DE69824536T2

DE69824536T2 - Tintenstrahldruckapparat

Info

Publication number: DE69824536T2
Application number: DE69824536T
Authority: DE
Inventors: Noribumi Ohta-ku Koitabashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: AU732271C; AU732271B2; CA2256954C; EP0925919A2; US20020036687A1; CA2256954A1; EP0925919B1; US20030122912A1; KR19990063500A; US6533409B2; JPH11245394A; US6786587B2; CN1107594C; DE69824536D1; AU9818598A; CN1389351A; JP4036407B2; CN1193891C; ATE269217T1; EP0925919A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Tintenstrahldruckgerät und ein Druckverfahren. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf ein Tintenstrahldruckgerät und ein Druckverfahren zum Drucken von Zeichen, Bildern und dergleichen auf einem Druckmedium wie etwa einem Druckpapier, einem OHP-Film und dergleichen unter Verwendung einer Tinte und einer Flüssigkeit, die ein Färbemittel in der Tinte unlöslich macht oder seine Dispersion aufbricht (auf die hiernach auch als eine Behandlungsflüssigkeit Bezug genommen wird).
Eine Behandlungsflüssigkeit bzw. Entwicklungsflüssigkeit dieser Art reagiert mit einem in einer Tinte enthaltenen Färbemittel wie etwa einem Pigment, einem Farbstoff und dergleichen und macht das Färbemittel unlöslich oder bricht seine Dispersion auf. Im Allgemeinen wird bei der Tintenstrahldruckmethode die Behandlungsflüssigkeit in überlagernder Weise auf den Abschnitt ausgestoßen, auf den die Tinte auf das Druckmedium ausgestoßen ist, oder in die Nähe davon, um die Tinte und die Behandlungsflüssigkeit zu vermischen, um eine Reaktion hervorzurufen. Dann wird als Ergebnis der Reaktion das Färbemittel der Tinte auf der Oberfläche des Druckmediums oder beim Eindringen in das Druckmedium fixiert, so dass eine Wasserfestigkeit des gedruckten Produkts erzielt wird.
Es ist zudem bekannt gewesen, dass die Wirkung zum Unlöslichmachen des Färbemittels in der Tinte zudem einer Beschränkung des Eindringens des Pigments oder des Farbstoffs in eine Oberflächenschicht des Druckmediums dient, was zu einer Verbesserung der optischen Dichte des Druckmediums führt (auf die hiernach manchmal einfach als "OD-Wert" Bezug genommen wird).
Allerdings ist für die herkömmliche Tintenstrahldruckmethode unter Verwendung der vorhergehenden Behandlungsflüssigkeit von den Erfindern neu erkannt worden, dass es entsprechende Probleme je nach Färbemitteln gegeben hat, die in der Tinte zur Verbesserung der Druckqualität zu verwenden sind.
Wenn ein Farbstoff als das Färbemittel verwendet wird, wird dahingehend ein erstes Problem angetroffen, dass selbst wenn der Farbstoff und die Behandlungsflüssigkeit umgesetzt werden, kein ausreichend hoher OD-Wert erzielt werden kann. Der Grund hierfür ist, dass der für das Drucken verwendete Farbstoff an sich keinen relativ hohen OD-Wert entwickeln kann. Selbst wenn daher die Behandlungsflüssigkeit und der Farbstoff umgesetzt werden, um den größten Teil des Farbstoffs in der Oberflächenschicht des Druckmediums wie vorstehend erwähnt zu fixieren, ist der OD-Wert nicht so hoch wie verglichen mit dem Fall, in dem ein Pigment als das Färbemittel verwendet wird.
Das zweite Problem, das bei dem Farbstoff anzutreffen ist und von dem Erfinder gefunden wurde, ist ein Phänomen, das als "Überfließen" oder "Wegspülen" bezeichnet wird, und speziell, dass ein Kantenabschnitt eines gedruckten Bildes verschwimmt.
Die 1A bis 1D sind Veranschaulichungen, um das Phänomen auf voraussagende Weise zu erläutern. Wenn eine Tinte I_d, wie in 1A gezeigt, die einen Farbstoff als Färbemittel verwendet, auf dem unteren eindringfähigen Druckmedium P, wie etwa einem ebenen Papier, durch Ausstoßen der Tinte durch einen Druckkopf als einem Ausstoßabschnitt ab geschieden wird, dringt ein Teil der Tinte in das Druckmedium ein, und der verbleibende Teil der Tinte befindet sich im flüssigen Zustand auf der Oberfläche des Druckmediums P. Dann wird, wie in 1B gezeigt, auf ähnliche Weise eine Behandlungsflüssigkeit S in überlagernder Weise über der Tinte I_d durch Ausstoß durch den Druckkopf abgeschieden, um in einer Grenze zwischen der Behandlungsflüssigkeit S und der Tinte I_d eine Reaktion hervorzurufen. Wie in 1C gezeigt, fließt ein Teil eines Reaktionsprodukts zu dem Umfang der Tinte I_d hinaus und fließt in die untere Seite der Tinte I_d. Dann wird in Verbindung mit dem Voranschreiten eines solchen Phänomens eine Reaktion zwischen dem Farbstoff in der Tinte I_d und der Behandlungsflüssigkeit S allmählich vorangetrieben. Schließlich wird, wie in 1D gezeigt, ein Tintenpunkt gebildet, der aus dem Reaktionsprodukt des Farbstoffs und der Behandlungsflüssigkeit besteht. Der so gebildete Tintenpunkt hat einen Konturabschnitt, in dem die Tinte über die Kontur hinausfließt, die der Punkt haben sollte.
Gemäß der Vorhersage durch den Erfinder wird das vorhergehende Phänomen durch einen Strom eines gelartigen, hochviskosen Reaktionsprodukts in der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit bei einer relativ geringen Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem Farbstoff und der Behandlungsflüssigkeit verursacht.
Ein in 1D gezeigtes Herausfließen der Tinte für den Tintenpunkt aufgrund eines solchen Phänomens verschmiert die Kontur am Kantenabschnitt eines Bildes und erscheint als ein so genanntes "Überfließen", was eine Verschlechterung der Druckqualität verursacht. Eine Verflüssigung des vorhergehenden Reaktionsprodukts führt zudem zu einem "Wegspülen" des Reaktionsprodukts in der Richtung einer relativen Bewegung zwischen einem zugeführten Druckmedium und dem Druckkopf für die Behandlungsflüssigkeit. Auch dafür ist vorhergesagt worden, dass der Kantenabschnitt des gedruckten Bildes auf ähnliche Weise verschmiert wird.
Das vorstehend dargelegte zweite Problem im Hinblick auf einen Farbstoff tritt in dem Fall, bei dem nur Farbstofftinte beim Drucken verwendet wird und die Behandlungsflüssigkeit nicht verwendet wird, nicht auf. Demgemäß tritt in dem Fall, in dem unter Verwendung der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit gedruckt wird, die die Farbstofftinte unlöslich macht, das spezielle technische Problem auf.
Selbst wenn unter Verwendung einer Tinte einschließlich eines Pigments als dem Färbemittel und der Behandlungsflüssigkeit für diese gedruckt wird, wird als Nächstes hiernach ein spezielles Problem erläutert, das durch die Reaktion zwischen der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht wird.
Die zum Drucken verwendete Pigmenttinte zeigt von sich aus einen relativ hohen OD-Wert. Durch Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit kann der OD-Wert der Pigmenttinte aufgrund der vorstehend dargelegten Wirkung der Behandlungsflüssigkeit verbessert werden. Im Vergleich mit dem vorhergehenden Farbstoff hat das Pigment eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit mit der Behandlungsflüssigkeit.
Allerdings wurde als das erste Problem im Falle der Verwendung von Pigment ein "Riss"-Problem von den Erfindern gefunden. Und zwar wird das Meiste des Pigments auf der Oberfläche vor dem Eindringen in das Druckmedium koaguliert (seine Dispersion wird aufgebrochen), wenn eine Reaktion der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit insbesondere auf dem filmartigen Druckmedium für einen OHP hervorge rufen wird, da die Reaktionsgeschwindigkeit des Pigments mit der Behandlungsflüssigkeit, wie vorstehend dargelegt, hoch ist. Darüber hinaus kann das Pigment aufgrund der Pigmenteigenschaft in starker Weise koagulieren. Nachdem ein Lösungsmittel in der Tinte in das Druckmedium eingedrungen war und darin fixiert wurde, wird daher das vorstehend dargelegte koagulierte Reaktionsprodukt aufgrund der Koagulationskraft zu relativ großen, individuellen Blöcken, so dass zwischen diesen individuellen Blöcken Lücken gebildet werden, die nicht mit dem Reaktionsprodukt gefüllt sind. Dieses Phänomen wird bei der visuellen Beobachtung als ein "Riss" wahrgenommen, was die Qualität des gedruckten Bildes verschlechtert. Wenn das vorhergehende Reaktionsprodukt nicht eingefüllt ist, ist die Oberfläche des Druckmediums freigelegt, so dass der OD-Wert des gesamten gedruckten Bildes herabgesetzt wird.
Bei der Pigmenttinte gibt es eine Tinte, die ein Dispergiermittel, wie etwa ein Harz, ein oberflächenaktives Mittel und dergleichen verwendet, um die Dispersion des Pigments in dem Tintenlösungsmittel zu stabilisieren (auf die hiernach manchmal als eine ein Dispergiermittel enthaltende Pigmenttinte Bezug genommen wird), und eine Tinte, die ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ verwendet und kein Dispergiermittel enthält (auf die hiernach manchmal als eine kein Dispergiermittel enthaltende Pigmenttinte Bezug genommen wird). Das zweite Problem im Hinblick auf die Pigmenttinte wird in dem Fall verursacht, in dem die letztere, kein Dispergiermittel enthaltende Pigmenttinte und die Behandlungsflüssigkeit verwendet werden.
Von dem Erfinder wird bei einem auf einem Druckmedium unter Verwendung der kein Dispergiermittel enthaltenden Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit gebildeten Punkt ein Phänomen beobachtet, das "Ausnässen" oder "Verschmieren" genannt wird. Die 2A bis 2C sind Veranschaulichungen, um dieses Phänomen auf vorhersagende Weise zu erläutern.
Nach dem Aufbringen der kein Dispergiermittel enthaltenden Pigmenttinte I_P auf das Druckmedium P, wie etwa auf ein ebenes Papier (siehe 2A), wird die Behandlungsflüssigkeit S in überlagernder Weise aufgebracht (siehe 2B). Dann wird eine Erzeugung des Reaktionsprodukts zuerst an der Grenze zwischen der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit initiiert. Dann wird gemäß dem Voranschreiten dieser Reaktion von dem im Wesentlichen kreisförmigen Punkt her ein radiales "Ausnässen" des Reaktionsprodukts verursacht, so dass der gesamte Umfang des Punkts "verschmiert" wird (siehe 2C). Solches "Ausnässen" oder "Verschmieren" erscheint auf ähnliche Weise zu bekanntem Verlaufen. Demgemäß wird die Druckqualität verringert.
Das vorhergehende "Ausnässen" oder "Verschmieren" wird chemisch oder in Mikroansicht als das folgende Phänomen abgeleitet. Die kein Dispergiermittel enthaltende Pigmenttinte hat bei der Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit eine relativ hohe Reaktionsgeschwindigkeit. Daher verursacht das dispergierte Pigment sofort ein Aufbrechen der Dispersion, so dass ein Cluster aus dem Reaktionsprodukt erzeugt wird. Im Zusammenhang damit wird zudem ein teilchenförmiges Reaktionsprodukt erzeugt. Dann fließt in Verbindung mit dem Eindringen der Behandlungsflüssigkeit in das Druckmedium das teilchenförmige Reaktionsprodukt aus, was zu dem vorhergehenden "Ausnässen" führt.
Wie vorstehend dargelegt, gab es beim Drucken unter Verwendung der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit und beim Drucken unter Verwendung der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit in jedem Fall durch die Erfinder neu erkannte Probleme bei der Verbesserung der Druckqualität, die zu lösen sind.
Die Verwendung einer Tinte und einer Behandlungsflüssigkeit, in der die Tinte eine Mischung aus einer Farbstofftinte und einer ein Dispergiermittel enthaltenden Pigmenttinte ist, wird in EP-A-0 724 968 und JP-A-8-267903 vorgeschlagen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät wie in Anspruch 1 und Anspruch 8 dargelegt und Druckverfahren wie in Anspruch 26 und Anspruch 33 dargelegt bereitgestellt. Die verbleibenden Ansprüche legen optionale Merkmale dar.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die eine Tinte verwenden, die sowohl einen Farbstoff als auch ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ aufweist (auf die als eine "gemischte Tinte" Bezug genommen wird), können ein "Riss" oder "Ausnässen", die beim Drucken nur unter Verwendung der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht werden könnten, durch das gleichzeitige Vorliegen des hineingemischten Farbstoffs unterdrückt werden, da die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit auf dem Druckmedium vermischt werden. Umgekehrt kann eine Verringerung des OD-Werts oder ein "Überfließen", die beim Drucken nur unter Verwendung der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht werden könnten, durch das gleichzeitige Vorliegen des hineingemischten Pigments kompensiert oder unterdrückt werden.
Bevorzugt ist die Eindringgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit höher als oder gleich 5,0 (ml/m²·ms^1/2) im Ka-Wert nach der Bristow-Methode. Somit kann, zusätzlich zu der Wirkung in dem Fall, wo unter Verwendung der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit gedruckt wird, das Reaktionsprodukt des Pigments oder dergleichen und der Behandlungsflüssigkeit ebenfalls eine hohe Eindringfähigkeit haben, da eine Behandlungsflüssigkeit mit relativ hoher Eindringfähigkeit als die Behandlungsflüssigkeit verwendet wird, so dass insgesamt eine hohe Eindringgeschwindigkeit erzielt wird.
Erster praktischer Aspekt
In einem ersten praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Tinte, die den Farbstoff und das Pigment ohne Dispergiermittel als Färbemittel verwendet (auf die hiernach als gemischte Tinte Bezug genommen wird), auf das Druckmedium aufgebracht, um durch Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit einen Punkt aus dem Reaktionsprodukt zu bilden.
Die 3A bis 3C sind Veranschaulichungen zur Erläuterung der Punktbildung. Wie in 3A gezeigt, wird zuerst die gemischte Tinte I_m auf das Druckmedium aufgebracht. Wie in 3B gezeigt, wird dann die Behandlungsflüssigkeit S in überlagernder Weise auf die gemischte Tinte I_m aufgebracht. Daher wird das durch die Reaktion der gemischten Tinte I_m und der Behandlungsflüssigkeit S erzeugte Reaktionsprodukt auf der Oberfläche und im Inneren des Druckmediums P fixiert, so dass der Punkt gebildet wird.
Da die Tinte zum Drucken verwendet wird, die den Farbstoff und das Pigment ohne Dispergiermittel enthält, kann gemäß dem praktischen Aspekt zuerst eine Verringerung des OD-Werts, die durch die Farbstofftinte verursacht wird, durch die Pigmenttinte kompensiert werden, so dass der OD-Wert vergrößert wird. Zudem kann das Meiste des Reaktionsprodukts der mit der Behandlungsflüssigkeit vermischten Tinte in einer oberen Schicht des Druckmediums verbleiben, war zur Erhöhung des OD-Werts beiträgt.
Wenn die Tinte mit niedriger Eindringgeschwindigkeit als die gemischte Tinte verwendet wird, kann die Menge des Färbemittels, die in der Oberflächenschicht des Druckmediums verbleibt, vergrößert werden, um den OD-Wert weiter zu verbessern, selbst wenn ein Intervall vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit verwendet wird, um einen relativ langen Zeitraum zum Eindringen zu ermöglichen. Wenn eine Tinte verwendet wird, in der der Farbstoff und das Pigment ohne Dispergiermittel vermischt sind, können dann anders gesagt die Probleme, die bei der Verwendung der Farbstofftinte und der Pigmenttinte alleine verursacht werden, gelöst oder verringert werden, selbst wenn die Tinte eine niedrige Eindringgeschwindigkeit hat. Bei Verwendung der Tinte mit einer weitergehend geringeren Eindringgeschwindigkeit kann eine Zunahme des OD-Werts erwartet werden. Als Wirkung der Verwendung der Tinte mit niedriger Eindringgeschwindigkeit kann darüber hinaus so genanntes Verlaufen unterdrückt werden.
Als Nächstes dient die maximale Wirkung des praktischen Aspekts, bei dem die Behandlungsflüssigkeit nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium aufgebracht wird, dazu, das Problem des "Überfließens" oder "Wegspülen", das durch die Farbstofftinte verursacht wird, und das Problem des "Ausnässens" oder "Verschmierens", das durch die Pigmenttinte verursacht wird, gleichzeitig zu lösen oder zu verringern.
Durch die Erfinder kann das Prinzip, das diese Wirkungen erzielt, wie folgt vorhergesagt werden. Nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium wird die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht. Dann werden der Farbstoff und die Behandlungsflüssigkeit umgesetzt, um eine gelförmige, hochviskose Substanz zu bilden. Das Pigment ohne Dispergiermittel verursacht ein Aufbrechen der Dispersion durch Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit. Es wird so gesehen, dass ein feines Teilchen des Pigments, das durch Aufbrechen der Dispersion erzeugt wird, in die hochviskose Substanz aus dem Farbstoff-Reaktionsprodukt aufgenommen wird, so dass ein "Ausnässen" oder "Verschmieren" beschränkt wird, das durch Hinausfließen des Pigmentteilchens verursacht werden könnte. Die hochviskose Substanz, die die Pigmentteilchen aufnimmt, hat, verglichen mit dem Reaktionsprodukt des Farbstoffs alleine und der Behandlungsflüssigkeit, keine so hohe Fließfähigkeit. Demgemäß kann gleichzeitig ein Auftreten von "Überfließen" oder "Wegspülen" unterdrückt werden. Bei der Ausführung, bei der die Behandlungsflüssigkeit auf die Mischung aus dem Farbstoff und dem Pigment ohne Dispergiermittel aufgebracht wird, werden die feinen Teilchen des Pigments, die durch Aufbrechen der Dispersion erzeugt werden, in das gelförmige Reaktionsprodukt aufgenommen, so dass sie nicht tief in das Druckmedium eindringen und nicht in Lücken zwischen Fasern des Druckmediums in der Oberflächenschicht eintreten. Dann füllt das gelförmige Farbstoff-Reaktionsprodukt eine Lücke zwischen absorbierten Teilchen und einer Unebenheit der Fasern auf der Oberfläche des Druckmediums. Daher kann eine unregelmäßige Lichtreflexion verhindert werden, so dass ein OD-Wert erzielt wird, der höher ist, als jener, der erzielt wird, wenn das Pigment und die Behandlungsflüssigkeit verwendet werden.
Wie diagrammatisch in 3C gezeigt, kann gemäß dem praktischen Aspekt ein Phänomen, das ein Faktor der Verschlechterung der Druckqualität ist, wie etwa ein "Verschmieren", "Überfließen" oder dergleichen, verhindert werden. Darüber hinaus kann eine Zunahme des OD-Werts erzielt werden.
Das Phänomen des "Verschmierens" oder "Überfließens" neigt dazu, durch Reaktion der Pigmenttinte oder der Farbstofftinte mit der Behandlungsflüssigkeit vor dem Eindringen in das Druckmedium verursacht zu werden. Um daher das Auftreten dieser Phänomene zu unterdrücken, ist es notwendig, die Behandlungsflüssigkeit aufzubringen, nachdem auf das Eindringen der Farbstofftinte oder dergleichen gewartet wurde, was einer Beschleunigung des Druckens entgegensteht. Da allerdings "Verschmieren" oder dergleichen in dem praktischen Aspekt durch die gemischte Tinte an sich unterdrückt werden kann, die eine Mischung aus dem Farbstoff und der Pigmenttinte ohne Dispergiermittel ist, ist es unnötig, ein Intervall vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit zum Eindringen der Farbstofftinte oder dergleichen in das Druckmedium zu ermöglichen. Demgemäß wird eine Beschleunigung des Druckens nicht behindert. Anders gesagt kann der OD-Wert durch Verwendung der gemischten Tinte des praktischen Aspekts mit relativ niedriger Eindringfähigkeit, so dass das Färbemittel, wie etwa das Pigment oder dergleichen, in der Oberflächenschicht des Druckmediums über einen langen Zeitraum verbleiben kann, weiter verbessert werden.
Zudem kann für ein Tintenstrahldruckgerät, das einen Voll-Multi-Kopf verwendet, ein Intervall von dem Aufbringen der gemischten Tinte zu dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit verkürzt werden, und die Druckgeschwindigkeit für das erste Druckmedium, erster Druck genannt, kann erhöht werden. Da andererseits das vorhergehende Intervall verkürzt werden kann, kann eine Verkleinerung des Geräts und eine Verringerung der Kosten erzielt werden.
Die Reihenfolge des Aufbringens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit auf das Druckmedium ist in dem praktischen Aspekt im Wesentlichen so, dass die Behand lungsflüssigkeit nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium aufgebracht wird, wie es vorstehend dargelegt ist, um die vorhergehende Wirkung zu erzielen.
Als eine spezielle Ausführung, die diese Reihenfolge des Aufbringens ermöglicht, wenn z. B. ein serieller Kopf verwendet wird, wird eine Vielzahl an Abtastungen für den gleichen Bereich mit einem Intervall zum Zuführen von Papier durchgeführt, so dass die vorhergehende Reihenfolge realisiert wird.
Während die gemischte Tinte in dem praktischen Aspekt vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit aufgebracht wird, ist die Menge der vorstehend dargelegten aufzubringenden gemischten Tinte nicht auf ein Tröpfchen beschränkt.
Zum Beispiel kann es möglich sein, vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit zwei Tröpfchen der gemischten Tinte aufzubringen. In diesem Fall enthält bevorzugt die zu einem früheren Zeitpunkt aufgebrachte gemischte Tinte von diesen zwei Tröpfchen einen größeren Anteil an Farbstoff als an Pigment ohne Dispergiermittel, und die zu einem späteren Zeitpunkt aufgebrachte gemischte Tinte enthält einen größeren Anteil an Pigment ohne Dispergiermittel als an Farbstoff. Daher kann bei der Reaktion mit der später aufgebrachten Behandlungsflüssigkeit ein größerer Anteil an Pigment mit der Behandlungsflüssigkeit reagieren, so dass ein Ausfließen des Reaktionsprodukts aus dem Farbstoff und der Behandlungsflüssigkeit weiter unterdrückt wird. Als ein weiterer praktischer Aspekt, der eine äquivalente Wirkung erzielen kann, ist die Anzahl der Tröpfchen der gemischten Tinte, die vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit aufzubringen sind, auf 3 eingestellt, und die Anteile des Pigments ohne Dispergiermittel nehmen in der zu einem spä teren Zeitpunkt aufzubringenden gemischten Tinte bevorzugt zu.
Wenn eine Vielzahl von Tröpfchen der gemischten Tinte aufgebracht wird, ist die Gesamtmenge der aufgebrachten Tinte im Wesentlichen gleich zu dem Fall eingestellt, in dem ein Tröpfchen aufgebracht wird. Anders gesagt kann gemäß dem praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung die vorhergehende Wirkung erzielt werden, wenn die gemischte Tinte in eine Vielzahl von Tröpfchen aufgeteilt aufgebracht wird, selbst wenn die Menge der Tinte pro Tröpfchen gemäß der zunehmenden Anzahl an aufgeteilten Tröpfchen kleiner wird.
Jeder Unterschied der Zeitpunkte des Aufbringens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit in dem praktischen Aspekt kann durch den Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein, solange eine entsprechende Wirkung des praktischen Aspekts erzielt werden kann, ähnlich zu der vorstehend dargelegten Reihenfolge des Aufbringens.
Und zwar kann in Abhängigkeit von einer Zeit von dem Aufbringen der gemischten Tinte zu dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit eine Reaktion zwischen der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit auf verschiedene Weisen hervorgerufen werden. Wenn z. B. die Zeit kurz ist, wird die Vermischung der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit unzureichend. In dem Umfangsabschnitt des durch Überlagern der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit geformten Punkts, namentlich in dem Kantenabschnitt, kann ein Vermischen des Pigments oder dergleichen und der Behandlungsflüssigkeit in ausreichender Weise erfolgen, um eine entsprechende Wirkung des praktischen Aspekts, insbesondere ein Unterdrücken von "Verschmieren" oder "Überfließen", zu erzielen.
Daher bedeutet in dieser Offenbarung "Vermischen" der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit nicht nur vollständiges Vermischen, sondern auch teilweises Vermischen an dem Kantenabschnitt usw. Darüber hinaus bezeichnet "Vermischen" zudem ein Vermischen nach dem Eindringen in das Druckmedium. All diese Vermischungsarten werden als "Vermischen im flüssigen Zustand" definiert.
Farbe (Art), Dichte und Anzahl der in dem praktischen Aspekt aufgebrachten Tinte können beliebig kombiniert werden, solange die vorhergehende Reihenfolge des Aufbringens beibehalten wird. Zum Beispiel werden als die Tintenart im Allgemeinen schwarze (Bk), gelbe (Y), magentafarbe (M) und cyanfarbene (C) Tinten verwendet. Im Hinblick auf die entsprechenden Farben können zudem Tinten mit hoher und geringer Dichte verwendet werden. Spezieller werden bei Verwendung wenigstens einer von der gelben Tinte, der magentafarbenen Tinte und der cyanfarbenen Tinte als der gemischten Tinte in dem praktischen Aspekt und unter Verwendung der Behandlungsflüssigkeit die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit in sequenzieller Reihenfolge aufgebracht.
Unter solchen Kombinationen, für die die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist es die am meisten bevorzugte Art und Weise, die gemischte Tinte als die schwarze Tinte zu verwenden. Gemäß dieser Art und Weise trägt die entsprechende Wirkung des praktischen Aspekts, wie etwa eine Zunahme des OD-Werts und ein Unterdrücken von "Verschmieren" oder "Überfließen" zur Druckqualität der Zeichen, wie etwa Buchstaben oder dergleichen, bei.
Als das Verfahren zum Aufbringen dieser gemischten Tinte usw. auf das Druckmedium ist die am meisten bevorzugte Art und Weise das Tintenstrahldrucken, das einen Druckkopf ver wendet. Dann wird in diesem Fall eine Kombination und Anordnung des Druckkopfs als dem Ausstoßabschnitt gemäß der Kombination aus Aufbringungsreihenfolge und Tintenarten einschließlich der Behandlungsflüssigkeit bestimmt.
Insbesondere ist durch eine Ausführung, bei der die Köpfe für die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit in einer Richtung einer Bewegung des Druckkopfes relativ zu dem Druckmedium angeordnet sind, die vorhergehende sequenzielle Reihenfolge des Aufbringens möglich.
Als eine speziellere Ausführung kann jeder von einem so genannten Voll-Multi-Druckkopf, in dem die Tintenausstoßöffnungen innerhalb eines Bereichs angeordnet sind, der der gesamten Breite des Druckbereichs für das Druckmedium entspricht, oder einem seriellen Druckkopf, der zum Abtasten eine Bewegung relativ zu dem Druckmedium durchführt, ein Aufbringen der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit ermöglichen.
Für das Tintenausstoßsystem des Druckkopfs kann jede bekannte Art wie etwa ein Piezo-artiger oder dergleichen verwendet werden. Die am meisten bevorzugte Art und Weise ist es, unter Verwendung von thermischer Energie eine Blase in der Tinte oder der Behandlungsflüssigkeit zu erzeugen, um die Tinte oder die Behandlungsflüssigkeit durch den Druck der Blase auszustoßen.
Darüber hinaus wird durch jeden Druckkopf normalerweise ein Bereich, in dem die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen werden, um einander zu überlagern, pro Pixel gesteuert, das das gedruckte Bild oder so weiter bildet. Die vorhergehende Tinte oder dergleichen werden an der gleichen Position in überlagernder Weise ausgestoßen. Allerdings ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorhergehende Ausführung beschränkt. Zum Beispiel kann eine Ausführung, bei der ein Teil des Punktes aus der gemischten Tinte und die Behandlungsflüssigkeit überlagert sind, um die vorbestimmte Wirkung des praktischen Aspekts zu erzielen, oder eine Ausführung, bei der die Behandlungsflüssigkeit für Daten jeweiliger Pixel unter Ausdünnen aufgebracht wird, um eine Reaktion zwischen der Behandlungsflüssigkeit und dem Pigment oder dergleichen hervorzurufen, das von einem angrenzenden Pixel durch Ausbluten oder dergleichen herüber fließt, bereitgestellt sein.
Zweiter praktischer Aspekt
Ein weiterer praktischer Aspekt der vorliegenden Erfindung wird erläutert.
Es ist beabsichtigt, dass der praktische Aspekt durch Verwendung einer Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringfähigkeit als der Behandlungsflüssigkeit in dem praktischen Aspekt ein Fixieren mit hoher Geschwindigkeit erzielt.
Fixieren mit hoher Geschwindigkeit ist ein Hauptfaktor, um eine Beschleunigung der Druckgeschwindigkeit zu erzielen, namentlich zur Verbesserung des Durchsatzes. Durch Erhöhen einer Antriebsfrequenz des Druckkopfes oder der Transportgeschwindigkeit des Druckmediums wird eine direkte Verbesserung des Durchsatzes möglich. Wenn allerdings die Tinte oder dergleichen auf dem nach dem Drucken ausgestoßenen Druckmedium noch nicht fixiert ist, kann eine Schwierigkeit bei der anschließenden Handhabung verursacht werden. Zudem kann bei einer Ausführung, bei der die ausgestoßenen Druckmedien gestapelt werden, nicht fixierte Tinte eine Verschmutzung eines anderen Druckmediums verursachen.
Und zwar ist unter verschiedenen Faktoren, die zur Beschleunigung der Druckgeschwindigkeit beitragen, ein Hauptfaktor die Ausstoßgeschwindigkeit des Druckmediums nach Abschluß des Druckens, die von der Zuführgeschwindigkeit des Druckmediums oder der Abtastgeschwindigkeit des Druckkopfes abhängt. Und zwar steht bei dem Druckgerät, das den Druckkopf vom Voll-Multi-Typ verwendet, die Zuführgeschwindigkeit des Druckmediums beim Druckvorgang direkt mit der Ausstoßgeschwindigkeit im Zusammenhang. Bei dem Druckgerät, das den Druckkopf vom seriellen Typ verwendet, ist die Abtastgeschwindigkeit direkt mit der Ausstoßgeschwindigkeit des Druckmediums nach Abschluß des Druckens verbunden. Dann steht die Zuführgeschwindigkeit des Druckmediums usw. mit der Tintenausstoß-Zeitspanne für das Pixel über die Auflösung des Drucks, und zwar über die Punktdichte, im Zusammenhang. Daher steht bei der Ausführung, die ein Pixel durch die von einer Vielzahl von Druckköpfen ausgestoßene Tinte druckt, die Ausstoßzeitspanne und die Zuführgeschwindigkeit usw. hinsichtlich des Pixels im Zusammenhang, wenn die Auflösung als feststehend angesehen wird.
Unter Berücksichtigung entsprechender technischer Aufgaben, die mit der Reaktion der Farbstofftinte und der Pigmenttinte mit der Behandlungsflüssigkeit in Beziehung stehen, ist es bevorzugt, die Zeitspanne von dem Tintenausstoß zu dem Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit so lang wie möglich einzustellen. Der Grund ist, dass wenn die Farbstofftinte oder die Pigmenttinte mit der Behandlungsflüssigkeit nach dem Eindringen in das Druckmedium reagiert, die vorhergehenden Problemphänomene kaum verursacht werden. Anders gesagt stehen die vorhergehenden Probleme ebenfalls der Beschleunigung des Druckens entgegen, wenn unter Verwendung der Farbstofftinte, der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit für diese gedruckt wird. Insbesondere wenn die Farbstofftinte und die Pigmenttinte mit niedriger Eindringgeschwin digkeit verwendet werden, um eine Verbesserung des OD-Werts zu erzielen, wird die Schwierigkeit bei der Beschleunigung besonders signifikant.
In dem praktischen Aspekt kann nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium durch Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringgeschwindigkeit die in dem ersten praktischen Aspekt dargelegte entsprechende Wirkung hervorgerufen werden. Selbst wenn die gemischte Tinte mit relativ niedriger Eindringgeschwindigkeit verwendet wird, wird im Zusammenhang damit die Eindringgeschwindigkeit erhöht. Und zwar ist v₁ < v₂ erfüllt, wenn die Eindringgeschwindigkeiten der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit im Hinblick auf das Druckmedium v₁ bzw, v₂ sind. In 4 ist das Phänomen auf vorhersagende Weise gezeigt.
Die 4 zeigt den Fall, in dem die gemischte Tinte I_m und die Behandlungsflüssigkeit S auf das Druckmedium P in sequenzieller Reihenfolge aufgebracht werden. In diesem Fall beginnt die Erzeugung von Reaktionsprodukt zwischen der Behandlungsflüssigkeit S und der gemischten Tinte I_m, die an der Grenze in Kontakt stehen. Die Eindringgeschwindigkeit der Mischung zwischen der Behandlungsflüssigkeit S und der gemischten Tinte wird größer als jene in dem Fall, in dem die gemischte Tinte alleine verwendet wird. Somit wird insgesamt durch Beschleunigen des Eindringens, so dass es schneller ist als bei der gemischten Tinte allein, ein Fixieren mit hoher Geschwindigkeit möglich.
In dem praktischen Aspekt kann durch Verwendung der Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringgeschwindigkeit, insbesondere wenn die gemischte Tinte mit niedriger Eindringgeschwindigkeit zur Verbesserung des OD-Werts oder derglei chen verwendet wird, ein Fixieren mit relativ hoher Geschwindigkeit erzielt werden.
Dritter praktischer Aspekt
Ein noch weiterer praktischer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Reihenfolge des Aufbringens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit. Und zwar wird in dem praktischen Aspekt nach dem Aufbringen der gemischten Tinte die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht, und danach wird des Weiteren die gemischte Tinte aufgebracht.
Der praktische Aspekt ist unter den vorhergehenden Wirkungen insbesondere zur Verbesserung des OD-Werts und der Beschränkung des "Überfließens", des "Verschmierens" oder dem Verlaufen effektiv. Unter Verwendung der Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringfähigkeit als der Behandlungsflüssigkeit, die zwischen dem Aufbringen der gemischten Tinte aufzubringen ist, kann eine relativ hohe Fixierfähigkeit erzielt werden.
Es wird so gesehen, dass die vorhergehende Funktion und Wirkung des praktischen Effekts erzielt wird, weil weniger Verflüssigung bei der Reaktion zwischen der anfänglich aufgebrachten gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit aufgrund der relativ kleinen Menge der gemischten Tinte verursacht wird, und wenn die gemischte Tinte nach dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit aufgebracht wird, ist die Fließfähigkeit geringer, da eine Zunahme der Viskosität aufgrund der Reaktion zwischen der anfänglich aufgebrachten gemischter Tinte und der Behandlungsflüssigkeit zu einem gewissen Ausmaß vorangeschritten ist und das Eindringen der Tinte usw. ebenfalls zu einem gewissen Ausmaß vorangeschritten ist.
Im Falle des praktischen Aspekts ist es für die Tinte, die nach dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit aufzubringen ist, bevorzugt, die vorstehend dargelegte gemischte Tinte zu sein, aber sie kann eine Pigmenttinte vom selbstdispergierenden Typ oder die Farbstofftinte sein.
In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die eine Pigmenttinte und eine Farbstofftinte verwenden, kann ein "Riss" oder "Ausnässen", die beim Drucken unter Verwendung der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht werden könnten, durch die Gegenwart der Farbstofftinte verringert werden, da die Pigmenttinte, die Farbstofftinte und die Behandlungsflüssigkeit auf dem Druckmedium vermischt werden. Umgekehrt kann eine Verringerung des OD-Werts oder ein "Überfließen", die beim Drucken unter Verwendung nur der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht werden könnten, durch die Gegenwart der Pigmenttinte kompensiert oder verringert werden.
Bevorzugt ist die Eindringgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit höher als oder gleich 5,0 (ml/m²·ms^1/2) im Ka-Wert nach der Bristow-Methode. Beim Drucken unter Vermischen der Farbstofftinte, der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit hat zusätzlich zu der vorhergehenden Funktion das Reaktionsprodukt der Pigmenttinte oder dergleichen und der Behandlungsflüssigkeit zudem eine hohe Eindringfähigkeit, da die Behandlungsflüssigkeit mit relativ hoher Eindringfähigkeit verwendet wird, so dass die Eindringgeschwindigkeit insgesamt erhöht wird.
Vierter praktischer Aspekt
In dem praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Farbstofftinte und die Pigmenttinte auf dem Druckmedium vermischt, und die Behandlungsflüssigkeit wird auf die Mischung aus der Farbstofftinte und der Pigmenttinte aufgebracht, um durch das Reaktionsprodukt einen Punkt zu bilden.
Die 5A bis 5D sind Veranschaulichungen zur Erläuterung der Bildung des Punkts. Wie in 5A gezeigt, wird zuerst die Farbstofftinte I_d auf das Druckmedium aufgebracht. Wie in 5B gezeigt, wird dann die Pigmenttinte I_P in überlagernder Weise auf die Farbstofftinte I_d aufgebracht. Wie in 5C gezeigt, wird zudem auf die Flüssigkeit, in der die Farbstofftinte I_d und die Pigmenttinte I_P vermischt sind, die Behandlungsflüssigkeit S aufgebracht. Daher ist das durch die Reaktion der gemischten Flüssigkeit aus den Tinten und der Behandlungsflüssigkeit S erzeugte Reaktionsprodukt auf der Oberfläche und im Inneren des Druckmediums P fixiert, so dass, wie in 5D gezeigt, ein Punkt gebildet wird.
Gemäß dem praktischen Aspekt werden zuerst die Farbstofftinte und die Pigmenttinte auf dem Druckmedium vermischt, und die gemischte Tinte wird zum Drucken verwendet. Daher kann eine durch das Drucken mit der Farbstofftinte verursachte Verringerung des OD-Werts durch das Pigment kompensiert werden, so dass der OD-Wert erhöht wird. Darüber hinaus verbleibt das Reaktionsprodukt aus der Behandlungsflüssigkeit und der gemischten Tinte in dem oberen Schichtabschnitt des Druckmediums in einem großen Anteil, so dass der OD-Wert erhöht wird.
Wenn eine Farbstofftinte und eine Pigmenttinte mit geringer Eindringgeschwindigkeit verwendet werden, kann ein großer Anteil des Färbemittels in der Oberflächenschicht des Druckmediums verbleiben, so dass der OD-Wert erhöht wird, wenn die Zeitspanne vor dem Aufbringen der Behandlungsflüs sigkeit lang ist, um eine lange Zeitspanne zum Eindringen zu ermöglichen. Anders gesagt können durch die später erläuterte Wirkung der Verwendung sowohl der Farbstofftinte als auch der Pigmenttinte die Probleme, die verursacht werden, wenn die Farbstofftinte und die Pigmenttinte alleine verwendet werden, gelöst oder verringert werden, selbst wenn die Tinte mit einer niedrigen Eindringgeschwindigkeit verwendet wird. Daher kann eine Farbstofftinte oder eine Pigmenttinte mit einer weitergehend geringeren Eindringgeschwindigkeit verwendet werden. Somit kann eine weitere Erhöhung des OD-Werts erwartet werden. Darüber hinaus kann als eine Wirkung der Verwendung der Tinte mit niedriger Eindringgeschwindigkeit so genanntes Verlaufen eingeschränkt werden.
Zweitens kann zusätzlich zu der vorstehend dargelegten Wirkung der Verbesserung des OD-Werts als Wirkung des Druckens durch Vermischen der Farbstofftinte und der Pigmenttinte auf dem Druckmedium das Problem des "Risses" gelöst oder verringert werden.
Wenn das Druckmedium, wie etwa unbeschichtetes Papier oder dergleichen, verwendet wird, werden die Farbstofftinte und die Pigmenttinte auf dem Druckmedium vermischt, und anschließend wird die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht. Das Pigment kann mit der Behandlungsflüssigkeit reagieren, um diese zu koagulieren (seine Dispersion aufzubrechen), um einen Block aus dem Reaktionsprodukt zu erzeugen. In wechselseitigen Lücken zwischen einer Vielzahl so erzeugter Blöcke wird das Reaktionsprodukt des mit der Behandlungsflüssigkeit reagierten Farbstoffs verflüssigt, so dass es zum Füllen darin eindringt. Daher kann das vorstehend dargelegte Auftreten des so genannten "Risses" verhindert und eingeschränkt werden.
Als die dritte Wirkung des praktischen Aspekts, in dem die Farbstofftinte und die Pigmenttinte auf dem Druckmedium vermischt werden und die Behandlungsflüssigkeit auf die vermischten Tinten aufgebracht wird, kann das Problem des "Überfließens" oder "Wegspülen", das beim Drucken mit der Farbstofftinte verursacht werden könnte, und das Problem des "Ausnässens" oder "Verschmierens", das beim Drucken mit der kein Dispergiermittel enthaltenden Pigmenttinte verursacht werden könnte, gleichzeitig gelöst oder verringert werden.
Von den Erfindern kann das Prinzip, das diese Wirkung erzielt, wie folgt vorhergesagt werden. Und zwar wird nach dem Vermischen der Tinten auf dem Druckmedium die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht. Dann werden der Farbstoff und die Behandlungsflüssigkeit umgesetzt, um eine gelförmige, hochviskose Substanz zu bilden. Das Pigment ohne Dispergiermittel verursacht ein Aufbrechen der Dispersion durch Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit. Es wird so gesehen, dass ein feines Teilchen des Pigments, das durch das Aufbrechen der Dispersion erzeugt wird, in die hochviskose Substanz aus dem Farbstoff-Reaktionsprodukt aufgenommen wird, so dass ein "Ausnässen" oder "Verschmieren" eingeschränkt wird, das durch ein Ausfließen der Pigmentteilchen verursacht werden könnte. Die hochviskose Substanz, die das Pigmentteilchen absorbiert, hat im Vergleich mit dem Reaktionsprodukt des Farbstoffs alleine und der Behandlungsflüssigkeit keine so hohe Fließfähigkeit. Demgemäß kann gleichzeitig das Auftreten von "Überfließen" oder "Wegspülen" unterdrückt werden. Bei der Ausführung, bei der die Behandlungsflüssigkeit auf die Mischung aus dem Farbstoff und dem Pigment ohne Dispergiermittel aufgebracht wird, werden die feinen Teilchen des Pigments, die durch Aufbrechen der Dispersion erzeugt werden, in das gelförmige Reaktionsprodukt aufgenommen, so dass sie nicht tief in das Druckmedium eindringen und nicht in die Lücken zwischen Fasern des Druckmediums in der Oberflächenschicht eintreten. Dann füllt das gelförmige Farbstoff-Reaktionsprodukt eine Lücke zwischen absorbierten Teilchen und einer Unebenheit der Faser auf der Oberfläche des Druckmediums. Daher kann eine ungleichmäßige Lichtreflexion verhindert werden, so dass ein höherer OD-Wert erzielt wird, als jener, der erzielt wird, wenn das Pigment und die Behandlungsflüssigkeit verwendet werden.
Wie diagrammatisch in 5D veranschaulicht, kann gemäß dem praktischen Aspekt im Zusammenhang der Beschränkung des Auftretens eines Phänomens wie etwa "Verschmieren" oder "Überfließen", das ein Faktor zur Verschlechterung der Druckqualität sein könnte, eine Wirkung der Verbesserung des OD-Werts und des "Risses", wie in den vorhergehenden ersten und zweiten Wirkungen dargelegt, erzielt werden.
Das Phänomen des "Verschmierens" oder "Überfließens" kann durch Umsetzen der Pigmenttinte oder der Farbstofftinte mit der Behandlungsflüssigkeit vor dem Eindringen in das Druckmedium verursacht werden. Um daher das Auftreten dieser Phänomene zu unterdrücken, ist es notwendig, die Behandlungsflüssigkeit aufzubringen, nachdem auf das Eindringen der Farbstofftinte oder dergleichen gewartet wurde, was einer Beschleunigung des Druckens entgegensteht. Da allerdings im Falle des praktischen Aspekts ein "Verschmieren" oder dergleichen durch die gemischte Tinte an sich unterdrückt werden kann, die eine Mischung aus dem Farbstoff und der Pigmenttinte ohne Dispergiermittel ist, ist es unnötig, ein Intervall vor dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit für ein Eindringen der Farbstofftinte oder dergleichen in das Druckmedium zu ermöglichen. Demgemäß wird eine Beschleunigung des Druckens nicht behindert. Anders gesagt kann der OD-Wert durch Verwendung der gemischten Tinte des praktischen Aspekts mit relativ geringer Eindringfähigkeit weiter verbessert werden, so dass das Färbemittel wie etwa das Pigment oder dergleichen in der Oberflächenschicht des Druckmediums für eine lange Zeitspanne verbleiben kann.
Zusätzlich kann bei einem Tintenstrahldruckgerät, das den Voll-Multi-Kopf verwendet, ein Intervall von dem Aufbringen der gemischten Tinte zu dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit verkürzt werden, und die Druckgeschwindigkeit für das erste Druckmedium, erster Druck genannt, kann erhöht werden. Da das vorhergehende Intervall verkürzt werden kann, können eine Verkleinerung des Geräts und eine Verringerung der Kosten erzielt werden.
Die Reihenfolge des Aufbringens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit auf das Druckmedium ist in dem praktischen Aspekt im Wesentlichen so, dass die Behandlungsflüssigkeit nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium aufgebracht wird, wie es vorstehend dargelegt ist, um die vorhergehende Wirkung zu erzielen.
Gemäß einer von den Erfindern durchgeführten Studie wurde bei der vorhergehenden Reihenfolge des Aufbringens anerkannt, dass eine sequenzielle Reihenfolge aus der Pigmenttinte, der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit oder eine sequenzielle Reihenfolge aus der Farbstofftinte, der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit bevorzugt sind. Der Grund hierfür ist, dass die Wirkung des Vermischens in dem praktischen Aspekt am signifikantesten ist, wenn die Farbstofftinte und die Pigmenttinte in einem bestimmten Ausmaß vermischt werden und danach eine Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit hervorgerufen wird.
Unter den vorstehend dargelegten zwei sequenziellen Reihenfolgen kann, wenn die Pigmenttinte, die Farbstofftinte und die Behandlungsflüssigkeit in dieser Reihenfolge aufgebracht werden, zusätzlich zu der vorstehend dargelegten Wirkung des praktischen Aspekts eine Wirkung des Beschränkens des so genannten Durchschlags erzielt werden. Und zwar kann ein tieferes Eindringen des Färbemittels aus dem Farbstoff oder dergleichen in das Druckmedium, ein so genanntes Durchschlagen, so dass ein durch dieses Färbemittel gebildeter Punkt von der Rückseite des Druckmediums bemerkbar ist, hervorgerufen werden. Allerdings kann bei der vorstehend dargelegten sequenziellen Reihenfolge des Aufbringens im Wesentlichen kein Durchschlagen beobachtet werden. Es wird angenommen, dass der Grund hierfür ist, dass das Reaktionsprodukt in der Lücke zwischen der Faser oder dergleichen des Druckmediums klumpig wird, da das zum früheren Zeitpunkt aufgebrachte Pigment in dem Reaktionsprodukt mit der Behandlungsflüssigkeit relativ große Teilchen aufweist, so dass es unmöglich weiter eindringen kann.
Bei der sequenziellen Reihenfolge des Aufbringens der Farbstofftinte, der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit wird ein "Überfließen" oder dergleichen, das bei Verwendung der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit verursacht werden könnte, kaum verursacht.
Irgendein Unterschied in den Zeitpunkten des Aufbringens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit in dem praktischen Aspekt kann in dem Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein, solange eine entsprechende Wirkung des praktischen Aspekts erzielt werden kann, ähnlich zu der vorstehend dargelegten Reihenfolge des Aufbringens.
Zum Beispiel kann ein Zeitunterschied des Aufbringens der Pigmenttinte und der Farbstofftinte Null sein. Und zwar können die Pigmenttinte und die Farbstofftinte gleichzeitig auf das Druckmedium aufgebracht werden. Zudem ist es für ein Intervall von dem Aufbringen der Pigmenttinte oder dergleichen zu dem Aufbringen der Behandlungsflüssigkeit erwünscht, dass es eine Zeit zum Vermischen der Pigmenttinte und der Farbstofftinte einschließt, um eine entsprechende Wirkung des vorstehend dargelegten praktischen Aspekts zu erzielen. Allerdings kann selbst bei einer Zeitspanne, die kürzer als das vorhergehende Intervall ist, in dem periphären Abschnitt des durch Überlagern der Pigmenttinte und dergleichen geformten Punkts, namentlich in dem Kantenabschnitt, ein ausreichendes Vermischen des Pigments und dergleichen hervorgerufen werden, um die Wirkungen des praktischen Aspekts zu erzielen. Insbesondere kann wenigstens die Wirkung des Unterdrückens des "Verschmierens" oder "Überfließens" erzielt werden.
Farbe (Art), Dichte und Zahl der in dem praktischen Aspekt aufgebrachten Tinte können beliebig kombiniert werden, solange die vorhergehende Reihenfolge des Aufbringens beibehalten wird. Zum Beispiel wird als die Tintenart im Allgemeinen schwarze (Bk), gelbe (Y), magentafarbene (M) und cyanfarbene (C) Tinte verwendet. Im Hinblick auf die entsprechenden Farben können zudem Tinten mit hoher und niedriger Dichte verwendet werden. Spezieller werden bei Verwendung wenigstens einer von der gelben Tinte, der magentafarbenen Tinte und der cyanfarbenen Tinte als der gemischten Tinte in dem praktischen Aspekt und unter Verwendung der Behandlungsflüssigkeit die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit in sequenzieller Reihenfolge aufgebracht.
Unter solchen Kombinationen, für die die vorliegende Erfindung verwendbar ist, ist die am meisten bevorzugte Art und Weise die Verwendung der gemischten Tinte als schwarze Tinte. Bei dieser Art und Weise trägt eine entsprechende Wirkung des praktischen Aspekts wie etwa die Erhöhung des OD- Werts und das Unterdrücken von "Verschmieren" oder "Überfließen" zur Druckqualität der Zeichen, wie etwa Buchstaben oder dergleichen, bei.
In der vorhergehenden Erläuterung sind die Pigmenttinte und die Farbstofftinte als solche erläutert worden, die nur ein Pigment bzw. einen Farbstoff als Färbemittelkomponenten enthalten. Die verschiedenen vorstehend dargelegten Wirkungen können nicht nur durch die vorstehend dargelegten Tinten, sondern auch durch eine Pigmenttinte, die teilweise den Farbstoff enthält, oder eine Farbstofftinte, die teilweise das Pigment enthält, erzielt werden. Dies gilt selbst für die folgende Erläuterung. Daher sind in dieser Offenbarung als das Färbemittel die Tinte, die nur das Pigment enthält, oder die Tinte, die das Pigment und teilweise den Farbstoff enthält, als "Pigmenttinte, die das Pigment als primäres Färbemittel enthält" definiert. Zudem sind die Tinte, die nur den Farbstoff enthält, oder die Tinte, die den Farbstoff und teilweise das Pigment enthält, als die "Farbstofftinte, die den Farbstoff als primäres Färbemittel enthält" definiert.
Als das Verfahren zum Aufbringen dieser gemischten Tinte usw. auf das Druckmedium können verschiedene Verfahren wie etwa das Aufbringen oder direkte Inkontaktbringen der Tinte oder dergleichen auf das Druckmedium zum Aufbringen usw. in den Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein. Die am meisten bevorzugte Art und Weise ist das Tintenstrahldrucken, das einen Druckkopf verwendet. Dann ist in diesem Fall eine Kombination und Anordnung des Druckkopfs als Ausstoßabschnitt gemäß der Kombination aus Aufbringungsreihenfolge und Tintenarten einschließlich der Behandlungsflüssigkeit bestimmt.
Insbesondere wird durch eine Ausführung, in der die Köpfe für die gemischte Tinte und die Behandlungsflüssigkeit in einer Richtung einer Bewegung des Druckkopfs relativ zum Druckmedium angeordnet sind, die vorhergehende sequenzielle Reihenfolge des Aufbringens möglich.
Darüber hinaus wird normalerweise durch jeden Druckkopf ein Bereich, in dem die Pigmenttinte, die Farbstofftinte und die Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen werden, um zu überlagern, pro Pixel gesteuert, das das gedruckte Bild oder so weiter bildet. Die vorhergehende Tinte oder dergleichen wird an der gleichen Position in überlagernder Weise ausgestoßen. Allerdings ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorhergehende Ausführung beschränkt. Zum Beispiel sind eine Ausführung, in der ein Teil eines Punktes aus der Pigmenttinte, der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit überlagert sind, um die vorbestimmte Wirkung des praktischen Aspekts zu erzielen, oder eine Ausführung, in der die Behandlungsflüssigkeit für Daten entsprechender Pixel unter Ausdünnen aufgebracht wird, um eine Reaktion zwischen der Behandlungsflüssigkeit und dem Pigment oder dergleichen, das von einem angrenzenden Pixel durch Ausbluten oder dergleichen herüber fließt, eingeschlossen.
Fünfter praktischer Aspekt
In dem praktischen Aspekt kann durch Aufbringen einer Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringgeschwindigkeit nach dem Aufbringen der Farbstofftinte und der Pigmenttinte auf das Druckmedium die in dem vierten praktischen Aspekt erläuterte Wirkung erzielt werden. Selbst wenn die Farbstofftinte und die Pigmenttinte mit relativ geringer Eindringgeschwindigkeit verwendet werden, kann zudem die Eindringgeschwindigkeit erhöht werden. Und zwar sind die Eindringge schwindigkeiten der Pigmenttinte, der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit unter der Annahme, dass die Eindringgeschwindigkeit der Pigmenttinte v₁, die Eindringgeschwindigkeit der Farbstofftinte v₂ und die Eindringgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit v₃ ist, relativ zu dem Druckmedium v₁ < v₃ und v₂ < v₃.
Die 6 zeigt den Fall, in dem die Pigmenttinte I_P, die Farbstofftinte I_d und die Behandlungsflüssigkeit S in sequenzieller Reihenfolge auf das Druckmedium P aufgebracht werden und zeigt einen Zustand, bei dem die Behandlungsflüssigkeit S zu einem Zeitpunkt aufgebracht wird, zu dem die Pigmenttinte I_P und die Farbstofftinte I_d nicht ausreichend vermischt sind. In diesem Fall wird das Reaktionsprodukt an der Grenze erzeugt, wo die Behandlungsflüssigkeit S und die Farbstofftinte I_d in Kontakt stehen. Da die Eindringgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit S hoch ist, kann zuerst das Reaktionsprodukt bei einer höheren Geschwindigkeit eindringen als bei jener, wenn die Farbstofftinte alleine verwendet wird. Da die Reaktion zwischen dem Farbstoff und der Behandlungsflüssigkeit an sich relativ gering ist, dringt die Behandlungsflüssigkeit S während der Reaktion weiter ein, so dass sie zudem mit der Pigmenttinte I_P reagiert, so dass die Eindringgeschwindigkeit des Reaktionsprodukts erhöht wird. Somit kann insgesamt die Geschwindigkeit höher sein als die Eindringgeschwindigkeit in jenem Fall, in dem die Pigmenttinte und die Farbstofftinte alleine verwendet werden, was ein Fixieren mit hoher Geschwindigkeit erlaubt.
In dem praktischen Aspekt wird durch Verwendung der Behandlungsflüssigkeit mit hoher Eindringgeschwindigkeit ein Fixieren mit relativ hoher Geschwindigkeit möglich, selbst wenn die Pigmenttinte und die Farbstofftinte mit geringer Eindringgeschwindigkeit zur Verbesserung des OD-Werts usw. verwendet werden.
Sechster praktischer Aspekt
Ein weiterer praktischer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Reihenfolge des Aufbringens von einer von der Pigmenttinte, der Farbstofftinte und der Behandlungsflüssigkeit. Und zwar wird nach dem Aufbringen der Farbstofftinte oder der Pigmenttinte die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht, und anschließend wird die andere von der Pigmenttinte und der Farbstofftinte aufgebracht. Spezieller wird das Aufbringen in der Reihenfolge der Farbstofftinte, der Behandlungsflüssigkeit und dann der Pigmenttinte oder in der Reihenfolge der Pigmenttinte, der Behandlungsflüssigkeit und dann der Fabstofftinte durchgeführt.
Gemäß diesem praktischen Aspekt wird im Vergleich mit dem praktischen Aspekt, in dem die Behandlungsflüssigkeit nach dem Aufbringen sowohl der Pigmenttinte als auch der Farbstofftinte aufgebracht wird, die Fließfähigkeit des Reaktionsprodukts, das durch Reaktion zwischen der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit erzeugt wird, geringer, was für die Verhinderung von "Überfließen" und "Wegspülen" vorteilhaft ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da die Pigmenttinte, die Farbstofftinte und die Behandlungsflüssigkeit auf dem Druckmedium vermischt werden, ein "Riss" oder "Ausnässen", die verursacht werden könnten, wenn nur mit der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit gedruckt wird, durch die Gegenwart der gleichzeitig vermischten Farbstofftinte verringert werden. Umgekehrt kann eine Verringerung des OD-Werts oder ein "Überfließen", die verursacht werden könnten, wenn nur mit dem Farbstoff und der Behandlungsflüssigkeit gedruckt wird, durch die Gegenwart der gleichzeitig vermischten Pigmenttinte kompensiert werden und kann somit verringert werden.
Im Ergebnis kann ein Hochqualitätsdrucken mit hohem OD-Wert und unter Vermeiden von "Riss", "Ausnässen", "Überfließen" usw. durchgeführt werden.
Zusätzlich zu der Wirkung, die durch Drucken unter Vermischen der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit zu erzielen ist, kann das Reaktionsprodukt aus der Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit eine hohe Eindringfähigkeit haben, da die Behandlungsflüssigkeit mit relativ hoher Eindringfähigkeit verwendet wird, so dass die Eindringgeschwindigkeit insgesamt groß ist.
Im Ergebnis kann die Fixiergeschwindigkeit erhöht werden, was ein Hochgeschwindigkeitsdrucken ermöglicht.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die 1A bis 1D sind Veranschaulichungen, um auf vorhersagende Weise das "Überfließ"-Phänomen des Reaktionsprodukts bei der Reaktion einer Farbstofftinte und einer Behandlungsflüssigkeit für diese zu erläutern;
die 2A bis 2C sind Veranschaulichungen, um auf vorhersagende Weise das "Ausnäss"-Phänomen des Reaktionsprodukts bei der Reaktion einer Pigmenttinte und einer Behandlungsflüssigkeit für diese zu erläutern;
die 3A bis 3C sind Veranschaulichungen, um auf vorhersagende Weise die Punktbildung bei der Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit nach Aufbringen einer Tinte, in der sowohl ein kein Dispergiermittel enthaltendes Pigment als auch ein Farbstoff vermischt sind, in einem praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
die 4 ist eine Veranschaulichung, um eine Reaktion und ein Eindringen für eine gemischte Tinte zu erläutern, wenn eine hochgradig eindringfähige Behandlungsflüssigkeit als die Behandlungsflüssigkeit in einem weiteren praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
die 5A bis 5D sind Veranschaulichungen, um auf vorhersagende Weise die Reaktion mit der Behandlungsflüssigkeit nach dem Vermischen der Pigmenttinte und der Farbstofftinte auf dem Druckmedium in einem anderen praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
die 6 ist eine Veranschaulichung, um die Reaktion und das Eindringen für die Pigmenttinte und die Farbstofftinte zu erläutern, wenn eine hochgradig eindringfähige Behandlungsflüssigkeit als die Behandlungsflüssigkeit in einem weiteren praktischen Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
die 7 ist eine seitliche Erhebung, die eine allgemeine Ausführung einer Ausführungsform eines Druckgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines Steuersystems des in 7 gezeigten Druckgeräts zeigt;
die 9 ist eine diagrammatische Veranschaulichung, die eine Beziehung zwischen dem Acetylenolgehalt und einem Ka-Wert, der eine Eindringgeschwindigkeit anzeigt, zeigt;
die 10A und 10B sind charakteristische Diagramme, wobei jedes eine Beziehung zwischen der eingedrungenen Tintenmenge und der vergangenen Zeitspanne zeigt;
die 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung einer weiteren Ausführungsform des Druckgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 12A bis 12C sind diagrammatische Veranschaulichungen, die eine Ausführung eines Kopfes einer weiteren Ausführungsform des Druckgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
die 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung noch einer weiteren Ausführungsform des Druckgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 14A bis 14C sind Graphen, die eine Beziehung zwischen einem Pigmentanteil und einer Druckfähigkeit zeigen;
die 15A bis 15D sind diagrammatische Veranschaulichungen, die jeweils ein anionisches Pigment vom selbstdispergierenden Typ, einen anionischen Farbstoff, ein kationisches, oberflächenaktives Mittel und ein kationisches Hochpolymer zeigen;
die 16 ist eine diagrammatische Veranschaulichung, die eine Reaktionsweise an einem Grenzabschnitt zwischen zwei anionischen Pigmentteilchen vom selbstdispergierenden Typ und einem dazwischentretenden kationischen Hochpolymer zeigt;
die 17 ist eine diagrammatische Veranschaulichung, die eine Reaktionsweise an einem Grenzabschnitt zwischen zwei anionischen Pigmentteilchen vom selbstdispergierenden Typ und einem dazwischentretenden anionischen Farbstoff und einem kationischen Hochpolymer zeigt; und
die 18 ist eine diagrammatische Veranschaulichung, die eine Reaktionsweise an einem Grenzabschnitt zwischen zwei anionischen Pigmentteilchen vom selbstdispergierenden Typ und dazwischentretendem anionischem Farbstoff, kationischem oberflächenaktiven Mittel und kationischem Hochpolymer zeigt.
Spezielle Ausführungsformen der vorhergehenden praktischen Aspekte werden hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Erste Ausführungsform
Die 7 ist eine seitliche Erhebung, die eine allgemeine Ausführung eines Druckgeräts vom Vollzeilentyp gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein gezeigtes Druckgerät 1 des Tintenstrahldrucktyps druckt durch Ausstoßen einer Tinte und einer Behandlungsflüssigkeit durch eine Vielzahl von Vollzeilen-Druckköpfen als einem Ausstoßabschnitt, die an vorbestimmten Positionen entlang einer Zuführrichtung eines Druckmediums (der Richtung des Pfeils A in 1) angeordnet sind. Das gezeigte Druckgerät 1 wird unter Steuerung durch einen in 8 gezeigten Steuerkreiskreis betrieben, der später erläutert werden wird.
Jeweilige Druckköpfe 101Bk1, 101Bk2, 101S, 101C, 101M und 101Y einer Kopfgruppe 101g können für ein Druckpapier mit einer maximalen Größe von A3 durch Anordnen von etwa 7200 Tintenausstoßöffnungen in der Breitenrichtung (Richtung senkrecht zu der Papierfläche der 7) des zugeführten Druckpapiers in der Richtung A in 7 drucken.
Das Druckpapier 103 wird in der Richtung A durch Drehung eines Paares Registrierwalzen 114 zugeführt, die zum Zuführen durch einen Motor angetrieben werden. Dann wird ein spitzes Ende des Druckpapiers 103, geführt durch ein Paar Führungsplatten 115, registriert. Danach wird das Druckpapier 103 durch ein Zuführband 111 zugeführt. Das Zuführband 111 wird als ein endloses Band durch zwei Walzen 112 und 113 gehalten. Eine Ablenkung des oberen Seitenabschnitts des Zuführbands 111 in vertikaler Richtung wird durch eine Platte 104 beschränkt. Durch Antreiben der Walze 113 zum Drehen wird das Druckpapier 103 zugeführt. Eine Anziehung des Druckpapiers 103 auf dem Zuführband 111 wird durch elektrostatisches Ansaugen durchgeführt. Die Walze 113 wird zum Drehen durch eine Antriebsquelle, wie etwa einen Motor für die Drehung, angetrieben, um das Druckpapier 103 in der Richtung des Pfeils A zuzuführen. Während das Druckpapier 103 auf dem Zuführband 111 zugeführt wird, wird das Druckpapier 103, das durch die Druckkopfgruppe 101g bedruckt wurde, auf einen Stapler 116 ausgestoßen.
Jeder Druckkopf der Druckkopfgruppe 101g besteht aus zwei Köpfen 101Bk1 und 101Bk2, die eine gemischte Tinte mit schwarzer Farbe, wie in dem vorhergehenden praktischen Aspekt dargelegt, ausstoßen, einem Kopf 101S für eine Behandlungsflüssigkeit, der die Behandlungsflüssigkeit ausstößt, und Köpfen für Farbtinten (Cyankopf 101C, Magentakopf 101M, Gelbkopf 101Y), die wie gezeigt entlang der Zuführrichtung A des Druckpapiers 102 angeordnet sind. Dann kann durch Ausstoßen der jeweiligen Tinte und der Behandlungsflüssigkeit durch den Druckkopf ein schwarzes Zeichen oder ein Farbbild gedruckt werden.
Die 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines Steuersystems in dem in 7 gezeigten Druckgerät 1 des Vollzeilentyps zeigt.
Eine Systemsteuerung 201 hat einen Mikroprozessor, ein ROM, das ein Steuerprogramm speichert, das durch das gezeigte Gerät auszuführen ist, ein RAM, das als ein Arbeitsbereich zu verwenden ist, der einen Vorgang des Mikroprozessors durchführt, usw., um eine Steuerung des gesamten Geräts durchzuführen. Ein Motor 204 wird zu seinem Antrieb über einen Treiber 202 gesteuert und angetrieben, um die in 7 gezeigte Walze 113 zu drehen, um das Druckpapier zuzuführen.
Ein Host-Computer 206 liefert Information, die durch diese Ausführungsform des Druckgeräts 1 zu drucken ist, um den Druckvorgang zu steuern. Ein Empfangspuffer 207 speichert temporär Daten von dem Host-Computer 206, um Daten zu sammeln, bis die Daten durch die Systemsteuerung 201 eingelesen sind. Ein Rahmenspeicher 208 dient dazu, zu druckende Daten in die Bilddaten zu entwickeln und weist eine zum Drucken notwendige Speichergröße auf. In dieser Ausführungsform ist der Rahmenspeicher 208 ausgestaltet, um ein Blatt Druckpapier zu speichern. Allerdings sollte die vorliegenden Erfindung nicht durch die Speicherkapazität beschränkt sein.
Die Puffer 209S und 209P speichern temporär zu druckende Daten und haben eine Speicherkapazität, die von der Anzahl an Ausstoßöffnungen des Druckkopfs abhängt. Ein Drucksteuerabschnitt 210 ist ausgestaltet, um den Antrieb des Druckkopfs durch einen Befehl von der Systemsteuerung 201 zweckmäßig zu steuern, um eine Antriebsfrequenz, eine Anzahl an Druckdaten usw. zu steuern. Der Drucksteuerabschnitt 210 erzeugt zudem Daten zum Ausstoßen der Behandlungsflüssigkeit. Ein Treiber 211 treibt den Druckkopf 101S zum Ausstoßen der Behandlungsflüssigkeit und die Druckköpfe 101Bk1, 101Bk2, 101C, 101M und 101Y zum jeweiligen Ausstoßen von Tinte an und wird durch ein Signal von dem Drucksteuerabschnitt 210 gesteuert.
Die Druckdaten werden von dem Host-Computer 206 zu dem Empfangspuffer 207 übertragen und in diesem temporär gespeichert. Als Nächstes werden die gespeicherten Druckdaten durch die Systemsteuerung 201 ausgelesen und in den Puffern 209S und 209P entwickelt. Ein Verstopfen, unzureichende Tinte, unzureichendes Papier usw. kann durch verschiedene Detektionssignale von einem eine Abweichung detektierenden Sensor 222 detektiert werden.
Der Drucksteuerabschnitt 210 erzeugt Daten für die Behandlungsflüssigkeit, um die Behandlungsflüssigkeit auf der Grundlage der in den Puffern 209S und 209P entwickelten Bilddaten auszustoßen. Dann wird auf der Grundlage der Druckdaten und der Daten für die Behandlungsflüssigkeit in den jeweiligen Puffern 209S und 209P der Ausstoßvorgang des jeweiligen Druckkopfs gesteuert.
In der gezeigten Ausführungsform wird im Hinblick auf die von den Köpfen 101Bk1 und 101Bk2 ausgestoßene gemischte schwarze Tinte eine Tinte mit niedriger Eindringgeschwindigkeit verwendet (auf die hiernach als eine Tinte mit geringer Eindringfähigkeit Bezug genommen wird). Die Behandlungsflüssigkeit und die jeweiligen cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Tinten, die durch jeweilige Druckköpfe 101S, 101C, 101M und 101Y auszustoßen sind, sind die Behandlungsflüssigkeit und die Tinten mit hoher Eindringgeschwindigkeit (auf die hiernach als die Tinte mit hoher Eindringfähigkeit in dieser Ausführungsform Bezug genommen wird).
Die Eindringgeschwindigkeit wird hiernach kurz erläutert.
Wenn die Eindringfähigkeit der Tinte z. B. durch eine Tintenmenge V pro m² ausgedrückt wird, ist es bekannt gewesen, dass eine eingedrungene Tintenmenge (Einheit: ml/m² = μm) in einer Zeitspanne t von dem Ausstoßen des Tintentröpfchens durch die folgende Bristow-Formel ausgedrückt wird: V = Vr + Ka(t – tw)1/2 wobei Lt > tw ist.
Direkt nach dem Abscheiden des Tintentröpfchens auf der Oberfläche des Druckpapiers wird das Tintentröpfchen hauptsächlich in einem unebenen Abschnitt der Oberfläche des Druckpapiers, und zwar einem rauen Abschnitt der Oberfläche des Druckpapiers, aufgenommen, und eine geringe Menge der Tinte dringt in das Druckpapier ein. Diese Zeitspanne ist eine Zeitspanne tw (Kontaktzeit), und eine in dem unebenen Abschnitt der Oberfläche des Druckpapiers aufzunehmende Menge wird durch das Zeichen Vr angegeben. Wenn die vergangene Zeit nach der Abscheidung des Tintentröpfchens auf der Oberfläche des Druckpapiers die Benetzungszeit tw übersteigt, nimmt die eingedrungene Menge V in einer Menge proportional zu der halben Potenz (Quadratwurzel) der zusätzlichen Zeitspanne (t – tw) zu. Ka ist ein Proportionalitätskoeffizient des Ausmaßes der Zunahme und wird zu einem Wert, der der Eindringgeschwindigkeit entspricht.
Die 9 ist eine Veranschaulichung, die einen Wert des Proportionalitätskoeffizienten Ka hinsichtlich eines Gehalts an Ethylenoxid-2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol (auf das hiernach als Acetylenol Bezug genommen wird: Handelsname, erhältlich von Kawaken Fine Chemical) in der Tinte zeigt, der durch Experimente erhalten wurde.
Der Ka-Wert wurde mittels einer dynamischen Eindring-Testvorrichtung S (hergestellt durch Toyo Seiki Seisakusho) gemessen. In diesen Experimenten wurde ein PB-Papier (Handelsname) als ein unbeschichtetes Papier, das von Canon Kabushiki Kaisha als der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erhältlich ist, verwendet. Das PB-Papier ist ein Druckpapier, das in einem elektrofotografischen Kopiergerät, einem Laserstrahldrucker (LBP) und einem Tintenstrahldrucker zu verwenden ist.
Zudem konnte für ein PPC-Blatt als einem Papier für Elektrofotografie, das von Canon Kabushiki Kaisha erhältlich ist, ein ähnliches Ergebnis erzielt werden.
Eine in 9 gezeigte Kurve ist eine Kurve eines zunehmenden Ka-Werts (vertikale Achse) gemäß der Zunahme des Acetylenolgehalts (horizontale Achse). Wie daraus anerkannt werden kann, wird der Proportionalitätskoeffizient Ka in Abhängigkeit von dem Acetylenolgehalt bestimmt. Daher wird die Eindringgeschwindigkeit der Tinte im Wesentlichen in Abhängigkeit von dem Acetylenolgehalt bestimmt. Linien parallel zu der vertikalen Achse, die die Kurve schneiden, stellen Schwankungsbereiche des Messergebnisses dar.
Die 10A und 10B sind charakteristische Diagramme, die eine Beziehung zwischen der Menge an eingedrungener Tinte und der verstrichenen Zeit zeigen, in denen Ergebnisse von Experimenten gezeigt sind, die unter Verwendung eines Druckpapiers von 64 g/m² mit einer Dicke von 80 μm und einem Leeranteil von etwa 50% durchgeführt wurden.
In der 10A stellt die horizontale Achse die halbe Potenz der verstrichenen Zeit t (ms^1/2) dar, und in der 10B stellt die horizontale Achse die verstrichene Zeit t (ms) dar. In beiden Figuren stellen die vertikalen Achsen die eingedrungene Menge V (μm) dar. In den 10A und 10B sind Kurven der Fälle von Acetylenolgehalten von 0%, 0,35% bzw. 1% gezeigt.
Wie aus den 10A und 10B klar wird, wird die eingedrungene Tintenmenge relativ zu der verstrichenen Zeitspanne bei größerem Acetylenolgehalt größer. In den in 10A und 10B gezeigten Graphen sind Tendenzen veranschaulicht, dass die Benetzungszeit tw bei einem größeren Acetylenolge halt kürzer und die Eindringfähigkeit der Tinte bei einem größeren Acetylenolgehalt größer wird.
Wenn kein Acetylenol in der Tinte vermischt ist, und zwar wenn der Acetylenolgehalt 0% beträgt, ist die Eindringfähigkeit der Tinte gering, so dass sie eine Eigenschaft als eine Tinte mit geringer Eindringfähigkeit hat, die später definiert werden wird. Wenn Acetylenol in einem Gehalt von 1% vermischt ist, hat die Tinte eine Eigenschaft, dass sie in das Druckpapier in einer kurzen Zeitspanne eindringt, und hat eine Eigenschaft als eine Tinte mit hoher Eindringfähigkeit. Dann hat die Tinte, in der Acetylenol in einem Gehalt von 0,35% vermischt ist, eine Eigenschaft einer Tinte mit Semi-Eindringfähigkeit zwischen der Tinte mit geringer Eindringfähigkeit und der Tinte mit hoher Eindringfähigkeit.
Die Eigenschaften der vorhergehenden Tinte mit geringer Eindringfähigkeit, der Tinte mit hoher Eindringfähigkeit und der Tinte mit Semi-Eindringfähigkeit zwischen diesen sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Die vorhergehende Tabelle 1 zeigt den Ka-Wert, den Acetylenolgehalt (%) und die Oberflächenspannung (dyn/cm) von jeweils der Tinte mit niedriger Eindringfähigkeit, der Tinte mit Semi-Eindringfähigkeit bzw. der Tinte mit hoher Eindringfähigkeit. Die Eindringfähigkeit der jeweiligen Tinte für das Druckpapier als dem Druckmedium wird bei einem größeren Ka-Wert größer. Und zwar wird die Eindringfähigkeit der Tinte bei einer kleineren Oberflächenspannung größer.
In der Tabelle 1 ist der Ka-Wert der Flüssigkeit durch die vorhergehende Bristow-Methode mit der dynamischen Eindringtest-Vorrichtung S (hergestellt durch Toyo Seiki Seisakusho) gemessen worden. In den Experimenten wurde das von Canon Kabushiki Kaisha als der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erhältliche PB-Papier verwendet. Zudem konnten für das PPC-Papier als einem Papier für Elektrofotografie, das von Canon Kabushiki Kaisha erhältlich ist, ein ähnliches Ergebnis erhalten werden.
Hier ist als eine Bedingung in dem Fall, in dem ein oberflächenaktives Mittel in einer bestimmten Flüssigkeit enthalten ist, bekannt gewesen, dass es eine kritische Mizellenkonzentration (CMC) des oberflächenaktiven Mittels in der Flüssigkeit gibt. Die kritische Mizellenkonzentration stellt die Konzentration dar, bei der, wenn die Konzentration einer Lösung des oberflächenaktiven Mittels zunimmt, einige zehn Moleküle sich plötzlich ansammeln, um eine Mizelle zu bilden. Acetylenol, das zur Einstellung des Eindringens der vorstehend dargelegten Tinte verwendet wird, ist eine Art eines oberflächenaktiven Mittels. Für Acetylenol hängt die kritische Mizellenkonzentration von der Flüssigkeit ab.
Als eine Beziehung mit der Oberflächenspannung in dem Fall, in dem der Acetylenolgehalt eingestellt ist, gibt es eine Beziehung, dass die Oberflächenspannung nicht herabgesetzt werden darf, wenn eine Mizelle gebildet wird. Somit wurde bestätigt, dass die CMC von Acetylenol hinsichtlich Wasser etwa 0,7% beträgt.
Wenn die in den 10A und 10B gezeigte kritische Mizellenkonzentration z. B. der vorhergehenden Tabelle 1 entsprach, ist für die in der vorhergehenden Tabelle 1 definierte Tinte mit hoher Eindringfähigkeit anerkannt, dass sie eine Tinte ist, die Acetylenol in einem höheren Gehalt als dem der CMC von Acetylenol in Wasser enthält.

Zusammensetzungen der in dieser Ausführungsform zu verwendenden Behandlungsflüssigkeit und der jeweiligen Tinten sind wie folgt: Behandlungsflüssigkeit

Glycerin	7 Gew.-%
Diethylenglykol	5 Gew.-%
Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemical)	0,7 Gew.-%
Polyarylamin (Molekulargewicht: 1500 oder weniger, durchschnittliches Molekulargewicht: etwa 1000)	4 Gew.-%
Essigsäure	4 Gew.-%
Benzalkoniumchlorid	0,5 Gew.-%
Triethylenglykolmonobutylether	3 Gew.-%
Wasser	Rest

gelbe (Y) Tinte

C. I. direct yellow 86	3 Gew.-%
Glycerin	5 Gew.-%
Diethylenglykol	5 Gew.-%
Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemical)	1 Gew.-%
Wasser	Rest

magentafarbene (M) Tinte

C. I. direct acid red 289	3 Gew.-%
Glycerin	5 Gew.-%
Diethylenglykol	5 Gew.-%
Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemical)	1 Gew.-%
Wasser	Rest

cyanfarbene (C) Tinte

C. I. direct blue 199	3 Gew.-%
Glycerin	5 Gew.-%
Diethylenglykol	5 Gew.-%
Acetylenol EH (Kawaken Fine Chemical)	1 Gew.-%
Wasser	Rest

gemischte schwarze (Bk) Tinte

Pigment-Dispersionsflüssigkeit	25 Gew.-%
Food Black 2	2 Gew.-%
Glycerin	6 Gew.-%
Triethylenglykol	5 Gew.-%
Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemical)	0,1 Gew.-%
Wasser	Rest

Der Ka-Wert dieser gemischten schwarzen Tinte beträgt 0,33.
Die vorstehende Pigment-Dispersionsflüssigkeit ist wie folgt.
Pigment-Dispersionsflüssigkeit
Zu einer Lösung, die durch Vermischen von 5 g konzentrierter Salzsäure in 5,3 g Wasser hergestellt wurde, wurden bei einer Temperatur von 5°C 1,58 g Anthranilsäure zugegeben.
Die Lösung wurde in einem Eisbad gerührt, um konstant bei einer Temperatur unterhalb von oder gleich 10°C gehalten zu werden. Dann wurde eine Lösung zugegeben, die durch Lösen von 1,78 g Natriumnitril in 8,7 g Wasser bei einer Temperatur von 5°C hergestellt wurde. Darüber hinaus wurden nach Rühren für 15 Minuten 20 g Ruß mit einer Oberfläche von 320 m²/g und einer DBP-Ölabsorption von 120 ml/100 g im gemischten Zustand zugegeben. Dann wurde des Weiteren für 15 Minuten gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde durch Toyo Roshi Nr. 2 (hergestellt durch Advantice Co.) filtriert. Dann wurde ein Pigmentteilchen ausreichend gewaschen und in einem Ofen bei einer Temperatur von 110°C getrocknet. Danach wurde durch Zugeben von Wasser zu dem Pigment eine Pigmentlösung mit einer Pigmentkonzentration von 10 Gew.-% hergestellt. Daher eine Pigment-Dispersionsflüssigkeit, in der Ruß vom selbstdispergierenden Typ, der so aufgeladen ist, dass er eine anionische Eigenschaft hat, und der über einen Phenylrest auf der Oberfläche mit einem hydrophilen Rest verbunden ist, wie es durch die folgende chemische Formel ausgedrückt wird:
Wie aus der vorstehend dargelegten entsprechenden Zusammensetzung klar wird, sind in Abhängigkeit vom Acetylenolgehalt die Pigmenttinte und die Farbstofftinte als die Tinte mit niedriger Eindringfähigkeit bzw. die Behandlungsflüssigkeit und die jeweiligen Tinten von C, M und Y als Tinten mit hoher Eindringfähigkeit eingestellt.
In der schwarzen Tinte ist es bevorzugt, als anionisches, dispergierendes Rußelement ein dispergierendes Rußelement vom selbstdispergierenden Typ zu verwenden, bei dem wenigstens eine Art von hydrophilem Rest direkt oder über eine andere Atomgruppe an die Oberfläche des Rußes gebunden ist.
Als Ruß vom selbstdispergierenden Typ ist einer mit Ionizität bevorzugt, und einer, der so aufgeladen ist, dass er eine anionische Eigenschaft aufweist, ist bevorzugt.
Wenn Ruß so aufgeladen ist, das er eine anionische Eigenschaft aufweist, kann der mit der Oberfläche des Rußes verbundene hydrophile Rest zum Beispiel -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂, -SO₂NH₂, -SO₂NHCOR usw. sein (wobei M eines von Wasserstoffatom, Alkalimetall, Ammonium und organischem Ammonium darstellt und R einen Alkylrest mit Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 12, einen Phenylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, oder einen Naphthylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, darstellt). In dieser Ausführungsform ist es insbesondere bevorzugt, jene zu verwenden, die so aufgeladen sind, dass sie eine anionische Eigenschaft aufweisen, wobei auf der Oberfläche des Rußes -COOM oder -SO₃M angebunden ist.
"M" in dem hydrophilen Rest kann ein Alkalimetall wie etwa Lithium, Natrium, Kalium oder dergleichen sein. Alternativ kann der hydrophile Rest ein organisches Ammonium wie etwa Mono-, Di- oder Trimethylammonium, Mono- bis Triethylammonium oder Mono-, Di- oder Trimethanolammonium sein. Als ein Verfahren, um Ruß zu erhalten, der so aufgeladen ist, dass er eine anionische Eigenschaft aufweist, wie etwa um -COONa an die Oberfläche des Rußes zu binden, kann z. B. ein Verfahren zum Oxidieren von Ruß mit Natriumhydrochlorit berücksichtigt werden. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt.
In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, Ruß zu verwenden, auf dessen Oberfläche ein hydrophiler Rest mit einer anderen Atomgruppe gebunden ist. Als die andere Atomgruppe kann eine Alkylgruppe mit Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 12, ein Phenylrest, der eine Substituentengruppe auf weisen kann, oder Naphthyl, das eine Substituentengruppe aufweisen kann, verwendet werden. Zusätzlich zu dem vorhergehenden Beispiel können -C₂H₄COOM, -PhSO₃M oder -PhCOOM usw. (wobei Ph einen Phenylrest darstellt) verwendet werden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf jene beschränkt, die vorstehend als Beispiel angegeben sind.
Ruß, an dessen Oberfläche der vorstehend dargelegte anionische Rest direkt oder über eine andere Atomgruppe gebunden ist, kann z. B. durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Und zwar kann als ein Verfahren zum Einführen eines -COONa-Restes auf der Oberfläche von Ruß z. B. ein Verfahren zum Durchführen eines Oxidationsvorgangs für kommerziell erhältlichen Ruß mit Natriumhydrochlorit verwendet werden. Andererseits kann z. B. als ein Verfahren zum Binden eines -Ar-COONa-Restes (wobei Ar einen Arylrest darstellt) auf die Oberfläche von Ruß ein Verfahren zum Binden von Diazonium auf die Oberfläche des Rußes verwendet werden, das durch Einwirken von salpetriger Säure auf einen NH₂-Ar-COONa-Rest hergestellt wird. Allerdings sollte die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf dieses Verfahren beschränkt sein.
Für das Pigment vom selbstdispergierenden Typ, das in der Tinte dieser Ausführungsform enthalten sein soll, ist es bevorzugt, dass 80% oder mehr der Teilchen von diesem eine Teilchengröße innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 0,3 μm, spezieller innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 0,25 μm aufweisen. Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Tinte ist wie in der vorhergehenden Ausführungsform erläutert.
Für den Ruß in der Pigmenttinte ohne Dispergiermittel ist es an sich nicht erforderlich, ein Pigment-dispergierendes Harz oder ein oberflächenaktives Mittel zuzugeben, um im Vergleich mit dem herkömmlichen Ruß eine überlegene Dispergierfähigkeit in Wasser zu erzielen. Daher ist der vorstehend dargelegte Ruß, verglichen mit der herkömmlichen Pigmenttinte, hinsichtlich größerer Fixierfähigkeit, besserer Benetzbarkeit usw. vorteilhaft. Somit ist solch ein Ruß bei der Verwendung in einem Druckkopf in der Verlässlichkeit besser.
Unter Verwendung der gemischten schwarzen Tinte dieser Ausführungsform für eine Flüssigkeit, in der teilchenförmiger Kohlenstoff und schwarzer Farbstoff, die auf die gleiche Polarität aufgeladen sind, vermischt und dispergiert sind, wird die Behandlungsflüssigkeit umgesetzt, die eine unterschiedliche Polarität des Hochmolekularen aufweist.
In dieser Ausführungsform sind die Tintenausstoßöffnungen in jedem Druckkopf in einer Dichte von 600 dpi angeordnet. In der Zuführrichtung des Druckpapiers wird mit einer Punktdichte von 600 dpi gedruckt. Daher beträgt die Punktdichte des Bildes oder dergleichen, das in dieser Ausführungsform zu drucken ist, sowohl in der Zeilenrichtung als auch in der Spaltenrichtung 600 dpi. Die Ausstoßfrequenz des jeweiligen Punkts beträgt 4 kHz. Demgemäß wird eine Zuführgeschwindigkeit des Druckpapiers zu etwa 170 mm/s. Darüber hinaus beträgt ein Abstand D_i zwischen den Köpfen 101Bk1 und 101Bk2 der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit des Kopfes 101S (siehe 7) 80 mm. Demgemäß wird eine Zeitspanne vom Ausstoß der schwarzen Tinte zum Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit zu etwa 0,48 s. Die Ausstoßmenge jedes Druckkopfes beträgt pro Ausstoß 15 pl. Selbst wenn ein Intervall vom Ausstoß der schwarzen Tinte Bk zum Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit S auf 0,1 s ein gestellt ist, kann ein im Wesentlichen ähnliches Bewertungsergebnis erzielt werden.
Als Nächstes wird für die Wirkung und einen Vergleich hinsichtlich der Druckqualität usw. beim Drucken für ein vorbestimmtes schwarzes Bild durch diese Ausführungsform eine Erläuterung unter Verwendung der folgenden Tabellen 2 und 3 gegeben.
Tabelle 2
In der vorhergehenden Tabelle 2 zeigen ähnlich zu dieser Ausführungsform beide Vergleichsbeispiele den Fall, in dem das gleiche vorbestimmte Bild bei einer Auflösung von 600 dpi gedruckt ist. Das erste Vergleichsbeispiel 1 ist ein System, das nur einen Kopf verwendet, der die Pigmenttinte in einer Menge von 30 pl pro Ausstoß ausstößt und die Behandlungsflüssigkeit nicht verwendet, und das zweite Vergleichsbeispiel ist ein System, das einen Kopf verwendet, der eine schwarze Farbstofftinte in einer Menge von 30 pl pro Ausstoß ausstößt und einen Kopf, der die Behandlungsflüssigkeit mit relativ geringer Eindringfähigkeit in einer Menge von 15 pl pro Ausstoß ausstößt. Die Ausführungsform und die Vergleichsbeispiele in der vorhergehenden Tabelle 2 drucken das vorbestimmte Bild auf sechs wechselseitig unterschiedliche Arten von Druckpapieren, und die Tabelle 2 zeigt die Messergebnisse des OD-Werts usw. Unter den in Tabelle 2 gezeigten Bewertungsgegenständen wird der OD-Wert unter Verwendung eines Macbeth-Dichtemessgeräts gemessen. Ein Zeitpunkt, bei dem die Wasserfestigkeit effektiv wird, ist ein Zeitpunkt, bei dem eine Störung des Bildes kaum bemerkt wird, wenn Wasser nach dem Drucken aufgetropft wird. Zudem ist eine Fixierfähigkeit ein Zeitpunkt, bei dem beim Ausstoßen des gedruckten Produkts kein Abschmutzen verursacht wird.
Wie aus Tabelle 2 klar ist, ist im Falle des in dieser Ausführungsform gezeigten Systems das System insbesondere hinsichtlich des OD-Werts und der Fixierfähigkeit überlegen.
Tabelle 3
In dieser Ausführungsform des in 7 gezeigten Geräts waren beide schwarzen Tinten, die von den Köpfen 101Bk1 und 101Bk2 für schwarze Tinte ausgestoßen wurden, die Pigment tinten im Falle des Vergleichsbeispiels 3 und die Farbstofftinten im Falle des Vergleichsbeispiels 4.
Es kann anerkannt werden, dass die Ausführungsform einen überlegenen OD-Wert zeigt. Und zwar wird hinsichtlich dieses OD-Werts in dieser Ausführungsform, in der die Behandlungsflüssigkeit für die Tinte aufgebracht wird, in der das Pigment, das kein Dispergiermittel benötigt, und der Farbstoff vermischt sind, ein höherer OD-Wert als in dem Fall erzielt, in dem die Behandlungsflüssigkeit nur auf ein Pigment oder nur einen Farbstoff aufgebracht wird.
Wenn ein Vergleich hinsichtlich des Unterdrückens von Verlaufen ("Verschmieren" oder "Ausnässen") oder hinsichtlich der Beschränkung der Verringerung der Schärfe (Beschränkung des "Überfließens") vorgenommen wird, zeigt die Ausführungsform gegenüber den Vergleichsbeispielen eine überlegene Wirkung.
Selbst wenn ein Intervall von dem Ausstoß der schwarzen Tinte Bk zu dem Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit S in Tabelle 3 auf 0,1 s eingestellt ist, kann ein im Wesentlichen ähnliches Bewertungsergebnis erzielt werden.
Das vorstehend beschriebene Voll-Multi-Druckgerät wird in einem Zustand verwendet, in dem der Druckkopf während des Druckvorgangs fixiert ist. Daher entspricht eine Zeitspanne, die zum Zuführen des Druckpapiers benötigt wird, im Wesentlichen einer Zeitspanne, die zum Drucken benötigt wird. Somit ist die vorliegende Ausführungsform für Hochgeschwindigkeitsdrucken geeignet. Demgemäß kann durch Anwenden der vorliegenden Ausführungsform auf ein Hochgeschwindigkeits-Druckgerät die Hochgeschwindigkeits-Druckfunktion weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann im Hinblick auf den OD-Wert und die Beschränkung von "Ausnässen", "Überfließen" usw. ein hochqualitatives Drucken erzielt werden.
Während die Ausführungsform des Druckgeräts am typischsten in einem Drucker verwendet wird, ist die Anwendung nicht darauf beschränkt, sondern kann als ein Druckabschnitt eines Kopiergeräts, eines Fax usw. ausgestaltet werden.
Die mit Bezug auf die Tabellen 2 und 3 erläuterte Wirkung ist nicht auf die Ausführung beschränkt, die hinsichtlich der schwarzen gemischten Tinte zwei Köpfe verwendet, sondern kann eine Ausführung sein, die einen einzelnen Kopf mit einer Ausstoßmenge von 30 pl verwendet.
Zweite Ausführungsform
Die 11 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung eines seriellen Druckgeräts 5 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Und zwar ist das Druckgerät, das die Behandlungsflüssigkeit nach dem Aufbringen der gemischten Tinte auf das Druckmedium ausstößt, um eine Reaktion hervorzurufen, nicht auf den Vollzeilentyp beschränkt, sondern kann ein Gerät vom seriellen Typ sein. Ähnliche Elemente zu jenen, die in 7 veranschaulicht sind, werden durch gleiche Bezugszeichen identifiziert, und eine detaillierte Beschreibung von diesen wird weggelassen, um eine redundante Offenbarung zu vermeiden.
Das Druckpapier 103 wird als das Druckmedium vom Papierzuführabschnitt 105 eingeführt und durch einen Druckabschnitt 126 ausgestoßen. In der Ausführungsform wird im Allgemeinen weitreichend verwendetes billiges unbeschichtetes Papier als das Druckpapier 103 verwendet. In dem Druckabschnitt 126 ist der Wagen 107 so ausgestaltet, dass die Druckköpfe 101Bk, 101S, 101C, 101M und 101Y aufgesetzt werden können und dass er sich reziprok entlang der Führungsschiene 109 durch eine Antriebskraft eines nicht gezeigten Motors bewegt. Der Druckkopf 101Bk stößt die gemischte schwarze Tinte aus, die in der vorhergehenden Ausführungsform diskutiert wurde. Andererseits stoßen die Druckköpfe 101S, 101C, 101M und 101Y jeweils die Behandlungsflüssigkeit, die cyanfarbene Tinte, die magentafarbene Tinte und die gelbe Tinte aus und werden in sequenzieller Reihenfolge zum Ausstoßen der Behandlungsflüssigkeit und der Tinten angetrieben.
Zu den jeweiligen Köpfen werden die Tinte und die Behandlungsflüssigkeit von jeweils entsprechenden Tintenbehältern 108Bk, 108S, 108C, 108M und 108Y zugeführt. Beim Tintenausstoß werden Antriebssignale an elektrothermische Wandler, namentlich Heizer, angelegt, die jeweils für die Ausstoßöffnungen der jeweiligen Köpfe bereitgestellt sind, um dadurch eine thermische Energie auf die Tinte und die Behandlungsflüssigkeit anzuwenden, um eine Blase zu erzeugen. Der Druck bei der Blasenbildung wird verwendet, um einen Ausstoß der Tinten und der Behandlungsflüssigkeit durchzuführen. Für jeden Kopf sind 64 Ausstoßöffnungen mit einer Dichte von 360 dpi angeordnet. Diese 64 Ausstoßöffnungen sind in einer Ausrichtung in der gleichen Richtung wie die Zuführrichtung des Druckpapiers 103 angeordnet, und zwar im Wesentlichen in der Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung jedes Kopfes. In der Ausführungsform ist die Ausstoßmenge pro Ausstoßöffnung auf 23 pl eingestellt.
Ein Abstand zwischen jedem einzelnen Kopf beträgt 1/2 inch. Demgemäß wird der Abstand zwischen den Köpfen 101Bk und 101S zu 1/2 inch. Da eine Druckdichte in der Abtastrichtung 720 dpi und eine Ausstoßfrequenz jedes Kopfes 7,2 kHz beträgt, wird eine Zeitspanne vom Ausstoß der Pigmenttinte des Kopfes 101Bk zum Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit des Kopfes 101S zu 0,05 s.
Die 12A bis 12C sind diagrammatische Veranschaulichungen, die Anordnungen von Ausstoßöffnungen anderer Beispiele für eine Kopfausführung in dem in 11 gezeigten seriellen Druckgerät zeigen.
Wie in der 12A gezeigt, kann der Kopf so ausgestaltet sein, dass er zwei Ausstoßabschnitte (Ausstoßabschnitte 101Bk1 und 101Bk2) zum Ausstoßen von schwarzer Tinte als der gemischten Tinte aufweist, und der Ausstoßabschnitt 101S, der die Behandlungsflüssigkeit ausstößt, ist dazwischen angeordnet. In diesem Fall wird nach dem Aufbringen der gemischten schwarzen Tinte die Behandlungsflüssigkeit aufgebracht, und anschließend wird weitergehend die gemischte schwarze Tinte aufgebracht.
Die in den 12B und 12C ebenso wie in 12A gezeigte Kopfausführung ist so ausgestaltet, dass die Kopfausführungen für einige Tinten oder die Behandlungsflüssigkeit einstückig ausgebildet sind. Selbstverständlich sind in dieser Kopfeinheit mit einstückiger Ausführung die Ausstoßöffnungen für die Tinten oder die Behandlungsflüssigkeit oder die Flüssigkeitskammern usw., die damit in Verbindung stehen, gegenseitig voneinander getrennt. Demgemäß ist jeder Ausstoßabschnitt ähnlich zu dem Kopf jeder Tinte oder der Behandlungsflüssigkeit.
Ähnlich zu der 12A zeigt die 12B ein Beispiel, in dem zwei Ausstoßöffnungen gemischte schwarze Tinte ausstoßen. Allerdings sind in dieser Ausführungsform die Ausstoßabschnitte 101Bk1 und 101Bk2 für die gemischte Tinte und der Ausstoßabschnitt für die Behandlungsflüssigkeit so angeordnet, dass die gemischte Tinte durch zwei Ausstoßab schnitte 101Bk1 und 101Bk2 vor dem Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen wird. Bei solch einer Ausführung wird die Behandlungsflüssigkeit nach Abscheiden von zwei Tröpfchen der gemischten schwarzen Tinte aufgebracht.
Die 12C zeigt ein Beispiel, das in der Anordnung und Anzahl zu der in 11 gezeigten Ausführungsform hinsichtlich Anordnung und Anzahl des Ausstoßabschnitts 101Bk, der die gemischte schwarze Tinte ausstößt, und des Ausstoßabschnitts 101S, der die Behandlungsflüssigkeit ausstößt, ähnlich ist und sich in den Ausgestaltungen der Ausstoßabschnitte der jeweiligen C-, M- und Y-Tinten unterscheidet. Entsprechende zwei Ausstoßabschnitte entsprechender C-, Mund Y-Tinten (Ausstoßabschnitte 101C1, 101C2, Ausstoßöffnungen 101M1, 101M2 und Ausstoßabschnitte 101Y1, 101Y2) sind bereitgestellt. Die Ausstoßabschnitte 101C1, 101M1 und 101Y1 und die Ausstoßabschnitte 101C2, 101M2 und 101Y2 sind für jede Tinte jeweils in der Richtung senkrecht zu der Abtastungsrichtung angeordnet. Bei dieser Kopfausführung wird eine Vielzahl von Abtastungen unter Zuführen des Druckpapiers zwischen jeder Abtastung durchgeführt, um jeweilige Tinten von C, M und Y zu überlagern. Zwei Ausstoßabschnitte jeder Tinte stoßen Tinten mit hoher bzw. niedriger Dichte aus.
Wie in den 12A und 12B gezeigt, ist, wenn z. B. zwei Ausstoßabschnitte der gemischten schwarzen Tinte vorliegen, der Gehalt an Pigment ohne Dispergiermittel und an Farbstoff in der gemischten Tinte, die von jeweiligen Ausstoßabschnitten auszustoßen ist, für alle Ausstoßöffnungen gleich. Allerdings können die Gehalte an Pigment ohne Dispergiermittel und an Farbstoff in der gemischten Tinte, die von jeweiligen Ausstoßabschnitten auszustoßen ist, abgeändert werden. Zum Beispiel kann ein Verhältnis des Pigments und des Farbstoffs in dem Ausstoßabschnitt 101Bk1 3 : 7 und in dem Ausstoßabschnitt 101Bk2 7 : 3 betragen. Umgekehrt kann das Verhältnis in dem Ausstoßabschnitt 101Bk1 7 : 3 und in dem Ausstoßabschnitt 101Bk2 3 : 7 betragen.
Dritte Ausführungsform
In einer in 12A gezeigten weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Druckkopf oder der Ausstoßabschnitt angeordnet. Und zwar wird die gemischte schwarze Tinte in 12A von den Ausstoßabschnitten 101Bk1 und 101Bk2 ausgestoßen, und die Behandlungsflüssigkeit wird von dem Ausstoßabschnitt 101S ausgestoßen. Dann werden die gemischte Tinte, die Behandlungsflüssigkeit und die gemischte Tinte in sequenzieller Reihenfolge ausgestoßen.
In dieser Ausführungsform sind die Ausstoßöffnungen in jedem Ausstoßabschnitt mit einer Dichte von 600 dpi angeordnet. Die Ausstoßmenge jeder Ausstoßöffnung beträgt 15 pl. Ein Intervall zwischen den Ausstoßabschnitten beträgt ähnlich zu der vorhergehenden zweiten Ausführungsform 1/2 inch. Die Ausstoßfrequenz beträgt 10 kHz, und die Auflösung beim Drucken beträgt sowohl in der Hilfsabtastrichtung (Papierzuführrichtung) als auch der primären Abtastrichtung (Kopfabtastrichtung) 600 dpi. Daher beträgt ein Intervall des Ausstoßens der gemischten Tinte und der Behandlungsflüssigkeit 30 ms. Die Behandlungsflüssigkeit enthält 0,7% Acetylenol, um eine Eigenschaft hoher Eindringfähigkeit aufzuweisen.
Gemäß der Ausführung der Ausführungsform kann ein OD-Wert eines gedruckten schwarzen Zeichens oder dergleichen von so hoch wie 1,5 oder höher erzielt werden. Zudem ist die Verflüssigung des Reaktionsprodukts durch die Behandlungsflüssigkeit gering, und "Überfließen" oder Verlaufen kann ebenfalls erfolgreich verhindert werden. Da die Behandlungs flüssigkeit vom stark eindringenden Typ verwendet wird, kann eine relativ große Fixierfähigkeit erzielt werden.
Vierte Ausführungsform
In der gezeigten Ausführungsform wird die Ausführung der in den 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsform für den Modus angewendet, in dem die Pigmenttinte und die Farbstofftinte individuell ausgestoßen werden, anstatt dass die gemischte Tinte ausgestoßen wird. In diesem Fall sind der Kopf 101Bk1 für die schwarze Pigmenttinte, der Kopf 101Bk2 für die schwarze Farbstofftinte, der Kopf 101S für die Behandlungsflüssigkeit und Köpfe für Farbtinten (Cyankopf 101C, Magentakopf 101M und Gelbkopf 101Y) der Druckkopfgruppe 101g wie gezeigt entlang der Zuführrichtung A des Druckpapiers 103 angeordnet. Dann ist durch Ausstoßen von Tinten der jeweiligen Farben und der Behandlungsflüssigkeit durch jeweilige Druckköpfe ein Drucken von schwarzen Zeichen oder eines Farbbildes möglich.
In dieser Ausführungsform sind die schwarze Pigmenttinte und die schwarze Farbstofftinte, die durch die Köpfe 101Bk1 bzw. 101Bk2 auszustoßen sind, wenig eindringfähige Tinten mit geringer Eindringgeschwindigkeit, und die Behandlungsflüssigkeit und die cyanfarbene, die magentafarbene und die gelbe Tinte, die durch die Köpfe 101S, 101C, 101M bzw. 101Y auszustoßen sind, sind stark eindringfähige Tinten mit hoher Eindringgeschwindigkeit.
Unter den Zusammensetzungen der in dieser Ausführungsform zu verwendenden Tinten sind die Zusammensetzungen der Tinten, die von der vorhergehenden Ausführungsform verschieden sind, wie folgt: schwarze (Bk) Farbstofftinte

Food Black 2 4 Gew.-%

Glycerin 7,5 Gew.-%

Diethylenglykol 7,5 Gew.-%

Harnstoff 7,5 Gew.-%

Wasser Rest

schwarze (Bk) Pigmenttinte

Pigment-Dispersionsflüssigkeit 50 Gew.-%

Glycerin 7 Gew.-%

Triethylenglykol 7 Gew.-%

Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemical) 0,2 Gew.-%

Wasser Rest
Eine Pigmenttinte ohne Dispergiermittel wird in dieser Ausführungsform verwendet. Für diese Tinte ist es bevorzugt, ein dispergierendes Rußelement vom selbstdispergierenden Typ, in dem wenigstens eine Art von hydrophilem Rest an die Oberfläche des dispergierenden Rußelements über eine andere Atomgruppe gebunden ist, als ein anionisches dispergierendes Rußelement zu verwenden. Als den Ruß vom selbstdispergierenden Typ ist Ruß mit Ionizität bevorzugt, bevorzugt einer, der so aufgeladen ist, dass er eine anionische Eigenschaft aufweist.
Durch Verwendung der schwarzen Pigment- und Farbstofftinten in der Ausführungsform für einen flüssigen Zustand, in dem ein Rußteilchen und schwarzer Farbstoff, die auf die gleiche Polarität aufgeladen sind, vermischt und dispergiert sind, wird die Behandlungsflüssigkeit mit hohem Molekulargewicht und unterschiedlicher Polarität umgesetzt.
In dieser Ausführungsform beträgt ein Abstand D_i (siehe 7) zwischen dem Kopf 101Bk1 der Pigmenttinte und dem Kopf 101S der Behandlungsflüssigkeit 80 mm. Demgemäß be trägt eine Zeitspanne von dem Ausstoß der schwarzen Pigmenttinte zu dem Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit etwa 0,48 s. Es sollte angemerkt werden, dass die Ausstoßmenge des Druckkopfes pro Ausstoß 15 pl beträgt.
Als Nächstes wird eine Wirkung in Bezug auf die Druckqualität oder so weiter beim Drucken für ein vorbestimmtes schwarzes Bild der Ausführungsform und ein Vergleichsergebnis unter Verwendung der folgenden Tabellen 4 und 5 erläutert.
Tabelle 4
Wie aus Tabelle 4 klar ist, sind der OD-Wert und die Fixierfähigkeit für das System der Ausführungsform besonders überlegen.
Tabelle 5
Aus dieser Tabelle kann anerkannt werden, dass die Ausführungsform besonders überlegen im OD-Wert ist. Und zwar wird hinsichtlich dieses OD-Werts, wenn die Behandlungsflüssigkeit auf die Mischung aus der Pigmenttinte und der Farbstofftinte wie bei dieser Ausführungsform aufgebracht wird, die vorhergehende Wirkung durch Vermischen hervorgerufen, so dass ein höherer OD-Wert erzielt wird als in dem Fall, in dem die Behandlungsflüssigkeit nur auf die Pigmenttinte oder nur auf die Farbstofftinte aufgebracht wird.
Fünfte Ausführungsform
Die 13 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht, die das Druckgerät vom seriellen Typ gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist klar, dass der Drucker, in dem die Behandlungsflüssigkeit umgesetzt wird, nachdem die Farbstofftinte und die Pigmenttinte auf dem Druckmedium vermischt wurden, nicht nur für den vorhergehenden Vollzeilentyp, sondern auch für das Druckgerät vom seriellen Typ anwendbar ist. Ähnliche Elemente zu jenen, die in 7 veranschaulicht sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen identifiziert, und eine detaillierte Beschreibung von diesen wird weggelassen, um eine redundante Offenbarung zu vermeiden.
Das Druckpapier 103 wird als das Druckmedium von dem Papierzuführabschnitt 105 eingeführt und durch den Druckabschnitt 126 ausgestoßen. In dieser Ausführungsform wird im Allgemeinen weitreichend verwendetes billiges unbeschichtetes Papier als das Druckpapier 103 verwendet. In dem Druckabschnitt 126 ist der Wagen 107 so ausgestaltet, dass die Druckköpfe 101Bk1, 101Bk2, 101S, 101C, 101M und 101Y aufgesetzt werden können und dass er sich reziprok entlang der Führungsschiene 109 durch eine Antriebskraft eines nicht gezeigten Motors bewegt. Der Druckkopf 101Bk1 stößt die schwarze Pigmenttinte aus, und der Druckkopf 101Bk2 stößt die schwarze Farbstofftinte aus. Die Druckköpfe 101S, 101C, 101M und 101Y, die jeweils die Behandlungsflüssigkeit, die cyanfarbene Tinte, die magentafarbene Tinte und die gelbe Tinte ausstoßen, werden zum Ausstoßen der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit in der vorhergehenden Reihenfolge angetrieben. Die schwarze Pigmenttinte ist in dieser Ausführungsform ebenfalls eine Tinte ohne Dispergiermittel.
Zu jeweiligen Köpfen werden die Tinten und die Behandlungsflüssigkeit von den Tintenbehältern 108Bk1, 108Bk2, 108S, 108C, 108M und 108Y zugeführt. Beim Tintenausstoß werden Antriebssignale an elektrothermische Wandler, namentlich Heizer, angelegt, die für jeweilige Ausstoßöffnungen der jeweiligen Köpfe bereitgestellt sind, um dadurch eine thermische Energie auf die Tinte und die Behandlungsflüssigkeit auszuüben, um eine Blase zu erzeugen. Der Druck bei der Blasenbildung wird verwendet, um die Tinten und die Behandlungsflüssigkeit auszustoßen. Für jeden Kopf sind 64 Ausstoßöffnungen mit einer Dichte von 360 dpi angeordnet. Diese 64 Ausstoßöffnungen sind in einer Ausrichtung in der gleichen Richtung wie die Transportrichtung Y des Druckpapiers 103 angeordnet, und zwar in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Abtastrichtung eines jeden Kopfes. In der Ausführungsform ist die Ausstoßmenge pro Ausstoßöffnung auf 23 pl eingestellt.
Ein Abstand zwischen jedem einzelnen Kopf beträgt 1/2 inch. Demgemäß wird der Abstand zwischen den Köpfen 101Bk1 und 101S zu 1 inch. Da eine Druckdichte in der Abtastrichtung 720 dpi und eine Ausstoßfrequenz für jeden Kopf 7,2 kHz beträgt, wird eine Zeitspanne vom Ausstoß der Pigmenttinte des Kopfes 101Bk1 zum Ausstoß der Behandlungstinte des Kopfes 101S zu 0,1 s.
Sechste Ausführungsform
In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in dem in 13 gezeigten Tintenstrahldruckgerät vom seriellen Typ die Reihenfolge der Anordnung der Druckköpfe modifiziert, und im Zusammenhang damit ist die Reihenfolge des Aufbringens der schwarzen Farbstofftinte, der schwarzen Pigmenttinte und der Behandlungsflüssigkeit modifiziert.
Und zwar ist in 13 die Anordnung der Druckköpfe 101Bk2 und 101S modifiziert (die anderen Köpfe sind die gleichen wie jene der fünften Ausführungsform). Daher werden die schwarze Pigmenttinte, die Behandlungsflüssigkeit und die schwarze Farbstofftinte in dieser Reihenfolge auf das Druckmedium ausgestoßen. Der Abstand zwischen den Köpfen und die Ausstoßfrequenz des jeweiligen Kopfes sind ähnlich zu der zweiten Ausführungsform.
Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Verflüssigung des Reaktionsprodukts aus der Tinte und der Behandlungsflüssigkeit verglichen mit dem Fall, in dem die Behandlungsflüssigkeit nach dem Aufbringen der Pigmenttinte und der Farbstofftinte aufgebracht wird, beschränkt werden. Daher kann ein Auftreten von "Überfließen" und "Wegspülen" erfolgreich unterdrückt werden.
In der gezeigten Ausführungsform wird die Pigmenttinte vom selbstdispergierenden Typ für die Pigmenttinte verwendet. Während die schwarze Pigmenttinte von dem Kopf 101Bk1 und die schwarze Farbstofftinte von dem Kopf 101Bk2 in der vorhergehenden Erläuterung ausgestoßen wird, ist es zudem möglich, die schwarze Farbstofftinte von dem Kopf 101Bk1 und die schwarze Pigmenttinte von dem Kopf 101Bk2 auszustoßen. Selbst bei der letzteren Ausführung kann eine Wirkung erzielt werden, die zu der äquivalent ist, die durch die frühere erzielt wird. Selbst wenn ein Intervall vom Ausstoß der schwarzen Tinte Bk zum Ausstoß der Behandlungsflüssigkeit S auf 0,1 s eingestellt ist, kann ein im Wesentlichen ähnliches Bewertungsergebnis erzielt werden.
Hier wird darüber hinaus eine detaillierte Erläuterung des Phänomens und eine Vorhersage hinsichtlich des Mechanismus, der sich auf diesen Fall bezieht, gegeben. Zuerst gibt es eine bevorzugte Beziehung zwischen einem Verhältnis von Pigment (selbstdispergierender Typ) und Farbstoff in der Tinte (von 100 Pigment zu 100 Farbstoff) und einem Verhältnis von kationischem Hochpolymer oder Polyarylamin (auf das hiernach als PAA Bezug genommen wird) und kationischem oberflächenaktivem Mittel oder Benzalkoniumchlorid (auf das hiernach als EBK Bezug genommen wird) in der Behandlungs flüssigkeit (von 100 PAA bis 100 EBK). Und zwar kann, während die Behandlungsflüssigkeit in der gezeigten Ausführungsform darauf eingestellt ist, 4% PAA und 0,5% EBK zu enthalten (der Anteil von PAA ist etwa 90%), durch Variieren des Verhältnisses von Pigment und Farbstoff in der Tinte wie in den 14A bis 14C gezeigt ein Ergebnis in der Nähe von 50% erzielt werden, bei dem der OD-Wert, die Durchschlageigenschaft und die Kantenschärfe maximal werden. Allerdings wird gemäß der Zunahme des Anteils von EBK in der Behandlungsflüssigkeit der optische Wert (Peak) der Qualität in Richtung eines größeren Pigmentanteils verschoben. Umgekehrt wird der Peak, wenn der Anteil an PAA näher an 100% eingestellt wird, in Richtung eines größeren Farbstoffanteils verschoben. Allerdings wird der Peak des OD-Werts nicht signifikant verschoben.
Das vorhergehende Phänomen kann durch den folgenden Grund (vorhergesagter Mechanismus) erklärt werden.
Als ein Modell hat das Pigment vom selbstdispergierenden Typ eine Form, wie sie in 15A veranschaulicht ist. Und zwar hat das Pigment eine walzenbartartige Form mit einer großen Zahl von faserförmigen polaren Gruppen (anionischen Resten) auf der Peripherie des Pigments. PAA als ein kationisches Hochpolymer ist eine strangartige Substanz mit einer Vielzahl an kationischen Resten in einem Molekül, wie es in 15D gezeigt ist. Wenn ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ und PAA vermischt werden, kann sich, wie in 16 gezeigt, das Hochpolymer des PAA um die Peripherie des Pigments vom selbstdispergierenden Typ wickeln. Da es allerdings für alle kationischen Reste des PAA geometrisch nicht möglich ist, mit anionischen Resten des Pigments verbunden zu werden, befindet sich die verbundene Substanz insgesamt in einem Zustand mit einer kationischen Eigenschaft, wie es in 16 gezeigt ist.
Demgemäß hat ein Reaktionsprodukt, das durch ein feines Pigmentteilchen und PAA erzeugt wird, eine geringe intermolekulare Kraft, was eine elektrische Abstoßung hervorruft, die es schwierig macht, dass es zu großen Blöcken aggregiert. Wenn kein Farbstoff enthalten ist, können im Ergebnis diese feinen Teilchen als ein Ausbluten in der Form von Rauch an der Peripherie des Punkts erscheinen.
Wenn allerdings Farbstoff (15B) und Pigment in der Tinte in vermischter Weise vorliegen, sind PAA und Farbstoff zu einer Gelform verbunden, was als eine Art von Bindemittel zum Binden zwischen Pigmenten dient (siehe 17). Wenn allerdings das Verhältnis von Pigment zu Farbstoff groß wird, neigt ein Teil des feinen Pigments dazu, in Rauchform vorzuliegen, was die Kantenschärfe herabsetzt. Wenn hier EBK als kationisches oberflächenaktives Mittel in der Tinte zusätzlich zu PAA enthalten ist, kann das EBK (15C) dazu dienen, feine Pigmentteilchen zu aggregieren und im Zusammenhang damit eine Pufferfunktion bei der Reaktion von Farbstoff und PAA erfüllen, was die Gelierung befördert, so dass feine Teilchen eingefangen werden (siehe 18).
In den 16 bis 18 ist vorausgehend ein Reaktionsmodus an einem Grenzabschnitt zwischen zwei Pigmenten gezeigt. Allerdings ist der Reaktionsmodus an einem anderen Abschnitt nicht gezeigt, da er kompliziert ist.
Wenn PAA mit Farbstoff verbunden ist, wird somit die gebundene Substanz energetisch stabil. Wenn EBK mit einem Pigment vom selbstdispergierenden Typ verbunden ist, wird ebenfalls eine energetische Stabilität erzeugt. Und zwar kann der Reaktionsmodus eine Art Selektivität haben.
Wenn daher der Anteil von EBK in der Behandlungsflüssigkeit groß wird, wird der optimale Wert der Qualität in Richtung eines größeren Anteils an Pigment verschoben. Wenn umgekehrt der Anteil an PAA groß wird, wird der optimale Wert der Qualität in Richtung eines größeren Anteils des Farbstoffs verschoben.
Wenn hier der Anteil an PAA hoch ist, um die Möglichkeit, einen Durchschlag zu verhindern und eine Kantenschärfe hervorzurufen, zu erhöhen, kann der Farbstoff erhöht werden, um die Fließfähigkeit des feinen Pigmentteilchens zu beschränken. Allerdings ist das Reaktionsprodukt, das durch Reaktion von PAA und lediglich Farbstoff erzeugt wird, klein. Wenn daher die Eindringfähigkeit der Behandlungsflüssigkeit erhöht wird, um die Fixierfähigkeit zu verbessern, kann Farbstoff in der Tiefenrichtung in das Papier eindringen, was es unmöglich macht, einen hohen OD-Wert zu erzielen. Daher ist ein Pigment erforderlich. Es sollte anerkannt werden, dass die Gegenwart des Pigments vom selbstdispergierenden Typ und des Farbstoffs als Färbemittel in der Tinte und die Gegenwart eines hochmolekularen unlöslich machenden Mittels in der Behandlungsflüssigkeit, um das Färbemittel in der Tinte unlöslich zu machen oder seine Dispersion aufzubrechen, bevorzugt sind, selbst wenn die Eindringfähigkeit der Behandlungsflüssigkeit nicht erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist detailliert im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden, und es wird nun aus dem Vorhergehenden für Fachleute ersichtlich sein, dass Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit: einer ersten Tintenausstoßeinrichtung (101Bk, 101Bk1) und einer Tintenzufuhr für die erste Tintenausstoßeinrichtung, wobei die erste Tintenausstoßeinrichtung angeordnet ist, um eine erste Tinte auszustoßen, die ein Pigment vom selbst dispergierenden Typ und einen Farbstoff als Färbemittel umfasst, wobei das Gerät ferner eine Ausstoßeinrichtung (101S) für Behandlungsflüssigkeit und eine Zufuhr für Behandlungsflüssigkeit, die effektiv ist, um den Farbstoff in der ersten Tinte unlöslich zu machen und ein Aufbrechen der Dispersion des Pigments in der ersten Tinte hervorzurufen, umfasst, wobei die Ausstoßeinrichtung für Behandlungsflüssigkeit angeordnet ist, um die Behandlungsflüssigkeit auszustoßen, wobei das Gerät so angeordnet ist, dass sich bei der Verwendung die erste Tinte und die Behandlungsflüssigkeit auf dem Aufzeichnungsmedium, auf das sie ausgestoßen werden, vermischen.
Gerät nach Anspruch 1, das angeordnet ist, um einen Tropfen der ersten Tinte von der ersten Tintenausstoßeinrichtung auszustoßen, bevor ein Tropfen der Behandlungsflüssigkeit von der Ausstoßeinrichtung für Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen wird, um diesen damit zu vermischen.
Gerät nach Anspruch 2 mit einer zweiten Tintenausstoßeinrichtung (101Bk2) und einer Tintenzufuhr für die zweite Tintenausstoßeinrichtung, wobei die zweite Tintenausstoßeinrichtung angeordnet ist, um eine Tinte auszustoßen, die wenigstens eines von einem Pigment vom selbst dispergierenden Typ und einem Farbstoff als Färbemittel umfasst, wobei das Gerät angeordnet ist, um einen Tintentropfen von der zweiten Tintenausstoßeinrichtung auszustoßen, um diesen mit dem Tropfen der ersten Tinte und dem Tropfen der Behandlungsflüssigkeit zu vermischen, nachdem der Tropfen der ersten Tinte von der ersten Tintenausstoßeinrichtung ausgestoßen wurde.
Gerät nach Anspruch 3, das angeordnet ist, um den Tintentropfen von der zweiten Tintenausstoßeinrichtung auszustoßen, bevor der Tropfen der Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen wird.
Gerät nach Anspruch 3, das angeordnet ist, um den Tintentropfen von der zweiten Tintenausstoßeinrichtung auszustoßen, nachdem der Tropfen der Behandlungsflüssigkeit ausgestoßen wurde.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Tinte einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von weniger als 1,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Tinte schwarze Tinte ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einer Zufuhr für eine Pigmenttinte, die primär ein Pigment vom selbst dispergierenden Typ als ein Färbemittel enthält, einer Zufuhr für Farbstofftinte, die primär einen Farbstoff als ein Färbemittel enthält, einer Zufuhr für eine Behandlungsflüssigkeit, die effektiv ist, um den Farbstoff in der Farbstofftinte unlöslich zu machen und ein Aufbrechen der Dispersion des Pigments in der Pigmenttinte hervorzurufen, einer Ausstoßeinrichtung (101Bk1) für Pigmenttinte, einer Ausstoßeinrichtung (101Bk2) für Farbstofftinte und einer Ausstoßeinrichtung (101S) für Behandlungsflüssigkeit, wobei das Gerät so angeordnet ist, dass sich bei der Verwendung die Pigmenttinte und die Farbstofftinte mit der Behandlungsflüssigkeit und wenigstens teilweise miteinander auf dem Aufzeichnungsmedium vermischen, auf das sie ausgestoßen werden.
Gerät nach Anspruch 8, das angeordnet ist, um einen Tropfen der Farbstofftinte auszustoßen, bevor ein Tropfen der Pigmenttinte ausgestoßen wird, um diesen damit zu vermischen.
Gerät nach Anspruch 8, das angeordnet ist, um einen Tropfen der Pigmenttinte auszustoßen, bevor ein Tropfen der Farbstofftinte ausgestoßen wird, um diesen damit zu vermischen.
Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das angeordnet ist, um einen Tropfen der Behandlungsflüssigkeit auszustoßen, nachdem sowohl ein Tropfen der Farbstofftinte als auch ein Tropfen der Pigmenttinte ausgestoßen wurde, um diesen damit zu vermischen.
Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das angeordnet ist, um einen Tropfen der Behandlungsflüssigkeit auszustoßen, bevor der eine und nachdem der andere von einem Tropfen Farbstofftinte und einem Tropfen Pigmenttinte ausgestoßen wurde, um diesen damit zu vermischen.
Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Pigmenttinte und die Farbstofftinte beide einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von weniger als 1,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweisen.
Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Pigmenttinte und die Farbstofftinte schwarze Tinten sind.
Gerät nach Anspruch 7 oder Anspruch 14 mit einer Ausstoßeinrichtung (101C) für cyanfarbene Tinte und einer Zufuhr für cyanfarbene Tinte für diese, einer Ausstoßeinrichtung (101M) für magentafarbene Tinte und einer Zufuhr für magentafarbene Tinte für diese und einer Ausstoßeinrichtung (101Y) für gelbe Tinte und einer Zufuhr für gelbe Tinte für diese.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pigment vom selbst dispergierenden Typ wenigstens eine Art eines anionischen Rests aufweist, der auf der Oberfläche von diesem direkt oder über eine weitere Atomgruppe gebunden ist.
Gerät nach Anspruch 16, wobei der anionische Rest aus der Gruppe von anionischen Resten bestehend aus -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂, -SO₂NH₂ und -SO₂NHCOR ausgewählt ist, wobei M eines von Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium und organischem Ammonium darstellt und R einen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, oder einen Naphthylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, darstellt.
Gerät nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die weitere Atomgruppe ein Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Phenylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, oder ein Naphthylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei wenigstens 80% der Pigmentteilchen einen Korndurchmesser von 0,05 bis 0,3 μm aufweisen.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei wenigstens 80% der Pigmentteilchen einen Korndurchmesser von 0,1 bis 0,25 μm aufweisen.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Behandlungsflüssigkeit einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von größer als oder gleich 5,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausstoßeinrichtungen in einer vorbestimmten Positionsbeziehung angeordnet sind und das Gerät eine Steuereinrichtung (201, 210) aufweist, um eine relative Bewegung zwischen den Ausstoßeinrichtungen und dem Aufzeichnungsmedium hervorzurufen und um den Ausstoß von Tinte und Behandlungsflüssigkeit durch die Ausstoßeinrichtungen zu steuern.
Gerät nach Anspruch 22, wobei die Ausstoßeinrichtungen in einer vorbestimmten Richtung in einer sequenziellen Reihenfolge angeordnet sind und die Steuereinrichtung angeordnet ist, um einen Ausstoß durch die Ausstoßeinrichtungen zu steuern, um ein Ausstoßen von Tropfen, die auf dem Aufzeichnungsmedium miteinander zu vermischen sind, von den Ausstoßeinrichtungen in der sequenziellen Reihenfolge hervorzurufen.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das auf einem Aufzeichnungsmedium über eine vorbestimmte Aufzeichnungsbreite des Aufzeichnungsmediums aufzeichnen kann und in dem die Tintenausstoßeinrichtung und die Ausstoßeinrichtung für Behandlungsflüssigkeit jeweils eine Anordnung von Ausstoßöffnungen aufweisen, die sich entlang der gesamten Aufzeichnungsbreite erstrecken.
Gerät nach Anspruch 22 oder Anspruch 23 mit einer Antriebseinrichtung zum Antreiben der Tintenausstoßeinrichtung und der Ausstoßeinrichtung für Behandlungsfüssigkeit relativ zu dem Aufzeichnungsmedium unter Beibehaltung ihrer vorbestimmten Positionsbeziehung, und in dem die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Antriebseinrichtung zu steuern, um die Ausstoßeinrichtungen entlang des Aufzeichnungsmediums abzutasten.
Druckverfahren mit einem Ausstoßen einer ersten Tinte und einer Behandlungsflüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium, so dass sie auf dem Aufzeichnungsmedium vermischt werden, wobei die erste Tinte ein Pigment vom selbst dispergierenden Typ und einen Farbstoff als Färbemittel umfasst und die Behandlungsflüssigkeit effektiv ist, um den Farbstoff in der ersten Tinte unlöslich zu machen und ein Aufbrechen der Dispersion des Pigments in der ersten Tinte hervorzurufen.
Verfahren nach Anspruch 26 mit einem Ausstoßen eines Tropfens der ersten Tinte vor einem Ausstoßen eines Tropfens der Behandlungsflüssigkeit, um diesen damit zu vermischen.
Verfahren nach Anspruch 27 mit einem Ausstoßen eines zweiten Tintentropfens, um diesen mit dem Tropfen der ersten Tinte und dem Tropfen der Behandlungsflüssigkeit zu vermischen, wobei der zweite Tintentropfen nach dem Tropfen der ersten Tinte ausgestoßen wird und die Tinte des zweiten Tropfens wenigstens eines von einem Pigment vom selbst dispergierenden Typ und einem Farbstoff als Färbemittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28 mit einem Ausstoßen des zweiten Tintentropfens vor einem Ausstoßen des Tropfens der Behandlungsflüssigkeit.
Verfahren nach Anspruch 28 mit einem Ausstoßen des zweiten Tintentropfens nach einem Ausstoßen des Tropfens der Behandlungsflüssigkeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei die erste Tinte einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von weniger als 1,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, wobei die erste Tinte schwarze Tinte ist.
Druckverfahren mit einem Ausstoßen einer Pigmenttinte, einer Farbstofftinte und einer Behandlungsflüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium, so dass sich die Tinten beide mit der Behandlungsflüssigkeit und wenigstens teilweise miteinander auf dem Aufzeichnungsmedium vermischen, wobei die Pigmenttinte primär ein Pigment vom selbst dispergierenden Typ als ein Färbemittel enthält, die Farbstofftinte primär einen Farbstoff als ein Färbemittel enthält und die Behandlungsflüssigkeit effektiv ist, um den Farbstoff in der Farbstofftinte unlöslich zu machen und ein Aufbrechen der Dispersion des Pigments in der Pigmenttinte hervorzurufen.
Verfahren nach Anspruch 33 mit einem Ausstoßen eines Tropfens der Farbstofftinte vor einem Ausstoßen eines Tropfens der Pigmenttinte, um diesen damit zu vermischen.
Verfahren nach Anspruch 33 mit einem Ausstoßen eines Tropfens der Pigmenttinte vor einem Ausstoßen eines Tropfens der Farbstofftinte, um diesen damit zu vermischen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35 mit einem Ausstoßen eines Tropfens der Behandlungsflüssigkeit nach einem Ausstoßen sowohl eines Tropfens der Farbstofftinte als auch eines Tropfens der Pigmenttinte, um diesen damit zu vermischen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35 mit einem Ausstoßen eines Tropfens der Behandlungsflüssigkeit vor einem Ausstoßen des einen und nach einem Ausstoßen des anderen von einem Tropfen der Farbstofftinte und einem Tropfen der Pigmenttinte, um diesen damit zu vermischen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37, wobei die Pigmenttinte und die Farbstofftinte beide einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von weniger als 1,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 38, wobei die Pigmenttinte und die Farbstofftinte schwarze Tinten sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 39, wobei das Pigment vom selbst dispergierenden Typ wenigstens eine Art eines anionischen Rests aufweist, der an der Oberfläche von diesem direkt oder über eine weitere Atomgruppe gebunden ist.
Verfahren nach Anspruch 40, wobei der anionische Rest aus der Gruppe von anionischen Resten bestehend aus -COOM, -SO₃M, -PO₃HM, -PO₃M₂, -SO₂NH₂ und -SO₂NHCOR ausgewählt ist, wobei M eines von Wasserstoff, Alkalimetall, Ammonium und organischem Ammonium darstellt und R einen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, oder einen Naphthylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, darstellt.
Verfahren nach Anspruch 40 oder Anspruch 41, wobei die weitere Atomgruppe ein Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, ein Phenylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, oder ein Naphthylrest, der eine Substituentengruppe aufweisen kann, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 42, wobei mehr als oder gleich 80% der Pigmentteilchen einen Korndurchmesser von 0,05 bis 0,3 μm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 40 bis 42, wobei mehr als oder gleich 80% der Pigmentteilchen einen Korndurchmesser von 0,1 bis 0,25 μm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 44, wobei die Behandlungsflüssigkeit einen Ka-Wert nach der Bristow-Methode von größer als oder gleich 5,0 ml/(m²·ms^1/2) aufweist.