CN1140133A

CN1140133A - 喷墨打印装置

Info

Publication number: CN1140133A
Application number: CN96102006A
Authority: CN
Inventors: 笠松健彦; 高木真二; 田中秀树; 俵谷启之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-01-15
Anticipated expiration: 2016-02-13
Also published as: ATE217263T1; EP0726157B1; CN1091035C; JP3315574B2; DE69621062D1; US6095644A; DE69621062T2; EP0726157A1; KR100204374B1; KR960031143A; JPH08281932A

Abstract

一种喷墨打印设备，通过从彩色墨水喷墨头排放墨水和从液体喷墨头排放使墨水不溶或粘聚的处理液体而进行打印过程。对于彩色墨水喷墨头的一个扫描过程的排放数据，设备对每个彩色墨水喷墨头有唯一的存储器。用于处理液体的排放数据是在数据开关部分操作时由存储器中的数据为基础的处理液体排放数据形成部件形成的。然后用于处理液体喷墨头的排放数据在被存储于一个缓冲寄存器中后像喷墨头的喷射孔数目一样多地供给喷墨头。

Description

喷墨打印设备

本发明涉及一种喷墨打印设备，特别涉及一种通过排放墨水和一种使墨水中的染料不溶或粘聚用的处理溶液或处理液体来进行打印过程的喷墨打印设备。

喷墨打印方法已经广泛地应用于打印机之类设备，因为它不太困难地具备许多优点，如噪声小、运行成本低、体积小、可以进行彩色打印等等。

以前，如果一个图像通过喷墨打印方法打印在一种打印介质例如一张普通纸上，那么图像质量常常由于墨水在纸上扩散等原因而下降。通常，在喷墨打印方法中使用的墨水主要由水组成，因此墨水在纸上扩散。特别是，在打印彩色图像的情况下，几种彩色墨水一个接一个叠加在打印介质上而没有足以固定每种颜色的间隔。结果，颜色之间的边界上可能出现渗漏，这常会降低图像的质量。其次，有一些通过喷墨打印方法得到的打印文件中墨水不能显示足够的防水特性。

为了解决喷墨打印方法中的上述问题，日本专利申请公开No.128862/1983公开了一种排放具有在记录介质上固定记录墨水的效果的处理溶液的技术，从而在排放记录墨水之前或之后将它们中的一种安置在另一种的上面。在该文件中说明了产生用于排放上述处理溶液的数据的方法，其中，排放数据是作为相对于青蓝色、深红色和黄色的排放数据执行逻辑“或”门的结果而提供的。

日本专利申请公开No.63185/1989也公开了一种改善墨水防水性能的技术。在该文件中，当在固定一种使墨水的染料不可溶的化学化合物之后将记录墨水固定到记录介质上时，打印是在固化一滴不可溶的化合物之后进行的，因此具有比记录墨水的液滴直径大的直径。

其次，日本专利申请公开No.202328/1993公开了同一类型的技术，包括利用下述方法改善防水性能和定影稳定性的说明：

一种在喷墨之前在打印介质上排放处理溶液的方法，其中处理溶液能够良好地定影记录墨水，从而提供防水性能；

一种利用滚涂法在记录介质上固定处理溶液的方法；以及

一种在记录墨水和处理溶液飞在空气中期间通过喷射装置将其混合之后将它们固定在记录介质上的方法。

如上述三份官方文件中阐明的，小心处理排放数据成为使墨水不溶和通过从不同的喷墨头排放处理溶液并使其与墨水混合而使墨水中的染料絮凝的技术中讨论的主题。在上述官方文件中，例如，如上所述，日本专利申请公开No.128862/1983利用Y(黄色)、M(深红色)、C(青紫色)的排放数据的一个逻辑“或”门作为产生排放处理溶液用的数据的方法。如果在每种墨水的喷墨头上形成许多个排放喷射孔(通常这种构造用于大多数情况中)，那么逻辑电路及其附属的延迟电路等的数目就需要像喷射孔的数目一样多，造成一个制造比较复杂的大规模电路结构的问题。这个问题在使用所谓满行的喷墨头的打印设备中是比较严重的。

为了解决上述问题，例如，可以想象，对相对于喷墨头扫描移动的一行预先形成处理溶液的排放数据，然后将一行数据存储在一个专用的存储器中，每次喷墨头排放时就从该存储器中读出排放数据。

但是，当处理溶液没有使用时该存储器就不需要，因此产生了提高设备制造费用的不同问题。这个问题变得较为显著，与取决于喷墨头的喷射孔数目和打印区的范围的排放数据的量成正比。

因此本发明预计解决上述问题。本发明的目的是提供一种喷墨打印设备，它能够提供极好的打印结果而存储量保持尽可能少，特别是通过从一个具有许多喷射孔的喷墨头排放预定量的处理溶液。

在本发明的第一方面中，本发明提供一种喷墨打印设备，它适合于通过从墨水排放部分排放墨水和从液体排放部分排放液体而在打印介质上进行打印过程，该液体包含至少一种使墨水中的颜色物料不溶或粘聚的物质，设备包括：

一个排放数据存储器，用于存储墨水排放部分用的预定量的排放数据；

排放数据形成器，用于以排放数据存储器中存储的排放数据为基础形成液体的排放数据，形成的液体排放数据的量小于存储在排放数据存储器中的排放数据的预定量；

一个液体排放缓冲寄存器，用于存储由排放数据形成器形成的液体的排放数据；以及

控制器，用于根据液体排放缓冲寄存器和排放数据存储器中存储的排放数据分别驱动墨水排放部分以排放墨水和驱动液体排放部分以排放液体。

此处，该控制器可以包括：

一个墨水排放缓冲寄存器，用于存储对应于比上述墨水排放部分用的预定量少的排放数据量的排放数据；和

一个传送数据的开关电路，用于对将存储在排放数据存储器中的排放数据传输到排放数据形成器和墨水排放缓冲寄存器的过程进行开关操作。

排放数据形成器中形成的液体排放数据量(它小于存储在数据排放存储器中的排放数据预定量)对应于液体排放部分和墨水排放部分的喷射孔的数量。

该控制器还可以包括：

一个分辨率转换电路，用于转换待传输到墨水排放缓冲寄存器中的排放数据的分辨率。

该分辨率转换电路可以实现一种转换，通过它提高了排放数据的分辨率。

该喷墨打印设备还可以包括：

一个数据放大电路，用于增加在排放数据形成器中形成的排放数据量，并且将增加了的排放数据传输到液体排放缓冲寄存器中。

该液体可以包含具有一种低分子量成分和一种高分子量成分的阳离子物质，而该墨水包含一种阴离子染料。

该液体可以包含具有一种低分子量成分和一种高分子量成分的阳离子物质，而该墨水包含一种阴离子化合物和一种颜料。

该墨水排放部分和该液体排放部分可以有一个产生热能的元件，用于通过利用热能排放墨水或液体。

在本发明的第二方面中，本发明提供一种喷墨打印设备，它适合于进行一种打印过程，方法是：从许多彩色墨水排放喷墨头中排放墨水到一种打印介质上，并且从至少一个液体排放喷墨头中排放液体，该液体具有至少一种使墨水中的颜色物料不溶或粘聚的物质，该设备包括：

许多排放数据存储器部分，用于分别为许多个彩色墨水排放喷墨头存储预定量的排放数据；

排放数据形成器，用于以存储在上述许多排放数据存储器部分中的预定量排放数据为基础形成液体排放喷墨头的排放，该液体排放喷墨头形成的排放数据对应于一个小于上述排放数据预定量的量；

一种液体排放缓冲寄存器，用于存储液体排放部分用的由排放数据形成器形成的排放数据；

许多彩色墨水排放缓冲寄存器，用于分别存储每个彩色墨水排放喷墨头用的排放数据，存储在彩色墨水排放缓冲寄存器中的每个排放数据对应于一个小于上述排放数据预定量的量；

一个传送数据的开关，用于对存储在许多排放数据存储器部分中的排放数据传输到排放数据形成器和相应的许多彩色墨水排放缓冲寄存器中的过程进行开关操作；和

控制器，用于根据存储在液体排放缓冲寄存器和许多彩色墨水排放缓冲寄存器中的排放数据分别驱动至少一个液体排放部分和许多彩色墨水排放部分。

此处，该数所据传送开关可以在每个排放定时过程中对传输进行开关操作。

该排放数据形成器在每个排放定时过程中通过对存储在许多排放数据存储器部分中的排放数据进行一个逻辑“或”门操作而形成处理溶液的排放数据。

该打印设每可以制造成用作一台计算机的一个终端。

该打印设备可以制造成用于一台复印机。

该打印设备可以制造成用于一台传真机。

根据上述构造，例如，一次扫描移动用的一个预定量的墨水排放数据被存储在一个排放数据存储器中。另一方面，处理溶液的排放数据是以上述墨水排放数据为基础形成的，并像喷射孔的数目一样多地根据喷射溶液用的喷墨头的排放定时被存储在一个缓冲寄存器中。

下面简要说明附图。

图1是根据本发明的一个实施例所述的一种喷墨打印设备的透视图；

图2是在图1所示设备中使用的一个喷墨单元和一个小车的透视图；

图3是上述设备中各种颜色墨水和一种处理溶液用的喷墨头的配置示意图；

图4是根据本发明的第一实施例所述的处理排放数据用的构造的方框图；

图5A至5D是上述构造中分别存储在各个排放数据存储器中的数据的示意图；

图6A至6H是上述构造中对每个排放位置分别存储在排放缓冲剂中的数据的示意图；

图7A至7H是分别根据图6A至6H中所示的排入数据用墨水滴表示的打印结果的示意图；

图8是根据本发明的第二实施例所述的处理排放数据用的构造的示意方框图；

图9是根据第二实施例所述的转换分辨率的示意图；

图10A和10B分别是分辨率转换之前和之后的排放数据的示意图；

图11A和11B是上述第二实施例中所示的处理溶液排放数据及其相对于分辨率的结果的示意图；

图12是图11A和11B中所示排放处理溶液的结果与排放每种墨水的结果之间的关系的示意图；

图13是根据本发明的第三实施例所述的处理排放数据用的构造的方框图；

图14A和14B是上述第二实施例中所示的处理溶液排放数据及其相对于每种墨水的排放数据的结果的示意图；

图15是例示一种使用本发明上述实施例之一的喷墨打印设备的信息处理系统的实施例的方框图；

图16是上述系统的外部透视图；

图17是上述系统的另一实施例的外部透视图。

下面参照附图详细说明本发明的实施例。

第一实施例

图1是本发明实施例之一的一种喷墨打印设备的透视图。

在喷墨打印设备200中，小车201可以滑动地接合两根彼此平行延伸的导杆204和205。因此，小车201能够通过一个传送驱动功率的机构沿导杆204和205移动。该机构包括一个驱动电动机、一根传送由电动机产生的驱动功率的皮带等等(为了清楚起见图中没有表示这些构件)。此外，小车201载带一个具有喷墨头和墨盒的喷墨单元203，其中每个墨盒用于储存墨水，供相应的喷墨头使用。

具体地说，喷墨单元203包括：分别排出几种颜色的墨水和一种用于使墨水不溶或粘聚的处理溶液或液体的喷墨头；和作为储存待供应到其相应的喷墨头的墨水或处理溶液用的容器的墨盒。也就是，小车201载带：分别对应于墨(BK)、青蓝(C)、深红(M)和黄(Y)四种颜色的墨水和上述处理溶液的五个喷墨头；以及分别对应于这些喷墨头的墨盒，作为喷墨单元203。在这种情况下，每个喷墨头及其相应的墨盒可以彼此分离。因此，如果墨水或处理溶液用完，可以按照所需的单独的墨水颜色等单独替换相应的墨盒。不用说，如果需要才换用新的喷墨头。其次，喷墨头和墨盒不限于上述可分离的构造，它们也可以结合在一起而作为单件设计提供。

作为打印介质的普通纸206被插入一个插孔211，然后通过送纸运动倒转其输送方向。最后纸206通过送纸辊209运动到小车移动其位置的空间的下部。这之后，随着载带在小车201上的喷墨头的运动，喷墨头在支承于稿台208上的纸206的打印区打印图象。

以这种方式，喷墨头打印遍及纸206，同时可以交替地重复打印操作和送纸，其中每次打印的宽度或距离对应于喷墨头的喷射孔阵列的宽度。然后将纸106向着装置的前方排出。

当从插纸部分211的侧部观看时，在小车运动的可能范围的左侧，有一个排放-复原系统的单元210。系统210这样安装在设备内，使得能够在喷墨头下方的位置面对小车201上的每个喷墨头。因此可以完成给每个喷墨头的喷射孔盖帽、从其抽吸墨水等等步骤。此外，上述左侧包括一个确定为喷射头终点位置的预定部分。

另一方面，在设备的左侧，设置了一个包括开关和指示器的控制面板。在这种情况下，这些开关负责开通/关闭设备的电源、设定各种打印操作方式等等，而这些指示器负责指示设备的各种状态。

现在参照图2，力中示意地表示图1中例示的喷墨单元203的透视图。如上所述，在喷墨装置203的构造中，每个墨(BK)、青蓝(C)、深红(M)和黄(Y)色墨盒和处理溶液墨盒可以单个地替换。

也就是，小车201载带一个喷墨头箱202，用于可以拆卸地保持每个喷墨头、一个黑色墨盒20K、一个黄色墨盒20Y、一个深红色墨盒20M、一个青蓝色墨盒20C，以及一个处理溶液墨盒21。如图3中所示，在喷墨头箱202中，安装了用于分别排放黑、青蓝、深红和黄色墨水的喷墨头30K、30C、30M和30Y及一个用于排放处理溶液的喷墨头31。每个喷墨头有许多个孔，其中每个孔能够一次喷射40ng墨水或处理溶液。此外，每个墨盒通过其结合部分(未示出)与其相应的喷墨头连接，以便从墨盒向喷墨头供应墨水或处理溶液。

其次，墨盒的构造可以根据墨水或处理溶液的使用量来确定，使得可以将两个或更多个墨盒结合在一起，例如处理溶液墨盒和黑色墨盒一起，或青蓝、深红和黄色墨盒一起。

此处，作为例子，使墨水染料不可溶用的处理液体或溶液可以以下列方式获得。

具体地说，将下述成分混合在一起并溶解，利用孔径为0.22μm的膜过滤器对混合物进行压力过滤(商品名称：住友电气工业公司制造的fuloropore过滤器)，然后通过加入氢氧化钠将混合物的pH值调整到4.8水平，由此可以得到液体Al。

[Al的成份]

阳离子化合物的低分子量成分；

硬脂酰-三甲基铵盐(商品名称：由Kao公司制造的Elec-trostriper QE)，或硬脂酰—氯化三甲基铵(商品名称：由Kao公司制造的Yutamine 86P) 2.0份重量

阳离子化合物的高分子量成分；

氢氯化二芳基胺和二氧化硫的共聚物(平均分子量为5000)(商品名称：由Nitto Boseki公司制造的polyaminesulfon PAS—92[多胺嗍PAS—92]

3.0份重量

硫二甘醇 10份重量

水余量

通过混合上述处理液变成不溶的墨水的优选例子可以列举如下。

具体地说，将下列成分混合在一起，得到的混合物利用孔径为0.22μm的膜过滤器进行压力过滤(商品名称：往友电气工业公司制造的Fuloropore过滤器)，从而可以得到黄色墨水Y1、深红色墨水M1、青蓝色墨水C1和黑色墨水K1。

Y1

C、I、直接黄142 2份重量

硫二甘醇 10份重量

乙酰醇EH(由Kawaken精细化工公司制造) 0.05份重量

水余量

M1

除了染料改用2.5份重量的C、I、酸红289以外，其它成分与Y1的相同。

C1

除了染料改用2.5份重量的酸蓝9以外，其它成份与Y1的相同。

K1

除了染料改用3份重量的C、I、食品黑2以外，其它成份与Y1的相同。

根据本发明，上述处理液和墨水在打印介质上的位置处或在它们渗入打印介质的位置处互相混合。结果，在处理液中包含的在阳离子物料中具有低分子量或阳离子齐聚物的成分和墨水中使用的具有阳离子基团的水溶性染料通过作为和第一反应阶段的离子相互作用互相缔合，由此，它们从溶液的液相中立即分离出来。

其次，因为染料和具有低分子量或阳离子齐聚物的阳离子物料的缔合物料被作为第二反应阶段的处理液中包含的具有高分子量的成分所吸附，所以通过缔合产生的染料的聚集物料的体积进一步增大，使聚集物料很难进入打印材料的纤维。结果，只有与固体部分分离的液体部分渗入打印纸，由此得到高的打印质量和快速定印性能。同时，阳离子物料的具有低分子量或阳离子齐聚物的成分和阴离子染料利用上述机制形成的聚集物料具有增大的粘性。这样，因为当液体介质运动时聚集物料并不运动，所以在形成全色图象时互相邻近的墨水滴由具有不同颜色的每种墨水形成，但它们互不混合。因此，不会发生渗漏之类误操作。其次，因为聚集物料基本上是非水溶性的，所以形成的图象的抗水性是完全的。此外，由于聚合物的屏蔽效果，可以改善形成的图象的耐光性。

顺便说一句，术语“不可溶的”或“聚集作用”指仅仅在上述第一阶段或在第一和第二两个阶段中可以观察到的现象。

当实施本发明时，因为不需要像在先有技术中那样使用具有高分子量的阳离子物料和多价金属盐类，或者即使需要使用它们也只要辅助性地使用以改善本发明的效果就足够了，所以可以将使用它们的量减至最小。结果，不降低显色性能这一事实可以看作是本发明的另一效果，这种显色性能降低是通过使用常规的阳离子高分子量物料和多价金属盐类来要求抗水性效果时存在的一个问题。

对于实施本发明可以使用的打印介质并不存在特别的限制，可以优先使用复印纸、证券纸之类常规使用的所谓普通纸。当然，优先使用为喷墨打印特别制备的涂料纸或OHP透明薄膜。此外，可以优先使用普通的高质量纸和明亮的涂料纸。

现在参照图3，图中示意地表示图1和2中的示的喷墨打印装置的排放墨水的喷墨头30C、30M、30Y、30K和排放处理溶液的喷墨头31。顺便说一句，在该图中，为了简化图解，每个喷墨头中只示出8个喷射孔(喷射孔用编号30b表示)。

如图1的说明中所述，每个喷墨头与相应的墨盒(图3中未示出)一起安装在小车201上并沿预定的扫描方向移动。在扫描移动期间，每个喷墨头喷射处理溶液或墨水并随后在打印介质206上打印图像之类。此后，通过喷墨头的一次扫描移动的一次打印定义为打印一行，因此该设备交替地重复一行打印两纸进给一个对应于该一行打印的宽度，从而打印遍及打印介质20b。

图4是例示根据本实施例处理排放数据用的构造的方框图。

打印数据分别转换为每个青蓝、深红、黄色、黑色墨水的排放数据并随后存储在排放数据存储器101—104中。虽然待存储的数据量随打印设备之类的规格而变化，但可以这样确定数据量，使其对应于一页或一行。根据从数据控制单元116来控制信号直到每个喷墨头的喷射孔数目，每个存储器中的存储的数据随预定的定时而读出，对应于每个喷墨头的许多个喷射孔。分别对应于青蓝、深红、黄色和黑色墨水的数据开关单元121—124响应排放数据传送方向的变化，这些排放数据是根据预定的定时在从数据控制单元116来的控制信号的控制下从上述各自的排放数据存储器中读出的。这导致数据从各自的存储器转移到一个产生排放处理溶液的数据用的数据产生单元113或其各自的墨水排放缓冲寄存器105—108。也就是，首先从各自的排放数据存储器101—104读出的各自的颜色排放数据利用其各自的开关电路121—124传送到产生排放处理溶液的数据用的数据产生单元113。然后数据产生单元113通过执行各自的墨水排放数据的罗辑“或”门操作产生处理溶液排放数据，随后将产生的数据存储在一个处理溶液用的数据缓冲寄存器中。然后从控制单元116来的控制信号迫使排放数据存储器101—104这样输出排放数据，使得同时对应于各自喷墨头的喷射孔数目，随后将排放数据存储在各自的墨水排放缓冲寄存器105—108中。

在上述方式中，排放处理溶液和颜色墨水的数据被分别读出并这样存储在缓冲寄存器114和缓冲寄存器105—108中，使得对应于各自喷墨头的喷射孔数目。然后喷墨头31、30C、30M、30Y、和30K按照其单独的排放定时接收各自的排放数据并各自排放处理溶液和颜色墨水。

图5至7是具体说明上述排放数据处理过程用的示意图。图5A至5D分别例示待存储在排放数据存储器101—104中的一行排放数据。图6A至6H分别例示图5中所示的一行排放数据的状态，其中排放数据分别存储在排放缓冲寄存器114和105—108中。图7A至7H分别例示根据图6的排放数据打印在打印介质上的处理溶液和颜色墨水的墨水滴图案。此外，在这些图中，N1—N8表示存储数据的位置或形成墨水滴的位置，它们对应于主要扫描方向中的8个排放位置。这8个排放位置像喷墨孔的数目一样是为了简化说明而选定的。

如图5A至5D中所示，在这个具体例子的一个图像中，C喷墨头30C(存储器101的数据)是单独利用喷墨孔N2沿主要扫描方向画一直线的数据(301)。同样，M喷墨头30M(存储器102)和Y喷墨头30Y(存储器103)是各自利用喷墨孔N3和N4沿主要扫描方向画直线的数据。此外，存储在K喷墨头30K(存储器104)中的排放数据是利用N5—N8喷墨孔画一个T形图像。

图5中颜色墨水的排放数据通过执行包括每次排放用的传输开关动作的数据传输而存储在各自的排放缓冲寄存器114和105—108中，形成图6A至6H中各自示出的状态。也就是，图6A表示在排放位置P1进行排放的时间每个缓冲寄存器中存储排放数据的状态。同样，图6B至6H分别表示在排放位置P2—P8进行排放的时间在每个缓冲寄存器中存储排放数据的状态。

例如，在排放位置P1，由于排放颜色墨水用的喷墨头的排放数据的逻辑“或”门的作用，数据“1”(排放)仅仅外加在排放处理溶液用的喷墨头31的喷射孔N2—N6上。也就是，如图5A至5D中所示，数据“1”外加在C喷墨头的喷射孔N2(存储器101)、M喷墨头的喷射孔N3(存储器102)、Y喷墨头的喷射孔N4(存储器103)和K喷墨头的喷射孔N5和N6(存储器104)上。

图7A至7H分别表示以图6中所示的缓冲寄存器114和105—108的排放数据为基础的打印结果。例如，图7A例示在排放位置P1处的打印结果，其中，所形成的每个墨水滴是以图6A中的排放数据为基础的。也就是，每种墨水的墨水滴排放成安置在一滴处理溶液上。在图中，“O”是处理溶液液滴用的符号。仅仅为了图解清楚起见，颜色墨水的液滴表示成比处理溶液小的圆圈。面便说一句，应当注意到，液滴的大小不受图形表示的限制。

通过上述实施例的数据传输的开关操作，对于排放处理溶液和彩色墨水的缓冲寄存器，排放数据的量可以只使用得像每个喷墨头的喷射孔数目一样多。因此，喷墨打印装置利用墨水和处理溶液打印高质量的图像而基本上不增加存储量。

实施例2

图8是例示根据本发明第二实施例处理排放数据用的构造的方框图。

在该实施例中，本发明的构造适合于进行将打印数据转换为较高分辨率的打印数据的打印过程的彩色喷墨打印设备。也就是，图8所示的构造除了它包括一个分辨率转换单元单利用一个其分辨率的dpi值(每英寸的液滴数)至少像墨水排放喷墨头一样大的排放喷墨头以外，它包括了图4中所示构造的几乎相同的元件。

也就是，如图8所示，在分辨率转换单元61中转换其分辨率之后，各种颜色的相应排放数据存储在各自的缓冲寄存器105—108中。结果，排放数据的密度增大了。如图9中所示，在分辨率转换中，分辨率转换装置61将初始排放数据转换为加倍密度形式，其中，数据的密度沿垂直方向和水平方向(即沿主要扫描方向)加倍。因此，在该实施例中，图像以高分辨率打印。例如，分辨率转换单元61通过将300×300(dpi)分辨率的排放数据转换为600×600(dpi)分辩率而将排放数据的量提高到4倍。其次，在这种情况下，处理溶液排放数据并不受到分辨率转换，使得其排放数据的量小于每种墨水的排放数据的量。因此，待排放的处理溶液的量应当大于每种墨水的待排放量，从而形成一个直径较大的液滴。为此，可以利用排放处理溶液用的唯一的喷墨头来进行，其中待排放的溶液量大于每种墨水的量；或进行增大一个驱动处理溶液排放喷墨头的热脉冲的过程。因此，这能保证处理溶液与每种墨水混合。

图10至12是根据本发明的打印而图示的具体例子或示意图。为了简化说明，我们将说明只存在黑色墨水的排放数据的情况。

图10A表示一个待存储在排放数据存储器104中的黑色墨水的排放数据的例子。在该图中，参照编号701表示以该数据为基础的每个排放位置。其次，在图10B中，示出通过转换图10A的排放数据的分辨率而得到的变化的排放数据。在这种情况下，变化的排放数据接续地存储在缓冲寄存器108中直到喷墨头的喷射孔数目。在图中，参照编号702表示以该数据为基础的每个排放位置。

现在参照图11A，图中示出根据上述数据排放处理溶液的结果的示意图。如上所述，处理溶液的排放数据通常通过具有每个排放位置的整个彩色墨水的排放数据的逻辑“或”门而得到。但是，在这个例子中，处理溶液的排放数据相似于没有分辨率转换的黑色墨水的排放数据。此外，如上所述，处理溶液的液滴直径比每种墨水的液滴直径更大。其次，因为相对于处理溶液的数据量是小的，所以，如果在图9中任何一个用参照编号1—4表示的像素上存在排放数据，处理溶液用的喷墨头就排放。

图11B是一个表示图11A中所示的排放的处理溶液对其具有效果的范围的示意图。在图中，参照编号704表示处理溶液对其具有效果的范围。

同样，图12是一个例示在转换其分辨率后通过根据排放数据排放黑色墨水而在处理溶液范围内的黑色墨水的外观。在图中，参照编号705表示一滴黑色墨水。

在这个实施例中，处理溶液对全部墨水液滴产生效果。如果打印是利用不同的排放数据进行的，该装置通过形成一个比墨水的液滴直径大的处理溶液液滴直径来适应不同的数据，因为在排放位置中没有显著的变化。

实施例3

在上述实施例2中，每种墨水的排放数据转换为具有更高分辨率的排放数据，而处理溶液的排放量大于墨水的排放量。在这个实施例3中，分辨率转换是对每种墨水进行的，但每个液滴以同样滴滴大小打印。对于这种打印方式，其构造示于图13中。

在图13中，除了下列以外，构造几乎与实施例2的构造相同。在图13中，当从处理溶液排放缓冲寄存器114传输排放数据时，处理溶液的排放数据利用数据放大电路81传输到许多个喷墨头上，其数目取决于分辨率转换的比例，从而使处理溶液的排放数据和每种墨水的排放数据有同样的分辨率，导致处理溶液以与每种墨水相同的分辨率排放。也就是，本实施例的构造是这样的，使得通过将一个喷墨头的喷射孔阵列沿其阵列方向距另一个位移1/2像素来以两个喷墨头排放处理溶液。其次，也可以仅仅使用一个具有互相偏离1/2像素的两个阵列的喷射孔的处理溶液排放喷墨头。

现在参照图14A，图中示出一个例示在图10A中所示的排放数据(即通过放大得到的排放数据)的基础上的排放处理溶液的状态的示意图。

在图中，参照编号903表示处理溶液的一个排放数据。此时，处理溶液的排放量与每种墨水的排放量可以相等。

其次，现在参照图14B，图中示出一个例示排放处理溶液后墨水的排放状态的示意图。如图14A中所示，作为仅仅在分辨率转换之前的排放数据的基础上增加处理溶液液滴数目的结果，每一滴处理溶液当然是在一个从每滴墨水的相应位置移动的位置上形成的。但是，如图14B中所示，排放的处理溶液的有效区域并不始终在其到达的面积上。它也可以在邻近的面积上观察到。其次，在由分辨率转换后的排放数据所得到的墨水液滴的情况下，可以对每个位置观察到处理溶液的有效性。因此，可以证明本发明能够有效地利用处理溶液，从而能够进行高质量和高耐水性的打印操作。

可以用来实施本发明的墨水应当不限于染料墨水，也可以使用将颜料分散于其中的颜料墨水。可以使用任何种类的处理液体，只要它能够粘聚颜料。可以提出下列颜料墨水作为通过与上面讨论过的处理溶液Al混合而产生粘聚效果的一个例子。如下所述，可以获得每种含有颜料和阴离子化合物的黄色墨水Y2、深红色墨水M2、青蓝色墨水C2和黑色墨水K2。

黑色墨水K2

将下列物料倒入一个分批式垂直型混砂机(由Aimex公司制造)，填充每个直径1mm的玻璃丸作为介质，采用以阴离子作为基础的高分子材料P—1(具有酸值400和平均分子量6000的含20％苯乙烯甲基丙烯酸丙烯酸乙酯固体成分的水溶液，中和剂：氢氧化钾)作为分散剂，在水冷混砂机时进行分散处理3小时)。在完成分散后，最终混合物的粘度为9CPS而pH值为10.0。将分散液体倒入离心分离器以除去粗粒子，从而产生平均重量的颗粒的粒径为10nm的碳黑分散基元。(碳黑分散基元的组成)·P—1水溶液(20％的固体成分) 40份·碳黑Mogul L(由Cablack公司制造) 24份·甘油 15份·乙烯乙二醇一丁基乙醚 0.5份·异丙醇 3份·水 135份

然后，将这样得到的分散基元充分地分散在水中，得到用于喷墨打印的含颜料的黑色墨水K2。最终产品具有约10％的固体成分。

黄色墨水Y2

采用阴离子高分子材料P—2(具有酸值280和平均分子量11000的含20％苯乙烯丙烯酸甲基丙烯酸甲酯固体成分的水溶液，中和剂：二乙醇胺)作为分散剂，以产生黑色墨水K2的同样方式进行分散处理，从而产生平均重量的颗粒的粒径为103nm的黄色分散基元。(黄色分散基元的组成)·P—2水溶液(具有20％的固体成分) 35份·C、I、黄色颜料180(商品名称：由Hext公司制造的Nobapalm黄pH—G) 24份·三甘醇 10份·二甘醇 10份·乙二醇一丁基乙醚 1.0份·异丙醇 0.5份·水 135份

将这样得到的分散基元充分地分散在水中，得到用于喷墨打印的含颜料的黄色墨水Y2。墨水的最终产品含有约10％的固体成份。

青蓝色墨水C2

采用阴离子高分子材料P—1作为分散剂，而且通过进行与碳黑分散基元同样方式的分散处理使用下列物料，从而产生平均重量的颗粒的粒径为120mm的青蓝色分散基元。(青蓝色分散基元的组成)·P—1水溶液(20％的固体成分) 30份·C、I黄色颜料(商品名称：由Dainippon墨水和化学品公司制造的Fastogen蓝FGF)

24份·甘油 15份·二甘醇一丁基乙醚 0.5份·异丙醇 3份·水 135份

充分搅拌这样得到的青蓝色分散基元，以获得用于喷墨打印的含颜料的青蓝色墨水C2。墨水的最终产品含有约9.6％的固体成份。

深红色墨水M2

采用在产生黑色墨水K2时使用的阴离子高分子材料P—1作为分散剂，而且以与碳黑分散剂的情况中相同的方式使用下列物料，从而产生平均重理的颗料的粒径为115nm的深红色分散基元。(深红色分散基元的组成)·P—1水溶液(具有20％的固体成分) 20份·C、I、红色颜料122(商品名称：由Dainippon墨水和化学品公司制造)

24份·甘油 15份·异丙醇 3份·水 135份

通过在水中充分分散深红色分散基元，得到用于喷墨打印的含颜料的深红色墨水M2。墨水的最终产品含有约9.2％的固体成分。

当应用于具有产生热能的机构如电热换能器或激光并由于热能而在墨水中引起变化从而排放或喷射墨水的记录头或记录设备时，本发明获得明显的效果。这是因为这样一个系统可以获得高密度和高分辨率的记录。

美国专利No.4,723,129和4,740,796中公开了一种典型的结构及其操作原理，最好利用该基本原理来实施这样一个系统。虽然本系统既可用于提出要求型的喷墨记录系统也可用于连续型喷墨记录系统，但它特别适合于提出要求型设备。这是因为提出要求型设备具有电热换能器，每个设置在一块板上或保持液体(墨水)的液体通道中，其操作如下：首先，向电热换能器外加一个或多个驱动信号以产生对应于记录信息的热能；其次，该热能引起超过泡核沸腾的突然温度升高，从而在记录头的加热部分上产生膜状沸腾；第三，在对应于驱动信号的液体(墨水)中生成气泡。利用气泡的生成和破灭，从喷墨头的至少一个喷射孔排出墨水而形成一个或多个墨水滴。驱动信号最好是脉冲形式，因为通过这种形式的驱动信号可以立即而适当地生成气泡和使气泡破灭。作为脉冲形成的驱动信号，美国专利No.4,463,359和4,345,262中说明的驱动信号是优选的。此外，最好采用美国专利No.4,313,124中说明的加热部分的温度上升速率来获得更好的记录效果。

美国专利No.4,558,333和4,459,600公开了下列记录头结构，它结合在本发明中：该结构除了上述专利中公开的喷射孔、液体通道和电热换能器的组合外还包括设置在弯曲部分上的加热部分。而且，本发明可以应用于日本专利申请公开No.123670/1984和138461/1984中公开的结构以获得类似的效果。前者公开了这样一种结构，其中一个所有电热换能器共用的狭缝被用作电热换能器的喷射孔，而后者公开了这样一种结构，其中对应于喷射孔形成用于吸收由热能产生的压力波的开孔。因此，不管记录头的类型如何，本发明都可以可靠而有效地进行记录。

本发明也可应用于一种所谓的满行型记录头，其长度相当于跨越记录介质的最大长度。如此一个记录头可包括许多个组合在一起的记录头，或一个整体排列的记录头。

另外，本发明可应用于各种系列型记录头：一种固定在记录设备主装置上的记录头；一种可方便替换的芯片型记录头，当装载于一个记录设备的主装置上时，电气式连接于主装置上，并从那里得到墨水；一种整体地包括一个置盒的小车型记录头。

最好是为一个记录头增加一个复原系统或一个预备性辅助系统作为记录设备的部件，因为它们用于使得本发明的效果更可靠。作为复原系统的例子是用于记录头的一个盖帽机构和一个清洁机构，和用于记录头的一个压力或抽吸机构。作为预备性辅助系统的例子，是一个使用电热转能器或一个其它热元件和电热转能器的组合的预备性热机构，和一个进行与记录用的喷射无关的预备性喷墨的机构。这些系统对于可靠记录产生效果。

安装在一个记录设备上的记录头的数量和类型也可改变。例如，可以使用对应于单色墨水的唯一记录头，或对应于不同颜色或浓度的许多墨水的许多个记录头。换言之，本发明可以有效应用于具有单色、多色或全色的中至少一种方式的一种设备。这里，单色方式通过使用唯一主要颜色(例如黑色)进行记录。多色方式通过使用不同颜色的墨水进行记录，全色方式通过混合颜色进行记录。

其次，尽管上面说明的实施例使用液体墨水，但也可以使用当外加记录信号时为液体的墨水：例如，可以使用在低于室温的温度凝固而在室温下软化或液化的墨水。这是因为在喷墨系统中墨水的温度通常在30℃—70℃范围内调整，使得墨水的粘度保持在墨水可以可靠地喷射的一个值处。

此外，本发明可应用于此类设备，在这里墨水在喷射前被热能按如下情况液化，使得墨水以液体状态从孔中喷出，遇到记录介质开始凝固，从而避免墨水蒸发：通过可靠地使用否则会引起升温的热能，墨水从固体变成液体：或者留在空气中会变干的墨水由于记录信号的热能而液化。在这些情况下，墨水可以作为液体或固体物质暂时保持在凹槽中或通过多孔板中形成的空隙保持住，使得墨水如日本专利申请公开No.56847/1979或71260/1985中说明的那样面对电热转能器。当本发明使用膜状沸腾现象排出墨水时最有效。

其次，本发明的喷墨记录设备不仅可以用作一台计算机的一种信息处理设备的图像输出终端，而且可以用作一台复印机包括阅读器的一个输出设备，和用作有传输和接收功能的一台传真设备的输出设备。

图15是表示一种信息处理设备的一般构造的方框图。该信息处理设备具有文字处理、个人计算机、传真机、复印机等功能，根据本发明的打印设备可应用于该设备。

在图中，参照编号1801表示一个对整个设备进行控制的控制部分，包括中央处理器(例如微处理器)等等，以及各种输入输出端口，控制向相应部分输出控制信号或数据信号等及向相应部分输出入控制信号或数据信号等。参照编号1802表示一个具有显示屏的显示部分，在上面显示由一个图象阅读器1807读出的各种菜单、文件信息和图象或其它。参照编号1803表示一个设置在显示部分1802上的透明的压敏接触面板，用于通过以手指等按下表面而进行显示部分1802上的项目输入或坐标部分输入。

参照编号1804表示一个调频专用(FM)声源部分，它存储由存储器部分1810或外存储器1812中的音乐编辑器等产生的音乐信息，并且通过从存储部分等读出存储的音乐信息进行调频。从调频声源部分1804发出的一个电子信号由一个扬声器部分1805转变成一种可听见的声音。一个打印机部分1806用作文字处理机、个人计算机、传真机、复印机等的输出终端，根据本发明的打印设备应用于其中。

参照编号1807表示一个图像阅读器部分，用于光电读出输入的原始数据，它位于一个原始输送路径的中间位置，执行读出各种原始文件，例如为传真机或复印机用的原始文件。参照编号1808表示一个传真传输和接收部分，用于传输由图像阅读部分读出的原始数据或者接收传输的传真信号，该传真传输和接收部分有一个外部接口的功能。参照编号1809表示一个具有一个普通电话功能和各种相关功能(例如一个录音电话等)的电话机部分。

参照编号1810表示一个存储器部分，包括一个只读存储器，用于存储一个系统程序、一个管理程序、其它应用程序等，同样存储字体、字典等等，还包括一个随机存储器，用于存储从一个外存储设备1812中装入的应用程序、文件信息、视频信息等。

参照编号1811表示一个键盘，输入文件信息或各种命令。参照编号1812表示外存储设备，利用一个软磁盘或硬磁盘作为其存储介质。在外存储设备1812中，存储着文件信息、音乐或语音信息、使用人的应用程序等。

图16是图15所示的信息处理系统的一个外部简图。

在图16中，参照编号1901表示一个使用液晶等材料的平板显示器。在该显示器上装着触板1803，以便用一个手指等按下触板1803表面以执行坐标部分的输入或项目设计的输入。参照编号1902表示一个送/受话器，当执行设备的电话机功能时使用。一个可拆卸的键盘通过一个电缆连接于设备主体，适用于允许各种文件信息或各种数据的输入。另一方面，在键盘1903上设置了各种功能键。参照编号1905表示一个外存储设备1812的接入口，用于接纳插入其中的软磁盘。

参照编号1906表示一个纸张叠置部分，用于通过图像阅读部分1807叠置待读的原始数据。由图像阅读部分阅读的原始数据从设备后部排放。另一方面，在传真接受方面，喷墨打印机1907打印接收的信息。

还应该注意到，虽然显示部分1802可以是一个阴极射线管，但最好使用一个平面显示板，例如一个利用铁介电液晶的液晶显示器它能够缩小体积、减小厚度并减轻重量。

当如上述设备之类的信息处理设备作为个人计算机或文字处理机操作时，根据控制部分1801的一个预定程序，通过键盘部分1811处理各种信息的输入及由打印机部分1806输出打印图像。

当信息处理设备作为传真机的一个接收器操作时，根据预定的程序和由打印机部分1808输出的接受图像、从传真传输输入的传真信息和通过通讯网络的接收部分是一种从属的接收过程。

此外，当信息处理设备作为一台复印机操作时，图像阅读部分1807阅读原始数据，并且读出的原始数据通过控制部分1801作为复印图像输出到打印机部分。应该注意的是，录信息处理设备用作传真机的传送器时，根据控制器的预定程序，图像阅读器1807阅读的原始数据经过处理用于传输，在这之后，通过传真传输和接收部分1808传输到通讯网络。

应该注意到，信息处理设备如图17所示可以是一种在主体内结合喷墨打印机的结合型。在这种情况下，可以进一步提高其便携性。在图17中，同图16有相同功能的部分以相应的参照编号表示。

如上所述，利用本发明的打印设备，一台多功能信息处理设备可以以高速度低噪声得到高质量的打印图像。因此，信息处理设备的功能可以进一步增强。

Claims

1.一种喷墨打印设备，适合于通过从墨水排放部分排放墨水和从液体排放部分排放液体而在打印介质上进行打印过程，该液体包括至少一种使上述墨水中的颜色物料不溶或粘聚的物质，该设备包括：

排放数据形成器，用于以上述排放数据存储器中存储的排放数据为基础形成液体的排放数据，形成的液体排放数据的量小于上述存储在排放数据存储器中的排放数据的预定量；

一个液体排放缓冲寄存器，用于存储由上述排放数据形成器形成的液体的排放数据；和

控制器，用于根据上述液体排放缓冲寄存器和排放数据存储器中存储的排放数据分别驱动墨水排放部分以排放墨水和驱动液体排放部分以排放液体。

2.一种如权利要求1中所述的喷墨打印设备，其中上述控制器包括：

一个传送数据的开关电路，用于对将存储在上述排放数据存储器中的排放数据传输到上述排放数据形成器和墨水排放缓冲寄存器的过程进行开关操作。

3.一种如权利要求1中所述的喷墨打印设备，其中，排放数据形成器中形成的液体排放数据量(它小于存储在数据排放存储器中的排放数据预定量)对应于液体排放部分和墨水排放部分的喷射孔的数量。

4.一种如权利要求2中所述的喷墨打印设备，其中上述控制器还包括：

一个分辨率转换电路，用于转换待传输到上述墨水排放缓冲寄存器中的排放数据的分辨率。

5.一种如权利要求4中所述的喷墨打印设备，其中上述分辨率转换电路实现一种转换，使得排放数据的分辨率提高。

6.一种如权利要求5中所述的喷墨打印设备，还包括：

一个数据放大电路，用于增加在上述排放数据形成器中形成的排放数据量，并且将增加了的排放数据传输到上述液体排放缓冲寄存器中。

7.一种如权利要求1中所述的喷墨打印设备，其中，上述液体包含具有一种低分子量成分和一种高分子量成分的阳离子物质，而上述墨水包含一种阴离子染料。

8.一种如权利要求1中所述的喷墨打印设备，其中，上述液体包含具有一种低分子量成分和一种高分子量成分的阳离子物质，而上述墨水包含一种阴离子化合物和一种颜料。

9.一种如权利要求1中所述的喷墨打印设备，其中，上述墨水排放部分和上述液体排放部分具有一个产生热能的元件，用于通过利用热能排放墨水或液体。

10.一种喷墨打印设备，适合于进行一种打印过程，方法是：从许多彩色墨水排放喷墨头中排放墨水到一种打印介质上，并且从至少一个液体排放喷墨头中排放液体，该液体具有至少一种使墨水中的颜色物料不溶或粘聚的物质，该设备包括：

一个传送数据的开关，用于对将存储在上述许多排放数据存储器部分中的排放数据传输到上述排放数据形成器和相应的许多彩色墨水排放缓冲寄存器中的过程进行开关操作；和

控制器，用于根据存储在上述液体排放缓冲寄存器和上述许多彩色墨水排放缓冲寄存器中的排放数据分别驱动上述至少一个液体排放部分和上述许多彩色墨水排放部分。

11.一种如权利要求10中所述的喷墨打印设备，其中，上述数据传送开关在每个排放定时过程中对传输进行开关操作。

12.一种如权利要求11中所述的喷墨打印设备，其中，上述排放数据形成器在每个排放定时过程中，通过对存储在许多排放数据存储器部分中的排放数据进行一个逻辑“或”门操作而形成处理溶液的排放数据。

13.一种如权利要求1中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用作一台计算机的一个终端。

14.一种如权利要求1中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用于一台复印机。

15.一种如权利要求1中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用于一台传真机。

16.一种如权利要求10中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用作一台计算机的一个终端。

17.一种如权利要求10中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用于一台复印机。

18.一种如权利要求10中所述的设备，其中，上述打印设备制造成用于一台传真机。