ES2212199T3 - Tinta, contenedor para la misma, dispositivo de tinta, aparato para la impresion por chorros de tinta y metodo de impresion por chorros de tinta. - Google Patents
Tinta, contenedor para la misma, dispositivo de tinta, aparato para la impresion por chorros de tinta y metodo de impresion por chorros de tinta.Info
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Abstract
UNA TINTA DE LA PRESENTE INVENCION TIENE UN TINTE Y UN PIGMENTO. EL PIGMENTO ES UN PIGMENTO DEL TIPO AUTO-DISPERSANTE Y UN TINTE ANIONICO EN EL QUE AL MENOS UN GRUPO ANIONICO ESTA UNIDO A UNA SUPERFICIE DEL PIGMENTO DIRECTAMENTE O A TRAVES DE OTRO GRUPO ATOMICO Y QUE TIENE UN VALOR KA DE MENOS DE 1 ML (POR) M SUP2 (POR) MESEC SUP-1/2 SEGUN UN PROCEDIMIENTO BRISTOW. SE FORMA UNA IMAGEN CON UNA EXCELENTE CALIDAD DE IMAGEN UTILIZANDO TAL TINTA EN EL PROCESO DE GRABACION CON CHORRO DE TINTA.
Description
Tinta, contenedor para la misma, dispositivo de
tinta, aparato para la impresión por chorros de tinta y método de
impresión por chorros de tinta.
La presente invención se refiere a una tinta, en
especial a una tinta utilizada en un proceso de impresión por
chorros de tinta y a un método de impresión por chorros de tinta.
La presente invención se refiere también a un contenedor para la
tinta, a un dispositivo para la tinta y a un aparato para la
impresión por chorros de tinta. La presente invención puede ser
aplicada a todos los dispositivos tales como impresoras, aparatos
de fax y máquinas copiadoras, que pueden copiar sobre diferentes
tipos de soportes de impresión tales como papel, tela, cuero, telas
no tejidas y elementos laminares de plástico (por ejemplo, hojas
OHP).
Se ha utilizado los métodos de impresión por
chorros de tinta en una amplia variedad de impresoras, copiadoras y
otros a causa de sus numerosas ventajas, entre las que se incluyen:
reducida generación de ruido, bajos costes de explotación,
impresión a elevada velocidad, reducción de tamaño y producción en
múltiples colores. Cada una de dichas impresoras y copiadoras
efectúa una elección de diferentes tipos de tintas, en general en
los términos siguientes: características de descarga de tinta,
características de impresión incluyendo la fijación de la tinta,
sangrado y densidad de reflexión de la imagen de impresión, y
características de impresión incluyendo revelado del color.
A este propósito, es bien sabido que las tintas
que pueden ser divididas ampliamente en dos grupos, es decir,
tintas de colorante y tintas de pigmento en términos de materiales
de color contenidos en las respectivas tintas. Las tintas de
pigmento son superiores a las tintas de colorante en cuanto a
resistencia al agua, estabilidad a la luz y capacidad de conseguir
excelente calidad de los caracteres tales como un perfil bien
definido de los mismos.
Uno de los ejemplos de tintas de pigmentos que
contiene un dispersante de pigmentos (al que se hará referencia a
continuación como tinta de pigmentos que contiene dispersantes) es
el que se da a conocer, por ejemplo, en las Solicitudes de Patentes
Japonesas a Inspección Pública Nos. 179183/1993 y 53841/1995. La
primera da a conocer una tinta de pigmento en la que se dispersa un
pigmento mediante un polímero bloque de tipo "AB" o "BAB",
y la segunda da a conocer otra tinta de pigmento en la que el
pigmento es dispersado por un polímero tri-bloque
de tipo "ABC".
Además, una tinta de pigmento de tipo
auto-dispersante (a la que se hará referencia a
continuación como tinta de pigmento sin dispersante), que no
utiliza necesariamente dispersantes tales como el polímero bloque
descrito anteriormente para dispersar el pigmento, es también
conocida. Por ejemplo, en las Solicitudes de Patentes
Internacionales Nos. WO96/18695 y WO96/18696, se da a conocer
tintas de pigmentos en las que se dispersan negros de carbón en
cuyas superficies se unen directamente grupos hidrofílicos.
En caso de aplicación de cualquiera de los tipos
de tintas de pigmentos, es decir, una tinta de pigmentos que
contiene dispersante y una tinta de pigmento sin dispersante, sobre
un soporte de impresión, los pigmentos de la tinta se aglomeran
sobre la superficie del soporte de impresión, y forman un punto de
imagen. Por lo tanto, el material de color, es decir, pigmentos, se
ponen en la superficie del soporte de impresión. Es decir, casi la
totalidad de materiales de color de la tinta tiende a permanecer
sobre la superficie del soporte de impresión. A continuación, las
tintas que proporcionan este tipo de puntos de imagen se llaman
tintas de "tipo de carga superior".
Por otra parte, a efectos de mejorar las
características de color de la imagen impresa, los inventores han
realizado una invención en la que una tinta llamada de tipo
super-penetrante, es decir, se utiliza una tinta que
penetra en el interior de un soporte de impresión de manera
extremadamente satisfactoria. En la invención, la penetración de
una tinta de tipo de super-penetración en el soporte
de impresión en la dirección del grosor del mismo queda acelerada,
y la tinta de tipo de super-penetración puede
extenderse en el soporte de impresión (ver Solicitud de Patente
Europea No. EP 583096 A, o la Solicitud de Patente Japonesa a
Inspección Pública No. 88048/1994).
En vistas a la técnica anterior antes mencionada,
los inventores se han concentrado en la forma de los puntos
incluyendo la uniformidad de densidad de los puntos, forma externa
del punto y diámetro del mismo, etc., habiendo llegado a los
descubrimientos que se indicarán a continuación. Las figuras
7A-7G son vistas esquemáticas de puntos de imagen
obtenidos por aplicación de diferentes tipos de tinta al mismo
soporte de impresión en las mismas
condiciones.
condiciones.
La figura 7A es un punto de imagen que tiene un
diámetro RA formado por una tinta que contiene un dispersante, y la
figura 7B es un punto de imagen que tiene un diámetro de RB formado
con una tinta sin dispersante. El diámetro RB es ligeramente mayor
que RA. Cada uno de los puntos de imagen tiene densidad unificada
en la totalidad de los puntos de imagen correspondientes. Además, no
se puede apreciar ningún efecto sustancial de corrimiento de la
tinta en ambos puntos de imagen, por lo tanto, no se ha observado
existencia de problemas en las formas externas de los puntos
respectivos. Con respecto al diámetro de los puntos de imagen, no
obstante, los inventores han descubierto que los respectivos
diámetros de puntos de imagen son ligeramente menores que los
esperados de la forma de las respectivas gotitas de tinta. La razón
se considera que la formación de imagen por la tinta de pigmento
permite la aglomeración del pigmento sobre el soporte de impresión.
Como resumen, la tinta con pigmento proporciona un punto de imagen
cuya densidad está unificada y tiene una forma externa
satisfactoria, pero la gotita de tinta parece no extenderse con
facilidad sobre el soporte de impresión. Por lo tanto, considerando
el proceso de impresión por chorros de tinta con tinta con
pigmento, los inventores han observado que la tinta con pigmentos
de tipo conocido se debe modificar a efectos de formar un punto de
imagen que tiene un factor de área superior, es decir, una
proporción de área cubierta con un punto de imagen con respecto al
área unitaria.
Basándose en el reconocimiento antes mencionado,
los inventores han modificado las tintas con pigmento
convencionales a efectos de conseguir una mejor penetración
utilizando la tecnología de la tinta
super-penetrante. Como resultado del experimento,
se puede observar un cambio en la aglomeración de pigmentos, y se
cambió la forma externa del punto de imagen. Tal como se ha
mostrado en las figuras 7C y 7D, el diámetro de RC y RD de los
puntos de imagen respectivos se hace más grande que el diámetro de
RA y RB. Es decir, la relación entre RA, RB, RC y RD es la
siguiente: RA<RB<RC<RD.
No obstante, tal como se ha mostrado en la figura
7C, una tinta de pigmento que contiene un dispersante de tipo
modificado, cuya penetrabilidad es mejor que la de una tinta de
pigmento que contiene un dispersante de tipo convencional,
proporciona un punto de imagen que tiene un efecto de corrimiento
(701) desde el centro del punto de imagen hacia el exterior del
mismo. Además, una tinta sin dispersante modificada con mejor
penetrabilidad que la de la tinta con pigmento sin dispersante
convencional proporcionó un punto de imagen con un área
circunferencial (área de halo) (703) alrededor del área de núcleo
(704) además del efecto de corrimiento (701). En el área
circunferencial (703), finas partículas del pigmento de la tinta se
difundieron y la densidad del área circunferencial (703) resultó
menor que la del área de núcleo (704). Es decir, la densidad en los
puntos de imagen era aparentemente distinta en su área
circunferencial (703) y con relación al área de núcleo (704).
De acuerdo con los resultados mostrados en las
figuras 7C y 7D, los inventores han llevado a cabo otro experimento
con respecto a puntos de imagen de impresión formados con dos tipos
de tintas con pigmentos modificados, una de las cuales era una
tinta de pigmento con dispersante, con un contenido de un colorante
y con mejor penetrabilidad que la de una tinta con dispersante
convencional, y la otra es una tinta con pigmento sin dispersante,
que contiene un colorante y que tiene mejor penetrabilidad que la
tinta con pigmento sin dispersante convencional. Los puntos de
imagen resultante con las respectivas tintas con pigmento
modificadas adicionalmente son las que se muestran en las figuras
7E y 7F. Los puntos de imagen correspondientes tienen diámetros de
RE y RF ambos mucho mayores que RA-RD, y RF es
mayor que RE. Tal como se ha mostrado en la figura 7E, no obstante,
el punto de tinta tenía un área circunferencial (705) alrededor del
área de núcleo (706), teniendo el área circunferencial (705) menor
densidad que el área de núcleo (706), y no se observó en el punto de
imagen mostrado en la figura 7C. El área circunferencial (705)
parece ser realizada debido a la separación del tinte y el pigmento
en el soporte de impresión, y la difusión del tinte separado, y el
área de núcleo parece contener pigmento aglomerado. De este modo,
la diferencia de densidad del punto de imagen se hizo evidente.
Además, tal como se ha mostrado en la figura 7F,
el punto de tinta tenía un área circunferencial (707) en el que el
colorante estaba mezclado y difundido en el área circunferencial
(703) del punto de imagen mostrado en la figura 7D.
Aparte del asunto antes mencionado con respecto a
la forma de los puntos, los inventores han descubierto también que
una tinta con pigmento de tipo convencional proporciona una falta
de uniformidad de la imagen en la fijación de pigmento resultado de
una aglomeración aguda del pigmento sobre el soporte de impresión,
cuando el soporte de impresión presenta una absorbencia de tinta
reducida.
Además, en el caso de que la intensidad de la
aglomeración era relativamente fuerte, se observaron en el punto de
imagen no solamente una aglomeración no uniforme del pigmento sino
también grietas en los lugares en los que no existía material de
color.
La figura 1 es una vista esquemática explicativa
de las grietas. Tal como se puede ver a partir de la misma, las
dimensiones de las grietas son relativamente grandes y visibles.
Por esta razón, las grietas hacen que la calidad de la imagen
impresa resulte menos favorable. Además de ello, las grietas pueden
disminuir la densidad óptica (O.D.) del punto de imagen, puesto que
la superficie del soporte de impresión queda expuesta a las grietas.
Este tipo de grietas se observan cuando se aplica una tinta con
pigmento convencional a un soporte de impresión que tiene una capa
superior de recubrimiento para recibir la tinta, es decir, una capa
de resina, tal como una transparencia para un proyector de
diapositivas (OHP), etc., porque la aglomeración del pigmento sobre
la resina queda afectada por los materiales de la capa de resina. En
particular, en el caso de aplicación de una tinta con pigmento
aniónico al elemento de impresión dotado de la capa de resina que
contiene una sustancia catiónica, tiene lugar la aglomeración de
pigmento de manera drástica sobre la capa de resina.
El problema de la aglomeración que provoca las
grietas es evidente cuando se utiliza una tinta con un pigmento
convencional, pero los inventores han confirmado que las grietas
tienen lugar también en un punto de imagen formado con una tinta
que contiene un colorante, un pigmento y un dispersante para el
pigmento que se da a conoce en la Solicitud de Patente Japonesa a
Inspección Pública No. 276873/1990 solicitada por el presente
solicitante.
La presente invención se ha desarrollado teniendo
en cuenta los problemas técnicos de conseguir una calidad más
excelente de la imagen formada por la utilización de un método de
impresión por chorros de tinta, que son problemas adicionales que
se encuentran como resultado de la consideración cuidadosa de la
técnica relacionada tal como se ha descrito anteriormente.
La Patente EP-A-0
761 783 da a conocer una tinta que comprende un colorante directo
de tipo ácido o reactivo, un pigmento
auto-dispersante, en el que el pigmento ha sido
tratado para unir, como mínimo, un grupo funcional de carbóxilo,
hidróxilo, sulfonilo o una sal.
La Patente WO 96 18695 da a conocer un compuesto
de tinta para chorros de tinta que comprende un colorante escogido
entre colorantes de tipo alimenticio, un producto de carbón
auto-dispersante, en el que, como mínimo, un grupo
orgánico está fijado al producto de carbón, comprendiendo el
producto orgánico, como mínimo, un grupo iónico o grupos ionizables
funcionales formando aniones, en el que dicho grupo orgánico está
fijado preferentemente con intermedio de otro grupo atómico.
La Patente EP-A-0
943 666 da a conocer la utilización de un colorante como tinta de
color que se combina con una tinta negra.
Un objetivo de la presente invención consiste en
dar a conocer una tinta capaz de proporcionar excelentes puntos de
imagen en cuanto a forma, es decir, un punto de tinta extendido
sobre el soporte de impresión de manera apropiada y que tiene el
diámetro apropiado en términos de gotita de tinta aplicada al
soporte de impresión, con la densidad uniforme en el punto, y que se
encuentra libre o sustancialmente libre de efecto de corrimiento en
el área circunferencial, y que tiene un forma externa apropiada.
Otro objeto de la presente invención consiste en
dar a conocer una tinta capaz de reducir las irregularidades de una
imagen impresa debido a la aglomeración de pigmento y el deterioro
de calidad de imagen impresa provocado por las grietas.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en dar a conocer un proceso de impresión por chorros de tinta capaz
de formar una imagen de elevada calidad con suficiente densidad y
reduciendo la cantidad de tinta aplicada a un soporte de
impresión.
Todavía otro objetivo de la presente invención
consiste en dar a conoce un proceso de impresión por chorros de
tinta capaz de formar una imagen de alta calidad sin grietas o
sustancialmente sin grietas, sobre un soporte de impresión que
tiene poca absorbencia de la tinta.
Todavía otro objetivo de la presente invención
consiste en dar a conocer un aparato para la impresión por chorros
de tinta que es capaz de imprimir una imagen de elevada calidad
sobre un soporte de impresión de modo estable.
Otro objetivo adicional de la presente invención
consiste en dar a conocer un cartucho de tinta y un depósito de
tinta para un aparato para impresión por chorros de tinta capaz de
efectuar impresión con una elevada calidad de imagen.
Los anteriores objetivos de la invención se
consiguen al dar a conocer una tinta acuosa según la reivindicación
1, un procedimiento para la impresión por chorros de tinta según la
reivindicación 12, y el procedimiento para la impresión por chorros
de tinta según la reivindicación 23, así como un depósito de tinta
según la reivindicación 37, un complejo de tinta según la
reivindicación 38, y un aparato para la impresión por chorros de
tinta según la reivindicación 39, respectivamente. Se definen
realizaciones preferentes en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se da a conocer una tinta que contiene un colorante
aniónico y un pigmento de tipo auto-dispersante en
el que un grupo aniónico está unido a la superficie del pigmento,
estando unido el grupo aniónico a la superficie del pigmento
directamente o a través de un grupo atómico, de manera que la tinta
tiene un valor Ka menor de 1 ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}
según el método de Bristow.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se prevé la tinta antes indicada para su utilización en
un proceso de formación de imágenes por chorros de tinta, cuya
tinta es inyectada desde un orificio en un proceso de inyección por
chorros de tinta.
Las tintas correspondientes pueden proporcionar
puntos de imagen que tienen un diámetro más grande que los puntos
formados con tintas de pigmento convencionales de "tipo de carga
superior", es decir, una tinta de pigmento que contiene
dispersante y una tinta de pigmento sin dispersante. Tal como se ha
mostrado en la figura 7G, la relación entre el diámetro del punto
RG, RA y RB era la siguiente: RA<RB<RG. De acuerdo con las
tintas de la presente invención, es posible formar una imagen que
tiene suficiente densidad sobre un soporte de impresión
determinado, lo cual tiende a dificultar la formación de una imagen
de alta calidad sin incremento de la cantidad de tinta a aplicar.
Además, cuando se efectúa la comparación con un punto de tinta
formado con una tinta con pigmento convencional modificado que
tiene mejor penetrabilidad, el punto de imagen presente tiende a
ser más pequeño que el diámetro RD. No obstante, el punto presente
tiene una densidad más uniforme y mayor densidad óptica, y no se
puede apreciar el efecto de corrimiento de la tinta alrededor del
punto. Es decir, tal como se ha mostrado en la figura 7G, no se
aprecia en el punto presente una zona de halo (703) en la figura 7D
o irregularidad de densidad de imagen entre el núcleo y el área
circunferencial admitida en las figuras 7E y 7F.
La razón por la que las presentes tintas
consiguen estas ventajas técnicas no es clara en la actualidad,
pero se considera que el colorante de las presentes tintas
interfiere con la aglomeración del pigmento de tipo
auto-dispersante, y la interferencia impide que el
pigmento de tipo auto-dispersante pueda aglomerarse
excesivamente, pero permite la aglomeración de los pigmentos de
tipo auto-dispersante, y el colorante y el pigmento
se distribuyen uniformemente como si el colorante y el pigmento se
unificaran con un solo cuerpo para formar el punto de imagen.
Por lo tanto, con respecto al diámetro del punto,
la tinta presente proporciona un punto de imagen que tiene mayor
diámetro que los de los puntos formados con tintas que contienen
solamente pigmentos, tal como se muestra en las figuras 7A y 7B, y
con respecto a la densidad de imagen, la presente tinta proporciona
un punto de imagen que tiene una densidad muy uniforme y sin zonas
de halo dada la restricción de dispersión de partículas finas en la
tinta, tal como un colorante y un pigmento en comparación con
tintas que tienen mejor penetración, tal como se ha mostrado en las
figuras 7C y 7D.
Cualquiera que sea el mecanismo de la presente
invención, en el caso de que la tinta presente que contiene un
pigmento de tipo auto-dispersante y un colorante
sea la utilizada para la impresión por chorros de tinta, la
aglomeración del pigmento resulta más débil, y el colorante modera
la aglomeración del pigmento, por lo que la forma de pigmento
aglomerado parece resultar en partículas finas. Además, las
partículas finas del pigmento aglomerado quedan rodeadas por el
colorante. En este caso, en la imagen impresa resultante, se
resuelve la irregularidad debida a la fuerte aglomeración del
pigmento.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se da a conocer un proceso de impresión por chorros de
tinta, que comprende las siguientes etapas:
i) inyectar una tinta acuosa por un proceso de
impresión por chorros de tinta; y
ii) aplicar la tinta acuosa sobre un soporte de
impresión, de manera que la tinta acuosa comprende un colorante
aniónico y un pigmento de tipo auto-dispersante del
cual un grupo aniónico está unido a una superficie del pigmento,
estando unido el grupo aniónico a la superficie del pigmento
directamente o a través de un grupo atómico, y
en el que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con el método de
Bristow, y en el que la tinta está libre de dispersantes para los
pigmentos.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se da a conocer un procedimiento para la impresión por
chorros de tinta, que comprende las siguientes etapas:
i) inyectar la tinta hacia una capa dotada de
recubrimiento que constituye la superficie externa del soporte de
impresión mediante un proceso de inyección por chorros de tinta;
y
ii) formar una imagen sobre la superficie externa
del soporte de impresión,
de manera que la tinta acuosa comprende un
colorante aniónico y un pigmento de tipo
auto-dispersante cuyo grupo aniónico está unido a
una superficie del pigmento, estando unido el grupo aniónico a la
superficie del pigmento directamente o a través de un grupo
atómico, y
en el que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con el método de
Bristow, y en el que la tinta está libre de dispersantes para los
pigmentos.
De acuerdo con cada uno de los aspectos
anteriores de los presentes procesos de impresión por chorros de
tinta, es posible formar un punto de imagen que tiene mayor
diámetro que los puntos de imagen formados con tintas con pigmentos
"de tipo de carga superior" convencionales, por lo tanto es
posible incrementar el factor de área y formar un punto de imagen
que tiene una densidad mucho mayor sin incrementar la cantidad de
tinta a un soporte de impresión. Además, el presente proceso
proporciona un punto de imagen que tiene una densidad extremadamente
uniforme en comparación con los puntos formados con tintas
modificadas que han estudiado los presentes inventores, es decir,
una tinta con pigmento de tipo super-penetración y
una tinta con colorante de tipo super-penetración.
Por lo tanto, se puede conseguir una calidad de imagen mucho más
elevada.
Además, de acuerdo con cualquiera de los aspectos
de los presentes procesos de impresión por chorros de tinta,
incluso en el caso de que un punto de imagen está formado sobre un
soporte de impresión cuya absorbencia de tinta es reducida, no se
pueden apreciar grietas en el punto, y su densidad es elevada. La
razón por la que se consigue dicha ventaja, no es evidente en la
actualidad, tal como se ha indicado en lo anterior, considerándose
que el grado de aglomeración del pigmento en una tinta, que
contiene un pigmento de tipo auto-dispersante y que
no contiene dispersantes tales como polímeros, es relativamente
reducido, y el colorante de la presente tinta interfiere con la
aglomeración del pigmento de tipo auto-dispersante,
por lo que es difícil que el pigmento forme aglomeraciones de
pigmentos relativamente grandes sobre el soporte de impresión. Como
resultado de ello, es posible reducir la aparición de grietas.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la
presente invención, se prevé que un depósito de tinta que contiene
tinta, en el que la tinta contiene un colorante aniónico y un
pigmento de tipo auto-dispersante cuyo grupo
aniónico está unido a la superficie del pigmento, cuyo grupo
aniónico está unido a la superficie del pigmento directamente o
con intermedio de un grupo atómico, definido en la reivindicación
3, y en el que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con el método de
Bristow, y en el que la tinta se encuentra libre de dispersantes
para los pigmentos.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la
presente invención, se prevé que una tinta compuesta que comprende
tinta de color negro y, como mínimo, una tinta de color
seleccionada entre tinta de color amarillo, tinta de color magenta
y tinta de color ciánico, en la que la tinta de color negro contiene
un colorante aniónico y un negro de carbón de tipo
auto-dispersante, cuyo grupo aniónico está unido a
una superficie del negro de carbón, estando unido el grupo aniónico
a la superficie del negro de carbón directamente o con intermedio de
un grupo atómico, y en la que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con el método de
Bristow, y en la que la tinta se encuentra libre de cualquier
dispersante para los pigmentos.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la
presente invención, se prevé que un aparato de impresión por
chorros de tinta que comprende cuatro contenedores de tinta, cada
uno de los cuales contiene una tinta de color negro, tinta de color
amarillo, tinta de color magenta y tinta de color ciánico, y medios
para la inyección de las tintas respectivas independientemente por
un procedimiento de inyección por chorros de tinta, en el que la
tinta de color negro contiene un colorante aniónico y un negro de
carbón de tipo auto-dispersante, cuyo grupo aniónico
está unido a una superficie del negro de carbón, estando unido el
grupo aniónico a la superficie del negro de carbón directamente o a
través de un grupo atómico, y en el que la tinta tiene una valor de
Ka menor de 1 ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con
el método de Bristow, y en el que la tinta se encuentra libre de
cualquier dispersante para los pigmentos.
De acuerdo con estos aspectos de la presente
invención, las imágenes impresas por chorros de tinta tienen una
calidad mucho más elevada en comparación con la técnica
convencional por las razones indicadas.
Los anteriores y otros objetivos, efectos,
características y ventajas de la presente invención quedarán
evidentes de la siguiente descripción de realizaciones en
asociación con los dibujos adjuntos.
La figura 1 es un diagrama esquemático de la
parte de "grieta" de una imagen de un punto impreso con la
utilización de una tinta con pigmento como uno de los problemas a
solucionar por la presente invención;
la figura 2 es un diagrama esquemático de una
parte de una imagen de un punto impreso por la utilización de una
tinta de una primera realización de la presente invención;
la figura 3 es una vista lateral esquemática de
un aparato de impresión por chorros de tinta como una de las
realizaciones de la presente invención;
la figura 4 es una vista en perspectiva
esquemática de una impresora por chorros de tinta como otra
realización de la presente invención;
la figura 5 es un diagrama esquemático
ilustrativo de la operación de impresión por la impresora mostrada
en la figura 4;
la figura 6 es una vista en perspectiva
esquemática de una impresora por chorros de tinta como otra
realización adicional de la presente invención;
las figuras 7A a 7G son diagramas esquemáticos
para la ilustración de imágenes de puntos formados sobre el soporte
de impresión cuando cada uno de los puntos ha sido impreso sobre el
mismo soporte de impresión en las mismas condiciones utilizando un
método de impresión por chorros de tinta con diferentes tipos de
tintas, en las cuales
la figura 7A muestra un punto de una tinta con
pigmento que contiene dispersante del tipo de carga superior
("top-loading");
la figura 7B muestra un punto de una tinta con
pigmento sin dispersante del tipo de carga superior;
la figura 7C muestra un punto de tinta con
pigmento que contiene dispersante del tipo
ultra-penetración;
la figura 7D muestra un punto de tinta con
pigmento que contiene dispersante del tipo
super-penetración;
la figura 7E muestra un punto de tinta con
pigmento que contiene dispersante y colorante del tipo
super-penetración;
la figura 7F muestra un punto de tinta con
pigmento sin dispersante y colorante de tipo
super-penetración; y
la figura 7G muestra un punto de tinta con
pigmento sin dispersante de tipo de carga superior.
De acuerdo con la presente invención, se
describirá a continuación una tinta como una de las realizaciones
preferentes para conseguir los objetivos de la presente
invención.
Una de las tintas a utilizar en la presente
invención comprende un pigmento de tipo
auto-dispersante y un colorante aniónico en el que
un grupo aniónico está unido sobre la superficie del pigmento
directamente o a través de otro grupo atómico y, como mínimo, dos
tipos de disolventes orgánicos, y en el que la tinta tiene un valor
Ka menor de 1 ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método
de Bristow, en el que la tinta está libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos.
A continuación, se describirán más detalles de
dicha tinta.
Un pigmento de tipo
auto-dispersante significa un pigmento
caracterizado por mantener una condición de difusión estable en
solución acuosa tal como agua, disolvente orgánico acuoso, o mezcla
de los mismos sin utilizar dispersante tal como un compuesto
polímero soluble en agua, sin que se presenten aglomeraciones entre
partículas de pigmento en la solución acuosa, de manera que la
aglomeración impide la inyección normal de tinta desde orificios de
medios de inyección de tinta utilizando una tecnología de impresión
por chorros de tinta. Tal como se ha mencionado anteriormente, la
tinta es del tipo que comprende un pigmento de tipo
auto-dispersante y un colorante aniónico, en la que
un grupo aniónico está unido a una superficie del pigmento
directamente o con intermedio de otro grupo atómico. De modo más
específico, por ejemplo, la tinta contiene negro de carbón sobre el
cual, como mínimo, está unido un grupo aniónico directamente o a
través de otro grupo atómico. El grupo aniónico que se une al negro
de carbón se puede seleccionar, por ejemplo, entre -COOM,
-SO_{3}M, -PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}-, -SO_{2}NH_{2},
-SO_{2}NHCOR, y otros, siendo M un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, amonio, o amonio orgánico; R es un grupo alquilo de
cadena recta o ramificada con 1 a 12 átomos de carbono, un grupo
fenilo sustituido o no sustituido, o un grupo naftilo sustituido o
no sustituido. Si R es un grupo fenilo sustituido o un grupo naftilo
sustituido, un sustituyente puede ser un grupo alquilo de cadena
recta o ramificada que tiene de 1 a 6 átomos de carbono o
similar.
El metal alcalino representado por "M" es,
por ejemplo, litio, sodio, potasio, o similares. El amonio orgánico
para "M" es, por ejemplo, mono-, di-, o
tri-metilamonio, mono-, di-, o
tri-etilamonio, mono-, di-, o
tri-metanolamonio, o similares.
Entre estos grupos aniónicos, son preferente
especialmente -COOM y -SO_{3}M a causa de sus características de
producción de un efecto de estabilización del estado disperso del
negro de carbón.
Entre los diferentes tipos de grupos aniónicos
que se han descrito, es preferible utilizar cualquiera de ellos
unidos a una superficie del negro de carbón a través de otro grupo
atómico. El grupo atómico puede ser un grupo alquileno de cadena
recta o no sustituido, un grupo fenileno sustituido o no
sustituido, o bien un grupo naftileno sustituido o no sustituido. El
sustituyente que se puede unir al grupo fenileno o al grupo
naftaleno es un grupo alquilo de cadena recta o ramificada con 1 a
6 átomos de carbono o similar.
Son ejemplos concretos del grupo aniónico para la
unión a una superficie de negro de carbón con intermedio de otro
grupo atómico los grupos -C_{2}H_{4}COOM, -PhSO_{3}M, PhCOOM,
y otros, en los que Ph significa un grupo fenilo. No obstante, la
presente invención no está limitada a estos grupos.
El negro de carbón que se ha descrito, sobre el
que un grupo aniónico está unido directamente o con intermedio de
otro grupo atómico, se puede preparar por el procedimiento
siguiente.
Uno de los procesos para la introducción del
grupo -COONa en la superficie de negro de carbón puede ser el
proceso que comprende la etapa de tratamiento por oxidación sobre
negro de carbón de tipo comercial con hipoclorito sódico.
Asimismo, uno de los procesos para la unión del
grupo -Ar-COONa (en el que Ar significa un grupo
arilo) sobre la superficie de negro de carbón puede ser un proceso
que comprende la etapa de hacer reaccionar el grupo
NH_{2}-Ar-COONa con ácido nitroso
para producir sales de diazonio seguido de la unión a la superficie
del negro de carbón. No obstante, la presente invención no queda
limitada a dichos procesos.
Es preferible que el 80% o más del pigmento
auto-dispersante de la tinta tenga un diámetro de
0,05 a 0,3 \mum, más preferentemente de 0,1 a 0,25 \mum. Se
describe un procedimiento para la formación de dicha tinta en el
ejemplo de la presente invención.
Entre los tintes aniónicos que pueden ser
utilizados preferentemente en la presente realización, se incluyen
colorantes de tipo ácido bien conocidos, colorantes directos y
colorantes reactivos. Especialmente, son más preferentes los
colorantes que tienen estructuras disazo o trisazo como estructura
de esqueleto de los mismos. Además, es preferible utilizar dos o
más composiciones de colorantes distintas con diferentes
estructuras de esqueleto. Además de un colorante de color negro, se
puede utilizar otro colorante, por ejemplo, ciánico, magenta y
amarillo, dentro de los límites de gradaciones predeterminadas. El
negro de carbón de tipo auto-dispersante es
utilizado como pigmento negro y como material de color para tinta
de color negro.
La tinta de la presente realización no está
limitada a los tipos (colores) de colorante y pigmento. Para una
forma preferente de la presente realización, la tinta de la misma
puede ser utilizada como tinta negra porque es deseable conseguir
una ganancia en OD para la impresión de letras y caracteres.
La cantidad de un material de color como mezcla
del pigmento y colorante es de 0,1 a 15%, o preferentemente de 1 a
10% en peso, sobre la base del volumen total de la tinta. La
proporción de la tinta con respecto al pigmento (es decir,
colorante/pigmento) es de 5/95 a 95/5, preferentemente de 10/90 a
90/10. Más preferentemente, la proporción de colorante/pigmento para
un soporte de impresión con una capa de recubrimiento de resina es
de 9/1 a 4/6, o preferentemente en una gama en la que el colorante
ocupa más que el pigmento en la mayor medida posible. Para papel
ordinario, la proporción de colorante/pigmento es preferentemente
de 5/95 a 6/4.
Los disolventes útiles para los pigmentos y
colorantes antes indicados son disolventes orgánicos acuosos
incluyendo:
alcohol alquílico de 1 a 5 átomos de carbono,
tales como alcohol metílico, alcohol etílico,
n-propil alcohol, isopropil alcohol,
n-butil alcohol, sec-butil alcohol,
ter-butil alcohol, isobutil alcohol, y
n-pentanol;
amidas tales como dimetilformamida y
dimetilacetamida;
cetonas o cetoalcoholes tales como acetona y
alcohol diacetona;
éter tal como tetrahidrofurano y dioxano;
copolímero de oxietileno o oxipropileno tal como
dietilén glicol, trietilén glicol, tetraetilén glicol, dipropilén
glicol, tripropién glicol, polietilén glicol, y polipropilén
glicol;
alquilén glicol con un grupo alquileno que tiene
de 2 a 6 átomos de carbono, tal como etilén glicol, propilén
glicol, trimetilén glicol, trietilén glicol, y 1, 2,
6-hexano triol;
glicerina;
un alquiléter de cadena corta tal como etilén
glicol monometil (o etil) éter, y trietién glicol monometil (o
etil) éter;
una dialquilamina inferior de un alcohol
polivalente, tal como trietilén glicol dimetil (o etil) éter, y
tetraetilén glicol dimetil (o etil) éter;
una alcanolamina tal como monoetanol amina,
dietanol amina, y trietanol amina; y
sulfulano,
N-metil-2-pirolidona,
2-pirolidona, y
1,3-dimetil-2-imidazolidinona.
Cualquiera de estos disolventes orgánicos acuosos
puede ser utilizado conjuntamente, como mínimo, con uno de los
demás.
La tinta de la presente invención, que contiene
varios componentes, tal como se ha descrito anteriormente,
proporciona un punto de imagen con una concentración
sustancialmente uniforme cuando se tiene en cuenta la permeabilidad
de la tinta con respecto a un soporte de impresión y se ajusta al
valor de Ka, por ejemplo, a un valor menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}. Por lo tanto, la
permeabilidad de la tinta con respecto al soporte de impresión se
describirá más adelante.
Si la permeabilidad de la tinta queda
representada por el volumen de tinta por metro cuadrado, es
conocido que la siguiente ecuación de Bristow representa el volumen
que atraviesa por permeación (V (ml/m^{2} = \mum)) de tinta al
soporte de impresión en un tiempo (t) transcurrido desde la
inyección de la gotita de tinta.
V = Vr + Ka (t - tw)
^{1/2}
en la que t >
tw
En el instante después de que la gotita de tinta
cae sobre la superficie del soporte de impresión, la gotita de
tinta es sustancialmente absorbida por las asperezas microscópicas
de la superficie (es decir, superficie rugosa) del soporte de
impresión, de manera que una cantidad despreciable de tinta alcanza
el interior de dicho soporte de impresión. De este modo, tw indica
el tiempo en húmedo y Vr indica el volumen de tinta absorbido en las
asperezas microscópicas de la superficie durante el tiempo tw. A
continuación, la tinta atraviesa la superficie del soporte de
impresión y alcanza la misma, de manera que el volumen de
permeación V de la tinta aumenta siendo proporcional a la potencia
^{1/2} del tiempo (t - tw) que supera el tiempo transcurrido
anteriormente indicado tw. En la ecuación, Ka significa un factor
proporcional que adopta valores que dependen de la velocidad de
permeación.
El valor Ka ha sido medido por un dispositivo de
comprobación de permeabilidad dinámica de líquidos S (Toyo Seiki
Seisakusho, JAPÓN), utilizando el método Bristow. En este
experimento, se utiliza papel PB facilitado por el solicitante
actual (es decir, CANON Kabushiki Kaisha) como medio de impresión
(papel de impresión), que se puede utilizar tanto en una impresora
por chorros de tinta como en un aparato de reproducción
electrofotográfica tal como una copiadora o LBS. Se observará que
los mismos resultados pueden ser conseguidos utilizando papel PPC
que es de reproducción electrofotográfica. Además, el valor Ka
varía dependiendo de la cantidad adicional, tipo y otros factores,
de un agente tensoactivo. Por ejemplo, la permeabilidad puede ser
incrementada añadiendo una cantidad apropiada de un agente
tensoactivo no iónico tal como óxido de
etileno-2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol
(marca comercial: Acetilenol, fabricado por KAWAKEN FINE CHEMICALS
Co., Ltd.).
De manera alternativa, una tinta sin mezcla con
acetilenol (porcentaje de contenido cero) permite una gota de tinta
menos permeable con un comportamiento del tipo de carga superior,
que se definirá más adelante. Si se mezcla 1 por cien del
acetilenol con la tinta, se puede obtener una gota de tinta muy
permeable de manera que la gota de tinta alcanza el interior del
soporte de impresión (103) en un tiempo reducido. Si se mezcla 0,35
por ciento de acetilenol con la tinta, se puede obtener una gota de
tinta semi-permeable y su permeabilidad se
encuentra entre las gotas de tinta menos y más permeables.
En la tabla, el valor de Ka, el contenido de
acetinol (%), y la tensión superficial (dinas/cm) se ha indicado
para cada una de las "tinta de carga superior", "tinta
semi-permeable", y "tinta de alta
permeabilidad". La permeabilidad de cada tinta con respecto a
una hoja de papel de impresión como un soporte de impresión se
incrementa al aumentar el valor Ka o al disminuir la tensión
superficial.
La tinta definida como "tinta de alta
permeabilidad" contiene 0,7% o más de acetilenol correspondiente
a la gama de valores que permite los resultados favorables de la
permeabilidad. Un valor de referencia de la permeabilidad de la
tinta de la presente realización corresponde al valor Ka de la
"tinta de carga superior", es decir, preferentemente en una
gama de menos de 1,0 (ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}), y más
preferentemente en una gama de menos de 0,4
(ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
La tinta de la presente realización puede ser
prevista para formar una imagen sobre un soporte de impresión por
la utilización de medios de aplicación de tinta de tipo bien
conocido. Un método de aplicación de tinta preferente es un método
de impresión por chorros de tinta de tipo bien conocido. Ello
significa que la tinta de la presente realización es utilizada en el
proceso de impresión en el que la tinta es inyectada a partir de un
cabezal de impresión a un soporte de impresión para la impresión de
una imagen. Se pueden adoptar en el cabezal de impresión antes
indicado tecnologías bien conocidas de inyección de tinta tales
como de tipo piezo eléctrico. No obstante, en la realización
preferente, se utiliza una tecnología de inyección de tinta en el
cabezal de impresión con inyección de tinta por presión de una
burbuja de aire generada en la propia tinta.
El volumen de tinta proporcionada sobre el
soporte de impresión después de la inyección de tinta desde el
cabezal de impresión es preferentemente menor de 22 ml/\mum^{2}
por unidad de área. De manera más específica, es preferible menos
de 100 pl para 360 dpi o 40 pl para 600 dpi. Estos volúmenes son
menores que los de la tinta convencional porque el factor de área
se puede incrementar por la permeación amplia de un colorante que se
mezcla simultáneamente con otros componentes en la tinta de la
presente realización. Por otra parte, la disminución de valores OD
es provocada por la insuficiencia del factor de área, especialmente
para papel normal cuando se utiliza un pigmento que contiene tinta
sin colorante como material de color.
La presente invención permite otra realización
que comprende además un contenedor para almacenamiento de la tinta
tal como un cartucho de tinta en el que un volumen predeterminado
de la tinta de la presente invención queda almacenado, y un cabezal
de impresión que consiste en una combinación desmontable de una
parte para almacenamiento de tinta y medios para inyectar la tinta
almacenada en dicha parte.
La presente invención permite además otra
realización prevista como combinación o dispositivo para la tinta.
El dispositivo o combinación para la tinta comprende, como mínimo,
dos partes para el almacenamiento de la tinta independientes entre
sí. La primera parte de almacenamiento de tinta está destinada a la
tinta de color negro con negro de carbón de tipo
auto-dispersante y su material de color, y la
segunda parte de almacenamiento de tinta está destinada, como
mínimo, a una tinta de color seleccionada entre otros colores
comprendiendo los colores amarillo, magenta y ciánico.
El soporte de impresión a utilizar en la presente
invención no queda limitado a uno específico, de manera que se
puede seleccionar entre papel, tela, telas no tejidas, hojas OHP,
cuero, y similares. Si la tinta de la presente invención es
aplicada utilizando un método de chorros de tinta sobre el soporte
de impresión sobre el que se forma una capa de resina como capa de
recubrimiento superior, se puede evitar de manera efectiva un
defecto de "grieta" de la imagen formada sobre la capa de
recubrimiento superior.
La figura 2 es un diagrama esquemático de una
parte de un punto de imagen impreso por la utilización de una tinta
de una primera realización según la presente invención. La figura
muestra un área sombreada de manera continua formada por la
impresión de 100% y el escalado de una parte del área sombreada de
forma sólida.
Tal como se ha mostrado en la figura 2, un
aglomerado de pigmento existe en forma de partículas finas
encerradas con un colorante, cuando la impresión se lleva a cabo
utilizando la tinta de la presente invención, con el resultado de
que el colorante se extiende sobre una zona de ausencia de
aglomerado. Tal como se ha mostrado en la figura, por lo tanto, no
hay defecto de "grieta" tal como se ha mostrado en la figura
1. Los inventores suponen que este resultado se puede producir por
el hecho de que la tinta de la presente invención comprende un
pigmento sin dispersante y colorante.
Además, se supone también que la intensidad de la
aglomeración se reduce por la presencia del colorante, y la falta
de uniformidad de la imagen impresa puede ser resuelta.
Un soporte de impresión que tiene una capa de
resina como capa de recubrimiento superior puede ser una hoja de
papel o una película de material plástico realizada a base de
poliéster o similar, sobre la que se ha formado una capa de resina.
Los materiales que constituyen la capa de recubrimiento superior
pueden ser una resina soluble en agua, una resina dipersable en
agua, o similares como componente principal además de un compuesto
catiónico, un agente tensoactivo, una carga y otros, según
necesidades.
La resina soluble en agua se puede seleccionar
entre: alcohol polivinílico y sus formas desnaturalizadas
incluyendo alcohol polivinílico desnaturalizado aniónico, alcohol
polivinílico desnaturalizado catiónico, y alcohol polivinílico
desnaturalizado de acetal; poliuretano de tipo acuoso; polivinil
pirolidona; polivinil pirolidona desnaturalizada incluyendo un
copolímero de vinil pirolidona y acetato de vinilo, un copolímero de
vinil pirolidona y ácido dimetilaminoetil metacrílico, copolímero
de vinil pirolidona cuaternizada y ácido dimetil aminoetil
metacrílico, y un copolímero de vinil pirolidona y metacrilamida
propil clorotrimetilamonio; resinas celulósicas solubles en agua
incluyendo carboximetil celulosa, hidroxietil celulosa e
hidroxipropil celulosa, y celulosa desnaturalizada incluyendo
hidroxietil celulosa catiónica; poliéster, ácido poliacrílico
(éster), resina de melamina, y sus productos desnaturalizados,
resinas sintéticas tales como un copolímero injertado que contiene,
como mínimo, poliéster y poliuretano, y resinas naturales tales
como albúmina, gelatina, caseína, almidón, almidón catiónico, goma
arábiga, y alginato sódico.
La resina de dispersión en agua se puede
seleccionar entre: polivinil acetato, copolímero de etileno/acetato
de vinilo, poliestireno, copolímero de
estireno/(meta)acrilato éster, polímero de
(meta)acrilato éster, copolímero de acetato de
vinilo/(meta)acrilato (éster), poli(meta) acrilamida,
copolímero de meta(acrilamida), copolímero de
estireno/isopreno, copolímero de estireno/butadieno, copolímero de
estireno/propileno, polivinil éter, copolímero de
silicona/acrílico, y otros, sin que quede limitado a estos
compuestos.
Además de los compuestos antes indicados, también
se pueden utilizar compuestos catiónicos como materiales para la
preparación de la capa de recubrimiento superior del soporte de
impresión. Cualesquiera compuestos catiónicos pueden ser
utilizables si tienen una parte catiónica en sus respectivas
estructuras moleculares, tal como agentes tensoactivos catiónicos
del tipo de sal de amonio cuaternario, tal como cloruro
mono-alquil amónico, cloruro
di-alquil amónico, cloruro
tetra-metil amónico, cloruro de
tri-metilfenil amonio, cloruro amónico con adición
de óxido de etileno, o similares, o del tipo de sal de amina, o un
agente tensoactivo anfótero que tiene una parte catiónica en el
tipo de alquil-betaína,
imidazolinio-betaína, alanina, o similares. Para
polímero u oligómero, se puede utilizar un compuesto catiónico
modificado de poliacrilamida, o un copolímero de acrilamida y un
monómero catiónico, poliarilamina, poliamina sulfona,
polivinilamina, polietilén imina, resina de poliamida
epicloridrina, haluro de polivinil piridinio, o similares. Además,
monómero de viniloxazolidona, o un copolímero de un monómero de
viniloxazolidona y otros monómeros típicos, o un monómero de
vinilimidazol, o un copolímero de un monómero de vinilimidazol y
otros monómeros típicos.
Los otros monómeros típicos antes mencionados
pueden ser metacrilato, acrilato, acrilonitrilo, vinilnitrilo,
viniléter, acetato de vinilo, etileno, estileno o similares.
También puede ser una celulosa modificada catiónica o similar.
Los compuestos desnaturalizados catiónicos que se
han mencionado son preferibles para la presente invención pero no
están limitados a los compuestos anteriormente indicados.
El grosor de la capa superior de recubrimiento se
puede aplicar en una gama de 0,1 g/m^{2} a 100 g/m^{2} en peso
seco. Asimismo, la capa de recubrimiento superior puede ser de
estructura de capas múltiples, tal como una estructura monocapa,
estructura de dos capas o estructura de tres capas.
Un soporte de impresión con la capa de
recubrimiento superior antes mencionada tiene no solamente la
ventaja de impedir en especial las "grietas con grosor de
cabellos" por utilización de la tinta de la presente realización,
sino que tiene también la ventaja de complementar las desventajas
del colorante, tal como poca humectabilidad con respecto al
recubrimiento superior, a causa de que el propio pigmento tiene una
buena humectabilidad con respecto a la capa de recubrimiento
superior. Por lo tanto, la tinta de la presente realización que
comprende tanto un colorante como un pigmento puede impedir que
ocurran las aglomeraciones por la utilización de tinta que contiene
un colorante solamente como material de color.
A continuación, la presente invención será
descrita en forma de ejemplos de manera concreta.
La figura 3 es una vista lateral esquemática de
un aparato de impresión por chorros de tinta de tipo de líneas
completas como una de las realizaciones de la presente
invención.
El aparato de impresión (1) adopta un método de
impresión por chorros de tinta en el que la operación de impresión
es llevada a cabo por inyección de tinta desde una serie de
cabezales de impresión de líneas completas dispuestos en una
posición predeterminada en la dirección de transporte de un medio
de impresión como soporte de impresión (es decir, en la dirección de
la flecha (A) de la figura). La operación de impresión es
controlada por un circuito de control (no mostrado en la
figura).
Un grupo de cabezales (101g) comprende los
cabezales de impresión (101Bk), (101C), (101C), (101M) y (101Y).
Cada uno de estos cabezales de impresión tiene aproximadamente
7.200 salidas de tinta dispuestas en la dirección de la anchura del
papel de impresión para su transporte hacia la dirección (A) de la
figura, o permitiendo la impresión al máximo de una hoja de
dimensiones A-3.
El papel de impresión (103) desplaza su posición
en la dirección de una flecha (A) por la rotación de un par de
rodillos de alineación o registro (114) impulsados por un motor de
transporte y guiados a continuación por un par de paneles de guía
(115) para que se encuentren en alineación o registro. Después de
la alineación del papel, la cinta transportadora (111) transporta el
mismo. La cinta transportadora (111) es una cinta sinfín soportada
por dos rodillos. En este caso, el rodillo (113) está accionado por
un motor (no mostrado) u otros medios de accionamiento para
transportar el papel en la dirección de la flecha (A). El papel es
fijado sobre una superficie de la cinta de transporte con
intermedio de actividad electroestática de adsorción. El grupo de
cabezales de impresión (101g) lleva a cabo su actividad de impresión
durante el transporte del papel sobre la cinta transportadora (111)
y a continuación el papel impreso (103) es descargado sobre el
armario de papel (116).
Los cabezales de impresión del grupo de cabezales
de impresión (101g) son un cabezal (101Bk) que almacena tinta que
contiene un pigmento negro (negro de carbón de tipo
auto-dispersante) y un colorante; y cabezales
(cabezal ciánico (101C), cabezal magenta (101M) y cabezal amarillo
(101Y)) que almacenan las tintas de los colores correspondientes.
Cada una de ellas está dispuesta en la dirección de transporte del
papel de impresión (103) tal como se ha indicado por la flecha (A)
de la figura. Por lo tanto, los caracteres o letras de color negro
y las imágenes en colores múltiples se pueden imprimir mediante
diferentes tintas de color a partir de los cabezales de impresión
correspondientes.
En este ejemplo, las salidas de tinta de cada
cabezal de impresión están dispuestas con una densidad de 600 dpi,
de manera que lleva a cabo una impresión en la dirección de
transporte del papel de impresión con una densidad de puntos de 600
dpi. Por lo tanto, la densidad de puntos de una imagen o similar
impresa por el procedimiento del presente ejemplo es de 600 dpi en
ambas direcciones de filas y columnas. Además, la frecuencia de
inyección de cada uno de los cabezales de impresión es de 4KHz y el
volumen de inyección de cada cabezal de impresión es de 15 pl por
cada inyección.
En el aparato de impresión por chorros de tinta
del presente ejemplo, tal como se ha mostrado en la figura 3, la
distancia (Di) entre el cabezal negro (101bk) y el cabezal ciánico
(101C) es comparativamente grande para impedir mezcla de colores
provocada por el sangrado de la tinta en el límite de una zona
impresa por la tinta de color negro y una zona impresa por otra
tinta de color sobre el medio de impresión. Si el aparato de
impresión utiliza solamente un soporte de impresión sobre el que se
forma la capa de recubrimiento superior, no hay necesidad de tener
en cuenta el problema del sangrado de la tinta. Por lo tanto, en
este caso, la distancia (Di) se puede disminuir para permitir el
diseño de una versión menor del aparato de impresión.
La tinta Bk que se ha utilizado en el presente
ejemplo tiene la composición siguiente. A continuación, la cantidad
de cada componente se representa en "partes en peso".
\newpage
Líquido I dispersante de pigmentos | 15 partes |
Negro C.I. Directo 195 | 2 partes |
Glicerina | 6 partes |
Dietilén glicol | 5 partes |
Acetinol EH | 0,1 partes |
\hskip0.5cm (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) | |
Agua | Resto |
El líquido de dispersión de pigmentos I es
preparado de la manera siguiente.
300 g de negro de carbón ácido (Marca Comercial:
MA-77, pH 3,0, de la firma Mitsubishi Kasei Co.,
Ltd.) es bien mezclado con 1.000 ml de agua seguido de vertido de
450 g de hipoclorito sódico (concentración eficaz de Cloro de 12%).
La mezcla es agitada durante 10 horas a 100-105ºC.
La emulsión resultante es filtrada a través de un papel de filtro
(papel de filtro Toyo Nº 2, de la firma Advantice Co., Ltd.). Las
partículas de pigmento resultante son lavadas con agua para obtener
una torta húmeda de pigmento. A continuación, la torta húmeda del
pigmento es dispersada en 300 ml de agua y a continuación es
sometida a la etapa de desmineralización hasta una conductancia
eléctrica de
\hbox{0,2 \mu s}haciendo pasar a través de una membrana de ósmosis inversa. Además, el líquido de dispersión del pigmento (pH = 8 a 10) es condensado a una concentración del pigmento de 10% en peso. Como consecuencia, se obtiene un líquido I de dispersión de pigmentos. El líquido contiene la dispersión de negro de carbón de tipo auto-dispersante en el que un grupo hidrofílico (COO) es unido directamente a su superficie para producir su carga aniónica.
La tinta Bk preparada por el procedimiento
anterior tiene un valor de Ka de 0,35
(ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
La tinta Bk a utilizar en el presente ejemplo
puede ser conseguida como otro ejemplo con la siguiente
composición.
Líquido de dispersión de pigmentos 2 | 25 partes |
Negro Alimentos C.I. 2 | 2 partes |
Glicerina | 6 partes |
Trietilén glicol | 5 partes |
Acetilenol EH | 0,1 partes |
\hskip0.5cm (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) | |
Agua | Resto |
El anteriormente indicado líquido de dispersión
de pigmentos 2 es preparado por el procedimiento siguiente.
10 g de negro de carbón con un área superficial
de 230 m^{3}/g y un volumen de absorción de aceite DBP de 70
\hbox{ml/100 g,}3,41 g de ácido p-amino-N-benzoico, y 72 g de agua se mezclan bien seguido de vertido de 1,62 g de hipoclorito sódico y con agitación a 70ºC. Después de unos minutos, se añade a la mezcla una solución acuosa obtenida por disolución de 1,07 g de hipoclorito sódico en 5 g de agua y a continuación se agita durante 1 hora. La emulsión resultante es filtrada a través de un papel de filtro (papel de filtro Toyo Nº 2, de la firma Advantice Co., Ltd.). Las partículas del pigmento resultante se lavan con agua y a continuación se secan en una estufa a 90ºC. Después de ello, se obtiene la solución de pigmento acuosa (concentración de partículas de pigmento 10% en peso) por adición del volumen apropiado de agua en las partículas de pigmento secas. Como consecuencia, se obtiene el líquido de dispersión de pigmentos I. El líquido contiene la dispersión de negro de carbón de tipo auto-dispersante con la fórmula química siguiente, en la que un grupo hidrofílico está unido en su superficie mediante un grupo fenilo para su carga aniónica.
La tinta negra Bk preparada por el proceso
anterior tiene un valor Ka de 0,35
(ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
La tinta Bk a ser utilizada en el presente
ejemplo se puede conseguir como otro ejemplo con la siguiente
composición.
\newpage
Líquido de dispersión de pigmentos 3 | 5 partes |
Negro Directo C.I. 168 | 3 partes |
Azul Directo C.I. 199 | 0,5 partes |
Glicerina | 6 partes |
Dietilén glicol | 5 partes |
Agua | Resto |
El líquido dispersante del pigmento antes
mencionado se prepara mediante el procedimiento siguiente.
Se añaden 1,58 gr de ácido antranílico en una
solución acuosa preparada por disolución de 5 g de ácido
clorhídrico concentrado en 5,3 g de agua. A continuación, la
solución de la mezcla es agitada en un baño de hielo para
mantenerla a una temperatura de 10ºC o menos. Durante el período de
agitación en el baño de hielo, se añade otra solución preparada por
la adición de 1,78 g de hipoclorito sódico en 8,7 g de agua con
enfriamiento a 5ºC. La mezcla resultante es agitada durante 15
minutos seguido de la adición de 20 g de negro de carbón con un área
superficial de 320 m^{2}/g y un volumen de absorción de aceite
DBP de 120 ml/100 g, y a continuación se agita durante 15 minutos.
La emulsión resultante es filtrada a través de papel de filtro
(papel de filtro Toyo Nº 2, de la firma Advantice Co., Ltd.). Las
partículas del pigmento resultante son lavadas con agua y a
continuación secadas en una estufa a 110ºC. Después de ello, se
obtiene una solución de pigmento acuosa (concentración de
partículas de pigmento 10% en peso) por adición de un volumen
apropiado de agua en las partículas del pigmento secas. Como
consecuencia, se obtiene el líquido de dispersión de pigmentos 3.
El líquido contiene la dispersión de negro de carbón de tipo
auto-dispersante con la siguiente fórmula química,
en la que un grupo hidrofílico está unido en su superficie por
intermedio de un grupo fenilo para su carga aniónica.
La tinta Bk preparada por el proceso anterior
tiene un valor Ka de 0,25
(ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
Ejemplo Comparativo
1
Para hacer comparación con los Ejemplos 1 a 3, se
prepara una tinta con los siguientes componentes.
Dispersante de pigmentos 4 | 25 partes |
Negro Directo C.I. 168 | 2 partes |
Etilén Glicol | 8 partes |
Glicerina | 5 partes |
Isopropilén glicol | 4 partes |
Agua | 56 partes |
El anterior pigmento dispersante 4 es preparado
por el procedimiento siguiente.
14 partes del copolímero estileno/ácido
acrílico/etilacrilato (número de ácido 180, peso molecular promedio
de 12.000), 4 partes de monoetanolamina, y 72 partes de agua se
mezclan y a continuación se calienta a 70ºC en un baño de agua para
disolver la parte de resina perfectamente. Se observará que la
resina se disuelve insuficientemente si la concentración de resina
a disolver es baja. Por lo tanto, se prepara previamente una
solución de concentración relativamente alta para la disolución de
la resina a efectos de obtener una solución de resina con la
concentración deseada como solución diluida. 10 partes de negro de
carbón (marca comercial: MCF-88, pH 8,0, de la
firma Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) en la solución resultante y a
continuación se pre-mezcla durante 30 minutos.
Las condiciones para la preparación del
dispersante de pigmentos 4 son las siguientes.
Máquina de dispersión: molino de arena (fabricado
por Igarashi Kiki, Co., Ltd.)
Medio en polvo: gránulos de óxido de circonio de
1 mm de diámetro
Proporción de llenado del medio en polvo: 50%
(volumen)
Período de reducción a polvo: 3 horas
Centrifugación: 12.000 rpm durante 20 minutos
Los inventores han llevado a cabo evaluaciones de
las tintas obtenidas por los Ejemplos 1 a 3 y el Ejemplo
Comparativo 1 mediante la utilización del aparato de impresión por
chorros de tinta descrito en el Ejemplo 1 para la impresión de una
imagen sombreada de forma maciza de dimensiones predeterminadas
sobre una película de transparencia (nombre comercial: CF102, de la
firma CANON Kabushiki Kaisha) sobre la que se aplica una capa de
recubrimiento superior. Los inventores han evaluado la calidad de
cada una de las imágenes por la presencia o ausencia de defectos de
"grietas con grosor de cabellos". Como resultado de la
evaluación, no se puede observar ningún defecto de "grietas con
grosor de cabellos" cuando la tinta es de cualquiera de los
Ejemplos 1 a 3 excepto el Ejemplo Comparativo 1.
Los inventores también han llevado a cabo
evaluaciones de tintas obtenidas por los Ejemplos 1 a 3 y el
Ejemplo comparativo 1 de la misma manera que se ha descrito
anteriormente excepto el soporte de impresión. En este caso, se
aplica una imagen sombreada de forma maciza de dimensiones
predeterminadas sobre una película de transparencia (marca
comercial: CF101, de la firma CANON Kabushiki Kaisha) sobre que se
aplica una capa de recubrimiento superior. Los inventores evaluaron
la calidad de cada una de las imágenes por la presencia o ausencia
del defecto de "grietas con grosor de cabellos". Como resultado
de la evaluación, no se pudieron observar "grietas con grosor de
cabello" cuando la tinta es de cualquiera de los Ejemplos 1 a 3.
Teniendo en cuenta la tinta del Ejemplo comparativo 1, el defecto
de "grietas con grosor de cabello" se observa con mayor
intensidad.
Los inventores llevan a cabo también evaluaciones
de tintas obtenidas por los Ejemplos 1 a 3 y el Ejemplo comparativo
1 de la misma que forma que se ha descrito anteriormente excepto el
soporte de impresión. En este caso, una imagen sombreada de forma
sólida o maciza de dimensiones predeterminadas sobre una hoja de
papel normal (nombre comercial: papel PB, de la firma CANON
Kabushiki Kaisha). Los inventores evaluaron la calidad de cada una
de las imágenes. Como resultado de la evaluación, la densidad de
imagen de las tintas de los Ejemplos 1 a 3 aumentó notablemente
siendo uniforme en comparación con el Ejemplo convencional 1. Como
consecuencia, cada una de las tintas de los Ejemplos 1 a 3 permite
una calidad extremadamente elevada de imágenes. Además, una imagen
de un punto en papel normal formada por cada una de las tintas de
los Ejemplos 1 a 3 y Ejemplo comparativo 1 indica que el diámetro
del punto del Ejemplo comparativo 1 es menor que el de los Ejemplos
1 a 3 y también que la concentración de imágenes del primero es más
ligera que las de los últimos.
Una tinta BK se preparó con los siguientes
componentes.
Dispersante de pigmentos | 15 partes en peso |
Negro alimento C.I. 2 | 1 parte en peso |
Etilenglicol | 12 partes en peso |
Glicerina | 10 partes en peso |
Etanol | 6 partes en peso |
Agua | 56 partes en peso |
El dispersante de pigmentos indicado contiene 20%
en peso de una dispersión de negro de carbón de un tipo
autodispersante (tamaño promedio de partículas 130 nm) con un grupo
sulfona, siendo facilitado por la firma Cabot Co., Ltd. con la
marca CAB-O-JET 200. A continuación,
los componentes mencionados se mezclan entre sí y se agitan durante
12 horas en un agitador obteniendo la tinta del Ejemplo 4. La tinta
resultante tiene un valor de Ka de 0,36
(ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
Para la evaluación de la tinta anterior, se
preparó un soporte de impresión con una capa de resina obtenida por
el siguiente procedimiento.
Se añaden 45 partes de agua sobre 5 partes de
alcohol polivinílico utilizado como aglomerante. A continuación, la
mezcla es mezclada adicionalmente con 50 partes de látex que
contiene una resina termoplástica (partículas de resina de
poliolefina (Tg = 94ºC, tamaño promedio de las partículas = 0,5
\mum, nombre comercial: Chemiparl S-300, Mitsui
Sekyu Kagaku Co., Ltd.) para preparar una solución de
recubrimiento. La solución de recubrimiento resultante es aplicada
sobre la superficie de una película de transparencia
CF-301, de la firma CANON Kabushiki Kaisha, para
tener un contenido de sólidos de 5 g/m^{2} (aproximadamente
grosor de 5 \mum). A continuación, la capa superior resultante
secada a 70ºC terminando un soporte de impresión con una capa de
partículas de resina plástica térmica como capa de recubrimiento
superior sobre una capa detectora de la tinta a utilizar en la
presente invención.
Los inventores llevaron a cabo evaluaciones de
tintas obtenidas en el Ejemplo 4. Es decir, la tinta BK de este
ejemplo es utilizada en el proceso de formación de una imagen de
punto por una impresora por chorros de tinta (marca comercial:
BJC-400J, de la firma CANON Kabushiki Kaisha). Como
resultado de comprobación visual de la imagen de los puntos, no hay
diferencia entre el centro y la parte periférica del punto en
cuanto a densidad de imagen.
También llevaron a cabo las mismas evaluaciones
en papel normal (marca comercial: papel PB, de la firma CANON
Kabushiki Kaisha) y realizaron comprobaciones visuales sobre imagen
de los puntos. La imagen de los puntos tiene una elevada
concentración. Asimismo, los inventores no pudieron encontrar zonas
con concentración irregular en el centro y en la periferia del
punto. Además, no pudieron encontrar efecto de corrimiento o
similares en las imágenes de puntos.
Se prepara una tinta BK del mismo modo que en el
Ejemplo 4, excepto en lo siguiente.
Dispersante de pigmento 6 | 3 partes en peso |
Negro alimento C.I. 2 | 1,2 partes en peso |
Dietilenglicol | 7 partes en peso |
Glicerina | 9 partes en peso |
Isopropil alcohol | 5 partes en peso |
Agua | 74,8 partes en peso |
El dispersante de pigmentos antes indicado
contiene 15% en peso de la dispersión de un negro de carbón de tipo
autodispersante (tamaño promedio de partículas de 150 nm) con un
grupo carboxilo que se puede conseguir de la firma Cabot Co., Ltd.
con la marca comercial CAB-O-JET
300. A continuación, los componentes indicados son mezclados entre
sí y sometidos a agitación durante 12 horas con un agitador
obteniendo la tinta del Ejemplo 5. La tinta resultante tiene un
valor Ka de 0,38 (ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2}).
Para la evaluación de la tinta anterior, se
preparó un soporte de impresión con una capa de resina obtenida por
el procedimiento anterior.
Se preparó un soporte de impresión de igual
manera que en el Ejemplo 4, excepto que se utilizó una resina
termoplástica (partículas de resina de poliolefina (Tg = 115ºC,
tamaño promedio de partículas = 3 \mum, marca comercial:
Chemiparl W-100, Mitsui Sekyu Kagaku Co., Ltd.).
Los inventores llevaron a cabo evaluaciones de
tintas obtenidas por el Ejemplo 5 de la misma manera que en el
Ejemplo 4. Como resultado de comprobación visual de la imagen de
puntos, no se observó diferencia entre la parte central y la parte
periférica de los puntos en cuanto a densidad de imagen. Los
inventores llevaron a cabo también las mismas evaluaciones en papel
normal (marca comercial: papel PB, de la firma CANON Kabushiki
Kaisha) y realizaron una comprobación visual en la imagen de los
puntos. La imagen de los puntos tiene una elevada concentración.
Asimismo, los inventores no pudieron encontrar áreas de
concentración irregular en el centro y en la periferia del punto.
Además, los inventores no pudieron encontrar efecto de corrimiento o
similares en la imagen del punto.
La figura 4 es un aparato de impresión de tipo
serie como aparato capaz de utilizar la tinta de uno de los
ejemplos anteriormente descritos.
En esta figura, los mismos elementos
estructurales se han indicado con iguales numerales para omitir su
descripción detallada.
Un papel de impresión (103) como soporte de
impresión se dispone en el aparato de impresión desde un
alimentador de hoja (105) y a continuación se descarga del aparato
después de pasar por la parte de impresión (126). En la parte de
impresión (126), el carro (107) lleva montados los cabezales de
impresión (101Bk), (101C), (101M) y (101Y), que se desplazan hacia
atrás y hacia adelante a lo largo de la guía (109) por la fuerza de
impulsión de un motor (no mostrado). El cabezal de impresión
(101Bk) inyecta tinta negra preparada de acuerdo con la presente
invención, mientras que los cabezales de impresión (101C), (101M) y
(101Y) inyectan tinta ciánica, magenta y amarilla, respectivamente.
Estos cabezales de impresión son activados de manera que el soporte
de impresión (103) recibe estas tintas por el orden indicado.
Los cabezales de impresión (101Bk), (101C),
(101M) y (101Y) reciben sus respectivas tintas de los contenedores
de tinta (108B), (108C), (108M) y (108Y), respectivamente. El
cabezal de impresión tiene una serie de aberturas de descarga de la
tinta. Para la descarga de una gota de tinta desde el cabezal de
impresión, se facilita una señal de activación en un convertidor
termoeléctrico (es decir, un calentador) formado en un paso para la
tinta adyacente a una abertura de descarga de tinta (es decir,
orificio) del cabezal de impresión para generar una burbuja de aire
por la acción de calor y simultáneamente la burbuja de aire ejerce
presión sobre la tinta, resultando ello en la descarga de la tinta
desde el orificio por la acción de la presión. En este ejemplo, cada
uno de los cabezales de impresión, tiene 64 orificios con una
densidad de 360 dpi en la dirección perpendicular a la dirección de
exploración del cabezal de impresión. Además, en el ejemplo, cada
uno de los orificios inyecta 23 pl de tinta para cada gota.
En la configuración anterior de los cabezales de
impresión, la distancia entre los cabezales de impresión adyacentes
entre sí es de 1/2 pulgada, de manera que la distancia entre los
cabezales de impresión (101Bk) y (101S), y la densidad de impresión
en la dirección de exploración es de 720 dpi con una frecuencia de
descarga de cada cabezal de 7,2 KHz.
La figura 5 es una vista esquemática de la parte
superior de la parte de impresión (126) que ilustra el proceso de
impresión utilizando el aparato de impresión serie mostrado en la
figura 4.
En la figura 5, el carro (107) se desplaza hacia
atrás y hacia adelante alternativamente en la dirección (a la que
se hará referencia como dirección X) perpendicular a la dirección
(que se hará referencia a continuación como dirección Y) de
transporte del soporte de impresión (103). Los orificios
(representados por puntos de la figura) de la parte de descarga de
tinta de color consistiendo en los cabezales de impresión (101C),
(101M) y (101Y) son abiertos en la dirección de inyección de la
tinta sobre el soporte de impresión (103).
En cada cabezal de impresión, se disponen
orificios para llevar a cabo la impresión con una anchura "d"
en la dirección Y del papel de impresión (103) por un movimiento de
exploración. Disponiendo de una diferencia de tiempo entre la
inyección de tinta por el cabezal de impresión Bk y la inyección de
tinta por los cabezales de impresión en color, el cabezal de
impresión Bk queda dispuesto en la posición a una cierta distancia
de los cabezales de impresión en color en la dirección de
transporte del soporte de impresión. Esta diferencia de tiempo
corresponde al tiempo transcurrido para completar substancialmente
que la tinta Bk se introduce en un área predeterminada del papel de
impresión (es decir, la penetración de la tinta Bk en la dirección
del grosor del papel de impresión).
Configurando los componentes tal como se han
descrito anteriormente, la inyección de la tinta Bk y la inyección
de la tinta de color se llevan a cabo con una diferencia de tiempo
predeterminada que corresponde a un tiempo de un movimiento de
exploración del carro (107).
La figura 6 es una vista en perspectiva de una
impresora con tinta de color como otra realización de la presente
invención, en la que los numerales de referencia indican los mismos
componentes estructurales que los de las figuras 3 y 4, de manera
que la descripción detallada se omitirá.
Tal como se ha mostrado en la figura 6, la tinta
de las realizaciones de la presente invención se puede utilizar
como tinta negra para una impresora de mono color.
De acuerdo con ello, tal como se ha descrito
anteriormente, una tinta según la presente invención comprende
pigmentos autodispersantes y colorantes. La fuerza cohesiva de los
pigmentos no es intensa. No obstante, los tintes compensan la
pérdida de fuerza cohesiva, de manera que el aglomerado de los
pigmentos pasa a ser un conjunto de partículas finas. De este modo,
los colorantes que rodean las partículas finas de los pigmentos
tienen como resultado la prevención de defectos tales como
irregularidades en la impresión de la imagen en su conjunto.
Por lo tanto, la presente invención permite
conseguir una elevada calidad de impresión sin provocar defectos
tales como imágenes con impresión irregular y "grietas con grosor
de cabellos".
En la presente descripción, los términos
"partes" y "porcentajes" o "%" se entenderán "en
peso" excepto que se indique de otro modo.
La presente invención ha sido descrita en detalle
con respecto a realizaciones preferentes, y queda evidente de lo
anterior a los técnicos de la materia que se pueden introducir
cambios y modificaciones sin salir del ámbito de la invención en su
aspecto más amplio, de modo que la invención cubrirá en las
reivindicaciones todos los cambios y modificaciones que queden
comprendidos dentro del verdadero espíritu de la invención.
Una tinta según la presente invención tiene un
colorante y un pigmento. El pigmento es de tipo autodispersante y
el colorante aniónico en el que, como mínimo, un grupo aniónico
está unido sobre la superficie del pigmento directamente o a través
de otro grupo atómico y teniendo un valor de Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} de acuerdo con el método de
Bristow, de manera que la tinta está libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos. Se consigue una imagen con
excelente calidad utilizando dicha tinta en un proceso de impresión
por chorros de tinta.
Claims (39)
1. Tinta acuosa, que comprende:
un colorante aniónico;
un pigmento autodispersante que tiene un grupo
aniónico unido directamente o a través del grupo atómico a la
superficie del pigmento; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
en la que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de Bristow,
y
en la que la tinta es libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos.
2. Tinta, según la reivindicación 1,
caracterizada porque el grupo aniónico es un grupo
seleccionado entre:
-COOM, -SO_{3}M, -PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}, -SO_{2}NH_{2}, -SO_{2}NHCOR:
-COOM, -SO_{3}M, -PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}, -SO_{2}NH_{2}, -SO_{2}NHCOR:
en los que M es un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, amonio o amonio orgánico; R es un grupo alquilo que tiene
de 1 a 12 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no
sustituido o un grupo naftilo sustituido o no sustituido.
3. Tinta, según la reivindicación 1,
caracterizada porque el grupo atómico es seleccionado del
grupo que consiste en un grupo alquileno sustituido o no sustituido
que tiene 1-12 átomos de carbono, un grupo fenileno
sustituido o no sustituido, y un grupo naftileno sustituido o no
sustituido.
4. Tinta, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el 80% o más
del pigmento tiene un diámetro de 0,05-0,3
\mum.
5. Tinta, según la reivindicación 4,
caracterizada porque el 80% o más del pigmento tiene un
diámetro de 0,1 a 0,25 \mum.
6. Tinta, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el colorante es
uno de los siguientes: colorante ácido, colorante directo y
colorante reactivo.
7. Tinta, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el colorante
es, como mínimo, uno de: colorante disazo y colorante trisazo.
8. Tinta, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la tinta
contiene, como mínimo, dos tipos de colorantes cuyas estructuras
son distintas entre sí.
9. Tinta, según la reivindicación 1,
caracterizada porque la proporción del colorante y el
pigmento en la tinta está comprendida entre 5:95 y 95:5.
10. Tinta, según la reivindicación 1,
caracterizada porque el pigmento es negro de carbón.
11. Tinta, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, que es una tinta para chorros de
tinta.
12. Procedimiento de impresión por chorros de
tinta, caracterizado por comprender las siguientes
etapas:
i) inyectar una tinta acuosa mediante un proceso
de impresión por chorros de tinta; y
ii) aplicar la tinta acuosa sobre un soporte de
impresión,
en el que la tinta acuosa comprende:
un tinte aniónico;
un pigmento autodispersante que tiene un grupo
aniónico unido directamente o a través de un grupo atómico a la
superficie del pigmento; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
en la que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de Bristow,
y
en la que la tinta está libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos.
13. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
la etapa i) comprende la subetapas siguientes:
aplicar energía térmica a la tinta; e
inyectar la tinta desde un orificio hacia el
soporte de impresión.
14. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque el
grupo aniónico es un grupo seleccionado entre: -COOM, -SO_{3}M,
-PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}, -SO_{2}NH_{2},
-SO_{2}NHCOR:
en los que M es un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, amonio, o un amonio orgánico; R es un grupo alquilo que
tiene 1 a 12 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no
sustituido o un grupo naftilo sustituido o no
sustituido.
15. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el grupo atómico es seleccionado entre los que consisten en un
grupo alquileno sustituido o no sustituido con 1 a 12 átomos de
carbono, un grupo fenileno sustituido o no sustituido y un grupo
naftileno sustituido o no sustituido.
16. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el 80% o más del pigmento tiene un diámetro de 0,05 a 0,3
\mum.
17. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el 80% o más del pigmento tiene un diámetro de 0,1 a 0,25
\mum.
18. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el colorante es, como mínimo, uno de: colorante ácido, colorante
directo y colorante reactivo.
19. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el colorante, es como mínimo, uno de: colorante disazo y colorante
trisazo.
20. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
la tinta contiene, como mínimo, dos tipos de colorantes cuyas
estructuras son diferentes entre sí.
21. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
la proporción del colorante y el pigmento en la tinta está
comprendida entre 5:95 y 95:5.
22. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 12, caracterizado porque
el pigmento es negro de carbón.
23. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, caracterizado por comprender las siguientes
etapas:
i) inyectar una tinta acuosa hacia una capa de
recubrimiento que contiene una resina por un procedimiento de
alineación por chorros de tinta, constituyendo la capa de
recubrimiento la capa externa del soporte de impresión; y
ii) formar una imagen sobre la superficie externa
del soporte de impresión,
de manera que la tinta acuosa comprende:
un colorante aniónico;
un pigmento autodispersante que tiene un grupo
aniónico unido directamente o a través de un grupo atómico a la
superficie del pigmento; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
de manera que la tinta tiene un valor de Ka menor
de 1 ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de
Bristow, y
en el que la tinta es libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos.
24. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23, caracterizado porque
la etapa i) comprende las subetapas de:
aplicar energía térmica a la tinta; e
inyectar la tinta desde un orificio hacia el
soporte de impresión.
25. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23, caracterizado porque
el grupo aniónico es un grupo seleccionado entre -COOM, -SO_{3}M,
-PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}, -SO_{2}NH_{2},
-SO_{2}NHCOR:
en los que M es un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, amonio o un amonio orgánico; R es un grupo alquilo que
tiene 1 a 12 átomos de carbono, un grupo fenilo sustituido o no
sustituido o un grupo naftilo sustituido o no
sustituido.
26. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23 ó 25, caracterizada
porque el grupo atómico es seleccionado entre el grupo que consiste
un grupo alquileno sustituido o no sustituido que tiene
1-12 átomos de carbono, un grupo fenileno sustituido
o no sustituido y un grupo naftileno sustituido o no
sustituido.
27. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23, caracterizado porque
el 80% o más del pigmento tiene un diámetro de
0,05-0,3 \mum.
28. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23, caracterizado porque
el 80% o más del pigmento tiene un diámetro de 0,1 a 0,25
\mum.
29. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28,
caracterizado porque el colorante es, como mínimo, uno
entre: un colorante ácido, un colorante directo y un colorante
reactivo.
30. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 28,
caracterizado porque el colorante es, como mínimo, uno de:
un colorante disazo y un colorante trisazo.
31. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 30,
caracterizado porque la tinta contiene, como mínimo, dos
tipos de colorantes cuya estructura son distintas entre sí.
32. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 31,
caracterizado porque la proporción del colorante y del
pigmento en la tinta está comprendida entre 5:95 y 95:5.
33. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según cualquiera de las reivindicaciones 23 a 32,
caracterizado porque el pigmento es negro de carbón.
34. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 23, caracterizado porque
la capa de recubrimiento comprende una resina soluble en agua o una
resina dispersable en agua.
35. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 34, caracterizado porque
la resina soluble en agua es seleccionada de un grupo que consiste
en alcohol polivinílico, alcohol polivinílico modificado aniónico,
alcohol polivinílico modificado catiónico, alcohol polivínilico
modificado acetal, poliuretano, polivinilpirrolidona, copolímeros
de polivinilpirrolidona y acetato de vinilo, copolímeros de
vinilpirrolidona y dimetilaminoetilmetacrilato, copolímeros de
vinilpirrolidona cuaternizada y ácido dimetilaminoetilmetacrílico,
copolímeros de vinilpirrolidona y ácido
metacrilaminoetilmetacrílico, copolímeros de vinilpirrolidona y
cloruro metacrilaminopropiltrimetil amónico, carboximetil celulosa,
hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa, hidroxietil celulosa
catiónica, poliéster, éster de ácido poliacrílico, resina de
melamina, copolímeros de injerto de poliuretano y poliéster,
albúmina, gelatina, caseína, almidón, almidón catiónico, goma
arábiga y alginato sódico.
36. Procedimiento para la impresión por chorros
de tinta, según la reivindicación 34, caracterizado porque
la resina dispersable en agua es un compuesto seleccionado de un
grupo que comprende polivinilacetato, copolímeros de
etileno-acetato de vinilo, poliestireno, copolímeros
de estireno-acrilato, copolímeros de
estireno-metacrilato, copolímeros de éster de ácido
acrílico, copolímeros de éster de ácido metacrílico, copolímeros de
acetato de vinilo-ácido acrílico, copolímeros de acetato de
vinilo-ácido metacrílico, copolímeros de acetato de vinilo-éster de
ácido acrílico, copolímeros de acetato de vinilo-éster de ácido
metacrílico, poliacrilamida, copolímeros de acrilamida, copolímeros
de metacrilamida, copolímeros de estireno-isopreno,
poliviniléter y copolímeros de
silicona-acrílico.
37. Depósito de tinta que contiene tinta acuosa,
en el que la tinta acuosa comprende:
un colorante aniónico;
un pigmento autodispersante que tiene un grupo
aniónico unido directamente o a través de un grupo atómico a la
superficie del pigmento; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
en el que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de Bristow,
y
en el que la tinta está libre de cualesquiera
dispersantes para los pigmentos.
38. Combinación de tinta, caracterizada
por comprender una tinta negra acuosa, y como mínimo, una tinta de
color acuosa seleccionada entre el grupo que consiste en tinta
amarilla, tinta magenta y tinta ciánica,
en la que la tinta negra acuosa comprende:
un colorante aniónico;
un negro de carbón autodispersante que tiene un
grupo aniónico unido directamente o a través de un grupo atómico a
la superficie del negro de carbón; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
en la que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de Bristow,
y
en la que la tinta se encuentra libre de
cualesquiera dispersantes para los pigmentos.
39. Aparato para la impresión por chorros de
tinta, caracterizado por comprender cuatro contenedores de
tinta, cada uno de los cuales contiene una tinta de color negro,
una tinta de color amarillo, una tinta de color magenta y una tinta
de color ciánico, y medios para inyectar las respectivas tintas
independientemente por un procedimiento de inyección de la
tinta,
en el que la tinta negra acuosa comprende:
un colorante aniónico;
un negro de carbón autodispersante que tiene un
grupo aniónico unido directamente o a través de un grupo atómico a
la superficie del negro de carbón; y
como mínimo, dos tipos de disolventes
orgánicos,
en el que la tinta tiene un valor Ka menor de 1
ml\cdotm^{-2}\cdotmseg^{-1/2} según el método de Bristow,
y
en el que la tinta se encuentra libre de
cualesquiera dispersantes para los pigmentos.
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