ES2270961T3 - Aplicacion de un fluido de recubrimiento transparente. - Google Patents
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Abstract
Un método para aplicar un recubrimiento de fluido de fijación a un medio (24) poroso o semi-poroso impreso con una impresora de inyección de tinta, comprendiendo dicho método: (a) proporcionar al menos una tinta que incluye al menos un colorante y contenida en al menos un inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta que se mantiene dentro dicha impresora de inyección de tinta; (b) proporcionar dicho fluido de fijación en un inyector (20) de fluido de fijación que se mantiene dentro de dicha impresora de inyección de tinta; (c) imprimir dicha al menos una tinta sobre dicho medio (24) de impresión, y (d) sobreimprimir dicha al menos una tinta con dicho fluido de fijación haciendo avanzar dicho medio (24) de impresión unas pocas filas de puntos por pasada de impresión, donde N es el número de pasadas del modo de impresión y, o bien (i) aplicar dicho fluido de fijación a dicha al menos una tinta en una pasada N-ésima donde dicho inyector (20) de fluido de fijación sigue a dicho al menos un inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta, o bien (ii) imprimir una pasada adicional después de las N pasadas del modo de impresión sin un avance de dicho medio (24) de impresión con dicho fluido de fijación, donde dicho inyector (20) de fluido de fijación precede a dicho al menos un inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta.
Description
Aplicación de un fluido de recubrimiento
transparente.
La presente invención está relacionada en
general con la impresión por inyección de tinta y, más
particularmente, con la mejora de la resistencia al agua de la
tinta impresa.
Las impresoras de inyección de tinta tienen
comúnmente cuatro diferentes inyectores o cartuchos de colores:
cian, amarillo, magenta y negro, para proporcionar una gama completa
de colores y tonos. Dichas impresoras de color de inyección de
tinta son normalmente llamadas impresoras "cuatro de cuatro
inyectores", por razones obvias.
Se sabe que los medios porosos proporcionan un
tiempo de secado instantáneo al imprimir con una impresora de
inyección de tinta. Sin embargo, la calidad de la impresión, que se
observa por la resistencia al agua, por ejemplo, puede verse
comprometida cuando se mejoran otras cualidades, como el tiempo de
secado.
Con una gran demanda de señalización exterior y
dispositivos para ventanas, se han hecho esfuerzos para aumentar la
durabilidad de la impresión por inyección de tinta mediante tintas
de impresión pigmentadas sobre medios porosos, como ajustar el pH
del recubrimiento. Sin embargo, ajustar el pH del recubrimiento a
veces no es deseable, debido a la floculación del fluido de
recubrimiento a un equilibrio entre pH o calidad de imagen (IQ)
deseados (la coalescencia empeora a bajos pH, según trabajos
previos). También, para medios que no están diseñados para trabajar
con ciertos juegos de tintas, es imposible conseguir durabilidad sin
un post procesado, por ejemplo, laminación. Se sabe que los medios
se pueden laminar para aumentar su durabilidad; sin embargo, es
costoso, propenso a errores e intensivo en
trabajo.
trabajo.
Por tanto, existe una necesidad de resistencia
al agua mejorada sobre medios porosos sin la necesidad de un post
procesado.
En US-A-5544740
se describe un juego de tintas que comprende una combinación de la
composición de tinta y de un líquido. La composición de líquido
mejora la penetración de la tinta en una hoja de grabación. Un
constituyente de la composición líquida puede ser ácido sulfónico,
por ejemplo.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un método para aplicar un recubrimiento de un fluido de
fijación a un medio poroso o semi-poroso impreso en
una impresora de inyección de tinta. El método comprende:
(a) proporcionar al menos una tinta que
incluye un colorante y que está contenida en al menos un inyector
de impresión de tinta que está dentro la impresora de inyección de
tinta;
(b) proporcionar el fluido de
fijación en un inyector de fluido de fijación que está dentro de la
impresora de inyección de tinta;
(c) imprimir la(s)
tinta(s) sobre el medio de impresión; y
(d) sobreimprimir la(s)
tinta(s) con el fluido de fijación haciendo avanzar el medio
de impresión unas pocas filas de puntos por pasada de impresión,
donde N es el número de pasadas del modo de impresión y, o bien
- i)
- aplicar el fluido de fijación a la(s) tintas en una pasada N-ésima donde el inyector de fluido de fijación sigue a el(los) inyec- tor(es) de impresión de tinta; o bien
- ii)
- imprimir una pasada adicional después de las N pasadas del modo de impresión sin ningún avance del medio de impresión con el fluido de fijación, donde el fluido de fijación precede a el(los) inyector(es) de impresión de tinta.
El método de la presente invención proporciona
las siguientes ventajas:
(1) sobre un medio poroso, solamente
sobreimprimir un fluido de fijación permite una mayor ganancia de
punto que cuando el fluido es subimpreso, o algunas combinaciones de
subimpresión y sobreimpresión;
(2) desgaste uniforme del cabezal del
cabezal de impresión, ya que la presente invención permite que se
utilicen todas las boquillas del inyector de fijación durante los
modos de impresión multi-pasada;
(3) los cabezales de impresión se pueden
situar según una disposición no-escalonada, lo que
da como resultado una zona de impresión pequeña, una capacidad
ligeramente mayor y unas menores necesidades de memoria de
barrido.
La Fig. 1 es una representación esquemática que
representa un modo de impresión de dos pasadas convencional que
comprende imprimir un barrido sobre un medio de impresión y hacer
avanzar el medio de impresión una altura de medio barrido e
imprimir el resto de la porción superior del barrido y la primera
mitad del barrido inferior;
La Fig. 2 es una vista similar a la de la Fig.
1, pero que representa un modo de impresión modificado que
comprende imprimir un barrido sobre un medio de impresión y hacer
avanzar el medio de impresión unas pocas filas de puntos,
imprimiendo el resto de la porción superior del barrido y la primera
porción del barrido inferior, y haciendo avanzar entonces el medio
de impresión casi un barrido completo;
La Fig. 3 es una vista similar a la de la Fig.
2, pero que representa la combinación del modo de impresión
modificado con sobreimprimir también un fijador; y
La Fig. 4 es una vista en planta superior que
representa un diseño de carro de cinco inyectores, que combina
cuatro colores y un inyector de fijación.
La durabilidad al frotamiento en condiciones de
humedad, la resistencia al corrimiento y la resistencia al agua de
las tintas pigmentadas impresas sobre medios poroso y/o
semi-poroso con recubrimiento de alúmina o sílice
(también llamados medios porosos o semi-porosos) se
pueden mejorar mediante laminación, que puede ser costosa y
propensa a errores del operador. Un procedimiento más deseable sería
hacer que la impresora aplicase un fluido de recubrimiento de
fijación durante el proceso de impresión, lo que da como resultado
una impresión duradera inmediatamente al salir de la impresora.
El tiempo de secado se mejora utilizando
recubrimientos porosos que contienen alúmina o sílice. Las fuerzas
capilares fuerzan al fluido a que entre en la matriz porosa y se
llenan los poros mucho más rápido que cuando depende del
esponjamiento polimérico en otros recubrimientos convencionales no
porosos. Dependiendo de los volúmenes de los poros existentes en el
recubrimiento poroso, algunas veces es menos deseable la
subimpresión porque el fluido de fijación puede llenar los poros,
lo que da como resultado el corrimiento de la tinta, o que un
exceso de tinta fluya sobre la superficie del medio de impresión
cuando se imprime la tinta.
Los recubrimientos basados en alúmina y sílice
mencionados arriba son sustancialmente transparentes y no deberían
influir adversamente sobre el matiz, cromaticidad o densidad óptica
de las tintas. La naturaleza transparente de estos recubrimientos
los diferencia de medios de "papel liso", la penetración de las
tintas en estos medios reduce sustancialmente su cromaticidad y
densidad óptica. Utilizando un fluido de fijación subimpreso, es
posible elevar la cromaticidad y la densidad óptica de las tintas
basadas en pigmentos y basadas en colorantes sobre papel liso. Sin
embargo, se espera que sea deseable sobreimprimir el fluido de
fijación en vez de subimprimir (o alguna combinación de sobre- y
subimpresión) el fluido de fijación cuando se utilizan medios
recubiertos de sílice o alúmina. La aplicación de fluido de
fijación puede dar también como resultado una no uniformidad
indeseada en el llenado de un área debido a la floculación inmediata
del pigmento de color. El recubrimiento poroso también puede servir
para encapsular el pigmento y añadir durabilidad mecánica.
Subimprimir con fluidos de fijación tiende a inhibir la penetración
del pigmento en los medios, atrapando las partículas de pigmento
cerca o sobre la superficie de los medios.
Se ha comprobado que los medios recubiertos de
sílice y alúmina requieren impresión multi-pasada
para proporcionar una calidad de imagen (IQ) alta y una capacidad
razonable. En un modo de impresión multi-pasada,
sólo las 1/N_{pasada} boquillas terminales del inyector de
fijación harían funcionar las boquillas terminales, donde
N_{pasada} es el número de pasadas del modo de impresión. Una
porción sustancial de las boquillas del inyector no se utilizarían,
ejerciendo una carga excesiva sobre las boquillas en uso. En una
impresora utilizada principalmente para impresión sobre papel liso,
este tipo de modo de impresión puede ser aceptable, ya que una
pequeña porción de la vida de la impresora se gastaría en imprimir
sobre medios porosos/semi-porosos. Sin embargo, las
impresoras de gran formato o especiales bajo consideración están
generalmente diseñadas para imprimir sobre medios
porosos/semi-porosos la mayor parte de su vida. Por
tanto, es deseable ampliar el ciclo de trabajo por todo el cabezal
de impresión para mejorar la vida del cabezal de impresión.
Un modo de hacer esto es utilizar una variante
en un modo de impresión desarrollado en
Hewlett-Packard Company para eliminar
desplazamientos de matiz provocados por la impresión bidireccional
sobre papel liso. Este modo de impresión funciona imprimiendo un
primer barrido de impresión, y haciendo avanzar entonces el papel un
pequeño número de filas de puntos para ayudar a reducir el patrón
de bandas debido a boquillas mal dirigidas o ausentes (en un modo
de impresión de dos pasadas, la práctica de la técnica anterior es
hacer avanzar el papel la mitad de la altura del barrido, como se
muestra en la Fig. 1). El barrido de retorno cubre entonces casi la
misma porción del papel. Este modo de impresión fuerza, por tanto,
el desplazamiento de matiz a unas pocas filas de puntos por
barrido.
Un método similar se describe en
US-A-5790150, donde en un modo de
impresión multi-pasada, cada barrido se imprime con
avances fraccionales de los medios de impresión entre cada
pasada.
Un método similar también se puede utilizar para
aplicar el recubrimiento de fluido de fijación. La imagen está
todavía impresa en una serie de barridos, pero en vez de efectuar un
avance de fila de puntos N_{boquillas}/N_{pasada}, los medios
no se hacen avanzar o sólo se hacen avanzar unas pocas filas de
puntos por pasada; N_{boquillas} es el número de boquillas en uso
en el cabezal de impresión y N_{pasada} es el número de pasadas
del modo de impresión. En la N-esima pasada, el
fluido de fijación se aplica si el inyector de fluido de fijación
sigue a los inyectores de impresión. Si el inyector de fluido de
fijación precede en su barrido, se imprime un barrido adicional sin
un avance de medios. Sólo el inyector de fluido de fijación imprime
en esta pasada. Los medios se hacen entonces avanzar la altura
total del barrido del inyector menos el número acumulado de filas de
puntos avanzados en el proceso de impresión (ver Fig. 2). Si se
utiliza un número de pasadas impar, este método puede requerir un
barrido adicional por sección de medios impresos. Si se utilizan dos
inyectores de recubrimiento de fluido de fijación, no se necesitan
barridos adicionales (se supone que el(los)
inyector(es) de fluido de fijación reside(n) en uno
(o ambos) extremos del cartucho del inyector). Un refinamiento
adicional de esta técnica consiste en posicionar el inyector de
fluido de fijación ligeramente detrás de los otros inyectores, de
forma que puede sobreimprimir los puntos avanzados fuera de la zona
normal de impresión durante el proceso de impresión y para evitar
la migración del fluido de fijación hacia la región que se está
imprimiendo (ver Fig. 3).
Como se muestra en la Fig. 4, el carro 10 de una
impresora comprende, por tanto, cuatro inyectores 12, 14, 16 y 18,
cada uno de los cuales contiene uno de los colores cian, amarillo,
magenta y negro. Un quinto inyector 20 contiene el fluido de
fijación. El movimiento del carro es bidireccional transversalmente
al papel, según indica la flecha 22, mientras que el medio de
impresión (por ejemplo, papel) 24 avanza a lo largo del papel, como
indica la flecha 26.
Aunque arriba se describe un ejemplo
bidireccional, la impresión unidireccional también es un modo
opcional para emplear esta técnica.
El fluido de fijación contenido en el quinto
inyector 20 comprende al menos un ácido seleccionado de entre el
grupo que consiste en ácidos orgánicos y ácido ortofosfórico, y
comprende opcionalmente al menos una sal de un ácido polimérico.
Ejemplos de ácidos orgánicos que pueden emplearse adecuadamente en
la práctica de la invención incluyen, pero no se limitan a, ácidos
orgánicos mono-, di- y polifuncionales. En general, se contempla
que se puede utilizar adecuadamente cualquier ácido orgánico soluble
al agua que tenga un pKa igual a o menor que el del colorante
sensible al pH en cuestión. Preferiblemente, se emplea una de las
siguientes clases de ácidos orgánicos: acético, glicólico,
malónico, málico, maleico, ascórbico, succínico, glutárico,
fumárico, cítrico, tartárico, láctico, sulfónico y derivados de los
mismos. Ejemplos de ácidos poliméricos incluyen ácido poliacrílico,
ácido polivinilo fosfónico y otros polímeros con grupos fosfato
(R-PO_{3} o
R-O-PO_{3}), ácido poliestireno
sulfónico y polímeros que contienen grupos sulfonato y carboxilare.
El catión asociado al ácido polimérico puede comprender sodio,
amonio o potasio. La sal ácida polimérica actúa como un tampón.
El fluido de fijación tiene un pH en el rango de
aproximadamente 2 a 5. Un pH menor de aproximadamente 2 es
demasiado corrosivo para los componentes del cartucho de impresión
por inyección de tinta, mientras que un pH mayor de aproximadamente
5 afecta adversamente a la capacidad del fijador para desestabilizar
la dispersión del pigmento, "fijando" el pigmento a la
página.
La concentración total del ácido orgánico y la
sal ácida polimérica está dentro del rango de aproximadamente 1 a
15% en peso del fluido de fijación.
Preferiblemente, se emplea ácido succínico como
el ácido orgánico, en una concentración dentro del rango de
aproximadamente 2 a 7% en peso del fijador, preferiblemente con un
pH de aproximadamente 4, ajustado con una base, como hidróxido de
sodio o \beta-alanina. La sal de sodio de ácido
poliacrílico
(pm = 2.000 o pm = 20.000) que tiene una concentración dentro del rango de aproximadamente 1 a 10% en peso del fijador se puede emplear adicionalmente en la práctica de la presente invención.
(pm = 2.000 o pm = 20.000) que tiene una concentración dentro del rango de aproximadamente 1 a 10% en peso del fijador se puede emplear adicionalmente en la práctica de la presente invención.
Otros ácidos orgánicos preferidos incluyen ácido
cítrico y ácido glicólico. Acidos poliméricos preferidos incluyen
ácido polivinilo fosfónico y ácido
poliestireno sulfónico.
poliestireno sulfónico.
El fluido de fijación también incluye
co-disolventes comúnmente empleados en las tintas,
como 1,5-pentanodiol, 2-pirrolidona
y
2-etil-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol.
También se pueden usar otros co-disolventes, junto
con componentes adicionales que se encuentran frecuentemente en
tintas para inyección de tinta, como tensoactivos, biocidas y
similares, para controlar la imprimibilidad y fiabilidad de la
impresión por inyección de tinta.
Otros componentes comúnmente añadidos a las
tintas para inyección de tinta, como disolventes, penetrantes,
biocidas y similar, también se pueden añadir a la solución de
fijación de la presente invención para mejorar el rendimiento y
fiabilidad del inyector. Dichos otros componentes pueden incluir
nitrato de amonio, EHPD
(2-etil-2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol),
1,5-pentanodiol y/o
2-pirrolidona.
Mientras que la mayor parte del estudio de
arriba está dirigido a tintas en las que el colorante está basado
en pigmentos, las enseñanzas de la presente invención también son
aplicables a tintas basadas en tintes.
Se espera que el método de aplicar un
recubrimiento de fluido de fijación a un medio poroso o
semi-poroso impreso con una impresora de inyección
de tinta encuentre uso en la mejora de la resistencia al agua de la
impresión por inyección de tinta.
Claims (10)
1. Un método para aplicar un recubrimiento
de fluido de fijación a un medio (24) poroso o
semi-poroso impreso con una impresora de inyección
de tinta, comprendiendo dicho método:
(a) proporcionar al menos una tinta
que incluye al menos un colorante y contenida en al menos un
inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta que se mantiene
dentro dicha impresora de inyección de tinta;
(b) proporcionar dicho fluido de
fijación en un inyector (20) de fluido de fijación que se mantiene
dentro de dicha impresora de inyección de tinta;
(c) imprimir dicha al menos una
tinta sobre dicho medio (24) de impresión, y
(d) sobreimprimir dicha al menos
una tinta con dicho fluido de fijación haciendo avanzar dicho medio
(24) de impresión unas pocas filas de puntos por pasada de
impresión, donde N es el número de pasadas del modo de impresión y,
o bien
- (i)
- aplicar dicho fluido de fijación a dicha al menos una tinta en una pasada N-ésima donde dicho inyector (20) de fluido de fijación sigue a dicho al menos un inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta, o bien
- (ii)
- imprimir una pasada adicional después de las N pasadas del modo de impresión sin un avance de dicho medio (24) de impresión con dicho fluido de fijación, donde dicho inyector (20) de fluido de fijación precede a dicho al menos un inyector (12, 14, 16, 18) de impresión de tinta.
2. El método de la reivindicación 1, donde
dicho fijador comprende al menos un ácido seleccionado de entre el
grupo que consiste en ácidos orgánicos y ácido ortofosfórico y
comprende, opcionalmente, una sal de al menos un ácido
polimérico.
3. El método de la reivindicación 2, donde
dicho ácido orgánico se selecciona de entre el grupo que consiste
en ácidos orgánicos mono-funcionales,
di-funcionales y
poli-funcionales.
4. El método de la reivindicación 3, donde
dicho ácido orgánico está presente en dicho fluido de fijación en
una concentración dentro del rango de aproximadamente 1 a 15% en
peso.
5. El método de la reivindicación 2, donde
dicho ácido orgánico se selecciona de entre el grupo que consiste
en acético, glicólico, malónico, málico, maleico, ascórbico,
succínico, glutárico, fumárico, cítrico, tartárico, láctico,
sulfónico y derivados de los mismos.
6. El método de la reivindicación 2, donde
dicho ácido polimérico se selecciona de entre el grupo que consiste
en ácido poliacrílico, ácido polivinilo fosfónico, polímeros con
grupos fosfato, ácido poliestireno sulfónico y polímeros que
contienen grupos sulfonato y carboxilato.
7. El método de la reivindicación 6, donde
dicha sal comprende un catión asociado a dicho ácido polimérico y
donde dicho catión se selecciona de entre el grupo que consiste en
sodio, amonio y potasio.
8. El método de la reivindicación 2, donde
un ácido polimérico está presente en dicho fluido de fijación en
una concentración en el rango de aproximadamente 1 a 10% en
peso.
9. El método de la reivindicación 2, donde
dicho fluido de fijación tiene un pH que está dentro del rango de
aproximadamente 2 a 4.
10. El método de la reivindicación 1, donde
dicha al menos una tinta está basada en pigmentos.
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