Fabricación casera de Tinta

 

  

Clases de impresoras y de tintas
 

Las impresoras de chorro de tinta de la clase en la que se fuerzan gotas de tinta a presión, a través de boquillas muy pequeñas, en una cabeza de impresión, son de interés creciente tanto para oficina como para uso industrial general. 

En una clase de impresora, conocida como impresora “continua”, se hacen pasar gotitas de tinta que se producen continuamente a través de un área de carga, donde las gotitas individuales reciben una carga eléctrica en respuesta a una señal y se dirigen hacia un substrato que se tiene que imprimir. Las gotitas pasan a través de un campo eléctrico que hace que se desvíen por una cantidad que es dependiente de la intensidad de la carga y del campo. Las gotitas que no se requieren para formar impresión sobre el substrato se dirigen a un colector de derivación. Se requiere que las tintas para uso en tales impresoras sean conductivas. 

En otra clase de impresora, conocida como impresora de inyección de tinta regulada (DOD, por sus siglas en inglés), “drop-on-demand”, se expulsan las gotitas de tinta de la boquilla de una cabeza de impresión sólo cuando se requiere durante el procedimiento de impresión. Las impresoras de inyección de tinta regulada, pueden usar un chorro de tinta electrostáticamente acelerado o secuencias de gotitas expulsadas por operación de impulsos de presión. En la última clase de impresora DOD, cada gota de tinta se expulsa individualmente de una boquilla por medio de impulsos de presión inducidos, por ejemplo, por uso de un actuador piezoeléctrico que actúa sobre la tinta en el canal que abastece a la boquilla o por generación de una burbuja de vapor en respuesta a un impulso térmico. No se requiere que las tintas para uso en esta clase de impresora sean eléctricamente conductivas y preferiblemente son no iónicas y de conductividad muy baja, por ejemplo, con una resistividad de al menos 104 ohm.m. 

Paralelamente con el desarrollo de estas impresoras ha estado el desarrollo de las tintas especiales adecuadas para uso en ellas. Se requiere que estas tintas satisfagan una serie de criterios. Por ejemplo, deben ser capaces de almacenamiento sin deterioro y, en particular, sin sedimentación significativa de las partículas de pigmento o solidificación en condiciones climáticas normales. También deben ser suficientemente fluidas a las temperaturas de funcionamiento de las impresoras normales (normalmente 10-40ºC) para que se puedan expulsar de la boquilla de la cabeza de impresión usando presiones moderadas. No se deben deteriorar en periodos de reposo en la boquilla de la cabeza de impresión durante el funcionamiento normal, por ejemplo, debido a evaporación del diluyente, separación de fases, solidificación o ataque por aire o humedad atmosférica y no deberían humedecer la zona de la cabeza de impresión que rodea al orificio de la boquilla, hasta un punto que pueda conducir la inundación de la cabeza de impresión, que sucesivamente pueda conducir a funcionamiento anormal. Para asegurar que no tiene lugar humectación de la cabeza de impresión, hasta un punto inaceptable, se ha encontrado deseable que la tinta tenga una velocidad de deshumectación de al menos 100 µm. s-1 cuando se mide, sobre una superficie que tiene una energía superficial de 10 ± 1 mN.m-1. La energía superficial se mide como la tensión superficial crítica a partir de ángulos de contacto estáticos de líquidos puros usando el método de Zisman descrito en la página 351 ff de “Physical Chemistry of Surfaces” por Adamson AW, 3ª Edición, John Wiley & Sons, 1.976. Se describe un ejemplo de tal superficie en la solicitud de patente británica 9.417.445,5 presentada el 30 de agosto de 1.994. Para discusión de velocidad de humectación y su medición, se hace referencia al artículo por Redon et al., en Physical Review Letters, Vol. 66, Nº 6, 11 de febrero de 1.991, páginas 715-718. Preferiblemente, la velocidad de deshumectación de la tinta es al menos 200, más preferiblemente al menos 300, y aún más preferiblemente al menos 1.000 µm.s-1, cuando se mide como se definió anteriormente. 

Otra propiedad de la tinta que se ha encontrado que es importante, es su tensión superficial, que debería estar preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 22 a 36 mN.m-1 a 25ºC, y más preferiblemente 24 a 32.

Las tintas también deben proporcionar impresión de buena definición y como los papeles estucados son caros, normalmente se acepta que las tintas de impresora de chorro de tinta deben ser capaces de proporcionar impresión bien definida, de buena densidad de color, sobre papel normal, es decir, papel no estucado.

La buena calidad de definición de impresión requiere entre otras cosas: (a) formación rápida de un punto de color sólido a partir de la composición de tinta, (b) concentración de los colorantes de tinta sobre la superficie del papel, (c) control del esparcimiento del punto de color formado sobre la superficie del papel substrato a partir de la gotita de tinta, (d) sangrado limitado de tinta de un color desde un punto a un punto cercano de un color y uniformidad de color y densidad de color diferentes, sobre el área del punto sólido formado a partir de la gotita. Preferiblemente, tampoco se debería deteriorar la impresión como resultado de la acción del agua o la luz.

Muchos de los criterios anteriores dictan propiedades opuestas en la tinta. Por ejemplo, mientras la reducción de la viscosidad aumenta la fluidez, aumenta el riesgo de esparcimiento de la gotita de tinta sobre la superficie del papel antes de que se seque la tinta. Asimismo mientras se reduce el riesgo del secado de la tinta en la boquilla, disminuyendo la volatilidad del diluyente, se puede requerir lo contrario para favorecer el secado rápido de la gotita de tinta sobre el substrato. Por lo tanto, optimizar estas propiedades es una cuestión de compromiso. Por otra parte, se encuentra con frecuencia que variar la composición de la tinta en un intento de conseguir la optimización de estas propiedades, afecta adversamente a otras propiedades deseadas.

Hay, por lo tanto, una búsqueda continuada de tintas mejoradas, especialmente con el paso continuado hacia boquillas más pequeñas y formación de imagen de mayor resolución.

 

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