DE2950736A1

DE2950736A1 - Tinte fuer das ink-jet- bzw. tintenstrahlverfahren

Info

Publication number: DE2950736A1
Application number: DE19792950736
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Itano; Masafumi Uehara
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1980-07-03
Also published as: GB2038862A; JPS621982B2; JPS5582175A; CA1148348A; DE2950736C2; US4285727A; GB2038862B

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hfinzel Patentanwälte

_ Registered Representatives

• 3* before the

European Patent Office

MöhlstraBe 37 D-8000 München 80

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

17. DEZ. 1979

MDR 538 G m Dr.F/i

KONISHIROKU PHOTO INDUSTRY CO., LTD»
Tokio / Japan

Tinte für das Ink-Jet- bzw» Tintenstrah!verfahren

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Tinte für das Ink-Jet- bzw. Tintenstrahlverfahren, inabesondere eine für das Ink-Jet- bzw« Tintenstrahlverfahren, bei welchem durch plötzliches Vermindern des Volumens einer Druckkammer eines Druckkopfs Tintentröpfchen versprüht werden, geeignete Tinte auf wäßriger Basis₀

Ein Ink-Jet-Verfahren der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US-PS 3 9**6 398 bekannt. Bei diesem Verfahren werden zwei Stufen durchgeführt« In der ersten Stufe wird das Innenvolumen der mit einer Tinte gefüllten Druckkammer rasch durch Applizieren elektrischer Antriebsimpulse verringert, wobei Tintentröpfchen durch eine Düse versprüht werden· Das Versprühen erfolgt derart, daß pro Antriebeimpuls ein Tröpfchen auf ein Aufzeichnungspapier auftropfen gelassen wird« In der zweiten Stuf· wird dann das gesamte System nach dem Versprühen der Tröpfchen durch die Düse in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren gelassen, wobei dann das System für einen erneuten bzw· den folgenden (Tinten-) Ausstoß bereit ist«

Bei dem beschriebenen und anderen Ink-Jet-Verfahren müssen Tinten verwendet werden, die einerseits die Düse nicht verstopfen und andererseits kontrastreiche Drucke bzw· Kopien liefern sowie während ihrer Lagerung keine physikalischen Eigenschafteänderungen oder eine Ausfällung erfahren» Gleichzeitig müssen die betreffenden Tinten eine angemessene Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen, wobei diese Eigenschaften innerhalb geeigneter Grenzwerte erhalten bleiben müssen« Der Einfluß der Tintenviskosität

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ist besonders groß. Venn eine Tinte einer Viskosität außerhalb eines für die verwendete Vorrichtung und die in der betreffenden Vorrichtung applizierten elektrischen Antriebsimpulse geeigneten Viskositätsbereichs verwendet wird, beeinträchtigt die Tinte die betreffende Vorrichtung beim Versprühen bzw· Ausstoßen der Tinte und bei ihrer Rückkehr in ihren ursprünglichen Zustand, so daß keine für die Praxis akzeptable Ink-Jet-Aufzeichnung durchgeführt werden kann. Venn beispielsweise eine Tinte einer niedrigeren als der geeigneten Viskosität verwendet wird, bereitet die Korrektur der Abweichung der der Tintensäule, die beim Versprühen bzw· Ausstoßen aus einer Düse versprüht bzw« ausgestoßen wird, übertragenen Geschwindigkeit Schwierigkeiten, so daß durch einen elektrischen Antriebsimpuls oftmals zwei oder mehrere Tintentröpfchen unterschiedlicher Geschwindigkeit versprüht bzw« ausgestoßen werden· Dadurch wird dann die Qualität der erhaltenen Kopien oder Drucke stark beeinträchtigte Veiterhin kann durch die Verwendung einer solchen Tinte auch die richtige Rückkehr der Vorrichtung in ihren ursprünglichen Zustand verhindert werden« Venn das Versprühen bzw« der Ausstoß eines Tintentröpfchens beendet ist, sinkt der Meniskus der Tinte als Folge des Ausstoßens bzw» Versprühen· zeitweilig· Venn dann der Tintenmeniskus durch Kapillarwirkung auf den ursprünglichen Zustand zurückgeführt wird, wird die Dämpfungsfunktion der Tinte gering, wenn die Viskosität der Tinte sehr gering ist. Dies führt dazu, daß der Tintenmeniskua zur Oszillation gebracht wird, wobei er über das DUsenende hinausläuft und danach durch die Oberflächenspannung der Tinte zurückgezogen wird» Somit ist also längere Zeit erforderlich, bis der Tintenmeniskus Gleichgewichtslage einnimmt« Venn anderer-

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••its die Tintenviskosität übermäßig hoch ist, tritt zvar keine solche Oszillation auf, es ist jedoch eine lange Zeit erforderlich, um den Tintenmeniskus durch Kapillarwirkung zurückzuziehen« In jedem Falle braucht das System unnötig lange, in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren, was eine verringerte Druck- bzw_o Kopiergeschwindigkeit zur Folge hat* Bei Ink-Jet-Verfahren der beschriebenen Art können Tinten eines Viskositätsbereiche von k bis 20 mPas verwendet werden. Die Oberflächenspannung solcher Tinten beträgt kO bis 60 Dyn/cm.

Es gibt bereits zahlreiche Tinten für das Ink-Jet-Verfahren· Diese Tinten genügen jedoch keinesfalls sämtlichen geschilderten Anfrrderungen, selbst wenn sie einigen dieser Anforderungen genügen, kranken sie an dem einen oder anderen sonstigen Nachteil· Um die Viskosität einer Tinte auf einem geeigneten Wert zu halten, ist es beispielsweise bekannt, der Tinte ein wasserlösliches Dickungsmittel, z.B* ein Cellulosederivat, wie Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose oder Methylcellulose, oder Polyvinylalkohol, einzuverleiben. Wenn jedoch solche wasserlösliche Dickungsmittel in Tinten für das Ink-Jet-Verfahren der beschriebenen Art verwendet werden, kommt es während der Lagerung in der Praxis oftmals zu einer Viskositätsänderung der Tinte infolge Wechselwirkung mit als Färbemittel verwendeten wasserlöslichen Farbstoffen oder in einigen Fällen zur Bildung von Niederschlägen. Wenn Tinten mit solchen wasserlöslichen Dickungsmitteln durch eine Düse eines Innendurchmessers (der Düsenöffnung) von etwa 30 bis 200 um versprüht bzw· ausgestoßen werden, wird die Düse oftmals durch infolge Verdampfung des jeweiligen Lösungsmittels

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aus der in der Düse verbliebenen Tinte blockiert. Weiterhin kann das Versprühen bzw. der Ausstoß der Tinte durch Einschluß -von Luft in einer Menge entsprechend dem VoIu-■en des verdampften Lösungsmittels in dem jeweiligen Druckkopf durch das DUsenende hindurch unter Bildung einer Luftblase in dem Druckkopf entsprechend der Änderung des Innenvolumens der Druckkammer infolge elektrischer Antriebeimpulse behindert werden. Die Folge davon ist, daß oftmals keine Tinte durch die DUse versprüht oder ausgestoßen wird oder daß kein stabiler Druck- oder Kopierbetrieb infolge Änderung der Versprüh- bzw. Auestoßbedingungen im Laufe der Zeit gewährleistet werden kann·

Zur Verhinderung einer Blockierung der Düse ist es bekannt, auf Wasserfarben beruhenden Tinten wasserlösliche mehrwertige Alkohole einzuverleiben (vgl. US-PS 3 705 und 3 846 1*1, JA-OS 72 712/1975 und 95 008/1975 und DE-OS 2 258 804;. Auf Wasserfarben beruhende Tinten enthalten als wesentlichen Bestandteil eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffs und weniger als ko Gew.-^t eines Metzmittels, wie Polyathylenglycol, Polypropylenglycol, Äthylenglycöl, Propylenglycol, Diathylenglycol, Glycerin und dergleichen. Durch den Zusatz des Metzmittels in einer derartigen Menge laßt sich der zur Durchführung des beschriebenen Ink-Jet-Verfahrens erforderliche Viskositätsbereich von k bis 20 mPas nicht aufrechterhalten· Selbst wenn dies möglich wäre, lassen sich eine Blockierung der Düse oder ein Einschluß von Luftblasen nicht vollständig verhindern«

Weitere Tinten für das Ink-Jet-Verfahren sind aus der JA-OS 137 506/1976 bekannt. Auch diese Tinten für das Ink-Jet-Verfahren besitzen keine lange Lagerfähigkeit

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und ändern ihre Eigenschaften (bei der Lagerung) gegenüber dem Zeitpunkt ihrer Herstellung« Darauf wird später noch näher eingegangen werden»

Wie bereits erwähnt, ist es für Ink-Jet-Verfahren unabdingbar, daß die jeweils verwendete Tinte die Düse nicht verstopft, ihre physikalischen Eigenschaften nicht ändert und bei der Lagerung keine Miederschläge bildet« Wenn jedoch die Tinte in einem Behälter gelagert wird oder in der Düse zurückbleibt, wird in der Luft vorhandenes gasförmiges Kohlendioxid durch die Tinte absorbiert, wobei sich ihr pH-Wert ändert. Dies hat zur Folge, daß sich der in der Tinte enthaltene Farbstoff zusammenballt oder absetzt und daß darüber hinaus die Viskosität der Tinte unnormal stark ansteigt» Solche Änderungen in den physikalischen Eigenschaften infolge pH-Wertsänderung lassen sich nicht nur bei basischen Farbstoffen und Direktfarbstoffen, sondern auch bei sauren Farbstoffen beobachten« Zur Verhinderung des Einflusses von in der Luft enthaltenem gasförmigen Kohlendioxid auf die physikalischen Eigenschaften der Tinte werden dieser in der Regel Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triethanolamin oder ähnliche Amine zugesetzt· Diese Amine sind jedoch stark toxisch und korrodieren die aus Gummi und Kunstharzen bestehenden Tintenbehälter und die zur Herstellung des Tintenzuflußsystems verwendeten Materialien stark. Darüber hinaus müssen die betreffenden Amine in recht großer Menge verwendet werden, um den pH-Wert der Tinte in geeigneter Weise steuern zu können_o Schließlich ist es von solchen Aminen bekannt, daß sie, nachdem sie gasförmiges Kohlendioxid absorbiert haben, dieses beim Erwärmen auf eine relativ niedrige Temperatur, Z₉B. eine

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Temperatur von etwa 5O°C, wieder abgeben. Somit eignen sich solche Amine enthaltende Tinten nicht zur Verwendung bei ink-Jet-Verfahren, bei denen aus Gummi oder Kunstharzen hergestellte Tintenbehälter zum Einsatz gelangen .

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Tinte für das Ink-Jet-Verfahren bzw* Tintenstrahlverfahren anzugeben, die nicht mit den geschilderten Nachteilen behaftet ist, das spitze Ende der Düse nicht blockiert, bei der Lagerung weder eine Änderung ihrer physikalischen Eigenschaften erfährt noch irgendeinen Niederschlag bildet, den erhaltenen Kopien oder Drucken einen ausreichenden Kontrast verleiht und selbst bei längerdauerndem Gebrauch oder Unterbrechung des Druckvorgangs für längere Zeit die Herstellung stabiler und sauberer Aufzeichnungen, Drucke oder Kopien gestattet«

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Tinte für das ink-Jet- oder Tintenstrahlverfahren, die 0,5 bis 8 Gew,-% eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs, 4 5 bis 70 Gew«-$ eines mehrwertigen Alkohols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und Kaliumcarbonat enthält·

In erfindungsgemäßen Tinten können s ämtliche wasserlöslichen sauren Farbstoffe und Direktfarbstoffe verwendet werden, solange sie in einer Menge von mindestens 5 Gew.-in Lösung gehen« Zur Herstellung kontrastreicher Kopien oder Drucke auf einem Aufzeichnungsträger werden bei der Herstellung einfarbiger Drucke oder Kopien mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tinte schwarze oder blaue Farbstoffe bevorzugt« Geeignete schwarze Farbstoffe sind solche mit

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den Colour-Index-Nummern Acid Black 2, 7, Zk, 31, 52, 107, 118, 119 und I56 sowie Direct Black 17, 32, 38 und 51. Geeignete blaue Farbstoffe sind solche mit den CIo-Nummern Acid Blue 9, 62, 102, 1θ4, 113, 117 und 120 sowie Direct Blue I, 6, 15, 25, 71* 86 und 226. Diese Farbstoffe können entweder alleine oder in Mischung aus zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen. Die Menge an den betreffenden Farbstoffen ist nicht besonders kritisch, solange sie innerhalb eines Bereichs liegt, innerhalb dessen die fertige Kopie bzw« der fertige Druck einen ausreichenden Kontrast erhält, und die unter der Löslichkeitsgrenze des betreffenden Farbstoffs liegt« In der Praxis beträgt die Farbstoffmenge 0,5 bis 8, vorzugsweise 1,0 bis 5 Gew.-$.

In erfindungsgemäßen Tinten können als mehrwertige Alkohole beliebige mehrwertige Alkohole, z_eB. Äthylenglycol, Propylenglycol, TrimethyIenglycol, Glycerin, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-ßutandiol, Diäthylenglycol, 1,5-Pentandiol, Hexylenglycol, Triäthylenglycol, Dipropylenglycol und/oder 1,2,6-Hexantriol, verwendet werden· Diese mehrwertigen Alkohole können entweder alleine oder in geeigneter Mischung aus zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen.

Sämtliche der genannten mehrwertigen Alkohole sind in beliebigen Mengen mit Wasser mischbar. Vegen ihrer Hygroskopizität, niedrigen Flüchtigkeit und viskos!tätesteigernden Eigenschaften spielen sie in Tinten gemäß der Erfindung eine wichtige Rolle, und zwar dahingehend, daß die betreffenden Tinten die genannten positiven Eigenschaften erhalten. Wieviel mehrwertiger Alkohol benötigt wird, wird aufgrund der gewünschten Viskosität der Tinte, der Menge an zuzusetzendem wasserlöslichen Farbstoff und

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danach, ob ein Einschluß von Luftblasen in die Tinte verhindert oder (nur) verringert werden soll, entschieden. Darüber hinaus kann die betreffende Menge je mach dem verwendeten mehrwertigen Alkohol sehr verschieden sein« Ua sämtlichen genannten Anforderungen zu genügen, müssen der Tinte 45 bis 70 Oev»-% an mehrwertigem Alkohol einverleibt werden. Venn die Menge an mehrwertigem Alkohol 45 Gew.-% unterschreitet, ist die erreichbare Viskosität in der Regel (in vielen Fällen) niedriger als sie gewünscht wird· Dies hängt jedoch von der Menge an zugesetztem Farbstoff und der Art des verwendeten mehrwertigen Alkohols ab. In jedem Falle lassen sich jedoch eine Verstopfung der Düse und ein Einschluß von Luftblasen nur unzureichend verhindern» Wenn andererseits die Menge an verwendetem mehrwertigen Alkohol 70 Gew.-% übersteigt, ist die erreichbare Viskosität oftmals höher als gewünscht· In beiden Fällen kann der Drucker seinen Dienst versagen, die Druckgeschwindigkeit sinken und nur ein unregelmäßiger bzw· ungenauer Druck hergestellt werden«,

Das in erfindungsgemäßen Tinten verwendete Kaliumcarbonat dient hauptsächlich als pH-Steuerstoff, zur Verhinderung einer Änderung der physikalischen Eigenschaften der Tinte durch gasförmiges Kohlendioxid und zur Verbesserung der Lagerfähigkeit der Tinte· Obwohl zahlreiche anorganische Puffer auf ihre Eignung zu dem genannten Zweck getestet wurden, hat es sich gezeigt, daß Kaliumcarbonat im Hinblick auf seine Löslichkeit in Wasser und mehrwertigen Alkoholen, seine Fähigkeit, der Tinte einen optimalen pH-Wert zu verleihen, im Hinblick auf die Lagerfähigkeit der Tinte und im Hinblick auf die auf das inlösunggehen von gasförmigem Kohlendioxid zurückzuführende gemeinsame lonenwirkung den besten Puffer darstellt. Die Menge an zuzusetzendem Kaliumcarbonat

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kann je nach seiner Löslichkeit in dem jeweiligen Gemisch aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen und dem gewünschten pH-Wert der Tinte sehr verschieden sein, Zweckmäßigerweise beträgt sie 0,1 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis Gew.-^.

Wie bereite ausgeführt, besteht eine erfindungsgemäße Tinte im wesentlichen aus einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs, einem mehrwertigen Alkohol und Kaliumcarbonat· Erforderlichenfalls können jedoch einer solchen Tinte die verschiedensten Zusätze einverleibt werden. Wenn beispielsweise eine erfindungsgemäße Tinte über längere Zeit hinweg gelagert werden soll, können ihr Konservierungsmittel oder Antischimmelmittel zugesetzt werden, um das Wachstum von Bakterien oder Schimmel in der Tinte zu inhibieren oder zu verringern. Von den verschiedenen zu diesem Zweck bekannten Konservierungsmitteln wird das von der Firma Hoechst AG₀ vertriebene Konservierungsmittel Bacillat 35 bevorzugt. Bezogen auf die Gesamtmenge der Tinte beträgt die Menge an Konservierungsmittel und/oder Antischimmelmittel in der Regel weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%.

Daneben können einer erfindungsgemäßen Tinte oberflächenaktive Mittel bzw. Metzmittel einverleibt werden, um die Oberflächenspannung der Tinte zu variieren und um die "Benetzung" des Tintenstromwegs durch die Tinte zu verbessern«, Geeignete oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel sind im Handel erhältliche nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyalkylene und deren Alkyläther, Siloxan/Oxyalkylen-Mischpolymerisate (L-5340 der Union Carbide) und fluorhaltige oberflächen-

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aktive Mittel (FC-430 der 3M Co.). Bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte beträgt die Menge an oberflächenaktivem Mittel bzw. Metzmittel in der Regel weniger al· 1 Gew.-$, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%·

Es ist bekannt, daß in der Tinte enthaltene Calciunionen ■it in der Umgebung vorhandenem gasförmigen Kohlendioxid unter Bildung von unlöslichem Calciumcarbonat reagieren· Letzteres blockiert die zur Ink-Jet-Aufzeichnung verwendete Düse oder/^ein dem Tintenzufuhrsystem befindliche Filter· In diesem Falle wird das in der Tinte vorhandene Calcium durch den Farbstoff geliefert. Der Farbstoff enthält neben Calcium auch noch die Ionen anderer Metalle, wie Eisen, Kupfer, Magnesium, Blei und dergleichen» Es ist bekannt, zur Verhinderung der Bildung von Niederschlägen aus Calciumionen oder sonstigen in der Tinte enthaltenen Metallionen Chelatbildner zuzusetzen* Die Chelatbildner reagieren mit den genannten Metallionen unter Bildung von komplexen Ionen, die sehr stabil und löslich sind· Zu diesem '/weck geeignete Chelatbildner sind beispielsweise Natriumgluconat, Athylendiamintetraessigsäure, die Dinatrium-, Trinatrium- und Tetranatriumsalze der Athylendiamintetraessigsäure und das Natriumsalz der Diäthylentriaminpentaessigsäureo Die Menge an zuzusetzendem Chelatbildner entspricht der Menge, die mit der Gesamtsumme sämtlicher in der Tinte enthaltener Metallionen reagiert, in der Regel wird Jedoch der Chelatbildner in der mehrfachen stöchiometrischen Menge zugesetzt (da ein Verlust einkalkuliert wird)· Obwohl die Menge an zuzusetzendem Chelatbildner nicht eindeutig angegeben werden kann, da sie je nach der Art und Menge des verwendeten Farbstoffe sehr verschieden sein kann, beträgt sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorzugs-

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weis· 0,1 bis 1 Gew.-^.

Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Tinte ist es wichtig, ein homogenes Gemisch herzustellen* Aus dieses Grunde ist es zweckmäßig, sämtliche Bestandteile der Tinte gründlich miteinander zu verrühren und zu vermischen, urn eine vollständige Auflösung (der einzelnen Bestandteile ineinander) zu bewirken« Gleichzeitig empfiehlt es sich_v zu filtrieren, um aus dem Gemisch etwa vorhandene unlösliche Substanzen zu entfernen» Wenn nicht filtriert wird, kommt es manchmal vor, daß der normale Durchtritt der Tinte durch die Düse infolge Anwesenheit von unlöslichen oder teilchenförmigen Substanzen behindert wird« Typische Beispiele für solche unlösliche Substanzen sind Staub und ähnliche von außen her zugeftihrte und -gemischte Substanzen» Bei Anwesenheit solcher Substanzen wird die Tinte entweder nicht versprüht oder ausgestoßen oder unnormal versprüht oder ausgestoßen· Um diesen unerwünschten Erscheinungen zu begegnen, ist es erforderlich, aus dem Gemisch sämtliche unlöslichen teilchenförmigen Substanzen einer Größe von über 5 um, vorzugsweise von über 1 u m, zu entfernen· Die größte tolerierbare Teilchengröße hängt jedoch in jedem Falle vom DU-sendurchmesser ab. Zum Filtrieren geeignete Filtermaterialien sind im Handel erhältlich, beispielsweise das Handelsprodukt Fluorinert FA, ein Membranfilter aus Teflon der Firma Millipore Corporation·

Weiterhin ist es bei der Zubereitung einer erfindungsgemäßen Tinte wichtig, dafür Sorge zu tragen, daß in der Tinte nicht zuviel Luft gelöst wird. Venn in der Tinte bei ihrer Zubereitung eine zu große Luftmenge einge-

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schlossen wird, bilden sich oftmals Luftblasen, wenn die Tinte im Druckkopf eine Temperatur- oder Druckänderung oder eine Vibration erfährt„ In diesem Falle läßt sich einerseits das Ink-Jet-Verfahren nicht normal durchführen, andererseits läßt sich der AufζeichnungsVorgang nicht stabil halten. Somit muß also bei der Zubereitung der Tinte gerührt werden, Da in den in der Tinte verwendeten Lösungsmitteln vorher gelöste Luft vorhanden ist, ist die Menge der von Hause aus in der Tinte gelösten Luft nicht vernachlässigbar. Somit sollten Vorkehrungen getroffen werden, die Anwesenheit von in der Tinte gelöster Luft zu vermeiden» Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die Tinte unter vermindertem Druck zubereitet oder entlüftet wird· Diese Entlüftung kann entweder vor oder nach dem Filtrieren erfolgen, vorzugsweise wird sie nach dem Filtrieren durchgeführt, da oftmals Luft während des Filtrierens in der Tinte gelöst wird.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen,

Beispiel 1

Durch gründliches Verrühren und Vermischen von 43,7 Gew.-% Äthylenglycöl, 10,0 Gew.-% Diäthylenglycol, 2,5 Gew.-^ des schwarzen Farbstoffs C.I. Direct Black 32, 33*5 Gew.-% destillierten Wassers, O,2 Gew.-$ Kaliumcarbonat und 0,1 Gew.-$ des handelsüblichen Konservierungsmittels Bacillat 35 wird ein homogenes Uemisch zubereitet. Dieses wird durch ein Filter einer Porengröße von 1,0 um filtriert, wobei man eine Tinte einer Viskosität, bestimmt bei einer Temperatur von 25°C, von

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7,0 mPas und einer Oberflächenspannung von 59 Dyn/cm erhält.

Die erhaltene Tinte wird in eine in den Figuren 1 bis 3 der US-PS 3 9h6 398 dargestellte Vorrichtung eingefüllt und unter den später genannten bedingungen zur Ink-Jet-Aufzeichnung verwendet. Hierbei erhält nan saubere und qualitativ hochwertige Kopien bzw. Drucke. Deren Qualität ändert sich auch nach 24-stündiger kontinuierlicher Durchführung der Ink-Jet-Aufzeichnung nicht. Einen Monat nach beendeter Ink-Jet-Aufzeichnung wird erneut mit der Ink-Jet-Aufzeichnung begonnen. Hierbei treten keine Schwierigkeiten, z.tf_o eine Verstopfung der Düse und dergleichen, auf. Die nach einmonatiger Pause erhaltenen Kopien oder Drucke sind von ebenso hoher Qualität wie die ursprünglich erhaltenen Kopien oder Drucke« In der Tinte sind selbst nach langdauernder Lagerung weder eine Bildung von Niederschlagen noch eine Verfärbung feststellbar.

Bedingungen bei der Ink-Jet-Aufzeichnung:

Druckgeschwindigkeit: 2000 Punkte/s stationärer Druck: 0,04 kPa Spitzendruck der Düse: 34,14 kPa Spannung des Impulses: 65 V
Dauer des Impulses: 135 V^s
Durchmesser der Düse: 0,07 mm.

Beispiel 2 Aus folgenden Bestandteilen:

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Äthylenglycol 64,O Gew. -ft

schwarzer Farbstoff C.I,

Direct Black 38 4,0 Gew.-%

destilliertes Wasser 31»2 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,5 Gew.-%

Tetranatriumsalz der Athylen-

diamintetraessigsäure 0,2 uew.-$

handelsübliches Konservierungsmittel Bacillat 35 0,1 ^

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. Deren Viskosität beträgt bei einer Temperatur von 25⁰C 7»0 mPas, Ihre Oberflächenspannung beträgt 49 Dyn/cm.

Unter Verwendung der erhaltenen Tinte wird in der im Beispiel 1 verwendeten Vorrichtung eine Ink-Jet-Aufzeichnung durchgeführt. Die hierbei erhaltenen Drucke entsprechen in qualitativer Hinsicht den im Beispiel 1 erhaltenen Drucken« Bei langdauernder Lagerung der in der geschilderten Veise hergestellten Tinte sind keine Schwierigkeiten zu beobachten.

Beispiel 3

Aus folgenden Bestandteilen:

Diäthylenglycol 45,0 Gew.-£

schwarzer Farbstoff C.I« Acid

Black 109 3»5 Gew.-%

destilliertes Wasser 51,0 Gew.-f>

Kaliumcarbonat 0,4 Gew.-%

handelsübliches Konservierungsmittel

Bacillat 35 0,1 Gew.-56

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JIi.

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitete Deren Viskosität beträgt bei einer Temperatur von 25°C 5,4 mPas. Ihre Oberflächenspannung beträgt k\ Dyn/cm.

Unter Verwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung wird mit Hilfe der erhaltenen Tinte eine Ink-Jet-Auf zeichnung durchgeführt. Hierbei erhält man Kopien oder Drucke, die in qualitativer Hinsicht den im Beispiel 1 erhaltenen Kopien oder Drucken entsprechen. Bei längerdauern· der Lagerung bei Raumtemperatur sind bei der erhaltenen Tinte keine Schwierigkeiten feststellbar.

Beispiel k Aus folgenden Bestandteilen: Triäthylenglycol ^5,0 Gew.-%

schwarzer Farbstoff C₀Io Direct

Black 32 3»0 Gew.-#

destilliertes Wasser 51 Λ Gew.-#

Kaliumcarbonat 0,5 Gew.-^t

handelsübliches Konservierungsmittel Bacillat 35 0,1 Gew.-^

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet« Deren Viskosität bei 25°C beträgt
spannung beträgt 55 Dyn/cm.

Viskosität bei 25°C beträgt 6,5 mPas. Ihre Oberflächen-

Mit Hilfe der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung und unter Verwendung der in der geschilderten Weise zubereiteten Tinte wird entsprechend Beispiel 1 eine Ink-Jet-Aufzeichnung durchgeführt. Hierbei werden qualitativ ebenso gute Kopien oder Drucke wie im Beispiel 1 erhal-

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ten« Selbst bei längerdauernder Lagerung sind bei der er haltenen Tinte keine Schwierigkeiten feststellbar«

Beispiel 5 Aus folgenden Bestandteilen: Äthylenglycol 62,0 Gew_o-%

blauer Farbstoff C₀Io Direct

Blue 200 2,0 Gew.-%

blauer Farbstoff C.I. Direct

Blue 108 2,0 Gev.-%

destilliertes Wasser 33,^ Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,5 Gew.-%

handelsübliches Konservierungsmittel Bacillat 35 0,1 Gew.-^

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. Deren Viskosität beträgt bei einer Temperatur von 25°C 6,3 mPas, Ihre Oberflächenspannung beträgt 56 Dyn/cm«

Mit Hilfe der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung und unter Verwendung der in der geschilderten Veise zubereiteten Tinte wird entsprechend Beispiel 1 eine Ink-Jet-Aufzeichnung durchgeführt« wobei qualitativ ebenso gute Kopien oder Drucke wie im Beispiel 1 erhalten werden« Bei längerdauernder Lagerung der Tinte sind keine Schwierigkeiten feststellbar.

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Claims

Patentansprüche

1. Tinte für das Ink-Jet-Verfahren bzw. Tintenstrahlverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 8 Gev,-%
eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs, k$ bis 70 Gew.-^ eines mehrwertigen Alkohols

mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und Kaliumcarbonat enthält,

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daU sie 1,O bis 5 Gew,-^ eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs enthält.

3· Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mehrwertigen Alkohol Äthylenglycol, Propylenglycol, Trimetiiylenglycol, Glycerin, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,^-Butandiol, Diäthylenglycol, 1,5-Pentandiol,
Hexylenglycol.Triathylenglycol, Dipropylenglycol und/
oder 1 ,2,6-IIexantriol enthalt.

4. Tinte nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie ü,1 bis 2 Gew.-^ Kaliumcarbonat enthalt.

j. Tinte nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich «in Konservierungsmittel und/oder Antischimmelmittel enthalt.

6. Tinte nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß sie U,UI bis 0,15 Gew.-^> Konservierungsmittel und/oder Antischimmelmittel enthalt.

7. Tinte nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusatzlich ein oberflächenaktives Mittel bzw. Netzmittel enthalt.

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a.

8. Tinte nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß sie O,05 bis O,5 uew.-% des oberflächenaktiven Mittels bzv. Netzmittels enthalt.

9· Tinte nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dall sie zusatzlich einen Chelatbildner enthält.

10. Tinte nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß sie als Chelatbildner Natriumgluconat, Äthylendiatnintetraessigsäure, Dinatriumäthylendiamintetraacetat, Trinatriumäthylendiamintetraacetat, Tetranatriumäthylendiamintetraacetat und/oder Natriuradiäthylentriaminpentaacetat enthält.

11· Tinte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß si« O,1 bis 1 Gew.-% Chelatbildner enthält.

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