DE2132324A1

DE2132324A1 - Writing and inking units for a recorder and writing color or ink for this

Info

Publication number: DE2132324A1
Application number: DE19712132324
Authority: DE
Inventors: Siegelman Abe Morton Grove; Pawlak Raymond M; Quoss Robert N
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1970-06-29
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1304656A; SE375376B; NL7108881A; JPS5129055B1; DE2132324C2; NL144322B

Description

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ol. Ing.C. Wallachoil. Ing.C. gelding

Jipl.lng.G.Koch ,Jipl.lng.G. Koch,

Dr.T.Haibach 13 221 Dr. H/rDr. T. Haibach 13 221 Dr. Mr

8 München 2 9 1 Q O O ο /8 Munich 2 9 1 Q O O ο /

<8ufingerstr. 8,TeI. 24027Ö ^Δ I O /1 O 4 H<8ufingerstr. 8, part. 24027Ö ^Δ IO / 1 O 4 H

Beckman Instruments, Inc., Fullerton _p CaI., USA

Schreib- und Farbwerk für einen Regietriersehreiber, sowie Schreibfarbe bzw. -tinte hierfürWriting and inking work for a director's clerk, as well as writing color or ink for this

Die Erfindung betrifft ein mit hydrostatischem ZufUhrdruck arbeitendes Schreib- und Farbwerk für Oszillographen-Registrierschreiber und dergleichen.The invention relates to a hydrostatic feed pressure Working writing and inking unit for oscilloscope recorders and the same.

Bei den bekannten Registrierschreibern mit Schreibstift bzw. -feder für oszlllographische Zwecke und dergleichen wird üblicherweise mit einer flüssigen Schreibfarbe bzw· -tinte auf einem eine Vorschubbewegung ausführenden Papierkurvenblatt bzw. Registrierstreifen geschrieben. Ein derartige· Registrierschreibwerk hat gegenüber elektrischen oder fotografischen Schreib- bzw. Aufzeichnung·eyetemen viele Vorteile, vor allem ist es verhältnismäßig billig, und die Aufzeichnung erfolgt momentan. Jedoch leiden die bekannten Tinten- bzw. Farbregistrierschreiber seit langem an einer Reihe von Nachteilen. Diese Nachteile waren immerhin so ausgeprägt, daß für viele Anwendung·zwecke eine elektrische Aufzeichnung vorgezogen wird, trotz der hohen Kosten des Aufzeichnungsträgerst ebenso werden auch fotografische Aufzeichnungssysteme verwendet, obwohl der hierfür erforderliche Film teuer ist und eine gewisse Entwicklungedauer benötigt; auch spezielle UV-Aufzeichnung·-In the case of the known recorders with a pen or spring for oscillating purposes and the like is usually done with a liquid ink or -written ink on a paper curve sheet or recording strip executing a feed movement. Such a In comparison with electrical or photographic writing or recording, the recorder has eyetems many advantages, above all it is relatively cheap, and the recording is currently in progress. However, the known ink or color registration writers have long suffered due to a number of disadvantages. After all, these disadvantages were so pronounced that one could be used for many purposes Electrical recording is preferred, despite the high cost of the recording medium, so are photographic ones as well Recording systems used, though the one for this required film is expensive and requires some development time; also special UV recording -

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•yet·«· werden verwendet; ebenfalle mit Wärme arbeitende chemieehe Registriersystem· sowie einfach· Wärmeschreiber.• yet · «· are used; also those who work with heat chemistry record system · as well as simple · heat recorder.

Die hauptsächlichen Nachteile der bisher bekannten, mit Schreibfarbe bzw. «tinte arbeitenden Registriersohreiber haben ihre Ursache in der bei ihnen verwendeten flüssigen Tinte. Diese flüssige Tinte muß einerseits nach dem Auftragen auf den sich bewegenden Aufzeichnungsträger rasch trocknen, da andernfalls die Tinte sich beim nachfolgenden Aufrollen dee Papiere verschmieren und der Benutzer die noch nasse Tinte berühren würde, was eine Beeinträchtigung der Genauigkeit der Aufzeichnung und ein unansehnliches Aussehen der Aufzeichnungen zur Folge hätte. Die einerseits hinsichtlich des Auftragens der Tinte auf das Aufzeichnungspapier so erwünschte rasche Trocknung der Schreib· farbe stellt jedoch gleichzeitig einen erheblichen Nachteil dar« wenn der Registrlerschreiber eine zeitlang nicht benütst wird, da dies ein Verstopfen der kleinen öffnung in der Scfereibfederspitze zur Folge hat und dementsprechend die Schreibfeder bei Ingangsetzung dee Geräts häufig nicht schreibt. Man hat daher auch bereits vorgesehen, die Schreibtinte aus der Schreibfederspitze herauszupressen, ^ um die Tintenführung freizulegen, derart, daß anschließend durch dl« in der Schreibfeder und in der Verbindungsleitung vom Torratsbehälter sur Schreibfeder wirkenden Xapil* larkräfte eine ausreichende Tintenzufuhr für den Schreibvorgang auf dem Aufzeichnungsträger gewährleisten.The main disadvantages of the hitherto known registration spikes that work with writing paint or ink are caused by the liquid ink they use. This liquid ink must on the one hand after application dry quickly on the moving recording medium, otherwise the ink on the next Roll up the papers and the user would touch the wet ink, which is a nuisance the accuracy of the record and an unsightly appearance of the record. The one hand Rapid drying of the writing so desired with regard to the application of the ink to the recording paper At the same time, however, color represents a considerable disadvantage «if the recorder has not been used for a while is used as this will clog the small opening in the spring tip and accordingly the pen often does not write when the device is started. It has therefore already been planned that the To squeeze writing ink out of the nib tip, ^ to expose the ink duct in such a way that then through dl «in the pen and in the connecting line Xapil * from the torrent container on the quill A sufficient supply of ink for the writing process is required on the recording medium.

Ein weiterer Nachteil beim bisher bekannten mit flüssiger Tinte arbeitenden Registrierschreiber besteht darin, daß bei rascher Hin- und Herbewegung der Schreibfederspitae häufig Tintentropfen im Raum verspritzt werden.Another disadvantage of the previously known recorder working with liquid ink is that with rapid to and fro movement of the nib tip, ink drops are often splashed in the room.

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Sin weiterer Nachteil einiger bekannter Systeme besteht darin, daß bei ihnen hoch-viekose Schreibfarbe bzw· -tinte verwendet werden mißte, die unter einem verhältnismäßig hohen Druck durch die Vorrichtung gedrückt werden mußte. Für derartige Systeme waren Pumpen oder Druckgase erforderlich, uai die Schreibfarbe durch Leitungen zu den rtthrchenforalgen Schreibfedern zu drücken. Ia allgemeinen war die Anordnung ao getroffen, daß die röhrchenföraigen Federn mit ihren Federspitzen unter einer erheblichen Vor« Spannkraft in Anlage gegen das Aufzeichnungepapier oder den sonstigen Aufzeichnungsträger angedrückt wurden, wobei die Schreibfarbe bzw» -tinte unter einem verhältnismäßig hohen Druck aus der Schreibfeder heraus gegen da· Aufseiohnungspapier gepreßt und bei der Relativbewegung zwischen der Schreibfederspitze und dem Aufzeichnung·träger abgeschert wurde. Diese Systeme benötigen verhältnismäßig leistungsstarke spezielle Motoren zum Antrieb der mit erheblichem Anlagedruck gegen den Aufzeichnungsträger anliegenden Schreibfedern.There is a further disadvantage of some known systems in the fact that they have highly viekose writing color or ink would be used, which had to be pushed through the device under a relatively high pressure. For such systems pumps or pressurized gases were required, among other things the writing ink through pipes to the small glass algae Pressing nibs. In general, the arrangement was made that the tubular springs with their nibs under a considerable pre-tensioning force in contact with the recording paper or the other recording medium were pressed, with the writing color or »ink below a relatively high pressure from the quill against the opening paper and with the relative movement between the nib tip and the recording medium was sheared off. These systems require relatively powerful special motors to drive the nibs resting against the recording medium with considerable contact pressure.

Die Erfindung betrifft somit ein Schreib- und Farbwerk für einen Registrierschrelber, bei welohem eine Schreibfarbe bzw. -tinte einer Schreibfeder zugeführt wird, welche während des Schreibvorgang· mit ihrer röhrchenftJrmigen Spitze dichtschließend gegen die für die verwendete Schreibfarbe bzw· -tinte absorbierende Oberfläche eine· Aufzeichnung· träger· angedrückt wird·The invention thus relates to a writing and inking unit for a registration scraper, in which a writing color or ink is fed to a pen, which during the writing process · with your tubular Tip tightly against the writing color used or ink absorbing surface a recording carrier is pressed on

Durch die Erfindung soll ein Schreib- und Farbwerk der vorstehend genannten Art und eine Schreibfarbe bzw. -tinte hierfür geschaffen werden, welche sämtliche Vorteile der bekannten, mit flüssigen Schreibfarben arbeitenden SystemeThe invention is intended to provide a writing and inking unit of the aforementioned type and a writing color or ink be created for this, which have all the advantages of the known systems that work with liquid writing inks

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nämlich Billigkeit und augenblickliche Verfügbarkeit der Aufzeichnung, ohne deren Nachteile besitzen.namely cheapness and instant availability of the Record without having their drawbacks.

Zu diesem Zweck ist bei einem System der vorstehend genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine niedrig· viskose Sohreibfarbe bzw. -tinte dor Schreibfeder mit einen geringen, den Austritt der Schreibf&rbe durch die Schreibfederspitze gewährleistenden hydrostatischen Druck zugeführt wird, und daß die r(5hrch«nföroiige Schreibfederspitze durch Vorspannmittel nur mit einem geringen, im wesentlichen nur die Anlage der Schreibfeder an dem Aufzeichnungsträger gewährleistenden Anpreßdruok gegen den Aufzeichnungsträger vorgespannt 1st.To this end, one system has the aforementioned Kind according to the invention provided that a low viscous soothing paint or ink dor pen with a slight, the emergence of the ink through the The hydrostatic pressure guaranteeing the nib is supplied, and that the nib nib is pretensioned only with a small, essentially only the application of the pen to the recording medium ensuring pressure pressure against the Record carrier biased 1st.

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen ist die Verwendung einer Schreibfarbe bzw. -tint« mit einer Viskosität im Bereich von etwa 1 bis 30 cps vorgesehen, sowie daß die Schreibfarbe bzw. -tinte unter einem hydrostatischen Druck im Be« reich von etwa 0 bis etwa 15 cm (etwa 0-6 Zoll) zugeführt ist.According to appropriate refinements, the use of a Writing color or ink "provided with a viscosity in the range from about 1 to 30 cps, as well as the writing color or ink supplied under a hydrostatic pressure in the range of about 0 to about 15 cm (about 0-6 inches) is.

Durch die Erfindung wird somit ein mit Zufuhr durch hydrostatischen Druck arbeitendes Schreib- und Farbwerk für Regie triers ehr eiber geschaffen, das infolge der Verwendung einer niedrig-viskosen Schreibfarbe nur einen niedrigen hydrostatischen Zufuhrdruck benötigt, ja sogar bei mäßigen Schreibgeschwindigkeiten mit einem Zufuhrdruck Null oder sogar mit negativen Drucken arbeitsfähig istt die Notwendigkeit besonderer Pumpen oder sonstiger Druckgeneratoren für die Zufuhr der Schreibfltieslgkeit entfällt damit· Gleichzeitig kann mit einem geringen Anlagedruok der Schreibfederspitze an dem Aufzeichnungsträger gearbeitetThe invention thus provides a hydrostatic feed Printing, writing and inking work for directors was created because of the use of a low-viscosity ink only requires a low hydrostatic feed pressure, even with moderate ones The write speeds are capable of working with a feed pressure of zero or even with negative pressures There is no need for special pumps or other pressure generators to supply the writing fluid. At the same time, it is possible to work on the recording medium with a low contact pressure of the nib tip

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werden, wodurch sich nicht nur di· konstruktive Ausbildung vereinfacht, sondern insbesondere auch für den Antrieb der Schreibfederverstellung nur eine geringe Leistung erforderlich ist, so daß eine besondere Servoverstärkung entbehrlioh vird.which not only simplifies the structural design, but also in particular also for the drive of the Nib adjustment only a small amount of power is required, so that a special servo gain is unnecessary vird.

Die Erfindung betrifft auch die Schreibfarbe bzw. -tinte cur Verwendung in einem derartigen Schreib- und Farbwerk» Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sohreibfarbe bxw. -tinte neben dem Hauptbestandteil Wasser kleinere Anteil· eines wasserlöslichen niederen Alkyläthers von Äthy- { len- oder Diäthylenglykol, eines wasserlöslichen Farbstoffs sowie eines wasserlöslichen Harzes aus der Gruppe Polyvinylpyrrolidon und Polyäthylenoxyd aufweist.The invention also relates to the writing color or ink cur use in such a writing and inking unit. According to the invention it is provided that the writing color bxw. -tinte having smaller next to the main component proportion of water · a water-soluble lower Alkyläthers of Äthy- {LEN or diethylene glycol, a water soluble dye and a water-soluble resin from the group consisting of polyvinylpyrrolidone and polyethylene oxide.

Die niedrig-viskose Schreibfarbe bzw« -tinte gemäß der Erfindung gewährleistet, daß auch bei geringem hydrostatischen Zufuhrdruck oder sogar bei nioht-vorhandene» oder negativem hydrostatischen Druck durch die sich in der Schreibfederröhre und in der Zuleitung ausbildenden Kapillarkräfte eine ausreichende Schreibflüsaigkeitszufuhr gewährleistet ist« Die erfindungsgemäße Schreibfarbe bxw· -tinte wird von den meisten Papiersorten ohne Gefahr des a Veraehmierens absorbiert. Sie ist bei hohen und niedrigen Drucken gut lagerfähig und fließt aus der Sohreibfeder-•pltse nieht aus, selbst wenn diese längere Zeit ohne Relativbewegung in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger gehalten werden. Die erfindungsgemäße Schreibfarbe xeigt keine Tendenz zum Spritzen oder Klecksen bei schnellen oder hin- und hergehenden Verstellbewegungen der Schreibfeder. The low-viscosity writing ink according to the invention ensures that even at low hydrostatic supply pressure or even when there is no or negative hydrostatic pressure, a sufficient supply of writing fluid is guaranteed by the capillary forces that develop in the pen tube and in the supply line ink color inventive BXW · -tinte is absorbed by most types of paper without the risk of a Veraehmierens. It can be stored well at high and low pressures and does not flow out of the Sohreibfeder- • pltse, even if these are kept in contact with the recording medium for a long time without relative movement. The writing ink according to the invention has no tendency to splash or blobs in the event of rapid or to-and-fro adjustment movements of the pen.

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Ia folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung und von Beispielen erläutert*Ia following the invention with reference to the drawing and explained by examples *

Da« in der einzigen Figur der Zeichnung gezeigte AuefUhrungebeispiel eines erfindungsgemäßen, mit niedrigem Druck und einer Schreibtinte geringer Viskosität arbeitende Tinten- bzw. Farbechreibsystsm weist einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Schreibtedemmtor auf, dar rait einem geeigneten elektrischen Signal erregt wird und in Abhängigkeit hiervon eine der Amplitude dieses elektrischen Eingangssignals proportionale Drehung der Auegangswelle 12 erzeugt* Xn einem am oberen Ende der Welle 12 befestigten Gestell Λ6 ist ein Schreibfederarm Ik schwenkbar gelagert) er ist mit einem unter einem rechten Winkal verlaufenden Schreibfederepitzenteil 18 versehen, das mittels eines Federclips 22 gegen das Kurvenblattpapiar 20 gedrückt wird. Bei einer Verdrehung der Weile 12 wird die Schreibfederspitze 18 quer tiber d&s Papier 20 verschoben, und hierbei wird Schreibtinte bzw« Schreibfarbe aus einem Vorratsbehälter 24 über mine Leitung 26 und einen Schreibfederkanal 28 abgezogen, derart, daß auf dem Papier 20 eine feine, scharfe und brillante Linie gemäß dem elektrischen Eingangssignal gezogen wird. Vorzugsweise besteht die Verbindungeleitung Z6 aus Polyäthylen oder Butylkautschuk, und der Kanal 28 aus rostfreiem Stahl oder Xnconel, um eine unerwünschte Wechselwirkung mit der weiter unten im einzelnen beschriebenen Schreibtinte bzw. -farbe und eine eventuelle Kluntpenbildung der Tinte zu vermeiden. Die Vertikalstellung der Vorratskammer 2^ int mittels eines Klemmteile 30 zur Erzielung eines beliebigen gewünschten gravimetrischen hydrostatischen Drucks einstellbar) es sei jedoch betont, daß die nachfolgend beschriebene erfindungs-Since the embodiment shown in the single figure of the drawing of an ink or color writing system according to the invention, working with low pressure and a writing ink of low viscosity, has a writing damper designated as a whole with 10, which is excited by a suitable electrical signal and, depending on this, a the amplitude of this electrical input signal generated proportional rotation of the Auegangswelle 12 * Xn a attached to the upper end of the shaft 12 frame Λ6 is a Schreibfederarm Ik) pivotally mounted is provided with an extending at a right Winkal Schreibfederepitzenteil 18, which by means of a spring clip 22 against the Curve sheet paper 20 is pressed. Upon rotation of the time 12, the pen tip 18 transversely tiber d & s Paper 20 is moved, and thereby writing ink is withdrawn or "ink color from a reservoir 24 via m ine line 26 and a write spring channel 28, such that on the paper 20 is a fine, sharp and a brilliant line is drawn according to the electrical input signal. The connecting line Z6 is preferably made of polyethylene or butyl rubber, and the channel 28 is made of stainless steel or Xnconel in order to avoid undesirable interaction with the writing ink or ink described in detail below and to avoid possible clogging of the ink. The vertical position of the storage chamber 2 ^ int can be adjusted by means of a clamping part 30 to achieve any desired gravimetric hydrostatic pressure), however, it should be emphasized that the invention described below

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gemäße Schreibfarbe selbst unter negativem Druck, d. h. wenn sich der Flüssigkeitsspiegel der Schreibtinte in der Vorratskammer 2k unterhalb der Fedorspitze 18 befindet, noch zufriedenetellend funktioniert·correct writing color even under negative pressure, ie when the liquid level of the writing ink in the storage chamber 2k is below the nib tip 18, still functions satisfactorily

In deai gezeigten AuefUhrungebeiepiel ist das verwendete Kurvenblattpapier 20 Z-artig gefaltet; ein Pack 32 dieses Registrierpapiers ist unterhalb der Schreibtafel 3k gelagert} das Papier wird von diesem Vorratestapel durch einen geeigneten Papierantrieb straff über die Oberfläche der Schreibfläche Jk gezogen. Es sei jedoch betont, daß das Registrierpapier selbstverständlich auch faltenlos gerollt sein kann· Wesentlich ist auch, daß die nachfolgend beschriebene, bei dem erfindungsgemä£en System verwendete Schreibfarbe bzw« -tinte sich sowohl zur Verwendung in Verbindung mit beschichtetem wie mit unbeschichtetem Kur» venblattpapier 20 eignet* Bei Verwendung in Verbindung mit billigem unbeschichtetem Papier aeigt die erfindungsgemäß verwendete Schreibfarbo keine Neigung* zum Klecksen und ergibt gleiohwohl eine kontrastreiche, farbstarke brillante AufzeichnungsehreIbspur, die abgesehen vom Glanz des Papiers selbst ohne weiteres mit einer auf beschichtetem Papier erzielbaren Schreibepur vergleichbar ist. Das erfindungsgemäße Färb- bzw. Tintenwerk eignet sich auch besonders zur Verwendung mit beschichtetem Papier in Z-Faltung, da der geringe, für die Schreibfederspitze 18 erforderliche Schreibanpreßdruck und die besonderen Eigenschaften der nachfolgend beschriebenen Schreibtinte die Faltungen dieser Papierart und die Üblicherweise bei diener Papierart vorhandenen losen Papierfasern ohne Gefahr der Verstopfung der Schreibfederspitze oder Behinderung des freien Ausflusses der Tinte aus der Schreibfeder Überwinden. Vorzugs-In the execution example shown, the curve sheet paper 20 used is folded in a Z-like manner; a pack 32 of this recording paper is stored below the writing board 3k } the paper is pulled taut from this supply stack by a suitable paper drive over the surface of the writing surface Jk. It should be emphasized, however, that the recording paper can of course also be rolled without creases. It is also essential that the writing color or ink described below and used in the system according to the invention is suitable for use in conjunction with coated as well as uncoated curve paper When used in conjunction with cheap uncoated paper, the writing color used according to the invention has no tendency * to blot and at the same time results in a high-contrast, brightly colored, brilliant recording trace which, apart from the gloss of the paper itself, is easily comparable with a writing trace that can be achieved on coated paper. The inking or inking unit according to the invention is also particularly suitable for use with coated paper in Z-fold, since the low writing pressure required for the nib tip 18 and the special properties of the writing ink described below, the folds of this type of paper and the ones usually present in this type of paper Overcome loose paper fibers without the risk of clogging the nib tip or obstructing the free flow of ink from the nib. Preferential

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weise wird für diese Papierart eine Edeletein-Schreibspitze 18 sit abgerundeter Unterkante verwendet₉ um zu gewährleisten, daß die Schreibspitze leicht über die Papierfalten hinweggleitet. Des weiteren bedeutet die Tatsache, daß die Federklenme 22 nur eine geringfügige Vorspannkraft auf die , Schreibfederspitze 18 auszuüben braucht, daß die Drehmomentbelastung des Schreibfedermotors tC verhältnismäßig gering ist» verglichen mit bekannten mit hohem Druck und hoch-viskosen Farben arbeitenden Schreibsystemen« wie etwa dem in der US-Reissue-Fatentechrift Nr₉ 25 692 beschriebenen«!; es können daher mittels dar Erfindung herkömmliche Kapillar-Farbwerke mit eervo-losem Galvanometer zur Verwendung mit beschichtetem Hochglanzpapier angepaßt werden, ohne daß hierfür eine Änderung des Schreibfeder-Äntriabsmotore oder der zugehörigen elektronischen Speiseschaltung erforderlich sind.wisely, a Edeletein writing tip 18 sit with rounded lower edge is used for this type of paper ₉ to ensure that the writing tip slides easily over the folds of paper. Furthermore, the fact that the spring clip 22 only needs to exert a slight biasing force on the nib tip 18 means that the torque load on the nib motor tC is relatively low "compared to known writing systems operating with high pressure and highly viscous inks" such as that in FIG of US Reissue Patent Publication No. ₉ 25 692 "!; it can therefore be adapted by means of the invention conventional capillary inking units with eervo-less galvanometer for use with coated glossy paper, without a change in the pen drive motor or the associated electronic supply circuit are required.

Der Erfindung liegt die Entdeckung zugrunde, daß Scbreibfarben bzw. -tinten niedriger Viskosität (d. h. 1-30 eps) mit Wasser als Hauptbestandteil und kleinen Anteilen an einem Alkylenglykoläther und einem wasserlöslichen Harz sich besondere für mit niedrigem Druck arbeitende Farbsohrelbsysteme eignen. Derartige Schreibfarben bzw. -tinten neigen im Betrieb nicht zum Klecksen oder Spritzen und trocknen äußerst rasch, wodurch ein Fasern und Verschmieren vermieden wirdj derartige Schreibtinten können daher auf beschichteten Regie trierpap Lerer, vie beispielsweise Krooekote-Papier, Trycite-Papier und ähnlichen Hochglanzpapieren, auf nicht-beschichtetan Papieren wie beispielsweise Sulfit- und Sulfat-Papieren, Seidenpapier, Zeitungspapler, Pergamentpapier und Polyamidfilmen vorwendet wer· den. Außerdem können derartige niedrig-viskose Schreibfarben der Schreibfederspitze unter gavHhnliehen Schwerkraft-The invention is based on the discovery that low viscosity (i.e., 1-30 eps) writing inks with water as the main component and small amounts of an alkylene glycol ether and a water-soluble resin special for low-pressure paint ear systems suitable. Such writing inks or inks do not tend to blot or splash during operation and dry extremely quickly, thereby avoiding fiberization and smearing on coated direction trierpap Lerer, vie for example Krooekote paper, Trycite paper and similar glossy papers, on non-coated papers such as sulphite and sulphate papers, tissue paper, newsprint, Parchment paper and polyamide films are used who the. In addition, such low-viscosity writing inks the nib under the gravity

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druck (θ - 8 Zoll) zugeführt werden, wodurch Pumpen und anderweitige Druokgeneratoren, wie eie bei bekannten Farbwerken erforderlich sind, entbehrt werden könnenι aie können sogar infolge ihrer Kapillarkräfte bei niedrigeren Sohrelbgeechwindigkeiten unter Druck Null oder sogar negativen Drucken verwendet werden· Dies alles hat zur Folge, daß ein geringer Sehreibgriffel-Anpreßdruck (1 - 3 g) zur Erzielung scharfer Aufzeichnungen ausreicht und Schreibfeder· Servomotoren mit hohem Auβgangedrehmoment bzw. Stellvorrichtungen entbehrlich werden·pressure (θ - 8 inches), causing pumps and Other pressure generators, such as those required in known inking units, can be dispensed with, and they can even be dispensed with because of their capillary forces at lower levels So yolk speeds under pressure zero or even negative Printing can be used · All of this means that a small pen pressure (1 - 3 g) sufficient to achieve sharp recordings and a pen Servomotors with high output torque or actuating devices become dispensable

Die bevorzugte Viskosität der Schreibfarbe beträgt 5-10 ops bei 20 ⁰C. Die Schreibfarbe kann der Schreibfederspitze bei einem Druck von weniger als \/k psig zugeführt werden. Zufuhrdrucke bis 2 psig reichen für sämtliche nachfolgend beschriebene Schreibfarben bzw. -tinten aus.The preferred viscosity of the ink color is 5-10 ops at 20 ⁰ C. The ink color can be the pen tip at a pressure of less than \ / are supplied k psig. Feed pressures up to 2 psig are sufficient for all of the writing inks described below.

Die erfindungsgemäß verwendete viskosltätsarine Schreibfarbe enthält einen Hauptanteil Wassert und es wird ein wasserlöslicher Farbstoff für die Schreibfarbe verwendet, welcher die Viskosität nicht nennenswert erhöht. Die anderen wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Sohreibfarbe sind ein Glykoläther, der im allgemeinen etwa 10 bis ko Gew.-# der Schreibfarbe ausmacht, sowie ein wasserlösliches Harz wie beispielsweise Polyvinylpyrrolidon oder Polyäthylenoxyd*The viscositiesarine writing ink used according to the invention contains a major proportion of water and a water-soluble dye is used for the writing ink which does not increase the viscosity appreciably. The other essential components of the invention are Sohreibfarbe a glycol ether, generally comprising about 10 to ko wt .- # of the ink color, as well as a water-soluble resin such as polyvinyl pyrrolidone or polyethylene oxide *

Als Glykoläther wird ein Alkyläther von Xtbylen- oder Diäthylenglykol verwendet, wie beispielsweise Diäthylenglykol-Mono-n-butyläther, Diäthylenglykol-Monomethyläther und Diäthylenglykol-Monoäthyläther, Äthylenglykol-Mono- «·thylather, Xthylenglykol-Monoäthyläther, Xthylenglykol- *'ono-n-butyläther und Xthylenglykol-Monophenyläther·As a glycol ether, an alkyl ether of ethylene or Diethylene glycol used, such as diethylene glycol mono-n-butyl ether, Diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono- «· Ethyl ether, xethylene glycol monoethyl ether, xethylene glycol * 'ono-n-butyl ether and ethylene glycol monophenyl ether

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Di· Tint· enthält ausreichend wasserlöslichen Farbstoff, um auf Papier oder einem ähnlichen blatt- oder folienföralgen Material eine farbige Markiertang zu erzeugen. Es ist eine Vielzahl derartiger Farbstoffe bekannt, aus denen die Auswahl je nach der gewünschten Farbe, Stabilität und der Vereinbarkeit alt den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Schreibfarbe getroffen werden kann«Di Tint contains sufficient water-soluble dye to put on paper or a similar sheet or foil holder Material to produce a colored marking line. A large number of such dyes are known from which the Selection depending on the desired color, stability and compatibility of the other components of the invention Writing color can be hit "

Für die erfindungsgemäße Schreibfarbe wird ein kleiner Anteil eines wasserlöslichen Harzes, wie beispielsweise Polyvinylpyrrolidon (PVP), verwendet, um ein Spritzen bzw. Klecksen bei hohen Schreibfedergeachwindigkeiten zu vermeiden. Das PVP soll üblicherweise in einem Anteil von etwa 0,1 Grew.-^ bis 5 Gew.-^ der Schreibfarbe vorliegen. Es verhindert ein Aufbrechen der Kapillare in der Schreibfederspitze, verringert die Reibung in der Schreibfeder und der Zuleitung, hält die Schreibtinte kohäsionsartig zusammen, trägt dazu bei, daß der Farbstoff in Lösung gehalten wird, und verhindert ein Auslaufen der Tinte aus der Schreibfederspitze bei Nichtbetrieb des Systems. Polväthylenoxyd dient den gleichen Zwecken und kann in geringeren Anteil anstelle von PVP verwendet werden. Gewöhnlich soll der Anteil des Polyäthylenoxyds etwa 0„01 Gew.-^ bis 0,3 Oew.-der Schreibfarbe ausmachen. Der bevorzugte Molekulargewichtebereich dieses Materials liegt zwischen etwa 500.000 und 5>000.0001 bei höherem Molekui&rgewichton wird jeweils weniger Polyäthylenoxyd benötigt.A small proportion is required for the writing ink according to the invention a water-soluble resin, such as polyvinylpyrrolidone (PVP), is used to prevent spraying. Avoid blobs at high pen stroke speeds. The PVP should usually be present in a proportion of about 0.1 Grew .- ^ to 5 wt .- ^ of the writing ink. It prevents breaking the capillary in the nib tip reduces the friction in the nib and the Supply line, holds the writing ink together like a cohesion, helps to keep the dye in solution, and prevents leakage of ink from the nib tip when the system is not in use. Polyethylene oxide serves the same purposes and can be used in smaller proportions instead of PVP. Usually the Percentage of polyethylene oxide about 0.11 wt .- ^ to 0.3 oew.-der Make out the writing color. The preferred molecular weight range for this material is between about 500,000 and 5> 000,0001 with higher molecular weight, respectively less polyethylene oxide needed.

Die wäßrige, niedrig-viskose Schreibtinte gamäß der Erfindung ist vorzugsweise neutral oder leicht alkalisch. Zuweilen ergeben der Farbstoff und andere Komponenten der Schreibfarbe «ine alkalische Lösung,, in etnderen Fällen istThe aqueous, low-viscosity writing ink according to the invention is preferably neutral or slightly alkaline. Sometimes the dye and other components give the Writing color is "an alkaline solution," in other cases

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•a jedoch häufig erwünscht, den pH-Wert der Schreibfarbe auf 7 oder geringfügig höher (beispielsweise 7» 5 - 8) durch Zugab· von Spuren von organischem Amin, wie beispielsweise Xthanolamln, einzustellen. Auch andere nicht-flüchtige, wasserlöslich« Amine, wie beispielsweise Diäthanoiamin, Propanolamin usw., können verwendet werden. Es sei jedoch betont, daß auch leicht aauro Schreibfarben bzw. -tinten ait pH-Werten zwischen 6,5 und 7 funktionsfähig sind. Einige leicht saure Schreibtinten (mit pH-Wert beispielsweise 6) sind verwendbar, jedoch sind im allgemeinen leicht alkalische Schreibtinten vorzuziehen.• a, however, often desirable, the pH value of the writing color to 7 or slightly higher (for example 7 »5-8) by adding traces of organic amine, such as Xthanolamine, discontinue. Other non-volatile, water-soluble amines, such as diethanoiamine, Propanolamine, etc. can be used. It should be emphasized, however, that slightly aauro writing colors or inks ait pH values between 6.5 and 7 are functional. Some slightly acidic writing inks (with a pH value of 6, for example) can be used, but slightly alkaline writing inks are generally preferred.

Ss hat sich ergeben, daß in manchen Fällen die Zugabe einer kleinen Menge Phenol oder einer ähnlichen Verbindung das Waohstum von Bakterien, Schimmelpilzen und anderen Mikroorganismen in der Schreibfarbe verringert oder ganz verhindert. Diese Stoffe brauchen nur in geringen Wirkmengen (beispielsweise 0,01 - 0,05 $) vorzuliegen. Normalerweise werden sie gar nicht benötigt, da der Glykoläther das Bakterien- und Schimmelwachsturn verhindert.It has been found that in some cases the addition of a a small amount of phenol or a similar compound, the growth of bacteria, mold and other microorganisms reduced or completely prevented in the writing color. These substances only need in small amounts (e.g. $ 0.01-0.05) must be present. Normally they are not needed at all because the glycol ether is the bacterial and mold growth prevented.

Im folgenden werden Beispiele für die Zusammensetzung von geeigneten Schreibfarben bzw. -tinten für das erfindungsgemäße Schreib«yetea erläutert.The following are examples of the composition of suitable writing inks for the invention Write «yetea explained.

example 1

Aus den folgenden Substanzen wird eine niedrig-viskose Schreibfarbe bzw. -tinte hergestellt!The following substances result in a low viscosity Writing color or ink produced!

200 g entionisiertes Wasser200 grams of deionized water

100 g Diäthylenglykol-Konobutyläther100 g diethylene glycol conobutyl ether

109882/1306 ./.109882/1306 ./.

5 g Polyvinylpyrrolidon K-90 (PVP) 0,5 g Phenol
10 g Methylviolet Farbstoff (6B Konzentrat)5 g polyvinylpyrrolidone K-90 (PVP) 0.5 g phenol
10 g methyl violet dye (6B concentrate)

Durch Zugabe von Äthanolamin wird der pH-Wert auf etwa 7»5 eingestellt.The addition of ethanolamine increases the pH to about 7-5 set.

Das PVP wird unter Mischen in dem Wasser gelöst, hierauf werden der Glykolftther und das Phenol zugegeben. Unter fortgesetstem Rühren wird der Farbstoff in den Wirbel gesiebt und vollständig aufgelöst. Sodann wird tropfenweise (ca. Tropfen) Äthanol ainin unter Rühren zugegfcben, bis der pH-Wert auf der basischen Saite liegt (7»5 - 8).The PVP is then dissolved in the water with mixing the glycol ether and the phenol are added. Under continued Stirring, the dye is sieved into the vortex and completely dissolved. Then add drop by drop (approx. Drops) of ethanol are added with stirring until the pH value lies on the basic string (7 »5 - 8).

Die Viskosität der so erhaltenen Schreibfeibe liegt im Bereich von 10 - 15 cps.The viscosity of the writing disc obtained in this way is in the range from 10-15 cps.

Diese Schreibtinte und die anderen, nachfolgend beschriebenen wäßrigen Glykoläther-Tinten sind mit Druckfarben auf Olykolbaeis, wie etwa den zum Aufdrucken von Linien auf Registrierpapier für Oszillographen weit verbreiteten dampfhärtenden Tinten, kompatibel, und eic bilden daher zusammenhängende Linien über mit derartigen Druckfarben aufgedruckte Linien.This writing ink and the other aqueous glycol ether inks described below are based on printing inks Olykolbaeis, such as the one used to print lines on Recording paper for oscilloscopes widely used vapor-curing inks, compatible, and eic therefore form coherent Lines across lines printed with such inks.

Example 2

Naoh der Verfahrensweise gemäß Eeisspiel 1 werden mit den nachfolgend angegebenen Zusammensetzungen weitere für die Zwecke der Erfindung geeignete Schreitfarben hergestellt:Naoh the procedure according to ice game 1 are with the compositions given below for more For the purposes of the invention, suitable crotch colors are prepared:

109882/13 0 6109882/13 0 6

£ entionisiertes Vaeaer g Diäthylenglykol-MonobutylHther 2,5 £ Polyvinylpyrrolidon K-90 8 g saurer Farbstoff Rot 6 BC£ deionized vaeaer g diethylene glycol monobutyl ether 2.5 £ polyvinylpyrrolidone K-90 8 g acidic dye red 6 BC

Viscosity t 16.2 cpe; pH 9p7

g destilliertes Wasser g DiÄthylenglykol-Monobutyläther 2,5 e PVP K-90 g distilled water g diethylene glycol monobutyl ether 2.5 e PVP K-90

8 g saurer Farbstoff 2M hellblau 5 Tropfen Äthanolamin8 g of acidic dye 2M light blue 5 drops of ethanolamine

Viscosity! 15 cpe ₅ pH 8.5.

ml destllliertee Wasser ml DiMthylenglykol-Monobutyläther 5 g PVP K-90
0,5 g Phenolml of distilled water ml of methylene glycol monobutyl ether 5 g of PVP K-90
0.5 g phenol

g Farbstoff Methylviolet (6b) g methyl violet dye (6b)

Drops of ethanol Viscosity! 15 ops j pH 7.1.

109882/1306109882/1306

ml entionieierte· Vasaer ml Diäthylenglykol-Monobutyläther 5 g PVP K-90
0,5 g Phenolml deionized Vasaer ml diethylene glycol monobutyl ether 5 g PVP K-90
0.5 g phenol

10 g Methylviölet (6b) Farbstoff 13 Tropfen Äthanol wnin10 g methyl viölet (6b) dye 13 drops of ethanol wnin

Viscosity * 16.8 cpsi pH 6.85.

g Wasserg of water

g Diäthylenglykol-Monobutyläther 2,5 g PVP K-90g diethylene glycol monobutyl ether 2.5 g of PVP K-90

5 g saurer grüner Farbstoff (HL extra konzentriert) 2 Tropfen Äthanolamiη5 g of acidic green dye (HL extra concentrated) 2 drops of ethanolamine

Viscosity »1 *», 3 cpsi pH 9.3 ·

g Wasserg of water

e Diäthylenglykol-Monobutylfcther 2,5 g PVP K-90
8 g saurer grüner Farbstoff (^ LEX)e Diethylene glycol monobutyl ether 2.5 g PVP K-90
8 g sour green dye (^ LEX)

Viscosity: 15 cps ; pH 6.1.

109382/1306109382/1306

Example 3

Ein· ·οwohl für Sulfit- und für Kromecote-Papiere geeignet· niedrig-viskose Schreibtinte wurde mit den folgenden Substanzen hergestellt(A well suited for sulphite and Kromecote papers low-viscosity writing ink was made with the following Substances manufactured (

150 g Wasser (entionisiert)
50 g Xthylenglykol-Monomethyläther 6 g Pontacylviolet S4B150 g water (deionized)
50 g of ethylene glycol monomethyl ether 6 g of Pontacylviolet S4B

0,125 g Polyäthylenoxyd VSR-301 (annäherndes Molekulargewicht 4.000.000)0.125 g polyethylene oxide VSR-301 (approximate molecular weight 4,000,000)

First of all, the ethylene oxide in the water turned yellow,

At/tij-üjhoUi^ker und der Farbstoff. Man erhielt eine - ~s*-V^x^' ochreibfarbe mit pK-Wert 8 und einerAt / tij-üjhoUi ^ ker and the dye. This gave a - ~ s * ^x ^ -V 'ochreibfarbe with pK 8 and a

ίι'ν ',jj.won 7 cps.ίι'ν ', jj.won 7 cps.

example kk

Nach der Verfahrensweise gemäß Beispiel 3 wird eine grüne Schreibfarbe mit den folgenden Substanzen hergestellt!Following the procedure of Example 3, a green Ink made with the following substances!

150 g Wasser150 g of water

50 g Xthylenglykol-Monomethyläther 6 g Keco sauer grün k LBX
0,125 g Polyäthylenoxyd WSR-30150 g of ethylene glycol monomethyl ether 6 g of Keco sour green k LBX
0.125 g polyethylene oxide WSR-301

Die Schreibfarbe besaß einen pH-Wert von 6_tk und eine Viskosität von 7 cps.The ink color had a pH value of 6 _t k, and a viscosity of 7 cps.

Beispiel 5
Nach der Verfahrensweise gemäß Beispiel 3 wu'i· ein· rot· Example 5
According to the procedure according to Example 3, wu'i · a · red ·

109882/ 1306109882/1306

- 1ο -- 1ο -

Ink made from the following substances

g Vaaeer g Vaaeer

150 g Äthylenglykol-Monoiaethyläther 18 g Pontacylkarmln 2G 0,375 g Polyäthylenoxyd VSR-301150 g ethylene glycol monoethyl ether 18 g Pontacylkarmln 2G 0.375 g polyethylene oxide VSR-301

Öle Schreibtinte besaß einen pH-Wert von 9 „7 und eine Vis koeität von 6 cpa.Oils writing ink had a pH of 9 "7 and a Vis coality of 6 cpa.

Example 6

Eine violette Schreibtinte wurde mit den folgenden Sub •tanzen hergestelltiA purple writing ink was made with the following sub • dance producedi

g Va««erg Va «« er

150 g Xthylenelykol-Monomethyläther 0,375 g Polyäthylenoxyd VSR-301 12 g Kriatallviolet 6B cone.150 g of ethylene glycol monomethyl ether 0.375 g of polyethylene oxide VSR-301 12 g of Kriatallviolet 6B cone.

Die Schreibfarbe wurde mit 2 Tropfen Äthanolaatin auf einen pH-Wert von 7,9 eingestellt; die Viskosität betrug 6,5 ops.The writing color was applied with 2 drops of ethanolate on one adjusted to pH 7.9; the viscosity was 6.5 ops.

Example 7

Nach der folgenden Zusammensetzung wurde eine rote Schreib farbe hergestellt!According to the following composition was a red writing color made!

150 g Wasser 50 g Xthylenglykol-Monomethyläther . 6 g Keco sauer rot150 g of water 50 g of ethylene glycol monomethyl ether . 6 g Keco sour red

109882/1306109882/1306

" ¹⁷ " 213232Λ" ¹⁷ " 213232Λ

0,125 g PolyXthylenoxyd VDR-250 (Molokulargewicht ca. 600.000)0.125 g PolyXthylenoxid VDR-250 (molecular weight approx. 600,000)

Di· Schreibtinte besaß einen pH-Vert von 9» 7 und eine Vie· kosität -von 7 cpe.The writing ink had a pH-Vert of 9 »7 and a vie viscosity -from 7 cpe.

Die in den Beispielen 1 ua.j k beschriebenen Schreibfarben eignen sieh besonders zur Verwendung auf beschichteten Papier. Die in den Beispielen 3-7 erläuterten Schreibtlnten alt geringfügig niedrigerer Viskosität sind gut sohreibfähig sowohl auf beschichteten sowie,auf nichtbeschichteten Papier und auf anderen Schreibflachen, und zwar ohne Klecksen, Spritzen und Ausfließen} sie zeigen auch geringfügig bessere Eigenschaften als die Schreibtinten nach den Beispielen 1 und 2 hinsichtlich der Vermeidung von Klumpenbildung.The ua.j in Examples 1 k writing colors are described check particularly suitable for use on coated paper. The slightly lower viscosity writing inks explained in Examples 3-7 are easy to rub on both coated and uncoated paper and on other writing surfaces, without blobs, splashing and flowing out. They also show slightly better properties than the writing inks according to the examples 1 and 2 with regard to the avoidance of lump formation.

Claims

109882/1306109882/1306

Claims

.I writing and inking unit for a recorder, in which a writing color or ink * of a writing « spring is fed, which during the Sehrei.bvor-. gang · with its tubular-shaped spii'.o tightly closing against the ink used for the script absorbent surface of an absorbing body pressed against it is, thereby marked cfr net, that there is a low-viscosity writing paint or ink Nib (i4, 28, 18) with a slight exit the writing color through the nib tip (i8) ensuring hydroetatic pressure tu ge is, and that the tube-five pen tip (18) by means of advance (22) only with a small, essentially only the contact pressure ensuring the contact of the pen on the recording medium (20) is biased against the recording medium (20).

2. writing and inking unit according to claim 1, characterized by using a scrub color or ink «ait a viscosity in the range approx. 1 to 30 cps.

3. Writing and inking work according to Astspruch 1 üdoi · 2, thereby marked that the writing color bxw. -ink under oin ^ m hydrostatic pressure iiu 3öreich from about 0 to about 15 cm (about 0-5 inches) iat *

km Ni «drig-vitkosfc Schrelbftrte s: ur '« rwenci'ing in connection with the writing and color writing according to an or

109882/1306 ^{BÄD 0RIGtNAL}

several of the preceding claims, characterized in that that the writing color or ink is an aqueous solution of a glycol ether "

5. writing ink or ink according to claim h, characterized in that the writing color or ink noben the main component water smaller proportions of a water-soluble lower alkyl ethane of ethylene or diethylene glycol, a water-soluble dye and a water-soluble resin from the group of polyvinylpyrrolidone and PoIyHthylenoxyd having.

6. writing ink or ink according to claim 5, characterized in that that the glycol ether is the monomethyl ether of ethylene glycol.

7. writing color or ink according to one or more of claims k - 6, characterized in that the glycol ether makes up a proportion of about 10 wt .- ^ to about ^ O wt .- ^ of the writing color or ink.

109882/1306

4ο

Empty soap