DE69928877T2

DE69928877T2 - Tintenstrahldruckverfahren

Info

Publication number: DE69928877T2
Application number: DE69928877T
Authority: DE
Inventors: Thomas W. Smith; Kathleen M. Mcgrane; David J. Luca; William W. Limburg
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: EP0985538A3; EP0985538B1; BR9904158A; US20030160849A1; BR9904158B1; JP2000094663A; DE69928877D1; CA2279695C; EP0985538A2; US6547380B2; CA2279695A1; US6312121B1; US6871945B2; US20010050700A1

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Tintenstrahldruckverfahren gerichtet. Genauer gesagt ist die vorliegende Erfindung auf ein Tintenstrahldruckverfahren gerichtet, bei dem farbbildende Flüssigkeiten („Tinten") als Strahl auf ein Substrat aufgetragen werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, das (a) das Einbringen (1) einer Entwicklungszusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbentwickler umfasst; (2) einer oxidierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und ein Oxidationsmittel umfasst; (3) einer Farbzusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbstoffkoppler umfasst; und (4) einer Fixierungszusammensetzung, die einen Flüssigkeitsträger und ein Fixierungsmittel umfasst, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (d) das Bewirken, dass Tröpfchen der Farbmittelzusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (e) das Bewirken, dass Tröpfchen der Fixierungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die alle vier der Entwicklungszusammensetzung, der oxidierenden Zusammensetzung, der Farbzusammensetzung und der Fixierungszusammensetzung umfassen, wobei diese Teile ein gedrucktes Bild ausbilden.
Während bekannte Zusammensetzungen und Verfahren für deren vorgesehenen Zwecke geeignet sind, bleibt ein Bedarf an verbesserten Tintenstrahldruckverfahren. Zusätzlich bleibt ein Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die die Herstellung von Bildern mit fotografischer Qualität auf einfachem Papier ermöglichen. Zudem bleibt ein Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die einen erhöhten Farbglanz ermöglichen. Zusätzlich bleibt ein Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die eine erhöhte Farbintensität ermöglichen. Es gibt auch einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die permanente und wasserfeste Bilder generieren. Zudem gibt es einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die eine geeignete Durchsatzgeschwindigkeit aufzeigen. Zusätzlich gibt es einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die Graustufendrucken ohne spezielle Rücksichtnahme auf die Auflösung der Tropfendüse ermöglichen, mit denen ein nahezu kontinuierlicher Farbton oder Mehrfachgraustufenbilder mit einfachen 300 DPI-(dots pro inch)Tropfendüsen realisiert werden können. Zusätzlich gibt es einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die das Drucken von kontinuierlichen Farbtonfotobildern ohne spezielle Rücksichtnahme auf die Auflösung der Tropfendüse zu nehmen, ermöglichen. Es bleibt auch einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die die Herstellung variabler Punktgrößen ermöglichen. Zusätzlich gibt es einen Bedarf an Tintenstrahldruckverfahren, die die Herstellung hoch auflösender Bilder ermöglichen.
JP A 018264 offenbart ein Druckverfahren, worin kleine Tröpfchen Tinte verschiedener Arten, die im Allgemeinen in einem normalen Zustand farblos sind, getrennt ausgestoßen werden, in einem Aufnahmematerial vermischt werden und gefärbt werden.
EP A 0641670 betrifft ein Tintenstrahldruckverfahren, das den Schritt des bildweisen Projektierens mittels eines Tintensatzes in einer Flüssigkeit in der Form von Tröpfchen auf ein aufnehmendes Material umfasst, das wenigstens ein Reagenz A mit wenigstens einem Reagenz B enthält, das in den Tintentröpfen enthalten ist, um ein gefärbtes Produkt durch Farbreaktion zu bilden, und optional einheitliches Erwärmen des aufnehmenden Materials und/oder das einheitliche Aussetzen desselben an chemisch aktive elektromagnetische Strahlung zum Start oder zur Verstärkung der Farbreaktion.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Mehrfachfarben-, Mehrfachdruckkopf-, abtastenden Typ-, thermischen Tintenstrahldrucker darstellt, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
2 ist eine Ansicht, die entlang der Linie B-B von 1 entnommen wurde, die die Düsenanordnung des Mehrfachfarben-, Mehrfachdruckkopf-, thermischen Tintenstrahlaufnahmekopfsystems darstellt;
3 ist eine isometrische Ansicht eines Mehrfarben-, Einzeldruckkopf-, thermischen Tintenstrahldruckers mit austauschbaren Tintenstrahlvorratstanks, der für die vorliegende Erfindung nützlich ist;
4 ist eine teilweise vergrößerte, isometrische Ansicht einer mehrfarbigen, Einzeldruckkopf-, thermischen Tintenstrahlkartusche, die in dem Drucker von 3 verwendet wird, mit integriertem Druckkopf und Tintenverbindungen und austauschbaren Tintentanks;
5 ist eine schematische, teilweise gezeigte, erhöhte Seitenansicht eines akustischen Tintenstrahldruckers, der für die vorliegende Erfindung nützlich ist;
6 ist eine schematische Darstellung eines akustischen Tintenstrahldruckkopfes, der in der Vorrichtung von 5 verwendet wird, und zeigt Tintenstrahltröpfchen, die sich zu einem Aufnahmemedium auf dem Transportband hin bewegen;
7 ist eine nicht skalierte Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer akustischen Tropfendüse, die gezeigt wird, wie sie ein Tröpfchen einer Markierungsflüssigkeit ausstößt;
8 ist eine nicht skalierte Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer akustischen Tropfendüse, die gezeigt wird, wie sie ein Tröpfchen einer markierenden Flüssigkeit ausstößt;
9 ist eine schematische Abbildung einer Anordnung von akustischen Tröpfchendüsen in einer Düseneinheit von oben;
10 ist eine schematische Ansicht der Organisation einer Vielzahl von Düsenheiten in einem Farbdruckkopf von oben;
11 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, eines Material-absetzenden Kopfes mit mehreren Düseneinheiten;
12 ist eine perspektivische Ansicht der Struktur von 11;
13 ist eine vergrößerte schematische Vorderansicht eines Teils eines Druckkopfes mit verlängerter Breite oder voller Breite, der aus einer Vielzahl von thermischen oder akustischen Tintenstrahldruckköpfen mit Teilbreitenanordnung zusammengesetzt ist; und
14 illustriert schematisch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem Graustufenbilder durch überlappende Tröpfchen hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, das (a) das Einbringen (1) einer Entwicklungszusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbentwickler umfasst; (2) einer oxidierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und ein Oxidationsmittel umfasst; (3) einer Farbzusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbstoffkoppler umfasst; und (4) einer Fixierungszusammensetzung, die einen Flüssigkeitsträger und ein Fixierungsmittel umfasst, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (d) das Bewirken, dass Tröpfchen der Farbmittelzusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (e) das Bewirken, dass Tröpfchen der Fixierungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die alle vier der Entwicklungszusammensetzung, der oxidierenden Zusammensetzung, der Farbzusammensetzung und der Fixierungszusammensetzung umfassen, wobei diese Teile ein gedrucktes Bild ausbilden. In einer Ausführungsform wird nur eine färbende Zusammensetzung in die Druckvorrichtung eingebracht und die resultierenden Bilder haben eine einzelne Farbe. In einer anderen Ausführungsform werden wenigstens zwei unterschiedlich färbende Zusammensetzungen in die Druckvorrichtung eingebracht und die resultierenden Bilder haben wenigstens zwei unterschiedliche Farben. In einer spezifischen Ausführungsform werden drei unterschiedliche Farbzusammensetzungen in die Druckvorrichtung eingebracht, eine enthält einen Cyanfarbstoffkoppler, eine enthält einen Magentafarbstoffkoppler und eine enthält einen gelben Farbstoffkoppler, wodurch die Herstellung von Vollbildbildern möglich ist. Spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind auf die Realisierung von kontinuierlichen Farbtönen und Graustufen in Bildern durch (1) die Steuerung der Zeit, bei der die farbbildenden Reaktionen abgeschreckt werden, durch das Steuern des Zeitraums zwischen dem Absetzen der farbbildenden Flüssigkeiten und dem Absetzen der Fixierflüssigkeit; (2) das Steuern des Ausmaßes der farbbildenden Reaktionen durch Einschränkung der Menge einer der farbbildenden Flüssigkeiten (d. h. der färbenden Zusammensetzung, der Entwicklerzusammensetzung oder der oxidierende Zusammensetzung); oder (3) das Steuern der Pixelgröße durch Steuerung der Tropfenpositionierung über die überlappenden Flächen der Tropfen der farbbildenden Flüssigkeiten, gerichtet.
Die vorliegende Erfindung kann jegliche geeigneten oder gewünschten Tintenstrahldruckvorrichtungen, einschließlich kontinuierlicher Stromtintenstrahldrucker, piezoelektronischer Tintenstrahldrucker, thermischer Tintenstrahldrucker, akustischer Tintenstrahldrucker, Heißschmelztintenstrahldrucker von jeglicher der oben genannten Arten oder ähnliche einsetzen.
Um ein Kompositemehrfarbenbild herzustellen, werden Aufnahmeköpfe (die jeweils eine Entwicklerzusammensetzung, eine oxidierende Zusammensetzung, eine färbende Zusammensetzung, die einen gelben Farbstoffkoppler enthält, eine färbende Zusammensetzung, die einen magentafarbenen Farbstoffkoppler enthält, eine färbende Zusammensetzung, die einen cyanfarbenen Farbstoffkoppler enthält, und eine Fixierzusammensetzung liefern) in die jeweiligen Kartuschenhalter eingesetzt, die auf dem Träger 2 bereitgestellt werden. In einer anderen Ausführungsform werden vier Aufnahmeköpfe bereitgestellt, wobei einer eine färbende Zusammensetzung liefert, worin die resultierenden Bilder einfarbig sind. Jeder Kartuschenhalter umfasst geeignete mechanische, elektrische und Flüssigkeitsverbindungen, so dass ausgewählte Tintentreiber als Reaktion auf ein geeignetes Treibersignal von einer Steuerung her aktiviert werden können, um Tinte aus den Kartuschen auf das aufnehmende Substrat zu schleudern, das auf einer Platte unterstützt wird.
Man wird zu schätzen wissen, dass die Anzahl der Flüssigkeiten, die auf das Substrat aufgetragen werden, und dem entsprechend die Anzahl der tintenliefernden Bauteile oder Behälter wie erwünscht variiert werden können. Zum Beispiel wird für einfarbiges Drucken der Drucker vier Flüssigkeiten auf das Substrat auftragen, nämlich eine Entwicklungszusammensetzung, eine oxidierende Zusammensetzung und eine Fixierungszusammensetzung sowie die färbende Zusammensetzung der gewünschten Farbe. Bei mehrfarbigem Drucken kann Schwarz zusätzlich zu Cyan, Magenta und Gelb aufgetragen werden und der Drucker wird auf das Substrat sieben Flüssigkeiten, nämlich eine Entwicklungszusammensetzung, eine oxidierende Zusammensetzung, eine fixierende Zusammensetzung und die cyan-, magenta-, gelb- und schwarzfärbenden Zusammensetzungen auftragen.
Zusätzliche Beispiele von geeigneten Druckvorrichtungen für die vorliegende Erfindung werden zum Beispiel in den U.S. Patenten 5,568,169; 5,565,113; 5,596,355; 5,371,531; 4,797,693; 5,198,054 offenbart.
Es kann jegliche Reihenfolge des Absetzens des Farbstoffkopplers, Entwicklers und des Oxidationsmittels eingesetzt werden; typischerweise hängt die gewählte Reihenfolge von den spezifischen eingesetzten Reagenzien und deren Formulierungen ab. Fixierungsmittel wird immer zuletzt abgesetzt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt der Zeitpunkt des Absetzens des Fixierungsmittels die Farbintensität. Wenn Entwickler, Farbstoffkoppler und Oxidationsmittel zusammen kommen, beginnt die Reaktion zur Bildung des Farbstoffes. Die Intensität der Farbe hängt von der Menge des gebildeten Farbstoffes ab. Das Absetzen des Fixierungsmittels zu verschiedenen Zeiten entlang des Reaktionsprofils stoppt die Farbstoff-bildenden Reaktionen und die Menge des gebildeten Farbstoffes in diesem Moment bestimmt die Farbtönung oder Intensität. Entwickler und Koppler können üblicher Weise ohne Rücksicht auf die Zeit abgesetzt werden. Sobald das Oxidationsmittel und der Entwickler zusammen kommen, wird jedoch die Zeitsteuerung des Absetzens des Kopplers und des Fixierungsmittels wichtiger, weil der oxidierte Entwickler hoch reaktiv ist und mit dem Koppler relativ schnell nach seiner Bildung reagiert werden sollte.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Intensitäts- oder „Grau"-stufen innerhalb einer bestimmten Farbe durch die Steuerung der Zeit zwischen dem Zeitpunkt, bei dem die Entwicklungszusammensetzung, oxidierende Zusammensetzung und färbende Zusammensetzung alle zusammen kommen, und dem Zeitpunkt, bei dem die Fixierzusammensetzung abgesetzt wird, erhalten werden. Die Reaktion zwischen dem Farbstoffkoppler und dem oxidierten Entwickler kann zu einem Zeitpunkt kurz vor der maximalen Farbintensität gestoppt werden, wodurch eine oder mehrere „Grau"-schattierungen der Farbe hergestellt werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Intensitäts- oder „Grau"-stufen innerhalb einer bestimmten Farbe durch das Ausstoßen fixierter Mengen der Entwicklerlösung und der färbenden Zusammensetzung auf das Substrat in Kombination mit variierenden Mengen der oxidierenden Zusammensetzung erhalten werden, wobei das Oxidationsmittel in der oxidierenden Zusammensetzung in reaktionsbeschränkenden Mengen in Bezug auf den Farbentwickler in der Entwicklungszusammensetzung und den Farbstoffkoppler in der färbenden Zusammensetzung vorhanden ist. Genauer gesagt kann der Druckkopf zum Ausstoßen der oxidierenden Zusammensetzung eine Vielzahl von Kanälen aufweisen, wobei jeder davon je nach Bedarf ein unterschiedliches Volumen an oxidierender Verbindung ausstößt. Alternativ dazu kann der Druckkopf zum Ausstoßen der oxidierenden Zusammensetzung Tropfen von sehr kleinem Volumen ausstoßen und mehrere kleine Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung können bei einer gegebenen Pixelposition abhängig von der Intensität oder „dem Dunkelwert" oder der Sättigung der gewünschten Farbe an dieser Pixelposition abgesetzt werden. Hoch auflösendes Graustufendrucken kann somit ohne den Verlust der Durchsatzgeschwindigkeit erreicht werden, der ansonsten mit Graustufentintenstrahldruckverfahren assoziiert ist. Alternativ dazu kann anstatt der Variation der Menge oder des Volumens der oxidierenden Zusammensetzung die Menge oder das Volumen der Entwicklerzusammensetzung und/oder der Menge oder des Volumens der färbenden Zusammensetzung durch die oben genannten Verfahren variiert werden, um Graustufendrucke zu erhalten.
In einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können hoch auflösende und Graustufenbilder durch das Generieren von Punkten mit verschiedenen Größen auf dem Substrat gebildet werden. Genauer gesagt werden die Entwicklungszusammensetzung, die färbende Zusammensetzung(en) und die oxidierende Zusammensetzung in einem bildartigen Muster ausgestoßen, so dass die Überlappung der Tröpfchen von diesen drei Zusammensetzungen gesteuert wird. Die Partikelgröße kann dadurch moduliert werden, um variable Punktgrößen zu realisieren, und ein hoch auflösender Graustufendruck kann somit ohne den Verlust der Durchsatzgeschwindigkeit erreicht werden, der ansonsten mit Graustufentintenstrahldruckverfahren assoziiert ist. Wie schematisch in 14 dargestellt wird, können die Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzungs 201, die Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung 203 und die Tröpfchen der färbenden Zusammensetzungströpfchen 205 auf das Substrat 207 mit verschiedenen Überlappungsbereichen 209 ausgestoßen werden, wodurch Bildflächen von unterschiedlicher Größe gebildet werden. In einem Ganzfarbdruckverfahren werden drei färbende Zusammensetzungen eingesetzt, um Bildflächen verschiedener Größe aus zum Beispiel Cyan, Magenta und Gelb zu bilden.
Die Entwicklerzusammensetzung umfasst im Allgemeinen ein flüssiges Trägermittel und einen Farbentwickler oder ein Entwicklungsmittel und fungiert als eine farbbildende Komponente in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Für den Zweck der Vereinfachung wird die Entwicklungszusammensetzung zeitweise hierin als eine Tinte bezeichnet. Es kann jegliche Flüssigkeit als die Hauptkomponente des flüssigen Trägermittels unter der Voraussetzung eingesetzt werden, dass sie die Komponenten der Zusammensetzung auflöst oder dispergiert und eine Viskosität aufweist, die für die ausgewählte Tropfendüse geeignet ist. Zum Beispiel ist ein bevorzugtes flüssiges Trägermittel in thermischen Tintenstrahldrucksystemen Wasser. In anderen Tropfendüsen wie solchen, die kontinuierliche Strahlverfahren einsetzen, piezoelektrischen Tintenstrahldruckern, akustischen Tintenstrahldruckern und Ähnlichen können auch andere Flüssigkeiten eingesetzt werden, wie Kohlenwasserstoffe, Glycole, Ether, Sulfone wie Sulfolan, Pyrrolidinone wie 2-Pyrrolidinon und N-methylpyrrolidinon, andere dipolare aprotische Lösungsmittel und Ähnliche sowie Mischungen davon. Die Entwicklungszusammensetzung kann auch andere Komponenten enthalten, die ggf. ihre Leistungsfähigkeit als eine Tintenstrahltinte verbessern, wie Befeuchter, Penetrationsverstärker, Lösungsvermittler, Ausstoßhilfsmittel und ähnliche, die in mehr Detail hiernach aufgeführt werden. Die Entwicklungszusammensetzung enthält typischer Weise den Farbentwickler in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent der Entwicklungszusammensetzung, vorzugsweise ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent der Entwicklungszusammensetzung und mehr bevorzugt ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent der Entwicklungszusammensetzung, obwohl die Menge außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Beispiele von Farbentwicklern oder entwickelnden Mitteln umfassen Phenylendiamine der Formel
worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen, oder eine substituierte Alkylgruppe ist, wobei der Benzolring substituiert sein kann, und worin zwei oder mehr Substituenten miteinander verbunden sein können, um zusätzliche Ringe zu bilden, wie p-Phenylendiamin der Formel
o-Phenylendiamin, Monomethyl-p-phenylendiamin und ähnliche. Als Farbentwickler sind insbesondere N,N-dialkyl-p-phenylendiamine der allgemeinen Formel
bevorzugt, worin jedes R₁ und R₂ unabhängig voneinander eine Alkylgruppe ist, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen oder eine substituierte Alkylgruppe, worin der Benzolring substituiert sein kann und worin zwei oder mehr Substituenten miteinander verbunden sein können, um zusätzliche Ringe zu bilden. Spezifische Beispiele von N,N-dialkyl-p-phenylendiaminen umfassen N,N-dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-diethyl-p-phenylendiamin, N,N-diethyl-p-phenylendiaminhydrochlorid, N,N-diethyl-p-phenylendiaminhemisulfat, N,N-diethyl-p-phenylendiaminschwefeldioxidkomplex, N,N-diethyltoluol-2,5-diaminhydrochlorid, 2-(p-amino-N-ethylanilino)-ethanolsulfat, N-ethyl-N(β-Methansulfonamidoethyl)-4-aminoanilin, N-(2-(4-amino-N-ethyl-m-toluidino)ethyl)-methansulfonamidsesquisulfathydrat, 2-((4-Amino-m-tolyl)-ethylamino)ethanolsulfat, 4-(N-ethyl-N-2-methansulfonylaminoethyl)-2-methylphenylendiaminsesquisulfat und ähnliche. Das letzte ist besonders bevorzugt, weil es als Funktion des pH-Wertes sowohl in kationischen wie auch zwitterionischen Formen existieren kann und beide Formen mit einem ionisierten Farbkoppler reagieren können, jedoch in verschiedenen Geschwindigkeiten. Auch geeignet sind Hydrochinone der Formel
worin der Benzolring substituiert sein kann und worin zwei oder mehr Substituenten miteinander verbunden sein können, um zusätzliche Ringe zu bilden, wie Hydrochinon der Formel
Chlorhydrochinon, Bromhydrochinon, Toluhydrochinon, Methoxyhydrochinon und ähnliche, Catechol der Formel
und seine Derivate sowie Pyrogallol, 4-Phenylcatechol, Gallsäure, Methylgallat, Gallacetophenon, Methylester der Gentisinsäure, Daphnetin, 5,8-Methano-5,6,7,8-tetrahydro-1,4-dihydroxynaphthalin und ähnliche. Auch geeignet sind p-Aminophenole der allgemeinen Formel
worin R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Alkylgruppen, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 4 Kohlenstoffatomen oder substituierte Alkylgruppen sind, worin der Benzolring substituiert sein kann und worin zwei oder mehr Substituenten miteinander verbunden sein können, um zusätzliche Ringe zu bilden, wie p-Aminophenol, o-Aminophenol, 2-Methyl-p-aminophenol, 2-Hydroxymethyl-p-aminophenol, 1-Amino-2-naphthol-6-sulfonsäure (Eikonogen), 1-Amino-2-naphthol-3,6-disulfonsäure (Diogen), 4-Aminophenolhydrochlorid, N-methyl-p-aminophenol (Metol), 2,4-Diaminophenol (Amidol), 2,4-Diaminophenoldihydrochlorid, 2,3,4-Triaminophenol, Triamol, N-(4-hydroxyphenyl)glycin (Glycin), 4-(Hydroxyethylamino)-3-methyl-1-hydroxybenzol, 4-(Di(hydroxyethyl)amino)-1-hydroxybenzol, N-(2'-hydroxy-5'-aminobenzyl)-3-hydroxyanilinhydrochlorid, 4-Amino-2-benzylaminophenol, 2-Amino-4-(p-hydroxybenzylamino)-phenol, m-Methyl-p-hydroxy-N-phenylmorpholin, 1-(4-Hydroxyphenyl)-pyrrolidin, p-Hydroxydiphenylamin (Duratol), p-Aminosalicylsäure (Neol), 2-Methyl-4-aminophenolhydrochlorid (Monomet), N-(hydroxyethyl)-o-aminophenol (Atomal), 3-(Hydroxymethyl)-4-hydroxyanilinhemisulfat (Edinol) und ähnliche; Diphenal der Formel
und ähnliche. Mischungen von zwei oder mehr Entwicklern können auch verwendet werden. Kommerziell verfügbare Beispiele von geeigneten Entwicklern umfassen CD-2 [Diethylamino-o-toluidinhydrochlorid, CAS# 2051-79-8], CD-3 [4-(N-ethyl-N-2-methansulfonylaminoethyl)-2-methylphenylendiaminsesquisulfat, CAS# 25646-71-3] und CD-4 [2-[(4-Amino-m-tolyl)ethylamino]ethanolsulfat, CAS# 25646-77-9], die alle von der Eastman Kodak Co., Rochester, NY verfügbar sind, und ähnliche. Weitere Informationen zu Farbentwicklern wird zum Beispiel in dem SPSE Handbook of Photographic Science and Engineering, W. Thomas, Jr., Ed., John Wiley & Sons (New York 1973); Neblette's Handbook of Photography and Reprography, 7. Ausgabe., J. Sturge, Ed., Van Nostrand Reinhold Co. (New York 1977); Modem Photographic Processing, G. Haist, John Wiley & Sons (New York 1979); den U.S. Patenten 477,486; 1,799,568; 1,712,716; 1,758,892; 1,758,762; 2,610,122; 2,385,763; 3,622,629; 3,762,922; 1,937,844; 3,265,499; 3,134,673; 3,091,530; 2,193,015; 2,688,549; 2,688,548; 2,691,589; 3,672,896; 2,289,367; 3,241,967; 3,330,839; 2,685,516; 2,852,374; 3,672,891; 1,939,231; 2,181,944; 3,459,549; 1,390,260; 1,663,959; 2,587,276; 2,857,275; 2,857,274; 3,293,034; 3,287,125; 3,287,124; 3,455,916; 2,843,481; 3,723,117; 2,596,978; 1,082,622; 2,220,929; 2,419,975; 2,685,514; 3,782,949; 853,643; 2,943,109 und 2,397,676; englische Patente 1,191,535; 295,939; 1,210,417; 1,273,081; 1,003,783; 928,671; 989,383; 430,264; 767,700; 783,727; 542,502; 650,911; 679,677; 728,368; 757,271; 997,033; 761,301; 954,106; 679,678; 757,840; 459,665; 479,466; 1,122,085; 1,327,033; 1,191,535; 1,327,034; 1,327,035; 1,154,385; 943,928; 466,625 und 466,626; französische Patente 1,480,920; 1,380,163 und 325,385; deutsche Patente 945,606; 955,025; 158,741; 875,048; 870,418; 945,606; 1,151,175; 1,047,618; 1,079,455; 34,342; 36,746 und 97,596; und dem kanadischen Patent 931,009 offenbart.
In einem Silberhalogenidentwicklungsverfahren wird im Allgemeinen der Entwickler durch Wechselwirkung mit dem Silberhalogenid in dem Film oxidiert. Für die vorliegende Erfindung wird der Entwickler mit einem Oxidationsmittel oder oxidierenden Mittel umgesetzt. Der Entwickler wird durch die Oxidation in eine Form umgesetzt, die in der Lage ist, mit einem Farbstoffkoppler zu reagieren, um einen Farbstoff zu bilden. Zum Beispiel wird ein Entwickler der N,N-dialkyl-p-phenylendiamin-Klasse durch Oxidation in das Chinondiimin wie folgt umgesetzt:
worin X ein Anion ist, das aus dem Oxidationsmittel abgeleitet ist.
Die oxidierende Zusammensetzung kann im Allgemeinen ein flüssiges Trägermittel umfassen sowie ein Oxidationsmittel und fungiert als eine farbbildende Komponente in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Für den Zweck der Vereinfachung wird die Entwicklerzusammensetzung zeitweise hiernach als eine Tinte bezeichnet. Es kann jede Flüssigkeit als die Hauptkomponente in dem flüssigen Trägermittel unter der Voraussetzung eingesetzt werden, dass sie die Komponenten der Zusammensetzung auflöst oder dispergiert und eine Viskosität aufweist, die für die ausgewählte Tropfendüse geeignet ist. Zum Beispiel ist in thermischen Tintenstrahldruckverfahren ein bevorzugtes flüssiges Trägermittel Wasser. In anderen Tropfendüsen wie solchen, die kontinuierliche Strahlverfahren einsetzen, piezoelektrischen Tintenstrahldruckern, akustischen Tintenstrahldruckern und ähnlichen können andere Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe, Glycole, Ether, Sulfone wie Sulfolan, Pyrrolidinone wie 2-Pyrrolidinon und N-methylpyrrolidinon, andere aprotische Lösungsmittel und ähnliche sowie Mischungen davon eingesetzt werden. Die oxidierende Zusammensetzung kann auch andere Komponenten enthalten, die gegebenenfalls ihre Leistungsfähigkeit als eine Tintenstrahltinte verbessern, wie Befeuchter, penetrierende Mittel, Lösungsvermittler, Düsenhilfsmittel und ähnliche, die in mehr Detail hiernach dargestellt werden. Die oxidierende Zusammensetzung enthält typischer Weise das Oxidationsmittel in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent der oxidierenden Zusammensetzung, vorzugsweise ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent der oxidierenden Zusammensetzung und mehr bevorzugt ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent der oxidierenden Zusammensetzung, obwohl die Menge außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Die Reaktion zwischen dem Oxidationsmittel und dem Farbentwickler ist stoichiometrisch und, um eine volle Farbintensität zu erhalten, wird eine ganze stoichiometrische Menge oder ein Überschuss des Oxidationsmittels eingesetzt, um den gesamten Entwickler zu oxidieren. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Farbton oder die Intensität durch das Absetzen von variablen stoichiometrisch unzureichenden Mengen des Oxidationsmittels gesteuert.
Beispiele von geeigneten oxidierenden Mitteln umfassen Kaliumperoxydisulfat, Ammoniumperoxydisulfat, Wasserstoffperoxid, Alkylhydroperoxid der allgemeinen Formel
worin R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig voneinander Alkylgruppen sind, vorzugsweise mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, obwohl die Anzahl der Kohlenstoffatome auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann, oder Alkylarylgruppen, vorzugsweise mit 7 bis ungefähr 9 Kohlenstoffatomen, obwohl die Zahl der Kohlenstoffatome auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann, wie t-Butylhydroperoxid, Cumenhydroperoxid und ähnliche, Dialkylperoxide der allgemeinen Formel
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander Alkylgruppen sind, vorzugsweise mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, obwohl die Anzahl der Kohlenstoffatome auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann, oder Alkylarylgruppen, vorzugsweise mit 7 bis ungefähr 9 Kohlenstoffatomen, obwohl die Anzahl der Kohlenstoffatome auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann, wie di-t-Butylhydroperoxid, Dicumylperoxid und ähnliche, wobei die Klasse der Dialkylperoxide auch substituierte Dialkylperoxide wie t-Butylperoxybenzoat, t-Butylperoxyisopropylcarbonat und ähnliche umfasst, Diacylperoxide der allgemeinen Formel
worin R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander Alkylgruppen sind, vorzugsweise mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen, vorzugsweise mit 6 bis ungefähr 9 Kohlenstoffatomen, oder Alkylarylgruppen, vorzugsweise mit 7 bis ungefähr 9 Kohlenstoffatomen wie Benzoylperoxid, Pivaloylperoxid und ähnliche, Peroxycarbonate, wie Natriumpercarbonat und ähnliche sowie Mischungen davon. Peroxide, wie die oben genannten, sind zum Beispiel auch von der Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI und Alfa Aesar, Division of Johnson Matthey Catalog Co., Inc., Ward Hill, MA verfügbar.
Wie angedeutet, kann der Entwickler in seiner oxidierten Form mit einem Farbstoffkoppler reagieren, um einen Farbstoff zu bilden. Die färbende Zusammensetzung umfasst im Allgemeinen ein flüssiges Trägermittel und einen Farbstoffkoppler und fungiert als eine farbbildende Komponente in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung. Für den Zweck der Vereinfachung wird die Entwicklerzusammensetzung gelegentlich hiernach als eine Tinte bezeichnet werden. Es kann jegliche Flüssigkeit als die hauptsächliche Komponente des flüssigen Trägermittels unter der Voraussetzung eingesetzt werden, dass sie die Komponenten der Zusammensetzung auflöst oder dispergiert und eine Viskosität aufweist, die für die ausgewählte Tropfendüse geeignet ist. Zum Beispiel ist in thermischen Tintenstrahldrucksystemen ein bevorzugtes flüssiges Trägermittel Wasser. In anderen Tropfendüsen, wie solchen, die in kontinuierlichen Stromverfahren eingesetzt werden, piezoelektrischen Tintenstrahldruckern, akustischen Tintenstrahldruckern und ähnlichen können auch andere Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe, Glycole, Ether, Sulfone wie Sulfolan, Pyrrolidinone wie 2-Pyrrolidinon und N-methylpyrrolidinon, andere dipolare aprotische Lösungsmittel und ähnliche sowie Mischungen davon eingesetzt werden. Die färbende Zusammensetzung kann auch andere Komponenten enthalten, die gegebenenfalls ihre Leistungsfähigkeit als eine Tintenstrahltinte verbessern, wie Befeuchter, penetrierende Hilfsmittel, Lösungsvermittler, Düsenhilfsmittel und ähnliche, die hiernach in mehr Detail dargestellt werden. Die färbende Zusammensetzung enthält typischer Weise den Farbkoppler in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent der färbenden Zusammensetzung, vorzugsweise ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent der färbenden Zusammensetzung und mehr bevorzugt ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent der färbenden Zusammensetzung, obwohl die Menge auch außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Die Reaktion zwischen dem Farbstoffkoppler und dem Farbstoffentwickler ist stoichiometrisch und, um eine volle Farbintensität zu erhalten, wird eine volle stoichiometrische Menge oder eine überschüssige Menge des Oxidationsmittels eingesetzt, um den gesamten Entwickler zu oxidieren. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Farbton oder die Intensität durch das Absetzen von variablen stoichiometrisch nicht ausreichenden Mengen des Farbstoffkopplers gesteuert.
Beispiele von geeigneten Cyanfarbstoffkopplern umfassen substituierte Phenole und α-Naphthole, einschließlich derjenigen der allgemeinen Formeln:

und ähnliche, worin X ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, eine Alkoxygruppe (-OR), eine Aryloxygruppe (-OAr) oder eine Thioarylgruppe (-SAr) ist, n eine ganze Zahl ist, die die Anzahl der sich wiederholenden -CH₂-Einheiten darstellt und vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 3 ist, R und R' jeweils unabhängig voneinander organische Segmente sind, die die gewünschten Löslichkeitseigenschaften bereitstellen, wie Alkylgruppen, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen oder polare Löslichkeits-vermittelnde Gruppen wie COOH oder -SO₃H und Ar eine Arylgruppe ist, einschließlich substituierter Arylgruppen, vorzugsweise mit 6 bis ungefähr 14 Kohlenstoffatomen oder eine Arylalkylgruppe einschließlich substituierter Arylalkylgruppen, vorzugsweise mit 7 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen. Amphiphile Cyankoppler wie 1-N-stearoyl-3-N-(1'-hydroxy-2'-naphthoyl)-phenylendiamin-4-sulfonsäure, von denen angenommen wird, dass sie die Formel:
aufweisen, oder ein Salz davon, wie ein Natriumsalz, sind besonders für wasserbasierende Tintenformulierungen bevorzugt, wie solche, die für thermisches Tintenstrahldrucken geeignet sind.
Beispiele von geeigneten gelben Farbstoffkopplern umfassen β-Ketocarboxamide und Pivaloylacetanilide der allgemeinen Formeln
und
worin X ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, eine -OSO₂R-Gruppe, eine -SO₂R-Gruppe, eine -O-C(=O)R-Gruppe oder eine -SAr-Gruppe ist, worin R eine Alkylgruppe ist, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen, und AR eine Arylgruppe ist, vorzugsweise mit 6 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen, Y, Z und „Ballast" jeweils unabhängig voneinander solubilisierende Gruppen sind, wie eine Alkylgruppe (-R), eine Carboxygruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Alkylamidgruppe (-NH-COR), worin R eine Alkylgruppe ist, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen. Die Substituenten Y und Z können verwendet werden, um Ballast- oder solubilisierende Gruppen zu befestigen und die Reaktivität des Farbkopplers und den Glanz der resultierenden Farben zu verändern. Das Koppeln an den oxidierten Entwickler kommt im Allgemeinen durch das Ersetzen des Substituenten X zustande. Spezifische Beispiele von geeigneten gelben Farbstoffkopplern umfassen 4-(p-Toluolsulfonylamino)-w-Benzoylacetanilid, α-Benzoyl-o-methoxyacetanilid, Dichloracetanilid und ähnliche. Amphiphile gelbe Farbstoffkoppler wie para-Stearoylamino-benzoyl-acetanilid-3',5'-dicarbonsäure, von der angenommen wird, dass sie die Formel
aufweist oder meta-Stearoylamino-benzoyl-acetanilid-para'-carbonsäure, von der angenommen wird, dass sie die folgende Formel aufweist
oder Salze davon, wie die Natriumsalze, sind besonders für wasserbasierende Tintenformulierungen bevorzugt, wie solche, die für thermisches Tintenstrahldrucken geeignet sind.
Beispiele von geeigneten Magentafarbkopplern umfassen solche, die aus 1-Aryl-2-pyrazolin-5-onen der allgemeinen Formeln:
und
abgeleitet sind, worin X
ist, R, R' und R'' jeweils unabhängig voneinander organische Segmente sind, die gewünschte Löslichkeitseigenschaften vermitteln, wie Alkylgruppen, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen, oder polare solubilisierende Gruppen wie -COOH oder -SO₃H, und Ar eine Arylgruppe ist, einschließlich substituierte Arylgruppen, vorzugsweise mit 6 bis ungefähr 14 Kohlenstoffatomen, oder eine Arylalkylgruppe ist, einschließlich substituierte Arylalkylgruppen, vorzugsweise mit 7 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen, die Pyrazolo-(3,2,-c)-5-triazole und verwandte Isomere der allgemeinen Formel:
worin X ein Chloratom, eine Thioalkylgruppe (-SR), eine Thioarylgruppe (-SAr) oder eine Aryloxygruppe (-OAr) ist, n eine ganze Zahl ist, die die Anzahl der sich wiederholenden CH₂-Einheiten darstellt und vorzugsweise 0 bis ungefähr 3 ist, R eine Alkylgruppe ist, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen, Ar eine Arylgruppe ist, vorzugsweise mit 6 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen, und „Ballast" eine Löslichkeits-vermittelnde Gruppe darstellt, wie eine Alkylgruppe (-R), eine Carboxylgruppe, eine Sulfonylgruppe oder eine Alkylamidgruppe (-NH-COR), worin R eine Alkylgruppe ist, vorzugsweise mit 1 bis ungefähr 22 Kohlenstoffatomen und ähnliche. Auch geeignet sind Cyanoacetylderivate von zyclischen Systemen wie Cyanoacetylcoumaron, Indazolone, der allgemeinen Formel
worin A ein Wasserstoffatom oder ein Substituent ist, der ausgewählt ist, um die Eigenschaften wie Löslichkeit, Reaktivität, Glanz, Stabilität oder ähnliches zu optimieren. Zum Beispiel können Substituenten wie Sulfonat (-SO₃) oder Carboxylat (-COOH) die Wasserlöslichkeit und die Eignung zu Verwendung in wässrigen Flüssigkeiten verbessern. Spezifische Beispiele von geeigneten Magentafarbstoffkopplern umfassen 2-Cyanoacetylcoumaron, 1-(2,4,6-Trichlorphenyl)-3-p-nitroanilino-2-pyrazolin-5-on und ähnliche. Amphiphile Magentafarbstoffkoppler wie 3-Heptadecyl-1-(4'-sulfonphenyl)-2-pyrazolin-5-on, von denen angenommen wird, dass sie folgende Formel aufweisen
worin X ein Wasserstoffatom oder ein Chloratom ist, oder 1-(5'-sulfo-3'-stearoylaminophenyl)-2-pyrazolin-5-on, von dem angenommen wird, dass es die folgende Formel aufweist:
oder Salze davon, wie Natriumsalze, sind besonders für wasserbasierende Tintenformulierungen bevorzugt, wie solche, die zur Verwendung beim thermischen Tintenstrahldrucken geeignet sind. Weitere Informationen bezüglich Farbstoffkopplern werden zum Beispiel in dem SPSE Handbook of Photographic Science and Engineering, W. Thomas, jr. Ed. John Wiley & Sons (New York 1973); Neblette's Handbook of Photography and Reprography, 7. Ausgabe, J. Sturge, Ed., Van Nostrand Reinhold Co. (New York 1977); und "The Chemistry of Color Photography," W. C. Guida et al., Journal of Chemical Education, Band 52, Nr. 10, S. 622 (Oktober 1975) offenbart.
Wenigstens eine der Entwicklerzusammensetzung, färbenden Zusammensetzung und oxidierenden Zusammensetzungen hat einen pH-Wert, der ausreichend alkalisch ist, um die Kopplungsreaktion zwischen dem oxidierten Entwickler und dem Farbstoffkoppler voran zu treiben. Dem entsprechend umfasst wenigstens eine dieser Zusammensetzungen typischer Weise auch eine Base und/oder einen Puffer. Während es im Allgemeinen am einfachsten ist, die Base und/oder den Puffer in die oxidierende Zusammensetzung zu packen, kann die Entwicklerzusammensetzung und/oder die färbende Zusammensetzung auch in ihrem pH-Wert dahingehend angepasst werden, die Kopplungsreaktion zu ermöglichen. Die Zusammensetzung(en), die eine Base und/oder einen Puffer enthalten und deren pH-Wert angepasst ist, um die Kopplungsreaktion zu ermöglichen, werden hiernach als die pH-Wert-angepasste Zusammensetzung bezeichnet. Der pH-Wert der pH-Wert-angepassten Zusammensetzung liegt im Allgemeinen oberhalb von ungefähr 9 und beträgt vorzugsweise ungefähr 9 bis ungefähr 13, obwohl der Wert auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann. Beispiele der Zusammensetzungen, die zu der pH-Wert-angepassten Zusammensetzung hinzugefügt werden können, um den gewünschten pH zu erhalten, umfassen Hydroxide wie Natriumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid und ähnliche, Kaliumcarbonat, Natriumphosphat und ähnliche sowie Mischungen davon.
Die Fixierungszusammensetzung umfasst im Allgemeinen ein flüssiges Trägermittel und ein Fixiermittel. Für den Zweck der Vereinfachung wird die Fixierungszusammensetzung zeitweise hiernach als eine Tinte bezeichnet. Es kann jegliche Flüssigkeit als die Hauptkomponente des flüssigen Trägermittels unter der Voraussetzung eingesetzt werden, dass sie die Komponenten der Zusammensetzung auflöst oder dispergiert und eine Viskosität aufweist, die für die ausgewählte Tropfendüse geeignet ist. Zum Beispiel ist in thermischen Tintenstrahldrucksystemen ein bevorzugtes flüssiges Trägermittel Wasser. In anderen Tropfendüsen, wie solchen, die kontinuierliche Stromverfahren einsetzen, piezoelektronischen Tintenstrahldruckern, akustischen Tintenstrahldruckern und ähnlichen, können auch andere Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe, Glycole, Ether, Sulfone wie Sulfolan, Pyrrolidinone wie 2-Pyrrolidinon und N-methylpyrrolidinon, andere dipolare aprotische Lösungsmittel und ähnliche sowie Mischungen davon, eingesetzt werden. Die Fixierungszusammensetzung kann auch andere Komponenten enthalten, die ihre Leistungsfähigkeit als eine Tintenstrahltinte verbessern können, wie Befeuchter, penetrierende Hilfsmittel, Lösungsmittel, Düsenhilfsmittel und ähnliche, die in mehr Detail hiernach dargestellt werden. Typischer Weise ist das Fixiermittel eine Mischung aus einem schwach sauren Reagenz und einem Reduktionsmittel. Die Säure ist in der Fixierungszusammensetzung in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um die Base der Entwicklerzusammensetzung, der färbenden Zusammensetzung und/oder der oxidierenden Zusammensetzung in dem anfänglich gebildeten Bild zu neutralisieren. Das Reduktionsmittel ist in der Fixierungszusammensetzung in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um überschüssige oxidierende Komponenten in dem anfänglich gebildeten Bild zu löschen. Die Fixierungszusammensetzung enthält typischer Weise die Fixiermischung in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent der Fixierungszusammensetzung, vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent der Fixierungszusammensetzung, obwohl die Menge außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Beispiele von geeigneten schwach sauren Fixierkomponenten umfassen Ascorbinsäure, Phthalsäure, Benzoesäure, Essigsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Poly(acrylsäure), Poly(methacrylsäure), Copoly(styrol/maleinsäure), Copoly(methvinylether/maleinsäure) und ähnliche sowie Mischungen davon. Beispiele von geeigneten reduzierenden Fixierkomponenten umfassen Ascorbinsäure, Natriumsulfit, Natriumbisulfit, Glucose und andere reduzierende Zucker und ähnliche sowie Mischungen davon.
Wie hierin oben gesagt wurde, haben die Entwicklerzusammensetzung, die oxidierende Zusammensetzung, die färbende Zusammensetzung und die Fixierungszusammensetzung (die hiernach kollektiv als Tinten oder Tintenzusammensetzungen der oder für die vorliegende Erfindung bezeichnet werden) im Allgemeinen Zusammensetzungen, die sie zur Verwendung in Tintenstrahltinten in einer Tintenstrahldruckvorrichtung geeignet machen. Tintenstrahltinten enthalten im Allgemeinen ein wässriges flüssiges Trägermittel. Das flüssige Trägermittel kann ausschließlich aus Wasser bestehen oder es kann eine Mischung aus Wasser und einer wasserlöslichen oder wassermischbaren organischen Komponente umfassen, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycole, Glycerin, Dipropylenglycole, Polyethylenglycole, Polypropylenglycole, Amide, Ether, Harnstoff, substituierte Harnstoffe, Ether, Carbonsäuren und deren Salze, Ester, Alkohole, Organosulfide, Organosulfoxide, Sulfone (wie Sulfolan), Alkoholderivate, Carbitol, Butylcarbitol, Cellusolv, Tripropylenglycolmonomethylether, Etherderivate, Aminoalkohole, Ketone, N-methylpyrrolidinon, 2-Pyrrolidinon, Cyclohexylpyrrolidon, Hydroxyether, Amide, Sulfoxide, Lactone, Polyelektrolyte, Methylsulfonylethanol, Imidazol, Betain und andere wasserlöslichen oder wassermischbaren Materialien sowie Mischungen davon. Wenn Mischungen aus Wasser und wasserlöslichen oder mischbaren organischen Flüssigkeiten als das flüssige Trägermittel ausgewählt werden, liegt das Verhältnis von Wasser zu der organischen Verbindung im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 100 : 0 bis ungefähr 30 : 70 und vorzugsweise bei ungefähr 97 : 3 bis ungefähr 40 : 60. Die nicht wässrige Komponente des flüssigen Trägermittels dient im Allgemeinen als ein Befeuchter oder Lösungsvermittler, der einen Siedepunkt von mehr als der von Wasser (100°C) aufweist. In den Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist das flüssige Trägermittel typischer Weise in einer Menge von ungefähr 80 bis ungefähr 99,9 Gewichtsprozent der Tinte vorhanden und vorzugsweise ungefähr 90 bis ungefähr 99 Gewichtsprozent der Tinte, obwohl die Menge außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Andere optionale Hilfsmittel der Tinten der vorliegenden Erfindung umfassen pH-Wert-steuernde Mittel wie Säuren oder Basen, Phosphatsalze, Carboxylatsalze, Sulfitsalze, Aminsalze und ähnliche, die in einer Menge von 0 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent der Tinte vorhanden sind, vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent der Tinte oder ähnliche. Es können auch ein oder mehrere Tenside oder Benetzungsmittel zu der Tinte hinzugefügt werden. Diese Additive können kationisch, anionisch oder nicht ionischer Art sein. Geeignete Tenside und Benetzungsmittel umfassen Natriumlaurylsulfat, Tamol^® SN, Tamol^® LG, solche der Triton^®-Serie, die von Rohm und Haas Company verfügbar sind, solche der Marasperse^®-Serie, solche der Igepal^®-Serie, die von GAF Company verfügbar ist, solche der Tergitol^®-Serie und andere kommerziell verfügbare Tenside. Diese Tenside und Benetzungsmittel sind in jeglichen erwünschten oder wirksamen Mengen vorhanden, im Allgemeinen zu 0 bis ungefähr 15 Gewichtsprozent der Tinte und vorzugsweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 8 Gewichtsprozent der Tinte, obwohl die Menge außerhalb dieses Bereiches liegen kann.
Die Tintenzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, haben im Allgemeinen eine Viskosität, die zur Verwendung in thermischen Tintenstrahldruckverfahren geeignet sind. Bei Raumtemperatur (d. h. ungefähr 25°C) beträgt die Tintenviskosität typischer Weise nicht mehr als ungefähr 10 mPa·s und vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 5 mPa·s, mehr bevorzugt ungefähr 1 bis ungefähr 4 mPa·s, obwohl die Viskosität auch außerhalb dieses Bereiches liegen kann, insbesondere für Anwendungen, wie akustisches Tintenstrahldrucken.
Tintenzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können jeglichen gewünschten oder geeigneten pH-Wert aufweisen. Wenigstens eine der Entwicklerzusammensetzung, der färbenden Zusammensetzung und der oxidierenden Zusammensetzung ist ausreichend alkalisch, um die Kopplungsreaktion zwischen dem Farbentwickler und dem Farbkoppler zu unterstützen.
Tintenzusammensetzungen, die zum Tintenstrahldrucken geeignet sind, können durch jegliches geeignetes Verfahren hergestellt werden. Typischer Weise werden die Tinten durch einfaches Vermischen der Inhaltsstoffe hergestellt. Ein Verfahren umfasst das Vermischen von allen der Tinteninhaltsstoffe miteinander und das Filtrieren der Mischung zur Bereitstellung einer Tinte. Die Tinten können durch das Vermischen der Inhaltsstoffe, das Erwärmen, falls dies erwünscht ist, und Filtrieren, gefolgt durch die Zugabe jeglicher gewünschter zusätzlicher Zusatzstoffe zu der Mischung und das Vermischen bei Raumtemperatur unter moderatem Schütteln, bis eine homogene Mischung erhalten wird, typischer Weise ungefähr 5 bis ungefähr 10 Minuten, hergestellt werden. Alternativ dazu können die optionalen Tintenhilfsmittel mit den anderen Tinteninhaltsstoffen während des Tintenherstellungsverfahrens vermischt werden, das nach jedem gewünschten Verfahren durchgeführt werden kann, so wie durch das Mischen aller Inhaltsstoffe, dem Erwärmen, falls dieses erwünscht ist, und Filtrieren.
In einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt die Tintenstrahldruckvorrichtung ein thermisches Tintenstrahlverfahren ein, worin die Tinte in Düsen selektiv in einem bildartigen Muster erwärmt wird, wodurch Tröpfchen der Tinte in einem bildartigen Muster ausgestoßen werden. In einer anderen spezifischen Ausführungsform setzt die Druckvorrichtung ein akustisches Tintenstrahlverfahren ein, bei dem Tröpfchen der Tinte in einem bildartigen Muster durch akustische Strahlen ausgestoßen werden. Andere Verfahren wie das Tintenstrahldrucken mit piezoelektrischen Tropfen auf Befehl, das kontinuierliche Tintenstromstrahldrucken, das Heißschmelztintenstrahldrucken und ähnliche, können auch eingesetzt werden.
Jegliches geeignete Substrat oder Aufnahmeblatt kann eingesetzt werden, einschließlich einfache Papiere wie Xerox^® 4024 Papiere, Xerox^® Image Series Papiere, Courtland 4024 DP Papier, liniertes Blockpapier, Papierblöcke, Kieselgel-beschichtete Papiere wie Sharp Company Kieselgel-beschichtetes Papier, JuJo-Papier und ähnliche, transparente Materialien, Fasern, Textilprodukte, Plastikwaren, polymere Filme, anorganische Substrate wie Metalle und Holz und ähnliche. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Drucken auf ein poröses oder Tinten-absorbierendes Substrat wie einfaches Papier. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen spezielle Substrate oder Aufnahmeblätter verwendet werden, kann es vorteilhaft sein, ein Papier zu verwenden, das mit absorbierenden Schichten für spezifische Farbkoppler beschichtet ist. Wie es zum Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung JP 9030107 A offenbart wird, kann, wenn färbende Mittel in einer spezifischen Tiefe in dem aufnehmenden Blatt lokalisiert sind, eine verbesserte Farbreproduktion erreicht werden, weil die Mittel des unterschiedlichen Farbtones sich nicht in der gleichen Tiefe in der absorbierenden Schicht vermischen.
Die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die Herstellung von Graustufenbildern ermöglichen, wurden hierin oben in dem spezifischen Kontext von fotografischen einschließlich farbfotografischen Materialien und Entwicklungsverfahren dargestellt. Diese Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, nämlich (1) die Bereitstellung einer Vielzahl von Intensitäts- oder „Grau"-stufen innerhalb einer jeweiligen Farbe durch die Steuerung der Zeit zwischen dem Punkt, bei dem die Entwicklerzusammensetzung, oxidierende Zusammensetzung und färbende Zusammensetzung alle zusammen kommen, und dem Punkt, bei dem die Fixierungszusammensetzung abgesetzt wird; (2) das Bereitstellen einer Vielzahl von Intensitäts- oder „Grau"-stufen innerhalb einer jeweiligen Farbe durch das Ausstoßen fixierter Mengen von einer der (a) Entwicklerzusammensetzung, (b) der färbenden Zusammensetzung oder (c) der oxidierenden Zusammensetzung auf das Substrat in Kombination mit variierenden Mengen der zwei anderen Zusammensetzung, wobei die beschränkende Zusammensetzung in Reaktions-einschränkenden Mengen in Bezug auf die anderen beiden Zusammensetzungen vorhanden ist; und (3) das Ausstoßen der Entwicklungszusammensetzung, färbenden Zusammensetzung(en) und oxidierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster, so dass die Überlappung der Tröpfchen dieser drei Zusammensetzungen gesteuert wird, wodurch die Pixelgröße moduliert wird, um Punkte variabler Größe zu realisieren, können auch durch eine Vielzahl anderer spezifischer Chemieformen realisiert werden. In einigen dieser Ausführungsformen wird kein Fixierungsmittel gebraucht; in anderen Ausführungsformen werden nur zwei farbbildende flüssige Zusammensetzungen anstatt von dreien verwendet. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenen Mittel zu reagieren, um die Ausbildung einer gewünschten Farbe zu bewirken, in eine Tintenstrahlvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, worin zum Zeitpunkt T₁ die farbbildende Zusammensetzung ein Bild auf dem Substrat ausgebildet hat, zum Zeitpunkt T₂ die reagierende Zusammensetzung auf einem ersten Teil P₁ auf dem Bild abgesetzt wird, und zum Zeitpunkt T₃ die reagierende Zusammensetzung auf einen zweiten Teil P₂ auf dem Bild abgesetzt wird, wobei der Zeitraum T₁ und T₂ weniger als der Zeitraum T₁–T₃ beträgt, was in einem zweiten Teil P₂ mit einer unterschiedlichen Farbintensität gegenüber dem ersten Teil P₁ resultiert. Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, dass (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssiges Trägermittel und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um die Ausbildung einer gewünschten Farbe zu bewirken, in eine Tintenstrahlvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei eine der (i) farbbildenden Zusammensetzung und (ii) der reagierenden Zusammensetzung auf dem Substrat in fixierten Volumen pro Pixel aufgetragen wird, und die andere von (i) und (ii) auf das Substrat in variierenden Volumen pro Pixel aufgetragen wird, wodurch die Intensität der Farbe des gedruckten Bildes variiert. Eine noch andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um zu bewirken, dass eine gewünschte Farbe gebildet wird, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei diese Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, so dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung in einem festgelegten Bereich überlappen, wodurch Punkte von variierenden Größen auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen gebildet werden, in denen Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung überlappen.
Zum Beispiel umfasst die vorliegende Erfindung Ausführungsformen, bei denen mehr als ein farbbildendes Mittel in eine einzelne „Tinte" oder eine flüssige Zusammensetzung zum Drucken kombiniert wird. Zum Beispiel kann der Farbentwickler und der Farbstoffkoppler in einer einzelnen „Tinte" oder flüssigen Zusammensetzung umfasst sein, wodurch die Notwendigkeit einer getrennten Entwicklerzusammensetzung eliminiert wird sowie die Notwendigkeit eines getrennten Druckkopfes und einer Kartusche zum Drucken der Entwicklerzusammensetzung. In dieser Ausführungsform kann die Verwendung von Chinon-Farbentwicklern gegenüber Diamin-Farbentwicklern im Hinblick auf die höhere Reaktivität (und potentielle Instabilität dieser Ausführungsform) der Diamine bevorzugt werden.
Zusätzlich können Farbstoffentwicklermoleküle, die üblicher Weise in der Sofortbildfotografie verwendet werden, anstelle von einzelnen Farbentwicklern und Farbkopplermolekülen verwendet werden. In dieser Ausführungsform werden der Farbentwickler und der Farbkoppler kovalent in einem einzigen Molekül verbunden. Andererseits ist das Verfahren in Bezug auf die Materialien, die üblicher Weise in der konventionellen Fotografie verwendet werden, analog zu dem, das hierin oben beschrieben wurde. Weitere Information über die Farbentwicklermoleküle und Verfahren zu deren Verwendung wird zum Beispiel im Folgenden offenbart: „Color Photography, Instant," von Vivian K. Walworth und Stanlex H. Mervis in The Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ausgabe, Band 6, S. 1003–1048, John Wiley & Sons, New York (1993); U.S.-Patent 3,443,940; U.S.-Patent 2,983,606; U.S.-Patent 3,255,001; U.S.-Patent 3,201,384; U.S.-Patent 3,246,985; U.S.-Patent 3,857,855; U.S.-Patent 4,264,701; M. Idelson, I. R. Karday, B. H. Mark, D. O. Richter und V. H. Hooper, Inorg. Chem. 6, 450 (1967); E. M. Idelson, Dyes and Pigments 3, 191 (1982); und H. G. Rogers, E. M. Idelson, R. F. W. Cieciuch und S. M. Bloom, J. Photogr. Sci. 22, 138 (1974).
Zudem können Leuco- oder Vat-Farbstoffe, die typischer Weise farblos sind, bis sie mit einem Oxidationsmittel oder pH-Wert-veränderndem Mittel reagiert werden, in Kombination mit oxidativen Reagenzien oder pH-Wert-ändernden Reagenzien verwendet werden, um diese zu visualisieren. In dieser Ausführungsform wird kein Fixierungsmittel benötigt. Andererseits ist das Verfahren analog zu dem hierin oben beschriebenen in Bezug auf die Materialien, die üblicher Weise in der konventionellen Fotografie verwendet werden. Weitere Informationen für Leuco- und Vat-Farbstoffe und Verfahren zur Verwendung dieser werden zum Beispiel im Folgenden offenbart: IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 23, Nr. 4, S. 1387 (September 1980); U.S.-Patent 1,044,115; britisches Patent 15055/12; und deutsches Patent 257,167.
Zusätzlich können Metallvanadate und polyphenolische Verbindungen wie Gallsäure, Tanninsäure, Dihydroxybenzolcarbonsäuren oder Dihydroxynaphthalincarbonsäuren verwendet werden, um dauerhafte schwarze Bilder herzustellen. Ansonsten ist das Verfahren analog zu dem, das hierin oben in Bezug auf die Materialien beschrieben wurde, die üblicher Weise in der konventionellen Fotografie verwendet werden. Weitere Informationen zu Metallvanadaten und polyphenolischen Verbindungen sowie Verfahren zu deren Verwendung werden zum Beispiel im Folgenden offenart japanische Patentveröffentlichung JP 77049366 B , britische Patentveröffentlichung GB 1398334 und deutsche Patentveröffentlichung DE 2505077 .
BEISPIEL I
Es wurde eine Entwicklungszusammensetzung durch das Vermischen von 5 Gewichtsanteilen CD-3 Entwickler (4-(N-ethyl-N-2-methansulfonylaminoethyl)-2-methyl-phenylendiaminsesquisulfatmonohydrat, erhalten von der Eastman Kodak Co., Rochester, NY), 70 Gewichtsanteilen deionisiertem Wasser, 11 Gewichtsanteilen Tripropylenglycolmonomethylether (DOWANOL^® TPM, erhalten von der Dow Chemical Co.), 10 Gewichtsanteilen Dipropylenglycol, 0,05 Gewichtsanteilen Polyethylenoxid-(Poly(ethylenglycol)-bisphenol-A-diglycidyletheraddukt, Molekulargewicht 18500, erhalten von Polysciences) und 3 Gewichtsanteile Kaliumcarbonat hergestellt.
Eine oxidierende Zusammensetzung wurde durch das Vermischen von 74 Gewichtsanteilen deionisiertem Wasser, 11 Gewichtsanteilen Tripropylenglycolmonomethylether (DOWANOL^® TPM, erhalten von der Dow Chemical Co.), 10 Gewichtsanteilen Dipropylenglycol, 0,05 Gewichtsanteilen Polyethylenoxid-(Poly(ethylenglycol)-bisphenol-A-diglycidyletheraddukt, Molekulargewicht 18500, erhalten von Polysciences), 3 Gewichtsanteilen Kaliumcarbonat und 3 Gewichtsanteilen Kaliumperoxodisulfat (K₂S₂O₈) hergestellt.
Eine cyanfärbende Zusammensetzung wurde durch das Vermischen von 74 Gewichtsanteilen deionisiertem Wasser, 11 Gewichtsanteilen Tripropylenglycolmonomethylether (DOWANOL^® TPM, erhalten von der Dow Chemical Co.), 10 Gewichtsanteilen Dipropylenglycol, 0,05 Gewichtsanteilen Polyethylenoxid (Poly(ethylenglycol)-bisphenol- A-diglycidyletheraddukt, Molekulargewicht 18500, erhalten von Polysciences) und 5 Gewichtsanteilen eines α-Naphtholcyanfarbstoffkopplers (N-(2-acetamidophenethyl)-1-hydroxy-2-naphthamid, erhalten von Fisher Scientific (ACROS ORGANICS), Pittsburgh, PA) hergestellt. Eine magentafärbende Zusammensetzung wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, außer dass der verwendete Farbstoffkoppler 5 Gewichtsanteile eines Pyrazolinonmagentafarbstoffkopplers war (1-(2,4,6-Trichlorphenyl)-3-(p-nitroanilino)-2-pyrazolin-5-on, erhalten von Fisher Scientific (ACROS ORGANICS), Pittsburgh, PA). Eine gelbfärbende Zusammensetzung wurde durch das gleiche Verfahren hergestellt, außer dass der verwendete Farbkoppler 5 Gewichtsanteile β-Ketocarboxamid gelber Farbstoffkoppler war (2-Benzoylacetanilid, erhalten von Fisher Scientific (ACROS ORGANICS), Pittsburgh, PA).
Eine Fixierungszusammensetzung wurde durch das Vermischen von 70 Gewichtsanteilen deionisiertem Wasser, 11 Gewichtsanteilen Tripropylenglycolmonomethylether (DOWANOL^® TPM, erhalten von der Dow Chemical Co.), 10 Gewichtsanteilen Dipropylenglycol, 0,05 Gewichtsanteilen Polyethylenoxid (Poly(ethylenglycol)-bisphenol-A-diglycidyletheraddukt, Molekulargewicht 18500, erhalten von Polysciences), 5 Gewichtsanteilen Poly(methylvinylether/maleinsäure) (GANTREZ MS-955, erhalten von der GAF Corp., Wayne, NJ) und 4 Gewichtsanteilen Natriumsulfat (Na₂SO₃) hergestellt.
Es wurde dann eine Mikroliterspritze verwendet, um festgelegte Volumina der Entwicklungszusammensetzung auf XEROX^® Color Xpressions^® Papier abzusetzen. Stoichiometrische Mengen der oxidierenden Zusammensetzung und der cyanfärbenden Zusammensetzung wurden dann direkt auf die Punkte, die die Entwicklerzusammensetzung enthalten, abgesetzt, um intensiv gefärbte cyanfarbene Punkte zu ergeben.
Das Verfahren wurde mit verschiedenen Volumina der oxidierenden Zusammensetzung wiederholt, um cyanfarbene Punkte mit unterschiedlicher Intensität zu ergeben.
Das Verfahren wurde derart wiederholt, dass die Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung, der oxidierenden Zusammensetzung und der färbenden Zusammensetzung nicht vollständig überlappten. Es wurden intensiv gefärbte cyanfarbene Bruchteile von Punkten (im Vergleich mit denen, die mit 100%-iger Überlappung erhalten wurden) nur in solchen Flächen erhalten, in denen die Tröpfchen der Entwicklerzusammensetzung, der oxidierenden Zusammensetzung und der färbenden Zusammensetzung überlappten.
Die Reaktionen wurden durch das Absetzen eines stoichiometrischen Überschusses der Fixierungszusammensetzung auf die entwickelten Flecken abgestoppt.

Claims

Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer Entwicklungszusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbentwickler umfasst; (2) einer oxidierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und ein Oxidationsmittel umfasst; (3) einer Farbmittelzusammensetzung, die einen flüssigen Träger und einen Farbstoffkoppler umfasst; und (4) einer Fixierungszusammensetzung, die einen Flüssigkeitsträger und ein Fixierungsmittel umfasst, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; (d) das Bewirken, dass Tröpfchen der Farbmittelzusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (e) das Bewirken, dass Tröpfchen der Fixierungszusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die alle vier der Entwicklungszusammensetzung, der oxidierenden Zusammensetzung, der Farbmittelzusammensetzung und der Fixierungszusammensetzung umfassen, wobei diese Teile ein gedrucktes Bild ausbilden.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin eine erste, zweite und dritte Farbmittelzusammensetzung in die Druckvorrichtung eingebracht werden und bewirkt wird, dass diese auf das Substrat ausgestoßen werden, wobei die erste Farbmittelzusammensetzung einen flüssigen Träger und einen cyanfarbenen Farbstoffkoppler umfasst, die zweite Farbmittelzusammensetzung einen flüssigen Träger und einen magentafarbenen Farbstoffkoppler umfasst, und die dritte Farbmittelzusammensetzung einen flüssigen Träger und einen gelben Farbstoffkopper umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, worin zwei der (i) Entwicklungszusammensetzung, (ii) der Farbmittelzusammensetzung und (iii) der oxidierenden Zusammensetzung auf das Substrat in festgelegten Volumina pro Pixel aufgetragen werden, und die verbleibende Zusammensetzung von (i), (ii) und (iii) auf das Substrat als variierendes Volumen pro Pixel aufgetragen werden, wodurch die Intensität der Farbe des gedruckten Bildes variiert.
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, worin die verbleibende Zusammensetzung auf das Substrat durch einen Druckkopf mit einer Vielzahl von Tintenkanälen aufgetragen wird, wobei die Tröpfchen der verbleibenden Zusammensetzung von wenigstens zwei unterschiedlichen Volumina durch das Ausstoßen der verbleibenden Zusammensetzung aus den Tintenkanälen gebildet werden.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung, die Tröpfchen der Farbmittelzusammensetzung und die Tröpfchen der oxidierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, so dass die Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung, der Farbmittelzusammensetzung und der oxidierenden Zusammensetzung in einem festgelegten Muster überlappen, wodurch Punkte von unterschiedlichen Größen auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen gebildet werden, in denen die Tröpfchen der Entwicklungszusammensetzung, der Farbmittelzusammensetzung und der oxidierenden Zusammensetzung überlappen.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, worin zur Zeit T₁ die Entwicklungszusammensetzung, die oxidierende Zusammensetzung und die Farbmittelzusammensetzung auf dem Substrat überlappt haben, um zu reagieren und ein Bild zu formen, zum Zeitpunkt T₂ die Fixierungszusammensetzung auf einem ersten Teil P₁ des Bildes abgesetzt wird, und zum Zeitpunkt T₃ die Fixierungszusammensetzung auf einem zweiten Teil P₂ des Bildes abgesetzt wird, wobei der Zeitraum T₁–T₂ weniger als der Zeitraum T₁–T₃ beträgt, wodurch ein zweiter Teil P₂ mit einer unterschiedlichen Farbintensität gegenüber dem ersten Teil P₁ resultiert.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbgebenden Mittel zu reagieren, um die Ausbildung einer gewünschten Farbe zu bewirken, in eine Tintenstrahlvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei zum Zeitpunkt T₁ die farbbildende Zusammensetzung ein Bild auf dem Substrat ausgebildet hat, zum Zeitpunkt T₂ die reagierende Zusammensetzung auf einem ersten Teil P₁ auf dem Bild abgesetzt wird, und zum Zeitpunkt T₃ die reagierende Zusammensetzung auf einen zweiten Teil P₂ auf dem Bild abgesetzt wird, wobei der Zeitraum T₁–T₂ weniger als der Zeitraum T₁–T₃ beträgt, wodurch ein zweiter Teil P₂ mit einer unterschiedlichen Farbintensität gegenüber dem ersten Teil P₁ resultiert.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssiges Trägermittel und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um die Ausbildung einer gewünschten Farbe zu bewirken, in eine Tintenstrahlvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei eine der (i) farbbildenden Zusammensetzung und (ii) der reagierenden Zusammensetzung auf dem Substrat in festegelegten Volumina pro Pixel aufgetragen wird, und die andere von (i) und (ii) auf das Substrat in variierenden Volumina pro Pixel aufgetragen wird, wodurch die Intensität der Farbe des gedruckten Bildes variiert.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die einen flüssigen Träger und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um zu bewirken, dass eine gewünschte Farbe gebildet wird, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, so dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung in einem festgelegten Bereich überlappen, wodurch Punkte von variierender Größe auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen gebildet werden, in denen Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung überlappen, wobei die farbbildende Zusammensetzung ein Farbentwicklermolekül und die reagierende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel umfassen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, worin das farbbildende Mittel: (a) ein Farbentwicklermolekül und eine reagierende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel umfasst; (b) einen Leukofarbstoff oder Vat-Farbstoff und die reagierende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel oder ein pH-veränderndes Mittel umfasst; (c) ein Metallvanadat und die reagierende Zusammensetzung eine polyphenolische Verbindung umfasst; (d) eine Mischung von zwei einer (i) Entwicklungszusammensetzung, (ii) einer Farbmittelzusammensetzung und (iii) einer oxidierenden Zusammensetzung, und die reagierende Zusammensetzung die verbleibende Zusammensetzung von (i), (ii) und (iii) umfasst.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer Farbmittelzusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um die Ausbildung einer gewünschten Farbe zu bewirken, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden; und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, so dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung in einem festgelegten Muster überlappen, wodurch Punkte von verschiedenen Größen auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen ausgebildet werden, in denen Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung überlappen, wobei die farbbildende Zusammensetzung einen Leukofarbstoff oder Vat-Farbstoff umfasst und die reagierende Zusammensetzung ein Oxidationsmittel oder ein pH-veränderndes Mittel umfasst.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer Farbmittelzusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem farbbildenden Mittel zu reagieren, um zu bewirken, dass eine gewünschte Farbe ausgebildet wird, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, und (c) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei die Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei die Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und die Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, so dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung in einem festgelegten Muster überlappen, wodurch Punkte von verschiedenen Größen auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen gebildet werden, in denen die farbbildende Zusammensetzung und die reagierende Zusammensetzung überlappen, wobei die farbbildende Zusammensetzung ein Metallvanadat umfasst und die reagierende Zusammensetzung eine polyphenolische Verbindung umfasst.
Ein Verfahren, das (a) das Einbringen (1) einer farbbildenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein farbbildendes Mittel umfasst, und (2) einer reagierenden Zusammensetzung, die ein flüssiges Trägermittel und wenigstens ein Material umfasst, das in der Lage ist, mit dem filmbildenden Mittel zu reagieren, um zu bewirken, dass eine gewünschte Farbe ausgebildet wird, in eine Tintenstrahldruckvorrichtung; (b) das Bewirken, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, und (2) das Bewirken, dass Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung in einem bildartigen Muster auf das Substrat ausgestoßen werden, umfasst; wobei das Verfahren darin resultiert, dass wenigstens einige Teile des Substrats Bilder aufweisen, die sowohl die farbbildende Zusammensetzung wie auch die reagierende Zusammensetzung umfassen, wobei diese Teile ein gedrucktes Bild ausbilden, wobei Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und Tröpfchen der reagierenden Zusammensetzung auf das Substrat in einem bildartigen Muster derart aufgetragen werden, dass Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung in einem gesteuerten Muster überlappen; wodurch Punkte von verschiedenen Größen auf dem Substrat ausgebildet werden, wobei die Punkte in Bereichen gebildet werden, in denen Tröpfchen der farbbildenden Zusammensetzung und der reagierenden Zusammensetzung überlappen, wobei die farbbildende Zusammensetzung eine Mischung aus zwei von (i) einer Entwicklungszusammensetzung, (ii) einer Farbmittelzusammensetzung und (iii) einer oxidierenden Zusammensetzung umfasst, und die reagierende Zusammensetzung die verbleibende Zusammensetzung von (i), (ii) und (iii) umfasst.