CH656892A5 - Eine schmelzfluessig anzuwendende tintenzusammensetzung fuer den tintenstrahldruck. - Google Patents

Eine schmelzfluessig anzuwendende tintenzusammensetzung fuer den tintenstrahldruck. Download PDF

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CH656892A5
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Description

Die Erfindung betrifft verbesserte Tinten für den Tintenstrahldruck insbesondere derartige Tinten, die mindestens ein natürliches Wachs enthalten.
Tinten für den Tintenstrahldruck liefern häufig eine nicht zufriedenstellende Druckqualität. Dies liegt daran, dass auf Wasser basierende Tinten für den Tintenstrahldruck im allgemeinen mit Papier unverträglich sind und schlechte Pénétrations- und Trocknungseigenschaften im Hinblick auf das Papier besitzen.
Andererseits besitzen auf Öl basierende Tinten, die mit Papier besser verträglich sind, eine geringe Oberflächenspannung und liefern gewöhnlich Tintenpunkte, die zu gross sind, um eine gute Druckqualität zu ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Tinten für den Tintenstrahldruck zu formulieren, die kleine, runde Punkte auf vielen Papiersorten liefern können. Diese kleinen runden Punkte liefern Buchstaben mit guter Kantenschärfe und gutem Kontrast, also Buchstaben von guter Druckqualität.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, Wachse als Additive für Tintenflüssigkeiten oder als Basisflüssigkeitskomponenten von Tinten für den Tintenstrahldruck zu verwenden. Die erfindungsgemäss verwendeten Wachse sind natürliche
Wachse oder Kombinationen solcher Wachse. Die Erfindung ist durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen definiert.
Wachshaltige Tinten für den Tintenstrahldruck sind gewöhnlich bei Raumtemperaturen fest oder halbfest und erfordern deshalb, dass sie von der Tintenstrahldruckvorrich-tung bei erhöhten Temperaturen abgegeben werden. Die erwärmte Tintenflüssigkeit verfestigt sich, wenn sie mit dem Papier in Berührung kommt. Die Verfestigungsgeschwindigkeit der wachshaltigen Tinten reguliert den Grad Penetration in das Papier, so dass gewöhnlich ein kleiner runder Punkt resultiert.
Als allgemeine Regel kann gesagt werden, dass Tinten, die Wachs als eine Hauptkomponente enthalten, eine geringere Penetration in das Papier als Tinten, die nur Additivmengen an Wachs enthalten, zeigen.
Eine Definition von «Wachsen» findet sich in Industriai Waxes von H. Bennett, Bd. und 2, Chemical Publishing Company Inc., New York (1975). Bennett definiert ein Wachs als «einen fettigen Feststoff mit einem variierenden Ausmass an Glanz, Schlüpfrigkeit und Plastizität, der leicht schmilzt».
Natürliche Wachse können pflanzlicher, tierischer oder mineralischer Herkunft sein. Modifizierte Wachse sind natürliche Wachse, die chemisch behandelt worden sind, um ihren Charakter und ihre Eigenschaften zu verändern. Synthetische Wachse werden durch Umsetzung oder Polymerisation von Chemikalien hergestellt. Gemischte Wachse sind Mischungen aus verschiedenen Wachsen oder von Wachsen mit Harzen oder andern zugesetzten Verbindungen.
Natürliche Wachse zeigen Schwankungen hinsichtlich ihrer Eigenschaften, was am Boden, Klima, Alter, Oxydation oder Verunreinigungen liegen kann. Dementsprechend existieren für ein bestimmtes Wachs geringe Eigenschaftsunterschiede. Für die meisten technischen Anwendungen sind diese geringen Unterschiede jedoch nicht von kritischer Bedeutung.
Hinsichtlich des Charakters und der Klassifizierung von Fetten, Wachsen, Gummis und Harzen bestehen viele Missverständnisse. Beispielsweise wird Kakaobutter, obwohl sie in Wirklichkeit ein Fett ist, üblicherweise aufgrund von bestimmten charakteristischen Eigenschaften als ein Wachs angesehen. Andererseits ist von Lanolin stammendes Wollwachs technisch ein Wachs, wird aber aufgrund seiner Eigenschaften gewöhnlich als Fett angesehen. Kaurigum wird gewöhnlich ein Wachs genannt usw.
Die Definition von «natürlichem Wachs» lautet im Rahmen der vorliegenden Erfindung: ein Wachs oder eine Mischung von Wachsen natürlicher Herkunft, wobei es sich entweder um pflanzliches, tierisches oder mineralisches Wachs oder um ein chemisch modifiziertes Derivat davon handelt, oder mindestens ein Wachs natürlicher Herkunft in Kombination mit anderen Typen von Wachs oder Tintenbestandteilen.
Eine Heissschmelztinte zur Verwendung in einer Tinten-strahldruckvorrichtung ist in der US-PS 3 653 932 und der US-PS 3 715 219 beschrieben. Die Hauptkomponente der Heissschmelztinte ist ein Didodecylsebacat, das eine hochviskose, elektrisch leitfähige, synthetische Substanz ist. Im Vergleich mit der vorliegenden Erfindung ist das Didodecylsebacat eine synthetische Substanz, die im allgemeinen zu viskos ist, um eine gute Strahlfähigkeit in einer Impuls-Tintenstrahl-druckvorrichtung zu liefern. Ausserdem besitzt diese synthetische Heissschmelzsubstanz nicht die oben definierten Eigenschaften von natürlichem Wachs.
Gegenstand der Erfindung ist also eine Tintenzusammensetzung für den Tintenstrahldruck, die mindestens ein natürliches Wachs enthält. Die wachshaltige Zusammensetzung wird aus einer Tintenstrahldruckvorrichtung bei einer erhöhten,
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über Raumtemperatur liegenden Temperatur abgegeben. Die erfindungsgemäss eingesetzten Wachse sind solche Wachse, die als «natürliche Wachse» definiert sind. Zu dieser Klasse gehören u.a. Japanwachs, Chandelillawachs, Carnaubawachs usw.
Die Tintenzusammensetzung kann Wachse in einem Mengenbereich von ungefähr 0,5 bis 97,0 Gew.-% enthalten. Das Wachs kann der Basisflüssigkeitsträger der Tinte sein oder kann als Additiv zu anderen flüssigen Trägern wie Fettsäuren und insbesondere Ölsäuren mit Benzylether usw. verwendet werden.
Die im Rahmen dieser Erfindung gültige Definition des natürlichen Wachses umfasst auch gemischte Wachse, die synthetische Substanzen enthalten können. Ein Färbungsmittel oder ein Farbstoff wie ein Öl oder ein lösungsmittellöslicher Farbstoff werden der Zusammensetzung gewöhnlich für die bessere Sichtbarkeit zugesetzt.
Die Erfindung liefert verbesserte Tintenzusammensetzungen, die sich zur Verwendung in Tintenstrahldruckvorrichtun-gen eignen. Die erfindungsgemässe, ein natürliches Wachs enthaltene Tinte gibt einen kleinen Punkt mit guter Kreisförmigkeit. Die erfindungsgemässe Tinte eignet sich zur Verwendung in einer Impuls-Tintenstrahldruckvorrichtung, wobei sie Punkte von guter Druckqualität liefert. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung 5 erläutert und verdeutlicht.
Ganz allgemein betrifft die Erfindung eine Tintenzusammensetzung, die ein natürliches Wachs enthält, wobei die Zusammensetzung aus einer Tintenstrahldruckvorrichtung bei über Zimmertemperatur liegenden, erhöhten Temperatu-io ren abgegeben wird.
Es wurde gefunden, das Tinten dieses Typs sehr gut reproduzierbare Punkte geringer Grösse und eine extrem gute Druckqualität liefern. Druckqualität ist im allgemeinen ein Mass für die Kreisförmigkeit des Punktes. Gemessen nach 15 dem in der US-PS 4 631 843 beschriebenen Verfahren ergeben die erfindungsgemäss eingesetzten natürlichen Wachse Kreisförmigkeiten von 0,7 oder besser.
Spezifische Tintenzusammensetzungen, die diese gute Tintenpunktkreisförmigkeit ergeben, sind in Tabelle I wieder-20 gegeben.
Tabelle I
1 2 3 4 5 6
Ölsäure 15,8 67,5 60,0 26,0
26,0
Benzylether 60,0 60,5
Typophor schwarz 24,0 22,5 20,0
Calco Chinoline gelb 0,2
Candelillawachs 20,5 10,0 20,0 0,5
Japan wachs 97 95
HD Victoria blau 0,5
Calco Nigrosinebase 13,0
Acetosol gelb RLSN 2,5
Öl schwarz BN 3 5
Viskosität 6,7 11,8 (74 °C) 12,3 13,4 15,7
(74 °C) 18,9 (57 °C) (74 °C) (74 °C) (74 °C)
16,3 (65 °C)
12,3 (74 °C)
Die obigen Tintenzusammensetzungen liefern Punkte, die Buchstaben ergeben, die Schreibmaschinendruckqualität erreichen und übertreffen. Es wird angenommen, dass die obigen Formulierungen Tinten liefern, die die besten Druckqualität in der Tintenstrahldrucktechnik ergeben.
Die obigen Zusammensetzungen sind jedoch nur Bei-45 spiele und sollen eine allgemeine Lehre und ein allgemeines Verständnis der Erfindung liefern.

Claims (10)

  1. 656 892
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Eine schmelzflüssig anzuwendende Tintenzusammensetzung für den Tintenstrahldruck zur Verwendung in einer Impuls-Tintenstrahldruckvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein natürliches Wachs enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Japanwachs, Candelillawachs, Carnaubawachs und Gemischen davon, wobei genannte Wachs enthaltende Zusammensetzung eine maximale Viskosität von ungefähr 35 mPa-s (35 Centipoise) hat, wenn sie aus genannter Impuls-Tintenstrahl-druckvorrichtung bei erhöhten Temperaturen zwischen 51 und 82 °C abgegeben wird.
  2. 2. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das natürliche Wachs in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 97 Gew.-% vorhanden ist.
  3. 3. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Ölsäure enthält.
  4. 4. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mischung von natürlichen Wachsen enthält.
  5. 5. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein natürliches Wachs in Kombination mit einem synthetischen Wachs enthält.
  6. 6. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein chemisch modifiziertes oder gemischtes Wachse enthält.
  7. 7. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem Benzylether enthält.
  8. 8. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Farbstoff oder ein Färbemittel enthält.
  9. 9. Tintenstrahldruckverfahren, bei dem eine wachshaltige Tinte aus einer Tintenstrahlvorrichtung bei erhöhten Temperaturen, unter welchen sie aufgetragen wird und sich danach verfestigt, abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 verwendet.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Viskosität zwischen 6,7 und 18,9 mPa-s (6,7 und 18,9 Centipoise) ist, und der genannte Temperaturbereich zwischen 65 und 74 °C ist.
CH7301/82A 1981-12-17 1982-12-15 Eine schmelzfluessig anzuwendende tintenzusammensetzung fuer den tintenstrahldruck. CH656892A5 (de)

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