DE69220148T2

DE69220148T2 - Farbstoff-Set für Tintenstrahldrucktinten

Info

Publication number: DE69220148T2
Application number: DE69220148T
Authority: DE
Inventors: Loren E Johnson; John R Moffatt
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2012-07-08
Also published as: JP3163176B2; JPH05194890A; US5108504A; EP0526012B1; EP0526012A3; EP0526012A2; DE69220148D1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Tintenstrahldrucken und insbesondere auf einen spezifischen Farbstoffsatz, der zur Verwendung mit normalen und beschichteten Papieren und Transparenzfolien geeignet ist.

Stand der Technik

Auf dem Gebiet des Farbdruckens ist es wünschenswert, eine möglichst große Farbskala zu erreichen, ohne notwendige Tintenverhaltensparameter zu opfern. Es ist ebenfalls wünschenswert, Sekundärfarben aus den Primärfarben zu erhalten, die der Verbraucher ohne weiteres einem Namen, wie z. B. Blau oder Rot, zuordnet. Wenn die Farbtinte in einem digitalen Druckgerät, d. h. einem, bei dem ein Farbpunkt entweder vorhanden oder abwesend ist, verwendet wird, ist die Fähigkeit der Primärien (Primärfarben), erkennbare Sekundärien (Sekundärfarben) zu ergeben, noch wichtiger. Bei Druckverfahren, wie z. B. der Lithographie, der Farbstoffübertragung und bestimmter Typen der thermischen Übertragung, ist es möglich, die Punktgröße zu variieren, derart, daß weniger von den Primärfarbentinten angefordert wird, wenn eine gute Sekundärfarbe erzeugt wird.
Wenn eine solche Tinte bei einem Tintenstrahldruckgerät verwendet werden soll, müssen ebenfalls Charakteristika, wie z. B. eine Verkrustung, die Langzeitstabilität und die Materialienkompatibilität, ebenfalls angegangen werden. Wenn die Tinte in einem thermischen Tintenstrahldrucker verwendet werden soll, kommt ferner die zusätzliche Begrenzung der thermischen Stabilität (Kogations-Widerstandsfähigkeit) hinzu.
Im allgemeinen muß ein erfolgreicher Tintensatz für das Farbtintenstrahldrucken folgende Eigenschaften aufweisen: eine gute Verkrustungswiderstandsfähigkeit, eine gute Stabilität, die korrekte Viskosität, die korrekte Oberflächenspannung, erkennbare Sekundärien, eine hohe Farbsättigung, ein geringes Farbe-zu-Farbe-Zerlaufen, eine schnelle Trocknungszeit, keine negative Reaktion mit dem Trägermittel, eine hohe Lösbarkeit in dem Trägermittel, verbrauchersicher und mit einem niedrigen Durchschlag. Obwohl das Bilden von Farben auf normalen Papieren nötig ist, ist es ebenfalls notwendig, daß der Tintensatz auf anderen Druckmedien, wie z. B. auf Transparenzfolienmedien, genauso erfolgreich ist. Wenn derselbe in ein thermisches Tintenstrahlsystem eingebracht wird, muß der Tintensatz ebenfalls Kogations-widerstandsfähig sein.
Bestimmte Bedingungen können durch den Trägermittelentwurf erfüllt werden. Andere Bedingungen müssen durch die korrekte Auswahl und Kombination der Farbstoffe erfüllt werden.
Die DE-A-3344648 beschreibt wässrige Tintenstrahldruckertinten für das Farbtintenstrahldrucken. Geeignete Farbstoffe, die in den Tinten verwendet werden, umfassen folgende: Pyrazolin-Farbstoffe, wie z. B. CI-Säure-Gelb 17 und CI-Säure- Gelb 23; Phthalocyanin-Farbstoffe, wie z. B. CI-Direkt-Blau 87 und CI-Säure-Blau 249; Xanthen-Farbstoffe, wie z. B. CI- Säure-Rot 52, 92, 94 oder 289, und Azo-Farbstoffe, wie z. B. CI-Säure-Rot 143, 254, 274 oder 260 (CI = Color Index = Farbindex).
Die US-A-4818285 beschreibt einen Tintenstrahldruckertintensatz für das Farbtintenstrahldrucken. Der Tintensatz umfaßt folgende: eine erste Tinte, die einen wasserlöslichen Cyan- Farbstoff, wie z. B. Direkt-Blau 86, enthält; eine zweite Tinte, die einen wasserlöslichen Magenta-Farbstoff, wie z. B. Säure-Rot 52 oder Reaktiv-Rot 40, enthält; und eine dritte Tinte, die einen wasserlöslichen Gelb-Farbstoff, wie z. B. Direkt-Gelb 107, enthält.
Obwohl es ziemlich einfach und offensichtlich ist, eine Tinte herzustellen, welche die obigen Bedingungen erfüllen wird, wird es sehr schwierig, einen Satz von Tinten, die zusammen verwendet werden sollen, herzustellen, um drei annehmbare Primärfarben zu ergeben, die diese Bedingungen erfüllen werden.
Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Tintenstrahlfarbstoffsatz für das Tintenstrahldrucken, der die folgenden Farbstoffe aufweist: (a) einen Magenta-Farbstoff, der einen Xanthen-Magenta-Farbstoff aufweist; (b) einen Gelb-Farbstoff, der eine Mischung von Säure-Gelb-23- und Direkt-Gelb-87-Gelbfarbstoffen aufweist; und (c) einen Cyan-Farbstoff, der eine Mischung aus Säure-Blau-9- und bis zu 25% eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs aufweist.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner einen Tintenstrahltintensatz, der eine Magenta-, eine Gelb- und eine Cyan-Tinte zur Verwendung mit Tintenstrahldruckern aufweist, wobei jede Tinte ein Lösungsmittel und mindestens einen Farbstoff aufweist: (a) wobei das Lösungsmittel mindestens ein Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht enthält, das ein Molekulargewicht von mindestens 10.000 besitzt; (b) wobei die Magenta-Tinte im wesentlichen aus 1 bis 4% Xanthen-Magenta- Farbstoff und dem Lösungsmittel besteht; (c) wobei die Gelb-Tinte im wesentlichen aus 0,9 bis 2% einer Mischung aus Säure-Gelb-23- und Direkt-Gelb-86-Farbstoff und dem Lösungsmitttel besteht; und (d) wobei die Cyan-Tinte im wesentlichen aus 0,75 bis 2,5% des Säure-Blau-9-Farbstoffs oder aus einer Mischung aus Säure-Blau-9-Farbstoff und bis zu 25% eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs und dem Lösungsmittel besteht.
Die einzige Figur ist in Koordinaten von ΔE und der Farbstoffkonzentration eine Darstellung der Auswirkung einer Direkt-Blau-86-Farbstoff-Hinzufügung zu einem Cyan-Farbstoff in ΔE aufgrund eines Lichtschwundes.
Der Tintensatz der Erfindung umfaßt einen Satz von Farbstoffen in einem Trägermittel, das Polysaccharide mit einem Molekulargewicht von zumindest 10.000 enthält. Die folgenden Farbstoffe werden verwendet: (1) 1 bis 4 Gewichtsprozent von Xanthen-Magenta, vorzugsweise Säure-Rot 52 oder Säure-Rot 289; (2) 0,9 bis 2 Gewichtsprozent einer Mischung aus Säure-Gelb 23 und Direkt-Gelb 86, vorzugsweise in einem Bereich von 40:60 bis 60:40 und am meisten bevorzugt bei 50:50 bei 1 bis 1,5 Gewichtsprozent; und (3) 0,75 bis 2,5 Gewichtsprozent Säure-Blau 9 oder eine Mischung aus Säure-Blau 9 und bis zu 25% eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs, vorzugsweise Direkt-Blau 86 oder Direkt-Blau 199.
Alle hierin genannten Konzentrationen sind in Gewichtsprozent, es sei denn, daß etwas anderes gesagt ist. Die Reinheit aller Komponenten ist die, die in der normalen kommerziellen Praxis für Tintenstrahltinten verwendet wird.
Die Tinten können ferner eines oder mehrere Biozide, Fungizide und/oder Schleimizide enthalten, wie es üblicherweise in der Technik gemacht wird. Mikrobielle Reagenzien umfassen, sind jedoch nicht auf die genannten begrenzt, NUOSEPT (Nuodex, Inc., eine Abteilung von Huls Americal), UCARCIDE (Union Carbide), VANCIDE (RT Vanderbilt Co.) und PROXEL (ICI Americas).
Ferner können die Tinten eines oder mehrere Anti-Kogations- Mittel zur Verwendung bei thermischen Tintenstrahldruckern enthalten. Anti-Kogations-Mittel sind bekannt und bilden keinen Teil dieser Erfindung.
Die Xanthen-Farbstoffe tendieren dazu, ein sehr hohes Chroma auf Papier zu haben. Dieselben erzeugen ferner brilliante Blau-Sekundärien, weshalb sie sich als sehr wünschenswerte Primärfarben empfehlen. Wenn beispielsweise Direkt-Rot 227 oder Reaktiv-Rot 180 oder Säure-Rot 27 statt des Säure-Rot 52 in einen Farbsatz eingesetzt werden, leidet der Farbton der Blau-Sekundärie bemerkenswert. Säure-Rot 52 und Säure- Rot 289 sind in den hierin erörterten Trägermitteln löslich und weisen weniger toxikologische Sorgen als andere Xanthen-Farbstoffe auf.
Säure-Gelb 23 selbst ist ein Gelb mit einem sehr hohem Chroma. Die Parameter einer Tinte, die aus diesem Farbstoff hergestellt ist, sind ziemlich zufriedenstellend. Wenn jedoch Säure-Gelb 23 mit Säure-Rot 52 auf dem Papier kombiniert wird, um Rot zu erzeugen, findet eine chemische Reaktion statt, welche die Menge an beobachtetem Photoschwund erhöht. Der beobachtete Schwund ist für die Kombination aus Säure- Gelb 23 und Säure-Rot 52 schneller als für jede Farbe einzeln. Dieses überraschende Resultat macht die Verwendung von reinem Säure-Gelb 23 mit reinem Säure-Rot 52 unerwünscht.
Andererseits weist ein Gelb-Farbstoff, wie z. B. Direkt-Gelb 86, welches einen annehmbaren Farbton, ein annehmbares Chroma und annehmbare Photoschwundcharakteristika aufweist, wenn es mit Säure-Rot 52 gemischt ist, eine nicht ausreichende Löslichkeit in dem Trägermittel auf, um eine gute Sättigung zu erreichen. D. h., daß es nicht möglich ist, annehmbare Farbtöne in den Sekundärien zu erreichen, und zwar aufgrund niedriger Farbstoffkonzentrationen.
Durch Zusammenmischen dieser zwei Farbstoffe in dem Bereich von 40:60 bis 60:40 AY23:DY86 (AY = Acid Yellow = Säure- Gelb; DY = Direct Yellow = Direkt-Gelb) kann jedoch eine Tinte mit akzeptablem Verhalten hergestellt werden. Eine solche Tinte ist in dem Trägermittel ausreichend löslich, um ein gutes Sättigungs- und Verkrustungs-Verhalten zu ergeben, und dieselbe weist ein hohes Chroma und einen guten Farbton auf. Die erzeugten Sekundärien zeigen ferner nicht die Photoschwundzunahme, die bei reinem Säure-Gelb 23 zu sehen ist. Ohne eine spezielle Theorie stützen zu wollen, ist dieses Ergebnis wahrscheinlich aufgrund der insgesamt verringerten Konzentration von Säure-Gelb 23 (es ist weniger da, um einen Schwund zu erzeugen) und aufgrund der Maskierungswirkung der anderen vorhandenen Gelb-Farbstoff- (Direkt-Gelb 86) Moleküle vorhanden.
Säure-Blau 9 stellte sich als guter Cyan-Farbstoff mit hohem Chroma und gutem Farbton heraus. Seine Verwendung allein ist für den Cyan-Farbstoff in dem Farbstoffsatz der Erfindung adäquat. Die erzeugten Blau-Sekundärien, wenn Säure-Blau 9 mit Säure-Rot 52 gemischt wird, zeigen jedoch ebenfalls eine etwas erhöhte Schwundrate. Diese Rate kann durch das Hinzufügen von bis zu 25% eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs reduziert werden. Ohne eine spezielle Theorie stützen zu wollen, ist die Zunahme des Schwund-Widerstands, die in dieser Mischung zu sehen ist, wahrscheinlich aufgrund der Anwesenheit von Kupfer in der Tinte und aufgrund des Maskierungseffekts der Phthalocyanin-Moleküle vorhanden. Über etwa 25% sind beträchtliche Stift-Startprobleme zu sehen, welche den nutzbaren Zusammensetzungsbereich begrenzen.
Diese Farbstoffen umfassen Gegenionen für eine Ladungssymmetrie. In der dargestellten Form haben diese Farbstoffe Natrium-Gegenionen. In bestimmten Fällen kann es jedoch wünschenswert sein, bestimmte oder alle Gegenionen in dem Farbstoff mit einem anderen Gegenion, wie z. B. Tetramethylammonium (wie in dem U.S. Patent 4,761,180 beschrieben), Lithium (wie in dem U.S. Patent 4,994,110 beschrieben) oder einem anderen geeigneten Ion, zu ersetzen.
In dem Falle der vorliegenden Erfindung können die Natrium- (Na-) Formen von Säure-Blau 9 und Säure-Rot 52 verwendet werden. Für Säure-Gelb 23 und Direkt-Gelb 86 wird vorzugsweise ein Tetramethylammonium- (TMA-) Gegenion verwendet, um die Verkrustung zu reduzieren. Für die Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffe kann ein Lithium-Gegenion verwendet werden, um das Verkrustungsverhalten zu verbessern.
Beim Einstellen der Konzentrationen der Farbstoffe in den verschiedenen Tinten ist es erwünscht, daß die Tinten folgende Ergebnisse schaffen:
Das Trägermittel der Tinte enthält vorzugsweise die folgenden Komponenten:
(a) 0,05 bis 0,75 Gewichtsprozent eines Polysaccharids mit hohem Molekulargewicht, das ein Molekulargewicht von mindestens 10.000 aufweist;
(b) 0,05 bis 5 Gewichtsprozent zumindest eines Mitglieds, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus zwitterionischen Oberflächenwirkstoffen und nichtionischen Amphiphilen besteht;
(c) 0,5 bis 20 Gewichtsprozent 1,5-Pentandiol; und
(d) den Rest Wasser.
Die hierin offenbarten großen Polysaccharide zur Verwendung beim Tintenstrahldrucken sind bei 0,05 bis 0,75 Gewichtsprozent beim Verringern des Zerlaufens wirksam. Bei viel höheren Pegeln als die genannten ist die Viskosität der Tinte zu groß, damit sie aus einem Stift ausgespritzt werden kann.
Die beim Ausführen der Erfindung verwendeten Polysaccharide umfassen Polysaccharide, die aus natürlichen Quellen, wie z. B. Salzen von Alginsäure, Mannomuron-Säure, Carrageenan, Guar- und Xanthan-Gummis, Dextran, Chitin und Chitosan, abgeleitet sind.
Alginate sind natürlich auftretende Block-Copolymere der Salze aus L-Guluron-Säure und D-Mannuron-Säure.
Carrageenans sind wasserlösliche Zellenwand-Polysaccharide. Die üblichen Formen existieren: die Kappa-, die Iota- und die Lambda-Form. Alle drei Polymere interagieren, um Carrageenan zu bilden. Typische Molekulargewichtsbereiche von Carrageenan reichen von etwa 300.000 bis 500.000.
Guar-Gummis, die aus mehreren Quellen isoliert werden, ergeben hochvariable Strukturen. Schätzwerte des durchschnittlichen Molekulargewichts reichen von etwa 500.000 bis 2.000.000.
Xanthan-Gummis weisen eine Struktur auf, die ein Zellulose- Rückgrat haben. Eine Trisaccharid-Seitenkette auf abwechselnden Zuckerresten des Rückgrats unterscheidet Xanthan- Gummis von Zellulose. Mehrere Röntgenstrukturen zeigen, daß Xanthan-Gummis aus mehreren verschlungenen Polymerketten bestehen.
Die vorliegende Erfindung verwendet vorzugsweise "Natrium"- Alginat mit einem Molekulargewicht von etwa 12.000 bis 80.000 und einem typischen Grad an Polymerisationsbereich von etwa 60 bis 400. Dieser Bereich schafft die erwünschte Zerlaufensteuerung der Tinten. Eine typische Analyse ergibt 5,5% Natrium, 2% Kalzium und 9,5% Kalium als die Hauptgegenionen zusammen mit Spurenmengen anderer mono- und di-valenter Kationen.
Die Alginate, die am bevorzugtesten bei dem Ausführen der Erfindung verwendet werden, sind durch eine relativ geringe Viskosität gekennzeichnet: eine 1%ige Lösung in Wasser ergibt eine Viskosität von 60 Centipoise (cp), während eine 2%ige Lösung in Wasser eine Viskosität von 500 cp ergibt. Ein solches Material ist kommerziell bei Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI) erhältlich.
Die Konzentration des Polysaccharids, z. B. Alginat, reicht vorzugsweise von etwa 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent und ist von dem speziellen Typ eines amphoterischen oder nichtionischen Cooberflächenwirkstoffs (von amphoterischen oder nichtionischen Cooberflächenwirkstoffen), welche verwendet werden, abhängig. Diese Abhängigkeit wird ohne weiteres durch die Tintenqualität und die Tintenrheologie bestimmt.
Der Cooberflächenwirkstoff wird zum Verringern des Zerlaufens verwendet, wie es in der Anmeldung mit der Seriennummer 07/686,731, die am 17. April 1991 von John R. Moffatt eingereicht wurde, mit dem Titel "Bleed Alleviation in Ink-Jet Inks", welche dem gleichen Bevollmächtigten wie bei der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, beschrieben und beansprucht. Die Verwendung der oben beschriebenen Polysaccharide in Verbindung mit den Oberflächenwirkstoffen dieser Anmeldung verbessert ferner die Textdruckqualität und macht die Linienschärfe zwischen Farben, die aneinander angrenzend gedruckt sind, besser.
Der Cooberflächenwirkstoff (oder "Cosurfactant") (typischerweise kann einer oder können zwei verwendet werden) ist ein zwitterionischer Oberflächenwirkstoff oder ein nichtionisches Amphiphil, wie z. B. Aminoxid. Ein Beispiel von das Zerlaufen verringernden oberflächenaktiven amphoterischen Molekülen ist Aminoxid, wie z. B. N,N-Dimethyl-N-Dodecyl- Aminoxid (NDAO):
Statt der C&sub1;&sub2;H&sub2;&sub5;-Moietät kann ferner jede R-Moietät verwendet werden. Die folgenden Moietäten, ihre Namen und Abkürzungen sind bei dem Ausführen der Erfindung nützlich:
N,N-Dimethyl-N-Tetradecyl-Aminoxid (NTAO);
N,N-Dimethyl-N-Hexadecyl-Aminoxid (NHAO);
N,N-Dimethyl-N-Octadecyl-Aminoxid (NOAO);
N,N-Dimethyl-N-(Z-9-Octadecenyl)-N-Aminoxid (OOAO).
Ein weiteres Beispiel ist N-Dodecyl-N,N-Dimethyl-Glycinat:
Die SURFYNOLS sind Acetylen-Polyethylen-Oxid-Oberflächenwirkstoffe, und sie sind von Air Products & Chemicals, Inc., erhältlich. Sie sind beim Ausführen der Erfindung nützlich und werden folgendermaßen dargestellt:
Bei dieser Formel reicht n + m von 0 bis 50.
Vorzugsweise besteht das Trägermittel der Erfindung im wesentlichen aus folgenden Komponenten:
etwa 0,05 bis 0,3% Polysaccharid, wie z. B. Natriumalginat,
etwa 0,05 bis 1,1% N,N-Dimethyl-N-(Z-9-Octadecenyl)-N-Aminoxid (OOAO),
etwa 0,1 bis 2,35% SURFYNOL 465 (ein Acetylen-Polyethylen- Oxid-Oberflächenwirkstoff),
etwa 0,1 bis 0,4% Biozid, z. B. UCARCIDE 250,
etwa 4 bis 9,4% 1,5-Pentandiol, und
dem Rest Wasser.
Insbesondere besteht das Trägermittel der Erfindung im wesentlichen aus:
etwa 0,28% Natriumalginat,
etwa 1,01% OOAO,
etwa 2,24% SURFYNOL 465,
etwa 0,3% Biozid (UCARCIDE 250),
etwa 8,96% 1,5-Pentandiol, und
dem Rest Wasser.
Diese Zusammensetzung ergibt den besten Kompromiß zwischen dem Verringern des Zerlaufens und der Druckqualität.

Beispiele

Im folgenden sind illustrative Beispiele von einzelnen Rot-, Gelb- und Cyan-Tinten zur Verwendung in den Tintenstrahltintensätzen gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit geeigneten Vergleichsbeispielen beschrieben, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung darzustellen.

Beispiel 1:

Tinten mit den folgenden Zusammensetzungen wurden hergestellt, wobei das Trägermittel die folgende Zusammensetzung aufwies:
0,28% Natriumalginat
1,01% OOAO
2,24% SURFYNOL 465
0,3% UCARCIDE 250
8,96% 1,5-Pentandiol
und der Rest Wasser.
Die Gelb-Tinten enthielten einen Säure-Gelb-23- (Vergleichsbeispiele), einen Direkt-Gelb-86- (Vergleichsbeispiele) und 50%-Säure-Gelb-23- und 50%-Direkt-Gelb-86-Farbstoff. Die Magenta-Tinten enthielten einen Säure-Rot-52- oder einen Direkt-Rot-227-Farbstoffe (Vergleichsbeispiel). Die Cyan-Tinten enthielten einen Säure-Blau-9- oder 75% -Säure-Blau-9- und 25%-Direkt-Blau-86-Farbstoff.
Hergestellte Druckproben, die die verschiedenen Farbstoffe und Farbstoffmischungen verwenden, wurden in dem L*a*b*- Farbraum aus Druckproben gemessen. Aus Vergleichszwecken wird ΔE* durch Nehmen der Quadratwurzel der Summe der Quadrate der Differenzen von zwei Proben erhalten. Die L*a*b*- Koordinaten für die Primär- und die Sekundär-Farben, die erhalten wurden, indem die verschiedenen Magentas verwendet wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengefaßt. Die Daten wurden auf einem Minolta-Chromameter D65 Illuminant und bei Druckproben mit voller Dichte auf Gilbert-Verbundpapier gemessen. Beim Betrachten der Farbstoffänderungen wird hauptsächlich die a*- und die b*-Koordinate betrachtet. Als allgemeine Regel ist eine Verschiebung von zwei Einheiten ohne weiteres sichtbar. Tabelle I. L*a*b*-Koordinaten.

Beispiel 2:

Der Zweck dieser für dieses Beispiel durchgeführten Arbeit bestand darin, zu bestimmen, ob das Hinzufügen eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs zu einer Cyan-Tinte, die das Trägermittel von Beispiel I und den Säure-Blau-9-Farbstoff enthält, die Lichtfestigkeit der Primärie und der Sekundärien erhöhen würde. Die Funktionalität solcher Systeme wurde ebenfalls untersucht.
Fünf Tinten wurden unter Verwendung des in Beispiel 1 dargelegten Trägermittels verwendet, wobei etwa 0%, 25%, 50% (Vergleichsbeispiele), 75% (Vergleichsbeispiele) und 100% (Vergleichsbeispiele) des Cyan-Farbstoffs, der verwendet wurde, Direkt-Blau 86 (Kupfer-Phthalocyanin) war, während der Rest Säure-Blau 9 ist. Diese Tinten wurden bezüglich des Lichtschwunds, der Kurzzeitverkrustung und der Langzeitverkrustung untersucht.
Die Tinten, die das DB86 enthielten, waren wesentlich schwundwiderstandsfähig sowohl bei den Primärien als auch den Sekundärien als die Tinte, welche nur AB9 enthielt. Das Hinzufügen von bis zu etwa 50% DB86 veränderte nicht nennenswert den Farbton der Primärie oder der Sekundärien. Tinten mit mehr als 25% DB86 zeigten beträchtliche Startprobleme. Insbesondere wurde entdeckt, daß sowohl die Langzeit- als auch die Kurzzeit-Abdeckungsentfernungszeiten bis zu 100% DB86 abnahmen, wobei der Stift nicht in der Lage war, abzufeuern. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle II tabellarisch aufgelistet. Tabelle II. Verkrustung der DB86/AB9-Mischungen (24ºC, 45% RH).
Die einzige Figur zeigt die Veränderung der ΔE-Werte als Funktion der Menge von in der Tinte vorhandenem DB9. Die Blau- (AR52 + Cyan) und die Grün- (AY23 + DY86 + Cyan) Sekundärie (Kurven 10 und 12) sind genauso wie die Cyan-Primärie (Kurve 14) gezeigt. In allen Fällen existiert eine dramatische nichtlineare Abnahme von ΔE beim Hinzufügen von 25% DB86. Höhere Pegel von DB 86 resultieren lediglich in linearen Gewinnen bezüglich der Lichtfestigkeit.
Aus diesen Ergebnissen kann der Schluß gezogen werden, daß das Hinzufügen von Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoff zu der Tinte, die AB9 enthält, eine vielversprechende Lösung für das Cyan-Schwundproblem ist.

Beispiel 3:

Die Auswirkung bei der Sekundär-Rot-Lichtfestigkeit durch Gelb wurde unter Verwendung eines Minolta-Chromameters D65 Illuminant und von Druckproben mit voller Dichte auf einer Transparenzfolie untersucht. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle III tabellarisch aufgelistet. Tabelle III. Auswirkung auf die Sekundär-Rot-Lichtfestigkeit von DY86 (Gelb).
Je größer der ΔE-Wert ist, umso größer ist die Farbtondifferenz der Proben. Tabelle III zeigt, daß ein Rot, das unter Verwendung von AR52 und einer Mischung von DY86 und AY23 erzeugt worden ist, ungefähr halb so viel schwindet wie ein Rot, das unter Verwendung von nur AY23 in Kombination mit AR52 hergestellt wurde, und zwar durch Vergleichen der jeweiligen ΔE-Werte.

Beispiel 4:

Die Auswirkung auf die Sekundär-Blau-Lichtfestigkeit von Direkt-Blau 86 wurde unter Verwendung eines Minolta-Chromameters D65 Illuminant und von Druckproben mit voller Dichte auf Gilbert-Verbund (Gilbert Bond) untersucht. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle IV dargestellt. Tabelle IV. Auswirkung auf die Sekundär-Blau-Lichtfestigkeit von DB86 (Cyan).
Tabelle IV zeigt, daß das Hinzufügen von DB86 zu AB9 den Schwund beträchtlich (nahezu um 50%) reduziert. Dies ist ebenfalls in der oben erörterten einzigen Figur gezeigt.
Schließlich druckt der bevorzugte Tintensatz der Erfindung eine gute Schwarz-Farbe im Vergleich zu den verschiedenen Farbstoff-Kombinationen, die aus den vorangegangenen Farbstoffen möglich sind.
Somit wurde ein Tintensatz zur Verwendung bei Tintenstrahldruckern offenbart. Für Fachleute ist es ohne weiteres offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen in den Bereich dieser Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, fallen werden.

Claims

1. Ein Tintenstrahl-Farbstoffsatz für das Tintenstrahldrucken, der die folgenden Farbstoffe aufweist:

(a) einen Magenta-Farbstoff mit einem Xanthen-Magenta-Farbstoff;

(b) einen Gelb-Farbstoff, der eine Mischung aus Säure-Gelb-23- und Direkt-Gelb-86-Gelbfarbstoffen aufweist; und

(c) einen Cyan-Farbstoff, der eine Mischung von Säure-Blau-9-Farbstoff und bis zu 25 Gewichtsprozent eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs aufweist.

2. Einen Tintenstrahltintensatz, der eine Magenta-, eine Gelb- und eine Cyan-Tinte aufweist, zur Verwendung mit Tintenstrahldruckern, wobei jede Tinte ein Trägermittel und mindestens einen Farbstoff aufweist:

(a) wobei das Trägermittel mindestens ein Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht aufweist, das ein Molekulargewicht von mindestens 10.000 hat;

(b) wobei die Magenta-Tinte im wesentlichen aus 1 bis 4 Gewichtsprozent Xanthen-Magenta-Farbstoff und dem Trägermittel besteht;

(c) wobei die Gelb-Tinte im wesentlichen aus 0,9 bis 2 Gewichtsprozent einer Mischung aus einem Säure- Gelb-23- und einem Direkt-Gelb-86-Farbstoff und dem Trägermittel besteht; und

(d) wobei die Cyan-Tinte im wesentlichen aus 0,75 bis 2,5 Gewichtsprozent eines Säure-Blau-9-Farbstoffs oder aus einer Mischung von Säure-Blau-9-Farbstoff und bis zu 25 Gewichtsprozent eines Kupfer-Phthalocyanin-Farbstoffs und dem Trägermittel besteht.

3. Der Tintensatz gemäß Anspruch 2, bei dem der Xanthen- Magenta-Farbstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Säure-Rot-52- und einem Säure-Rot-289-Farbstoff besteht.

4. Der Tintensatz gemäß Anspruch 2, bei dem die Mischung aus einem Säure-Gelb-23- (AY23-) und einem Direkt- Gelb-86- (DY86-) Farbstoff bezüglich ihres Verhältnisses von 40:60 zu 60:40 von AY23:DY86 reicht.

5. Der Tintensatz gemäß Anspruch 4, bei dem das Verhältnis etwa 50:50 beträgt, und bei dem die Mischung in der Tinte in einer Menge, die von 1 bis 1,5 Gewichtsprozent reicht, vorhanden ist.

6. Der Tintensatz gemäß Anspruch 2, bei dem sowohl der Säure-Gelb- als auch der Direkt-Gelb-86-Farbstoff ein Tetramethylammonium-Gegenion umfaßt.

7. Der Tintensatz gemäß Anspruch 2, bei dem der Kupfer- Phthalocyanin-Farbstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Direkt-Blau-86- und einem Direkt-Blau- 199-Farbstoff besteht.

8. Der Tintensatz gemäß Anspruch 7, bei dem der Kupfer- Phthalocyanin-Farbstoff ein Lithium-Gegenion aufweist.

9. Der Tintensatz gemäß Anspruch 2, bei dem das Trägermittel folgende Bestandteile aufweist:

(a) 0,05 bis 0,75 Gewichtsprozent eines Polysaccharids mit hohem Molekulargewicht, das ein Molekulargewicht von mindestens 10.000 hat;

(b) 0,05 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines Mitglieds, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus zwitterionischen Oberflächenwirkstoffen und nichtionischen Amphiphilen besteht;

(c) 0,5 bis 20 Gewichtsprozent 1,5-Pentandiol; und

(d) den Rest Wasser.

10. Der Tintensatz gemäß Anspruch 9, bei dem das Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Algin-Säure, Mannomuron-Säure, Carrageenan, Guar- und Xanthan-Gummi, Dextran, Chitin und Chitosan besteht, und wobei die amphoterischen Oberflächenwirkstoffe pH-empfindliche Oberflächenwirkstoffe sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus N,N-Dimethyl-N-Dodecyl-Aminoxid, N,N-Dimethyl-N- Tetradecyl-Aminoxid, N,N-Dimethyl-N-Hex-Adecyl-Aminoxid, N,N-Dimethyl-N-Octadecyl-Aminoxid, N,N-Dimethyl- N-(Z-9-Octadecenyl)-N-Aminoxid, N-Dodecyl-N,N-Dimethyl-Glycin und einem Acetylen-Polyethylen-Oxid-Oberflächenwirkstoff besteht.