ES2236376T3 - Liquido acuoso de grabacion, procedimiento de grabacion y aparato que lo utiliza. - Google Patents

Abstract

Un líquido grabador acuoso que comprende un colorante, 2, 2, 4-trimetil-1, 3-pentanodiol, y al menos un tensioactivo seleccionado del grupo constituido por éteres alquílicos de polioxietileno y acetatos de éteres alquílicos de polioxietileno.

Description

Líquido acuoso de grabación, procedimiento de grabación y aparato que lo utiliza.

La presente invención se refiere a un líquido grabador acuoso adecuado para un sistema de grabación de chorro de tinta bajo demanda como, por ejemplo, un sistema piezoeléctrico o un sistema térmico, o para un sistema de grabación de chorro de tinta de inyección continua como, por ejemplo, un sistema de control de carga, y más en particular, a una composición de líquido grabador acuoso que muestra propiedades excelentes cuando se usa para impresión en papel normal y que puede usarse también como un líquido grabador acuoso para un utensilio de escritura, un grabador o un trazador gráfico de pluma.

En los últimos años, el sistema de grabación de chorro de tinta se ha extendido rápidamente debido a ventajas tales como compacidad, bajo precio, bajo coste de funcionamiento y bajo ruido. También se ha introducido en el mercado una impresora de chorro de tinta capaz de imprimir en un papel normal no revestido como, por ejemplo, papel de transferencia para electrofotografía, papel de impresión, papel para mecanografiar, papel para impresora matricial de hilo, papel para tratamiento de textos, papel para cartas y papel de informes.

Se han propuesto tintas para su uso en dicha impresora de chorro de tinta que tienen propiedad de secado mejorada con el fin de obtener una imagen de calidad superior.

Sin embargo, es difícil obtener una tinta que satisfaga todos los requisitos: reproducibilidad del color, resistencia al agua, fotorresistencia, propiedad de secado, propiedad anti-emborronamiento y fiabilidad de eyección.

En el caso de una impresora en color, incluso cuando no se observa deterioro de la calidad de imagen en zonas de imagen impresas en un solo color de amarillo, magenta o cian, suele producirse deterioro de la calidad de imagen en zonas de la imagen de colores obtenidos superponiendo dos tintas de color, como rojo, verde y azul. En el caso de una impresora en la cual la imagen se seca sin el uso de una unidad fijadora, cuando se mejora la propiedad de secado de una tinta potenciando la penetrabilidad de la misma, según se describe en el documento JP-A-S55-29546, la tinta tiene una tendencia importante a emborronarse.

El documento JP-B-S60-23793 sugiere que, cuando se usa sulfosuccinato de dialquilo como tensioactivo de una tinta, la propiedad de secado de la tinta puede mejorarse sin deteriorar la calidad de imagen. Sin embargo, el diámetro del píxel de una imagen impresa varía de forma notable según la clase de papel, y la densidad de las imágenes impresas decrece considerablemente.

El documento JP-A-S58-6752 desvela una tinta de secado rápido cuya propiedad anti-emborronamiento está mejorada al potenciarse la penetrabilidad de la misma usando un tensioactivo que contiene un óxido de etileno que tiene una unión acetilénica.

Sin embargo, algunos colorantes causan los siguientes problemas. Cuando se usa una tinta que contiene un tinte directo como, por ejemplo, DBK 168, la velocidad de secado de la tinta no puede mejorarse debido a la interacción hidrófoba entre el tensioactivo y el colorante. Cuando se usa una tinta que contiene un pigmento como negro de carbono, el pigmento tiende a agregarse, causando la obstrucción de las boquillas o la inclinación de la dirección de eyección de la tinta.

Con el fin de mejorar la velocidad de secado, el documento JP-A-H8-113739 desvela una tinta que contiene un tinte y éteres glicólicos hidrosolubles y el documento JP-A-H10-95941 propone una composición de tinta compuesta por un pigmento, éteres glicólicos como éter mono-n-butílico de dietilenglicol y agua.

Sin embargo, debe añadirse una gran cantidad de éteres glicólicos para mejorar la velocidad de secado de la tinta, lo que no es preferible desde el punto de vista del olor y la seguridad.

El documento JP-A-S56-57862 desvela una tinta que contiene una fuerte sustancia básica. Con esta tinta, puede formarse una imagen sin deterioro sobre un papel ácido encolado con colofonia. Sin embargo, esta tinta no es adecuada para un papel preparado usando dímero de alquil ceteno o ácido alquenil sulfosuccínico como agente de encolado. Incluso en un papel ácido, se observa deterioro de la imagen en zonas de imagen de colores obtenidos mediante superposición de dos colores.

El documento JP-A-138374 desvela una tinta de grabación acuosa que comprende un tinte hidrosoluble, agua y un éter bencílico que tiene una estructura específica. También se sugiere en el mismo añadir a la tinta un aceite vegetal, un ácido graso insaturado, un alcohol superior, un éster de ácido graso, una sustancia oleosa como aceite mineral y un disolvente difícil o ligeramente hidrosoluble que tenga un grupo hidroxilo en la molécula como, por ejemplo, 2-etil-1,6-hexanodiol, éter hexílico de dietilenglicol, aducto de óxido etilénico de acetilenglicol (que tenga un número molar de adición no mayor de 5) y éter bencílico de etilenglicol con el fin de mejorar aún más la penetrabilidad de la tinta. Sin embargo, estas tintas tienen un problema de seguridad. Por otra parte, estas tintas tienen un problema importante de estabilidad. La sustancia oleosa, el disolvente difícil o ligeramente hidrosoluble de éter bencílico y similares se separan a una cierta temperatura ambiental.

La patente japonesa nº 2.894.568 propone una tinta de chorro de tinta que comprende una composición que contiene un colorante y un medio líquido que contiene al menos un 60% en peso de agua y del 0,2 al 30% en peso de un alquilenglicol que tiene de 7 a 10 átomos de carbono. Los compuestos mostrados como ejemplos preferidos de alquilenglicol que tienen de 7 a 10 átomos de carbono son 1,7-heptanodiol, 2,6-heptanodiol, 2,4-dimetil-2,4-pentanodiol, 3-etil-1,3-pentanodiol y así sucesivamente. Se dice que, además de los compuestos, puede proporcionarse una tinta que tenga "propiedad anti-emborronamiento, propiedad de secado y penetrabilidad mejoradas para un papel normal", que tenga "buen equilibrio entre la propiedad de emborronamiento y la penetrabilidad" y que sea "altamente fiable para evitar la obstrucción de la boquilla de eyección". Sin embargo, en realidad, la penetrabilidad de la tinta no puede mejorarse suficientemente por adición de los compuestos anteriores y, así, la propiedad de secado de la tinta sigue siendo baja. Además, la tinta es propensa a emborronarse en ciertos tipos de papeles. Es decir, no se supera ninguno de los problemas de la técnica anterior.

La patente japonesa nº 2.714.482 propone una tinta de chorro de tinta que contiene un compuesto de diol alifático que tiene al menos 6 átomos de carbono y que tiene una solubilidad en agua de al menos el 4,5% en peso a 25ºC. Entre los compuestos de diol mostrados como ejemplos se muestran 2-etil-2-metil-1,3-propanodiol, 3,3-dimetil-1,2-butanodiol, 2,2-dietil-1,3-propanodiol, 2-metil-2-propil-1,3-propanodiol, 2,4-dimetil, 2,4-pentanodiol, 2,5-dimetil-2,5-hexanodiol, 5-hexeno-1,2-diol, y así sucesivamente. Sin embargo, cualquiera de las tintas que contengan el compuesto anterior no pueden tener suficiente penetrabilidad y provocan corrimiento del color o expansión de la
tinta.

El documento JP-A-H6-157959 propone una tinta acuosa a la que se añade 2-etil-1,3-hexanodiol con el fin de mejorar la permeabilidad, y un procedimiento de registro que usa la misma.

En los ejemplos de compuestos utilizables mostrados en la patente japonesa nº 2.894.568 no se incluye 2-etil-1,3-hexanodiol, aunque se ha encontrado que es capaz de proporcionar una composición de tinta acuosa que puede satisfacer las propiedades requeridas de una tinta de chorro de tinta, que es excelente en penetrabilidad y propiedad de secado, y que puede superar el problema del deterioro de la imagen, y que puede proporcionar un procedimiento de grabación para producir una imagen de alta calidad que use la composición de tinta. Como 2-etil-1,3-hexanodiol puede impartir alta estabilidad de eyección en impulsión a alta frecuencia de una tinta con una pequeña cantidad, el procedimiento de grabación que usa la tinta es de alta seguridad.

Sin embargo, con el rápido avance de las tecnologías en los últimos años, la velocidad de impresión de una impresora de chorro de tinta se ha incrementado enormemente y no es impensable que lo haga mucho más deprisa en el futuro. En tales circunstancias, se requiere que la tinta no cause corrimiento del color en la impresión a alta velocidad y que se seque rápidamente sin transferirse a un dedo incluso si se frota sobre la misma inmediatamente después de la impresión.

En general, una tinta de secado rápido tiene alta penetrabilidad. Al mismo tiempo, un colorante de la tinta penetra en un papel en la dirección del grosor del mismo, de manera tal que la densidad de imagen tiende a decrecer en su mayor parte y es probable que se produzca penetración de la tinta. Parece que con el avance de las impresoras de chorro de tinta y con el fin de reducir el consumo de papel como una cuestión medioambiental será esencial la impresión a doble cara. Así, se demanda una tinta acuosa que tenga alta propiedad de secado y que cause una penetración de la tinta tan pequeña como lo permita la impresión a doble cara.

Como se ha descrito anteriormente, se sigue requiriendo el desarrollo de una tinta de chorro de tinta acuosa que satisfaga varios requisitos, como una tinta de chorro de tinta que tenga alta penetrabilidad y propiedad de secado con independencia del tipo de colorante o del tipo de papel, y que sea capaz de producir una imagen de alta calidad con baja penetración de la tinta.

En los últimos años, en los campos de impresión de códigos de barras y de impresión de matasellos se ha puesto en práctica el uso de un sistema de lectura con rayos infrarrojo o rayos ultravioleta de información grabada impresa con una tinta que sea invisible en circunstancias corrientes. Con el fin de evitar la contaminación ambiental, se está considerando la aplicación de un líquido grabador de tipo acuoso. Además, para afrontar un sistema en el que es esencial un procesamiento de alta velocidad, se demanda un líquido grabador acuoso que tenga alta penetrabilidad.

La presente invención se ha hecho con vistas a resolver los problemas anteriores.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un líquido grabador acuoso que comprende un colorante, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, y al menos un tensioactivo seleccionado del grupo constituido por éteres alquílicos de polioxietileno y acetatos de éteres alquílicos de polioxietileno.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento de grabación para formar una imagen en un medio de grabación, que comprende la eyección del anterior líquido grabador acuoso en forma de gotitas en dicho medio de grabación a partir de un diminuta boquilla de eyección.

La presente invención proporciona además un cartucho de líquido grabador que tiene un recipiente de líquido grabador que contiene el anterior líquido grabador acuoso.

La presente invención proporciona además un dispositivo de grabación de chorro de tinta que comprende el anterior cartucho de líquido grabador.

La presente invención se describirá en detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Fig. 1 es una vista frontal esquemática que ilustra una forma de realización de un aparato de grabación de chorro de tinta con montaje de un cartucho de tinta que contiene un líquido grabador acuoso en el que se aplica la presente invención;

La Fig. 2 es una vista en perspectiva de un aspecto externo del cartucho de tinta antes de que se integre en el aparato de grabación de la Fig.1;

La Fig. 3 es una vista frontal en sección transversal del cartucho de tinta de la Fig. 2; y

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un aspecto externo de la unidad de grabación integrada con un cabezal de grabación.

El líquido grabador acuoso según la presente invención comprende al menos un colorante, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y un tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o un tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno.

El éter alquílico de polioxietileno es preferentemente un éter representado por la fórmula general (1):

(1)R_{1}O(CH_{2}CH_{2}O)_{p}H

en la que R_{1} representa un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 8 a 14 carbonos y p representa un número entero de 1 a 30.

El tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno es preferentemente un acetato representado por la fórmula general (2):

(2)R_{2}O(CH_{2}CH_{2}O)_{q}CH_{2}COOM

en la que R_{2} representa un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene de 8 a 14 carbonos, q representa un número entero de 3 a 8 y M representa un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario o una alcanolamina.

El líquido grabador acuoso según la presente invención tiene una excelente estabilidad de almacenamiento, y muestra alta humectabilidad en una superficie de papel y una alta tasa de penetración en un papel, con independencia del tipo de papel. Además, el líquido grabador acuoso es mucho menos propenso a causar deterioro de la imagen en comparación con un líquido grabador conocido convencionalmente cuya penetrabilidad esté potenciada. Cuando se usa en un sistema de grabación de chorro de tinta, el líquido grabador acuoso muestra altas propiedades de eyección sin causar obstrucción de las boquillas. Por otra parte, el líquido grabador acuoso puede mostrar dichas excelentes propiedades en combinación con diversos colorantes.

Entre los ejemplos de compuestos representados por la fórmula (1) se incluyen compuestos representados por las siguientes fórmulas (1-1) a (1-13), si bien la presente invención no se limita a ellos.

	C_{8}H_{17}O(C_{2}H_{4}O)_{2}H	(1-1)
	C_{10}H_{21}O(C_{2}H_{4}O)_{4}H	(1-2)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{3}H	(1-3)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{7}H	(1-4)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{12}H	(1-5)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{3}H	(1-6)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{5}H	(1-7)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{7}H	(1-8)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{9}H	(1-9)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{12}H	(1-10)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{20}H	(1-11)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{30}H	(1-12)
	C_{14}H_{29}O(C_{2}H_{4}O)_{30}H	(1-13)

Estos compuestos pueden usarse solos o en combinación. Un compuesto que no se disuelve fácilmente en el líquido grabador cuando se usa en solitario se solubiliza cuando se mezcla con otro compuesto y puede estar presente en él de manera estable.

Entre los ejemplos de tensioactivos comercialmente disponibles que contienen un compuesto semejante como componente principal se incluyen series BT comercializadas por Nikko Chemicals Co., Ltd., series Softanol comercializadas por Nippon Shokubai Co., Ltd., y Dispanol comercializado por Nippon Oliz & Fats Co., Ltd. Preferentemente, se emplean para el propósito de la presente invención.

Entre los ejemplos de compuestos representados por la fórmula general (2) se incluyen compuestos representados por las fórmulas (2-1) a (2-13), en los que M es tal como se ha definido anteriormente, si bien la presente invención no se limita a ellos.

	C_{8}H_{17}O(C_{2}H_{4}O)_{3}CH_{2}COOM	(2-1)
	C_{10}H_{21}O(C_{2}H_{4}O)_{4}CH_{2}COOM	(2-2)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{3}CH_{2}COOM	(2-3)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{4}CH_{2}COOM	(2-4)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{5}CH_{2}COOM	(2-5)
	C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{12}CH_{2}COOM	(2-6)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{3}CH_{2}COOM	(2-7)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{5}CH_{2}COOM	(2-8)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{7}CH_{2}COOM	(2-9)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{9}CH_{2}COOM	(2-10)
	C_{13}H_{27}O(C_{2}H_{4}O)_{12}CH_{2}COOM	(2-11)
	C_{14}H_{29}O(C_{2}H_{4}O)_{3}CH_{2}COOM	(2-12)
	C_{14}H_{29}O(C_{2}H_{4}O)_{12}CH_{2}COOM	(2-13)

Estos compuestos pueden usarse solos o en combinación. Un compuesto que no se disuelve fácilmente en el líquido grabador cuando se usa en solitario se solubiliza cuando se mezcla con otros compuestos y puede estar presente en ellos de manera estable. Se prefiere que las sales inorgánicas producidas como subproductos en el momento de la síntesis del compuesto se eliminen con una resina de intercambio iónico.

Entre los ejemplos de tensioactivos comercialmente disponibles que contienen un compuesto semejante como componente principal se incluyen series NIKKOLECT y NIKKOLAKYPO comercializadas por Nikko Chemicals Co., Ltd. También pueden emplearse otros tensioactivos, como la serie Beaulight comercializada por Sanyo Chemical Industries, Ltd.

El tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno se usa en forma de una sal con M. Como contraión M se emplea preferentemente un ion de metal alcalino, amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o alcanolamina. También, cuando se usa como contraión un catión de sodio, un catión de litio y/o un catión de amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o alcanolamina representados por la fórmula general (4), se mejora aún más la estabilidad de la disolución.

(4)R_{2} --

\melm{R _{4} }{Y}{R _{1} }

-- R_{3}

en la que Y representa un átomo de nitrógeno o un átomo de fósforo, R_{1} a R_{4} representan cada uno un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo, un grupo hidroxialquilo y un haluro de grupo alquilo, respectivamente. El "alquilo" es preferentemente un alquilo inferior que tenga preferentemente de 1 a 4 átomos de carbono.

El tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno en la forma de una sal puede prepararse, por ejemplo, por adición de un hidróxido al ácido correspondiente. Por ejemplo, puede prepararse un tensioactivo en forma de una sal de litio añadiendo hidróxido de litio a ácido acético de éter alquílico de polioxietileno. Cuando el tensioactivo es una sal con amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o alcanolamina representados por la fórmula general (4), el tensioactivo se prepara añadiendo uno de los siguientes hidróxidos al ácido acético de éter alquílico de polioxietileno.

1

2

3

4

5

El tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno pueden usarse solos o en combinación.

Según la presente invención, puede obtenerse un líquido grabador que tenga una penetrabilidad significativamente alta, que sea estable sin que exista separación en su interior y que tenga una alta seguridad mediante el uso de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol junto con el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno.

Sin querer limitarse a ninguna teoría, se supone que el mecanismo por el cual se alcanzan las funciones anteriores mediante el uso de tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno conjuntamente con 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol es el siguiente.

2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, que tiene una estructura molecular asimétrica con una cadena ramificada se adsorbe fácilmente en una superficie de un colorante en un líquido grabador compuesto principalmente por agua. Asimismo, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, que tiene un peso molecular relativamente bajo en comparación con el tensioactivo, se adsorbe en una superficie del colorante a una alta tasa de adsorción. Es decir, cuando 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol se adsorbe en la superficie del colorante, la tensión superficial del líquido grabador decrece rápidamente como si se hubiera añadido un tensioactivo al mismo.

Sin embargo, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol tiene una pequeña diferencia entre hidrofilia e hidrofobia en comparación con un tensioactivo, y debe añadirse una gran cantidad de 2,2,4-trimetil-1,3,-pentanodiol para obtener alta penetrabilidad con 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en solitario. No es preferible un líquido grabador que contenga una gran cantidad de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, debido a problemas de baja seguridad, separación de fases, adsorción a un colorante, agregación y otros.

También se sabe que un tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y un acetato de éter alquílico de polioxietileno reducen la tensión superficial y mejoran la penetrabilidad. Sin embargo, como los tensioactivos no tienen necesariamente una alta tasa de adsorción debido al tamaño y la forma de las moléculas que contienen, es imposible obtener con ellos una penetrabilidad suficiente.

Los autores de la presente invención han encontrado que cuando se usa 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol conjuntamente con tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno, pueden obtenerse propiedades de alta penetración por un efecto sinérgico con una pequeña cantidad de adición, y esto se ha logrado en la presente invención. También se obtiene la ventaja de que 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol es un material industrialmente ventajoso y se trata relativamente en una gran cantidad, con lo que el líquido grabador puede producirse a un coste relativamente bajo.

Se hará una descripción de la cantidad que se añadirá al líquido grabador.

El tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno se añaden preferentemente en una cantidad de no menos del 0,01% en peso y no más del 4% en peso basada en la cantidad total del líquido grabador.

Cuando la cantidad de tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno es menor del 0,01% en peso, la penetrabilidad del líquido grabador no puede mejorarse suficientemente. Cuando la cantidad es mayor del 4% en peso, el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno no se disuelven de manera estable en el líquido grabador o aumenta la viscosidad del líquido grabador incluso si se disuelven en él, lo que causa problemas en la estabilidad de almacenamiento y la estabilidad de eyección en un sistema de chorro de tinta.

El tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno se añaden más preferentemente en una cantidad de no menos del 0,05% en peso y no más del 2% en peso.

2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol se añade preferentemente en una cantidad de no menos del 0,1% en peso y no más del 8% en peso basada en la cantidad total del líquido grabador.

Cuando la cantidad de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol es menor del 0,1% en peso, la penetrabilidad del líquido grabador no mejora suficientemente. Cuando la cantidad es mayor del 8% en peso, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol no se disuelve de manera estable en el líquido grabador, lo que causa problemas en la estabilidad de almacenamiento y la estabilidad de eyección en un sistema de chorro de tinta. 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol se añade más preferentemente en una cantidad de no menos del 0,5% en peso y no más del 5% en peso.

2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol tiene una baja solubilidad en agua y, así, se separa fácilmente en ciertas condiciones ambientales cuando se añade en solitario a un líquido grabador. Sin embargo, cuando se añade 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en combinación con el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno, se hacen compatibles entre sí, con lo que puede obtenerse un líquido grabador estable.

Cuando se mezcla 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol con el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno, puede obtenerse una mayor penetrabilidad del líquido grabador además de estabilidad por un efecto sinérgico del mismo con una cantidad menor del mismo en comparación con un líquido grabador en el que se añaden en solitario 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol o el tensioactivo. Asimismo, el líquido grabador huele menos a disolvente y tiene mayor seguridad en comparación con un líquido grabador convencional cuya permeabilidad se mejora añadiendo una gran cantidad de éteres de alcoholes polihídricos.

La patente japonesa nº 2.894.568 propone una tinta de chorro de tinta que comprende una composición que contiene agua y un medio líquido que contiene no menos del 60% en peso de agua y del 0,2 al 30% en peso de un alquilenglicol que tiene de 7 a 10 átomos de carbono. Sin embargo, parece que la posición de enlace del grupo hidroxilo y el número de átomos de carbono del compuesto establecen una gran diferencia en su hidrofilia y en la penetrabilidad de una tinta que contiene el compuesto.

2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol según la presente invención no se muestra como un ejemplo de compuestos útiles en la patente japonesa nº 2.894.568, pero ha sido encontrado entre diversos compuestos por los autores de la presente invención como resultado de estudios intensos. Es obvio que un líquido grabador según la presente invención, en el que se usa 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol junto con el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno, puede tener mayor penetrabilidad y propiedad anti-emborronamiento que un líquido grabador según la patente japonesa nº 2.894.568, que simplemente refiere que es eficaz un alquilenglicol que tiene de 7 a 10 átomos de carbono.

En un procedimiento de grabación térmica o de chorro de burbujas en el que la grabación se realiza por aplicación de energía térmica a una tinta y eyección de la tinta en forma de gotitas desde un poro diminuto, se añade convencionalmente 2-propanol al líquido grabador para obtener estabilidad de la eyección. Cuando se añade 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en vez de 2-propanol, se mejora la humectabilidad del líquido grabador a un elemento térmico y puede obtenerse una alta estabilidad de eyección y estabilidad de frecuencia con una pequeña cantidad de adición. Adicionalmente, se resuelve también un problema relativo a la seguridad causado por el uso de 2-propanol.

Los autores de la presente invención han encontrado también que cuando se añade 2-pirrolidona a un líquido grabador, pueden obtenerse buenos efectos de mejora de la densidad de imagen y de evitación de penetración de la tinta. Se piensa que esto se debe a que el líquido grabador que contiene 2-pirrolidona moja y se extiende bien sobre una superficie de papel y su penetración en el papel queda relativamente limitada en la dirección del grosor del mismo, de manera que el colorante tiende a permanecer en una región adyacente a la superficie del papel. 2-pirrolidona se añade preferentemente en una cantidad del 0,05% al 8% en peso, más preferentemente del 0,5 al 4% en peso.

Los autores de la presente invención han encontrado también que, cuando se añade un agente humectante al líquido grabador según la presente invención en una cantidad del 5 al 50% en peso con el fin de evitar la obstrucción de la boquilla de eyección causada por el secado del líquido grabador y de mejorar la estabilidad de disolución, es difícil que se produzca una obstrucción de un orificio de eyección de un chorro de tinta, y puede realizarse la impresión normal incluso cuando se evapora el agua del líquido grabador. Incluso cuando se produce la obstrucción, el cabezal de chorro de tinta puede reponerse en las condiciones normales de impresión con una simple operación de limpieza. Como agente humectante se prefiere un disolvente orgánico hidrosoluble de baja volatilidad.

El disolvente orgánico hidrosoluble de baja volatilidad sirve también como adyuvante de la disolución para el tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno y/o el tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno (que a continuación se referirán como componente (B)) y para el 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol (que a continuación se referirá como componente (A)), y así puede mejorar más aún la estabilidad de almacenamiento y la estabilidad de eyección del líquido grabador.

Entre los ejemplos de disolventes orgánicos hidrosolubles de baja volatilidad se incluyen alcoholes polihídricos como etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetratetilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, polietilenglicol, polipropilenglicol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, glicerina, 1,2,6-hexanotriol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,3-butanotriol y petriol;

éteres alquílicos de alcohol polihídrico como éter monoetílico de etilenglicol, éter monobutílico de etilenglicol, éter monometílico de dietilenglicol, éter monoetílico de dietilenglicol, éter monobutílico de dietilenglicol, éter monometílico de tetraetilenglicol y éter monoetílico de propilenglicol;

éteres arílicos de alcohol polihídrico como éter monofenílico de etilenglicol y éter monobencílico de etilenglicol;

un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno como 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-hidroxietil-2-pirrolidona, 1-3-dimetilimidazolidinona, \varepsilon-caprolactam y \gamma-butirolactona;

amidas como formamida, N-metilformamida y N,N-dimetilformamida;

aminas como monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, monoetilamina, dietilamina y trietilamina;

un compuesto que contiene azufre como sulfóxido de dimetilo, sulfolano, tiodietanol, tiodiglicol;

carbonato de propileno; y carbonato de etileno.

Los disolventes se usan solos o en combinación, como una mezcla con agua.

Por un motivo de compatibilidad con los componentes (A) y (B), se prefieren glicerina, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,4,-butanodiol, 1,5-pentanodiol, tetraetilenglicol, 1,6-hexanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, polietilenglicol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, tiodiglicol, 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-hidroxietil-2-pirrolidona o 1,3-dimetil-2-imidazolidinona. Por motivos de seguridad y precio se prefieren especialmente glicerina o dietilenglicol, o una mezcla de los mis-
mos.

El disolvente orgánico hidrosoluble de baja volatilidad se añade preferentemente a la composición del líquido grabador en una cantidad de no menos del 5% en peso y no más del 50% en peso, más preferentemente no menos del 8% en peso y no más del 30% en peso. Cuando la cantidad de disolvente orgánico hidrosoluble de baja volatilidad es menor del 5% en peso, no puede obtenerse un efecto suficiente que evite la evaporación de agua en el líquido grabador. Asimismo, el efecto como adyuvante de disolución puede ser insuficiente y puede deteriorar la estabilidad de almacenamiento y la estabilidad de eyección del líquido grabador, aunque depende del contenido de tensioactivo de éter alquílico de polioxietileno, tensioactivo de acetato de éter alquílico de polioxietileno y 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol. Cuando la cantidad es superior al 50% en peso, se reduce la estabilidad de eyección del líquido grabador debido a un aumento en la viscosidad del mismo, o puede producirse una ondulación terrible en partes de la imagen impresa, en comparación con el caso en que el contenido del disolvente está en el intervalo superior.

Para obtener una imagen de alta calidad mediante un procedimiento de grabación de chorro de tinta, un factor importante es el ajuste de la humectabilidad del líquido grabador como parte integrante del cabezal del chorro de tinta. Así, puede añadirse adicionalmente un tensioactivo al líquido grabador de la presente invención con el fin de ajustar la humectabilidad del mismo.

Entre los ejemplos del tensioactivo se incluyen un tensioactivo aniónico como una sal de amonio de sulfato de éter alquílico de polioxietileno; un tensioactivo catiónico como sales de amonio cuaternario; un tensioactivo anfolítico como derivados de imidazolina; un tensioactivo no iónico como éter alquilfenílico de polioxietileno, éster alquílico de polioxietileno, polioxietilén alquilamina, polioxietilén alquilamida, éster de ácido graso de sorbitán, éster de ácido graso de sorbitán polioxietileno, aductos de óxido etilénico de alcohol acetilénico; y un tensioactivo fluoroquími-
co.

El tensioactivo se añade preferentemente en una cantidad tal que ajuste el líquido grabador a las propiedades físicas deseadas.

El colorante usado en la presente invención comprende un pigmento y/o un tinte.

Como tinte hidrosoluble usado como colorante se emplean tintes clasificados por índice de color en tintes ácidos, tintes directos, tintes básicos, tintes reactivos y tintes alimentarios. Estos tintes pueden usarse solos o en combinación, o pueden mezclarse con otro colorante, como un pigmento, cuando se desee. Los colorantes pueden añadirse en cantidades tales que no deterioren el efecto de la presente invención.

Entre los ejemplos específicos de tintes ácidos y tintes alimentarios se incluyen:

C.I. Amarillo Ácido 17, 23, 42, 44, 79, 142;

C.I. Rojo Ácido 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254, 289;

C.I. Azul Ácido 9, 29, 45, 92, 249;

C.I. Negro Ácido 1, 2, 7, 24, 26, 94;

C.I. Amarillo Alimentario 2, 3, 4;

C.I. Rojo Alimentario 7, 9, 14; y

C.I. Negro Alimentario 1, 2.

Entre los ejemplos específicos de tintes directos se incluyen:

C.I. Amarillo Directo 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 120, 132, 142, 144, 86;

C.I. Rojo Directo 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225, 227;

C.I. Naranja Directo 26, 29, 62, 102;

C.I. Azul Directo 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199, 202; y

C.I. Negro Directo 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171.

Entre los ejemplos específicos de tintes básicos se incluyen:

C.I. Amarillo Básico 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91;

C.I. Rojo Básico 2, 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 46, 49, 51, 52, 54, 59, 68, 69, 70, 73, 78, 82, 102, 104, 109, 112;

C.I. Azul Básico 1, 3, 5, 7, 9, 21, 22, 26, 35, 41, 45, 47, 54, 62, 65, 66, 67, 69, 75, 77, 78, 89, 92, 93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155; y

C.I. Negro Básico 2, 8.

Entre los ejemplos específicos de tintes reactivos se incluyen:

C.I. Negro Reactivo 3, 4, 7, 11, 12, 17;

C.I. Amarillo Reactivo 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67;

C.I. Rojo Reactivo 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97; y

C.I. Azul Reactivo 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95.

Como tinte se prefieren especialmente tintes ácidos o tintes directos debido a que tienen efectos de mejora en la estabilidad de disolución del líquido grabador y dan a la imagen impresa un excelente tono cromático, alta resistencia al agua y alta fotorresistencia.

El contenido del tinte como colorante en el líquido grabador es preferentemente del 0,5 al 25% en peso, más preferentemente del 2 al 15% en peso.

Como pigmento para su uso en la presente invención puede emplearse un pigmento inorgánico o un pigmento orgánico sin una limitación del tipo de los mismos. Dado que un pigmento no se disuelve en un líquido grabador sino que se dispersa en el mismo como partículas, en contraste con un tinte, no es probable que un líquido grabador que contenga un pigmento penetre profundamente en un papel en comparación con un líquido grabador que contenga un colorante que no sea un pigmento y que tenga la misma propiedad de penetración. Así, es posible obtener una imagen de alta calidad con una alta densidad y escasa penetración de la tinta.

Como pigmento inorgánico puede emplearse óxido de titanio, óxido de hierro, carbonato de calcio, sulfato de bario, hidróxido de aluminio, amarillo de bario, rojo de cadmio o amarillo de cromo. Además, puede emplearse también un negro de carbono producido por un procedimiento conocido como, por ejemplo, un procedimiento de contacto, un procedimiento de horno y un procedimiento térmico.

Como pigmento orgánico pueden emplearse pigmentos azo (incluidos azo laca, pigmentos azo insolubles en agua, pigmentos azo condensados, pigmento azo de quelato y así sucesivamente); pigmentos policíclicos (como pigmentos de ftalocianina, pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacrideona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de índigo, pigmentos de tioíndigo, pigmentos de isoindolinona y pigmentos de quinofetalona), quelatos de tintes (como quelatos de tipo tinte básico y quelatos de tipo tinte ácido); pigmentos nitro; pigmentos nitroso o negro de anilina. Ante todo, se emplea preferentemente un pigmento que tenga una fuerte afinidad por el agua. El contenido del pigmento como colorante en el líquido grabador es preferentemente del 0,5 al 25% en peso, más preferentemente del 2 al 15% en peso. Se mostrarán seguidamente ejemplos de pigmentos usados preferentemente en la presente invención, pero la presente invención no está limitada a ellos. Entre los ejemplos de pigmentos para un líquido grabador negro se incluyen negros de carbono (pigmento C.I. negro 7) como negro de horno, negro de lámpara, negro de acetileno y negro de canal; metales como cobre, hierro (C.I. Pigmento Negro 11) y óxido de titanio; y pigmentos orgánicos como negro de anilina (C.I. Pigmento Negro 1).

Entre los pigmentos para un líquido grabador de color se incluyen:

C.I. Pigmento Amarillo 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (óxido de hierro amarillo), 53, 55, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 138, 153;

C.I. Pigmento Naranja 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51;

C.I. Pigmento Rojo 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2, 48:2 (Rojo Permanente 2B (Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (Carmín Brillante 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (rojo de óxido de hierro), 104, 105, 106, 108 (rojo de cadmio), 112, 114, 122 (Magenta de Quinacridona), 123, 146, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219;

C.I. Pigmento Violeta 1 (Rodamina Laca), 3, 5:1, 16, 19, 23, 28;

C.I. Pigmento Azul 1, 2, 15 (Azul de Ftalocianina), 15:1, 15:2, 15:3 (Azul de Ftalocianina), 16, 17:1, 56, 60, 63; y

C.I. Pigmento Verde 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36.

En la presente invención, se emplea preferentemente como pigmento negro el negro de carbono. Como pigmento para un líquido grabador negro, el negro de carbono es excelente en tono, tiene altas resistencia al agua, fotorresistencia y estabilidad de dispersión y es económico.

Puede emplearse también un pigmento de injerto, que es un pigmento (carbono, por ejemplo) tratado superficialmente con una resina o similar, de manera que el pigmento puede dispersarse en agua, o un pigmento procesado, que es un pigmento (carbono, por ejemplo) que tiene una superficie a la que se ha añadido un grupo funcional como, por ejemplo, un grupo sulfona o un grupo carboxilo, de manera que el pigmento puede dispersarse en agua.

El pigmento puede estar contenido en microcápsulas de manera que el pigmento pueda dispersarse en agua.

En el líquido grabador acuoso según la presente invención se dispersa preferentemente un pigmento que tiene un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo de 10 a 200 nm. El término "tamaño medio de partícula" significa en la presente memoria descriptiva un diámetro a un volumen acumulativo del 50%. El diámetro a un volumen acumulativo del 50% puede medirse por un procedimiento de dispersión de luz dinámica (procedimiento analítico luminoso por dispersión Doppler), en el que se irradia un haz de láser sobre una partícula que realiza un movimiento browniano en un líquido grabador y se obtiene el diámetro de la partícula a partir del cambio en la frecuencia de la luz que se devuelve desde la partícula (luz retrodispersa).

Como analizador del tamaño de grano que emplea el sistema puede usarse el analizador de tamaño de grano Microtrac UPA 150 fabricado por Honeywell Inc.

Cuando se emplea un pigmento como colorante, el líquido grabador resultante tiene una resistencia al agua y una fotorresistencia mejoradas. Adicionalmente, puede evitarse un fenómeno en el que el líquido grabador penetra en la capa del medio de grabación en el reverso del mismo (lo que se denominará a continuación "penetración de la tinta"). Como el pigmento no se disuelve sino que se dispersa en el líquido grabador, el componente del pigmento no penetra en el medio de grabación menos que el componente líquido del líquido grabador, sino que permanece en una región adyacente a la superficie del mismo cuando se lleva a cabo la impresión con un sistema de chorro de tinta. Así, la imagen se seca rápidamente y puede evitarse la penetración de la tinta.

Cuando el tamaño medio de partícula del pigmento es menor que 10 nm, no puede obtenerse el efecto de evitación de penetración de la tinta. Cuando el tamaño medio de partícula es mayor de 200 nm, el líquido grabador tiene baja estabilidad de dispersión. Así, el tamaño de partícula se amplía por agregación y otros durante el almacenamiento, de manera que la estabilidad de eyección del líquido grabador puede ser baja en comparación con un pigmento que tenga un tamaño medio de partícula comprendido en el intervalo anterior.

El pigmento se añade preferentemente al líquido grabador en forma de una dispersión de pigmento preparada por dispersión del pigmento en un medio acuoso con ayuda de un dispersante. Como dispersante puede usarse cualquier dispersante conocido convencionalmente para su uso en preparación de una dispersión de pigmento, como polímeros hidrófilos que incluyen polímeros naturales, polímeros semisintéticos y polímeros sintéticos puros.

Entre los ejemplos de polímeros naturales se incluyen polímeros vegetales como goma arábiga, goma tragacanto, goma guar, goma de karaya, goma de semilla de algarroba, arabinogalactano, pectina y almidón de semilla de membrillo;

un polímero de algas como ácido algínico, carrageneno y agar;

un polímero animal como gelatina, caseína, albúmina y colágeno; y

un polímero microbiano como goma de xanteno y dextrano.

Entre los ejemplos de polímeros semisintéticos se incluyen un polímero de celulosa como metilcelulosa, etilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y carboximetilcelulosa;

un polímero de almidón como glicolato de almidón sódico, y fosfato de almidón sódico;

y un polímero de algas como alginato de sodio y alginato de éster de propilenglicol.

Entre los ejemplos de polímeros sintéticos puros se incluyen ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, copolímero de ácido acrílico-acrilonitrilo, copolímero de acetato de vinilo-éster acrílico, copolímero de ácido acrílico-acrilato de alquilo, copolímero de estireno-ácido acrílico, copolímero de estireno-ácido metacrílico, copolímero de estireno-ácido acrílico-acrilato de alquilo, copolímero de estireno-ácido metacrílico-acrilato de alquilo, copolímero de estireno-\alpha-metilestireno-ácido metacrílico, copolímero de estireno-\alpha-metilestireno-ácido acrílico con acrilato de alquilo, copolímero de estireno-ácido maleico, copolímero de vinilnaftaleno-ácido maleico, copolímero de acetato de vinilo-etileno, copolímero de acetato de vinilo-ácido graso viniletileno, copolímero de acetato de vinilo-éster maleico, copolímero de acetato de vinilo-ácido crotónico y copolímero de acetato de vinilo-ácido acrílico.

El peso molecular medio del copolímero está comprendido preferentemente entre 3.000 y 50.000 aproximadamente, más preferentemente entre 5.000 y 30.000 aproximadamente, y con la máxima preferencia entre 7.000 y 15.000 aproximadamente. El dispersante polimérico puede añadirse en cualquier cantidad siempre que el pigmento pueda dispersarse de manera estable y no se pierdan los otros efectos de la presente invención.

La relación ponderal entre el pigmento y el dispersante es de 1:0,06 a 1:3 aproximadamente, más preferentemente de 1:0,125 a 1:3 aproximadamente.

Puede usarse también un tensioactivo hidrosoluble como dispersante de pigmento. Dado que un tensioactivo hidrosoluble aumenta menos viscosidad del líquido grabador que la misma cantidad de un dispersante polimérico, puede obtenerse fácilmente una tinta de pigmento que muestre buena propiedad de eyección cuando se use en un sistema de grabación de chorro de tinta.

Entre los ejemplos específicos de tensioactivos hidrosolubles utilizables como dispersantes de pigmentos se incluyen tensioactivos aniónicos como alquilalilo, sulfonato de alquilnaftaleno, fosfato de alquilo, sulfato de alquilo, sulfonato de alquilo, sulfato de alquiléter, sulfosuccinato de alquilo, sulfato de éster alquílico, sulfonato de alquilbenceno, disulfonato de éter alquildifenílico, fosfato de ariléter alquílico, sulfato de ariléter alquílico, sulfato de éster de ariléter alquílico, sulfonato olefínico, sulfonato de alcano-olefínico, fosfato de éter alquílico de polioxietileno, sulfato de éster de alquiléter de polioxietileno, éter carboxilato, sulfosuccinato, éster de ácidos grasos \alpha-sulfo, sales de ácidos grasos, un condensado de un ácido graso superior con un aminoácido y naftenato;

tensioactivos catiónicos como sales de alquilamina, sales de dialquilamina, sales de amina alifática, sales de benzalconio, sales de amonio cuaternario, sales de alquilpiridinio, sales de imidazolinio, sales de sulfonio y sales de fosfonio; tensioactivos no iónicos como éter alquílico de polioxietileno, éter alquilalílico de polioxietileno, éter alquilfenílico de polioxietileno, éster glicólico de polioxietileno, amida de ácido graso de polioxietileno, éster de ácido graso de polioxietileno, polioxietilen polioxipropilenglicol, gliceroéster, éster de sorbitán, éster de sacarosa, éter polioxietilénico de gliceroéster, éter polioxietilénico de éster de sorbitán, éster polioxietilénico de éster de sorbitol, alcanolamida alifática, óxido de amina, alquilamina de polioxietileno, éster de ácido graso de glicerina, éster de ácido graso de sorbitán, éster de ácido graso de polioxietilén sorbitán, éster de ácido graso de polioxietilén sorbitol, y (poli)glucóxido de alquilo; y

tensioactivos anfolíticos como derivados de imidazolina que incluyen imidazolinio betaína; dimetilalquil-lauril betaína, alquilglicina y alquildi(aminoetil)glicina.

El tensioactivo como dispersante puede añadirse en cualquier cantidad mientras que el pigmento pueda dispersarse de manera estable y no se pierdan los otros efectos de la presente invención.

Más preferentemente, el dispersante para el líquido grabador tiene un grupo carboxilo. Cuando el dispersante tiene un grupo carboxilo, no sólo se mejora la estabilidad de la dispersión sino que puede obtenerse también una alta calidad de impresión. Adicionalmente, pueden obtenerse efectos de potenciación de la resistencia al agua del medio de grabación después de la impresión y de evitación de penetración de la tinta según se ha mencionado anteriormente. Especialmente. cuando un pigmento dispersado con un dispersante que tiene un grupo carboxilo se usa junto con los componentes (A) y (B), puede obtenerse una velocidad de secado suficiente y un efecto de disminución de la penetración de la tinta, incluso cuando la impresión se lleva a cabo en un medio de grabación que tiene un grado de encolado relativamente alto, como el papel normal. Se supone que el motivo de esto es el siguiente. Como la constante de disociación del ácido carboxílico es menor que la de otros grupos ácidos, cuando se reduce la solubilidad del dispersante debido a la disminución del pH del líquido grabador y a una interacción con iones de metales polivalentes, como el calcio, presentes en una región adyacente a una superficie del medio de grabación después de que el pigmento se ha adherido al medio de grabación, el dispersante en sí y el pigmento se agregan.

Preferentemente, en el líquido grabador acuoso según la presente invención, un pigmento que tiene una superficie modificada a la que se une un grupo carboxilo se dispersa en agua. En este caso, como el pigmento tiene una superficie modificada a la que se une el grupo carboxilo, no sólo se mejora la estabilidad de dispersión sino que también puede obtenerse una alta calidad de impresión mediante funciones similares a las anteriores y se mejora notablemente la resistencia al agua del medio de grabación después de la impresión. Adicionalmente, un líquido grabador de este tipo tiene alta redispersibilidad después de secado. Así, no produce obstrucción de la boquilla del cabezal de chorro de tinta y permite la impresión con buena calidad de impresión con una simple operación de limpieza incluso cuando el agua del líquido grabador en las proximidades de la boquilla se evapora durante una suspensión larga en el tiempo de la operación de impresión.

El líquido grabador acuoso según la presente invención es aplicable a impresión de código de barras y a impresión de matasellos usando un líquido grabador invisible, que se ha extendido rápidamente en los últimos años. En este caso, en el líquido grabador se añade, en vez de un tinte o pigmento corriente, un absorbedor de infrarrojo o un absorbedor de ultravioleta que tiene absorción no en la región visible sino en la región infrarroja o en la región ultravioleta.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener aditivos conocidos convencionalmente además del colorante, el agente humectante y el tensioactivo en una cantidad tal que no deteriore los efectos de la presente invención.

Por ejemplo, el líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener una emulsión de resina. La emulsión de resina útil en la presente memoria descriptiva comprende agua como fase continua y un componente de resina según se muestra más adelante como fase dispersa.

Entre los ejemplos del componente de resina de la fase dispersa se incluyen resina acrílica, resina de acetato de vinilo, resina de estireno-butadieno, resina de cloruro de vinilo, resina de acrilo-estireno, resina de butadieno y resina de estireno. La resina es preferentemente un polímero que tiene un segmento hidrófilo y un segmento hidrófobo. El tamaño de partícula del componente de resina no está limitado particularmente, mientras que el componente de resina puede formar una emulsión, pero preferentemente no es de más de 150 nm aproximadamente, más preferentemente de 5 a 100 nm aproximadamente.

La emulsión de resina puede obtenerse mezclando partículas de resina en agua, junto con un tensioactivo según se desee.

Entre los ejemplos de emulsiones de resina disponibles comercialmente se incluyen Microgel E-1002 y E-5002 (emulsión de resina de estireno-acrilo, fabricada por Nippon Paint Co., Ltd.), Voncoat 4001 (emulsión de resina acrílica, fabricada por Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Voncoat 5454 (emulsión de resina de estireno-acrilo, fabricada por Dainippon Ink and Chemicals Inc.), SAE-1014 (emulsión de resina de estireno-acrilo, fabricada por Nippon Zeon Co., Ltd.) y Saivinol (emulsión de resina acrílica, fabricada por Saiden Chemical Industry Co., Ltd.).

El líquido grabador acuoso según la presente invención contiene preferentemente una emulsión de resina en una cantidad del 0,1 al 40% en peso, más preferentemente del 1 al 25% en peso, basada en un peso total del líquido grabador acuoso.

La emulsión de resina tiene propiedades de aumento de la viscosidad y agregación, de manera que tiene efectos de inhibición de la penetración de un componente de coloración en la dirección de profundidad de un papel y de aceleración de la fijación del componente colorante en el medio de grabación. Algunas emulsiones de resina tienen un efecto adicional de formación de una película en el medio de grabación que mejora la resistencia al raspado de una imagen impresa.

La composición del líquido grabador del líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener un sacárido como, por ejemplo, monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos (incluidos trisacáridos y tetrasacáridos) y otros polisacáridos con el fin de evitar la evaporación de agua y otros. Entre los ejemplos preferidos se incluyen glucosa, manosa, fructosa, ribosa, xilosa, arabinosa, galactosa, maltosa, celobiosa, lactosa, sacarosa, trehalosa y maltotriosa. El término "polisacáridos" usado en la presente memoria descriptiva significa sacáridos en el sentido amplio de incluir sustancias que existen profusamente en el mundo natural, como \alpha-ciclodextrina y celulosa.

Entre los derivados de estos sacáridos útiles en la presente memoria descriptiva se incluyen azúcares reductores de los anteriores sacáridos (por ejemplo, alcoholes de azúcares representados por la fórmula general HOCH_{2}(CHOH)_{n}
CH_{2}OH, en la que n es un número entero de 2 a 5), azúcares oxidantes (por ejemplo, ácido aldónico o ácido urónico), aminoácidos y ácido tioico. Por encima de todos, se prefieren particularmente alcoholes de azúcares, y entre sus ejemplos específicos se incluyen maltitol y sorbitol.

El contenido del sacárido es del 0,1 al 40% en peso, preferentemente del 0,5 al 30% en peso, basado en la cantidad de composición del líquido grabador.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener alginato de sodio. El alginato de sodio es un polielectrolito hidrófilo que está contenido sólo en algas pardas y que está presente como un material de membrana celular o como material intercelular. En un sentido químico, es un polímero de ácido D-manurónico (M) que se polimeriza a través de \beta-1 y 4 enlaces y ácido L-gulurónico (G) que se polimeriza a través de \alpha-1 y 4 enlaces y tiene un efecto de aumento de la viscosidad, un efecto estabilizador, un efecto dispersante, un efecto de gelatinización, un efecto de formación de película y otros. Cuando se añade en un líquido grabador de chorro de tinta, el alginato de sodio provoca un cambio en el pH del líquido grabador para modificar la viscosidad del mismo, el depósito de sales y la gelatinización con cationes multivalentes y evitar así el emborronamiento de un solo color (expansión de la tinta) y el emborronamiento entre colores diferentes.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener un agente antiséptico o antifúngico como deshidroacetato de sodio, sorbato de sodio, 2-piridintiol-1-óxido sódico, benzoato de sodio, pentaclorofenol de sodio y similares.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener cualquier sustancia como regulador de pH, siempre que pueda ajustarse el pH del líquido grabador acuoso al valor deseado sin conferir un efecto adverso al líquido grabador acuoso.

Entre los ejemplos de estas sustancias se incluyen aminas como dietanolamina y trietanolamina; un hidróxido de un elemento de metal alcalino como hidróxido de litio, hidróxido de sodio e hidróxido de potasio; hidróxido de amonio; hidróxido de amonio cuaternario; hidróxido de fosfonio cuaternario; y un carbonato de un elemento de metal alcalino como carbonato de litio, carbonato de sodio y carbonato de potasio.

Entre los ejemplos de reactivos de quelatos se incluyen etilendiamintetraacetato de sodio, nitrilotriacetato de sodio, etilendiamintriacetato hidroxietílico de sodio, dietilentriaminpentaacetato de sodio y diacetato uramílico de sodio.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede contener un agente anticorrosivo como sulfito ácido, tiosulfato de sodio, tiodiglicolato de amonio, nitrato de diisopropil amonio, tetranitrato de pentaeritritol, nitrato de diciclohexil amonio y similares.

El líquido grabador acuoso puede contener un absorbedor ultravioleta hidrosoluble dependiendo de la finalidad del mismo.

El líquido grabador acuoso según la presente invención puede usarse preferentemente como un sistema de grabación de chorro de tinta para formación de una imagen en color en un medio de grabación eyectando o proyectando un líquido grabador acuoso desde un orificio de eyección diminuto sobre el medio de grabación. Sin embargo, es innecesario decir que el líquido grabador acuoso según la presente invención puede usarse también como un líquido grabador para utensilios generales de escritura, como bolígrafos de tinta acuosa, marcadores de tinta acuosa, bolígrafos de punta esférica, grabadores y trazadores gráficos de pluma. Adicionalmente, el líquido grabador acuoso según la presente invención no está limitado al uso anterior.

El líquido grabador acuoso según la presente invención debe ajustarse a una viscosidad deseada cuando se usa en un sistema de grabación de chorro de tinta. La viscosidad del líquido grabador acuoso debe variarse dependiendo de la fuerza de eyección de un cabezal, pero preferentemente no es mayor de 10 mP\cdota en general. Cuando la viscosidad es mayor de 10 mP\cdota, el líquido grabador acuoso no puede eyectarse suficientemente por acción del sistema de chorro de tinta y tiende a provocar deterioro de la imagen.

Un procedimiento de grabación empleado preferentemente como procedimiento de grabación de la presente invención es un procedimiento en el que la energía térmica correspondiente a una señal de grabación se aplica al líquido grabador para generar gotitas del mismo, con las que se forma una imagen en un medio de grabación.

Preferentemente, el medio de grabación se compone principalmente de fibras de pulpa y tiene un grado de encolado de al menos 50s y una permeabilidad al aire de 5 a 50s. Cuando se lleva a cabo la impresión en las dos caras de dicho medio de grabación usando el líquido grabador acuoso según la presente invención, la imagen impresa en el reverso del medio de grabación nunca interfiere con el reconocimiento de la imagen impresa en el anverso del mismo. El grado de encolado en la presente memoria descriptiva es un valor medido según el procedimiento de pruebas de grado de encolado de Steckigt de JIS P8122-76 y la permeabilidad al aire en la presente memoria descriptiva es un valor medido según el procedimiento de pruebas de permeabilidad al aire de JIS P8117-80.

Cuando el grado de encolado es inferior a 10s, el líquido grabador penetra en el reverso del medio de grabación y se produce penetración de la tinta. Cuando la permeabilidad es inferior a 5s, el líquido grabador también penetra en el reverso del medio de grabación y se produce penetración de la tinta. Un medio de grabación que tenga un grado de encolado mayor de 50s no causa problemas en la calidad de impresión y en la propiedad de secado del líquido grabador, pero es caro ya que contiene más carga de la necesaria.

Asimismo, cuando se usa un medio de grabación que tiene un grado de encolado y una permeabilidad al aire fuera del intervalo anterior en una fotocopiadora o una impresora electrónica, la carga se transfiere a un fotorreceptor o a un rodillo fijador, provocando el deterioro de la calidad de la imagen o una parada de la máquina. Así, los usuarios deben usar papeles específicamente diseñados para el tipo de máquina, lo que impone una obligación a los usuarios. Cuando se emplea un medio de grabación que tiene un grado de encolado y una permeabilidad al aire en el intervalo superior, el usuario puede manejarlo del mismo modo que otros papeles normales no revestidos, como un papel de transferencia para electrofotografía, un papel de impresión, un papel para mecanografiar, un papel para impresora matricial de hilo, un papel para tratamiento de textos, un papel para cartas y un papel de informes, de manera que el usuario no tiene que distinguir un papel para grabación de chorro de tinta de otros papeles normales. En lo que respecta a la producción, el medio de grabación puede producirse usando una máquina de fabricación de papel existente con una inversión mínima en equipos. Asimismo, el medio de grabación puede aplicarse comúnmente a usos de otro sistema de grabación.

Como material de fibras de pulpa para su uso en la presente invención puede usarse cualquier pulpa con independencia del tipo y del procedimiento de tratamiento del mismo, siempre que no tenga efecto adverso sobre un sistema de grabación de chorro de tinta. Puede añadirse pulpa no de madera (pulpa de kenaf, pulpa de lino, pulpa de bambú, pulpa de algas o similares) o pulpa de papel reciclado, o puede usarse como componente principal. Un ejemplo preferido es una pulpa química representada por LBKP y NBKP. Estas pulpas se preparan en papeles mediante un procedimiento corriente, como es el caso de un papel normal general, usando un agente de encolado conocido, una carga y otros adyuvantes de fabricación de papel en caso necesario.

Entre los ejemplos del agente de encolado se encuentran cola de resina, AKD, cloruro de sodio, cloruro de potasio, copolímero estireno-ácido maleico, sales de amonio cuaternario, anhidrido succínico de alníquel, colas basadas en resina de petróleo, epiclorohidón, almidón catiónico y acrilamida.

Entre los ejemplos de carga se incluyen arcilla, carbonato de calcio, talco, dióxido de titanio y sílice sintética.

Asimismo, puede añadirse un agente reforzante del papel, un potenciador del rendimiento, un agente fijador, un tinte y otros adyuvantes para fabricación de papel.

Como resultado de estudios intensos, el autor de la presente invención ha encontrado que, cuando la impresión se lleva a cabo con la condición de que un volumen de eyección por gotita (V) eyectada desde un cabezal de grabación satisfaga la ecuación (3), se obtiene una imagen de alta calidad con escasa penetración de la tinta, una uniformidad en la parte sólida y sin un vacío blanco;

(3)2,5 x 10^{8} / R^{2,6} \leq V \leq 6,0 x 10^{8} / R^{2,6}

en la que R es una densidad a la cual las gotitas de tinta se esparcen en la grabación sobre un medio de grabación compuesto principalmente por fibras de pulpa y que tiene un grado de encolado de al menos 10s y permeabilidad al aire de 5 a 50s y se expresa mediante un número de puntos por unidad de longitud usando una unidad de ppp (puntos por pulgada). En algunas impresoras de chorro de tinta de tipo serie, la densidad de punto en una dirección de barrido (dirección de barrido principal) y la densidad de punto en una dirección de transporte del papel (dirección de sub-barrido) son diferentes. En tal caso, el valor obtenido en el cálculo de manera que el número de puntos en la dirección de barrido principal y el número de los puntos en la dirección de sub-barrido pueden ser los mismos por unidad de superficie.

El lado izquierdo de la ecuación (3) muestra una relación adecuada para obtener una imagen de alta calidad con una alta densidad y sin una franja blanca cuando se imprime una imagen sólida en un papel normal. El lado derecho de la ecuación (3) muestra una relación adecuada para evitar un aumento de la penetración de la tinta y la aparición de borrosidad causada por la adherencia de una cantidad excesiva del líquido grabador. No puede establecerse ninguna de las relaciones sin la excelente penetrabilidad de un papel normal del líquido grabador según la presente invención.

El líquido grabador según la presente invención, que tiene alta permeabilidad y permite así una impresión de una imagen de alta calidad sin borrosidad, puede aplicarse a un procedimiento de grabación de alta velocidad, que era difícil de conseguir con un líquido grabador corriente. Es decir, en un procedimiento de grabación de formación de una imagen en un medio de grabación por eyección y proyección de una pluralidad de líquidos grabadores acuosos en forma de gotitas desde una boquilla de eyección o boquillas de eyección separadas de manera que al menos una parte de las zonas de píxeles adyacentes se superpongan en el medio de grabación, cuando se eyectan las dos gotitas de los líquidos grabadores acuosos que forman las zonas de píxeles que se superponen parcialmente en el medio de grabación con una diferencia de tiempo no superior a 0,125 ms, puede conseguirse una velocidad de impresión extremadamente alta.

En los últimos años, la tecnología relativa a las impresoras de chorro de tinta ha avanzado significativamente y se ha mejorado la velocidad de impresión. Sin embargo, para mantener la calidad de imagen por encima de un cierto nivel, no se forman continuamente dos puntos adyacentes, sino que uno de los puntos no se forma hasta que el otro haya penetrado en el papel. Es decir, la impresión de alta calidad se consigue mediante un procedimiento denominado impresión multipaso, que sacrifica la velocidad de impresión. El líquido grabador acuoso según la presente invención muestra una propiedad de alta penetración y, por tanto, permite impresión de una imagen de alta calidad mediante una impresión de un solo paso, que era imposible convencionalmente.

A continuación se ofrecerá una descripción de un cartucho de líquido grabador que contiene el líquido grabador acuoso según la presente invención y un aparato de grabación de chorro de tinta que incluye el cartucho de líquido grabador con referencia a los dibujos anexos. Lo que sigue es sólo un ejemplo y no pretende limitar la presente invención.

La Fig. 1 es una vista frontal esquemática de la sección de un mecanismo de un aparato de grabación de chorro de tinta de tipo serie con montaje de un cartucho de tinta que tiene un líquido grabador que contiene una pieza que contiene el líquido grabador según la presente invención.

La sección del mecanismo del aparato de chorro de tinta tiene láminas laterales 1 y 2 en los dos lados del mismo y una barra de guía del soporte principal 3 y una barra de guía de subsoporte 4 que se extiende en general horizontalmente entre las láminas laterales 1 y 2. Una unidad de carro 5 se apoya en la barra de guía del soporte principal 3 y en la barra de guía del subsoporte 4 para el movimiento deslizante en una dirección de barrido principal. En la unidad de carro 5 están montados cuatro cabezales 6, cada uno de los cuales eyecta una tinta amarilla (Y), una tinta magenta (M), una tinta cian (C) y una tinta negra (Bk) con superficies de eyección 6a (superficies de boquilla) en los mismos hacia abajo. Encima de cada uno de los cabezales 6 de la unidad de carro 5 están montados de manera intercambiable cuatro cartuchos de tinta 7y, 7m, 7c y 7k, cada uno de los cuales es un cuerpo de suministro de tinta para suministrar la tinta respectiva al cabezal 6 correspondiente. La unidad de carro 5 está conectada a una correa de sincronización 11 que se extiende entre una polea conductora (polea conductora de sincronización) 9, que se hace girar por medio de un motor de barrido principal 8, y una polea conducida (polea tensora) 10. Al accionar el motor de barrido principal 8, la unidad de carro 5, es decir, los cuatro cabezales, se mueve en la dirección de barrido principal.

Las subestructuras 13 y 14 se alzan sobre una lámina inferior 12 que conecta las láminas laterales 1 y 2. Un rodillo de transporte 15 para la alimentación de papel 16 en una dirección de sub-barrido, que es perpendicular a la dirección de barrido principal, se apoya de forma giratoria entre las subestructuras 13 y 14. Junto a la subestructura 14 se dispone un motor de sub-barrido 17. Se proporcionan un engranaje 18 fijo a un eje de rotación del motor de sub-barrido 17 y un engranaje 19 fijo al rodillo de transporte 15, de manera que la rotación del motor de sub-barrido 17 se transmita al rodillo de transporte 15.

Entre la lámina lateral 1 y la subestructura 12 se dispone un mecanismo de recuperación/mantenimiento de la fiabilidad 21 (que a continuación se referirá como "subsistema"). El subsistema 21 tiene un sostén 23 para sostener cuatro elementos de cubierta 22 para cubrir las superficies de eyección 6a de los cabezales 6, respectivamente. El sostén 23 está sujeto de forma oscilante por elementos de unión 24.

Cuando se mueve la unidad de carro 5 en la dirección de barrido principal y se pone en contacto con una pieza de engarce 25 proporcionada en el sostén 23, el sostén 23 se eleva con el movimiento de la unidad de carro 5 y las superficies de eyección 6a de los cabezales de chorro de tinta 6 se cubren con el elemento de cubierta 22. Cuando la unidad de carro 5 se mueve hacia el lado de una zona de impresión, el sostén 23 desciende con el movimiento de la unidad de carro 5, con lo que los elementos de cubierta 22 se retiran de las caras de eyección 6a de los cabezales de chorro de tinta 6.

Cada uno de los elementos de cubierta 22 se conecta a una bomba de aspiración 22 a través de un tubo de aspiración 26 y tiene un orificio al aire libre y una válvula al aire libre. La bomba de aspiración 22 descarga líquido residual aspirado en un depósito de líquido de desecho (no mostrado) a través de un tubo de drenaje o similar.

A un lado del sostén 23, un brazo de rasqueta 29 que lleva una rasqueta 28, que es un elemento de limpieza que comprende un material elástico como, por ejemplo, fibra, una espuma o una goma, para limpiar las superficies de eyección 6a de los cabezales de chorro de tinta se mueve en torno a un pivote oscilante. La rasqueta 29 oscila por rotación de una leva que se hace girar por un elemento conductor (no mostrado).

Seguidamente se describirá un cartucho de tinta 7 con referencia a la Fig. 2 y la Fig. 3. La Fig. 2 es una vista en perspectiva de un aspecto externo del cartucho de tinta antes de que se cargue en el aparato de grabación y la Fig. 3 es una vista frontal en sección transversal del cartucho de tinta.

Según se muestra en la Fig. 3, el cartucho de tinta 7 comprende un cuerpo de cartucho 41 que se aloja en un absorbedor de tinta 42 que contiene una tinta de un color requerido. El cuerpo de cartucho 41 comprende una caja 43 que tiene una abertura ancha en la parte superior de la misma y un elemento de cubierta 44 fundido o adherido a la abertura, y hecho, por ejemplo, de un producto moldeado con resina. El absorbedor de tinta 42 comprende un cuerpo poroso como espuma de uretano y se inserta en el cuerpo de cartucho 41 bajo compresión. Entonces, se vierte la tinta en el cuerpo del cartucho 41 de forma que el absorbedor de tinta 41 puede absorber la tinta.

La caja 43 del cuerpo de cartucho 41 tiene un fondo que tiene un orificio de suministro de tinta 45 para suministrar la tinta al cabezal de grabación 6. El orificio de suministro de tinta 45 tiene una superficie de circunferencia interior en la cual se ajusta un anillo de estanqueidad 46. El elemento de cubierta superior 44 tiene un orificio al aire libre 47.

El cuerpo del cartucho 41 tiene un elemento de cubierta 50 que cierra el orificio de suministro de tinta 45 antes de que el cartucho 7 se cargue en la impresora con el fin de evitar fuga de tinta cuando la caja 43 se deforma por la presión ejercida en las paredes laterales de la misma que tienen una anchura relativamente grande en el momento del tratamiento del cartucho, por ejemplo por carga en la impresora o por transporte, o en el momento de envasado al vacío.

Según se muestra en la Fig. 2, un elemento de sellado de tipo película 55 que tiene una permeabilidad al oxígeno no inferior a 100 ml/m^{2} se adhiere al elemento de cubierta superior 44, en el que se sella el orificio al aire libre 47. El elemento de sellado 55 está encolado de tal forma que sella una pluralidad de surcos 48 formados alrededor del orificio al aire libre 47 junto con el orificio al aire libre 47. Cuando el orificio al aire libre 47 se sella con el elemento de sellado 55 que tiene una permeabilidad al oxígeno no inferior a 100 ml/m^{2} y se envasa el cartucho de tinta 7 con un material de envasado que no tiene permeabilidad al aire como, por ejemplo, una película con lámina de aluminio bajo una presión reducida, incluso si el gas se disuelve en la tinta en el momento del llenado de la tinta o por el aire contenido en el espacio A (véase Fig. 3) formado entre el absorbedor de tinta 42 y el cuerpo del cartucho 41, el aire disuelto en la tinta se descarga en un espacio de alto grado de vacío entre el cuerpo del cartucho 41 y el elemento de envasado a través del elemento de sellado 55, con lo que se potencia el grado de desaireación de la tinta.

En la Fig. 4 se muestra una forma de realización de un líquido grabador que contiene una pieza que contiene el líquido grabador según la presente invención y un cartucho de grabación que tiene una pieza de cabezal para eyectar gotitas del líquido grabador, y a continuación se hará una descripción de la misma.

Una unidad de grabación 30 es una unidad de grabación de tipo serie y tiene una pieza principal que comprende un cabezal de chorro de tinta 6, un depósito de tinta 41 que contiene un líquido grabador que se suministrará al cabezal de chorro de tinta 6 y un elemento de cubierta para el cierre hermético del depósito de tinta 41. En el cabezal de chorro de tinta 6 se prepara una multiplicidad de boquillas 32 para eyectar el líquido grabador. El líquido grabador se introduce desde el depósito de tinta a través de un tubo de suministro de tinta (no mostrado) a una cámara de líquido común (no mostrada) y se eyecta desde las boquillas 32 en respuesta a señales eléctricas procedentes del cuerpo principal introducidas a través de un electrodo 31. La unidad de grabación de este tipo tiene una estructura adecuada para un cabezal que puede producirse a bajo precio, es decir, un cabezal que usa energía térmica como fuente de potencia para accionamiento, denominado cabezal de sistema térmico o de sistema de burbujas. El líquido grabador de la presente invención tiene una humectabilidad mejorada para un elemento térmico de un sistema de grabación térmica o de burbujas al contener el componente (A). Asimismo, el componente (A) imparte alta estabilidad de eyección y estabilidad de frecuencia al líquido grabador con una pequeña cantidad, de manera que el líquido grabador tiene alta seguridad. Por consiguiente, el líquido grabador según la presente invención es altamente adecuado para dichos sistemas de grabación.

En la presente memoria descriptiva se ha hecho una descripción tomando como ejemplo un aparato de grabación de chorro de tinta de tipo serie, de manera que el líquido grabador según la presente invención es aplicable a un aparato de grabación que tiene lo que se denomina un cabezal de línea en el que se integra una pluralidad de boquillas en una densidad equivalente a o en una fracción de una resolución igual a la de la imagen pretendida y dispuestas de forma arbitraria como, por ejemplo, una forma en zigzag, o en una anchura que es mayor de la de un medio de grabación.

El aparato de grabación de la presente memoria descriptiva puede ser un aparato multifunción combinado con una máquina de fax, un escáner y otros, así como una impresora de salida para un PC o una cámara digital.

A continuación se mostrarán ejemplos y ejemplos comparativos de la presente invención, pero éstos no pretenden limitar la presente invención. Los porcentajes son en peso.

Ejemplo 1

Se mezclaron y agitaron los siguientes ingredientes de tinta. Se ajustó la mezcla a un pH 8 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio y después se filtró con un filtro de membrana que tenía un tamaño de apertura medio de 0,1 \mum, con lo que se obtuvo una composición de tinta 1.

Composición de tinta 1

C.I. Negro Directo 168	4%
Glicerina	5%
Etilenglicol	5%
Compuesto (1-4)	0,3%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 2

Se preparó una composición de tinta 2 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que se ajustó el pH a 7,5 con hidróxido de sodio.

Composición de tinta 2

C.I. Amarillo Directo 142	3,0%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (1-5)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 3

Se preparó una composición de tinta 3 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que se ajustó el pH a 8 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio.

Composición de tinta 3

C.I. Rojo Directo 227	3%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (1-6)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 4

Se preparó una composición de tinta 4 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que se ajustó el pH a 9 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio.

Composición de tinta 4

C.I. Azul Directo 199	3%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (1-5)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 5

Se mezclaron los siguientes ingredientes de una dispersión usando un molino de perlas, con lo que se dispersó el negro de carbono que contenían. Se mezcló y agitó la dispersión acuosa así obtenida con los otros ingredientes de la tinta. Se ajustó el pH de la mezcla a 8 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio y después se filtró con un filtro de membrana que tenía un tamaño de apertura medio de 0,8 \mum, con lo que se obtuvo una composición de tinta 5.

Dispersión de pigmento 1

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 104 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 5

Dispersión de pigmento 1	33,3%
Dietilenglicol	6,5%
Glicerina	3,5%
Compuesto (1-1)	0,3%
Compuesto (1-3)	0,1%
Solución acuosa de compuesto (13-3) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 6

Se preparó una dispersión de pigmento 2 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 2 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 6.

Dispersión de pigmento 2

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 104 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 6

Dispersión de pigmento 2	33,3%
Etilenglicol	6,5%
N-metil-2-pirrolidona	3,5%
Compuesto (1-1)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
2-pirrolidona	2%
Fluoruro de éster de alquilo; tensioactivo no iónico	0,3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 7

Se preparó una dispersión de pigmento 3 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 3 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 7.

Dispersión de pigmento 3

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 99 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 7

Dispersión de pigmento 3	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	15%
Compuesto (1-3)	0,05%
Solución acuosa de compuesto (13-2) al 25%	0,1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
Fluoruro de éster de alquilo; tensioactivo no iónico	0,3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 8

Se preparó una dispersión de pigmento 4 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 4 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 8.

Dispersión de pigmento 4

C.I. Pigmento Amarillo 13 (tamaño medio de partícula: 117 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 8

Dispersión de pigmento 4	33,3%
Glicerina	5%
Dietilenglicol	10%
Compuesto (1-2)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 9

Se preparó una dispersión de pigmento 5 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 5 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 9.

Dispersión de pigmento 5

C.I. Pigmento Amarillo 74 (tamaño medio de partícula: 96 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 9

Dispersión de pigmento 5	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (1-7)	0,05%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 10

Se preparó una dispersión de pigmento 6 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 6 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 10.

Dispersión de pigmento 6

C.I. Pigmento Rojo 122 (tamaño medio de partícula: 120 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 10

Dispersión de pigmento 6	33,3%
Glicerina	5%
Etilenglicol	10%
Compuesto (1-1)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 11

Se preparó una dispersión de pigmento 7 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 7 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 11.

Dispersión de pigmento 7

C.I. Pigmento Rojo 57:1 (tamaño medio de partícula: 115 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 11

Dispersión de pigmento 7	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (1-8)	0,05%
2-metil-1,3-hexanodiol	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 12

Se preparó una dispersión de pigmento 8 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 8 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 12.

Dispersión de pigmento 8

C.I. Pigmento Azul 15:3 (tamaño medio de partícula: 123 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 12

Dispersión de pigmento 8	33,3%
Glicerina	3%
1,5-pentanodiol	15%
Compuesto (1-4)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 13

Se preparó una dispersión de pigmento 9 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento obtenida 9, se obtuvo una composición de tinta 13.

Dispersión de pigmento 9

C.I. Pigmento Azul 56 (tamaño medio de partícula: 138 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 13

Dispersión de pigmento 9	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (1-9)	0,05%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	4%

Éter monobutílico de trietilenglicol	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 14

Se obtuvo una composición de tinta 14 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 14

Dispersión de negro de carbono unido a grupo carboxilo
(contenido sólido: 16,4% en peso,
tamaño medio de partícula: 128 nm)	33,3%
Dietilenglicol	15%
Glicerina	5%
Compuesto (1-4)	0,8%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 15

Se obtuvo una composición de tinta 15 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 15

Dispersión de negro de carbono unido a grupo carboxilo
(contenido sólido: 16,4% en peso,
tamaño medio de partícula: 128 nm)	33,3%
Etilenglicol	15%
Compuesto (1-1)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 16

Se obtuvo una composición de tinta 16 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 16

Dispersión de negro de carbono unido a grupo sulfónico
(contenido sólido: 18% en peso,
tamaño medio de partícula: 132 nm)	33%
1,5-pentanodiol	5%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Compuesto (1-6)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 17

Se obtuvo una composición de tinta 17 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 17

Dispersión de negro de carbono unido a grupo sulfónico
(contenido sólido: 18% en peso,
tamaño medio de partícula: 132 nm)	33%

1,5-pentanodiol	5%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Compuesto (1-1)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1,5%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 18

Se preparó una dispersión de pigmento 10 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 10 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 18.

Dispersión de pigmento 10

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 53 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 18

Dispersión de pigmento 10	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	5%
Etilenglicol	30%
Compuesto (1-5)	0,01%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	8%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 19

Se preparó una dispersión de pigmento 11 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 11 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 19.

Dispersión de pigmento 11

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 196 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 19

Dispersión de pigmento 11	33,3%
1,5-pentanodiol	5%
N-metil-2-pirrolidona	6,5%
Compuesto (1-3)	4%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 20

Se preparó una composición de tinta 20 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que la mezcla se ajustó a un pH 8 con hidróxido de sodio.

Composición de tinta 20

C.I. Negro Directo 168	4%
Glicerina	5%
Etilenglicol	5%
Compuesto (2-4)	0,3%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 21

Se preparó una composición de tinta 21 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que la mezcla se ajustó a un pH 7,5 con hidróxido de sodio.

Composición de tinta 21

C.I. Amarillo Directo 142	3,0%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (2-1)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 22

Se preparó una composición de tinta 22 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que la mezcla se ajustó a un pH 8 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio.

Composición de tinta 22

C.I. Rojo Directo 227	3%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (2-3)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 23

Se preparó una composición de tinta 23 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones y de que la mezcla se ajustó a un pH 9 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio.

Composición de tinta 23

C.I. Azul Directo 199	3%
Tiodiglicol	8%
Compuesto (2-3)	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 24

Se preparó una dispersión de pigmento 12 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 12 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 24.

Dispersión de pigmento 12

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 104 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 24

Dispersión de pigmento 12	33,3%
Dietilenglicol	6,5%
Glicerina	3,5%
Compuesto (2-1)	0,3%
Compuesto (2-4)	0,1%
Solución acuosa de compuesto (13-3) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 25

Se preparó una dispersión de pigmento 13 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 13 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 25.

Dispersión de pigmento 13

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 104 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 25

Dispersión de pigmento 13	33,3%
Etilenglicol	6,5%
N-metil-2-pirrolidona	3,5%
Compuesto (2-3)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
2-pirrolidona	2%
Fluoruro de éster de alquilo; tensioactivo no iónico	0,3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 26

Se preparó una dispersión de pigmento 14 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 14 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 26.

Dispersión de pigmento 14

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 99 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 26

Dispersión de pigmento 14	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	15%
Compuesto (2-1)	0,05%
Solución acuosa de compuesto (13-2) al 25%	0,1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
Fluoruro de éster de alquilo; tensioactivo no iónico	0,3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 27

Se preparó una dispersión de pigmento 15 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 15 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 27.

Dispersión de pigmento 15

C.I. Pigmento Amarillo 13 (tamaño medio de partícula: 117 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 27

Dispersión de pigmento 15	33,3%
Glicerina	5%

Dietilenglicol	10%
Compuesto (2-5)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 28

Se preparó una dispersión de pigmento 16 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 16 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 28.

Dispersión de pigmento 16

C.I. Pigmento Amarillo 74 (tamaño medio de partícula: 96 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 28

Dispersión de pigmento 16	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (2-4)	0,05%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 29

Se preparó una dispersión de pigmento 17 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 17 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 29.

Dispersión de pigmento 17

C.I. Pigmento Rojo 122 (tamaño medio de partícula: 120 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 29

Dispersión de pigmento 17	33,3%
Glicerina	5%
Etilenglicol	10%
Compuesto (2-2)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 30

Se preparó una dispersión de pigmento 18 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 18 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 30.

Dispersión de pigmento 18

C.I. Pigmento Rojo 57:1 (tamaño medio de partícula: 115 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 30

Dispersión de pigmento 18	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (2-5)	0,3%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 31

Se preparó una dispersión de pigmento 19 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 19 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 31.

Dispersión de pigmento 19

C.I. Pigmento Azul 15:3 (tamaño medio de partícula: 123 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 31

Dispersión de pigmento 19	33,3%
Glicerina	3%
1-5-pentanodiol	15%
Compuesto (2-5)	0,3%
Solución acuosa de compuesto (13-4) al 25%	0,5%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	5%
2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 32

Se preparó una dispersión de pigmento 20 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 20 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 32.

Dispersión de pigmento 20

C.I. Pigmento Azul 56 (tamaño medio de partícula: 138 nm)	15%
Condensado de formalina de sulfonato de naftaleno	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 32

Dispersión de pigmento 20	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	10%
Compuesto (2-4)	0,05%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	4%
Éter monobutílico de trietilenglicol	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 33

Se preparó una composición de tinta 33 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 33

Dispersión de negro de carbono unido a grupo carboxilo
(contenido sólido: 16,4% en peso,
tamaño medio de partícula: 128 nm)	33,3%
Dietilenglicol	15%
Glicerina	5%
Compuesto (2-7)	0,8%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	2%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 34

Se preparó una composición de tinta 34 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 34

Dispersión de negro de carbono unido a grupo carboxilo
(contenido sólido: 16,4% en peso,
tamaño medio de partícula: 128 nm)	33,3%
Etilenglicol	15%
Compuesto (2-1)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	3%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 35

Se preparó una composición de tinta 35 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 35

Dispersión de negro de carbono unido a grupo sulfónico
(contenido sólido: 18% en peso,
tamaño medio de partícula: 132 nm)	33%
1,5-pentanodiol	5%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Compuesto (2-3)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 36

Se preparó una composición de tinta 36 de la misma manera que en el Ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones.

Composición de tinta 36

Dispersión de negro de carbono unido a grupo sulfónico
(contenido sólido: 18% en peso,
tamaño medio de partícula: 132 nm)	33%
1,5-pentanodiol	5%
N-metil-2-pirrolidona	2%
Compuesto (2-2)	1%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1,5%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo 37

Se preparó una dispersión de pigmento 21 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Usando la dispersión de pigmento 21 así obtenida, se obtuvo una composición de tinta 37.

Dispersión de pigmento 21

Negro de carbono (tamaño medio de partícula: 53 nm)	15%
Terpolímero de estireno-acrilato-metacrilato de dietanolamina	3%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Composición de tinta 37

Dispersión de pigmento 21	33,3%
Polietilenglicol (peso molecular: 200)	5%
Etilenglicol	30%
Compuesto (2-5)	0,01%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	8%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

Ejemplo comparativo 1

Se preparó una composición de tinta 38 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se añadió agua de intercambio iónico en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 2

Se preparó una composición de tinta 39 de la misma manera que en el Ejemplo 25 con la salvedad de que se añadió agua de intercambio iónico en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 3

Se preparó una composición de tinta 40 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que, en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, se añadieron el compuesto (1-1) y agua de intercambio iónico de manera que el contenido del compuesto (1-1) fue el 2% en peso en total.

Ejemplo comparativo 4

Se preparó una composición de tinta 41 de la misma manera que en el Ejemplo 6 con la salvedad de que se añadió éter monobutílico de dietilenglicol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 5

Se preparó una composición de tinta 42 de la misma manera que en el Ejemplo 10 con la salvedad de que se añadió éter monobutílico de dietilenglicol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 6

Se preparó una composición de tinta 43 de la misma manera que en el Ejemplo 24 con la salvedad de que se añadió 2-etil-2-metil-1,3-propanodiol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 7

Se preparó una composición de tinta 44 de la misma manera que en el Ejemplo 12 con la salvedad de que se añadió 2-dietil-1,3-propanodiol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 8

Se preparó una composición de tinta 45 de la misma manera que en el Ejemplo 33 con la salvedad de que se añadió 1,7-heptanodiol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol y el compuesto (2-5) en la misma cantidad que la cantidad total de los mismos.

\newpage

Ejemplo comparativo 9

Se preparó una composición de tinta 46 de la misma manera que en el Ejemplo 6 con la salvedad de que se añadió 1,8-octanodiol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 10

Se preparó una composición de tinta 47 de la misma manera que en el Ejemplo 14 con la salvedad de que se añadió 1,7-heptanodiol en vez de 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en la misma cantidad.

Ejemplo comparativo 11

Se preparó una composición de tinta 48 de la misma manera que en el Ejemplo 4 con la salvedad de que se añadió un 6% en peso del siguiente compuesto (15) en vez del compuesto (1-5).

6

Ejemplo comparativo 12

Se mezclaron y agitaron los siguientes ingredientes de tinta. Se ajustó la mezcla a un pH de 8 con solución acuosa al 10% de hidróxido de litio y después se filtró con un filtro de membrana que tenía un tamaño medio de apertura de 0,1 \mum, obteniéndose una composición de tinta 49.

Composición de tinta 49

C.I. Azul Ácido 234	2%
Polietilenglicol #200	10%
Compuesto siguiente (16)	6%
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol	1%
Agua de intercambio iónico	Equilibrio

7

Ejemplo comparativo 13

Se preparó una composición de tinta 50 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se añadió agua de intercambio iónico en vez del compuesto (1-1), el compuesto (1-3) y una solución acuosa al 25% del compuesto (13-3) en la misma cantidad que la cantidad total de los mismos.

Ejemplo comparativo 14

Se preparó una composición de tinta 51 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se añadió más 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en vez del compuesto (1-1), el compuesto (1-3) y una solución acuosa al 25% del compuesto (13-3) en la misma cantidad que la cantidad total de los mismos.

Ejemplo comparativo 15

Se preparó una composición de tinta 52 de la misma manera que en el Ejemplo 5 con la salvedad de que se añadió más 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol en vez del compuesto (1-1) en la misma cantidad.

Aparatos de grabación

En las tintas descritas en los Ejemplos y los Ejemplos Comparativos se llevaron a cabo las pruebas siguientes. Se emplearon los tres siguientes aparatos de grabación.

Aparato de grabación (A)

Una impresora de chorro de tinta piezoeléctrica que tiene una pluralidad de boquillas, en la que cada una de las boquillas es capaz de eyectar gotitas de tinta de un volumen cada una de 23 pl con una densidad de punto de 600 ppp como máximo en un papel normal.

Aparato de grabación (B)

Una impresora de chorro de tinta térmica que tiene una pluralidad de boquillas, en la que cada una de las boquillas es capaz de eyectar gotitas de tinta de un volumen de 4 pl con una densidad de punto de 1.200 ppp como máximo en un papel normal.

Aparato de grabación (C)

Una impresora de chorro de tinta piezoeléctrica que tiene 48 boquillas dispuestas en un paso de 360 ppp, en la que cada una de las boquillas es capaz de eyectar gotitas de tinta que tienen un volumen de 4 pl, 7 pl u 11 pl, dependiendo del tamaño de la imagen que se va a imprimir, con una densidad de punto de 720 ppp como máximo en un papel normal.

En la Tabla 1 y la Tabla 2 se resumen los aparatos de grabación usados para impresión y los resultados.

Elementos de evaluación 1) Nitidez de la imagen

La impresión se llevó a cabo en un medio de grabación, My Paper, fabricado por NBS Ricoh Company, Ltd. (grado de encolado: 12s, permeabilidad al aire: 16s). Después de secado, se observaron a simple vista el emborronamiento, el tono de color y la densidad de la imagen y se midieron usando un espectrodensitómetro (fabricado por X-Rite Co., Ltd.). La evaluación se realizó de una manera exhaustivo.

A:

Excelente

B:

Bueno

C:

Regular

D:

No bueno

2) Propiedad de secado de la imagen

Se imprimió una imagen sólida en el medio de grabación. En la impresión, se apretó un papel de filtro sobre el medio de grabación con una presión de 0,1 kg/cm^{2} y se midió el tiempo hasta que la tinta estuvo suficientemente seca para no transferirse al papel de filtro.

A:

No más de 3 segundos.

B:

Más de 3 segundos y menos de 20 segundos.

C:

20 segundos o más.

3) Penetración de la tinta

Se imprimió en el medio de grabación una imagen sólida que tenía una densidad de 1,0 medida con un espectrodensitómetro (fabricado por X-Rite Co., Ltd.) y se observó a simple vista la imagen desde el reverso de la misma.

A: El límite entre la zona de imagen sólida y la zona no impresa es completamente vago, de manera que el medio de grabación puede usarse en impresión a doble cara sin ningún problema.

B: El límite entre la parte de la imagen sólida y la zona no impresa es bastante vago, de manera que el medio de grabación puede usarse para impresión a doble cara sin ningún problema.

C: El colorante no penetró en el reverso del medio de grabación y el límite entre la zona de imagen sólida y la zona no impresa es algo vago, de manera que el medio de grabación puede usarse para impresión a doble cara sin ningún problema.

D: El colorante penetró en el reverso del medio de grabación, de manera que el medio de grabación no puede usarse para impresión a doble cara.

4) Propiedad anti-raspado

Se tomó una imagen impresa en el medio de grabación usando cada una de las tintas y se frotó con el dedo, una tela, una goma de borrar y un lápiz marcador 30 segundos después de la impresión. Se observó a simple vista el estado de la imagen después de frotar.

A:

Se observaron cambios.

B:

No se observaron cambios.

5) Uniformidad de la imagen

Se imprimió una imagen sólida en el medio de grabación y se observó después del secado.

A: El medio de grabación tenía una coloración uniforme con la tinta al observarlo con aumento.

B: El medio de grabación tenía una coloración uniforme con la tinta al observarlo a simple vista.

C: El medio de grabación tenía una coloración con la tinta tan desigual que en algunos lugares se veía la superficie del medio a simple vista.

6) Capacidad de conservación

Se dejó una impresora de chorro de tinta con la tinta cargada en la misma a 60ºC durante 7 días. Después, se realizó una operación de limpieza conocida convencionalmente de la impresora de chorro de tinta hasta que se recuperó la función de impresión de la impresora en su estado normal.

A:

Recuperación con una operación de limpieza.

B:

Recuperación con entre 2 y 5 operaciones de limpieza.

C:

No recuperación con 5 operaciones de limpieza.

Medio de grabación

Ejemplo 38 a Ejemplo 57

Usando la tinta del Ejemplo 14, se realizó una impresión en cada uno de los siguientes medios de grabación. A continuación, se llevó a cabo una evaluación.

Ejemplo 38

Xerox Paper R, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 8s, permeabilidad al aire: 20s).

Ejemplo 39

REFEX, fabricado por Australian Paper Manufacturers Ltd. (Australia) (grado de encolado: 25s, permeabilidad al aire: 4s).

Ejemplo 40

NBS Copying and Printing Paper 90K, fabricado por NBS Ricoh Company Ltd. (grado de encolado: 60s, permeabilidad al aire: 68s).

Ejemplo 41

PB Paper, fabricado por Canon Inc. (grado de encolado: 21s, permeabilidad al aire: 8s).

Ejemplo 42

NBS Copying and Printing Paper 45K, fabricado por NBS Ricoh Company, Ltd. (grado de encolado: 11s, permeabilidad al aire: 45s).

Ejemplo 43

Yamayuri, fabricado por Honshu Paper Co., Ltd. (grado de encolado: 12s, permeabilidad al aire: 21s).

Ejemplo 44

Togen PPC Paper Type S, fabricado por Ricoh Company, Ltd. (grado de encolado: 22s, permeabilidad al aire: 13s).

Ejemplo 45

Xerox Paper P, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 24s, permeabilidad al aire: 19s).

Ejemplo 46

Multiace, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 25s, permeabilidad al aire: 17s).

Ejemplo 47

Xerox 4024 Paper, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 32s, permeabilidad al aire: 21s).

Usando la tinta del Ejemplo 24, se realizó una impresión en cada uno de los siguientes medios de grabación. A continuación, se llevó a cabo una evaluación.

Ejemplo 48

Xerox Paper R, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 8s, permeabilidad al aire: 20s).

Ejemplo 49

REFEX, fabricado por Australian Paper Manufacturers Ltd. (Australia) (grado de encolado: 25s, permeabilidad al aire: 4s).

Ejemplo 50

NBS Copying and Printing Paper 90K, fabricado por NBS Ricoh Company Ltd. (grado de encolado: 60s, permeabilidad al aire: 68s).

Ejemplo 51

PB Paper, fabricado por Canon Inc. (grado de encolado: 21s, permeabilidad al aire: 8s).

Ejemplo 52

NBS Copying and Printing Paper 45K, fabricado por NBS Ricoh Company, Ltd. (grado de encolado: 11s, permeabilidad al aire: 45s).

Ejemplo 53

Yamayuri, fabricado por Honshu Paper Co., Ltd. (grado de encolado: 12s, permeabilidad al aire: 21s).

Ejemplo 54

Togen PPC Paper Type S, fabricado por Ricoh Company, Ltd. (grado de encolado: 22s, permeabilidad al aire: 13s).

Ejemplo 55

Xerox Paper P, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 24s, permeabilidad al aire: 19s).

Ejemplo 56

Multiace, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 25s, permeabilidad al aire: 17s).

Ejemplo 57

Xerox 4024 Paper, fabricado por Xerox Corp. (grado de encolado: 32s, permeabilidad al aire: 21s).

TABLA 1

8

	1) Nitidez de la imagen	4) Propiedad anti-rascado
	2) Propiedad de secado de la imagen	5) Uniformidad de la imagen
	3) Penetración de la tinta	6) Capacidad de conservación

TABLA 2

9

	1) Nitidez de la imagen	4) Propiedad anti-rascado
	2) Propiedad de secado de la imagen	5) Uniformidad de la imagen
	3) Penetración de la tinta	6) Capacidad de conservación

Según la presente invención, puede proporcionarse un líquido grabador acuoso que muestre alta penetrabilidad y alta propiedad de secado con independencia del tipo de colorante y de papel y que permita la producción de una imagen de calidad mejorada con escaso emborronamiento. Asimismo, el líquido grabador no tiene separación de fases, agregación ni aumento en la viscosidad y, por tanto, es adecuado para un procedimiento de grabación en el que se forme una imagen en un medio de grabación eyectando y proyectando un líquido grabador en forma de gotitas sobre el medio de grabación desde una boquilla de eyección diminuta.

Puede proporcionarse asimismo un cartucho de líquido grabador que contenga el líquido grabador acuoso que tenga alta penetrabilidad, alta fiabilidad y alta seguridad y que permita la impresión de imagen con propiedades excelentes, así como un aparato de grabación que incluya el cartucho.

Claims (20)

1. Un líquido grabador acuoso que comprende un colorante, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, y al menos un tensioaactivo seleccionado del grupo constituido por éteres alquílicos de polioxietileno y acetatos de éteres alquílicos de polioxietileno.

2. Un líquido grabador acuoso según la reivindicación 1, en el que dichos éteres alquílicos de polioxietileno están representados por la fórmula general (1);

(1)R_{1}O(CH_{2}CH_{2}O)_{p}H

en la que R_{1} representa un grupo alquílico lineal o ramificado que tiene de 8 a 14 carbonos y p representa un número entero de 1 a 30.

3. Un líquido grabador acuoso según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dichos acetatos de éteres alquílicos de polioxietileno están representados por la fórmula general (2):

(2)R_{2}O(CH_{2}CH_{2}O)_{q}CH_{2}COOM

en la que R_{2} representa un grupo alquílico lineal o ramificado que tiene de 8 a 14 átomos de carbono, q representa un número entero de 3 a 8 y M representa un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario o una alcanolamina.

4. Un líquido grabador acuoso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol está presente en una cantidad no inferior al 0,1% en peso pero no superior al 8% en peso.

5. Un líquido grabador acuoso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho tensioactivo está presente en una cantidad no inferior al 0,01% en peso pero no superior al 4% en peso.

6. Un líquido grabador acuoso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol está presente en una cantidad no inferior al 0,1% en peso pero no superior al 8% en peso y dicho tensioactivo está presente en una cantidad no inferior al 0,01% en peso pero no superior al 4% en peso.

7. Un líquido grabador acuoso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además al
menos un disolvente orgánico hidrosoluble seleccionado del grupo constituido por glicerina, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, 1,3-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, tetraetilenglicol, 1,6-hexanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, polietilenglicol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, tiodiglicol, 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-hidroxietil-2-pirrolidona y 1,3-dimetil-2-imidazolidinona.

8. Un líquido grabador acuoso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho colorante es un pigmento.

9. Un líquido grabador acuoso según la reivindicación 8, en el que dicho pigmento tiene un tamaño de partícula medio en el intervalo de 10 a 200 nm.

10. Un líquido grabador acuoso según la reivindicación 8 ó 9, que comprende además un dispersante que tiene un grupo carboxilo, de manera que la dispersión de dicho pigmento en agua está estabilizada.

11. Un líquido grabador acuoso según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho pigmento está modificado para tener un grupo hidrófilo, de manera que la dispersión de dicho pigmento en agua está estabilizada.

12. Un líquido grabador acuoso según la reivindicación 11, en el que dicho grupo hidrófilo unido a dicho pigmento es un grupo carboxilo.

13. Un procedimiento de grabación para la formación de una imagen en un medio de grabación, que comprende la eyección de un líquido grabador acuoso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en forma de gotitas en dicho medio de grabación a partir de una boquilla de eyección diminuta.

14. Un procedimiento de grabación según la reivindicación 13, en el que dicho líquido grabador acuoso eyectado se aplica con energía térmica.

15. Un procedimiento de grabación según las reivindicaciones 13 ó 14, en el que dicho medio de grabación está formado por fibras de pulpa y tiene un grado de encolado de al menos 10 segundos y una permeabilidad al aire de 5 a 50 segundos.

16. Un procedimiento de grabación según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que cada una de dichas gotitas del líquido grabador acuoso eyectadas desde dicha boquilla de eyección tiene un volumen de eyección V (en pl) que cumple la siguiente ecuación:

2,5 x 10^{8} / R^{2,6} \leq V \leq 6,0 x 10^{8} / R^{2,6}

en la que R representa la densidad de grabación máxima (en ppp) a la que se eyectan dichas gotitas sobre dicho medio de grabación formado por fibras de pulpa y que tiene un grado de encolado de al menos 10 segundos y una permeabilidad al aire de 5 a 50 segundos.

17. Un procedimiento de grabación según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en el que se eyecta una pluralidad de gotitas de dicho líquido grabador acuoso sucesivamente desde una boquilla de inyección o boquillas de inyección separadas para formar una imagen en el medio de grabación tal que al menos una parte de los píxeles de las gotitas están superpuestos, y en la que dos de las gotitas del líquido grabador acuoso que forman los píxeles parcialmente superpuestos se eyectan con una diferencia de tiempo no mayor de 0,125 ms.

18. Un cartucho de líquido grabador que tiene un recipiente de líquido grabador que contiene un líquido grabador acuoso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

19. Un cartucho de líquido grabador según la reivindicación 18, que comprende además un cabezal de grabación para eyectar gotitas de un líquido grabador acuoso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

20. Un dispositivo de grabación de chorro de tinta que comprende un cartucho de líquido grabador según la reivindicación 19.