Un método de impresión por chorro de tinta que comprende las etapas de:

a) proporcionar una tinta de inyección por chorro blanca y, al menos, una tinta de inyección por chorro de color a una impresora de inyección por chorro; y b) expulsar la tinta de inyección por chorro blanca a una temperatura mayor que la tinta de inyección por chorro de color sobre un receptor de tinta, en el que la diferencia en la temperatura de expulsión entre la tinta de inyección por chorro blanca y la tinta de inyección por chorro de color es de al menos 5ºC

Campo técnico

La presente invención se refiere a métodos de impresión por chorro de 5 tinta y cartuchos de tinta de inyección por chorro usando tinta de inyección por chorro blanca.

Antecedentes de la técnica

En la impresión por chorro de tinta, las gotas pequeñas de fluido de tinta se proyectan directamente sobre una superficie receptora de tinta sin contacto 10 físico entre el dispositivo de impresión y el receptor de tinta. El dispositivo de impresión almacena los datos de impresión electrónicamente y controla un mecanismo para eyectar las gotas a modo de imagen. La impresión se consigue moviendo un cabezal de impresión a través del receptor de tinta o viceversa o ambos. 15

Cuando se expulsa la tinta de inyección por chorro sobre un receptor de tinta, la tinta incluye típicamente un vehículo líquido y uno o más sólidos, tales como tintes o pigmentos y aglutinantes poliméricos. Se entenderá fácilmente que la composición óptima de dicha tinta depende del método de impresión usado y en la naturaleza del receptor de tinta que se imprimirá. Las 20 composiciones de tinta pueden dividirse aproximadamente en:

• basadas en agua, el mecanismo de secado que implica la absorción, penetración y evaporación;

• basadas en disolvente, el secado implica esencialmente la evaporación;

• basadas en aceite, el secado implica la absorción y penetración; 25

• fusión en caliente o cambio de fases, en las que la tinta es líquida a la temperatura de eyección pero sólida a temperatura ambiente y en la que el secado se reemplaza por solidificación; y

• curables por UV, en las que el secado se reemplaza por polimerización.

Debe estar claro que los primeros tres tipos de composiciones de tinta 30 son más adecuados para un medio receptor que es más o menos absorbente, mientras que las tintas de fusión en caliente y las tintas curables por UV se imprimen normalmente sobre receptores de tinta no absorbentes.

Las tintas de inyección por chorro blancas se usan generalmente para la "impresión superficial" o "impresión del reverso" para formar una imagen por 35 reflexión sobre un sustrato transparente. En la impresión superficial, se forma un fondo blanco sobre un sustrato transparente usando una tinta blanca e inmediatamente después, se imprime una imagen a color, después de lo cual la imagen final formada se ve a partir de la cara impresa. En la impresión del reverso así denominada, se forma una imagen a color sobre un sustrato transparente usando tintas de color y después se aplica una tinta blanca sobre las tintas de color y la imagen formada final se observa a través del sustrato transparente. En una realización preferida, la tinta de inyección por chorro de 5 color se expulsa sobre la tinta de inyección por chorro blanca parcialmente curada. Si la tinta blanca sólo está parcialmente curada, se observa una humectabilidad mejorada de la tinta de color sobre la capa de tinta blanca. El curado parcial inmoviliza la tinta sobre la superficie del sustrato. Puede realizarse un ensayo rápido para determinar si la tinta de inyección por chorro 10 blanca está curada parcialmente frotando un dedo o un paño a través de la superficie impresa, con lo que se observa que la tinta puede correrse o difuminarse sobre la superficie.

Los pigmentos con un índice de refracción alto, tales como dióxido de titanio, se usan en la tinta blanca para obtener una opacidad suficiente de la 15 capa impresa. La sedimentación de estas partículas densas en un fluido de baja viscosidad, tal como una tinta de inyección por chorro, es un desafío real para los formuladores de tintas. Los problemas de obturación de las boquillas de los cabezales de inyección por chorro de tinta y la poca estabilidad de almacenamiento de la tinta son consecuencias directas de de sedimentación y 20 agregación de pigmentos blancos debido a la diferencia en la gravedad específica entre las partículas de pigmento y el medio líquido de la tinta.

Se han usado diversos enfoques que tratan de superar estos problemas. Un enfoque es mejorar la dispersabilidad. El documento EP 1388578 A (DAINIPPON INK) describe una composición de tinta curable por ultravioleta 25 para el registro de la inyección por chorro que comprende óxido de titanio, un dispersante polimérico que tiene un grupo funcional básico, un compuesto fotopolimerizable y un iniciador de la fotopolimerización, el óxido de titanio se trata superficialmente con sílice y alúmina y el peso de la sílice, que coexiste con el óxido de titanio, es mayor que el de la alúmina. 30

Otro enfoque es diseñar partículas que muestran menos sedimentación. El documento US 4880465 (VIDEOJET) describe una tinta de inyección por chorro blanca no pigmentada que comprende microesferas vacías que contienen una región hueca central cargada con un líquido capaz de difundirse a través de las paredes de dichas microesferas y tienen un diámetro interior de 35 aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,5 micrómetros y un diámetro exterior de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,1 micrómetros. La sedimentación se reduce drásticamente pero la opacidad de una capa blanca impresa de este tipo permanece limitada.

Un tercer enfoque es la adaptación del hardware que implica un medio de agitación para reducir la sedimentación, tal como, por ejemplo, un agitador en el recipiente de suministro de la tinta blanca. Sin embargo, es complejo y costoso prever un medio de agitación en el cabezal de impresión y el tubo 5 desde el recipiente de suministro al cabezal de impresión.

Sería deseable ser capaz de imprimir capas blancas de calidad consistente en una amplia variedad de receptores de tinta usando una impresora de inyección por chorro del estado de la técnica que no requiera ninguna adaptación compleja o costosa de la impresora, en la que los 10 problemas de sedimentación del pigmento en la tinta de inyección por chorro blanca se reducen o eliminan en gran medida.

Objetos de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar cartuchos de tinta de inyección por chorro y métodos de impresión por chorro de tinta mejorados 15 para los problemas de sedimentación de la tinta de inyección por chorro blanca.

Los objetos adicionales de la invención serán evidentes a partir de la descripción en lo sucesivo en este documento.

Sumario de la invención

El TiO2 es el pigmento blanco de elección para una tinta de inyección por 20 chorro blanca debido básicamente a que su índice de refracción, que indica su capacidad de recubrimiento y por tanto la opacidad, es considerablemente mayor que el de otros pigmentos blancos (véase la Tabla 1).

Tabla 1

Pigmento blanco

Índice Refractivo

Densidad (g/cm3)

Rutilo TiO2

2,73

4,3

Anatasa TiO2

2,55

3,9

Óxido de Zinc

2,02

5,6

Plomo blanco

1,94-2,09

5,5

Litopón

1,84

4,3

Barita

1,64

4,5

Carbonato cálcico

1,63

2,8

Se descubrió que los problemas de sedimentación en la impresión por 25 chorro de tinta podrían reducirse en gran medida usando concentraciones de TiO2 mayores, conduciendo a una viscosidad mayor y reduciendo la viscosidad de la tinta en la impresora de inyección por chorro a un nivel en el que la tinta de inyección por chorro se puede expulsar aumentando la temperatura de expulsión. 30

Los objetos de la presente invención también se han realizado con un método de impresión por chorro de tinta como se define por la reivindicación 1.

Los objetos de la presente invención también se han realizado con una impresora de inyección por chorro como se define por la reivindicación 6.

Los objetos de la presente invención también se han realizado mediante 5 el uso como se define por la reivindicación 14.

Las ventajas y realizaciones adicionales de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción.

Definiciones...

1. Un método de impresión por chorro de tinta que comprende las etapas de:

a) proporcionar una tinta de inyección por chorro blanca y, al menos, una tinta de inyección por chorro de color a una impresora de inyección por 5 chorro; y

b) expulsar la tinta de inyección por chorro blanca a una temperatura mayor que la tinta de inyección por chorro de color sobre un receptor de tinta,

en el que la diferencia en la temperatura de expulsión entre la tinta de inyección 10 por chorro blanca y la tinta de inyección por chorro de color es de al menos 5ºC.

2. El método de impresión por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la temperatura de la tinta blanca en un cabezal de impresión se reduce en al menos 5ºC cuando las imágenes que se imprimen no 15 requieren tinta blanca o cuando la impresora de inyección por chorro no se usa durante más de 24 horas.

3. El método de impresión por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la temperatura del cabezal de impresión de la tinta de inyección por chorro de color permanece en su temperatura de expulsión. 20

4. El método de impresión por chorro de tinta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende la impresión superficial o la imcontra-presión de la tinta blanca sobre un sustrato transparente o traslúcido para formar una imagen por reflexión.

5. El método de impresión por chorro de tinta de acuerdo con una 25 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se expulsa una tinta de inyección por chorro de color sobre una tinta de inyección por chorro blanca parcialmente curada.

6. Una impresora de inyección por chorro que comprende un medio para controlar la temperatura y opcionalmente también la contra-presión, 30 independientemente para un cabezal de impresión de tinta de inyección por chorro blanca y un cabezal de impresión de tinta de inyección por chorro de color.

7. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 6 que comprende un medio para controlar la contra-presión 35 independientemente de un cabezal de impresión de tinta de inyección por chorro blanca y un cabezal de impresión de inyección por chorro de color.

8. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7 que comprende un cartucho de tinta de inyección por chorro de color que incluye una tinta blanca que contiene un pigmento con un índice de refracción mayor de 1,60 y al menos una tinta de inyección por chorro de color

caracterizada por que la viscosidad de la tinta de inyección por chorro 5 blanca es de al menos 4 mPa.s mayor que la viscosidad de la tinta de inyección por chorro de color en la que la viscosidad se mide a 40ºC con un Brookfield DV-II+Pro a 12 rotaciones por minuto.

9. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el pigmento con un índice de refracción mayor de 10 1,60 es un dióxido de titanio, preferiblemente rutilo.

10. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con la reivindicación 9, en la que el tamaño de partícula medio del dióxido de titanio medido con espectroscopía de correlación de fotones a una longitud de onda de 633 nm está entre 0,2 y 0,5 µm. 15

11. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que la tinta de inyección por chorro blanca comprende al menos el 26% en peso de un pigmento blanco en base al peso total de la tinta de inyección por chorro blanca.

12. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con una 20 cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en la que la tinta de inyección por chorro blanca es curable por calor, radiación y/o chorro de electrones.

13. La impresora de inyección por chorro de tinta de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en la que la tinta de inyección por chorro blanca comprende un compuesto polimerizable seleccionado entre el 25 grupo que consiste en acrilato de isobornilo, acrilato de fenoxietilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, (met)acrilato de 2-(2-viniloxietoxi)etilo y N-vinilcaprolactama.

14. Uso de control de temperatura en una impresora de inyección por chorro de tinta para reducir la sedimentación de un pigmento con un índice de refracción mayor de 1,60 en una tinta de inyección por chorro blanca. 30