Brevet FR2411871A1 — publié le 19790713

L'invention concerne une encre pour un dispositif à écrire, en particulier pour les dispositifs à écrire à l'encre, dans lesquels l'encre est éjectée par pression vers le support d'inscription à partir d'une tête à écrire dégagée du support d'inscription et dans lesquels une dépression se produit dans la chambre d'éjection. Il est connu d'écrire des informations sur des supports d'inscription par aspersion contrôlée d'encre liquide - sans que la tête à écrire touche le support d'inscription. A cet effet, l'encre liquide est éjectée sous pression en forme de gouttelettes par une seule ou plusieurs buses vers le support d'inscription. Il est connu d'amener l'encre liquide à une basse ou haute pression sur la tête à écrire-ou de l'appliquer sur la tête à écrire sous une dépression minime. L'éjection de l'encre hors de la tête à écrire est opérée ou assistée par des champs électrostatiques ou bien par des modifications de volume dans la chambre d'éjection de l'encre de- la tête à écrire. L'encre conforme à l'invention est par exemple utilisable dans une disposition suivant la DE-OS 25 43 451. Un problème pour l'utilisation de tels dispositifs à écrire à jets d'encre est l'encre utilisée. Cette encre doit former, d'une part, sur le support d'inscription un précipité aussi'contrasté et indestructible que possible et, d'autre part, ne pas boucher les buses mêmes en cas de temps d'arrêt prolongés. On connaît une série d'encres pour l'inscription par liquide, avec lesquelles on s'efforce d'obtenir une viscosité au-dessous de 10 cP ou même inférieure à 5 cP avec une tensionsuperficielle de 40 à 50 dynes par centimètre. Lors de la fabrication de telles encres, on attribue une grande importance en particulier à la fixation de la viscosité de l'encre liquide à un taux bas, au moins au-dessous de 10 cP. De plus, on connaît aussi des dispositions tendant par exemple à permettre d'écrire sur des surfaces lisses, à savoir en ramollissant légèrement la surface par un constituant agressif de l'encre. La présente invention a pour objet de permettre de disposer d'une encre qui convienne pour écrire des informations sur du papier à écrire normal. Cette encre doit en particulier convenir à une utilisation dans les dispositifs à écrire, sur lesquels l'éjection de l'encre s'effectue par modifications du volume dans la chambre à encre de la tete à écrire. Pour qu'il ne se produise aucune perte d'encre, les gouttelettes sont éjectées de préférence individuellement, c'est-à-dire il n'est pas produit un jet de gouttelettes permanent qui est dérivé pendant les pauses d'écriture, mais le jet d'encre en forme de gouttelettes est seulement produit aussi longtemps qu'une inscription effective doit avoir lieu.Etant donné que l'encre liquide entre en oscillations lors de l'éjection des différentes gouttelettes, il est nécessaire de prendre soin, pour obtenir une écriture nette, que le mélange d'encre se trouve dans le même état initial lors de l'éjection de chaque gouttelette d'encre. L'instant de chaque éjection étant indéterminé lors de l'éjection de gouttelettes individuelles, il faut viser à ce que l'encre liquide se trouve en cet instant dans un état aussi calme que possible dans la chambre d'éjection de la tête à écrire. L'invention est basée sur ces considérations. I1 s'agit de pouvoir disposer d'une encre présentant même en cas d'influences différentes de l'environnement un comportement à l'amortissement permettant une éjection de gouttelettes individuelles à une haute fréquence séquentielle réalisable. Une haute fréquence séquentielle donne lieu à une grande vitesse d'écriture avec un écartement correspondant des différents caractères à inscrire. Une encre satisfaisant à ces exigences est caractérisée conformément à l'invention en ce qu'à l'état liquide, elle présente une viscosité entre 15 cP et 100 cp. L'encre liquide a de préférence une viscosité d'environ 20 cP. Contrairement aux encres connues pour lesquelles on recherche toujours une viscosité au moins inférieure à 10 cP, l'encre à utiliser selon l'invention présente une viscosité entre 15 cP et 100 cP, de préférence une viscosité d'environ 20 cP. Le comportement de l'encre pendant l'écriture dans des têtes à écrire opération d'éjection de l'encre par contraction du volume de la chambre à encre de la tête à écrire est influencé favorablement en ce que l'encre liquide se calme rapidement par un amortissement correspondant après chaque évection individuelle d'une gouttelette d'encre La fréquence séquentielle réalisable des gouttelettes d'encre à éjecter individuellement peut ainsi être choisie très haute. Mais l'encre avec les viscosités caractérisées conformément à l'invention convient aussi pour être éjectée hors des buses minces par leur fonction de la tête à écrire. Suivant un développement de lçinvention; les différents constituants du mélange de dissolutions présentent chacun des viscosités à des taux se situant près de la viscosité du mélange de dissolutions Il est ainsi assuré que le taux de viscosité recherché ne soit pas modifié notablement par la modification des différents constituants, par exemple par évaporation ou variations de température ou pas des influences analogues L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après. Pour obtenir les propriétés recherchées conformément à l'invention, il est possible en principe d'utiliser un mélange d'eau et de diéthylèneglycol. L'eau a, en particulier pour dissoudre les acides de colorants en liaison avec un solubilisant à action alcaline compensant au moins l'action de leur acide et dissociant l'acide du colorant dans la solution, la propriété avantageuse d'un grand moment dipolaire. Le diéthylèneglycol a un comportement hygroscopique favorable et abaisse le point de congélatibn - du mélange Le diméthylsulfoxyde a, de manière analogue à l'eau, un moment dipolaire élevé et est ainsi un bon solvant. I1 est en outre hygroscopique, il a un faible taux d'évaporation et pénètre particulièrement vite dans le palier.De même, quant à la viscosité le dimêthylsulfoxyde correspond à peu près à l'eau et est mélangeable à volonté,-comme l'eau, du diéthylèneglycol Un mélange de dissolutions de diéthylèneglycol et de diméthylsulfoxyde est encore liquide à - 200C au point que l'écriture est possible. Meme aux températures de - 700C, le mélange n'est pas encore gelé, mais encore visqueux, ce qui empêche sans doute d'écrire, une destruction de la tête à écrire n'étant toutefois pas à craindra. Les deux constituants de l'encre liquide ont à l'intérieur de la très large échelle des viscosités avec une viscosité de 2 cP pour le diméthylsulfoxyde et avec une viscosité de 38 cP pour le diéthylèneglycol des valeurs rapprochées. Le mélange a en outre un taux d'évaporation favorable et il est en outre hygroscopiquep les pertes par évaporation étant de nouveau compensées. De plus, les solvants diméthylsulfoxyde et diéthylèneglycol ont un effet favorable pour l'utilisation préférée de l'encre conforme à l'invention en ce qu'ils ont un faible pouvoir dissolvant pour les gaz, en particulier pour l'air et une très basse pression de valeur Une formation de gaz nuisible pour le fonctionnement, en particulier par cavitation avec la formation d'un volume s'élargissant dans la tête à écrire est ainsi empêchée. La soude est utilisée de préférence comme solubilisant à action alcaline Suivant une autre forme préférée on utilise le triéthanolamine comme solubilisant à action alcaline. A titre d'exemple7 une encre ayant les caractéristiques conformes à l'invention contient, en utilisant la soude comme solubilisant, pour 2,7 à 2!9 pour cent en poids de constituants de colorant dans le mélange de dissolutions constitué pour environ 2/3 de la masse de diéthylèneglycol et pour environ 1/3 de la masse de diméthylsulfoxyde. 100 g d'acide de colorant est soluble dans un litre de liquide à encre par exemple avec une part en volume de triéthanolamine comme solubilisant et un mélange de dissolutions de 3 parts en volume de diéthylèneglycol et de cinq parts en volume de diméthylsulfoxyde. R E V E N D I C A T I O N S 10) Encre pour un dispositif à écrire en particulier pour les dispositifs à écrire à l'encre dans lesquels l'encre est éjectée sous pression vers le support d'inscription à partir d'une tete à écrire dégagée du support d'inscription, et dans lesquels une dépression se produit dans la chambre d'éjection, encre caractérisée en ce qu'à l'état liquide, elle a une viscosité entre 15 cP et 100 cP 20) Encre suivant la revendication la caractérisée en ce que la viscosité de l'encre liquide est d'environ 20 cP 30) Encre suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les différents constituants du solvant présentent chacun des viscosités avec des valeurs se situant près de la viscosité du mélange de dissolutions 40) Encre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un acide de colorant et un solubilisant à action alcaline compensant au moins l'action de leur acide sont dissous dans un solvant ayant un grand moment dipolaire et un comportement hygroscopique compensant 1 'évaporation 50) Encre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le solvant est un mélange de diéthylèneglycol et de diméthylsulfoxyde. 60) Encre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la soude est utilisée comme solubilisant à action alcaline. 70) Encre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le triéthanolamine est utilisé comme solubilisant à action alcaline.