-
Diese
Erfindung betrifft generell das Drucken, genauer gesagt eine durch
Wärme aktivierbare
(sublimierbare) Tinte, die im Gebrauch mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers
auf Papier oder ein anderes bedruckbares Substrat als ein Medium
abgegeben werden kann. Danach wird die Tinte durch Wärme aktiviert.
Auf diese Weise wird das von der Tinte erzeugte Design vom Medium
auf ein Substrat übertragen,
auf dem das Design permanent vorhanden sein soll.
-
Worte
und Designs werden häufig
auf Bekleidung und andere textile Materialien sowie andere Gegenstände gedruckt. Übliche Mittel
zum Aufbringen von derartigen Designs auf Gegenstände sind
Siebdrucke und mechanisch gebundene Thermoübertragungen.
-
Der
Einsatz der Computertechnologie ermöglicht ein im wesentlichen
sofort erfolgendes Drucken von Bildern. Beispielsweise können Videokameras
oder Abtastverfahren dazu verwendet werden, ein Bild für einen Computer
einzufangen. Das Bild kann dann über
irgendeine geeignete Druckeinrichtung gedruckt werden. Hierzu zählen mechanische
Thermodru cker, Tintenstrahldrucker und Laserdrucker. Diese Drucker
drucken mehrfarbig.
-
Farbtintenstrahlsdrucker
befinden sich im allgemeinen Gebrauch. Sie benutzen Kombinationen
aus Cyantinten, gelben Tinten und Magentatinten oder entsprechenden
Farbstoffen, um Mehrfarbbilder zu erzeugen.
-
Die
Haupttypen der momentan in Gebrauch befindlichen Tintenstrahldrucker
fallen in drei Kategorien: Drucker mit Phasenänderung, Drucker mit freiem
Durchfluss und Bubble-Jet-Drucker.
Die beim Tintenstrahldrucken mit Phasenveränderung verwendeten Tinten
oder Farbstoffe sind in einer festen Verbindung enthalten, die durch
Aufbringung von Wärme
zur Verflüssigung
des Feststoffes ihren Zustand verändert, woraufhin die Tintenzusammensetzung
gedruckt wird. Tintenstrahldrucker mit freiem Durchfluss und Bubble-Jet-Drucker benutzen
flüssige
Tinten, obwohl der tatsächliche
Druckprozess der Tintenstrahldrucker mit freiem Durchfluss sich
von dem der Bubble-Jet-Drucker unterscheidet.
-
Durch
Wärme aktivierbare
feste farbige Transfertinten verändern
sich in ein Gas bei etwa 205 °C
(400 °F)
und besitzen eine höhere
Affinität
in Bezug auf Polyester bei der Aktivierungstemperatur und eine begrenzte
Affinität
in Bezug auf die meisten anderen Materialien. Wenn die Verbindung
durch Vergasung der Tinte stattfindet, wird die Tinte auf permanente
Weise gedruckt und ist besonders widerstandsfähig gegenüber Veränderungen oder durch Waschmittel
verursachtes Verblassen.
-
Die
US-PS'en 5 246 518 ,
5 248 363 und
5 302 223 offenbaren die Verwendung
von Thermodruckern zur Erzeugung eines Bildes auf einem Medium oder
Transferbogen, wobei das Bild sublimierbare oder andere durch Wärme aktivierbare
Tinten umfasst. Bei dem in diesen Veröffentlichungen beschriebenen
Verfahren wird die Tinte während
des Bedruckens des Mediums oder Transferbogens nicht aktiviert.
-
Das
Verfahren zum Drucken von wärmeempfindlichen
festen farbigen Tinten, wie sublimierbaren Tinten, mit Hilfe eines
Phasenveränderungstintenstrahldruckers
ist dem in den
US-PS'en 5 246 518 ,
5 248 363 und
5 302 223 beschriebenen Verfahren ähnlich.
Die Verwendung von Wärme
bei allen Tintenstrahldruckern wirft das in den vorstehend genannten
Patenten erkannte Problem des Druckens von durch Wärme aktivierbaren
Tinten in einer nichtaktivierten Form mit Hilfe von derartigen Druckern
auf, da die Tinte durch den Drucker hohen Temperaturen ausgesetzt
ist. Bubble-Jet-Drucker erhitzen beispielsweise die Tinte während des Druckprozesses
etwa auf den Siedepunkt des Tintenlösungsmittels, bei dem es sich
typischerweise um Wasser handelt. Tintenstrahldrucker mit freiem
Durchfluss benutzen Wärme,
um Druck zu erzeugen, der die Tinte während des Druckprozesses fördert.
-
Die
Verwendung von flüssigen
Tinten, wie sie von Tintenstrahldruckern mit freiem Durchfluss und
Bubble-Jet-Druckern
gefordert wird, wirft eine neue Reihe von Problemen auf, wenn man
versucht, mit festen farbigen Tinten zu drucken. Die Öffnungen
oder Düsen
von derartigen Druckern sind nicht zur Abgabe von Feststoffen, die
in einem flüssigen
Material enthalten sind, geeignet. Die Öffnungen dieser Drucker haben
typischerweise einen Durchmesser von 5-10 μm, und es tritt ein Verstopfen
einer Öffnung
auf, wenn feste farbige Tinten einer hohen Partikelgröße oder
in einem hohen Volumen durch die Öffnung geführt werden.
-
Wenn
ferner die festen Tintenfarbstoffe in der Flüssigkeit angeordnet werden,
neigen sie dazu, sich mit der Zeit von der Flüssigkeit zu trennen, und fallen
auf den Boden des Tintenbehälters.
Die Tintenzusammensetzung wird typischerweise an einem Herstellort
in einem Behälter
für eine
nachfolgende Montage des Behälters
im Tintenstrahldrucker in abgedichteter Weise angeordnet, was bedeutet,
dass vor dem Gebrauch eine beträchtliche
Lagerzeit für
die Tintenzusammensetzung vorhanden ist. Die Trennung der Flüssigkeit
und Feststoffe innerhalb der Tintenformulierung erzeugt Probleme
in Bezug auf die mechanische Funktionsweise des Druckers und die
durch die Verwendung der Tintenformulierung erzielte Druckqualität. Materialien,
bei denen eine derartige Trennung stattfindet, müssen ferner eine Agglomeration
der festen Farbstoffpartikel verhindern, gleichzeitig jedoch eine
Aktivierung der festen Tintenfarbstoffe während des abschließenden Druckens bei
erhöhten
Temperaturen ermöglichen
und nicht durch Isolation oder auf sonstige Weise verhindern.
-
Erfindungsgemäß wird eine
thermoaktivierbare Tintenformulierung gemäß Patentanspruch 1 zur Verfügung gestellt.
Bevorzugte Merkmale der Tinte sind in den Unteransprüchen 2-5
beansprucht. Ferner wird ein Behälter
gemäß Anspruch
6 zur Verfügung
gestellt, der die Tinte enthält.
-
Thermoaktivierbare
Tinte, die die vorliegende Erfindung betrifft, dient zur Verwendung
in einem Verfahren zum Drucken der Tintenfarbstofffestkörper in
einer nichtaktivierten Form auf einem Medium in einem gewünschten
Bild mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers zur nachfolgenden Übertragung
des Bildes vom Medium durch Thermoaktivierung der Tintenfarbstofffestkörper. Die
zur Verfügung
gestellten Tintenzusammensetzungen umfassen Kolloide zur Verwendung
mit Tintenstrahldruckern mit freiem Durchfluss, piezoelektrischen
Tintenstrahldruckern und Bubble-Jet-Druckern.
-
Die
Tintenfarbstofffestkörper
werden im gewünschten
Design mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers auf ein Substrat übertragen,
das als Medium wirkt. Bei dem Substrat kann es sich um Papier oder
um irgendein anderes Material handeln, das die Übertragung erleichtert und
die Übertragungstemperatur
aushält
und das das Verbinden der Tintenschicht mit dem Substrat erleichtert.
-
Der
Tintenstrahldrucker kann einen Thermoprozess durchführen. Die
Tintenfestkörper
der Erfindung werden jedoch nicht bei der Betriebstemperatur des
Druckers aktiviert. Eine Thermoaktivierung der Farbstofffestkörper tritt
zum Zeitpunkt des Druckens des Bildes mit dem Drucker nicht auf,
sondern findet vielmehr zur Zeit der Übertragung des Bildes vom Medium
auf das Substrat, auf das das Bild permanent aufgebracht wird, statt.
Die nichtaktivierten Farbstofffestkörper erzeugen ein gedrucktes
Bild auf dem Medium, das erkennbar ist, dessen Farben jedoch trübe und für die meisten
Anwendungsfälle
nicht akzeptabel sind.
-
Eine
ausreichende Temperatur wird dann auf das Bild aufgebracht, um dieses
vom Medium auf das Substrat zu übertragen,
auf dem das Bild permanent vorhanden sein soll. Die Wärme aktiviert
oder sublimiert die Farbstofffestkörper während dieser Übertragung
vom Medium auf das Substrat. Das Bild wird dann permanent mit dem
Substrat verbunden. Das permanente Bild ist scharf und besitzt lebhafte
Farben.
-
Bei
der bei der Durchführung
der Erfindung hergestellten Tintenformulierung handelt es sich um
eine Flüssigkeit.
Fein verteilte Farbstoffkörper
sind in einem flüssigen
Träger
in einer kolloidalen Form vorhanden. Ein Emulgierhilfsmittel, das
die Eigenschaften eines oberflächenaktiven
Mittels besitzt, umgibt und schützt
die Farbstoffpartikel, um eine unerwünschte Aktivierung bei geringer
Wärme und
eine Agglomeration der Farbstoffpartikel zu verhindern. Das Emulgierhilfsmittel
ermöglicht
jedoch eine Aktivierung des Farbstoffes bei höheren Temperaturen.
-
Es
folgt nunmehr eine Beschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
-
1 ein
Blockdiagramm des Druckprozesses;
-
2 ein
Beispiel eines von einem Drucker unter Anwendung des Druckprozesses
gedruckten Designs;
-
3 eine
schematische Darstellung, die beispiel hafte Elemente eines Computers
und von Drucksystemen zeigt, die verwendet werden können, um
den Druckprozess durchzuführen.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
findet eine Videokamera oder eine Abtastvorrichtung 2 Verwendung,
um ein Bild 3 einzufangen. Das Bild wird dann in einen
Computer 4 eingegeben. Der Computer steuert einen Drucker 6 zum
Drucken des Bildes an. Alle Einrichtungen zur Erzeugung eines Bildes,
das von einem Computer gedruckt werden kann, können Verwendung finden, einschließlich durch
Software erzeugte Bilder. Erhältliche
graphische Computerdesignsoftware kann Verwendung finden, oder es
kann noch mit Photographie gearbeitet werden. Bei dem Design kann
es sich um ein photographisches Design, graphisch künstlerisches
Design oder einfach um Buchstaben oder Worte handeln. Durch die
Verwendung von Cyantinten, gelben Tinten und Magentatinten kann
der Drucker Vollfarb- oder Mehrfarbdesigns drucken.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung finden thermoaktivierbare Tintenfarbstofffestkörper Verwendung
und werden vom Drucker ohne Aktivierung der Farbstofffestkörper auf
ein Medium übertragen.
Die wärmeaktivierbaren
Tintenfarbstofffestkörper
werden vom Drucker auf das Medium übertragen.
-
Virtuell
kann jedes beliebige Material als Medium verwendet werden, das von
einem Drucker bedruckt werden kann und die Thermoaktivierungsübertragungstemperatur
von etwa 205 °C
(400 °F),
wie hier beschrieben, aushält.
Dieses Medium kann irgendein Papier sein, das üblicherweise bei Farbtintenstrahldruckern
Verwendung findet. Es kann jedoch auch stan dardmäßiges Verbundpapier oder sogar
Metallblech Verwendung finden, wenn das Metall vom Drucker gehandhabt
werden kann.
-
Wenn
das Bild auf das Medium gedruckt ist, kann es vor Ort oder zu einem
späteren
Zeitpunkt auf permanente Weise auf das Substrat übertragen werden. Am häufigsten
wird das Design auf ein textiles Substrat, wie ein Hemd 8, übertragen,
obwohl das Bild auch auf andere Materialien, die als Substrat wirken, übertragen
werden kann, wie Metall, Keramik, Holz oder Kunststoff. Das Design 3,
das auf das Medium 9 ohne Aktivierung der Tinte gedruckt
ist, wird gegen das Objekt 8 angeordnet. Eine Temperatur,
die zum Aktivieren der Farbstofffestkörper ausreicht, wird dann aufgebracht.
Diese Temperatur beträgt üblicherweise
etwa 205 °C (400 °F). Diese
Temperatur wird für
eine Zeitdauer aufgebracht, die zur Thermoaktivierung und Übertragung der
Farbstofffestkörper
ausreicht. Eine Wärmeübertragungsmaschine 10 kann
Verwendung finden, um die Übertragung
der Tinten vom Medium auf das Substrat durchzuführen. Eine Aktivierung oder
Sublimation findet zum Zeitpunkt des Druckens des Bildes auf dem
Medium nicht statt, obwohl Wärme
benutzt werden kann, um den Druck des Bildes auf das Medium durchzuführen, findet
jedoch während
der Übertragung
vom Medium auf das Substrat statt.
-
Tintenstrahldrucker
mit freiem Durchfluss und Bubble-Jet-Tintenstrahldrucker benutzen Tinten,
die eine flüssige
Form besitzen. Tintenstrahldrucker mit freiem Durchfluss geben Tinte
durch eine Öffnung
in einen Tintenbehälter
ab. Der Drucker befiehlt und steuert den Durchfluss der Tinte durch die Öffnung,
um einen Druck in der gewünschten
Weise auszuführen.
-
Bubble-Jet-Drucker
benutzen ebenfalls Tinten in flüssiger
Form, die in einem Behälter
gehalten werden. Bubble-Jet-Drucker
benutzen ein anderes Öffnungs-
oder Düsensystem
als Drucker mit freiem Durchfluss. Ein Kanal- und Erhitzungssystem
findet zum Ausbilden einer Blase Verwendung. Die Ausbildung der
Blase wird durch Aufbringung von Wärme auf die Tinte vom Drucker
gesteuert, um den gewünschten
Druck durchzuführen.
-
Bei
den thermoaktivierbaren Tintenfarbstoffen handelt es sich um feste
Partikel. Tintenstrahldrucker mit freiem Durchfluss und Bubble-Jet-Drucker
sind zur Verwendung mit flüssigen
Tinten konzipiert, jedoch nicht mit Tinten, die feste Partikel innerhalb
der Flüssigkeit
aufweisen. Durch das Vorhandensein von festem Material wird die Öffnung oder
Düse des
Druckers verstopft. Ferner sind flüssige Tintenzusammensetzungen, in
denen sich festes partikelförmiges
Material befindet oder gelöst
ist, über
die Zeit nicht homogen. Die festen Farbstoffpartikel im Gemisch
setzen sich aus der Flüssigkeit
auf dem Boden des Tintenbehälters
ab. Durch diesen Absetzvorgang wird das Verstopfen der Öffnung verstärkt. Des
weiteren wird die Druckqualität
verschlechtert, wenn die Tinte nicht konsistent ist.
-
Bei
der flüssigen
Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung handelt es sich
um ein Kolloid, das fein verteilte thermoaktivierbare Tintenfarbstofffestkörper enthält, die
mit Hilfe eines Emulgierhilfsmittels, das in einem flüssigen Träger vorhanden
ist, in einer kolloidalen Dispersion angeordnet sind.
-
In
der Zusammensetzung können
auch Benetzungsmittel, Korrosionsinhibitoren, oberflächenaktive Mittel
und Antischaumbildner vorhanden sein.
-
Die
Formulierung des Kolloids, das thermoaktivierbare Tintenfarbstofffestkörper umfasst
und bei Tintenstrahldruckern, die flüssige Tinten erforderlich machen,
Verwendung findet, ist wie folgt:
| Material | Gew.% |
| Thermoaktivierbare
Tintenfarbstoff-Festkörper | 5-30 |
| Emulgierhilfsmittel | 1-20 |
| Bindemittel | 0-30 |
| Benetzungsmittel | 0-40 |
| Schaumsteuermittel | 0-10 |
| Fungizid | 0-2 |
| Viskositätssteuermittel | 0-10 |
| Oberflächenspannungssteuermittel | 0-10 |
| Diffusionssteuermittel | 0-10 |
| Durchflusssteuermittel | 0-15 |
| Verdampfungssteuermittel | 0-20 |
| Korrosionssteuermittel | 0-10 |
| Kolösungsmittel | 0-30 |
| Lösungsmittel | 30-90 |
| Insgesamt | 100
% |
-
Die
thermoaktivierbaren Tintenfarbstofffestkörper sind mit Hilfe des Emulgiermittels
und des Lösungsmittels,
bei dem es sich um Wasser handeln kann, in einer kolloidalen Dispersion
fein verteilt und angeordnet. Die restlichen Mittel können zugesetzt
werden, um die Formulierung, Lagerung und/oder das Drucken der flüssigen Tintenzusammensetzung
zu erleichtern.
-
Generell
ist ein „Benetzungsmittel" ein Befeuchtungsmittel.
Im Stand der Technik wird der Begriff „Benetzungsmittel" dazu verwendet,
um Mittel zu beschreiben, die in Tintenformulierungen enthalten
sind, um die Geschwindigkeit, mit der die Tinte trocknet, zu regulieren
und die Viskosität
der Tinte zu steuern. Zusätzlich
zu diesen Eigenschaften kann die vorliegende Erfindung ein oder
mehrere Benetzungsmittel umfassen, die ein Verstopfen der Öffnung oder
Düse verhindern.
Bei bestimmten Tinten regulieren die Benetzungsmittel die Sublimationsgeschwindigkeit
der Tinten oder Farbstoffe, wenn diese vom Medium auf den Gegenstand,
auf dem das gedruckte Design permanent vorhanden sein soll, übertragen
werden. Formulierungsbeispiel
#2: Cyantintenstrahlformulierung:
| Material | Gew.% |
| Sublaprint® Blue
70013 (10) | 1,0 |
| Lignosol® FTA
(11) | 3,5 |
| ME® 39235
(12) | 10,0 |
| Diethylenglycol | 9,5 |
| DMSO | 1,0 |
| Destilliertes
Wasser | 75,0 |
| Insgesamt | 100,0 |
| (10) Keystone
Aniline Corporation |
| (11) Lignotech
(U.S.) Inc. |
| (12) Michelman,
Inc. |
-
Sublaprint® Blue
70013 ist ein thermoaktivierbarer Tintenfarbstofffeststoff. Lignosol® FTA
und ME® 39235
sind Emulgierhilfsmittel. Lignosol® FTA
wirkt auch als Fungizid. ME® 39235 ist ein Polymer,
genauer gesagt ein Polyethylenbindemittel. Diethylenglycol und DMSO
wirken als Benetzungsmittel. Der flüssige Träger ist destilliertes Wasser.
-
Diethylenglycol
findet als Benetzungsmittel Verwendung, um die Sublimation des Sublaprint® Blue-Tintenfarbstofffeststoffes
zu erleichtern.
-
Der
thermoaktivierbare Tintenfarbstofffeststoff ist mit einer geringen
Partikelgröße fein
verteilt. Der fein verteilte Tintenfarbstofffeststoff ist mit einem
oder mehreren Emulgierhilfsmitteln kombiniert, die wiederum mit dem
flüssigen
Träger
kombiniert sind. Formulierungsbeispiel
#3: Magentatinten-Tintenstrahlformulierung:
| Material | Gew.% |
| Intratherm® Brill
Red P-31NT (13) | 0,5 |
| Lignosol® FTA
(14) | 3,0 |
| ME® 39235
(15) | 11,0 |
| NA-SUL® (16) | 1,0 |
| DeeFD ® 806-102 (17) | 0,2 |
| Sorbitol | 0,5 |
| Dipropylenglycol | 3,5 |
| Destilliertes
Wasser | 79,3 |
| Insgesamt | 100
% |
| (13) Cromplon & Knowles Corporation |
| (14) Lignotech
(U.S.) Inc. |
| (15) Michelman,
Inc. |
| (16) King
Industries |
| (17) Ultra
Additives |
-
Formulierungsbeispiel
#3 umfasst einen thermoaktivierbaren Tintenfarbstofffeststoff, der
in einem Emulgierhilfsmittel fein verteilt und kombiniert ist. Bei
dem Emulgierhilfsmittel oder Medium handelt es sich wie bei Beispiel
#2 um Lignosol® FTA
und ME® 39235.
Destilliertes Wasser findet als Lösungsmittel Verwendung. Dipropylenglycol
findet als Benetzungsmittel Verwendung.
-
Formulierungsbeispiel
#3 umfasst des weiteren ein Antischaummittel oder Schaumsteuermittel
DeeFD ® 806-102, um das Aufschäumen der
flüssigen
Tintenzusammensetzung zu verzögern.
Formulierungsbeispiel #3 umfasst ferner ein oberflächenaktives
Mittel, bei dem es sich um Sorbitol® handeln
kann, sowie einen Korrosionsinhibitor, der beispielsweise NA-SUL® ist.
-
Bei
dem Formulierungsbeispielen 2 und 3 handelt es sich um Kolloide
mit fein verteilten Tintenpartikeln mit einem Durchmesser von nicht
mehr als 0,1 μm,
die im Dispergiermedium vorhanden sind.
-
Die
Erfindung stellt ein Kolloid zur Verfügung, das in Tintenstrahldruckern
mit freiem Durchfluss, piezoelektrischen Druckern und Bubble-Jet-Druckern
arbeitet, ohne Probleme in Bezug auf ein Verstopfen der Öffnung zu
verursachen, das aus der Verwendung eines Tintenfarbstofffeststoffes
resultiert. Ferner wird durch die Verwendung eines Kolloids die
Trennung der Tintenfarbstofffestkörper von den flüssigen Komponenten verhindert,
so dass eine Tintenzusammensetzung erhalten wird, die über die
Zeit stabil ist. Typischerweise sind die flüssigen Tintenformulierungen
in den Druckern in Behältern
vorhanden. Drei oder mehr Farben der flüssigen Tinte liegen vor. Die
Behälter
können
fabrikmäßig versiegelt
sein, und die Tintenformulierung kann im Behälter über eine lange Zeitdauer gehalten
werden.
-
Der
Bubble-Jet-Drucker erzeugt eine Base, die zum Drucken der Tinte
etwa auf dem Siedepunkt des Tintenlösungsmittels verwendet wird.
Bei den meisten Formulierungen findet Wasser als Lösungsmittel
Verwendung, so dass die Tinte Temperaturen von 100 °C oder mehr
ausgesetzt ist, wenn die Tinte gedruckt wird. Vergleichbare Temperaturen
können
bei Tintenstrahldruckern mit freiem Durchfluss Anwendung finden,
um Druck zum Fördern
der Tinte zum Drucken zu erzeugen. Wie bei dem mit Phasenveränderung
arbeitenden Tintenstrahldrucker ist die Tinte Temperaturen ausgesetzt,
die einige thermoaktivierbare Tintenfarbstoffe aktivieren oder sublimieren.
Die in den hier genanten Zusammensetzungen verwendeten Tintenfarbstoffe
werden bei den Betriebstemperaturen des Druckers nicht aktiviert
oder sublimieren hierbei nicht.
-
Die
flüssige
Tintenformulierung umfasst einen Flüssigkeitsträger. Bei dem Flüssigkeitsträger oder
Lösungsmittel
kann es sich um Wasser handeln. Ein Emulgierhilfsmittel, das im
Flüssigkeitsträger löslich ist,
bildet ein Kolloid im Flüssigkeitsträger. Das
Emulgierhilfsmittel besitzt eine Affinität zum thermoaktivierbaren Tintenfarbstoff
und ist an sämtlichen
einzelnen Partikeln der Tintenfarbstoffpartikel oder an einem Teil
hiervon fixiert oder kann diese umgeben.
-
Bei
dem verwendeten thermoaktivierbaren Tintenfarbstoff handelt es sich
um einen fein verteilten Feststoff, der im Flüssigkeitsträger im wesentlichen unlöslich ist.
Wenn die Tintenfarbstoffpartikel in einer Flüssigkeit angeordnet sind, neigen
sie zum Agglomerieren, wodurch die Effizienz der Tintenformulierung
stark reduziert und praktisch eliminiert wird. Das Emulgierhilfsmittel
wird zur Ausbildung eines Kolloids verwendet und umgibt bei der
vorliegenden Erfindung die einzelnen Tintenfarbstoffpartikel sowie
schützt
dieselben und trennt sie vom Flüssigkeitsträger sowie
voneinander, so dass eine Agglomeration der Tintenfarbstoffpartikel
und dadurch ein Verstopfen der Öffnungen
des Druckers, wie der Tintendüsen,
durch die Tintenformulierung verhindert wird. Das Emulgierhilfsmittel
schützt
und isoliert die Tintenfarbstoffpartikel und verhindert eine Aktivierung oder
Sublimation des Tintenfarbstoffes infolge des Ausgesetztseins der
im Drucker und in den Druckerprozessen herrschenden Hitze. Das Emulgierhilfsmittel
schirmt die Tintenfarbstoffpartikel ab und verbessert die nutzbare
Lebensdauer der Tintenformulierung. Die nachteiligen Auswirkungen
von Wärme,
chemischen Reaktionen, Licht, Zeit und anderen Faktoren, die in
der Verpackung oder der Umgebung vorhanden sind, werden durch das
Emulgierhilfsmittel verringert. Während das Emulgierhilfsmittel
die Tintenfarbstoffpartikel abschirmt, sind jedoch die Isolationseigenschaften
des Emulgierhilfsmittels derart, dass die Thermoaktivierung des
thermoaktivierbaren Tintenfarbstoffes während der finalen Übertragung
des Bildes vom Medium, die auf oder über der Temperatur durchgeführt wird,
bei der eine Aktivierung des Tintenfarbstoffes stattfindet, erreicht
wird, so dass die erforderliche optische Dichte der Tinte nach der
finalen Übertragung
durch Thermoaktivierung erzielt wird.
-
Ein
Beispiel eines Emulgierhilfsmittels, mit dem die Ziele der Erfindung
erreicht werden, wenn Wasser als Flüssigkeitsträger verwendet wird, ist ein
Metallsulfonatsalz, das als Ligninsulfonat oder Lignosulfonat oder Sulfitlignin
bekannt ist. Diese Produkte weisen generell CHSO3-Funktionsgruppen
auf und sind in wässrigen Lösungen mit
großen
OH-Bereichen löslich. Ligninsulfonate
werden unter diversen Markennamen verkauft, einschließlich Lignosol
und Raykrome. Ligninsulfat kann auch verwendet werden.
-
Eine
andere Gruppe von nutzbaren Ligninprodukten als Emulgierhilfsmittel
kann aus einer Gruppe ausgewählt
werden, die als Oxylignine bekannt ist. Diese Mittel sind von Ligninen
abgeleitet, die oxidiert wurden und reduzierte Sulfon- und Methoxylgruppen
sowie eine erhöhte
Zahl von funktionellen Phenol-, Hydroxyl- und Carboxylgruppen besitzen.
-
Sämtliche
offenbarten Ligninprodukte können
durch Prozesse oder Umkehrprozesse der Sulfonation, Methylation,
Carboxylation, Fraktionierung etc. weiter modifiziert werden, um
ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften, wie Wasserlöslichkeiten,
pH-Bereiche, Molekulargewichte, Hitzebeständigkeit und Emulgierfähigkeit,
zu verbessern.
-
Die
als Farbdispergiermittel/Emulgierhilfsmittel bei der vorliegenden
Erfindung verwendeten Lignine erzeugen stabile Sublimations(wärmeempfindliche)tintenfarbstoffkolloidsysteme
bei einer geeigneten Einstellung des Lösungsmittels und Gebrauchsniveaus.
Lignosulfonatprodukte, wie Marasperse CBA-1 (Lignotech), Marasperse
52CP (Lignotech), Lignosol FTA (Lignotech), Lignosol SFX-65 (Lignotech),
Temsperse S002 (Temfibre, Inc.), Stepsperse DF-Reihe (Stephan Co.),
Weschem NA-4 (Wesco Technologies, Ltd.), Kraftligninprodukte, wie
Diwatex XP (Lignotech), Reax 85 (Westvaco), und Oxyligninprodukte,
wie Marasperse CBOS-6 und Vanisperse CB, etc. sind für eine derartige
Emulgierung der Sublimations(wärmeempfindlichen)tintenfarbstoffsysteme
in wässrigen
Systemen geeignet. Die entstehende Doppelschichtstruktur (Tintenfarbstoffpartikel im
Zentrum, umgeben von Ligninmolekülen
und einer anderen hydrierten Schicht auf der Außenschicht) schirmt den Tintenfarbstoff
ab und verzögert
die Reagglomeration sowie die Effekte der chemischen und physikalischen
Veränderungen.
-
Es
können
auch andere oberflächenaktive
Mittel/Farbstoffdispergiermittel entweder als Primärdispergiermittel/Emulgierhilfsmittel
oder als Additive zur Verbesserung der Kolloidstabilität der entstandenen
Tinte verwendet werden, die die Druckqualität verbessern und ein Verstopfen
sowie eine Kogation am Druckkopf eliminieren. Die Konzentration
dieser Mittel kann von 1 % bis 15 % der Gesamtzusammensetzung reichen,
ohne die Sublimationswärmeübertragungsqualität des wärmeempfindlichen
Tintenfarbstoffes in der Wärmeübertragungsstufe
zu schädigen.
Derartige Materialien können
der Zusammensetzung zugesetzt werden, nachdem die festen Tintenfarbstoffpartikel
fein verteilt worden sind oder nachdem die Sublimations(wärmeempfindlichen)tintenfarbstoffpartikel
in der wässrigen
Lösung über einen
Mahl/Dispergierprozess und Trennprozess, wie Zentrifugieren oder
Filtrieren, gut dispergiert worden sind. Diese Additive wirken als
Kolloidstabilisatoren, Egalisierungsmittel, Benetzungsmittel oder
bilden Steuermittel zusätzlich
zu ihrer Funktion als Emulgierhilfsmittel.
-
Die
Mittel, die für
diesen Zweck eingesetzt werden können,
umfassen Alkylarylpolyether, Alkoholtypen von nichtionischen oberflächenaktiven
Mitteln, wie aus der Triton X-Reihe
(Oxtylphenoxypolyethoxyethanol), nichtionische oberflächenaktive
Alkylaminethoxylatmittel, wie aus der Triton RW-Reihe Triton CF-19,
nichtionische oberflächenaktive
Mittel aus der Tergitolreihe von der Firma Union Carbide Chemicals,
Polysorbatprodukte, wie aus der Tweenreihe von ICI Chemicals and
Polymers, oberflächenaktive
Mittel aus Polyalkylen und modifiziertem Polyalkylen, wie Silwet
(Polydimethylsiloxancopolymere), oberflächenaktive CoatOsil-Mittel
der OSI Specialities, Alkoholalkoxylattypen von nichtionischen oberflächenaktiven
Mitteln, wie aus der Renex-Reihe, BRIJ-Reihe, Ukanil-Reihe, Sorbitanesterprodukte,
wie aus der Span-Reihe, Arlacel-Reihe, alkoxylierte Ester/PEG-Produkte, wie aus
der Tween-Reihe, Atlas-Reihe, Myrj-Reihe, und oberflächenaktive
Cirrasol-Mittel von ICI Chemicals and Polymers, oberflächenaktive
Alkylphosphorsäureester-Produkte,
wie Amylsäurephosphat,
Chemophos TR-421, Alkylaminoxide, wie aus der Chemoxid-Reihe von
Chemron Corporation, anionische oberflächenaktive Sarcosinat-Mittel,
wie aus der Hamposyl-Reihe von der Firma Hampshire Chemical Corporation,
nichtionische oberflächenaktive
Glycerolester oder Polyglycolester, wie aus der Hodag-Reihe von der
Firma Calgene Chemical.