DE69511322T2

DE69511322T2 - Tintenstrahlschreibverfahren und -vorrichtung und Druckerzeugnisse

Info

Publication number: DE69511322T2
Application number: DE69511322T
Authority: DE
Inventors: Fumihiro Gotoh; Toshiharu Inui; Yutaka Kurabayashi; Jiro Moriyama; Hitoshi Sugimoto; Hiroshi Tajika; Kiichiro Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2015-05-24
Also published as: US20020039129A1; EP0684147A2; JPH0839795A; EP0684147A3; DE69511322D1; US6206516B1; EP0684147B1; JP3227339B2; US6464349B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem Symbole und/oder Bilder durch das Ausstoßen von Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium gebildet werden, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Druckprodukte, insbesondere eine Tintenstrahlaufzeichnungstechnik, mittels der ein Farbstoff oder ein Farbmaterial in der Tinte auf dem Aufzeichnungsmedium unlöslich gemacht oder zum Aggregieren gebracht wird.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren wird in großem Umfang in Druckern, Kopiergeräten, Faxgeräten u. ä. eingesetzt, da es Vorteile bietet, wie eine geringe Geräuschentwicklung, geringe Betriebskosten, die Einfachheit der Größenreduktion, die Einfachheit der Farbgebung u. ä.
Um wasserfeste, nicht-verlaufende Farbbilder mit einer hochentwickelten Farbe unter Einsatz einer herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnung zu erzeugen, ist es erforderlich, ein spezielles Papier zu verwenden, das eine wasserfeste Tintenabsorptionsschicht besitzt. In den letzten Jahren sind aufgrund einer Verbesserung der Tinte für die Praxis gut geeignete Druckverfahren entwickelt worden, bei denen Normalpapier verwendet wird, wobei diese Druckverfahren bei Druckern, Kopiergeräten o. ä. in großem Umfang Anwendung finden. Die Qualität des auf Normalpapier erzeugten Druckes liegt jedoch immer noch auf einem unzureichenden Niveau.
Von den Verfahren zur Verbesserung der wasserfesten Eigenschaften oder der Wasserfestigkeit der Bilder durch Verbessern der Tinte besteht eines der bekannten Verfahren darin, das Farbmaterial innerhalb der Tinte wasserfest zu machen. Bei der bei diesem Verfahren verwendeten Tinte ist es jedoch schwierig, die Tinte, wenn sie trocknet, wieder in Wasser zu lösen. Daher hat dieses Verfahren das Problem, das eine Neigung zum Verstopfen der Düsen des Aufzeichnungskopfes besteht. Es ist nicht unmöglich, dieses Problem zu beseitigen. Diese Beseitigung bringt jedoch ein weiteres Problem mit sich, daß der Aufbau der Vorrichtung ziemlich kompliziert wird.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 84992/1981 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem das Aufzeichnungsmedium vorher mit einem Material beschichtet wird, das in der Lage ist, den Farbstoff zu fixieren. Dieses Verfahren macht jedoch den Einsatz eines speziellen Aufzeichnungsmediums erforderlich. Darüber hinaus muß die Vorrichtung zur Beschichtung des Farbstoffixiermateriales groß ausgebildet sein, womit ein unvermeidbarer Kostenanstieg verbunden ist. Des weiteren ist es ziemlich schwierig, das Aufzeichnungsmedium mit dem Material, das den Farbstoff auf beständige Weise fixieren kann, mit einer vorgegebenen Dicke zu beschichten.
Eine weitere offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 63185/1989 beschreibt ein Verfahren zum Aufbringen von farbloser Tinte, die den Farbstoff unlöslich machen kann, auf das Aufzeichnungsmedium mit Hilfe eines Tinten strahlaufzeichnungskopfes. Bei diesem Verfahren wird der Punktdurchmesser der farblosen Tinte größer eingestellt als der der wirklichen Tinte. Daher können die gewünschten Eigenschaften in zufriedenstellender Weise erhalten werden, selbst wenn sich die Landung oder die Spritzpunkte der Bilderzeugungstinte und der farblosen Tinte geringfügig voneinander unterscheiden. Bei diesem Verfahren wird jedoch die farblose Tinte über den gesamten Bereich, über dem die Bilder erzeugt werden, gespritzt. Daher hat das Verfahren das Problem, daß der Verbrauch an farbloser Tinte groß wird, wodurch wiederum die Kosten ansteigen. Da ferner eine größere Tintenmenge als üblich in das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird, wird ein weiteres Problem hervorgerufen, nämlich das einer längeren Trocknungszeit für die Tinte. Die Landepunkte der Tinte neigen dazu, durch das Kräuseln des Aufzeichnungsmateriales, das auftritt, wenn die Tinte am Aufzeichnungsmedium haftet und dort trocknet, verschoben zu werden. Insbesondere bei der Erzeugung der Farbbilder besteht das Problem, daß diese Landepunktverschiebung, die durch das Kräuseln verursacht wird, zu Farbunregelmäßigkeiten führt, die die Bildqualität stark herabsetzen.
Ein anderes Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem gewünschte Bilder aufgezeichnet werden, indem die Tinte aus Düsen mit Hilfe von Druck, elektrischer Spannung o. ä. auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird, ist in der US-PS 4 538 160 beschrieben. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschten Bilder zweimal in einer sich überlagernden Weise aufgezeichnet werden, und zwar zuerst mit der tatsächlichen Aufzeichnungstinte und dann mit einer Behandlungstinte, die in der Lage ist, die Bildqualität, Haltbarkeit, Verbreitung u. ä. zu verbessern.
Was den Aufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung anbetrifft, die zur Durchführung dieses Aufzeichnungsverfahrens verwendet wird, so werden Signale, die von einer Bildsignalsteuerschaltung zum Ausstoßen der Tinten unterschiedlicher Farbe, d. h. Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, abgegeben werden, ebenfalls zur gleichen Zeit über eine OB-Schaltung einer Verzögerungsschaltung zugeführt, so daß sie auf diese Weise einem Kopf zugeführt werden, der die Behandlungstinte abgibt. Bei dieser Erfindung wird jedoch die Behandlungstinte über die gesamte Fläche des gewünschten aufgezeichneten Bildes ausgestoßen, d. h. die gesamte Fläche, auf die die Aufzeichnungstinte ausgestoßen wird. Daher liegt ein hoher Verbrauch der Behandlungstinte vor. Mit anderen Worten, eine große Menge der Behandlungstinte haftet am Aufzeichnungsmedium. Daher besteht die Neigung, daß das Aufzeichnungsmedium an Kräuseleffekten leidet.
Die US-A-5 181 045 beschreibt ein weiteres Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem ein Auslaufen zwischen Bereichen unterschiedlicher Farben verhindert wird, indem für die Bereichs unterschiedlicher Farben Tinten verwendet werden, die an ihrer Grenzfläche miteinander reagieren, um ein Auslaufen zu verhindern.
Die EP-A-0 137 313 beschreibt einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Trocknungszeit der Schreibflüssigkeit reduziert wird, indem eine Flüssigkeit verwendet wird, die aus zwei Komponenten besteht. Beide Komponenten werden auf jeden Bereich des Aufzeichnungsmediums, bei dem ein Druck erforderlich ist, ausgestoßen.
Die EP-A-0 455 389 beschreibt eine Druckvorrichtung, bei der größere Mengen an schwarzer Tinte als an andersfarbiger Tinte verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird ein Aufzeichnungsverfahren zur Verfügung gestellt, das die folgenden Schritte umfaßt:
Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium in Abhängigkeit von Bilddaten; und
Ausstoßen von einer die Aufzeichnungsqualität verbessernden Flüssigkeit, um einen Farbstoff oder eine Komponente der Tinte unlöslich zu machen oder zu koagulieren und dadurch die Aufzeichnungsqualität zu verbessern, wenn Tinte auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Tintenausstoß- und Flüssigkeitsausstoßschritte nach dem anderen durchgeführt und mit dem Flüssigkeitsausstoßschritt Flüssigkeit nur auf einen Teil des Bereiches des Aufzeichnungsmediums ausgestoßen wird, auf den Tinte ausgestoßen wird, um einen Flüssigkeitsausstoßbereich und einen Bereich, auf den keine Flüssigkeit ausgestoßen wird, vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung stellt des weiteren eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung, die umfaßt:
einen Tintenausstoßkopf zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium in Abhängigkeit von Bilddaten;
einen Ausstoßkopf zum Ausstoßen einer die Aufzeichnungsqualität verbessernden Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium, um einen Farbstoff oder eine Komponente der Tinte unlöslich zu machen oder zu koagulieren,
gekennzeichnet durch
Einrichtungen zum Steuern des Ausstoßens der Flüssigkeit über den Flüssigkeitsausstoßkopf in Abhängigkeit von Bilddaten zum Ausstoßen der Tinte derart, daß die Flüssigkeit nur auf einen Teil des Bereiches des Aufzeichnungsmediums, auf den die Tinte ausgestoßen wird, ausgestoßen wird, um einen Flüssigkeitsausstoßbereich und einen Bereich, auf den keine Flüssigkeit ausgestoßen wird, vorzusehen.
Eine Ausführungsform der Erfindung liefert ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Druckprodukte, die aufgezeichneten Bildern eine bessere Wasserfestigkeit verleihen können als das herkömmliche Verfahren, und zwar selbst dann, wenn Normalpapier verwendet wird, die es ferner schwierig machen, daß ein Verlaufen (Auslaufen von Tinte in Richtung der Faser im Aufzeichnungsmedium) auftritt, die Bilder mit hoher Dichte erzeugen, die im Falle einer Farbaufzeichnung ein Verlaufen zwischen den Farben verhindern und auf diese Weise Bilder hoher Qualität erzeugen, die den Verbrauch der die Aufzeichnungseigenschaften verbessernden Flüssigkeit reduzieren und auf diese Weise die Aufzeichnung wirtschaftlicher gestalten.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die nachfolgenden Tintenkombinationen auftreten: Schwarze Tinte allein; gelbe, Magenta-, Cyan- und schwarze Tinten; gelbe, Magenta- und Cyan-Tinten und darüber hinaus diese farbigen Tinten und eine andere spezielle farbige Tinte sowie andere farbige Tinten, wobei die Ausstoßdaten für die die Aufzeichnungseigenschaften verbessernde Flüssigkeit auf der Basis der Ausstoßdaten für diese Tinten, d. h. der Bilddaten, erstellt werden.
Unter Verwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, nur eine minimal erforderliche Menge der die Aufzeichnungseigenschaften verbessernden Flüssigkeit auszustoßen. Daher kann die Wasserfestigkeit der Bilder auf Normalpapier verbessert werden, ohne die Bildqualität zu verschlechtern.
Bei einer Ausführungsform des Tintenstrahldruckverfahrens der vorliegenden Erfindung werden farbige Tinten, die ein Farbmaterial enthalten, und eine farblose oder virtuell farblose, die Aufzeichnungseigenschaften verbessernde Flüssigkeit, die Bestandteile enthält, um die Tintenbestandteile unlöslich zu machen oder diese zu aggregieren, auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen, wobei sich die Tinte und die die Aufzeichnungseigenschaften verbessernde Flüssigkeit vermischen und/oder miteinander reagieren, um den aufgezeichneten Bildern die Wasserfestigkeit zu verleihen, so daß zuverlässige Bilder hoher Qualität erhalten werden können.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt das Verbessern der Druckeigenschaften folgendes: Das Verbessern der Bildqualität, wie der Dichte, der Sättigung, des Grades der Randschärfe, des Punktdurchmessers u. ä.; das Verbessern der Festigkeit der Tinte; und das Verbessern der Haltbarkeit des Bildes, d. h. der Umweltfestigkeit, wie beispielsweise der Wasserfestigkeit und der Lichtfestigkeit. Die die Druckeigenschaften verbessernde Flüssigkeit umfaßt; eine Flüssigkeit, die in der Lage ist, die Farbstoffe innerhalb der Tinte unlöslich zu machen; eine Flüssigkeit, die in der Lage ist, eine Pigmentdispersion zu zerstören; eine Flüssigkeit, die in der Lage ist, die Druckeigenschaften zu verbessern, u. ä. Der Begriff "Unlöslichmachen" betrifft das Phänomen, daß ein anionischer Rest, der innerhalb der Tinte enthalten ist, und ein kationischer Rest der kationischen Substanz, die in der die Druckeigenschaften verbessernden Flüssigkeit enthalten ist, miteinander reagieren und sich auf diese Weise ionisch verbinden, wodurch sich der gleichmäßig in der Tinte gelöste Farbstoff von der Lösung trennt. Solche Effekte der vorliegenden Erfindung, wie die Unterdrückung des Farbverlaufens und die Verbesserung der Farbentwicklung, der Symbolqualität und der Festigkeit, können selbst dann erzielt werden, wenn nicht der gesamte Farbstoff in der Tinte unlöslich gemacht wird. Was den Begriff "Aggregation oder Koagulation" anbetrifft, so wird dieser in der gleichen Bedeutung wie "Unlöslichmachen" verwendet, wenn es sich bei dem Farbmittel in der Tinte um einen wasserlöslichen Farbstoff handelt, der einen anionischen Rest enthält. Hierbei tritt ferner das Phänomen auf, daß dann, wenn das Farbmittel in der Tinte ein Pigment ist, das Pigmentdispergiermittel oder die Pigmentoberfläche mit dem kationischen Rest der kationischen Substanz, die in der die Druckeigenschaften verbessernden Flüssigkeit enthalten ist, ionisch reagiert, wodurch die Pigmentdisper sion zerstört und danach der Pigmentdurchmesser vergrößert wird. Wenn die Aggregation auftritt, nimmt normalerweise die Viskosität der Tinte zu. Ferner können derartige Effekte der vorliegenden Erfindung, wie die Unterdrückung des Farbverlaufens und die Verbesserung der Farbentwicklung, Symbolqualität und Festigkeit, selbst dann erhalten werden, wenn nicht das gesamte Pigment oder Pigmentdispergiermittel in der Tinte aggregiert.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfin dung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher. Hiervon zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Tabelle von S-Flüssigkeitsdaten als Summe von logischen Daten D1 aus den Tintenaufzeichnungsdaten für Y-, M-, C- und Bk-Tinten:
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann;
Fig. 4 ein Flußdiagramm von Aufzeichnungsdaten;
Fig. 5 eine Vorderansicht eines Aufzeichnungskopfes:
Fig. 6 ein Beispiel der S-Flüssigkeitsdaten als Daten D2, die durch abgestuftes Verdünnen der logischen Summe der Y-, M-, C- und Bk-Daten erzeugt wurden;
Fig. 7 ein Beispiel, nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, von S-Flüssigkeitsdaten als Daten D3, die durch Expandieren der Daten der logischen Summe aus Y-, M-, C- und Bk-Daten in Umfangsrichtung um einen Punkt erhalten wurden:
Fig. 8 ein Beispiel der S-Flüssigkeitsdaten als Daten D4, die durch abgestuftes Verdünnen der durch Expandieren der Daten der logischen Summe aus Y-, M-, C-, Bk-Daten in Umfangsrichtung um einen Punkt erhaltenen Daten erzeugt wurden;
Fig. 9 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Erhalten von S-Flüssigkeitsdaten für eine Primärfarbe und eine Sekundärfarbe;
Fig. 10 ein Beispiel von S-Flüssigkeitsausstoßdaten, wenn nur schwarze Tinte Verwendung findet;
Fig. 11 ein Blockdiagramm, das die Verwendung der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung zeigt;
Fig. 12 die äußere Erscheinungsform der Informationsverarbeitungsvorrichtung der Fig. 9; und
Fig. 13 die äußere Erscheinungsform der Bildverarbeitungsvorrichtung, die einen integrierten Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Hiernach werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht der Konstruktion einer Aufzeichnungsvorrichtung, die zur Durchführung des Aufzeichnungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In den nachfolgenden Beschreibungen wird die die Aufzeichnungseigenschaften verbessernde Flüssigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung als "S-Flüssigkeit" bezeichnet.
Wie man Fig. 1 entnehmen kann, ist ein Aufzeichnungskopf 102 in der Lage, fünf farbige Flüssigkeiten (Tinten) auszustoßen, nämlich gelbe Tinte (Y), Magenta-Tinte (M), Cyan- Tinte (C), schwarze Tinte (Bk) und farblose Flüssigkeit (S). Ein einer Aufzeichnungsvorrichtung 100 zugeführtes Aufzeichnungsmedium 106 wird über eine Zuführrolle 109 einer Aufzeichnungsstation des Aufzeichnungskopfes zugeführt. Unterhalb des Aufzeichnungsbereiches des Aufzeichnungsmediums 106 ist eine ebene Platte 108 angeordnet. Ein Schlitten 101 ist in seitlicher Richtung der Zeichnung über ein Paar von Führungsstangen 104 und 105 bewegbar, so daß der Aufzeichnungsbereich hin- und hergehend abgetastet wird. Wenn der Schlitten 101 den Aufzeichnungsbereich hin und her abtastet, werden Buchstabenbilder, wie A, B und C, und/oder andere Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium 106 aufgezeichnet. Ein Steuerpaneel 107, das eine Gruppe von Schaltern und eine Gruppe von Anzeigepaneelen umfaßt, wird zum Einstellen von verschiedenen Betriebsweisen und zur Anzeige der Bedingungen der Aufzeichnungsvorrichtung verwendet.
In Fig. 2 sind Beispiele von Ausstoßpunktdaten D1 zum Ausstoßen der S-Flüssigkeit dargestellt. Sie werden auf der Basis von Bilddaten erzeugt. In Fig. 2 sind mit (a) die aufzuzeichnenden Bilddaten bezeichnet. In diesem Fall sind Daten zum Aufzeichnen von drei Buchstaben "I", die jeweils in gelber, roter und schwarzer Farbe aufgezeichnet werden, vorhanden. Jedes "I" umfaßt 8 (Horizontalpunkte) · 14 (Vertikalpunkte) Bildelemente. Die aufzuzeichnenden Ausstoßpunktdaten sind gemäß Y, M. C und Bk unterteilt, wobei (b) die Ausstoßpunktdaten für Gelb Y. (c) die für Magenta M, (d) die für Cyan C und (e) die Ausstoßpunktdaten für Schwarz Bk kennzeichnen. Um ein aus den obigen drei Farben zusammengesetztes Bild aufzuzeichnen, ist die Cyan-Tinte C nicht erforderlich. Daher gibt es keine Ausstoßpunktdaten für Cyan C. Mit (f) sind die Ausstoßpunktdaten D1 zum Ausstoßen der S-Flüssigkeit bezeichnet. Die Daten D1 stellen somit die logische Summe der Ausstoßpunktdaten für die Farben Y, M, C und Bk dar.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm für eine Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der die vorliegende Erfindung Anwendung findet. Daten für die zu druckenden Symbole (Buchstaben) oder Bilder (hiernach als Bilddaten bezeichnet) werden von einem Wirtcomputer in einen Empfangspuffer 401 der Druckvorrichtung eingegeben. Die Daten zur Bestätigung, ob die Daten tatsächlich übertragen worden sind oder nicht, und die Daten zur Feststellung des Betriebszustandes der Druckvorrichtung werden von der Druckvorrichtung zum Wirtcomputer zurückgesandt. Die innerhalb des Empfangspuffers 401 befindlichen Daten werden unter der Steuerung einer CPU 402 einer Speichersektion 403 zugeführt, wo sie zeitweilig in einem RAM gespeichert werden. Eine mechanische Steuersektion 404 treibt die mechanischen Sektionen, die einen Schlittenmotor, einen Zeilenvorschubmotor u. ä. aufweisen, in Abhängigkeit von Befehlen von der CPU 402 an. Eine Sensor/SW-Steuersektion 406 überträgt die Signale von einer Sensor/SW-Sektion 407, die diverse Sensoren und Schalter umfaßt, zur CPU 402. Eine Anzeigeelementsteuersektion 408 steuert eine Anzeigeelementsektion, die Anzeigepaneelgruppen aus LEDs o. ä. aufweist, in Abhängigkeit von Befehlen von der CPU 402. Eine Druckkopfsteuersektion 410 steuert einen Druckkopf 411 in Abhängigkeit von Befehlen von der CPU 406. Die Temperaturdaten u. ä., die die Zustände des Druckkopfes 411 anzeigen> werden abgetastet und der CPU 402 zugeführt.
Fig. 11 ist ein Diagramm» das den Datenfluß zeigt, auf dem die von der vorstehend erwähnten CPU 402 durchgeführte Aufzeichnungsoperation basiert. Als erstes werden die Aufzeichnungsdaten (Ausstoßpunktdaten) in den Empfangspuffer der Aufzeichnungsvorrichtung eingelesen (Schritt S1). Als nächstes werden die Aufzeichnungsdaten in individuelle Daten für Y, M, C und Bk entwickelt (Sehritt S2). Dann werden die Aufzeichnungsdaten oder die S-Flüssigkeit von der logischen Summe der Y-, M-, C- und Bk-Daten abgeleitet (Schritt S3). Als nächstes wird die S-Flüssigkeit am entsprechenden Aufzeichnungskopf auf der Basis der abgeleiteten S-Flüssigkeits-Aufzeichnungsdaten ausgestoßen, wonach jede der Y-, M-, C- und Bk-Tinten vom entsprechenden Aufzeichnungskopf auf der Basis ihrer individuellen Aufzeichnungsdaten ausgestoßen wird (Schritt S4).
Somit ist bei diesem Verfahren nur ein einziger Flüssigkeitsausstoßkopf erforderlich, da die S-Flüssigkeit auf der Basis der von der logischen Summe der individuellen Aufzeichnungsdaten für Y, M. C und Bk abgeleiteten Aufzeichnungsdaten D1 ausgestoßen wird, während bei anderen herkömmlichen Verfahren eine S-Flüssigkeit für Y sowie ein Kopf zum Ausstoßen dieser S-Flüssigkeit, eine S-Flüssigkeit für M sowie ein Kopf zum Ausstoßen dieser S-Flüssigkeit, eine S-Flüssigkeit für C sowie ein Kopf zum Ausstoßen dieser S-Flüssigkeit und eine S-Flüssigkeit für Bk sowie ein Kopf zum Ausstoßen dieser S-Flüssigkeit benötigt werden.
Mit anderen Worten, hierfür sind vier S-Tinten und vier Ausstoßköpfe erforderlich.
Bei bestimmtem Stand der Technik wird die S-Flüssigkeit über die gesamte Fläche des Aufzeichnungsbereiches des Aufzeichnungsmediums ausgestoßen. Mit anderen Worten, die S- Flüssigkeit wird über die Fläche ohne Korrespondenz zu den Aufzeichnungsdaten für die das Bild erzeugende Tinte ausgestoßen. Bei diesem Verfahren des Standes der Technik wird jedoch die S-Flüssigkeit auf die Fläche ausgestoßen, die den Aufzeichnungsdaten oder der Aufzeichung mit der das Bild erzeugenden Tinte entspricht. Daher kann die S-Flüssigkeit wirksam eingesetzt werden.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Verbrauch an S-Flüssigkeit gesenkt wird, wodurch wiederum die Menge der pro Flächeneinheit des Aufzeichnungsmediums ausgestoßenen Tinte reduziert wird. Daher wird auch das Zerknittern und/oder Kräuseln des Aufzeichnungsmediums herabgesetzt. Des weiteren wird die Landepunktabweichung des Tintentröpfchens, die durch dieses Zerknittern und/oder Kräuseln verursacht wird, reduziert. Folglich wird die Aufzeichnungsqualität verbessert.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht eines Aufzeichnungskopfes, der dazu dient, das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Dieser Aufzeichnungskopf ist so ausgebildet, daß er fünf unterschiedliche Tinten ausstößt. Jede Farbe hat 128 Ausstoßöffnungen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Reihen der Ausstoßöffnungen beträgt 1,27 cm (0,5"), während der Abstand zwischen zwei benachbarten Öffnungen unter den jeder Farbe zugeordneten 128 Öffnungen etwa 70 um beträgt.
Jede Tintenausstoßöffnung ist mit einem Tintenflüssigkeitskanal, der zu den Ausstoßöffnungen führt, versehen. Eine gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Zuführung der Tinte in diesen Tintenflüssigkeitskanal ist in dem Bereich hinter dem Bereich, in dem der Tintenflüssigkeitskanal angeordnet ist, vorgesehen. In jedem Tintenflüssigkeitskanal, der zur entsprechenden Ausstoßöffnung führt, ist ein elektrothermischer Wandler zur Erzeugung von thermischer Energie, die zum Ausstoßen eines Tintentröpfchens von der Ausstoßöffnung verwendet wird, zusammen mit einer Elektrodenverdrahtung zur Zuführung von elektrischem Strom zu diesem elektrothermischen Wandler angeordnet. Der elektrothermische Wandler sowie die Elektrodenverdrahtung sind auf einem Substratstück, das aus Silicium o. ä. besteht, unter Verwendung der Filmabscheidetechnik ausgebildet. Des weiteren sind Trennwände, eine Deckplatte u. ä., die aus Harz oder Glasmaterial bestehen, auf diesem Substrat laminiert, um die vorstehend erwähnten Ausstoßöffnungen, Tintenflüssigkeitskanäle und die gemeinsame Flüssigkeitskammer zu bilden.
Von jeder der Ausstoßöffnungen, die im Aufzeichnungskopf 102 für die Y-, M-, C- und Bk-Tinte vorgesehen sind, werden etwa 40 mg Tinte ausgestoßen, während von der Ausstoßöffnung für die S-Flüssigkeit etwa 30-40 mg der speziellen Tinte ausgestoßen werden.
Im Falle des Aufzeichnungskopfes dieser Ausführungsform findet der elektrothermische Wandler Verwendung, um die Tinte auszustoßen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann auch ein piezoelektrisches Element Verwendung finden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung kann bei jeder beliebigen Tintenausstoßeinrichtung Anwendung finden, mit der durch Ausstoßen der Tinte Bilder aufgezeichnet werden können.
Als nächstes wird ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Bilder unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens aufgezeichnet werden.
Die in diesem Beispiel verwendete Tinte besitzt die nachfolgende Zusammensetzung. wobei die Y-, M-, C- und Bk-Tinten aus den folgenden Bestandteilen bestehen:
Glyzerin 5 Gewichtsteile
Thiodiglykol 5 Gewichtsteile
Harnstoff 5 Gewichtsteile
Isopropylalkohol 4 Gewichtsteile
Farbstoff 3 Gewichtsteile
Wasser 78 Gewichtsteile
wobei der Farbstoff entsprechend den Y-, M-, C- und Bk-Farben ausgewählt ist.
Des weiteren besitzt die S-Flüssigkeit die folgende Zusammensetzung:

Ausführungsform 1

Polyallylaminhydrochlorid 1,0 Gew.-%
Benzalconiumchlorid 1,0 Gew.-%
Thiodiglycol 10,0 Gew.-%
Acetylenol EH 0,5 Gew.-%
Wasser 87,5 Gew.-%
Nachdem die Aufzeichnung unter Verwendung der S-Flüssigkeit dieser Zusammensetzung durchgeführt wurde, werden die Y-, M-, C- und Bk-Tinten ausgestoßen. Es konnte bestätigt werden, daß eine gute Aufzeichnung auf Normalpapier mit einer hohen Wasserfestigkeit erreicht werden konnte.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird die S-Flüssigkeit auf der Basis der Daten der logischen Summe aller Aufzeichnungsdaten für Y, M, C und Bk ausgestoßen. Da die S-Flüssigkeit beispielsweise Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Chemical, Japan) enthält, bei dem es sich um einen oberflächenaktiven Stoff handelt, kann die gute Wasserfestigkeit selbst dann zur Verfügung gestellt werden, wenn die S-Flüssigkeit nicht für die gesamte logische Summe der Aufzeichnungsdaten für Y, M, C und Bk ausgestoßen wird. Beispielsweise kann gemäß der vorliegenden Erfindung die S-Flüssigkeit auf der Basis von verdünnten oder übersprungenen Daten D2 ausgestoßen werden, die durch Überspringen der Daten der logischen Summe für Y, M, C, Bk auf der Basis eines vorgegebenen Musters, beispielsweise eines gestaffelten oder schachbrettartigen Musters, vorgesehen werden.
Fig. 6 zeigt schematisch die Aufzeichnungsdaten für die Tinten und die die Aufzeichnung verbessernde Flüssigkeit. Was die S-Flüssigkeitsdaten anbetrifft, so werden die Daten D2 durch gestaffeltes Verdünnen der Daten der logischen Summe für Y, M, C und Bk vorgesehen, wie bei (f) in dieser Figur gezeigt. In Fig. 6 sind bei (a) die Aufzeichnungsdaten für ein zu druckendes Bild, bei (b) die Aufzeichnungsdaten für Y, bei (c) die Aufzeichnungsdaten für M, bei (d) die Aufzeichnungsdaten für C und bei (e) die Aufzeichnungsdaten für Bk gezeigt. In Fig. 6 gibt bei (f) der schwarze Anteil den Bereich an, auf den die S-Flüssigkeit auszustoßen ist, während der weiße Anteil den Bereich wiedergibt, auf den keine S-Flüssigkeit ausgestoßen werden soll.
Wenn die Aufzeichnung auf diese Weise durchgeführt wird, kann die Menge der pro Flächeneinheit des Aufzeichnungsmateriales auszustoßenden Tinte reduziert werden. Daher können ein Zerknittern, Kräuseln oder andere Unglätten des Aufzeichnungsmateriales weiter verringert werden, so daß die Abweichung der Ausstoßposition, die durch eine derartige Unglätte hervorgerufen wird, weiter reduziert werden kann. Die Verdünnung ist nicht darauf beschränkt, daß sie im Durchschnitt etwa die Hälfte ausmacht. Beispielsweise kann bei Verwendung einer solchen S-Flüssigkeit, bei der der Punktdurchmesser nach der Abgabe auf das Aufzeichnungsmaterial ansteigt, die Verdünnung im Durchschnitt auf ein Drittel der Daten der logischen Summe festgelegt werden.
Durch die Herstelltoleranzen der Tintenausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes der Aufzeichnungsvorrichtung kann die Ausstoßposition auf dem Aufzeichnungsmaterial geringfügig abweichen. Wenn daher die S-Flüssigkeit auf die gleiche Stelle wie die Aufzeichnungsdaten ausgestoßen wird, kann die S-Flüssigkeit von der Ausstoßstelle der Y-, M-, C- oder Bk-Tinten abweichen. Das Problem kann vermieden werden, indem als S-Flüssigkeits-Aufzeichnungsdaten die Daten D3 verwendet werden, die vorgesehen werden, indem die Daten der logischen Summe von V, M, C, Bk nach außen um die Daten um einen Punkt expandiert werden.
Fig. 7 (f) zeigt ein Beispiel (nicht erfindungsgemäß) der auf diese Weise vorgesehenen Aufzeichnungsdaten für die S- Flüssigkeit (Daten D3). Die Datenverarbeitung ist dabei derart erfolgt, daß die Daten der logischen Summe für Y, M, C, Bk nach oben, nach unten, nach links und nach rechts verschoben wurden.
Bei diesem Beispiel entspricht die Expansion einem Punkt um die Daten herum. In einigen Fällen kann die Expansion jedoch in Abhängigkeit von der Positionsabweichung der Ausstoßposition auch drei Punkten entsprechen.

Ausführungsform 2

Wenn von Daten D4 Gebrauch gemacht wird, die durch gestaffeltes Verdünnen der Daten D3 erzeugt werden, kann der Verbrauch der die Aufzeichnung verbessernden Flüssigkeit wesentlich reduziert werden, ohne die Wasserfestigkeit zu verschlechtern.
Fig. 8 (f) zeigt ein Ausführungsbeispiel von Daten D4, die durch gestaffeltes Verdünnen der Daten D3 erzeugt wurden.

Ausführungsform 3

Bei der vorhergehenden Ausführungsform wurden die Daten der logischen Summe für Y, M, C, Bk für die Aufzeichnungsdaten der S-Flüssigkeit verwendet. Die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B), bei denen es sich um Sekundärfarben handelt, wurden durch doppeltes Aufzeichnen der Menge von Y, M. C, Bk, die dis Primärfarben darstellen, erzeugt. Wenn daher die Menge der S-Flüssigkeit für R, G. B größer ist als die für Y, M. C, Bk, ist die chemische Reaktion zwischen der S- Flüssigkeit und der Y-, M-, C- oder Bk-Tinte gleichmäßig. Mit anderen Worten, die Ausstoßleistung für die S-Flüssigkeit für die Primärfarbenaufzeichnung wird geringer gemacht als die Ausstoßleistung für die S-Flüssigkeit für die Sekundärfarbenaufzeichnung. Die Menge des Tintenausstoßes pro Flächeneinheit für die S-Flüssigkeit der Sekundärfarbenaufzeichnung ist daher vorzugsweise größer als die Menge des Ausstoßes pro Flächeneinheit für die S-Flüssigkeit der Primärfarbenaufzeichnung.
Dies wird in der folgenden Weise erreicht. Die S-Flüssigkeit für R, G, B wird auf der Basis der logischen Summe für R-, G-, B-Daten festgelegt, während die S-Flüssigkeit für Y, M, C, Bk in der Form von Daten festgelegt wird, die durch gestaffeltes Verdünnen der logischen Summe der Daten von Y, M, C, Bk erzeugt werden.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm zum Erhalt von Daten für die S-Flüssigkeit für die Primärfarbe und die Sekundärfarbe, Die Primärfarbe ist die Y-, M-, C- oder Bk-Farbe, während die Sekundärfarbe die R-, G- oder B-Farbe ist.
Somit kann eine gleichmäßige Wasserfestigkeit erreicht werden, indem die Menge der S-Flüssigkeit für die Sekundärfarbe größer gemacht wird als die für die Primärfarbe.

Ausführungsform 4

Fig. 10 zeigt ein Beispiel zur Erzeugung der Ausstoßdaten für die S-Flüssigkeit, wenn nur schwarze Tinte (Bk) verwendet wird. (a) gibt die mit schwarzer Tinte aufzuzeichnenden Bilddaten D21 wieder. Beispielsweise wird hier der Buchstabe "I" aufgezeichnet, Dieser Buchstabe "I" wird durch 8 Punkte · 14 Punkte (horizontal x vertikal) gebildet. Der hier verwendete Begriff Punkt bedeutet einen minimalen Bildpunkt, der von einem Tintentröpfchen aufzuzeichnen ist. (b), (c), (e) und (f) sind Beispiele der Ausstoßdaten für die S-Flüssigkeit bei dieser Ausführungsform.
(b) gibt die Daten D22 wieder, die durch Verdünnen der Daten D21 um einen Punkt von zwei Punkten in vertikaler und horizontaler Richtung erzeugt werden. Hier findet das gestaffelte Verdünnen Verwendung.
(c) gibt die Daten D23 wieder, die durch Entfernen von einem Punkt von vier Punkten der Daten D21 in vertikaler und horizontaler Richtung erzeugt werden.
(d) gibt die Daten D24 wieder, die durch Expandieren der Daten D21 um einen Punkt an den Umfängen erzeugt werden. Die Daten D24 werden als logische Summe der Daten D21 und der durch Verschieben der Daten D21 um 1 bit nach oben, nach unten, nach links und nach rechts erzeugten Daten erhalten. Dieses Beispiel (d) ist nicht erfindungsgemäß.
(e) gibt die Daten D25 wieder, die durch Entfernen von einem Punkt von zwei Punkten der Daten 24 in vertikaler und horizontaler Richtung erhalten werden.
(f) gibt die Daten D26 wieder, die durch Entfernen von einem Punkt von vier Punkten der Daten 24 in vertikaler und horizontaler Richtung erhalten werden.
Unter Verwendung der Daten (b) als S-Flüssigkeitsdaten können die Wasserfestigkeit und die Aufzeichnungsdichte bei einer Leistung der S-Flüssigkeit, die der halben Leistung der Tintendaten entspricht, durch die Reaktion zwischen der Tinte und der S-Flüssigkeit erhöht werden.
Unter Verwendung der Daten (c) als S-Flüssigkeitsdaten können die Wasserfestigkeit und die Aufzeichnungsdichte mit einer Leistung der S-Flüssigkeit, die einem Viertel der Leistung der Tintendaten entspricht, durch die Reaktion zwischen der Tinte und der S-Flüssigkeit verbessert werden.
Daten (e) und (f) werden als S-Flüssigkeitsdaten verwendet, um das Verlaufen an den Rändern der Aufzeichnungsdaten zu verhindern oder die Schärfe am Rand zu erhöhen. Ferner wird eine entsprechende Wirksamkeit erzielt, wenn die S- Flüssigkeit auf eine Stelle ausgestoßen wird, die durch die Eigenschaft des Aufzeichnungskopfes geringfügig abweicht.
Unter Verwendung der Daten (e) als S-Flüssigkeitsdaten können die Wasserfestigkeit und die Aufzeichnungsdichte durch die S-Flüssigkeit mit einer Leistung, die der Hälfte der Leistung der Tintendaten entspricht, im Vergleich zu den Daten (d), wenn diese als S-Flüssigkeitsdaten verwendet werden, verbessert werden.
Unter Verwendung der Daten (f) als S-Flüssigkeitsdaten können die Wasserfestigkeit und die Aufzeichnungsdichte, wenn die Leistung der S-Flüssigkeit einem Viertel der Tintendatenleistung entspricht, im Vergleich zu den S-Flüssigkeitsdaten (d) verbessert werden.
Die Daten 25 und die Daten 26 werden durch Expansion um einen Punkt erzeugt. Die Daten können jedoch auch durch Expansion um zwei Punkte oder drei oder mehr Punkte erzeugt werden, je nach den Ausstoßeigenschaften der S-Flüssigkeit oder der Tinte oder den Eigenschaften der Tinte oder der S- Flüssigkeit selbst.
Bei dem mit der vorstehenden Ausführungsform beschriebenen Druckprodukt wird der von der Tinte des Druckproduktes der vorhergehenden Ausführungsform gebildete Bildbereich durch einen Bereich, der sowohl die farbige Tinte als auch die S- Flüssigkeit umfaßt, und einen Bereich, der nur die farbige Tinte ohne die S-Flüssigkeit aufweist, gebildet. Hiermit können eine ausreichende Wasserfestigkeit und eine hohe Bildqualität erreicht werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurde als Papier Normalpapier verwendet. Es können jedoch auch Papier, textiles Material, ungewebtes textiles Material, OHP-Folien Verwendung finden. Die Vorrichtung kann ein Drucker, ein Kopiergerät, ein Faxgerät o. ä. sein.
Bei dieser Ausführungsform kann die Aufbringung der Tinte auf das Aufzeichnungsmaterial vor oder nach der Aufbringung der die Aufzeichnung verbessernden Flüssigkeit erfolgen.
Bei den vorhergehenden Ausführungsformen handelt es sich bei den Y-, M-, C- und Bk-Tinten um Farbstoffmaterialien. Die das Aufzeichnungsmaterial verbessernde Flüssigkeit macht die Farbkomponente in der Tinte unlöslich oder koaguliert das Farbmaterial. Das Farbmaterial kann von Pigmenten gebildet werden.
Bei den vorhergehenden Ausführungsformen finden vier farbige Tinten Verwendung, oder es wird nur Bk-Tinte eingesetzt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch dann Verwendung finden, wenn nur drei farbige Tinten verwendet werden, nämlich Y-, M- und C-Tinte. Des weiteren können rote und schwarze Tinten (zweifarbige Tinten) Verwendung finden.
Bei einer weiteren Alternative ist nur eine farbige Tinte (beispielsweise Rot) verwendbar. Des weiteren können dunkle und helle schwarze Tinten eingesetzt werden.
Es werden nunmehr weitere Beispiele der Flüssigkeit zur Verbesserung der Aufzeichnungseigenschaften, um den Tinten farbstoff unlöslich zu machen oder diesen zu koagulieren, beschrieben.
Die nachfolgenden Materialien werden vermischt und gelöst. Das Gemisch wird durch einen Membranfilter (Fluoropore (Marke) Filter, erhältlich von der Firma Shumitomo Denko Kabushiki Kaisha, Japan) mit einer Porengröße von 0,22 um gepreßt und filtriert. Dann wird der pH-Wert mit Hilfe von NaOH auf 4,8 eingestellt. Auf diese Weise wird eine Flüssigkeit A1 hergestellt, die die Druckqualität verbessert.
[A1]
Niedrigmolekulare Komponente einer Kationenverbindung Stearyltrimethylammoniumchlorid (Marke: Electrostripper QE, erhältlich von der Firma Kao Kabushiki Kaisha, Japan) 2,0 Teile
Hochmolekulare Komponente einer Kationenverbindung
Polyaminsulfon (durchschnittliches Molekulargewicht: 5.000) (Marke: PAS-92, erhältlich von der Firma Nittobo Kabushiki Kaisha, Japan) 3,0 Teile
Thiodiglycol 10.0 Teile
Wasser Rest
Wenn die Tinte durch Mischen mit der vorstehend beschriebenen die Druckqualität verbessernden Flüssigkeit unlöslich wird, kann folgendes durchgeführt werden:
Die nachfolgenden Materialien werden vermischt, und das Gemisch wird durch ein Membranfilter gepreßt und filtriert (Fluoroporefilter, erhältlich von der Firma Shumitomo Denko Kabushiki Kaisha), wobei das Filter eine Porengröße von 0,22 um besitzt. Auf diese Weise werden gelbe, Magenta-, Cyan- und schwarze Tinte Y1, M1, C1 und Bk1 erzeugt.
[Y1]
C. I. Direct Yellow 142 2 Teile
Thiodiglycol 10 Teile
Acetylenol ED (Marke) (erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical Kabushiki Kaisha, Japan) 0,05 Teile
Wasser Rest
[M1]
Die gleichen Materialien wie bei Y1, mit der Ausnahme, daß das Farbmaterial durch C. I. Acid Red 289 (2,5 Teile) ersetzt ist.
[C1]
Die gleichen Materialien wie bei Y1, mit der Ausnahme, daß das Farbmaterial durch C. I. Acid Blue 9 (2,5 Teile) ersetzt ist.
[Bd1]
Die gleichen Materialien wie bei Y1, mit der Ausnahme, daß das Farbmaterial durch C. I. Food Black 2 (3 Teile) ersetzt ist.
Wenn die die Druckqualität verbessernde Flüssigkeit (Flüssigkeitsmaterial) und die Tinte vermischt werden, tritt das Gemisch auf oder im Aufzeichnungs- oder Druckmaterial auf. Daher treffen sich im ersten Stadium der Reaktion die Komponente mit niedrigem Molekulargewicht oder das Kationoligomer des Kationmateriales in der die Druckqualität verbessernden Flüssigkeit und die Anionkomponente in der Pigmenttinte oder dem wasserlöslichen Farbstoff mit der Aniongruppe in der Tinte über eine Tonenreaktion mit dem Ergebnis einer sofortigen Trennung vom Lösungsmittel. Somit wird im Fall der Pigmenttinte die Dispersion zerstört, wodurch eine Koagulation des Pigmentes erzeugt wird.
Im zweiten Stadium der Reaktion wird das Produkt aus dem Treffen des Farbstoffs und dem Kationoligomer oder des niedrigmolekularen Kationmateriales oder der Koagulation des Pigmentes von der in der die Druckqualität verbessernden Flüssigkeit enthaltenen hochmolekularen Komponente absorbiert, so daß die Koagulation des Farbstoffes und die Koagulation des Pigmentes in der Größe erhöht werden. Daher erfolgt kein einfaches Eindringen in die Freiräume zwischen den Fasern des Druckmateriales. Nur der flüssige Teil des getrennten Feststoff-Flüssigkeits-Materiales versickert daher in das Druckmaterial. Somit wird sowohl die Druckqualität als auch die Fixiereigenschaft verbessert. Ferner steigt die Viskosität der Koagulation des Pigmentes oder der durch das Kationmaterial und den anionischen Farbstoff und das Kationoligomer oder die niedrigmolekulare Komponente des Kationmateriales gebildeten Koagulation an, so daß sich die Koagulation nicht zusammen mit dem Lösungsmittel bewegt. Selbst wenn daher benachbarte Tintenpunkte aus Tinten unterschiedlicher Farbe bestehen, wie im Fall einer Vollfarbbilderzeugung, tritt kein Farbgemisch und kein Ver laufen auf. Die Koagulation ist im wesentlichen nicht-wasserlöslich, so daß daher die Wasserfestigkeit verbessert wird. Des weiteren wird durch den Blockiereffekt des Polymermateriales die Lichtfestigkeit verbessert.
Bei dieser Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel der Koagulation oder der Unlöslichkeit im vorstehend beschriebenen ersten Stadium vorhanden, während dies in einem anderen Beispiel im ersten und zweiten Stadium der Fall ist.
Bei der vorliegenden Erfindung besteht kein Bedarf nach der Verwendung eines kationischen Materiales mit hohem Molekulargewicht oder eines mehrwertigen Metallsalzes oder, falls eine solche Substanz vorhanden ist, wird sie nur als Hilfskomponente verwendet, um zuerst den Effekt zu verbessern. Die Menge kann daher minimiert werden. Somit kann als spezieller Effekt der vorliegenden Erfindung eine Verschlechterung der Farbgebung durch den Farbstoff vermieden werden, die ein Problem darstellte, wenn unter Verwendung des hochmolekularen kationischen Materiales oder des mehrwertigen Metallsalzes wasserfeste Eigenschaften erzielt wurden.
Das mit der vorliegenden Erfindung verwendbare Druckmaterial ist nicht speziell beschränkt. Die verwendbaren Materialien umfassen Kopierpapier, Klebepapier oder anderes Normalpapier oder transparente OHP-Filme sowie beschichtetes Papier, das speziell für den Tintenstrahldruck hergestellt wird. Übliches Papier hoher Qualität oder Glanzpapier können bevorzugt verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung, bei denen thermische Energie über einen elektrothermischen Wandler, Laserstrahl o. ä. dazu eingesetzt wird, um eine Zustandsänderung der Tinte zum Ausstoßen oder Abgeben der Tinte zu verursachen. Hierdurch sind eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung und Aufzeichnung möglich.
Der typische Aufbau und das typische Operationsprinzip hiervon sind vorzugsweise die in den US-PS'en 4 723 129 und 4 740 796 beschriebenen. Dieses Funktionsprinzip und diese Konstruktion sind anwendbar bei dem sogenannten auf Anforderung arbeitenden Aufzeichnungssystem und einem Aufzeichnungssystem vom kontinuierlichen Typ. Spezielle Eignung besteht jedoch für den auf Anforderung arbeitenden Typ, da hier das Prinzip so ist, daß mindestens ein Antriebssignal an einen elektrothermischen Wandler gelegt wird, der sich auf einem Flüssigkeits (Tinten)halteblatt oder einem Flüssigkeitskanal befindet, wobei das Antriebssignal groß genug ist, um einen derart raschen Temperaturanstieg über den Kernsiedepunkt hinaus zu erreichen, mit dem die thermische Energie vom elektrothermischen Wandler zur Verfügung gestellt wird, um ein Filmsieden auf dem Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen. Auf diese Weise kann eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) entsprechend jedem Antriebssignal erzeugt werden. Durch die Herstellung, Entwicklung und Kontraktion der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen, um mindestens ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Antriebssignal liegt vorzugsweise in der Form eines Impulses vor, da die Entwicklung und Kontraktion der Blase sofort erreicht werden können. Daher wird die Flüssigkeit (Tinte) mit einem raschen Ansprechvermögen ausgestoßen. Das Antriebssignal in der Form des Impulses ist vorzugsweise ein solches, das in den US-PS'en 4 463 359 und 4 345 262 beschrieben ist. Ferner ist die Temperaturanstiegsrate der Heizfläche vorzugsweise so, wie sie in der US-PS 4 313 124 offenbart ist.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann derart sein, wie er in den US-PS'en 4 558 333 und 4 459 600 beschrieben ist, wobei der Heizabschnitt an einem gebogenen Abschnitt angeordnet ist. Das gleiche trifft auf die Kombination aus der Ausstoßöffnung dem Flüssigkeitskanal und dem elektrothermischen Wandler zu. Ferner ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf eine Konstruktion, wie sie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 123670/1984 offenbart ist, bei der ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnung für mehrere elektrothermische Wandler verwendet wird, und bei einer Konstruktion, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 138461/1984 beschrieben ist, bei der eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckquelle der thermischen Energie entsprechend dem Ausstoßabschnitt ausgebildet wird. Dies deswegen, weil die vorliegende Erfindung in wirksamer Weise mit Sicherheit und einem hohen Wirkungsgrad unabhängig vom Typ des Aufzeichnungskopfes den Aufzeichnungsvorgang durchführen kann.
Die vorliegende Erfindung ist ferner in wirksamer Weise anwendbar bei einem sogenannten Aufzeichnungskopf vom Vollzeilentyp, der eine Länge besitzt, die der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzigen Aufzeichnungskopf und eine Vielzahl von kombinierten Aufzeichnungsköpfen aufweisen, um die maximale Breite abzudecken.
Des weiteren ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei einem Aufzeichnungskopf vom seriellen Typ, bei dem der Aufzeichnungskopf an der Haupteinheit fixiert ist, bei einem Aufzeichnungskopf, der als austauschbarer Chip ausgebildet ist, der elektrisch an die Hauptvorrichtung angeschlossen ist und mit Tinte versorgt werden kann, wenn er in der Haupteinheit montiert ist, oder bei einem Aufzeichnungskopf vom Kassettentyp, der einen integrierten Tintenbehälter aufweist.
Die Anordnung von Wiederherstelleinrichtungen und/oder Hilfseinrichtungen für einen vorläufigen Vorgang wird bevorzugt, da hierdurch die Wirkungen der vorliegenden Erfindung weiter stabilisiert werden können. Zu derartigen Einrichtungen gehören Verkappungseinrichtungen für den Aufzeichnungskopf, Reinigungseinrichtungen hierfür, Preß- oder Saugeinrichtungen, vorläufige Heizeinrichtungen, bei denen es sich um den elektrothermischen Wandler handeln kann, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination hiervon. Auch über Einrichtungen zum Durchführen eines vorläufigen Ausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) kann der Aufzeichnungsvorgang stabilisiert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde als Tinte eine Flüssigkeit verwendet. Es kann jedoch auch ein Tintenmaterial Verwendung finden, das unter Raumtemperatur verfestigt, jedoch bei Raumtemperatur verflüssigt wird. Da die Tinte innerhalb eines Temperaturbereiches von nicht weniger als 30ºC und nicht mehr als 70ºC gesteuert wird, um die Viskosität der Tinte zu stabilisieren und einen stabilisierten Ausstoß bei einer üblichen Aufzeichnungsvorrichtung dieses Typs vorzusehen, kann die Tinte so ausgebildet sein, daß sie in dem Temperaturbereich flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal bei der vorliegenden Erfindung für andere Arten von Tinten anwendbar ist. Bei einer dieser Arten wird der Temperaturanstieg durch die thermische Energie zwangsweise verhindert, indem die Energie für die Zustandsänderung der Tinte vom festen Zustand in den flüssigen Zustand verbraucht wird. Ein anderes Tintenmaterial wird verfestigt, wenn es zurückbleibt, um eine Verdampfung der Tinte zu verhindern. In allen diesen Fällen wird beim Anlegen des thermische Energie erzeugenden Aufzeichnungssignales die Tinte verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Ein weiteres Tintenmaterial kann mit der Verfestigung zu dem Zeitpunkt beginnen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht. Die vorliegende Erfindung ist auch für ein solches Tintenmaterial geeignet, das durch Aufbringung der thermischen Energie verflüssigt wird. Ein solches Tintenmaterial kann als flüssiges oder festes Material in Durchgangslöchern oder Ausnehmungen zurückgehalten werden, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, wie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 56847/1979 und 71260/1985 beschrieben. Das Blatt liegt hierbei den elektrothermischen Wandlern gegenüber. Das wirksamste System der vorstehend beschriebenen Tintenmaterialien ist jedoch das Filmsiedesystem.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als Ausgabeterminal einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Computer o. ä., als mit einem Bildleser ca. kombiniertes Kopiergerät oder als Faxgerät mit Informationssende- und Informationsempfangsfunktionen verwendet werden.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer Informationsverarbeitungsvorrichtung mit der Funktion eines Wortprozessors, Personalcomputers, Faxgerätes. Kopiergerätes, einer elektronischen Schreibmaschine o. ä., die eine Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt. Mit 501 ist eine Steuereinheit zum Steuern der gesamten Vorrichtung bezeichnet, die mit einer CPU in der Form eines Mikroprozessors o. ä. oder verschiedenen I/O-Anschlüssen versehen ist. Hiermit werden Steuersignale und Datensignale o. ä. verschiedenen Teilen zugesandt und Steuersignale und Daten signale von verschiedenen Teilen empfangen. Mit 502 ist eine Anzeige zum Anzeigen von diversen Menüs, Dokumenteninformationen, von einem Bildleser 507 gelesenen Bilddaten o. ä. bezeichnet. Ein druckempfindliches Berührungspaneel 503 ist an der Anzeige 502 vorgesehen. Durch Drücken der Oberfläche desselben mit einem Finger o. ä. können Gegenstände oder Koordinatenpositionen ausgewählt und an der Anzeige 502 eingegeben werden.
Eine FM (Frequenzmodulations)-Schallquelle 504 speichert von einer Musikausgabeeinheit o. ä. erzeugte Musikinformationen in einem Speicher 513 oder einem externen Speicher 512, in der Form von digitalen Daten und liest die Informationen aus dem Speicher o. ä., um die FM-Modulation durchzuführen. Das elektrische Signal von der FM-Schallquelle 504 wird über einen Lautsprecher 505 in hörbaren Schall umgewandelt. Eine Druckstation 506 bildet das Ausgangsterminal eines Wortprozessors, Personalcomputers, Faxgerätes, Kopiergerätes, einer elektronischen Schreibmaschine o. ä. und ist erfindungsgemäß ausgebildet.
Ein Bildleser 507 zum fotoelektrischen Lesen eines Originales oder von Dokumentendaten und zum Senden dieser Daten nach außen ist in der Dokumentenzuführbahn vorgesehen und liest diverse Originale, wie beispielsweise ein Faxoriginal oder ein Kopieoriginal. Ein Faxsender und Empfänger 508 sendet die vom Bildleser 507 gelesenen Dokumentendaten, empfängt das gesendete Faxsignal, decodiert dasselbe und hat die Funktion einer Schnittstelle nach außen. Eine Telefonsektion 509 hat die Funktion eines normalen Telefons sowie verschiedene andere Funktionen, wie beispielsweise eine Botschaftsaufzeichnungsfunktion bei Abwesenheit.
Der Speicher 513 umfaßt einen RGM zum Speichern eines Systemprogramms, Managingprogramms, Anwendungsprogramms o. ä., einer Buchstabengarnitur, eines Wörterbuches u. ä. und eines Speichers zum Speichern des in den externen Speicher 512 oder den Video-RAM o. ä. eingegebenen Anwendungsprogramms.
Mit 511 ist eine Tastatur zum Eingeben von Dokumenteninformationen, verschiedenen Befehlen o. ä. bezeichnet. Mit 512 ist ein externer Speicher bezeichnet, bei dem ein Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise eine flexible Magnetplatte, Hartplatte o. ä.. Verwendung findet. Der externe Speicher 512 speichert Buchstabeninformationen, Musikinformationen oder Sprachinformationen oder das Anwendungsprogramm des Benutzers o. ä.
Fig. 12 zeigt die äußere Erscheinungsform der Informationsverarbeitungsvorrichtung der Fig. 11. Eine Anzeige 601 vom Flüssigkristalltyp o. ä. in der Form eines flachen Paneeles zeigt verschiedene Menüs, grafische Informationen oder Dokumenteninformationen an. Die Anzeige 601 ist mit einem Berührungspaneel versehen. Durch Drücken der Oberfläche des Berührungspaneeles mit dem Finger o. ä. kann ein Gegenstand oder eine Koordinatenposition ausgewählt und eingegeben werden. Mit 602 ist ein Hörer bezeichnet, der als Telefonhörer verwendet wird.
Die Tastatur 603 ist mit der Haupteinheit über ein Kabel lösbar verbunden und ermöglicht verschiedenartige Buchstabeninformationen oder Dateneingaben. Die Tastatur 603 weist diverse Funktionstasten 604 o. ä. auf. Mit 605 ist eine Öffnung für eine flexible Magnetplatte bezeichnet.
Das vom Bildleser 507 zu lesende Original oder Dokument wird auf einer Originalträgerplatte 607 angeordnet, und das gelesene Dokument wird am hinteren Teil der Vorrichtung abgegeben. Im Falle des Empfanges einer Faxinformation wird die Information von einem Drucker 606 gedruckt.
Die Anzeige 601 kann als CRT ausgebildet sein. Sie ist jedoch vorzugsweise ein flaches Paneel mit Flüssigkristallanzeige, beispielsweise ferroelektrisch, da dann die Größe, Dicke und das Gewicht reduziert werden können. Wenn die Informationsverarbeitungsvorrichtung als Personalcomputer oder Wortprozessor verwendet wird, werden die von der Tastatur 511 in Fig. 11 eingegebenen Informationen von der Steuereinheit 501 über vorgegebene Programme verarbeitet, und die Informationen werden als Bild von der Drucksektion 506 abgegeben. Wenn sie als Empfänger einer Faxfunktion funktioniert, werden die von der Faxgerätesektion 508 über die Kommunikationsleitung zugeführten Faxinformationen von der Steuereinheit 501 über vorgegebene Programme empfangen und verarbeitet und als empfangenes Bild von der Drucksektion 506 ausgegeben.
Bei einer Funktion als Kopiergerät wird das Original vom Bildleser 507 gelesen, und die auf diese Weise gelesenen Originaldokumentendaten werden als Kopiebild von der Drucksektion 506 über die Steuereinheit 501 ausgegeben. Bei einer Funktion als Sender der Faxfunktion werden die vom Bildleser 507 gelesenen Dokumentendaten von der Steuereinheit 501 über vorgegebene Programme abgegeben und dann über den Faxsender und Empfänger 508 der Kommunikationsleitung zugeführt. Bei der Informationsverarbeitungsvorrichtung kann es sich um einen integrierten Typ mit eingebautem Drucker handeln, wie in Fig. 13 gezeigt. In diesem Fall kann die Vorrichtung auf einfache Weise transportiert wer den. In dieser Figur sind Elementen mit entsprechenden Funktionen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 12 zugeordnet.
Durch Anwendung der Aufzeichnungsvorrichtung dieser Erfindung bei der vorstehend beschriebenen Mehrfachfunktionsbildverarbeitungsvorrichtung kann ein Druck mit hoher Qualität erreicht werden. Somit können die Funktionen der Informationsverarbeitungsvorrichtung verbessert werden.
Die Erfindung wurde anhand der vorstehend erläuterten Konstruktionen beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf die vorstehend wiedergegebenen Einzelheiten beschränkt. Vielmehr soll die vorliegende Anmeldung auch diejenigen Modifikationen oder Änderungen abdecken, die zum Zwecke der Verbesserung dienen oder unter die nachfolgenden Patentansprüche fallen.

Claims

1. Aufzeichnungsverfahren mit den folgenden Schritten:

Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium in Abhängigkeit von Bilddaten; und

Ausstoßen von einer die Aufzeichnungsqualität verbessernden Flüssigkeit, um einen Farbstoff oder eine Komponente der Tinte unlöslich zu machen oder zu koagulieren und dadurch die Aufzeichnungsqualität zu verbessern, wenn Tinte auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird;

dadurch gekennzeichnet, daß einer der Tintenausstoß- und Flüssigkeitsausstoßschritte nach dem anderen durchgeführt und mit dem Flüssigkeitsausstoßschritt Flüssigkeit nur auf einen Teil des Bereiches des Aufzeichnungsmediums ausgestoßen wird, auf den Tinte ausgestoßen wird, um einen Flüssigkeitsausstoßbereich und einen Bereich, auf den keine Flüssigkeit ausgestoßen wird, vorzusehen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bei dem Flüssigkeitsausstoßschritt Flüssigkeit in Abhängigkeit von einem Muster ausgestoßen wird, das durch Verdünnen der Tintenausstoßbereichsbilddaten unter Verwendung eines vorgegebenen Musters vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem bei dem Flüssigkeitsausstoßschritt die Flüssigkeit in Abhängigkeit von einem Muster ausgestoßen wird, das durch Ausweiten der Tintenausstoßbereichsbilddaten am Umfang des Tintenausstoßbereiches vorgesehen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Ausmaß der Ausweitung einer vorgegebenen Anzahl von Punkten entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Vielzahl von Tinten unterschiedlicher Farbe verwendet wird und die Positionen des Flüssigkeitsausstoßes in Abhängigkeit von einer logischen Summe von Bilddaten für die Tinten festgelegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Positionen in Abhängigkeit von Daten festgelegt werden, die durch Verdünnen einer logischen Summe der Bilddaten in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Muster vorgesehen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Flüssigkeit in Abhängigkeit von einem Muster ausgestoßen wird, das durch Ausweiten der Tintenausstoßbereichsbilddaten am Umfang des Tintenausstoßbereiches über eine vorgegebene Anzahl von Punkten vorgesehen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Flüssigkeit in Abhängigkeit von einem Muster ausgestoßen wird, das durch Ausweiten der Tintenausstoßbereichsbilddaten am Umfang des Tintenausstoßbereiches über eine vorgegebene Anzahl von Punkten vorgesehen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, bei dem die Vielzahl der Tinten gelbe Tinte, Magenta-Tinte und Cyan-Tinte umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, bei dem die Vielzahl der Tinten gelbe Tinte, Magenta-Tinte, Cyan- Tinte und schwarze Tinte umfasst.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem die Ausstoßleistung des Flüssigkeitsausstoßes für Tinte einer Primärfarbe geringer ist als die Ausstoßleistung des Flüssigkeitsausstoßes für eine Sekundärfarbe.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem die Ausstoßmenge pro Flächeneinheit des Aufzeichnungsmediums der Flüssigkeit für eine Primärfarbe geringer ist als die für eine Sekundärfarbe.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das die Verwendung eines Tintenstrahlkopfes zum Ausstoßen der Flüssigkeit und der Tinte umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem als Tintenstrahlkopf ein Tintenstrahlkopf verwendet wird, der einen elektrothermischen Wandler zum Ausstoßen der Tinte durch thermische Energie aufweist.

15. Aufzeichnungsvorrichtung mit

einem Tintenausstoßkopf (411) zum Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium in Abhängigkeit von Bilddaten;

einem Ausstoßkopf (411) zum Ausstoßen einer die Aufzeichnungsqualität verbessernden Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium, um einen Farbstoff oder eine Komponente der Tinte unlöslich zu machen oder zu koagulieren,

gekennzeichnet durch

Einrichtungen (402) zum Steuern des Ausstoßens der Flüssigkeit über den Flüssigkeitsausstoßkopf in Abhängigkeit von Bilddaten zum Ausstoßen der Tinte derart, daß die Flüssigkeit nur auf einen Teil des Bereiches des Aufzeichnungsmediums, auf den die Tinte ausgestoßen wird, ausgestoßen wird, um einen Flüssigkeitsausstoßbereich und einen Bereich, auf den keine Flüssigkeit ausgestoßen wird, vorzusehen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, die des weiteren Originalbildleseeinrichtungen zum Lesen eines Originalbildes zum Vorsehen der Bilddaten umfasst.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, die des weiteren Sendeeinrichtungen (401) zum Senden von Bilddaten und Empfangseinrichtungen (401) zum Empfangen von Bilddaten aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, die des weiteren Bilddateneingabeeinrichtungen zum Eingeben der Bilddaten umfasst.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, die des weiteren Informationsverarbeitungseinrichtungen aufweist.

20. Druckprodukt mit einem Aufzeichnungsmedium, das einen Bildbereich aufweist, der darauf über ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet worden ist.