DE60203204T2

DE60203204T2 - Tintenstrahldruckverfahren

Info

Publication number: DE60203204T2
Application number: DE60203204T
Authority: DE
Inventors: Kristine B. Rochester Lawrence; Tien-Teh Rochester Chen; Yongcai Rochester Wang
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: EP1226961A3; US6527387B2; US20020150731A1; JP2002316479A; DE60203204D1; EP1226961A2; EP1226961B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verbesserung der Lichtstabilität und Wasserfestigkeit eines gedruckten Bildes, das eine Tintenstrahltinte aus einem wasserlöslichen anionischen Farbstoff und einem kationischen Empfangselement enthält. Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein Tintenempfangselement zur Verwendung in einem derartigen Verfahren.
Das Tintenstrahldruckverfahren ist ein berührungsloses Verfahren zur Anfertigung von Bildern durch pixelweises Aufgingen von Tintentröpfchen auf einem Bildaufzeichnungselement in Abhängigkeit von digitalen Signalen. Es gibt verschiedene Verfahren, die zur Steuerung der Ablagerung von Tintentröpfchen auf dem Bildaufzeichnungselement verwendbar sind, um das gewünschte Bild zu erzeugen. In einem als stetiges Tintenstrahlverfahren bezeichneten Verfahren wird ein stetiger Strom von Tröpfchen geladen und bildweise auf die Oberfläche des Bildaufzeichnungselements abgelenkt, während nicht bilderzeugende Tröpfchen abgefangen und in einen Tintensumpf zurückgeführt werden. In einem anderen, als Drop-on-Demand-Tintenstrahlverfahren bezeichneten Verfahren, werden einzelne Tintentröpfchen nach Bedarf auf das Bildaufzeichnungselement projiziert, um das gewünschte Bild anzufertigen. Gängige Verfahren zur Steuerung der Projektion von Tintentröpfchen im Drop-on-Demand-Verfahren umfassen piezoelektrische Wandler und thermische Blasenbildung. Tintenstrahldrucker sind am Markt weit verbreitet und werden u.a. von der industriellen Beschriftung bis hin zur Erstellung von Desktop-Dokumenten und Bildern in niedriger Auflage eingesetzt.
Die in verschiedenen Tintenstrahldruckern verwendeten Tinten lassen sich nach farbstoffbasierenden Tinten und nach pigmentbasierenden Tinten klassifizieren. Ein Farbstoff ist ein Farbmittel, das molekular dispergiert oder in einem Trägermedium gelöst ist. Das Trägermedium kann bei Raumtemperatur flüssig oder fest sein. Ein gängiges Trägermedium ist Wasser oder eine Mischung aus Wasser und organischen Co-Lösemitteln. Jedes einzelne Farbstoffmolekül ist von Molekülen des Trägermediums umgeben. In farbstoffbasierenden Tinten sind unter dem Mikroskop keine Teilchen erkennbar. Zwar wurden in jüngster Zeit zahlreiche Fortschritte in der Technik der farbstoffbasierenden Tintenstrahltinten verzeichnet, dennoch weisen Tinten immer noch derartige Nachteile auf, wie geringe optische Dichte auf Normalpapier oder schlechte Lichtstabilität. Wenn Wasser als Trägermedium verwendet wird, weisen derartige Tinten im Allgemeinen auch eine schlechte Wasserfestigkeit auf.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst typischerweise einen Träger, auf dessen mindestens einer Seite sich eine tintenaufnehmende oder tintenbildende Schicht befindet. Die Tintenempfangsschicht kann eine Polymerschicht sein, die aufquillt, um die Tinte oder eine poröse Schicht zu absorbieren, die die Tinte durch Kapillarwirkung aufsaugt.
Tintenstrahldrucke, die durch Drucken auf Tintenstrahlaufzeichnungselementen erzeugt werden, sind einer durch Umgebungseinflüsse bedingten Verschlechterung unterworfen. Hierbei handelt es sich insbesondere um Schmierspuren durch Feuchtigkeit und Verblassen durch Lichteinwirkung. Da Tintenstrahlfarbstoffe wasserlöslich sind, können sie aus ihrer Lage in die Bildschicht migrieren, wenn das Aufzeichnungselement nach der Bebilderung Kontakt mit Wasser hat. Sehr stark aufquellende, hydrophile Schichten können unerwünscht lange Trocknungszeiten aufweisen, wodurch die Druckgeschwindigkeit sinkt; bei Kontakt mit Wasser lösen sich diese Schichten auf, wodurch die gedruckten Bilder zerstört werden. Poröse Schichten beschleunigen zwar die Absorption des Tintenträgerstoffs, weisen jedoch oft einen unzureichenden Glanz auf und sind gegenüber Ausbleichen empfindlich.
Die europäische Patentveröffentlichung 1 002 660 A1 beschreibt eine Tintenstrahlaufzeichnungsfolie, die eine Bildempfangsschicht mit einem kationischen Polymer enthält, das aus einem Vinylbenzyltrialkylammoniumsalz abgeleitet ist. Konkrete Beispiele von Alkylresten in diesen Salzen sind u.a. Methyl, Benzyl und Hydroxyethyl. Ein Problem bei diesen Salzen, die Alkylreste mit Methyl- oder Benzylgruppen enthalten, besteht allerdings darin, dass das in der Bildempfangsschicht erzeugte Bild eine schlechte Lichtbeständigkeit besitzt, wie nachfolgend gezeigt wird.
US-A-4,575,465 betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen mit einer Bildempfangsschicht, die ein Vinylpyridin-Ninylbenzyl-Quartärsalzcopolymer enthält. Das beschriebene Beispiel des Alkylrests in diesem Salz ist Methyl.
US-A-5,856,023 betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen mit einer Bildempfangsschicht, die ein Vinylbenzyl-Quartärammoniumsalz-Terpolymer enthält. Mindestens einer der Vinylbenzyl-Quartärammoniumsalzreste enthält drei Alkylgruppen von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Ein Problem bei diesen Salzen, die Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten, besteht allerdings darin, dass das in der Bildempfangsschicht erzeugte Bild eine schlechte Lichtbeständigkeit besitzt, wie nachfolgend gezeigt wird.
US-A-6068373 und US-A-5856023 beschreiben einen Tintenstrahlaufzeichnungsbogen, in dem die Tintenempfangsschicht ein Polymer umfasst, in dem einige der Trialkylammoniumgruppen nur mit Alkylgruppen aus 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert sind und einige mit Alkylgruppen aus 13 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung anionischer Farbstoffe bereitzustellen, das Bilder mit verbesserter Lichtstabilität gegenüber der Verwendung eines Empfangselements mit einem bestimmten Beizmittel nach dem Stand der Technik erzeugt.
Diese und weitere Aufgaben werden mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst, die ein Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten betrifft:

A) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers, der auf digitale Datensignale anspricht;
B) Laden des Druckers mit Tintenempfangselementen, die einen Träger umfassen, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein kationisches Polymer umfasst, das mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer enthält, das wiederum Trialkylammoniumsalz enthält, wobei jedes Trialkylammoniumsalz mindestens eine Alkylgruppe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen enthält;
C) Laden des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung, die Wasser, ein Feuchtmittel und einen wasserlöslichen anionischen Farbstoff umfasst; und
D) Bedrucken der Bildempfangsschicht mit der Tintenstrahltinte in Ansprechen auf die digitalen Datensignale.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Tintenstrahlempfangselement zur Verwendung mit dem genannten Verfahren bereitgestellt, wobei das Element einen Träger umfasst, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein kationisches Polymer umfasst, das mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer enthält, das wiederum Trialkylammoniumsalz enthält, wobei jedes Trialkylammoniumsalz mindestens eine Alkylgruppe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen enthält.
Es ist festgestellt worden, dass die Verwendung der zuvor genannten Farbstoffe und Bildempfangsschicht eine sehr gute Lichtbeständigkeit verleiht.
In der Zusammensetzung, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, ist ein beliebiger, wasserlöslicher Farbstoff verwendbar, beispielsweise ein Farbstoff mit einer anionischen Gruppe, beispielsweise einer Sulfogruppe oder einer Carboxylgruppe. Der anionische, wasserlösliche Farbstoff kann ein beliebiger Säurefarbstoff, ein Direktfarbstoff oder ein Reaktivfarbstoff sein, wie im COLOR INDEX aufgeführt, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Metallisierte und nicht metallisierte Azofarbstoffe sind ebenfalls verwendbar, wie in US-A-5,482,545 beschrieben. Andere, ebenfalls verwendbare Farbstoffe werden in EP 802246-A1 und JP 09/202043 genannt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der anionische, wasserlösliche Farbstoff, der in der Zusammensetzung verwendbar ist, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommt, ein metallisierter Azofarbstoff, ein nicht metallisierter Azofarbstoff, ein Xanthenfarbstoff ein Metallophthalocyaninfarbstoff oder ein Schwefelfarbstoff. Mischungen dieser Farbstoffe sind ebenfalls verwendbar. Ein Beispiel eines in der vorliegenden Erfindung verwendbaren anionischen Farbstoffs ist:
Farbstoff 1 (Me steht für Methyl) Intrajet Yellow DG® (Crompton and Knowles)
Farbstoff 2
Der zuvor beschriebene Farbstoff ist in jeder Menge verwendbar, die für den vorgesehenen Zweck geeignet ist. Im Allgemeinen werden gute Ergebnisse erzielt, wenn der Farbstoff in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% der Tintenstrahltintenzusammensetzung vorhanden ist, vorzugsweise von 0,3 bis 3 Gew.-%. Farbstoffmischungen sind ebenfalls verwendbar.
In der vorliegenden Erfindung ist jedes kationische Polymer verwendbar, vorausgesetzt, es enthält mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer, das ein Trialkylammoniumsalz enthält, wobei jedes Trialkylammoniumsalz, das mindestens eine Alkylgruppe enthält, mehr als 8 Kohlenstoffatome aufweist, wie zuvor beschrieben. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das kationische Polymer folgende Formel auf:
wobei:
R für H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht;
R₁ und R₂ jeweils unabhängig für eine Alkoxygruppe aus 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen;
R₃ für eine Alkylgruppe steht, die mehr als 8 aber nicht mehr als 20 Kohlenstoffatome aufweist;
Z für mindestens ein ethylenisch ungesättigtes, nicht ionisches Monomer steht;
m für 5 bis 100 Mol% steht;
n für 0 bis 95 Mol% steht; und
X für ein Anion steht.
Wie zuvor erwähnt, steht Z in der Formel für mindestens ein ethylenisch ungesättigtes, nicht ionisches Monomer. Beispiele dafür sind u.a. Styrol, Alphaalkylstyrol, wobei die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist und die aromatische Gruppe substituiert oder ein Teil eines größeren Ringsystems sein kann. Weitere Beispiele für Z sind u.a. Acrylatester, abgeleitet von aliphatischen Alkoholen oder Phenolen; Methacrylatester; Acrylamide; Methacrylamide; N-Vinylpyrrolidon oder geeignete substituierte Vinylpyrrolidone; Vinylester, abgeleitet von geradkettigen und verzweigten Säuren, z.B. Vinylacetat; Vinylether, z.B. Vinylmethylether; Vinylnitrile; Vinylketone; halogenhaltige Monomere, wie Vinylchlorid und Olefine, wie Butadien.
Beispiele der in der Erfindung verwendbaren kationischen Polymere sind u.a.:
Das in der Erfindung verwendete kationische Polymer ist in einer Menge von 0,2 bis 32 g/m², vorzugsweise von 0,4 bis 16 g/m² verwendbar.
Die erfindungsgemäßen Polymere können mithilfe konventioneller Polymerisationstechniken hergestellt werden, beispielsweise, aber nicht abschließend, einer Polymerisation in Masse, Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation. Sie können auch teilvernetzt sein.
In der Bildempfangsschicht ist ein Bindemittel verwendbar. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Bindemittel ein hydrophiles Polymer. Beispiele geeigneter hydrophiler Polymere, die in der Erfindung verwendbar sind, sind u.a. Poly(vinylalkohol), Polyvinylpyrrolidon, Poly(ethyloxazolin), Poly-N-Vinylacetamid, nicht deionisierte oder deionisierte Knochengelatine des Typs IV, sauer aufgeschlossene Knochengelatine, Schweineschwartengelatine, acetylierte Gelatine, phthalatierte Gelatine, oxidierte Gelatine, Chitosan, Poly(alkylenoxid), sulfonatierter Polyester, teilweise hydrolysierter Poly(vinylacetat-Co-Vinylalkohol), Poly(acrylsäure), Poly(1-Vinylpyrrolidon), Poly(natriumstyrolsulfonat), Poly(2-Acrylamid-2-Methansulfonsäure), Polyacrylamid oder Mischungen daraus. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Bindemittel Gelatine oder Poly(vinylalkohol).
Wenn ein hydrophiles Polymer in der Bildempfangsschicht verwendet wird, kann es in einer Menge von 0,02 bis 30 g/m² vorhanden sein, vorzugsweise von 0,04 bis 16 g/m² der Bildempfangsschicht.
Das Gewichtsverhältnis des kationischen Polymers zum Bindemittel kann zwischen 1:99 und 8:2 liegen, vorzugsweise zwischen 1:9 und 4:6.
Latexpolymerpartikel und/oder anorganische Oxidpartikel sind in dem Bindemittel der Bildempfangsschicht ebenfalls verwendbar, um die Porosität der Schicht zu erhöhen und die Trocknungszeit zu verbessern. Vorzugsweise sind die Latexpolymerpartikel und/oder anorganischen Oxidpartikel kationisch oder neutral. Beispiele anorganischer Oxidpartikel sind u.a. Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Ton, Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid oder Mischungen daraus. In diesem Fall beträgt das prozentuale Gewicht der Partikel in der Bildempfangsschicht zwischen 80 und 95%, vorzugsweise zwischen 85 und 90%.
Der pH-Wert der in der Erfindung verwendeten wässrigen Tintenzusammensetzungen lässt sich durch Zusatz organischer oder anorganischer Säuren oder Basen einstellen. Geeignete Tinten haben einen bevorzugten pH-Wert von 2 bis 10, je nach Art des verwendeten Farbstoffs. Typische anorganische Säuren umfassen Chlorwasserstoff-, Phosphor- und Schwefelsäuren. Typische organische Säuren umfassen Methansulfon-, Essig- und Milchsäuren. Typische anorganische Basen umfassen Alkalimetallhydroxide und Carbonate. Typische organische Basen umfassen Ammoniak, Triethanolamin und Tetramethylethlendiamin.
In der Tintenzusammensetzung, die in der Erfindung verwendet wird, ist ein Feuchtmittel verwendbar, um zu verhindern, dass die Tinte austrocknet oder in den Öffnungen des Druckkopfs verkrustet. Beispiele für verwendbare Feuchtmittel umfassen mehrwertige Alkohole, wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Tetraethylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerol, 2-Methyl-2,4-Pentanediol 1,2,6-Hexantriol und Thioglycol; niedrigere Alkylmono- oder -diether von Alkylenglycolen, wie Ethylenglycolmonomethyloder monoethylether, Diethylenglycolmonomethyl- oder monoethylether, Propylenglycolmonomethyl- oder monoethylether, Triethylenglycolmonomethyl- oder monoethylether, Diethylenglycol-Dimethyl- oder Diethylether und Diethylenglycolmonobutylether; stickstoffhaltige zyklische Verbindungen, wie Pyrrolidon, N-Methyl-2-Pyrrolidon, und 1,3-Dimethyl-2-Imidazolidinon sowie schwefelhaltige Verbindungen, wie Dimethylsulfoxid und Tetramethylensulfon. Ein bevorzugtes Feuchtmittel für die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist Diethylenglycol, Glycerol oder Diethylenglycolmonobutylether.
Wassermischbare, organische Lösungsmittel können der in der Erfindung verwendeten wässrigen Tinte ebenfalls zugesetzt werden, um das Eindringen der Tinte in den Empfangsträger zu erleichtern, insbesondere wenn es sich bei dem Träger um ein stark gestrichenes Papier handelt. Beispiele derartiger Lösemittel umfassen Alkohole, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol, t-Butylalkohol, Iso-Butylalkohol, Furfurylalkohol und Tetrahydrofurfurylalkohol; Ketone oder Ketoalkohole, wie Aceton, Methylethylketon und Diacetonalkohole; Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; sowie Ester, wie Ethyllactat, Ethylencarbonat und Propylencarbonat.
Surfactants können zur Einstellung der Oberflächenspannung der Tinte auf einen geeigneten Wert zugesetzt werden. Die Surfactants können anionisch, kationisch, amphoter oder nicht ionisch sein.
Der in der Erfindung verwendeten Zusammensetzung kann ein Biozid zugesetzt werden, um das Wachstum von Mikroorganismen, wie Schimmel, Pilzen usw. in wässrigen Tinten zu unterdrücken. Ein bevorzugtes Biozid für die in der Erfindung verwendete Tintenzusammensetzung ist Proxel^® GXL (Zeneca Specialties Co.) mit einer Endkonzentration von 0,0001 bis 0,5 Gew.-%.
Eine typische in der Erfindung verwendete Tintenzusammensetzung kann beispielsweise folgende Substituenten nach Gewicht enthalten: Färbemittel (0,05–5%), Wasser (20–95%), Feuchtmittel (5–70%), wassermischbare Mitlösemittel (2–20%), Surfactant (0,1–10%), Biozid (0,05–5%) und pH-Einstellmittel (0,1–10%).
Weitere Additive, die wahlweise in der in der Erfindung verwendeten Tintenstrahltintenzusammensetzung vorhanden sein können, sind u.a. Verdickungsmittel, Mittel zur Verbesserung der Leitfähigkeit, Mittel gegen Ablagerungen, Trocknungsmittel und Schaumhemmer.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenstrahltinten sind im Tintenstrahldrucken verwendbar, wobei flüssige Tintentropfen in kontrollierter Weise auf ein Tintenempfangsschichtsubstrat aufgebracht werden, indem Tintentröpfchen aus der Vielzahl der Düsen oder Öffnungen in einem Druckkopf des Tintenstrahldruckers ausgeworfen werden.
In der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Schicht sind zudem verschiedene bekannte Additive verwendbar, u.a. Mattiermittel, wie Titandioxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid und polymere Körner, wie vernetztes Poly(methylmethacrylat) oder Polystyrolkörner, die zur Vermeidung des Blockierungseffekts und zur Verbesserung der Schmutzbeständigkeit beitragen; Tenside, wie nicht ionische Kohlenwasserstoff- oder Fluorkohlenstofftenside oder kationische Tenside, wie quaternäre Ammoniumsalze, fluoreszierende Farbstoffe, pH-Einsteller, Schaumhemmer, Schmiermittel, Konservierungsstoffe, Viskositätsmodifikatoren, Farbstofffixiermittel, wasserabstoßende Mittel, Dispersionsmittel, UV-Absorptionsmittel, Schimmelfestausrüster, Beizmittel, Antistatikmittel, Antioxidationsmittel, optische Aufheller usw. Bei Bedarf ist der Tintenempfangsschicht auch ein Härter zusetzbar.
Der Träger für das in der Erfindung verwendete Tintenstrahlaufzeichnungselement kann ein beliebiger Träger sein, so wie er üblicherweise für Tintenstrahlempfangselemente Verwendung findet, wie beispielsweise Papier, harzbeschichtetes Papier, Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat) und mikroporöse Materialien, wie polyethylenpolymerhaltiges Material, das von PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, USA unter dem Markennamen Teslin^®, Tyvek^® Synthetikpapier (DuPont Corp.) vertrieben wird, und OPPalyte^® Folien (Mobil Chemical Co.) sowie andere in US-A-5,244,861 aufgeführte Folien.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Träger kann eine Dicke von 50 bis 500 μm und vorzugsweise von 75 bis 300 μm aufweisen. Antioxidanzien, Antistatikmittel, Weichmacher und weitere bekannte Additive können bei Bedarf in den Träger aufgenommen werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Papier verwendet.
Um die Haftung der Bildaufzeichnungsschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers vor Aufbringen der Bildaufzeichnungsschicht einer Corona-Entladung unterzogen werden.
Zudem lässt sich auf der Oberfläche des Trägers eine Substratschicht aufbringen, beispielsweise eine Schicht aus einem halogenierten Phenol oder einem teilhydrolysierten Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, um die Haftung der Bildaufzeichnungsschicht zu verbessern. Falls eine Substratschicht verwendet wird, sollte diese eine Dicke (d.h. eine Trockenauftragsdicke) von weniger als 2 μm aufweisen.
Die Bildaufzeichnungsschicht kann in jeder Menge vorhanden sein, die für den vorgesehenen Zweck wirksam ist. Im Allgemeinen sind gute Ergebnisse erzielbar, wenn sie in einer Menge von 2 bis 44 g/m² und vorzugsweise von 6 bis 32 g/m² vorliegt, was einer Dicke von 2 bis 40 μm entspricht, vorzugsweise von 6 bis 30 μm.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung.
Beispiele
Folgende Polymere wurden zur Kontrolle in den Bildempfangsschichten verwendet:
Beispiel 1 – Lichtstabilität:
Herstellung einer wasserlöslichen, anionischen Farbstofftintenzusammensetzung, I-1
Tinte I-1, die den Farbstoff 1 enthält, wurde durch Mischen des oben wie beschrieben hergestellten Farbstoffkonzentrats (3,1%) mit entsalztem Wasser hergestellt, das Feuchtmittel aus Diethylenglycol (Aldrich Chemical Co.) und Glycerol (Acros Co.), jeweils zu 6%, 0,003 Gew.-% Biozid, Proxel GXL^®, und 0,05 Gew.-% Surfactant, Surfynol 465^® (Air Products Co.), hergestellt.
Die Farbstoffkonzentration basierte auf dem Lösungsabsorptionsspektrum und war derart gewählt, dass die fertige Tinte bei Verdünnung auf 1:1000 eine optische Durchlichtdichte von ca. 1,0 ergab.
Herstellung der Kontroll-Tintenempfangselemente C-1 bis C-9
Die Verbundseite eines polyethylenharzbeschichteten fotografischen Papierträgers wurde vor dem Beschichten coronaentladen. Die Tintenempfangsschichten bestanden aus einer Mischung aus 0,86 g/m² kationischem Polymer CP-1 bis CP-9, 7,75 g/m² Schweineschwartengelatine und 0,09 g/m² 5–100 12 μm Poly(styrol)körnern (ACE Chemical Co.), wobei der Auftrag aus destilliertem Wasser auf dem zuvor genannten Papierträger erfolgte.
Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenaufzeichnungselemente E-1 bis E-5
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente E-1 bis E-5 wurden auf dieselbe Weise wie die Kontrollempfangselemente C-1 bis C-9 beschichtet, mit dem Unterschied, dass P-1 bis P-5 anstelle von CP-1 bis CP-9 verwendet wurden.
Drucken
Die Elemente E-1 bis E-5 und die Kontrollelemente C-1 bis C-9 wurden mithilfe eines Epson 200^® Druckers und unter Verwendung der oben beschriebenen Tinte I-1 gedruckt. Nach dem Drucken ließ man sämtliche Bilder bei Raumtemperatur über Nacht trocknen, wobei die Dichten in allen Stufen mit einem Densitometer des Typs X-Rite 820^® gemessen wurden.
Die Bilder wurden dann einem Ausbleichtest bei starker Lichteinwirkung von 50 kLux, 5400°K., ca. 25% relative Luftfeuchte, für die Dauer von 2 Wochen unterzogen. Die Status- A-Auflichtdichte für blau, die dem Wert 1,0 am nächsten lag, wurde vor und nach dem Ausbleichtest verglichen, und ein prozentualer Dichtewert wurde für die Gelbdichte bei jedem Empfangselement berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente E-1 bis E-5 im Vergleich mit den Kontrollaufzeichnungselementen C-1 bis C-9 eine höhere prozentuale Dichte nach dem Ausbleichtest mit hoher Lichtstärke aufweisen.
Beispiel 2 – Lichtstabilität für Polymere der Serie P-1:
Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenaufzeichnungselemente E-6 bis E-10
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente E-6 bis E-10 wurden wie in Beispiel 1 beschichtet, mit dem Unterschied, dass die Mengen von P-1 und Schweineschwartengelatine wechselten, wobei eine endgültige Dicke von konstant 8,61 g/m² gehalten wurde. Die Mengen sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
Drucken
Die Elemente E-6 bis E-10 sowie die Kontrollelemente C-1 und C-9 wurden wie in Beispiel 1 beschrieben gedruckt; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt.
Tabelle 3
Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente E-6 bis E-10 im Vergleich mit den Kontrollaufzeichnungselementen C-1 und C-9 eine höhere prozentuale Dichte nach dem Ausbleichtest mit hoher Lichtstärke aufweisen.
Beispiel 3 – Wasserfestigkeit
Herstellung einer wasserlöslichen, anionischen Farbstofftintenzusammensetzung, I-2
Tinte I-2 wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, mit dem Unterschied, dass Farbstoff 2 (0,58%) anstelle von Farbstoff 1 verwendet wurde.
Drucken
Elemente E-1, E-4 und E-5 sowie die Kontrollaufzeichnungselemente C-1 und C-9 wurden gedruckt, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit dem Unterschied, dass I-2 anstelle von I-1 verwendet wurde. Nach dem Drucken ließ man alle Bilder über Nacht bei Raumtemperatur trocknen.
Die Bilder wurden dann einem Wasserfestigkeitstest (WF) unterzogen; hierzu wurde jedes bebilderte Element bei Raumtemperatur für 5 Minuten in destilliertes Wasser gelegt, worauf man es über Nacht bei Raumtemperatur trocknen ließ. Die Bildqualität jedes Prints wurde dann per Sichtprüfung eingestuft, wobei Werte zwischen 0 und 5 vergeben wurden. Die Sichtprüfung ist ein indirektes Maß dafür, wie gut der Farbstoff auf der Bildempfangsschicht fixiert ist (Trockenfixierung). Die Note null steht für keine Bildverschlechterung (bessere Trockenfixierung), während die Note 5 für eine erhebliche Bildverschlechterung steht (schlechte Trockenfixierung); die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente E-1, E-4 und E-5 im Vergleich zu dem Kontrollaufzeichnungselement C-1 nach dem Wasserfestigkeitstest eine bessere WF-Note aufweisen (bessere Trockenfixierung) als das Kontroll empfangselement C-1. Zwar war die WF-Note für das Kontrollaufzeichnungselement C-9 besser als die für das erfindungsgemäße Aufzeichnungselement E-5, aber die Lichtstabilität war schlechter, wie in der vorausgehenden Tabelle 1 gezeigt.

Claims

Tintenstrahldruckverfahren mit folgenden Schritten: A) Bereitstellen eines Tintenstrahldruckers, der auf digitale Datensignale anspricht; B) Laden des Druckers mit Tintenempfangselementen, die einen Träger umfassen, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein kationisches Polymer umfasst, das mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer enthält, das wiederum Trialkylammoniumsalz enthält, wobei jedes Trialkylammoniumsalz mindestens eine Alkylgruppe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen enthält; C) Laden des Druckers mit einer Tintenstrahltintenzusammensetzung, die Wasser, ein Feuchtmittel und einen wasserlöslichen anionischen Farbstoff umfasst; und D) Bedrucken der Bildempfangsschicht mit der Tintenstrahltinte in Ansprechen auf die digitalen Datensignale.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, worin das kationische Polymer folgende Formel aufweist:
wobei: R für H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; R₁ und R₂ jeweils unabhängig für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen; R₃ für eine Alkylgruppe steht, die größer als 8 aber nicht größer als 20 Kohlenstoffatome ist; Z für mindestens ein ethylenisch ungesättigtes, nicht ionisches Monomer steht; m für 5 bis 100 Mol% steht; n für 0 bis 95 Mol% steht; und X für ein Anion steht.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 2, worin Z für Styrol steht.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 2, worin R₁ und R₂ jeweils für CH₃ stehen und R₃ für eine lineare Alkylgruppe mit mehr als 8 aber nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome steht.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 2, worin X für Chlorid steht.
Tintenstrahldruckverfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin das Feuchtmittel Diethylenglycol, Glycerol oder Diethylenglycolmonobutylether ist.
Tintenstrahldruckverfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin die Bildempfangsschicht zudem ein Bindemittel enthält.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 7, worin das Bindemittel ein hydrophiles Polymer ist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 8, worin das hydrophile Polymer Gelatine oder Poly(vinylalkohol) ist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 8, worin das Gewichtsverhältnis von kationischem Polymer zu hydrophilem Polymer zwischen 1:99 und 8:2 beträgt.
Tintenempfangselement zur Verwendung in dem Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, wobei das Tintenempfangselement einen Träger umfasst, auf dem eine Bildempfangsschicht angeordnet ist, die ein kationisches Polymer umfasst, das mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer enthält, das wiederum Trialkylammoniumsalz enthält, wobei jedes Trialkylammoniumsalz mindestens eine Alkylgruppe mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen enthält.
Tintenempfangselement nach Anspruch 11, worin das kationische Polymer folgende Formel aufweist:
wobei: R für H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; R₁ und R₂ jeweils unabhängig für eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen; R₃ für eine Alkylgruppe steht, die größer als 8 aber nicht größer als 20 Kohlenstoffatome ist; Z für mindestens ein ethylenisch ungesättigtes, nicht ionisches Monomer steht; m für 5 bis 100 Mol% steht; n für 0 bis 95 Mol% steht; und X für ein Anion steht.
Tintenempfangselement nach Anspruch 12, worin Z für Styrol steht.
Tintenempfangselement nach Anspruch 12, worin R₁ und R₂ jeweils für CH₃ stehen und R₃ für eine lineare Alkylgruppe mit mehr als 8 aber nicht mehr als 18 Kohlenstoffatomen steht.
Tintenempfangselement nach Anspruch 12, worin X für Chlorid steht.
Tintenempfangselement nach einem der Ansprüche 11 bis 15, worin die Bildempfangsschicht zudem ein Bindemittel enthält.
Tintenempfangselement nach Anspruch 16, worin das Bindemittel ein hydrophiles Polymer ist.
Tintenempfangselement nach Anspruch 17, worin das hydrophile Polymer Gelatine oder Poly(vinylalkohol) ist.
Tintenempfangselement nach Anspruch 17, worin das Gewichtsverhältnis von kationischem Polymer zu hydrophilem Polymer zwischen 1:99 und 8:2 beträgt.