷樹脂，以及它們的混合物，但是不限于此。本發(fā)明的一個方面是使用聚氨酯泡沫。
本發(fā)明也提供形成泡沫的方法，其包括混合預聚物、多元醇、聚合催化劑、銀納米顆粒、表面活性劑和孔調(diào)節(jié)劑，以獲得模塑組合物(moldingcomposition)；將模塑組合物連續(xù)地裝載至傳送裝置上，傳送裝置的側(cè)壁沿其縱向限定通道；運行被裝載的傳送裝置，以模塑無粘性的泡沫結(jié)構(gòu)；以及以與傳送裝置的底平面垂直的方向切割泡沫結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個方面是材料組合物，其包括10-100重量份的多元醇、0.01-20重量份的聚合催化劑、0.1-20重量份的銀納米顆粒、0.1-50重量份的表面活性劑以及0.1-20重量份的孔調(diào)節(jié)劑，基于100重量份的預聚物。
本發(fā)明的一個方面是預聚物，其選自甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯，以及它們的混合物。
多元醇可為聚酯類多元醇和/或聚醚類多元醇。在形成噴墨打印機泡沫時，一個方面是使用具有優(yōu)越防水性能的聚醚類多元醇。優(yōu)選地，所使用的多元醇的量為10-100重量份，基于100重量份的預聚物。如果多元醇的量小于10重量份，則可能不完整形成聚合物。另一方面，如果大于100重量份，則未反應物質(zhì)的殘余量可能增加。
材料組合物也包括聚合催化劑以催化預聚物的聚合。例如，在形成聚氨酯泡沫時，可使用用于使異氰酸酯預聚物三聚的催化劑，該異氰酸酯預聚物是通過有機多異氰酸酯和芳族一元醇(aromatic monool)之間的反應而產(chǎn)生的。在本發(fā)明中，除了用于異氰酸酯預聚物的三聚的催化劑外，根據(jù)所需泡沫的材料，也可以使用各種聚合催化劑。例如，聚合催化劑可為叔胺，例如二甲基己胺、二甲基環(huán)己胺、五甲基二亞乙基三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、四甲基1，6-己二胺、三亞乙基二胺和四甲基丙二胺、及其羧酸鹽或季銨鹽；或有機金屬化合物，例如二丁基錫二月桂鹽、辛酸鉛、乙酸鉀和辛酸鉀。這些催化劑可單獨使用或者結(jié)合使用。
聚合催化劑的用量可為0.01-20重量份，基于100重量份的預聚物。
材料組合物也包括0.1-20重量份的銀納米顆粒，基于100重量份的預聚物。優(yōu)選地，最終獲得的泡沫中含有的銀納米顆粒的量為0.1-5.0wt％，基于泡沫的總重量。在這方面，使用的銀納米顆粒的量為0.1-20重量份，基于100重量份的預聚物。如上所述，銀納米顆粒的初級粒度在30納米至100微米之間。
銀納米顆?？赏ㄟ^各種方法制備，例如機械研磨、共沉積、噴涂和溶膠凝膠法。銀納米顆粒也可通過將還原劑和表面活性劑的水溶液逐漸加入到銀鹽水溶液中而制備。還原劑可以是肼、NaBH4、LiAlBH4、氧代化合物(oxo compound)或者它們的混合物，但不限于此。根據(jù)銀納米顆粒的尺寸和尺寸分布，表面活性劑可以在其種類和濃度上是不同的。表面活性劑可為非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性烴類表面活性劑、硅類(silicon-based)表面活性劑或者氟碳類表面活性劑，但不限于此。
材料組合物也包括發(fā)泡劑和孔調(diào)節(jié)劑，孔調(diào)節(jié)劑用于打開孔以形成高彈性的泡沫。合適的發(fā)泡劑可為選自三氯一氟甲烷、氯、氟和甲烷中的一種或多種。孔調(diào)節(jié)劑可為有機錫化合物，例如辛酸亞錫。此外，根據(jù)它們的特性，可使用各種孔調(diào)節(jié)劑。
優(yōu)選地，使用的表面活性劑的量為0.1-50重量份，基于100重量份的預聚物。如果表面活性劑的量小于0.1重量份，則可能難以形成開孔。另一方面，如果其量大于50重量份，則形成過量的開孔，從而惡化泡沫的物理性能。
優(yōu)選地，使用的孔調(diào)節(jié)劑的量為0.1-20.0重量份，基于100重量份的預聚物。如果孔調(diào)節(jié)劑的量小于0.1重量份，則聚合速率可能太低。另一方面，如果其量大于20重量份，則未反應的孔調(diào)節(jié)劑的量可能增加。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，形成開孔泡沫的方法包括形成預定尺寸的泡沫結(jié)構(gòu)，該泡沫結(jié)構(gòu)含有多個通過發(fā)泡而生長和排列的橢圓孔；以及沿著孔的長軸方向上切割泡沫結(jié)構(gòu)，以使獲得的泡沫片在生長的孔的短軸方面上具有預定的厚度。
在該實施方案的形成泡沫的方法中，泡沫的形成是通過將模塑組合物連續(xù)地裝載至傳送裝置上而引發(fā)的，其中傳送裝置的側(cè)壁限定了通道，例如矩形通道。使裝載的材料組合物形成泡沫，同時使其通過由通道側(cè)壁限定的空間，以獲得柱狀(pillar-shaped)泡沫結(jié)構(gòu)。也就是說，從噴射器的頭部噴出至由通道側(cè)壁限定的空間的入口的材料組合物，在傳送裝置上運行的過程中隨著時間逐漸膨脹，然后達到略微粘性的凝膠狀態(tài)，該凝膠狀態(tài)時的膨脹大于膏狀時的膨脹。將凝膠狀態(tài)改變至無粘性狀態(tài)，以形成柱狀泡沫結(jié)構(gòu)。此時，模塑組分是發(fā)泡的，并且二氧化碳氣體通過由側(cè)壁限定的空間的頂部而排空。因此，使開孔向上膨脹，以形成含有銀顆粒的泡沫結(jié)構(gòu)。以與傳送裝置的底平面垂直的方向切割泡沫結(jié)構(gòu)，以獲得具有預定厚度的最終泡沫片。
優(yōu)選地，裝載的傳送裝置運行10分鐘至2小時。如果運行時間小于10分鐘，則泡沫的形成可能不充分。另一方面，如果運行時間超過2小時，則工作時間增加，這可能使得大規(guī)模生產(chǎn)困難。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，提供了包含上述泡沫的印刷盒。該實施方案的印刷盒充填有以上形成的泡沫。此外，該盒吸收相關(guān)領(lǐng)域中常用的通常體積的油墨。
在本發(fā)明的另一實施方案中，提供了包含上述印刷盒的印刷裝置。印刷裝置可為打印機、傳真機、多功能裝置等。
以下，將通過下述實施例更詳細地描述本發(fā)明的實施方案。然而，下述實施例僅供說明，因此本發(fā)明的實施方案并非限制于下述的實施例或者被下述實施例限制。
實施例1制備銀納米顆粒在攪拌下，將含有0.04g AgNO3的5g水溶液逐漸加入到100g水溶液中，該水溶液含有作為表面活性劑的1.25g聚氧乙烯(20)脫水山梨醇一月桂酸酯(Tween 20)和0.07g作為還原劑的肼。因而獲得平均粒度為50納米的銀納米顆粒。
實施例2根據(jù)本發(fā)明的實施方案形成泡沫將由50g有機聚異氰酸酯和50g芳族一元醇反應形成的預聚物、作為多元醇的60g聚醚三醇、作為聚合催化劑的2g異氰酸酯三聚催化劑、平均初級粒度為100納米的2g銀納米顆粒、作為表面活性劑的20g三氯一氟甲烷和作為孔調(diào)節(jié)劑的3g辛酸亞錫混合，以制備模塑組合物。將模塑組合物連續(xù)地裝載至傳送裝置上，傳送裝置的側(cè)壁沿其縱向限定了矩形通道(20厘米(寬)×20厘米(長度)×20厘米(高度))。當被裝載的傳送裝置運行1小時時，形成了無粘性的泡沫結(jié)構(gòu)。以與傳送裝置的底平面垂直的方向切割泡沫結(jié)構(gòu)，以獲得直角棱柱狀的泡沫(寬1m和高1m)。
實施例3抗菌試驗使用填充有實施例2的泡沫的印刷盒和以沒有銀納米顆粒的常規(guī)印刷盒為對照產(chǎn)生實心圖案(solid pattern)和半色調(diào)圖案(halftone pattern)圖像，進行抗菌試驗。結(jié)果總結(jié)于下表1中。
表1

抗菌試驗如下進行。在35±1℃的試驗溶液中培養(yǎng)Staphylococcus aureusATCC 6538菌株24小時，然后計數(shù)。在初始階段，菌株的數(shù)目為1.4×105/ml。在培養(yǎng)24小時后，菌株的數(shù)目達到16.4×106/ml。將24小時培養(yǎng)的溶液滴在印刷有實心圖案和半色調(diào)圖案的紙上。使用60×60厘米的紙。在滴加后24小時時計數(shù)存活菌株后，菌株的減少量表示為初始種菌的百分比，如表1所示。
如表1所示，與沒有銀納米顆粒的常規(guī)印刷盒相比，本發(fā)明實施方案的印刷盒表現(xiàn)出優(yōu)越的抗菌效果。
從以上描述中顯而易見的是，本發(fā)明實施方案的印刷盒和使用該印刷盒的印刷裝置可表現(xiàn)出抗菌、除臭和消毒性能，以及同時可保證高質(zhì)量圖像，而沒有堵塞噴嘴。
盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的幾個實施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解的是，可在這些實施方案中作出各種更改，而不偏離本發(fā)明的原則和精神，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書和其等價物所限定。
權(quán)利要求
1.含外部添加的銀納米顆粒的泡沫。
2.權(quán)利要求1所述的泡沫，其中銀納米顆粒含在泡沫中，其量為基于泡沫總重量的0.1-5.0wt％。
3.權(quán)利要求1所述的泡沫，其中銀納米顆粒的初級粒度在30納米至100微米之間。
4.權(quán)利要求1所述的泡沫，其中泡沫是由選自下述的材料制成的聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂、聚硅氧烷樹脂，以及它們的混合物。
5.權(quán)利要求1所述的泡沫，其中泡沫是聚氨酯樹脂泡沫。
6.制備泡沫的方法，其包括混合預聚物、多元醇、聚合催化劑、銀納米顆粒、表面活性劑和孔調(diào)節(jié)劑，以獲得模塑組合物；將模塑組合物連續(xù)地裝載至傳送裝置上，該傳送裝置的側(cè)壁沿其縱向限定通道；運行裝載的傳送裝置，以形成無粘性的泡沫結(jié)構(gòu)；以及以與傳送裝置的底平面垂直的方向切割泡沫結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中材料組合物包括10-100重量份的多元醇、0.01-20重量份的聚合催化劑、0.1-20重量份的銀納米顆粒、0.1-50重量份的表面活性劑以及0.1-20重量份的孔調(diào)節(jié)劑，基于100重量份的預聚物。
8.權(quán)利要求6所述的方法，其中預聚物選自甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯以及它們的混合物。
9.權(quán)利要求6所述的方法，其中多元醇選自聚酯類多元醇、聚醚類多元醇以及它們的混合物。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中使用的多元醇的量為10-100重量份，基于100重量份的預聚物。
11.權(quán)利要求6所述的方法，其中聚合催化劑包括叔胺，例如二甲基己胺、二甲基環(huán)己胺、五甲基二亞乙基三胺、二甲基乙醇胺、四甲基乙二胺、四甲基1，6-己二胺、三亞乙基二胺和四甲基丙二胺，及其羧酸鹽或季銨鹽；或者有機金屬化合物，例如二丁基錫二月桂鹽、辛酸鉛、乙酸鉀和辛酸鉀，其單獨使用或結(jié)合使用。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中使用的聚合催化劑的量為0.01-20重量份，基于100重量份的預聚物。
13.權(quán)利要求6所述的方法，其中銀納米顆粒的初級粒度在30納米至100微米之間。
14.權(quán)利要求6所述的方法，其中表面活性劑選自三氯一氟甲烷、氯、氟和甲烷中的一種或多種。
15.權(quán)利要求6所述的方法，其中孔調(diào)節(jié)劑是有機錫化合物。
16.權(quán)利要求6所述的方法，其中在運行裝載的傳送裝置，以形成無粘性的泡沫結(jié)構(gòu)的操作中，裝載的傳送裝置運行10分鐘至2小時。
17.一種印刷盒，其包括殼體；以及含外部添加的銀納米顆粒的泡沫。
18.權(quán)利要求17所述的印刷盒，其中銀納米顆粒含在泡沫中，其量為基于泡沫總重量的0.1-5.0wt％。
19.權(quán)利要求17所述的印刷盒，其中銀納米顆粒的初級粒度在30納米至100微米之間。
20.權(quán)利要求17所述的印刷盒，其中泡沫是由選自下述的材料制成的聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、異氰酸酯樹脂、聚硅氧烷樹脂以及它們的混合物。
21.權(quán)利要求17所述的印刷盒，其中泡沫是聚氨酯樹脂泡沫。
22.一種印刷裝置，其包括權(quán)利要求17所述的印刷盒。
23.一種成像裝置，其包括權(quán)利要求17所述的印刷盒。
24.一種形成開孔泡沫的方法，其包括形成預定尺寸的泡沫結(jié)構(gòu)，該泡沫結(jié)構(gòu)含有多個通過發(fā)泡而生長和布置的橢圓孔；以及沿著孔的長軸方向上切割泡沫結(jié)構(gòu)，以使獲得的泡沫片在生長的孔的短軸方向上具有預定的厚度。
全文摘要
本發(fā)明披露印刷盒中使用的泡沫及其形成方法。該泡沫包括0.1－5.0wt％的銀納米顆粒，基于泡沫的總重量。印刷盒具有除臭、抗菌和消毒功能。
文檔編號B41J2/175GK1628987SQ2004101020
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者曹瑞鉉, 黃亨休 申請人:三星電子株式會社