DE3856126T2

DE3856126T2 - Verfahren zur Herstellung von Transparentfolien durch Tintenstrahlschreiben für die Overhead-Projektion

Info

Publication number: DE3856126T2
Application number: DE3856126T
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: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2008-06-01
Also published as: EP0294156A2; EP0655344B1; KR890000249A; EP0294156B1; EP0655344A2; EP0655344A3; EP0294156A3; HK130897A; DE3855596D1; DE3855596T2; DE3856126D1; JPS63312155A; KR960016051B1; CA1304981C

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung ist auf Tintenstrahlvorrichtungen, wie z. B. Tintenstrahldrucker, und insbesondere auf Verfahren zum Steigern und Optimieren der Buddichte auf transparenten Medien, wie z. B. oberflächenmodifizierten Polyesterfolien für eine Verwendung bei einer Overhead-Transparentfolienprojektion, bezogen.

Technischer Hintergrund

Die Verwendung von Tintenstrahldruckern, um Bilder, wie z. B. alphanumerische Zeichen und Graphiken, auf absorbierenden Medien, wie z. B. Papier, zu bilden, ist Stand der Technik.
Die Verwendung derselben Tinten auf transparenten Medien, wie z. B. Polyesterfolien, die gewöhnlicherweise als Mylar bekannt sind, hat jedoch nicht dieselbe hohe optische Druckdichte erzeugt, welche die intensiven Farben ergibt, die mit inhärent absorbierenden Medien erhalten werden. Selbst wenn eine "Tinten-aufnahmefähige" Beschichtung verwendet wird, erleiden solche nicht-absorbierende Medien, die gegenwärtig verfügbar sind, inhärent lange Trocknungszeiten, eine Feuchtigkeitsempfindlichkeit, eine nicht-homogene Flächenfüllung und niedrige optische Dichten.
Es wurden Versuche unternommen, um die Situation zu beheben, bei welcher Tintenstrahltransparentfolien langsam trocknen oder es denselben an Kapazität fehlt, um ausreichende Tintenvolumen zu absorbieren, mit dem Ziel, ein Verhalten zu erzielen, das mit hochabsorbierenden Medien erreicht wird. Ein derartiger Versuch ist in einer technischen Abhandlung 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. Diese Abhandlung beschreibt die Verwendung von bestimmten transparenten hydrophilen Beschichtungen, um die Verwendung von auf Wasser basierenden Tinten zum Drucken auf transparenten Medien zu ermöglichen. Diese Bezugnahme begegnet zwar dem Problem des langsamen Trocknens der Transparentfolien, offenbart aber keinen Weg, um die Bildqualität zu verbessern.
Obwohl diese Beschichtungen nützlich sind, bleibt eine beträchtliche zu erledigende Arbeit, um geeignete Tinten und Anwendungsverfahren zu entwickeln, die es ermöglichen, daß Bilder mit einer im wesentlichen einheitlichen hohen Farbdichte auf transparenten, nicht-absorbierenden Medien erzeugt werden, wodurch derartige Bilder erreicht werden, die auf absorbierenden Medien, wie z. B. Papier, erzeugt werden können.
Die US-A-4,540,996 offenbart ein Verfahren zum Bilden eines Mehrfarbtröpfchens, indem in einem ersten Durchlauf Tröpfchen einer Farbe gedruckt und in einem zweiten Durchlauf diese Tröpfchen mit Tröpfchen, die aus einer zweiten Farbe gebildet sind, überlagert werden.
Die US-A-4,617,580 offenbart ein Verfahren zum Bilden von Mehrfarbtröpfchen, indem Tröpfchen in einem ersten Durchlauf einer Farbe gedruckt werden und sich diese teilweise mit Tröpfchen einer zweiten Farbe, die in einem zweiten Durchlauf gedruckt werden, überlappen.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbessern der Bildqualität, die auf einem optisch transparenten Empfängerblatt erzeugt wird, das mit einer Tinten-aufnahmefähigen Schicht beschichtet ist, durch das strategische Auftragen einzelner Tintentröpfchen geschaffen, die beispielsweise von einer Tintenstrahlvorrichtung aufgetragen werden. Ein Beispiel einer Tinten-aufnahmefähigen Beschichtung weist eine wasserunlösliche, Polyvinyl-Pyrrolidon-basierte hydrophile Beschichtung auf, die von Arkwright, Inc., Fiskeville, RI, unter der Warenbezeichnung Tp161 erhältlich ist.
Demgemäß schafft die Erfindung ein Verfahren zum Drucken von zumindest zwei Tintentropfen, wie es in Anspruch 1 spezifiziert ist.
Der Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß Bilder mit höherer Dichte erreicht werden können, ohne eine Tintenkoaleszenz oder Tropflinien zu verursachen. Folglich zeigen beispielsweise Overhead-Transparentfolienprojektionen, die beispielsweise auf einer Polyesterfolie (Mylar-Folie) gebildet sind, die mit einer Tinten-aufnahmefähigen Beschichtung beschichtet ist, eine homogenere höhere Farbintensität als die, die früher erreicht wurde.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a ist eine schematische Draufsicht, die eine Serie von verlaufenden Tropfen zeigt, die mittels bekannter Verfahren gedruckt wurden;
Fig. 1b ist eine schematische Draufsicht, die die Flächenfüllung zeigt, die sich aus den bekannten Druckverfahren ergibt;
Fig. 2a ist eine schematische Draufsicht, die das Muster einer Serie von nicht-verlaufenden Tropfen zeigt, die gemäß der Erfindung gedruckt wurden; und
Fig. 2b ist eine schematische Draufsicht, die die Flächenfüllung zeigt, die sich aus der Lehre der Erfindung ergibt.

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung

Ein einzelner Durchlauf oder Durchgang eines Druckkopfes, der eine Tintenmenge auf das obenerwähnte Overhead-Projektionstransparentfolienempfängerblatt aufbringt, ergibt als Folge einer unerwünschten Tropfenversetzung aufgrund der Folienbewegung, der Schwerkraft und der Tropfen-zu-Tropfen-Kohäsion ein uneinheitliches, minderwertiges Bild. Das Ergebnis ist ein nicht-homogenes Bild mit einer niedrigen optischen Dichte.
Es wurde mikroskopisch beobachtet, daß jedes einzelne Tintentröpfchen 10, das in einem Muster, wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, gedruckt wurde, mit benachbarten Tröpfchen verlaufen kann, um Tröpfchen 12 zu bilden, die in Fig. 1a gezeigt sind, wodurch Flächenfüllungsmuster hervorgerufen werden, die im wesentlichen nicht homogen sind. Unter den Bedingungen einer beträchtlichen Koaleszenz und mit dem Overhead-Projektionstransparentfolienempfängerblatt, das während des Druckens in einer vertikalen Ebene ausgerichtet ist, wird außerdem ein Phänomen beobachtet, das als "Tropflinien" bekannt ist. Das Phänomen der Tropflinien ist ein Ergebnis eines beträchtlichen Tintenvolumens, das auf der Oberfläche des Transparentfolienempfängerblatts angeordnet ist, auf welches die Schwerkraft einwirkt. Anstatt der bevorzugten Absorption der einzelnen Tröpfchen in das beschichtete Empfängerblatt wandern diese großen verlaufenen Tropfen 12 entlang der vertikal ausgerichteten Seite nach unten, wie es in Fig. 1a dargestellt ist. Das Ergebnis ist eine bemerkbare Farbstreifenbildung, die aufgrund des Festkörperdichtegradienten, der sich aus jeder Tropfenwanderung ergibt, entlang jedes gedruckten Bandes 18 auftritt.
Zusätzlich verschlimmern die Tropflinien das Problem einer Farbflächenfüllungshomogenität, indem das Verschmelzen der benachbarten Tropfen entlang der oberen 14 und der unteren 16 Punktreihe des gedruckten Bandes 18 verhindert wird, wie es in Fig. 1b gezeigt ist.
Ein einzelner Durchlauf, der das notwendige Tintenvolumen verwendet, das erforderlich ist, um eine Tropfenkoaleszenz zu vermeiden, sollte zum Zeitpunkt des Druckens eines Tropfens die folgende Bedingung erfüllen: φ ≤ 1/D; Gleichung 1,
wobei φ der Punktdurchmesser und D der Punkt-zu-Punkt-Abstand (Auflösung) ist.
Das durch Gleichung 1 beschriebene Tintenvolumen kann jedoch die gewünschte Farbdichte für Overhead-Transparentfolienprojektionen nicht liefern. Folglich liefert gemäß dieser Erfindung die Verwendung zumindest eines darauffolgenden Durchlauf 5 der Tintenstrahldruckvorrichtung, bei dem die Bedingungen von Gleichung 1 erfüllt sind, eine wesentlich verbesserte Farbdichte.
Fig. 2a zeigt das Drucken von Punkten 10 gemäß der Erfindung. Es wird beobachtet, daß keine Koaleszenz vorhanden ist. In Fig. 2b ist zu sehen, daß das Flächenfüllungsmuster 20 im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die die in Fig. 1b dargestellte Flächenfüllung ergeben, im wesentlichen vollständig gefüllt und homogen ist.
Gleichung 1 kann verwendet werden, um die Zeitperiode zum Drucken von zwei benachbarten Punkten zu bestimmen. Dieses Drucken kann bei einem Zeitpunkt t=0 bis zu einem Zeitpunkt t= 10 Sekunden durchgeführt werden. Typischerweise beträgt die Zeitdifferenz etwa 2 Sekunden. Der entscheidende Parameter besteht darin, daß der zweite Tropfen, der gedruckt wird, die Gleichung 1 nicht verletzen sollte.
Das Verfahren der Erfindung ist auf eine beliebige Tintenstrahldrucker-, Tinten- und Medienkombination anwendbar. Die erforderliche Zeit zwischen dem Aufbringen von übereinanderliegenden Tintentropfen in benachbarten Positionen wird ohne weiteres durch die Messung der Zeit bestimmt, die für das Verschwinden von Tropflinien oder einer Koaleszenz erforderlich ist.
Das Verfahren der Erfindung ist ferner auf ein beliebiges Transparentfoliensubstratmaterial, d. h. entweder auf ein hydrophiles oder hydrophobes Material, anwendbar, vorausgesetzt, daß die Gleichung 1 und die obenerwähnten Bedingungen befolgt werden. Beispiele von geeigneten Medien umfassen Folien aus Polyester, Zellulose und Zelluloseacetaten, Styrol, Polypropylen, Polyvinylchlorid und dergleichen.

Industrielle Anwendbarkeit

Das Verfahren der Erfindung ist auf das Bilden von Overhead-Transparentfolienprojektionen unter Verwendung eines Tintenstrahldruckens anwendbar.

Beispiel

Ein erster Tintenpunkt wird während eines ersten Durchlaufs einer Zeile an einer bestimmten Position gedruckt. Eine ausreichend lange Verzögerungszeit ist vorgesehen, um zu ermöglichen, daß der erste Tintenpunkt in das Medium absorbiert wird. Ein zweiter Tintenpunkt wird daraufhin während eines zweiten Durchlauf 5 der Zeile über den ersten Tintenpunkt gedruckt, wobei der Punkt von einem benachbarten Punkt um einen Punkt-zu-Punkt-Abstand getrennt ist, der durch die Anzahl der Punkte pro Einheitslänge bestimmt wird. Die verwendete Tintenmenge erzeugt einen Durchmesser φ eines gedruckten Punktes, welcher die Bedingung φ≤1/D erfüllt, wobei D die Anzahl der Punkte pro Einheitslänge ist.
Folglich ist ein Verfahren zum Erzeugen von Overhead-Transparentfolienprojektionen mittels Tintenstrahldrucker offenbart worden, bei welchem eine Zeitverzögerung verwendet wird, um benachbarte Farbpunkte zu drucken.
Weitere Aspekte des hierin offenbarten Gegenstands werden in unserer Europaischen Patentanmeldung Nr. 88304952.0 abgedeckt, von welcher diese eine Teilanmeldung ist.

Claims

1. Ein Verfahren zum aufeinanderfolgenden Drucken von zumindest zwei Tintenpunkten an einer bestimmten Position, um mittels eines Tintenstrahldruckers einen Punkt auf einem Tinten-aufnahmefähigen transparenten Medium zu bilden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Drucken eines ersten Tintenpunktes an der Position während eines ersten Durchlaufs einer Zeile, Verzögern um eine ausreichend lange Zeit, um zu ermöglichen, daß der erste Tintenpunkt in das Tinten-aufnahmefähige Medium absorbiert wird, und Drucken eines zweiten Tintenpunktes an der Position über den ersten Tintenpunkt während eines zweiten Durchlauf 5 der Zeile, wobei der Punkt von einem benachbarten Punkt um einen Punkt-Zu-Punkt-Abstand getrennt ist, der durch die Anzahl von Punkten pro Einheitslänge bestimmt ist, wobei der Durchmesser φ des gedruckten Punktes die Bedingung φ≤1/D erfüllt, wobei D die Anzahl von Punkten pro Einheitslänge ist.

2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem lediglich ein Tintenpunkt während des ersten Durchlaufs der Zeile an ausgewählten Positionen auf das Medien gedruckt wird, und ein zweiter Tintenpunkt während des zweiten Durchlaufs der Zeile an den Positionen gedruckt wird.