DE19725838A1 - Unsichtbare Tinte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Zusammensetzungen für eine Tin­ tenstrahltinte, welche beim Drucken mit einem Tintenstrahl-Druckmechanismus verwendet wird, und spezieller die Zusammenset­ zung einer unsichtbaren Tintenstrahltinte, welche bei normalem Licht im wesentlichen nicht sichtbar ist, unter bestimmten Ul­ traviolett-Beleuchtungsbedingungen (UV-Beleuchtung) jedoch sichtbar wird, z. B. bei einer Beleuchtung mit "schwarzem Licht", sowie Verfahren zum Herstellen und Verwenden einer solchen un­ sichtbaren Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung.

Tintenstrahl-Druckmechanismen verwenden Kartuschen, welche häu­ fig "Schreiber" genannt werden, die Tropfen eines flüssigen Farbmittels, welches hier allgemein als "Tinte" bezeichnet wird, auf eine Seite schießen. Jeder Schreiber hat einen Druckkopf, der mit sehr kleinen Düsen ausgebildet ist, durch welche die Tintentropfen gefeuert werden. Um ein Bild zu drucken, wird der Druckkopf über die Seite hin- und herbewegt und schießt Tinten­ tröpfchen in einem gewünschten Muster ab, während er sich be­ wegt. Der spezielle Tintenausstoßmechanismus in dem Druckkopf kann eine Vielzahl unterschiedlicher Formen annehmen, die dem Fachmann bekannt sind, z. B. mit piezoelektrischer oder thermi­ scher Druckkopftechnologie. Beispiele zweier früherer thermi­ scher Tintenausstoßmechanismen sind in der US-A-5,278,584 und der US-A-4,683,481 gezeigt, welche beide auf die vorliegende Anmelderin Hewlett-Packard Company übertragen wurden. In einem thermischen System liegt eine Grenzschicht, welche Tintenkanäle und Verdampfungskammern enthält, zwischen einer Düsenplatte und einer Substratschicht. Die Substratschicht enthält üblicherweise eine gerade Anordnung aus Heizelementen, wie Widerständen, wel­ che angeregt werden, um Tinte in den Verdampfungskammern zu er­ wärmen. Beim Erwärmen wird ein Tintentröpfchen aus der Düse aus­ gestoßen, welche zu dem angeregten Widerstand gehört. Durch se­ lektives Anregen der Widerstände, während sich der Druckkopf über die Seite bewegt, wird die Tinte in einem Muster auf das Druckmedium ausgestoßen, um eine gewünschte Abbildung herzu­ stellen (z. B. ein Bild, eine Graphik oder Text).

Um den Druckkopf zu reinigen und zu schützen ist üblicherweise eine "Wartungsstation" oder ein Wartungsmechanismus in dem Druckerchassis montiert, so daß der Druckkopf für die Wartung über diese Station bewegt werden kann. Für die Lagerung während der Zeiten, zu denen nicht gedruckt wird, weist die Wartungs­ station üblicherweise ein Verschlußsystem auf, welches die Druckkopfdüsen gegen Verunreinigungen und Austrocknen hermetisch verschließt. Einige Verschlüsse sind so gestaltet, daß sie das Ansaugen erleichtert, indem sie z. B. mit einer Pumpeinheit ver­ bunden sind, welche ein Vakuum bei dem Druckkopf erzeugt. Wäh­ rend des Betriebs werden Pfropfen in dem Druckkopf periodisch entfernt, indem bei einem als "Spucken" bekannten Vorgang meh­ rere Tintentropfen durch mehrere Düsen gestoßen werden, wobei die überschüssige Tinte in einem "Spucknapf"-Reservoir der War­ tungsstation gesammelt wird. Nach dem Spucken, Entfernen des Verschlusses oder gelegentlich während des Druckens verwenden die meisten Wartungsstationen einen Wischer aus einem Elastomer, welcher die Oberfläche des Druckkopfes abwischt, um Tintenreste sowie Papierstaub oder andere Reststoffe, welche sich auf dem Druckkopf angesammelt haben, zu entfernen.

Bei einer Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis wird die Tinte üblicherweise gemischt, indem Farbstoff in einer Trägertinte aufgelöst wird. Die in den Zusammensetzungen für Tintenstrahl­ tinten verwendeten Farbmoleküle liegen häufig in der Form von Farbsalzen vor, welche aus einem Farbanion und einem Kation, wie Natrium, bestehen. Die Farbstoffe sind so konzipiert, daß sie in dem Zielpapiersubstrat fest werden, indem das Farbsalz kristal­ lisiert. Bei Farb-Tintenstrahldrucken werden üblicherweise drei Farben verwendet, Cyan (blau), Gelb und Magenta (rot), die in bestimmten Kombinationen alle Farben des Regenbogens bilden. Das Aufbringen aller drei Farben der Tinte auf eine einzige Stelle erzeugt ein als "Prozeß"-Schwarz bekanntes Schwarz. Viele Tin­ tenstrahldrucker haben eine zusätzliche Kartusche, welche eine "wirklich" schwarze Tinte enthält.

Zusätzlich zu den Standardfarben für Tinte, Cyan, Gelb, Magenta und Schwarz, wäre es wünschenswert, bei einigen Spezialanwendun­ gen "unsichtbare" Tinte zu haben, womit in diesem Kontext eine Tinte bezeichnet wird, die bei normalen Beleuchtungsbedingungen nicht erkannt werden kann, sondern nur bei Ultraviolettbeleuch­ tung. Solche unsichtbaren Tinten können für viele Zwecke nütz­ lich sein, wie unsichtbare Strichcodes, unsichtbare Sicherheits­ markierungen oder andere verdeckte Markier- und Aufzeichnungs­ möglichkeiten. Bis heute sind solche unsichtbaren Tinten für die Verbraucher für ihre Tintenstrahl-Druckgeräte oder andere kom­ merzielle Druckgeräte im Handel nicht erhältlich.

Gemäß eines Aspekts der Erfindung wird eine Zusammensetzung für eine unsichtbare Tintenstrahltinte zum Drucken in einem Tinten­ strahl-Druckmechanismus vorgesehen. Die Zusammensetzung der un­ sichtbaren Tintenstrahltinte besteht im wesentlichen aus einer wäßrigen Trägertinte und etwa 0,1 bis 4 Gew.-% wenigstens eines unsichtbaren fluoreszierenden Farbstoffs, welcher dann, wenn er gemischt und mit dem Tintenstrahldruckmechanismus gedruckt wird, ein Bild erzeugt, was bei normalem Umgebungslicht im wesentli­ chen unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht sichtbar wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden etwa 0,01 bis 0,10 Gew.-% wenigstens eines unsichtbaren fluoreszie­ renden Farbstoffes mit einer wäßrigen Trägertinte vermischt, welche bekanntermaßen kompatibel mit den kommerziell erhältli­ chen Farb-Tintenstrahltinten auf Farbstoffbasis und schwarzen Tintenstrahltinten auf Pigmentbasis ist.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Gruppe thermischer Tintenstrahltinten zum Drucken eines Bildes mit einem Tintenstrahl-Druckmechanismus vorgesehen, wobei das ge­ druckte Bild bei normalem Umgebungslicht im wesentlichen un­ sichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht sicht­ bar ist. Die Gruppe aus den thermischen Tintenstrahltinten um­ faßt eine erste Tinte, eine zweite Tinte und eine dritte Tinte. Die erste, die zweite und die dritte Tinte enthalten jeweils et­ wa 0,01 bis 4 Gew.-% wenigstens eines Farbstoffes, welcher aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: (1) Fluoresceinnatrium; (2) 2,7-Dichlorfluorescein, (3) Resorufin; (4) Rhodamin 6G; (5) Eosin Y, Natriumsalz; (6) 7-Hydroxycumarin; (7) Harmin; (8) Phloxin B. Die erste, zweite und dritte Tinte enthält jeweils auch die folgenden Komponenten: etwa 3 bis 20 Gew.-% wenigstens eines Diols; 0 bis etwa 5 Gew.-% wenigstens eines Glykolethers; etwa 3 bis 9 Gew.-% 2-Pyrrolidin; etwa 0,5 bis 5 Gew.-% wenig­ stens einer Komponente, welche aus der Gruppe: oberflächenaktive Stoffe, Puffer, Biozide, ausgewählt ist; wenigstens 3 bis 11 Gew.-% wenigstens eines anorganischen Salzes; und als Rest Was­ ser.

Gemäß eines weiteren Aspekts gemäß der Erfindung wird ein Ver­ fahren zum unsichtbaren Drucken mit einem Tintenstrahl-Druck­ mechanismus vorgesehen, um einen Ausdruck mit einer unsichtbaren Abbildung zu erzeugen, welche bei normalem Umgebungslicht im we­ sentlichen unsichtbar ist und bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht gesehen werden kann. Dieses Verfahren umfaßt die Schritte: Positionieren eines Druckmediums in einer Druckzone des Druckme­ chanismus und Drucken auf das Druckmedium in der Druckzone mit einer unsichtbaren Tintenstrahl-Tintenzusammensetzung, welche im wesentlichen aus einer wäßrigen Trägertinte und etwa 0,01 bis 4 Gew.-% wenigstens eines unsichtbaren fluoreszierenden Farbstof­ fes besteht. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der wenigstens eine fluoreszierende Farbstoff ausgewählt werden aus:
Fluoresceinnatrium, 2,7-Dichlorfluorescein, Resorufin, Rhodamin 6G, Eosin Y (Natriumsalz), 7-Hydroxycumarin, Harmin und Phloxin B.

Gemäß noch eines weiteren Aspekts der Erfindung umfaßt ein Tin­ tenstrahl-Druckmechanismus für das Drucken mit unsichtbarer Tin­ te ein Chassis und einen Druckkopf, welcher an dem Chassis mon­ tiert ist, um in einer Druckzone zu drucken. Der Druckkopf weist mehrere Düsen auf, welche selektiv gefeuert werden, um eine aus­ gewählte unsichtbare Abbildung auf die Seite eines Druckmediums in der Druckzone abhängig von einem Steuersignal zu drucken. Der Tintenstrahl-Druckmechanismus für das unsichtbare Drucken hat ferner eine Zusammensetzung für eine unsichtbare Tintenstrahl­ tinte, welche von dem Druckkopf abgegeben wird. Die Zusammenset­ zung der unsichtbaren Tintenstrahltinte besteht im wesentlichen aus einer wäßrigen Trägertinte und etwa 0,01 bis 4 Gew.-% wenig­ stens eines unsichtbaren fluoreszierenden Farbstoffes, um die gewünschte unsichtbare Abbildung zu erzeugen, die bei normalem Umgebungslicht im wesentlichen unsichtbar ist und bei Beleuch­ tung mit ultraviolettem Licht gesehen werden kann.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Zusammenset­ zung für eine unsichtbare Tintenstrahltinte vorzusehen, die in einem Druckmechanismus verwendet werden kann, d. h. eine Tinte, welche bei normalem Licht im wesentlichen unsichtbar ist, unter bestimmten ultravioletten Beleuchtungsbedingungen jedoch sicht­ bar ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Farb­ stoffgruppe vorzusehen, welche aus wenigstens drei unterschied­ lichen Farben mit einer solchen unsichtbaren Tintenzusammen­ setzung besteht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfah­ ren zum Herstellen einer solchen unsichtbaren Tintenzusammenset­ zung anzugeben.

Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Druckmechanismus für das Drucken mit unsichtbaren Tinte vorzu­ sehen, welcher eine derartige unsichtbare Tintenzusammensetzung verwendet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand bevorzugter Ausführungs­ formen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Form eines Tintenstrahl-Druckmechanismus, wel­ cher unsichtbare Tinte abgibt und der hier als Tin­ tenstrahldrucker dargestellt ist, der eine Form der Zusammensetzung der unsichtbaren Tintenstrahltinte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, um einen Ausdruck zu erzeugen, der hier in Verbindung mit ei­ ner ultravioletten Lichtquelle gezeigt ist, welche einen Teil des Ausdrucks beleuchtet.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Systems zum Drucken mit unsichtbarer Tintenstrahltinte, welches einen Tintenstrahl-Druckmechanismus aufweist, der hier als ein Tintenstrahldrucker 20 für unsichtbare Tinte dargestellt ist, welcher gemäß der vor­ liegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Drucker 20 kann zum Drucken von Geschäftsberichten, Briefen, am Schreibtisch er­ stellte Publikationen und dergleichen in einer industriellen, Büro-, Heim- oder anderen Umgebungen sowie zum Drucken unsicht­ barer Abbildungen verwendet werden, welche bei normalem Licht im wesentlichen unsichtbar sind, unter speziellen ultravioletten (UV) Beleuchtungsbedingungen jedoch sichtbar sind. Eine Vielzahl Tintenstrahl-Druckmechanismen sind im Handel erhältlich. Einige der Druckmechanismen, welche die vorliegende Erfindung verwenden können, sind z. B. Plotter, tragbare Druckeinheiten, Kopierer, Kameras, Videodrucker und Faxgeräte, um nur wenige zu nennen. Der Einfachheit halber sind die Prinzipien der vorliegenden Er­ findung am Beispiel eines Tintenstrahldruckers 20 gezeigt.

Während es offensichtlich ist, daß die Druckerkomponenten von Modell zu Modell variieren können, umfaßt der typische Tinten­ strahldrucker 20 immer ein Chassis 22 und ein System 24 zum Handhaben eines Druckmediums, um den Drucker 20 mit einzelnen Blättern des Druckmediums zu versorgen. Das Druckmedium kann jede Art eines geeigneten Blattmaterials sein, wie Papier, Kar­ ton, Transparenzfolie, Stoff, Mylar, Folien und dergleichen, der Einfachheit halber ist die gezeigte Ausführungsform jedoch an­ hand von Papier als dem verwendeten Druckmedium beschrieben. Das System 24 zum Handhaben des Druckmediums, oder Druckmedium-Hand­ habungssystem, bewegt das Druckmedium, von einem Zuführtablett 26 zu einem Ausgabetablett 28, in eine Druckzone 25, wobei z. B. eine Reihe herkömmlicher motorgetriebener Walzen (nicht gezeigt) verwendet wird.

In der Druckzone 25 erhalten die Blätter oder Bögen des Druckme­ diums Tinte von einer Tintenstrahlkartusche, wie einer einfarbi­ gen oder monochromen Tintenkartusche 30 und einer dreifarbigen Tintenkartusche 32. Die Kartuschen 30, 32 werden im Stand der Technik auch als "Schreiber" oder "Stifte" bezeichnet. Bei eini­ gen Ausführungsformen kann der gezeigte Dreifarbschreiber 32 durch eine Gruppe diskreter monochromer Schreiber zusammen mit einem vierten monochromen Schreiber, welcher schwarze Tinte ent­ hält, ersetzt werden. Die Schreiber 30, 32 werden von einem Schlitten 38 transportiert, welcher längs einer Führungsstange 40 mit einer herkömmlichen Antriebsriemen/Riemenscheiben- und Motoranordnung (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Schreiber 30, 32 setzen selektiv ein oder mehrere Tintentröpfchen auf der Seite des Druckmediums abhängig von Befehlen ab, welche sie über einen Leiterstreifen 42 von einer Steuereinrichtung des Druckers erhalten, z. B. von einem Mikroprozessor, der in dem Chassis 22 an einer allgemein mit dem Pfeil 43 bezeichneten Stelle liegen kann.

Die Steuereinrichtung kann von einer Hosteinrichtung ein Be­ fehlssignal empfangen, das über einen Leiter 44 übertragen wird, wobei die Hosteinrichtung üblicherweise ein Rechner, wie ein Personal Computer 45, sein kann, der in Fig. 1 schematisch ge­ zeigt ist. Der Druckkopfschlittenmotor und der Antriebsmotor für das Papierhandhabungssystem arbeiten abhängig von der Drucker-Steuereinrichtung 43, die auf eine dem Fachmann an sich bekannte Weise arbeiten kann. Die Drucker-Steuereinrichtung kann auch ab­ hängig von Benutzereingaben arbeiten, die über ein Tastenfeld eingegeben werden, welches außen an dem Chassis in einem Bereich liegen kann, welcher allgemein durch einen Pfeil 46 gekennzeich­ net ist. Ein herkömmlicher Monitor (nicht gezeigt), welcher mit dem Rechner 45 verbunden ist, kann dazu verwendet werden, einer Bedienungsperson visuelle Informationen anzuzeigen, wie den Druckerstatus oder ein spezielles Programm, welches auf dem Hostrechner 45 läuft. Personal Computer, deren Eingabevorrich­ tungen, wie eine Tastatur und/oder eine Maus, und Monitore sind dem Fachmann allgemein bekannt.

An einem Ende des Verfahrweges des Schlittens 38 schließt das Druckerchassis 22 eine Kammer 48 ein, welche dazu vorgesehen ist, eine Wartungsstation 50 aufzunehmen, welche eine Rahmen 52 hat. Die Wartungsstation 50 weist ferner eine Schwenkabschnitt 54 auf, der an dem Rahmen 52 montiert ist und gedreht werden kann, wenn er von einem Motor über eine optionale Getriebe- oder Riemenanordnung (nicht gezeigt), welche mit einem Antriebsrad 60 in Eingriff bringbar ist, angetrieben wird. Die Schwenkeinrich­ tung oder Trommel 54 kann eine Abdeckung 62 für monochrome Tinte und eine Abdeckung 64 für Dreifarbtinte tragen, um die Druckköp­ fe 34, 36 zu verschließen, so daß diese nicht austrocknen, sowie Wischer 66 und 68 für monochrome bzw. dreifarbige Tinte, um die entsprechenden Druckköpfe 34, 36 abzuwischen. Die Abdeckung 62, 64 und die Wischer 66, 68 können aus einem Elastomerwerkstoff bestehen, z. B. Nitrilkautschuk, Ethylenpolypropylen-Dienmonomer (EPDM)-Elastomer oder andere Arten gummiartigen Materials, wel­ che dem Fachmann bekannt sind. Für den Wischvorgang können die Druckköpfe 34, 36 über die Wischer 66, 68 bewegt werden. An der Schwenkvorrichtung 54 können noch andere Funktionen vorgesehen werden, wie das Ansaugen (Primen) und dergleichen, welche dem Fachmann bekannt sind.

Die gezeigte Wartungsstation 50 weist auch eine Tintensammel­ kammer oder einen "Spucknapf"-Abschnitt 70 auf, welcher eine oder mehrere Spucknapfkammern aufweisen kann, z. B. eine mono­ chrome Spucknapfkammer 72 und eine Dreifarb-Spucknapfkammer 74. Die Spucknapfkammern 72, 74 empfangen Tinte, welche wahlweise aus den jeweiligen Schreibern 30, 32 ausgestoßen oder "gespuckt" wird, wenn diese über dem Spucknapf 70 positioniert sind. Es ist offensichtlich, daß neben der Schwenkvorrichtung 54 auch andere Anordnungen gewählt werden können, um die Funktionen des Ver­ schließens, Wischens etc. der Schreiber weiterzuschalten. Es können z. B. Getriebe oder Gestänge (nicht gezeigt), welche dem Fachmann an sich bekannt sind, dazu verwendet werden, die Ein­ richtungen 62, 64 und 66, 68 der Wartungsstation mit den jewei­ ligen Druckköpfen 34, 36 in Verbindung zu bringen. In der US-A-4,853,717 und der US-A-5,155,497, welche beide auf die vorliegende Anmelderin Hewlett-Packard Company übertragen wur­ den, sind z. B. hierfür geeignete Verschiebe- oder Schwebe-Schlitten-Arbeitsmechanismen der Wartungsstation gezeigt.

Die Schreiber 30, 32 weisen jeweils Reservoire zum Speichern ei­ nes Tintenvorrats darin auf, obwohl auch andere Tintenspeicher­ anordnungen gewählt werden können, wie solche mit stationären Reservoiren (nicht gezeigt), welche an dem Chassis montiert sind. Die Schreiber 30, 3.2 haben jeweils Druckköpfe 34 bzw. 36.

Jeder Druckkopf 34, 36 hat eine Unterseite mit einer Düsenplat­ te, in der auf dem Fachmann bekannte Weise mehrere Düsenöff­ nungen ausgebildet sind. Die gezeigten Druckköpfe 34, 36 sind thermische Tintenstrahldruckköpfe, obwohl auch andere Arten Druckköpfe verwendet werden können, wie piezoelektrische Druck­ köpfe. Die Druckköpfe 34, 36 weisen üblicherweise mehrere Wider­ stände auf, welche den Düsen zugeordnet sind. Durch Anregen ei­ nes ausgewählten Widerstandes bildet sich eine Gasblase, welche aus der Düse ein Tintentröpfchen ausstößt, um ein bestimmtes Bild in der Druckzone 25 zu erzeugen.

In einem herkömmlichen Tintenstrahl-Druckmechanismus enthält der Dreifarbschreiber 32 Tinte der Farben Cyan (blau), Gelb und Ma­ genta (rot), während der monochrome Schreiber 30 eine schwarze Tinte enthält. Die Tintenarten, welche in den Schreibern 30 und 32 verwendet werden können, sind Tinten auf Pigmentbasis (übli­ cherweise für den Schreiber 30) oder Tinten auf Farbstoffbasis (üblicherweise für den Schreiber 32), es können jedoch auch an­ dere Tintenarten verwendet werden, wie Tinten auf Paraphinbasis sowie hybride oder zusammengesetzte Tinten, welche sowohl Farb­ stoff- als auch Pigmenteigenschaften haben. Bei der gezeigten Ausführungsform des Tintenstrahl-Drucksystems zum Drucken mit unsichtbarer Tinte können eins oder mehrere der Reservoire mit einer unsichtbaren Tintenstrahltinte gefüllt sein, welche eine Zusammensetzung hat, die unten mit weiteren Einzelheiten be­ schrieben ist.

Bei der hier verwendeten Terminologie bezeichnen die Ausdrücke "unsichtbar" und "sichtbar" ohne weitere Spezifikation, daß das Bild unter normalen Beleuchtungsbedingungen mit Umgebungslicht, wie Sonnenlicht, einer normalen Bürobeleuchtung oder der übli­ chen Hausbeleuchtung, nicht gesehen werden kann. Wenn ein "un­ sichtbares Bild" (unsichtbar unter normalen Umgebungslichtbe­ dingungen) mit einem ultravioletten Lichtstrahl beleuchtet be­ trachtet wird, wird es sichtbar, was hier durch die zusätzliche Spezifikation wie "sichtbar unter Ultraviolettlicht" oder auf ähnliche Weise bezeichnet wird.

Fig. 1 zeigt z. B. eine Hardcopy oder einen Ausdruck als eine Papierseite 48 mit einem zusammengesetzten Bild 80, welches von dem Drucker 20 gedruckt wurde. Das Bild 80 enthält ein sichtba­ res Bild, wie den Text 82 und einen Rand 84, sowie ein unsicht­ bares Bild, wie das Herz 85, welches eine linke Hälfte 86 und eine rechte Hälfte 88 aufweist. Ein Schwarzlicht 90 richtet einen ultravioletten Lichtstrahl (UV-Licht) 92 auf das Bild 80. Das Schwarzlicht 90 hat ein Abdeckblech 84, welches, zum Zweck der vorliegenden Erläuterung, die Ausbreitung des ultravioletten Lichtstrahls 92 auf der rechten Seite des Bildes 80 begrenzt, wie durch die gestrichelten Linien 96 angedeutet ist. Im Zusam­ menhang der vorliegenden Erläuterung der Erfindung wird ange­ nommen, daß der Rest der Ansicht der Fig. 1 mit normalem Um­ gebungslicht beleuchtet ist. Unter diesen Bedingungen ist die linke Hälfte 86 des Herzens bei der Beleuchtung mit dem Schwarz­ licht 90 sichtbar, wie durch die durchgezogenen Linien angedeu­ tet ist, während der größte Teil der rechten Hälfte 88 des Her­ zens bei dem normalen Umgebungslicht unsichtbar ist, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Es ist offensichtlich, daß dann, wenn gar kein sichtbares oder normales Licht vorhanden ist, das Herz 85 lebhafter und leuchtender in Erscheinung träte, wenn es nur mit dem Schwarzlicht 90 beleuchtet wird.

Wie oben gesagt, können ein oder mehrere der Reservoire der Schreiber 30, 32 mit einer unsichtbaren Tintenstrahltinte ge­ füllt sein. Tatsächlich können auch unterschiedliche Farben der unsichtbaren Tinte erzeugt werden, so daß bei dem Dreifarb­ schreiber 32 jedes Reservoir mit einer anderen Farbe der un­ sichtbaren Tinte gefüllt sein kann, wobei nur der Schreiber 30 mit schwarzer Tinte gefüllt bleiben kann, oder wobei auch der Schreiber 30 mit noch einem anderen Farbton oder einer anderen Intensität der unsichtbaren Tinte gefüllt sein kann. Bei dieser Ausführungsform können mehrfarbige unsichtbare Bilder in Ver­ bindung mit schwarzen sichtbaren Bildern gedruckt werden, z. B. um ein Bild unter schwarzem Text zu verbergen, oder um Schwarz­ licht-Poster zu drucken, welche etwas sichtbaren Text enthalten, z. B. den Titel, den Autor und ein Urheberrechtsvermerk.

Alternativ kann der monochrome Schreiber 30 mit der unsichtbaren Tinte gefüllt sein, während der Dreifarbschreiber 32 mit den üb­ lichen Farbtinten Cyan, Gelb und Magenta gefüllt bleibt. Bei dieser Ausführungsform kann die Farbe Schwarz als zusammenge­ setztes Schwarz gedruckt werden, bei dem alle drei Farben Cyan, Gelb und Magenta auf ein und dieselbe Stelle gedruckt werden, um einen schwarzen Punkt zu bilden. Diese Ausführungsform kann dazu verwendet werden, unsichtbare monochrome Bilder in Verbindung mit mehrfarbigen sichtbaren Bildern zu drucken. Es ist offen­ sichtlich, daß andere Kombinationen aus unsichtbaren Tinten mit Cyan-, gelben, Magenta- und schwarzen Tinten in Betracht gezogen werden können, wobei die hier beschriebenen jedoch wahrschein­ lich die beliebtesten Kombinationen sein werden.

Zusammensetzungen der unsichtbaren Tintenstrahltinte

Ein unsichtbares Bild, wie das Herz 85, kann mit einer unsicht­ baren Tintenstrahltinte gedruckt werden, welche eine oder mehre­ re der unten beschriebenen Mischungen sowie deren Äquivalente aufweisen kann. Es kann z. B. eine Vielzahl unterschiedlicher un­ sichtbarer fluoreszierender Farbstoffe mit einer Vielzahl wäßri­ ger Trägertinten (auf Wasserbasis) gemischt werden, um die un­ sichtbare Tinte herzustellen, wobei hier jedoch nur getestete Farbstoffe und Lösungen beschrieben werden. Die wäßrige Träger­ tinte ist vorzugsweise kompatibel mit den gewerblich erhältli­ chen Tintenstrahltintenzusammensetzungen für Cyan, Gelb, Magenta und Schwarz, um das Drucken von unsichtbaren Bildern, wie das Herz 85, und herkömmlichen sichtbaren Bildern, wie den Text 82 oder den Rand 84, auf demselben Medium 78 zu erleichtern. Wäh­ rend vorzugsweise eine wäßrige Trägertinte gewählt wird können auch andere Arten von Tintenstrahl-Trägertinten zum Erzeugen von unsichtbaren Tinten geeignet sein.

Die hier erläuterten Zusammensetzungen für die unsichtbare Tin­ tenstrahltinte umfassen alle einen unsichtbaren fluoreszierenden Farbstoff und eine wäßrige Trägertinte (oder einen Tintenträ­ ger) gemäß der folgenden Formel:

• (a) etwa 0,1 bis 4 Gew.-% (% des Gewichts) wenigstens eines unsichtbaren fluoreszierenden Farbstoffes;
• (b) ungefähr 3 bis 20 Gew.-% wenigstens eines Diols;
• (c) 0 bis etwa 5 Gew.-% wenigstens eines Glykolehters;
• (d) etwa 3 bis 9 Gew.-% von 2-Pyrrolidon;
• (e) etwa 0,5 bis 5 Gew.-% wenigstens einer Kompo­ nente, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus oberflächenaktiven Stoffen, Puffern und Bio­ ziden besteht;
• (f) etwa 3 bis 11 Gew.-% wenigstens eines anorgani­ schen Salzes; und
• (g) der Rest Wasser.

Abgesehen von der Farbstoffkomponente (a) bilden die übrigen Komponenten (b bis g) die Trägertinte. Die Reinheit aller Kom­ ponenten entspricht der üblichen Praxis für thermische Tinten­ strahltinten.

A. Ausführungsformen eines wäßrigen Trägers für die Tinte (Trägertinte)

Diole, welche sich zur Verwendung bei der Realisierung der vor­ liegenden Erfindung eignen, umfassen folgende Verbindungen oder eine Mischung aus zwei oder mehr dieser Verbindungen, wie Ethan­ diole (z. B. 1,2-Ethandiol); Propandiole (z. B. 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 2-Ethyl-2-Hydroxymethyl-1,3-Propandiol, Ethylhy­ droxypropandiol (EHPD), etc.); Butandiole (z. B. 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, etc.); Pentandiole (z. B. 1,5-Pentandiol); und Hexandiole (z. B. 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, etc.). In der Praxis werden vorzugsweise 1,5-Pentandiol und EHPD verwendet.

Die Glykolether-Komponente der Trägertinte kann einen der Gly­ kolether und Thioglykolether enthalten, welche üblicheiweise bei den für Tintentstrahldrucker verwendeten Tinten eingesetzt wer­ den, sowie eine Mischung daraus. Beispiele solcher Zusammenset­ zungen umfassen Polyalkylenglykole, wie Polyethylenglykole (z. B. Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol etc.); Polypropylenglykole (z. B. Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Tetrapropylenglykol etc.); Polymerglykole (z. B. PEG 200, PEG 300, PEG 400, PPG 400, etc.); und Thiodiglykol. In der Praxis wird vorzugsweise Diethylenglykol verwendet.

Die bevorzugte Konzentration der Penthandiol- und Glykol-Kompo­ nente in jeder Tinte ist durch die folgende Formel gegeben:

2 × [DEG] + [Pentandiol] = ungefähr 6 bis 10 Gew.-%,

wobei die eckigen Klammern die Konzentration in Gew.-% angeben. Bei bevorzugteren Zusammensetzung der Trägertinte fehlt das DEG und 1,5-Pentandiol ist in einer Menge von etwa 7 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise etwa 7,5 bis 8,5 Gew.-%, vorhanden.

Das EHPD wird getrennt berücksichtigt und ist in jeder Tinte in einer Menge von 6 bis 9 Gew.-% vorhanden. Bei den getesteten Trägertinten ist EHPD vorzugsweise in einer Menge von etwa 7 bis 8 Gew.-% enthalten.

Die Komponente anorganisches Salz der vorliegenden Trägertinte dient dazu, ein Ausbluten zwischen der schwarzen Tinte und den unsichtbaren Tinten zu verhindern, und sie enthält ein oder meh­ rere anorganische Salze. Die Salze müssen selbstverständlich bei der verwendeten Konzentration in der Tinte löslich sein. Geeig­ nete Kationen für das anorganische Salz umfassen Erdalkalimetal­ le der Gruppe 2A des Periodensystems (z. B. Magnesium und Cal­ cium); Übergangsmetalle der Gruppe 3B des Periodensystems (z. B. Lantan); Kationen der Gruppe 3A des Periodensystems (z. B. Alu­ minium); und Lanthanoide (z. B. Neodym). Calcium und Magnesium werden in der Praxis vorzugsweise als Kationen verwendet. Geeig­ nete Anionen, welche dem Calcium zugeordnet werden, umfassen Ni­ trat, Chlorid, Acetat, Benzoat, Formeat und Thiocyanat, während geeignete Anionen, die dem Magnesium zugeordnet werden, Nitrat, Chlorid, Acetat, Benzoat, Bromid, Citrat, Formiat, Jod, Sulfat, Fluorid, Tartrat und Thiozyanat umfassen. Die in der Praxis vorzugsweise verwendeten anorganischen Salze sind Nitrat, Chlorid und Acetatsalze von Calcium und Magnesium. Genauer ge­ sagt wird für die Cyan- und Magentatinten der vorliegenden Er­ findung vorzugsweise Magnesiumnitrat verwendet, während für die gelbe Tinte vorzugsweise Calciumnitrat verwendet wird).

Die anderen Komponenten der vorliegenden Trägertinten, nämlich die oberflächenaktiven Stoffe, Puffer, Biozide und dergleichen, entsprechen den Zusätzen, welche üblicherweise für die Zusammen­ setzung von thermischen Tintenstrahltinten verwendet werden.

Der Zweck der oberflächenaktiven Stoffe ist es, ein Verlaufen der Farben zu verhindern, indem das Eindringen der Tinten in das Druckmedium verstärkt wird. Beispiele für oberflächenaktive Stoffe, welche in der Praxis vorzugsweise verwendet werden, sind sekundäre Alkoholethoxylate, welche nichtionische oberflächen­ aktive Stoffe sind, wie Tergitol 15-S-5 und Tergitol 15-S-7, welche in der Tergitol-Reihe von Union Carbide Corporation (Houston, TX, USA) erhältlich sind.

Die sekundären Alkoholethoxylate enthalten (a) eine Aliphat- oder Fettreihe mit einer vorgegebenen Anzahl Kohlenstoffatome in der Reihe und (b) eine vorgegebene Anzahl Ethoxylateinheiten. Die Ethoxylate sind im Handel als eine Mischung aus Ethoxylaten erhältlich und werden daher in Bezug auf eine gegebene überwie­ gende Zusammensetzung beschrieben. Sekundäre Alkoholethoxylate, welche sich für die praktische Realisierung der Erfindung eig­ nen, haben überwiegend etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome in der Fettkette, während die Anzahl der Ethoxylateinheiten überwiegend im Bereich von 4 bis 8 Einheiten liegt, und vorzugsweise im Be­ reich von 5 bis 7 Einheiten. Somit stellt "Tergitol 15-S-5" einen oberflächenaktiven Stoff aus sekundärem Alkoholetoxylat dar, welcher überwiegend 15 Kohlenstoffe in seiner Fettkette und 5 Ethoxylateinheiten aufweist. Eine Mischung der sekundären Al­ koholethoxylate, in denen die überwiegende Anzahl der Ethoxylat­ einheiten weniger als 4 ist, ist in der Tinte nicht sehr gut löslich, während dann, wenn die überwiegende Anzahl der Ethoxy­ lateinheiten größer als 8 ist, der oberflächenaktive Stoff seine Wirksamkeit in bezug auf die Vermeidung des Ausblutens der Far­ ben verliert.

Die Menge des sekundären Alkoholethoxylats, die bei der Reali­ sierung der Erfindung vorzugsweise verwendet wird, ergibt sich aus der Summe der beiden Tergitol-Komponenten 15-S-5 und 15-S-7, gemäß der Formel:

[15-S-5] + [15-S-7] = ungefähr 1 bis 4 Gew.-%,

wobei die eckigen Klammern die Konzentration in Gew.-% angeben. Bei der bevorzugten Trägertinte ist vorzugsweise Tergitol 15-S-5 alleine in einer Menge von etwa 1,5 bis 3 Gew.-%, und noch stär­ ker bevorzugt etwa 1,5 bis 2,5 Gew.-% vorhanden.

Bei der Realisierung der Erfindung kann optional eine zweite oberflächenaktive Komponente verwendet werden, nämlich Diphenyl­ sulfonat-Derivate, welche anionische oberflächenaktive Stoffe sind. Das Vorsehen dieses zweiten oberflächenaktiven Stoffes dient nicht zum Verhindern des Ausblutens, sondern vielmehr zum Ausgleichen eines sporadisch auftretenden Problems, welches sich aus fehlgeleiteten Tintentropfen aufgrund einer Ansammlung von Tinte an der Düsenplatte infolge unterschiedlicher Oberflächen­ energien auf der Düsenplatte ergibt. Der anionische oberflächen­ aktive Stoff erzeugt offensichtlich eine im wesentlichen gleich­ mäßige Oberflächenenergie und senkt somit die Möglichkeit fehl­ gerichteter Tropfen. Ein Beispiel für ein geeignetes Diphenyl­ sulfat-Derivat ist Dowfax 8390, erhältlich von Dow Chemical (Midland, MI, USA). Dowfax 8390 ist ein Natrium-n-Hexadecyldi­ phenyloxid-Disulfonat. Andere Quellen für solche Diphenylsulfo­ nat-Derivate sind Pilot Chemical (Calfax 16L35), Olin Chemical (Polytergent 4C3) und Sandoz Chemical (Sandoz Sulfonate 2A1). Ein Diphenylsulfonat-Derivat kann bis zu 0,4% der Tintenzusam­ mensetzung ausmachen, und vorzugsweise etwa 0,3 bis 0,4%.

Puffer, welche bei der praktischen Realisierung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um den pH-Wert einzustellen, sollten biologische Puffer auf organischer Basis sein, weil an­ organische Puffer in der Anwesenheit der relativ großen Menge anorganischer Salze in der Tintenzusammensetzung wahrscheinlich ausfällen würden. Die verwendeten Puffer sollten bei der prakti­ schen Realisierung der Erfindung ferner einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 9 vorsehen. Beispiele für die bevorzugten verwendeten Puffer sind Trizma Base, welches z. B. von Aldrich Chemical (Mil­ waukee, WI, USA) erhältlich ist, und 4-Morpholinethan- Sulfonsäure (MES).

Bei der praktischen Realisierung der Erfindung kann jedes Biozid verwendet werden, das üblicherweise bei Tintenstrahltinten ein­ gesetzt wird, wie NOUSEPT 95, welches von Hüls America (Piscataway, NJ, USA) erhältlich ist; or PROXEL GXL, erhältlich von ICI Americas (Wilmington, Del, USA); oder Glutaraldehyd, welches von Union Carbide Company (Bound Brook, NJ, USA) unter der Markenbezeichnung UCARCIDE 250 erhältlich ist. PROXEL GXL ist das bevorzugte Biozid.

Schließlich kann bei der praktischen Realisierung der vorliegen­ den Erfindung eine weitere optionale Komponente verwendet wer­ den, nämlich Amoniumnitrat, welches in Verbindung mit den cal­ ciumhaltigen anorganischen Salzen verwendet wird. Amoniumnitrat dient dazu, das Ausfällen solcher calciumhaltigen anorganischen Salze in der Tinte zu verhindern, wenn dies dem Kohlenstoff­ dioxid in der Luft ausgesetzt werden.

B. Ausführungsformen des unsichtbaren Tintenstrahl-Farbstoffes

Es wurden mehrere unterschiedliche Zusammensetzungen für un­ sichtbare Tintenstrahltinten hergestellt und getestet, wobei die Ergebnisse unten in der Tabelle 1 für die Farbstoffe A bis I zu­ sammengefaßt sind, welche hier allgemein als "unsichtbare fluo­ reszierende Farbstoffe" bezeichnet sind. Es ist offensichtlich, daß auch andere unsichtbare fluoreszierende Farbstoffe die hier beschriebenen, gewünschten Ergebnisse erbringen können und somit in den Bereich der Ansprüche fallen. Bilder wurden auf einfaches weißes Papier gedruckt, das für den Verbraucher am leichtesten erhältliche Medium. Dann wurden die resultierenden unsichtbaren Tintenzusammensetzungen unter normaler Beleuchtung betrachtet, sowie unter Schwarzlicht 90, um deren Fluoreszenzgrad und -farbe zu ermitteln.

Tabelle 1

Getestete unsichtbare Tintenfarbstoffe (gedruckt auf einfaches weißes Papier)

Alle Farbstoffe A bis I wurden von Aldrich Chemical Company aus Milwaukee, Wisconsin, gekauft. Man beachte, daß die Farbstoffe A und B jeweils Fluorescein-Derivate sind. Alle oben aufgelisteten Zusammensetzungen funktionierten, wenn sie in die oben beschrie­ bene beispielhafte Trägertinte gemischt wurden, außer der Farb­ stoff I, die Salicylsäure. Der Farbstoff I erzeugte keine Fluo­ reszenz bei der gezeigten Trägertinte. Es wird angenommen, daß der Grund hierfür die falsche Auswahl dieses sauren Farbstoffs I ist, daß aber ein Salz der Salicylsäure, wie ein Natrium- oder Kaliumsalz fluoreszieren würde, wenn es mit der gezeigten Trä­ gertinte sowie mit anderen Trägertinten auf Wasserbasis ver­ mischt würde. Die Art und Weise, wie diese Farbstoffe ausgewählt wurden, stützte sich auf die erwarteten Fluoreszenzfarben bei dem neutralen pH-Wert der Trägertinten. Diese Information findet man z. B. in der Tabelle 5-31 des Handbook of Chemistry von Lan­ ge, 11. Ausgabe, für 58 unterschiedliche fluoreszierende Farb­ stoffe. Die neuen Farbstoffe, die hier getestet wurde, wurden unter Verwendung der Tabelle 5-31 von Lange ausgewählt, um eine Auswahl unterschiedlicher Farben zu erhalten und um zu ermit­ teln, ob die fluoreszierenden Farbstoffe in einer wäßrigen Trä­ gertinte gut lösbar sind. Man muß beachten, daß die resultie­ renden Farben nicht immer mit den erwarteten Fluoreszenzfarben übereinstimmten, welche in der Tabelle 5-31 von Lange angegeben sind. Es wurde z. B. erwartet, daß eine blaue Farbe für einen sauren pH-Wert von etwa 7.2 bei einem basischen pH-Wert von etwa 8,9 gelb wird. Statt dessen ergab die getestete Harminmischung unter dem Schwarzlicht 90 einen schwachen pinken Farbton, und bei normalem Umgebungslicht war sie vollständig unsichtbar. Somit ergaben sich einige unerwartete, jedoch günstige Resultate bei der Herstellung der gezeigten unsichtbaren Tintenmischungen. Es ist offensichtlich, daß bei diesem Verfahren auch andere un­ sichtbare Tintenstrahltintenfarbstoffe gewählt werden und dann wie beschrieben getestet werden können, um zu ermitteln, ob sie tatsächlich in Verbindung mit der ausgewählten wäßrigen Träger­ tinte fluoreszieren.

C. Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der unsichtbaren Tintenstrahltinte

Bei der Herstellung des Ausführungsbeispiels der unsichtbaren Tintenstrahltinte wurde die Konzentration für jede der unsicht­ baren fluoreszierenden Farbstoffe A bis E mit 0,04 Gew.-% der gesamten Tintenzusammensetzung gewählt. Die variierenden Schat­ tierungen der oben in Tabelle 1 aufgelisteten Helligkeit, oder Brillanz, können voraussichtlich eingestellt werden, indem die Konzentrationen der Farbstoffe eingestellt werden, um die Hel­ ligkeit jeder Zusammensetzung im Verhältnis zu anderen innerhalb einer Gruppe auszugleichen. Es können z. B. Farbstoffkonzentra­ tionen im Bereich von etwa 0,01 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 0,01 bis 0,10 Gew.-%, verwendet werden, um einen unsicht­ baren Tintenstrahl-Farbsatz zu erzeugen. Die Farbstoffe A, C und F können z. B. in Bezug auf ihre Brillanz ausgeglichen werden, um einen Satz unsichtbarer Tinten herzustellen, der insgesamt in dem Dreifarbschreiber 32 geliefert wird, welcher z. B. zum Drucken eines "Schwarzlicht"-Posters oder eines anderen Arte­ fakts verwendet wird. Ferner wird angenommen, daß die Farbstoffe A bis H sowie ihre Äquivalente gemischt werden können, um den Farbton und die Brillanz der resultierenden unsichtbaren Tinten­ zusammensetzung zu variieren. Bei einigen Sicherheits- oder an­ deren Anwendungen können den verschiedenen Farben unterschiedli­ che Bedeutungen zugewiesen werden.

Bei dem Mischprozeß wurden alle Tinten präpariert, indem 10 Milligramm (mg) des Farbstoffes ausgewogen wurden und dieser Farbstoff in 25 Milligramm der erläuterten Trägertinte aufgelöst wurden, wobei die Trägertinte eine Zusammensetzung hat, die unten noch beschrieben ist. Die Mischung wurde bei Raumtempera­ tur während etwa 5 Minuten manuell gerührt oder geschüttelt, um den Farbstoff mit der Trägertinte vor dem Einfüllen in eine Tin­ tenstrahlkartusche zu vermischen. Die gefüllte Kartusche wurde dann in einen Tintenstrahldrucker eingesetzt, der ähnlich dem Drucker 20 war. Die resultierenden Bilder wurden gedruckt und unter Schwarzlicht 90 betrachtet, wobei die Ergebnisse in der Tabelle 1 oben angegeben sind.

Bei diesen Untersuchungen wurden die Zusammensetzungen für die unsichtbare Tintenstrahltinte mit den Farbstoffen A bis H gemäß dem folgenden Mischungsverhältnis hergestellt und vorzugsweise auf einen pH-Wert von ungefähr 7 gepuffert:

• (a) Für die Farbstoffe A bis I wurde ein Anteil von ungefähr 0,04 Gew.-% zu der vorgemischten Trägertinte hinzugefügt, welche die in den Punkten (b) bis (i) unten angegebene Zusammensetzung hatte;
• (b) Eine Mischung aus DEG und 1,5-Pentandiol gemäß der Formel: 2 × [DEG] + [Pentandiol] = ungefähr 6 bis 10 Gew.-%und etwa 6 bis 9 Gew.-% Ethylhydroxypropandiol (EHPD), wobei das 1,5-Pentandiol vorzugsweise mit einem Anteil von 7 bis 9 Gew.-% vorhanden war (und kein DEG verwendet wurde), wobei ein Anteil von 7,5 bis 8,5 Gew.-% noch stärker bevorzugt wird, und wobei EHPD vorzugsweise mit einem Anteil von 7 bis 8 Gew.-% der Tintenzusammensetzung vorhanden ist;
• (c) etwa 3 bis 9 Gew.-% 2-Pyrrolidon, vorzugsweise etwa 6 bis 9 Gew.-%, und noch weiter bevorzugt etwa 7 bis 8 Gew.-%;
• (d) etwa 3 bis 6 Gew.-% einer Mischung aus Magnesiumnitrat und/ oder Calciumnitrat, wobei 4 bis 5 Gew.-% Magnesium­ nitrat allein bevorzugt wird;
• (e) etwa 1 bis 4 Gew.-% einer Mischung aus Tergitol 15-S-5 und/oder Tergitol 15-S-7, wobei vorzugsweise Tergitol 15-S-5 alleine in einer Menge von etwa 1,5 bis 3 Gew.-% oder noch besser 1,5 bis 2,5 Gew.-% verwendet wird;
• (f) bis zu etwa 0,4 Gew.-% des oberflächenaktiven Stoffes Dowfax 8390, vorzugsweise etwa 0,3 bis 0,4 Gew.-%;
• (g) etwa 0,1 bis 1 Gew.-% eines Puffers, vorzugsweise Trizma Base oder MES;
• (h) bis zu etwa 1 Gew.-% eines Biozids, vorzugsweise PROXEL GXL; und
• (i) der Rest Wasser.

Der Vollständigkeit halber wird noch die schwarze Tinte be­ schrieben, welche in Verbindung mit dem vorliegenden Satz sicht­ barer Tinten verwendet wird, um die Kompatibilität dieser Tinten zu zeigen, wenn sie gemeinsam auf eine einzelne Seite 78 ge­ druckt werden, z. B. als der Text 82 mit dem unsichtbaren Herz 85. Die schwarze Tinte kann eine Tinte auf Farbstoffbasis, oder besser eine Tinte auf Pigmentbasis sein, welche sich beide zur Verwendung in thermischen Tintenstrahldruckern eignen. Geeignete schwarze Tinten auf Farbstoffbasis sind z. B. offenbart in der US-A-4,963,189, mit dem Titel "Waterfast Ink Formulations with a Novel Series of Anionic Dyes Containing Two or More Carboxyl Groups", welche auf die vorliegende Anmelderin Hewlett-Packard Company, Palo Alto, California, USA übertragen wurde. Geeignete schwarze Tinten auf Pigmentbasis sind z. B. offenbart in US-A-5,085,698 mit dem Titel "Aqueous Pigmented Inks for Ink Jet Printers", in US-A-5,221,334, mit dem Titel "Aqueous Pigmented Inks for Ink Jet Printers" und in US-A-5,302,197, mit dem Titel "Ink Jet Inks", welche alle auf die E.I. Du Pont de Nemours and Company übertragen wurden.

Claims (11)

1. Zusammensetzung für eine unsichtbare Tintenstrahl­ tinte zum Drucken in einem Tintenstrahldruckmecha­ nismus (20), die im wesentlichen aus einem wäßrigen Tintenträger und ungefähr 0,01 bis 4 Gew.-% wenig­ stens eines unsichtbaren fluoreszierenden Farbstof­ fes besteht, welche gemischt werden und beim Drucken mit dem Tintenstrahldruckmechanismus (20) ein Bild (85) ergeben, das bei normaler Umgebungslicht-Be­ leuchtung im wesentlichen unsichtbar (88) und bei Ultraviolettlicht-Beleuchtung (92) sichtbar (86) ist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der un­ sichtbare fluoreszierende Farbstoff ein Fluoreszein-Derivat enthält.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, welche unge­ fähr 0,01 bis 0,10 Gew.-% wenigstens eines unsicht­ baren fluoreszierenden Farbstoffs gemischt mit einem wäßrigen Tintenträger enthält.

4. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, bei der der unsichtbare fluoreszierende Farb­ stoff wenigstens eine Komponente aufweist, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist:

• (a) Fluoreszeinnatrium;
• (b) 2,7-Dichlorfluoreszein;
• (c) Resorufin;
• (d) Rhodamin 6G;
• (e) Eosin Y, Natriumsalz;
• (f) 7-Hydroxycumarin;
• (g) Harmin;
• (h) Phloxin B; und
• (i) Salicylsalz.

5. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, bei der der wäßrige Tintenträger im we­ sentlichen aus folgenden Bestandteilen besteht:

• (a) ungefähr 3 bis 20 Gew.-% wenigstens eines Diols;
• (b) 0 bis etwa 5 Gew.-% wenigstens eines Glykol­ ethers;
• (c) etwa 3 bis 9 Gew.-% 2-Pyrrolidon;
• (d) ungefähr 0,5 bis 5 Gew.-% wenigstens einer Komponente der Bestandteile: oberflächen­ aktive Stoffe, Puffer und Biozide;
• (e) etwa 3 bis 11 Gew.-% wenigstens eines anorga­ nischen Salzes; und
• (f) der Rest Wasser.

6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der wäßrige Tintenträger folgendes Mischungsverhältnis hat:

• (a) etwa 6 bis 10 Gew.-% eines Lösungsmittels, welches ausgewählt ist aus der Gruppe 1,5-Pentandiol, Diethylenglykol und Mischungen daraus, wobei die Mischungen die folgende Formel haben: 2 × (Gew.-% Diethylenglykol) + (Gew.-% 1,5-Pentandiol) = (Gew.-% Lösungsmittel);
• (b) etwa 6 bis 9 Gew.-% Ethylhydroxypropandiol (EHPD);
• (c) etwa 3 bis 9 Gew.-% 2-Pyrolidon;
• (d) etwa 3 bis 6 Gew.-% wenigstens eines anorga­ nischen Salzes, welches unter Magnesiumnitrat und Calciumnitrat ausgewählt wird;
• (e) etwa 1 bis 4 Gew.-% wenigstens eines sekundären Alkoholethoxylats als oberflächenaktiver Stoff, der hauptsächlich etwa 4 bis 8 Ethoxylateinhei­ ten und eine Fettkette mit ungefähr 12 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweist;
• (f) bis zu etwa 0,4 Gew.-% wenigstens eines Diphe­ nylsulfat-Derivats als oberflächenaktiver Stoff;
• (g) etwa 0,1 bis 1 Gew.-% eines Puffers;
• (h) bis zu etwa 1 Gew.-% eines Biozids; und
• (i) der Rest Wasser.

7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der wäßrige Tintenträger folgendes Mischungsverhältnis aufweist:

• (a) etwa 7 bis 9 Gew.-% 1,5-Pentandiol;
• (b) etwa 7 bis 8 Gew.-% Ethylhydroxypropandiol;
• (c) etwa 6 bis 9 Gew.-% 2-Pyrrolidon;
• (d) etwa 4 bis 5 Gew.-% Magnesiumnitrat;
• (e) etwa 1,5 bis 3 Gew.-% eines sekundären Alkohol­ ethoxylat als oberflächenaktiver Stoff, welcher hauptsächlich etwa 5 Ethoxylateinheiten und eine Fettkette aus etwa 15 Kohlenstoffatomen aufweist;
• (f) etwa 0,3 bis 0,4 Gew.-% wenigstens eines Diphe­ nylsulfonat-Derivat als oberflächenaktiver Stoff;
• (g) etwa 0,1 bis 1 Gew.-% eines Puffers;
• (h) bis zu etwa 1 Gew.-% eines Biozids;
• (i) der Rest Wasser.

8. Eine Gruppe aus thermischen Tintenstrahltinten zum Drucken eines Bildes mit einem Tintenstrahldruckme­ chanismus, mit

• (a) einer ersten Tinte;
• (b) einer zweiten Tinte;
• (c) einer dritten Tinte;

wobei die erste, die zweite und die dritte Tinte jeweils eine Zusammensetzung gemäß eines der vorangehenden Ansprüche hat.

9. Verfahren zum Drucken mit einem Tintenstrahldruck­ mechanismus (20) zum Erzeugen eines Ausdrucks (78, 80) mit einem unsichtbaren Bild (85) darauf, welches bei normaler Umgebungslicht-Beleuchtungs im wesent­ lichen unsichtbar (88) und bei Ultraviolettlicht-Be­ leuchtung (92) sichtbar ist, bei dem ein Druckmedium (78) in einer Druckzone (25) positioniert wird und auf das Druckmedium (78) in der Druckzone (25) mit einer Tintenstrahltinten-Zusammensetzung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche gedruckt wird.

10. Tintenstrahl-Druckmechanismus (20) zum Drucken mit einer unsichtbaren Tinte, mit
einem Chassis (22);
einem Druckkopf (34, 36), der an dem Chassis ange­ bracht ist, um in einer Druckzone (25) zu drucken, wobei der Druckkopf (34, 36) mehrere Düsen aufweist, welche selektiv aktiviert werden, um ein ausgewähl­ tes unsichtbares Bild (35) auf die Seite eines Druckmediums (78) in der Druckzone (25) abhängig von einem Steuersignal (45) zu drucken; und
einer unsichtbaren Tintenstrahltinten-Zusammenset­ zung, die von dem Druckkopf (36) ausgegeben wird, und die Zusammensetzung gemäß einem der vorangehen­ den Ansprüche 1 bis 8 hat, um das ausgewählte un­ sichtbare Bild (85) zu erzeugen, welches bei norma­ ler Umgebungslicht-Beleuchtung im wesentlichen un­ sichtbar und bei Ultraviolettlicht-Beleuchtung (92) sichtbar (86) ist.