DE3739991C2

DE3739991C2 -

Info

Publication number: DE3739991C2
Application number: DE3739991A
Authority: DE
Inventors: Shoji Yokohama Kanagawa Jp Koike; Yasuko Atsugi Kanagawa Jp Tomida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1991-02-07
Also published as: DE3739991A1; GB2199041B; US4853036A; GB2199041A; US5124718A; GB8727552D0; HK139093A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tinte für die Tintenstrahlauf zeichnung und die Verwendung der Tinten zur Durchführung einer Aufzeich nung auf einem Aufzeichnungsmaterial unter Bildung von Tin tentröpfchen, wobei als Aufzeichnungsmaterial Kopierpapier, Dokumentenpapier, Notizpapier, Briefpapier und ähnliches, üblicherweise für Bürozwecke verwendetes Papier dient.

Für Tintenstrahldrucker sind Tinten von sehr unterschiedlicher Zusammensetzung bekannt.

Eingehende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden über die Zusammensetzung und Eigenschaften von Tinten, die auf Papier oder textile Werkstoffe als Aufzeichnungsmaterialien aufgebracht werden, durchgeführt.

Jedoch treten bei Tintenstrahldruckern verschiedene Schwierig keiten auf, von denen die Schwierigkeit, daß Notizpapier, Dokumentenpapier, Kopierpapier und Briefpapier, wie es üblicher weise für Bürozwecke verwendet wird, nicht zum Drucken einge setzt werden kann.

Bei der Durchführung von Druckvorgängen auf den verschiedenen vorerwähnten Papierarten unter Einsatz von herkömmlichen Tinten für Tintenstrahldrucker verläuft die Tinte entlang den Papierfasern und verteilt sich über das Papier, so daß die Form der Tintenpunkte unregelmäßig wird und es zum sog. Auslaufen (Ausbreitung der Tinte) kommen kann. Demzufolge tritt häufig der Fall ein, daß dünn gezogene Linien, kleine Buchstaben, komplizierte chinesische Schriftzeichen gemäß dem zweiten JIS-Standart und dergl. unklar gedruckt und unleserlich werden.

Um das Verlaufen der Tinte beim Schreiben mit Schreibgeräten unter Anwendung von üblichen Füllfederhaltertinten auf Wasserbasis zu unterdrücken, werden die vorerwähnten Papiere im Verlauf der Papierherstellung einer sog. Leimung (sizing) unterworfen. Beim Drucken mit Tintenstrahldruckern kann dann die Tinte in derartige Papiere nicht leicht eindringen, so daß der bedruckte Teil schlecht trocknet. Somit treten Schwierigkeiten insofern auf, als der Druck von der Druckerabdeckung verwischt und verunreinigt wird und bei Berührung mit den Händen die Gefahr des Abfärbens besteht.

Um das Verlaufen von Tinten zu verhindern und ihre Trocknungs eigenschaften zu verbessern, wurden verschiedene Verbesserungs vorschläge gemacht. Beispielsweise beschreibt die JP-OS 57 862/1981 ein Verfahren, bei dem der pH-Wert der Tinte stark alkalisch gemacht wird. Die JP-OS 29 546/1980 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Tinte mit einer großen Menge eines ober flächenaktiven Mittels versetzt wird. Die JP-OS 1 08 271/1983 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine bei Raumtemperatur feste Tinte zur Durchführung eines Aufzeichnungsvorgangs erwärmt und in den flüssigen Zustand gebracht wird.

Das Verfahren, bei dem der pH-Wert der Tinte stark alkalisch gemacht wird, kann sich jedoch als gefährlich erweisen, wenn es zum Kontakt mit den Händen kommt. Ferner ist dieses Verfahren insofern nachteilig, als sowohl die Verlaufeigenschaften als auch das Trocknungsverhalten bei Verwendung von Papieren mit bestimmten Leimungsmitteln nicht zufriedenstellend sind. Bei dem Verfahren, bei dem eine große Menge eines oberflächenaktiven Mittels zugesetzt wird, treten insofern Schwierigkeiten auf, als das Verlaufen je nach Papierart sehr häufig auftritt, die Tinte sich je nach dem Zustand des Druckkopfes von der Düsenseite nach rückwärts bewegt, es zur Unterbrechung des Tintenausstoßes kommt oder im Gegensatz dazu die gesamte Fläche der Düse benetzt wird, was ebenfalls zu einer Unterbrechung des Tintenausstoßes führt.

Bei dem Verfahren, bei dem eine bei Raumtemperatur feste Tinte beim Aufzeichnungsvorgang erwärmt und in den flüssigen Zustand übergeführt wird, kommt es zwar in bezug auf die Verlaufeigenschaften und das Trocknungsverhalten des Drucks in gewissem Umfang zu einer Verbesserung, es treten aber auch insofern Probleme auf, als bei der Konstruktion eines Druckers eine Vorrichtung im Druckerkopf vorgesehen sein muß, mit der die Tinte in Lösung gebracht oder erwärmt wird, was zu einer Ver größerung der Abmessungen des Druckers sowie zu Kostenstei gerungen und einer erschwerten Tintenhandhabung führt.

Neben den vorerwähnten Lösungsmöglichkeiten wurden verschiedene andere Verbesserungsvorschläge gemacht, jedoch sind derzeit keine Tinten und Aufzeichnungsverfahren bekannt, mit denen alle vorerwähnten Schwierigkeiten in bezug auf die Verlaufeigenschaften und das Trocknungsverhalten der Tinte, die Abmessungen des Druckkopfes und dergl. gelöst werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tinte für die Tintenstrahl aufzeichnung bereitzustellen, die in verschiedenartigen Tinten strahldruckern verwendet werden kann und die die Schwierigkeiten von herkömmlichen Aufzeichnungslösungen überwinden, nämlich das Verlaufen und die langsame Trocknung eines Drucks (ohne Berück sichtigung von beschichtetem Papier) insbesondere auf Aufzeichnungs materialien mit einer Aufzeichnungsfläche, auf der frei liegende Fasern vorliegen. Ferner soll erfindungsgemäß eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bereitgestellt werden, die bei der Büro- oder Heimanwendung hohe Sicherheit gewähr leistet.

Erfindungsgemäß wird eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bereitgestellt, die aus folgenden Bestandteilen besteht:

- 0,2 bis 20 Gew.-% an wasserlöslichen Farbstoffen,
- 60 bis 95 Gew.-% eines flüchtigen Lösungsmittels mit einem Dampfdruck von 1 mm Hg oder mehr bei 25°C, das unter Wasser, niederen Alkoholen und/oder Ketonen ausgewählt ist,
- gegebenenfalls 1 bis 30 Gew.-% eines niedrigviskosen Lösungsmittels mit einem Dampfdruck bei 25°C von weniger als 1 mm Hg und einer Viskosität bei 25°C von 10 mPa · s oder weniger,
- gegebenenfalls mindestens einem Additiv, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Harnstoff, Glucose, Morpholinstearat, Mittel zur Einstellung des pH-Werts, oberflächenaktive Mittel, Rostschutzmittel, anti septische Mittel, Pilzschutzmittel, Antioxidationsmittel, Verdampfungsbeschleuniger und chelatbildende Mittel, und
- 5 bis 35 Gew.-% eines Materials, das bei Raumtemperatur fest ist und unter Polyäthylen glykolen, Polyoxyäthylenalkyäthern, Polyoxyäthylen alkylphenyläthern und Polyoxyäthylen/Polyoxypropylen- Blockpolymeren ausgewählt ist,

und die dadurch gekennzeichnet ist, daß

- das feste Material so ausgewählt ist, daß die Tinte der nachstehenden Gleichung (I) genügt B₁/A₁ 3

wobei A₁ die Viskosität (mPa · s) bei 25°C, gemessen bei einem Anteil des festen Materials in der Tinte von 10 Gew.-% und B₁ die Viskosität (mPa · s) bei 25°C, gemessen bei einem Anteil des festen Materials in der Tinte von 30 Gew-%, ist.

Spezielle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Tinten ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9.

Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Tinte in Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß den Ansprüchen 10 bis 13.

Aus zahlreichen Druckschriften (vgl beispielsweise DE-OS 34 33 508, 34 32 823, 31 47 592 und 22 58 837 sind Tinten mit einem Gehalt von Polyäthylenglykol bekannt. Es werden aber jeweils Polyäthylenglykole eingesetzt, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Aus verschiedenen Druckschriften geht zwar auch die Verwendung von bei Raumtemperatur festen Polyalkylenglykolen hervor (vgl. z. B. GB-A 20 70 049, EP-A 30 389 und JP-A 49 073), jedoch findet sich in keiner dieser Literaturstellen ein Hinweis darauf, daß die Viskosität des zugesetzten festen Materials in Korrelation mit dessen Konzentration in der Tinte gesetzt werden muß. Demnach ist keiner dieser Druckschriften ein Hinweis auf die erfindungsgemäß eingehaltene Beziehung B₁/A₁ 3 zu entnehmen.

Erfindungsgemäß werden für die Beurteilung der Viskosität zwei Werte für den Anteil des festen Materials herangezogen, nämlich 10 Gewichtsprozent und 30 Gewichtsprozent. Diese Werte wurden nach umfangreichen Untersuchungen, die im Rahmen der Erfindung angestellt wurden, ausgewählt, da sie besonders ge eignete Standardwerte darstellen, die den Einfluß wiedergeben, den der feste Bestandteil auf die Erhöhung der Viskosität ausübt.

Bei davon abweichenden Standardwerten fällt die Entscheidung schwer, ob eine optimale Kombination des festen Bestandteils mit den übrigen Tintenbestandteilen vorliegt, um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen. Die Formel (I) definiert einen Wert der aufgrund umfangreicher Untersuchungen über den Einfluß der Viskositätserhöhung auf die Unterdrückung des Ver laufens von Tintenpunkten auf der Aufzeichnungsoberfläche mit freiliegenden Fasern erhalten worden ist. Im Bereich B/A 3 ergibt sich nur eine un zureichende Wirkung in bezug auf die Viskositätssteigerung, so daß das Verlaufen von Tintenpunkten nicht verhindert werden kann.

Der erfindungsgemäße Effekt wird besonders deutlich, wenn der Wert B/A 3,5 oder mehr beträgt.

Erfindungsgemäß wurden Untersuchungen über verschiedene Tinten zusammensetzungen gemacht, um die Beziehung zwischen dem Verlaufen der Tinte auf der Aufzeichnungsfläche mit freiliegenden Fasern, dem Trocknungsverhalten des Drucks und der Erscheinung, daß die Viskosität der Tinte mit dem Verdampfen von Lösungsmitteln zunimmt, zu untersuchen. Dabei wurde fest gestellt, daß das feste Material, das unter Berücksichtigung der Formel (I) zugesetzt wird, und die übrigen Tintenbestandteile so kombiniert werden können, daß im Vergleich zu her kömmlichen Tinten eine wesentlich bessere Verhinderung des Verlaufens der Tintenpunkte und eine wesentliche Verbesserung des Trocknungsverhaltens der Drucke erzielt werden kann.

Unter Verwendung von Tinten mit den vorerwähnten Eigenschaften ist es gleichzeitig möglich, sowohl eine Verbesserung bei der Verhinderung des Verlaufens von Tintenpunkten auf dem Aufzeichnungsmaterial mit einer Aufzeichnungsfläche mit freiliegenden Fasern, wie textile Werkstoffe oder Papier, als auch eine Verbesserung in Bezug auf das Trocknungsverhalten der Drucke zu erreichen. Im Fall von Papier kann die beabsichtigte Wirkung noch verstärkt werden, wenn darauf geachtet wird, daß das Papier ein Grundgewicht im Bereich von 30 bis 200 g/m² und vorzugsweise von 45 bis 200 g/m² hat. Der Stoeckigst-Leimungsgrad des Papiers beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 Sekunden. Außerdem lassen sich gute Druckergebnisse auch auf Papier erzielen, das geleimt ist und im allgemeinen in Büros verwendet wird, z. B. Notizpapier, Dokumentenpapier, Kopierpapier und Briefpapier.

Diese Wirkungen lassen sich weiter verstärken, indem man bei den ursprünglichen Tinteneigenschaften bestimmte Werte einhält. Mit den ursprünglichen Tinteneigenschaften sind die Eigenschaften bei 25°C gemeint. Bei dieser Temperatur weist die Tinte vorzugs weise eine Oberflächenspannung von 35 bis 65 dyn/cm und eine Viskosität von 15 mPa · s oder weniger und insbesondere eine Oberflächenspannung von 40 bis 60 dyn/cm und eine Viskosität von 10 mPa · s oder weniger auf.

Als Beispiele für farbgebende Bestandteile kommen erfindungsgemäß wasserlösliche oder öllösliche Farbstoffe in Frage, z. B. Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Speise farbstoffe, Reaktivfarbstoffe, löslich gemachte Küpenfarbstoffe und Küpenfarbstoffe. Darunter werden wasserlösliche Farbstoffe wegen verschiedener Eigenschaften besonders bevorzugt.

Der Gehalt an diesen Farbstoffen kann je nach den Bestandteilen des flüssigen Mediums und den gewünschten Tinteneigenschaften festgelegt werden, liegt aber im Bereich von 0,2 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Ge wichtsprozent und insbesondere von 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Tinte.

Bei dem in der Tinte verwendeten flüchtigen Lösungsmittel kann es sich um beliebige Lösungsmittel mit einem Dampfdruck bei 25°C von 1 mm Hg oder mehr handeln. Besonders bevorzugt sind Wasser, niedere Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol und Isopropanol, und Ketone, wie Aceton.

Erfindungsgemäß wird das flüchtige Lösungsmittel verwendet, um die Viskosität aufgrund der Verflüchtigung des Lösungsmittels nach Eintritt der Haftung der Tinte auf dem Aufzeichnungsmaterial zu erhöhen und um das Verlaufen der Tinte aufgrund des Viskositätsanstiegs zu verhindern. Demgemäß wird die Flüchtig keit so gewählt, daß der Dampfdruck bei 25°C 1 mm Hg oder mehr beträgt. Dieser Wert wurde aufgrund umfangreicher Unter suchungen unter Berücksichtigung der dabei erzielbaren Wir kungen ermittelt. Bei einem Dampfdruck des flüchtigen Lösungs mittels bei 25°C von 10 mm Hg oder mehr läßt sich ein noch höherer Viskositätsanstieg erzielen, was zu günstigeren Er gebnissen führt.

Die flüchtigen Lösungsmittel sind in Mengen von 60 bis 95 Gewichtsprozent und insbesondere von 70 bis 95 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Tinte, enthalten.

Nachstehend werden bevorzugte Typen der den Tinten als Additive zugesetzten festen Materialien näher erläutert.

(1) Polyäthylenglykol

Produkte mit einem Molekulargewicht von 600 oder mehr, vorzugs weise 1000 oder mehr und insbesondere mindestens 1500 und höchstens 20 000.

(2) Polyoxyäthylenalkyläther

der Formel

R₁-O-(CH₂CH₂O)_n-H

in der R₁ einen gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit höchstens 30, vorzugsweise höchstens und insbesondere höchstens 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 10 oder mehr, vorzugsweise 15 oder mehr und insbesondere 20 oder mehr ist.

(3) Polyoxyäthylenalkylphenyläther

der Formel

in der l eine positive ganze Zahl mit einem Wert von 12 oder weniger ist, m eine ganze Zahl mit einem Wert von 10 oder mehr, vorzugsweise 21 oder mehr und insbesondere 26 oder mehr ist.

(4) Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymerisate

der Formel

HO-(C₂H₄O)_a-(C₃H₈O)_b-(C₂H₄O)_c-H

Derartige Produkte weisen einen Äthylenoxidgehalt von 50 Ge wichtsprozent oder mehr, vorzugsweise 60 Gewichtsprozent oder mehr und insbesondere 70 Gewichtsprozent oder mehr auf.

Erfindungsgemäß wird das vorgenannte, bei Raumtemperatur feste Material dazu verwendet, um erstens das Verlaufen der Tintenpunkte auf einer Aufzeichnungsfläche zu verhindern, da das flüchtige Lösungsmittel durch seine Verdampfung einen plötzlichen Viskositäts anstieg hervorruft, und zweitens, um eine rasche Trocknung zu erreichen, wodurch das Produkt auf der Aufzeichnungsfläche wieder in den festen Zustand zurückkehrt.

Damit das feste Material die vorstehende Wirkung ausüben kann, beträgt sein Molekulargewicht 300 oder mehr und vorzugsweise 600 oder mehr. Ein Molekulargewicht von weniger als 300 führt zu keiner beachtlichen Viskositätssteigerung, so daß in be bestimmten Fällen die Schwierigkeit mit dem Verlaufen der Tintenpunkte auf Aufzeichnungsmaterialien mit freiliegenden Fasern nicht überwunden werden können, d. h. daß die erfindungsgemäße Aufgabe nicht gelöst wird. Das feste Material ist in einer Menge von 5 bis 35 und insbesondere von 10 bis 25 Gewichtsprozent enthalten.

Neben den vorerwähnten wesentlichen Bestandteilen der erfindungs gemäßen Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in der Tinte zusätzlich ein niederviskoses Lösungsmittel mit einem Dampfdruck bei 25°C von 1 mm Hg oder weniger und einer Viskosität von 10 Cp enthalten sein. Beispiele für derartige niederviskose Lösungsmittel sind Mono- oder Dibutyläther von Äthylen glykol, C_1-4-Monoalkyl oder C_2-4-Dialkyläther von Diäthylenglykol, C_1-4-Mono- oder Dialkyläther von Triäthylenglykol, C_1-4-Mono- oder Dialkyläther von Tetraäthylenglykol, C_1-4- Monoalkyläther von Dipropylenglykol, C_1-4-Mono- oder -Dialkyläther von Tripropylenglykol, Tetrafurfurylalkohol, N-Methyl- 2-pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und dergl.

Die vorstehend genannten Lösungsmittel stellen nur bevorzugte Beispiele dar, wobei erfindungsgemäß keinerlei Beschränkung auf die vorstehenden Beispiele besteht.

Erfindungsgemäß werden die genannten niederviskosen Lösungsmittel dazu verwendet, die Ausstoßstabilität bei niedrigen Temperaturen und geringer Feuchtigkeit zu verbessern. Daher kann auf diese Lösungsmittel je nach dem System der Tinten strahlaufzeichnung oder der Bauweise des Druckkopfes verzichtet werden. Sofern sie eingesetzt werden, können sie in Mengen von 1 bis 30, vorzugsweise 3 bis 20 und insbesondere 4 bis 16 Ge wichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der Tinte, enthalten sein. Neben den vorerwähnten wesentlichen Bestandteilen kann die erfindungsgemäße Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung ggf. zusätzlich verschiedene Additive enthalten, z. B. Harnstoff, Glucose Morpholinstearat, Mittel zur Einstellung des pH-Werts, oberflächenaktive Mittel, Rostschutzmittel, antiseptische Mittel, Pilzschutzmittel, Antioxidationsmittel, Verdampfungsbeschleuniger und chelat bildende Mittel, die gemäß dem Stand der Technik bekannt sind.

Um die erfindungsgemäße Tinte wirksamer einzusetzen, kann der Aufzeichnungsvorgang unter Erwärmen der Tinte vorgenommen werden.

Die erfindungsgemäß verwendete Tinte enthält, wie vorstehend erwähnt, eine Kombination aus dem flüchtigen Lösungsmittel und dem festen Material. Die Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß bei Verwendung der Tinte im Verlauf der Verdampfung der flüchtigen Komponente nach der Aufzeichnung ein plötzlicher Viskositätsanstieg erfolgt, so daß sowohl ein Verlaufen der Druckfarbe verhindert und eine wirksame Trocknung erreicht werden kann.

Aufgrund dieses Mechanismus kann es gelegentlich vorkommen, daß derartige Tinten dazu neigen, daß bei niedrigen Temperaturen die Viskosität innerhalb der Düsen zunimmt, das mögli cherweise je nach den Umständen eine etwas schlechtere Aus stoßstabilität hervorruft oder eine Verringerung der raschen Trocknungseigenschaften verursacht, was auf die Unterdrückung der Verdampfung des flüchtigen Lösungsmittels zurückzuführen ist. Auch bei Raumtemperatur kann es gelegentlich vorkommen, daß die Verdampfung des flüchtigen Bestandteils an der Düsen spitze beim Betrieb des Druckers abläuft, was einen verschlechterten Tintenausstoß bewirken kann.

Aus den vorgenannten Gründen ist es durch das erfindungsgemäße Aufheizen möglich, eine wirksamere Aufzeichnung durch zuführen. Um diese Wirkung zu erzielen, wird eine Temperatur erhöhung über Raumtemperatur durchgeführt. Vorzugsweise beträgt die Temperatur mindestens 40°C oder mehr. Je nach Art des Tin tenstrahlaufzeichnungskopfes kann es gelegentlich erforderlich sein, die Temperatur auf 60°C oder noch höher auf 80°C oder mehr zu erhöhen.

Die Bedingungen für die Erwärmung können so eingestellt werden, daß während des Aufzeichnungsvorgangs die Tinte nicht unterhalb einer bestimmten Temperaturgrenze vorliegt, oder es können eine Mehrzahl von Temperaturbedingungen vorgegeben sein, so daß die Temperatur zu Beginn der Aufzeichnung besonders hoch ist und allmählich auf eine Standardtemperatur abnimmt. Dadurch kann ein optimaler Zustand unter Berücksichtigung des Zustands der Tinte im Druckersystem erreicht werden. Darüber hinaus bestehen keine speziellen Beschränkungen.

Die Erwärmung der Tinte kann erfindungsgemäß durch beliebige Systeme vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Erwärmung in beliebiger Weise so durchgeführt werden, daß an einer Tinten lösungskammer, die sich in der Nähe der Düse befindet, ein Heizwiderstandselement vorgesehen wird, das die Wärmeerzeugung steuert. Ferner ist es möglich, die Tintentemperatur unter Verwendung eines Temperaturfühlers, z. B. eines Thermistors, in der Tintenkammer anzuwenden, um die Temperatur zur Ein stellung der beabsichtigen Viskosität in beliebiger Weise zu steuern.

Erfindungsgemäß gelingt es nicht nur, eine im Vergleich zu herkömmlichen flüssigen Tinten ebenso gute Handhabung der Tinte in den Tintenzufuhrsystemen zu erreichen, sondern gleichzeitig können auch die Schwierigkeiten mit dem Verlaufen und dem Trocknen der Drucke überwunden werden.

Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, Aufzeichnungsvorgänge mit gutem Tintenausstoßverhalten durchzuführen und gleichzeitig eine Verbesserung in bezug auf das Verlaufen der Tintentropfen auf der Aufzeichnungsseite von Aufzeichnungsmaterialien mit freiliegenden Cellulosefasern, wie bei textilen Werkstoffen und Papier, sowie in bezug auf das Trocknungsverhalten der Drucke zu erreichen. Es ist ferner möglich, gute Drucke auch auf geleimtem Papier und auf üblicherweise in Büros verwendeten Papieren, wie Notizpapier, Dokumentenpapier, Kopierpapier und Briefpapier, zu erreichen.

Viskositätsmessungen erfolgen mit dem Gerät VISKONIC ELD, Tokyo Keiki Co., Ltd., und der Oberflächenspannung mit dem Gerät KYOWA CBVP SURFACE TENSIOMETER A-1, Kyowa Kagaku Co., Ltd.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen und Ver gleichsbeispielen näher erläutert. Sämtliche Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1
C.I. Food Black 2
5 Teile
Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 2000) (festes Material)	10 Teile
Morpholinstearat (durchschnittliches Molekulargewicht 370) (festes Material)	0,1 Teil
Wasser	90 Teile
nicht-ionogenes oberflächenaktives Mittel	0,1 Teil

Die vorstehenden Bestandteile werden vermischt. Die erhaltene Lösung wird mit einer wäßrigen 0,1-prozentigen Natriumhydroxidlösung auf den pH-Wert 8,3 eingestellt und 5 Stunden gerührt. Sodann wird unter Druck durch ein Fluoropore-Filter FP-100 (Handelsbezeichnung der Sumitomo Electric Industries, Ltd.) filtriert, wodurch man die erfindungsgemäße Tinte (A) erhält. Die physikalischen Eigenschaften der Tinte (A) und die durch die festen Materialien erreichte Wirkung in bezug auf die Viskositätserhöhung sind in Tabelle I zusammengestellt.

Die Tinte (A) wird in den Tintenstrahldrucker BJ-80 (Canon K.K.) gegeben, in dem eine Aufzeichnung unter Verwendung eines Heizelements vorgenommen wird. Ein Druckvorgang wird auf Kopier papier und Banknotenpapier durchgeführt, um die Auf zeichnungseigenschaften, die Verlaufeigenschaften und das Trock nungsverhalten zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Die Austoßumgebung wird auf 25°C und 60% relative Luftfeuchtigkeit bzw. auf 15°C und 40% relative Luftfeuchtigkeit eingestellt. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

Beispiele 2 bis 6
Tinte (B)
C.I. Direct Black 154
3 Teile
Polyoxyäthylen (addierte Molzahl 20)-stearyläther (Molekulargewicht 1136)	10 Teile
Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 20 000 = festes Material)	0,05 Teile
Glucose (Molekulargewicht 180)	1 Teil
Wasser	89 Teile

Tinte (C)
C.I. Acid Red 35
2 Teile
Polyoxyäthylennonylphenyläther (Molekulargewicht 300 oder mehr = festes Material)	10 Teile
Äthanol	5 Teile
Harnstoff	1 Teil
Wasser	84 Teile

Tinte (D)
C.I. Direct Blue 86
2 Teile
Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymerisat (Polyoxyäthylengehalt 85%, durchschnittliches Molekulargewicht, des Polyoxypropylens 1200)	10 Teile
Glycerin	2 Teile
Äthylenglykol	5 Teile
Tetraäthylenglykoldimethyläther	1 Teil
Wasser	82 Teile

Tinte (E)
C.I. Direct Yellow 142
3 Teile
Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 4000 = festes Material)	20 Teile
Diäthylenglykolmonophenyläther	2 Teile
Aceton	1 Teil
Wasser	77 Teile

Tinte (F)
C.I. Reactive Red 24
5 Teile
Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1000 = festes Material)	10 Teile
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon	14 Teile
N-Methyl-2-pyrrolidon	2 Teile
Wasser	90 Teile

Die Bewertung der Tinten und ihres Aufzeichnungsverhaltens wird gemäß Beispiel 1 vorgenommen, wobei jeweils die Tinten (B) bis (F) anstelle der in Beispiel 1 verwendeten Tinte (A) eingesetzt werden. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und III zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Man verfährt wie in Beispiel 5, mit der Abänderung, daß Poly äthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 600) anstelle des in Beispiel 5 verwendeten Polyäthylenglykols (durchschnittliches Molekulargewicht 4000) verwendet wird. Man erhält die Vergleichstinte (G).

Sodann werden die Messung der Tinteneigenschaften und die Bewertung des Aufzeichnungsverhaltens gemäß Beispiel 1 durch geführt, mit der Ausnahme, daß anstelle der in Beispiel 1 verwendeten Tinte (A) die Vergleichstinte (G) eingesetzt wird. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und III zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 2

Man verfährt wie in Beispiel 6, mit der Abänderung, daß Poly äthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 300), das bei Raumtemperatur flüssig ist, anstelle des in Beispiel 6 verwendeten Polyäthylenglykols (durchschnittliches Molekulargewicht 1000) verwendet wird. Man erhält die Vergleichstinte (H).

Anschließend werden die Messung der Tinteneigenschaften und die Bewertung des Aufzeichnungsverhaltens gemäß Beispiel 1 durchgeführt, mit der Abänderung, daß anstelle der in Bei spiel 1 verwendeten Tinte (A) die Vergleichstinte (H) ein gesetzt wird. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und III zusammengestellt.

Tabelle I

Beispiele 7 bis 10 und Vergleichsbeispiele 3 und 4

Unter Verwendung der Tinten (A), (B), (C) und (D) der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichstinten (G) und (H) der Vergleichsbeispiele 1 und 2 werden Druckvorgänge unter Erwärmen unter Verwendung des gleichen Druckers wie in Beispiel 1 durchgeführt.

Der Erwärmungsvorgang gemäß den Beispielen und einem Teil der Vergleichsbeispiele wird durchgeführt, indem man einen Thermistor mit positiver Charakteristik (Curie-Punkt 40°C, 60°C, 80°C) um die Tintenkammer anordnet. Die Steuerung erfolgt über die angelegte Spannung.

Die Bedingungen und die Bewertungsergebnisse sind in den Tabellen II und III zusammengestellt.

Tabelle II

Aufheiztemperatur
Beispiel 7:\|40°C
Beispiel 8:	40°C
Beispiel 9:	80°C
Beispiel 10:	60°C
Vergleichsbeispiel 3:	60°C
Vergleichsbeispiel 4:	60°C

Tabelle III

Bei der erfindungsgemäßen Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung handelt es sich um eine Tinte, die bei der Anwendung keinerlei Schwierigkeiten mit sich bringt und deren Drucke kaum zum Verlaufen neigen und ein gutes Trocknungsverhalten zeigen.

Wenn die Aufzeichnung auf beschichtetes Papier oder auch auf textile Werkstoffe oder Papier mit einer Aufzeichnungsseite mit freiliegenden Fasern durchgeführt wird, lassen sich auf der Aufzeichnungsseite Tintenpunkte erhalten, die im wesentlichen frei von Verlauferscheinungen sind. Außerdem ergibt sich ein sehr günstiges Trocknungsverhalten der Drucke.

Ferner läßt sich das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren in sehr stabiler Weise durchführen, wobei es nicht zu Verstopfungs erscheinungen kommt und eine gute Ausstoßstabilität erreicht wird.

Das Verhalten in bezug auf Verstopfungserscheinungen und Aus stoßstabilität läßt sich noch zusätzlich verbessern, wenn der Aufzeichnungsvorgang unter Erhöhung der Temperatur der Tinte durchgeführt wird.

Claims

1. Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, bestehend aus

- 0,2 bis 20 Gew.-% an wasserlöslichen Farbstoffen,
- 60 bis 95 Gew.-% eines flüchtigen Lösungsmittels mit einem Dampfdruck von 1 mm Hg oder mehr bei 25°C, das unter Wasser, niederen Alkoholen und/oder Ketonen ausgewählt ist,
- gegebenenfalls 1 bis 30 Gew.-% eines niedrigviskosen Lösungsmittels mit einem Dampfdruck bei 25°C von weniger als 1 mm Hg und einer Viskosität bei 25°C von 10 mPa · s oder weniger,
- gegebenenfalls mindestens einem Additiv, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Harnstoff, Glucose, Morpholinstearat, Mittel zur Einstellung des pH-Werts, oberflächenaktive Mittel, Rostschutzmittel, anti septische Mittel, Pilzschutzmittel, Antioxidationsmittel, Verdampfungsbeschleuniger und chelatbildende Mittel, und
- 5 bis 35 Gew.-% eines Materials, das bei Raumtemperatur fest ist und unter Polyäthylen glykolen, Polyoxyäthylenäthern, Polyoxyäthylen alkylphenyläthern und Polyoxyäthylen/Polyoxypropylen- Blockpolymeren ausgewählt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

wobei A₁ die Viskosität (mPa · s) bei 25°C, gemessen bei einem Anteil des festen Materials in der Tinte von 10 Gew.-% und B₁ die Viskosität (mPa · s) bei 25°C, gemessen bei einem Anteil des festen Materials in der Tinte von 30 Gew.-%, ist.

2. Tinte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Oberflächenspannung von 35 bis 65 dyn/cm und eine Visko sität bei 25°C von 15 mPa · s oder weniger aufweist.

3. Tinte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüchtige Lösungsmittel bei 25°C einen Dampfdruck von 1,33×10³ Pa (10 mm Hg) oder mehr aufweist.

4. Tinte nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Material ein Molekulargewicht von 600 oder mehr aufweist.

5. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flüchtige Lösungsmittel in einer Menge von 70 bis 95 Gew.-% enthalten ist.

6. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, daß sie ein Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1000 oder mehr und insbesondere mindestens 1500 und höchstens 20 000 enthält.

7. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Polyoxyäthylenalkyläther der Formel R₁-O-(CH₂CH₂O)_n-Henthält, in der R₁ einen gesättigten oder ungesättigten Alkyl rest mit höchstens 30, vorzugsweise höchstens 25 und insbesondere höchstens 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 10 oder mehr, vorzugsweise 15 oder mehr und insbesondere 20 oder mehr ist.

8. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Polyoxyäthylenalkylphenyläther der Formel enthält, in der eine positive ganze Zahl mit einem Wert von 12 oder weniger ist, m eine ganze Zahl mit einem Wert von 10 oder mehr, vorzugsweise 21 oder mehr und insbesondere 26 oder mehr ist.

9. Tinte nach einem der Ansprüche 1 bisa 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Polyoxyäthylen/Polyoxypropylen-Block copolymere der Formel HO-(C₂H₄O)_a-(C₃H₈O)_b-(C₂H₄O)_c-Henthält, die einen Äthylenoxidgehalt von 50 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr und insbesondere 70 Gew.-% oder mehr aufweisen.

10. Tinte nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Artikel des bei Raumtemperatur festen Materials 10-25 Gew.-% beträgt.

11. Verwendung der Tinte nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bei erhöhten Temperaturen von 40°C oder mehr, insbesondere 60°C oder mehr und vorzugsweise 80°C oder mehr.

12. Ausführungsform nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Aufzeichnungsseite mit freiliegenden Fasern aufweist.

13. Ausführungsform nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tinte zur Tröpfchenbildung Wärmeenergie zugeführt wird und die Tröpfchen zur Durchführung eines Aufzeichnungsvorgangs auf ein Aufzeichnungsmaterial aufgebracht werden.