НАБОРЫ КРАСИТЕЛЕЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ КРАСОК ДЛЯ СТРУЙНЫХ ПРИНТЕРОВ Российский патент 2009 года по МПК C09D11/00 C09B35/362 C09B47/04 C09B45/22 B41J2/01 B41M5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области создания изображений с помощью струйных принтеров. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на наборы красителей, обеспечивающие улучшенную стойкость к выцветанию на воздухе и цветостойкость, сохраняя в то же время высокий объем цветового диапазона, соответствующие значения оттенков, высокую цветность и/или низкое бронзирование.

Уровень техники

В целом краски для струйных принтеров представляют собой краски на основе либо красителей, либо пигментов. Как те, так и другие, как правило, приготавливаются в носителе для краски, который содержит краситель и/или пигмент. Краски для струйных принтеров на основе красителей, как правило, используют растворимое красящее вещество, которое обычно основывается на воде, для придания средам конкретного цвета. Наоборот, пигментные краски, как правило, используют нерастворимое или диспергированное красящее вещество для получения цвета.

Цветовые характеристики красок, содержащих красители, играют важную роль в качестве отпечатанного с помощью струйного принтера изображения. Качество полученного цвета может характеризоваться с использованием любой из нескольких систем пространства цветности, такой как CIELAB, что хорошо известно в данной области. По отношению к пространству цветности CIELAB цвет определяется с использованием трех терминов L*, a* и b*. В этой системе L* определяет яркость цвета и находится в пределах от 0 до 100 (при этом 100 соответствует белому). В дополнение к этому термины a* и b* вместе определяют оттенок, где a* находится в пределах от отрицательного числа (зеленый) до положительного числа (красный) и b* находится в пределах от отрицательного числа (синий) до положительного числа (желтый). Дополнительные термины, такие как hє (угол цветного тона) и C* (цветность), используются для дополнительного описания данного цвета, как известно специалистам в данной области. Отдельная краска для струйного принтера первого цвета, которая имеет хорошую цветность, цветовой диапазон, угол цветного тона и цветостойкость, не всегда является оптимальной для использования с другими цветами. Другими словами, не только индивидуальный цвет, то есть циановый, пурпурный или желтый, должен иметь приемлемое качество цветов, но и набор красок, в котором он используется, также играет роль то, работает ли краска для струйного принтера приемлемым образом. Таким образом, соответствующее объединение определенных красителей вместе для использования в наборе красок может улучшить качество изображения.

Соответственно, продолжаются исследования по разработке наборов красителей, которые имеют улучшенные свойства и которые не улучшают одно свойство за счет значительного ухудшения других.

Сущность изобретения

Можно отметить, что была бы преимущественной разработка наборов красителей, которые могут использоваться в типичных носителях для красок, а также в более специфичных носителях для красок, и которые демонстрируют приемлемую стойкость к выцветанию на воздухе, цветовой диапазон, цветостойкость, цветность, надежность, совместимость с материалами, струеобразование и тому подобное. Как таковой, набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров может содержать черный краситель, имеющий структуру формулы I, как показано ниже:

В дополнение к этому, по меньшей мере, один цветной краситель, выбранный из группы, состоящей из цианового красителя, пурпурного красителя и желтого красителя, также может присутствовать в наборе красителей. Циановый краситель, который может присутствовать, имеет структуру, показанную в формуле II, как показано ниже:

где каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 групп R являются иными, чем H. В этом конкретном варианте осуществления нет конкретного ограничения, накладываемого на то, сколько групп SO₃H, SO₂NH₂ или SO₂NH-алкил-OH присутствует в среднем, при условии, что количество всех групп в среднем составляет от 2 до 6. Пурпурный краситель, который может присутствовать, представляет собой комплекс Ni²⁺ структуры, показанной формулой III, как показано ниже:

Желтый краситель, который может присутствовать, имеет структуру, показанную в формуле IV, как показано ниже:

В другом варианте осуществления набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров может содержать первый циановый краситель и второй циановый краситель, каждый из них имеет одну и ту же общую химическую формулу формулы II:

где каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 групп R являются отличными от H. Первый циановый краситель может иметь в среднем от 0,25 до менее чем 1,5 групп SO₂NH-алкил-OH и второй циановый краситель может иметь в среднем от 1,5 до 3 групп SO₂NH-алкил-OH.

В другом варианте осуществления набор красителей может содержать пару пурпурных красителей для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски, где пара пурпурных красителей используется для приготовления пурпурной краски и где только один из пары пурпурных красителей используется для приготовления бледно-пурпурной краски.

Еще в одном варианте осуществления набор красителей для приготовления набора красок, имеющего, по меньшей мере, шесть красок, для струйных принтеров может содержать желтый краситель, пару пурпурных красителей, пару циановых красителей и черный краситель. Пара пурпурных красителей может использоваться для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски, где пара пурпурных красителей представляет собой содержащий переходный металл азокраситель и неметаллизированный краситель. Пара циановых красителей может использоваться для приготовления циановой краски и бледно-циановой краски, где пара циановых красителей представляет собой первый краситель на основе фталоцианина меди и второй краситель на основе фталоцианина меди, который отличается от первого красителя на основе фталоцианина меди.

Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут ясны из подробного описания, которое иллюстрирует в качестве примера особенности настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта (вариантов) осуществления изобретения

Перед тем как объяснять и описывать настоящее изобретение, необходимо понять, что настоящее изобретение не ограничивается конкретными стадиями способа и материалами, описанными здесь, поскольку такие стадии способов и материалы могут до некоторой степени изменяться. Необходимо также понять, что терминология, используемая здесь, используется только для цели описания конкретных вариантов осуществления. Термины не предназначены для ограничения, поскольку рамки настоящего изобретения, как предполагается, ограничиваются только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Необходимо отметить, что, как используется в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа включают в себя ссылки на множественное число, если только контекст четко не диктует иного.

Как здесь используется, "носитель" относится к текучей среде, в которую помещается красящее вещество для формирования краски. Жидкие носители хорошо известны в данной области, и широкое разнообразие таких носителей может использоваться в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Жидкие носители могут включать в себя смесь разнообразных агентов, включая, без ограничения, поверхностно-активные вещества, органические растворители и сорастворители, буферы, биоциды, модификаторы вязкости, секвестрирующие агенты, стабилизирующие агенты, агенты против отложения краски на головке принтера и воду. Хотя и не в виде части жидкого носителя, самого по себе, в дополнение к красящим веществам, жидкий носитель может нести в себе твердые добавки, такие как полимеры, латексы, УФ-отверждаемые материалы, пластификаторы, соли и тому подобное.

Термин "металлизированный краситель" включает в себя красители, которые имеют переходный металл, который является хелатированным, координированным или образует комплекс с молекулой красителя, в качестве интегральной части структуры красителя. Металлизированные красители не включают в себя красители, которые просто содержат противоион металла. Например, DB199Na представляет собой краситель на основе фталоцианина меди, имеющий противоион натрия. Компонент меди делает этот конкретный краситель "металлизированным" красителем, в то время как противоион натрия не делает.

Подобным же образом термин "неметаллизированный краситель" относится к красителям, которые не содержат переходного металла, который хелатируется, координируется или образует комплекс с молекулой красителя. Так, AR52Na представляет собой натриевую соль Кислотного Красного 52, но не считается металлизированным в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

Когда упоминаются бледно-циановые краски и бледно-пурпурные краски, термин "бледно-" представляет собой относительный термин, где краска сравнивается с небледным материалом. Например, бледно-пурпурная имела бы более высокое значение L*, чем пурпурная краска, с которой она сравнивается. Подобным же образом, бледно-циановая краска имела бы также более высокое значение L*, чем циановая краска, с которой она сравнивается. Другие значения пространства цветности L*a*b* могут необязательно также быть различными, хотя это необязательно.

Термин "примерно", когда относится к численному значению или диапазону, как предполагается, охватывает значения, возникающие в результате ошибки эксперимента, которая может возникнуть при осуществлении измерений.

Численные значения, такие как отношения, концентрации, количества, молекулярные размеры и тому подобное, могут быть представлены здесь в формате диапазона. Необходимо понять, что такой формат диапазона используется исключительно для удобства и краткости и должен интерпретироваться гибко, включая в себя не только численные значения, явным образом упоминаемые как пределы диапазона, но также включают в себя все отдельные численные значения или поддиапазоны, находящиеся внутри этого диапазона, как если бы каждое численное значение и поддиапазон упоминались явным образом. Например, диапазон масс. примерно от 1 мас.% примерно до 20 мас.% должен интерпретироваться как включающий в себя не только явным образом упоминаемые пределы концентраций от 1 мас.% примерно до 20 мас.%, но также как включающий в себя индивидуальные концентрации, такие как 2 мас.%, 3 мас.%, 4 мас.%, и поддиапазоны, такие как 5 мас.% - 15 мас.%, 10 мас.% - 20 мас.%, и тому подобное.

Имея это в виду, настоящее изобретение относится к области создания изображений с помощью струйных принтеров. Более конкретно, настоящее изобретение направлено на наборы красителей для использования вместе с носителями для красок для струйных принтеров. Эти наборы красителей включают в себя множество красителей, некоторые из которых являются уникальными сами по себе и все они являются уникальными в контексте наборов красителей по настоящему изобретению. Каждый из красителей, из наборов красителей, описывается здесь индивидуально, хотя понятно, что эти красители представлены здесь прежде всего в контексте соответствующих наборов этих красителей. Кроме того, когда упоминается краска или краска для струйных принтеров, красители, как понимается, смешиваются с жидким носителем с получением соответствующей краски. Как описано, наборы красителей представляют собой сочетания красителей, которые могут быть представлены индивидуально или смешиваться для включения в жидкие носители. Каждый краситель или смесь красителей из набора красителей может быть представлена в одном и том же или сходном типе жидкого носителя или каждый краситель или смесь красителей может быть представлена в ином жидком носителе, который имеет уникальный состав. Кроме того, хотя здесь описываются конкретные сочетания наборов красителей, необходимо понять, что различные дополнительные красители могут необязательно добавляться к наборам красителей (для формирования дополнительных красок или для объединения с красителями из набора красителей в обычных красках). Например, красители из набора красителей могут дополнительно содержать другие фталоцианиновые красители, такие как DB199, красители Кислотный Синий, красители Прямой Синий и тому подобные, смешанные с ним. Другие сочетания по отношению к черным, пурпурным и желтым красителям также могут использоваться в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

В целом, наборы красителей, описанные здесь, содержат индивидуальные красители, которые обеспечивают долговременную надежность красок для струйных принтеров. Благодаря их эффективной надежности в определенных жидких носителях они представляют собой красители, пригодные для использования во внеосевых принтерах, хотя они также могут использоваться в более распространенных принтерах. Поскольку внеосевые принтеры имеют несменяемую печатающую головку для струйной печати и заменяется только источник краски, имеется необходимость в обеспечении долговременной надежности печатающей головки. Таким образом, выбор конкретных красителей (и соответствующих жидких носителей) может иметь значение при достижении этой цели. Кроме того, является также желательным создание красителей в наборе красителей, которые могут использоваться для создания более стойких отпечатков, которые являются стойкими как к выцветанию на воздухе, так и к выцветанию на свету. Наборы красителей по настоящему изобретению обеспечивают хороший баланс между хорошим качеством фотоизображения на специальных фотобумагах, например на набухающих и неорганических пористых средах, а также хорошее качество изображения, когда печатают на обыкновенной писчей бумаге.

В соответствии с этим в одном из вариантов осуществления набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров может содержать черный краситель, имеющий структуру формулы I, как показано ниже:

В дополнение к этому, по меньшей мере, один цветной краситель, выбранный из группы, состоящей из цианового красителя, пурпурного красителя и желтого красителя, также может присутствовать в наборе красителей. Циановый краситель имеет структуру, показанную в формуле II, как показано ниже:

где каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 групп R являются иными, чем H. В этом конкретном варианте осуществления нет конкретного ограничения, накладываемого на то, сколько групп SO₃H, SO₂NH₂ или SO₂NH-алкил-OH присутствует в среднем при условии, что количество всех групп в среднем составляет от 2 до 6. Пурпурный краситель представляет собой комплекс Ni²⁺-структуры, показанной в формуле III, как показано ниже:

Желтый краситель имеет структуру, показанную в формуле IV, как показано ниже:

Черный краситель формулы I является преимущественным для использования в полноцветных наборах красителей, а также обеспечивает превосходные возможности печатания черного текста. Кроме того, этот черный краситель имеет превосходную оптическую плотность на обыкновенной писчей бумаге и на фотосредах, таких как среды с неорганическим пористым покрытием и набухающие среды, и может приготавливаться в определенных жидких носителях для создания черного текста лазерного качества.

В другом варианте осуществления набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров может содержать первый циановый краситель и второй циановый краситель, каждый из которых имеет одну и ту же общую химическую формулу, но каждый из них отличается относительно определенных боковых функциональных групп, присоединенных к ароматическим кольцевым структурам, как показано на формуле II:

В формуле II, выше, краситель содержит ядро фталоцианина меди (II). По отношению как к первому циановому красителю, так и ко второму циановому красителю имеется выбор группы R, который определяет различие между двумя конкретными красителями, описанными здесь. По отношению к обоим красителям каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 групп R являются иными, чем H. Однако в этом конкретном варианте осуществления по отношению к первому циановому красителю имеется в среднем от 0,25 до менее чем 1,5 групп SO₂NH-алкил-OH, а по отношению ко второму циановому красителю имеется в среднем от 1,5 до 3 групп SO₂NH-алкил-OH. Можно отметить, что по отношению к этому конкретному варианту осуществления, где набор красителей содержит два различных циановых красителя одной и той же общей химической формулы в отличие от предыдущего варианта осуществления, который более общим образом использует краситель формулы II, группа SO₂NH-алкил-OH для каждого из первого цианового красителя и второго цианового красителя присутствует в диапазонах средних значений, которые не перекрываются. То что подразумевается под "алкилом", представляет собой низший алкил, имеющий от 1 до 4 атомов углерода.

Более подробно, по отношению к первому циановому красителю в одном из вариантов осуществления боковыми по отношению к фталоцианиновому ядру могут являться в среднем от 1 до 4 групп SO₃H, функционализированных на красителе, в среднем от 0,25 до 2 групп SO₂NH₂, функционализированных на красителе, и в среднем от 0,25 до менее чем 1,5 групп SO₂NH-алкил-OH, функционализированных на красителе. В одном из вариантов осуществления в среднем могут присутствовать примерно четыре группы R, в целом, иных, чем H. Упоминая один конкретный краситель, который является пригодным для использования в качестве первого цианового красителя, боковыми по отношению к фталоцианиновому ядру могут являться в среднем примерно 1,8 группы SO₃H, функционализированной на красителе, в среднем примерно 1 группа SO₂NH₂, функционализированная на красителе, и/или в среднем примерно 1,2 группы SO₂NH-алкил-OH, функционализированной на красителе. В этом конкретном примере алкильная группа группы SO₂NH-алкил-OH может представлять собой этил.

Более подробно, по отношению ко второму циановому красителю в одном из вариантов осуществления, боковыми по отношению к фталоцианиновому ядру могут являться в среднем от 0,25 до 2 групп SO₃H, функционализированных на красителе, в среднем от 0,25 до 2,5 групп SO₂NH₂, функционализированных на красителе, и в среднем от 1,5 до 3 групп SO₂NH-алкил-OH, функционализированных на ядре фталоцианинового красителя. В одном из вариантов осуществления могут присутствовать в среднем примерно четыре группы R, в целом, иных, чем H. Упоминая один конкретный краситель, который является пригодным для использования в качестве первого цианового красителя, боковыми по отношению к фталоцианиновому ядру могут являться в среднем примерно 1 группа SO₃H, функционализированная на красителе, в среднем примерно 1,2 группы SO₂NH₂, функционализированной на красителе, и/или в среднем примерно 1,8 группы SO₂NH-алкил-OH, функционализированной на красителе. В этом конкретном примере алкильная группа группы SO₂NH-алкил-OH может представлять собой этил.

В каждом из указанных выше вариантов осуществления ударение делается на средние количества боковых групп, присоединенных к каждому фталоцианиновому ядру. Под "средним" подразумевается то, что вся совокупность любых данных боковых групп в навеске или загрузке красителя будет давать среднее значение в определенном численном диапазоне. Например, диапазон боковых групп от 0,5 до 1, означает, что некоторые молекулы из загрузки красителя могут не иметь этой боковой группы, а другие могут содержать 1 или несколько этих боковых групп. Таким образом, одна загрузка красителя может иметь среднее значение 0,5, а другая загрузка красителя может иметь среднее значение 1, и обе загрузки находились бы в указанном диапазоне.

Циановые красители формулы II обеспечивают превосходную стойкость к выцветанию на воздухе и выцветанию на свету, в то же время сводя к минимуму бронзирование. Бронзирование представляет собой металлический блеск, который может появляться на любой отпечатанной области отпечатка, сделанного с помощью струйного принтера, но особенно возникает на участках черных, циановых и/или синих отпечатках. Кроме того, настоящий краситель является эффективным для использования на набухающих средах, неорганических пористых средах, обыкновенной писчей бумаге и на других подложках. Достижения стойкости как к выцветанию на воздухе, так и стойкости к бронзированию, в одно и то же время является сложным. Как правило, более стойкие к выцветанию молекулы красителя имеют более сильную тенденцию к бронзированию. Обнаружено, что отношение функциональных групп, то есть групп R, а также нагрузка красителя могут повлиять на бронзирование. Таким образом, тщательный подбор этих параметров может улучшить качество и время жизни изображения.

В другом варианте осуществления набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров может включать в себя пару пурпурных красителей для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски. В этом варианте осуществления оба красителя из пары пурпурных красителей используются для приготовления пурпурной краски, и только один краситель из пары пурпурных красителей используется для приготовления бледно-пурпурной краски. В одном из вариантов осуществления пара пурпурных красителей может включать в себя содержащий переходный металл азокраситель и/или не-металлизированный краситель. В более конкретном варианте осуществления переходный металл может представлять собой никель и содержащий переходный металл азокраситель представляет собой комплекс Ni²⁺-структуры, представленной формулой III, как показано ниже:

Формула III

Для получения превосходного цвета, как правило, выбираются более хроматические красители. Однако более хроматические красители часто дают плохую цветостойкость. В соответствии с одним из примерных вариантов осуществления по отношению к набору пурпурных красителей, описанных здесь, эта проблема может решаться посредством осторожного смешивания красителя формулы III со вторым типом красителя, а именно неметаллизированым ксантеновым красителем, обычно упоминаемым как AR52Na. Таким образом, AR52, который является очень высокохроматическим красителем, может использоваться для обеспечения яркого цвета для пурпурной краски, и краситель формулы III может использоваться для обеспечения улучшенной стойкости изображения для той же самой краски. По отношению к бледно-пурпурным краскам, поскольку высокая цветность или яркий цвет не являются так уж необходимыми, бледно-пурпурные краски для струйных принтеров могут приготавливаться с использованием, например, только красителя формулы III.

Каждый из этих наборов красителей по настоящему изобретению, как правило, содержит также и желтый краситель. Хотя может использоваться любой желтый краситель, который является функциональным, в одном из вариантов осуществления желтый краситель может иметь структуру, показанную формулой IV, как показано ниже:

Как описано, все и каждый из красителей формулы I-IV могут присутствовать в обычном наборе красителей или они могут присутствовать вместе с другими красителями, известными специалистам в данной области. В дополнение к этому эти красители могут использоваться для приготовления типов наборов красок, которые повсеместно известны в данной области, включая наборы красок, содержащие две, три краски, четыре краски, пять красок, шесть красок, и тому подобное. Более конкретно, наборы красок, содержащие две, три, четыре, пять или шесть красок являются обычными в промышленности и наборы цианового-пурпурного-желтого-черного красителей, описанные здесь, могут включаться в такую систему.

В одном из вариантов осуществления набор красителей для приготовления набора красок, имеющего, по меньшей мере, шесть красок для струйных принтеров, может содержать разнообразные красители для приготовления соответствующих красок для струйных принтеров. Красители могут включать в себя желтый краситель, пару пурпурных красителей, пару циановых красителей и черный краситель. Пара пурпурных красителей может использоваться для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски, где пара пурпурных красителей представляет собой содержащий переходный металл азокраситель и не-металлизированный краситель. Пара циановых красителей может использоваться для приготовления циановой краски и бледно-циановой краски, где пара циановых красителей представляет собой первый краситель на основе фталоцианина меди и второй краситель на основе фталоцианина меди, который отличается от первого красителя на основе фталоцианина меди. Это сочетание красителей может использовать один или несколько красителей, описанных формулами I-IV, или может использовать другие красители в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

По отношению к паре циановых красителей по настоящему варианту осуществления первый краситель на основе фталоцианина меди может конфигурироваться для приготовления циановой краски, а второй краситель на основе фталоцианина меди может конфигурироваться для приготовления бледно-циановой краски. Примерные красители, которые могут использоваться, включают в себя красители, описанные формулой II, где группы SO₂NH-алкил-OH для каждого из первого цианового красителя и второго цианового красителя присутствуют в диапазонах средних значений, которые не перекрываются. По отношению к паре пурпурных красителей в одном из вариантов осуществления часть азокрасителя, содержащего переходный металл, и неметаллизированный краситель могут смешиваться для приготовления пурпурной краски, а часть содержащего переходный металл азокрасителя может использоваться сама по себе для приготовления бледно-пурпурной краски. Краситель, показанный формулой III, может использоваться как содержащий переходный металл азокраситель, а соль Кислотного Красного 52, например AR52, может использоваться в качестве неметаллизированного красителя. Еще в одном варианте осуществления черный краситель может представлять собой любой черный краситель, включая черный краситель, показанный формулой I. Кроме того, желтый краситель может представлять собой любой пригодный для использования желтый краситель, включая желтый краситель, показанный формулой IV.

Как обсуждалось, наборы красителей по настоящему изобретению могут приготавливаться в виде наборов красок для струйных принтеров. Концентрации красителей для каждого красителя из набора красителей могут изменяться в зависимости от типа краски, которая должна приготавливаться. Например, более высокая нагрузка красителя (более высокая концентрация красителя) может быть представлена в циановой и пурпурной красках по сравнению с бледно-циановой и бледно-пурпурной красками соответственно. Как правило, для большинства циановых и пурпурных красок концентрация красителя может составлять, например, примерно от 0,1 мас.% примерно до 10 мас.%. Для бледно-циановой и бледно-пурпурной красок, концентрация красителя может составлять примерно от 0,1 мас.% примерно до 6 мас.%. По отношению к черной краске для струйных принтеров, концентрация черного красителя может составлять примерно от 0,1 мас.% примерно до 10 мас.%, а по отношению к желтой краске для струйных принтеров концентрация желтого красителя может составлять примерно от 0,1 мас.% примерно до 10 мас.%. Эти наборы красителей могут использоваться для приготовления наборов красок, включая наборы красок для струйных принтеров. Как таковые наборы красок для печатания изображений с помощью струйных принтеров могут использоваться вместе с коммерчески доступными струйными принтерами, такими как DESKJET™ или PHOTOSMART™ и другие сходные принтеры, производимые компанией Hewlett-Packard. Можно заметить, что эти краски являются приемлемыми для использования как с термическими струйными принтерами, так и со струйными принтерами с пьезопреобразователями. Эти наборы красок могут также создавать истинные цвета на разнообразных средах, включая среды без покрытий, среды, покрытые глиной, среды с неорганическим пористым покрытием, например среды на основе окиси кремния и окиси алюминия, и органические набухающие среды, например среды, покрытые желатином, в каждом случае с улучшенной цветостойкостью, цветовым диапазоном и другими улучшениями качествами печати.

Как обсуждалось, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения краситель каждого цвета или черный краситель из набора красителей, а именно черный, циановый, желтый и пурпурный, могут присутствовать в более чем одной краске, каждая из которых имеет нагрузку более чем одного красителя. То есть может иметься один или несколько резервуаров для струйной печати, заполненных краской каждого цвета, каждый резервуар имеет в себе краску, которая имеет иную нагрузку красителя, иной краситель, иные компоненты носителя, различные количества компонентов носителя и тому подобное. Например, может иметься два пурпурных резервуара, каждый из которых содержит краски с различными нагрузками красителя и/или с различными пурпурными красителями.

Типичный препарат жидкого носителя, который может использоваться вместе с набором красителей по настоящему изобретению, может содержать один или несколько органических сорастворителей, присутствующих, в целом, от 5,0 до 50,0 мас.%, и одно или несколько неионных, катионных и/или анионных поверхностно-активных веществ, присутствующих при 0,01 - 10,0 мас.%. Остаток препарата может представлять собой очищенную воду или другие компоненты носителей, известные в данной области, таких как биоциды, модификатор вязкости, агенты для установления pH, секвестрирующие агенты, консерванты, агенты против отложения краски на головке принтера, агенты для контроля выцветания, агенты для сушки, агенты для улучшения струеобразования и тому подобное.

Классы растворителей или сорастворителей, которые могут использоваться, могут включать в себя алифатические спирты, ароматические спирты, диолы, простые эфиры гликолей, простые эфиры полигликолей, капролактамы, формамиды, ацетамиды и длинноцепные спирты. Примеры таких соединений включают в себя первичные алифатические спирты, вторичные алифатические спирты, 1,2-спирты, 1,3-спирты, 1,5-спирты, простые алкиловые эфиры этиленгликолей, простые алкиловые эфиры пропиленгликолей, высшие гомологи простых алкиловых эфиров полиэтиленгликолей, N-алкилкапролактамы, незамещенные капролактамы, как замещенные, так и незамещенные формамиды, как замещенные, так и незамещенные ацетамиды и тому подобное. Конкретные примеры растворителей, которые могут использоваться, включают в себя 2-пирролидинон, дериватизованный 2-пирролидинон, включая 1-(2-гидроксиэтил)-2-пирролидинон, 2-метил-1,3-пропандиол, тетраэтиленгликоль и этилгидроксипропандиол (EHPD), и другие.

Одно или несколько из множества поверхностно-активных веществ также может использоваться, как известно специалистам в области приготовления красок, и они могут представлять собой алкилполиэтиленоксиды, алкилфенилполиэтиленоксиды, блок-сополимеры полиэтиленоксида, ацетиленовые полиэтиленоксиды, сложные (ди)эфиры полиэтиленоксидов, амины полиэтиленоксидов, протонированные амины полиэтиленоксидов, протонированные амиды полиэтиленоксидов, диметиконсополиолы, замещенные аминоксиды и тому подобное. Конкретные примеры предпочтительных поверхностно-активных веществ для использования включают в себя SOLSPERSE™, TERGITOL™, DOWFAX™ и тому подобное. Количество поверхностно-активного вещества, добавленного к препарату по настоящему изобретению, может находиться в пределах от 0,01 до 10,0 мас.%.

В соответствии с формулировкой настоящего изобретения разнообразные другие добавки могут использоваться для оптимизации свойств композиции краски для конкретных применений. Примеры таких добавок представляют собой добавки, которые добавляются для ингибирования роста вредных микроорганизмов. Эти добавки могут представлять собой биоциды, фунгициды и другие антимикробные агенты, которые рутинно используются в препаратах красок. Примеры пригодных для использования антимикробных агентов включают в себя, но, не ограничиваясь этим, NUOSEPT™, UCARCIDE™, VANCIDE™, PROXEL™ и их сочетания.

Секвестрирующие агенты, такие как EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота), могут включаться для устранения вредных воздействий примесей металлов. Такие секвестрирующие агенты, как правило, составляют от 0 до 2 мас.% от композиции краски для струйных принтеров. Модификаторы вязкости также могут присутствовать, также как и другие добавки, известные специалистам в данной области, для модификации свойств краски, по желанию. Такие добавки могут присутствовать в композициях красок для струйных принтеров при уровнях от 0 до 20 мас.%.

Разнообразные буферные агенты или агенты для установления pH также могут необязательно использоваться в композициях красок для струйных принтеров по настоящему изобретению. Типичные агенты для установления pH включают в себя такие растворы для контроля pH, как гидроксиды щелочных металлов и амины, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия; лимонная кислота; амины, такие как триэтаноламин, диэтаноламин и диметилэтаноламин; хлористоводородную кислоту и другие основные или кислотные компоненты. Если они используются, агенты для установления pH, как правило, составляют менее, примерно, чем 10 мас.% от композиции краски для струйных принтеров. Подобным же образом могут использоваться буферные агенты, такие как, но, не ограничиваясь этим, Tris, MOPS, лимонная кислота, уксусная кислота, MES и тому подобное. Если они используются, буферные агенты, как правило, составляют менее примерно чем 3 от композиции краски для струйных принтеров и, как правило, примерно от 0,01 до 2 мас.%, чаще всего от 0,2 до 0,5 мас.%. В дополнение к этому агенты против отложения краски на головке принтера, которые могут использоваться, включают в себя фосфат лития, фосфат натрия, сложные фосфатные эфиры алкоксилатов жирных спиртов и тому подобное в количествах примерно от 0,01 до 5 мас.%.

ПРИМЕРЫ

Следующие далее примеры иллюстрируют варианты осуществления настоящего изобретения, которые в настоящее время известны лучше всего. Однако необходимо понять, что далее следуют только примеры или иллюстрации применения принципов настоящего изобретения. Многочисленные модификации и альтернативные композиции, способы и системы могут быть предложены специалистами в данной области без отклонения от духа и рамок настоящего изобретения. Прилагаемая формула изобретения, как предполагается, покрывает такие модификации и системы. Таким образом, хотя настоящее изобретение описывалось выше конкретно, следующие далее Примеры предоставляют дополнительные подробности в сочетании с тем, что в настоящее время считаются наиболее практичными и предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения.

Пример 1

Краски, приготовленные с использованием примерного набора красителей в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения

Набор красителей, содержащий черный краситель в соответствии с формулой I, два различных циановых красителя в соответствии с формулой II, пурпурный краситель в соответствии с формулой III, краситель на основе динатриевой соли Кислотного Красного 52 и желтый краситель в соответствии с формулой IV, используются для приготовления набора красок. Краски представлены в таблицах 1-6, как показано ниже:

Таблица 1 Черная краска Компоненты Количество 1-(2-Гидроксиэтил)-2-пирролидинон 5-20 мас.% 2-Пирролидинон 5-20 мас.% Поверхностно-активное вещество Solsperse (Avecia) 0,25 мас.% Фосфат Li 0,1 мас.% Этилендиаминтетрауксусная кислота (динатриевая соль) 0,1 мас.% 4-Морфолинпропансульфоновая кислота (свободная кислота) 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель формулы I 2-5 мас.% Целевой pH 7-7,5

Таблица 2 Циановая краска Компоненты Количество 1-(2-Гидроксиэтил)-2-пирролидинон 5-20 мас.% 2-Метил-1,3-пропандиол 5-9,8 мас.% Этоксилированное поверхностно-активное вещество 0,75-3,25 мас.% Анионный алкилдифенилоксид дисульфонат 0,3-9 мас.% Натрийфосфат додекагидрат 0,167 мас.% Этилeндиаминтетрауксусная кислота (динатриевая соль) 0,1 мас.% Трис(гидроксиметил)аминометан 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель Формулы II¹ 1-5 мас.% Целевой pH 8-8,5 ¹ В среднем 1,2 группы SO₂NHCH₂CH₂OH

Таблица 3 Пурпурная краска Компоненты Количество 1-(2-гидроксиэтил)-2-пирролидинон 5-20 мас.% 2-метил-1,3-пропандиол 5-9,8 мас.% Этоксилированное поверхностно-активное вещество 0,75-3,25 мас.% Анионный алкилдифенилоксид дисульфонат 0,3-9 мас.% Этилендиаминтетрауксусная кислота (динатриевая соль) 0,75 мас.% Трис(гидроксиметил)аминометан 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель Формулы III 1-5 мас.% Краситель AR52-Na 0,2-1 мас.% Целевой pH 8-8,5

Таблица 4 Желтая краска Компоненты Количество 2-Пирролидинон 5-10 мас.% Тетраэтиленгликоль 3-9 мас.% Этилгидроксипропандиол (EHPD) 3-9 мас.% Этоксилированное поверхностно-активное вещество 0,75-3,25 мас.% Анионный алкилдифенилоксид дисульфонат 0,3-9 мас.% Этилендиаминтетрауксусная кислота (динатриевая соль) 0,1 мас.% 4-морфолинпропансульфоновая кислота (свободная кислота) 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель Формулы IV 2-5 мас.% Целевой pH 7-7,5

Таблица 5 Бледно-циановая краска Компоненты Количество 1-(2-Гидроксиэтил)-2-пирролидинон 5-20 мас.% 2-Метил-1,3-пропандиол 5-9,8 мас.% Этоксилированное поверхностно-активное вещество 0,75-3,25 мас.% Анионный алкилдифенилоксид дисульфонат 0,3-9 мас.% Сложный фосфатный эфир алкоксилата жирного спирта 0,4 мас.% Этилендиаминтетрауксусная кислота (динатриевая соль) 0,1 мас.% Трис(гидроксиметил)аминометан 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель Формулы II² 0,5-4 мас.% Целевой pH 8-8,5 ² В среднем 1,8 группы SO₂NHCH₂CH₂OH

Таблица 6 Бледно-пурпурная краска Компоненты Количество 1-(2-Гидроксиэтил)-2-пирролидинон 5-20 мас.% 2-Метил-1,3-пропандиол 5-9,8 мас.% Этоксилированное поверхностно-активное вещество 0,75-3,25 мас.% Анионный алкилдифенилоксид дисульфонат 0,3-9 мас.% Трис(гидроксиметил)аминометан 0,2 мас.% Proxel GXL (Avecia) 0,1 мас.% Краситель Формулы III 0,5-4 мас.% Целевой pH 8-8,5

Proxel GXL - биоцидный препарат от Avecia, представляющий собой 19% раствор 1,2-бензотиазолин-3-она (BIT) в водном этилендиамине.

Хотя настоящее изобретение описывалось со ссылками на определенные предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области заметят, что различные модификации, изменения, исключения и замены могут быть проделаны без отклонения от духа настоящего изобретения. Например, хотя являются известными конкретные носители для использования в примере 1, могут также использоваться и другие носители. Предполагается, следовательно, что настоящее изобретение ограничивается только рамками следующей далее формулы изобретения.

Изобретение относится к наборам красителей для приготовления красок для струйных принтеров, включая наборы из шести красок. Набор красителей содержит пару циановых красителей, представляющую собой первый краситель на основе фталоцианина меди и второй краситель на основе фталоцианина меди, иной, чем первый краситель на основе фталоцианина меди. Набор красителей может содержать желтый краситель для приготовления желтой краски, пару пурпурных красителей для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски и черный краситель для приготовления черной краски для струйных принтеров. Пара пурпурных красителей может представляет собой содержащий переходный металл азокраситель и не-металлизированный краситель. Предложенный набор красителей характеризуется совместимостью красителей и обеспечивает печатные изображения струйным принтером широкой цветовой гаммы, устойчивые к выцветанию. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 табл.

1. Набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров, содержащий первый циановый краситель и второй циановый краситель, каждый из них имеет одну и ту же химическую формулу

где каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 групп R являются иными, чем H, указанный первый циановый краситель имеет в среднем от 0,25 до менее чем 1,5 групп SO₂NH-алкил-OH, и указанный второй циановый краситель имеет в среднем от 1,5 до 3 групп SO₂NH-алкил-OH.

2. Набор красителей для приготовления красок для струйных принтеров по п.1, содержащий пару пурпурных красителей для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски, где пара пурпурных красителей используется для приготовления пурпурной краски, и где только один из пары пурпурных красителей используется для приготовления бледно-пурпурной краски.

3. Набор красителей по п.2, где пара пурпурных красителей содержит азокраситель, содержащий переходный металл, или где пара пурпурных красителей содержит не-металлизированный краситель.

4. Набор красителей по п.3, где переходный металл представляет собой никель, и где содержащий переходный металл азокраситель представляет собой комплекс Ni²⁺ структуры
.

5. Набор красителей по п.4, где пара пурпурных красителей включает в себя первый пурпурный краситель, представляющий собой азокраситель формулы (III), содержащий переходный металл, и его комплекс Ni²⁺, второй пурпурный краситель, представляющий собой соль Кислотного Красного 52, где концентрация указанного второго пурпурного красителя составляет 0,2-1 мас.%, указанный первый и второй пурпурный краситель используются для приготовления пурпурной краски, и указанный второй пурпурный краситель используется для приготовления бледно-пурпурной краски.

6. Набор красителей для приготовления набора красок, имеющий, по меньшей мере, шесть красок для струйной печати, содержащий:
(a) желтый краситель для приготовления желтой краски;
(b) пару пурпурных красителей для приготовления пурпурной краски и бледно-пурпурной краски, указанная пара пурпурных красителей представляет собой содержащий переходный металл азокраситель и неметаллизированный краситель;
(c) пару циановых красителей для приготовления циановой краски и бледно-циановой краски, указанная пара циановых красителей представляет собой первый краситель на основе фталоцианина меди и второй краситель на основе фталоцианина меди, который отличается от первого красителя на основе фталоцианина меди; и
(d) черный краситель для приготовления черной краски для струйных принтеров.

7. Набор красителей по п.6, где часть содержащего переходный металл азокрасителя и неметаллизированный краситель смешиваются для приготовления пурпурной краски, и где часть содержащего переходный металл азокрасителя используется для приготовления бледно-пурпурной краски без добавления не-металлизированного красителя.

8. Набор красителей по п.6, где первый краситель на основе фталоцианина меди конфигурируется для приготовления циановой краски и где второй краситель на основе фталоцианина меди конфигурируется для приготовления бледно-циановой краски.

9. Набор красителей по п.6, где черный краситель имеет структуру

10. Набор красителей по п.6, где содержащий переходный металл азокраситель представляет собой комплекс Ni²⁺ структуры
.

11. Набор красителей по п.6, где неметаллизированный краситель представляет собой соль Кислотного Красного 52.

12. Набор красителей по п.6, где, по меньшей мере, один из циановых красителей имеет структуру

где каждая группа R независимо выбирается из группы, состоящей из H, SO₃H, SO₂NH₂ и SO₂NH-алкил-OH, при условии, что в среднем от 2 до 6 группы R являются иными, чем H.

13. Набор красителей по п.6, где желтый краситель имеет структуру