DE69323287T2 - Reaktive Tintenzusammensetzungen und System - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein reaktive Tintenzusammensetzungen, die zumindest zwei Komponenten aufweisen, welche getrennt voneinander auf ein Aufnahmesubstrat aufgetragen werden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere reaktive Tintenzusammensetzungen, die eine Basis-Tintenkomponente umfassen, welche zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes unter Verwendung von Tintenstrahl-Drucktechniken auf ein Aufnahmesubstrat gedruckt wird, sowie eine reaktive Härtungskomponente, die zum Erhalt einer vernetzten Tintenschicht separat auf das Aufnahmesubstrat oder das gedruckte Bild aufgetragen wird.
• Tintenstrahldrucker arbeiten durch Ausstoßen von Tinte auf ein Aufnahmesubstrat in geregelten Mustern gering beabstandeter Tintentröpfchen. Wenn die Tintentropfenmuster selektiv reguliert werden, können Tintenstrahldrucker verwendet werden, um eine große Vielfalt von gedruckten Materialien herzustellen, wie z. B. Text, Grafiken, Bilder usw. Außerdem können Tintenstrahldrucker beständige Bilder auf eine große Vielfalt von Substraten aufzeichnen, wie z. B. auf lichtreflektierende Substrate, wie z. B. verschiedene Papierarten und -qualitäten und lichtdurchlässige Substrate, wie z. B. Dias.
• Für die Verwendung mit verschiedenen Tintenarten geeignete Tintenstrahldrucker sind in Fachkreisen bekannt. Lösemittelhaltige Tinten, sowohl wäßrige als auch nicht-wäßrige, sind ebenfalls bekannt. Bilder werden durch Auftragen lösemittelhaltiger Tinten auf eine Aufnahmefläche und anschließendes Entfernen des Lösemittels gebildet, z. B. durch Verdampfung oder Diffusion. Lösemittelhaltige Tintendrucksysteme sind zwar für einige Anwendungen geeignet, ihr Anwendungsgebiet ist jedoch begrenzt, insbesondere, da das Lösemittel leicht in poröse Oberflächen wandert, wodurch es die Auflösung des gedruckten Bildes verringert. Weiterhin ist das Verstopfen von Tintenstrahldüsen aufgrund von Lösemittelverdampfung bei lösemittelhaltigen Tintenstrahlsystemen ein schwerwiegendes Problem.
• Phasenwechseltinten sind bei Umgebungstemperatur fest und bei den erhöhten Betriebstemperaturen einer Tintenstrahldruckeinheit flüssig. Tintenstrahltröpfchen in flüssiger Phase werden bei erhöhter Betriebstemperatur aus der Druckeinheit ausgestoßen und härten schnell aus, wenn sie auf die Oberfläche eines Substrats auftreffen, um das vorgegebene Muster zu bilden. Phasenwechseltinte ist aus einer Reihe von Gründen vorteilhaft. Mit dem Verstopfen der Tintendüsen in Verbindung stehende, aus der Lösemittelverdampfung resultierende Probleme, sind weitgehend beseitigt worden, wodurch die Zuverlässigkeit des Tintenstrahldruckens verbessert wurde. Da die Tintentröpfchen bei Kontakt mit dem Substrat schnell aushärten, wird die Migration von Tinte entlang dem Druckmedium wesentlich reduziert, und Bildqualität und Auflösung werden daher wesentlich verbessert. Schnelle Aushärtung der Phasenwechseltinten ermöglicht das Drucken qualitativ hochwertiger Bilder auf eine große Bandbreite poröser und nicht-poröser Drucksubstrate.
• Frühere Verweise auf Phasenwechseltinten zum Tintenstrahldrucken umfaßten monochromatische Tinten, die aus elektrostatischen Druckeinheiten ausgestoßen wurden. So offenbart z. B. das US-Patent Nr. 3,653,932 eine Tinte mit niedrigem Schmelzpunkt (30ºC bis 50ºC), deren Basis Diester der Sebacinsäure umfaßt. In einem ähnlichen Verfahren beschreibt das US-Patent Nr. 3,715,219 Tinten mit niedrigem Schmelzpunkt (30ºC bis 60ºC), die eine Tinte auf Paraffin-Alkoholbasis beinhalten. Ein Nachteil des Druckens mit Phasenwechseltinten mit niedrigem Schmelzpunkt ist, daß sie dazu neigen, weich zu werden und dadurch leicht Offset-Schwierigkeiten haben. Insbesondere wenn Substrate, die mit Phasenwechseltinten mit niedrigem Schmelzpunkt gedruckt wurden, aufeinander gestapelt werden oder an eine andere Oberfläche angelegt werden, haften die Tinten leicht an der benachbarten Oberfläche, insbesondere, wenn die bedruckten Substrate hohen Temperaturen ausgesetzt werden.
• Die US-Patente Nr. 4,390,369 und 4,484,948 beschreiben Verfahren zum Herstellen monochromatischer Phasenwechseltinten mit einer Basis aus natürlichem Wachs, wie z. B. Japanwachs, Candellilawachs und Karnaubawachs, die unter Verwendung einer Tropfen-auf-Abruf-Tintenstrahleinheit bei Temperaturen zwischen 65ºC und 75ºC gedruckt werden. Das US-Patent Nr. 4,659,383 offenbart eine monochromatische Tintenzusammensetzung mit einer Tintenbasis, die eine C20-24-Säure bzw. einen Alkohol umfaßt, ein Keton sowie einen Acrylharz-Verflüssiger. Diese monochromatischen Tintenzusammensetzungen sind üblicherweise nicht haltbar und können nach dem Drucken durch normale Handhabung und Falten verschmieren. Das US-Patent Nr. 4,684,956 offenbart Phasenwechseltinten, die synthetisches Mikrokristallinwachs (Kohlenwasserstoffwachs) sowie Mikrokristallin-Polyethylenwachs verwenden. Diese schmelzflüssige Zusammensetzung kann auf eine Vielzahl von porösen und nicht-porösen Substraten mit Hilfe von Tropfen-auf-Abruf-Tintenstrahl-Auftragstechniken aufgetragen werden.
• Phasenwechseltintenstrahldruck-Systeme für Farbe sind ebenfalls entwickelt worden. Farb-Tintenstrahldrucker verwenden außer Schwarz üblicherweise drei Primär-Farbtinten, die eine große Bandbreite von Übergangsfarben erzeugen können. Üblicherweise werden substraktive Farbmischtechniken mit Cyan, Magenta und Gelb als Primärfarben eingesetzt. Die europäischen Patentanmeldungen Nr. 0 187 352 und 0 206 286 beschreiben das Drucken mit farbiger Phasenwechseltinte. Die Basistinten für diese Systeme umfassen in der erstgenannten Anmeldung Fettsäuren, ein thermoplastisches Polyethylen und ein Phasenwechselmaterial; in der zweiten Anmeldung den Alkohol-Bestandteil eines thermofixierten Harzpaars, eine Mischung organischer Lösemittel (o- und p- Toluolsulfonamid) und einen Farbstoff.
• Obwohl durch das Tintenstrahldrucken mit Phasenwechseltinte auf lichtreflektierenden Substraten üblicherweise qualitativ hochwertige Drucke erzeugt werden, war es bisher problematisch, farbige Tinte mit Tintenstrahldruck auf lichtdurchlässige Medien für die Anzeige von Farbbildern durch Overhead- Projektoren zu drucken. Wenn lösemittelhaltige Tintensysteme verwendet werden, werden lichtdurchlässige Medien zur Absorption des Lösemittels üblicherweise mit speziellen Überzügen versehen. Vergleiche hierzu US-Patente Nr. 4,503,111, 4,547,405 und 4,555,437. Die Entwicklung von im wesentlichen transparenten Phasenwechseltinten ermöglicht verbessertes Druckvermögen auf beim Drucken auf lichtdurchlässige Übertragungssubstrate, ohne daß spezielle Überzüge erforderlich sind. Die in dem US-Patent Nr. 4,899,761 offenbarten Phasenwechseltinten-Zusammensetzungen sind beispielhaft. Aufgrund der dreidimensionalen Konfiguration der Phasenwechseltinten-Tröpfchen weisen durch Phasenwechseltinte erzeugte Tintenbilder, die mit einem Overheadprojektor projiziert werden, keine hohe Farbsättigung und Klarheit auf und können nach dem Drucken eine Neuausrichtung notwendig machen.
• Die PCT-Patentanmeldung Nr. WO 88/08788 betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Transparenten, die zur Verbesserung der Projektionseigenschaften mit gekrümmten, lichtstreuenden Tintentröpfchen bedruckt werden. Die gedruckten Tintentröpfchen werden mit einer transparenten Schicht überdeckt, die einen Refraktionsindex aufweist, der im wesentlichen dem Refraktionsindex der Tintentröpfchen entspricht. Bevorzugte Überzugsmaterialien umfassen transparentes Polyurethan und Acrylsäure. Auf diese Weise wird die lichtbrechende Wirkung der Krümmung der Tintentröpfchen reduziert.
• Das US-Patent Nr. 4,992,304 offenbart ein System zum Drucken von Phasenwechseltinte auf lichtdurchlässige Substrate wie z. B. Transparente, bei dem eine haftungsverbessernde Schicht zwischen dem Substrat und der Tintenschicht eingefügt wird. Haftungsverbessernde Schichten umfassen thermoplastisches Material, wie z. B. thermoplastisches Polyamid.
• Bei vielen Tintendrucksystemen wird die Tinte direkt auf die Oberfläche des endgültigen Aufnahmesubstrats gedruckt. Ein Tintendrucksystem, bei dem ein Bild auf eine intermediäre Bildübertragungsoberfläche gedruckt und anschließend auf das endgültige Aufnahmesubstrat übertragen wird, ist in dem US-Patent Nr. 4,538,156 (Durkee et al.) offenbart. Tinten auf mit Farbstoffen gefärbter Basis mehrwertiger Alkohole, die die Oberfläche der intermediären Übertragungstrommel nicht befeuchten, sind für die Verwendung mit dem im Patent 4,538,156 offenbarten Tintenstrahldrucksystem beschrieben.
• Die US-Patente Nr. 4,731,647 und 4,833,530 (Kohsahi) beschreiben ein System, in dem ein Lösemittel auf ein Färbemittel aufgetragen wird, um das Färbemittel zu lösen und einen übertragbaren Tintentropfen zu bilden. Färbemittel und Lösemittel werden direkt auf Papier oder Kunststoffärbemittel-Übertragungsblätter aufgetragen, um übertragbare Tintentröpfchen zu bilden. Die übertragbaren Tropfen werden dann auf ein endgültiges Aufnahmesubstrat, wie z. B. Papier, Kontakt-übertragen.
• Das US-Patent Nr. 5,099,256 (Anderson) beschreibt ein Tintendrucksystem, bei dem Tinte auf die Oberfläche einer thermisch leitenden intermediären Trommel gedruckt wird. Die intermediäre Trommeloberfläche wird mit einem geeigneten filmbildenden Silikonpolymer überzogen, das eine vermeintlich hohe Oberflächenenergie und eine hohe Oberflächenrauhigkeit aufweist, um die Bewegung der Tintentröpfchen nach dem Auftrag auf die intermediäre Oberfläche zu verhindern. Die Trommelfläche wird erhitzt, um die Tintentröpfchen vor der Übertragung auf das Aufnahmemedium zu dehydratisieren.
• Das US-Patent Nr. 4,743,920 offenbart ein thermisches Transfer- Aufnahmesystem, bei dem die eine Oberflächenschicht auf einer Tintenwalze bildende Tinte selektiv erhitzt oder aufgeweicht wird, um Tinte auf ein Aufnahmemedium zu übertragen. Für dieses System werden unterkühlbare, wärmeübertragbare Tinten mit einem wärmeschmelzbaren Bindemittel verwendet. Die Tintenbindemittel werden durch Mischen von unterkühlbaren Substanzen, wie z. B. Weichmachern mit herkömmlichen, wärmeschmelzbaren Bindemitteln, wie z. B. thermoplastischen Harzen, Amidharzen, natürlichen oder synthetischen Wachsen o. ä. erhalten.
• Das US-Patent Nr. 4,673,303 von Sansone et al. offenbart ein Offset-Tintenstrahl- Auftrags-Druckverfahren und eine Einrichtung, bei der eine Tintenwalze Tinte auf einen ersten Bereich einer Farbstoffplatte aufträgt. Ein schmierendes hydrophiles Öl wird auf die Außenfläche der Druckwalze oder Rolle aufgetragen, um die Übertragung gedruckter Bilder von der intermediären Walze auf die Aufnahmeoberfläche zu erleichtern. Patent Nr. 4,673,303 empfiehlt auch, die Tinte zu modifizieren, um ihre Viskosität zu erhöhen, nachdem sie auf die Oberfläche der Trommel beim Aussetzen elektromagnetischer Strahlung (sichtbare oder UV) oder Wärme, oder durch Zugabe eines Katalysators aufgetragen wurde.
• Das US-Patent Nr. 5,087,603 betrifft selbstvernetzende wäßrige Harzlösungen, die durch Emulsionspolymerisation einer Monomerzusammensetzung in einem wäßrigen Medium erhalten werden. Das Vernetzen geschieht durch Verdampfen flüchtiger Komponenten, wobei ein Filmüberzug erzeugt wird, der verbesserte Haftungseigenschafte, Wasser- und Lösemittelresistenz und Haltbarkeit aufweist.
• Das US-Patent Nr. 4,421,816 offenbart ein Trockentransfer-Abziehbild, in dem eine Trägerschicht durch Auftragen untereinander vernetzbarer flüssiger Vorpolymere auf ein Basisblatt gebildet wird. Die Trägerschicht wird durch Wärme- oder Zeiteinsatz vernetzt, und die Tintenschichten werden anschließend auf den Trägerüberzug in den gewünschten Abziehbild-Mustern aufgetragen. Nach dem Auftragen des Abziehbildes auf eine Aufnahmeoberfläche wird der Trägerfilm freigelegt und schützt die darunterliegenden Tintenschichten vor Abrieb und Qualitätsverlust durch Lösemittelaussetzung u. ä.
• Das US-Patent Nr. 4,454,179 offenbart eine Trockentransfereinheit, bei der die Tintenkomponente eine lösemittelhaltige Tinte umfaßt, eine aus mehreren Komponenten bestehende reaktive Tinte oder durch aktinische Strahlung aushärtbare Tinte. In aus mehreren Komponenten bestehenden, reaktiven Systemen werden die reaktiven Komponenten in einem geeigneten flüssigen Medium gelöst oder dispergiert, gedruckt, das Lösemittel wird verdampft und dann werden die reaktiven Komponenten durch Reagieren miteinander ausgehärtet. Es sind reaktive Tintensysteme mit mehreren Komponenten beschrieben, die zur Erzeugung von Polyurethantinten die Kombination eines reaktiven Polyolharzes mit Polyisocyanats einschließen. Weiterhin beschreibt Patent Nr. 4,454,179, daß durch aktinische Strahlung härtbare Tintensysteme die Verwendung reaktiver, auf aktinische Strahlung (üblicherweise UV-Licht) mit Aushärten reagierender Vorpolymere und Monomere wie z. B. Urethanacrylate, mit sich bringen.
• Es wurden zwar viele Tintenzusammensetzungen und Drucksysteme für verschiedene Anwendungen für elektronische, computergesteuerte Drucker entwickelt, die Nachfrage nach Bildern mit zunehmend höherer Auflösung und schnellere Druckzeiten sowie die Möglichkeit, Bilder auf eine Vielfalt von Substraten zu drucken, erfordert jedoch noch weiter verfeinerte Tintenzusammensetzungen und Tintenstrahldrucksysteme. Insbesondere besteht eine Nachfrage nach Tintenzusammensetzungen und Drucksystemen, die Bilder mit hoher Auflösung auf einer Vielzahl von Drucksubstraten mit hoher Druckgeschwindigkeit liefern können. Zusätzlich zu den vorgenannten Anforderungen ist es außerdem wichtig, daß das gedruckte Bild elastisch, haltbar und abriebfest ist.
• WO 87/05265 beschreibt ein schnelltrocknendes, bildaufnehmendes Element, das auf das Markieren mit Flüssigtinte auf Wasserbasis ausgerichtet ist und einen Träger umfaßt, auf dem sich eine hydrophile Tintenaufnahmeschicht befindet, die so weit vernetzt ist, daß sie nicht-hemmend und wasserecht ist, während sie gleichzeitig eine flüssige Tinte auf Wasserbasis schnell absorbiert.
• Das Element wird in Verbindung mit einer Tinte auf Wasserbasis verwendet, die eine in Wasser lösliche, vernetzbare Färbemittel/Harz-Zusammensetzung umfaßt, und die Tintenaufnahmeschicht enthält ein Vernetzungsmittel, das die Färbemittel/Harz-Zusammensetzung vernetzt, wodurch die Tintenmarkierungen wischfest, abriebfest und wasserecht werden.
• Reaktive Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwenden zumindest zwei reaktive Komponenten, eine Basis-Tintenkomponente und eine Härtungskomponente, die separat auf ein Aufnahmesubstrat aufgetragen werden.
• Die Basis-Tintenkomponente wird vorzugsweise unter Verwendung von Tintenstrahldrucktechniken auf eine Aufnahmeoberfläche aufgetragen, wonach die Basis-Tintenkomponente der Härtungskomponete ausgesetzt wird, wodurch eine haltbare, vernetzte Tinte erzeugt wird.
• Die Basis-Tintenkomponente umfaßt einen lösemittelhaltigen (wäßrigen oder nicht-wäßrigen) oder Phasenwechseltintenträger, ein kompatibles Färbemittel und einen vernetzbaren Konstituenten. Die vorliegende Erfindung bevorzugt Phasenwechseltintenträger für Druckanwendungen, weil sie hochauflösende Bilder auf einer Vielzahl von Aufnahmesubstraten erzeugen können. Lösemittelhaltige Tintenträger mit wäßrigen oder nicht-wäßrigen Tintenträgern sind im folgenden beschrieben und können für bestimmte Anwendungen bevorzugt sein. Zum Erhalt subtraktiver Primärfarben werden mit dem Tintenträger kompatible Färbemittel verwendet. In der Basis-Tintenkomponente sind ebenfalls ein oder mehrere vernetzbare Konstituenten enthalten. Unter Bedingungen, bei denen der vernetzbare Konstituent und das Vernetzungsmittel nicht reagieren, bis ein Katalysator oder ein anderes Härtemittel zugefügt wird, können sowohl der vernetzbare Konstituent als auch ein Vernetzungsmittel in dem Tintenträger enthalten sein, während der Katalysator als Härtemittel dient.
• Härtekomponenten umfassen üblicherweise ein Vernetzungsmittel oder einen Kettenfüller/strecker, der zur Bildung einer vernetzten Tinte mit dem vernetzbaren Konstituenten in der Basis-Tintenzusammensetzung reagieren kann. Es können Vernetzungsmittel verwendet werden, die die Tintenzusammensetzung reversibel oder irreversibel vernetzen. Ein vernetzender Katalysator kann in der Basis- Tintenkomponente oder in dem Härtemittel vorhanden sein, oder er kann separat einem Substrat oder einer gedruckten Tintenschicht zugegeben werden, um die Vernetzungsreaktion zu beschleunigen.
• Die Basis-Tintenkomponente wird vorzugsweise unter Verwendung von Tintenstrahldrucktechniken auf ein Aufnahmesubstrat aufgetragen. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Basis-Tintenkomponente mit Tintenstrahl drucktechniken auf eine intermediäre Trägeroberfläche aufgetragen und anschließend auf die gewünschte Aufnahmefläche übertragen. Das Härtemittel kann direkt oder in Kombination mit einem Tintenlösemittel auf die intermediäre Trägeroberfläche aufgetragen werden. Wenn die Basis-Tintenkomponente mit dem auf die intermediäre Übertragungsoberfläche aufgetragenen Härtemittel in Berührung kommt, wird ein vernetzter Tintengrenzflächenbereich auf der Oberfläche der an der intermediären Übertragungsoberfläche anliegenden gedruckten Tintenschicht gebildet. Nach der Übertragung des gedruckten Bildes von der intermediären Trägeroberfläche auf das endgültige Aufnahmesubstrat, bildet der vernetzte Teil der gedruckten Tintenschicht die äußere, freie Schicht des gedruckten Substrats. Hierdurch erhält man eine abriebfeste gedruckte Tintenschicht mit verbesserter Haltbarkeit.
• Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei
• Fig. 1 eine schematische teilweise Querschnittsansicht eines Drucksystems mit einer intermediären Trägeroberfläche für die Aufnahme eines Bildes von einem Tintenstrahldruckkopf und ein Mittel zum Auftragen einer Ablösefilmschicht aufweist;
• Fig. 2 eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht von auf eine intermediäre Übertragungsoberfläche aufgetragenen Tintentröpfchen, wobei vernetzte Bereiche der Tintentröpfchen durch Kreuzschraffur dargestellt sind; und
• Fig. 3 eine vergrößerte schematische teilweise Querschnittsansicht vernetzter Tintentröpfchen nach deren Kontaktübertragung von der intermediären Trägeroberfläche auf ein endgültiges Aufnahmesubstrat.
• Reaktive Tintensysteme der vorliegenden Erfindung verwenden eine Härtekomponente, die ein Vernetzungsmittel und eine Basis-Tintenkomponente mit einem lösemittelhaltigen oder Phasenwechseltintenträger umfaßt, ein kompatibles Färbemittel und einen vernetzbaren Konstituenten. Die Basis-Tintenkomponente und die Härtekomponente werden separat auf ein Aufnahmesubstrat aufgetragen und erzeugen nach ihrer Verbindung ein vernetztes gedrucktes Produkt.
• Für die Verwendung in reaktiven Tintenzusammensetzungen und Systemen der vorliegenden Erfindung geeignete Basis-Tintenkomponenten werden auf eine Aufnahmeoberfläche unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Drucksystems aufgetragen, wie z. B. eines Tintenstrahl- oder thermischen Wachsdrucksystems. Für Tintenstrahldrucktechniken geeignete Basis-Tintenkomponenten müssen bestimmte physikalische und rheologische Eigenschaften haben. Insbesondere Tintenstrahldrucktechniken umfassen das Auftragen der Basis-Tintenkomponente auf eine Aufnahmeoberfläche in flüssiger Form mit relativ niedriger Viskosität. Direkt während oder kurz nach dem Drucken trocknet und/oder härtet die flüssige Basistinte mit niedriger Viskosität aus, um ein gedrucktes Bild zu erzeugen, das gehandhabt werden kann. Bei thermischen Wachsdrucksystemen muß die Tinte nicht aufgespritzt werden, jedoch muß hier die Tinte in flüssiger oder halbflüssiger Form übertragen werden, wonach sie sehr schnell trocknet oder aushärtet.
• Für die Verwendung mit den reaktiven Tintenzusammensetzungen und Systemen der vorliegenden Erfindung geeignete Tintenstrahldrucker und Druckköpfe sind bekannt. Wäßrige bzw. nicht-wäßrige lösemittelhaltige Tinten können sowohl durch das thermische Tintenstrahlen als auch durch piezoelektrisch aktivierte Druckköpfe, die Tintentröpfchen auf ein Aufnahmesubstrat auswerfen, gedruckt werden. Der Hewlett-Packard Tintenstrahldrucker stößt z. B. Tinte aus, indem er sie erhitzt, um eine Blase zu bilden. Phasenwechseltinten werden typischerweise unter Verwendung eines Mehrfachdüsen-Tinte-auf-Abruf-Tintenstrahldruckers gedruckt, der Tintentröpfchen durch Zusammendrücken einer Kammer mit einem piezoelektrischen Meßwandler ausstößt, wie z. B. der Tektronix Phaser III- Drucker.
• Basis-Tintenzusammensetzungen können direkt auf die gewünschte Aufnahmeoberfläche aufgetragen oder aber auf eine intermediäre Trägeroberfläche gedruckt und danach auf das endgültige Aufnahmesubstrat übertragen werden. Das Härtemittel wird auf die gewünschte bzw. intermediäre Aufnahmeoberfläche getrennt von der Basis-Tintenkomponente aufgetragen. Z. B. kann das Härtemittel auf die gewünschte Aufnahmeoberfläche oder eine intermediäre Trägeroberfläche als Überzug vor dem Drucken mit (oder der Übertragung von) der Basis- Tintenkomponente aufgetragen werden. Ein beispielhaftes bilderzeugendes System, das eine intermediäre Aufnahmefläche verwendet, wird z. B. in der anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 07/981,646 offenbart (entspricht der europäischen Patentanmeldung Nr. (noch zuzuteilen), die zeitgleich mit der vorliegenden Anmeldung beim GB-Patentamt eingereicht wurde und das Vertreter-Zeichen APEP93236 führt). Alternativ kann das Härtemittel auf eine Oberfläche der gedruckten Basis-Tintenkomponente nach dem Drucken oder der Übertragung von einem Intermediat auf eine gewünschte Aufnahmeoberfläche aufgetragen werden.
• Fig. 1 zeigt einen Teil eines beispielhaften Drucksystems 10, das für die Verwendung mit reaktiven Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wobei ein Bild auf eine intermediäre Trägeroberfläche gedruckt und dann von der intermediären Oberfläche auf ein endgültiges Aufnahmesubstrat übertragen wird. Ein Druckkopf 11 wird durch ein geeignetes Gehäuse und Halteelemente (nicht gezeigt) zum rasterartigen Ausstoßen von flüssiger oder geschmolzener Tinte auf eine intermediäre Trägeroberfläche 12 der festen Führung 14 gehalten. Zum Drucken mit reaktiven Tinten-Basiskomponenten der vorliegenden Erfindung geeignete Druckköpfe sind bekannt, z. B. aus dem für die Anmelder der vorliegenden Erfindung ebenfalls veröffentlichten US-Patent 5,087,930, das am 11. Februar 1992 für Roy angemeldet wurde.
• Lichtreflektierende Substrate wie z. B. verschiedene Papierarten und -qualitäten sowie lichtdurchlässige Substrate wie z. B. Transparente, sind geeignete Substrate für die Verwendung mit den reaktiven Tintenzusammensetzungen und die Systeme der vorliegenden Erfindung. "Einfaches Papier" ist als Substrat bevorzugt, und Papier, wie es z. B. von der Xerox Corporation und vielen anderen Firmen für die Verwendung mit Fotokopierern und Laserdruckern hergestellt wird, ist geeignet. Viele andere Arten handelsüblichen Schreibpapiers, einschließlich Schreibmaschinenpapier, herkömmliches bindemittelhaltiges Papier (Bond) und Briefpapier. Xerox 4024-Papier ist ein repräsentatives einfaches Papier für die Zwecke der Erfindung.
• Die feste Führung 14 ist üblicherweise mit einer gebogenen Oberfläche ausgebildet, wie z. B. der Oberfläche einer Walze, kann jedoch auch als Vlies, Auflageplatte o. ä. ausgebildet sein. Die feste Führung 14 ist aus relativ festem Material hergestellt, wie z. B. aus metallischen aluminium-, nickel- oder eisenhaltigen Materialien; elastomeren Materialien wie z. B. Fluorelastomere, Perfluorelastomere, Silikongummi und Polybutadien; Kunststoffmaterialien wie z. B. mit Polyphenylensulfid angereichertes Polytetrafluorethylen; thermoplastische Materialien wie Polyethylen, Nylon und FEP; Thermosets wie z. B. Acetale; oder Keramiken. Die feste Führung 14 kann aus einem Laminatmaterial gebildet sein, das eine oder mehrere der obigen Komponenten enthält, vorausgesetzt, daß die intermediäre Trägeroberfläche 12 ausreichend glatt und fest ist, um die Tintentröpfchen 26 zu verformen, die auf die Trägeroberfläche 12 im wesentlichen gleichmäßig aufgetragen werden, wenn das endgültige Substrat 28 zwischen der festen Führung 14 und einer Fixierführung 22 hindurchgeführt wird. Eloxiertes Aluminium ist als Material für die feste Führung 14 bevorzugt.
• Die reaktive Basis-Tintenkomponente der vorliegenden Erfindung wird auf die Trägeroberfläche 12 in Form von Tintentröpfchen 26 aufgetragen. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Trägeroberfläche 12 mit einem chemischen Härtemittelfilm 13 überzogen, um die Vernetzung vernetzbarer Tintentröpfchen 26 zu erleichtern. Chemische Härtemittelfilme 13 können durch Dispergieren oder Lösen des geeigneten chemischen Härtemittels (vgl. unten) in einer Freigabeflüssigkeit erhalten werden, die die Übertragung von Tintentröpfchen 26 von der Trägeroberfläche 12 auf die gewünschte Aufnahmeoberfläche 28 erleichtern. Sogar bei reaktiven Tintensystemen der vorliegenden Erfindung, bei denen aktinische Strahlung als Härtungsmittel verwendet wird oder ein chemisches Härtungsmittel direkt auf eine gedruckte Oberfläche aufgetragen wird, ist die Trägeroberfläche 12 vorzugsweise mit einem Freigabefilm überzogen. Geeignete Freigabeflüssigkeiten zum Auftrag auf die intermediäre Trägeroberfläche 12 zur Erleichterung der Übertragung von Tintentröpfchen umfassen Wasser, fluorierte Öle, Glykol, Tenside, Mineralöl, Silikonöl, aktive Öle oder Kombinationen aus diesen. Aktive Öle können z. B. Mercaptosilikonöle, fluorinierte Silikonöle u. ä. umfassen.
• Die Filmauftragsanordnung 16 umfaßt wahlweise ein Reservoir und ein Saugkissen 15 zum Auftragen einer Filmschicht 13 auf die Trägeroberfläche 12. Geeignete Auftragsanordnungen können auch ein Vlies und einen Vlies- Vorrückmechanismus verwenden, um periodisch unverbrauchtes Vlies für den Kontakt mit der Trägeroberfläche 12 anzubieten. Das Saugkissen 15 umfaßt vorzugsweise eine geeignete, nicht gewebte synthetische Textilie mit relativ glatter Oberfläche. Polyestervliese sind geeignet. Bei einer bevorzugten Anordnung wird das glatte Saugkissen 15 auf ein poröses Trägermaterial 18 aufgebracht, wie z. B. ein Polyesterfilz. Beide Materialien sind bei BMP Corporation als BMP-Produkte Nr. 90 bzw. PE 100-US erhältlich. Die Auftragseinrichtung 16 wird für Einfahrbewegungen nach oben in Reichweite mit und Abwärtsbewegung außer Reichweite mit der Trägeroberfläche 12 mit Hilfe eines geeigneten Mechanismus montiert, z. B. mit Hilfe eines Luftzylinders oder eines elektrisch betätigten Solenoids. Geeignete Vorrichtungen zum Auftragen eines dünnen Films auf Trägeroberflächen sind bekannt.
• Die gewünschte Dicke der Filmschicht 13 auf der intermediären Trägeroberfläche 12 variiert abhängig von den jeweiligen Komponenten im Vernetzungssystem und dem angewandten Druckverfahren. Die Mindestdicke der Schicht 13 ergibt sich aus der zum Erreichen einer wirksamen Übertragung erforderlichen Dicke und kann z. B. nur ca. 0,05 Mikron betragen. Es wird die Theorie aufgestellt, daß die Schicht 13 bis zu ca. 100 Mikron dick sein kann. Die Dicke der Filmschicht 13 kann gewöhnlich erhöht werden, wenn texturierte Trägeroberflächen 12 verwendet werden.
• Eine geeignet geringe Filmschichtmenge 13 auf der intermediären Trägeroberfläche 12 kann in Bereichen, die den übertragenen Tintentropfen 26 benachbart sind, auch auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28 übertragen werden. Diese Filmschichtübertragung ist relativ nominal. Es kann mehr als eine Seite des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 bearbeitet werden, bevor es erforderlich ist, die Filmschicht auf der intermediären Trägeroberfläche 12 aufzufrischen.
• Fig. 1 zeigt auch eine Substratführung 20, die den Durchlauf des endgültigen Aufnahmesubstrats 28, wie z. B. Papier, von einer starren Zufuhreinrichtung (nicht gezeigt) zu einem zwischen den einander gegenüberliegenden gekrümmten Oberflächen der Aufschmelzwalze 23 und der festen Führung 14 ausgebildeten Spalt, erleichtert. Abstreiffinger 25 (es ist nur einer gezeigt) können auch ringförmig an dem Drucksystem 10 angebracht sein, um das Entfernen des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 von der freien Oberfläche der festen Halterung 14 zu vereinfachen.
• Die Aufschmelzwalze 23 hat vorzugsweise einen festen metallischen Kern, der z. B. aus mit einer elastischen elastomeren Schicht 22 überzogenem Stahl aufgebaut ist. Geeignete Elastomermaterialien umfassen Silikone, Urethane, Nitrile, EPDM und andere elastische Materialien mit einem Härtemesser von ca. 40 bis 45 Shore D. Die elastomere Schicht 22 greift in die Rückseite (unbedruckt) des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 ein, während die auf die Trägeroberfläche 12 aufgedruckte Tintenschicht (und/oder Härtemittel/Freigabefilm 13) auf die benachbarte Oberfläche des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 übertragen wird. Tintentröpfchen 26 werden dadurch auf die Oberfläche des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 übertragen und gleichzeitig an der Oberfläche des Aufnahmesubstrats flachgedrückt und befestigt. Bei der Verwendung von Walzen- Übertragungssystemen (vgl. Figur) wird das gedruckte Tintenbild praktischerweise von einer Oberfläche auf die andere durch Drehen der Walzen in entgegengesetzte Richtungen übertragen.
• Fig. 2 zeigt schematisch die Reaktion eines vernetzbaren Konstituenten in der Basis-Tintenkomponente, wobei Tröpfchen 26 mit einer Härtekomponente gebildet werden, die ein Vernetzungsmittel oder einen Kettenfüller/strecker in Film 13 aufweist. Die kreuzschraffierten Bereiche 29 der Tintentröpfchen 26 stellen die Vernetzungsreaktionen dar, die an der Schnittstelle zwischen der Basis- Tintenkomponente und einem geeigneten Härtemittel stattfinden. Entsprechende Vernetzungsreaktionen würden stattfinden, wenn man mit anderen Techniken die Basis-Tintenkomponente Härtekomponenten aussetzen würde, wie z. B. wenn man sie aktinischer Strahlung aussetzte oder physikalischem Auftrag chemischer Vernetzungsmittel unter Verwendung von Tintenstrahldrucktechniken, oder durch Sprüh-, Wisch- oder Rollauftrag oder ähnliches. Einer der Vorteile der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist, daß der vernetzte Teil der Tintentröpfchen zum Schluß (d. h. nach der Übertragung auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28) die offene Oberfläche des gewünschten Substrats bildet.
• Fig. 3 zeigt schematisch die Reihenfolge, in der vernetzte Tintentröpfchen 26 von der Filmschicht 13 auf der intermediären Trägeroberfläche 12 auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28 übertragen werden. Gemäß Fig. 3 werden Tintentröpfchen 26 auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28 übertragen, wobei eine geringe Menge der Filmschicht 13 an diesen haftet. Wie oben festgestellt, werden außerdem bei der Übertragung vernetzter Tintentröpfchen auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28 die vernetzten Bereiche 29, die am haltbarsten und abriebfestesten sind, der Umgebung ausgesetzt.
• Die Trägeroberfläche 12 kann wahlweise durch eine geeignete Heizeinrichtung 19 geheizt werden. Die Heizung 19 kann eine strahlende Widerstandsheizung sein, die wie in der Darstellung positioniert ist, oder die vorzugsweise innerhalb der festen Führung 14 angeordnet ist. Die Heizeinrichtungen 21 und 24 können ebenfalls nahe der Führung für das endgültige Aufnahmesubstrat 20 und/oder nahe der Aufschmelzwalze 23 angeordnet sein. Die gewünschte Temperatur der Trägeroberfläche 12 ist abhängig von der Zusammensetzung des das Vernetzungsmittel enthaltenden Films, von der Phasenwechseltinte und deren Reaktivität.
• Die Heizung 21 heizt das endgültige Aufnahmesubstrat 28 vorzugsweise vor der Kontaktübertragung der Tintentröpfchen 26 vor. Hierbei wird die Theorie aufgestellt, daß die Heizung 21 die Temperatur des endgültigen Aufnahmesubstrats, das einfaches Papier umfaßt, auf eine Temperatur zwischen 50ºC und ca. 200ºC erhöht. Die thermische Energie des endgültigen Aufnahmesubstrats 28 wird niedrig genug gehalten, um die Energieverbrauch zu minimieren und die Vollendung der Vernetzung auf dem endgültigen Aufnahmesubstrat 28 zu optimieren. Die Heizung 24 (wenn sie verwendet wird) heizt die Fixierwalze 23 auf eine Temperatur zwischen ca. 25ºC und ca. 200ºC an. Die Heizung 24 kann alternativ in der Walze 23 angeordnet sein.
• Im Betrieb weist die Trägeroberfläche 12 eine Filmschicht auf, die eine flüssige Schicht mit einer Tintenhärtungsverbindung umfaßt, die auf ihre Oberfläche durch die Auftragsanordnung 16 aufgetragen wird. Die Anordnung 16 wird durch einen geeigneten Mechanismus (nicht gezeigt), wie z. B. einen Luftzylinder, in eine angehobene Auftragslage (vgl. Fig. 1) gebracht, bis das Saugkissen 15 an der Trägeroberfläche 12 anliegt. Hierdurch wird ein gleichmäßig dicker Film auf die Trägeroberfläche 12 aufgebracht. Die feste Führung 14 dreht in der durch den Pfeil in Fig. 1 angedeuteten Richtung um eine Zapfenwelle, während die Heizung 19 die Filmschicht und die Oberfläche der festen Führung 14 auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Sobald eine Filmschicht 13 auf die Trägeroberfläche 12 aufgetragen wurde, wird die Auftragsanordnung in eine Position abgesenkt, in der sie keinen Kontakt mehr hat, bis der Auftrag einer weiteren Filmschicht erforderlich ist.
• Der Druckkopf 11 trägt die Tinte auf die offene Oberfläche der Filmschicht 13 auf. Die Tinte wird in geschmolzenem Zustand aufgetragen, wobei feste Phasenwechseltinte vor dem Drucken durch den Druckkopf 11 geschmolzen wurde. Phasenwechseltintentropfen 26 können aushärten oder in flüssiger Form auf der Filmschicht 13 gehalten werden, während die feste Führung 14 sich weiter dreht. Das Vernetzen beginnt an der Schnittstelle 29 und findet vorzugsweise statt, während die feste Führung 14 sich dreht und die auf sie gedruckten Tintentröpfchen die zwischen der festen Halterung 14 und der Aufschmelzwalze 23 gebildete Spalte erreichen. Schließlich werden die Tintentröpfchen 26 auf die endgültige Aufnahmeoberfläche 28 kontaktübertragen, während sie zu ihrer endgültigen Bildgestaltung verformt werden und auf das endgültige Aufnahmesubstrat 28 aufgebracht werden. Die Tintentropfen 26 werden so übertragen und an dem endgültigen Aufnahmesubstrat 28 durch Druckanwendung und wahlweise Wärme, übertragen. Das auf dem endgültigen Aufnahmesubstrat 28 durch die Tintentröpfchen 26 gebildete Bild kühlt auf Umgebungstemperatur ab und weist bei Umgebungstemperatur verbesserte Haltbarkeit auf.
• Reaktive Tinten der vorliegenden Erfindung können lösemittelhaltige (wäßrige oder nicht-wäßrige) oder Phasenwechseltinten-Träger aufweisen. Phasenwechseltinten-Träger sind vorzugsweise bei Umgebungstemperatur fest und werden durch Wärmezufuhr geschmolzen. Die genauen Temperaturanforderungen variieren natürlich je nach Tintenzusammensetzung, liegen jedoch typischerweise zwischen ca. 85ºC und ca. 150ºC. Das Beibehalten von Tintentemperaturen über diesem Bereich kann Qualitätsverluste oder die chemische Zersetzung der Tinte hervorrufen und ist deshalb nicht wünschenswert. Geeignete Phasenwechseltintenträger sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 07/981,647 beschrieben, die am 25. November 1992 eingereicht wurde, und ebenfalls auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet ist. Außerdem offenbart das am 26. Dezember 1989 erteilte US-Patent Nr. 4,889,560, das ebenfalls für den Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet ist, geeignete Tintenträger und ist in dieser Anmeldung in seiner Gesamtheit enthalten. Die Tintenträgerzusammensetzung wird mit einem kompatiblen Färbemittel, vorzugsweise einem kompatiblen subtraktiven Primärfärbemittel, kombiniert. Die subtraktiven Primärfärbemittel umfassen vier Einzel-Farbstoffe, nämlich Cyan, Magenta, gelb und schwarz. Vorzugsweise umfassen die subtraktiven Primärfärbemittel Farbstoffe von jeder Klasse des Farbindexes (C. L). Lösemittelhaltige Farbstoffe oder Dispersionsfarbstoffe werden im Farbindex beschrieben (Color Index, überarbeitete dritte Auflage, Hrsg. Society of Dyers and Colorists in Verbindung mit der American Association of Textile Chemists and Colorists). Einige C. I. basische Farbstoffe waren auch erfolgreich durch Erzeugen, im wesentlichen, eines in-situ-Lösungsmittelfarbstoffs durch Zugabe einer äquimolaren Menge Natriumstearat mit dem basischem Farbstoff zu der Phasenwechseltintenträger-Zusammensetzung. Es wurde außerdem festgestellt, daß saure Farbstoffe und Direktfarbstoffe bis zu einem gewissen Grad kompatibel sind. Geeignete Farbstoffe sind in dem US-Patent 4,889,560 offenbart, das am 26. Dezember 1989 erteilt wurde und hier beispielhaft enthalten ist.
• Zusätzlich zu dem Tintenträger und einem kompatiblen Färbemittel umfassen Basis-Tintenkomponenten der vorliegenden Erfindung zusätzlich einen vernetzbaren Konstituenten und/oder Kettenfüller/strecker. Wenn die vernetzbaren Konstituenten in den reaktiven Basis-Tintenkomponenten ausgewählten Vernetzungsmitteln ausgesetzt werden, wird die Basis- Tintenkomponente zum Erhalt einer vernetzten Tinte zumindest im offenen Bereich vernetzt.
• Üblicherweise können drei Arten von Vernetzungssytemen verwendet werden: irreversible chemische bindungsbildende Systeme (kovalent oder nicht-kovalent), die ein chemisches Vernetzungsmittel verwenden; irreversible Vernetzungssysteme, die aktinische Strahlung verwenden; oder reversible Vernetzungssysteme. Vernetzungskatalysatoren können zur Beschleunigung der Vernetzung auch in einer oder bei den Komponenten einer reaktiven Tintenzusammensetzung enthalten sein. Abgesehen davon, daß sie die erwünschten Vernetzungseigenschaften zeigen müssen, müssen die für das jeweilige reaktive Tintenvernetzungssystem ausgewählten reaktiven Tintenzusammensetzungen mit dem Tintenträger und dem Färbemittel kompatibel sein und die gewünschten Stabilitäts- und Viskositätseigenschaften aufweisen. Zusätzlich müssen vernetzbare Konstituenten stabil und bei Betriebstemperatur nicht-reaktiv mit anderen Basis-Tintenkonstituenten wie Weichmachern, Klebern, Viskositätmodifikatoren, Lichtstabilisatoren, Oxidationsinhibitoren und ähnlichem sein.
• Entsprechende Vernetzungsmittel oder Polymerkettenfüller/strecker umfassende Härtekomponenten können in Öl löslich sein, wasserlöslich, organisch, anorganisch oder metallisch. Geeignete Härtekomponenten umfassen ein Vernetzungsmittel bzw. einen Polymerkettenfüller/strecker und/oder Vernetzungskatalysator, der mit dem in der Basis-Tintenzusammensetzung enthaltenen vernetzbaren Konstituenten abgestimmt ist.
• Es gibt viele bekannte Vernetzungssysteme, die für die Verwendung mit reaktiven Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten. Beispielhafte irreversible, kovalente Vernetzungssysteme umfassen: Phenolformaldehydharze wie z. B. Resole und Novolak; ungesättigte und Alkydpolyester, die durch oxidative Vernetzungsmechanismen gehärtet werden; Epoxidharze, die durch Amine gehärtet werden, Polyamide mit Aminendung, Amidoamide, saure Katalysatoren, tertiäre Aminkatalysatoren, Carbonsäuren, Anhydride und Phenole; Isocyanate, die mit aktiven Wasserstoffunktionalitäten wie z. B. multifunktionelle Hydroxylen oder Aminen gehärtet werden; Vinylester, die mit frei radikalischen Initiatoren gehärtet werden, Aminoharze wie z. B. Ureaformaldehyd oder Melaminformaldehyd, die mit Hydroxy-funktionalisierten Harzen in Anwesenheit einer Säure gehärtet werden; Acrylsäuren, die mit verschiedenen funktionellen Gruppen gehärtet werden, einschließlich Hydroxyl, Glycidyl, Carboxyl, Isocyanat, Oxazolidin und Azividin; Silikone, die mit frei radikalischen Initiatoren gehärtet werden; und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die mit Schwefel oder frei radikalischen Initiatoren gehärtet werden.
• Beispielhafte nicht-kovalente reversible Vernetzungssysteme umfassen: thermoplastische Ionomere, die durch Härten eines Ethylen-Acrylsäure- Copolymers mit einem Metallsalz der Gruppe I oder II gebildet werden; elastomere Ionomere, die durch Reaktion von carboxyliertem EPDM-Gummi mit Zink oder Calciumharzsalzen gebildet werden; Ionomere, die durch Reaktion von Styrolcarbonsäure-Copolymeren mit einem Metallsalz der Gruppe I oder II gebildet werden; Polymere, die durch Dimerisierung von Nitrosogruppen mit ungesättigten Polymeren gebildet werden; und Polymere, die durch das Behandeln von Carboxyl-enthaltenden Polymeren mit Essigsäureanhydrid zum Initiieren der Anhydridvernetzung, erhalten werden.
• Das Vernetzen kann auch erreicht werden, wenn man den vernetzbaren Konstituenten verschiedenen Arten aktinischer Stralung aussetzt, wobei der Konstituent aus der Gruppe der Monomere, Oligomere, Polymere oder Copolymere der Acrylatfamilie ausgewählt werden kann, wie z. B. Urethan oder Epoxyacrylat, die im Handel z. B. bei der Sartomer Company in Exton, Pennsylvania, oder Polysciences, Inc. in Warrenton, Pennsylvania, erhältlich sind. Es könnte auch jede analoge Verbindung mit Acrylatfunktionalität verwendet werden. Einige geeignete Arten aktinischer Strahlung umfassen die folgenden, sind aber nicht auf diese beschränkt: Kobalt 60; Hoch- und Niedrigenergie- Elektronenbeschleuniger; Lichtenergie (UV und sichtbares Licht); Infrarotenergie; Plasma- oder Glimmentladung; und Laser. Der Photoinitiator bzw. das Vernetzungsmittel in einem solchen System könnte aus geeigneten Benzophenonen ausgewählt werden.
• Ethylen-Acrylsäurecopolymere sind ein bevorzugter vernetzbarer Konstituent für die Verwendung mit Phasenwechseltintenträgern, wie sie z. B. in dem US-Patent Nr. 4,889, 560, das für den Anmelder der vorliegenden Erfindung angemeldet wurde, beschrieben wurden und sollen hier durch Bezugnahme enthalten sein. Ethylen-Acrylsäurecopolymere mit dem folgenden Aufbau sind besonders bevorzugt:
• wobei x = von ca. 75% bis ca. 99%; und
• y = von ca. 1% bis ca. 25% bedeutet.
• Das Molekulargewicht bevorzugter Ethylen-Acrylsäurecopolymere liegt bei ca. 500 g/Mol bis ca. 10.000 g/Mol und n wird durch das Molekulargewicht bestimmt. Solche Ethylen-Acrylsäurecopolymere werden mit dem Tintenträger und der Färbemittelzusammensetzung in einer Menge von ca. 1 bis ca. 30 Gew.-% kombiniert.
• Für das Vernetzen von Ethylen-Acrylsäurecopolymeren geeignete Vernetzungsmittel umfassen Amine wie z. B. Diethylentriamin, 1,3-Pentandiamin, 1,6- Hexandiamin, Polyoxypropylendiamin; und Alkohole wie z. B. Polyethylenglykol (PEG) und Glycerin. Calciumacetat kann in diesen Systemen als Katalysator verwendet werden.
• Multifunktionelle Silanverbindungen sind besonders bevorzugte Härtemittel, die von Silikonölen getragen werden können und mit Ethylen-Acrylsäurecopolymeren reagieren können. Geeignete "Silan"-Verbindungen können die folgenden umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt: Amine, Alkohole, Säuren, Epoxide oder andere geeignete Funktionalitäten, die in Silikonöl gelöst oder dispergiert sind. Beispielhafte geeignete Silanverbindungen umfassen Dimethyldiacetoxysilan, Methyltriethoxysilan, Vinylmethyldiacetoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Ethyltriacetoxysilan, Dimethyltetramethoxy-disiloxan, Methyltriacetoxysilan, Tetraethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Tetramethoxysilan, Siliciumtetraacetat, Tetrapropoxysilan, Dimethyldiethoxysifan, 1,1,3,3- Tetramethyl-1,3-diethoxydisiloxan, Bis(N-methylbenzylamido)-ethoxymethylsilan, Bis(dimethylamino)-dimethylsilan, Bis(dimethylamino)-methylvinylsilan, Tris(dimethylamino)-methylsilan, Tris(cyclohexylamino)-methylsilan, Vinyltris(methylethylketoximin)-silan; Methyltris(methylethylketoxim)-Silan, Vinyltris(isopropenoxy)-silan, Tetramethyldisiloxan, 1,3,5,7- Tetramethylcyclotetrasiloxan, Methylhydrocyclosiloxane, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3,5-Trivinyl-1,1,3,5,5-pentamethyl-trisiloxan und Tetravinyltetramethylcyclo-tetrasiloxan.
• Bis(dimethylamino)-dimethylsilan und Bis(Dimethylamino)-methylvinylsilan sind bevorzugt. Eine Verbindung, die von Dow-Corning als 2-6020-Sifan (N-(B- aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilan) verkauft wird, wird als Vernetzungsmittel für Ethylen-Acrylsäurecopolymer-vernetzbare Konstituenten besonders bevorzugt.
• Für viele Anwendungen werden zwar phasenwechsel-reaktive Tintenzusammenzusetzungen bevorzugt, lösemittelhaltige (wäßrige oder nicht- wäßrige) reaktive Tintenzusammensetzungen können jedoch für einige Anwendungen bevorzugt werden. Wäßrige Tinten sind bekannt und werden z. B. in den US-Patenten Nr. 5,129,948 und 5,017,644 beschrieben, die für die Xerox Corporation angemeldet sind, sowie in dem US-Patent Nr. 5,108,505, das für die Hewlett-Packard Company angemeldet ist. Ein vernetzbarer Konstituent wie z. B. Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyethylenimin, Polyvinylpyrolidon oder Polyvinylpyrolidon-co-Acrylsäure-Copolymere könnten z. B. in herkömmlichen wäßrigen, lösemittelhaltigen Tinten enthalten sein, und sie könnten unter Verwendung eines Härtemittels, das ein Metallion der Gruppe I oder II umfaßt, wie z. B. Natriumtetraboratdecahydrat bzw. Natriumhydroxid (NaOH) vernetzt werden, getragen von einer wäßrigen Tensidlösung. Das Dispergieren oder Lösen des Härtemittels in dem Tensid ist in vielen Fällen wünschenswert, um eine intermediäre Übertragungsfläche zu befeuchten.
• Entsprechend können auch nicht-wäßrige, auf Öl basierende reaktive Tintensysteme verwendet werden. Dimersäure, eine ölige bifunktionelle Säure, kann z. B. in einem auf Öl basierenden Tintenträger als vernetzbarer Konstituent enthalten sein. Harzdimersäure, ein Dimer der Harz-Abietinsäure, kann ein bevorzugter vernetzbarer Konstituent in Tinten auf Ölbasis sein. Die Härtekomponente für diese Art von vernetzbaren Tinten auf Ölbasis kann multifunktionelle Alkohole umfassen, wie z. B. Glycerin oder Polyvinylalkohol, oder Polyamine, die in nicht-wäßrigen Tensidlösungen dispergiert oder gelöst sind.
• Pentaerythritol kann ebenfalls als Härtekomponente für eine auf Öl basierende, eine Dimersäure enthaltende Tinte verwendet werden, und Maleinsäureanhydrid kann als Katalysator verwendet werden. Ein anderes Tintensystem auf Ölbasis kann einen Glykolsubstituenten einschließen, der vernetzbar ist, wenn er einem isocyanat-Härtemittel ausgesetzt wird.
• Es wurden mehrere Versuche durchgeführt, um die Verwendbarkeit reaktiver Tintenzusammensetzungen und -Systeme zu prüfen. Die folgenden Beispiele werden vorgestellt, um die Materialarten, die erfolgreich verwendet werden können, zu illustrieren, ohne jedoch die Erfindung auf spezifische Materialien, Strukturen oder Systeme zu beschränken.
Beispiel I
• Ethylen-Acrylsäure-(EAA)-Copolymer AC-5180 (z. B. von Allied Signal erhältlich) wurde mit ca. 50 Gew.-% in einer kleinen Aluminiumpfanne mit ca. 50 Gew.-% Tintenträger mit Färbemittel gemischt und auf ca. 125ºC erhitzt. Das Färbemittel war ca. 1,9 Gew.-% gelber Farbstoff SY, 146 Orasol Gelb 4 GN (CI Solvent Yellow 146), erhältlich von Ciba Geigy. Der Rückstand des Tintenträgers setzte sich wie folgt zusammen:
• Die farbige Tintenbasiskomponente wurde über eine heiße Platte gehalten und per Hand für ca. 5 min bzw. bis die Mischung homogen wurde gerührt. Eine überschüssige Menge von ca. 10 Gew.-% Diethylentriamin (DETA)-Härtemittel eines zweiteiligen Epoxyharzes, das von der Dexter Corporation unter dem Handelsnamen Epoxi-Patch verkauft wird, wurde in die Tintenbasismischung ca. 1 min über einer heißen Platte gerührt, bis sich ein Gel bildete. Die erhaltene Mischung wurde in einem dünnen Film auf ein Stück Papier verteilt und konnte anschließend auf Umgebungstemperatur abkühlen.
• Der erhaltene gelbe Film war äußerst hart, abriebfest, zäh und beim Falten des Papiers elastisch. Im Gegensatz dazu erzeugt ein Phaser III ColorStix® fester Tintenstab, der von Tektronix Inc. verkauft wird, einen weniger festen, zähen und abriebfesten Film beim Ausstoßen aus einem Tintenstrahldrucker auf ein Papiersubstrat. Die farbige Tintenmischung mit EAA war jedoch zu viskös, um von einer Tintenstrahleinrichtung ausgestoßen zu werden. Um die farbige Basistintenkomponente für Tintenstrahldrucktechniken zu verwenden, muß die Viskosität der Basistintenkomponente reduziert werden. Dies könnte durch Reduzieren der EAA-, Tetramid- und Kleber-Gewichtsprozentanteile erreicht werden sowie durch Verringern des Molekulargewichts des EAA, oder beides.
Beispiel II
• Es wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Gewichtsprozente für den Tintenträger und die Färbemittelzusammensetzung wie in Beispiel I eine Basistintenkomponente hergestellt, wobei allerdings das DETA- Härtemittel durch eine Mischung der folgenden Konstituenten in den unten angegebenen Gew.-% ersetzt wurde:
• ca. 60,0% Glycerin
• ca. 2,0% Kalciumacetat
• Ein Farbstoff mit der gleichen Zusammensetzung, bei dem jedoch das gelbe Färbemittel durch Magenta ersetzt wurde, wurde ebenfalls hergestellt.
• Die erhaltenen Farbstoffe wurden ebenfalls als Film auf Papier wie oben beschrieben aufgetragen. Sowohl die gelbe als auch die magentafarbene Tinte waren weniger abriebfest als der Film, der in Beispiel I hergestellt wurde, aber immer noch zäher und haltbarer als der von dem festen Tintenstab ColorStix® durch Ausstoß erzeugte Tintenfilm. Die Basistintenkomponenten waren immer noch zu viskös, um für Tintenstrahldrucktechniken verwendet werden zu können, und ähnliche Abgleichungen für die farbigen Basistintenkomponenten wie in Beispiel I wären erforderlich, um Tinten herzustellen, die für Tintenstrahldrucktechniken geeignet wären.
Beispiel III
• Eine Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde wie folgt zubereitet: ca. 177,27 g Stearylstearamid, ca. 17,75 g Alkylbenzylphtalat und ca. 40,10 g Ethylen-Acrylsäurecopolymer wurden in einem 500 ml Becherglas gemischt und unter Rühren auf eine Temperatur von 120ºC erhitzt. Nachdem eine homogene Lösung der Materialien erreicht wurde, wurde die geschmolzene Phasenwechseltintenzusammensetzung durch eine erhitzte Mott-Apparatur gefiltert, wobei ein Whatman #3 Filterpapier sowie ein Druck von 15 psi verwendet wurde. Die geschmolzene Phasenwechseltinte wurde bei 105ºC in ein Becherglas gegeben. Ca. 1,91 g Orasol Yellow 4 GN (CI Solvent Yellow 146)-Färbemittel von Ciba Geigy wurde zu der Mischung gegeben, die anschließend bei ca. 105ºC für ca. 1 h gerührt wurde. Die erhaltene Tintenzusammensetzung wurde in der erhitzten Mott-Apparatur bei ca. 100ºC gefiltert. Das Filtrat wurde in eine Gießform gegossen und dann durch ein Whatman #3 Filterpapier gefiltert. Dann ließ man es sich zu festen Tintenstäben verfestigen. Die Viskosität der Formulierung betrug ca. 14 mPas bei ca. 140ºC. Diese Mischung ist für das Ausstoßen aus einer Tintenstrahleinheit geeignet.
• Eine Dispersion von ca. 50 Gew.-% von N-(-aminoethyl)-aminopropyltrimethoxysilan, die unter dem Handelsnamen Dow Corning Z-6020-Silan erhältlich ist, und ca. 50 Gew.-% Silikonöl, das unter dem Handelsnamen Dow Corning 200 erhältlich ist, wurden bei Raumtemperatur gemischt.
• Die Vernetzungsreaktion wurde wie folgt durchgeführt: eine Testvorrichtung mit einer drehbar angeordneten eloxierten Aluminiumtrommel und einem Durchmesser von ca. 4,13 Inch wurde nahe einer Übertragungs- und Aufschmelzwalze mit geringerem Durchmesser positioniert. Ein piezoelektrisch angetriebener Druckkopf, der mit Phasenwechseltinte geladen war, wurde zwischen Trommel und die Übertragungs- und Aufschmelzwalze positioniert, um die Primärfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz auf die offene Oberfläche einer dünnen flüssigen Schicht einer intermediären Trägeroberfläche rasterartig aufzutragen. Die Trommeloberfläche war mit einer flüssigen Schicht bedeckt, die aus der oben beschriebenen Dispersion von Dow Corning Z-6020-Silan und Dow Corning 200 Silikonöl bestand. Die Dispersion wurde mit einer Saug/Filz-Laminat- Auftragseinrichtung mit einer stählernen Rückenplatte aufgetragen. Die Trommeltemperatur wurde bei ca. 65ºC gehalten. Das als endgültiges Aufnahmesubstrat verwendete Papier wurde durch eine externe Heizeinrichtung mit einer Sollwert-Temperatureinstellung von ca. 120ºC vor dem Kontakt mit dem übertragenen Tintenbild vorgeheizt. Während des Abbildens wurde die Trommel bei einer Oberflächengeschwindigkeit von ca. 33,3 Inch/sec gedreht. Während des Übertragens und Fixierens betrug die Oberflächengeschwindigkeit der Walze ca. 5 Inch/sec. Ein vollfarbiges festes gelbes Testbild wurde durch den Druckkopf auf der flüssigen intermediären Übertragungsschicht abgebildet und auf das einfache Xerox-4024-Kopierpapier übertragen. Das übertragene Bild hatte eine gute Qualität.
• Die Gleichmäßigkeit der Vernetzungsreaktionen zwischen den Acrylsäuregruppen in der Phasenwechseltintenzusammensetzung und den funktionellen Silanen in der intermediären Übertragungsschicht wurde durch die Farbumsetzung des gedruckten Bildes von einem hellen, vibrierenden Gelb in dem nicht-vernetzten Bild zu einem rötlichen Gelbton in dem vernetzten Bild bestimmt. Die Farbumsetzung scheint über das gesamte Blatt des gedruckten Bildes gleichmäßig zu sein. Es wurde deutlich, daß die Tinte vernetzt war, weil sie in heißem Toluol nicht lösbar war. Vernetzte Materialien können nicht in Lösemitteln gelöst werden, während unvernetzte Phasenwechseltinte in heißem Toluol sehr stark löslich ist.
Beispiel IV
• Eine Tinte gemäß der vorliegenden Erfindung kann wie folgt hergestellt werden: Mischen von ca. 42,0% S-180 Monoamid (Witco Chemical Co.); ca. 21,5% Unirez 2970 Tetramid (Union Camp); ca. 9,5% Santiciser 278 Weichmacher (Monsanto Chemical Co.); ca. 1,9% gelber Farbstoff Orasol Yellow 4 GN (CI Solvent Yellow 146) (Ciba Geigy); und ca. 25% Harzdimersäure. Dann wird die Mischung auf eine Temperatur von ca. 125ºC erhitzt und bis zum Erhalt einer homogenen Lösung gerührt.
• Eine überschüssige Menge von ca. 10% Gew.-% Diethylentriamin (DETA) Härtemittel eines zweiteiligen Epoxyharzes, der unter dem Handelsnamen Epoxi- Patch von der Dexter Corporation verkauft wird, kann in die Tintenbasismischung für ca. 1 min über einer heißen Platte gerührt werden, bis sie ein Gel bildet. Die erhaltene Mischung kann in einem dünnen Film auf ein Blatt Papier aufgetragen werden und auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Der erhaltene Film wäre zäh, abriebfest und haltbar, aber die Tinte wäre zu viskös, um für Tintenstrahldrucktechniken verwendet zu werden.
• Während die Erfindung oben unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wurde, ist den Fachleuten klar, daß viele Veränderungen, Abwandlungen und Variationen der Details der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von den der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien abzuweichen. Z. B. ist darauf hinzuweisen, daß das verwendete Härtungsverfahren mit reaktiven Tintensystemen der vorliegenden Erfindung sowohl ein Einschritt- als auch ein Mehrschrittverfahren sein kann. In einem Einschrittverfahren würde das Härten während des Übertragungs- und Fixierschrittes des Übertragens des gedruckten Bildes von der intermediären Übertragungsoberfläche auf die endgültige Aufnahmeoberfläche bzw. das Substrat stattfinden. In einem Mehrschrittverfahren würde das Härten an separaten Orten und zu separaten Zeiten erfolgen, wie z. B. während des Übertragungs- und Fixierschrittes und während einem nachfolgenden Nachbearbeitungsschritt.
• Es ist außerdem möglich, Tinten auf Wasserbasis zu verwenden, wenn zunächst ein Gel gebildet wird, wie z. B. durch die Reaktion einer Komponente in der Tinte, z. B. Polyvinylpyrrolidon, mit einer Komponente der flüssigen Schicht, auf die die Tinte aufgetragen wird, wie z. B. Polyacrylsäure. Sobald ausreichend Reaktionshitze geliefert wird, vernetzt das Vernetzungsmittel in der Tinte, wie z. B. Polyethylenimin, mit der Carbonsäurefunktionalität der Polyacrylsäure. Die Tintenzusammensetzung kann zusätzlich zu Wasser auch ein passendes Biozid, Glycerin und ein geeignetes Färbemittel, wie z. B. einen Farbstoff, enthalten. Die flüssige Schicht kann zusätzlich zu Wasser und Polyacrylsäure ein Tensid enthalten.

Claims (36)

1. Verfahren zum Drucken mit den folgenden Schritten: Umsetzung einer ersten reaktiven Tintenkomponente und einer zweiten reaktiven Tintenkomponente einer Phasenwechseltinte auf einer druckaufnehmenden Oberfläche, um ein Bild aus Phasenwechseltinte zu bilden, wobei die Umsetzung stattfindet, nachdem die Tintenkomponenten als voneinander getrennte Reaktanden auf die die Tinte aufnehmende Oberfläche aufgetragen wurden, wobei die Umsetzung das Vernetzen eines vernetzbaren Tintenträger-Konstituenten auslöst, der in der ersten reaktiven Tintenkomponente zusammen mit einem kompatiblen Färbemittel enthalten ist, indem man den vernetzbaren Konstituenten der ersten reaktiven Tintenkomponente der zweiten reaktiven Tintenkomponente unter Vernetzungsbedingungen aussetzt, und Übertragen des so gebildeten Tintenbildes auf eine zweite druckaufnehmende Oberfläche in solchen Fällen, in denen die erstgenannte Oberfläche eine Übertragungsfläche ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste reaktive Tintenkomponente ein Vernetzungsmittel umfaßt, das mit dem vernetzbaren Konstituenten nur unter Anwesenheit eines in diesem Vernetzungssystem aktiven Härtemittels reagiert, und wobei die zweite reaktive Tintenkomponente ein derartiges Härtemittel enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste reaktive Tintenkomponente einen vernetzbaren Konstituenten umfaßt und nahezu kein Vernetzungsmittel enthält, während die zweite reaktive Tintenkomponente ein Vernetzungsmittel umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erste reaktive Tintenkomponente einen Phasenwechseltinten-Träger umfaßt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der vernetzbare Konstituent ein (Meth)acrylsäure-Monomer, -Oligomer oder -Polymer ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der vernetzbare Konstituent ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer mit der folgenden Struktur ist:

wobei x zwischen ca. 75% und ca. 99% liegt; und y zwischen ca. 1% und ca. 25% liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Ethylen-Acrylsäure-Copolymer ein Molekulargewicht von ca. 500 bis ca. 10.000 g/mol aufweist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der vernetzbare Konstituent ca. 1 bis ca. 30 Gew.-% der ersten reaktiven Tintenkomponente umfaßt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Vernetzungsmittel Diethylentriamin ist; 1,3-Pentandiamin; 1,6-Hexandiamin; Polyoxypropylendiamin; Polyethylenglykol (PEG); oder Glyzerin.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Vernetzungsmittel eine multifunktionelle Silanverbindung ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Vernetzungsmittel Dimethyldiacetoxysilan ist; Methyltriethoxysilan; Vinylmethyldiacetoxysilan; Methyltrimethoxysilan; Ethyltriacetoxysilan; Dimethyltetramethoxy-disiloxan; Methyltriacetoxysilan; Tetraethoxysilan; Vinyltriacetoxysilan; Tetramethoxysilan; Siliciumtetraazetat; Tetrapropoxysilan; Dimethyldiethoxysilan; 1,1,3,3- Tetramethyl-1,3-diethoxydisiloxan; Bis(N-methylbenzylamido)-ethoxymethylsilan; Bis(dimethylamino)-dimethylsilan; Bis(dimethylamino)-methylvinylsilan; Tris(dimethylamino)-methylsilan; Tris(cyclohexylamino)-methylsilan; Vinyltris(methylethylketoximin)-silan; Methyltris(methylethylketoxim)-Silan; Vinyltris(isopropenoxy)-silan; Tetramethyldisiloxan; 1,3,5,7- Tetramethylcyclotetrasiloxan; ein Methylhydrocyclosiloxane; 1,3-Divinyltetramethyl-disiloxan; 1,3,5-Trivinyl-1,1,3,5,5-pentamethyl-trisiloxan; oder Tetravinyltetramethylcyclo-tetrasiloxan.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der vernetzbare Konstituent eine Dimersäure ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der vernetzbare Konstituent eine Harz-Dimersäure ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Vernetzungsmittel ein multifunktioneller Alkohol oder Polyamin ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker für Phasenwechseltinte, der Tinte auf-Abruf-Tintenstrahl-Drucktechniken verwendet und bei dem die reaktive Tinte ein aus mehreren Komponenten zusammengesetztes reaktives Tintensystem ist, das eine Basis-Tintenkomponente enthält, die einen Phasenwechseltinten- Träger und ein kompatibles Färbemittel umfaßt sowie einen vernetzbaren Konstituenten, der so ausgebildet ist, daß er einem Substrat in flüssiger Form zugegeben werden kann, und ein Härtemittel, das ein Vernetzungsmittel umfaßt, welches mit dem vernetzbaren Konstituenten in der Basis-Tintenkomponente reagiert und so ausgebildet ist, das es dem Substrat getrennt von der Basis-Tintenkomponente zugegeben werden kann und bei Kontakt mit dem vernetzbaren Konstituenten der Basis- Tintenkomponente eine vernetzte Tinte erzeugt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das aus mehreren Komponenten bestehende reaktive Tintensystem zusätzlich eine Katalysator-Komponente enthält.

17. Druckverfahren unter Verwendung einer reaktiven Tintenzusammensetzung, bei dem eine Basis-Tintenkomponente, die einen Phasenwechseltinten- Träger-Konstituenten und einen vernetzbaren Konstituenten enthält, getrennt von einem Vernetzungsmittel auf ein Substrat aufgetragen wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Auftragen des Vernetzungsmittels auf die Oberfläche eines Aufnahmesubstrats zum Erhalt einer beschichteten Oberfläche; und

nachfolgendem Auftragen der Basis-Tintenkomponente auf die beschichtete Oberfläche, wobei Tintenstrahldrucktechniken angewandt werden, und, indem man den vernetzbaren Konstituenten der Basis-Tintenkomponente dem Vernetzungsmittel des Härtemittels aussetzt, Erzeugen einer vernetzten Tintenschicht.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Substrat eine intermediäre Trägeroberfläche ist, und die vernetzte Tintenschicht anschließend auf ein weiteres Aufnahmesubstrat übertragen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem das Aufnahmesubstrat eine Fluid-Schicht als intermediäre Trägeroberfläche aufweist und das Vernetzungsmittel und die Basis-Tintenkomponente auf die intermediäre Trägeroberfläche aufgetragen werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, das das Vermengen des Vernetzungsmittels mit dem Fluid der Fluid-Schicht zum Erhalt eines vernetzenden Auslöser- Fluids umfaßt.

21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der vernetzbare Konstituent vernetzt wird, indem man ihn einer Bestrahlung aussetzt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die Bestrahlung von einer Kobalt-60- Quelle herrührt, von einem Hoch- oder Niedrigenergie-Elektronenbeschleuniger; sichtbares Licht, UV-Licht, Infrarot-Energie, Plasmaentladung oder Glimmentladung ist, oder von einem Laser stammt.

23. Drucksubstrat für die Verwendung beim reaktiven Drucken, wobei ein reaktives Tintensystem verwendet wird, das eine erste reaktive Tintenkomponente umfaßt, die einen vernetzbaren Tintenträgerkonstituenten zusammen mit einem kompatiblen Färbemittel und einer getrennten zweiten reaktiven Tintenkomponente enthält, wobei das Drucksubstrat eine druckaufnehmende Oberfläche aufweist, die eine Ladung der zweiten reaktiven Tintenkomponente, die von dem Drucksubstrat getragen wird, einer Reaktion mit Ablagerungen der ersten reaktiven Tintenkomponente aussetzt, wenn diese auf die druckaufnehmende Oberfläche des Drucksubstrats bei der Druckverwendung gedruckt werden, wobei die Reaktion das Vernetzen des vernetzbaren Tintenträger-Konstituenten der ersten reaktiven Tintenkomponente durch Aussetzung des vernetzbaren Konstituenten der ersten reaktiven Tintenkomponente der zweiten reaktiven Tintenkomponente unter Vernetzungsbedingungen herbeiführt, wobei die zweite reaktive Tintenkomponente eine Substanz umfaßt, die als Mittel zum Teilnehmen bzw. Initiieren oder Unterstützen der Vernetzung wirkt, und wobei die Tintenkomponenten Bestandteile einer Phasenwechseltinte sind.

24. Drucksubstrat nach Anspruch 23, bei dem der vernetzbare Konstituent gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 definiert ist.

25. Drucksubstrat nach Anspruch 23 oder 27, bei dem das Vernetzungsmittel gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 definiert ist.

26. Drucksubstrat nach Anspruch 23 oder 24, bei dem die reaktive Tinte ein gemäß Anspruch 15 definiertes System ist.

27. Tintenstrahldrucker mit einem Tintenstrahldruckkopf sowie einer Einrichtung, die den Druckkopf und eine druckaufnehmende Oberfläche relativ zueinander verschiebt, so daß der Druckkopf sukzessive Druckadressen auf der Oberfläche in druckaufnehmender Beziehung dazu erhält, wobei ein Tintenstrahltinten-Behälter für eine erste reaktive Tintenkomponente eines reaktiven Phasenwechseltintensystems vorgesehen ist, eine Einrichtung zum Erhitzen dieser Komponente darin, so daß diese in flüssiggeschmolzener Form vorliegt, eine Einrichtung, die den Behälter zum Kopf bewegt, um die erste flüssige Komponente zum Kopf zu führen, ein weiterer Behälter zur Aufnahme einer zweiten reaktiven Tintenkomponente des Tintensystems und eine Einrichtung, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die zweite reaktive Tintenkomponente des anderen Behälter zum druckaufnehmenden Substrat über im wesentlichen die gesamte druckaufnehmende Oberfläche auftragen kann.

28. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 27, bei dem die druckaufnehmende Oberfläche eine Transferoberfläche ist, die für den Grenzflächen-Kontakt von Druckschichten der ersten reaktiven Tintenkomponente mit einem Drucksubstrat ausgebildet ist, das als permanenter bedruckter Träger von Druckinformationen vorgesehen ist.

29. Verwendung eines Mittels, das an der Vernetzungsreaktion teilnimmt, sie initiiert oder fördert, wobei die Vernetzungsreaktion als eine Beschichtung auf eine tintenaufnehmende Oberfläche bezeichnet wird, die so ausgebildet ist, daß sie bei ihren Druckadressen Ablagerungen einer Zusammensetzung aufnimmt, die einen Phasenwechseltinten-Träger-Konstituenten und ein kompatibles Färbemittel enthält, wobei der Tintenträger-Konstituent ein Material enthält, das durch eine Vernetzungsreaktion gehärtet werden kann, an der das Mittel teilnimmt oder Initiator bzw. Förderer ist.

30. Reaktive Phasenwechseltinte zur Verwendung für Tintenstrahldrucker, die folgendes umfaßt:

(i) eine Basis-Tintenkomponente, die einen Phasenwechseltinten-Träger- Konstituenten aufweist sowie ein kompatibles Färbemittel und einen vernetzbaren Konstituenten, der so ausgebildet ist, daß er auf ein Substrat in flüssiger Form aufgetragen werden kann; und

(ii) ein Vernetzungsmittel, das mit dem vernetzbaren Konstituenten in der Basis-Tintenkomponente reagieren kann und so ausgebildet ist, das es auf ein Aufnahmesubstrat getrennt von der Basis-Tintenkomponente aufgetragen werden kann, und, durch Kontakt mit dem vernetzbaren Konstituenten der Basis-Tintenkomponente, eine vernetzte Tinte erzeugen kann.

31. Reaktives Tintensystem zur Verwendung in Phasenwechseltinte- Tintenstrahldruckern, die Tinte auf-Abruf-Tintenstrahl-Drucktechniken verwenden, welches folgendes umfaßt:

eine Basis-Tintenkomponente, die einen Phasenwechseltinten-Träger enthält, ein kompatibles Färbemittel und einen vernetzbaren Konstituenten, der so ausgebildet ist, daß er auf ein Substrat in flüssiger Form aufgetragen werden kann, und ein Härtemittel, das ein Vernetzungsmittel enthält, das mit dem vernetzbaren Konstituenten in der Basis-Tintenkomponente reagieren kann und so ausgebildet ist, daß es auf das Substrat getrennt von der Basis- Tintenkomponente aufgebracht werden kann, um durch Kontakt mit dem vernetzbaren Konstituenten der Basistintenkomponente, eine vernetzte Tinte zu erzeugen.

32. Reaktive Tinte nach Anspruch 30 oder 31, die als Einheitspackung aufgebaut ist, die eine eingeschlossene Menge der Basis-Tintenkomponente als eine Komponente und eine getrennt davon eingeschlossene Menge eines Härtemittels für den vernetzbaren Konstituenten der Basis- Tintenkomponente enthält, wobei die beiden Mengen für die Reaktion, an der beide bei Verwendung teilnehmen, passend gewählt sind oder ein Überschuß an Härtemittel vorliegt.

33. Reaktive Phasenwechseltinte für einen Tintenstrahldrucker, die die folgenden Konstituenten als getrennte Komponenten umfaßt, die so ausgelegt sind, daß sie bei Verwendung kombiniert werden:

(i) eine erste Komponente, die einen Phasenwechseltinten-Träger, ein kompatibles Färbemittel und einen vernetzbaren Konstituenten gemäß einem der Ansprüche 6, 7, 12 oder 13 umfaßt; und

(ii) ein Vernetzungsmittel, das mit dem vernetzbaren Konstituenten reagieren kann.

34. Tinte nach Anspruch 33, bei der der Tintenträger wässerig und der vernetzbare Konstituent Polyvinylalkohol ist; Polyacrylsäure; Polyacrylamid; Polyethylenimin; Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylpyrrolidon-co-Acrylsäure ist.

35. Tinte nach Anspruch 34, bei der das Vernetzungsmittel ein Metallion aus Gruppe I oder II enthält.

36. Tinte nach Anspruch 35, bei der das Vernetzungsmittel Natriumtetraboratdecahydrat oder Natriumhydroxid enthält.