ES2601952T3 - Tinta, base para ser impresa, dispositivo de impresión, método de impresión y método para producir una base para ser impresa - Google Patents

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ES2601952T3 ES12866577.5T ES12866577T ES2601952T3 ES 2601952 T3 ES2601952 T3 ES 2601952T3 ES 12866577 T ES12866577 T ES 12866577T ES 2601952 T3 ES2601952 T3 ES 2601952T3
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Abstract

Una tinta para una impresora de chorro de tinta, que comprende un compuesto de vidrio (1), una resina (3) y un agente conductor, de tal manera que el compuesto de vidrio comprende Ag2O, V2O5 y TeO2, siendo el peso molecular promediado en peso de la resina entre 1.000 y 30.000, de tal forma que, cuando los componentes del compuesto de vidrio se representan por óxidos, la cantidad total de Ag2O, V2O5 y TeO2 es al menos el 75% en masa del compuesto de vidrio, y el compuesto de vidrio comprende, adicionalmente, al menos uno de entre P2O5, BaO, K2O, WO3, MoO3, Fe2O3, MnO2, Sb2O3 y ZnO, con el 25% en masa o menos.

Description

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DESCRIPCION
Tinta, base para ser impresa, dispositivo de impresion, metodo de impresion y metodo para producir una base para ser impresa
CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a una tinta, una base para ser impresa, un dispositivo de impresion, un metodo de impresion y un metodo para fabricar una base para ser impresa.
TECNICA ANTERIOR
Las bases ceramicas destinadas a ser impresas, tales como las baldosas y esmalte, se imprimen con numeros de serie de fabricacion y motivos precisos haciendo uso del metodo de chorro de tinta y, a continuacion, sometiendolas a coccion en muchos casos. Por otra parte, por lo que respecta a faros de automoviles, proyectores y lamparas halogenas para fuentes de luz de fibra optica, la temperatura de la superficie de la lampara asciende hasta aproximadamente 300° C en el momento de su uso.
Si la impresion se lleva a cabo con tinta hecha con, por ejemplo, un complejo de elementos de tierras raras o un agente de dispersion organico, en el caso de que la base que se ha de imprimir se vea expuesta a un entorno de alta temperatura segun se ha descrito en lo anterior, un agente formador de color dispuesto en puntos de impresion se descolora debido a la degradacion termica con el transcurso del tiempo de uso de la lampara, hasta que, finalmente, no es posible distinguir ninguna forma impresa.
En el documento 1 de Literatura de Patente se divulga el hecho de que un oxido metalico coloreado que se ha obtenido utilizando como pigmento una sal metalica que es soluble en un disolvente y convirtiendo la sal metalica en el oxido metalico coloreado mediante calentamiento, puede ser utilizado para marcado y como un ornamento a una temperatura de al menos 300° C.
En el documento 2 de Literatura de Patente se divulga que es posible evitar el descascarillado de tinta mediante el uso de un polvo de vidrio carente de plomo y que tiene un punto de reblandecimiento que es, a lo sumo, el punto de reblandecimiento de un objeto al que se ha de aplicar, tal como un vidrio de ventana, un agente de dispersion y un agente mucilaginoso que proporciona una elevada viscosidad a una mezcla del polvo de vidrio y el agente de dispersion,
El documento US 9.945.071 presenta una serie de vidrios que poseen puntos de reblandecimiento bajos, una elevada resistencia a la recristalizacion y una buena durabilidad en presencia de humedad.
El documento US 2009/0188555 proporciona un enlace conductor que tiene una frita de vidrio, un medio organico, una especie conductora y uno o mas componentes organometalicos que forman oxidos metalicos al ser sometidos a coccion y reducen la resistencia de la serie en un grado igual o mayor que el de una tinta que no incluye componentes organometalicos.
El documento US 2009/0189126 describe fritas de vidrio, tintas conductoras y artlculos que tienen tintas conductoras.
LISTA DE CITACION DE LITERATURA DE PATENTE
DOCUMENTO 1 DE LITERATURA DE PANTENTE: JP-A-5-202326 DOCUMENTO 2 DE LITERATURA DE PANTENTE: JP-A-2010-116541
COMPENDIO DE LA INVENCION
PROBLEMA TECNICO
Por lo que respecta al pigmento descrito en el Documento 1 de Literatura de Patente, sin embargo, el pollmero es degradado por el calor y el pigmento en que se ha convertido el oxido metalico es llevado al estado de ser expuesto a la atmosfera. Durante su uso a temperaturas elevadas, por lo tanto, el pigmento se descolora.
Con respecto al documento 2 de Literatura de Patente, un polvo de vidrio se mezcla con un agente colorante. Tras calentarlo, por lo tanto, se produce un estado en el que el agente colorante es cubierto por vidrio en cierta medida. Puesto que el punto de reblandecimiento del polvo de vidrio se encuentra, aqul, dentro del intervalo entre 400° C y 450° C, el agente colorante se descolora cuando el polvo de vidrio es reblandecido.
Es un proposito de la presente invencion evitar la decoloracion causada por el devenir termico una vez que se ha aplicado la tinta por impresion.
SOLUCION AL PROBLEMA
A fin de conseguir este proposito, la presente invencion proporciona una tinta segun se establece en la reivindicacion
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EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCION
De acuerdo con la presente invencion, es posible evitar la decoloracion debida al devenir termico despues de la impresion con tinta.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama esquematico estructural de tinta sobre una base que se ha de imprimir.
La Figura 2 es un diagrama de medicion por DTA [analisis termico diferencial -“differential thermal analysis”-] de acuerdo con la presente invencion.
La Figura 3 es un diagrama esquematico de una parte de cabezal de una impresora de chorro de tinta del tipo de control de carga.
La Figura 4 es un diagrama esquematico de un mecanismo de calentamiento que utiliza un haz de laser.
La Figura 5 es un diagrama esquematico de un mecanismo de calentamiento que utiliza una lampara.
DESCRIPCION DE REALIZACIONES
Hablando a grandes rasgos, la tinta contiene un agente formador de color, resina, un disolvente y un agente de adicion, ademas de un compuesto de vidrio, que es un componente indispensable. Estos son agitados y dispersados unos con respecto a otros por un agitador suspendido o un elemento similar, y se forma la tinta.
La Figura 1 muestra el modo como la estructura de la tinta cambia cuando la tinta es aplicada a una base destinada a ser impresa y calentada. En la Figura 1, (a) muestra un caso en que la tinta contiene un compuesto de vidrio (primer compuesto de vidrio) 1 y una resina 3, y la tinta no contiene agente formador de color. Por lo que respecta a la tinta, el primer compuesto de vidrio 1, la resina 3 y otras sustancias similares existen en un disolvente de forma dispersa. Una vez que se ha dispuesto por impresion la tinta sobre la base 8 que se ha de imprimir y se ha aplicado a esta, la tinta o la base 8 que se ha de imprimir es calentada hasta una temperatura a la que el disolvente se volatiliza y el primer compuesto de vidrio 1 se reblandece. El primer compuesto de vidrio 1 de la presente invencion contiene plata (Ag) y vanadio (V), que son componentes que rebajan el punto de reblandecimiento, y un componente de vitrificacion que los vitrifica. Puesto que el primer componente de vidrio 1 es tenido de negro, pueden distinguirse las letras negras impresas que se forman tras el calentamiento. A continuacion, la base 8 que se ha de imprimir es sometida a coccion, y el primer compuesto de vidrio 1 es cristalizado. El vidrio cristalizado es estable. Por lo tanto, incluso si la temperatura se hace ascender repetidamente hasta temperaturas elevadas tras la cristalizacion, el vidrio no pierde sus propiedades. En consecuencia, las letras impresas son diflciles de decolorarse. En la presente invencion, el calentamiento se lleva a cabo en dos etapas, esto es, un calentamiento para reblandecer el vidrio y un calentamiento (coccion) para la cristalizacion del vidrio, a fin de fijar la tinta sobre la base 8 que se ha de imprimir.
En la Figura 1, (b) muestra un caso en que la tinta contiene, de manera adicional, un agente 2 formador de color. En el caso de que este contenido el agente 2 formador de color, las letras pueden ser impresas con un color mas claro en comparacion con el caso en que unicamente este contenido el primer compuesto de vidrio 1. El agente 2 formador de color se cubre con el primer compuesto de vidrio 1, calentado y fundido. La tinta es fijada sobre la base 8 que se ha de imprimir, sin exponer el agente 2 formador de color a la atmosfera. A continuacion, la base 8 que se ha de imprimir se somete a coccion a la temperatura del punto de reblandecimiento o por encima de esta, y el primer compuesto de vidrio 1 es cristalizado. En otras palabras, puesto que el elemento formador de color que se utiliza para la impresion esta cubierto de vidrio, el elemento formador de color no se descolora incluso cuando se utiliza en entornos expuestos a temperaturas elevadas durante largo tiempo. Ademas, puesto que el punto de reblandecimiento del compuesto de vidrio es bajo, el agente formador de color no se descolora ni siquiera aunque se lleve a cabo el calentamiento en el momento de la fijacion a la base que se ha de imprimir.
Por lo que respecta al compuesto de vidrio de la presente invencion, se utiliza un polvo de vidrio fabricado mediante el uso de un metodo que se proporciona como ejemplo mas adelante, en esta memoria. En primer lugar, se mezclan oxidos que contienen teluro (Te), fosforo (P), bario (Ba) y tungsteno (W) como componentes de vitrificacion, ademas de los oxidos que contienen plata (Ag) y vanadio (V), con proporciones masicas predeterminadas, tomados como materiales de partida, y, a continuacion, se funden a 800° C o por encima, se enfrlan y son reducidos a polvo. Por lo que respecta al compuesto de vidrio, los oxidos son estables y deseables. Si, sin embargo, el contenido parcial de O de los oxidos es reemplazado por N, los enlaces del compuesto de vidrio se debilitan y el punto de reblandecimiento puede ser adicionalmente rebajado. Como componente para la vitrificacion del compuesto de vidrio, son deseables el teluro (Te) o el fosforo (P) puesto que contribuyen a rebajar el punto de reblandecimiento.
Si el punto de reblandecimiento de, especialmente, el primer compuesto de vidrio de entre estos compuestos de vidrio es 300° C o inferior, esto es deseable debido a que es diflcil que se produzca la degradation termica del agente formador de color en contacto con el vidrio. Como agente formador de color, puede utilizarse un compuesto de vidrio coloreado (segundo compuesto de vidrio), ademas de un agente formador de color que se describe mas adelante. En el caso de que se utilice el segundo compuesto de vidrio, el segundo compuesto de vidrio debera tener un punto de reblandecimiento mas elevado que el primer compuesto de vidrio. Especlficamente, si se excluye el oxido de Ag del primer compuesto de vidrio y se mezcla un oxido que contiene cromo (Cr) y molibdeno (Mo) como
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polvo de material de partida, puede obtenerse una composition de vidrio que tiene un punto de reblandecimiento de 500° C o por encima. Por ejemplo, el oxido de cromo exhibe un color negro si es divalente o tetravalente, y exhibe un color verde si es trivalente. En el caso de que el propio agente formador de color sea vidrio, incluso aunque exista una parte que no este cubierta por el primer compuesto de vidrio, su portion coloreada tambien queda incapacitada para decolorarse.
Habitualmente, el Ag2O es facilmente reducido a plata (Ag) por calentamiento. En cuanto al primer compuesto de vidrio, sin embargo, el vanadio (V) atrapa los iones de plata (Ag). Por lo tanto, incluso si el primer compuesto de vidrio es calentado, es diflcil que se produzca la reduction y la plata (Ag) puede existir en el vidrio en forma de iones, de manera que resulta diflcil que la plata (Ag) sea precipitada. Se considera que el punto de reblandecimiento del primer compuesto de vidrio es hecho descender ampliamente por los iones de plata (Ag) admitidos en el primer compuesto de vidrio. En ocasiones se utiliza el Ag2O como pigmento de color blanco. En este caso, sin embargo, el Ag2O es reducido y se provoca la descoloracion si se calienta. El Ag2O no se utiliza en la presente invention como pigmento, sino que se utiliza como compuesto de vidrio.
El punto de reblandecimiento del compuesto de vidrio, en la presente invencion, generalmente se corresponde especialmente con una proportion de contenido de Ag2O. De entre el TeO2 y el P2O5 que pueden llegar a ser componentes de vitrification, es especialmente deseable el TeO2 porque contribuye a mejorar la estabilidad termica del vidrio. El V2O5 suprime la separation de la Ag metalica del Ag2O del vidrio y contribuye a la mejora de la estabilidad termica del vidrio. Por otra parte, puesto que la separacion de la plata (Ag) metalica del Ag2O se ve suprimida por la adicion de V2O5, se hace posible aumentar la cantidad de Ag2O de la composicion, lo que favorece que el punto de reblandecimiento sea de una temperatura baja y que se mejore la estabilidad qulmica (por ejemplo, la resistencia al humedecimiento). Puestos en consideration, cuando los componentes del compuesto de vidrio son representados por oxidos, es deseable que la proporcion de contenido total de Ag2O, V2O3 y TeO2 sea al menos el 75% en masa. A proposito de esto, en la presente invencion, por lo que respecta al plomo, que es una sustancia prohibida en la directiva RoHS (directiva de la Union Europea (EU -“European Union”-) sobre la restriction del uso de sustancias peligrosas especlficas en equipos electricos y electronicos, que entro en vigor el 1 de julio de 2006), no hay contenido de plomo de mas de un valor especlfico.
En referencia a una composicion mas especlfica del vidrio, el punto de reblandecimiento puede hacerse igual a 300° C o inferior si se contienen Ag2O en el intervalo entre el 10% en masa y el 60% en masa, V2O5 en el intervalo entre el 5% en masa y el 65% en masa, y TeO2 en el intervalo entre el 15% en masa y el 50% en masa.
Ademas, la proporcion de contenido en masa de Ag2O es igual a 2,6 veces la proporcion de contenido en masa de V2O5 o menos. En otras palabras, la relation entre la proporcion de contenido de Ag2O y la proporcion de contenido de V2O5 '(proporcion de contenido de Ag2O) / (proporcion de contenido de V2O5)' es 2,6 o menos. Como resultado de ello, la separacion de la Ag metalica del Ag2O se ve suprimida y la cantidad en composicion de Ag2O puede ser incrementada.
Ademas de esto, el punto de reblandecimiento del compuesto de vidrio puede tambien hacerse bajo en su valor de temperatura haciendo que el compuesto de vidrio contenga al menos una especie de entre P2O5, BaO, K2O, WO3, MoO3, Fe2O3, MnO2, Sb2O3 y ZnO como componentes con el 25% en masa o menos.
Por lo que respecta al agente formador de color de la presente invencion, se utilizan los agentes formadores de color puestos como ejemplo mas adelante en esta memoria, ademas del segundo compuesto de vidrio anteriormente descrito. De la misma manera que el segundo compuesto de vidrio, el agente formador de color se dispersa en el primer compuesto de vidrio y forma un color cuando el primer compuesto de vidrio se reblandece. Siempre y cuando el agente formador de color tenga un punto de fusion mas elevado que el punto de reblandecimiento del primer compuesto de vidrio, el agente formador de color no esta especialmente limitado. Especlficamente, puede mencionarse un pigmento inorganico tal como el negro de carbono, dioxido de titanio, oxido de zinc, sulfuro de zinc, blanco de plomo, carbonato calcico, sulfato de bario precipitado, dioxido de silicio, blanco de alumina, caolinita, talco, bentonita, rojo de cadmio, bengala, molibdato de cromo y plomo, naranja de molibdato, bermellon de cromo, amarillo de cromo, amarillo de cadmio, oxido de hierro amarillo, amarillo de titanio, oxido de cromo, viridiana, verde de titanio y cobalto, verde de cobalto, verde de cobalto y cromo, verde victoria, azul ultramarino, azul de hierro, azul de cobalto, azul ceruleo, azul de cobalto y sllice, azul de cobalto, zinc y sllice, violeta de manganeso o violeta de cobalto. Es posible mencionar, ademas, un pigmento organico tal como un pigmento de diceto pirrolo pirrol, un pigmento azoico, un pigmento de ftalocianina, un pigmento de antraquinona, un pigmento de quinacridona, un pigmento de dioxacina, un pigmento de perinona, un pigmento de perileno, un pigmento de tio-lndigo, un pigmento de isoindolina, un pigmento de quinoftalona, un pigmento de indantreno o un pigmento de complejo metalico. Por lo que respecta a un pigmento que se utilice en la presente invencion, es especialmente deseable un pigmento que sea excelente en terminos de resistencia termica. Por otra parte, en cuanto al pigmento negro, es especialmente deseable un pigmento negro que contenga Fe desde el punto de vista de la resistencia termica.
Con respecto a la resina de la presente invencion, no existe ninguna limitation especial, siempre y cuando esta se disuelva en el disolvente y, una vez aplicada la tinta por impresion sobre la base que se ha de imprimir, y evaporado
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el disolvente, haga las veces de un agente aglomerante para fijar provisionalmente el compuesto de vidrio y el agente formador de color sobre la base, y juegue el papel de mejorar la capacidad de dispersion del compuesto de vidrio y del agente formador de color. Se utilizan, especlficamente, resina soluble en agua o un compuesto macromolecular soluble en agua tal como nitrocelulosa, poliuretano, ester de policarboxilato (tal como, por ejemplo, poliacrilato), poliamida insaturada, acido policarboxllico, policarboxilato, polisiloxano, ester de policarboxilato que contiene un grupo hidroxilo, o sustancias desnaturalizadas de estos, copollmero de (meta) ester acrllico - estireno, copollmero de estireno - acido maleico, alcohol polivinllico, o polivinilpirrolidona, una familia de poliester, una familia de poliacrilato desnaturalizado, o sustancias similares. Estas pueden utilizarse individualmente o por mezcla de al menos dos especies. Es deseable que un agente de dispersion de pigmento del tipo de resina tenga un peso molecular promediado en peso comprendido en el intervalo entre aproximadamente 1.000 y 30.000.
Por lo que respecta al agente de adicion de la presente invencion, ademas de un agente surfactante para mejorar la capacidad de dispersion del compuesto de vidrio y el agente formador de color, cabe mencionar un agente conductor para controlar el estado de conduccion de la tinta, y un agente nivelador para controlar la forma una vez que la tinta cae sobre la base que se ha de imprimir, en el caso de una impresora de chorro de tinta del tipo de control de carga. Como agente surfactante, puede utilizarse un agente activo anionico, un agente activo no ionico, un agente activo cationico o un agente activo anfionico. Como agente activo anionico, puede darse como ejemplo una sal de acido graso o una sal de sulfato de alquilo. Como agente activo no ionico, puede darse como ejemplo un agente activo no ionico tal como el polioxietileno alquil eter, el polioxietileno alquil alil eter, o el ester de acido graso de glicerina. Como agente activo cationico, puede darse como ejemplo una sal de alquilamina, una sal de amonio cuaternario o una sustancia similar. Como agente conductor, se selecciona un compuesto que tenga una estructura capaz de proporcionar un tinte con una elevada conductividad, especlficamente un compuesto que tenga una estructura de sal metalica, o se anade por separado un agente conductor. Como agente nivelador, puede utilizarse un compuesto desnaturalizado de polidimetilsiloxano o un compuesto perfluorado.
Generalmente, es necesario que la tinta para una impresora de chorro de tinta del tipo de control de carga tenga una resistencia electrica especlfica comprendida en el intervalo entre 1.000 y 1.500 Wcm para modificar la cantidad de carga electrica de una gota de llquido en si misma. Es necesario, por lo tanto, asegurar la conductividad requerida, de manera que se anade un agente conductor como agente de adicion. Especlficamente, puede mencionarse una estructura de sal metalica. Se desea, sin embargo, un agente conductor que se disuelva en el disolvente y que no corroa, licue ni hinche miembros tales como una bomba y un miembro de manguera albergados dentro de la impresora de chorro de tinta. Considerando todo esto, es deseable un nitrato. Ademas de este, pueden utilizarse tambien perclorato y tetrafenilborato. La sal de acido clorhldrico no es deseable, ya que existe la posibilidad de provocar la corrosion del SUS, hierro o sustancias similares. Por otra parte, tambien por lo que respecta a la especie metalica, es deseable un metal alcalino que tenga una elevada solubilidad en su sal metalica, especialmente el litio y el sodio. Por otra parte, es tambien posible utilizar iones amonio e iones tetrametilamonio ya que estos tienden a tener una elevada solubilidad. Resumiendo la anterior descripcion, es posible utilizar nitrato de litio, nitrato de sodio, nitrato de amonio, nitrato de tetrametilamonio, perclorato de litio, perclorato de sodio, perclorato de amonio, perclorato de tetrametilamonio, tetrafenilborato de litio, tetrafenilborato de sodio, tetrafenilborato de amonio, tetrafenilborato de tetrametilamonio, o sustancias similares.
Por lo que respecta al disolvente de la presente invencion, no hay ninguna limitacion especial siempre y cuando este disuelva la resina y rebaje la viscosidad de la tinta lo bastante para la impresion. Puede utilizarse, por ejemplo, una familia acuosa ademas de un disolvente organico tal como de la familia aromatica, la familia de los esteres, la familia de las cetonas, la familia de los hidrocarburos, la familia de los alcoholes, o el glicol.
El punto de reblandecimiento, en la presente invencion, se midio utilizando el analisis termico diferencial (DTA - “differential thermal analysis”-). La Figura 2 muestra un diagrama de medicion por DTA. Por lo que respecta a la medicion por DTA, la masa de cada una de entre una muestra de referencia (a-alumina) y una muestra de medicion se hizo igual a 650 mg, la medicion por DTA se llevo a cabo a una velocidad de ascenso de la temperatura de 5° C/min en la atmosfera, y se encontro, como punto de reblandecimiento Ts, una temperatura de pico correspondiente a un segundo pico endotermico. La temperatura de inicio de un primer pico endotermico es la temperatura de cristalizacion Tc. A proposito de esto, cada temperatura es una temperatura encontrada mediante el uso de un metodo lineal tangencial.
La temperatura de calentamiento en el momento del reblandecimiento del compuesto de vidrio se ajusta generalmente de manera que sea entre 30° C y 50° C mas elevada que el punto de reblandecimiento Ts del compuesto de vidrio. Puesto que es necesario que el compuesto de vidrio no sea cristalizado por el calentamiento en este momento, es deseable que la diferencia de temperaturas entre el punto de reblandecimiento y la temperatura de cristalizacion sea al menos 50° C aproximadamente.
Por lo que respecta a la base que se ha de imprimir, en la presente invencion, los objetivos son bases que estan expuestas a entornos de alta temperatura. Como bases, pueden mencionarse ceramica, vidrio, metal o materiales similares. Estas bases que se han de imprimir utilizan un material que no se ve modificado en su calidad ni deformado incluso aunque se aplique un devenir termico de altas temperaturas en el procedimiento de fabrication y
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en el entorno de utilizacion.
Se describiran a continuacion en detalle ejemplos de la tinta, de la base que se ha de imprimir, del metodo de impresion, del dispositivo de impresion y del metodo de fabricacion de la base que se ha de imprimir, de acuerdo con la presente invention. Entre los siguientes ejemplos, se describiran ejemplos en los que la impresion se lleva a efecto por una impresora de chorro de tinta como metodo para la aplicacion de la tinta.
EJEMPLO 1
En primer lugar, en el presente ejemplo, se fabricaron compuestos de vidrio que tenlan diversas composiciones, y se examinaron los puntos de reblandecimiento de los compuestos de vidrio.
(Fabricacion del compuesto de vidrio)
Se fabricaron los compuestos de vidrio g1, g3, g4 de acuerdo con la presente invencion, y los compuestos de vidrio g2, g5, g6, que son de utilidad para la comprension de la presente invencion, cada uno de los cuales tiene composiciones que se muestran en la TABLA 1. Cada composition de la TABLA 1 se ha representado por proporciones en masa en terminos de un oxido, de los respectivos componentes. Como material de partida, se utilizo un polvo de oxido (de una pureza del 99,9%) fabricado por la KOJUNDO CHEMICAL LABORATORY CO., LTD. En muestras de una parte, se utilizo Ba(PO3)2 (fabricado por la RASA INDUSTRIES, LTD.) como fuente de Ba y fuente de P.
Se mezclo polvo de los respectivos materiales de partida con proporciones en masa mostradas en la TABLA1, y se coloco en un crisol de platino. El polvo se mezclo en el crisol utilizado una cucharilla hecha de metal, a fin de evitar que el material en polvo absorbiera humedad en exceso.
El crisol, con el material en polvo en su interior, se coloco dentro de un horno de fusion de vidrio, y se llevaron a cabo el calentamiento y la fusion. La temperatura se hizo crecer a una velocidad de ascenso de la temperatura de 10° C/min. El crisol se mantuvo a una temperatura de solidification (800° C para g1 a g4, y 1.400° C para g5 y g8) durante una hora, al tiempo que se agitaba el vidrio fundido. A continuacion, el crisol se extrajo del horno de fusion de vidrio, y el vidrio se colo en un molde grafito previamente calentado a 150° C. Seguidamente, el vidrio colado fue trasladado a un horno de relajacion de tensiones previamente calentado a una temperatura de relajacion de tensiones. Las tensiones se eliminaron manteniendo el vidrio colado dentro del horno de relajacion de tensiones durante una hora, y el vidrio colado se enfrio hasta la temperatura de la sala a una velocidad de 1° C/min. El vidrio, ya enfriado hasta la temperatura de la sala, fue reducido a polvo, y se fabrico el polvo de los compuestos de vidrio con las composiciones mostradas en la TABLA 1.
(Fabricacion de la pasta de vidrio)
Se mezclaron el polvo de cada compuesto de vidrio (con un diametro promedio de partlculas de 1,0 pm o menos, fabricado como se ha descrito en lo anterior, la resina y el disolvente, y se fabrico la pasta de vidrio. Por lo que respecta al polvo de compuesto de vidrio del 7,5% en peso, se utilizo nitrocelulosa del 1,5% en peso como resina y butil carbitol acetato de una parte en peso como disolvente, a fin de fabricar la pasta.
(Fabricacion de la tinta para la impresora de chorro de tinta)
Se utilizo como disolvente metiletilcetona (MEK -“methyl ethyl ketone”-) (fabricada por la Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), y se disolvio, como agente de adicion, polidimetilsiloxano desnaturalizado de polieter (TSF-4452: fabricado por la Momentive) del 0,5% en peso. A continuacion, como agente conductor, se disolvio tetrafenilborato de litio (fabricado por la Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) en la misma solution para pasar a tener el 0,5% en peso. Por ultimo, se disolvio pasta de g1 del 9% en peso como compuesto de vidrio, y se fabrico la tinta para la impresora de chorro de tinta.
(Impresion, y ensayo de resistencia termica y propiedades adhesivas)
En cuanto a las impresoras (dispositivos de impresion) de chorro de tinta del objetivo del presente ejemplo, pueden mencionarse, por ejemplo, como tipo representativo, el tipo de control de carga, el tipo de tinta bajo demanda o el tipo en el que la tinta es eyectada por un cabezal termico, los cuales pueden utilizarse en diversas impresoras conocidas. En particular, es deseable una impresora de chorro de tinta del tipo de control de carga por cuanto la impresion puede llevarse a cabo sobre una base que se ha de imprimir que tiene una forma de plano curvo, tambien.
La Figura 3 muestra un proceso que va desde la eyeccion de la tinta hasta su calda sobre la base de una impresora de chorro de tinta del tipo de control de carga. Una gota de tinta 5 eyectada desde una boquilla 4 se ha provisto de carga mediante unos electrodos de carga 6 y controlado en su direction por unos electrodos desviadores 7. La gota de tinta 5 desviada cae sobre una base 8 que se ha de imprimir. La tinta que no se utiliza para la impresion es recogida de una canaleta y restituida a un deposito de tinta (no ilustrado). En la Figura 3, la boquilla 4, los electrodos de carga 6, los electrodos desviadores 7 y la canaleta 9 estan incorporados dentro de un cabezal (mecanismo de impresion) de la impresora.
Esta tinta se utilizo en un dispositivo de impresion de chorro de tinta del tipo de control de carga (PX-D: fabricado por
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la Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd.), y se llevo a cabo la impresion. La impresion se llevo a efecto sobre un sustrato de alumina (50 mm por 50 mm por 0,25 mm: fabricado por la KYOCERA Corporation) que hacla las veces de base sobre la que imprimir, y a continuacion se efectuo el calentamiento en un horno electrico a 400° C durante 30 minutos, con lo que el compuesto de vidrio g1 se reblandecio y fijo sobre el sustrato. A continuacion, se llevo a cabo una coccion a 500° C durante tres horas, y el compuesto de vidrio g1 se cristalizo. Tras ello, por lo que respecta a las partes impresas, se observo si habla decoloracion. Por otra parte, se llevo a cabo un ensayo de exfoliacion con cinta y se evaluo la adhesion de la materia aplicada por impresion. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta del presente ejemplo, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
EJEMPLO 2 - De utilidad para la comprension de la invention
Se fabrico tinta en la que el compuesto de vidrio 1 del ejemplo 1 se cambio por g2. En el presente ejemplo, un punto aplicado por impresion es calentado por medio de un haz de laser. La Figura 4 muestra un estado en el que un mecanismo de calentamiento por laser 11 esta asegurado a una parte de punta de un cabezal de impresion 10 perteneciente a un dispositivo de impresion, y un punto 12 aplicado por impresion, formado sobre una base 8 que se ha de imprimir, es calentado por un laser de dioxido de carbono 13. En el caso de que se utilice calentamiento por laser, se impide que otras partes diferentes de la parte impresa sean irradiadas inutilmente, de lo que resulta una eficiencia de calentamiento favorable. Por otra parte, si el mecanismo de calentamiento 11 se ha dispuesto cerca del cabezal de impresion 10 para ser capaz de calentar inmediatamente despues de la impresion, el punto puede ser irradiado con una elevada precision. Tras el calentamiento, se observo si se habla ocasionado decoloracion en la parte impresa. Se llevo a cabo, por otra parte, un ensayo de exfoliacion con cinta y se evaluo la adhesion de la materia aplicada por impresion. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta del presente ejemplo, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
EJEMPLO 3 - De utilidad para la comprension de la invencion
Se fabrico tinta para chorro de tinta con pasta de vidrio de g2 del 5% en peso, que opera como compuesto de vidrio 1, mezclada con pasta de vidrio de g5 del 5% en peso, que opera como agente 2 formador de color, mediante el uso de un metodo similar al del ejemplo 1. Esta tinta se aplico por impresion y fue evaluada mediante el uso de un metodo similar al del ejemplo 1. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta del presente ejemplo, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
EJEMPLO 4
Se fabrico tinta utilizando un metodo similar al del ejemplo 3. A la hora de llevar esto a cabo, se utilizo pasta de vidrio de g1 como compuesto de vidrio 1, y se utilizo pasta de vidrio de g6 como agente 2 formador de color. En el presente ejemplo, un punto aplicado por impresion es calentado por una lampara. La Figura 5 muestra un estado en el que un mecanismo 14 de calentamiento por lampara esta asegurado a una parte de punta de un cabezal de impresion 10 perteneciente a un dispositivo de impresion, y un punto impreso 12 formado en una base 8 que se ha de imprimir, es calentado por una lampara. Tras la impresion, el punto impreso 12 se calento a 500° C durante un segundo, y el punto impreso 12 se fijo en la base para impresion 8. Esta tinta fue evaluada utilizando un metodo similar al del ejemplo 1. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta del presente ejemplo, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
Como otros metodos de calentamiento, pueden mencionarse el calentamiento por microondas, el calentamiento por resistencia y otros similares.
EJEMPLO 5 - De utilidad para comprender la invencion
Se fabrico tinta utilizando un metodo similar al del ejemplo 1. A la hora de llevar esto a cabo, se anadio pasta de vidrio de g2 del 5% en peso como compuesto de vidrio 1, y se anadio Black (Negro) #3350 de una familia de Cu-Mn- Fe (fabricado por la Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.) del 5% en peso como agente formador de color. Esta tinta fue evaluada utilizando un metodo similar al del ejemplo 1. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta de la presente invencion, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
EJEMPLO 6
Se fabrico tinta utilizando un metodo similar al del ejemplo 5. A la hora de llevar esto a cabo, se utilizo pasta de vidrio de g1 como compuesto de vidrio 1. Se aplico esta tinta por impresion y se evaluo utilizando un metodo similar al del ejemplo 1. Los resultados se muestran en la TABLA 2. En el caso en que se utilizo la tinta del presente ejemplo, no se ocasiono decoloracion y la adhesion al sustrato tambien exhibla un resultado favorable.
(Ejemplo comparativo 1)
Se fabrico tinta anadiendo negro de disolvente 29 (fabricado por la BASF) del 10% en peso a una solution de MEK, al que se anadio un agente de adicion similar al del ejemplo 1, y se aplico por impresion en las mismas condiciones que las del ejemplo 1. Esta muestra fue evaluada en las mismas condiciones que las del ejemplo 1. Los resultados se muestran en la TABLA 2. Se ocasiono decoloracion y una parte del color negro se descascarillo en un ensayo de adhesion.
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(Ejemplo comparative 2)
Se fabrico tinta de la misma manera que en el ejemplo 4. A la hora de llevar esto a cabo, no se anadio el compuesto de vidrio 1 y la cantidad del agente 2 formador del color se establecio igual al 10% en peso. Esta muestra fue sometida a tratamiento termico utilizando el mismo metodo que el del ejemplo 4 y se evaluo de la misma manera. Los resultados se muestran en la TABLA 2. Si bien no se produjo la decoloracion, se descascarillo una parte del color negro en el ensayo de adhesion.
(Ejemplo comparativo 3)
Se fabrico tinta para impresora de chorro de tinta de la misma manera que en el ejemplo 5. A la hora de llevar esto a cabo, no se anadio el compuesto de vidrio 1 y la cantidad del agente 2 formador de color se hizo igual al 10% en peso. Esta muestra fue sometida a tratamiento de calentamiento utilizando el mismo metodo que en el ejemplo 4, y se evaluo de la misma manera. Los resultados se muestran en la TABLA 2. Se ocasiono decoloracion y una parte del color negro se descascarillo en el ensayo de adhesion.
TABLA 1
Composicion y punto de reblandecimiento del vidrio
Composicion (% en peso)
g1 g2 g3 g4 g5 g6
V2O5
30 35 25 20 14 15
Ag2O
30 25 20 35
TeO2
30 40 35 30
P2O5
5 10 24 30
Ba(PO3)2
10
BaO
12 15
WO3
5 5 45 32,5
Sb2O3
Fe2O3
10
Cr2O3
5 5
MoO3
2,5
Punto de reblandecimiento _____(°C_____
284 286 296 269 727 724
TABLA 2
Composicion de la tinta para impresora de chorro de tinta y resultados de evaluacion
Ejemplo comparativo 3
1 1 O LO o' 0,5 06 X X
1
1
Familia Cu-Mn-Fe Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejemplo comparativo 2
1 O 1 0,5 0,5 06 0 X
1
CD O) 1 Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejemplo comparativo 1
1 1 O 0,5 0,5 06 X X
1
1
Negro de disolvente 29 Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
<1> Q.CD iH E 0
LO 1 LO - - 06 0 0
O) i Familia Cu-Mn-Fe Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejempio 5
LO i LO 0,5 0,5 06 O O
CM O)
i Familia Cu-Mn-Fe Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejempio 4
LO LO i 0,5 0,5 06 O O
O)
CD O) i Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejempio 3
lO LO i 0,5 0,5 06 O O
CM O)
LO O) i Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejemplo 2
a> i i 0,5 0,5 06 O O
CM D)
i i Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Ejemplo 1
a> i i 0,5 0,5 06 O O
D)
i i Tetrafenil borato de litio TSF-4445 MEK
Componente de vidrio 1 Componente de vidrio 2 Agente formador de color Agente de adicion Disolvente Decoloracion a alta temperatura Adhesion
Lista de slmboios de referenda
1 Compuesto de vidrio (primer compuesto de vidrio)
5
2 Agente formador de color (segundo compuesto de vidrio)
3
Resina
4 Boquilla
5 Gota de tinta
6 Electrodo de carga
7 Electrodo de desviacion
10
8 Base para ser impresa
9 Canaleta
10 Cabezal de impresion (mecanismo de impresion)
11 Mecanismo de calentamiento por laser (mecanismo de calentamiento)
15
12 Punto impreso
13
Haz de laser de dioxido de carbono
14 Mecanismo de calentamiento por lampara (mecanismo de calentamiento)

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
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    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. - Una tinta para una impresora de chorro de tinta, que comprende un compuesto de vidrio (1), una resina (3) y un agente conductor, de tal manera que el compuesto de vidrio comprende Ag2O, V2O5 y TeO2, siendo el peso molecular promediado en peso de la resina entre 1.000 y 30.000,
    de tal forma que, cuando los componentes del compuesto de vidrio se representan por oxidos, la cantidad total de Ag2O, V2O5 y TeO2 es al menos el 75% en masa del compuesto de vidrio, y
    el compuesto de vidrio comprende, adicionalmente, al menos uno de entre P2O5, BaO, K2O, WO3, MoO3, Fe2O3, MnO2, Sb2O3 y ZnO, con el 25% en masa o menos.
  2. 2. - La tinta para una impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicacion 1, de tal manera que el agente conductor es cualquiera de entre un nitrato, perclorato y tetrafenilborato, combinados con uno cualquiera de entre iones de metales alcalinos, iones amonio e iones tetrametilamonio.
  3. 3. - La tinta para una impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicacion 1, de tal manera que la tinta comprende compuesto desnaturalizado de polidimetilsiloxano.
  4. 4. - La tinta para una impresora de chorro de tinta de acuerdo con la reivindicacion 1, de tal manera que la tinta comprende un segundo compuesto de vidrio que tiene un punto de reblandecimiento mas alto que el compuesto de vidrio, siendo el punto de reblandecimiento la temperatura de pico de un segundo pico endotermico, medida utilizando un analisis termico diferencial.
  5. 5. - Una base (8) destinada a ser impresa, a la que se aplica la tinta de acuerdo con la reivindicacion 1.
  6. 6. - Un metodo de impresion que comprende la etapa de aplicar la tinta de acuerdo con la reivindicacion 1 a una base destinada a ser impresa, y la etapa de llevar a cabo un calentamiento a una temperatura que es al menos el punto de reblandecimiento del compuesto de vidrio, de tal manera que el punto de reblandecimiento es la temperatura de pico de un segundo pico endotermico, medida utilizando un analisis termico diferencial.
  7. 7. - Un metodo de fabricacion de una base destinada a ser impresa, de tal manera que el metodo de fabricacion comprende la etapa de aplicar la tinta de acuerdo con la reivindicacion 1 a una base destinada a ser impresa, y la etapa de llevar a cabo un calentamiento a una temperatura que es al menos el punto de reblandecimiento del compuesto de vidrio, de tal manera que el punto de reblandecimiento es la temperatura de pico de un segundo pico endotermico, medida utilizando un analisis termico diferencial.
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