DE69909582T2 - Tintenstrahldruckverfahren - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verbesserung der Nassabriebfestigkeit eines Tintenstrahlbildes, das aus einer wässrigen Tinte herstellbar ist, die einen kationischen Farbstoff enthält.
  • Das Tintenstrahldruckverfahren ist ein berührungsloses Verfahren zur Anfertigung von Bildern durch pixelweises Aufbringen 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 Dropon-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 Partikel 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 Nassabriebfestigkeit auf. JP 10-219157 betrifft eine Tintenstrahltinte mit einem wässrigen Medium, einem Farbmittel und einer sehr kleinen Menge an Glutaraldehyd als Biozid.
  • Bei Verwendung dieser Tinte tritt allerdings das Problem auf, dass beim Bedrucken eines Bildaufzeichnungselements das resultierende Bild eine schlechte Nassabriebfestigkeit aufweist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verbesserung der Nassabriebfestigkeit eines Tintenstrahlbildes bereitzustellen, das aus einer wässrigen Tinte herstellbar ist, die einen kationischen Farbstoff enthält. Der vorliegenden Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahlverfahren bereitzustellen, worin ein Härter zur Verbesserung der Nassabriebfestigkeit des Tintenstrahlbildes aufgebracht wird. Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahldruckverfahren bereitzustellen, in dem der Härterauftrag genau und unabhängig von dem Tintenauftrag steuerbar ist und nicht bildweise über das gesamte Element ausbringbar ist.
  • Diese und andere Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verbesserung der Nassabriebfestigkeit eines Tintenstrahlbildes mit folgenden Schritten umfasst:
    • a) Bereitstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungselements, das einen Träger umfasst, auf dem eine Bildaufzeichnungsschicht angeordnet ist, die ein vernetzbares Polymer von Gelatine oder acetoacetyliertem Poly(vinylalkohol) und ein Beizmittel umfasst;
    • b) bildweises Ausbringen flüssiger Tintentröpfchen eines kationischen, wasserlöslichen Farbstoffs auf der Bildaufzeichnungsschicht; und
    • c) Ausbringen einer wässrigen Lösung eines organischen Härters oder eines Sulfats eines dreiwertigen Metalls auf das Bild zur Vernetzung des Polymers.
  • Es wurde festgestellt, dass sich die Nassabriebfestigkeit eines Bildes verbessert, wenn eine wässrige Lösung, die einen Härter enthält, auf ein Bild aus einer kationischen farbstoffbasierenden Tinte aufgebracht wird, wobei die Bildempfangsschicht ein vernetzbares Polymer und ein Beizmittel umfasst.
  • Dieses Verfahren weist gegenüber dem Einbringen eines Härters in eine Tinte einen Vorteil auf, da der Härter sowohl in bebilderten als auch in nicht bebilderten Bereichen aufbringbar ist und der Auftrag unabhängig von einem Tintenauftrag genau kontrollierbar ist.
  • Die in der Erfindung eingesetzten Härter sind bei Konzentrationen verwendbar, die in einem Bereich von 0,10 bis 5,0 Gew.% des aktiven Inhaltsstoffes in der wässrigen Lösung liegen und vorzugsweise von 0,25 bis 2,0 Gew. %. Die wässrige Härterlösung ist aus einem Tintenstrahldruckkopf derart aufbringbar, dass der fertige Auftrag des Härters von 0,00002 g/m2 bis 0,001 g/m2 beträgt, vorzugsweise von 0,00005 g/m2 bis 0,0004 g/m2.
  • Die wässrige Härterlösung kann zudem bei Bedarf Co-Lösemittel, Feuchtigkeitsmittel, Tenside und andere Inhaltsstoffe enthalten, die üblicherweise Tintenstrahltinten zugesetzt werden.
  • Der organische Härter oder ein Sulfat aus einem dreiwertigen Metall, das in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, umfasst folgendes (einschließlich Mischungen davon):
    • a) Formaldehyd und Verbindungen, die zwei oder mehr Aldehydfunktionsgruppen enthalten, wie die homologe Reihe von Dialdehyden, die sich von Glyoxal bis Adipaldehyd erstrecken, einschließlich Succinaldehyd und Glutaraldehyd; Diglycolaldehyd; aromatischen Dialdehyden usw.;
    • b) geblockte Härter (Substanzen, die normalerweise aus dem aktiven Härter abgeleitet sind, die die aktive Verbindung unter geeigneten Bedingungen freisetzen), wie Substanzen, die geblockte Aldehydfunktionsgruppen enthalten, wie Tetrahydro-4-Hydroxy-5-Methyl-2(1H)-Pyrimidinonpolymere, Polymere der Art, die ein Glyoxalpolyolreaktionsprodukt enthalten, das aus einer Anhydroglucoseeinheit besteht: 2 Glyoxaleinheiten, formaldehydfreie Dimethoxylethanalmelaminharze, 2,3-Dihydroxy-1,4-Dioxan, geblockte Dialdehyde und N-Methylolverbindungen, die aus der Kondensation von Formaldehyd mit verschiedenen aliphatischen oder zyklischen Amiden, Harnstoffen und Stickstoffheterozyklen herstellbar sind;
    • c) aktive Olefiniverbindungen mit zwei oder mehr Olefinbindungen, insbesondere unsubstituierte Vinylgruppen, aktiviert durch benachbarte Elektronen entziehende Gruppen, wie Divinylketon; Resorcinol-Bis(vinylsulfonat); 4,6-Bis(vinylsulfonyl)-m-xylen; Bis(vinylsulfonylalkyl)ether und Amine; 1,3,5-Tris(vinylsulfonyl)hexahydro-s-Triazin; Diacrylamid; 1,3-Bis(acryloyl)harnstoff; N,N'-Bismaleimide; Bisisomaleimide; Bis(2-Acetoxyethyl)keton; 1,3,5-Triacryloylhexahydro-s-triazin; und geblockte aktive Olefine des Typs Bis(2-acetoxyethyl)keton und 3,8-Dioxodecan-1,10-Bis(pyridiniumperchlorat) Bis(vinylsulfonylmethan), Bis(vinylsulfonylmethylether) usw., sowie
    • d) Sulfate eines dreiwertigen Metalls, wie Aluminumsulfat, Eisensulfat, Borsulfat, Galliumsulfat, Indiumsulfat, Titansulfat, usw.
  • Konkrete Beispiele für die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendbaren Härter sind u. a.:
    • Härter 1: Aluminiumsulfat
    • Härter 2: Bis(vinylsulfonylmethan) (Eastman Kodak Company)
    • Härter 3: 2,3-Dihydroxy-l,4-Dioxan (Aldrich Chemical Co.)
    • Härter 4: geblocktes Hexamethylendiisocyanat (Bayer Co.)
    • Härter 5: Glyoxal
    • Härter 6: Bis(vinylsulfonylmethylether) (Eastman Kodak Company)
    • Härter 7: Glutaraldehyd
    • Härter 8: ein Glyoxalpolyolreaktionsprodukt, bestehend aus 1 Anhydroglucoseeinheit : 2 Glyoxaleinheiten, SEQUAREZ® 755 (Sequa Chemicals, Inc.)
    • Härter 9: ein zyklisches Harnstoffglyoxalkondensat aus 1 zyklischen Harnstoffeinheit : 1 Glyoxaleinheit, SUNREZ® 700M (Sequa Chemicals, Inc.)
    • Härter 10: formaldehydfreies Dimethoxylethanalmelaminharz, Sequa CPD3086-100 (Sequa Chemicals, Inc)
    • Härter 11: Phthaldehyd
    • Härter 12: Formaldehyd
    • Härter 13: Eisen(III)-Sulfat
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendete Härter Aluminiumsulfat, Bis(vinylsulfonylmethylether), Glutaraldehyd, 2,3-Dihydroxy-l,4-Dioxane oder Phthaldehyd.
  • Die wässrige Härterlösung ist auf das Tintenstrahlbild erfindungsgemäß nicht bildweise aufbringbar, und zwar entweder durch einen separaten thermischen oder piezoelektrischen Druckkopf oder durch ein anderes Verfahren, das die Härterlösung gleichmäßig auf das Bild aufbringen würde, wie beispielsweise einer Sprühleiste oder durch Eintauchen des Elements in ein Härterbad. Beschreibungen zum Aufbringen einer Härterlösung finden sich in US-B-6176574, vom 22.05.1998 mit dem Titel "Printing Apparatus With Spray Bar For Improved Durability" von Wen et al. und in US-B-6254230 vom 22.05.1998 mit dem Titel "Ink Jet Printing Apparatus With Print Head For Improved Image Quality" von Wen et al.
  • In der Erfindung ist ein kationischer, wasserlöslicher Farbstoff verwendbar, z. B. ein Farbstoff mit einer positiven Ladung, die entweder durch die Protonierung einer Aminogruppe an dem Farbstoffmolekül oder durch Einbringen einer positiven Ladung in das Farbstoffchromophor erzeugbar ist. Für die Protonierung ist jede Säure verwendbar, beispielsweise Milchsäure, Zitrussäure, Phthalsäure, Maleinsäure, Essigsäure usw.
  • Der protonierte Farbstoff kann vorher ausgebildet oder in situ erzeugt werden. Im Allgemeinen sind kationische Farbstoffe basische Farbstoffe, wie Azofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Azinfarbstoffe, Oxazinfarbstoffe, Thiazinfarbstoffe usw., die Aminsalzreste oder quaternäre Ammoniumgruppen aufweisen. Konkrete Beispiele in der Erfindung verwendbarer basischer Farbstoffe umfassen folgende FARBINDEX-Nummern: C. I. Basic Yellows 1, 2, 11, 13, 14, 19, 21, 25, 28, 32, 33, 34, 35 und 36 für gelbe Farbstoffe; C. I. Basic Reds 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 38, 39 und 40 und C. I. Basic Violets 7, 10, 15, 21, 25, 26, 27 und 28, für purpurrote Farbstoffe; C. I. Basic Blues 1, 3, 5, 7, 9, 19, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 44, 45, 47, 54, 58, 59, 60, 64, 65, 66, 67, 68 und 75 für blaugrüne Farbstoffe; sowie C. I. Basic Blacks 2 und 8 für schwarze Farbstoffe. Mischungen dieser Farbstoffe sind ebenfalls verwendbar.
  • Der Farbstoff kann in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew. % vorhanden sein, vorzugsweise von 0,25 bis 3 Gew.-%.
  • In dem in der Erfindung verwendeten Bildaufzeichnungselement wird ein Beizmittel benutzt, um den kationischen Farbstoff zu fixieren. Beispielsweise ist ein anionisches Polymer verwendbar, wie sulfonierte und carboxylierte Polyester, sulfonierte und carboxylierte Acrylate, Poly(vinylsulfonsäure), Poly(vinylstyrolsulfonat-Natriumsalz), sulfonierte und carboxyliertes Polyurethane, sulfonierte Polyamide, Polyolefinemulsionen, carboxylierte Butadien oder derivatisierte anionische Gelatine. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind folgende Beizmittel in einem in der Erfindung verwendeten Aufzeichnungselement verwendbar:
    • Beizmittel 1 Polyesterdispersion AQ29 (Eastman Chemical Co.)
    • Beizmittel 2 Polyesterdispersion AQ8 (Eastman Chemical Co.)
    • Beizmittel 3 Polyesterdispersion AQ48 (Eastman Chemical Co.)
    • Beizmittel 4 Polyesterdispersion AQ55 (Eastman Chemical Co.)
    • Beizmittel 5 sulfoniertes Polyester EvCote® EV-LC (EvCo Research Co.)
    • Beizmittel 6 carboxyliertes Polyester EvCote® EV-565 (EvCo Research Co.)
  • Die zuvor genannten Beizmittel sind in jeder Menge verwendbar, die für den vorgesehenen Zweck geeignet ist. Im Allgemeinen sind gute Ergebnisse erzielbar, wenn das Beizmittel in einer Menge von 0,5 bis 5 g/m2 des Elements vorhanden ist.
  • Wie zuvor erwähnt, ist das in der Erfindung verwendete vernetzbare Polymer Gelatine oder acetoacetylierter Poly(vinylalkohol). Als Gelatine verwendbar ist u. a. die konventionelle, alkalisch oder sauer aufbereitete Knochen- oder Schweinehautgelatine. Es ist zudem eine Vielzahl chemisch modifizierter Gelatinen verwendbar, die durch Reagieren der Aminogruppe von Lysin hergestellt werden, Einige Funktionsgruppen, die der Gelatine zugefügt wurden, umfassen: Phthalat, Phenylcarbamyl, Succinyl, Carbamyl, Lauryl und Dodecenylsuccinyl. Auch quaternisiertes Gel, silanmodifiziertes Gel und Propfcopolymere von Gel mit Poly(styrolsulfonat), Poly(vinylpyrrolidon) und Poly(methacrylsäure sind verwendbar.
  • Der zur Verwendung in der Erfindung geeignete acetoacetylierte Poly(vinylalkohol) wird in US-A-4,350 beschrieben. Diese Materialien sind kommerziell unter der Bezeichnung Gohsefimer® Z-200 von Nippon Gohsei erhältlich.
  • 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.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Tintenstrahltinten sind in der Technik bekannt. Die im Tintenstrahldrucken verwendeten Tintenzusammensetzungen sind typischerweise flüssige Zusammensetzungen aus einem Lösemittel oder einer Trägerflüssigkeit, Farbstoffen, Feuchthaltemitteln, organischen Lösemitteln, Detergenzien, Verdickern, Konservierungsstoffen, Mitteln zur Verbesserung der Leitfähigkeit, Mittel gegen Ablagerungen, Trocknungsmittel, Schaumhemmer usw. Das Lösemittel oder die Trägerflüssigkeit können reines Wasser sein oder Wasser, das mit anderen wassermischbaren Lösemitteln gemischt ist, wie mehrwertigen Alkoholen. Tinten, in denen organische Materialien, wie mehrwertige Alkohole, die vorherrschende Träger- oder Lösemittelflüssigkeit sind, sind ebenfalls verwendbar. Insbesondere sind gemischte Lösemittel aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen geeignet.
  • In der Tintenstrahltinte kann ein Träger vorhanden sein, der sich je nach Art des Tintenstrahldruckers, für den die Tinten vorgesehen sind, stark unterscheiden kann. Für Drucker, die wässrige Tinten verwenden, ist Wasser oder eine Mischung von Wasser mit mischbaren organischen Co-Lösemitteln das bevorzugte Trägermittel. Co-Lösemittel (0–20 Gew.% der Tinte) werden zugesetzt, um zu vermeiden, dass die Tinte austrocknet, oder dass die Tinten in den Öffnungen im Druckkopf verkrusten, oder um dazu beizutragen, dass die Tinte in das Empfangssubstrat eindringt. Bevorzugte Co-Lösemittel für die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Tinten umfassen Glycerol, Ethylenglycol, Propylenglycol, 2-Methyl-2,4-Pentandiol und Diethylenglycol sowie Mischungen davon, und zwar bei Gesamtkonzentrationen im Bereich von 5 bis 20 Gew.-% der Tinte.
  • 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 polypolyethylenpolymerhaltiges 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. Antioxidantien, 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 5 bis 30 g/m2 und vorzugsweise von 8 bis 15 g/m2 vorliegt, was einer Dicke von 5 bis 30 μm entspricht, vorzugsweise von 8 bis 15 μm.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der Erfindung.
  • Kontrollbeispiel 1
  • Herstellung von Empfangselement A
  • Ein 102 μm dicker Poly(ethylenterephthalat)-Filmträger wurde mit einer Substratschicht von Acrylnitrilvinylidenchlorid-Acrylsäureterpolymerlatex (0,11 g/m2) beschichtet. Über der Substratschicht wurde eine Lösemittel absorbierende Schicht von Beizmittel 4 (3,3 g/m2), alkalisch aufbereiteter fotografischer Knochenleimgelatine (Eastman Gelatin) (3,74 g/m2) und Styrolbutadienpolymerkörnern (0,11 g/m2) mit einer mittleren Größe von 10 μm aufgetragen. Über diese Schicht wurde eine Tintenempfangsschicht von Beizmittel 4 (0,44 g/m2) und alkalisch aufbereiteter fotografischer Knochenleimgelatine (1,76 g/m2) aufgetragen.
  • Herstellung von blaugrüner Tinte
  • Eine Tinte wurde durch Lösen von 5 Gewichtsteilen blaugrünen Farbstoffs (Struktur 1, siehe unten) unter Rühren in einer Mischung von 60 Teilen des Feuchthaltemittels Glycerol, 60 Teilen des Feuchthaltemittels Diethylenglycol, 3 Teilen des Tensids Surfynol® 465, 1 Teil von 10% des Biozids Proxel® GXL in Wasser, 8 Teilen von 85% Milchsäure in Wasser (zum Protonieren des Farbstoffs) und 860 Teilen von deionisiertem Wasser als Lösemittel hergestellt.
  • Figure 00090001
    Struktur 1
  • Das Obere einer schwarzen Tintenpatrone eines Tintenstrahldruckers des Typs Epson 200 wurde mit einem Messer geöffnet. Die Epson Tinte sowie der Schwamm wurden entfernt, und die Patrone wurde mit Wasser und Ethanol ausgewaschen und getrocknet. Der Schwamm wurde durch einen Schwamm des Typs Willtec® (Illbruck Co.) ersetzt. Die zuvor beschriebene blaugrüne Tinte wurde mit einem Membranfilter des Typs Autovial® 0,45 μm gefiltert (Whatman, Katalog-Nr. AV125UGMF), und die Patrone wurde mit der gefilterten blaugrünen Tinte befüllt. Das Obere der schwarzen Patrone wurde mit Permacel® Klebeband (Permacel Company, P-252) verschlossen. Ein Print im Format 18 cm × 23 cm und einem Auftrag von 100% wurde mit einem Drucker des Typs Epson 200 bei 360 dpi Auflösung auf Empfangselement A angefertigt.
  • Es wurden drei volle Spektralmessungen von 340 nm bis 800 nm im Abstand von 4 cm zu den Print-Rändern und im Mittelpunkt eines Streifens mit einem Dioden-Array-Spektrometer des Typs Hewlett-Packard 8450A vorgenommen. Der Streifen wurde für 30 Minuten in deionisiertes Wasser getaucht. Im noch nassen Zustand wurden die Streifen auf einer Metallleiste mit einer Last von 500 g von oben beschwert. Die Streifen wurden dann auf einen nassen Schwamm gelegt (Willtec® in 4 cm Breite) (Illbruck Co.)) und 10 mal abgerieben. Die Streifen konnten dann bei Raumtemperatur über Nacht trocknen und wurden an den zuvor genannten drei gleichen Stellen erneut gemessen. Die verbliebene optische Dichte in Prozent wurde berechnet, indem die mittlere optische Dichte, die von der Grundlinie bis zur Spitze bei maximaler Absorption nach dem Abreiben gemessen wurde, durch die mittlere optische Dichte dividiert wurde, gemessen von der Grundlinie zur Spitze bei maximaler Absorption vor dem Abreiben, und indem das Ergebnis mit einhundert multipliziert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zu sehen.
  • Erfindungsgemäßes Beispiel 1
  • Dieses Beispiel entsprach dem Kontrollbeispiel 1, mit dem Unterschied, dass nach dem Drucken das Bild mit einem Auftrag von 100% überdruckt wurde, und zwar mit einem Drucker des Typs Epson 200 auf Normalpapier mit 360 dpi in "High-Density"-Einstellung, der mit einer umgebauten, nachfüllbaren schwarzen Tintenpatrone bestückt war, die 12 Teile einer Lösung des Feuchthaltemittels Diethylenglycol, 84 Teile deionisiertes Wasser und 4 Teile des Härters 1 enthielt, worauf die Druckausgabe über Nacht trocknen konnte. Dieses Element wurde wie in Kontrollbeispiel 1 getestet.
  • Tabelle 1
    Figure 00110001
  • Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Tintenstrahlbild im Vergleich mit einem Kontrollelement, das nicht mit einer Härterlösung überdruckt wurde, eine überlegene Nassabriebfestigkeit aufweist.
  • Beispiel 2
  • Herstellung von Empfangselement B
  • Dies entsprach dem Empfangselement A mit der Ausnahme, dass in der lösemittelabsorbierenden Schicht alkalisch aufbereitete fotografische Knochenleimgelatine (Eastman Gelatin) (6,05 g/m2) vorhanden war, und dass die Tintenempfangsschicht aus Beizmittel 4 (0,77 g/m2), alkalisch aufbereiteter fotografischer Knochenleimgelatine (2,42 g/m2) sowie Styrolbutadienpolymerkörnern (0,11 g/m2) mit einer mittleren Größe von 10 μm bestand.
  • Herstellung von purpurroter Tinte
  • Diese Tinte entsprach der blaugrünen Tinte mit dem Unterschied, dass die Purpurrotfarbstoff Struktur 2 verwendet wurde:
  • Figure 00110002
    Struktur 2
  • Dieses Element wurde wie in Beispiel 1 gedruckt und getestet mit dem Unterschied, dass Empfangselement B, purpurrote Tinte und ein anderes Verfahren zum Ausbringen des Härters verwendet wurde. Wie in Beispiel 1 wurden vier Streifen geschnitten. Separate Streifen wurden für fünf Minuten in eine Lösung aus Konzentrationen von of 0,25%, 0,5%, 1,0% und 2,0% von Härter 3 in deionisiertem Wasser getaucht Die Streifen wurden bei Umgebungstemperatur getrocknet. Die Ergebnisse für die verschiedenen Härterkonzentrationen werden in Tabelle 2 gezeigt.
  • Tabelle 2
    Figure 00120001
  • Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Tintenstrahlbild im Vergleich mit einem Kontrollelement, das nicht mit einer Härterlösung behandelt wurde, eine überlegene Nassabriebfestigkeit aufweist.
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel entsprach dem Beispiel 2 mit dem Unterschied, dass Empfangselement A und unterschiedliche Härter verwendet wurden, wie in Tabelle 3 gezeigt, und zwar u. a. Kontrollhärter aus Zinksulfat (zweiwertiges Metallsulfat) und Aluminiumnitrat (dreiwertiges Metall, kein Sulfat).
  • Tabelle 3
    Figure 00130001
  • Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Tintenstrahlbild im Vergleich mit Kontrollelementen, die mit einer Härterlösung behandelt wurde, die keine Sulfate oder ein dreiwertiges Metall enthielten, eine überlegene Nassabriebfestigkeit aufweist.
  • Beispiel 4
  • Herstellung von Empfangselement C
  • Ein 102 μm dicker Poly(ethylenterephthalat)-Filmträger wurde mit einer Substratschicht von Acrylnitrilvinylidenchlorid-Acrylsäureterpolymerlatex (0,11 g/m2) beschichtet. Über der Substratschicht wurde eine Lösemittel absorbierende Schicht von alkalisch aufbereiteter fotografischer Knochenleimgelatine aufgetragen (Eastman Gelatin) (5,91g/m2). Über dieser Schicht wurde eine Tintenempfangsschicht von Beizmittel 4 (1,5 g/m2), alkalisch aufbereiteter fotografischer Knochenleimgelatine (1,61 g/m2) und Styrolbutadienpolymerkörnern (0,11 g/m2) mit einer mittleren Größe von 5 μm aufgetragen.
  • Herstellung von purpurroter Tinte
  • Eine Tinte wurde durch Lösen von 5 Gewichtsteilen purpurroten Farbstoffs (Struktur 3, siehe unten) unter Rühren in einer Mischung von 60 Teilen des Feuchthaltemittels Glycerol, 60 Teilen des Feuchthaltemittels Diethylenglycol, 3 Teilen des Tensids Surfynol® 465, 1 Teil von 10% des Biozids Proxel® GXL in Wasser und 860 Teilen von deionisiertem Wasser als Lösemittel hergestellt.
  • Figure 00140001
    Struktur 3 (Basic Red 18)
  • Drucken
  • Eine Patrone des Typs Hewlett-Packard (HP 51626A) wurde beschafft und entleert. Anschließend wurde sie mit der o. g. Tinte neu befüllt.
  • Dann wurde auf Empfangselement C ein purpurrotes Feld mit 100% Auftrag unter Verwendung eines Druckers des Typs Hewlett-Packard (HP540C) und der o. g. Patrone gedruckt.
  • Sämtliche Empfangselemente, mit Ausnahme des Kontrollelements, wurden in ein Bad getaucht, das eine Härterlösung mit 1 Gew.% des in Tabelle 4 bezeichneten Härters enthielt, um dann über Nacht an der Luft zu trocknen.
  • Die optische Dichte der Elemente wurde mit einem Densitometer des Typs X-Rite® gemessen. Die Elemente wurden anschließend in destilliertes Wasser getaucht. Nach 30 Minuten wurde ein Teil des Elements 7 Mal kräftig mit einem Finger abgerieben. Nach einer Stunde wurden die Elemente entfernt, um sie über Nacht an der Luft trocknen zu lassen und anschließend die Dichte erneut zu messen. Die Wasserfestigkeit wird als prozentual verbliebene optische Dichte nach Eintauchen in Wasser gemessen. Werte, die 100% am nächsten liegen, werden bevorzugt. Werte über 100% zeigen eine unerwünschte "Punktausbreitung" an. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
  • Tabelle 4
    Figure 00150001
  • Die vorausgehenden Daten zeigen, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Tintenstrahlbild eine überlegene Wasserfestigkeit bei Anwendung eines oder beider Tests im Vergleich mit Kontrollelementen aufweist, die nicht in eine Härterlösung getaucht wurden, oder mit einem Kontrollelement, das nicht mit einer Härterlösung behandelt wurde, die kein Sulfat oder ein dreiwertiges Metall war.
  • Beispiel
  • Herstellung von Empfangselement E
  • Ein 102 μm dicker Poly(ethylenterephthalat)-Filmträger wurde mit einer Substratschicht von Acrylnitrilvinylidenchlorid-Acrylsäureterpolymerlatex (0,11 g/m2) beschichtet. Über der Substratschicht wurde eine Tintenempfangsschicht von Beizmittel 4 (3,70 g/m2), acetoacetyliertem Poly(vinylalkohol), Gohsefimer® Z-200 (Nippon Gohsei) (5,54 g/m2) und Styrolbutadienpolymerkörnern (0,11 g/m2) mit einer mittleren Größe von 20 μm aufgetragen.
  • Das Beispiel entsprach dem Beispiel 2 mit dem Unterschied, dass Empfangselement E und unterschiedliche Härter verwendet wurden, wie in Tabelle 5 in Verbindung mit einem Kontrollelement gezeigt, bei dem kein Härter zum Einsatz kam.
  • Tabelle 5
    Figure 00160001
  • Die vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass ein erfindungsgemäß hergestelltes Tintenstrahlbild im Vergleich mit einem Kontrollelement, das nicht mit einer Härterlösung behandelt wurde, eine überlegene Nassabriebfestigkeit aufweist.

Claims (10)

  1. Tintenstrahldruckverfahren zur Verbesserung der Nassabriebfestigkeit eines Tintenstrahlbildes, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungselements, das einen Träger umfasst, auf dem eine Bildaufzeichnungsschicht angeordnet ist, die ein vernetzbares Polymer von Gelatine oder acetoacetyliertem Poly(vinylalkohol) und ein Beizmittel umfasst; b) bildweises Aufbringen flüssiger Tintentröpfchen eines kationischen, wasserlöslichen Farbstoffs auf der Bildaufzeichnungsschicht; und c) Aufbringen einer wässrigen Lösung eines organischen Härters oder eines Sulfats eines dreiwertigen Metalls auf das Bild zur Vernetzung des Polymers.
  2. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung eines Härters mithilfe eines Tintenstrahldruckkopfes aufbringbar ist.
  3. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung eines Härters durch Eintauchen des Elements in die wässrige Härterlösung zur Vernetzung des Polymers aufbringbar ist.
  4. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger Papier ist.
  5. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzbare Polymer in einer Menge von 5 bis 30 g/m2 vorhanden ist.
  6. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beizmittel eine Polyesterdispersion in Wasser ist.
  7. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beizmittel in einer Menge von 0,5 bis 5 g/m2 vorhanden ist.
  8. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Härterlösung derart aufbringbar ist, dass der Endauftrag des Härters zwischen 0,00002 g/m2 und 0,001 g/m2 beträgt.
  9. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Tinte einen Wasserträger umfasst.
  10. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sulfat des dreiwertigen Metalls Aluminiumsulfat ist.
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