DE2755773A1

DE2755773A1 - Tinte fuer eine schreibeinrichtung

Info

Publication number: DE2755773A1
Application number: DE19772755773
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Rosenstock; Gerhard Wagner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1977-12-14
Publication date: 1979-06-21
Also published as: JPS5483504A; SE443991B; NL183895B; AU4248578A; CH637156A5; SE7812814L; JPS5547067B2; FR2411870B1; IT1101366B; NL183895C; AU521425B2; CA1113202A; DE2755773C2; GB1579304A; FR2411870A1; US4261748A; IT7830577A0; NL7812129A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 77 P 2 ¹J 2 2 BRD

Tinte für eine Schreibeinrichtung ·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tinte für eine Schreibeinrichtung, insbesondere für Tintenschreibeinrichtungen, bei denen die Tinte aus einem vom Aufzeichnungsträger abgehobenen Schreibkopf durch Druck in Richtung auf den Aufzeichnungsträger abgegeben wird und bei denen in der Ausstoßkammer Unterdruck entsteht.

Es ist bekannt, Aufzeichnungsträger durch gesteuertes Aufspritzen von Tintenflüssigkeit - ohne daß der Aufzeichnungskopf den Aufzeichnungsträger berührt - mit Informationen zu beschreiben. Dazu wird die Tintenflüssigkeit unter Druck aus einer einzigen Düse oder einer Mehrzahl von Düsen tröpfchenförmig in Richtung auf den Aufzeichnungsträger ausgestoßen. Es ist bekannt, die Tintenflüssigkeit unter geringem oder hohem Druck dem Schreibkopf zuzuführen oder aber unter geringfügigem Unterdruck am Schreibkopf anzulegen. Durch elektrostatische Felder oder aber durch Raumveränderungen in der Tintenausstoßkammer des Schreibkopfes wird der Tintenausstoß aus dem Schreibkopf bewerkstelligt oder unterstützt.

Eine Problemursache für die Anwendung derartiger Tintenstrahlschreibeinrichtungen ist die verwendete Tinte. Diese Tinte soll einerseits auf dem Aufzeichnungsträger einen möglichst kontrastreichen, unzerstörbaren Niederschlag bilden und andererseits die Düsen auch bei längeren Stillstandszeiten nicht verstopfen.

Es sind eine Reihe von Tinten für die Flüssigkeitsaufzeichnung bekannt geworden, bei denen angestrebt wird, die Viskosität unter

Re 1 Ram / 13.12.1977

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10 cP oder sogar unter 5 cP bei einer Oberflächenspannung von 40 bis 50 dyn pro Zentimeter zu erzielen. Insbesondere der Bemessung der Viskosität der Tintenflüssigkeit auf einen niedrigen Wert, zumindest unter 10 cP wurde bei der Erstellung derartiger Tinten eine hohe Bedeutung zugemessen. Darüber hinaus wurden auch Maßnahmen bekannt, die z.B. darauf hinauslaufen, glatte Oberflächen beschreiben zu können, und zwar dadurch, daß die Oberfläche durch einen agressiven Tintenbestandteil angelöst wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tinte bereitzustellen, welche zur Aufzeichnung von Informationen auf normalem Schreibpapier geeignet ist und bei der eine Verstopfung der Schreibdüsen mit größter Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen ist. Eine Verstopfung der Schreibdüsen würde nämlich den Aufzeichnungsvor gang unterbrechen. Bei direkt bedienten Schreibmaschinen kann eine Beseitigung der Verstopfung durch die Bedienperson herbeigeführt werden. Trotzdem ist eine derartige Störung auch hier sehr lästig. Bei nicht dauernd von einer Bedienperson direkt überwachten und bedienten Schreibeinrichtungen, wie z.B. Daten- oder Fernschreibmaschinen, können durch Verstopfung der Schreibdüse herbeigeführte Ausfälle der Schreibeinrichtung nicht in Kauf genommen werden. Eine überwachung der Funktionstüchtigkeit an dieser Stelle ist äußerst schwierig, obzwar auch möglich. Da zumindest die an ein öffentliches Fernschreibnetz angeschlossenen Fernschreibmaschinen immer empfangsbereit sein müssen, und zwar auch im unüberwachten Zustand, muß die Störanfälligkeit auch des Schreibkopfes auf ein Mindestmaß reduziert werden.

Auf diesen Überlegungen baut die Erfindung auf. Danach ist eine Tinte bereitzustellen, welche einerseits auch bei unterschiedlichen normalen Umwelteinflüssen die Funktionstüchtigkeit des Schreibkopfes nicht beeinträchtigt und die auf normalen Aufzeichnungsträgern ein kontrastreiches, stabiles Schriftbild zu erzeugen vermag.

Eine Tinte, die diesen Anforderungen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Farbstoffsäure und ein die Säure zumindest komplexierender alkalisch wirkender Lösungsvermittler in Lösungsmitteln mit einem großen Dipolmoment und mit einem die Verdunstung kompensierenden hygroskopischen Verhalten gelöst ist.

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Bei der erfindungsgemäßen Zusammensetzung einer Tinte findet Berücksichtigung, daß der in der Farbstoffsäure enthaltene Farbstoff in der Lage ist, ein kontrastreiches, stabiles Schriftbild auf einem handelsüblichen normalen Aufzeichnungsträger zu liefern.

Andererseits wird dem Umstand Rechnung getragen, daß eine Verstopfung innerhalb des Schreibkopfes, insbesondere im Bereich der Austrittsdüse, aber auch im Bereich von Filtern mit höchster Sicherheit verhindert wird. Durch ein hohes Dipolmoment des Lösungsmittels wird der Farbstoffträger mit höchster Sicherheit im Lösungsmittel aufgelöst, so daß keine Farbstoffpartikelchen zur Verstopfung führen können. Durch ein entsprechendes hygroskopisches Verhalten des Lösungsmittels wird der Verdunstungsverlust des Lösungsmittels kompensiert, so daß jeweils die vorgegebene Viskosität des Gemisches erhalten bleibt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Tintenflüssigkeit eine Viskosität zwischen 15 cP und 100 cP auf, wobei besonders günstig eine Viskosität von ca. 20 cP ist. Insbesondere für Schreibeinrichtungen, bei denen die Tinte lediglich durch Veränderung des Raumvolumens im Schreibkopf aus dem Schreibkopf ausgestoßen wird, wirkt sich ein Tintengemisch mit einer Viskosität der angegebenen Werte besonders günstig aus, da in diesem Fall durch das erzielte Dämpfungsverhalten der Tintenflüssigkeit die Tröpfchenfrequenz des ausgestoßenen Tintenstrahls vorteilhaft beeinflussen läßt.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, das Lösungsgemisch für die Tinte dahingehend auszugestalten, daß die einzelnen Komponenten des Lösungsgemisches jeweils Viskositäten mit } nahe der Viskosität des Lösungsgemisches liegenden Werten aufweist. Durch Veränderung der einzelnen Komponenten, beispielsweise durch Verdunstung oder durch Temperaturschwankungen oder ähnliche Einflüsse, wird der angestrebte Viskositätswert somit nicht wesentlich verändert.

Im Prinzip ist es möglich, zur Erreichung der erfindungsgemäß angestrebten Eigenschaften, beispielsweise ein Gemisch aus Wasser

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und Diäthylenglykol zu verwenden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens bietet sich aber eine weitere Verbesserung des Tintengemisches dadurch an, wenn als Lösungsmittel Diäthylenglykol und Dimethylsulfoxyd Verwendung finden. Dimethylsulfoxid hat ähnlich wie Wasser ein hohes Dipolmoment und ist damit ein gutes Lösungsmittel. Außerdem ist es hygroskopisch, hat eine niedrige Verdunstungsrate und dringt besonders schnell in Papier ein. Auch bezüglich der Viskosität entspricht Dimethylsulfoxyd etwa Wasser und ist ebenso wie Wasser mit Diäthylenglykol beliebig mischbar.

Ein Lösungsgemisch aus Diäthylenglykol und Dimethylsulfoxyd ist bei -20° C noch so flüssig, daß ein Schreibbetrieb möglich ist. Selbst bei Temperaturen von -70° C ist das Gemisch noch nicht gefroren, sondern noch zähflüssig, so daß zwar kein Schreibbetrieb mehr möglich ist, eine Zerstörung des Schreibkopfes aber nicht zu befürchten ist. Die beiden Komponenten der Tintenflüssigkeit haben innerhalb der an sich sehr breiten Viskositätenskala mit der Viskosität von 2 cP für Dimethylsulfoxyd und mit der Viskosität von 38 cP für Diäthylenglykol nahe beieinanderliegende Werte.

Außerdem hat das Gemisch eine günstige Verdunstungszahl und ist darüber hinaus hygroskopisch, so daß Verdunstungsverluste wieder kompensiert werden.

Weiterhin wirken sich die Lösungsmittel Dimethylsulfoxyd und Diäthylenglykol insoweit günstig für den bevorzugten Anwendungszweck für die erfindungsgemäße Tinte aus, daß sie eine geringe Löslichkeit für Gase, insbesondere für Luft und einen sehr niedrigen Dampfdruck haben. Eine für den Betrieb schädliche Gasbildung, insbesondere durch Kavitation bei der sich erweiternden Volumenbildung innerhalb des Schreibkopfes ist damit verhindert.

Als alkalisch wirkender Lösungsvermittler wird bevorzugter Weise Soda angewandt. Nach einer anderen bevorzugten Form wird als alkalisch wirkender Lösungsvermittler Triäthanolamin verwendet. Dadurch ist die Farbstoffkonzentration im Lösungsmittel in vorteilhafter Weise dosierbar.

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Beispielsweise beinhaltet eine Tinte mit den erfindungsgemäßen Merkmalen bei Verwendung von Soda als Lösungsvermittler für 2,7 bis 2,9 Gewichtsprozente Farbkomponenten im Lösungsgemisch, das zu ca. 2/3 der Masse aus Diäthylenglykol und zu ca. 1/3 der Masse aus Dimethylsulfoxyd besteht.

100 g Farbstoffsäure ist in einem Liter Tintenflüssigkeit beispielsweise auflösbar bei einem Volumenanteil von Triäthanolamin als Lösungsvermittler und einem Lösungsgemisch aus 3 Volumenteilen Diäthylenglykol und von fünf Volumenteilen Dimethylfulfoxyd.

7 Patentansprüche

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Claims

77 P 2 h 2 2 BRD Patentansprüche 2 / b o7 / J

1. Tinte für eine Schreibeinrichtung, insbesondere für Tintenschreibeinrichtungen, bei denen die Tinte aus einem vom Aufzeichnungsträger abgehobenen Schreibkopf durch Druck in Richtung auf den Aufzeichnungsträger abgegeben wird und bei denen in der Ausstoßkammer Unterdruck entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß Farbstoffsäure und ein die Säure zumindest komplexierender alkalisch wirkender Lösungsvermittler in Lösungsmitteln mit einem großen Dipolmoment und mit einem die Verdunstung kompensierenden hygroskopischen Verhalten gelöst wird.

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Tintenflüssigkeit zwischen 15 cP und 100 cP ist.

3. Tinte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Tintenflüssigkeit ca. 20 cP ist.

4. Tinte nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Komponenten des Lösungsmittels jeweils Viskositäten mit nahe der Viskosität des Lösungsgemisches liegenden Werten aufweisen.

5. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein Gemisch aus Diäthylenglykol und Dimethyl sulfoxyd ist.

6. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisch wirkender Lösungsvermittler Soda angewendet ist.

7. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisch wirkender Lösungsvermittler Triäthanolamin angewendet ist.

_β ORIGINAL INSPECTED

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