DE3320373A1 - Tinte fuer tintenstrahldrucker und verfahren zum tintenstrahldrucken - Google Patents

Description

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Tinte für Tintenstrahldrucker und Verfahren zum Tintenstrahldrucken

Die Erfindung betrifft eine Tinte für Tintenstrahldrucker und ein Tintenstrahldruckverfahren, insbesondere eine Tinte für Tintenstrahldruckverfahren, bei welchem sie durch plötzliche Verminderung des Innenvolumens des Tintenbehälters aus einer Düse ausgestoßen wird, sowie eil mit einer solchen Tinte arbeitendes Tintenstrahldruckverfahren.

Unter "Tintenstrahldrucken" versteht man ein Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf einem Aufzeichnungsmedium, bei welchem gesteuerte Mengen an Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium appliziert werden, ohne daß ein Aufzeichnungskopf irgendwie mit dem Aufzeichnungsmedium in Berührung gelangt. Aufgrund der verschiedenen Vorteile dieses Verfahrens, z.B. ruhiges Arbeiten, Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung und Durchführbarkeit mit üblichen Papier, gewinnt das "Tintenstrahldrucken" zunehmend an Bedeutung, und zwar insbesondere in an Computerterminals angeschlossenen Druckern.

Es gibt drei grundlegende Verfahren für die Tintenstrahlaufzeichnung. Bei einem einschlägigen Verfahren werden Tintentröpfchen durch plötzliche Verminderung des Innenvolumens eines Behälters oder durch Austreiben oder -saugen der Tinte aus dem Tintenbehälter bei konstantem Druck ausgestoßen. Bei einem anderen Verfahren werden Tintentröpfchen aus ,einer Düse ausgestoßen, indem sie in

einem zwischen der Düse und einer Gegenelektrode entsprechend einer Signalspannung gebildeten elektrostatischen Feld beschleunigt werden. Bei dem dritten Verfahren, das üblicherweise als "Tintennebelverfahren" bekannt ist, wird mit Hilfe von Ultraschallschwingungen ein Tintennebel erzeugt.

Zur Verwendung beim "Tintenstrahldrucken" geeignete Tinten müssen folgenden Erfordernissen genügen:

1. Sie dürfen die Düsen auf dem jeweiligen Aufzeichnungskopf nicht verstopfen;

2. sie müssen geeignete physikalische Eigenschaften aufweisen, um die erforderlichen Strahleigenschaften, z.B.

Flugstabilität und Frequenzansprechen, sicherzustellen;

3. sie dürfen Werkstoffe, mit denen sie in Berührung gelange^ nicht korroidieren und

4. sie müssen sich ohne Beeinträchtigung über längere Zeit hinweg lagern lassen.

Nach dem Bedrucken des jeweiligen Aufzeichnungsmediums müssen die beim"Tintenstrahldrucken" verwendeten Tinten noch folgende Forderungen erfüllen: 5. Sie müssen rasch trocknen;

6. sie müssen die Herstellung von Informations- oder Nachrichtenmustern guter Qualität gewährleisten und

7. sie müssen Aufzeichnungen liefern, die kaum schlechter werden, d.h. in hohem Maß licht- und wasserbeständig sind.

Einige der genannten Anforderungen stehen zueinander im Widerspruch. So ist beispielsweise das erste Erfordernis, daß die Tinte nicht zu leicht trocknet, mit dem fünften Erfordernis, daß die auf das Aufzeichnungspapier aufgedruckte Tinte so rasch wie möglich trocknet,unver-

träglich. Es bereitet somit erhebliche Schwierigkeiten, eine Tinte bereitzustellen, die sämtlichen genannten sieben Erfordernissen genügt. Aus diesen Gründen ist es oftmals so, daß diesen Erfordernissen durch andere Maßnahmen als durch die Zusammensetzung der Tinte Genüge geleistet wird. So kann man beispielsweise beiden Erfordernissen 1... und 5. dadurch genügen, daß man den Drucker mit einer Trocknungseinrichtung versieht oder ein Aufzeichnungspapier aus Tinte absorbierendem Material verwendet. Durch Einbau einer Trocknungseinrichtung vergrößert sich jedoch der Drucker, was aus energetischen Gesichtspunkten unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus benötigt man ein Spezialaufzeichnungspapier.

Es hat nun nicht an Versuchen gefehlt, auch die Tinte von ihrer Zusammensetzung her zu verbessern. Diese Versuche haben jedoch noch nicht dazu geführt, daß sämtlichen sieben genannten Erfordernissen Genüge geleistet werden kann. So gibt es beispielsweise eine Tinte auf Ölbasis, die dem Erfordernis einer raschen Trocknung (Erfordernis 5) genügt. In der Tat trocknet diese Tinte auf Ölbasis rasch, sie besitzt jedoch keine guten Strahleigenschaften und liefert darüber hinaus auch keine qualitativ hochwertige Informations- oder Nachrichtenaufzeichnung. In anderen Worten gesagt, erfüllt diese Tinte auf Ölbasis die Erfordernisse 2 und 6 nicht.

Aus der JP-OS 57862/81 ist eine Tinte bekannt, die durch Auflösen der Bestandteile des Aufzeichnungspapiers rasch trocknet. Diese Tinte löst jedoch oder beeinträchtigt in sonstiger Weise denjenigen Teil des Druckers, der mit ihr in Berührung gelangt, d.h. diese Tinte genügt dem Erfordernis Nr. 3 nicht. Darüber hinaus laßt sich mit dieser Tinte auch nicht sicherstellen, daß dem Er-

fordernis Nr. 5 Genüge geleistet wird und eine Informations- oder Nachrichtenaufzeichnung akzeptabler Qualität (Erfordernis Nr. 6) erhalten wird. 5

Eine andere bekannte "rasch trocknende" Tinte zum Tintenstrahldrucken enthält einen Farbstoff, ein Netzmittel, ein oberflächenaktives Mittel und Wasser. Die Kombination üblicher Netzmittel mit oberflächenaktiven Mitteln braucht die anderen Erfordernisse nicht zu beeinträchtigen, tatsächlich lassen sich jedoch mit dieser Tinte das Erfordernis Nr. 5 (rasche Trocknungsfähigkeit) bzw. Nr. 6 (Herstellung qualitativ hochwertiger Informationsoder Nachrichtenaufzeichnungen) nicht in zufriedenstellen- dem Maße gewährleisten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß letztere Tinte nur ein unzureichendes Eindringvermögen besitzt.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine auf einem Aufzeichnungspapier rasch trocknende Tinte für Tintenstrahldrucker zu schaffen, die einerseits die gewünschten Strahleigenschaften für das Ausstoßen aus einer Düse aufweist und auf dein Aufzeichnungspapier oder -träger qualitativ hochwertige Informations- oder Nachrichtenaufzeichnungen liefert. Der Erfindung lag ferner noch die Aufgabe zugrunde, ein unter Verwendung einer solchen Tinte durchführbares Tintenstrahldruckverfahren anzugeben.

Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe mit einer ein gutes Eindringvermögen besitzenden, rasch trocknenden und qualitativ hochwertige Informations- oder Nachrichtenaufzeichnungen liefernden Tinte mit einem Gehalt an einem ganz bestimmten oberflächenaktiven Mittel lösen läßt.

-Sr-

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Tinte für das "Tintenstrahldrucken" bzw. für Tintenstrahldrucker, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel

O -+- CH₀CH₀O -4- H 2 2p

worin bedeuten:

R eine Alkylgruppe mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen, R und R , die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wobei gilt, daß im Falle, daß R und R_ beide für Wasserstoffatome stehen, R₁ mindestens ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom enthält, und ρ eine ganze Zahl von 3 oder mehr, und mindestens einen aliphatischen, mehrwertigen Alkohol und/oder ein Derivat desselben enthält.

R₁ kann beispielsweise für eine Propyl, Butyl, Amyl, Octyl, Nonyl oder Dedecylgruppe stehen. Bedeuten die Reste R₂ und R Alkylgruppen, so können sie beispielsweise für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Amyl, Octyl, Nonyl oder Dodecylgruppen stehen.

Gemäß bevorzugter Ausführungsformen enthalten die Verbindungen der Formel (I) mindestens eine sekundäre oder tertiäre Amylgruppe. Ferner sollte vorzugsweise mindestens eine der Gruppen R , R und R aus einer Alkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen bestehen. Die in einer Tinte gemäß der Erfindunq mit verwendbaren aliphatischen mehrwertigen Alkohole sollten vorzugsweise aus Glykol, Diethylenglykol oder Triethylenglykol bestehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform enthält eine Tinte gemäß der Erfindung zusätzlich mindestens eine Verbindung der Formel

worin 2 = m = 6 und m+1 =n=m+3.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckverfahrens wird eine Druckkammer, die mit einer Düse in Verbindung steht und deren Wandoberfläche zumindest teilweise mit Hilfe eines elektromechanischen Wandlers deformierbar ist, mit einer erfindungsgemäßen Tinte gefüllt und auf den elektromechanischen Wandler ein elektrisches Steuerimpuls appliziert, um die Wand der Druckkammer nach einwärts zu verlagern und das Druckkammerinnenvolumen plötzlich (so weit) zu verringern, daß eine gegebene Menge der in der Druckkammer befindlichen erfindungsgemäßen Tinte in Form mindestens eines Tintentröpfchens aus der Düse gegen das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines mit der erfindungsgemäßen Tinte arbeitenden Tintenstrahldruckers.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der Formel (I) verleihen der Tinte ein hohes Eindringvermögen. Dadurch kann die Tinte rasch trocknen und qualitativ hochwertige Informations- oder Nachrichtenaufzeichnungen liefern.

Typische Beispiele von erfindungsgemäß einsetzbaren PoIyoxyethylenalkylphenylethern der Formel (I) sind:

1-1 t-C₅H.

H ρ= 4-10

1-2

(CH₂CH₂OfpH

ρ = 6-12

1-3

ρ = 7-13

1-4

ρ = 9-15

1-5

ρ = 8-14

¹^^{6 n}-^C9^H ₁₉ \ ,

ρ = 12-18

sec-C

1-7

1-8

o (CH₂CH₂Of-H

1-9

ρ = 12-18

ρ = 5-11

0(CH₂CH₂OfPH ρ = 7-13

- Sr • St 1.

1-10

ρ = 4-10

1-11

(CH₂CH₂Oh-H ρ = 6-12

10

1-12

0(CH₂CH₂OKH ρ = 7-13

1-13

(CH₂CH₂Oh-H ρ = 9-15

15

1-14 sec-C₅H.pj-^ J-O (CH₂CH₂Oh^H ρ = 8-14

20

S5^H11

1-15

(CH₂CH₂Oh-H

ρ = 5-11

25

1-16

</ W-O(CH₂CH₂Of-H

ρ = 7-13

C₉H₁₉

1-17 ^CH3~\ V—O(CH₂CH₂OhrH

ρ = 9-14

30

1-18

^C12^H25

ρ = 9-15

35

• t- a

ti ^ · «we

1-19

0(CH₂CH₂Of-H ρ ■= 3-8

1-20

0(CH₂CH₂Of-H ρ = 3-8

10 15 20

1-2-1

1-22

J-O(CH₂CH₂Of- H ρ = 4-10

0(CH₂CH₂Of-H ρ = 4-10

CH.

25

1-23

CH-

3—\_y-° (CH₂CH₂Of-H ρ = 4-8

30

1-24

IsO-C₃H₇

0(CH₂CH₂Of-H ρ = 5-10

ISO-C₃H₇

35

*v-

1-25 CH-

CH. ρ = 5~11

1-26

t-C₄H₉

ρ = 6~12

1-27

CH-

1-28

1SO-C₃H₇

ISO-C₃H₇ ρ = 6-12 ρ = 6-12

•rr -

Die Verbindungen der Formel (I) können im Hinblick auf den angestrebten Erfolg alleine oder in Kombination zum Einsatz gelangen.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Polyoxyethylenalkylphenyläther sind bekannt und lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen. Einige dieser Polyoxyethylenalkylphenyläther sind im Handel erhältliche

Tinten für das Tintenstrahldrucken mit üblichen oberflächenaktiven Mitteln bilden in höchst nachteiliger Weise um den Umfang der Düsen auf dem Aufzeichnungskopf herum Schaum. Dieses Problem läßt sich in höchst vorteilhafter Weise erfindungsgemäß durch Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels der Formel (I) vermeiden. In dieser Hinsicht besonders gut geeignete Verbindungen der Formel (I) sind solche, bei denen im Falle, daß R für eine Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht, ^Rp und R jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatom(en) darstellen^oder bei denen im Falle, daß beide Reste R und R Wasserstoffatome darstellen, R. mindestens ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom enthält.

Die Mundstücke der Düsen auf dem Aufzeichnungskopf bleiben durch die Tinte dauernd benetzbar bzw. feucht. Der Umfang jeder Düse wird dann besonders feucht, wenn die Tinte unter Druck dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird.

Dasselbe Phänomen tritt in gewissem Ausmaß auch bei dem "negativen Druckverfahren" auf. Ein sich am Düsenmundstück ansammelnder Tintenschaum beeinträchtigt im hohen Maße die folgenden Druckzyklen. In anderen Worten gesagt, lassen sich in diesem Fall keine Tintentröpfchen kontinuierlich in gegebenen Zeitintervallen ausstoßen. Gleichzeitig werden die Tröpfchen nicht in die richtige Richtung

■ *<·■

ausgestoßen und liefern dann zwangsläufig auf dem Aufzeichnungspapier auch kein gegebenes Informations- oder Nachrichtenmuster. Wenn der Drucker mit dem am Düsenmundstück verbleibenden Tintenschaum für eine gewisse Zeit abgeschaltet wird, trocknet der Tintenschaum und bleibt zäh an dem Düsenmundstück haften. Dies beeinträchtigt die Strahleigenschaften der Tintentröpfchen nach dem Wiederanschalten des Druckers in hohem Maße, wobei die Qualität des Aufzeichnungs- oder Informationsmusters noch weiter verschlechtert wird. In extremen Fällen verstopft die trockene Tintenablagerung die Düsen und macht eine weitere Tintenausstoßung unmöglich.

Die Bildung eines Tintenschaums um das Düsenmundstück herum läßt sich erfindungsgemäß in besonders wirksamer Weise verhindern, wenn man eine Tinte mit den Verbindungen 1-1, 1-8, 1-10, 1-15 und 1-19 bis 1-28 verwendet.

Die Verbindungen der Formel (I) gelangen vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 15 Teilen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, zum Einsatz. Wenn ihre Menge weniger als 0,5 Gew.-Teile beträgt, trocknet die Tinte manchmal nicht rasch genug. Wenn andererseits ihre Menge 15 Gew.-Teile übersteigt, erreicht man keine weitere Steigerung der Trocknungsgeschwindigkeit mehr.

Eine erfindungsgemäße Tinte enthält ferner einen aliphatischen mehrwertigen Alkohol. Es ist bekannt, diese Verbindungen in Tinten für das Tintenstrahldrucken als Netzmittel zu verwenden, es ist jedoch in hohem Maße überraschend, daß man bei Kombination dieser Verbindungen mit Polyoxyethylenalkylphenyläthern der Formel (I) besonders gute Ergebnisse erzielt. Optimale Ergebnisse erreicht man bei Verwendung von Ethylenglykol, Di-

ethylenglykol oder Triethylenglykol. Ferner können als Netzmittel Trimethylenglykol, Tetraethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, Thiodiethanol, Propylenglykol und/oder Polyethylenglykol verwendet werden.

Diese Netzmittel gelangen vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-% der Tinte zum Einsatz. Wenn ihre Menge 5 Gew.-% unterschreitet, verdampft die Tinte so rasch, daß sie das Düsenmundstück verstopfen kann. Wenn andererseits ihre Menge 90 Gew.-% übersteigt, wird die Viskosität der Tinte übermäßig hoch. Vorzugsweise beträgt die Netzmittelmenge 30 bis 80 Gew.-% der Tinte.

Eine erfindungsgemäße Tinte kann darüber hinaus noch mindestens eine Verbindung der Formel (II) enthalten. Typische Beispiele hierfür sind:

11-1 C-,H-HQCH₂CH₂-KOH

3 7/*/

II-2 C₄

II-3 C₅₁₁₂₂₂

II-4 C₄H₉-K)CH₂CH₂-KOH

II-5 C₅H₁ .,-K)CH₂CH₂-K₁OH

II-6 C₆

II-9 C₇H_i5H0CH₂CH₂-h₄0H

11-10
11-11
11-12
11-13

11-14 CgH₁₇-K>CH₂CH₂-}-₆OH

11-15

Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (II) sind solche, bei welchen η = rn + 2. Beispiele für solche Verbindungen sind die Verbindungen II-2, II-5, II-8, 11-11 und 11-14.

Die Verbindungen der Formel (II) können in beliebiger Menge eingesetzt werden. Vorzugsweise beträgt ihre Menge 1 bis 10 Gew.-% der Tinte. Wenn ihre Menge 1 Gew.-\ unterschreitet, besitzt die Tinte kein ausreichendes Eindringvermögen, um rasch trocknen zu können. Wenn andererseits die Menge an Verbindung(en) der Formel (II) 10 Gew. % übersteigt, neigt die Tinte zum Haftenbleiben am Behälter oder Drucker.

Die Verbindungen der Formel (II) können alleine oder in Kombination verwendet werden. In letzterem Falle sollte die Gesamtmenge an Verbindungen der Formel (II) 1 bis 10 Gew.-% der Tinte betragen.

Ferner kann eine erfindungsgemäße Tinte als Eindringbeschleuniger Dimethylsulfoxid, Diethanolamin, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon und/oder oC-Pyrrolidon enthalten.

332*9373

Letztere Verbindungen können in beliebiger Menge zum Einsatz gelangen, vorzugsweise beträgt ihre Menge 10 bis 60 Gew.-% der Tinte.
5

Eine"erfindungsgemäße Tinte enthält als wesentliche Bestandteile Wasser, mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) und als Netzmittel mindestens einen aliphatischen mehrwertigen Alkohol oder ein Derivat desselben. Gegebenenfalls kann eine erfindungsgemäße Tinte auch noch mindestens eine Verbindung der Formel (II) und/oder Dimethylsulfoxy sowie, falls erforderlich, andere übliche Zusätze enthalten. Typische Zusätze sind die für Druckzwecke wichtigen Farbstoffe. Eine erfindungs gemäße Tinte kann beliebige wasserlösliche Farbstoffe enthalten.

In einer erfindungsgemäßen Tinte verwendbare wasserlösliche Farbstoffe sind Direktfarbstoffe, basische Farb-Stoffe, Reaktivfarbstoffe und saure Farbstoffe. Die Menge an einer erfindungsgemäßen Tinte zusetzten Farbstoffen ergibt sich aus der gewünschten Farbintensität der auf das Aufzeichnungsmedium zu druckenden Nachrichten- oder Informationsmuster. Diese Intensität hängt ihrerseits von der Wechselwirkung zwischen der Tinte und dem Aufzeichnungsmedium ab. In anderen Worten gesagt, ergibt sich die Zusatzmenge an Farbstoffen zu der Tinte aus ihrer Beziehung zum Aufzeichnungsmedium. Demzufolge erhält man gelbe, purpurrote, blau-grüne oder schwarze Tinten durch Zusatz von zweckmäßigerweise 0,2 bis 15, vorzugsweise 0,5 bis 7 Teilen, mindestens eines wasserlöslichen Farbstoffs, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.

Beispiele für in einer erfindungsgemäßen Tinte mi-tjverwendbare Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktiv-

farbstoffe und saure Farbstoffe, finden sich in der JP-OS 89534/74. Weitere Beispiele sind:

(I) Direktfarbstoffe CI. direkt gelb

CI. direkt rot

CI. direkt blau

27	(C	.1.	13950)
28	(C	.1.	19555)
33	(C	.1.	29020)
39
58
86
100
63
75	(C,	.1.	25380)
79	(C.	.1.	29065)
80	(C.	.1.	35780)
83	(C	.1.	29225)
99
220
224
47	(C	.1.	25410)
48	(C	,1.	29125)
51	(C	,1.	27905)
90
94
1	(C	I.	24410)
8
71	(C	I.	34140)
76	(C	I.	24411)
78	(C	I.	34200)
80
86	(C	I.	74180)
90
106	(C	I.	51300)
108	(C	I.	51320)

'ΖΛ~

CI.	direkt	blau	123	(CI.	26705.)
Il	Il	Il	163	(CI.	33560)
Il	Il	Il	165
CI.	direkt	schwarz	19	(CI.	35255)
Il	Il	Il	32	(CI.	35440)
Il	Il	■1	38	(CI.	30235:)
Il	Il	Il	71	(CI.	25040)
Il	M	Il	74	(CI.	34180)
Il	Il	Il	75	(CI.	3587οι
Il	Il	Il	112
Il	Il	Il	117
Il	π	Il	154

25 30 35

(II) Saure Farbstoffe CI. saures gelb

Il	Il
Il	Il
Il	Il
Il	Il
Il	Il
Il	Il
It	Il

CI. saures rot

17	(CI.	18965)
19
25	(CI.	18835)
29	(CI.	18900)
38	(CI.	25135)
49
59
61
72
1	(CI.	1805O)
8	(CI.	14900)
32	(cA.	17065)
37	(CI.	17045)
42	(CI.	17070)
57
115	(CI.	27200)
119
131		-
133	(CI.	17995)
134	(CI.	24810)
154	(CI.	24800)

CI.

CI.

aures	rot	186	(C	.1.	18810)
η	Il	249	(C	.1.	18134)
Il	Il	254
Il	Il	256
aures	violett	11	(C,	.1.	17060)
Il	Il	34	(C,	.1.	61710, 61800)
Il	Il	75
saures	blau	29	(C	,1.	20460)
Il	Il	126
Il	It	171
Il	Il	175
Il	Il	183
saures	schwarz	1	(C	I.	20470)
Il	"	24	(C	I.	26370)
Il	It	26	(C	I.	27070)
Il	Il	48	(C	I.	65005)
Il	Il	52	(C	I.	15711)
Il	Il	58
Il	Il	60
Il	Il	107
Il	Il	109
Il	Il	119
Il	ti	131
η	Il	155

(III) Reaktivfarbstoffe CI. reaktiv blau

CI. reaktiv gelb

7	(C	I.	7446O1
14
15
18
21
25
1
2	(C	I.	18972)
3	(C	I.	13245)

- 1-9* -

«κ
* mn *

CI. reaktiv gelb

Il	Il	Il	14	(CI.	18852)
It	Il	ti	15
Il	Il	Il	17	(CI.	17965)
CI.	reaktiv	rot	2
Il	Il	Il	6
Il	Il	Il	11
Il	It	■ I	23	(CI.	18157)
Il	Il	Il	36
C.I.	reaktiv	violett	2
Il	Il	Il	4
Il	Il	Il	8
ti	Il	Il	9

(IV) Basische Farbstoffe CI. basisches gelb

CI. basisches rot CI. basisches violett

CI. basisches blau

(CI. 48055) 14

1 (CI. 45160)

2 (CI. 50240) 9 (CI. 42500)

(CI. 48070)

(CI. 48015)

3 (CI. 42555) 7 (CI. 48020)

(CI. 42510) 3 (CI. 51005) 9 (CI. 52015)

(CI. 52030)

(CI. 52025)

Sonstige in einer erfindungsgemäßen Tinte verwendbare Farbstoffe sind Chelatfarbstoffe und Azofarbstoffe.

Letztere sind beispielsweise in photographischen Aufzeichnungsmaterialien, die nach dem sogenannten "Silberfarbstoff ausbleichverfahren" behandelt werden, enthalten.

Bezüglich Chelatfarbstoffen sei auf die GB-PS 1 077 484 verwiesen. Bezüglich der in lichtempfindlichen photographischen Aufzeichnungsmaterialien, die nach dem "Silberfarbstoffausbleichverfahren" behandelt werden, verwendeten Azofarbstoffe sei auf die GB-PS 1 039 458, 1 004 957 und 1 077 628 und die US-PS 2 612 448 verwiesen.

Wenn eine erfindungsgemäße Tinte über längere Zeit hinweg gelagert werden soll, kann sie zur Verhinderung oder Inhibierung des Wachstums von Bakterien oder Schimmelpilzen (in der Tinte) mit Konservierungsmitteln oder Schimmelinhibitoren versetzt werden. Neben zahlreichen anderen geeigneten Konservierungsmitteln eignet sich besonders gut ein 1,3,5-Hexahydrotriazinderivat.

Zur Steuerung der Oberflächenspannung , die für die Benetzbarkeit des Aufzeichnungspapiers durch die erfindungsgemäße Tinte verantwortlich ist, kann der Tinte ein anderes oberflächenaktives Mittel als ein Polvoxvethvlenalkvlphenvläther der Formel (I) einverleibt werden. Zu diesem Zweck eiqnen sich sämtliche übliche oberflächenaktiven Mittel, sofern sie nicht extrem schlecht löslich sind oder mit den Farbstoffen reagieren.

Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Tinte kann sich bei der Lagerung in einem Behälter oder in der Düse des Druckers durch Absorption von Kohlendioxid aus der Luft ändern. Um dies zu verhindern, kann der Tinte ein üblicher anorganischer oder organischer pH-Puffer einverleibt werden. Geeignete pH-Puffer sind Carbonate, wie Natriumoder Kaliumcarbonat. Aus praktischen Gesichtspunkten

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werden die pH-Puffer in einer Menge von 0,1 bis 5, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-% der gesamten Tinte eingesetzt.

Ferner kann eine erfindungsgemäße Tinte Chelatbildner enthalten, um irgendwelche unerwünschten Metalle oder Metallionen zu maskieren. Typische geeignete Chelatbildner sind Natriumgluconat, Ethylendiamintetraessig- säure (EDTA), Dinatriumethylendiamintetraacetat, Trinatriumethylendiamintetraacetat, Tetranatiumethylendiamintetraacetat und Natriumdiethylentriaminopentaacetat. Aus praktischen Gesichtspunkten gelangen die Chelatbildner in Mengen von 0,1 bis 5, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gew.-% der gesamten Tinte zum Einsatz.

Im folgenden wird ein unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Tinte durchgeführtes Tintenstrahldruckverfahren anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Tintenstrahldruckers näher erläutert. Hierbei wird mit Hilfe einer Aufzeichnungsvorrichtung 1 auf einem Aufzeichnungsmedium 2 eine Nachricht oder Information aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsmedium 2 ist zwischen einer Zufuhrwalze 3 und einer Aufnahmewalze 4 gespannt und bewegt sich in Pfeilrichtung.Die relative Bewegung zwischen der Aufzeichnungsvorrichtung 1 und dem Aufzeichnungsmedium 2 kann in üblicher Weise über die Aufzeichnungsvorrichtung 1 und/oder das Aufzeichnungsmedium 2 bewirkt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Aufzeichnungsmedium 2 bewegt.

Die Aufzeichnungsvorrichtung 1 enthält einen Tintenbehälter 6 als Reservoir für die erfindungsgemäße Tinte. Der Tintenbehälter 6 steht über ein Rohr 7 mit einer Tintentröpfchenprojektionsvorrichtung bzw. einem Druck-

kopf 8 In Verbindung. Im Druckkopf 8 werden über eine geeignete Übermittlungseinrichtung 11, z.B. Drähte, von einem elektronischen Impulsgenerator 9 abgegebene Impulse zugeführt. Der Impulsgenerator 9 arbeitet nicht frequenzabhängig, er verlangt vielmehr nach einem Tröpfchen entsprechend dem auszudruckenden Muster.

Die Aufzeichnungsvorrichtung 1 enthält ferner eine geig eignete Platte 17, die bei Empfang eines elektrischen Signals vom Impulsgenerator 9 in eine Projektionskammer 16 abgelenkt werden kann. Die Platte 17 ist von zwei miteinander verbundenen piezoelektrischen Kristallen und 20 gebildet. Die elektrische Verbindung 11 vom Impulsgenerator 9 appliziert eine Spannung auf die beiden Flächen der Platte 17, so daß sich der obere Abschnitt 19 zusammenzieht und der untere Abschnitt 20 ausdehnt. Auf diese Weise wird die gesamte Platte 17 nach innen in die Kammer 16 gebogen. Das Plattenteil ist derart an den Druckkopf 18 angeschlossen, daß sehr kleine Drehungen an der Kante der Einheit möglich werden. Die Verbindung kann mit den verschiedensten Epoxyklebstoffen. hergestellt sein. Die Einbuchtung der Platte 17 ist in der Zeichnung durch die gestrichelte Linie mit einem langen und zwei kurzen Strichen dargestellt.

Durch sorgfältiges Anordnen des Aufzeichnungsmediums relativ zu der Vorrichtung 1(oder umgekehrt) erreicht man, daß Tintentröpfchen in einem gegebenen Muster ent-

gg sprechend durch den elektronischen Impulsgenerator 9 erzeugten Signalen (auf das Aufzeichnungsmedium) auf treffen. Die vom Impulsgenerator erzeugten Signale ergeben sich aus den auszudruckenden Informationen oder Nachrichten. Im Hinblick auf eine optimale Aufzeichnung sollten die Tröpfchen von genauer und vorhersagbarer Form und genauem und vorhersagbarem Volumen sein. Dies bedeutet,

-/23 -

daß jedes Tröpfchen genau dasselbe sein muß wie die anderen Tropfchen, um unmittelbar den elektronischen Signalen des Impulsgenerators 9 folgen zu müssen, so daß Signale im gleichen Abstand auch Tröpfchen im gleichen Abstand liefern.

Aus dem Druckkopf 8 werden durch plötzliche Verminderung des Volumens der Kammer 16 Tröpfchen 12 ausgestoßen. Die plötzliche Volumenverringerung erreicht man durch Ablenken der Platte 17 in die Kammer 16, wobei so viel Tinte verdrängt wird, daß sich ein Tröpfchen 12 bildet. Die Verlagerung muß rasch genug erfolgen, um der Flüssigkeit in einer Düse 18 eine zur Beschleunigung eines Flüssigkeitsteils über die Fluchtgeschwindigkeit hinaus ausreichende kinetische Energie zu verleihen.

In der Aufzeichnungsvorrichtung 1 entläßt und projiziert der Druckkopf 8 nach Empfang eines Impulses aus dem Impulsgenerator 9 ein einzelnes diskretes Tintentröpfchen 12 aus einer öffnung 14. Jeder elektrische Impuls erzeugt ein einzelnes Tröpfchen, und zwar unabhängig von irgendwelchen vorausgehenden Signalen, wobei das Tröpfchenvolumen durch den applizierten elektrischen Impuls gesteuert wird. Für eine genaue Informationsaufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium 2 bilden die Tröpfchen 12 auf dem Aufzeichnungsmedium 2 eine Linie 13, wobei sie bei der Bewegung des Aufzeichnungsmediums hinter dem Druckkopf 8 eine praktisch gestreckte Bahn beschreiben.

Nach dem Ausstoßen des Tröpfchens kehrt die Platte in ihre Normalstellung zurück. Gleichzeitig wird der Flüssigkeitsmeniskus in der Düse etwa einen Tröpfchendurchmesser zurückgezogen. Diese Flüssigkeit muß ersetzt werden, bevor der Drucker erneut zur Ausstoßung eines weiteren Tröpfchens aktiviert wird. Die erforderliche Kraft beruht auf der KapdJLlarwirkung der Flüssigkeit in der öffnung.

-M-

Eine erfindungsgemäße Tinte wird vorzugsweise in einem auf Anforderung {bedarfsweise)- arbeitenden-Tintenstrahldrucker eingesetzt. Die erfindungsgemäße Tinte kann jedoch auch in anderen Systemen zum Einsatz gelangen. Bezüglich Einzelheiten eines auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahldruckers vgl. US-PS 3 946 398, 4 189 734 und 4 144 sowie die JP-OS 35936/79.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen .

Beispiel 1

Die folgenden Bestandteile:

Handelsüblicher gelber Farbstoff

(Diaeid Light Yellow 2GP) 3,0 Gew.-%

Diethylenglykol 50,0 Gew.-%

Verbindung Nr. 1-19 (p=3) 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 44,6 Gew.-%

v/erden miteinander vermischt, 3 h lang bei Raumtemperatur verrührt und dann durch ein handelsübliches Membranfilter einer Porengröße von 0,65 Jim filtiert, wobei eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 1 erhalten wird. Sie besitzt eine Viskosität von 7,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 31,1 mN/m bei 25°C.

Beispiel 2

Die folgenden Bestandteile
handelsüblicher rosa Farbstoff (Nippon Brilliant Pink B cone) 2.0 Gew.-%

Ethylenglykol 15,0 Gew.-%

- -3-5 -

Diethylenqlykol 40,0 Gew.-%

Verbindung Nr. 1-22 (ρ=5) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz · 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zu einer erfindungsqemäßen Tinte Nr. 2 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 8,1 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 34,2 mN/m bei 25⁰C

Beispiel 3

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher türkisblauer Farbstoff (Sumilight Supra Turquoise Blue cone) 1,0 Gew.-% Ethylenglykol - 15,0 Gew.-%

Triethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-26 (ρ= 10) 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3.5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zu einer erfindunasgemäßen Tinte Nr. 3 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 9,7 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,5 mN/m bei 25°C.

Beispiel 4

Die folqenden Bestandteile

CI. direkt schwarz 32. (CI. 35440) 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 35,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

Verbindung 1-22 (ρ=8) 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew--%

destilliertes Wasser 39,6 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zu einer erfindungsqemäßen Tinte Nr. 4 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 6,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von
34,5 niN/m bei 25°C.
10

Beispiel 5

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 35,0 Gew.-%

Diethylenqlykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

_1f0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 40,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zu einer erfindunasgemäßen Tinte Nr. 5 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 6,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,0 mN/m bei ' 25°C.

Beispiel 6

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 19 (CI. 35255) 3,0 Gew.-% Ethylenglykol 63.3 Gew.-%

Verbindung 1-1 (p=5) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 32,5 Gew.-%

werden miteinander vermischt, bei Raumtemperatur 3 h lang miteinander verrührt und schließlich durch ein handeis-

3320J73

übliches Membranfilter einer Porengröße von 0,65 um filtriert, wobei eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 6 erhalten wird.Sie besitzt eine Viskosität von 7,8 nPas und eine Oberflächenspannung von 32,0 mN/m bei 25°C.

Beispiel 7

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher gelber Farbstoff (Diaeid

Liqht Yellow 2GP) 3,0 Gew.-%

Diethylenqlykol 50,0 Gew.-%

Verbindung 1-2 2.0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 44,6 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 7 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 5,80 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 34,4 mN/m bei 25°C.

Beispiel 8

Die folgenden Bestandteile:

' handelsüblicher rosa Farbstoff (Nippon

Brilliant Pink B cone) 2,0 Gew.-%

Ethylenqlykol 15,0 Gew.-%

Diethylenglvkol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-9 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

T,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer erfindunqsgemäßen

Tinte Nr. 8 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 8,1 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 33,8 mN/m bei 25°C.

Beispiel 9

Die folgenden Bestandteile:.
handelsüblicher türkisblauer Farbstoff

(Sumilight Supra Turquoise Blue Cone) 1,0 Gew.-%

Ethylenglvkol . 15.0 Gew.-%

Triethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-5 (p=8) 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer erfindungsgemäßen

Tinte Nr. 9 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von

9,7 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,0 mN/m bei 25°C.

Beispiel 10

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 (CI. 35440) 3,0 Gew.-% Ethylenglykol 35,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

Verbindung 1-3 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 39,6 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 10 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 6,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von
31,4 mN/m bei 25°C.

• :■ λ

* -Ο fr (

- 2-9 -

Beispiel 11

Die erfindungsgemäßen Tinten Nr. 1 - 10 und die Vergleichstinten 1-8, deren Zubereitung noch beschrieben werden wird, werden einem Tintenstrahldrucker der in Fig. 1 - 3 der US-PS 4 189 734 beschriebenen Art zugeführt. Mit Hilfe der verschiedenen Tinten und Vergleichstinten werden unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen Tintentröpfchen auf übliche Papierbögen projiziert.

Tabelle 1

Druckgeschwindigkeit 2000 Punkte/s

statischer Druck -0,48 kPa (-0,07 psi)

Impulsspitzendruck 174,48 kPa (25,3 psi)

InvpuIsspannung 120 Volt

Impulsbreite 110 us

Öffnungsdurchmesser 0,07 mm

Nach dem Aufzeichnungsvorgang wird aus der Düse unter Druck jeweils 1 ml jeder Tinte bzw. Vergleichstinte ausgepreßt, um zu untersuchen, ob auf dem Düsenmundstück etwas Tintenschaum zurückbleibt.

Die Ergebnisse finden sind in der folgenden Tabelle 2.

	Tabelle 2	Vergleichs- Tinte Nr.	mehr als 60 Sekunden	Qualität der ge druckten Zeichen	Strahl eigen schaften
Tinte Nr.	Trocknungs- geschwin digkeit auf Papier	1	weniger als 3 Sekunden	gut	gut
1	weniger als 3 Sekunden	2	30-60 Sekunden	Il	Il
2	Il	3	mehr als 60 Sekunden	Il	Il
3	Il	4	weniaer als 3 Sekunden	Il	Il
4	Il	5	30-60 Sekunden	Il	Il
5	Il	6	_ll _	Il	Il
6	Il	7	20-30 Sekunden	Il	Il
7	Il	8	Il	Il
8	Il	Il	Il
9	Il	Il	Il
10	Il
schlecht	gut
ziemlich schlecht	schlecht
schlecht	gut
schlecht	gut
ziemlich schlecht	schlecht
schlecht	gut
schlecht	gut
schlecht	schlecht

Tintenschaum

etwas etwas

etwas etwas

ft * *t a, r

'^3S-

Die Tabelle 2 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Tinten Nr. 1-10 rasch trocknen, qualitativ gute Zeichen liefern und sich durch gute Strahleigenschaften auszeichnen. Die Tinten Nr. 1 - 4 sind von besonders hoher Qualität, da sie auf dem Düsenmundstück keinerlei Schaum zurücklassen.

Vergleichsbeispiel 1

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 19 3,0 Gew.-%

Glyzerin 15,0 Gew.-%

Natriumhydroxid 1,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 80,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zur Vergleichstinte Nr.

1 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 1,8 nPa-s

und eine Oberflächenspannung von 62,5 mN/m bei 25°C.

Vergleichsbeispiel 2

Die folgenden Bestandteile:

CI. Solvent Blue 55 3,0 Gew.-%

Diethanolamin 22,0 Gew.-%

Diethylenglykolmonobutyläther 75,0 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 1 zu einer Vergleichstinte Nr. 2 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von

27,1 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,2 mN/m bei 30

25°C.

- K.

Vergleichsbeispiel 3

Die folgenden Bestandteile:

C.I. direkt schwarz 19 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 35,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

handelsübliches Polyoxyethylensorbitan-, _n monolaurat 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gev/,-%

destilliertes Wasser 40,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 3 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von

P- 6,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 29,4 mN/m bei

25 C. Die mit Hilfe der Vergleichstinte Nr. 3 ausgedruckten Zeichen sind deutlich gefiedert und trocknen langsam.

Vergleichsbeispiel 4 /t U

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 19 3,0 Gew.-%

Glyzerin 15,0 Gew.-%

Natriumhydroxid 1,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 80,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 4 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 1,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 62,5 mN/m bei

25°C. Diese Tinte, die in ihrer Rezeptur der aus der 3U

JP-OS 57862/81 bekannten Tinte entspricht, trocknet unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen langsam und liefert lediglich eine Informations- oder Nachrichtenaufzeichnung schlechter Qualität.

Vergleichsbeispiel 5

Die folgenden Bestandteile:

CI. Solvent Blue 55 3,0 Gew.-%

Diethanolamin 22,0 Gew.-%

Diethylenglykolmonobutyläther 75,0 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 5 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 27,1 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,2 mN/m bei 25°C. Diese Tinte, die in ihrer Rezeptur der aus der JP-OS 65270/80 bekannten Tinte entspricht, trocknet zwar rasch, sie wird jedoch in übermäßig großen Tröpfchen aus der Düse ausgestoßen, so daß lediglich eine Informations- oder Nachrichtenaufzeichnung schlechter Qualität erhalten wird. Darüber hinaus sind auch die Strahleigenschaften dieser Vergleichstinte schlecht.

Vergleichsbeispiel 6

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 19 2,5 Gew.-%

Glyzerin 30,0 Gew.-%

Emuigen 909 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 65,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 6 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 3,9 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 32,2 mN/m bei 25°C

173 - · -M-	3,0	Gew.-%
•38-	50,0	Gew.-%
Vergleichsbeispiel 7	1,0	Gew.-%
Die folgenden Bestandteile:	0,2	Gew.-%
CI. direkt schwarz 32	45,8	Gew.-%
Formamid
Emuigen 909
Kaliumcarbonat
destilliertes Wasser

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 7 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 3,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 32,0 mN/m bei 25°C.

Die in den Vergleichstinten Nr. 6 und 7 verwendeten Netzmittel liegen außerhalb der Erfindung, weswegen die betreffenden Vergleichstinten nur langsam trocknen und lediglich deutlich-gefiederte Informations- oder Nachrichtenaufzeichnungen liefern.

Vergleichsbeispiel 8

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 13,0 Gew.-%

Glyzerin 30,0 Gew.-%

handelsüblicher Polyoxyethylenlauryl-

äther 20,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 33,8 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 6 zu einer Vergleichstinte Nr. 8 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 28,4 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 34,7 mN/m bei 25 C. Diese Vergleichstinte, die in ihrer Rezeptur der aus der JP-OS 29546/80 bekannten Tinte ent-

spricht, trocknet nur langsam und liefert lediglich

- -35 -

eine qualitativ minderwertige Informations- oder Nachrichtenaufzeichnung .

Beispiel 12

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher gelber Farbstoff

(Diaeid Light Yellow 2GP) 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 30,0 Gew.-%

Dimethylsulfoxid 30,0 Gew.-%

Verbindung 1-1 (p=5) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 35,8 Gew.-%

werden miteinander gemischt, 3 h lang bei Raumtemperatur verrührt und durch ein Filter einer Porengröße von 0,65 μια filtriert, wobei eine erfindungsgemäße Tinte
Nr. 11 erhalten wird. Sie besitzt eine Viskosität von 4,7 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 31,8 mN/m

bei 25°C.

Beispiel 13

Die folgenden Bestandteile :

handelsüblicher blauer Farbstoff

(Kayacyl Pure Blue FGA) 1,5 Gew.-%

Diethylenglykol 30,0 Gew.-%

Dimethylsulfoxid 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-5 (p=8) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 27,0 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 12 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 12 verarbeitet. Sie besitzt eine Visko-

sität von 5,5 nPa-s und eine Oberflächenspannung von
30,3 mN/m bei 25°C.

Beispiel 14

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 (CI. 35440) 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 25,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

Dimethylsulfoxid 20,0 Gew.-%

Verbindung 1-3 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 29,8 Gew.-% werden entsprechend Beispiel 12 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 13 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 6,2 nPa-s und eine Oberflächenspannung von
32,0 mN/m bei 25°C

Vergleichsbeispiel 9

Die folgenden Bestandteile:

direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 45,0 Gew.-%

Verbindung 1-3 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 50,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 12 zu einer kein Dimethylsulfoxid enthaltenden Verglichstinte Nr. 9 verarbeitet.

Diese besitzt eine Viskosität von 5,7 nPa-s und eine
30

Oberflächenspannung von 33,9 mN/m bei 25^QC.

- 37 -

Vergleichsbeispiel 10

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 3,0 Gew.-% Ethylenglykol 30,0 Gew.-% Dimethylsulfoxid 30,0 Gew.-% Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-% destilliertes Wasser 36,8 Gew.-% werden entsprechend Beispiel 12 zu einer Vergleichstinte Nr. 10 verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 4,6 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 47,9 mN/m bei 25°C.

Beispiel 15

Die erfindungsgemäßen Tinten Nr. 12 - 14 und die Vergleichstinten Nr. 9 und 10 werden dem in Beispiel 11 verwendeten Tintenstrahldrucker zugeführt, worauf mit Hilfe dieser Tinten und Vergleichstinten unter den in Beispiel 11 gewählten Bedingungen Tintentröpfchen auf Papierbögen ausgestoßen werden. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 3

Tabelle 3

Tinte Nr. Trocknungs- Qualität Strahleigengeschwindig- der ge- schäften keit auf druckten Papier Zeichen 11 weniger als sehr gut sehr gut

3 Sekunden

12 " " "

13 " " "

Vergleichs-Tinte Nr.
9 3-5 Sekunden etwas gefiedert gut

10 mehr als schlecht gut

60 Sekunden

Die Tabelle 3 zeiqt, daß die erfindungsgemäßen Tinten den Vergleichstinten in der Trocknungsgeschwindigkeit und Qualität der gedruckten Zeichen überlegen sind.
5

Beispiel 16

Die folgenden Bestandteile:
handelsüblicher gelber Farbstoff

(Diaeid Light Yellow 2GP) 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-1 (p =5) 1,0 Gew.-%

Verbindung II-2 5,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 50,8 Gew.-%

werden miteinander vermischt, 3 h lang bei 25°C verrührt und schließlich durch ein Filter einer Porengröße von 0,65 um filtriert, wobei eine erfindungsgemäße
Tinte Nr. 14 erhalten wird. Sie besitzt eine Viskosität

^v°n 4,5 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 32,1 mN/m bei 25°c.

Beispiel 1 7

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher blauer Farbstoff

(Kayacyl Pure Blue FGA) 1,5 Gew.-%

Diethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-5 (p =8) 1,0 Gew.-%

Verbindung II-2 8,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 49,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 16 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 15 verarbeitet. Sie besitzt eine Visko-

sität von 5,6 nPa-s und eine Oberflächenspannung von
30,6 mN/m bei 25°C.

~ 3 Q —

"" 'j ■

Beispiel 18

Die folgenden Bestandteile:

direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 40,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

Verbindung 1-3 1,0 Gew.-%

Verbindung II-2 5,0 Gew.-% Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-% destilliertes Wasser 35,8 Gew.-% werden entsprechend Beispiel 16 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 16 verarbeitet. Sie besitzt eine Visko-

sität von 8,9 nPa-s und eine Oberflächenspannung von , 32,6 mN/m bei 25°C.

Vergleichsbeispiel 11

Die folgenden Bestandteile:

direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 45,0 Gew.~%

Verbindung 1-3 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 50,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 16 zu einer Vergleichstinte Nr. 11 ohne Verbindung der Formel (II) verarbeitet.
Diese besitzt eine Viskosität von 5,7 nPa-s und eine

Oberflächenspannung von 33/9 mN/m bei 25 C.

- -40 -

Vergleichsbeispiel 12

Die folgenden Bestandteile:

direkt schwarz 32 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 45,0 Gew.-%

Verbindung II-2 10,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 40,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 16 zu einer Vergleichstinte Nr. 12 ohne Verbindung der Formel (I) verarbeitet. Diese besitzt eine Viskosität von 5,5 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 33,3 mN/m bei 25°C

Beispiel 19

Die erfindungsgemäßen Tinten 14-16 und die Vergleichstinten 11 und 12 werden dem in Beispiel 11 verwendeten Tintenstrahldrucker zugeführt, worauf unter den in
Beispiel 11 eingehaltenen Bedingungen Tintentröpfchen auf Papierbögen ausgestoßen werden. Die Ergebnisse finden sind in der folgenden Tabelle 4.

Tabelle 4

Tinte Nr. Trocknungsge- Qualität der Strahleigenschwindigkeit gedruckten schäften auf Papier Zeichen

14 weniger als sehr gut sehr gut 3 Sekunden

15
16

Vergleichs-Tinte Nr.

11 3-5 Sekunden etwas gefiedert gut

Λ "J Il Il Il

- O

Aus Tabelle 4 ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Tinten den Vergleichstinten in der Trocknungsgeschwindigkeit und der Qualität der gedruckten Zeichen überlegen sind.

Beispiel 20

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 19 3,0 Gew.-%

(CI. 35255)

Ethylenglykol . 63,3 Gew.-%

Verbindung 1-1 (p = 5) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 32,5 Gew.-%

werden miteinander gemischt, 3 h lang bei Raumtemperatur verrührt und durch ein handelsübliches Membranfilter einer Porengröße von 0,65 pm filtriert, wobei eine erfindungsgemäße Tinte Nr. 17 erhalten wird. Sie besitzt eine Viskosität von 7,8 nPas und eine Oberflächenspannung von 34,0 mN/m bei 25 C.

Beispiel 21

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher gelber Farbstoff

(Diaeid Light Yellow 2GP) 3,0 Gew.-%

Diethylenglykol 50,0 Gew.-%

Verbindung 1-11 2,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 44,6 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 20 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 18 verarbeitet. Sie besitzt eine Visko-

sität von 6,0 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 34,4 mN/m bei 25°C

- 43 -

■Η.

Γ·,

Beispiel 22

Die folgenden Bestandteile:
handelsüblicher rosa Farbstoff

(Nippon Brilliant Pink B cone) 2,0 Gew.-%

Ethylenglykol 20,0 Gew.-%

Diethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-12 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew,-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 20 zu einer erfindungsge-

mäßen Tinte Nr. 19 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 8,3 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 31 ,4 itiN/m bei 25°C.

Beispiel 23

Die folgenden Bestandteile:

handelsüblicher türkisblauer Farbstoff (Sumilight Supra Turquoise Blue cone) 1,0 Gew.-% Ethylenglykol 15,0 Gew.-%

Triethylenglykol 40,0 Gew.-%

Verbindung 1-14 (ρ =8) 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew,-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

EDTA-Tetranatriumsalz 0,3 Gew.-%

destilliertes Wasser 41,3 Gew.-%

werden entsprechend Beispiel 20 zu einer erfindungsgemäßen Tinte Nr. 20 verarbeitet. Sie besitzt eine Viskosität von 9,7 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 30,0 mN/m bei 25°C.

K * ^l

—A3 -

Beispiel 24

Die folgenden Bestandteile:

CI. direkt schwarz 32 (CI. 35440) 3,0 Gew.-%

Ethylenglykol 35,0 Gew.-%

Diethylenglykol 10,0 Gew.-%

Triethylenglykol 10,0 Gew.-%

Verbindung 1-13 - 1,0 Gew.-%

Kaliumcarbonat 0,2 Gew.-%

1,3,5-Hexahydrotriazinderivat 0,2 Gew.-%

destilliertes Wasser 39,6 Gew.-% werden entsprechend Beispiel 20 zu einer erfindungsge-

mäßen Tinte Nr. 21 verarbeitet. Sie besitzt eine Visko-

sität von 6,8 nPa-s und eine Oberflächenspannung von 33,6 mN/m bei 25°C.

Beispiel 25

Die erfindungsgemäßen Tinten Nr. 17-21 und die zuvor zubereiteten Vergleichstinten Nr. 3-8 werden dem in Beispiel 11 verwendeten Tintenstrahldrucker zugeführt, worauf unter den in Beispiel 11 eingehaltenen Bedingungen auf Papierbögen Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

Die Ergebnisse finden sind in der folgenden Tabelle 5.

	Tabelle	5	Qualität der gedruckten Zeichen	Strahleigen schäften
Tinte Nr.	Trocknungsge schwindigkeit auf Papier	gut	gut
17	weniger als 3 Sekunden	Il	Il
18	It	Il	II
19	Il	Il	IT
20	Il	Il	Il
21	Il	schlecht	Il
Vergleichs- Tinte Nr. 3	30-60 Sekunden	Il	Il
4	über 60 Sekunden	ziemlich schlecht	schlecht
5	weniger als 3 Sekunden	schlecht	gut
6	30-60 Sekunden	It	gut
7	30-60 Sekunden	Il	schlecht
8	20 - 30 Sekunden

Die Ergebnisse der Tabelle 5 zeigen, daß die erfindungsgemäßen Tinten rasch trocknen und eine qualitativ hochwertige Nachrichten- bzw. Informationsaufzeichnung liefern. Somit lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tinten die beiden Hauptprobleme der bekannten Tinten zum Tintenstrahldrucken lösen.

Claims (15)

Patentansprüche

1. Tinte für Tintenstrahldrucker, dadurch gekennzeichnet , daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenylather der Formel

(D

worin bedeuten:

R. eine Alkylgruppe mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen,

R„ und R_, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe,

wobei gilt, daß im Falle, daß

und R₃ beide für

Wasserstoffatome stehen, R. mindestens ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom enthält, und ρ eine ganze Zahl von 3 oder mehr und mindestens einen aliphatischen, mehrwertigen Alkohol und/oder ein Derivat desselben enthält.

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R₁ für eine sekundäre oder tertiäre Alkylgruppe steht.

3. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R für eine Alkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen steht.

4. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R und R jeweils für eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen stehen.

5. Tinte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R und R₃ jeweils für eine sekundäre oder tertiäre Alkylgruppe der angegebenen Kohlenstoffatomzahl stehen.

6. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin ρ für eine ganze Zahl von 3 bis 20 steht.

7. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R. eine Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht.

8. Tinte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel (I) enthält, worin R₂ und R jeweils für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis

Kohlenstoffatom(en) stehen, wobei gilt, daß im Falle, daß R₂ und R beide für Wasserstoffatome stehen, R₁ mindestens ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom enthält.

9. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß sie als aliphatischen, mehrwertigen Alkohol Ethylenglykol, Diethylenglykol oder Triethylenglykol enthält.

ίο " ':ν/-Κ^Γ- -■-.-

10. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Dimethylsulfoxid, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon und/oder oC-Pyrrolidon enthält.

11. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich mindestens eine Verbindungder Formel:

CH. ,0—f- CH₀CH₉O -h H (ID η Zn + 1 2 ζ ta.

worin 2 < m <- 6 und m+14n£m + 3, enthält.

12. Tinte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Verbindung der Formel (II), worin η = m + 2, enthält. ; ν : ..-"-

13. Verfahren zum Tintenstrahldrucken, bei welchem eine Druckkammer, die mit einer Düse in Verbindung steht und von der zumindest ein Teil ihrer Wandoberfläche mit Hilfe eines elektromechanischen Wandlers deformiert wird, mit einer Tinte, die mindestens einen Polyoxyethylenalkylphenyläther der Formel

^ 0-f CH₂CH₂O-J^-H

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worin bedeuten:

R₁ eine Alkylgruppe mit 3 oder mehr Kohlenstoffatomen, R_ und R_ , die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wobei gilt, daß im Falle, daß R_ und R beide für Wasserstoff atome stehen, R mindestens ein sekundäres oder tertiäres Kohlenstoffatom enthält, und ρ eine ganze Zahl von 3 oder mehr

und mindestens einen aliphatischen, mehrwertigen Alkohol und/oder ein Derivat desselben enthält, gefüllt und auf den elektromechanischen Wandler ein elektrischer Steuerimpuls appliziert wird,um die Wand der Druckkammer nach innen zu verlagern und das Innenvolumen der Druckkammer plötzlich so weit zu verringern, daß eine gegebene Menge der in der Druckkammer befindlichen Tinte in Form mindestens eines Tintentröpfchens aus der Düse gegen ein Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß nach dem Ausstoßen eines Tintentröpfchens entsprechend einem einzigen Steuerimpuls das Innenvolumen der Druckkammer auf den Anfangsgleichgewichtszustand der Tinte wieder hergestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tinte verwendet wird, die zusätzlich mindestens eine Verbindung der Formel

^Cn^H2n ₊ 1° -«- ^CH2^CH2° "^ ^(II)

worin 2 < m < 6 und m+1 < η £ m + 3, enthält.