DE69819898T2

DE69819898T2 - Verfahren zur Herstellung eines Druckvorbereitungs-Bildes durch Tintenstrahlaufzeichnung

Info

Publication number: DE69819898T2
Application number: DE1998619898
Authority: DE
Inventors: Dirk Quintens; Leo Oelbrandt; Marc Graindourze
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: EP0992846B1; JP2000135860A; EP0992846A1; DE69819898D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Erzeugung eines Tintenstrahlbildes zur Verwendung in der grafischen Druckvorstufe.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei grafischen Reproduktionsverfahren wird das Vorlagenbild mit Halbtongradation durch eine Sammlung einer großen Anzahl von Punkten und/oder Strichen reproduziert. Der Ton des reproduzierten Bildes wird sowohl durch die Größe der Punkte und/oder Striche als durch deren Dichte beeinflußt. Die Technik, bei der jeder separate Bereich einer Halbtonvorlage in eine Vielzahl winziger Punkte zerlegt wird, ist die sogenannte Rasterung. Das erhaltene Bild wird als Rasterbild bezeichnet.
In einer üblichen Rasterungstechnik werden die sich stetig ändernden Tonwerte der Vorlage mit sich periodisch ändernden Tonwerten eines überlagerten zweidimensionalen Rasters moduliert. Die modulierten Tonwerte werden dann einem Schwellenwertvergleich unterzogen, wobei Tonwerte oberhalb des Schwellenwertes reproduziert und Tonwerte unterhalb des Schwellenwertes nicht reproduziert werden. Das Verfahren der Tonwertmodulation und des Schwellenwertvergleichs resultiert in einer zweidimensionalen Anordnung abstandsgleicher "Rasterpunkte", deren Größe dem Tonwert der Vorlage an dieser bestimmten Stelle proportional ist. Die Anzahl der Rasterpunkte pro Abstandseinheit bestimmt die Rasterfrequenz oder Rasterweite. Diese Rasterungstechnik, in der die Rasterfrequenz konstant und der Rasterbasiszellengröße umgekehrt proportional ist, wird als amplitudenmodulierte Rasterung oder autotypische Rasterung bezeichnet. Diese Technik kann fotomechanisch oder elektronisch ausgeführt werden.
Die fotomechanische Ausführung umfaßt ein analoges Verfahren, bei dem ein Raster mit abstandsgleichen Punkten physisch über der Vorlage, in Kontakt mit der Vorlage oder vorspringend angeordnet wird. Rasterpunkte entstehen, wenn diese Kombination fotografisch in einem System reproduziert wird, in dem der Schwellenwertvergleich durch Verwendung von fotografischen Sonderfilmen und Entwicklungs chemikalien erfolgt und dabei ein sehr hoher fotografischer Kontrast und dadurch ein scharfer Unterschied zwischen Tonwerten unterhalb und oberhalb eines bestimmten Wertes erhalten werden.
Die elektronische Ausführung von autotypischer Rasterung ist ein digitales Verfahren, bei dem die Halbtonwerte der Vorlage an präzise getrennten räumlichen Koordinaten im Vorlagenbild in einzelne Tonwertstufen zerlegt werden. Jeder Tonwert wird mit einem elektronischen Schwellenwert verglichen und Werte oberhalb des Schwellenwertes werden reproduziert, während Werte unterhalb des Schwellenwertes nicht reproduziert werden. Rasterpunkte entstehen durch Definieren eines spezifischen Musters von Schwellenwerten in einer der Größe einer Rasterzelle entsprechenden zweidimensionalen Matrix und durch periodische Beaufschlagung des Bildes mit diesem Schwellenwertmuster.
Des weiteren ist es klar, daß zur Reproduktion eines Farbbildes mit lithografischem Druck das Bild in dreiteilige oder mehrteilige Bilder aufgelöst werden muß, wobei die Teilbilder Grundfarben entsprechen und beim Übereinanderdrucken dieser Grundfarben an einer beliebigen Stelle im Bild die erwünschte Farbe erhalten wird. Jeder dieser Farbauszüge muß wie oben beschrieben gerastert werden.
Bei Anwendung von herkömmlicher amplitudenmodulierter Rasterung können im reproduzierten fotografischen Bild und also auch im Enddruck, für den der fotografische Film als Zwischenelement dient, einige unerwünschte Artefakte erscheinen. Ohne weiter ins Detail zu gehen, können Effekte wie Objekt-Moiré, Farb-Moiré und Mikro-Moiré oder "Rosette" auftreten. Diese Artefakte können durch Anwendung einer alternativen Technik, frequenzmodulierte Rasterung genannt, vermieden werden.
Die frequenzmodulierte Rasterung, ebenfalls als stochastische Rasterung bezeichnet, ist eine Technik, bei der die sich stetig ändernden Tonwerte einer Vorlage mittels gleichgrößer Mikropunkte, deren Anzahl, nicht die Größe, dem Tonwert des Vorlagenbildes proportional ist, reproduziert werden. Die Bezeichnung "Frequenzmodulation" bezieht sich auf die Tatsache, daß die Anzahl der Mikropunkte pro Flächeneinheit (die Frequenz oder Häufigkeit) je nach Tonwert im entsprechenden Bereich der Vorlage variiert. Eine kommerzielle Ausführung von frequenzmodulierter Rasterung ist CrystalRaster, Warenzeichen von Agfa-Gevaert N. V.
Die Punkte und Linien von Rasterbildern müssen eine genügend hohe Dichte aufweisen und zwar weil in einem späteren Belichtungszyklus keine wesentliche Menge Licht durch die Punkte und Linien hindurch dringen darf. Deshalb ist ein fotografisches Element mit hoher Gradation erforderlich. Des weiteren müssen die Punkte eine deutliche Form und scharfe Kanten aufweisen. Diese hocherwünschte Kombination von hohem Kontrast und hervorragender Punktqualität wird in der Regel als "Lithqualität" bezeichnet. Erzielt wird der Zweck einer optimalen Lithqualität in einer herkömmlichen fotografischen Druckvorstufe durch die Kombination von sogenannten speziell konzipierten fotografischen Materialien und angemessenen Verarbeitungssystemen. Eine erste Gruppe von solchen Verarbeitungssystemen umfaßt die herkömmlichen "Lithentwickler", gekennzeichnet durch die Anwesenheit von Hydrochinon als einzelner Entwicklersubstanz und einen niedrigen, aber kritischen Sulfitionengehalt, der einen infektiösen Entwicklungsmechanismus verursacht. Diese herkömmlichen Lithentwickler sind aber zeitlich ziemlich instabil und erfordern komplizierte Nachfüllsysteme für die Oxidation und die Erschöpfung. Weiterhin ist ihre Entwicklungskapazität ziemlich beschränkt und zwar weil sie Hydrochinon als einzelne Entwicklersubstanz enthalten. Vor etwa 10 bis 15 Jahren wurden deshalb sogenannte "Hybridsysteme" oder "Hard Dot Rapid Access"-Entwickler, die bei der Reproduktion von Linien und Rasterpunkten eine gute Stabilität und "Lithqualität" vereinen, auf den Markt gebracht. Beispiele für solche Entwickler und zugehörige geeignete fotografische Materialien sind das von Fuji Photo Ltd vertriebene GRANDEX-System, der von Agfa-Gevaert N. V. vertriebene AGFASTAR und das von Eastman Kodak Co. vertriebene ULTRATEC-System. Dieser Typ von Entwicklern wies aber einen hohen pH-Wert auf und wirkte gewissermaßen korrosiv auf den Verarbeitungsbehälter ein. In jüngerer Zeit sind "Hard Dot"-Systeme konzipiert worden, in denen der Entwickler in bezug auf pH und Zusammensetzung mehr und mehr einem herkömmlichen "Rapid Access"-Entwickler nahe kam. Beispiele sind das Kodak RA 2000-System, das Fuji HD-System und das IMPOWER-System, das von der ehemaligen Druckvorstufenabteilung von DuPont, nun eine Abteilung der Agfa-Gevaert AG, entwickelt wurde.
Erfolgt die Aufzeichnung der Rasterpunkte elektronisch aus digital gespeicherter Information, so wird in den meisten Fällen ein "Rapid Access"-Entwicklungssystem zum Erhalten einer zulänglichen Punktqualität reichen, vorausgesetzt, die Laserbelichtungsquelle des Belichters ist eine hochwertige Laserquelle und zum Schreiben von Rasterpunkten mit hoher geometrischer Genauigkeit befähigt. Ein geeigneter Belichter ist der von Agfa-Gevaert N. V. vertriebene AVANTRA und ein geeigneter Belichterfilm ist der ebenfalls von Agfa-Gevaert N. V. vertriebene ALLIANCE HN.
Fotomechanisch oder elektronisch hergestellte Rasterbilder werden als Vorlage für die Direktbelichtung einer Druckplatte, z. B. einer Flachdruckplatte, oder für die Belichtung eines fotografischen Zwischenmaterials wie eines Kontaktfilms verwendet.
Es ist klar, daß die fotografische Herstellung von Rasterbildern ein umständlicher und kostspieliger Arbeitsgang ist. Die Verwendung von kostspieligen Belichtungsvorrichtungen, Filmen und Chemikalien ist unvermeidlich. Des weiteren ist die Verwendung von Verarbeitungschemikalien nach modernen Normen ökologisch verdächtig, wodurch ein umständlicher und kostspieliger Beseitigungsvorgang benötigt wird. Eine Alternative zum fotografischen Verfahren würde willkommen sein.
In DE 34 17 582 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Positivplatte für Farbdruck offenbart, wobei ein Tinte aufnehmendes Element aus einer lichtdurchlässigen Unterlage mit einer Tinte aufnehmenden, mit Gelatine oder Polyvinylpyrrolidon überzogenen Schicht besteht. Das Element darf einen Abstandshalter enthalten. Auf dieses Element wird mittels eines Tintenstrahldruckers ein Bild übertragen. Dieses Bild kann als Maske für die Belichtung einer Positivplatte bei Farbdruck dienen. Die Tinte wird auf Seite 16 spezifiziert und enthält kein UV-absorbierendes Pigment, wodurch eine vollflächige maximale Durchsichtsdichte im spektralen Ultraviolettbereich von zumindest 3,5 erhältlich ist.
In US-A 5 637 426 wird ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte offenbart, wobei ein Tinte aufnehmendes Element aus einer lichtdurchlässigen Unterlage (aus Polyethylen terephthalat) besteht. Auf dieses Element wird mittels eines Tintenstrahldruckers ein Bild übertragen, wodurch ein Strichbild erhalten wird. Dieses Bild wird als Maske für die Belichtung der Vorstufe verwendet. Ein spezifisches Empfangselement mit einer spezifischen Empfangsschicht wird aber nicht erörtert.
AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches, kostengünstiges und keine Naßverarbeitungsstufen umfassendes alternatives System zur Herstellung eines Bildes, das als Maske für die Belichtung einer Druckplatte oder eines zwischengeschalteten Kontaktfilms oder einer Vorstufe einer gedruckten Leiterplatte (PCB) dienen kann, bereitzustellen.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Gelöst werden die obigen Aufgaben durch ein Verfahren zur Herstellung einer UV-empfindlichen Druckplatte, in dem die Platte durch ein Rasterbild oder durch einen selbst durch das Rasterbild belichteten Zwischenfilm belichtet wird, wobei das Rasterbild eine vollflächige maximale Durchsichtsdichte im spektralen Ultraviolettbereich von zumindest 3,5 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild durch informationsmäßiges Aufspritzen einer pigmenthaltigen Tintenzusammensetzung auf ein Empfangselement erzeugt wird, wobei das Element aus einer lichtdurchlässigen Unterlage und einer Empfangsschicht, die als Bindemittel zumindest ein stickstoffhaltiges Polymer, vorzugsweise Gelatine, enthält, besteht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Beim Tintenstrahldruck werden winzige Tropfen flüssiger Tinte direkt auf eine Drucktinte aufnehmende Oberfläche gespritzt und kommen Druckeinrichtung und Empfangselement nicht physisch miteinander in Kontakt. Die Druckeinrichtung speichert die Druckdaten elektronisch und steuert einen Mechanismus zum bildmäßigen Ausstoßen der Tropfen. Zu frühen Patentschriften über Tintenstrahldrucker zählen US 3 739 393 , US 3 805 273 und US 3 891 121 .
Das Schleudern der Tintentröpfchen kann in verschiedenen Weisen erfolgen. In den frühen 60er Jahren wurde dies von Dr. Sweet der Universität von Stanford unter Beweis gestellt, indem er einen Tintenstrom, der ununterbrochen durch eine schmale Düse geschleudert wird, mittels eines Druckwellenmusters steuerte. Durch diese Steuerung löst sich der Tintenfluß in Tröpfchen gleicher Größe auf, die in gleichem Abstand aus der Düse ausgestoßen werden. Der Fluß von Tröpfchen wird bildmäßig in elektrostatisch geladene und abgelenkte Tröpfchen und in Tröpfchen, die ungeladen bleiben und also nicht abgelenkt werden, aufgelöst. Dieses Verfahren ist als Druck mit kontinuierlich austretendem Strahl bekannt. In einer Ausführungsform bildet der Fluß aus ungeladenen und nicht-abgelenkten Tröpfchen das Bild, während der Fluß aus geladenen abgelenkten Tröpfchen wieder gesammelt wird. In einer anderen Ausführungsform bildet der Fluß aus geladenen abgelenkten Tröpfchen das Bild und wird der Fluß aus ungeladenen und nicht-abgelenkten Tröpfchen wieder gesammelt. In noch einer weiteren Variante des letzteren Systems werden verschiedene Strahlen in einem unterschiedlichen Winkel abgelenkt und bilden dabei das Bild (mehrfaches Ablenkungssystem). Die Erfindung von Sweet führte zu den Einführungen der Produkte "A. B. Dick VideoJet" und "Mead DIJIT". In den 70er Jahren lizenzierte IBM diese Technologie und paßte sie ihren eigenen Rechnerdruckern an. Fast zur gleichen Zeit entwickelten Prof. Hertz des "Lund Institute of Technology" in Schweden und seine Kollegen unabhängig voneinander verschiedene Tintenstrahltechniken mit kontinuierlich austretendem Strahl, bei denen die Kennzeichen des Tintenflusses für Graustufendruck modulierbar sind und zwar durch Steuerung der Anzahl der in jedem Bildelement (Pixel) abgesetzten Tröpfchen. Die Lizenz für dieses Verfahren wurde Unternehmen wie Iris Graphics/Scitex und Stork für die Erzeugung von hochqualitativen Farbbildern erteilt.
Als alternative Technik für Tintenstrahldruck mit kontinuierlich austretendem Strahl können die Tintentröpfchen "auf Abruf" erzeugt werden ("DOD" oder "Tropfen auf Abruf"). Bei diesem Verfahren stößt die Druckeinrichtung die Tröpfchen nur dann aus, wenn es auf einem Empfangsmaterial ein Bild zu drucken gibt. Dadurch wird das Problem der Komplexität der Hardware für das Aufladen und Ablenken der Tröpfchen vermieden. Bei der "Tropfen auf Abruf"-Technik kann das Tintentröpfchen mittels eines piezoelektrischen Wandlers (das sogenannte "Piezoverfahren") oder mittels diskreter Wärmepulse (das sogenannte "Bubble Jet"-Verfahren oder "thermisches Tintenstrahlverfahren") erzeugt werden. Zoltan, Kyser und Sears sind die Pioniere des ersten Verfahrens. In diesen Druckern werden Tintentröpfchen bei Anwendung von Spannungsimpulsen mittels einer durch die mechanische Bewegung einer piezoelektrischen Keramik generierten Druckwelle ausgestoßen. 1979 erfanden Endo und Hara von Canon Co. ein "Tropfen auf Abruf"-Tintenstrahldruckverfahren, in dem Tintentröpfchen infolge ihres Wachstums aus einer Düse ausgestoßen werden und wie eine Wasserdampfblase auf die Oberfläche eines kleinen, nahe an der Düse angeordneten Heizelements in sich zusammenfallen. Canon nannte die Technologie das "Bubble Jet"-Verfahren. In der gleichen Periode oder kurz danach entwickelte Hewlett-Packard eine ähnliche Tintenstrahltechnologie, die 1984 als "Thinkjet"-Drucker im Handel erhältlich wurde. Diese Technologie wurde thermische Tintenstrahltechnik genannt.
Im grafischen Bereich sind Systeme offenbart worden, bei denen spezifische Tintenzusammensetzungen auf lichtdurchlässige, nachher als Fotomasken verwendete Materialien geschleudert werden, z. B. in US 5 495 803 , EP 737 722 und WO 97/25206.
Im nachstehenden folgt eine eingehende Beschreibung der verschiedenen Ingredienzien des erfindungsgemäßen Empfangsmaterials und der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung.
– Beschreibung des Empfangsmaterials
Ein wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß das Bindemittel der Empfangsschicht ein stickstoffhaltiges Polymer ist. Gelatine wird dabei bei weitem als bestes Bindemittel bevorzugt. Gelatine hat ja als Vorteil, daß sie eine klare Schicht bildet, sich schnell in einer einfach steuerbaren Weise vernetzt und Flüssigtinten auf Wasserbasis schnell absorbiert, was eine schnelle Trocknung sichert. Weitere stickstoffhaltige Bindemittel können aus einer Vielzahl von chemischen Verbindungen gewählt werden, wie z. B. Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyacrylamid, Acrylamid/Acrylsäure, Poly(2-acrylamid-2-methylpropansulfonsäure), Poly(diethylentriamin-co-adipinsäure), Polyvinylpyridin, Polyvinylimidazol, quaterniertes Polyimidazolin, Polyethylenimin, mit Epichlorhydrin modifiziertes Polyethylenimin, ethoxyliertes Polyethylenimin, Poly(N,N,-dimethyl-3,5-dimethylenpiperidiniumchlorid, Polyurethan, Melaminharze, Harnstoffharze, Nitrilgummis und Albumin.
Die Empfangsschicht kann mehr als ein stickstoffhaltiges Polymer enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird Gelatine mit Polyvinylpyrrolidon (PVP) versetzt. Vorzugsweise ist die Gelatine in einer Menge zwischen 60 und 100 Gew.-% und PVP in einer Menge zwischen 40 und 0 Gew.-% im Bindemittelgemisch enthalten.
Obgleich es keine bevorzugte Ausführungsform darstellt, kann die Empfangsschicht im Prinzip ebenfalls ein nichtstickstoffhaltiges Polymer enthalten, z. B. Cellulose-Derivate wie Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Stärke, Dextran, Polyvinylalkohol, Polyvinylalkohol-Derivate wie acetoacetylierte Derivate, Polyvinylacetat, Polyvinylacetal, Polyalkylenoxide, Latices wie ein Copolymer aus Styrol und Butadien, carboxylierte Polymere und Polyacrylate.
Die Empfangsschicht kann weiterhin Füllstoffe, Pigmente, Weißmacher und poröses teilchenförmiges Material enthalten. Anorganische Materialien sind z. B. synthetische Kieselsäure, Talk, Ton, Kaolin, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Böhmit und Pseudo-Böhmit, Titanoxid, Zinkoxid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfid, Satinweiß, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat und Lithopone. Zu organischen Materialien zählen z. B. Polystyrol, Polymethacrylat, Polymethylmethacrylat, Elastomere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyester, Polyestercopolymere, Polyacrylate, Polyvinylether, Polyamide, Polyolefine, Polysilikone, Guanaminharze, Polytetrafluorethylene, elastomeres Styrol-Butadien-Gummi (SBR), elastomeres Butadien-Acrylnitril-Gummi, Harnstoffharze und Harnstoff-Formalinharze. Pigmente und Teilchen sind ebenfalls in den Patentanmeldungen DE 2 925 769 , GB 2 050 866, US 4 474 850 , US 4 547 405 , US 4 578 285 , WO 88 06532, US 4 849 286 , EP 339 604 , EP 400 681 , EP 407 881 , EP 411 638 und US 5 045 864 beschrieben.
Weitere typische und nutzbare Ingredienzien für die Tintenstrahl aufnehmenden Schichten sind sogenannte Beizmittel, die das Farbmittel der aufgeschleuderten Tintenstrahlzusammensetzung fixieren und dadurch die Wasserbeständigkeit des Endbildes in merklichem Maße verbessern. Bei solchen Beizmitteln handelt es sich in der Regel um (Co)polymere, die kationische Funktionen wie quaternäre Ammoniumgruppen, Phosphoniumgruppen, Sulfoniumgruppen und Guadiniumgruppen enthalten. Beispiele für solche Beschreibungen sind US 4 371 582 , US 4 575 465 , US 4 649 064 , GB 2 210 071, EP 423 829 , DE 3109931 , US 4 585 724 , EP 295 338 , EP 306 564 , US 5 314 747 , EP 609 930 , WO 94/20304, WO 94/20305, WO 94/20306, EP 615 853 , EP 615 884 und EP 618 214 . Anorganische Beizmittel sind ebenfalls beschrieben in z. B. US 5 560 996 , EP 704 316 und EP 754 560 .
Die erfindungsgemäße Tinte aufnehmende Schicht kann vernetzt werden, um erwünschte Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit und das Vermeiden von Aneinanderhaften zu erhalten. Durch Vernetzung wird die Schicht weiterhin abriebfest gemacht und davor geschützt, daß während der Handhabung Fingerabdrücke auf dem Element zurückbleiben. Es gibt eine Vielzahl bekannter, ebenfalls als Härter bezeichneter Vernetzungsmittel, die einzeln oder kombiniert und in freier oder blockierter Form benutzt werden können. Nutzbare Härter sind u. a. Formaldehyd und freie Dialdehyde wie Succinaldehyd und Glutaraldehyd, blockierte Dialdehyde, aktive Ester, Sulfonatester, aktive Halogenverbindungen, s-Triazine und Diazine, Epoxide, aktive Olefine mit zwei oder mehr aktiven Bindungen, Carbodiimide, nicht in der 3-Stellung substituierte Isoxazoliumsalze, Ester von 2-Alkoxy-N-carboxydihydrochinolin, N-Carbamoyl- und N-Carbamoylpyridiniumsalze, Härter mit gemischter Funktion wie halogensubstituierte Aldehydsäuren (z. B. Mucochlor- und Mucobromsäuren), oniumsubstituierte Acroleine und Vinylsulfone und polymere Härter wie Dialdehydstärken und ein Copolymer aus Acrolein und Methacrylsäure. Eine bevorzugte Klasse von Härtern sind polyfunktionelle Aziridine.
Die erfindungsgemäße Tinte aufnehmende Schicht kann ebenfalls einen Weichmacher wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerinmonomethylether, Glycerinmonochlorhydrin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Harnstoffphosphat, Triphenylphosphat, Glycerinmonostearat, Propylenglycolmonostearat, Tetramethylensulfon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon und polymere Latices mit niedrigem Tg wie Polyethylacrylat und Polymethylacrylat enthalten.
Die erfindungsgemäße Tinte aufnehmende Schicht kann Tenside enthalten. Dabei handelt es sich um ein beliebiges kationisches, anionisches, amfoteres oder nicht-ionisches Tensid, wie die in JP-A 62-280068 (1987) beschriebenen. Beispiele für diese Tenside sind N-Alkylaminosäuresalze, Alkylethercarbonsäuresalze, acylierte Peptide, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylbenzol- und Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Sulfobernsteinsäuresalze, Olefinsulfonsäuresalze, N-Acylsulfonsäuresalze, sulfonierte Öle, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylethersulfonsäuresalze, Alkylallylethersulfonsäuresalze, Alkylamidsulfonsäuresalze, Alkylphosphorsäuresalze, Alkyletherphosphorsäuresalze, Alkylallyletherphosphorsäuresalze, Alkyl- und Alkylallylpolyoxyethylenether, mit Alkylallylformaldehyd anellierte Säuresalze, Blockpolymere mit Polyoxypropylen, Polyoxyethylenpolyoxypropylalkylether, Polyoxyethylenether von Glycolestern, Polyoxyethylenether von Sorbitanestern, Polyoxyethylenether von Sorbitestern, alifatische saure Polyethylenglycolester, Glycerinester, Sorbitanester, Propylenglycolester, Zuckerester, Fluor-C₂-C₁₀-alkylcarbonsäuren, Dinatrium-N-perfluoroctansulfonylglutamat, Natrium-3-(fluor-C₆-C₁₁-alkyloxy)-1-C₃-C₄-alkylsulfonate, N-[3-(Perfluoroctansulfonamid)-propyl]-N,N-dimethyl-N-carboxymethylenammoniumbetain, Fluor-C₁₁-C₂₀-alkylcarbonsäuren, Perfluor-C₇-C₁₃-alkylcarbonsäuren, Perfluoroctansulfonsäure-Diethanolamid, Li-, K- und Na-Perfluor-C₄-C₁₂-alkylsulfonate, N-Propyl-N-(2-hydroxyethyl)-perfluoroctansulfonamid, Perfluor-C₆-C₁₀-alkylsulfonamidpropylsulfonylglycinate, Bis-(N-perfluoroctylsulfonyl-N-ethanolaminoethyl)-phosphonat, Monoperfluor-C₆-C₁₆-alkylethylphosphonate und Perfluoralkylbetain.
Die Empfangsschicht kann des weiteren einen sogenannten Abstandshalter enthalten. Die Bezeichnung "Abstandshalter" wird in der vorliegenden Erfindung als "Mattiermittel" oder "Aufrauhmittel" gleich betrachtet. Zu nutzbaren Aufrauhmitteln zählen

– verschiedene Typen von Kieselsäure, wie beschrieben in z. B. US 3 084 131 , US 4 892 591 , US 4 902 568 , EP 379 964 , EP 423 829 , US 5 165 973 , EP 739 747 , EP 781 666 , EP 803 374 , EP 862 510 und Wo 97/20691,
– Stärketeilchen oder Teilchen modifizierter Stärke, wie beschrieben in EP 445 327 , EP 480 362 und EP 524 635 ,
– die in US 4 861 818 beschriebenen kugelförmigen polymeren Perlen,
– die in US 4 906 560 und EP 0 584 407 beschriebenen alkalilöslichen Perlen,
– die in EP 0 466 982 beschriebenen unlöslichen polymeren Perlen,
– Polymethylmethacrylatperlen,
– Copolymere aus Methacrylsäure mit Methyl- oder Ethylmethacrylat,
– TOSPEARL-Siloxanteilchen (z. B. Typen T105, T108, T103, T120), die von Toshiba Co vertrieben werden,
– SEAHOSTAR-Polysiloxan-Kieselsäureteilchen (z. B. des Typs KE-P50), vertrieben von Nippon Shokubai Co,
– EPOSTAR-MA-Teilchen, d.h. Polymethylmethacrylatteilchen (PMMMA) mit einer X-Bindung (z. B. MA 1002, MA 1004),
– SOKEN PEARL: kugelförmige PMMMA-Mikropulver (AS-Serie: z. B. AS 15, 22, 30, 50, 65),
– ROPAQUE-Teilchen, d.h. polymere hohle kugelförmige Perlen des Kern/Hüllentyps, vertrieben von Rohm und Haas Co. und beschrieben in z. B. US-P 4 427 836, 4 468 498 und 4 469 825,
– ABD PULVER, vertrieben von BASF AG,
– CHEMIPEARL, kugelförmige polymere Teilchen, vertrieben von Misui Petrochemical Industries, Ltd.,
– mit einem wasserabstoßenden Material überzogene Teilchen, wie beschrieben in US 5 204 233 ,
– polymere Teilchen mit einer reaktiven funktionellen Gruppe, die eine kovalente Bindung mit einem Härter oder einem Bindemittel zu bilden vermag, wie beschrieben in US 5 057 407 ,
– fluorhaltige polymere Perlen, wie beschrieben in EP 281 928 ,
– durch Suspensionspolymerisation hergestellte polymere Teilchen, wie beschrieben in z. B. US 5 342 733 ,
– zwei Polymere enthaltende Teilchen, die nach dem in EP 399 729 beschriebenen Verfahren hergestellt sind,
– Polystyrolperlen, die nach dem in EP 341 200 beschriebenen Verfahren hergestellt sind, und
– gelatinebepfropfte polymere Mattiermittel nach EP 307 855 .

Hat das Empfangselement eine Rückschicht, so wird der Abstandshalter vorzugsweise in diese Rückschicht eingearbeitet.
Ein bevorzugter Typ von Mattiermittel ist eine hydrophobe modifizierte Stärke. Ein Beispiel für eine solche modifizierte Stärke wird unter dem Handelsnamen "DRY FLO" von Roquette National Chimie vertrieben. DRY FLO ist ein hydrophobe Gruppen enthaltender Stärkeester mit einem volumendurchschnittlichen Teilchendurchmesser zwischen 13 und 20 μm.
Die Empfangsschicht des erfindungsgemäßen Empfangsmaterials kann aus nur einer einzelnen Schicht bestehen oder als Mehrschichtverband, z. B. als Doppelschichtverband, aufgetragen werden. Die Empfangsschicht oder der Schichtverband kann auf nur eine Seite des Trägers oder aber auf beide Seiten des Trägers aufgetragen werden.
Zu nutzbaren Trägern aus lichtdurchlässigem organischem Harz für das Empfangselement zählen z. B. eine Cellulosenitratfolie, eine Celluloseacetatfolie, eine Polyvinylacetalfolie, eine Polystyrolfolie, eine Polyethylenterephthalatfolie, eine Polycarbonatfolie, eine Polyvinylchloridfolie oder Folien aus einem Poly-α-olefin wie eine Polyethylenfolie oder Polypropylenfolie. Die Stärke einer solchen Folie aus organischem Harz liegt vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,35 mm. In einer erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Träger eine mit zumindest einer Haftschicht überzogene Polyethylenterephthalatfolie. Diese Haftschicht kann vor oder nach dem Verstrecken des Polyesterfilmträgers aufgetragen werden. Der Polyesterfilmträger wird vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von z. B. 70–120°C biaxial gestreckt, wodurch seine Stärke um etwa 1/2 bis 1/9 oder mehr verringert und seine Oberfläche 2 bis 9mal erhöht wird. Das Verstrecken kann in zwei Schritten erfolgen, d.h. ein Querverstrecken und ein Längsverstrecken, dieser Reihenfolge nach oder gleichzeitig. Die eventuelle Haftschicht wird vorzugsweise zwischen dem Längs- und Querverstrecken in einer Stärke von 0,1 bis 5 μm aus einem wäßrigen Medium aufgetragen. Diese Haftschicht enthält vorzugsweise ein Homopolymer oder Copolymer eines ein kovalent gebundenes Chloratom enthaltenden Monomers.
Beispiele für solche zur Verwendung in der Haftschicht geeigneten Homopolymere oder Copolymere sind z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, ein Copolymer von Vinylidenchlorid, einem Acrylsäureester und Itakonsäure, ein Copolymer von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, ein Copolymer von Vinylchlorid und Vinylacetat, ein Copolymer von Butylacrylat, Vinylacetat und Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, ein Copolymer von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Itakonsäure, ein Copolymer von Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylalkohol usw. Bevorzugt werden wasserdispergierbare Polymere, da sie einen Auftrag der Haftschicht aus einem wäßrigen Medium erlauben, was aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist.
Es kann eine zweite Haftschicht aufgetragen werden, die in der Regel hydrophiler ist und z. B. Gelatine und ein haftungsförderndes Polymer enthält.
Der Träger kann eine einkomponentige Schicht oder eine mehrkomponentige Schicht sein oder ist aus einem durch Coextrusion hergestellten Laminat aus verschiedenen Materialien aufgebaut.
Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruck enthalten in der Regel folgende Ingredienzien: Farbstoffe oder Pigmente, Wasser und/ oder organische Lösungsmittel, Anfeuchter wie Glycole, Detergenzien, Verdickungsmittel, polymere Bindemittel und Konservierungsmittel. Es soll bemerkt werden, daß die optimale Zusammensetzung einer solchen Tinte vom angewandten Tintenstrahldruckverfahren und von der Art des zu bedruckenden Substrats abhängt. Tintenzusammensetzungen können grob in folgende Kategorien aufgeteilt werden:

– wäßrige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfaßt Absorption, Durchdringung und Verdampfung,
– ölige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfaßt Absorption und Durchdringung,
– Tintenzusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis: die Trocknung beruht hauptsächlich auf Verdampfung,
– Heißschmelz- oder Phasenwechseltintenzusammensetzungen: das Bindemittel der Tinte ist flüssig bei Ausstoßtemperatur, aber fest bei Zimmertemperatur, keine Trocknung aber Erstarrung,
– Tintenzusammensetzungen, die z. B. UV-härtbar sind: keine Trocknung aber Polymerisation.

Man soll sich aber klar bewußt sein, daß die ersten zwei Typen von Tintenzusammensetzungen ein in gewissem Maße absorbierendes Empfangsmedium erfordern. Für nicht-absorbierende Substrate dagegen sind Heißschmelztinte oder strahlungshärtbare Tinten besser geeignet.
In der vorliegenden Erfindung verwendet man Kombinationen von Flüssigtinten, vorzugsweise Tinten auf Wasserbasis.
Zu frühen Patentschriften über Tinten auf Wasserbasis zählen US 3 903 034 , US 3 889 269 , US 3 870 528 , US 3 846 141 , US 3 776 742 und US 3 705 043 .
Tinten auf Wasserbasis enthalten in der Regel etwa 75 bis 90 Gew.-% Wasser. Um Eintrocknen in der Düsenöffnung zu vermeiden, enthalten sie ein sogenanntes Anfeuchtmittel oder Gemische aus Anfeuchtmitteln, bei denen es sich in der Regel um (Poly)alkohole handelt. Geeignete Anfeuchtmittel sind u. a. Glycole wie Diethylenglycol, Glycerin und Polyethylenglycol, N-Methylpyrrolidon, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, Isopropanol und 1,2-Dimethyl-2-imidazolidon. Es hat sich herausgestellt, daß gewisse Anfeuchtmittel wie N-Methylpyrrolidon und 2-Pyrrolidon eine Verbesserung der Löslichkeit des Farbmittels in der Tinte bewirken und also eine Doppelwirkung als Anfeuchtmittel und Hilfslösungsmittel haben. Diese Anfeuchtmittel sind in der Regel in einem Verhältnis zwischen 5 und 15% enthalten.
Außer dem Farbmittel, Wasser und einem Anfeuchtmittel können Tintenzusammensetzungen auf Wasserbasis in untergeordneten Mengen weitere Ingredienzien wie Tenside, Biozide, Puffermittel, Chelatbildner und Entschäumungsmittel enthalten.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Tintenzusammensetzung ist vorzugsweise eine konzentrierte schwarzpigmentierte Tinte. Das Schwarzpigment ist vorzugsweise Gasruß in einem Verhältnis von zumindest 2%, vorzugsweise etwa 5%. Im Handel sind verschiedene Typen von gasrußhaltigen Tinten erhältlich. Beispiele für nutzbare Gasrusse sind u. a. Regal 400R, Mogul L, Elftex 320 von Cabot Co., oder Carbon Black IW18, Special Black 250, Special Black 350, Special Black 550, Printex 25, Printex 35, Printex 55, Printex 150T von Degussa Co. und Pigment Black 7.
Weitere geeignete Pigmente sind in "Industrial Organic Pigments, Production, Properties, Applications", 2. Ausgabe, W.
Herbst, K. Hunger, VCH, 1997, beschrieben. Weitere Beispiele für geeignete Pigmente sind zum Beispiel den Patentschriften US 5 389 133 und US 5 713 988 entnehmbar.
Die Stärke der Pigmentteilchen soll genügend niedrig sein, um ein freies Fließen der Tinte durch die Tintenstrahldruckvorrichtung, insbesondere an den Sprühdüsen, die in der Regel einen Durchmesser von weniger als 10 μm bis 50 μm aufweisen, zu sichern. Die Teilchengröße des Pigments hat ebenfalls einen Einfluß auf die Beständigkeit der Pigmentdispersion, die während der ganzen Lebensdauer der Tinte kritisch ist. Des weiteren ist der Einsatz kleiner Teilchen auch wünschenswert, um eine maximale Farbstärke (Farbtiefe) zu erzielen.
Dementsprechend kann der mittlere Teilchendurchmesser zwischen etwa 0,005 μm und etwa 15 μm liegen. Vorzugsweise kann die Teilchengröße des Pigments zwischen etwa 0,005 μm und etwa 5 μm, besonders bevorzugt zwischen etwa 0,005 μm und etwa 1 μm und ganz besonders bevorzugt zwischen etwa 0,005 μm und etwa 0,3 μm liegen. Pigmentteilchengrößen außerhalb dieser Bereiche kommen selbstverständlich auch in Frage, solange die erfindungsgemäßen Aufgaben gelöst werden.
Sehr feine Dispersionen von Pigmenten und Verfahren für deren Herstellung sind offenbart in z. B. EP 0 776 952 , US 5 538 548 , US 5 443 628 , EP 0 259 130 , US 5 285 064 , EP 0 429 828 und EP 0 526 198 .
Reicht das Eigenabsorptionsvermögen des gewählten Pigments im spektralen UV-Bereich nicht hin, so wird der Tintenzusammensetzung vorzugsweise ein UV-absorbierender Farbstoff zugesetzt. Geeignete UV-absorbierende Stoffe sind z. B. beschrieben in EP 0 252 550 , US 4 311 787 , US 4 082 554 , US 4 053 315 , EP 0 519 306 , EP 0 524 593 , EP 0 524 594 , EP 0 529 737 , JP-A 03-38636, JP-A 03-13936, JP-A 03-41442, DE 4142935 , EP 0 552 010 , JP-A 03-48234, US 5 155 015, EP 0 525 445 , WO 93/5443, JP-A 03-78741, WO 93/13458, US 4,923,788 , EP 0 411 819 , JP-A 61-205934, JP-A 01-259358, JP-A 02-73343, JP-A 02-71261 und EP 0 495 406 . Noch weitere UV-absorbierende Mittel sind beschrieben in Research Disclosure, Dezember 1989, Aufsatz 309119, Abschnitt VIII.
Sogar bei Verwendung eines Pigments mit hinreichendem Eigenabsorptionsvermögen für Ultraviolettlicht, wie das der Fall ist bei Gasruß, bleibt die Zugabe eines UV-Absorbers nützlich, um die UV-Dichte des endgültigen Tintenstrahlbildes zu verbessern. In dieser Weise vermeidet man die Verwendung von sehr hohen Verhältnissen an Gasruß, die Ablagerung von Material in den Düsen und Dichtlaufen der Düsen verursachen können.
– Beschreibung von Anwendungen
Das Aufschleudern der erfindungsgemäß verwendeten pigmentierten Tinte auf das erfindungsgemäß verwendete Empfangselement kann mit einem beliebigen Typ von Tintenstrahldruckern erfolgen, wie mit den verschiedenen Typen von Tintenstrahldrucker mit kontinuierlich austretendem Strahl ("continuous ink jet printing") oder Tropfen-auf-Abruf-Tintenstrahldruckern, wie oben erläutert. Die Erzeugung eines Rasterbildes und dessen Qualitätsauswertung werden im nachstehenden Abschnitt der Beispiele erörtert.
Das erhaltene gerasterte Tintenstrahlbild kann als Maske für die Belichtung eines beliebigen Typs von W-empfindlichen Druckplatten, z. B. vorsensibilisierten Offsetdruckplatten wie OSAZOL, (Warenzeichen von Agfa, OPS-Abteilung), Flexodruckplatten und Siebdruckmaterialien, verwendet werden.
In einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird statt eines Rasterbildes ein aus Strichen mit einer UV-Dichte von zumindest 3,5 bestehendes Strichbildmuster erzeugt, z. B. durch CAD (Computer Aided Design, d. h. computerunterstützte Entwicklung), und in einem Tintenstrahldruckzyklus benutzt. Ein solches Strichbildmuster kann sodann als Maske für die Belichtung einer Vorstufe einer gedruckten Leiterplatte (PCB) verwendet werden. Eine solche PCB-Vorstufe ist in der Regel ein fotopolymerisierbares Element, dessen nicht-belichtete Bereiche nachher entfernt werden. Die verarbeitete PCB-Vorstufe wird dann im Ätzschritt der PCB-Herstellung benutzt. Die bevorzugten Ausführungsformen dieser alternativen Ausführungsform sind die gleichen wie für die Belichtung einer Druckplatte durch ein Rasterbild.
In der einfachsten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Tintenstrahlbild direkt als Maske für die Belichtung einer Druckplatte oder einer PCB-Vorstufe verwendet. Das Tintenstrahlbild kann aber ebenfalls durch Aufkopieren auf ein Dupliziermaterial, vorzugsweise einen fotografischen Kontaktfilm, in ein Spiegelbild umgewandelt werden. Bevorzugte fotografische Kontaktfilme sind sogenannte Tageslichtfilme, wie die von Agfa-Gevaert N. V. hergestellten Tageslichtfilme, die in UV-armem Bürolicht gehandhabt werden können. Das Kopiebild wird dann im anschließenden Belichtungsschritt benutzt.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
BEISPIELE
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert die Tatsache, daß durch Verwendung einer pigmentierten Tinte in den erfindungsgemäß verwendeten Empfangselementen hohe UV-Dichten erzielbar sind.
Die nachstehenden Muster der Empfangselemente werden auf einen substrierten Polyethylenterephthalatträger aufgetragen
Empfangselement 1
Schicht 1 und Schicht 2 werden durch Kaskadenbeschichtung auf einmal aufgetragen. Die erste Schicht, die dem Träger am nächsten liegt, hat eine Naßschichtstärke von 100 μm, die zweite Schicht eine Naßschichtstärke von 20 μm. Die Schichten werden bei 50°C getrocknet.
Vergleichendes Empfangselement 1
Schicht 3 wird durch Kaskadenbeschichtung aufgetragen. Die Schicht hat eine Naßschichtstärke von 100 μm und wird bei 50°C getrocknet.
Die Schichtzusammensetzungen sind in Tabelle 1 aufgelistet.
TABELLE 1
Die verschiedenen Tintenstrahl aufnehmenden Elemente werden mit den Originaltintenpatronen dreier verschiedener Drucker (vollflächig) bedruckt, wobei als Tinte eine pigmentierte Schwarztinte auf Rußbasis für einen HP850-Drucker, ein Schwarzgemisch aus Farbstoffen für einen Epson 800-Drucker und ebenfalls ein Schwarzgemisch aus Farbstoffen für einen Canon 610-Drucker verwendet wird. Die Druckexperimente werden bei Zimmertemperatur und 50%er RF durchgeführt. Die optische Dichte (UV) wird 1 Tag nach dem Druck auf einem MacBeth TD904 gemessen. Die OD-Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet.
TABELLE 2
Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß nur das mit der pigmentierten Tinte des HP850C-Druckers bedruckte Beispiel eine optische Durchsichtsdichte (im W-Bereich) von mehr als 3,5 aufweist. Beim Druck mit einem Schwarzgemisch aus Farbstoffen, wie das der Fall ist beim Epson 800 und Canon 610, ist die optische Dichte (im W-Bereich) niedriger als 3,5.
Beim Druck mit einer pigmentierten Schwarztinte (HP850C) auf einem Empfangselement, das ein anderes Bindemittel als ein N-halti ges Polymer enthält, ist die optische Dichte (im UV-Bereich) sehr niedrig.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung einer UV-empfindlichen Druckplatte, in dem die Platte durch ein Rasterbild oder durch einen selbst durch das Rasterbild belichteten Zwischenfilm belichtet wird, wobei das Bild eine vollflächige maximale Durchsichtsdichte im spektralen Ultraviolettbereich von zumindest 3,5 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterbild durch informationsmäßiges Aufspritzen einer flüssigen, ein UV-absorbierendes Pigment enthaltenden Tintenzusammensetzung auf ein Empfangselement erzeugt wird, wobei das Element aus einer lichtdurchlässigen Unterlage und einer Empfangsschicht, die als Bindemittel zumindest ein stickstoffhaltiges Polymer enthält, besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stickstoffhaltige Polymer Gelatine ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschicht Polyvinylpyrrolidon als zweites Bindemittel enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschicht des weiteren einen Abstandshalter enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter ein hydrophobe Gruppen enthaltender Stärkeester ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschicht eine Doppelschicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Tintenzusammensetzung eine wäßrige Tintenzusammensetzung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment in der Tintenzusammensetzung Gasruß ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Tintenzusammensetzung des weiteren einen UV-absorbierenden Farbstoff enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenfilm durch Aufbelichten des Rasterbildes auf einen fotografischen Kontaktfilm und Verarbeitung des Films erhalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer Vorstufe einer gedruckten Leiterplatte, wobei die Vorstufe durch ein Strichbild mit Strichen mit einer Dichte im spektralen Ultraviolettbereich von zumindest 3,5 belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild durch informationsmäßiges Aufspritzen einer flüssigen, ein UV-absorbierendes Pigment enthaltenden Tintenzusammensetzung auf ein Empfangselement erzeugt wird, wobei das Element aus einer lichtdurchlässigen Unterlage und einer Empfangsschicht, die als Bindemittel zumindest ein stickstoffhaltiges Polymer enthält, besteht.