DE60120657T2

DE60120657T2 - Verfahren zur herstellung von gedrucktem bild

Info

Publication number: DE60120657T2
Application number: DE60120657T
Authority: DE
Inventors: Markku Leskelä; Esa Torniainen; Jyrki Kettunen
Original assignee: M Real Oyj
Current assignee: Sappi Netherlands Services BV
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: US6893789B2; AU767683B2; AU3180001A; DE60120657D1; JP4771640B2; CA2397096A1; FI20000185A0; WO2001055793A1; ATE330255T1; CN1295569C; FI20000185L; EP1266267A1; FI109415B; US20030104305A1; CA2397096C; JP2003520914A; CN1422396A; EP1266267B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Herstellen eines gedruckten Bilds.
Gemäß solch einem Verfahren wird das gewünschte Bild durch die elektrophotographische Technik auf ein Papier- oder Kartonprodukt gedruckt, wobei eine trockene, fein verteilte Drucktinte auf das Drucksubstrat mittels eines elektrischen Felds übertragen wird.
Die meisten Drucksachen werden mittels Offset- oder Tiefdrucktechniken gedruckt. Insbesondere beim Drucken von Verpackungsmaterialien wird auch Flexografie in einem großen Ausmaß verwendet. Diese Techniken weisen eine beträchtliche Einschränkung auf, indem sie entwickelt wurden zur Herstellung, wo ein große Anzahl gegenseitig identischer Kopien im Wesentlichen kopiert werden.
Sich entwickelnde digitale Techniken erzeugten jedoch einerseits neue Möglichkeiten und andererseits neue Bedürfnisse für die Herstellung von Drucksachen. Ein Beispiel ist so genanntes Drucken-auf-Anforderung (print-on-demand), in dem, zum Beispiel, Bücher gemäß den Verbrauchererfordernissen entweder in kleinen Auflagen (typischerweise weniger als 500 Kopien) oder sogar in Einzelkopien gedruckt werden. Ein anderes Beispiel ist die Herstellung gedruckten Werbematerials, in dem entweder das Prinzip des Drucken-auf-Anforderung nur zum Erreichen kurzer Drucklaufzeiten angewendet wird oder zusätzlich der Inhalt der Drucksachen auf Einzelkopie-Druckläufe in Versionen geteilt und in Teile geschnitten wird.
Die Elektrophotographie-Technologie ist gegenwärtig der Marktführer bei der Herstellung von Drucksachen der oben-genanten Typen. In dieser Technik wird das zu druckende Bild auf der Photoleitertrommel getrennt gebildet für jede Umdrehung der Trommel und folglich können die Inhalte aufeinander folgender Seiten komplett verschieden sein. Folglich kann, zum Beispiel, ein Buch bis zur Vervollständigung gedruckt werden, so dass die Seiten auf dem Ablagetisch der Druckmaschine in der richtigen Reihenfolge der Seiten ankommen.
Elektrophotographische Druckmaschinen und -Drucker sind sowohl für Schwarz-Weiß-Druck als auch für Vier-Farben-Druck verfügbar.
Elektrophotographie wird seit langem als eine Technologie in Bürokopierer und Laserdrucker verwendet. Im Bürogebrauch sind die verwendeten Papiere unbeschichtete feine Papiere, mit denen tatsächlich eine ausreichend hohe Bildqualität für schwarz-weißes Text-aufweisendes Material erreicht wurde. Bei gedrucktem Werbematerial gibt es jedoch eine große Anzahl von Vier-Farben-Bildern und folglich wurde aus der Qualität von Farbbildern eine wichtige Angelegenheit. Um bei hochqualitativen Vier-Farben-Druck erfolgreich zu sein, ist es im Allgemeinen wünschenswert, beschichtetes Papier zu verwenden, da darauf die optische Qualität und Schärfe von Farbbildern auf einen Pegel angehoben werden kann, der höher ist als der auf unbeschichteten Papieren.
Beim Drucken von Vierfarb-Bildern liegt das signifikanteste Problem der Elektrophotographie beim gefleckten Druck. Die Punkte weisen ein Größe von 0,1–20 mm auf, und Punkte mit wenigen Millimetern sind am störendsten sichtbar. Das Problem ist normalerweise am schlimmsten bei beschichteten Papieren mit einem Quadratmetergewicht von mehr als 200 g/m².
Van Daele et al. diskutieren in ihrem Artikel [Van Daele, J., Verluyten, L., und Soulliaert, E., Print Media for Xeikon's DCP/32D Digital Color Press, IS&T's NIP12: International Conference on Digital Printing Technologies S. 382–386] die Betriebs- und Papierangelegenheiten einer Xeikon Vier-Farben-Elektrophotographie-Druckpresse. Tonerpartikel werden von einer Photoleitertrommel auf ein Papier übertragen mittels eines elektrischen Felds, wobei negativ geladene Tonerpartikel auf positiv geladenes Papier übertragen werden. Die Ladung wird auf der Papieroberfläche mittels einer Korona erzeugt, die so angeordnet ist, dass das Papier zwischen dem Koronadraht und der Photoleitertrommel angeordnet ist. Wie in dem Artikel aufgeführt ist, ist Leitfähigkeit eine wichtige Eigenschaft des Papiers was den Erfolg dieses Verfahrens betrifft. Falls das Papier zu leitfähig ist, entlädt sich die Ladung von dem Papier, und die Tonerpartikel könnten auf die Oberfläche der Photoleitertrommel zurückkehren. Falls andererseits das Papier zu isolierend ist, könnte eine ausreichend starke elektrische Ladung keine Zeit zum Entwickeln auf der Papieroberfläche haben.
Unmittelbar nach der Toner-Übertragungszone ist eine andere Korona, die die Oberflächenladung des Papiers entlädt, sodass kein elektrischer Überschlag in dem Öffnungs-Walzenspalt zwischen dem Papier und der Photoleitertrommel auftritt.
Ferner wird allgemein angenommen, dass die elektrischen Eigenschaften des Papiers ungleich sind und folglich, obwohl die Leitfähigkeit und Widerstandsfähigkeit im Durchschnitt die korrekten Pegel aufweisen, es lokale Problembereiche in dem Papier geben kann. Dieser Gedankenzug ist sehr verständlich, auch da Papier immer in einem bestimmten Ausmaß eine ungleichförmige Verteilung von Material (Bilden ist nicht perfekt) aufweist. Das oben genannte Problem der Fleckung wird genau auf diese Weise erklärt. Das Problem ist am schlimmsten bei beschichteten Papieren mit einer Quadratmetergröße von über 200 g/m².
Es wird ferner angegeben in dem Artikel von Van Daele et al., dass die Leitfähigkeit von Papier stark von dem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers abhängt. Aus diesem Grund weist die Xeikon-Presse tatsächlich eine Vorbehandlungseinheit auf, worin die Ladekapazität des Papiers durch Heizen auf den korrekten Pegel eingestellt wird. Als eine Zusammenfassung der Papiereigenschaften merken van Daele et al. an: Im Allgemeinen ist eine niedrige Leitfähigkeit von Papier in der z-Ausrichtung (Volumenleitfähigkeit) wünschenswert für guten Tonerübertrag, wohingegen eine hohe Oberflächen-Leitfähigkeit vorteilhaft ist, da in diesem Fall alle statischen Ladungen sich schnell entladen und, andererseits, jede Ladungsverteilung, die möglicherweise von der Korona erzeugt wird, ausgemittelt wird, was die Gleichförmigkeit von Tonerübertrag verbessert.
In vielen Situationen kann ein fachkundiger und sorgfältiger Bediener Probleme richten, die von Papiereigenschaften verursacht sind; ein Bediener hat nämlich eine Anzahl von Steuerungsverfahren verfügbar, durch die er die Probleme der Fleckung reduzieren kann. Solche Einstellungen in der Xeikon-Presse weisen die Temperatur der Vorbehandlungseinheit und die Koronadraht-Steuerungsströme in der Presse selbst auf. Jedoch beansprucht das Auffinden der korrekten Einstellungen viel Zeit, was die Zeit, in der die Druckpresse zum Drucken verfügbar ist, herabsetzt. Das Auffinden der korrekten Einstellungen verursacht auch zusätzliche Materialkosten, da Toner und Papier verschwendet werden. Andererseits gibt es auf dem Markt auch Elektrophotographie-Maschinen, in denen es nicht möglich ist, die Kopierparameter signifikant einzustellen.
Das Ziel der Erfindung ist das Beseitigen der Probleme der gegenwärtigen Optionen und das Bereitstellen eines vollständig neuen Verfahrens zum Herstellen eines gedruckten Bilds mittels der Elektrophotographie-Technik. Die Erfindung basiert auf der überraschenden Beobachtung, dass durch Verwendung in Druckverfahren, worin eine trockene feinverteilte Drucktinte auf die Druckbasis mittels eines elektrischen Feldes übertragen wird, ein Papier, das ein wasserhaltiges Pigment oder Füllstoff aufweist, das Problem der Ungleichförmigkeit des Drucks wesentlich reduziert ist. Die Erfindung wird vorzugsweise bei beschichteten Papieren mit einem Gipspigment in ihrer Beschichtung angewendet, aber entsprechende Resultate werden auch erreicht, indem Gips als Füllstoff verwendet wird. Wir beobachteten, dass Gips deutlich, zum Beispiel in Elektrophotographie-Anwendungen, von anderen Pigmenten (wie zum Beispiel wasserfreiem Kaolin und Kalziumkarbonat) abweicht. Ferner wurde überraschend beobachtet, dass die Abhängigkeit des Aufladens von solchem Papier vom Feuchtigkeitsgehalt des Papiers wesentlich reduziert ist.
Die veröffentlichte französische Patentanmeldung Nr. 2 588 583 offenbart die Verwendung von Kalziumsulfat in Papierblättern mit einem Oberflächenwiderstand in der Größenordnung von 10¹² Ohm für magnetographisches Drucken bei Bedingungen von 50% relativer Feuchtigkeit.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen eines gedruckten Bilds mittels der Elektrophotographie-Technologie wird Papier oder Pappe verwendet, die mit einer Pigment-enthaltenden Beschichtung beschichtet ist, in der mindestens 20% des Mineralpigments aus Gips zusammengesetzt ist, oder in der mindestens 20% des Füllstoffs aus Gips zusammengesetzt ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in Patentanspruch 1 beansprucht.
Die Erfindung schafft beträchtliche Vorteile. Folglich, wenn ein Gipspigment verwendet wird und/oder Gips als Füllstoff verwendet wird, ist die Qualität des gedruckten Bilds nicht für die Steuerungsgrößen, die in der Presse verwendet werden, empfindlich. Diese Vorteile werden detailliert in dem unten präsentierten Beispiel beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass sich die vorteilhaften Eigenschaften von Gips, insbesondere in Bezug auf die Gleichförmigkeit der Druckoberfläche und der Minimierung der Fleckung, am Besten in zweifach-beschichteten Papieren mit einem Quadratmetergewicht über 150 g/m² offenbaren. Mittels der Erfindung wird ein sehr gleichförmiges Papier erhalten, wobei die Erfindung insbesondere für das Drucken eines Blatts von mattem Papier oder Karton geeignet ist, da in diesen gedruckte Bilder vom Hintergrund besonderes deutlich unterschieden sind und sogar leichte Unregelmäßigkeiten des Drucks sichtbar sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel betrifft die Erfindung das elektrophotographische Drucken von Vier-Farben-Bildern unter Verwendung von Papier oder Pappe, die mit Gips-Pigmenten beschichtet sind.
Die Erfindung wird unten detaillierter untersucht mit der Hilfe einer detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung. Die Zeichnung zeigt die Unregelmäßigkeit der gedruckten Oberfläche (Fleckungszahl) als Funktion des Übertragungsstroms für sechs unterschiedliche Papiere.
Gemäß der Erfindung ist das verwendet Elektrophotographie-Papier ein Gips-beschichtetes Materialnetz. Mit "Materialnetz" ist in dieser Erfindung Papier oder Pappe oder ein entsprechendes zelluläres Material gemeint, das aus einem Lignozellulose-enthaltendem Rohmaterial abgeleitet ist, insbesondere aus Holz oder aus jährlichen oder mehrjährigen Pflanzen. Das Material kann Holz aufweisen oder holzfrei sein, und es kann aus mechanischem, halbmechanischem (chemomechanischem) oder chemischem Faserstoff hergestellt sein. Der Faserstoff kann gebleicht oder ungebleicht sein. Das Material kann auch recycelte Fasern, insbesondere recyceltes Papier oder recycelte Pappe aufweisen. Das Materialnetz kann aus 100% chemischem Faserstoff zusammengesetzt sein, aber es kann auch aus einer Mischung aus mechanischem Faserstoff und chemischem Faserstoff hergestellt sein, in dem der Anteil an mechanischem Faserstoff 80–30% sein kann. So eine Mischung kann Faserstoff aufweisen, der durch mechanische Zerfaserungsverfahren, wie zum Beispiel GW, PGW, TMP oder CTMP, aus Hartholz oder Weichholz hergestellt ist. Das verwendete Rohmaterial kann Fichte sein. Ein besonders vorteilhaftes Produkt wird durch Beschichten eines Basispapiers erhalten, das aus einer Mischung eines chemischen Faserstoffs und eines mechanischen Faserstoffs aus Espe oder einer anderen Holzart der Populus-Familie hergestellt ist. Der chemische Faserstoff kann durch jedes verfügbare Verfahren aus Hartholz oder Weichholz, vorzugsweise Weichholz, hergestellt sein. Das Quadratmetergewicht des Materialnetz liegt typischerweise in einem Bereich von 30–250 g/m².
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein geeignetes Elektrophotographie-Papier jedoch durch Beschichten eines Materialnetzes mit einer Gips-aufweisenden Beschichtungsmischung erhalten. Die Verwendung von Pigment gemäß der Erfindung ist unten detaillierter beschrieben.
Eine Gips-aufweisende Beschichtungsmischung kann als eine Einzel-Beschichtungsmischung und als eine so genannte Vor-Beschichtungs- und eine Oberflächen-Beschichtungsmischung verwendet werden. Es ist vorteilhaft, das Material zweimal zu beschichten, zuerst mit einer Vor-Beschichtungsmischung und dann mit einer Oberflächen-Beschichtungsmischung. Das verwendete Gipspigment ist vorzugsweise ein Produkt mit einer abrupten Partikelgrößenverteilung, da diese Verteilung eine gute Abdeckung schafft.

Im Allgemeinen weist die Beschichtungsmischung gemäß der Erfindung mindestens ein Pigment oder eine Mischung von Pigmenten von 10–100 Teilen pro Gewichtsanteil, mindestens ein Bindemittel 0,1–30 Gewichtsanteile, und andere Zusatzstoffe, die per se bekannt sind, 1–10 Gewichtsanteile auf. Am vorteilhaftesten ist das Papier oder die Pappe mit einer Beschichtungszusammensetzung beschichtet, die aufweist

ausgefälltes Kalziumcarbonat	10–50 Gewichtsanteile und/oder
Kaolin	10–50 Gewichtsanteile und
Gips	30–90 Gewichtsanteile
Pigmente gesamt	100 Gewichtsanteile
und
Bindemittel	1–20% des Pigmentgewichts
Verdickungsmittel	0,1–10% des Pigmentgewichts.

Eine typische Zusammensetzung der Vor-Beschichtungsmischung ist zum Beispiel wie folgt:

Beschichtungspigment (Gips und/oder, zum Beispiel grobes Kalziumcarbonat)	100 Gewichtsanteile
Bindemittel	1–20% des Pigmentgewichts
Zusatzstoffe und Hilfsmittel	0,1–10% des Pigmentgewichts
Wasser	Ausgleich

Der Trocken-Feststoff-Inhalt des Vor-Beschichtungsmittels ist typischerweise 40–70% und sein pH-Wert 7,5–9.

Die Zusammensetzung der Oberflächen-Beschichtungsmischung oder Einzel-Beschichtungsmischung gemäß der Erfindung ist, zum Beispiel, wie folgt:

Beschichtungspigment I (Gips)	30–90 Gewichtsanteile
Beschichtungspigment II (z.B. feines Kaolin und/oder Kalziumcarbonat)	10–70 Gewichtsanteile
Pigmente insgesamt	100 Gewichtsanteile
Bindemittel	1–20% des Pigmentgewichts
Zusatzstoffe und Hilfsmittel	0,1–10% des Pigmentgewichts
Wasser	Ausgleich

Der Trocken-Feststoff-Inhalt dieser Beschichtungsmischung ist typischerweise 50–75%.
Gemäß der Erfindung wird bei den oben präsentierten Beschichtungsmischungen vorzugsweise ein Gipspigment mit einer steilen Partikelgrößenverteilung verwendet, in welchem Fall maximal 35% der Pigmentartikel kleiner als 0,5 μm sind, vorzugsweise maximal 15% kleiner als 0,2 μm sind. Die abrupt-verteilte Partikelgrößen-Verteilungskurve ist unter der entsprechenden Kurve für herkömmliche Pigmente in dem Bereich kleiner Pigmente. Entsprechend ist die Pigmentkurve oberhalb der herkömmlichen Pigmente in dem Bereich von Partikeln mittlerer Größe.
Zusammen mit oder anstelle von Gips ist es möglich, bei der Vorbeschichtung jedes bekannte Pigment zu verwenden. Beispiele von Pigmenten, die genannt werden können, weisen Kalziumkarbonat, Aluminiumsilikat, Kaolin (wasserhaltiges Aluminiumsilikat), Aluminiumhydroxid, Magnesiumsilikat, Talk (wasserhaltiges Magnesiumsilikat), Titandioxid und Bariumsulfat, sowie Mischungen davon auf. Synthetische Pigmente können ebenfalls verwendet werden.
Von den oben genannten Pigmenten sind die Hauptpigmente zusätzlich zu Gips Kaolin und Kalziumcarbonat, die im Allgemeinen über 50% der Trocken-Feststoffe der Beschichtungsmischung bilden. Kalziniertes Kaolin, Titandioxid, ausgefälltes Karbonat, Satinweiß, Aluminiumhydroxid, Natrium-Silizium-Aluminat und Plastikpigmente sind zusätzliche Pigmente und ihre Mengen sind im Allgemeinen kleiner als 25% der Trocken-Feststoffe der Mischung. Spezielle Pigmente, die ferner aufgezählt werden können, weisen Kaoline und Kalziumkarbonate einer speziellen Qualität, genauso wie Bariumsulfat und Zinkoxid auf.
Besonders bevorzugt ist das Hauptpigment in Vorbeschichtungsmischungen Kalziumcarbonat und/oder Gips, und in Oberflächen-Beschichtungsmischungen und Einzel-Beschichtungsmischungen, Mischungen aus Gips und Kalziumcarbonat oder Kaolin. Es gibt Gips in mindestens einer der Beschichtungsmischungen, die auf die Papieroberfläche aufgetragen werden.
Es ist möglich, als Bindemittel in der Beschichtungszusammensetzung alle bekannten Bindemittel zu verwenden, die allgemein in der Papierproduktion verwendet werden. Neben einzelnen Bindemitteln ist es auch möglich, Mischungen aus Bindemitteln zu verwenden. Beispiel typischer Bindemittel weisen synthetische Latexe auf, die aus Polymeren oder Kopolymeren aus ethylenisch ungesättigten Verbindungen, z.B. Kopolymeren des Butadien-Styren-Typs, zusammengesetzt sind, die möglicherweise auch einen Komonomer aufweisen, der eine Karoxylgruppe, wie zum Beispiel Akrylsäure, Itaconsäure oder Maleinsäure, und Polyvinyl-Azetat mit Komonomeren, die Karboxylgruppen aufweisen, aufweist. Zusammen mit den oben genannten Materialien ist es ferner möglich, als ein Bindemittel, zum Beispiel wasserlösliche Polymere, Stärke, CMC, Hydroxyethyl-Zellulose und Polyvinylalkohol zu verwenden.
Ferner ist es möglich, in der Beschichtungszusammensetzung herkömmliche Zusatzstoffe und Hilfsmittel zu verwenden, wie zum Beispiel Dispergiermittel (z.B. Natriumsalz aus Polyacrylsäure), Mittel, die die Viskosität und Wasserabweisung der Mischung beeinflussen (z.B. CMC, Hydroxyethyl-Zellulose, Polyakrylate, Alginate, Benzoate), so genannte Schmiermittel, Härtungsmittel, die zum Verbessern der Wasser-Widerstandsfähigkeit verwendet werden, optische Hilfsmittel, Anti-Schaummittel, pH-Steuerungsmittel und Konservierungsmittel. Beispiele von Schmiermitteln weisen sulfonisierte Öle, Ester, Amine, Kalzium oder Ammonium-Stearate auf; von Mitteln, die die Wasser-Widerstandsfähigkeit beeinflussen, Glyoxal; von optischen Hilfsmitteln, Diaminostilben-Disulfonsäure-Derivate; von Anti-Schaummitteln, Phosphatester, Silikone, Alkohole, Äther, Pflanzenöle; von pH-Steuerungsmitteln, Natrium-Hydroxide, Ammoniak; und schließlich von Konservierungsmitteln, Formaldehyd, Phenol, quaternäre Ammoniumsalze.
Ein Salz, z.B. NaCl, kann Papieren hinzugefügt werden zum Steuern seiner elektrischen Eigenschaften.
Die Beschichtungsmischung kann dem Materialnetz in einer per se bekannten Weise hinzugefügt werden. Gemäß der Erfindung können Papier und/oder Pappe online oder offline unter Verwendung einer herkömmlichen Beschichtungsvorrichtung, z.B. durch Klingenbeschichtung oder durch eine Dünnschichtbeschichtung oder JET-Anwendung verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Materialnetz zweifach beschichtet, wobei das erste Beschichten durch das Filmübertragungsverfahren und das zweite Beschichten durch Klingenbeschichten ausgeführt wird. Im Allgemeinen wird eine Menge von 5–50 g von Beschichtungsmischung/m² durch das Filmübertragungsverfahren an das Netz angewendet und 10–60 g von Beschichtungsmischung/m² durch Klingenbeschichten, wobei die Beschichtungsmengen auf der Basis der Trocken-Festkörper der Beschichtungszusammensetzung berechnet wurden.
Nach dem Beschichten wird das Papier vorzugsweise geglättet. Das Glätten kann in der Papiermaschine (online) oder nach der Papiermaschine (offline) durchgeführt werden. Es ist wünschenswert, die Papieroberfläche glänzend zu machen (glossieren über ungefähr 40–50%), wobei das Glätten vorzugsweise mittels eines Satinage-Hochkalanders ausgeführt wird. Falls der Soll-Papierglanz unter 40–50% ist, werden die Papiere als matt oder Satinpapiere bezeichnet. Gemäß dem, ob glänzendes Papier oder mattes Papier betroffen ist, werden das Oberflächenmaterial der Kalandenrvalzen und die Kalanderprozessbedingungen, darüber hinaus die Walzentemperaturen und der lineare Druck, aber möglicherweise auch die Kalandergeschwindigkeit und die Dampfbehandlung auf unterschiedliche Stufen eingestellt. Während bei glänzendem Papier das Ziel im Prinzip das Erreichen eines Glanzes ist, der so groß wie möglich ist, ist es darüber hinaus gewünscht, dass mattes Papier sehr glatt ist, aber so, dass die Struktur der Oberfläche Licht nicht in der Weise wie glänzendes Papier reflektiert.
Vorzugsweise ist das Materialnetz feines Papier, möglicherweise vorbeschichtet. Folglich wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, beim Vier-Farben-Drucken durch Elektrophotographie, ein Papier oder Pappe verwendet, das zweimal beschichtet wurde, in welchem Fall wenigstens eine Hälfte der Pigmente in wenigstens einer der Beschichtungen Gips ist. Gipspigmente wurden wenigstens in der zweiten Beschichtung verwendet, die auf der Oberseite der ersten Pigment-aufweisenden Beschichtung ist. Wie aus dem Beispiel unten offensichtlich ist, werden besonders gute Ergebnisse unter Verwendung von wenigstens 60% Gips als Papier-Beschichtungspigment erreicht.
Bei der Anwendung kann das Quadratmetergewicht der Papier- oder Papp-Blätter, die in der Erfindung verwendet werden, weit variieren, vorzugsweise ist es ungefähr 60–450 g/m². Das Papier oder die Pappe weist 5–30 g Beschichtung/m²/Seite auf, und das Papier oder die Pappe ist satiniert. Das Satinieren kann zum Beispiel durch Matt-Satinieren, Seiden-Satinieren oder Hochsatinieren durchgeführt werden.
Das gewünschte Bild ist durch Elektrophotographie auf das Papier gedruckt gemäß der Erfindung. Mit "Bild" ist jeder Abdruck gemeint, der auf die Papieroberfläche gedruckt ist. Der Begriff bedeckt Text- und einfache Grafikdarstellungen, die durch Schwarz-Weiß-Druck oder durch Farbdruck gedruckt sind genauso wie Bilder, einschließlich Fotografien, die durch Vier-Farben-Drucken hergestellt sind.
Die präsentierten Bedingungen in der Literatur können in Elektrophotographie (siehe oben genannten Artikel von Van Daele et al.) eingehalten werden.
Beispiel
Vorbereitung der Proben
Versuchsbeschichten wurde im Central Laboratory unter Verwendung von fünf unterschiedlichen Mischungen durchgeführt. Das Basispapier war ein 124 g/m² vorbeschichtetes Basispapier für feines Papier (Äänekoski art-paper mill). Die Geschwindigkeit der Beschichtungsmaschine war 800 m/min. Das Beschichten lief durch das so genannte Walzen-Anwendungsverfahren (roll application method), und die Mischung wurde mit einer Klinge ausgeglichen.
Die Variablen in den Mischungen waren die Pigmente und ihre Dosier-Proportionen. Alle Pasten wiesen als Bindemittel und Zusatzstoffe folgendes auf:

– Latex DOW DL 966, 12 Teile
– Verdickungsmittel CMC Finnfix 30, 1 Teil
– Glyoxal T, 0,3 Teile
– Nopcote C104, 1 Teil
– optischer Aufheller Blokophor P, 1 Teil

Der Soll-pH in den Gips-aufweisenden Mischungen war pH 7,5, in den anderen Mischungen pH 8,5. Die Soll-Festkörper-Inhalte der Pasten reichten von 62 bis 63%.
Die Papiere waren zweifach auf beiden Seiten beschichtet, so dass die finale Quadratmetergewicht 166–168 g/m² war.
Die beschichteten Testpapiere waren satiniert unter konstanten Bedingungen; das wurde erreicht zum Sicherstellen, dass die Feuchtigkeitsunterschiede zwischen den Testpapieren so klein wie möglich waren. Der Glanz der beschichteten Papiere reichte von 67 bis 82% (Hunter 75°). Das unbeschichtete (vorbeschichtete) Basispapier mit einem sehr kleinen Glanz, ungefähr 10%, wurde ebenfalls unter den gleichen Bedingungen satiniert. Die begleitende Tabelle präsentiert die Testpapiere, ihre Pigmentzusammensetzungen und den Feuchtigkeitsgehalt (Rh), der von dem vervollständigten satinierten Rollen gemessen wurde.
Tabelle 1
Versuchsdruck
Der Versuchsdruck wurde durchgeführt unter Verwendung einer IBM InfoColor70-Presse (Xeikon DCP32/D). Die in der Tabelle präsentierten Testpapiere wurden gedruckt, so dass die Leitfähigkeit/Widerstandsfähigkeit jedes Papiergrades auf den gleichen Pegel in der Vorbehandlungseinheit eingestellt wurde. Die Bedingungen der Glanz- und Fixiereinheiten wurden ebenfalls konstant aufrechterhalten. Der Einstellwert U2, der Widerstandsfähigkeit anzeigt, wurde auf 320 Volt eingestellt; folglich wurde jedes Papier getrocknet, so dass seine Widerstandsfähigkeit auf einen ausreichend hohen Pegel anstieg. Es gab keine Schwierigkeiten beim Erreichen des Pegels von 320 V mit irgendeinem der Papiere und die dafür benötigten Ströme und die Temperatur des Trockenzylinders stieg nicht über die Richtwerte. Die wesentlichen Variablen sind in der begleitenden Zeichnung gezeigt:
Tabelle 2
Es ist möglich, eine gute Bildqualität auf jedes der Papiergrade zu drucken. In diesem Vergleich war der Zweck jedoch das Studieren der Empfindlichkeit des Papiers auf äußere Einflüsse. Das wurde implementiert durch Drucken mit unterschiedlichen Einstellungen auf jedem Papiergrad. Dieses Variieren entspricht wenigstens in einem Ausmaß den internen Fluktuationen innerhalb einer Druckpresse (Alterung des Entwicklers, Klima, Alter der Photoleitertrommeln usw.).
Die geänderten Einstellwerte waren der Übertragstrom und der Duplexstrom. Übertragsstrom kennzeichnet den Koronastrom mittels dessen das Laden der Papieroberfläche durch die Übertragungskorona (siehe die Präambel) gesteuert wird. Duplexstrom kennzeichnet den Koronastrom mittels dessen das Laden des Papiers und des Toners durch die Duplexkorona vor der nachfolgenden Toner-Übertragseinheit ausgeglichen wird.
Die Tabelle zeigt die Testmatrix und den Bereich der gleichförmig bedruckten Oberfläche, die auf der Basis eines visuellen Vergleichs bestimmt wurden. Eine visuell akzeptable Oberfläche wird in der Tabelle durch Verwenden des Worts "gut" erläutert.
Tabelle 3
In der Übertragreihe wurde der Duplexstrom konstant gehalten. Der Pegel wurde gesucht durch Justieren der Einstellungen, um so gut wie möglich zu sein. Gemäß den Reihen waren die Pegel:

• Testpapiere 0 und 4: 80 μA
• Testpapiere 8, 12, 16 und 20: 100 μA

In der Duplexreihe wurden die Übertragströme konstant gehalten. Der Pegel wurde auf der Basis der Übertragserien ausgewählt. Gemäß den Reihen waren die Pegel:

• Testpapiere: 0, 16 und 20: 80 μA
• Testpapiere: 4, 8 und 12: 60 μA

Diese Tabelle muss mit Vorbehalt aufgenommen werden. Sie bezieht nicht Stellung bezüglich der Unterschiede zwischen den Testpapieren, sondern zeigt nur die Größe des Betriebsfensters an, innerhalb dessen die für das Papier gleichmäßigste Qualität erhalten wird.
Auf der Basis einer visuellen Inspektion können jedoch die folgenden Beobachtungen gemacht werden:

• Gips weicht von den anderen Pigmenten ab, und sein Unterschied ist am größten von unbeschichteten Papier.
• Gips benötigt scheinbar höhere Übertragungswerte und niedrigere Duplexwerte als Kaolin und Karbonat.
• Die guten Eigenschaften von Gips sind am offensichtlichsten wenn die Menge an Gips 70 Teile ist.
• Kaolin und Karbonat verhalten sich in einer ähnlichen Weise; das Betriebsfenster ist exakt das gleiche bezüglich sowohl Duplex als auch Übertrag.

Die sichtbare Bildqualität wurde durch objektive Messungen sichergestellt, wobei die Fleckung einer vollständig bedeckten Oberfläche analytisch mittels einer Fleckungs-Betrachtervorrichtung (Only Solutions) gemessen wurde. Diese Vorrichtung misst die Fleckung der Oberfläche in unterschiedlichen Frequenzbändern und berechnet daraus einen einzelnen Fleckungswert. In den begleitenden Zeichnungen werden die Ergebnisse präsentiert, so dass die von der Oberfläche gemessene Fleckung auf der y-Achse ist und der Übertragungsstrom auf der x-Achse ist. Je niedriger der Fleckungswert ist, desto weniger gefleckt ist die Oberfläche und desto flacher die Kurve, desto weniger ist das Papier von externen Bedingungen (Feuchtigkeitsänderungen, Alter des Entwicklers, Zustand der Trommeln, usw.) abhängig.
1 zeigt, das zwei Papiere deutliche unterscheidbar sind von den anderen: die Proben, die 50 und 70 Teile Gips aufweisen, scheinen nicht empfindlich für Änderungen im Übertragungsstrom zu sein, sondern wiederholen Farboberflächen gleichmäßig über einen großen Bereich. Die Probe, die 30 Teile Gips aufweist, arbeitet etwas besser als die Proben ohne Gips, aber ist unterscheidbar, da deutlich schlechter als die anderen beiden Gips-Proben.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines gedruckten Bilds, gemäß welchen Verfahrens – ein gewünschtes Bild aus trockener, fein verteilter Drucktinte auf der Oberfläche eines Fotoleiter-Zylinders durch Elektrophotographie gebildet wird, wobei das Bild dann mittels eines elektrischen Felds auf ein Papier- oder Papp-Blatt übertragen wird, gekennzeichnet durch Verwenden eines Blatts als Papier- oder Papp-Blatt, das auf seiner Druckfläche eine Pigment-enthaltende Beschichtungsschicht aufweist, in der mindestens 20% der Pigmente aus Gips zusammengesetzt sind, oder in der mindestens 20% irgendeines Füllstoffs aus Gips zusammengesetzt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein Papier- oder Papp-Blatt verwendet wird, das zweimal beschichtet wurde, wobei mindestens 50% der Pigmente in wenigstens einer Pigment-enthaltenden Beschichtungsschicht aus Gips zusammengesetzt sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass ein Papier- oder Papp-Blatt verwendet wird, das zweimal beschichtet wurde, wobei mindestens 50% der Pigmente der zweiten Pigment-enthaltenden Beschichtungsschicht auf der ersten Pigment-enthaltenden Beschichtungsschicht aus Gips zusammengesetzt sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, gekennzeichnet dadurch, dass Papierblätter verwendet werden, deren Quadratmetergewicht ungefähr 100–250 g/m² ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein Papier oder eine Pappe verwendet wird, in der mindestens 60% der Pigmente in der Beschichtungsschicht aus Gips zusammengesetzt sind.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Papier oder die Pappe mit einer Beschichtungszusammensetzung beschichtet ist, die Gips als ein Pigment zusammen mit ausgefälltem Kalziumcarbonat, Kaolin, Kalk und/oder Talk aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass das Papier oder die Pappe mit einer Beschichtungszusammensetzung beschichtet ist, die aufweist ausgefälltes Kalziumcarbonat 10–50 Gewichtsanteile und/oder Kaolin 10–50 Gewichtsanteile und Gips 30–90 Gewichtsanteile Pigmente gesamt 100 Gewichtsanteile und Bindemittel 1–20% des Pigmentgewichts Verdickungsmittel 0,1–10% des Pigmentgewichts.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Papier oder die Pappe 5–50 g Beschichtung/m²/Seite aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass das Papier oder die Pappe satiniert ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Elektrophotographie-Technik ein Vierfarbbild auf die Oberfläche des Papier- oder Papp-Blatts gedruckt wird.