DE2950736C2

DE2950736C2 - Tinte für das Ink-Jet- bzw. Tintenstrahlverfahren

Info

Publication number: DE2950736C2
Application number: DE2950736A
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Hachioji Tokio/Tokyo Itano; Masafumi Koganei Tokio/Tokyo Uehara
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1986-12-11
Also published as: GB2038862B; JPS5582175A; US4285727A; DE2950736A1; JPS621982B2; CA1148348A; GB2038862A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Tinte für das Ink-jet- bzw. Tintenstrahlverfahren, insbesondere eine für das InkJet- bzw. Tintenstrahlverfahren, bei welchem durch plötzliches Vermindern des Volumens einer Druckkammer eines Druckkopfs Tintentröpfchen versprüht werden, geeignete Tinte auf wäßriger Basis.

Ein Ink-Jet-Verfahren der beschriebenen Art ist beispielsweise aus der US-PS 39 46 398 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 Antriebsimpuls ein Tröpfchen auf ein Aufzeichnungspapier auftropfen gelassen wird. In der zweiten Stufe 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 Eigenschaftsänderungen 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 ist besonders groß. Wenn eine Tinte einer Viskosität außerhalb eines für die verwendete Vorrichtung und die in der betreffenden Vorrichtung applizierten elektrischen Antriebsimpulse geeigneten Viskositätsbereiche 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. Wenn 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 Druck stark beeinträchtigt. Weiterhin kann durch die Verwendung einer solchen Tinte auch die richtige Rückkehr der Vorrichtung in ihren ursprünglichen Zustand verhindert werden. Wenn das Versprühen bzw. der Ausstoß eines Tintentröpfchens beendet ist, sinkt der Meniskus der Tinte als Folge des Ausstoßens bzw. Versprühens zeitweilig. Wenn 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 Tintenmeniskus zur Oszillation gebracht wird, wobei er über das Düsenende hinausläuft und danach durch die Oberflächenspannung der Tinte zurückgezogen wird. Somit ist also längere Zeit erforderlich, bis der Tintenmeniskus Gleichgewichtslage einnimmt. Wenn andererseits die Tintenviskosität übermäßig hoch ist, tritt zwar 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. Kopiergeschwindigkeit zur Folge hat. Bei Ink-Jet-Verfahren der beschriebenen Art können Tinten eines Viskositätsbereichs von 4 bis 20 mPas verwendet werden. Die Oberflächenspannung solcher Tinten beträgt 40 bis 60 Dyn/cm.

Es gibt bereits zahlreiche Tinten für das Ink-Jet-Verfahren. Diese Tinten genügen jedoch keinesfalls sämtlichen geschilderten Anforderungen, selbst wenn sie einigen dieser Anforderungen genügen, kranken sie an dem einen oder anderen sonstigen Nachteil. Um die Viskositat einer Tinte auf einem geeigneten Wert zu halten, ist es beispielsweise bekannt, der Tinte ein wasserlösliches Dickungsmittel, ζ. 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 mil

b^r> als Färbemittel verwendeten wasserlöslichen Farbstoffen oder in einigen Fällen zur Bildung von Niederschlägen. Wenn Tinten mit solchen wasserlöslichen Dikkungsmitteln durch eine Düse eines Innendurchmessers

(der Düsenöffnung) von etwa 30 bis 200 μπι versprüht bzw. ausgestoßen werden, wird die Düse oftmals durch infolge Verdampfung des jeweiligen Lösungsmittels 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 Volumen des verdampften Lösungsmittels in dem jeweiligen Druckkopf durch das Düsenende hindurch unter Bildung einer Luftblase in dem Druckkopf entsprechend der Änderung des Innenvolumens der Druckkammer infolge elektrischer Antriebsimpulse behindert werden. Die Folge davon ist, daß oftmals keine Tinte durch die Düse versprüht oder ausgestoßen wird oder daß kein stabiler Druck- oder Kopierbetrieb infolge Änderung der Versprüh- bzw. Ausstoßbedingungen 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 37 05 043 und 38 46 141, JA-OS 72 712/1975, JP-OS 12 008/1977 und 95 008/1975 und DE-OS 22 58 804). Auf Wasserfarben beruhende Tinten enthalten als wesentlichen Bestandteil eine wäßrige Lösung eines wasserlöslichen Farbstoffs und weniger als 40 Gew.-% eines Netzmittels, wie Polyethylenglykol, PoIypropylenglykol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol. Glycerin u. dgl. Durch den Zusatz des Netzmittels in einer derartigen Menge läßt sich der zur Durchführung des beschriebenen Ink-Jet-Verfahrens erforderliche Viskositätsbereich von 4—20mPas 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 1 37 506/1976 bekannt Auch diese Tinten für das Ink-Jet-Verfahren besitzen keine lange Lagerfähigkeit und ändern ihre Eigenschaften (bei der Lagerung) gegenüber dem Zeitpunkt ihrer Herstellung. Darauf wird später noch näher eingegangen werden.

Aus der DE-OS 27 55 773 ist eine Tinte für das InkJet-Verfahren bekannt, die neben einem sauren Farbstoff und einem mehrwertigen Alkohol als Lösungsmittel Na2CO3 als Lösungsvermittler enthält. Eine solche Tinte verstopft jedoch bereits nach etwa 2 Wochen die Düse des Tintenstrahldruckers durch Klumpenbildung.

Aus der DE-OS 26 54 984 ist eine Tinte für das InkJet-Verfahren bekannt, die neben dem Farbstoff ein Lösungsmittel, ein Netzmittel und ein Alkalimetallsulfat als sauerstoffbindendes Mittel enthält. Alkalimetallsulfite eignen sich in einschlägigen Tinten nicht dazu, einer pH-Änderung durch (X^-Einwirkung (Beeinträchtigung der Lagerfähigkeit) entgegenzuwirken.

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 Niederschläge 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 Monoethanolamin, Diethanolamin, 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 Tintenzuflu3systems 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. Schließlich ist es von solchen Aminen bekannt daß sie, nachdem sie gasförmiges Kohlendioxid absorbiert haben, dieses beim Erwärmen auf eine relativ niedrige Temperatur, z. B. eine Temperatur von etwa 5O⁰C, 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.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Patentansprüchen erläutert.

In erfindungsgemäßen Tinten können sämtliche wasserlöslichen sauren Farbstoffe und Direktfarbstoffe verwendet werden, solange sie in einer Menge von mindestens 0,5 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 den Colour-Index-Nummern Acid Black 2,7,24,31,52,107,118, 119 und 156 sowie Direct Black 17,32,38 und 51. Geeignete blaue Farbstoffe sind solche mit den C.I.-Nummern Acid Blue 9, 62,102,104, 113,117 und 120 sov/ie Direct Blue 1,6,15,25, 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. B. Äthylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Glycerin, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Diäthyiengiycoi, 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. Wegen ihrer Hygroskopizität, niedrigen Flüchtigkeit und viskositätssteigernden Eigenschaften spielen sie in Tinten ge-

maß 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 danach, ob ein Einschluß von Luftblasen in die Tinte verhindert oder (nur) verringert werden soll, entschieden. Darüber hinaus kann die betreffende Menge je nach dem verwendeten mehrwertigen A/kohol sehr verschieden sein. Um sämtlichen genannten Anforderungen zu genügen_: müssen der Tinte 45 bis 70 Gew.-% an mehrwertigem Alkohol einverleibt werden. Wenn 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 Kohlenmonoxid 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 Ionenwirkung den besten Puffer darstellt Die Menge an zuzusetzendem Kaliumcarbonat 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 2 Gew.-%.

Wie berehs 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 erfindungsgemä3e 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. Bezogen auf die Gesamtmenge der Tinte beträgt die Menge an Konservierungsmittel und/oder Antischim-♦-! !- A~- Rege! weniger a's ι G£iV.-%, kylene und deren Alkyläther, Siloxan/Oxyalkylen-Mischpolymerisate und fluorhaltige oberflächenaktive Mittel. Bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte beträgt die Menge an oberflächenaktivem Mittel bzw. Netzmittel in der Regel weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%.

Es ist bekannt, daß in der Tinte enthaltene Calciumionen mit in der Umgebung vorhandenem gasförmigen Kohlendioxid unter Bildung von unlöslichem Calcium-ίο carbonat reagieren. Letzteres blockiert die zur Ink-Jet-Aufzeichnung verwendete Düse oder den in dem Tintenzufuhrsystem befindliche Filter. In diesem Falle wird das in der Tinte vorhandene Calcium durch den Farbstoff geliefert Der Farbstoff enthält neben Calcium

is auch noch die Ionen anderer Metalle, wie Eisen, Kupfer, Magnesium, Blei und dergleichen. Es ist bekannt, zur Verhinderung der Bildung von Niederschlägen aus CaI-ciumionen 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 Zweck geeignete Chelatbildner sind beispielsweise Natriumgluconat, Äthylendiamintetraessigsäure, die Dinatrium-, Trinatrium- und Tetranatriumsalze der Äthylendiamintetraessigsäure und das Natriumsalz der Diäthyientriaminpentaessigsäure. 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 weden kann, das sie je nach der Art und Menge des verwendeten Farbstoffs sehr verschieden sein kann, beträgt sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%.

Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Tinte ist es wichtig, ein homogenes Gemisch herzustellen. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, sämtliche Bestandteile der Tinte gründlich miteinander zu verrühren und zu vermischen, um eine vollständige Auflösung (der einzelnen Bestandteile ineinander) zu bewirken. Gleichzeitig empfiehlt es sich, 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

so außen her zugeführte 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 μίτι, vorzugsweise von über 1 μηι, zu entfernen. Die größte tolerierbare Teilchengröße hängt jedoch in jedem Falle vom Düsendurchmeser ab. Zum Filtrieren geeignete Filtermateria-

weise 0,01 bis 0,5 Gew.-°/o.

Daneben können einer erfindungsgemäßen Tinte oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel einverleibt werden, um die Oberflächenspannung der Tinte zu variieren und um die "Benetzung" des Tintenstromwegs durch die Tintezu verbessern. Geeignete oberflächenaktive Mittel bzw. Netzmittel sind im Handel erhältliche nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyal-

S- 6ö iicii Sinu im riäiiuci ciTiaiUiCii, üeispieisweisc iviembriin-

filter aus Teflon.

Weiterhin ist es bei der Zubereitung einer erfindungsgemäßen Tinte wichtig, dafür Sorge zu tragen, daß in der Tinte nicht zuviel Luft gelöst wird. Wenn in der b5 Tinte bei ihrer Zubereitung eine zu große Luftmenge eingeschlossen 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 Aufzeichnungsvorgang 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

20

Durch gründliches Verrühren und Vermischen von 43,7 Gew.-°/o Äthylenglycol, 10,0 Gew.-% Diäthylenglycol, 2,5 Gew.-% des schwarzen Farbstoffs CI. Direct Black 32, 33,5 Gew.-% destillierten Wassers, 0,2 Gew.-% Kaliumcarbonat und 0,1 Gew.-% des handeisüblichen Konservierungsmittels Bacillat 35 wird ein homogenes Gemisch zubereitet Dieses wird durch ein Filter einer Porengröße von 1,0 μΐη filtriert, wobei man eine Tinte einer Viskosität, bestimmt bei einer Temperatur von 25° C, von 7,0 mPas und einer Oberflächenspannung von 59 Dyn/cm erhält

Die erhaltene Tinte wird in eine in den Fig. 1 bis 3 der US-PS 39 46 398 dargestellte Vorrichtung eingefüllt und unter den später genannten Bedingungen zur Ink-Jet-Aufzeichnung verwendet Hierbei erhält man saubere und qualitativ hochwertige Kopien bzw. Drucke. Deren Qualität ändert sich auch nach 24stündiger 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. B. 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 Niederschlägen 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 \\s.

Durchmesser der Düse: 0,07 mm.

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. Deren Viskosität beträgt bei einer Temperatur von 25° C 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 geschlidderten Weise hergestellten Tinte sind keine Schwierigkeiten zu beobachten.

Beispiel 3
Aus folgenden Bestandteilen:

Diäthylenglykol 45,0Gew.-%
scharzer Farbstoff CI. Acid

Black 109 3,5 Gew.-%
destilliertes Wasser 51,0Gew.-%
Kaliumcarbonat 0,4 Gew.-°/o
handelsübliches Konservierungsmittel 0,1 Gew.-%

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. Deren Viskosität beträgt bei einer Temperatur von 25° C 5,4 mPas. Ihre Oberflächenspannung beträgt 41 Dyn/ cm.

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

Beispiel 4
Aus folgenden Bestandteilen:

Triäthylenglycol 45,0 Gew.-%
schwarzer Farbstoff CI. Direct
Black 32 . 3,0 Gew.-%
destilliertes Wasser 51,4 Gew.- %
Kaliumcarbonat 0,5 Gew.-%
handelsübliches Konservierungsmittel 0,1 Gew.-%

Beispiel 2
Ausfolgenden Bestandteilen:

Äthylenglycol 64,0 Gew.-%
schwarzer Farbstoff CI.

Direct Black 38 4,0 Gew.-%

destilliertes Wasser 31,2Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,5 Gew.-%
Tetranatriumsalz der

Äthylendiamintetraessigsäure 0,2 Gew.-%
handelsübliches Konservierungsmittel 0.1 Gew.-%

55

60

65 wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. Deren Viskosität bei 25° C beträgt 6,5 mPas. Ihre Oberflächenspannung beträgt 55 Dyn/cm.

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 erhalten. Selbst bei längerdauernder Lagerung sind bei der erhaltenen Tinte keine Schwierigkeiten feststellbar.

Q	29	50 736
Zr Beispiel 5
Aus folgenden Bestandteilen:
Äthylenglycol	62,0 Ge w.-%	5
blauer Farbstoff CI. Direct
Blue 200	2,0 Gew.-o/o
blauer Farbstoff CI. Direct
Blue 108	2,0Gew.-%
destilliertes Wasser	33,4 Gew.-%	10
Kaliumcarbonat	0,5 Gew.-%
handelsübliches Konservierungs
mittel	0,1 Gew.-%

wird entsprechend Beispiel 1 eine Tinte zubereitet. De- 15 ren 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 20 Weise 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. 25

30

35

40

45

50

55

60

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Claims

1 Patentansprüche

1. Tinte für das Ink-Jet-Verfahren bzw. Tintenstrahlverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,5 bis 8 Gew.-% eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs, 45 bis 70 Gew.-% eines mehrwertigen Alkohols mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, 0,1 bis 2 Gew.-% Kaliumcarbonat sowie gegebenenfalls einem Konservierungsmittel und/oder Antischimmelmittel, einem oberflächenaktiven Mittei bzw. Netzmittel, einem Chelatbildner und/oder destilliertem Wasser besteht

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1,0 bis 5 Gew.-% eines wasserlöslichen sauren Farbstoffs oder Direktfarbstoffs enthält

3. Tinte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als mehrwertigen Alkohol Äthylenglykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol, Glycerin, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Diäthylenglykol, 2,5-Pentandiol, Hexylenglykol, Triäthylenglykol, Dipropylenglykol und/oder 1,2,6-Hexantriol enthält.

4. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,01 bis 0,15 Gew.-% Konservierungsmittel und/oder Antischimmelmittel enthält.

5. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,05 bis 0,5 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels bzw. Netzmittels enthält.

6. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Chelatbildner Natriumgluconat, Äthylendiamintetraessigsäure, Dinatriumäthylendiamintetraacetat, Trinatriumäthylendiamintetraacetat, Tetranatriumäthylendiamintetraacetat und/oder Natriumdiäthylentriaminpentaacetat enthält.

7. Tinte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 1 Gew.-% Chelatbildner enthält.