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.Info
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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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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
(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
(p y q son números enteros de 0 a
40).
Fórmula
8
(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
(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).
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
(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.
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.
(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.
ello.
\newpage
Fórmula
11
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:
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
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
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.
de 127 nm.
Ejemplo de preparación
3
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
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
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
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.
de 95 nm.
Ejemplo de preparación
7
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
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.
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 |
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\newpage
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\newpage
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\newpage
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\newpage
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
\newpage
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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 |
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:
(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)
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.
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.
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.
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)
Ejemplo de preparación
9
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.
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%. |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de fabricación
4
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%. |
\vskip1.000000\baselineskip
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%. |
\vskip1.000000\baselineskip
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%. |
\newpage
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%. |
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.
(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.
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)
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.
\vskip1.000000\baselineskip
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).
Expansión de la tinta | Corrimiento del color | |
Ejemplo 15 | Excelente | Excelente |
Ejemplo 16 | Excelente | Excelente |
Ejemplo 17 | Excelente | Excelente |
Ejemplo comparativo 5 | Buena | Bueno |
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
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 |
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
\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
\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,
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
en la que p y q son números enteros
de 0 a
40,
Fórmula
9
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
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
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
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,
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
en la que p y q son números enteros
de 0 a
40,
Fórmula
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 20 átomos de
carbono o un grupo alquenilo que tiene de 10 a 20 átomos de
carbono,
Fórmula
21
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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