ES2254946T3 - Tinta para impresion con chorro de tinta, juego de tintas, cartucho de tinta, impresora y procedimiento de impresion. - Google Patents

Tinta para impresion con chorro de tinta, juego de tintas, cartucho de tinta, impresora y procedimiento de impresion.

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ES2254946T3
ES2254946T3 ES03737483T ES03737483T ES2254946T3 ES 2254946 T3 ES2254946 T3 ES 2254946T3 ES 03737483 T ES03737483 T ES 03737483T ES 03737483 T ES03737483 T ES 03737483T ES 2254946 T3 ES2254946 T3 ES 2254946T3
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Toshiroh Tokuno
Akihiko Gotoh
Kiyofumi Nagai
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Abstract

Una tinta de grabación por inyección, que comprende: una emulsión de polímero que comprende una partícula fina de polímero que contiene un material colorante, siendo el material colorante insoluble en agua o siendo improbable que se disuelva en el agua; al menos un agente humectante, como primer compuesto hidroxi, seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1, 3-butanodiol, trietilenglicol, 1, 6-hexanodiol, propilenglicol, 1, 5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano; uno de entre: un poliol, como un segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y un éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono; un disolvente orgánico hidrosoluble; agua; al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero; y al menos un tensioactivo de flúor, en la que la tinta de grabación por inyección tiene una viscosidad de 5 mPauseg o más a 25ºC.

Description

Tinta para impresión con chorro de tinta, juego de tintas, cartucho de tinta, impresora y procedimiento de impresión.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una tinta de grabación por inyección, un juego de tintas de grabación por inyección, un cartucho de tinta, una impresora de inyección y un procedimiento de impresión por inyección que usa un pigmento como material colorante. Especialmente, la presente invención se refiere a una tinta de pigmento de grabación por inyección y un juego de tintas de pigmento de grabación por inyección que puede imprimir en papel corriente a alta velocidad una imagen de alta calidad con buen tono de color y buena croma, producir una imagen de alta calidad con buen tono de color con una minúscula cantidad de expansión de los caracteres y corrimiento del color, obtener una imagen excelente en rigidez como, por ejemplo, resistente al agua y a la luz, excelente en capacidad de conservación y excelente en estabilidad de eyección sin causar obstrucción del cabezal en la impresión.
Técnica anterior
Debido a sus ventajas como bajo ruido, bajo coste de funcionamiento y similares, la impresora de inyección está notablemente extendida, y la impresora en color capaz de imprimir imágenes en color en papel corriente se ha instalado crecientemente en el mercado. Sin embargo, es muy difícil cubrir todas las propiedades requeridas, incluyendo la reproducibilidad del color de una imagen, la durabilidad, la resistencia a la luz, sequedad de imagen, expansión de los caracteres, corrimiento de los límites del color (en breve, corrimiento del color), propiedad de impresión en las dos caras, estabilidad de eyección y similares. Con esto, la tinta usada se selecciona basándose en una propiedad diferencial para una aplicación específica. Especialmente, cumplir las propiedades requeridas anteriores es difícil para la impresora en impresión en papel corriente a alta velocidad.
En general, con su componente principal de agua, la tinta para la impresión por inyección contiene un agente colorante, y contiene además un agente humectante como glicerina y similares para evitar la obstrucción. Como agente colorante, se ha usado tinte dada su excelente propiedad de coloración y estabilidad. Una imagen obtenida mediante el uso de tinta colorante no tiene buena resistencia a la luz, resistencia al agua y similares. La resistencia al agua se mejora en cierta medida mediante la mejora del papel de grabación por inyección que tiene una capa absorbente de tinta, una mejora que, sin embargo, no se aplica suficientemente al papel corriente.
Recientemente, para resolver los problemas anteriores, se tiene en cuenta una tinta de pigmento que usa como agente colorante un pigmento orgánico, negro de carbono y similares en lugar del tinte. El pigmento es insoluble en agua. Por tanto, el pigmento puede usarse como una tinta acuosa en la que el pigmento se mezcla y se dispersa con un agente dispersante para dispersión estable en agua. El uso del pigmento puede aportar resistencia al agua y resistencia a la luz, pero no puede cumplir otras propiedades al mismo tiempo. Especialmente, la impresión a alta velocidad del papel corriente no puede obtener alta densidad de imagen y alta propiedad de coloración, no consiguiendo resolver suficientemente la expansión de los caracteres, el corrimiento del color, la propiedad de impresión en las dos caras y similares.
La tinta de pigmento tiene, en comparación con la tinta colorante, más problemas en términos de propiedad de coloración y estabilidad. Especialmente, con la mejora de la alta tecnología de imagen de las impresoras de OA (ofimática), se requiere que la tinta de pigmento tenga calidad de impresión, matiz, croma, brillo y capacidad de conservación que sean equivalentes a los de la tinta colorante. Sin embargo, una tinta de pigmento convencional no cumple necesariamente las propiedades requeridas anteriores. Por ejemplo, se sabe en general que especialmente una tinta magenta y una tinta cian usadas para la tinta de pigmento tienen respectivamente rojo de pigmento C.I. 122 y azul de pigmento C.I. 15:3. En comparación con la tinta colorante, la tinta de pigmento tiene un intervalo de reproducción de color diferente. Por otra parte, la tinta de pigmento lleva a cabo virado de color para reducir el error de tono; sin embargo, en este caso, se fuerza una reducción de la croma, deteriorando así la calidad de impresión.
Por el contrario, el pigmento en sí se mejora cada vez más cambiando el tono no por el virado de color. El documento de patente 1 desvela un pigmento de ftalocianina que tiene una estructura cristalina específica en la que se propone un pigmento cian que tiene un tono en el mismo intervalo de color que el del tinte cian. La propuesta anterior no cumple todas las propiedades requeridas en términos de coste y similares.
El documento de patente 2 desvela un juego de tintas que usa un pigmento para material colorante de tinta negra y que usa un tinte para materiales colorantes de tinta amarilla, tinta magenta y tinta cian. Aunque la propuesta anterior se hace en otras muchas descripciones, no son suficientes para la impresión en papel corriente.
En la impresión por inyección, se necesita una eyección estable de una gota de tinta desde una fina boquilla de un cabezal de grabación por inyección. Para cumplir lo anterior, es necesario que la sequedad de un orificio del cabezal de grabación por inyección no provoque la solidificación y similares de la tinta. El uso de una tinta que contiene agente dispersante para la impresión por inyección puede causar a veces la obstrucción o un fallo de eyección de la tinta que puede atribuirse a una resina y similares (del agente dispersante) que no se vuelve a disolver después de adherirse al orificio y similares. Especialmente, la detención de larga duración de la impresión causa probablemente la obstrucción de la boquilla y similares y, por otra parte, la detención de larga duración puede provocar la acumulación de tinta (la tinta con viscosidad aumentada) en una tapa de boquilla o en un mecanismo de mantenimiento como un tubo de entrada y similares, con lo que el mecanismo de mantenimiento pierde su función. Una detención temporal de la impresión, o una detención temporal del uso de una boquilla que corresponde a un documento en blanco o a una imagen en blanco pueden provocar un fallo de impresión y similares que puede atribuirse a una dirección desorientada de la inyección de la gota de tinta (fallo de eyección intermitente). Los problemas anteriores ocurren con bastante frecuencia. Una tinta de pigmento acuosa que contiene el agente dispersante es viscosa y provoca una resistencia en un recorrido al extremo del cabezal de la boquilla en eyección continua de larga duración e impresión a alta velocidad, haciendo así la eyección inestable y dificultando alcanzar una impresión lisa.
El documento de patente 3 y el documento de patente 4 desvelan un tensioactivo específico con el fin de reducir la tensión superficial de una tinta que usa un pigmento como agente colorante. Sin embargo, el documento de patente 3 y el documento de patente 4 que desvelan el tensioactivo específico deterioran la calidad de impresión debido a la expansión de los caracteres, el corrimiento del color y similares, haciendo así imposible obtener estabilidad de eyección compatible con calidad de impresión. El documento de patente 5 y otros desvelan una tecnología que usa un compuesto de flúor, en el que los ejemplos de uso del pigmento para el agente colorante son raros, no logrando obtener una buena propiedad.
Para resolver los problemas anteriores, el documento de patente 6 desvela una tinta que tiene agentes específicos y propiedad como pigmento, densidad del pigmento, agente dispersante hidrosoluble y agente de penetración; una tinta que contiene derivados de alquiléter de alcohol polihídrico; y un juego de tintas de los mismos. La tinta desvelada en el documento de patente 6 tiene una permeabilidad superior y, por tanto, tiene una sequedad suficiente en impresión de alta velocidad y tiene una estabilidad de eyección asegurada. La tinta desvelada en el documento de patente 6 es, sin embargo, inferior a una tinta colorante en términos de densidad de imagen, reproducibilidad de color y similares cuando se usa el papel corriente. Aunque mejorada en cuanto a expansión de los caracteres, corrimiento del color y propiedad de impresión por las dos caras con respecto a una imagen de inyección convencional, la imagen de impresión desvelada en el documento de patente 6 es inferior a una imagen de impresión de un procedimiento electrofotográfico y similares usado para impresión en papel corriente del mercado, con lo que se necesitan más mejoras.
Para mejorar la durabilidad de la imagen, se desvela una tinta que contiene una dispersión de resina encapsulada en agente colorante que encapsula un agente colorante en una resina insoluble y dispersante. Sin embargo, la tinta anterior no obtiene una densidad de imagen suficiente cuando se usa un negro de carbono como agente colorante. Un pigmento orgánico de color usado como agente colorante para una tinta convencional es inferior a una tinta colorante en términos de densidad de imagen, reproducibilidad de color y similares en el papel corriente. Un juego de tintas de la dispersión de resina encapsulada en agente colorante anterior que combine una tinta negra con una tinta de color no puede producir un corrimiento de los límites del color suficiente entre negro y amarillo.
Otros procedimientos dispersantes incluyen una tinta colorante de pigmento de autodispersión que es capaz de formar una dispersión estable sin un agente dispersante. En términos de tinta negra de pigmento, el documento de patente 7 y el documento de patente 8 desvelan el denominado negro de carbono de tipo autodispersión que es capaz de formar una dispersión estable sin un agente dispersante introduciendo un grupo hidrófilo en una superficie de carbono. Por otra parte, en términos de una tinta de color de pigmento, el documento de patente 9 desvela un pigmento de color que es capaz de formar una dispersión estable sin un agente dispersante.
La combinación de las tintas de pigmento de tipo autodispersión anteriores es baja en términos de croma de una imagen en color en papel corriente, y se deteriora en términos de resistencia a la fricción en un papel de brillo especial. La adición de una emulsión de resina para mejorar la resistencia a la fricción puede reducir la estabilidad de dispersión de la tinta, perdiendo así la estabilidad de eyección.
Alternativamente, el documento de patente 10 desvela un juego de tintas que comprende una tinta negra y una tinta de color en que una tinta negra que tiene un negro de carbono de tipo autodispersión y un tinta de color que contiene un material colorante cuya polaridad es opuesta a la de un material colorante de la tinta negra. Además, el documento de patente 11 desvela un juego de tintas que tiene tintas de dispersión de resina encapsulada en agente colorante que tiene diferentes ionicidades. El material impreso con los juegos de tintas anteriores mejora en términos de corrimiento del color, aunque sigue fallando en el cumplimiento de otras propiedades del papel corriente.
Documento de patente 1: Solicitud de Patente Japonesa en Trámite (JP-A) nº 2000-17.207
Documento de patente 2: JP-A nº 2000-239.590
Documento de patente 3 JP-A nº 64-6.074
Documento de patente 4: JP-A nº 01-31.881
Documento de patente 5: JP-A nº 05-230.409
Documento de patente 6: JP-A nº 2000-212.486
Documento de patente 7: JP-A nº 05-186.704
Documento de patente 8: JP-A nº 08-3.498
Documento de patente 9: JP-A nº 2000-513.396
Documento de patente 10: JP-A nº 10-140.064
Documento de patente 11: JP-A nº 2000-191.972
Descripción de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar, después de resolver los inconvenientes convencionales anteriores, una tinta y un juego de tintas que usen un pigmento como material colorante para una tinta acuosa para impresión por inyección. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de impresión por inyección que usa la tinta, un cartucho de tinta que recibe la tinta y una impresora equipada con el cartucho de tinta. Especialmente, el objeto de la presente invención es proporcionar la tinta de pigmento de grabación por inyección, el juego de tintas, el procedimiento de impresión por inyección, el cartucho de tinta y la impresora que pueden dar, además de estabilidad de eyección excelente y capacidad de conservación excelente, las siguientes propiedades incluso para una impresión a alta velocidad en papel corriente que usa el procedimiento de impresión por inyección: (1) buen tono de color, (2) alta densidad de imagen, (3) alta imagen de impresión que tiene alta nitidez sin expansión de la tinta alrededor de los caracteres y las imágenes (en lo sucesivo referido como "expansión de la tinta", si llega el caso), (4) corrimiento del color entre colores diferentes, (5) imagen que tiene una cantidad muy pequeña de penetraciones de la tinta para impresión en las dos caras, (6) rigidez de imagen como resistencia al agua y a la luz.
Breve explicación de los dibujos
La Fig. 1 es una vista frontal esquemática de una pieza de un mecanismo de una impresora de inyección en serie que incorpora en la misma un cartucho de tinta equipado con un receptor de líquido de grabación que recibe un líquido de grabación, según la presente invención.
La Fig. 2 es una vista en perspectiva externa del cartucho de tinta antes de incorporarlo a una impresora según la presente invención.
La Fig. 3 es una sección transversal del cartucho de tinta según la presente invención.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva externa de una unidad de grabación que está integrada con un cabezal de grabación según la presente invención.
Mejor modo de realizar la invención
Después de estudiar a fondo los problemas anteriores, los autores de la presente invención han encontrado lo siguiente: con una dispersión de agua (en lo sucesivo referido como "emulsión", si llega el caso) que contiene un material colorante en una partícula fina de polímero, una tinta que cumple un uso común de una combinación de agentes específicos (como agente humectante, agente de penetración y disolvente orgánico hidrosoluble) con un tensioactivo (especialmente, tensioactivo de flúor) tiene baja tensión superficial incluso cuando la tinta anterior tiene una viscosidad más alta que una tinta convencional. Además de las propiedades de una tinta convencional de alta penetración, como penetración de alta velocidad de vehículo y probabilidad de que quede en la superficie una composición de material colorante (propiedades que pueden observarse en la impresión a alta velocidad en papel corriente), la tinta anterior especialmente que tiene el uso común del tensioactivo de flúor puede dejar fácilmente la composición de material colorante en la superficie del papel, eliminar la concentración de materiales colorantes para lograr así una distribución uniforme de los mismos en la superficie del papel, mejorar notablemente una propiedad de secado uniforme en el papel, de lo que se obtiene una imagen con alta croma, alta densidad de coloración y una cantidad muy pequeña de penetraciones de la tinta.
Por otra parte, los autores de la presente invención han encontrado lo siguiente. En un juego de tintas que comprende una tinta negra y una tinta de color, la combinación de la tinta de color (que contiene una partícula fina de polímero coloreada y tiene la estructura anterior) con la tinta negra (que usa un negro de carbono de tipo autodispersión como material colorante, y tiene alta viscosidad y baja tensión superficial como la tinta de color de pigmento) puede producir los efectos siguientes en impresión en papel corriente a alta velocidad: aumenta la densidad de imagen del negro, reduce extraordinariamente los corrimientos del color entre negro y color, es excelente en propiedad de coloración, obtiene una imagen de impresión excelente en propiedad de impresión en las dos caras con una cantidad muy pequeña de penetraciones de la tinta. Además, los autores de la presente invención han descubierto lo siguiente. El uso en combinación de un compuesto hidroxi específico que tiene una estructura específica puede obtener una imagen de impresión que es excelente en fiabilidad de eyección, tiene una penetración apropiada, es particularmente excelente en sequedad y es excelente en expansión de los caracteres y corrimiento del color, y una imagen de impresión que es capaz de obtener una mejora más notable en croma cuando el tensioactivo de flúor se combina con el tensioactivo de estructura específica restante (especialmente, el tensioactivo de flúor que tiene una estructura específica puede obtener una mejora de croma más notable), es excelente en propiedad de coloración y es excelente en propiedad de impresión en las dos caras con una cantidad muy pequeña de penetraciones de la tinta.
Una primera característica de la tinta de grabación según la presente invención es el uso de una tinta acuosa y un juego de tintas acuosas cuya tinta tiene una tensión superficial baja de 40 dinas/cm o inferior (es decir, 40 mN/m o inferior) a 25ºC, y más preferentemente 35 dinas/cm o inferior. Después de estudiar a fondo diversas medidas para mejorar la sequedad de la imagen de impresión, los autores de la presente invención han encontrado que el ajuste de la tensión superficial de la tinta a 40 dinas/cm o inferior puede producir un secado de penetración rápido para sustancialmente todos los materiales de grabación. La tensión superficial de la tinta de 40 dinas/cm o inferior puede humedecer mejor el estado de la tinta en un elemento de cabezal, con lo que incluso una tinta de alta viscosidad de 8 cps o más (25ºC) puede mejorar la respuesta de frecuencia y mejorar notablemente la estabilidad de eyección. La tinta que tiene la tensión superficial baja anterior puede obtenerse combinando, en términos de composición de tinta, un poliol o un éter glicólico con un tensioactivo de flúor.
Una segunda característica de la presente invención es una mejora notable en la calidad de impresión mediante el uso de una tinta de alta viscosidad de 5 cps o más (25ºC), y más preferentemente 8 cps o más (25ºC). Una tinta de baja viscosidad de 3 cps aproximadamente (25ºC) usada para una impresora de inyección convencional tiene un contenido de agua del 70% aproximadamente, mientras la tinta que tiene alta viscosidad de 8 cps o más (25ºC) puede hacer su contenido de agua del 50% aproximadamente o inferior, elevando la tasa de evaporación de humedad (causada cuando una gota de tinta alcanza la cara del papel) entre 2,0 y 3,0 veces. Con esto, un pigmento de alta densidad puede elevar su tasa de cohesión en la cara del papel, eliminando así sustancialmente la expansión de la tinta.
Una tercera característica de la presente invención es que una emulsión de polímero que contiene un material colorante en la tinta tiene una densidad del 8% en peso o más (contenido sólido), y más preferentemente del 10% en peso o más (contenido sólido). Se espera que la constitución de un juego de tintas mediante el uso de un negro de carbono de tipo autodispersión como material colorante permita una tinta negra que tenga densidad del pigmento del 6% en peso o más, y más preferentemente el 8% en peso o más. El aumento de la densidad de emulsión del polímero o la densidad del pigmento puede aumentar la viscosidad de la tinta, facilitando así la cohesión del pigmento en la cara del papel
y mejorando la densidad de coloración y el tono de color, eliminando además sustancialmente la expansión de la tinta.
Una cuarta característica de la presente invención es que se usa un agente humectante de alta viscosidad que es una mezcla de glicerina con al menos un agente humectante de alta viscosidad seleccionado del grupo constituido por glicerina, 3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano, en vez de un agente humectante de baja viscosidad que es una mezcla de un etilenglicol (dietilenglicol) convencional con una glicerina. El uso del agente humectante de alta viscosidad puede producir, además de una alta densidad del pigmento, una tinta de alta viscosidad.
La composición de tinta según la presente invención es una tinta de grabación que tiene viscosidad de tinta de 5 cps o más, más preferentemente 8 cps o más (25ºC), mostrándose a continuación una constitución de la tinta de grabación. Con un material colorante para impresión y agua para dispersar el material colorante como composiciones necesarias, la tinta según la presente invención contiene agentes añadidos según necesidad como agente humectante, un disolvente orgánico hidrosoluble, un tensioactivo, una emulsión, un conservante, un regulador de pH y similares. La mezcla de un agente humectante 1-i con un agente humectante 1-ii es para activar características de cada uno de los agentes humectantes y para ajustar la viscosidad, pero la mezcla anterior del agente humectante 1-i y el agente humectante 1-ii es no es siempre el caso.
(1) Agente colorante
(2) Agente humectante 1-i (glicerina)
(3) Agente humectante 1-ii (al menos un tipo seleccionado del grupo constituido por 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano; primer compuesto hidroxi)
(4) Disolvente orgánico hidrosoluble
(5) Tensioactivo
(6) Poliol (un segundo compuesto hidroxi) que tiene de 8 a 11 átomos de carbono o éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono
(7) Conservante
(8) Regulador de pH
(9) Agua pura
A continuación se describe el elemento constitutivo de cada tinta.
Un material colorante está formado por una emulsión de polímero que comprende una partícula fina de polímero que contiene el material colorante insoluble en agua o que es improbable que se disuelva en agua. En esta memoria descriptiva, el término "partícula fina que contiene material colorante" significa al menos una entre un primer estado de sellado del material colorante en la partícula fina de polímero y un segundo estado de adherencia del material colorante a una superficie de la partícula fina de polímero. En este caso, todos los materiales colorantes fusionados con la tinta según la presente invención no están necesariamente sellados o absorbidos en la partícula fina de polímero. En su lugar, dentro de un ámbito en que no se pierde el efecto de la presente invención, el material colorante puede dispersarse en la emulsión. En la medida en que es insoluble en agua o que es improbable que se disuelva en agua, y que tiene la propiedad de adherirse al polímero, el material colorante anterior no está limitado específicamente. En esta memoria descriptiva, el término "insoluble en agua" o el término "improbable de disolverse en agua" significa que el material colorante no se disuelve en 10 partes en peso o más con respecto a 100 partes en peso de agua a 20ºC. El "disuelve" anterior significa que una inspección visual no puede encontrar ninguna separación o depósito del material colorante en la capa superficial de agua soluble o la capa inferior. Los ejemplos del material colorante anterior incluyen tinte (que es liposoluble, dispersable y similares), pigmento y similares. Desde el punto de vista de la buena absorción y la capacidad de sellado, es preferible el tinte liposoluble o el tinte dispersable, mientras que a la vista de la resistencia a la luz de la imagen obtenida, es preferible el pigmento.
Desde el punto de vista de la impregnación eficaz en la partícula fina de polímero, cada uno de los tintes según la presente invención se disuelve preferentemente con 2 g/litro o más en un disolvente orgánico como disolvente de cetona, y más preferentemente con 20 g/litro a 600 g/litro.
Según la presente invención, el ejemplo de un pigmento negro incluye un negro de carbono. Los ejemplos del pigmento de color incluyen antraquinona, azul de ftalocianina, verde de ftalocianina, diazo, monoazo, pirantrona, perileno, amarillo de anillo heterocíclico, quinacridona y (tio)indigoide. Los ejemplos típicos del azul de ftalocianina incluyen azul de ftalocianina de cobre y derivados del mismo (pigmento azul 15). Los ejemplos típicos de la quinacridona incluyen pigmento naranja 48, pigmento naranja 49, pigmento rojo 122, pigmento rojo 192, pigmento rojo 202, pigmento rojo 206, pigmento rojo 207, pigmento rojo 209, pigmento violeta 19 y pigmento violeta 42. Los ejemplos típicos de la antraquinona incluyen pigmento rojo 43, pigmento rojo 194 (rojo de perinona), pigmento rojo 216 (bromuro de pirantrona) y pigmento rojo 226 (rojo de pirantrona). Los ejemplos típicos del perileno incluyen pigmento rojo 123 (bermellón), pigmento rojo 149 (escarlata), pigmento rojo 179 (granate), pigmento rojo 190 (rojo), pigmento violeta, pigmento rojo 189 (rojo con tonos amarillos) y pigmento rojo 224. Los ejemplos típicos del tioindigoide incluyen pigmento rojo 86, pigmento rojo 87, pigmento rojo 88, pigmento rojo 181, pigmento rojo 198, pigmento violeta 36 y pigmento violeta 38. Los ejemplos típicos del amarillo de anillo heterocíclico incluyen pigmento rojo amarillo 117 y pigmento amarillo 138. Se describen ejemplos de otros pigmentos apropiados para coloración en "The Colour Index Version 3 (The Society of Dyers and Colourists, 1982)". En cuanto al pigmento usado como agente colorante, pueden usarse los tintes anteriores en combinación para ayuda y virado del color.
La fusión del material colorante anterior es de aproximadamente el 10% en peso al 200% en peso con respecto al polímero, y preferentemente aproximadamente del 25% en peso al 150% en peso.
El polímero que constituye la emulsión de polímero puede usar, por ejemplo, polímero de vinilo, polímero de poliéster, polímero de poliuretano y similares. Se prefieren especialmente el polímero de vinilo y el polímero de poliéster, que son los desvelados en los documentos JP-A nº 2000-53.897 y JP-A nº 2001-139.849.
Según un aspecto preferido de la presente invención, un diámetro medio de las partículas finas del polímero que contienen los materiales colorantes anteriores es, con la máxima preferencia, 0,16 \mum o inferior en la tinta.
El contenido de la partícula fina de polímero en la tinta es preferentemente del 8% en peso al 20% en peso en contenido sólido, y más preferentemente del 8% en peso al 12% en peso.
Otros agentes humectantes contienen preferentemente sacárido. Los ejemplos del sacárido incluyen monosacárido, disacárido, oligosacárido (incluyendo trisacárido y tetrasacárido) y otro polisacárido. Los ejemplos del sacárido preferible incluyen glucosa, mannosa, fructosa, ribosa, xilosa, arabinosa, galactosa, maltosa, celobiosa, lactosa, sacarosa, trehalosa, maltotriosa y similares. En la presente memoria descriptiva, el término polisacárido significa sacárido en un sentido amplio, incluyendo sustancias presentes extensamente en la naturaleza como \alpha-ciclodextrina, celulosa y similares.
Los derivados de los sacáridos anteriores incluyen azúcar reducida de los anteriores (por ejemplo, alcohol de azúcar (fórmula HOCH_{2}(CHOH)_{n}CH_{2}OH (en la que n = 2 a 5)), azúcar oxidada (por ejemplo, ácido aldónico, ácido urónico y similares), aminoácido, ácido tioico, gluconolactona y similares. Se prefiere especialmente un alcohol de azúcar, cuyos ejemplos incluyen maltitol, sorbitol y similares.
El contenido de los sacáridos anteriores está preferentemente entre el 0,1% en peso y el 40% en peso de composición de tinta, y preferentemente entre el 0,5% en peso y el 30% en peso.
La proporción entre el pigmento y el agente humectante tiene un gran efecto en la estabilidad de eyección de la tinta desde el cabezal. El alto contenido sólido del pigmento con fusión muy pequeña del agente humectante puede acelerar la evaporación de la humedad en la proximidad del menisco de tinta de la boquilla, causando así un fallo de eyección.
La fusión del agente humectante está preferentemente entre el 10% en peso y el 50% en peso. Por otra parte, el contenido de la partícula fina de polímero que contiene el material colorante es del 8% en peso o más, y preferentemente del 8% en peso al 20% en peso. Con esto, la proporción entre el agente humectante y la partícula fina de polímero (contenido sólido) es de 0,5 a 6,25, más preferentemente de 2,0 a 6,0, y con la máxima preferencia de 3,0 a 5,0. La tinta dentro del intervalo anterior puede producir resultados favorables en prueba de sequedad, prueba de capacidad de conservación y prueba de fiabilidad.
En términos del disolvente orgánico hidrosoluble, la tinta según la presente invención usa el agua como medio líquido. Con el objetivo de obtener una propiedad de material deseado de la tinta, evitar la sequedad de la tinta y mejorar la estabilidad de dispersión, se usan los siguientes disolventes orgánicos, que pueden estar combinados.
Los ejemplos específicos del agente humectante y el disolvente orgánico hidrosoluble incluyen lo siguiente:
alcoholes polihídricos (tercer compuesto hidroxi), distintos de los primeros compuestos hidroxi y los segundos compuestos hidroxi descritos anteriormente, como etilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, tripropilenglicol, tetraetilenglicol, hexilenglicol, polietilenglicol, polipropilenglicol, 1,2,6-hexanotriol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,3-butanotriol, tiodiglicol, pentaeritritol y similares;
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, éter monoetílico de propilenglicol y similares;
éteres arílicos de alcohol polihídrico como éter monofenílico de etilenglicol, éter monobencílico de etilenglicol y similares;
compuestos de anillo heterocíclico que contienen nitrógeno (lactamas) como 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-hidroxietil-2-pirrolidona, 1,3-dimetilimidazolidinona, \varepsilon-caprolactama, \gamma-butirolactona y similares;
amidas como formamida, N-metilformamida, N,N-dimetilformamida y similares;
aminas como monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina y similares; y
compuestos que contienen azufre como dimetilsulfóxido, sulfolano, tiodietanol y similares;
carbonato de propileno; carbonato de etileno; y similares.
Entre los disolventes orgánicos anteriores, son especialmente preferibles tiodietanol, polietilenglicol 200 a 600, 1,2,6-hexanotriol, 1,2,4-butanotriol, 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona. Los disolventes orgánicos anteriores pueden producir un efecto excelente para evitar el fallo de inyección que puede originarse por solubilidad y humedad-evaporación.
Según la presente invención, pueden contenerse carbamidas y alquilglicinas cuando sea necesario. Los ejemplos de las carbamidas incluyen urea, tiocarbamida, etilencarbamida, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona y similares. Los ejemplos de las alquilglicinas incluyen N-etilglicina, N,N-dimetilglicina, N-etilglicina y similares. Las carbamidas y las alquilglicinas pueden conservar básicamente una propiedad de humedad excelente (que conduce a una capacidad mejorada de conservación) en la tinta acuosa, y presentan un efecto excelente en estabilidad de eyección y prevención de la obstrucción del cabezal de grabación de la impresora de inyección. Por otra parte, las carbamidas y la alquilglicina pueden ajustar extensamente la viscosidad de la tinta y la tensión superficial, y son excelentes en la prevención de obstrucción, evitando así las obstrucciones del cabezal y el fallo de eyección (como eyección curva de la gota de tinta). Las carbamidas y la alquilglicina se añaden preferentemente a la tinta en general en una cantidad del 0,5% en peso al 50% en peso, preferentemente del 1% en peso al 20% en peso. Menos del 0,5% en peso anterior no puede cumplir la propiedad requerida del cabezal de grabación de la impresora de inyección, mientras que más del 50% en peso anterior puede aumentar la viscosidad y causar así un efecto perjudicial en la capacidad de conservación de la tinta y provocar el fallo de eyección de la tinta.
El tensioactivo usado es aniónico, no iónico o anfótero. El tensioactivo de flúor debe usarse en combinación. Basándose en combinaciones de tipos de materiales colorantes, los agentes humectantes y el disolvente orgánico hidrosoluble, el tensioactivo debe seleccionarse de tal forma que no se pierda la estabilidad de dispersión.
Los ejemplos del tensioactivo aniónico incluyen sales como acetato de éter alquílico de polioxietileno, sulfonato de dodecilbenceno, sal de ácido laurílico, sulfato de éter alquílico de polioxietileno y similares.
La Tabla 1 muestra tensioactivos (I) y tensioactivos (II) de tipo ácido libre expresados específicamente por ácidos libres.
TABLA 1
1
Los ejemplos del tensioactivo no iónico incluyen éter alquílico de polioxietileno, éter alquílico de polioxipropileno polioxietileno, alquiléster de polioxietileno, éster de ácido graso de sorbitán polioxietileno, éter alquilfenílico de polioxietileno, polioxietilenoalquilamina, polioxietilenoalquilamida y similares.
Los ejemplos del tensioactivo de acetilenglicoles incluyen acetilenglicoles como 2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol, 3,6-dimetil-4-octin-3,6-diol, 3,5-dimetil-1-hexin-3-ol. Los ejemplos de los acetilenglicoles incluyen Surfinol 104, Surfinol 82, Surfinol 465, Surfinol 485 y Surfinol TG (fabricado por AIR PRODUCTS, EE.UU.), especialmente Surfinol 465, Surfinol 104 y Surfinol TG muestran una buena calidad de impresión.
Los ejemplos del tensioactivo anfótero incluyen sal de ácido laurilaminopropiónico, laurildimetilbetaína, estearildimetilbetaína, laurildihidroxietilbetaína y similares.
A continuación se muestran ejemplos específicos, pero no son limitativos.
Óxido de laurildimetilamina, óxido de miristildimetilamina, óxido de estearildimetilamina, óxido de dihidroxietil-laurilamina, óxido de alquildimetilamina de aceite de coco de polioxietileno, dimetilalquil(coco)betaína, dimetil-laurilbetaína y similares.
Los ejemplos del tensioactivo de flúor incluyen sulfonato de perfluoroalquilo, carboxilato de perfluoroalquilo, éster de ácido fosfórico de perfluoroalquilo, aducto de óxido de perfluoroalquiletileno, perfluoroalquilbetaína, compuesto de óxido de perfluoroalquilamina y similares. Como el compuesto de flúor están disponibles comercialmente Surflon S-111, Surflon S-112, Surflon S-113, Surflon S-121, Surflon S-131, Surflon S-132, Surflon S-141 y Surflon S-145 (disponibles en Asahi Glass); Fluorad FC-93, Fluorad FC-95, Fluorad FC-98, Fluorad FC-129, Fluorad FC-135, Fluorad FC-170C, Fluorad FC-430 y Fluorad FC-431 (disponibles en Sumitomo 3M); y similares. Especialmente, FT-110, FT-250, FT-251 y FT-400S (fabricados por NEOS) pueden producir una buena calidad de impresión, mejorando en particular la propiedad de color notablemente.
Los tensioactivos pueden usarse en solitario o en combinación de dos o más. El uso del tensioactivo según la presente invención puede mejorar la propiedad de humectabilidad en el papel de grabación. Los ejemplos de tensioactivos preferibles incluyen acetato de éter alquílico de polioxietileno, sulfosuccinato de dialquilo que contiene grupo alquilo ramificado que tiene de 5 a 15 átomos de carbono, éter alquílico de polioxietileno, éter alquílico de polioxipropileno-polioxietileno, éter alquilfenílico de polioxietileno, copolímero de bloque polioxietileno-polioxipropileno, acetilenglicol y similares. Más específicamente, como tensioactivo aniónico, el uso de (I) acetato de éter alquílico de polioxietileno y/o (II) sulfosuccinato de dialquilo que tiene cadena alquílica ramificada que tiene de 5 a 7 cadenas de carbono puede mejorar la propiedad de papel corriente y obtener solubilidad y estabilidad de dispersión del agente colorante.
Fórmula 1
(I)R_{1}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{m}CH_{2}COOM
\newpage
(R_{1} denota un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, m denota un número entero de 3 a 12, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina).
Fórmula 2
(II)MO_{3}S ---
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{2} COO --- R _{2} }}
HCOO --- R_{2}
(R_{2} denota un grupo alquilo ramificado que tiene de 5 a 16 átomos de carbono, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina).
Fórmula 3
2
(R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono y k denota un número entero de 5 a 20).
Fórmula 4
(IV)R-(OCH2CH2)nOH
(R es una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono y n denota un número entero de 5 a 20).
Fórmula 5
(V)R --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{j} --- (OCH_{2}CH_{2})_{k}OH
o
(V)R --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{m}OH
(R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n : j, k, m, n \leq 20).
Fórmula 6
(VI)H --- (OCH_{2}CH_{2})_{j} --- (O
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{k} --- R'
o
(VI)H --- (O
\delm{C}{\delm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{m} --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- R'
(R' denota una cadena de carbonos que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n : j, k, m, n \leq 20).
\newpage
Fórmula 7
3
(p y q son números enteros de 0 a 40).
Fórmula 8
4
(Cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono. R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono o un grupo alquenilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono).
Fórmula 9
5
(Cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono. R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 16 átomos de carbono, en el que se permite que R_{3} contenga un grupo amida. En caso contrario, R_{3} es un grupo alquilo obtenido de un aceite de
coco).
Especialmente según la presente invención, se usa como tensioactivo de flúor un sulfonato de perfluoroalquilo expresado por la siguiente fórmula, con lo que se obtiene una buena calidad de impresión, especialmente propiedad de coloración y mejora de propiedad de teñido notablemente uniforme en el papel. Los ejemplos del sulfonato de perfluoroalquilo siguiente incluyen los que tienen una combinación (R_{1}, R_{2} y R_{3}) de C_{3}F_{7}-, CF_{3}-, F- o C_{4}F_{9}-, F, F, y los que tienen M_{1} que es Na. Se usa preferentemente FT-110 (disponible en NEOS).
Fórmula 10
6
(R_{1}, R_{2} y R_{3} denotan uno de entre un grupo perfluoroalquilo y un átomo de flúor, y M_{1} denota uno cualquiera de Li, Na y K).
El uso de ion litio, amonio cuaternario y fosfonio cuaternario (los dos últimos de los cuales se expresan por la siguiente fórmula), como ion contador del tensioactivo según la presente invención, puede presentar una excelente estabilidad de solubilidad del tensioactivo.
Los ejemplos de tensioactivos no iónicos preferibles incluyen una fórmula (III) que expresa éter alquilfenílico de polioxietileno, una fórmula (IV) que expresa éter alquílico de polioxietileno, una fórmula (V) que expresa éter alquílico de polioxipropileno-polioxietileno, una fórmula (VII) que expresa acetilenglicol. El uso de los tensioactivos aniónicos anteriores en combinación puede producir un efecto sinérgico como, por ejemplo, permeabilidad, reduciendo así el corrimiento del color y la expansión de los caracteres de la tinta. El tensioactivo anterior puede usarse en solitario o en combinación de uno o más.
La combinación del tensioactivo de flúor de fórmula (IV) que expresa éter alquílico de polioxietileno y la combinación del tensioactivo de flúor de fórmula (V) que expresa éter alquílico de polioxipropileno-polioxietileno pueden mejorar notablemente la permeabilidad, reduciendo así el corrimiento del color, mejorando la propiedad de coloración y reduciendo la expansión de los caracteres.
El ajuste del pH de la tinta a 6 o más puede producir capacidad de conservación de la tinta. En numerosas ocasiones, el papel de copia y similares usado en la oficina tiene un pH de 5 a 6. La grabación en el denominado papel corriente en el siguiente procedimiento puede proporcionar una imagen de grabación que tiene alta calidad y alta resolución: la descarga de la tinta en el papel de grabación desde un orificio de eyección menor de 9 \mum a 60 \mum forma así una gota de 3 ng en peso a 5 ng en peso con una velocidad de 5 m/s a 20 m/s, la cantidad de adhesión monocromática ajustada a entre 1,5 g/m^{2} y 30 g/m^{2}, grado de dimensión de Steckigt de 3 segundos o más en el procedimiento de prueba de JIS P-8122. Un pH de 9 o más en lo anterior causará probablemente un cambio en el material atribuible a descomposición cuando se usa un agente activo expresado por la fórmula (II) en la conservación. Para el uso del agente activo expresado por la fórmula (II), es preferible ajustar el pH entre 6 y 9.
La cantidad de los aditivos expresados por (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) y (IX) se sitúa en el intervalo entre el 0,05% en peso y el 10% en peso, dando una permeabilidad deseada a la propiedad de la tinta requerida por el sistema de la impresora. En cada caso, en lo anterior el 0,05% en peso o inferior puede provocar corrimiento del color en el límite entre dos colores solapados, mientras que el 10% en peso o más en cada caso de lo anterior causará probablemente depósito del compuesto en sí a baja temperatura, reduciendo así la fiabilidad.
El uso del tensioactivo anterior (I) a (IX) en combinación con el tensioactivo de flúor puede reducir la cantidad del tensioactivo de flúor añadido. Con una adición entre el 0,05% en peso y el 5% en peso, el tensioactivo de flúor puede dar a la tinta una permeabilidad deseada requerida por el sistema de la impresora. En cada caso de lo anterior, el 0,05% en peso no puede provocar un efecto notable en la mejora de la permeabilidad. Por otra parte, el 5% en peso o más en cada caso de lo anterior puede aumentar la viscosidad y provocar cohesión y similares a una alta temperatura de conservación, reduciendo así la fiabilidad. Es preferible una cantidad de tensioactivo de flúor añadido del 0,1% en peso al 2% en peso, con vistas a la capacidad de conservación.
La tensión superficial según la presente invención es un índice de permeabilidad en el papel, que denota especialmente una tensión superficial dinámica en un tiempo breve de 1 segundo o inferior después de formación de la superficie, que es diferente de una tensión superficial estática medida en un tiempo de saturación. El documento JP-A nº 63-31.237 desvela un procedimiento convencional para medir una tensión superficial dinámica de 1 segundo o inferior, siendo aplicable este procedimiento a la presente invención. Según la presente invención, sin embargo, se usó para la medida el medidor de tensión superficial de Wilhelmy, que es de tipo suspensión. La tensión superficial es preferentemente de 40 mJ/m^{2} o inferior, y más preferentemente de 35 mJ/m^{2} o inferior para una propiedad de fijación y sequedad excelentes.
Según la presente invención, el poliol o el éter glicólico tiene de 8 a 11 átomos de carbono. La adición de un poliol y/o glicol parcialmente soluble (es decir, solubilidad del 0,1% en peso a menos del 4,5% en peso en agua de 25ºC) del 0,1% en peso al 10,0% en peso con respecto al peso total de la tinta de grabación puede mejorar la propiedad de humectabilidad de la tinta en un elemento térmico, produciendo así estabilidad de eyección y estabilidad de frecuencia incluso con una pequeña cantidad de aditivos.
(1) 2-etil-1,3-hexanodiol Solubilidad: 4,2% (a 20ºC)
(2) 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol Solubilidad: 2,0% (a 20ºC)
En agua de 25ºC, un penetrante que tenga solubilidad del 0,1% en peso a menos del 4,5% en peso puede aportar la ventaja de que la propiedad de penetración es muy alta, debido a la baja solubilidad. Así, en agua de 25ºC, es posible formar una tinta con una propiedad de penetración muy alta combinando el penetrante que tiene solubilidad del 0,1% en peso al 4,5% en peso con otro disolvente o con otro u otros tensioactivos.
La tinta según la presente invención puede añadirse mediante un aditivo convencional distinto del agente colorante, el disolvente y el tensioactivo descritos anteriormente.
\newpage
Los ejemplos de conservantes (corrosión y moho) incluyen deshidroxiacetato de sodio, sorbato de sodio, 2-piridintiol-1-óxido de sodio, benzoato de sodio, paraclorofenol sódico y similares.
Los ejemplos de reguladores de pH incluyen sustancias arbitrarias capaces de regular el pH a 7 o más sin causar un efecto perjudicial en la tinta así regulada.
Los ejemplos de regulador de pH incluyen aminas como dietanolamina, trietanolamina y similares; hidruros de elementos de metales alcalinos como hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio y similares; hidróxido de amonio; hidróxido de amonio cuaternario; hidróxido de fosfonio cuaternario; carbonatos de metal alcalino como carbonato de litio, carbonato de sodio, carbonato de potasio y similares; y similares.
Los ejemplos de reactivo de quelato incluyen acetato de sodio de etilendiamina cuaternaria, ácido nitriloacético sódico, acetato de trisodio de hidroxietiletilendiamina, ácido pentaacético de dietilentriamina sódico, acetato disódico de uramilo y similares.
Los ejemplos de agentes antiherrumbre incluyen sulfito ácido, sulfato de tiosodio, tiodiglicolato de amonio, nitrito de diisopropilamonio, tetranitrato de pentaeritritol, nitrito de diciclohexilamonio y similares.
Dependiendo de la finalidad, puede añadirse absorbente ultravioleta soluble, absorbente infrarrojo soluble y similares.
A continuación se describe el juego de tintas según la presente invención.
El juego de tintas incluye una tinta negra y una tinta de color. La tinta de color contiene la emulsión de polímero que contiene el material colorante anterior. La tinta negra tiene una estructura en la que la emulsión de polímero que constituye la tinta de color está sustituida por un negro de carbono de tipo autodispersión. Más específicamente, en un juego de tintas de grabación por inyección que comprende una tinta negra y al menos una tinta de color, la tinta negra contiene el pigmento de tipo autodispersión; al menos un tipo de agente humectante seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano (primer compuesto hidroxi); poliol (segundo compuesto hidroxi) que tiene de 8 a 11 átomos de carbono o éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono; al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero; disolvente orgánico hidrosoluble; y agua. Por otra parte, el juego de tintas tiene una viscosidad de tinta de 5 mPa.seg o más a 25ºC. La tinta de color contiene la emulsión de polímero que contiene el material colorante que es insoluble en agua o que no es probable que se disuelva en agua. La tinta de color contiene al menos un agente humectante (primer compuesto hidroxi) seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano; poliol (segundo compuesto hidroxi) que tiene de 8 a 11 átomos de carbono o éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono; disolvente orgánico hidrosoluble; agua; al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero; y al menos un tipo de tensioactivo
de flúor. El juego de tintas de grabación por inyección tiene la viscosidad de tinta de 5 mPa\cdotseg o más a 25ºC.
La tinta negra comprende los siguientes elementos constitutivos.
(i)
Negro de carbono de tipo autodispersión
(ii)
Agente humectante 1-i (glicerina)
(iii)
Agente humectante 1-ii (al menos un tipo seleccionado del grupo constituido por 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetilolglicoletano; primer compuesto hidroxi)
(iv)
Disolvente orgánico hidrosoluble
(v)
Tensioactivo
(vi)
Poliol (un segundo compuesto hidroxi) que tiene de 8 a 11 átomos de carbono o éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono
(vii)
Emulsión
(viii)
Conservante
(ix)
Regulador de pH
(x)
Agua pura.
Como material colorante, debe usarse pigmento de color de tipo autodispersión en el que al menos un tipo de grupo hidrófilo pueda dispersarse establemente directamente en una superficie del negro de carbono o acoplarse a la superficie del negro de carbono a través de otro u otros grupos atómicos, sin usar un agente dispersante. Como resultado, como la tinta convencional, el agente colorante según la presente invención no necesita el agente dispersante para dispersar el negro de carbono.
Se prefiere que el negro de carbono de tipo autodispersión según la presente invención tenga un carácter iónico, es decir, son preferibles los de carga aniónica o catiónica.
Los ejemplos del grupo hidrófilo aniónico incluyen -COOM, -SO_{3}M, -PO_{3}HM, -PO_{3}M_{2}, -SO_{2}NH_{2} y -SO_{2}NHCOR (M en las fórmulas anteriores denota átomo de hidrógeno, metal alcalino, amonio o amonio orgánico; y R en las fórmulas anteriores denota grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupo fenilo al que se permite que tenga un grupo de sustitución, o grupo naftilo al que se permite que tenga un grupo de sustitución) y similares. Según la presente invención, es preferible el uso de los que tienen -COOM y -SO_{3}M acoplados a la superficie del pigmento de color.
Los ejemplos de "M" en el grupo hidrófilo anterior como metal alcalino incluyen litio, sodio, potasio y similares; como amonio orgánico incluyen de monometilamonio a trimetilamonio, de monoetilamonio a trietilamonio, de monometanolamonio a trimetanolamonio y similares. Los ejemplos de un procedimiento de obtención de pigmento de color con carga aniónica, en este caso, un procedimiento de introducción de -COOM en la superficie del pigmento de color, incluyen oxidación del pigmento de color con sosa ácida hipoclorosa, sulfonación, reacción de sal de diazonio, pero sin limitarse a ello.
Los ejemplos del grupo hidrófilo catiónico incluyen preferentemente grupo amonio cuaternario, más preferentemente los grupos de amonio cuaternario mostrados en la siguiente tabla 2. Según la presente invención, cualquiera de los mostrados a continuación y acoplados a la superficie del negro de carbono se usa preferentemente como material colorante.
TABLA 2
7
(R en las fórmulas anteriores denota grupo alquilo con o sin sustitución, o grupo arilo con o sin sustitución).
Los ejemplos para producir el negro de carbono catiónico de tipo autodispersión acoplado con el grupo hidrófilo según se describe anteriormente incluyen, como procedimiento de acoplamiento del grupo N-etilpiridilo que tiene la siguiente estructura, tratamiento de negro de carbono con bromuro de 3-amino-N-etilpiridio, pero sin limitarse a
ello.
\newpage
Fórmula 11
8
Según la presente invención, el grupo hidrófilo descrito anteriormente puede acoplarse a la superficie del negro de carbono a través de otro grupo atómico. Los ejemplos de los otros grupos de carbonos incluyen grupo alquilo que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, grupo fenilo al que se permite que tenga un grupo de sustitución y grupo naftilo al que se permite que tenga un grupo de sustitución. Los ejemplos específicos del grupo hidrófilo anterior acoplado a la superficie del negro de carbono a través del otro grupo atómico incluyen -C_{2}H_{4}COOM, -PhSO_{3}M, -C_{5}H_{10}NH_{3}^{+} (M en las fórmulas anteriores denota átomo de hidrógeno, metal alcalino, amonio y amonio orgánico), y similares, pero sin limitarse a ellos.
El negro de carbono de tipo autodispersión usado para la tinta negra del juego de tintas según la presente invención es de tipo catiónico o aniónico cargado dependiendo del grupo hidrófilo de la superficie del negro de carbono, tiene propiedad de dispersión en agua por reacción del ion, está mejorado en propiedad hidrófila por el grupo hidrófilo. Con esto, incluso un descanso de larga duración puede producir una tinta acuosa de pigmento que puede dispersarse establemente en el medio acuoso sin aumentar el diámetro de partícula o la viscosidad del pigmento. La tinta negra que tiene una polaridad que es opuesta a la polaridad de la tinta de color que constituye el juego de tintas puede producir la mínima cantidad de corrimientos de color. Según la presente invención, sin embargo, la tinta tiene alta viscosidad y baja tensión superficial y es excelente en permeabilidad. Con esto, incluso cuando la tinta de color y la tinta negra del juego de tintas tienen la misma polaridad, puede producirse una cantidad muy pequeña de corrimiento, evitando así una cohesión excesiva y una viscosidad mejorada incluso cuando las tintas se mezclan en el mecanismo de mantenimiento de la boquilla o en la placa de boquilla. Esto significa que el juego de tintas según la presente invención es excelente en propiedad de manipulación.
Entre los otros materiales constitutivos usados para la tinta negra del juego de tintas, son utilizables los usados para la tinta que contiene la partícula fina de polímero que contiene el material colorante.
Se propone preferentemente una emulsión de resina como la utilizable únicamente para la tinta negra.
Una emulsión de resina significa una emulsión que tiene su fase continua como agua, y tiene una fase de dispersión que incluye las siguientes composiciones de resina. Los ejemplos de las composiciones de resina de la fase de dispersión incluyen resina acrílica, resina de acetato de vinilo, resina de estireno-butadieno, resina de cloruro de vinilo, resina de acrilo-estireno, resina de butadieno, resina de estireno y similares.
Según el aspecto preferible de la presente invención, se prefiere que la resina sea un polímero que sea una combinación de una parte hidrófila y una parte hidrófoba. El diámetro de partícula de la composición de resina, en la medida en que puede formarse la emulsión, no está limitado particularmente, pero es preferentemente de aproximadamente 150 nm o inferior, y más preferentemente de 5 nm a 100 nm.
La emulsión de resina puede obtenerse mezclando la partícula de resina en agua, o mezclando la partícula de resina y el tensioactivo en agua.
Por ejemplo, se obtiene una emulsión de resina acrílica:
mezclando éster (met)acrílico en agua,
o mezclando éster (met)acrílico y tensioactivo en agua,
y una emulsión de resina de estireno-acrilo se obtiene:
mezclando éster (met)acrílico y estireno en agua.
Una proporción preferible de mezcla entre composición de resina y tensioactivo es comúnmente de 10:1 a 5:1. El uso de tensioactivo por debajo del intervalo anterior probablemente no formará la emulsión, mientras que el uso por encima del intervalo anterior probablemente reducirá la resistencia al agua de la tinta o deteriorará la permeabilidad.
La proporción entre resina y agua, como componentes de la fase de dispersión de la emulsión, es de 60 a 400 partes en peso de agua frente a 100 partes en peso de resina, y preferentemente de 100 a 200 partes en peso de agua frente a 100 partes en peso de resina.
Los ejemplos de emulsiones de resina disponibles comercialmente incluyen Micro Gel E-1002 y Micro Gel E-5002 (emulsión de resina de estireno-acrilo fabricada por Nippon Paint), VONCOAT 4001 (emulsión de resina de acrilo fabricada por Dainippon Ink and Chemicals Incorporated), VONCOAT 5454 (emulsión de resina de estireno-acrilo fabricada por Dainippon Ink and Chemicals Incorporated), SAE-1014 (emulsión de resina de estireno-acrilo fabricada por ZEON CORPORATION), Sybynol SK-200 (emulsión de resina de acrilo fabricada por Saiden Chemical Industry Co., Ltd.) y similares.
Se prefiere que la tinta según la presente invención contenga la emulsión de resina que tiene su composición de resina del 0,1% en peso al 40% en peso con respecto a la tinta, y más preferentemente del 1% en peso al 25% en peso.
La emulsión de resina tiene propiedades de viscosidad y cohesión aumentadas, suprime la penetración de composición colorante y promueve la fijación al material de grabación. Por otra parte, algunos tipos de las emulsiones de resina pueden formar un recubrimiento en el material de impresión, mejorando así la resistencia a la fricción de la impresión.
En lo sucesivo se describe con respecto a los dibujos un cartucho de líquido de grabación que recibe un líquido de grabación y una impresora de inyección equipada con el cartucho del líquido de grabación, según la presente invención. Los ejemplos constitutivos mostrados a continuación no son limitativos, según la presente invención.
La Fig. 1 es una vista frontal esquemática de una parte de un mecanismo de una impresora de inyección en serie que incorpora un cartucho de tinta equipado con un receptor de líquido de grabación que recibe en el mismo un líquido de grabación, según la presente invención.
La parte del mecanismo de la impresora de inyección tiene la siguiente constitución: entre una placa lateral (1) y una placa lateral (2), se suspenden sustancialmente en horizontal una varilla guía principal (3) y una varilla guía de seguimiento (4). Por medio de la varilla guía principal (3) y la varilla guía de seguimiento (4), se transporta una unidad de carro (5) de manera que se deslice en una dirección de barrido principal. La unidad de carro (5) incorpora en la misma cuatro cabezales de inyección (6) que eyectan respectivamente una tinta amarilla (Y), una tinta magenta (M), una tinta cian (C) y una tinta negra (Bk), con caras de eyección (6a) (cara de boquilla cuya capa de recubrimiento repelente de tinta se sometió a tratamiento eutectoide) del mismo giradas hacia abajo. En un lado superior de los cabezales de inyección (6) de la unidad de carro (5), respectivamente, se instalan de manera sustituible cuatro cartuchos de tinta ((7y), (7m), (7c), (7k)). El cabezal de inyección (6) tiene un diámetro de boquilla preferible de 30 \mum o inferior.
La unidad de carro (5) tiene una constitución tal que el accionamiento y control de un motor de barrido principal (8) conectado a una correa de reglaje (11) tensada entre una polea impulsora (polea de reglaje impulsora) (9) (que se hace girar con el motor de barrido principal (8)) y una polea impulsada (polea loca) (10) puede mover la unidad de carro (5) y los cuatro cabezales de inyección (6) en la dirección de barrido principal.
Una subestructura (13) y una subestructura (14) se sitúan en una placa base (12) que une la placa lateral (1) y la placa lateral (2). Entre la subestructura (13) y la subestructura (14), se transporta un rodillo transportador (15) de forma giratoria para arrastrar una hoja de papel (16) en una dirección de sub-barrido perpendicular a la dirección de barrido principal. Se dispone un motor de sub-barrido (17) junto a la subestructura (14). Para accionar una rotación del motor de sub-barrido (17) al motor transportador (15), se proporciona un engranaje (18) fijo a un eje rotatorio del motor de sub-barrido (17) y un engranaje (19) fijo a un eje del rodillo transportador (15).
Por otra parte, entre la placa lateral (1) y la subestructura (13), se proporciona un mecanismo de mantenimiento-recuperación de fiabilidad (en lo sucesivo referido como "subsistema") (21) del cabezal de inyección (6). Un soporte (23) sostiene cuatro elementos de tapa (22) para tapar respectivamente las caras de eyección de los cabezales de inyección (6). El soporte (23) se sostiene de forma oscilante con un elemento de articulación (24). El movimiento de la unidad de carro (5) en la dirección de barrido principal tal que la unidad de carro (5) se apoya en una parte de engrane (25) dispuesta en el soporte (23) puede levantar el soporte (23) de acuerdo con el movimiento de la unidad de carro (5), con lo que los elementos de tapa (22) pueden tapar las caras de eyección (6a) de los cabezales de inyección (6). Por el contrario, el movimiento de la unidad de carro (5) a un lado de zona de impresión puede bajar el soporte (23) de acuerdo con el movimiento de la unidad de carro (5), con lo que los elementos de tapa (22) pueden separarse de las caras de eyección (6a) de los cabezales de inyección (6).
Cada uno de los elementos de tapa (22) se une a una bomba de absorción (27) por medio de un tubo de absorción (26). Por otra parte, el elemento de tapa (22) formado con una abertura atmosférica se comunica con la atmósfera por medio de un tubo de abertura atmosférica y una válvula de abertura atmosférica. Por otra parte, un líquido de desecho bombeado por la bomba de absorción (27) se purga en un depósito de conservación de líquido de desecho (no mostrado) por medio de un tubo de purga y similares. En un lado del soporte (23), se monta una paleta limpiadora (28) en un brazo de paleta (29). La paleta limpiadora (28) es un elemento de limpieza formado por un material elástico como elemento de fibra, elemento de burbujeo, goma y similares. El brazo de paleta (29) se lleva así como oscilante con una leva que se hace girar por medio de un elemento impulsor (no mostrado).
A continuación se describe el cartucho de inyección (7) haciendo referencia a la Fig. 2 y la Fig. 3.
La Fig. 2 es una vista externa en perspectiva del cartucho de tinta antes de incorporarlo a la impresora según la presente invención. La Fig. 3 es una sección transversal del cartucho de tinta según la presente invención.
Como puede verse en la Fig. 3, el cartucho de tinta (7) tiene un cuerpo de cartucho (41) que recibe un absorbente de tinta (42) que absorbe la tinta de un color específico. El cuerpo de cartucho (41) está formado así de manera que un elemento de cubierta superior (44) se adhiere o se suelda a una abertura superior de una caja (43), y es un molde que está formado, por ejemplo, por resina. El absorbente de tinta (42) está formado por cuerpo poroso como espuma de uretano y similares. Después de insertarse de forma compresiva en el cuerpo de cartucho (41), el absorbente de tinta (42) puede absorber la tinta.
La caja (43) del cuerpo de cartucho (41) tiene una parte de base que está formada con un orificio de suministro de tinta (45) para aportar la tinta al cabezal de grabación (6). El orificio de suministro de tinta (45) tiene una periferia interior que se ajusta con un anillo de sellado (46). El elemento de cubierta superior (44) está formado con una abertura atmosférica (47).
Se monta un elemento de tapa (50) en el cuerpo de cartucho (41). El elemento de tapa (50) puede evitar la fuga de la tinta interior, fuga que puede estar provocada por una deformación compresiva de la caja (43) en el siguiente estado: i) antes de la carga y cuando el orificio de suministro de tinta (45) se bloquea, manipulando el cartucho de inyección (7) para carga o transporte, o ii) cuando se aplica una presión a una pared lateral ancha durante embalaje al vacío.
Como puede verse en la Fig. 2, la abertura atmosférica (47) se asienta sellando en el elemento de cubierta superior (44) un elemento de sellado con forma de película (55) que tiene permeabilidad de oxígeno de 100 ml/m^{2} o más. El elemento de sellado (55) tiene una dimensión para sellar la abertura atmosférica (47) y una pluralidad de surcos (48) que se forman alrededor de la abertura atmosférica (47). El sellado de la abertura atmosférica (47) con el elemento de sellado (55) que tiene la permeabilidad de oxígeno de 100 ml/m^{2} o más puede producir el siguiente efecto:
Efecto
Incluso en el siguiente estado i), con el cartucho (7) empaquetado bajo una presión reducida que usa un elemento de paquete formado por una película de lámina de aluminio y similares que está libre de permeabilidad del aire, y con la tinta cargada:
estado i) una atmósfera presente en un espacio (A) (véase Fig. 3) que se forma entre el absorbente de tinta (42) y el cuerpo de cartucho (41) provoca la disolución de aire en la tinta;
el aire en la tinta puede agotarse a través del elemento de sellado (55) en un espacio (entre el cuerpo de cartucho (41) y el elemento de empaquetado que se elimina fuera del cuerpo de cartucho (41)) que tiene un alto grado de vacío, mejorando así la desgasificación de la tinta.
La Fig. 4 muestra un ejemplo constitutivo de un cartucho de registro que se suministra con un receptor de tinta (que recibe el líquido de grabación (tinta)) y una parte de cabezal para eyectar el líquido de grabación.
Específicamente, la unidad de grabación (30) es de un tipo en serie, que incluye elementos principales como un cabezal de inyección (33), un depósito de tinta (49) para recibir el líquido de grabación suministrado al cabezal de inyección (33) y un elemento de cubierta para sellar una parte interna del depósito de tinta (49). El cabezal de tinta (33) está formado por una pluralidad de boquillas (32) para eyectar el líquido de grabación. La tinta (líquido de grabación) se lleva a una cámara de líquido común (no mostrada) por medio de un tubo de suministro de tinta (no mostrado), y debe eyectarse desde la boquilla (32) de acuerdo con una señal eléctrica desde un cuerpo de dispositivo de registro cuya señal se introduce desde un electrodo (31). La unidad de grabación del tipo anterior se refiere como el denominado tipo térmico o tipo burbuja que puede producirse a bajo coste debido a su constitución, es decir, una constitución adecuada para el cabezal que tiene su fuente impulsora de energía térmica.
La tinta según la presente invención, con las composiciones anteriores añadidas a la misma en el procedimiento de impresión como el tipo burbuja anterior, el tipo térmico y similares, puede mejorar la propiedad de humectabilidad en el elemento térmico. Con esto, incluso una pequeña cantidad de adición de los componentes anteriores puede producir la estabilidad de eyección y la estabilidad de frecuencia, y aumenta la seguridad, lo que es preferible. Por otra parte, la tinta según la presente invención es adecuada también para un procedimiento de impresión que usa, para eyectar la tinta, una energía dinámica en vez de la energía térmica.
En lo anterior se describe el dispositivo de grabación de inyección de tipo serie. El líquido de grabación según la presente invención también es aplicable a un dispositivo de grabación, dispositivo que tiene un denominado cabezal de línea, en el que las boquillas se disponen arbitrariamente en modo de zigzag de forma que las boquillas se disponen con la misma anchura o superior que el medio de grabación integrando la densidad igual a la resolución de imagen objeto o varias fracciones (por ejemplo, de 1/2 a 1/9) de la resolución de imagen objeto.
El dispositivo de grabación de la presente memoria descriptiva no está limitado a una impresora de salida de PC, una cámara digital y similares, sino que puede ser una máquina multifuncional que incluye fax, escáner, teléfono y una combinación de los mismos.
En lo sucesivo se describen ejemplos específicos de la presente invención. Sin embargo, la presente invención no está limitada a los mismos. En los ejemplos, la composición (%) se basa en peso.
Ejemplo de preparación 1
Preparación de una dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
En referencia al ejemplo de preparación desvelado en JP-A nº 2001-139.849, se realizó la siguiente preparación añadida.
Al principio, dentro de un matraz de 1 L equipado con un agitador mecánico, un termómetro, un tubo de introducción de gas nitrógeno, un tubo de reflujo y un embudo de goteo se sustituyeron suficientemente con un gas nitrógeno, para preparar con ello una solución de polímero. A continuación, se introdujeron 11,2 g de estireno, 2,8 g de ácido acrílico, 12,0 g de metacrilato de laurilo, 4,0 g de metacrilato de polietilenglicol, 4,0 g de macrómero de estireno (AS-6 fabricado por Toagosei Co., Ltd.) y 0,4 g de mercaptoetanol y se calentaron a 65ºC. A continuación, se añadió gota a gota al matraz durante 2,5 horas una mezcla de 100,8 g de estireno, 25,2 g de ácido acrílico, 108,0 g de metacrilato de laurilo, 36,0 g de metacrilato de polietilenglicol, 60,0 g de metacrilato de hidroxietilo, 36,0 g de macrómero de estireno (AS-6 fabricado por Toagosei Co., Ltd.), 3,6 g de mercaptoetanol, 2,4 g de azobis-dimetilvaleronitrilo y 18 g de metiletilcetona.
Después de terminar el goteo, se añadió gota a gota al matraz durante 0,5 horas una mezcla de 0,8 g azobis-dimetilvaleronitrilo y 18 g de metiletilcetona. Después de madurar durante 1 hora a 65ºC, se añadieron 0,8 g de azobis-dimetilvaleronitrilo, seguido de una maduración adicional durante 1 hora. Después de terminar la reacción, se añadieron 364 g de metiletilcetona, para obtener así una solución de polímero que tiene una densidad del 50%. A continuación se secó parcialmente la solución de polímero y se midió mediante cromatografía de penetración de gel (estándar: poliestireno, disolvente: tetrahidrofurano), para encontrar un peso molecular medio en peso de 15.000.
Se agitaron suficientemente 28 g de la solución de polímero así obtenida, 26 g de pigmento de ftalocianina de cobre, 13,6 g de solución de hidróxido de potasio 1 mol/L, 20 g de metiletilcetona y 30 g de agua de intercambio iónico. A continuación, se usaron tres rodillos laminadores (NR-84A fabricado por Noritake Company) para mezclado-amasamiento 20 veces. La pasta así obtenida se introdujo en 200 g de agua de intercambio iónico, agitada suficientemente, y a continuación se destilaron la metiletilcetona y el agua con un evaporador, para obtener así el 20,0% en peso (contenido sólido) de 160 g de dispersión de polímero de partícula fina de polímero azul.
Medida con Microtrack UPA, la partícula fina de polímero tiene un diámetro de partícula medio (D 50%) de 93 nm.
Ejemplo de preparación 2
Preparación de dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
Se repitió el ejemplo de preparación 1 con la salvedad de que el pigmento de ftalocianina del ejemplo de preparación 1 se sustituyó por un pigmento rojo 122, para obtener así una dispersión de partícula fina de polímero púrpura. Medida con Microtrack UPA, la partícula fina de polímero tiene un diámetro de partícula medio (D 50%)
de 127 nm.
Ejemplo de preparación 3
Preparación de dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
Se repitió el ejemplo de preparación 1 con la salvedad de que el pigmento de ftalocianina del ejemplo de preparación 1 se sustituyó por un pigmento amarillo 74, para obtener así una dispersión de partícula fina de polímero amarilla. Medida con Microtrack UPA, la partícula fina de polímero tiene un diámetro de partícula medio (D 50%) de 76 nm.
Ejemplo de preparación 4
Preparación de dispersión de partícula fina de polímero que contiene negro de carbono
Se repitió el ejemplo de preparación 1 con la salvedad de que el pigmento de ftalocianina del ejemplo de preparación 1 se sustituyó por un negro de carbono (FT-100 fabricado por Degussa AG), para obtener así una dispersión de partícula fina de polímero negra. Medida con Microtrack UPA, la partícula fina de polímero tiene un diámetro de partícula medio (D 50%) de 104 nm.
Ejemplo de preparación 5
Preparación de un líquido de dispersión de negro de carbono 1 después de tratamiento del compuesto diazo
Se mezclaron 100 g de negro de carbono 100 g (superficie 230 m^{2}/g, absorción de aceite DBP 70 ml/100 g) y 34 g de ácido p-amino-N-benzoico y se dispersaron en 750 g de agua, a continuación se añadieron 16 g de ácido nítrico gota a gota, y después se agitó la mezcla a 70ºC. Al cabo de 5 minutos, se añadieron 50 g de una solución de agua con 11 g de nitrito de sodio disueltos en la misma. Se agitó durante 1 hora. La solución espesa así obtenida se diluyó 10 veces, y se sometió a tratamiento centrífugo para eliminar los granos gruesos. Se reguló el pH a entre 8 y 9 con dietanolamina. Se realizó una ultrafiltración para desalinización-enriquecimiento, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono con su densidad del pigmento al 15%. El compuesto así obtenido se filtró con polipropileno (0,5 \mum), para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono 1. Medido con Microtrack UPA, el líquido de dispersión de negro de carbono 1 tiene un diámetro de partícula medio (D 50%) de 99 nm.
Ejemplo de preparación 6
Preparación de líquido de dispersión de negro de carbono 2 después de tratamiento con ácido hipocloroso
Se mezclaron suficientemente 300 g de negro de carbono ácido disponible comercialmente (Monarch 1300 fabricado por Cabot Corporation) que tenía un pH 2,5 con 1.000 mililitros de agua, y a continuación se añadieron gota a gota 450 g de una sosa de ácido hipocloroso soda (densidad de cloro eficaz del 12%), y después se agitó durante 8 horas a entre 100ºC y 105ºC. Se añadieron al líquido otros 100 g de sosa de ácido hipocloroso (densidad de cloro eficaz 12%), seguido de dispersión durante 3 horas con una máquina de dispersión horizontal. La solución espesa así obtenida se diluyó 10 veces con agua, se reguló el pH con hidróxido de litio, a continuación se realizó una ultrafiltración para desalinización-enriquecimiento a una conductividad eléctrica de 0,2 mS/cm, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono que tiene densidad del pigmento del 15%. El líquido de dispersión de negro de carbono así obtenido se sometió a un tratamiento centrífugo para eliminar granos gruesos, y a continuación se sometió a filtro de nailon de 1 micrómetro, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono 2. Medido con Microtrack UPA, el líquido de dispersión de negro de carbono 2 tiene un diámetro de partícula medio (D 50%)
de 95 nm.
Ejemplo de preparación 7
Preparación de líquido de dispersión de negro de carbono 3 después de tratamiento de sulfonación
Se mezclaron suficientemente 150 g de un pigmento de negro de carbono (Printex #85 fabricado por Degussa AG) en 400 ml de sulfolano, y luego se dispersó ligeramente con un molino de vidrio, y después se añadieron 15 g de ácido amidosulfúrico, seguido de agitación durante 10 horas a entre 140ºC y 150ºC. La solución espesa así obtenida se introdujo en 1.000 ml de agua de intercambio iónico, y a continuación se sometió a un tratamiento centrífugo a 12.000 rpm, para obtener así una torta húmeda de negro de carbono con su superficie tratada. La torta húmeda de negro de carbono así obtenida se dispersó de nuevo con 2.000 ml de agua de intercambio iónico, se reguló el pH con hidróxido de litio, y a continuación se realizó una ultrafiltración para desalinización-enriquecimiento, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono con su densidad del pigmento del 10% en peso. El compuesto así obtenido se filtró con nailon (1 \mum), para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono 3. El líquido de dispersión de negro de carbono 3 tiene un diámetro de partícula medio de 80 nm.
Ejemplo de preparación 8
Preparación de líquido de dispersión de negro de carbono 4 (catiónico) después de tratamiento con compuesto diazo
Se repitió el ejemplo de preparación 5 con la salvedad de que el ácido p-amino-N-benzoico del ejemplo de preparación 5 se sustituyó por cloruro de N-(4-aminofenil)piridinio, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono 4.
Ejemplo 1
Se preparó una composición de tinta que tiene la siguiente prescripción, y se usó una solución de hidróxido de litio al 10% para regular el pH a 9. A continuación, se usó para filtrado un filtro de membrana que tenía un diámetro medio de poro de 0,8 \mum, para obtener así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 8,0% en peso
(contenido sólido)
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
2-pirrolidona 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-110 (tensioactivo de flúor FTERGENT fabricado por NEOS, Kobe Japan) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
Ejemplo 2
Con el pH regulado a 9 mediante hidróxido de sodio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 8,0% en peso
(contenido sólido)
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
N-metil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Unisafe A-LY (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 3
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 8,0% en peso
(contenido sólido)
2-metil-2,4-pentanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
2-pirrolidona 5,0% en peso
Agente activo en fórmula (III) (R = C6, k = 5) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 4 Tinta de pigmento negro
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de sodio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene negro de carbono
(ejemplo de preparación 4) 8,0% en peso
(contenido sólido)
Dipropilenglicol 20,0% en peso
Glicerol 10,0% en peso
N-hidroxietil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Nissan anon BL-SF (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 5
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 12,0% en peso
(contenido sólido)
2,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
N-metil-2-pirrolidona 3,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 6
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 12,0% en peso
(contenido sólido)
Dipropilenglicol 15,0% en peso
Glicerol 15,0% en peso
N-hidroxietil-2-pirrolidona 5,0% en peso
Fórmula (IV) (R : C12, n = 9) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 7
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 12,0% en peso
(contenido sólido)
1,3-propanodiol 22,5% en peso
2-pirrolidona 5,0% en peso
Fórmula (V) (R: C10, j = 2, k = 7) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-251 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 8
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Líquido de dispersión de negro de carbono 1 después de tratamiento con compuesto diazo
(ejemplo de preparación 5) 8,0% en peso
(contenido sólido)
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
N-metil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Fórmula (V) (R: C10, j = 2, k = 10) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-251(fabricado por NEOS) 0,5% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 9
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 15,0% en peso
(contenido sólido)
1,6-hexanodiol 15,0% en peso
Glicerol 15,0% en peso
N-hidroxietil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Fórmula (V) (R: C10, j = 2, k = 7) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 10
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 15,0% en peso
(contenido sólido)
1,6-hexanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
2-pirrolidona 3,0% en peso
Fórmula (V) (R : C10, j = 2, k =10) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 11
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de sodio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 15,0% en peso
(contenido sólido)
2-metil-2,4-pentanodiol 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
N-metil-2-pirrolidona 5,0% en peso
Fórmula (V) (R : C 10, j = 2, k =10) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (conservante) 0,2% en peso,
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 12
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de sodio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Líquido de dispersión de negro de carbono 2 después de tratamiento con ácido hipocloroso
(ejemplo de preparación 6) 10,0% en peso
1,2,6-hexanotriol 30,0% en peso
Glicerol 10,0% en peso
N-hidroxietil-2-pirrolidona 5,0% en peso
Unisafe A-LY (tensioactivo anfótero fabricado por
NOF Corporation) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 13
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de sodio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Líquido de dispersión de negro de carbono 3 después de tratamiento de sulfonación
(ejemplo de preparación 7) 10,0% en peso
Trimetilolpropano 20,0% en peso
Glicerol 20,0% en peso
2-pirrolidona 4,0% en peso
Nissan anon BL-SF (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo 14
Con pH regulado a 9 mediante hidróxido de litio, se repitió el ejemplo 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones, para preparar así una composición de tinta.
Líquido de dispersión de negro de carbono 4 (catiónico) después de tratamiento con
compuesto de diazo (ejemplo de preparación 8) 8,0% en peso
Trimetiloletano 22,5% en peso
Glicerol 7,5% en peso
N-metil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Nissan anon BL-SF (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-250 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo comparativo 1
Se preparó una composición de tinta que tenía la siguiente prescripción, y se usó una solución de hidróxido de litio al 10% para regular el pH a 9. A continuación, se usó un filtro de membrana que tenía un diámetro medio de poro de 0,8 \mum para filtrado, para obtener así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 5,0% en peso
Dietilenglicol 15,0% en peso
Glicerol 5,0% en peso
2-pirrolidona 2,0% en peso
ECTD-3NEX (tensioactivo aniónico fabricado por Nikko Chemicals) 1,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo comparativo 2
Excluyendo el uso de las siguientes composiciones, se repitió el ejemplo comparativo 1. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 6,0% en peso
Dietilenglicol 15,0% en peso
Glicerol 5,0% en peso
N-metil-2-pirrolidona 2,0% en peso
ECTD-3NEX (tensioactivo aniónico fabricado por Nikko Chemicals) 1,0% en peso
2,2,4-trimetil-2,3-pentanodiol 2,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo comparativo 3
Excluyendo el uso de las siguientes composiciones, se repitió el ejemplo comparativo 1. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para preparar así una composición de tinta.
Partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 5,0% en peso
Dietilenglicol 15,0% en peso
Glicerol 5,0% en peso
N-hidroxietil-2-pirrolidona 2,0% en peso
Unisafe A-LY (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Emulsión 3,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
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Ejemplo comparativo 4
Excluyendo el uso de las siguientes composiciones, se repitió el ejemplo 1. Se usó hidróxido de sodio para regular el pH a 9, para preparar así una composición de tinta.
Líquido de dispersión de negro de carbono 1 después de tratamiento con
compuesto diazo (ejemplo de preparación 5) 4,0% en peso
(pigmento contenido sólido)
Etilenglicol 15,0% en peso
Glicerol 5,0% en peso
2-pirrolidona 2,0% en peso
Nissan anon BL-SF (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
PROXEL IV (conservante) 0,2% en peso
Agua de intercambio iónico Equilibrio
La tabla 3 muestra la densidad del pigmento, la densidad de agente humectante y la viscosidad de tinta de las composiciones de tinta del ejemplo 1 al ejemplo 14 y del ejemplo comparativo 1 al ejemplo comparativo 14.
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TABLA 3
Densidad de Densidad de Tensión
contenido de agente Viscosidad superficial
pigmento sólido humectante cps (25ºC) (mN/m)
(% en peso) (% en peso)
Juego de tintas 1 Ejemplo 1 Cian 8,0 30,0 7,52 24,3
Ejemplo 2 Magenta 8,0 30,0 7,38 23,8
Ejemplo 3 Amarillo 8,0 30,0 7,11 24,7
Ejemplo 4 Negro 8,0 30,0 7,89 28,2
Juego de tintas 2 Ejemplo 5 Cian 12,0 30,0 8,78 24,5
Ejemplo 6 Magenta 12,0 30,0 9,24 24,8
Ejemplo 7 Amarillo 12,0 30,0 8,89 24,2
Ejemplo 8 Negro 8,0 30,0 8,14 26,8
TABLA 3 (continuación)
Densidad de Densidad de Tensión
contenido de agente Viscosidad superficial
pigmento sólido humectante cps (25ºC) (mN/m)
(% en peso) (% en peso)
Juego de tintas 3 Ejemplo 9 Cian 15,0 30,0 9,34 25,3
Ejemplo 10 Magenta 15,0 30,0 10,22 24,9
Ejemplo 11 Amarillo 15,0 30,0 9,58 25,4
Ejemplo 12 Negro 10,0 40,0 10,33 26,2
Juego de tintas 4 * Ejemplo 13 Negro 10,0 40,0 7,46 26,7
Juego de tintas 5 * Ejemplo 14 Negro 8,0 30,0 7,06 28,3
Juego de tintas Ejemplo comparativo 1 5,0 20,0 2,55 34,2
comparativo 1 Ejemplo comparativo 2 6,0 20,0 2,89 33,8
Ejemplo comparativo 3 5,0 20,0 2,99 35,3
Ejemplo comparativo 4 4,0 20,0 3,04 34,8
A continuación se realizaron las siguientes pruebas en el ejemplo 1 al ejemplo 14 y en el ejemplo comparativo 1 al ejemplo comparativo 4, usando un juego de tintas 1 a un juego de tintas 5 que incluyen cian, magenta, amarillo y negro y un juego de tintas comparativo 1.
* Como juego de tintas 4 y juego de tintas 5 se usó la tinta negra del juego de tintas 2.
Cómo evaluar:
(1) Nitidez de imagen
(i) Se usó una impresora de inyección EM-900 (fabricada por EPSON) para impresión en cada hoja de papel variando el voltaje de activación, la frecuencia y la anchura de impulso del cabezal. Patrón de impresión: régimen nominal del 100% para pigmento de color tintas de amarillo, magenta y cian; se usó tinta negra rellena con la tinta negra según la presente invención mediante impresión simultánea de caracteres. Condiciones de impresión: Mj (tamaño de una gota de tinta eyectada desde la boquilla) 35 pl, Vj (velocidad de gota de tinta eyectada desde la boquilla) 20 m/seg, frecuencia 1 kHz y densidad de grabación (resolución) 360 ppp, e impresión de una pasada.
(ii) En las mismas condiciones que las de (i) anterior, se realizó una impresión de una pasada (impresión sólida, impresión de caracteres) variando el voltaje de activación, la frecuencia y la anchura de impulso de un cabezal de una impresora de inyección IPSiO Jet300 fabricada por Ricoh.
Después de secado de la impresión, se realizó una inspección total de corrimiento del color (de dos colores solapados), expansión de tinta de la imagen, tono de color y densidad de imagen mediante inspección visual y con el uso de un colorímetro-densitómetro especial de tipo reflexión (fabricado por X-Rite) basado en criterios de evaluación. A continuación se describen las hojas de papel de impresión usadas para las pruebas.
(1)
My paper (fabricado por NBS Ricoh Co., Ltd.)
(2)
Kamigen S (papel fuente S), papel reproducido (fabricado por NBS Ricoh Co., Ltd.)
(3)
Papel PB (fabricado por Canon)
(4)
Multi Ace (Fuji Xerox Office Supply)
(5)
Papel Yamayuri (papel reproducido fabricado por Oji Paper)
(6)
Papel LH (Fuji Xerox Office Supply)
(7)
Papel Xerox 4024 (Fuji Xerox Office Supply)
(8)
Papel Neenah Bond (Kimberly-Clark)
Criterios de evaluación
Excelente: impresión nítida sin corrimiento ni expansión de la tinta encontrados.
Bueno: corrimiento y/o expansión de la tinta leves encontrados en algunas hojas de papel (papel reproducido).
Aceptable: corrimiento y/o expansión de la tinta leves encontrados en todas las hojas de papel.
No aceptable: corrimiento y/o expansión de la tinta encontrados, lo que oscurece el perfil de los caracteres.
(2) Sequedad de imagen
Se presionó un filtro sobre la imagen después de impresión en una cierta condición hasta que dejó de transferirse tinta al filtro. El tiempo requerido se midió consiguientemente como tiempo de secado. En cada hoja de papel, se determinó como bueno un tiempo de 10 segundos o inferior.
(3) Capacidad de conservación
Se introdujeron las tintas en un vaso de polietileno, que se conservó a -20ºC, 5ºC, 20ºC y 70ºC durante 3 meses en condiciones respectivas. Después de la conservación, se midieron la tensión superficial y la viscosidad, y se verificó el depósito. Aquellas tintas en las que no se produjeron cambios materiales y similares se determinaron como buenas.
(4) Fiabilidad después de descanso de impresión
Se usó el cabezal de IPSiO Jet 300 (impresora fabricada por Ricoh) para recuperación después de descanso de impresión sin tapar, limpiar ni tareas similares en la operación de impresión. Se determinó en cuántos segundos se desvió la dirección de la inyección y se varió el peso de la gota eyectada. Los resultados de las pruebas de fiabilidad se muestran en la Tabla 4-1 y la Tabla 4-2.
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(Tabla pasa a página siguiente)
9
10
Ejemplo de preparación 9
Preparación de líquido de dispersión de negro de carbono
Se mezclaron suficientemente 300 g de un negro de carbono ácido disponible comercialmente (Monarch 1300 fabricado por Cabot Corporation) que tenía pH 2,5 con 1.000 mililitros de agua, a continuación se añadieron gota a gota al mismo 450 g de una sosa de ácido hipocloroso (densidad de cloro eficaz 12%), y después se agitó durante 8 horas a entre 100ºC y 105ºC. Se añadieron al líquido otros 100 g de otra sosa de ácido hipocloroso (densidad de cloro eficaz 12%), seguido de dispersión durante 3 horas con una máquina de dispersión horizontal. La solución espesa así obtenida se diluyó 10 veces con agua, y se reguló el pH con hidróxido de litio, y a continuación se realizó una ultrafiltración para desalinización-enriquecimiento a una conductividad eléctrica de 0,2 mS/cm, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono que tenía una densidad del pigmento del 15%. El líquido de dispersión de negro de carbono así obtenido se sometió a un tratamiento centrífugo para eliminar los granos gruesos, y a continuación se sometió a un filtro de nailon de 1 micrómetro, para obtener así un líquido de dispersión de negro de carbono. Medido con Microtrack
UPA, el líquido de dispersión de negro de carbono tiene un diámetro de partícula medio (D 50%) de 95 nm.
En lo siguiente, se produjo una composición de tinta que usaba los líquidos de dispersión de partícula fina de polímero y los líquidos de dispersión de negro de carbono obtenidos desde el ejemplo de preparación 1 al ejemplo de preparación 8 y el ejemplo de preparación 9. Debe distinguirse el término "ejemplo de fabricación 1 a ejemplo de fabricación 14" de "ejemplo de preparación 1 a ejemplo de preparación 14". La Tabla 5 muestra la viscosidad y la tensión superficial de las composiciones de tinta a través del ejemplo de fabricación 1 al ejemplo de fabricación 14.
Ejemplo de fabricación 1
Se preparó una composición de tinta que tenía la siguiente prescripción, y se usó una solución de hidróxido de litio al 10% para regular el pH a 9. A continuación, se usó un filtro de membrana que tenía un diámetro medio de poro de 0,8 \mum para filtrado, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina de cobre
(ejemplo de preparación 1) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 23,0% en peso
Glicerina 8,6% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LU (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 2
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de sodio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 24,5% en peso
Glicerina 9,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 3
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 24,5% en peso
Glicerina 9,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
(continuacion)
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
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Ejemplo de fabricación 4
Tinta de pigmento negro
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de sodio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de negro de carbono (ejemplo de preparación 9) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerina 7,5% en peso
2-pirrolidona 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,15% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
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Ejemplo de fabricación 5
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina de cobre
(ejemplo de preparación 1) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerina 7,5% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Fórmula (1V) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
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Ejemplo de fabricación 6
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerina 7,5% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
FD110 (fabricado por NE05) 0,5% en peso
PAOXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
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Ejemplo de fabricación 7
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 24,0% en peso
Glicerina 8,2% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R : C12, n = 9) 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 8
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene negro de carbono
(ejemplo de preparación 4) 5,0% en peso
1,6-hexanodiol 22,5% en peso
Glicerina 7,5% en peso
2-pirrolidona 2,0% en peso
Unisafe A-LY (tensioactivo anfótero fabricado por NOF Corporation) 2,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,15% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 9
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 20,0% en peso
1,6-hexanodiol 22,5% en peso
Glicerina 10,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 10
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 20,0% en peso
1,6-hexanodiol 2,5% en peso
Glicerina 10,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 11
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 20,0% en peso
1,6-hexanodiol 22,5% en peso
Glicerina 10,0% en peso
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol 2,0% en peso
FT-110 (fabricado por NEOS) 0,5% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 12
Se preparó una composición de tinta que tiene la siguiente prescripción, y se usó una solución de hidróxido de litio al 10% para regular el pH a 9. A continuación, se usó un filtro de membrana que tenía un diámetro medio de poro de 0,8 \mum para filtrado, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de ftalocianina
(ejemplo de preparación 1) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 24,5% en peso
Glicerina 8,2% en peso
Fórmula (IV (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 13
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de sodio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento de dimetilquinacridona
(ejemplo de preparación 2) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 22,5% en peso
Glicerina 7,5% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
Ejemplo de fabricación 14
Se repitió el ejemplo de fabricación 1 con la salvedad de que se usaron las siguientes composiciones. Se usó hidróxido de litio para regular el pH a 9, para obtener así una composición de tinta.
Dispersión de partícula fina de polímero que contiene pigmento amarillo de monoazo
(ejemplo de preparación 3) 20,0% en peso
1,3-butanodiol 23,0% en peso
Glicerina 7,8% en peso
2-etil-1,3-hexanodiol 2,0% en peso
Fórmula (IV) (R: C12, n = 9) 2,0% en peso
PROXEL LV (fabricado por Avecia) 0,2% en peso
sumado con agua de intercambio iónico, hasta un total del 100%.
TABLA 5 Viscosidad y tensión superficial de composición de tinta
Ejemplo de fabricación Viscosidad (mPa\cdotseg) Tensión superficial (mN/m = dina/cm)
1 8,02 28,90
2 8,22 25,90
3 8,16 25,32
4 8,12 27,10
5 8,24 26,14
6 8,33 25,03
7 8,00 26,10
8 8,21 29,97
9 8,12 29,86
10 8,31 26,45
11 8,14 26,09
12 8,08 30,20
13 8,11 30,02
14 8,07 30,01
Dispositivo de medida
Viscosidad: Viscosímetro rotatorio R500 (25ºC) fabricado por TOKI SANGYO CO., LTD
Tensión superficial: CBVP-Z (25ºC) fabricado por Kyowa Interface Science Co., Ltd.
Ejemplo 15 a ejemplo 17 y ejemplo comparativo 5
Las tintas (cian, magenta, amarillo y negro) preparadas por los ejemplos de fabricación 1 a 14 se formaron en combinaciones en la siguiente Tabla 6, para realizar así pruebas de evaluación de imagen.
A continuación de muestran los procedimientos de evaluación.
Nitidez de imagen Impresora
(1) Se usó una impresora de inyección EM-900 (fabricada por EPSON) para impresión en cada hoja de papel variando el voltaje de activación, la frecuencia y la anchura de impulso del cabezal. Patrón de impresión: régimen nominal del 100% para tintas de color de amarillo, magenta y cian; se usó tinta negra rellena con la tinta negra según la presente invención mediante impresión simultánea de caracteres. Condiciones de impresión: Mj (tamaño de una gota de tinta eyectada desde la boquilla) 35 pl, Vj (velocidad de gota de tinta eyectada desde la boquilla) 20 m/seg, frecuencia 1 kHz y densidad de grabación (resolución) 360 ppp, e impresión de una pasada.
(2) Se usaron una impresora de inyección BJC430 fabricada por Canon que es de tipo inyección de burbuja (marca registrada), y una impresora de inyección hp diskjet815 fabricada por Hewlett-Packard que es de tipo inyección de burbuja (marca registrada). Se cargaron con tinta los cartuchos BK de las mismas. Se realizaron pruebas basadas en las siguientes condiciones: Mj 35 pl, Vj 20 m/seg, frecuencia 1 kHz, resolución 360 ppp, impresión de una pasada (impresión sólida e impresión de caracteres).
(3) En las mismas condiciones que en (1) y (2) anteriores, se realizó impresión de una pasada (impresión sólida, impresión de caracteres) variando el voltaje de activación, la frecuencia y la anchura de impulso de un cabezal de una impresora de inyección IPSiO Jet300 fabricada por Ricoh.
Papel usado para impresión
A continuación se describen las hojas de papel de impresión usadas para las pruebas.
(1) My paper (fabricado por NBS Ricoh Co., Ltd.)
(2) Kamigen S (papel fuente S), papel reproducido (fabricado por NBS Ricoh Co., Ltd.)
(3) Papel PB (fabricado por Canon)
(4) Multi Ace (Fuji Xerox Office Supply)
(5) Papel Yamayuri (papel reproducido fabricado por Oji papel)
(6) Papel LH (Fuji Xerox Office Supply)
(7) Papel Xerox 4024 (Fuji Xerox Office Supply)
(8) Papel Neenah Bond (Kimberly-Clark)
Criterios de evaluación
Después de secar la impresión, se realizó una inspección total de corrimiento de color (de dos colores solapados) y expansión de imagen de la tinta basándose en los siguientes criterios de evaluación.
Excelente: impresión nítida sin corrimiento ni expansión de la tinta encontrados.
Bueno: corrimiento y/o expansión de la tinta leves encontrados en algunas hojas de papel (papel reproducido).
Aceptable: corrimiento y/o expansión de la tinta leves encontrados en todas las hojas de papel.
No aceptable: corrimiento y/o expansión de la tinta encontrados, lo que oscurece el perfil de los caracteres.
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TABLA 6 Juegos de tintas de ejemplos
Juego de tintas
Cian Amarillo Magenta Negro
Ejemplo 15 Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de
fabricación 1 fabricación 3 fabricación 2 fabricación 4
Ejemplo 16 Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de
fabricación 5 fabricación 7 fabricación 6 fabricación 8
Ejemplo 17 Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de
fabricación 9 fabricación 11 fabricación 10 fabricación 4
Ejemplo comparativo 5 Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de Ejemplo de
fabricación 12 fabricación 14 fabricación 13 fabricación 4
En la siguiente Tabla 7 se muestran los resultados de las hojas de papel usando cualquiera de las impresoras (1) a (3).
TABLA 7 Nitidez de imagen
Expansión de la tinta Corrimiento del color
Ejemplo 15 Excelente Excelente
Ejemplo 16 Excelente Excelente
Ejemplo 17 Excelente Excelente
Ejemplo comparativo 5 Buena Bueno
Evaluación de imagen en color - reproducibilidad de color (matiz, croma)
Se usó una impresora de inyección IPSiO Jet300 (fabricada por Ricoh) para impresión en My paper (fabricado por NBS Ricoh Co., Ltd.). Patrón de impresión: régimen nominal del 100% para tintas de color amarillo, magenta y cian; se usó tinta negra rellena con la tinta negra según la presente invención mediante impresión simultánea de caracteres. Condiciones de impresión: Mj 35 pl, Vj 20 m/seg, frecuencia 1 kHz, densidad de grabación (resolución) 360 ppp e impresión de una pasada.
Después de secar la impresión, se realizó una inspección total en secciones de imagen de impresión sólida de A) monocromo de amarillo, magenta y cian y de B) una parte azul, una parte verde y una parte roja mediante mezclas de los mismos, usando un colorímetro-densitómetro espectral de tipo reflexión (fabricado por X-Rite). A continuación, se obtuvo una coordenada del sistema colorimétrico L*a*b* del procedimiento de crominancia especificado por la CIE (Commission International de l'Éclairage; comisión internacional de la iluminación), para obtener la croma C* de cada color. Cuanto más alta es la croma C*, más preferible es la coloración de la tinta.
La croma C* puede definirse por la siguiente fórmula.
C* = [(a*)^{2} + (b*)^{2}]^{1/2}
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 8 Croma
Ejemplo 15 Ejemplo 16 Ejemplo 17 Ejemplo comparativo 5
Amarillo 83,32 82,46 82,22 78,32
Verde 45,65 44,98 44,82 40,16
Cian 51,18 51,04 50,81 48,03
Azul 35,17 34,89 34,27 33,54
Magenta 60,01 59,77 59,49 55,22
Rojo 57,14 56,86 56,42 53,90
Aplicabilidad industrial
Según se ha descrito en las explicaciones detalladas y específicas anteriores, la tinta de penetración convencional es excelente en secado rápido y fijación, mientras tiene problemas en relación con la calidad de imagen y con la expansión de los caracteres, una densidad de impresión reducida, corrimiento del color y similares. La composición de tinta de alta viscosidad que tiene viscosidad de tinta de 5,0 cps o más, más preferentemente de 8,0 cps o más según la presente invención, es capaz de producir una imagen de alta calidad equivalente a la de una impresora láser, en las siguientes condiciones de impresión: Mj 5 pl a 35 pl, Vj 6 m/seg a 20 m/seg, frecuencia 1 kHz o más, resolución 300 ppp o más e impresión de una pasada. Más específicamente, la composición de tinta anterior según la presente invención comprende una partícula fina de polímero que contiene un material colorante, siendo dicha partícula del 8% en peso o más (contenido sólido), y que contiene al menos un agente humectante seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano. Por otra parte, con la composición de tinta según la presente invención, el material colorante puede permanecer en una hoja de papel, causando así menos penetraciones de la tinta que la tecnología convencional, y permitiendo así la impresión en las dos caras (densidad de penetración de la tinta densidad: presente invención que tiene de 0,02 a 0,04, en comparación con la tecnología convencional, que tiene de 0,15 a 0,2). Por otra parte, según la presente invención, una acción mutua causada por una combinación de i) el poliol que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, ii) los tensioactivos (expresados por las fórmulas (I) a (IX)) y iii) el tensioactivo de flúor permite que la tinta tenga una tensión superficial de 40 dinas/cm o inferior. Con esto, incluso la partícula fina de polímero según la presente invención que tiene el 8% en peso o más (contenido sólido) y alta densidad de 8,0 cps o más puede fijarse rápidamente a casi todos los materiales de grabación, para mostrar así una propiedad de marcado suficiente, tener una buena humectabilidad en el elemento del cabezal, mejorar el drenaje de la burbuja de composición de tinta, mejorar la respuesta de frecuencia y mejorar notablemente la estabilidad de eyección. Aunque con una densidad del pigmento y alta viscosidad, la composición de tinta según la presente invención puede provocar menos obstrucciones de la boquilla y, con ello, estabilizar más la impresión que la tecnología convencional que tiene alta densidad del pigmento y alta viscosidad. La característica anterior de la presente invención es atribuible a un efecto de uno o más de los agentes humectantes seleccionados del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano. Aun teniendo alta densidad del pigmento y alta viscosidad, la composición de tinta según la presente invención puede mejorar notablemente la capacidad de conservación en comparación con la tecnología convencional que tiene alta densidad del pigmento y alta viscosidad. La característica anterior de la presente invención es atribuible al efecto de uno o más de los agentes humectantes que se seleccionan del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano. Con el juego de tintas según la presente invención, la combinación de la tinta de color (que tiene la estructura anterior) con la tinta negra (que tiene una estructura en la que el material de color se sustituye por el negro de carbono de tipo autodispersión) puede provocar una cantidad muy pequeña de corrimiento de colores entre negro y color, provocando así una imagen de alta calidad que es equivalente a la de la impresora láser. Por otra parte, según la presente invención, este efecto se provoca para proporcionar un cartucho de líquido de grabación que incorpora un líquido de grabación, y una impresora equipada con el cartucho, siendo el líquido de grabación capaz de tener alta permeabilidad, alta fiabilidad y alta seguridad, y provocando una imagen excelente.
El juego de tintas que usa el pigmento para el material colorante de la tinta de color según la presente invención puede producir un efecto más notable especialmente en tinta magenta que en otras tintas de color, cuando el juego de tintas usa el tensioactivo de flúor que tiene una estructura específica. En este caso, el juego de tintas según la presente invención puede mejorar notablemente la croma, mejorar la propiedad de coloración, mejorar la croma de colores secundarios en la imagen de impresión en el papel corriente como verde, azul y rojo, especialmente el verde, mejorar la propiedad de secado uniforme de la tinta en la hoja de papel corriente en secciones de imagen de impresión sólida, mejorando así la croma de todos los colores. Especialmente, puede mejorarse la propiedad de coloración que era un problema de la tinta de pigmento.

Claims (44)

1. Una tinta de grabación por inyección, que comprende:
una emulsión de polímero que comprende una partícula fina de polímero que contiene un material colorante, siendo el material colorante insoluble en agua o siendo improbable que se disuelva en el agua;
al menos un agente humectante, como primer compuesto hidroxi, seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano;
uno de entre:
un poliol, como un segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y
un éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono;
un disolvente orgánico hidrosoluble;
agua;
al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero; y
al menos un tensioactivo de flúor,
en la que la tinta de grabación por inyección tiene una viscosidad de 5 mPa\cdotseg o más a 25ºC.
2. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 1, en la que la viscosidad de la tinta de grabación por inyección es de 8 mPa\cdotseg a 20 mPa\cdotseg a 25ºC.
3. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en la que la tinta de grabación por inyección tiene una tensión superficial de 40 dinas/cm o inferior.
4. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que un contenido de la emulsión de polímero que comprende el material colorante es del 8% en peso al 20% en peso como contenido sólido.
5. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que un contenido del agente humectante es del 10% en peso al 50% en peso.
6. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que una proporción en peso entre el agente humectante y la emulsión de polímero como contenido sólido es de 2 a 5.
7. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la tinta de grabación por inyección que comprende la emulsión de polímero que comprende el material colorante tiene un diámetro de partícula medio de 0,16 \mum o inferior.
8. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que un contenido del tensioactivo de flúor es del 0,05% en peso al 5% en peso.
9. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que uno de entre un polímero de vinilo y un polímero de poliéster constituye la emulsión de polímero.
10. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que uno de entre el poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y el éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono comprende 2-etil-1,3-hexanodiol.
11. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que uno de entre el poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y el éter glicólico, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, comprende 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol.
12. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que el tensioactivo de flúor es al menos uno seleccionado del grupo constituido por sulfonato de perfluoroalquilo, carboxilato de perfluoroalquilo, éster de ácido fosfórico de perfluoroalquilo, aducto de óxido de etileno de perfluoroalquilo, perfluoroalquilbetaína y compuesto de óxido de perfluoroalquilamina.
\newpage
13. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 12, en la que el tensioactivo de flúor en la tinta de grabación por inyección es el sulfonato de perfluoroalquilo expresado por la siguiente fórmula 1, y usa un pigmento como material colorante:
Fórmula 1
\vskip1.000000\baselineskip
11
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} denotan uno de entre un grupo perfluoroalquilo y un átomo de flúor, y M_{1} denota uno cualquiera entre Li, Na y K.
14. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que
al menos uno de entre el tensioactivo aniónico, el tensioactivo no iónico y el tensioactivo anfótero se selecciona del grupo constituido por tensioactivos expresados respectivamente por las siguientes fórmulas (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) y (IX), y
el al menos uno de entre el tensioactivo aniónico, el tensioactivo no iónico y el tensioactivo anfótero comprende al menos un tensioactivo de flúor según la reivindicación 12:
Fórmula 2
(I)R_{1}-O-(CH_{2}CH2O)_{m}CH_{2}COOM
en la que R_{1} denota un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, m es un número entero de 3 a 12, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina,
Fórmula 3
(II)MO_{3}S ---
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{2} COO --- R _{2} }}
HCOO --- R_{2}
en la que R_{2} denota un grupo alquilo ramificado que tiene de 5 a 16 átomos de carbono, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina,
Fórmula 4
\vskip1.000000\baselineskip
12
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y k denota un número entero de 5 a 20,
Fórmula 5
(IV)R-(OCH_{2}CH_{2})_{n}OH
en la que R es una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y n denota un número entero de 5 a 20,
\newpage
Fórmula 6
(V)R --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{j} --- (OCH_{2}CH_{2})_{k}OH
o
(V)R --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{m}OH
en la que R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n :
j, k, m, n: \leq 20,
Fórmula 7
(VI)H --- (OCH_{2}CH_{2})_{j} --- (O
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{k} --- R'
o
(VI)H --- (O
\delm{C}{\delm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{m} --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- R'
en la que R' denota una cadena de carbonos que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n : j, k, m, n \leq 20,
Fórmula 8
13
en la que p y q son números enteros de 0 a 40,
Fórmula 9
14
en la que cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o a un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono o un grupo alquenilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono,
Fórmula 10
15
en la que cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 16 átomos de carbono, en el que se permite que R_{3} contenga un grupo amida, y en caso contrario R_{3} es un grupo alquilo obtenido de un aceite de coco.
15. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende además un compuesto expresado por la siguiente fórmula:
Fórmula 11
HO-(CH_{2})_{n}-OH
en la que n denota un número entero de 5, 7 y 8.
16. La tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, que comprende además al menos uno de entre
un poliol como tercer compuesto hidroxi distinto de los primeros compuestos hidroxi y del segundo compuesto hidroxi,
una lactama,
una carbamida,
una alquilglicina,
un compuesto de betaína, y
un sacárido.
17. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 16, en la que el tercer compuesto hidroxi comprende uno seleccionado del grupo constituido por etilenglicol, tetraetilenglicol, hexilenglicol, polietilenglicol, tripropilenglicol, 2,3-butanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, 1,2,4-butanotriol, 1,2,6-hexanotriol, tiodiglicol y pentaeritritol.
18. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 16, en la que la lactama comprende una seleccionada del grupo constituido por 2-pirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, N-hidroxietil-2-pirrolidona y \varepsilon-caprolactama.
19. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 16, en la que la carbamida comprende una seleccionada del grupo constituido por urea, tiocarbamida, etilencarbamida, 1,3-dimetil-2-imidazolidinona.
20. La tinta de grabación por inyección según la reivindicación 16, en la que el sacárido comprende uno seleccionado del grupo constituido por maltitol, sorbitol, gluconolactona y maltosa.
21. Un juego de tintas de grabación por inyección, que comprende:
una tinta negra; y
al menos una tinta de color,
en la que la tinta negra comprende:
un pigmento de tipo autodispersión,
al menos un agente humectante, como primer compuesto hidroxi, seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano y trimetiloletano,
uno de entre:
un poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y
un éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono,
al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero,
un disolvente orgánico hidrosoluble, y
agua,
en el que la tinta negra tiene una viscosidad de 5 mPa.seg o más a 25ºC,
en la que la tinta de color comprende;
una dispersión de agua que es una emulsión de polímero que comprende una partícula fina de polímero que contiene un material colorante, siendo el material colorante insoluble en agua o siendo improbable que se disuelva en el agua,
al menos un agente humectante, como primer compuesto hidroxi, seleccionado del grupo constituido por glicerina, 1,3-butanodiol, trietilenglicol, 1,6-hexanodiol, propilenglicol, 1,5-pentanodiol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trimetilolpropano, un trimetiloletano,
uno de entre:
un poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y
un éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono,
un disolvente orgánico hidrosoluble,
agua,
al menos uno de entre un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y un tensioactivo anfótero, y
al menos un tensioactivo de flúor,
en el que la tinta de color tiene una viscosidad de 5 mPa\cdotseg o más a 25ºC.
22. El juego de tintas de grabación por inyección según la reivindicación 21, en el que la viscosidad de la tinta es de 8 mPa\cdotseg a 20 mPa\cdotseg a 25ºC.
23. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 y 22, en el que el juego de tintas de grabación por inyección tiene una tensión superficial 40 dinas/cm o inferior.
24. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en el que un contenido de al menos uno de entre el pigmento y la emulsión de polímero es del 8% en peso al 20% en peso como contenido sólido.
25. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en el que un contenido del agente humectante es del 10% en peso al 50% en peso.
26. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, en el que un diámetro de partícula medio de una partícula contenida es 0,16 \mum o inferior.
27. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, en el que el pigmento de tipo autodispersión comprende en una superficie del mismo al menos un grupo hidrófilo seleccionado del grupo constituido por un grupo carboxilo, un grupo sulfona, un grupo carbonilo y un grupo hidroxilo.
28. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, en el que el pigmento de tipo autodispersión comprende en una superficie del mismo, a través de al menos otro grupo atómico, al menos un grupo hidrófilo seleccionado del grupo constituido por un grupo carboxilo, un grupo sulfona, un grupo carbonilo y un grupo hidroxilo.
29. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 28, en el que uno de entre el poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y el éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono comprende 2-etil-1,3-hexanodiol.
30. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 28, en el que uno de entre el poliol, como segundo compuesto hidroxi, que tiene de 8 a 11 átomos de carbono, y el éter glicólico que tiene de 8 a 11 átomos de carbono comprende 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol.
31. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 30, en el que
el tensioactivo de flúor es al menos uno seleccionado del grupo constituido por sulfonato de perfluoroalquilo, carboxilato de perfluoroalquilo, éster de ácido fosfórico de perfluoroalquilo, aducto de óxido de etileno de perfluoroalquilo, perfluoroalquilbetaína y compuesto de óxido de perfluoroalquilamina, y
un contenido del tensioactivo de flúor es del 0,05% en peso al 5% en peso.
32. El juego de tintas de grabación por inyección según la reivindicación 31, en el que el tensioactivo de flúor en la tinta es el sulfonato de perfluoroalquilo expresado por la siguiente fórmula 12, y usa un pigmento como material colorante:
Fórmula 12
16
en la que R_{1}, R_{2} y R_{3} denotan uno de entre un grupo perfluoroalquilo y un átomo de flúor, y M_{1} denota uno cualquiera entre Li, Na y K.
33. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 31, en el que
al menos uno de entre el tensioactivo aniónico, el tensioactivo no iónico y el tensioactivo anfótero se selecciona del grupo constituido por tensioactivos expresados respectivamente por las siguientes fórmulas (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) y (IX), y
el al menos uno de entre el tensioactivo aniónico, el tensioactivo no iónico y el tensioactivo anfótero comprende al menos un tensioactivo de flúor según la reivindicación 31:
Fórmula 13
(I)R_{1}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{m}CH_{2}COOM
en la que R_{1} denota un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, m denota un número entero de 3 a 12, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina,
Fórmula 14
(II)MO_{3}S ---
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{2} COO --- R _{2} }}
HCOO --- R_{2}
en la que R_{2} denota un grupo alquilo ramificado que tiene de 5 a 16 átomos de carbono, M denota un ion de metal alcalino, un amonio cuaternario, un fosfonio cuaternario y una alcanolamina,
Fórmula 15
17
en la que R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y k denota un número entero de 5 a 20,
\newpage
Fórmula 16
(IV)R-(OCH_{2}CH_{2})_{n}OH
en la que R es una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y n denota un número entero de 5 a 20,
Fórmula 17
(V)R --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{j} --- (OCH_{2}CH_{2})_{k}OH
o
(V)R --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- (OCH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
H)_{m}OH
en la que R denota una cadena de carbonos lineal o ramificada que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n :
j, k, m, n \leq 20,
Fórmula 18
(VI)H --- (OCH_{2}CH_{2})_{j} --- (O
\uelm{C}{\uelm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{k} --- R'
o
(VI)H --- (O
\delm{C}{\delm{\para}{CH _{3} }}
HCH_{2})_{m} --- (OCH_{2}CH_{2})_{n} --- R'
en la que R' denota una cadena de carbonos que tiene de 6 a 14 átomos de carbono, y J, k, m, n : j, k, m, n \leq 20,
Fórmula 19
18
en la que p y q son números enteros de 0 a 40,
Fórmula 20
19
en la que cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono o un grupo alquenilo que tiene de 10 a 20 átomos de carbono,
Fórmula 21
20
en la que cada uno de R_{1} y R_{2} denota un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono o un grupo hidroxialquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, R_{3} denota un grupo alquilo que tiene de 10 a 16 átomos de carbono, en el que se permite que R_{3} contenga un grupo amida, y en caso contrario R_{3} es un grupo alquilo obtenido de un aceite de coco.
34. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 33, que comprende además un compuesto expresado por la siguiente fórmula:
Fórmula 22
HO-(CH_{2})_{n}-OH
en la que n denota un número entero de 5, 7 y 8.
35. El juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 34, que comprende además al menos uno de entre:
un poliol como tercer compuesto hidroxi distinto de los primeros compuestos hidroxi y del segundo compuesto hidroxi,
una lactama,
una carbamida,
una alquilglicina,
un compuesto de betaína, y
un sacárido.
36. Un procedimiento de impresión por inyección para eyectar una tinta aplicando una energía a uno de entre:
la tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20,
y
el juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35.
37. El procedimiento de impresión por inyección según la reivindicación 36, en el que la tinta se eyecta aplicando a la misma una energía térmica.
38. El procedimiento de impresión por inyección según la reivindicación 36, en el que la tinta se eyecta aplicando a la misma una energía dinámica.
39. El procedimiento de impresión por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 38, en el que uno de entre:
la tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20,
y
el juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35,
se usa en las siguientes condiciones:
un Mj (tamaño de gota de tinta eyectada desde la boquilla) de 5 pl a 35 pl, una Vj (velocidad de gota de tinta eyectada desde la boquilla) de 6 m a 20 m, una frecuencia de 1 kHz o más, una resolución de 300 ppp o más e impresión de una pasada.
40. Un cartucho de tinta, que comprende
un receptor de tinta que recibe en el mismo uno de entre:
la tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20,
y
el juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35.
41. Una impresora de inyección, que comprende:
uno de entre un receptor de tinta y un cartucho de tinta que recibe uno de entre:
la tinta de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20,
y
el juego de tintas de grabación por inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35; y
uno de entre:
un cabezal de grabación por inyección y una unidad de grabación que gotea y eyecta la tinta mediante la acción de una energía.
42. La impresora de inyección según la reivindicación 41, en la que el cabezal de grabación por inyección tiene una placa de boquilla que tiene una superficie formada con una capa de recubrimiento repelente de la tinta sometida a una electrodeposición eutéctica.
43. La impresora de inyección según una cualquiera de las reivindicaciones 41 y 42, en la que el cabezal de grabación por inyección tiene un diámetro de boquilla de 30 \mum o inferior.
44. Un artículo grabado en el que se realiza una grabación por el procedimiento de impresión según una cualquiera de las reivindicaciones 36 a 39.
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