ES2277411T3 - Aparato de entrega de fluido. - Google Patents
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Abstract
DE ACUERDO CON LA INVENCION, SE PRESENTAN UN SISTEMA DE IMPRESION POR CHORRO DE TINTA Y UNA CONFIGURACION DE SUMINISTRO DEL FLUIDO QUE UTILIZAN LAS VENTAJAS DE LOS FLUIDOS REACTIVOS MIENTRAS QUE PERMITEN UNA FLEXIBILIDAD MAXIMA EN EL DISEÑO Y LA ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE IMPRESION POR CHORRO DE TINTA. EL APARATO DE IMPRESION POR CHORRO DE TINTA COMPRENDE UNA PARTE DE CABEZA DE IMPRESION QUE TIENE AL MENOS UNA PARTE INTEGRAL DE CABEZA DE IMPRESION, LA PARTE DE LA CABEZA DE IMPRESION TIENE AL MENOS DOS EYECTORES; Y AL MENOS UN DEPOSITO ASOCIADO CON LA CABEZA DE IMPRESION, EL DEPOSITO TIENE AL MENOS DOS CAMARAS CADA UNA DE LAS CUALES SIRVE PARA SUMINISTRAR FLUIDO A UNO DE LOS DOS EYECTORES, UNA DE LAS CAMARAS INCLUYE UN FLUIDO REACTIVO Y LA OTRA CAMARA INCLUYE AL MENOS UNA TINTA QUE NO REACCIONA CON EL FLUIDO REACTIVO.
Description
Aparato de entrega de fluido.
Este invento se refiere a impresoras de chorro
de tinta y similares y, más particularmente, a un sistema de
impresión por chorro de tinta compacto y con gran velocidad de
impresión, que ofrece un comportamiento mejorado.
La impresión por chorro de tinta es un
procedimiento de impresión sin impacto en el que gotitas de tinta se
depositan sobre un medio de impresión en un orden particular para
formar sobre él caracteres alfanuméricos, áreas entintadas y otros
diseños. El bajo coste y la elevada calidad de la salida impresa, en
combinación con un funcionamiento relativamente silencioso, han
hecho que las impresoras de chorro de tinta se erijan en una
alternativa popular a otros tipos de impresoras empleadas con
ordenadores.
El procedimiento de impresión sin impacto
mediante chorro de tinta lleva consigo la proyección de finas
gotitas de tinta sobre un medio de impresión tal como papel,
película transparente, o textiles, en respuesta a señales
eléctricas generadas por un microprocesador. En la actualidad se
dispone de dos formas básicas para conseguir la proyección de las
gotitas de tinta al imprimir con chorro de tinta: térmicamente y
piezoeléctricamente. En la impresión piezoeléctrica con chorro de
tinta, las gotitas de tinta son proyectadas en virtud de las
vibraciones de cristales piezoeléctricos, también, en respuesta a
señales eléctricas generadas por el microprocesador.
En la impresión térmica con chorro de tinta, se
forma una imagen mediante chorro de tinta cuando un diseño preciso
de puntos es expulsado desde un dispositivo generador de gotas
conocido como "cabeza de impresión", sobre un medio de
impresión. La cabeza de impresión por chorro de tinta típica tiene
una matriz de toberas (o partes de eyector) formadas con precisión
unidas a un sustrato de cabeza de impresión térmica por chorro de
tinta, tal como de silicio, níquel o poliimida, o una combinación de
ellos. El sustrato incorpora una matriz de cámaras de disparo o
partes de eyector de gotas, que reciben tinta líquida (colorantes
disueltos o dispersados en un disolvente) merced a una comunicación
de fluido con uno o más depósitos de tinta. Cada cámara de disparo
tiene una resistencia de película delgada, conocida como
"resistencia de disparo", situada frente a la tobera, de
manera que la tinta pueda quedar recogida entre la resistencia de
disparo y la tobera. La cabeza de impresión está montada en un
carro que se desplaza a lo ancho de la impresora (según lo que,
también, se denomina "eje de barrido").
Las impresoras térmicas de chorro de tinta
comercialmente disponibles, tales como las impresoras Deskjet®
disponibles de Hewlett-Packard Company, emplean
tintas de diferentes colores, a saber, magenta, amarillo y cián y,
opcionalmente, negro. El conjunto particular de colorantes, por
ejemplo, tintes, utilizados para fabricar las tintas, se denomina
"conjunto de tintes primarios". Empleando distintas
combinaciones del conjunto de tintes primarios, puede generarse un
espectro de colores, por ejemplo, colores secundarios.
Una categoría de impresoras de chorro de tinta
utiliza cabezas de impresión desechables en las que los depósitos
de tinta están montados en el carro; de ello la expresión
"incorporados" o "en el eje". Los depósitos pueden estar
formados de una pieza con las partes de cabeza de impresión o pueden
conectarse a ellas de forma desmontable.
Otra categoría de impresoras de chorro de tinta
emplea depósitos de tinta que no están situados en el carro; de
ello la expresión "externos" o "fuera del eje". En un
caso, el depósito rellena intermitentemente la cabeza de impresión
con tinta cuando la cabeza se desplaza periódicamente hasta un
depósito estacionario para ser rellenada. Otro tipo hace uso de un
depósito de tinta reemplazable conectado con la cabeza de impresión
mediante un conducto para fluido. La cabeza de impresión se rellena
con tinta a través de este conducto para fluido.
Los depósitos pueden ser reemplazados
individualmente (por separado de otros depósitos) o bien pueden
estar formados como una parte de depósito enteriza, que ha de ser
sustituida como un todo.
Diferentes configuraciones de cabeza de
impresión/depósito de tinta se dirigen a diferentes necesidades de
los clientes. Por ejemplo, los diseños incorporados ofrecen
facilidad de uso. Las impresoras que utilizan los diseños externos
tienen menos interrupciones durante los trabajos de impresión que
requieren mayores volúmenes de tinta, por ejemplo, al imprimir en
grandes formatos.
En general, un conjunto de tintas satisfactorio
para imprimir en colores con chorro de tinta, debe tener las
siguientes propiedades: buena resistencia a las incrustaciones,
buena estabilidad, viscosidad apropiada, tensión superficial
apropiada, buen alivio del corrimiento entre colores, colores vivos,
bordes definidos, tiempo de secado corto, ausencia de reacciones
negativas con el vehículo, seguridad para el consumidor, buen tiempo
de permanencia (por ejemplo, resistencia al corrimiento, a la luz,
al agua) y baja penetración. Cuando se incorpora en un sistema
térmico de chorro de tinta, el conjunto de tintas debe ser, también,
resistente a la carbonización.
Con independencia de si una tinta es a base de
tinte o a base de pigmento, las tintas para impresión por chorro de
tinta se enfrentan, comúnmente, al desafío que supone el control del
corrimiento entre colores o entre el negro y otro color. El término
"corrimiento", como se emplea en esta memoria, define la
invasión de un color en otro, una vez que la tinta se ha depositado
sobre el medio de impresión, lo que se evidencia al aparecer una
frontera irregular entre ellos. El corrimiento ocurre cuando se
mezclan los colores, tanto en la superficie del sustrato de papel
como dentro del propio sustrato. La ocurrencia de corrimiento
resulta especialmente problemática entre una tinta negra y una
tinta de color impresa junto a ella, porque resulta de lo más
visible. Por tanto, para conseguir una buena calidad de impresión,
el corrimiento debe reducirse sustancialmente o eliminarse por
completo, de tal forma que las fronteras entre los colores sean
limpias y estén libres de la invasión de un color en otro. Se han
ensayado diversas soluciones para controlar el corrimiento entre las
imágenes impresas, muchas de las cuales hacen uso de mecanismos de
tinta reactivos.
Una solución empleada para controlar el
corrimiento entre imágenes impresas, como se describe en la patente
norteamericana núm. 5.428.383, titulada "Método y aparato para
evitar el corrimiento de colores en un sistema de impresión con
múltiples tintas", presentada por Shields y otros, y cedida al
mismo cesionario del presente invento, consiste en emplear un
agente de precipitación (por ejemplo, una sal de metal multivalente)
en una tinta y un colorante, de preferencia en forma de tinte
orgánico con, al menos, uno y, de preferencia, dos o más grupos
carboxilo y/o carboxilato, en otra tinta, preferiblemente la tinta
negra. Cuando se imprime con las tintas en el medio de impresión,
una junto a otra, la tinta que contiene el agente de precipitación
consigue la precipitación del colorante con el grupo
carboxilo/carboxilato, impidiendo así la migración del colorante a
la otra tinta, con lo que se reduce el corrimiento entre las dos
zonas adyacentes impresas.
Otro método para reducir el corrimiento entre
tintas para impresión por chorro de tinta, supone el uso de tintes
sensibles al pH, como se describe en la patente norteamericana núm.
5.181.945, titulada "Reducción del corrimiento empleando
tintes/tintas sensibles al pH", presentada por Shields y otros y
cedida al mismo cesionario que el presente invento. En ella se
describe que se evitaría que una tinta con un tinte sensible al pH,
la "tinta sensible al pH", se corriese entrando en una tinta
adyacente con un pH apropiado, la "tinta objetivo". Más
particularmente, la migración de la tinta con el tinte sensible al
pH se evita haciendo que el tinte sea insoluble en la página al
contacto con la tinta adyacente con el pH apropiado. Así, el
corrimiento se reduce o se elimina al emplear tanto la tinta
"sensible al pH" como la tinta "objetivo". Típicamente,
como la invasión de un tinte negro en una tinta de color crea más
problemas que al contrario, debido a su mayor visibilidad, la tinta
negra incorporaría el tinte sensible al pH y el pH de la tinta de
color se controlaría al llevar a la práctica el invento, de tal
modo que se impediría que la tinta negra se corriese entrando en la
tinta de color. El método de la patente norteamericana núm.
5.181.045 exige una diferencia de pH de, aproximadamente, 4 (o,
incluso, 5) unidades para controlar el corrimiento por completo.
La patente norteamericana núm. 5.785.743
(titulada "Reducción del corrimiento en tintas para impresión por
chorro de tinta merced al empleo de ácidos orgánicos", presentada
por Adamic y otros el 6 de Diciembre de 1995, y cedida al mismo
cesionario que el presente invento) y la patente norteamericana núm.
5.679.143 (titulada "Reducción del corrimiento en tintas para
impresión por chorro de tinta merced, al empleo de ácidos que
contienen un grupo funcional básico", presentada por Looman y
cedida al mismo cesionario que el presente invento) describen,
además, métodos para controlar el corrimiento forzando la
precipitación de un tinte sensible al pH en una tinta (la tinta
sensible al pH) en el medio de impresión poniendo en contacto el
tinte sensible al pH con una segunda tinta (la tinta objetivo) que
tiene un pH apropiado (mayor o menor que el de la primera tinta).
Al entrar en contacto con el medio de impresión, el tinte sensible
al pH de la primera tinta, se hace insoluble, lográndose que se
corra menos. La patente norteamericana núm. 5.785.743 describe el
uso de ácidos orgánicos para reducir la diferencia de pH necesaria
para conseguir la precipitación de un colorante con tinte sensible
al pH en comparación con lo que se describe en la antes mencionada
patente norteamericana núm. 5.181.045. La patente norteamericana
5.679.143 hace uso de un ácido orgánico sin grupos funcionales
básicos y un compuesto orgánico regulador del pH que contiene
grupos funcionales, tanto ácidos como básicos, específicamente al
menos un grupo funcional ácido y al menos un grupo funcional
básico, siendo el número de grupos funcionales básicos igual o
mayor que el número de grupos funcionales ácidos. La presencia del
ácido orgánico en la composición de tinta para impresión con chorro
de tinta, reduce la diferencia de pH requerida para que el colorante
sensible al pH de una segunda composición de tinta para impresión
con chorro de tinta invasora, sea insoluble, como se describe en la
patente norteamericana núm. 5.785.743 antes citada. La presencia del
compuesto regulador del pH con doble función aumenta adicionalmente
la concentración de un grupo funcional ácido en la composición de
tinta para impresión por chorro de tinta, al tiempo que también
aumenta el pH de la composición de tinta para impresión por chorro
de tinta, hasta niveles aceptables. Por tanto, el compuesto
regulador del pH con doble función incrementa la reducción del
corrimiento que se consigue mediante un ácido orgánico solamente,
de acuerdo con el mecanismo descrito en la patente norteamericana
núm. 5.785.743.
Con el fin de evitar que exista corrimiento de
los colores primarios (por ejemplo, cián, magenta y amarillo) y los
secundarios (por ejemplo, rojo, azul y verde) con el negro, los tres
colores primarios están diseñados para que sean reactivos con la
tinta negra de acuerdo con mecanismos de reacción tales como los
descritos en lo que antecede (sal de metal multivalente, tinte
sensible al pH).
La patente norteamericana núm. 4.694.302
describe un método para incrementar la resistencia al agua la
calidad de impresión de una tinta empleada en impresoras de chorro
de tinta. El método supone proporcionar una especie reactiva que
reacciona con un componente del sustrato para formar un polímero que
une el tinte de la tinta a la retícula polímera. Alternativamente,
puede depositarse un componente reactivo separado sobre el sustrato,
en el mismo lugar que la especie reactiva, que haga que ocurra una
reacción polímera. En este caso, la tinta puede encontrarse en uno
u otro, o en ambos, componentes reactivos. También se describe una
impresora de chorro de tinta en orificios indeseados.
Las soluciones anteriores que hacen uso de
tintas reactivas, aunque tienen mérito, no explotan al máximo la
flexibilidad de diseño de las tintas ni del sistema de impresión en
que se utilizan. Por ejemplo, el uso de sistemas de tinta reactivos
puede conducir a un mezclado indeseado de las tintas reactivas,
contribuyéndose así a la aparición de problemas de fiabilidad del
sistema de impresión, particularmente en disposiciones de cabezas
de impresión compactas o disposiciones compactas de entrega de
tinta.
La solicitud de patente norteamericana número de
serie 09/069717, titulada "Conjunto de tintas reactivas para
impresión por chorro de tinta", presentada el 29 de Abril de 1998
por Askeland y otros, de la cual la presente solicitud reivindica
la prioridad, describe un conjunto de tintas y un método para
imprimir utilizándolo, en el que el conjunto de tintas comprende
tintas que comprenden un vehículo acuoso y un colorante,
comprendiendo el conjunto de tintas al menos dos tintas mutuamente
reactivas y una tinta no reactiva con dichas al menos dos tintas
mutuamente reactivas. El conjunto de tintas aprovecha las ventajas
de las tintas reactivas al tiempo que permite la flexibilidad en el
diseño de las tintas y en la arquitectura de los sistemas de
impresión por chorro de tinta en que se
utilizan.
utilizan.
La solicitud de patente norteamericana número de
serie 09/069616, titulada "Suministro de tinta con múltiples
cámaras", presentada el 29 de Abril de 1998 por Askeland y otros,
de la cual también reivindica la prioridad la presente solicitud,
describe un sistema de impresión por chorro de tinta y una
configuración de suministro de tinta que puede aprovechar las
ventajas de las tintas reactivas al tiempo que permite la máxima
flexibilidad en el diseño y en la arquitectura del sistema de
impresión por chorro de tinta. El aparato de impresión por chorro
de tinta comprende una parte de cabeza de impresión que tiene, al
menos, tres partes de eyector; una parte de depósito que comprende
al menos tres cámaras de tinta, cada una de ellas para proporcionar
tinta a una de dichas, al menos, tres partes de eyector, incluyendo
dos de las cámaras de tinta, cada una, una de entre una primera o
una segunda tintas mutuamente reactivas e incluyendo la otra cámara
de tinta no reactiva con la primera ni con la segunda tintas
mutuamente reactivas.
Las solicitudes de patente norteamericanas
números de serie 09/069717 y 09/069616 tratan el mezclado indeseable
de colores (por ejemplo, el corrimiento) y/u otros atributos de
calidad de la imagen. Cuando el conjunto de tintas incluye una
tinta no reactiva con la primera tinta, puede emplearse un método de
impresión (el método de impresión de fondo) para reducir el
corrimiento entre la primera tinta y la tinta no reactiva o para
mejorar otros atributos del sistema de impresión. Al aplicar el
método de "impresión de fondo", en un área (denominada en lo
que sigue primera área) en la que se ha de imprimir con la primera
tinta (por ejemplo, negra), se imprime también, al menos
parcialmente, con dicha al menos una tinta reactiva (por ejemplo,
magenta o amarilla) con la primera tinta, reduciéndose, por tanto,
al mínimo la mezcla de colores entre la primera área y una segunda
área en la que ha de imprimirse con la tinta no reactiva.
Por tanto, existe la necesidad de un sistema de
impresión por chorro de tinta y de una configuración de suministro
de tinta, que puedan aprovechar las ventajas de las tintas reactivas
al tiempo que permitan una flexibilidad máxima en el diseño y la
arquitectura del sistema de impresión por chorro de tinta.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un aparato para la entrega de fluido, para proporcionar
fluido a un sistema de impresión por chorro de tinta, comprendiendo
el aparato para la entrega de fluido: una pluralidad de cámaras de
depósito que contienen, cada una, un fluido, incluyendo el fluido de
una cámara de depósito en fluido reactivo y caracterizado porque el
fluido de, al menos, una de las otras cámaras de depósito incluye
una tinta no reactiva con el fluido reactivo.
El presente invento proporciona, también, un
aparato de impresión por chorro de tinta, que comprende: una parte
de cabeza de impresión que tiene, al menos, una parte de cabeza de
impresión enteriza, teniendo la parte de cabeza de impresión al
menos dos partes de eyector; y que tiene, además, al menos un
aparato de entrega de fluido asociado con la parte de cabeza de
impresión, en el que cada cámara de depósito está destinada a
proporcionar fluido a una de dichas al menos dos partes de eyector.
El aparato de entrega de fluido es como se ha definido
anteriormente y, además, comprende una parte de depósito que tiene,
al menos, una parte de depósito enteriza, teniendo la parte de
depósito, al menos, dos de las cámaras de depósito, sirviendo cada
cámara de depósito para proporcionar fluido al sistema de impresión
por chorro de tinta, incluyendo una de las cámaras de depósito el
fluido reactivo, incluyendo al menos una de las otras cámaras de
depósito la tinta no reactiva con el fluido reactivo.
El sistema de impresión por chorro de tinta y el
aparato de entrega de fluido del presente invento, aprovechan las
ventajas de los fluidos reactivos al tiempo que permiten disponer de
una flexibilidad máxima en el diseño y la arquitectura del sistema
de impresión por chorro de tinta.
La Figura 1 es una representación esquemática,
no a escala, de un sistema de impresión por chorro de tinta que
representa una cabeza de impresión por chorro de tinta, un depósito
de fluido y la electrónica de control.
La Figura 2 es una representación esquemática,
no a escala, parcialmente en sección, de una cabeza de impresión
por chorro de tinta enteriza.
La Figura 3(a) es una representación
esquemática, no a escala, parcialmente en sección, de una cabeza de
impresión por chorro de tinta con múltiples cabezas de impresión
enterizas.
La figura 3(b) es una representación
esquemática, no a escala, parcialmente en sección, de otra cabeza de
impresión por chorro de tinta con múltiples cabeza de impresión
enterizas.
La figura 3(c) es una representación
esquemática, no a escala, parcialmente en sección, de otra cabeza de
impresión por chorro de tinta con múltiples cabeza de impresión
enterizas.
La figura 3(d) es una representación
esquemática, no a escala, parcialmente en sección, de otra cabeza de
impresión por chorro de tinta con múltiples cabeza de impresión
enterizas.
La figura 3(e) es una representación
esquemática, no a escala, parcialmente en sección, de otra cabeza de
impresión por chorro de tinta con múltiples cabeza de impresión
enterizas.
La Figura 4 es una representación esquemática,
no a escala, de un sistema de entrega de fluido incorporado, en el
que el depósito de fluido puede ser sustituido con independencia de
la cabeza de impresión.
La Figura 5 es una representación esquemática,
no a escala, de un sistema de entrega de fluido externo, en el que
el depósito de fluido está conectado a la cabeza de impresión
mediante un conducto para fluido.
Fluido - incluye el fluido reactivo y/o las
composiciones de tinta.
Reacción - Cuando se cambia la solubilidad o
estado de uno o de más colorantes en al menos uno de dos fluidos
reactivos entre sí, para inmovilizar el desplazamiento de dicho al
menos un colorante en el medio de impresión en caso de que los
fluidos entre en contacto mutuamente.
Fluido reactivo - Un fluido sustancialmente
desprovisto de color (es decir, el fluido reactivo puede no contener
colorantes (por ejemplo, tinte o pigmento) en absoluto o puede
contener un colorante que no absorba la luz visible pero que puede
absorber la radiación infrarroja y/o la radiación ultravioleta). El
fluido reactivo comprende un componente (una molécula o complejo o
un grupo funcional de una molécula o complejo) que sea reactivo con
un componente (una molécula o complejo o un grupo funcional de una
molécula o complejo) de una tinta, proporcionando así una
integridad mejorada de la imagen de áreas impresas creadas con la
tinta, tal como un tiempo de permanencia mejorado (por ejemplo,
resistencia al agua o resistencia al corrimiento) o aliviar el
corrimiento; colores más vivos, definición con mayor definición de
los bordes o un tiempo de secado reducido; en el caso de que se
imprima con el fluido reactivo y la tinta, al menos parcialmente, en
una misma zona predeterminada en un medio de impresión, o en zonas
predeterminadas, adyacentes una a otra, en un medio de
impresión.
Fluido reactivo - un fluido que es reactivo con
otro fluido.
Fluidos mutuamente reactivos - Fluidos que
reaccionan entre sí.
Cabeza de impresión enteriza - Una cabeza de
impresión que tiene una matriz de partes de eyección de gotas que
están permanentemente unidas a una estructura rígida. Las partes de
eyección están fabricadas de materiales que incluyen silicio,
níquel, poliimida o una combinación de los mismos. Tales técnicas de
formación de una cabeza de impresión monolítica son conocidas en
este campo y se describen en publicaciones tales como las de las
patentes norteamericanas núms. 4.438.191 y 4.922.265, cedidas ambas
al cesionario del presente invento.
Parte de cabeza de impresión - Una cabeza de
impresión que comprende una o más partes de cabeza de impresión
enterizas.
Parte de depósito enteriza - Una parte de
depósito que comprende una pluralidad de cámaras de depósito en la
que la pluralidad de cámaras de depósito están permanentemente
fijadas una con respecto a otra.
Cartucho de impresión enterizo - Una parte de la
cabeza de impresión por chorro de tinta y, al menos, una cámara de
depósito, o una parte de depósito enterizo, que forman un cartucho
de impresión enterizo.
Incorporados (en el eje) - Una categoría de
impresoras de chorro de tinta que utilizan cabezas de impresión
desechables en las que los depósitos de fluido se encuentran
incorporados en el carro. Los depósitos pueden estar formados de
una pieza con las partes de cabeza de impresión o estar conectados
de forma separable con ellas.
Externos (fuera del eje) - Una categoría de
impresoras de chorro de tinta que utilizan depósitos de fluido que
no están situados en el carro. En un caso, el depósito rellena con
fluido, de forma intermitente, la cabeza de impresión cuando ésta
se desplaza periódicamente hasta un depósito estacionario con fines
de relleno. Otro tipo hace uso de un depósito de tinta sustituible
conectado a la cabeza de impresión mediante un conducto para
fluido. La cabeza de impresión se rellena con fluido a través de
este conducto de fluido.
Eje de barrido - Eje definido por el movimiento
de un carro asociado con el sistema de impresión.
Refiriéndonos ahora a la Figura 1, en ella se
ilustra una representación esquemática, no a escala, de un sistema
100 de impresión por chorro de tinta que incluye un sistema 105 de
entrega de tintas de múltiples colores del presente invento, que
emplea al menos dos fluidos, incluyendo los fluidos un fluido
reactivo y una tinta no reactiva con el fluido reactivo. Los
fluidos pueden incluir, además, al menos una tinta reactiva con el
fluido reactivo para mejorar uno cualquiera de varios atributos del
sistema de impresión, tal como la reducción del corrimiento, la
resistencia al emborronamiento, el tiempo de secado reducido. El
sistema de impresión 100 incluye una parte 110 de cabeza de
impresión que recibe señales procedentes de la electrónica 130 de
control del sistema de impresión a través del enlace electrónico
140, para depositar, en respuesta a ellas, en forma selectiva,
gotitas de fluido disponible a partir de una parte 120 de depósito
de fluido, sobre un medio de impresión 90.
La cabeza de impresión 110 comprende una
pluralidad de partes 115 de eyección para proyectar fluidos
diferentes. En una realización ilustrativa. La parte 115 de
eyección comprende partes de eyección 115K, 115C, 115M, 115Y y 115F
para expulsar tintas negra, cián, magenta y amarilla y fluido
reactivo, respectivamente. Sin embargo, pueden utilizarse más o
menos tintas y fluidos reactivos, con la misma o distinta
composición, dependiendo de la aplicación de impresión y del grado
deseado para la calidad de impresión, la gama de colores y otros
atributos de impresión deseados.
Cada parte de eyector recibe fluido de una
cámara de depósito separada (aunque en algunas realizaciones es
posible tener más de una cámara de depósito, incluyendo para
suministrar el mismo fluido a una parte de eyector). En una
realización ilustrativa, la parte de depósito 120 incluye cámaras
120K, 120C, 120M y 120Y de depósito para contener tintas negra,
cián, magenta y amarilla y 120Y para contener fluido reactivo
"F", respectivamente. Las cámaras de depósito pueden estar
formadas de manera enteriza con la parte 110 de cabeza de impresión
o pueden estar conectadas de forma separable con la parte de cabeza
de impresión, como en el caso de un sistema externo o un sistema
incorporado. Por ejemplo, puede haber una parte 160 de separación
opcional entre la parte de depósito y la parte de cabeza de
impresión. Cada cámara de depósito puede ser sustituida de manera
individual. En una realización preferida, para simplificar el
sistema de entrega de fluido, las cámaras de depósito están
formadas como una parte 120 de depósito enteriza, para ser
sustituida como una unidad (es decir, una parte de depósito
enteriza).
En una realización preferida, la pluralidad de
partes 115 de eyector están dispuestas a lo largo de un eje
geométrico para simplificar y conseguir una eficacia máxima en el
aprovechamiento del espacio. Este eje se denominará eje "A" de
la agrupación. Para conseguir una eficacia máxima en el
aprovechamiento del espacio, el eje "A" de la agrupación es
paralelo al eje "S" de barrido, en relación con la dirección de
desplazamiento de la parte de cabeza de impresión sobre el medio de
impresión durante una operación de impresión.
En el resto de la exposición, a modo de ejemplo,
a no ser que se indique otra cosa, se utilizará la expresión
"integridad de imagen" para describir el efecto deseado
obtenido como resultado de la reacción entre fluidos reactivos, por
ejemplo, entre una tinta reactiva con el fluido reactivo o entre dos
tintas mutuamente reactivas y se utilizarán las expresiones
"negro", "cián", "magenta" y "amarilla" para
referirse a las tintas, de la primera a la cuarta. Además, la
expresión "integridad de imagen" abarcará atributos de
impresión tales como la reducción del corrimiento, un tiempo de
secado reducido, la resistencia al emborronamiento y la resistencia
al agua, que pueden verse afectados a consecuencia de la reacción
entre dos fluidos reactivos. Además, cuando se haga referencia a
una tinta reactiva con el fluido reactivo, la tinta puede ser
reactiva o no reactiva con otra tinta.
A modo de ejemplo, la Figura 1 representa un
sistema de impresión por chorro de tinta que emplea cinco cámaras
de depósito diferentes, 120K, 120C, 120M y 120Y, para contener
cuatro tintas diferentes, las tintas primera a cuarta; y 120F para
contener el fluido reactivo F, respectivamente, en el que el fluido
reactivo es reactivo con, al menos, una tinta. En una realización,
el fluido reactivo y dicho al menos una tinta reactiva con el
fluido reactivo se utilizan en una parte de cabeza de impresión
enteriza. En otra realización, el conjunto de fluidos comprende,
además, una tinta no reactiva con el reactivo. En la realización que
emplea una cabeza de impresión enteriza, el conjunto de fluidos
incluye, preferiblemente, una tinta no reactiva con el fluido
reactivo. En una realización preferida, el fluido reactivo y dicha
al menos una tinta reactiva con el fluido reactivo se utilizan en
una parte de cabeza de impresión enteriza. En una realización
preferida, el fluido reactivo es reactivo con, al menos, una de las
tintas negra, cián y magenta, más preferiblemente con las tintas
negras, cián y magenta, y no reactivo con la tinta amarilla. Además
de que el fluido reactivo sea reactivo con, al menos, una tinta y
no reactivo con, al menos, una tinta, por lo menos dos de las tintas
son reactivas entre sí (denominadas, también, "tintas mutuamente
reactivas"), por ejemplo, la tinta negra es reactiva con, al
menos, la tinta magenta o la tinta amarilla y, de preferencia, con
las tintas magenta y amarilla; y más preferiblemente, la tinta cián
no es reactiva con la tinta negra. Los expertos en la técnica
apreciarán que el presente invento no se limita a un número fijo de
tintas y fluidos reactivos y que en el conjunto de fluidos pueden
utilizarse más o menos fluidos, teniendo éstos las mismas o
diferentes composiciones.
En una realización, las tintas son no reactivas
entre ellas pero son reactivas con el fluido reactivo, a excepción
de la tinta asociada con la parte de eyección de gotitas posicionada
junto a la parte de eyección de gotitas asociada con el fluido
reactivo, siendo también, la tinta excepcional, no reactiva con el
fluido reactivo.
No es raro que los fluidos (incluyendo tintas y
fluidos reactivos) se encharquen en la placa de toberas de la
cabeza de impresión por chorro de tinta. Este encharcado, a su vez,
puede dar lugar a que se mezclen los fluidos, por ejemplo, durante
el proceso de limpieza. Este mezclado de los fluidos, especialmente
cuando se utilizan fluidos reactivos en asociación con una cabeza
de impresión enteriza, pueden tener como consecuencia la aparición
de problemas relacionados con la fiabilidad de las cámaras de
disparo. Por tanto, cuando se utilizan soluciones en que
intervienen fluidos reactivos, (independientemente de si la reacción
es entre dos tintas o entre una tinta y el fluido reactivo) tales
como las descritas en lo que antecede (o cualquier otro enfoque de
tipo reactivo en esa cuestión), es preferible separar las partes de
eyector asociadas con los fluidos que son reactivos uno con otro
(es decir, los fluidos mutuamente reactivos). Así, se prefiere que
los fluidos mutuamente reactivos estén separadas por, al menos, una
parte de eyector asociada con un fluido no reactivo con los fluidos
mutuamente reactivos, a fin de proporcionar una zona tampón de
separación entre los fluidos mutuamente reactivos. En otras
palabras, en una configuración de cabeza de impresión enteriza, dos
fluidos no mutuamente reactivos están asociados con partes de
eyector que son adyacentes entre sí. Esta preferencia en cuanto a
separación, de partes de eyector adyacentes asociadas con tintas
mutuamente reactivas existe en todas las realizaciones que se
describirán en el resto de la descripción del presente invento. En
una realización preferida, el fluido reactivo es no reactivo con al
menos una tinta asociada con la parte de eyector adyacente a la
parte de eyector asociada con el fluido reactivo. En una
realización, el fluido reactivo y dicha al menos una tinta no
reactiva con el fluido reactivo, están contenidos en una parte de
depósito enteriza. En otra realización, el fluido reactivo y dicha
al menos una tinta no reactiva con el fluido reactivo, se utilizan
en una parte de cabeza de impresión enteriza. En una realización
preferida, el fluido reactivo es no reactivo con la cuarta tinta;
la primera tinta es mutuamente reactiva con la tercera tinta y,
preferiblemente, con la tercera y con la cuarta tintas; y la
primera tinta es no reactiva con la segunda tinta. En una
realización preferida, la primera, la segunda, la tercera y la
cuarta tintas son, respectivamente, tintas negras, cián, magenta y
amarilla.
La reacción entre fluidos mutuamente reactivos
puede hacer uso de uno cualquiera de los bien conocidos mecanismos
de la técnica tales como el uso de un colorante sensible al pH, o el
uso de un agente de precipitación, como se describe en las
solicitudes y en las patentes anteriormente mencionadas. El presente
invento puede emplearse en cualquier sistema reactivo, con
independencia del propósito de la reacción, cuando el fluido
reactivo es reactivo con al menos, una tinta y, además, también
cuando al menos dos de las tintas son reactivas entre sí, tal como
cuando la primera tinta esté diseñada para ser reactiva con la
tercera y, opcionalmente la cuarta tinta. La o las reacciones
pueden servir para mejorar uno cualquiera de varios atributos
deseados relativo a la integridad de la imagen. Además, el esquema
de reacción, entre cualesquiera dos fluidos reactivos (por ejemplo,
los fluidos uno y dos) puede ser el mismo o diferente que los
esquemas de reacción entre otros dos fluidos reactivos cualesquiera
(por ejemplo, los fluidos tres y cuatro o los fluidos uno y cuatro)
incluyendo las reacciones entre las tintas y entre el fluido
reactivo y una tinta; y cada esquema de reacción puede comprender
uno o más mecanismos de reacción (por ejemplo, sales de metales
multivalentes, reacción de reticulación).
Los conjuntos de fluidos que emplea el presente
invento mejorarán la integridad de la imagen (por ejemplo, el
corrimiento) entre áreas impresas adyacentes cuando una de las áreas
adyacentes se imprime, al menos parcialmente, con, por lo menos, un
primer fluido reactivo y la otra área se imprime con, al menos, otro
segundo fluido reactivo que lo es con el primer fluido reactivo o,
en una realización alternativa, una de las áreas adyacentes
impresas (o que ha de imprimirse) con una tinta reactiva con el
fluido reactivo se imprime también, al menos parcialmente, con el
fluido reactivo, y la otra área impresa se imprime con otra tinta
que puede ser o no reactiva con cualquiera de los dos fluidos con
que se ha impreso en la primera área impresa adyacente. Los
presentes conjuntos de fluidos también pueden mejorar otros
atributos de integridad de la imagen, tales como la resistencia al
emborronamiento y la resistencia al agua, cuando en un área que ha
de imprimirse con una tinta reactiva con el fluido reactivo, se
imprime también, al menos parcialmente, con el fluido reactivo, ya
sea antes, después o sustancialmente de forma simultánea con la
tinta reactiva. En una realización alternativa, el conjunto de
fluidos comprende al menos dos tintas mutuamente reactivas. En otra
realización que emplea, al menos, dos tintas mutuamente reactivas,
puede emplearse una tinta no reactiva (por ejemplo, la segunda
tinta) con las tintas mutuamente reactivas, de tal modo que la tinta
no reactiva se asocie con la parte de eyector situada entre las
partes de eyector asociadas con las dos tintas mutuamente
reactivas.
Cuando ha de imprimirse un área adyacente a otra
área impresa con una tinta no reactiva con cualquier otro fluido,
se prefiere que la tinta no reactiva (por ejemplo, la cuarta tinta)
tenga un color, de preferencia, el amarillo, que presente la
difusión menos objetable en sus áreas impresas adyacentes.
En las descripciones antes establecidas tales
como tintas, disposiciones de fluidos reactivo, no reactivos; el
depósito, la cabeza de impresión y las disposiciones de cartuchos de
impresión también serán aplicables a las figuras en lo que
sigue.
Refiriéndonos ahora a la Figura 2, en ella se
muestra, con arranque, una parte 500 de cabeza de impresión
enteriza que comprende una pluralidad de partes 550; 550K, 550C,
550M y 550Y de eyector, para proyectar una pluralidad de tintas, y
550F para proyectar un fluido reactivo ilustrándose sólo las partes
de eyector. En una realización preferida, la pluralidad de tintas
incluye tintas negra, cián, magenta y amarilla. Cada parte de
eyector de la parte 500 de cabeza de impresión incluye, al menos,
una fila de toberas u orificios para proyectar una tinta asociada
con la parte eyectora y dispuestas, de preferencia, según un eje
geométrico "P" del papel, perpendicular al eje de barrido
"S". El fluido reactivo es reactivo con, al menos, una de las
tintas y, preferiblemente, no reactivo con la tinta asociada con la
parte de eyector adyacente a la parte de eyector asociada con el
fluido reactivo. En una realización alternativa, al menos dos de las
tintas, por ejemplo las tintas primera y tercera, son mutuamente
reactivas. En una realización preferida, la primera tinta es
negra.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3(a), la
parte 600 de cabeza de impresión ha sido dividida en dos cabezas de
impresión enterizas 600I y 600II. En una realización preferida, la
cabeza de impresión 600I comprende partes eyectoras 660K y 600C, y
la cabeza de impresión 600II comprende partes eyectoras 600M, 600Y y
600F. Cada una de las partes de eyector, tales como la 600K, puede
comprender una o más partes de eyector correspondientes (por
ejemplo, puede haber dos partes de eyector asociadas con un fluido,
tal como tinta negra, siendo la asociación con una o más cámaras de
depósito. En una realización, las partes de eyector 600K y 600C
están asociadas con las tintas negra y cián, y las partes de
eyector 600M, 600Y y 600F están asociadas con las tintas magenta y
amarilla y el fluido reactivo, respectivamente, siendo las tintas
magenta y amarilla reactivas con la tinta negra y siendo la tinta
cián no reactiva con la tinta negra y, de preferencia, la tinta
amarilla es no reactiva con el fluido reactivo ni con la tinta
magenta.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3(b), la
parte de cabeza de impresión 610 ha sido dividida en dos cabezas de
impresión enterizas 610I y 610II. En una realización preferida, la
cabeza de impresión 610I comprende partes de eyector 610K, 610C y
610M; y la cabeza de impresión 610II comprende partes de eyector
610Y y 610F. En una realización, las partes de eyector 610K, 610C y
610M están asociadas con las tintas negra, cián y magenta; y las
partes de eyector 610Y y 610F están asociadas con la tinta amarilla
y el fluido reactivo, respectivamente, siendo las tintas magenta y
amarilla reactivas con la tinta negra y la tinta cián no reactiva
con las tintas negra y magenta.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3(c), la
parte de cabeza de impresión 620 ha sido dividida en dos cabezas de
impresión enterizas 620I y 620II. En una realización preferida, la
cabeza de impresión 620I comprende las partes de eyector
620K_{1}, 620K_{2} y 620C; y la cabeza de impresión 620II
comprende las partes de eyector 620M, 620Y y 620 F. Como puede
observarse, más de una parte de eyector, por ejemplo, la 620K_{1},
620K_{2}, están asociadas con un único fluido, por ejemplo, tinta
negra. En una realización, las partes de eyector 620K_{1,}
620K_{2} están asociadas con tinta negra y la 620C está asociada
con la tinta cián; y las partes de eyector 620M, 620Y y 620F están
asociadas con las tintas magenta y amarilla y con el fluido
reactivo, respectivamente, siendo las tintas magenta y amarilla
reactivas con la tinta negra y siendo la tinta cián no reactiva con
la tinta negra.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3(d) la
parte de cabeza de impresión 630 ha sido dividida en dos cabezas de
impresión enterizas 630I y 630II. En una realización preferida, la
cabeza de impresión 630I comprende las partes de eyector 630K,
630C, 630M y 630Y; y la cabeza de impresión 630II comprende la parte
de eyector 630F. En una realización, las partes de eyector 630K,
630C, 630M y 630Y están asociadas con las tintas negra, cián,
magenta y amarilla; y la parte de eyector 630F está asociada con el
fluido reactivo, respectivamente, siendo las tintas magenta y
amarilla reactivas con la tinta negra y siendo la tinta cián no
reactiva con la tinta negra. En otra realización, las tintas son no
reactivas entre sí pero son reactivas con el fluido reactivo.
Refiriéndonos a la Figura 3(e), la parte
de cabeza de impresión 640 ha sido dividida en tres cabezas de
impresión enterizas, 640I, 640II y 640III. En una realización
preferida, la cabeza de impresión 640I comprende las partes de
eyector 640F_{1}, 640Y_{1} y 640C_{1}; la cabeza de impresión
640II comprende las partes de eyector 640M, 640K y 640M_{2}; y la
cabeza de impresión 640III comprende las partes de eyector
640C_{2}, 640Y_{2} y 640F_{2}. En una realización, las partes
de eyector 640K, 640C_{1} y 640C_{2}, 640M_{1} y 640M_{2} y
640Y_{1} y 640Y_{2}, están asociadas con las tintas negra, cián,
magenta y amarilla; y las partes de eyector 640F_{1} y 640F_{2}
están asociadas con el fluido reactivo, respectivamente. En una
realización, las tintas cián y amarilla son reactivas con la tinta
negra y la tinta magenta es no reactiva con la tinta negra.
Refiriéndonos ahora a la Figura 4, en ella se
muestra de forma esquemática una realización del sistema 105' de
entrega de tinta. El sistema 105' de entrega de tinta incluye una
parte 110' de cabeza de impresión que comprende una pluralidad de
partes 115' de eyector para proyectar diferentes fluidos, y una
parte 120' de depósito para suministrar fluidos a la parte 110' de
cabeza de impresión por medio de salidas 150' de fluido y entradas
130' de fluido. Cuando cada salida 150' de fluido se conecta a cada
entrada 130' de fluido, se forma una conexión de fluido que acopla
en comunicación de fluido una cámara de depósito que contiene un
fluido particular con una parte de eyector correspondiente de una
parte de cabeza de impresión que utiliza el mismo fluido.
En realizaciones preferidas, las salidas 150' de
fluido, que incluyen las salidas 150'K, 150'C, 150'M, 150'Y y 150'F
están configuradas para conectarse con las entradas de fluido 130'K,
130'C, 130'M, 130'Y y 130'F respectivamente, proporcionando de este
modo tintas negra, cián, magenta y amarilla desde sus
correspondientes cámaras 120'K, 120'C, 120'M y 120'Y de depósito de
fluido, y la cámara 120'F de depósito de fluido reactivo a las
partes de eyector 115'K, 115'C, 115'M, 115'Y, y 115'F,
respectivamente.
En una realización preferida, por motivos de
compacidad de diseño, las salidas 150' de fluido, las entradas 130'
de fluido, las cámaras 120' de depósito y las partes 115' de eyector
están dispuestas según un eje geométrico de agrupación que,
preferiblemente, es paralelo al eje de barrido "S".
El fluido reactivo es reactivo con, al menos,
una tinta, de preferencia con tres tintas. En una realización, al
menos dos de las tintas son mutuamente reactivas. En una realización
preferida, la primera tinta es negra. Preferiblemente, la primera
tinta es mutuamente reactiva con la tercera tinta y,
preferiblemente, con ambas tintas tercera y cuarta, y es no
reactiva con la segunda tinta, y el fluido reactivo es no reactivo
con la cuarta tinta. En la realización preferida, las tintas
primera, segunda, tercera y cuarta son negra, cián, magenta y
amarilla.
En una realización preferida, las cámaras 120'K,
120'C, 120'M y 120'Y de depósito y sus correspondientes salidas de
fluido 150'K, 150'C, 150'M, 150'Y y 150'F están situadas según el
eje de barrido "S", con un orden de posicionamiento
predeterminado igual que para sus partes de eyector correspondientes
115'K, 115'C, 115'M, 115'Y y 115'F y sus correspondientes entradas
de fluido 130'K, 130'C, 130'M, 130'Y y 130'F, respectivamente. Este
orden de posicionamiento similar, como se representa en la Figura
4, permite mantener una distancia máxima entre las conexiones de
fluido que conectan los fluidos mutuamente reactivos, minimizando
por tanto la contaminación indeseada entre fluidos mutuamente
reactivos, en particular en el caso de una posible fuga de las
conexiones de fluido.
La Figura 5 ilustra una representación de una
realización de un sistema de impresión 100''. El sistema de
impresión 100'' incluye una entrada 230''A de medio de impresión y
una salida 230''B, bandejas para almacenar medio de impresión (no
mostrado) tanto antes como después, respectivamente, de que el medio
de impresión sea alimentado a través de una zona de impresión
232''. Un carro 234'' soporta una parte 110'' de cabeza de impresión
y se desplaza sobre la zona de impresión 232'' en una dirección de
barrido "S" para permitir que las partes de eyector (no
mostradas) asociadas con las partes 110'' de cabeza de impresión
depositen selectivamente uno o más fluidos sobre el medio de
impresión. La parte 110'' de cabeza de impresión está conectada en
relación de comunicación de fluido con una parte de depósito 120''
a través de un conducto 216''. La parte de depósito 120'' puede
estar situada en un lugar que se desplace con el carro 234'' o en
un lugar que no se desplace con él, para permitir configuraciones
variables del carro. En la realización ilustrada en la Figura 5, la
parte 110'' de cabeza de impresión que comprende cinco partes de
eyector 115''K, 115''C, 115''M, 115''Y y 115''F (no mostradas) está
separada de la parte 120'' de depósito que comprende cinco cámaras
120''K, 120''C, 120''M, 120''Y y 120''F de depósito, para permitir
que la parte 120'' de depósito se coloque en un punto en que no se
desplace con el caro 234''. La cabeza de impresión 110'' recibe
tinta y fluido reactivo de las partes 120'' de depósito a través del
conducto 216''.
Los expertos en la técnica apreciarán que el
número y color del conjunto de tintas y fluido reactivo del conjunto
de fluidos no está limitado por los ejemplos anteriores y que puede
emplearse un número mayor o menor de tintas con colores iguales o
diferentes. Debe apreciarse, además, que la designación de tintas
primera a cuarta no se limita a las tintas negra, cián, magenta y
amarilla y, también, que cuando se utiliza un subconjunto no
reactivo, una cualquiera de las tintas puede definir el subconjunto
no reactivo. A modo de ejemplo, el conjunto de tintas podría
comprender: negra, cián1, cián2, magenta1, magenta2 y amarilla,
refiriéndose las designaciones "1" y "2" a tintas con el
mismo color pero con distintas concentraciones de colorante o la
misma composición de la tinta, o negra, cián, magenta, amarilla,
roja, verde, azul y blanca, para proporcionar una mayor gama de
colores. Además, el depósito de fluido reactivo y su correspondiente
parte de eyector pueden estar situados en uno cualquiera o más
lugares consistentes con el presente invento, por ejemplo en uno o
en ambos lados de las tintas como se ilustra, por ejemplo, en la
configuración representada en la Figura 3(e). De preferencia,
en forma consistente con el presente invento, cualesquiera dos
fluidos asociados con partes de eyector situadas juntas, son
mutuamente no reactivos.
El presente conjunto de fluidos comprende, al
menos, un fluido reactivo y, al menos, una tinta reactiva con el
fluido reactivo y, preferiblemente, al menos una tinta no reactiva
con el fluido reactivo. Los fluidos comprenden un vehículo acuoso.
Las tintas comprenden, además, al menos un colorante. El fluido
reactivo comprende, además, al menos un componente para reaccionar
con, al menos, un componente de dicha al menos una tinta con la que
es reactivo el fluido reactivo. Por lo menos una tinta, de
preferencia todas y, del modo más preferible todas excepto una, es
reactiva con el fluido reactivo. En una realización, al menos dos de
las tintas son mutuamente reactivas (por ejemplo, las tintas
primera y tercera). En otra realización, el conjunto de tintas
comprende al menos una tinta no reactiva (por ejemplo, la segunda
tinta) con las, al menos, dos tintas mutuamente reactivas.
La reacción entre los fluidos reactivos puede
seguir uno cualquiera de los mecanismos, bien conocidos en la
técnica, tales como el uso de un colorante sensible al pH, o el uso
de un agente de precipitación, como se describe en las solicitudes
y en las patentes antes mencionadas. El presente invento puede
emplearse en cualquier sistema reactivo cuando el fluido reactivo
sea reactivo con, al menos, una tinta. Como se ha establecido al
comienzo, la reacción entre los fluidos reactivos puede servir para
mejorar cualquiera de varios atributos del sistema de impresión
tales como el alivio del corrimiento, la resistencia al
emborronamiento, un tiempo de secado reducido, o cualquier otro
atributo deseable. Además, el esquema de reacción entre dos fluidos
reactivos cualesquiera (por ejemplo, el fluido uno y el fluido dos)
puede ser igual o diferente que los esquemas de reacción entre
otros dos fluidos reactivos cualesquiera. (por ejemplo, el fluido
tres y el fluido cuatro o el fluido uno y el fluido cuatro); y cada
esquema de reacción puede comprender uno o más mecanismos de
reacción, tales como los descritos en la solicitud de patente
norteamericana número de serie 09/064643, titulada "Conjunto de
tintas para conseguir una calidad de impresión mejorada", de Ma y
colaboradores, presentada el 22 de Abril de 1998 y cedida al
cesionario del presente invento, y que se incorpora en su totalidad
a esta memoria como referencia.
El vehículo acuoso es agua o una mezcla de agua
y, al menos, un disolvente orgánico soluble en agua, como es bien
conocido en la técnica. La selección de una mezcla adecuada depende
de las necesidades de la aplicación específica, tales como la
tensión superficial y la viscosidad deseadas, el colorante elegido,
el tiempo de secado del fluido que forma el chorro de tinta y el
tipo de medio de impresión sobre el que se imprimirá el fluido.
Dependiendo del mecanismo de reacción empleado,
los fluidos reactivos pueden tener ingredientes adicionales. Por
ejemplo, cuando el mecanismo de reacción para reducir el corrimiento
es el de precipitación de un colorante sensible al pH en la primera
tinta, el fluido reactivo y/o las tintas reactivas tercera y cuarta,
comprenden un ácido orgánico en cantidad suficiente para hacer que
el colorante sensible al pH de la primera tinta sea insoluble por
contacto, como se describe en la patente norteamericana 5.679.143 y
en la solicitud norteamericana 08/567974, anteriormente
mencionadas. De manera similar, cuando el mecanismo de sección se
basa en el uso de un agente de precipitación, tal como sales de
metales, multi-valentes, como se describe en las
patentes antes mencionadas, el fluido reactivo y/o las tintas
tercera y cuarta contienen un agente de precipitación, por ejemplo,
una sal de metal multi-valente.
Alternativamente, cuando existen múltiples
esquemas de reacción como, por ejemplo, los descritos por Ma, todos
los componentes reactivos deseados mutuamente compatibles en una
composición fluida dada pueden estar presentes en el fluido
reactivo y en cualquier otra tinta reactiva. Por ejemplo, Ma
describe un conjunto de líquidos para impresión que comprenden: un
primer líquido para impresión aniónico que comprende un vehículo
acuoso, al menos un primer colorante y, al menos, un primer
polímero aniónico; un segundo líquido para impresión aniónico que
comprende un vehículo acuoso, al menos un segundo colorante, al
menos un segundo polímero aniónico, y un aditivo ácido que tiene un
pKa de hasta el pKa de dicho al menos un primer polímero del primer
líquido para impresión; un tercer líquido para impresión catiónico
que comprende un vehículo acuoso, al menos un tercer colorante, al
menos un tercer polímero catiónico y un pH en el margen de desde
aproximadamente 2 a aproximadamente 5; y un cuarto líquido para
impresión aniónico que comprende un vehículo acuoso, al menos un
cuarto tinte aniónico y un agente de precipitación. A modo de
ejemplo, y sin que ello suponga una limitación del presente
invento, Ma proporciona el conjunto de tintas y los esquemas de
reacción siguientes:
- Se utiliza pigmento de negro de humo como colorante en la primera tinta. El pigmento de negro de humo de la primera tinta, negra (K), se estabiliza mediante un agente dispersante polímero carboxilado (aniónico) y la tinta tiene un pH de, aproximadamente, 8.
- El pigmento magenta de la segunda tinta, magenta (M), se estabiliza mediante un agente dispersante polímero sulfonado o fosfonado (aniónico). La tinta magenta tiene un aditivo de ácido carboxílico y un pH de aproximadamente, 3.
- El pigmento amarillo de la tercera tinta, amarilla (Y), se estabiliza mediante un agente dispersante polímero catiónico y la tinta tiene un pH de, aproximadamente, 3.
- El colorante cián de la cuarta tinta, cián (C), es un tinte aniónico soluble en agua. La tinta cián contiene, además, un agente de precipitación, en este caso una sal de metal multi-valente y, opcionalmente, un aditivo de ácido carboxílico. La tinta tiene un pH de, aproximadamente, 3.
- La reacción entre las tintas negra y magenta es provocada por la diferencia de pH entre ambas y los iones hidrógeno en exceso de la tinta magenta. La tinta negra y la tinta amarilla reaccionan en virtud de la carga opuesta entre los agentes dispersantes para los pigmentos negro y amarillo. La tinta negra y la tinta cián reaccionan debido a la precipitación del pigmento negro dispersado por los iones de metal multi-valente (agente de precipitación). Además, cuando la cuarta tinta (por ejemplo, cián) contiene el ácido opcional, la diferencia de pH entre las tintas cián y negra mejora, adicionalmente, la precipitación del colorante de la tinta negra.
- La reacción entre las tintas magenta y amarilla es provocada por la carga opuesta entre los agentes dispersantes para los pigmentos magenta y amarillo. Las tintas magenta y cián reaccionan en virtud del metal multi-valente que precipita el pigmento magenta dispersado.
- Y, finalmente, la tinta amarilla y la tinta cián reaccionan debido a la carga opuesta entre el pigmento amarillo dispersado y el tinte cián.
En el presente invento, el fluido reactivo puede
contener todos los componentes reactivos antes mencionados
mutuamente compatibles, con el fin de proporcionar los mecanismos de
reacción apropiados entre el fluido reactivo y una tinta reactiva
con el fluido reactivo o entre dos tintas mutuamente reactivas.
También cae dentro del alcance del presente invento disponer de un
conjunto de tintas en el que el fluido reactivo puede tener que
reaccionar con más de una tinta para conseguir el resultado deseado
(es decir, el fluido reactivo puede proporcionar un componente tal
que, en el caso de que el fluido reactivo y dos tintas entren en
contacto mutuamente en un medio de impresión, tenga lugar una
reacción deseables).
Además, el fluido reactivo puede contener
componentes polímeros o reticulables para hacer que las imágenes
sean más permanentes. Por ejemplo, los fluidos reactivos (por
ejemplo, el fluido reactivo y una tinta reactiva con el fluido
reactivo) pueden contener, cada uno, un componente que reaccione con
el componente del otro fluido reactivo, de tal modo que, al
reaccionar, hagan que la imagen impresa sea más permanente.
Los colorantes pueden ser a base de tintes o a
base de pigmentos. Tal como se utiliza en este documento, el
término "pigmento" se refiere a un colorante insoluble en el
vehículo acuoso, e incluye tintes dispersos, así como pigmentos que
han sido dispersados con ayuda de un dispersante que se dispersan
por sí mismos.
Los colorantes empleados en las tintas pueden
ser a base de tintes o de pigmentos. La elección de colorantes
depende de la aplicación de impresión particular. Como en el caso
del colorante para la primera tinta, la elección del colorante
depende, además, del mecanismo de reacción que se elija, por ejemplo
- uso de colorante sensible al pH o uso de un agente de
precipitación (por ejemplo, sal de metal multivalente) o cualquier
otro mecanismo de reacción adecuado.
Ejemplos de colorantes adecuados empleados en la
primera tinta incluyen tintes orgánicos con al menos uno, y de
preferencia dos o más, grupos carboxilo y/o carboxilato, ejemplos de
los cuales se enumeran en la patente norteamericana núm. 4.963.189
(presentada por Hindagolla y cedida al mismo cesionario del presente
invento y que se incorpora a esta memoria como referencia), y
dispersiones de pigmentos carboxilados que tienen un colorante
insoluble en agua (por ejemplo, pigmento) dispersado con un
dispersante que contiene, de preferencia, grupos solubilizantes de
carboxilato, tales como los descritos en la patente norteamericana
núm. 5.085.698 y en la patente norteamericana 5.555.008,
incorporadas ambas a esta memoria como referencias; o pigmentos
auto-dispensados obtenidos bajo el nombre comercial
Cabojet^{TM} de la Cabot Company.
Los colorantes para uso en las otras tintas, es
decir, las tintas segunda, tercera y cuarta son bien conocidos en
la técnica y son, por ejemplo, como se describe en las patentes y
solicitudes antes mencionadas.
Los fluidos pueden comprender, además,
componentes adicionales tales como bircidas, agentes tensioactivos
y similares, todos los cuales son aditivos comúnmente empleados en
la impresión por chorro de tinta.
Los conjuntos de fluido en los que se aplica el
presente invento mejorarán la integridad de las imágenes (por
ejemplo, el corrimiento) entre áreas impresas adyacentes cuando una
de las áreas adyacentes se imprime, al menos parcialmente, con por
lo menos un fluido reactivo y la otra área adyacente se imprime, al
menos parcialmente, con, por lo menos, otro fluido reactivo con
dicho al menos un fluido reactivo. Los presentes conjuntos de
fluidos pueden mejorar, también, la integridad de las imágenes (por
ejemplo, la resistencia al emborronamiento y la resistencia al
agua) cuando un área a imprimir con una tinta reactiva se imprime,
también, al menos parcialmente, con el fluido reactivo, antes,
después o sustancialmente de forma simultánea, con la tinta
reactiva.
El método de impresión comprende:
proporcionar un conjunto de fluidos para
impresión por chorro de tinta que comprende al menos tres fluidos,
comprendiendo el conjunto de fluidos al menos dos fluidos mutuamente
reactivos, en el que dichos al menos dos fluidos reactivos
comprenden al menos un fluido reactivo y, al menos, una tinta
reactiva con el fluido reactivo, y al menos una tinta no reactiva
con el fluido reactivo;
seleccionar una primera zona predeterminada en
un medio de impresión;
imprimir al menos una gota de un fluido reactivo
sobre la primera zona de impresión predeterminada para crear un
primer elemento impreso;
imprimir al menos una gota del otro fluido
reactivo sobre el medio de impresión para crear un segundo elemento
impreso, tal que el segundo elemento impreso se solape, por lo menos
parcialmente, con el primer elemento impreso, provocando así una
reacción entre dicha al menos una gota del citado fluido reactivo y
el otro fluido reactivo en el medio de impresión, mejorando así un
atributo de impresión.
En otra realización, separada o complementaria
del método de impresión antes descrito, el método de impresión
comprende:
- proporcionar un conjunto de fluidos para impresión por chorro de tinta, comprendiendo el conjunto de fluidos al menos tres fluidos, comprendiendo el conjunto de fluidos al menos dos fluidos mutuamente reactivos, en el que dichos al menos dos fluidos reactivos comprenden al menos un fluido reactivo y, al menos, una tinta reactiva con el fluido reactivo, y al menos una tinta no reactiva con el fluido reactivo;
- seleccionar una primera zona predeterminada en un medio de impresión;
- seleccionar una segunda zona de impresión predeterminada en el medio de impresión adyacente a la primera zona de impresión predeterminada;
- imprimir al menos una gota de un fluido reactivo en la primera zona de impresión predeterminada para crear un primer elemento impreso;
- imprimir al menos una gota del otro fluido reactivo sobre el medio de impresión para crear un segundo elemento impreso, tal que el segundo elemento impreso se solape, al menos parcialmente, con el primer elemento impreso, provocando por tanto una reacción entre dicha al menos una gota del primer fluido reactivo y el otro fluido reactivo en el medio de impresión;
- imprimir al menos una gota de la tinta no reactiva sobre la segunda zona de impresión predeterminada;
- reduciendo por tanto al mínimo la mezcla de dicha al menos una gota de la tinta reactiva con el fluido reactivo con dicha al menos una gota de la tinta no reactiva con el fluido reactivo en el medio de impresión, reduciendo de este modo el corrimiento entre zonas de impresión adyacentes.
Los expertos en la técnica deben apreciar que la
reacción entre el fluido reactivo y la tinta reactiva con el fluido
reactivo puede tener lugar con independencia del orden en que se
depositan sobre el medio de impresión las gotitas del fluido
reactivo y de la tinta reactiva con el fluido reactivo. Por ejemplo,
puede depositarse el fluido reactivo primero, después o de manera
sustancialmente simultánea con la tinta reactiva con el fluido
reactivo, tal como la tinta negra, según pueda requerirse para
conseguir el resultado deseado. Similarmente, la tinta con que se
ha de imprimir en la segunda zona de impresión puede depositarse
primero, seguida por la deposición del fluido reactivo y la tinta
reactiva con el fluido reactivo en la primera impresora,
respectivamente.
Se espera que el presente aparato para impresión
por chorro de tinta y el presente aparato de entrega de fluido
encuentren un uso comercial en la impresión por chorro de tinta.
Así, se han descrito un aparato de impresión por
chorro de tinta y un aparato de entrega de fluido. A los expertos
en la técnica les resultará fácilmente evidente que pueden
realizarse diversos cambios y modificaciones, de naturaleza obvia,
sin salirse del alcance del invento como queda definido por las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Un aparato (105) para entrega de tinta, para
proporcionar fluido a un sistema (100) de impresión por chorro de
tinta, cuyo aparato de entrega de fluido comprende:
una pluralidad de cámaras (120C, 120K, 120M,
120Y, 120F) de depósito, cada una de las cuales contiene un fluido,
incluyendo el fluido de una cámara de depósito un fluido reactivo y
caracterizado porque: el fluido de, al menos, una de las
otras cámaras de depósito incluye una tinta no reactiva con el
fluido reactivo.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que
la pluralidad de cámaras de depósito forman una parte (120) de
depósito enteriza.
3. El aparato de la reivindicación 1 o de la
reivindicación 2, que comprende, además:
una parte de depósito que tiene, al menos, una
parte de depósito (120) enteriza, teniendo la parte de depósito,
por lo menos, dos cámaras de depósito, estando destinada cada cámara
de depósito a proporcionar fluido al sistema de impresión por
chorro de tinta.
4. Una aparato (100) de impresión por chorro de
tinta, que comprende:
al menos una parte (600) de cabeza de impresión
que tiene, por lo menos, una parte (600I, 600II) de cabeza de
impresión enteriza, teniendo la parte (600) de cabeza de impresión
al menos dos partes de eyector (600K, 600C, 600M, 600Y, 600F) y
que, además,
tiene un aparato (105) de entrega de fluido
según la reivindicación 3, asociado con la parte (600) de cabeza de
impresión, en el que cada cámara de depósito proporciona fluido a
una de dichas, al menos, dos partes de eyector.
5. El aparato para entrega de fluido de la
reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en el que:
cada cámara de depósito contiene uno de una
pluralidad de fluidos, incluyendo la pluralidad de fluidos al menos
dos fluidos mutuamente reactivos y, al menos, una tinta no reactiva
con dichos, al menos, dos fluidos mutuamente reactivos, en el que
uno de dichos, al menos, dos fluidos mutuamente reactivos es un
fluido reactivo y el otro es una tinta que reacciona con el fluido
reactivo.
6. El aparato de la reivindicación 5, en el que
las cámaras de depósito que incluyen, al menos, el fluido reactivo
y la tinta no reactiva con el fluido reactivo, forman una parte
(120) de depósito enteriza.
7. El aparato para entrega de fluido de la
reivindicación 3, en el que:
la parte de depósito tiene, al menos, tres de
las cámaras de depósito y al menos una de las cámaras respectivas,
incluye una tinta que es reactiva con el fluido reactivo.
8. El aparato de la reivindicación 3 o de la
reivindicación 5 o de la reivindicación 7, en el que las cámaras de
depósito que contienen el fluido reactivo y la tinta reactiva con el
fluido reactivo, forman partes de depósito enterizas,
diferentes.
9. Un aparato (100) para impresión por chorro de
tinta, que comprende:
al menos una parte (600) de cabeza de impresión
que tiene, por lo menos, una parte (600I, 600II) de cabeza de
impresión enteriza, teniendo la parte (600) de cabeza de impresión
al menos tres partes de eyector (600K, 600C, 600M, 600Y, 600F) y
que, además, tiene
al menos un aparato (105) para entrega de fluido
según la reivindicación 7, asociado con la parte (600) de cabeza de
impresión, en el que cada cámara de depósito proporciona fluido a
una de las citadas, por lo menos, tres partes de eyector.
10. El aparato de la reivindicación 4 o de la
reivindicación 9, en el que dicha al menos una parte (600I, 600II)
de cabeza de impresión enteriza y dicha al menos una parte (120) de
depósito asociada con dicha al menos una parte (600I, 600II) de
cabeza de impresión enteriza, forman un cartucho de impresión de una
sola pieza.
11. El aparato de la reivindicación 4 o de la
reivindicación 9, en el que dicha al menos una parte (120) de
depósito está destinada a montarse de forma desmontable en dicha al
menos una parte (600I, 600II) de cabeza de impresión enteriza
asociada con dicha al menos una parte de depósito.
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