DE3855596T2

DE3855596T2 - Verfahren zur Herstellung von Transparentfolien durch Tintenstrahlschreiben für die Overhead-Projektion

Info

Publication number: DE3855596T2
Application number: DE3855596T
Authority: DE
Inventors: Peter C Morris; Donald J Palmer
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2008-06-01
Also published as: CA1304981C; EP0294156A2; EP0655344B1; EP0655344A3; DE3855596D1; EP0294156B1; HK130897A; KR960016051B1; DE3856126T2; DE3856126D1; EP0294156A3; KR890000249A; EP0655344A2; JPS63312155A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahlvorrichtungen, beispielsweise Tintenstrahldrucker, und insbesondere auf Verfahren des Verbesserns und des Optimierens der Bilddichte auf transparenten Medien, beispielsweise Oberflächen-behandelten Polyesterfilmen zur Verwendung bei der Overhead- Transparentbildprojektion.

Hintergrundtechnik

Die Verwendung von Tintenstrahidruckern um Bilder, beispielsweise alphanumerische Zeichen und Graphiken auf absorbierenden Medien, beispielsweise Papier, zu erzeugen, ist gut bekannt.
Jedoch erzeugte die Verwendung der gleichen Tinten auf transparenten Medien, beispielsweise Polyesterfilmen, die allgemein als Mylar bekannt sind, nicht die gleiche, hohe, optische Dichte des Drucks, die intensive Farben, die mit von Natur aus absorbierenden Medien erhalten werden, zur Folge hat. Wie sie gegenwärtig erhältlich sind, leiden solche nicht-absorbierenden Medien, selbst wenn eine "Tintenaufnehmende" Beschichtung aufgebracht ist, unter inhärent langen Trocknungszeiten, einer Feuchtigkeitsempfindlichkeit, einer nicht homogenen Flächenfüllung und geringen optischen Dichten.
Anstrengungen wurden unternommen, um dieser Situation abzuhelfen, bei der Tintenstrahl-Transparentbilder langsam zu trocknen sind oder die Fähigkeit fehlt, ausreichende Tintenvolumen zu absorbieren, mit dem Ziel, dem Verhalten nahe zu kommen, das mit stark absorbierenden Medien erhalten wird. Ein solcher Versuch ist in einem technischen Papier von D.R. Titterington u.a., "Development of a Transparent Receiving Sheet for Ink-Jet Printing", Journal of Imaging Science, Bd. 30, Nr. 1, S. 4-8 (Jan/Feb 1986), beschrieben. Dieses Papier beschreibt die Verwendung bestimmter transparenter hydrophiler Beschichtungen, um die Verwendung von auf Wasser basierenden Tinten zum Drucken auf transparenten Medien zu ermöglichen. Jedoch richtet sich diese Schrift auf das Problem des langsamen Trocknens von Transparentbildern und offenbart keine Möglichkeiten, um die Bildqualität zu verbessern.
Obwohl derartige Beschichtungen nützlich sind, verbleibt noch eine beträchtliche Arbeit, die durchgeführt werden muß, um geeignete Tinten und Anwendungsverfahren zu entwickeln, die im wesentlichen gleichmäßige Bilder hoher Farbdichte, die auf transparenten, nicht-absorbierenden Medien erzeugt werden sollen, welche denen nahe kommen, die auf absorbierenden Medien, beispielsweise Papier, erzeugt werden können, ermöglichen.
Die US-A-4,540,996 offenbart als bekannter Stand der Technik ein Verfahren des Bildens eines Mehrfarbbildes durch das Drucken von Tröpfchen in beabstandeten Reihen bei einem ersten Durchlauf und durch das Drucken von Tröpfchen in Reihen in den Zwischenräumen, die durch den ersten Durchlauf erzeugt sind, in nachfolgenden Durchläufen
Die US-A-4,617,580 offenbart ein Verfahren des Bildens von Mehrfarbtröpfchen durch das Drucken von Tröpfchen einer Farbe bei einem ersten Durchlauf und das teilweise Überlappen derselben mit Tröpfchen einer zweiten Farbe, die bei einem zweiten Durchlauf gedruckt werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbessern der Bildqualität, die auf einem optisch transparenten Empfängerblatt, das mit einer Tinten-aufnehmenden Schicht beschichtet wurde, erzeugt wird, durch das strategische Aufbringen von einzelnen Tintentröpfchen, wenn sie durch eine Tintenstrahlvorrichtung aufgebracht werden. Ein Beispiel einer Tintenaufnehmenden Beschichtung weist eine Wasser-unlösliche, auf Polyvenyl-Pyrrolidon basierende, hydrophile Beschichtung auf, die von Arkwright, Inc., Fiskeville, RI, unter der Handelsbezeichnung TP161 erhältlich ist.
Folglich schafft die Erfindung ein Verfahren des Druckens von Tintentröpfchen, wie es in Anspruch 1 und Anspruch 2 spezifiziert ist.
Der Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß Bilder höherer Dichte erreicht werden können, ohne unter einer Tintenkoaleszenz oder Tropflinien zu leiden. Folglich zeigen beispielsweise Overhead-Transparentbildprojektionen, die beispielsweise auf einem Polyester-(Mylar)-Film, der mit einer Tinten-aufnehmenden Beschichtung beschichtet ist, gebildet sind, eine homogenere, hhere Intensität der Farbe, als sie bisher erhalten wurde.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a ist eine schematische Draufsicht, die eine Reihe von zusammenwachsenden Tropfen zeigt, die durch bekannte Verfahren gedruckt sind;
Fig. 1b ist eine schematische Draufsicht, die die Flächenfüllung zeigt, die das Ergebnis bekannter Druckverfahren ist;
Fig. 2a ist eine schematische Draufsicht, die das Muster einer Reihe von nicht-zusammenwachsenden Tropfen, die gemäß der vorliegenden Erfindung gedruckt sind, zeigt; und
Fig. 2b ist eine schematische Draufsicht, die die Flächenfüllung, die das Ergebnis der Lehren der Erfindung ist, darstellt.

Beste Arten zum Durchführen der Erfindung

Ein einzelner Durchlauf, oder Durchgang, eines Druckkopfs, der eine Tintenmenge auf das vorher genannte Overhead-Projektions-Transparentbild-Empfängerblatt aufbringt, ergibt ein Bild einer nicht-gleichmäßigen, geringen Qualität, als eine Folge einer unerwünschten Tropfenverschiebung aufgrund einer Filmbewegung, der Gravitation und einer Tropfen-zu- Tropfen-Kohäsion. Das Ergebnis ist ein nicht-homogenes Bild niedriger optischer Dichte.
Es wurde mikroskopisch beobachtet, daß jedes einzelne Tintenstrahltröpfchen 10, das in einem Muster, beispielsweise dem in Fig. 2a gezeigten, gedruckt ist, mit benachbarten Tröpfchen zusammenwachsen kann, um Tröpfchen 12 zu bilden, wie in Fig. la gezeigt ist, die Flächenfüllungsmuster einführen, die im wesentlichen nicht-homogen sind. Ferner wird unter Bedingungen einer beträchtlichen Koaleszenz und wenn das Overhead-Projektions-Overhead-Transparentbild-Empfängerblatt während des Druckens in einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist, ein Phänomen beobachtet, das als "Tropflinien" bekannt ist. Dieses Phänomen von Tropflinien ist ein Ergebnis eines im wesentlichen großen Tintenvolumens, das auf der Oberfläche des Transparentbild-Empfängerblattes, das durch die Gravitation beeinflußt ist, angeordnet ist. Statt der bevorzugten Absorption der einzelnen Tröpfchen in das beschichtete Empfängerblatt wandern diese großen zusammengewachsenen Tropfen 12 abwärts entlang der vertikal ausgerichteten Seite, wie in Fig. 1a gezeigt ist. Das Ergebnis ist eine merkliche Farbstreifenbildung, die aufgrund des kräftigen Farbdichtegradienten, der das Ergebnis jeder Tropfenwanderung ist, entlang jedes gedruckten Bandes 18 existiert
Außerdem verschlimmern Tropflinien das Problem der Flächenfüllungshomogenität durch das Verhindern des Mischens benachbarter Tröpfchen entlang der oberen 14 und der unteren 16 Punktreihen des gedruckten Bandes 18, wie in Fig. 1b gezeigt ist.
Ein einzelner Durchlauf, der das notwendige Tintenvolumen verwendet, das erforderlich ist, um eine Tropfenkoaleszenz zu verhindern, sollte die folgende Bedingung zu der Zeit des Druckens eines Tröpfchens erfüllen:
φ ≤ 1D Gleichung 1
wobei φ der Punktdurchmesser und D die Auflösung ist.
Jedoch muß das Tintenvolumen, das durch Gleichung 1 beschrieben ist, nicht die gewünschte Farbdichte für Overhead-Transparentbildprojektionen liefern. Daher liefert gemuß dieser Erfindung die Verwendung zumindest eines nachfolgenden Durchlaufs der Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der die Bedingungen der Gleichung 1 erfüllt sind, eine wesentlich verbesserte Farbdichte.
Fig. 2a zeigt das Drucken der Punkte 10 gemäß der Erfindung. Es ist zu beobachten, daß keine Koaleszenz vorliegt. In Fig. 2b ist zu sehen, daß das Flächenfüllungsmuster 20 im wesentlichen vollständig gefüllt und homogen ist, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die die Flächenfüllung, die in Fig. 1b gezeigt ist, zur Folge haben.
Gleichung 1 kann verwendet werden, um die Zeitperiode zum Drucken zweier benachbarter Punkte zu bestimmen. Ein derartiges Drucken kann zu einer Zeit t = 0 bis zu einer Zeit t = 10 Sekunden durchgeführt werden. Typischerweise beträgt der Zeitunterschied etwa 2 Sekunden. Der steuernde Parameter besteht darin, daß der zweite Tropfen, der gedruckt wird, Gleichung 1 nicht verletzen sollte. Jedoch sollten bei einem Flächenfüllungsmuster, beispielsweise, dem, das in Fig. 2b gezeigt ist, zumindest etwa 75% der aufgebrachten Punkte die Gleichung 1 erfüllen.
Ein Lösungsansatz, der durch die Erfindung betrachtet wird, schließt überlappende Punkte auf einer Durchlauflinie ein. Ein Muster von überlagerten Punkten, die beide Farben zusammen verwenden, kann gebildet werden, wobei die Sequenz des Abschießens abgewechselt wird, indem Punkte beider Farben an den gleichen ausgewählten Orten in einer Linie in einem einzelnen Druckkopfdurchlauf gebildet werden, indem dann die Linie ein zweites Mal durchlaufen wird, um Punkte beider Farben an wechselnden, oder überlappenden Orten zu bilden. Ein weiterer Lösungsansatz besteht darin, wechselnde Linien zu drucken. Hierbei werden die erste, die dritte, die fünfte Linie, usw. mit überlagerten Tropfen gedruckt, gefolgt von der zweiten, vierten, sechsten Linie usw..
Zum Erreichen einer höheren Farbdichte mit einer einzelnen Tinte, können die gleichen Verfahren verwendet werden, nämlich das Überlappen überlagerter Tropfen auf der gleichen Reihe oder zwischen Linien.
Das Verfahren der Erfindung ist auf jede Tintenstrahldrucker-, Tinten- und Medien-Kombination anwendbar. Die Zeit, die zwischen dem Aufbringen überlagerter Tintentropfen an benachbarten Orten erforderlich ist, wird ohne weiteres durch das Messen der Zeit bestimmt, die für das Verschwinden von Tropflinien oder einer Koaleszenz benötigt wird.
Ferner ist das Verfahren der Erfindung auf jedes Transparentbild-Trägermaterial, entweder hydrophil oder hydrophob, anwendbar, vorausgesetzt Gleichung 1 und die vorher genannten Bedingungen sind erfüllt. Beispiele für geeignete Medien schließen Filme aus Polyester, Zellulose und Zellulose-Azetaten, Styrene, Polypropylene, Polyvenylchlorid und dergleichen ein.

Industrielle Anwendbarkeit

Das Verfahren der Erfindung ist auf das Erzeugen von Overhead-Transparentbildprojektionen unter Verwendung des Tintenstrahldruckens anwendbar.

Beispiele

Beispiel 1

Ein Ausführungsbeispiel des offenbarten Verfahrens besteht darin, überlagerte Tintentropfen zu überlappen. Das heißt jeden zweiten Tropfen bei dem ersten Druckdurchlauf zu drucken und dann die übrigen Tropfen bei dem nachfolgenden Durchlauf zu drucken.

Beispiel 2

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des offenbarten Verfahrens wurde durch das abwechselnde Drucken überlagerter Tropfenreihen in einem ersten Durchlauf und dann der übrigen Tropfenreihen in einem zweiten Durchlauf gezeigt.

Beispiel 3

Bei einem alternativen, nicht beanspruchten Verfahren werden vollständig überlagerte Tropfenreihen gedruckt, wobei der Druckkopf dann einen halben Schritt weitergeschaltet wird und bei einem zweiten Durchlauf wird eine Tropfenreihe zwischen die ursprünglichen Reihen gedruckt.
Folglich wurde ein Verfahren zum Erzeugen von Overhead- Transparentbildprojektionen durch Tintenstrahldrucker offenbart, bei dem eine zeitverzögerung verwendet ist, um benachbarte Farbpunkte zu drucken.

Claims

1. Ein Verfahren des Druckens von Tintentröpfchen (10) auf einem Tinten-aufnehmenden transparenten Medium unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers, der einen Druckkopf mit zumindest zwei Düsen aufweist, wobei jedes Tintentröpfchen durch das überlagern der Ausgabe von zwei Düsen übereinander während eines einzelnen Durchlaufs des Druckkopfs gebildet wird, wobei eine Fläche (20) mit einer Mehrzahl von Punktorten in jeder einer Mehrzahl von Abtastlinien durch überlagerte Tintentröpfchen an den Punktorten bedeckt wird, durch den Schritt eines oder mehrerer erster Durchläufe des Druckkopfs, um einen ersten Satz von überlagerten Tröpfchen zu drucken, gefolgt von dem Schritt eines oder mehrerer zweiter Durchläufe des Druckkopf 5, um einen zweiten Satz von überlagerten Tröpfchen zu bilden, wobei der erste Satz von überlagerten Tröpfchen auf jeder Linie, jedoch auf wechselnden Punktorten, gedruckt wird, wobei der Schritt des einen oder der mehreren ersten Durchläufe folglich unbedruckte Punktort-Zwischenräume zwischen den überlagerten Tröpfchen in jeder Linie der ersten überlagerten Tröpfchen beläßt, und wobei der zweite Satz von überlagerten Tröpfchen in die Zwischenräume gedruckt wird.

2. Ein Verfahren des Druckens von Tintentröpfchen (10) auf einem Tinten-aufnehmenden transparenten Medium unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers, der einen Druckkopf mit zumindest vier Düsen aufweist, wobei jedes Tintentröpfchen durch das Überlagern der Ausgabe von zwei Düsen übereinander während eines einzelnen Durchlaufs des Druckkopfs gebildet wird, wobei eine Fläche (20) mit einer Mehrzahl von Punktorten in jeder einer Mehrzahl von Abtastlinien durch überlagerte Tintentröpfchen an den Punktorten bedeckt wird, durch den Schritt eines oder mehrerer erster Durchläufe des Druckkopfs, um einen ersten Satz von überlagerten Tröpfchen zu drucken, gefolgt von dem Schritt eines oder mehrerer zweiter Durchläufe des Druckkopfs, um einen zweiten Satz von überlagerten Tröpfchen zu drucken, wobei der erste Satz von überlagerten Tröpfchen an jedem Punktort auf einer Linie, jedoch auf wechselnden Linien gedruckt wird, wobei das Drucken von Tröpfchen an jedem zweiten Ort während des oder jedes ersten Durchlauf 5 unterdrückt wird, derart, daß Tröpfchen, die an den zweiten Orten gedruckt werden sollen, nicht während des oder der ersten Durchläufe gedruckt werden, wobei der Schritt des einen oder der mehreren ersten Durchläufe folglich unbedruckte Punktort-Zwischenräume zwischen den wechselnden Linien der ersten überlagerten Tröpfchen beläßt, und wobei der zweite Satz von überlagerten Tröpfchen in die Zwischenräume gedruckt wird.

3. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem jede Düse Tinte einer unterschiedlichen Farbe ausgibt.

4. Ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem jede Düse Tinte der gleichen Farbe ausgibt.

5. Ein Verfahren gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem das Medium aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyestern, Zellulose und Zellulose-Azetaten, Polystyrenen, Polypropylenen und Polyvinylchloriden besteht.

6. Ein Verfahren gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das bedruckte Medium ein Overhead- Transparentbild ist.

7. Ein Verfahren gemäß einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, bei dem jedes erzeugte Tintentröpfchen die Bedingung φ ≤ 1D erfüllt, wobei φ der Durchmesser des gedruckten Tintenpunktes ist und D die Auflösung darstellt.