CN101541539A - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

一种甚至当使用例如墨水、记录头或记录纸张等消耗品供应不是例如制造商指定的特定消耗品供应时仍能够输出高质量图像的图像形成设备。所述图像形成设备包括构造用于沿水平扫描方向移动具有多个记录喷嘴的记录头的墨车。所述记录头将墨水排放到记录介质上。检测装置检测图像形成所需要的一种或多种消耗品供应是否是特定消耗品供应。当检测到非特定消耗品供应时，通知装置通知操作者并且建议改变图像形成方法。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及图像形成设备，更具体地涉及当使用消耗品供应，例如墨水、喷墨头或不是特定消耗品供应的记录介质时能够提供稳定的图像质量的图像形成设备。
背景技术
在喷墨记录设备中，所述喷墨记录设备为包括打印机、传真机和复印机的图像形成设备的示例，液体排放头用作记录头。液体排放头将作为记录液体的墨水排放到纸张上来形成(即记录、印刷或打印)图像。“纸张”这里不限于一张纸，而是包括其上可附着墨滴或其他液体的任何介质。因而，纸张也可称为“作了记录的介质”、“记录介质”、“记录纸”或“记录纸张”。
在这样的图像形成设备中，使用者可使用墨水而不是特殊的墨水，例如制造商指定的墨水、“建议用”墨水或“原装”墨水。虽然这可能是例如图像缺陷或故障等问题的原因，但是考虑到非特定物品可能造成的潜在问题，一些使用者仍出于降低成本目的优选非原装产品。不知道该点的一些其他使用者可能购买并且使用非原装产品。日本特开专利申请No.2000-326518和2004-188635；日本专利No.3095008；和日本特开专利申请No.2001-075455中提出了防止使用不是特定产品的产品的技术。
日本特开专利申请No.2006-276709公开了一种图像形成设备，其中非原装产品的使用可以适当地体现在错误装载(leasing charge)中。日本特开专利申请No.2005-288845和2005-193522公开了一种图像形成设备，其中，当检测到使用非原装产品时，代替限制印刷操作，进行维修操作来防止故障或其他问题。
虽然如上所述已经从维修方面采取了措施来响应非特定产品的使用，但是没有考虑关于输出图像质量。实际上，墨水材料的不同可能导致例如错误排放预期量的墨水或错误滴落在正确的着落位置中的问题。而且，由于纸张可能吸收的墨水量根据墨水的类型改变，因此当过量的墨水附着到纸张时例如发泡的图像质量变差的可能性增加。
在一些喷墨打印机中，记录头和墨盒一体。在这种情况下，使用者也可使用例如由制造商推荐的记录头的特定记录头之外的记录头。如果发生这种情况，则可能不排放期望量的墨水，或着落位置准确性可能降低。
可能使用非特定产品的另一个示例是记录介质(例如一张纸)。很多使用者没有意识到其打印在上面的记录介质的特性。很多使用者仅还倾向于选择可能称为“光面纸”、“相纸”或“高质量纸”的非特定记录介质，仅因为其较便宜。同样在这样的情况下，由于不同的纸具有不同的墨水吸收量，可能发生过量的墨水附着，导致发泡或其他图像质量变差。由于这样的各种记录介质还具有不同的厚度，因此使墨滴附着到目标着落位置可能变得不可能。
因而，当墨水、记录头和记录介质的甚至任何一种因素改变时，图像质量可能显著下降到低于最佳质量。
因此本发明的总目的是克服前述问题。更具体的目的是提供一种图像形成设备，所述图像形成设备甚至在使用不是特定产品的例如墨水、记录头或记录介质等消耗品供应时，仍能够产生高质量图像。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种图像形成设备，构造用于沿水平扫描方向移动包括多个喷嘴的记录头，来通过经所述喷嘴将墨水排放到记录介质上以记录所述记录介质。所述图像形成设备包括检测装置，构造用于检测图像形成所需要的一个或多个消耗品供应是否是特定消耗品供应；和通知装置，构造用于当检测装置检测到非特定消耗品供应时通知操作者，并且构造用于建议使用者改变当前设置的图像形成方法。
在另一个实施例中，本发明提供一种图像形成设备，构造用于沿水平扫描方向移动包括多个喷嘴的记录头来通过经所述喷嘴将墨水排放到记录介质上以记录所述记录介质。所述图像形成设备包括检测装置，构造用于检测图像形成所需要的一个或多个消耗品供应是否是特定消耗品供应；通知装置，构造用于根据当检测装置检测到非特定消耗品供应时通知操作者；和图像形成方法改变装置，构造用于自动改变当前设置的图像形成方法。
在优选实施例中，所述图像形成方法改变装置构造用于允许操作者关于是否自动进行图像形成方法的改变进行设置。
在另一个优选实施例中，所述检测装置构造用于使用自动检测装置自动检测或根据操作者的输入手动检测非特定消耗品供应。
在另一个优选实施例中，所述自动检测装置构造用于检查具有构造用于存储关于墨水使用时间信息的存储装置的硒鼓。当所述墨水使用时间比特定时间长时，所述自动检测装置检测到墨水不是特定消耗品供应。
在另一个优选实施例中，所述自动检测装置构造用于检查具有构造用于存储关于所使用墨水积累量信息的存储装置的硒鼓。当所述使用墨水的累积量大于特定量时，所述自动检测装置检测到墨水不是特定消耗品供应。
在又一个实施例中，所述自动检测装置构造用于检查所述记录头，并且识别存储在设置于所述记录头中的存储装置中的唯一的ID。当所述唯一的ID在记录启动时与特定ID不一致时，所述自动检测装置检测到所述记录头不是特定消耗品供应。
在又一个实施例中，所述自动检测装置构造用于检查其中设置用于检测所述记录介质厚度的传感器的传送路径。当在记录启动时由所述传感器检测的厚度不在特定值范围内时，所述自动检测装置检测到所述记录介质不是特定消耗品供应。
在又一个实施例中，所述自动检测装置构造用于检查其中设置用于检测所述记录介质基重的传感器的传送路径。当在记录启动时由所述传感器检测的基重不在特定值范围内时，所述自动检测装置检测到所述记录介质不是特定消耗品供应。
在又一个实施例中，所述图像形成方法的改变涉及墨车移动速度的降低。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及由用于图像形成的所述记录头进行的扫描通过次数的增加。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及用于渐变表现手法的液滴尺寸的数量减少。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及双向打印到单向打印的改变。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及半色调处理中线数的减少。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及每单位面积附着到所述记录介质的墨水量的减少。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及当产生黑和灰颜色时消除彩色墨水的使用。
在另一个优选实施例中，所述图像形成方法的改变涉及减少用于产生黑和灰颜色的彩色墨水的量。
所述图像形成方法的改变可涉及延长连续垂直扫描操作之间的闲置时间。
所述图像形成方法的改变可涉及延长用于连续记录的多页的每一页的闲置时间。
当在所述记录介质上进行无边界打印时，所述图像形成方法的改变在所述记录介质的边界附近进行。
当连续打印所述记录介质的上和下表面时，所述图像形成方法的改变涉及延长记录表面转换之间间隔中设置的闲置时间。
根据本发明，甚至当使用不是特定的墨水、记录头或记录介质的墨水、记录头或记录介质时，仍可提供高质量图像。
附图说明
当结合附图阅读时，本发明的这些和其他目的、特征和优点将从本发明下面的详细描述对本领域的技术人员显而易见，附图中：
图1显示了图像形成设备的输出通过根据本发明实施例的图像处理方法产生的图像数据的机构部分的侧视图；
图2显示了图1中显示的机构部分的主要部分的平面视图；
图3显示了沿图像形成设备中记录头流体室的较长方向的剖视图；
图4显示了沿记录头流体室的较短方向的剖视图；
图5显示了图像形成设备的控制装置的流程图；
图6显示了根据本发明实施例的图像形成系统的流程图；
图7显示了图像形成系统中的图像处理设备的流程图；
图8显示了根据本发明实施例的程序的打印机驱动的功能流程图；
图9显示了打印机驱动的另一个示例的功能流程图；
图10显示了根据本发明实施例的图像形成设备的总体结构；
图11显示了图像形成设备的控制装置的流程图；
图12A示出根据原始数字数据的一连串点；
图12B示出实际上使用不是特定系统的系统打印的一连串点；
图13A示出根据原始数字数据的一连串点；
图13B示出实际上通过将墨车的移动速度降低到低于正常值进行打印的一连串点；
图14A示出根据原始数字数据的一连串点；
图14B示出实际上在首次通过之后打印的一连串点；
图14C示出实际上在第二次通过之后打印的一连串点；
图15A示出根据原始数字数据的一连串点；
图15B示出实际上使用不是特定系统的系统打印的一连串点；
图16A示出根据原始数字数据的一连串点；
图16B示出实际上通过消除小液滴的使用打印的一连串点；
图17A示出根据原始数字数据的一连串点；
图17B示出实际上当沿一个方向打印数字数据时打印的一连串点；
图17C示出实际上当沿两个方向打印数字数据时打印的一连串点；
图18A示出在高线数的情况下根据原始数字数据的网线；
图18B示出实际上从图18A的数字数据打印的网线；
图18C示出在低线数的情况下根据原始数字数据的网线；
图18D示出实际上从图18C的数字数据打印的网线；
图19A示出在高线数的情况下根据原始数字数据的半色调网点；
图19B示出实际上从图19A的数字数据打印的半色调网点；
图19C示出在低线数的情况下根据原始数字数据的半色调网点；
图19D示出实际上从图19C的数字数据打印的半色调网点；
图20显示了根据本发明实施例的喷墨头喷嘴板的剖视图；
图21A显示了喷墨头喷嘴板的示例的剖视图；
图21B显示了喷墨头喷嘴板的另一个示例的剖视图；
图21C显示了喷墨头喷嘴板的又一个示例的剖视图；
图22A显示了其中r＜d的防墨薄膜的孔边缘部分的形状的示例；
图22B显示了其中θ＞90°的防墨薄膜孔边缘部分的形状的另一个示例；
图22C示出在孔边缘处形成凹凸面的两种可能；
图23示出硅树脂怎样用于形成防墨薄膜的示例；
图24A示出根据本发明实施例的涂覆宽度；
图24B示出根据相关现有技术的涂覆宽度；
图25示出怎样使用分配器涂覆硅树脂的另一个示例；
图26示出根据本发明另一个实施例的硅树脂排墨层的形成；
图27显示了根据本发明实施例的喷墨头；
图28示意性显示了用于形成喷嘴孔的准分子激光处理设备；
图29A显示了在制造喷墨头的工艺中作为用于形成喷嘴的基材的树脂薄膜；
图29B显示了在树脂薄膜上形成SiO2薄膜层的步骤；
图29C显示了用氟防水层涂覆SiO2薄膜层的步骤；
图29D显示了形成氟防水层的步骤；
图29E显示了将胶带固定到氟防水层的步骤；
图29F显示了形成喷嘴孔的步骤；
图30示意性显示了用于制造根据本发明实施例的喷墨头的设备；
图31显示了图像形成方法怎样根据是否消耗品供应为特定产品来改变的示例。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本发明实施例的属于图像形成设备的喷墨记录设备。
图1和2显示了输出通过根据本发明实施例的图像处理方法产生的图像数据的图像形成设备。图1显示了图像形成设备的机构部分的侧视图。图2显示了所述机构部分的平面视图。
根据本发明实施例的图像形成设备包括由导向杆1和导轨2以沿水平扫描方向可滑动的方式支撑的墨车3。导向杆1和导轨2为横向安装在左和右侧板(未显示)上的导向部件。墨车3沿图2中箭头标示的方向(水平扫描方向)由水平扫描马达4驱动通过在驱动轮6A和从动轮6B之间延伸的正时皮带5移动。
墨车3可承载四个记录头7y，7c，7m和7k(在各自的颜色无区别时其可总体称为“记录头7”)。这些记录头为用于排放黄色(Y)、青绿色(C)、品红(M)和黑色(K)墨滴的液体排放头。四个记录头7y，7c，7m和7k的各墨水排放孔可沿垂直于水平扫描方向的方向布置，墨水排放方向面向下。
构成记录头7的每一个液体排放头具有用于产生排放液滴的压力的压力发生器。压力发生器的示例包括压电致动器；利用由例如热电阻的电热转换部件产生的液体薄膜沸腾引起的相变的热致动器；利用由于温度变化造成金属相变的形状记忆合金致动器；或利用静电力的静电致动器。设置用于各种颜色的各排放头装置仅是示例。在另一个实施例中，记录头7可包括一个或多个具有用于排放多种颜色液滴的一排喷嘴的液体排放头装置。
墨车3还承载用于将各种颜色的墨水供到记录头7的子墨盒8。墨水通过墨水供给管9从未显示的主墨盒(硒鼓)供到每一个子墨盒8。虽然在本实施例中墨水从外部主墨盒供给，但是这仅是示例。在另一个实施例中，硒鼓可安装在子墨盒8的位置处。
图像形成设备还包括用于供给放置在纸盒11上的纸张12的纸张供给装置，例如纸张进给盒。所述纸张供给装置包括半月形辊(纸张进给辊)13，用于从纸盒11拾取并且传送纸张12，一次一张。纸张进给装置还包括与纸张进给辊13相对布置的分离垫14。分离垫14，其由具有大摩擦系数的材料制成，朝向纸张进给辊13偏置。
为了将由纸张进给装置供给的纸张12传送到记录头7下面，设置了用于将纸张12使用静电吸附传送的传送带21；当纸张从纸张进给装置通过在背压辊22和传送带21之间的导向装置15供给时，用于传送纸张12的背压辊22；传送导向装置23，用于以基本上90°改变纸张12的方向，以使纸张12可沿着传送带21；和朝向传送带21由压紧部件24偏置的压紧辊25。还设置了用于给传送带21表面充电的充电辊26。
传送带21为在传送辊27和张力辊28之间延伸的环形带。当传送辊27由垂直扫描马达31通过正时皮带32和正时辊33旋转时，传送带21沿由图2中箭头标示的皮带传送方向(垂直扫描方向)旋转。导向部件29面向传送带21的后侧布置在对应于记录头7的图像形成区域的位置处。充电辊26与传送带21的表面层接触，以使其可根据传送带21的转动而旋转。
如图2中所示，具有狭缝的圆盘34固定到传送辊27的轴。传感器35设置用于检测圆盘34的狭缝。圆盘34和传感器35形成旋转编码器36。
图像形成设备还包括用于将已经由记录头7记录的纸张12送出的出纸装置。出纸装置包括用于将纸张12从传送带21分离的分离爪51；出纸辊52和53；和用于存储送出的纸张12的出纸盘。
在后部中，双面进纸装置61可拆卸地固定。双面进纸装置61构造用于当纸张12通过传送带21沿相反方向的旋转返回时，取走纸张12，使纸张12倒置，并且然后再次将其进给到背压辊22和传送带21之间。
如图2中所示，在墨车3一侧沿水平扫描方向的非打印区域中，布置有用于保持或恢复记录头7的喷嘴状态的保持/恢复机构56。
该保持/恢复机构56包括用于覆盖每一个记录头7的喷嘴表面的盖57，作为用于擦拭喷嘴表面的刮刀部件的刮片58，和空排放接收器59，所述空排放接收器59用于空排放时接收液滴，所述空排放涉及到为了喷射具有增加粘度的记录流体而进行的不用于记录的液滴的排放。
在这样构造的图像形成设备中，纸张12从纸张进给装置一个接一个进给。纸张12由导向装置15基本上垂直向上导向，然后夹在传送带21和背压辊22之间传送。纸张12的顶端由传送导向装置23导向，并且纸张12由压紧辊25压紧在传送带21上，由此，传送方向以基本上90°改变。
控制装置(未显示)使AC偏压供给装置将在正和负电位之间交变的交变电压施加到充电辊26。结果，传送带21使用交变充电电压模式充电，所述充电电压模式中正和负电位在旋转方向中，即垂直扫描方向在预定的各持续时间出现交变。当纸张12供到这样充电的传送带21上时，纸张12由静电力吸附在传送带21上，以当传送带21旋转时使纸张12可沿垂直扫描方向传送。
记录头7根据图像信号驱动，同时墨车3沿向前或向后方向移动，由此墨滴被排放到静止的纸张12上，因而记录一行数据。纸张12然后移动预定距离，接着记录下一行。当接收到记录结束信号或表明纸张12的底端已经到达记录区域的信号时，停止记录操作，并且纸张12被排出到出纸盘54。
在双面打印的情况下，传送带21在完成上表面(最初打印面)上的记录时沿相反方向旋转。由此，记录的纸张12发送到双面进纸装置61中，其中，纸张12倒置(以使后面变成打印表面)。之后，纸张12再次供给在背压辊22和传送带21之间，支撑在传送带21上，同时进行正时控制。纸张以上面描述的相同方式记录在背面上，并且最后送出到出纸盘54上。
在打印(记录)闲置期间，墨车3朝向保持/恢复机构55移动，其中，记录头7的喷嘴表面使用盖57覆盖，以使喷嘴可保持其湿润状态，以由此防止由于墨水风干造成的排放故障。而且，由于喷嘴头7使用盖57覆盖，因此可进行恢复操作，其中，记录流体吸出喷嘴来排放具有增加粘度或发泡的记录流体。这之后跟随使用刮刀58进行的擦拭，由此由于恢复操作已经变得附着到记录头7的喷嘴表面的墨水被清除或去除。在记录之前或记录过程中，可进行空排放操作，其中，排放不用于记录的墨水。以这种方式，保持了记录头7的稳定的排放性能。
之后，参照图3和4描述液体排放头，即记录头7的示例。图3显示了排放头的沿流体室较长方向的剖视图。图4显示了沿流体室较短方向(喷嘴沿所述方向布置)的排放头的剖视图。
液体排放头包括通道板101，其可通过单晶硅基底的各向异性蚀刻形成。振动板102，其可通过镍电铸形成，其结合到通道板101的底部表面。喷嘴板103结合到通道板101的上表面。在这些层压层中，形成与用于排放墨滴的喷嘴104流体连通的喷嘴连通通道105；流体室106，其是压力产生室；和墨水供给孔109，公共的流体室108与所述墨水供给孔109流体连通，以将墨水通过流体阻力部分(供给通道)107供到流体室106。
液体排放头还包括两排层压压电部件121(图4中，仅显示了一排层压压电部件121)。层压压电部件121为作为压力发生器(致动器装置)的电机械变换器部件，其构造用于使振动板102变形，以将压力供到流体室106中的墨水。压电部件121固定到底部基底122。在压电部件121之间，设置支撑部分123。支撑部分123与压电部件121通过分隔压电部件材料同时形成。由于没有驱动电压施加到支撑部分123，因此其仅起支撑的作用。
配备有未显示的驱动电路(驱动IC)的挠性印刷电路板(FPC)缆线126连接到压电部件121。
振动板102的外周结合到框架部件130。在框架部件130中，形成用于封装包括压电部件121和底部基底122的致动部件的孔部131；用于公共流体室108的凹部；和用于将外部颜料墨水供到公共流体室108的墨水供给孔132。框架部件130可由例如环氧树脂或聚苯硫醚等热固性树脂注射成型形成。
通道板101中的凹部或孔，例如喷嘴连通通道105和流体室106，可使用例如氢氧化钾(KOH)水溶液的碱性蚀刻溶液通过具有晶面方向(110)的单晶硅基底的各向异性蚀刻形成。但是，基底不限于单晶硅基底，而是可以是不锈钢基底或感光树脂。
振动板102可由镍金属板通过电铸工艺形成。在另一个实施例中，振动板102可由其他类型的金属板或金属-树脂复合材料制成。压电部件121和支撑部123使用粘结剂结合到振动板102。框架部件130也使用粘结剂结合到振动板102。
喷嘴板103具有形成其中的用于每一个流体室106的直径为10到30μm的喷嘴104。喷嘴板103使用粘结剂结合到通道板101。喷嘴板103由金属喷嘴形成部件制成，在其最外表面上形成由任何所需层形成的防水层。
压电部件121为包括交替层压的压电材料151和内部电极152的压电转换器(PZT)。内部电极152通过其交替的不同端面从压电部件121抽出，并且连接到单个电极153或公共电极154。在本实施例中，压电部件121沿作为压电方向的d33方向施加位移，以将压力施加到流体室106中的墨水。可选地，沿d31方向的位移可用作压电部件121的压电方向，以将压力施加到流体室106中的墨水。在另一个实施例中，可在一个基底122上设置一排压电部件121。
在这样构造的液体排放头中，当施加到压电部件121的电压降低到低于参考电压，则压电部件121收缩，由此振动板102向下移动。结果，流体室106的容积膨胀，使墨水流入流体室106中。之后，施加到压电部件121的电压增加，以使压电部件121沿层压方向延伸，由此使振动板102沿喷嘴104方向变形。结果，流体室106的容积减小，由此流体室106中的记录流体受到挤压，并且以液滴的形式排放(喷射)出喷嘴104。
通过使施加到压电部件121的电压回到参考电压，振动板102返回到其初始位置，由此流体室106膨胀，并且产生负压。负压使流体室106由来自公共流体室108的记录流体填充。在喷嘴104处的凸凹表面的振动减弱到稳定状态之后，用于排放下一个液滴的操作开始。
上述(拉-推排放过程)仅为驱动所述排放头的方法的示例。拉排放和推排放过程可根据驱动波形给出方式使用。
之后，参照图5中所示的流程图描述图像形成设备的控制装置。
控制装置200包括中心处理器单元(CPU)201，用于总体上控制所述设备；只读存储器(ROM)，用于存储由CPU201执行的程序和其他固定数据；随机存储器(RAM)203，其可暂时存储图像数据；可擦写非易失性存储器204，用于在供给所述设备的电源断电时保留数据；专用集成电路(ASIC)205，用于进行关于图像数据的各种信号处理，用于数据重排的图像处理，和用于总体上控制所述设备的输入/输出信号处理。
控制装置200还包括界面(I/F)206，用于使用主机交换数据和信号；数据传输装置，用于驱动和控制记录头7；打印控制装置207，包括驱动波形发生装置，用于产生驱动波形；记录头驱动(驱动IC)208，用于驱动安装在墨车3上的记录头7；马达驱动装置210，用于驱动水平扫描马达4和垂直扫描马达31；AC偏压供给装置212，用于将AC偏压施加到充电辊34；和输入/输出(I/O)装置213，用于来自例如编码器传感器43和35和用于检测环境温度的温度传感器的各种传感器的检测信号的输入。而且，用于必要信息的输入和显示的操作面板214连接到控制装置200。
控制装置200通过I/F206接收来自主机的图像数据。主机可以是通过缆线或网络连接的例如个人电脑的信息处理设备，例如图像扫描仪的图像读取设备，或例如数码相机的成像装置。
控制装置200的CPU 201在包括在I/F206中的接收缓冲区中读取和分析打印数据，在ASIC205中进行必要的图像处理，以例如重排数据，并且然后将图像数据从记录头驱动控制装置207输送到记录头驱动器208。用于输出图像的点模式数据的产生由在主机终端上的打印机驱动器进行，这将在后面描述。
打印控制装置207将前述图像数据以串行数据的形式输送到记录头驱动器208。打印控制装置207还将输送时钟和自锁信号和液滴控制信号(掩膜信号)输出到记录头驱动器208，所述输送时钟和闭锁信号对于图像数据的输送和完成输送是必需的。打印控制装置207还包括驱动波形发生装置，所述驱动波形发生装置包括D/A转换器，用于D/A转换存储在ROM、电压放大器、和电流放大器中的驱动信号模式数据。打印控制装置207还包括驱动波形选择装置，用于选择将要供到记录驱动器的驱动波形。使用这些装置时，打印控制装置207产生包括一个或多个驱动脉冲(驱动信号)的驱动波形，并且将驱动波形输出到记录头驱动器208。
记录头驱动器208，基于对应于使用记录头7记录的一行的串行供给图像数据，通过将对应于来自打印控制装置207的驱动波形供给的驱动信号选择地应用到用于产生使液滴排放出记录头7的能量的驱动部件(例如前述压电部件)来驱动记录头7。通过选择构成驱动波形的适当的驱动脉冲，可排出具有各种尺寸的点，例如大、中或小点。
速度检测值和位置检测值通过对来自为线性编码器的编码器传感器43的检测脉冲的抽样获得。目标速度值和目标位置值从预存储的速度/位置曲线获得。基于这些值，CUP201计算驱动输出值(控制值)，然后通过马达驱动装置210基于控制值驱动水平扫描马达4。类似地，速度检测值和位置检测值通过对来自为旋转编码器的编码器传感器35的检测脉冲进行抽样获得。目标速度值和目标位置值从预存储的速度/位置曲线获得。基于这些值，CPU201计算驱动输出值(控制值)，然后通过马达驱动装置210和马达驱动器基于所述控制值驱动垂直扫描马达31。
之后，参照图6描述根据本发明实施例的图像形成系统。所述系统包括对应于前述图像形成设备的一个或多个图像处理设备400和喷墨打印机500(喷墨记录设备)。
图像处理设备400，其可以是个人电脑(PC)，和喷墨打印机500通过预定接口或网络连接。
图像处理设备400包括CPU401和各种存储器装置，例如ROM402和RAM403，其通过总线连接，如图7中所示。各种装置通过预定接口连接到总线，所述预定接口例如为存储装置406，其可包括例如硬盘的磁存储装置；例如鼠标或键盘等输入装置404；例如液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT)显示器等监视器405；和存储介质读取装置(未显示)，用于读取例如光盘等存储介质。用于与例如互联网通讯的预定接口(外部I/F)装置407或通过USB连接的外部装置也连接到总线。
图像处理设备400的存储装置406存储图像处理程序。图像处理程序可从存储介质使用存储介质读取装置读取，或从例如互联网的网络下载，并且然后安装在存储装置406上。通过这样安装图像处理程序，图像处理设备400能够进行如下面描述的图像处理。图像处理程序可适于在预定操作系统(OS)上运行。图像处理程序也可构成特定应用软件的一部分。
参照图8中所示的功能流程图描述使用根据本发明实施例的图像处理设备400部分上的程序的图像处理方法。
这是示例，其中大部分图像处理通过例如用作图像处理设备的个人电脑(PC)的主机进行，适于相对低成本的喷墨记录设备的情况。
打印机驱动器411包括存储在图像处理设备400(PC)中的程序。打印机驱动器411包括颜色管理模块(CMM)处理装置412，用于转换图像数据410，其可从应用软件、从用于监视器显示的颜色空间供到用于例如图像形成设备(即，从RGB颜色系统到CMY颜色系统)的记录设备的颜色空间中；黑色生成/底色去除(BG/UCR)处理装置413，用于从CMY值生成黑色和去除底色；γ矫正处理装置414，用于将记录设备特性矫正或输入/输出矫正到适合使用者的偏好；半色调处理装置415，用于进行关于图像数据的半色调处理；点排列处理装置416(其可以结合到半色调处理装置中)，用于将半色调处理结果转换为对应于来自记录设备的点喷射顺序的模式排列；和光栅化装置417，用于根据打印喷嘴位置分布点模式数据，即通过半色调处理和点排列处理获得的打印图像数据。光栅化装置417的输出418传送到喷墨打印机500。
之后，参照图9中显示的功能流程图描述根据本实施例在喷墨打印机500的部分上进行图像处理的部分的例子。
该示例能够进行高速处理，并且可适当地用于高速机器中。
图像处理设备400(PC)的部分上的打印机驱动器421包括CMM处理装置422，用于将可从应用软件供给的图像数据410从用于监视器显示的颜色空间转换到用于记录设备的颜色空间中(即从RGB颜色系统到CMY颜色系统)；BG/UCR处理装置423，用于从CMY值产生黑色和去除底色；和γ矫正处理装置424，用于记录设备特性矫正或输入/输出矫正到适当的使用者偏好。由γ矫正处理装置424产生的图像数据传送到喷墨打印机500。
喷墨打印机500的部分上的打印机控制器511(控制装置200)包括半色调处理装置415，用于进行关于图像数据的半色调处理；点排列处理装置416(其可结合到半色调处理装置)，用于将半色调处理结果转换成对应于来自记录设备的点喷射顺序的模式排列；和光栅化装置517，用于根据各喷嘴位置分布打印图像数据，即通过半色调处理和点排列处理获得的点模式数据。光栅化装置517的输出传送到打印控制装置207。
根据本发明实施例的图像处理方法可通过图8或图9的任一结构实现。下面参照图8的结构，其中喷墨记录设备不具有产生实际上响应于打印指令来绘制图像或字母的点模式的功能。因而，打印指令，其可从由作为主机的图像处理设备400执行的应用软件发送，经受打印机驱动器411进行的图像处理，打印机驱动器411以软件的形式设置在图像处理设备400(主机计算机)中。喷墨打印机500可输出的最终的多值点模式数据(打印图像数据)于是光栅化，并且传送到产生打印输出的喷墨打印机500。
特别地，在图像处理设备400中，来自应用或操作系统(描述例如位置、厚度和待记录的线的形状或待记录的字母的字体和位置)的图像绘制或字母记录指令暂时存储在描绘数据存储器中。这样的指令可以特定的打印语言描述。
存储在描绘数据存储器中的指令通过光栅处理器被解释。如果其为线记录指令，则其转换为对应于指定位置或厚度的记录点模式。如果指令为字母记录指令，则其转换为对应于基于对应的字母形状信息的指定位置或尺寸的记录点模式，所述字母形状信息从存储在图像处理设备(主机计算机)400中的字体轮廓数据调取。在图像数据的情况下，数据转换为根据其的记录点模式。
之后，记录点模式(图像数据410)进行图像处理，然后存储在光栅数据存储器中。具体地，图像处理设备400将数据光栅化为参照作为记录位置参照的正交网格的记录点模式数据。图像处理包括用于颜色调整的颜色管理模块(CMM)处理；γ矫正处理；使用仿色法或误差扩散法的半色调处理；底层去除处理；和总墨水量调节处理，其中一些上面已经描述。存储在光栅数据存储器中的记录点模式通过接口传送到喷墨记录设备500。
下面参照图10描述结合喷墨记录设备功能和复印机功能的图像形成设备(多功能外设)。图10显示了图像形成设备的总体结构。
图像形成设备具有设备主体(壳体)1001，其中设置了用于形成图像的图像形成装置1002和垂直扫描传送装置1003(其可以总体称为打印机引擎装置)。在设备主体1001的底部处，设置有纸张进给装置1004，从所述纸张进给装置1004一个接一个拾取记录介质(纸张)1005。纸张1005于是通过垂直扫描传送装置1003输送到与图像形成装置1002相对的位置，其中，图像形成装置1002将墨水液滴排放到纸张1005上来形成(记录)所需图像。纸张1005于是通过出纸传送装置1006送出到形成在设备主体1001顶部处的出纸盘1007上。
图像形成设备还包括布置在出纸盘1007上方用于读取图像的图像读取装置(扫描装置)1011。图像读取装置1011，其为由图像形成装置1002使用的图像数据(打印数据)的输入系统，包括扫描光学系统1015和另一个扫描光学系统1018，所述扫描光学系统1015包括发光源1013和反射镜1014，扫描光学系统1018包括反射镜1016和1017。扫描光学系统1015和1018构造用于移动来获取放置在接触玻璃1012上的原稿图像。于是通过布置在透镜1019后面的图像读取部件1020获得作为图像信号的扫描的原稿图像。所获得的图像信号数字化，并且进行图像处理，然后可打印图像处理打印数据。在接触玻璃1012上方，连接用于固定原稿的盖板1010。
图像形成设备可构造用于从外部数据输入系统接收数据，例如打印图像数据，以输入用于由形成装置1002形成的图像的数据。外部数据输入系统的示例包括信息处理设备，例如用作图像处理设备功能的个人电脑；图像读取装置，例如图像扫描仪；和成像装置，例如数码相机。包括从主机传送的打印图像数据的这样的数据可通过打印缆线或网络接收、处理然后打印。
图像形成装置1002为往复式。具体地，图像形成装置1002基本上类似于前述喷墨记录设备(图像形成设备)，包括适于由导向杆1021引导来沿水平扫描方向(垂直于纸张传送方向)移动的墨车1023。在墨车1023上，布置包括一个或多个液体排放头的记录头1024，所述一个或多个记录头1024的每一个具有用于排放多种不同颜色的液滴的一排喷嘴。记录头1024构造用于排放墨滴，同时墨车1023由墨车扫描机构沿水平扫描方向移动，并且纸张1005沿纸张传送方向(垂直扫描方向)由垂直扫描传送装置1003传送。可选地，图像形成装置1002可以是配备有线形头的直线式。
关于记录头1024上用于排放黑色(BK)墨水、青色(C)墨水、品红(M)墨水和黄色(Y)墨水液滴的所述排喷嘴，每一种颜色的墨水从安装在墨车1023的子墨盒1025供给。子墨盒1025使用来自墨车1026的墨水对每一种颜色进行补充，其为通过管道(未显示)可拆卸地连接到设备主体1001中的主墨盒。
垂直扫描传送装置1003包括在作为驱动辊的传送辊1032和从动辊1033之间延伸的环形传送带1031，用于当纸张1005从下面进给时以基本上90°改变纸张1005朝向图像形成装置1002的传送方向；充电辊1034，AC偏压供到所述充电辊1034，用于给传送带1031的表面充电；导向部件1035，用于在与图像形成装置1002相对的区域中引导传送带1031；压紧辊(压力辊)1036，用于将纸张1005在与传送辊1032相对的位置处压紧在传送带1031上；和传送辊1037，用于将其上已经由图像形成装置1002形成图像的纸张1005发送到出纸传送装置1006上。
垂直扫描传送装置1003的传送带1031在传送辊1032由垂直扫描马达1131通过正时皮带1132和正时辊1133旋转时沿垂直扫描方向旋转。
纸张进给装置1004包括纸张进给盒1041，其可插入设备主体1001并且从设备主体1001去除，用于存放多张纸张1005；纸张进给辊1042和摩擦垫1043，用于从纸张进给盒1041一次一张进给纸张1005；和纸张进给传送辊1044，其为阻力辊，用于将纸张1005传送到垂直扫描传送装置1003。纸张进给辊1042由纸张进给马达1141通过纸张进给离合器(未显示)旋转，纸张进给马达1141可以是混合式(HB)步进马达。纸张进给传送辊1044还由纸张进给马达1141旋转。
出纸传送装置1006包括用于传送其上已经形成图像的纸张1005的出纸传送辊对1061和1062；和用于将纸张1005发出到出纸盘1007的出纸传送辊对1063和1064。
下面参照图11中所示的流程图描述图像形成设备的控制装置1200。
控制装置1200包括主控制装置1210，用于总体上控制所述设备。主控制装置1210包括CUP1201；ROM 1202，用于存储由CPU 1201执行的程序和其他固定数据；RAM 1203，用于图像数据等的暂时存储；非易失性存储器(NVRAM)1204，用于在供给所述设备的电源断电时保留数据；和ASIC 1205，用于在输入图像上进行图像处理，例如半色调处理。
控制装置1200还包括外部I/F 1211，布置在例如用作图像处理设备的信息处理设备的主机和主控制装置1210之间，用于处理数据和信号的传送和接收；打印控制装置1212，包括用于驱动和控制记录头1024的记录头驱动器；水平扫描驱动装置(马达驱动器)1213，用于驱动水平扫描马达1027，墨车1023由所述水平扫描马达1027移动；垂直扫描驱动装置1214，用于驱动垂直扫描马达1131；纸张进给驱动装置1215，用于驱动纸张进给马达1141；出纸驱动装置1216，用于驱动出纸马达1103，出纸装置1006中的每一个辊由所述出纸马达1103驱动；双面驱动装置1217，用于驱动双面再进给马达1104，双面装置(未显示)的每一个辊由所述双面再进给马达1104驱动；恢复系统驱动装置1218，用于驱动保持/恢复马达1105，所述保持/恢复机构由所述保持/恢复马达1105驱动；和AC偏压供给装置1219，用于将AC偏压供到充电辊1034。
控制装置1200还包括螺线管驱动装置(驱动器)1222，用于驱动各种类型的螺线管(SOL)1106；离合器驱动装置1224，当电磁离合器1107与进纸有关时，用于驱动电磁离合器1107；和扫描仪控制装置1225，用于控制图像读取装置1011。
来自用于检测传送带1031温度的温度传感器1108的检测信号输入到主控制装置1210。虽然未显示，但是来自各种其他传感器的检测信号也可输入到主控制装置1210。主控制装置1210还与操作/显示装置1109连接，以接收必要的键输入和输出显示信息。操作/显示装置1109可包括可设置在设备主体1001上的各种键和各种指示器，所述各种键为例如数字键盘和打印启动键。
主控制装置1210还供给有来自检测墨车1023的移动速度和量的线性编码器1101的输出信号(脉冲)，和来自用于检测传送带1031的移动速度和量的旋转编码器1102的输出信号(脉冲)。根据这些输出信号及其相互关系，主控制装置1210分别通过水平扫描驱动装置1213和垂直扫描驱动装置1214驱动并且控制水平扫描马达1027和垂直扫描马达1131，由此移动墨车1023，并且使传送带1031移动来输送纸张1005。
简要描述在这样构造的图像形成设备中的图像形成操作。当AC偏压供给装置1219将在正和负极之间交变的矩形波高电压施加到充电辊1034时，所述充电辊1034与传送带1031的绝缘层(表面层)接触，传送带1031的表面层沿传送带1031的传送方向由交变的正负电荷带充电。因而，传送带1031的表面由预定电荷宽度充电，由此产生非均匀电场。
于是，纸张1005从纸张进给装置1004供到传送辊1032和压紧辊1036之间的传送带1031上。那里，由于存在由于正和负极电荷形成造成的非均匀电场，纸张1005根据电场方向立即极化。结果，纸张1005通过静电力吸附在传送带1031上，并且当传送带1031运动时传送。
当纸张1005在传送带1031上间歇传送时，记录流体液滴通过记录头1024根据打印数据排放到纸张1005上，由此形成(打印)图像。之后，形成图像的纸张1005的顶部通过分离爪与传送带1031分离，并且纸张1005通过出纸传送装置1006送出到出纸盘1007上。
根据本发明的实施例，还可能打印一种在至少一个边缘上没有设置页边空白的打印介质。在这种情况下，当打印边缘部分时，墨水不可避免地排放到打印介质外部。这是由于即使墨水以仅达打印介质边缘的这样的方式喷射来打印，由于误差，例如打印介质传送系统中导致页边空白形成的进给误差或墨车中的驱动误差，墨水实际上通常不能着落在理想着落位置上。因此，考虑到由此导致墨水排放在打印介质外部的打印位置误差，需要打印大于理想区域的区域。未达到打印介质的墨水没有用于记录，并且因此浪费墨水。为了尽可能减少这样的浪费墨水，已知一种方法，通过减小浪费的墨水着落的期望区域，由此打印介质的传送准确性被提高，减少浪费的墨水。例如，传送准确性可通过在打印所述打印介质的边缘部分时降低打印介质的进给速度来提高。
当使用的消耗品供应，例如墨水、记录介质或记录头不是特定产品，例如推荐产品时，由于不能正常排放墨水液滴或例如不同记录介质之间墨水吸收性能的差异，可能出现例如发泡和其他各种图像质量变差的问题。因而，鼓励使用者使用特定的消耗品供应，例如由制造商推荐的消耗品供应。
因此，本发明的实施例中，在检测到墨水、记录介质或记录头不是特定物品时，通知使用者当前选择的消耗品供应不是特定物品，并且告知更换特定消耗品供应将形成更好的图像质量。只要使用者更换为推荐的特定消耗品供应，则可提供给使用者高质量的图像。
即使当不使用特定的消耗品供应时，可通过改变图像形成方法，例如通过选择更稳定的墨滴排放方法，或通过调整附着到记录介质的液滴量提供给使用者稳定的图像质量。
为了能够进行这样的方法改变，记录设备可配备有用于其中没有使用特定的消耗品供应情况的专用模式。可选地，还可能通过改变标准图像形成方法的一部分来适应这样的改变(如将在后面参照图33的详细描述)。通过这样使使用者选择适当的输出方法，可提供与使用者的偏好更一致的输出图像。
可通过系统自动检测或基于使用者手动输入检测消耗品供应是否是特定消耗品供应。
在自动检测墨水不是特定产品的方法中，硒鼓的使用时间可从附着到硒鼓上的IC芯片获得。
如果使用时间过长，则可能使用者自己重新灌满硒鼓。可选地，关于已经使用的墨水累积量的信息可从附着到硒鼓上的IC芯片获得。如果所使用墨水的累积量大于硒鼓中原始墨水量，则可能使用者已经自己使用墨水重新灌满了硒鼓。在这些情况下，可检测为使用了非特定产品。
在自动检测到不是特定产品的记录头的方法中，记录头的唯一的ID可从附着到记录头的IC芯片获得。
在这种情况下，唯一的ID可由制造商在运输记录头时存储在IC芯片中。记录设备在开始记录时获得唯一的ID，并且确定所获得的ID是否对应于制造商指定的ID。如果不是，记录头可检测为非特定产品。
在自动检测不是特定产品的记录介质的方法中，可获得记录介质的厚度或基重。
例如，传感器可设置在记录设备中的传送通道中，以在开始记录时测量记录介质的厚度或基重。如果所获得的值在可由记录设备制造商所指定的特定范围外，则记录介质检测为非特定产品。例如，厚度可设置在从90到110μm范围中，基重可设置在50到250g/m2的范围中，但是本发明不限于这样的范围。
通过这样设置自动检测机构，可能给使用者自动提供稳定质量的图像。
在使用者手动输入的情况下，开关或类似物可安装在记录设备的外部上，以能够选择墨水、记录介质和/或记录头是否是特定产品。以这种方式，使用者可指出是否任何上述物品为特定物品。可选地，复选框或单选按钮可设置在PC窗口中的打印设置屏中或记录设备的显示装置上，用于使用者输入表明某个部件是否是特定产品的信息。以这种方式，使用者可确认某个物品是否是特定消耗品供应。
通过这样设置手动输入检测机构，给使用者提供稳定质量的图像而无需提供前述自动检测机构变成可能。
下面描述没有使用特定消耗品供应的情况下图像形成方法的改变。
基于获得高质量图像的各种方式的相似性，按顺序描述下面的四个方面。
·着落位置误差的改进(以防止非均匀性)
·附着墨水量的调节(以防止发泡、起皱或移动)
·色彩误差的改进(以实现特定颜色)
·确保墨水风干时间(以防止发泡、起皱或移动)
关于这四项，开始的三项与图像形成方法的改变相关；另一项与另一个操作中的变化相关。
着落位置误差的改进
在实际的图像形成设备中，着落位置误差可由各种因素造成，导致图像质量变差。这样的因素之一是凸凹面的变化周期和打印时钟(即排放正时)之间的不一致。具体地，如果凹凸面在墨滴的排放和下一个墨滴的排放之间的过程中不稳定，则由于不正常排放(参见图12B)，可出现着落位置误差。
根据本发明的实施例，凸凹面的稳定时间通过降低墨车的移动速度来确保。例如，通过将墨车的移动速度降低到低于正常值，可在一次排放和下一次排放之间提供较长的时间，以使凸凹面可及时稳定。因而，可降低着落位置误差，并且可获得高质量图像(参见图13B)。
凹凸面也可通过将通过次数增加超过正常通过次数来稳定。具体地，如图14B和14C中所示，通过在多次通过过程中形成图像，在一次扫描中连续排放液滴的时间间隔可延长，以使凹凸面可稳定。虽然图14B和14C的示例中通过次数为两次，但是这只是示例，并且该数量可以大于两次。
非均匀性也可通过不使用具有大着落位置误差的液滴来降低。例如，大液滴(即对应于大点尺寸的液滴)和小液滴(即对应于小点尺寸的液滴)具有排放所需的不同能量，并且还具有不同的重量。
在小液滴的情况下，由于其可使用非常小的能量排放，因此可能在凹凸面不稳定时不能进行的排放。而且，由于其重量小，小液滴可被分散，并且倾向于着落在不期望的位置处(参见图15B)。因而，通过形成其中渐变过程使用具有较高着落位置准确性的大或中等液滴优化的图像，同时避免小液滴，可获得高质量图像(参见图16B)。当期望大和小液滴具有低排放稳定性时，图像可单独使用中等液滴形成，因而抑制多于一种液滴的排放。
非均匀性也可通过从双向打印转变为单向打印来降低。例如，当记录介质的厚度与推荐的值不同时，或当其中能量施加到液滴的方式与推荐方式不同时，沿水平扫描方向(参见图17B)可发生着落位置误差。在这种情况下，如果进行双向打印，则打印位置可能在向前方向和向后方向之间不同，导致图像质量变差，例如不均匀性(参见图17C)。可通过仅沿向前方向进行记录，图像中的这样的不均匀性可降低，并且获得高质量图像。同时，在双向打印情况下，这可消除沿向前方向打印的点和沿向后方向打印的点之间的颜色差别。而且，由于墨车返回到打印起始位置需要时间，所以单向打印可使得更易于减少发泡。着落位置误差的影响也可通过减少半色调中的线数变得更不明显。
图18B和19B显示了在高线数情况下的实际打印图像。虽然原始数字数据应以在图18A或图19A中的基本色调显示，但是由于着落位置误差的影响，基本色调在图18B和图19B中变差。通过减少线数，基本色调可变得显示得更清楚，如图18D和图19D中所示。以这种方式，着落位置误差的影响可变得更不明显。当进行无边界打印时，不期望墨水排放在记录介质外部区域上。在这种情况下，由于很难支撑纸张，因此很可能出现图像质量变差。因而，着落位置准确性需要在靠近边缘处增加，并且需要进行一些测量来提高图像质量。由于该原因，当进行无边界打印时，优选进行获得更高图像质量的步骤。
附着墨水量的调节
当使用不是特定产品，例如不是制造商推荐的产品的墨水或纸张时，由于可吸收的墨水量从一种类型的纸张到另一种各不相同，因此可能附着过量的墨水，导致图像质量变差，例如发泡、起皱或移动。因而，在这种情况下附着的墨水量需要限制。这可在记录时通过将每单位面积附着的墨水量减小到低于正常水平来实现。
颜色误差的改进
当使用不是特定产品的墨水或纸张时，墨水具有与特定产品的颜色不同的颜色的可能性很高。在这种情况下，当黑或灰颜色通过将黑墨水和彩色墨水结合产生时，保持特定的灰平衡变得不可能。为了保持特定的灰平衡，可使用单独的黑墨水或其中使用非常小量的彩色墨水的复合黑色(即使用的墨水类型受到限制)。最近，可获得其中采用例如亮品红或亮青的亮颜色墨水的图像形成设备。在这些设备的情况下，可通过尽可能使用具有与较小色度值的墨水同时避免使用具有相对大色度值的墨水，例如青绿色、品红或黄色，来更好地保持推荐的灰平衡。
确保墨水风干时间
当使用不是特定产品的墨水或纸张时，由于吸收的墨水量从一种类型的纸张到另一种各不相同，可能附着过量的墨水，导致墨水需要长时间来风干。在这样的情况下，如果进行高速打印，大量的墨水可在纸张表面上保持不干燥，可能导致图像质量变差，例如发泡或起皱。这样的图像质量变差可通过使沿水平扫描方向的一次扫描结束和下一个扫描开始之间的时间比正常时间更长来降低。例如，可延长下一个扫描启动之前在静止位置或打印启动位置处的闲置时间。
墨水风干之前延长时间的需要也可导致墨水甚至在纸张送出之后在出纸盒中仍保持不干燥。在这种情况下，如果进行连续的打印，当第二打印纸张放置在出纸盒中第一打印纸上时存在第一打印纸张的打印表面可能刮擦或第二纸张的背面可能弄脏的危险。在第一和/或第二纸张中这样的图像质量变差可通过使记录介质打印结束及其送出之间的时间比正常时间更长来防止。
在双面打印的情况下，通常记录介质在其第一表面打印，然后传送回来使其第二表面进行打印。在这种情况下，如果使用不是推荐产品的墨水或纸张，由于所吸收的墨水量从一种类型到另一种各不相同，因此可能附着过量的墨水，可能导致第一表面上的墨水附着到纸张传送机构。如果发生这种情况，则不仅第一表面而且第二表面的图像质量受损。在第一表面和第二表面上的这样的图像质量变差可通过使第一表面的打印结束和第二表面的打印开始之间的时间比正常时间更长来防止。
前述用于改变图像形成方法的过程可使用前述由参照图1到10描述的图像形成设备执行的程序进行。所述程序因此是本发明的实施例。所述程序，其可作为打印驱动的一部分存储在ROM 202中，如图5的流程图中所示，可通过操作者操作启动，并且在RAM 203上扩展，随后由CPU 201执行。包括所述程序的打印驱动可从网络上的存储装置下载到图像形成设备。可选地，所述程序可通过例如光盘等计算机可读取记录介质安装在图像形成设备上。
前述计算机可读取记录介质的示例包括半导体介质(例如ROM或非易失性存储卡)；光学介质(例如数字通用光盘(DVD)，磁光盘(MO)，迷你光盘(MD)和可写光盘(CD-R))；和磁介质(例如磁带或软盘)。根据来自装载程序的指令，部分或全部实际过程可通过操作系统进行，以实现本实施例的功能。当程序被存储在例如服务器计算机中的硬盘驱动的存储装置中，并且通过连接到用于传播的网络上的个人电脑被下载时，或当程序由服务器计算机散布时，服务器计算机的存储装置包括在根据本发明实施例的计算机可读记录介质中。通过在程序中编写这样的必要功能，将其记录在计算机可读记录介质中，并且然后将其分发，可实现在成本降低、便携性和多功能性方面的改进。
之后描述本发明实施例中所使用的特定记录介质的示例。
介质
根据本实施例的记录介质包括支撑部件和所述支撑部件至少一面上的涂层。所述记录介质根据需要还可包括其他层。
优选地，当使用动态扫描吸收仪在100ms接触时间测量时，记录介质具有4到15ml/m2并且更优选6到14ml/m2的墨水传送量。纯水到记录介质的传送量优选为4到26ml/m2，更优选为8到25ml/m2。
如果墨水或纯水在100ms的接触时间的传送量太小，则发泡可变得更可能发生。如果传送量太多，记录墨水点尺寸可变得比期望的小。
当使用动态扫描吸收仪在400ms接触时间测量的墨水到本实施例的记录介质的传送量为7到20ml/m2，并且更优选为8到19ml/m2。优选地，纯水到记录介质的传送量为5到29ml/m2，并且更优选为10到20ml/m2。
如果在400ms接触时间的传送量太小，则风干性能不够，并且齿印(spurmark)可变得更可能发生。如果传送量太大，则倾向于发生滴流，并且风干之后图像部分的光泽更可能降低。
动态扫描吸收仪(DSA)(如由Shigenori Kuga在1994年5月的JapanTAPPI Journal，Vol.48，pp.88-92中所描述的)为能够准确测量在极短时间内吸收的液体量的设备。动态扫描吸收仪能够使用液体吸收速率直接从毛细管中凹凸面的移动读取、圆盘状试样使用液体吸收头以螺旋状方式扫描并且扫描速度根据用于测量单个试样上必需的很多点的预设模式自动改变的方法进行自动测量。用于将液体供到纸样的头通过Teflon(注册商标)管连接到毛细管，并且毛细管中凹凸面的位置由光学传感器自动读取。特别地，动态扫描吸收仪(K350系列，类型D，由Kyowa Co.，Ltd制造)用于测量纯水和墨水的传送量。100ms和400ms接触时间的传送量可由在每一个这些接触时间附近的接触时间下传送量测量值的插值确定。测量在23℃和50％RH下进行。
支撑部件
支撑部件不特别限制，并且可根据用途适当选择。其示例为主要由木纤维制成的纸张和主要由木头和合成纤维制成的无纺纤维布。
前述纸张不特别限制，并且可根据用途适当选择。例如，其可由木桨或再生浆制成。木桨的示例为阔叶树漂白硫酸盐纸浆(LBKP)，针叶树漂白硫酸盐纸浆(NBKP)，NBSP，LBSP，GP，和TMP。
作为再生浆的材料，可使用在来自纸再生促进中心(Paper RecyclingPromotion Center)的再生纸标准质量名册中指明的再生纸。示例包括高质量白；具有线条的白；乳白；卡片；特别白；中等白；具有墨水的高质量；具有彩色墨水的白；肯特纸；白印刷纸；具有墨水的中等质量纸屑；具有彩色墨水的低质量纸屑；报纸；和杂志。更具体的示例为信息相关的纸，例如无涂层电脑打印纸，和打印纸，例如热敏纸和压敏纸；OA再生纸，例如PPC；涂层纸，例如印刷纸，超轻涂层纸，和亚光铜版纸(mat paper)；和无涂层纸，例如高质量纸，具有彩色墨水的高质量纸，笔记本纸，信纸，包装纸，皮纹纸，中等质量纸，报纸，粗纸，具有墨水的高质量，纯白卷纸，化学浆纸，和高产量浆纸。这些类型的纸可单独或组合使用。
通常，再生浆通过下述四个步骤的组合制成：
(1)将使用过的纸分解为纤维，并且使用搅拌机中的机械力和化学药品将墨水从纤维分离的纤维分离步骤。
(2)使用筛或吸尘器将使用过的纸中的外部物质(例如塑料)和灰尘去除的灰尘去除步骤。
(3)通过漂浮法或清洗法将由表面活性剂从纤维分离的墨水排出所述系统的脱墨步骤。
(4)通过氧化或还原增加纤维白度的漂白步骤。
当混合再生浆时，再生浆占全部浆的百分比优选为40％或更低，以使生产在纸在记录后不卷曲。
作为用于支撑部件的内部填料，可使用传统的白颜料。示例包括无机颜料，例如沉淀碳酸钙，重碳酸钙，高岭土，粘土，滑石，硫酸钙，硫酸钡，二氧化钛，氧化锌，硫化锌，碳酸锌，缎光白，硅酸铝，硅藻土，硅酸钙，硅酸镁，合成氧化硅，氢氧化铝，铝，锌钡白，沸石，碳酸镁，和氢氧化镁；和有机颜料，例如烯类塑料颜料，丙烯酸塑料颜料，聚乙烯，微胶囊，脲醛树脂和三聚氰胺树脂。上述物质可单独使用或组合使用。
当制备支撑部件时作为使用的内部胶粘剂，可使用用于中性造纸的中性松香施胶剂，烯基琥珀酸酐(ASA)，烷基烯酮二聚体(AKD)或石油树脂施胶剂。特别地，优选中性树脂施胶剂和烯基琥珀酸酐。烷基烯酮二聚体具有高施胶作用，并且因此不需要大的添加量。但是，由于烷基烯酮二聚体降低记录纸(介质)的表面摩擦系数，并且因而使纸变得光滑，因此从喷墨记录过程中运输的观点看，烷基烯酮二聚体可能不适合。
涂层
涂层含有颜料和粘结剂，并且还可根据需要含有表面活性剂和其他成分。
作为颜料，可使用无机颜料或无机颜料和有机颜料的混合物。
无机颜料的示例包括高岭土、滑石、重碳酸钙、沉积碳酸钙、亚硫酸钙、无定形硅、铝、钛白、碳酸镁、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌和氯酸盐。这些中，高岭土特别优选，因为其具有较好的光泽展示性能，并且提供类似于胶版纸的纹理。
有几种高岭土类型，包括层状高岭土、煅烧高岭土和通过表面改性制备的工程高岭土。考虑到光泽展示性能，全部高岭土的50％重量百分比或更高具有这样的微粒尺寸分布：80％重量百分比或更多的微粒具有2μm或更小的微粒尺寸。
优选地，高岭土的添加量为关于涂层中全部颜料重量的100份占重量的50份。如果高岭土的添加量低于重量的50份，不能获得足够的光泽。虽然没有关于高岭土添加量的特定的上限，但是从表面涂层的性能角度看并且考虑高岭土的流动性，特别是高岭土在高剪切力的情况下的增稠性能，高岭土的添加量优选占重量的90份或更小。
有机颜料的示例包括苯乙烯-压克力共聚物微粒的水溶分散液，丁苯共聚物微粒，聚苯微粒和聚乙烯微粒。上述有机颜料的两种或多种可结合使用。
优选地，有机颜料的添加量为涂层中全部颜料的重量的100份中占重量的2到20份。由于有机颜料具有良好的光泽展示性能和小于无机颜料的比重，因此其提供具有良好表面涂敷性能的厚的高光泽涂层。如果有机颜料的添加量小于占重量的2份，则不能获得前述的效果。如果超过占重量的2份，则涂层液体的流动性可能变差，导致涂敷工艺效率降低和增加成本的缺点。
有机颜料可由其微粒形状分类为实心类型、中空类型和圈形类型。为了在光泽、表面涂层性能和涂层流体流动性中实现良好平衡，优选有机颜料具有0.2到3.0μm的平均尺寸微粒。更优选地，有机颜料为具有40％或更大的空隙率的中空类型。
作为粘结剂，优选使用水基树脂。
作为水基树脂，可适当使用水溶树脂或水分散树脂。水溶树脂没有特别限制，并且可根据用途选择。示例为聚乙烯醇；改性聚乙烯醇，例如阴离子改性聚乙烯醇，阳离子改性聚乙烯醇，和乙缩醛改性聚乙烯醇；聚氨酯；聚乙烯吡咯烷酮；改性聚乙烯吡咯烷酮，例如聚乙烯吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚物，乙烯吡咯烷酮-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物，季铵化乙烯吡咯烷酮-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物，和乙烯吡咯烷酮-甲基丙烯酸酰胺丙基三甲基氯化铵共聚物；纤维素，例如羧甲基纤维素，羟乙基纤维素和羟丙基纤维素；改性纤维素，例如阳离子羟乙基纤维素；聚酯，聚丙烯酸(脂)，三聚氰胺树脂及其改性产品；由聚酯-聚氨酯共聚物制成的合成树脂；和其他物质，例如聚(甲基)丙烯酸，聚(甲基)丙烯酰胺，氧化淀粉，磷酸化淀粉，自变性淀粉，阳离子淀粉，其他改性淀粉，聚乙烯氧化物，聚丙烯酸碳酸氢钠和藻酸碳酸氢钠。上述物质可单独使用或结合使用。
在上述物质中，根据墨水吸收性能，聚乙烯醇、阳离子改性聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯和聚酯-聚氨酯共聚物特别优选。
水分散树脂没有特别的限制，并且可根据用途适当选择。示例为聚醋酸乙烯酯、乙烯-聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸脂共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物、聚醋酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸(脂)共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、聚醋酸乙醚和硅氧烷-丙烯酸共聚物。水分散树脂可含有交联剂，例如羟甲基蜜胺、羟甲基脲、羟甲基羟基丙烯脲或异氰酸盐。水分散树脂可以是含有N-羟甲基丙烯酰胺单体的自交联共聚物。上面描述的这样的水分散树脂中的两种或多种可同时使用。
水基树脂的添加量优选占颜料100重量份中的2到100重量份，并且更优选占3到50重量份。水基树脂的添加量这样确定：记录介质的液体吸收性能落在所描述的范围内。
当水分散着色剂用作染色剂时，则阳离子有机化合物的混合是任意的，并且可根据用途选择并且使用适当的阳离子有机化合物。示例主要包括与水溶墨水中的直接染料或酸性染料中的硫酸基团、羰基基团或氨基基体反应以形成不能溶解的盐的叔胺；和季铵盐单体、预聚合物或聚合物。这些中，预聚合物和聚合物特别优选。
阳离子有机化合物的示例包括二甲胺-环氧氯丙烷缩聚物，二甲胺-氨基-环氧氯丙烷缩聚物，聚(三甲基氨基乙基-甲基丙烯酸甲基硫酸盐)，二烯丙基胺盐酸盐-丙烯酰胺共聚物，聚(二烯丙基胺盐酸盐-二氧化硫)，聚烯丙基胺盐酸盐，聚(烯丙基胺盐酸盐-二烯丙基胺盐酸盐)，丙烯酰胺-二烯丙基胺共聚物，聚乙烯胺共聚物，双氰胺，双氰胺-氯化胺-尿素-甲醛缩聚物，聚亚烷基多胺-双氰胺铵盐缩聚物，氯化二烯丙基二甲基铵，聚(二烯丙基甲胺)盐酸盐，聚(氯化二烯丙基二甲基铵)，聚(氯化二烯丙基二甲基铵-二氧化硫)，聚(氯化二烯丙基二甲基铵-二烯丙基胺盐酸盐衍生物)，丙烯酰胺-氯化二烯丙基二甲基铵共聚物，丙烯酸盐-丙烯酰胺-二丙烯基胺盐酸盐共聚物，聚乙烯亚胺，例如丙烯酰胺聚合物的氮丙啶衍生物，和改性聚乙烯亚胺氧化烯。上述物质可单独或结合使用。
在上述这些物质中，优选使用例如二甲胺-氨基-环氧氯丙烷缩聚物或聚烯丙基胺盐酸盐的具有低分子量的阳离子有机化合物，与例如聚(氯化二烯丙基二甲基铵)的相对高分子量的阳离子有机化合物的组合。与仅使用一种物质的情况相比较，这样的组合提高图像密度并且减少羽化。
如通过胶体滴定法(优选使用聚乙烯硫酸钾和甲苯胺兰)测量的阳离子有机化合物中的阳离子当量优选为3到8meq/g。使用该范围中的阳离子当量，可获得前述干沉积量范围内的良好结果。
在使用前述胶体滴定法测量阳离子当量中，阳离子有机化合物使用去离子水稀释，以使溶液中的固体含量变为0.1％重量百分比。没有进行pH值控制。
阳离子有机化合物的干沉积量优选在0.3和2.0g/m2之间。如果阳离子有机化合物的干沉积量小于0.3g/m2，不能获得图像密度的充分提高，或不能实现羽化的降低。
表面活性剂没有特别的限制，并且可根据用途适当选择。可使用阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性表面活性剂或者非离子型表面活性剂。在上面的表面活性剂中，非离子型表面活性剂特别优选。添加表面活性剂提高图像的抗水性，并且提高图像目的，而且还降低流滴。
非离子型表面活性剂的示例包括乙醇环氧乙烷加合物，烷基酚环氧乙烷加合物，脂肪酸环氧乙烷加合物，多元醇脂肪酸脂环氧乙烷加合物，脂族胺环氧乙烷加合物，脂肪酸胺环氧乙烷加合物，脂肪油环氧乙烷加合物，聚丙烯醇环氧乙烷加合物，甘油脂肪酸脂，季戊四醇脂肪酸脂，山梨醇酐脂肪酸脂，蔗糖脂肪酸脂，和链烷醇胺脂肪酸胺。上述物质可以单独使用或结合使用。
多元醇没有特别限制，并且可根据需要适当选择。示例为甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇和蔗糖。参照环氧乙烷加合物，部分环氧乙烷可在水溶解度不受影响的范围由例如环氧丙烷或环氧丁烷等环氧烷代替。代替比率优选为50％或更低。非离子型表面活化剂的亲水亲油平衡(HLB)优选在4和15之间，并且更优选在7和13之间。
表面活性剂的添加量优选占阳离子有机化合物的100重量份的0到10重量份，并且更优选占0.1到1.0重量份。
其他成分也可在其有利的作用没有损害的一定范围添加到涂层。这样的其他成分的示例包括例如铝粉、pH调节剂、抗菌剂和抗氧化剂等添加剂。
形成涂层的方法没有特别限制，并且根据用途可适当选择。一个示例是由此支撑部件使用涂层液体浸渍或涂敷的方法。涂层浸渍或涂敷的方法没有特别限制，并且可根据用途适当选择。例如，可使用涂敷机。涂敷机的示例包括传统的施胶压榨，门辊施胶压榨，薄膜传送施胶压榨，刮刀涂覆器，棒式涂覆器，气刀涂覆器，和帘流式涂覆器。从成本的角度看，优选的示例为由此支撑部件使用固定到造纸机的传统的施胶压榨、门辊施胶压榨或薄膜传送施胶压榨由涂层液体浸渍或涂敷，以使压榨可在机器上完成的方法。
支撑部件上的涂层液体量没有特别限制，并且可根据用途适当选择。优选地，涂层液体的固体含量为0.5到20g/m2，并且更优选为1到15g/m2。如果固体含量小于0.5g/m2，则墨水不能充分吸收，导致墨水的溢出和字母滴流。相反，如果固体含量超过20g/m2，则纸的纹理受到不利影响，导致例如纸张弯曲或使用书写工具在其上书写困难的问题。
在涂层液体的浸渍和涂敷之后，涂层液体可根据需要风干。该风干过程的温度没有特别限制，并且可根据用途适当选择。优选地，温度在从100到250℃的范围中。
记录介质也可具有形成在支撑部件背面的后层，和在支撑部件和涂层之间或支撑部件和后层之间的其他层。也可在涂层上设置保护层。这些层的每一个可由一层或多层构成。
根据本实施例的记录介质可以是可购买的用于胶印的涂层纸或用于凹版印刷的涂层纸，也可以是用于喷墨记录的介质，只要其液体吸收性能在前述范围内。
优选地，根据本实施例的记录介质的基重在从50到250g/m2的范围中。如果基重小于50g/m2，则由于缺乏强度，例如传送路径中记录介质堵塞的传送缺陷更可能发生。如果基重超过250g/m2，记录介质的强度可能太高，以至于不能翻过传送路径的弯曲部分，而且导致例如记录介质堵塞的传送缺陷。
记录头
之后参照本实施例描述特定记录头的示例。
特定记录头的喷嘴板在防水和防墨方面性能优越，这样甚至当使用具有低表面张力的墨水时，墨滴(即墨水微滴)可以令人满意的方式形成。至少由于喷嘴板没有过多润湿，以至于能够正常形成墨水凹凸面。当凹凸面正常形成时，墨水在喷射时没有在一个方向受牵引。结果，在喷墨方向没有偏斜，并且可获得具有高的点位置准确性的图像。
当打印具有低吸收性的纸张时，图像质量受点位置准确性的影响显著。即，由于墨水不容易在具有低吸收性的纸张上扩张，因此，在点位置准确性中的甚至小量的降低仍导致纸张上没有完全由墨水填充的部分，即孔隙。这样的未填充部分导致图像密度非均匀性或图像密度降低，因而不利地影响图像质量。
但是，由于根据本发明的记录头的喷嘴板可甚至在墨水具有低表面张力时提供高的点位置准确性，因此，甚至具有低吸收性的纸张可使用墨水填充。结果，不存在图像密度不均匀性或图像密度降低，这样可获得具有高图像质量的打印物。因而，根据本发明实施例的图像形成方法需要用在没有本实施例的记录头的情况下。
当使用具有相对低表面张力的墨水时，喷嘴板期望具有良好的防水性和防墨性。这是由于通过使用具有良好防水性和防墨性的喷嘴板，可能甚至在墨水具有低表面张力时仍可能正常形成墨水凹凸面，并且结果，墨滴(即墨水微滴)可以令人满意的方式形成。当凹凸面正常形成时，可避免喷墨时墨水在一个方向受到牵引的问题。结果，可降低喷墨偏斜，并且可获得具有高的点位置准确性的图像。
当打印具有低吸收性的介质(纸张)时，点的位置准确性显著地影响图像质量。具体地，由于墨水不容易在具有低吸收性的介质上扩展，因此，如果即使点位置准确性下降一点，仍会在介质上出现没有由墨水完全填充的部分，即孔隙。这样的未填充部分导致图像密度不均匀性和图像密度的降低，因而不利地影响图像质量。
根据本实施例，由于甚至当使用具有低表面张力的墨水时，喷墨头仍提供高的点位置准确性，因此甚至具有低吸收性的介质仍可由墨水完全填充。因而可获得具有高图像质量的没有图像密度不均匀性或图像密度降低的打印物。
防墨层材料
防墨层的材料可包括任何材料，只要其可防墨。示例为氟防水材料和硅基防水材料。
具有很多类型的氟防水材料。一个示例是全氟聚环氧丙烷和改性全氟聚环氧丙烷(来自Daikin Industries，Ltd.的“OPTOOL DSX”)的混合物。通过将其沉积到1-30埃的厚度可获得需要的防水性。在试验中，当OPTOOL DSX的厚度为10，20，或30埃时，看不出防水性和擦拭持久性的区别。当考虑包括成本的因素时，厚度优选为1到20埃。由树脂薄膜制成并且涂敷粘性材料的胶带可贴到氟防水层的表面来在准分子激光处理过程中提供辅助功能。可选地，可使用硅基防水材料。
硅基防水材料的示例包括室温固化液体硅树脂和弹性体。优选地，这样的硅防水材料涂敷到基材表面，并且在室温下在大气中放置，以使其聚合并且固化来形成防墨涂层。硅防水材料可以是热固化液体硅树脂或弹性体，其可涂敷到基材表面，并且加热来固化并且形成防墨涂层。而且，硅防水材料可以是UV固化液体硅树脂或弹性体，其可涂敷到基材表面并且使用UV射线照射来固化并且形成防墨涂层。硅防水材料的粘度优选为1000cP或更低。
防墨层
描述防墨层的表面粗糙度。优选地，防墨层的表面粗糙度Ra为0.2μm或更小。通过将表面粗糙度Ra保持为0.2μm或更小，可减少擦拭后残余的墨水量。
图20和21显示了根据本实施例构造的喷墨头喷嘴板的剖视图。在该实施例中，喷嘴板2，其为用于喷墨头的基材，由镍电铸制造。在喷嘴板2的表面上，形成防墨薄膜1，其是硅树脂涂层，具有0.1μm或更大的厚度。防墨薄膜1的表面粗糙度Ra优选为0.2μm或更小。优选地，防墨薄膜1的薄膜厚度为0.5μm或更大。
当使用墨水3填充时，凹凸面(液面)P形成在防墨薄膜1，即硅树脂涂层和喷嘴板2之间的边界处，如图22C中所示。
防墨薄膜1这样形成：垂直于形成在喷墨头中的墨水排放孔中心线的平面的横截面面积随着平面和基材表面之间的距离的增加逐渐增加。
优选地，靠近所述孔的防墨薄膜1的外形弯曲。
优选地，在沿包括所述孔中心线的平面的横截面中，靠近所述孔的防墨薄膜的曲率半径大于防墨薄膜的厚度。
优选地，在包括所述孔中心线的平面的横截面中，从防墨薄膜中的孔的边缘延伸到靠近孔的区域的曲线基本上为圆弧形状。优选地，所述圆弧的曲率半径大于喷墨薄膜的厚度。
优选地，在沿包括所述孔的中心线的平面的横截面中，到防墨薄膜中所述孔的边缘的切线关于包括所述边缘的喷嘴部件的表面形成小于90°的角度。
喷嘴板2的孔关于由图21A到21C中点划标示的中心线，在沿垂直于所述中心线的平面的横截面中，基本上以圆形形成。防墨薄膜1形成在喷嘴板2的墨水排放表面上，以使垂直于所述中心线的平面中的孔的横截面面积随着距离喷嘴板2的距离的增加而增加。
更具体地，防墨薄膜1的孔，如图21A中所示，从喷嘴板2的孔边缘延伸到靠近所述孔的部分的所述孔处的弧线具有曲率半径r。优选地，曲率半径r大于不是孔部分的部分处的防墨薄膜1的厚度d。
厚度d为防墨薄膜1在不是所述孔处其圆周部分的部分处的厚度。优选地，厚度d可以是防墨薄膜的最大厚度。
因而，防墨薄膜1的与喷嘴板2的孔相邻的孔部分光滑弯曲，并且基本上没有尖端或尖头部分。以这种方式，当喷嘴使用由例如橡胶等材料制成的刮片擦拭时，由于没有可能卡住刮片的尖头部分，因此可防止防墨薄膜1从喷嘴板2剥离。
优选地，如图21B中所示，沿包括喷嘴板2的所述孔中心线的平面的横截面中，到防墨薄膜1的孔边缘的切线关于喷嘴板2的表面形成小于90°的角度θ，所述喷嘴板2的所述表面包括与防墨薄膜1的所述孔相邻的其边缘。
因而，由于到防墨薄膜1的孔边缘的切线和喷嘴板2的表面之间的角度θ小于90°，因此，凹凸面(液面)P稳定形成在防墨薄膜1和喷嘴板2之间的边界处，如图21C中所示。以这种方式，可显著降低凹凸面P形成在不同部分处的可能性。
凹凸面的稳定形成能够使墨水在使用使用包括所述喷嘴板2的喷墨头的图像形成设备形成图像时稳定喷射。
优选地，使用在室温下固化的硅树脂，特别是涉及水解反应的硅树脂。
在下面的示例中，使用由Dow Corning Toray Co.Ltd制造的SR2411。
表1显示了喷射头中防墨薄膜1的各种性能的评估结果，包括喷嘴板2的孔边缘处的外形，围绕喷嘴的墨水堆积，边缘剥离和喷射稳定性。
表1
Figure A20088000069800371
当防墨薄膜1的边缘(在或靠近所述孔边缘)具有基本上尖头部分时，在喷嘴周围可观察到墨水堆积，并且出现由于擦拭造成的边缘剥离。
当边缘圆滑时，则在任何示例中没有观察到墨水堆积。但是，在图22A中所示的其中r＜d的比较示例中出现边缘的部分剥离。当如图22B中所示θ＞90°时，液滴喷射不稳定。
分析表明，如图22C中所示，当r＜d或
Figure A20088000069800372
时，在使用墨水3填充时，凹凸面(液面)P可形成在防墨薄膜1和喷嘴板2之间的边界处，或凹凸面Q可形成在朝向所述孔的中心延伸的防墨薄膜1’的隆起部分处(其中垂直于所述孔的中心线的横截面面积最小)。结果，当在图像形成设备中使用具有这样的喷嘴板2的喷墨头形成图像时，喷墨稳定性造成波动。
之后描述制造根据实施例的喷墨头喷嘴部件的过程。
图23显示了根据本实施例通过使用分配器14涂敷硅树脂形成的防墨薄膜1。
用于涂敷硅溶液的分配器4布置在喷嘴2的墨水排放侧上，其由镍电铸制成。分配器4以保持在喷嘴板2和针5的顶端之间的预定距离移动，同时从针5的顶端排放硅。以这种方式，硅树脂涂层选择地形成在喷嘴板2的墨水排放表面上，如图20和图21A到21C中所示。本示例中使用的硅树脂为室温固化硅树脂SR2411(由Dow Corning Toray Co.Ltd生产)，具有10mPa·s的粘度。但是注意到在喷嘴孔上和喷嘴板的背面可观察到硅的一些沉积。这样选择形成的硅树脂涂层的厚度为1.2μm，并且其表面粗糙度(Ra)为0.18μm。
针5在顶端处具有涂覆孔，其具有对应于喷嘴板2涂敷宽度的宽度，如图24A中所示。因而，喷嘴板2所需部分的涂层可在由分配器4沿涂敷方向单次扫描完成。
换句话说，用于涂层操作的扫描需要仅沿一个方向进行，并且可消除如图24B中所示的改变扫描方向或沿相反方向扫描的需要。
图24B显示了怎样使用传统针5’涂敷喷嘴板2。由于该例子中针5’的顶端比待涂敷的喷嘴板2的宽度窄得多，因此扫描方向需要以90°改变或多次倒转来完成整个区域的涂敷，使得很难提供具有均匀厚度的涂层。
根据本实施例，由于在针5的顶端处的涂敷孔具有与需要涂敷的喷嘴板2的宽度一致的宽度，因此可能在整个需要涂敷的表面上提供均匀的厚度，由此可实现准确的表面修饰。
图25示出另一个实施例中通过使用分配器4进行的涂层操作。本实施例与图23中示出的前述实施例的区别在于，涂敷硅的同时，气体6从喷嘴板2的喷嘴孔喷出。气体6可以是任何气体，只要其不易于与所涂敷的硅进行化学反应。例如，气体6可以是空气。
通过这样进行涂敷操作，同时将气体6经过喷嘴孔喷出来，硅树脂涂层可只形成在喷嘴板2的上表面上，不包括另一个喷嘴孔表面。
在另一个实施例中，可涂敷类似的硅树脂而不喷射气体6。在该实施例中，如图26中所示，气体6可在硅树脂向下到达预定深度之后经过喷嘴2喷出。以这种方式，可能在喷嘴内表面上形成到期望深度的硅树脂防墨层(例如以几μm的数量级)。
因而，除了上面描述的在墨水排放表面上的防墨薄膜1，可从喷嘴板2的孔边缘在孔的内表面上形成向下到预定深度的非常薄的防墨薄膜1a。
这样构造的形成在喷嘴板上的防墨薄膜1受到使用EPDM橡胶(橡胶硬度：50)的擦拭。结果，喷嘴板上的防墨薄膜1在1000次擦拭后仍保持良好的防墨性能。在另一个测试中，形成有防墨薄膜的喷嘴部件在70℃下浸没在墨水中14天。结果，防墨薄膜保持与其测试之前相同的防墨性能。
之后讨论防水层薄膜的厚度。图27显示了根据本发明实施例的喷墨头，其中喷嘴孔44由准分子激光处理形成。喷嘴板43包括使用热塑性胶结材料126结合在一起的树脂部件121和高硬度部件125。在树脂部件121的表面上，SiO2薄膜层122和氟防水层123连续层压。具有所需直径的喷嘴孔44形成在树脂部件121中。在高硬度部件125中，形成与喷嘴孔44连通的喷嘴连通孔127。SiO2薄膜层122由相对无热的过程形成，即能够使薄膜在树脂部件没有受到热影响的温度范围内形成的过程。适当的示例为溅射、离子束沉积、离子镀、化学气相沉积(CVD)和等离子化学气相沉积(P-CVD)。
从加工时间和材料成本的角度看，将SiO2薄膜层122的薄膜厚度最小化到可确保其粘结力的程度是有利的。如果薄膜厚度太大，则可能在由准分子激光加工喷嘴孔的过程中出现问题。具体地，甚至当树脂薄膜部件121干净地以喷嘴孔的形状加工时，部分SiO2薄膜层122可能没有充分加工，并且可能保持未加工。更具体地，薄膜厚度优选在从1埃到300埃的范围中，并且更优选地，从10埃到100埃的范围中。在试验中，甚至当SiO2薄膜厚度为30埃时仍获得足够的粘结，并且在准分子激光加工过程中没有问题。当薄膜厚度为300埃时，虽然残余小的未加工部分，但是没有实际问题。当厚度超过300埃时，残余较大的未加工部分，导致这样的喷嘴中的变形，从而使喷嘴不能使用。
图28显示了用于形成喷嘴孔的准分子加工设备的结构。激光振荡器81发出准分子激光束82，所述准分子激光束82在其引导到加工台90时，由反射镜83，85和88反射。在激光束82到达加工台90之前，沿着激光束82的光学路径，在各自预定位置处布置有括束器84，掩膜86，场透镜87，和成像光学元件89，以使光束可到达加工物品91。所述加工物品(喷嘴板)91，其布置在加工台90上，接受激光束。加工台90，其可包括已知的XYZ工作台，构造成加工物品91可根据需要移动，并且在期望位置处使用激光束照射。虽然所述激光以准分子激光进行了描述，但是可使用任何类型的激光，只要其为能够进行磨蚀加工的短波长UV激光。
图29A到29F示意性显示了根据本发明实施例的喷墨头制造过程中制造喷嘴板的步骤。图29A显示了作为喷嘴形成部件基材的树脂薄膜121。树脂薄膜121可包括例如由DuPont生产的Kapton(商标名)的不含有微粒的聚酰胺薄膜。为了在长卷薄膜处理装置上易于处理(防滑)，因此传统的聚酰胺薄膜含有例如SiO2(二氧化硅)微粒。但是，SiO2(二氧化硅)微粒妨碍通过准分子激光进行的喷嘴孔形成的加工，并且可导致喷嘴的变形。由于该原因，优选不含有SiO2(二氧化硅)微粒的聚酰胺薄膜。
图29B显示了在树脂薄膜121表面上形成SiO2薄膜层的步骤。SiO2薄膜层122优选通过在真空室中溅射形成。SiO2薄膜层122的厚度优选在从几埃到200埃的范围中。在该示例中，SiO2薄膜层122的厚度在10和50埃之间。关于溅射方法，已知通过进行Si溅射，并且然后使用O2离子轰击Si表面，可改善SiO2薄膜层122到树脂薄膜121表面的粘结，并且可获得均匀和致密的薄膜。以这种方式，可提高防水层的耐擦拭性。
图29C显示了涂敷氟防水123a的步骤。虽然可使用例如旋涂、辊涂、丝网印刷和喷涂的应用方法，但是优选真空沉积来提高防水层的粘结。真空沉积优选在SiO2薄膜层122形成之后在相同的真空室中进行，如图30B中所示。由于SiO2薄膜层形成之后如果工件从真空室拿出，则认为杂质可附着到SiO2薄膜层122的表面降低粘结性能。虽然已知各种氟防水材料，但是优选使用氟不定型化合物，例如全氟聚环氧丙烷，改性全氟聚环氧丙烷，及其混合物，以获得足够的防水性能。前述由Daikin Industries，Ltd.生产的“OPTOOL DSX”也可称为矽烷烷氧基端改性全氟聚环氧丙烷(alkoxysilane terminus modifiedperfluoropolyether)。
图29D显示了其中板放置在大气中，由此氟防水物质123a通过大气中的湿气化学结合到SiO2薄膜层122的步骤，由此形成氟防水层123。
图29E显示了将胶带124贴到氟防水层123的涂层表面的步骤。胶带124需要这样粘贴：在胶带124和氟防水层123之间不存在气泡。如果存在气泡，则形成在其中存在气泡的位置中的喷嘴孔的质量可在加工过程中由于不期望的物质而变差。
图29F显示了通过来自聚酰亚胺薄膜侧的准分子激光照射加工喷嘴孔44的步骤。在喷嘴孔44形成之后，去除胶带124。前面省略了高硬度部件125的描述，所述高硬度部件125用于增加参照图27描述的喷嘴板43的刚度。在另一个实施例中，高硬度部件125可适当设置在图29D和29E的步骤之间。
图30示意性显示了可用于制造根据本发明实施例的喷墨头的设备200。设备200设计用于实施美国Optical Coating Laboratory，Inc.(OCLI)开发的称为
Figure A20088000069800411
的技术。
Figure A20088000069800412
工艺可用于制造显示器上的防反射/防污薄膜。如所显示的，滚筒201由Si溅射工作台202、O2离子枪工作台203、Nb溅射工作台204和OPTOOL气相沉积工作台205在四个位置围绕，其全部布置在可抽真空的室中。首先，Si溅射工作台202进行Si溅射。然后O2离子枪工作台203使用O2离子轰击Si来形成SiO2。然后，根据需要由Nb溅射工作台204提供Nb，并且由OPTOOL气相沉积工作台205沉积OPTOOL DSX。在防反射薄膜的情况下，沉积在层合具有预定厚度的需要数量的Nb和SiO2层之后进行。由于防反射薄膜的功能在本发明的各实施例中不需要，因此，不需要Nb，仅需要形成SiO2和OPTOOL DSX各一层。通过使用该设备，可能在如上所述形成SiO2薄膜层122之后在相同的真空室中沉积OPTOOL DSX。
下面描述防墨层的临界表面张力。防墨层的临界表面张力优选为5到40mN/m，并且更优选为5到30mN/m。当临界表面张力大于30mN/m时，墨水在长期使用后过多浸湿喷嘴板，由此可能在重复打印之后出现例如墨水排放偏斜和墨滴不正常形成的问题。当临界表面张力超过40mN/m时，墨水从初始时期浸湿喷嘴板太多，并且可能出现例如墨水排放偏斜和墨滴不正常形成的问题。在试验中，下面表2中所示的防墨材料涂敷到铝基底，然后加热来制备具有防墨层的喷嘴板。表2显示了那些防水层的临界表面张力的测量结果。
表2
  制造商   产品名称   临界表面张力(mN/m)   排放稳定性
  Dow Corning Toray   SR2411   21.6   好
  Shin-Etsu Chemical   KBM7803   16.9   好
  Shin-Etsu Chemical   KP801M   6.6   好
临界表面张力可通过Zisman法确定。具体地，具有已知表面张力的液滴设置在防墨层上，并且测量其接触角θ。通过将每一种液体的表面张力绘制在x轴上，将cosθ绘制在y轴上，获得向右倾斜的线(Zisman图)。
临界表面张力γc为在Y＝1(θ＝0)处的表面张力。临界表面张力也可通过其他方法获得，例如Fowkes法，Owens和Wendt法，和Van Oss法。在试验中，喷墨头由如上所述的相同方法使用具有防墨层的喷嘴板制造。根据制造示例1(后面描述)的青绿色墨水从喷墨头喷出。当墨水的轨迹记录在录像中，并且被观察时，墨水的正常微滴形成在喷嘴板的所有情况中，表明喷墨头的良好的排放稳定性。
之后描述根据实施例的特定墨水的示例。
墨水
根据本实施例的墨水含有至少水、着色剂和湿润剂。其还可根据需要含有渗透剂，表面活性剂，和其他成分。
墨水的表面张力优选为15到40mN/m，并且更优选为20到35mN/m。当表面张力小于15mN/m时，墨水可润湿喷嘴板，使墨滴不正确地形成，或在记录介质上可能出现显著的流滴，因而阻止墨水稳定排放。当表面张力大于40mN/m时，墨水可能不能充分渗入记录介质，导致发泡或延长风干时间。
墨水的表面张力可使用由Kyowa Interface Science Co.，Ltd生产的CBVP-Z表面张力计在25℃的室温下使用铂板测量。
着色剂
优选地，颜料、染料和着色微粒中的至少一种用作前述着色剂。
优选地，前述着色微粒包含有由含有至少一种颜料或染料作为着色剂的聚合物微粒的水分散液。
聚合物微粒“含有”着色剂意思是着色剂封装在聚合物微粒中，着色剂吸附在聚合物微粒表面上，或两者都有。不是所有的着色剂都需要封装在聚合物微粒中或吸附在聚合物微粒上；着色剂可分散在乳状液中，只要本发明各实施例的有益效果没有不利地受影响。着色剂没有特别限制，并且可根据用途适当选择，只要其不溶于水或难溶于水，并且可吸附在聚合物微粒上。
“不溶于水”或“难溶于水”表明在20℃温度下不超过10重量份的着色剂可溶于100重量份的水中。“溶解”意思是通过视觉检查在水溶液的上层或下层中没有发现分离或沉积。
优选地，墨水中含有着色剂的聚合物微粒(着色微粒)的体积平均微粒尺寸为0.01到0.16μm。当体积平均微粒尺寸小于0.01μm时，聚合物微粒倾向于流动，导致滴流增加或耐光性降低。当体积平均微粒尺寸大于0.16μm时，喷嘴可能阻塞或可能抑制墨水的显色。
着色剂的示例包括可溶于水的染料，可溶于油的染料，分散燃料，和颜料。从吸收性和封装的角度看，优选可溶于油的染料或分散染料。从形成的图像的耐光性的角度看，优选颜料。
优选地，从聚合物微粒中有效浸入的角度看，溶解在有机溶剂，例如酮溶剂中的染料的量为2g/l或更多，并且更优选为20到600g/l。
前述可溶于水的染料可包括染料索引(Color Index)中分为酸性染料、直接染料、碱性染料、活性染料或食用色素的染料。优选地，使用具有高防水性和高耐光性的染料。
湿润剂
湿润剂没有特别限制，并且可根据用途适当选择。适当的示例为选自多元醇化合物、内酰胺化合物、尿素化合物和糖类中的至少一种。
渗透剂
前述渗透剂可包括可溶于水的有机溶剂，例如多元醇化合物或乙二醇醚化合物。优选地，可适当使用具有碳原子数为8或更多的多元醇化合物或乙二醇醚化合物。
如果多元醇化合物的碳原子数小于8，则不能获得足够的渗透性，导致在双面打印过程中记录介质的污染。由于墨水在记录介质上的不充分的扩散和像素的较差的填充，这还可导致字母质量或图像密度的降低。
优选地，具有8个或更多碳原子数的多元醇化合物的示例包括2-乙基1，3-己二醇(溶解度：4.2％(25℃))，和2，2，4-三甲基1，3-戊二醇(溶解度：2.0％(25℃))。
渗透剂的添加量没有特别限制，而是可根据用途适当选择。优选地，渗透剂的添加量为0.1到20％重量百分比，并且更优选地为0.5到10％重量百分比。
表面活性剂
表面活性剂没有特别限制，并且可根据用途适当选择。表面活性剂的示例为阴离子表面活性剂，非离子型表面活性剂，两性表面活性剂，和氟表面活性剂。
氟化表面活性剂的优选示例以下面的通用分子式为代表：
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH    (A)
其中，m是从0到10的整数，n为从1到40的整数。
氟化表面活性剂的示例包括全氟烃基硫酸基酸性化合物，全氟烃基香芹酮化合物，全氟烃基磷酸脂化合物，全氟烃基环氧丙烷加合物，和具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物化合物。其中，从安全角度看，具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物化合物特别优选，因为其具有低发泡性能和低氟化合物生物积累电位，这在近年来被视为问题。
全氟烃基硫酸基酸性化合物的示例包括全氟烃基硫酸基酸和全氟烃基硫酸盐。
全氟烃基香芹酮化合物的示例包括全氟烃基羧酸和全氟烃基羧酸盐。
全氟烃基磷酸脂化合物的示例包括全氟烃基磷酸脂和全氟烃基磷酸脂盐。
具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物化合物的示例包括具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物，具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物的硫酸脂盐，和具有全氟聚醚基侧链的聚氧化烷基脂聚合物盐。
上面的氟化表面活性剂中的反离子包括Li，Na，K，NH4，NH3CH2CH2OH，NH2(CH2CH2OH)2，和NH(CH2CH2OH)3。
氟化表面活性剂可适当合成，或可使用可购买的产品。
可购买的氟化表面活性剂的示例包括Surflon S-111，S-112，S-113，S-121，S-131，S-132，S-141，S-145(Asahi Glass Co.，Ltd.)；Fluorad FC-93，FC-95，FC-98，FC-129，FC-135，FC-170C，FC-430，FC-431(Sumitomo 3M Limited)；Megafac F-470，F 1405，F-474(Dainippon Ink and Chemicals，Incorporated)；Zonyl TBS，FSP，FSA，FSN-100，FSN，FSO-100，FSO，FS-300，UR(DuPont)；FT-110，FT-250，FT-251，FT-400S，FT-150，FT-400SW(NEOS Co.Ltd.)；和PF-151N(Omnova Solutions，Inc.)。在上述这些中，从可靠性和显色性角度看，Zonyl FS-300，FSN，FSN-100和FSO(DuPont)特别优选。
其他成分
前述其他成分没有特别限制，并且可根据需要适当选择。其他成分的示例为树脂乳液，pH调节剂，抗菌剂或杀真菌剂，防锈剂，抗氧化剂，紫外线吸收剂，氧吸收剂和光稳定剂。
树脂乳液
树脂乳液是树脂微粒在水中作为连续相的分散液。其可根据需要含有例如表面活性剂的分散剂。
通常，作为分散相化合物的树脂微粒的浓度(即树脂微粒在树脂乳液中的浓度)优选为10到70％重量百分比。从喷墨记录设备中的使用的角度看，树脂微粒的平均微粒尺寸优选为10到1000nm，并且更优选为20到300nm。
树脂乳液中树脂微粒关于墨水的添加量优选为0.1到50％重量百分比，更优选为0.5到20％重量百分比，进一步优选为1到10％重量百分比。当添加量小于0.1％重量百分比时，不可能获得抗阻塞性或排放稳定性的充分提高。当添加量大于50％重量百分比时，墨水的保存稳定性降低。
在20℃的温度下，墨水的粘度优选为1到30cPs，并且更有选为2到20cPs。当粘度高于20cPs时，不能获得足够的排放稳定性。
墨水的pH值优选为7到10。
墨水的颜色没有具体限制，并且可根据用途适当选择。颜色的示例为黄色、品红、青绿色和黑色。多色图像可通过使用两种或多种这样颜色的墨水组形成。全色图像可通过使用所有颜色的墨水组形成。
下面描述示例性的墨水制备。但是本发明不限于那些示例中的任一种。
制备示例1
含有铜酞菁颜料的聚合物微粒分散液的制备
配备有机械搅拌器、温度计、氮气入口管、逆流管和滴液漏斗的1L烧瓶的大气充分地使用氮气替代。然后将1L烧瓶装入11.2g苯乙烯，2.8g丙烯酸，12.0g甲基丙烯酸十二酯，4.0g的聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯，4.0g苯乙烯大分子单体(Toagosei Co.，Ltd.，商标名称：AS-6)，和0.4g巯基乙醇，并且温度升高到65℃。然后，将100.8g苯乙烯，25.2g丙烯酸，108.0g甲基丙烯酸十二酯，36.0g聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸酯，60.0g甲基丙烯酸羟乙酯，36.0g苯乙烯大分子单体(Toagosei Co.，Ltd.，商标名称：AS-6)，3.6g巯基乙醇，2.4g偶氮二异庚腈，和18g甲乙酮(methyl ethyl ketone)的混合溶液在2.5小时时间上一滴一滴地加入烧瓶。
在滴定完成后，在0.5小时时间上将0.8g偶氮二异庚腈和18g甲乙酮的混合溶液一滴一滴地加入烧瓶。在最终的溶液在温度为65℃下熟化1小时后，添加0.8g的偶氮二异庚腈，并且溶液在1小时的时间上进一步熟化。在反应结束后，将364g的甲乙酮放入烧瓶中，获得具有50％重量百分比浓度的800g的聚合物溶液。获得的聚合物溶液的一部分进行干燥，然后通过凝胶色谱法进行测量(标准：聚苯乙烯，溶剂：四氢呋喃)。平均分子量(MW)为15,000。
接下来，将28g获得的聚合物溶液，26g铜酞菁颜料，13.6g 1mol/L的氢氧化钾溶液，20g甲乙酮和30g离子交换水混合并且充分搅拌。最终的物质使用三极轧机(来自Noritake Co.，Limited的NR-84A)揉20次。获得的糊状物放入200g离子交换水中。在充分搅拌后，甲乙酮和水使用蒸发器蒸馏掉。结果，获得具有20.0％重量百分比的固体含量的兰色聚合物微粒分散液160g。
使用微粒尺寸分布分析仪(Microtrac UPA，Nikkiso Co.，Ltd.)测量的最终聚合物微粒的平均微粒尺寸(D50％)为93nm。
制备示例2
含有二甲基喹吖啶酮颜料的聚合物微粒的分散液制备
紫红聚合物微粒分散液以与制备示例1中相同的方式制备，不同之处在于，铜酞菁颜料使用C.I.Pigment Red 122代替。
使用微粒尺寸分布分析仪(Microtrac UPA，Nikkiso Co.，Ltd.)测量的最终聚合物微粒的平均微粒尺寸(D50％)为127nm。
制备示例3
含有单偶氮黄颜料的聚合物微粒的分散液制备
黄色聚合物微粒分散液以与制备示例1中相同的方式制备，不同之处在于，铜酞菁颜料使用C.I.Pigment Yellow 74代替。
使用微粒尺寸分布分析仪(Microtrac UPA，Nikkiso Co.，Ltd.)测量的最终聚合物微粒的平均微粒尺寸(D50％)为76nm。
制备示例3
使用磺化剂处理的碳黑的分散液的制备
150g购买的碳黑颜料(Printex#85，Degussa)很好地混合在400ml磺化烷中。在使用玻珠研磨机中微分散之后，将15g氨基磺酸添加到溶液中，然后在140-150℃下搅拌10小时。将形成的浆状物放入1000ml离子交换水中，并且在12,000rpm下将所述溶液离心。结果，获得表面处理的碳黑湿泥饼。所获得的碳黑湿泥饼再次分散在2,000ml离子交换水中。在使用氢氧化锂调节pH值之后，使用超滤器去除盐分/浓缩，获得具有10％重量百分比颜料浓度的碳黑分散液，其然后使用具有1μm平均孔径的尼龙过滤器过滤。
使用微粒尺寸分布分析仪(Microtrac UPA，Nikkiso Co.，Ltd.)测量的碳黑分散液中的微粒的平均微粒尺寸(D50％)为80nm。
制造示例1
青绿色墨水的制备
将根据制备实施例1的20％重量百分比的含有铜酞菁颜料的聚合物微粒分散液，23.0％重量百分比的3-甲基-1，3-丁二醇，8.0％重量百分比的甘油，2.0％重量百分比的2-乙基-1，3-己二醇，2.5％重量百分比的作为氟化表面活性剂的FS-300(DuPont)，0.2％重量百分比的作为抗菌剂或杀真菌剂的Proxel LV(Avecia KK)，0.5％重量百分比的2-氨基-2乙基-1，3丙二醇，和适当量的离子交换水混合为总共100％的重量百分比。混合物然后使用具有0.8μm的平均孔径的薄膜过滤器过滤。
制造示例2
品红色墨水的制备
将根据制备实施例2的20％重量百分比的含有二甲基喹吖啶酮颜料的聚合物微粒分散液，22.5％重量百分比的3-甲基-1，3丁二醇，9.0％重量百分比的甘油，2.0％重量百分比的2-乙基-1，3-己二醇，2.5％重量百分比的作为氟化表面活性剂的FS-300(DuPont)，0.2％重量百分比的作为抗菌剂或杀真菌剂的Proxel LV(Avecia KK)，0.5％重量百分比的1-氨基-2，3丙二醇，和适当量的离子交换水混合为总共100％的重量百分比。混合物然后使用具有0.8μm的平均孔径的薄膜过滤器过滤。
制造示例3
黄色墨水的制备
将根据制备实施例3的20％重量百分比的含有单偶氮黄颜料的聚合物微粒分散液，24.5％重量百分比的3-甲基-1，3丁二醇，8.0％重量百分比的甘油，2.0％重量百分比的2-乙基-1，3-己二醇，2.5％重量百分比的作为氟化表面活性剂的FS-300(DuPont)，0.2％重量百分比的作为抗菌剂或杀真菌剂的Proxel LV(Avecia KK)，0.5％重量百分比的2-氨基-2甲基-1，3丙二醇，和适当量的离子交换水混合为总共100％的重量百分比。混合物然后使用具有0.8μm的平均孔径的薄膜过滤器过滤。
制造示例4
黑色墨水的制备
将根据制备实施例4的20％重量百分比的碳黑分散液，22.5％重量百分比的3-甲基-1，3-丁二醇，7.5％重量百分比的甘油，2.0％重量百分比的2-吡咯烷酮，2.0％重量百分比的2-乙基-1，3-己二醇，2.5％重量百分比的作为氟化表面活性剂的FS-300(DuPont)，0.2％重量百分比的作为抗菌剂或杀真菌剂的ProxelLV(Avecia KK)，0.2％重量百分比的胆碱，和适当量的离子交换水混合为总共100％的重量百分比。混合物然后使用具有0.8μm的平均孔径的薄膜过滤器过滤。
根据制造示例1到4的墨水的表面张力和粘度按照下面的描述进行测量。结果显示在表3中。
表3
  粘度(mPa·s)   表面张力(mN/m)
 制造示例1   8.05   25.4
 制造示例2   8.09   25.4
 制造示例3   8.11   25.7
 制造示例4   8.24   25.4
粘度测量
粘度在25℃下使用来自Toki Sangyo Co.，Ltd.的R-500粘度计在锥度为1°34’，×R24，60rpm的条件下并且在3分钟之后进行测量。
表面张力的测量
表面张力在25℃下使用表面张力计(来自Kyowa Interface Science Co.，Ltd.的CBVP-Z)和铂片进行测量。
支撑部件的制造
具有基重为79g/m2的支撑部件通过使用长网造纸机由具有下述成分的0.3％重量百分比的浆料造纸来制造。在制造过程的施胶压榨步骤中，氧化淀粉浆溶液涂敷到支撑部件上，以使支撑部件上固定含量的附着量为每面1.0g/m2。
·阔叶漂白牛皮纸浆(LBKP)     80重量份
·针叶漂白牛皮纸浆(NBKP)     20重量份
·沉积碳酸钙(商品名称：TP-121，Okutama Kogyo Co.，Ltd.)   10重量份
·硫酸铝     1.0重量份
·两性淀粉(商品名称：Cato3210，Nippon NSC Ltd.)     1.0重量份
·中性松香施胶剂(商品名称：NeuSize M-10，Harima Chemicals，Inc.)   0.3重量份
·增产剂(商品名称：NR-11LS，HYMO Co.，Ltd.)    0.02重量份
制造示例5
记录介质1的制造
将其中具有2μm或更小直径的微粒的比例为97％重量百分比的作为颜料的70重量份的粘土，具有1.1μm平均微粒尺寸的30重量份的重碳酸钙，作为具有玻璃转变温度(Tg)为-5℃的粘结剂的8重量份的丁苯共聚物乳液，1重量份的磷酸酯化淀粉，和作为酸的0.5重量份的硬脂酸钙混合。进一步添加水，由此制备具有60％重量百分比的固体含量浓度的涂层液体。
使用刮刀涂覆器将所获得的涂层液体涂敷到上述支撑部件的两面，以使支撑部件每面附着的固体量为8g/m2。在热空气加热之后，进行超级压光机加工，由此获得记录介质1。
制造示例6
记录介质2的制造
将其中具有2μm或更小直径的微粒的比例为97％重量百分比的作为颜料的70重量份的粘土，具有1.1μm平均微粒尺寸的30重量份的重碳酸钙，作为具有玻璃转变温度(Tg)为-5℃的粘结剂的7重量份的丁苯共聚物乳液，0.7重量份的磷酸酯化淀粉，和作为酸的0.5重量份的硬脂酸钙混合。进一步添加水，由此制备具有60％重量百分比的固体含量浓度的涂层液体。
使用刮刀涂覆器将所获得的涂层液体涂敷到上述支撑部件的两面，以使每面附着的固体量为8g/m2。在热空气加热之后，进行超级压光机过程，由此获得记录介质2。
示例1
墨水组，记录介质，和图像记录
根据制造示例4的黑色墨水，根据制造示例3的黄色墨水，根据制备示例2的品红墨水，和根据制备示例1的青绿色墨水的墨水组1以传统方法制备。
使用墨水组1和记录介质1，打印使用具有300dpi分辨率的喷嘴的300dpi原型按需喷墨打印机，在600dpi的图像分辨率，和18pl的最大墨滴下进行。复色总量限制到140％来控制墨水的附着量。打印实心图像和字母，获得图像打印。
示例2
墨水组，记录介质，和图像记录
打印以与示例1中相同的方式进行，不同之处在于，记录介质2用作打印介质，获得图像打印。
示例3
墨水组，记录介质，和图像记录
打印以与示例1中相同的方式进行，不同之处在于，用于凹版印刷的涂层纸(商品名称：Space DX，基重＝56g/m2，Nippon Paper Industeries Co.，Ltd.；后文称为记录介质3)用作记录介质，获得图像打印。
比较示例1
墨水组，记录介质，和图像记录
打印以与示例1中基本上相同的方式进行，不同之处在于，用于胶版印刷的可购买的涂层纸(商品名称：Aurora Coat，基重-104.7g/m2，Nippon PaperIndusteries Co.，Ltd.；后文称为记录介质4)用作记录介质，获得图像打印。
比较示例2
墨水组，记录介质，和图像记录
打印以与示例1中相同的方式进行，不同之处在于，用于喷墨打印的可购买的涂层纸(商品名称：Superfine，Seiko Epson Corporation；后文称为记录介质5)用作记录介质，由此获得图像打印。
使用动态扫描吸收仪的纯水和青绿色墨水传送量的测量
对于每一种上述记录介质1-5，使用动态扫描吸收仪(K350系列，类型D，Kyowa Co.，Ltd.)测量纯水和青绿色墨水的传送量。通过相邻接触时间中传送量的测量值的插值获得100ms和400ms接触时间的传送量。结果显示在表4中。
表4
Figure A20088000069800511
示例1到3的每一个的图像打印根据下面描述的发泡、滴流、齿印和光泽度进行评估。结果显示在表5中。
表5
  发泡   滴流   齿印   光泽度
 示例1   好   好   好   29.4
 示例2   非常好   非常好   非常好   27.8
 示例3   好   好   好   22.3
 比较示例1   不好   差   不好   32.1
 比较示例2   非常好   非常好   非常好   1.7
发泡
视觉观察每一个图像打印中实心绿色图像部分中发泡的程度，并且根据下述标准进行评估。
非常好：没有观察到发泡，并且图像均匀打印。
好：稍微观察到发泡。
差：清楚观察到发泡。
不好：大量观察到发泡。
流滴
视觉观察每一个图像打印中黄色背景中黑色字母的流滴程度，并且根据下述标准进行评估。
非常好：没有观察到流滴，并且打印清晰。
好：稍微观察到流滴。
差：清楚观察到流滴。
不好：由于流滴，字母的轮廓模糊。
齿印
视觉观察每一个打印的图像中齿印的程度，并且根据下述标准进行评估。
非常好：没有观察到齿印。
好：稍微观察到齿印。
差：清楚观察到齿印。
不好：大量观察到齿印。
光泽度评估
测量每一个图像打印的实心青绿色图像部分的60°镜面光洁度(JISZ8741)。
显示在表5中的结果表明，示例1到3，其每一个含有至少水、着色剂和湿润剂，并且每一个基于在25℃下具有20到35mN/m表面张力的墨水和使用动态扫描吸收仪在接触时间为100ms下测量的4到15ml/m2、并且在400ms下测量的7到20ml/m2墨水传送量的记录介质的组合，在发泡、滴流、齿印和光泽度所有方面中优于比较示例1和2。
虽然本发明已经参照特定实施例进行了详细描述，但是存在落下下面的权利要求中描述和限定的本发明范围和精神内的改变和改进。
本申请基于2007年7月11日递交的日本优先权申请No.2007-182626，其全部内容在此通过引用并入本文。

Claims (21)

1.一种图像形成设备，构造用于沿水平扫描方向移动包括多个喷嘴的记录头，来通过经所述喷嘴将墨水排放到记录介质上以记录所述记录介质，所述图像形成设备包括：
检测装置，构造用于检测图像形成所需要的一个或多个消耗品供应是否是特定消耗品供应；和
通知装置，构造用于当检测装置检测到非特定消耗品供应时通知操作者，并且构造用于建议使用者改变当前设置的图像形成方法。
2.一种图像形成设备，构造用于沿水平扫描方向移动包括多个喷嘴的记录头，来通过经所述喷嘴将墨水排放到记录介质上以记录所述记录介质，所述图像形成设备包括：
检测装置，构造用于检测图像形成所需要的一个或多个消耗品供应是否是特定消耗品供应；
通知装置，构造用于当检测装置检测到非特定消耗品供应时通知操作者；和
图像形成方法改变装置，构造用于自动改变当前设置的图像形成方法。
3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法改变装置构造用于允许操作者关于是否自动进行图像形成方法的改变进行设置。
4.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述检测装置构造用于使用自动检测装置自动检测或根据操作者的输入手动检测非特定消耗品供应。
5.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，所述自动检测装置构造用于检查具有构造用于存储关于墨水使用时间信息的存储装置的硒鼓，其中，当所述墨水使用时间比特定时间长时，所述自动检测装置检测到墨水不是特定消耗品供应。
6.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，所述自动检测装置构造用于检查具有构造用于存储关于所使用墨水的积累量的信息的存储装置的硒鼓，其中，当所述使用墨水的累积量大于特定量时，所述自动检测装置检测到墨水不是特定消耗品供应。
7.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，所述自动检测装置构造用于检查所述记录头，并且识别存储在设置于所述记录头中的存储装置中的唯一的ID，其中，当所述唯一的ID在记录启动时与特定ID不一致时，所述自动检测装置检测到所述记录头不是特定消耗品供应。
8.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，所述自动检测装置构造用于检查其中设置有用于检测所述记录介质厚度的传感器的传送路径，其中，当在记录启动时由所述传感器检测到的厚度不在特定值范围内时，所述自动检测装置检测到所述记录介质不是特定消耗品供应。
9.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，所述自动检测装置构造用于检查其中设置有用于检测所述记录介质基重的传感器的传送路径，其中，当在记录启动时由所述传感器检测到的基重不在特定值范围内时，所述自动检测装置检测到所述记录介质不是特定消耗品供应。
10.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及墨车移动速度的降低。
11.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及由用于图像形成的所述记录头进行的扫描通过次数的增加。
12.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及用于渐变表现手法的液滴尺寸的数量减少。
13.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及将双向打印改变成单向打印。
14.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及在半色调处理中线数的减少。
15.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及附着到所述记录介质上的每单位面积的墨水量的减少。
16.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及当产生黑和灰颜色时消除彩色墨水的使用。
17.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及减少用于产生黑和灰颜色的彩色墨水的量。
18.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及延长连续垂直扫描操作之间的闲置时间。
19.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，所述图像形成方法的改变涉及延长用于连续记录的多页的每一页的闲置时间。
20.根据权利要求10到19中任一所述的图像形成设备，其中，当在所述记录介质上进行无边界打印时，所述图像形成方法的改变在所述记录介质的边界附近进行。
21.根据权利要求1到3中任一所述的图像形成设备，其中，当连续打印所述记录介质的上和下表面时，所述图像形成方法的改变涉及延长在记录表面转换之间间隔中设置的闲置时间。
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