DE60130959T2

DE60130959T2 - Apparat und Verfahren zum Tintenstrahldrucken

Info

Publication number: DE60130959T2
Application number: DE60130959T
Authority: DE
Inventors: Noribumi Ohta-ku Koitabashi; Hitoshi Ohta-ku Yoshino; Masataka Ohta-ku Yashima; Hiroyuki Ohta-ku Ogino
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: EP1208989B1; EP1208989A2; US6582047B2; DE60130959D1; EP1208989A3; US20020097290A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahldruckgerät und ein Tintenstrahldruckverfahren, speziell auf ein Tintenstrahldruckgerät und ein Tintenstrahldruckverfahren, welche in einem Druckmodus drucken können, welcher eine Druckeigenschaft eines Druckmediums wie etwa eines Druckpapiers als eine Bedingung beim Drucken einsetzt.
Ein Tintenstrahldrucksystem hat verschiedene Vorteile, wie etwa, dass ein Druckvorgang mit geringer Geräuschentwicklung, niedrigen Betriebskosten und hoher Geschwindigkeit ermöglicht wird, sowie dass es einfach ist, ein Gerät klein auszugestalten sowie ein Gerät mit Farbfunktion herzustellen, und dann wird dieses System weitreichend in Druckern und Kopierern oder dergleichen eingesetzt.
Bei dieser Art Druckgerät, welches auf dem Tintenstrahlsystem basiert, ist das gleichzeitige Erzielen eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit als auch eines Druckens mit hoher Dichte ein herkömmlicher Aspekt und Hauptaspekt gewesen. Zum Beispiel ist im Falle eines Tintenstrahldruckers ein Modus, welcher mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit druckt und als Skizzenmodus bezeichnet wird, gut bekannt. Dieser Modus druckt jedoch mehr oder weniger auf Kosten der Druckqualität. Speziell werden Druckpunkte in einem festgelegten Ausmaß ausgedünnt. Dies wird von einer Vergrößerung der Abtastgeschwindigkeit eines Druckkopfes oder der Zufuhrgeschwindigkeit eines Druckmediums zu dem Druckkopf begleitet. Im Falle solch eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit, welches auf einem Ausdünnen basiert, wird die Gesamtfläche, welche die Tintenpunkte auf dem Druckmedium einnehmen, klein, und dann ist die realisierte Druckdichte nicht so groß.
Andererseits sind unter dem Gesichtpunkt der Druckeigenschaften des beim Drucken eingesetzten Druckmediums verschiedene Vorschläge gemacht worden, welche zu dem vorstehend erwähnten Drucken mit hoher Geschwindigkeit und Drucken mit hoher Dichte beitragen. Allgemein gesprochen ist es zur Erzielung einer hohen Dichte wichtig, das Farbmittel wie etwa einen Farbstoff in einer Tinte an dem Oberflächenabschnitt nahe der Oberfläche des Druckmediums so sehr wie möglich zu fixieren. Andererseits ist für ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit zur Beförderung eines schnellen Fixierens der Tinte eine starke Absorptionseigenschaft des Druckmediums erforderlich. Allerdings dringt in solch einem Fall das Farbmittel der Tinte leicht tief in das Druckmedium in der Richtung der Dicke ein, und die Menge des Farbmittels, welche auf der Oberfläche zurückbleibt, wird klein. Infolgedessen wird eine hohe Dichte schwierig erzielt. Auf diese Weise ist es auch aufgrund der Druckeigenschaften des Druckmediums schwierig, ein Drucken mit sowohl hoher Dichte als auch hoher Geschwindigkeit zu realisieren.
Wie aus dem Vorstehendem ersichtlich ist, ist ein Druckmedium, welches viel von dem Farbmittel nahe seiner Oberflächen zurückhalten und dafür sorgen kann, dass das Lösungsmittel der Tinte schnell eindringt, so dass eine gute Fixierung der Tinte erfolgt, eines der Merkmale, welche zum Lösen des vorstehend erwähnten herkömmlichen Aspekts und Hauptaspekts erforderlich sind.
Darüber hinaus ist es unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung des einfachen Einsatzes des Geräts wünschenswert, einen Druckmodus durchzuführen, welcher für solch ein spezielles Druckmedium geeignet ist, und dann ein gleichzeitiges Vorliegen von Drucken mit hoher Dichte und Drucken mit hoher Geschwindigkeit zu realisieren, sowie ein Drucken für ein anderes, herkömmlich verwendetes Druckmedium zu realisieren, welches in dem gleichen Druckmodus bei einem Drucken mit hoher Dichte und einem Drucken mit hoher Geschwindigkeit im Vergleich mit dem Drucken für das spezielle Druckmedium vorteilhaft ist. Zum Beispiel ist es selbst in dem Fall, dass ein Anwender versucht, ein hauptsächlich aus Zeichen bestehendes Dokument zu drucken und absichtlich das herkömmlich verwendete Papier anstelle des vorstehend erwähnten speziellen Druckmediums auswählt, oder selbst in dem Fall, dass der Anwender bei der Auswahl des Druckmediums einen Fehler macht und anstelle dessen das herkömmlich verwendete Papier einsetzt, wenn ein Drucken mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit realisiert werden kann, möglich, immer ein bevorzugtes Drucken auszuführen, entsprechend verschiedenen Anwendern wie etwas Anwendern, die sich über die Art des verwendeten Druckmediums keine Gedanken machen, oder Anwendern, welche positiv ein Druckmedium auswählen, welches dem Druckbild entspricht.
EP-A-0 941 852 offenbart ein Tintenstrahldruckgerät einschließlich einer Drucksteuerungseinheit zum Umschalten eines Druckmodus von einem Modus mit dünnem Mehrfachdurchgang hin zu einem Druckmodus mit einem Durchgang sowie einer die Ausstoßmenge steuernden Einheit. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf der Offenbarung dieses Dokuments.
In EP-A-0 897 800 wird ein Aufzeichnungsverfahren beschrieben, welches einen Schritt des Ausstoßens einer Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial und, nachdem die Tinte über eine festgelegte Zeitspanne in das Aufzeichnungsmedium eingedrungen ist, des Auftragens einer Bearbeitungsflüssigkeit aufweist.
Ferner bezieht sich das U.S. Patent Nr. 5,266,283 auf ein Aufzeichnungsmedium, welches eine Oberflächenschicht, die hauptsächlich aus Aluminiumoxidteilchen besteht, und eine untere Schicht umfasst, welche Tinte absorbiert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Tintenstrahldruckgerät und ein Tintenstrahldruckverfahren bereitzustellen, welche in einem Druckmodus drucken können, der für die Verwendung eines Druckmediums geeignet ist, welches viel Farbmittel nahe der Oberfläche des Druckmediums zurückhalten und dafür sorgen kann, dass ein Lösungsmittel der Tinte schnell eindringt, und welche eine einfache Anwendung des Druckgeräts erzielen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldruckgerät bereitgestellt, welches eine Steuerung umfasst, die einen Druckmodus für ein mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit absorbierenden Papiers bzw. einen Druckmodus für herkömmliches Papier unter Verwendung eines herkömmlichen Papiers ausführen kann, wobei die Tintenaufstoßmenge pro einem Pixel für den Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier kleiner als für den Druckmodus für herkömmliches Papier eingestellt ist, und wobei in dem Druckmodus für herkömmliches Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer festgelegten Größe erfolgt und in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer kleineren Größe als der festgelegten Größe erfolgt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldruckverfahren bereitgestellt mit:
einem Druckschritt zur Ausführung, jeweils als Druckmodus, eines Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit absorbierenden Papiers, welches im Wesentlichen keinen Leim (bzw. Schlichte), aber Aluminiumoxid Teilchen enthält oder welches eine Eindringfähigkeit von 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder größer als Ka-Wert im Falle des Einsatzes einer Tinte mit einer Eindringeigenschaft von 1 ml·m^–2·ms^–1/2 oder kleiner als Ka-Wert für PPC-Papier aufweißt, sowie eines Druckmodus für herkömmliches Papier unter Verwendung eines herkömmlichen Papiers,
wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel für den Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier kleiner als für den Druckmodus für herkömmliches Papier eingestellt ist, und wobei in dem Druckmodus für herkömmliches Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer festgelegten Größe erfolgt und in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfen mit einer kleineren Größe als der festgelegten Größe erfolgt.
Bevorzugte Ausführungsformen des Tintenstrahldruckgeräts bzw. Tintenstrahldruckverfahrens sind in den Unteransprüchen und hiernach aufgeführt.
Gemäß der vorstehenden Ausgestaltung wird, wenn der Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier bzw. der Druckmodus für herkömmliches Papier durchgeführt werden, die pro einem Pixel ausgestoßene Tintenmenge in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier kleiner eingestellt als in dem Druckmodus für herkömmliches Papier. Zusätzlich dazu können wenigstens in dem Fall des Druckens von Schwarz eine schwarze Tinte und eine Bearbeitungsflüssigkeit, welche die schwarze Tinte unlöslich macht, von dem Druckkopf ausgestoßen werden. Hinsichtlich des Tintenstrahldruckverfahrens wird in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier ein Druckmedium, welches im Wesentlichen keinen Leim, aber Aluminiumoxidteilchen enthält, oder ein Druckmedium mit einer Eindringfähigkeit von 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder größer als Ka-Wert bei der Verwendung einer Tinte mit einer Eindringfähigkeit in PPC-Papier von 1 ml·m^–2·ms^–1/2 oder kleiner als Ka-Wert, das heißt ein Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit, eingesetzt. Selbst wenn die auf dem Druckmedium auftreffende Tintenmenge klein ist, wird dadurch das meiste des Tintenfarbmittels auf der Oberflächenschicht des Druckmediums zurückgehalten, und das Lösungsmittel der Tinte wird eher schnell eindringen. Infolgedessen kann der vorstehende Druckmodus ein Drucken mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit realisieren. Selbst wenn andererseits das vorstehend erwähnte Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit nicht eingesetzt wird, sondern das Druckpapier wie etwa herkömmliches Papier eingesetzt wird, kann, da die Bearbeitungsflüssigkeit, welche die Tinte unlöslich macht, eingesetzt wird, ähnlich zu dem vorstehenden Fall viel von dem Farbmittel auf der Oberflächenschicht des Druckmediums zurückgehalten werden, und ein Drucken mit hoher Dichte kann erzielt werden.
Die 1 ist ein Diagramm, welches die Verteilung einer Imprägnierung mit Aluminiumoxid in der Oberflächenschicht eines Druckmediums gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 2 ist eine Veranschaulichung, welche schematisch einen Zustand zeigt, in welchem Aluminiumoxid an Fasern anhaftet, die das Druckmedium bilden;
die 3A bis 3D sind Diagramme, welche den Unterschied bei der Erzeugung eines Tintenpunkts zwischen einem herkömmlichen Papier und einem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit im Bezug auf die Ausführungsform erläutern;
die 4 ist eine Seitenansicht, welche einen schematischen Aufbau eines voll-mehrfachartigen Druckgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Steuerung des in 4 gezeigten Druckgeräts angibt;
die 6 ist eine Perspektivansicht, welche einen Aufbau eines Druckgeräts vom seriellen Typ gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 7 ist eine Vorderansicht, welche eine Druckkopfanordnung eines Druckgeräts vom seriellen Typ gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 8 ist eine Seitenansicht, welche einen Aufbau eines voll-mehrfachartigen Druckgeräts gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die 9 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem Eingabewert und einem Ausgabewert in einer Gammatabelle zeigt.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend detailliert beschrieben.
Die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schlägt sich merkmalsmäßig zuerst in den Druckeigenschaften eines Druckmediums nieder. Spezieller bilden Merkmale der Ausführungsform, dass ein Druckpapier mit einer Tintenabsorptionseigenschaft, durch welche ein Lösungsmittel einer Tinte schnell absorbiert wird, und einer Eigenschaft, welche dafür sorgt, dass ein Pigment oder ein Farbstoff als ein Farbmittel für die Tinte in dem vergleichsweise oberflächlichen Bereich zurückgehalten wird, eingesetzt wird. Konkret wird sich in dem Fall, dass dieses Druckpapier eingesetzt wird, die Tinte entlang der Oberfläche des Druckpapiers verteilen, so dass im Vergleich mit der Menge eines auftreffenden Tintentröpfchens ein daraus gebildeter Punkt einen größeren Durchmesser aufweist, sowie dass das Farbmittel nicht in der Tiefenrichtung des Druckmediums eindringt, sondern eher im Oberflächenabschnitt einer Oberflächenschicht des Druckpapiers zurückgehalten wird. Dadurch kann eine hohe Druckdichte realisiert werden. Andererseits kann das Lösungsmittel der Tinte in einer Richtung der Dicke des Druckpapiers schnell eindringen, und dann zeigt sich eine starke Fixierung.
Das Druckpapier, welches die vorstehend beschriebenen Druckeigenschaften erzielen kann (hiernach als „Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit" bezeichnet) wird von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagen. Eine Skizze seines Aufbaus ist, wie in 1 gezeigt, dass der Oberflächenabschnitt der Druckpapieroberfläche mit Aluminiumoxid imprägniert ist. In einem Beispiel der 1 ist das Aluminiumoxid in beide Oberflächen des Druckpapiers imprägniert, aber das Aluminiumoxid kann in wenigstens die Oberfläche auf der Seite imprägniert sein, auf welche die Tinte auszustoßen ist.
Hinsichtlich des Aufbaus dieses Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit sind, wie später erwähnt, auf der Oberfläche der Fasern, welche das herkömmliche Druckpapier bilden, Aluminiumoxidteilchen adsorbiert, und ein Leim, welcher normalerweise für ein Druckpapier unter dem Gesichtspunkt eines Verhinderns von Ausbluten eingesetzt wird, wird überhaupt nicht verwendet, oder selbst wenn er verwendet wird, nur in Spuren. Da in diesem Fall kein Leim verwendet wird oder nur in Spuren verwendet wird, kann die Tinte leicht in alle Richtungen eindringen. Als Ergebnis davon wird sich die Tinte entlang der Oberfläche des Druckmediums verteilen, und im Vergleich zu der Tintenmenge kann ein großer Punkt ausgebildet werden. Da Aluminiumoxidteilchen auf der Oberfläche vorliegen, wird das Pigment oder der Farbstoff der Tinte zusätzlich dazu durch die Fasern über die Aluminiumoxidteilchen adsorbiert, und das meiste dieser Farbmittel kann auf der Oberflächenschicht des Druckpapiers zurückgehalten werden.
Da andererseits im Vergleich zum normalen Druckpapier kein Leim verwendet wird oder nur eine begrenzte Menge verwendet wird, wird der Raum zwischen Fasern, welcher normalerweise durch den Leim verstopft wird, so wie er ist als leerer Raum zurückbleiben, und dann kann das Tintenlösungsmittel in der Richtung der Dicke des Druckpapiers durch solche Räume hindurch dringen. Im Ergebnis kann dieses Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit eine starke Tintenabsorptionseigenschaft oder eine starke Tintenfixierungseigenschaft aufweisen. Wie später erwähnt wird, zeigt im Falle von Messungen basierend auf dem Bristow-Verfahren selbst in dem Fall, dass eine Tinte mit einer geringen Eindringfähigkeit für ein herkömmliches Druckpapier, welches zum Kopieren eingesetzt wird, wie etwa die so genannte abdeckartige Tinte eingesetzt wird, das Druckpapier der vorliegenden Ausführungsform eine große Geschwindigkeit der Tintenabsorption, welche äquivalent zu einem Ka-Wert von etwa 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder größer ist.
(Ausführungsformen des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit)
Ein auf eine der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezogenes Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit wird detailliert beschrieben.
Die Papieroberfläche des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit der vorliegenden Ausführungsform fühlt sich ähnlich zu herkömmlichen Papier an, und zusätzlich ist, wie vorstehend erwähnt, die Absorption eines Tintenlösungsmittels gut, und es weist zudem die Eigenschaft einer hohen optischen Konzentration des Druckbereichs basierend auf Tinte auf. Darüber hinaus treten das so genannte Abfallen von Pulver und Kräuseln nicht so sehr auf, und es ist ein Druckmedium mit hervorragender Wasserfestigkeit.
Die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung haben in den offiziellen Veröffentlichungen der japanischen Patente Nr. 2714350 bis 2714352 sowie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-99627 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-211250 ein Druckmedium vorgeschlagen, welches in den faserigen Materialien hydriertes Aluminiumoxid enthält. Das Druckmedium, welches in jeder Publikation der japanischen Patente Nr. 2714350 bis 2714352 sowie der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-99627 offenbart ist, bezieht sich auf ein Druckmedium, welches hydriertes Aluminiumoxid enthält, das spezielle physikalische Werte aufweist. In dieser Erfindung haben wir selbst im Falle von ungestrichenem Papier gefunden, dass eine hervorragende Färbung erzielt werden kann. Darüber hinaus ist das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-211250 offenbarte Druckmedium ein Medium mit einer mehrschichtigen Zusammensetzung bestehend aus der Oberflächenschicht und der Grundschicht, und es ist ein Druckmedium, welches hydriertes Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur aufweist, das nur in der Oberflächenschicht enthalten ist. In der gleichen Erfindung haben wird durch Ausgestaltung des Druckmediums, welches hydriertes Aluminiumoxid enthält, als eine mehrschichtige Zusammensetzung sowie dadurch, dass hydriertes Aluminiumoxid nur in der Oberflächenschicht enthalten ist, und zusätzlich durch Zusammensetzten der Grundschicht mit Materialien mit guten Eigenschaften der Flüssigkeitsabsorption gefunden, dass zum Zeitpunkt eines Druckens mit hoher Geschwindigkeit eine hervorragende Färbung und Auflösung erzielt werden können.
Das Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verbesserung der vorstehend erwähnten Patente und es wurde durch den Befund erhalten, dass durch Verbesserung der Zusammensetzung des Druckmediums, welches hydriertes Aluminiumoxid enthält, selbst im Falle eines Druckmediums, welches aus einer einzelnen Schicht besteht, indem faserige Materialien eingesetzt werden, welche keine Füllstoffe enthalten, und ein Papier hergestellt wird, welches keinen Leim enthält, und zusätzlich, indem dafür gesorgt wird, dass das hydrierte Aluminiumoxid und ein kationisches Harz nahe der Oberfläche vorliegen, eine hervorragende Tintenabsorption und Färbung sowie eine gute Punktreproduzierbarkeit erzielt werden können. Dies ist insbesondere wirksam im Falle des Druckens mit dem Superhochgeschwindigkeitsdrucker, welcher den so genannten Vollzeilenkopf einsetzt, oder dergleichen. Es ist des Weiteren bevorzugt, das hydrierte Aluminiumoxid und das kationische Harz maschinell bzw. innerhalb einer Maschine auf das Papier aufzutragen, welches keinen Leim enthält.
Das Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform weist die vorstehend erwähnte einschichtige Zusammensetzung auf, und da ein Auftragen von hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz innerhalb einer Maschine erfolgt, ist es möglich, das Papier in einfacher Weise mit einer herkömmlichen papierherstellenden Maschine herzustellen, und es gibt den Vorteil, dass die Produktivität in signifikanter Weise verbessert wird. Insbesondere gibt es den Vorteil, dass es möglich wird, eine Beschichtung auf beiden Seiten in einfacher Weise vorzunehmen. Hinsichtlich der Anwendung der vorliegenden Erfindung müssen die faserigen Materialien nicht auf Papier beschränkt sein. Sie kann für alle Arten von Formen (bzw. Formblättern) eingesetzt werden, welche faserartige Materialien wie etwa synthetisches Papier, Stoff und nicht gewobenen Stoff unter Einsatz synthetischen Zellstoffes einsetzten. Das hier erwähnte Papier ohne Leim bedeutet, dass die Messung des Schlichtegrads nach Stöckigt 0 Sekunden liefert. Die Messung des Schlichtegrads nach Stöckigt kann durch das Verfahren von JIS P-8122 durchgeführt werden.
In anderen Worten besteht das Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich aus Cellulosefaser mit einer einschichtigen Zusammensetzung, welche keinen Leim enthält, und zusätzlich weist das Druckmedium hydriertes Aluminiumoxid und kationisches Harz auf, welche wenigstens nahe der Oberfläche des faserigen Materials vorliegen, welches keinen Leim enthält. In diesem Druckmedium wird das Farbmittel in der Tinte, welche ausgestoßen worden ist, nahe der Oberfläche adsorbiert werden, und die Lösungsmittelkomponenten in der Tinte werden im Inneren des Druckmediums absorbiert werden. Durch Herstellung eines Papiers ohne Leim, welches keine Füllstoffe enthält, kann eine hervorragende Geschwindigkeit der Tintenabsorption erzielt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden faserige Materialien eingesetzt, welche keinerlei Füllstoffe enthalten, und in den Räumen zwischen den Fasern der faserigen Materialien liegen keine Füllstoffe, Pigmente oder Harze vor. Der Grund ist, dass durch Ausbildung von Räumen, welche zwischen den faserigen Materialien zurückbleiben, die Tintenabsorption im größten Umfang verbessert wird. Daher erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform eine Beschichtung mit normalen Harzkomponenten wie etwa einer Leimpresse, welche für herkömmliches Papier und Stoff eingesetzt wird, nicht. An der Oberfläche einer jeden Faser in den faserigen Materialien liegen hydriertes Aluminiumoxid und kationische Harze vor.
Wie es in 2 gezeigt ist, liegen hydriertes Aluminiumoxid 3 und das kationische Harz 4 konkret in einer Weise vor, dass sie die Oberfläche einer jeden Faser in dem Druckmedium bedecken. In diesem Fall ist es notwendig, dass das hydrierte Aluminiumoxid und das kationische Harz die Räume zwischen jeder Faser der faserigen Materialen nicht ausfüllen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird dafür gesorgt, dass das hydrierte Aluminiumoxid und kationisches Harz wenigsten nahe der Oberfläche der faserigen Materialien vorliegen. Hinsichtlich eines Verfahrens zur Zugabe von hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz ist es wünschenswert, die Oberfläche der faserigen Materialien zu beschichten. Durch Auftragen des hydrierten Aluminiumoxids und kationischen Harzes ist es möglich, dafür zu sorgen, dass mehr hydriertes Aluminiumoxid und kationisches Harz nahe der Oberfläche der faserigen Materialen vorliegen und im Ergebnis die Färbung zu verbessern. Ein noch mehr bevorzugtes Verfahren ist das Verfahren, bei dem die Beschichtung mit hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz innerhalb der Maschine erfolgt. Im Falle einer Auftragung innerhalb der Maschine ist es möglich, dafür zu sorgen, dass das hydrierte Aluminiumoxid und kationische Harz nur nahe der Oberfläche der faserigen Materialen vorliegen. Obwohl der Grund nicht klar ist, sind im Falle eines Beschichtens innerhalb der Maschine, da die Beschichtung direkt nach der Papierherstellung erfolgt, die chemischen und physikalischen Aktivitäten der faserigen Materialen hoch, und es wird vermutet, dass das hydrierte Aluminiumoxid und kationische Harz, welche mit den faserigen Materialen in Kontakt treten, in einer sehr kurzen Zeit nach ihrem Anbringen fixiert werden.
Die bevorzugte Beschichtungsmenge beträgt für eine Seite jeweils 1 bis 5 g/m². Da in der vorliegenden Ausführungsform die Beschichtung mit Leim durch das Beschichtungsverfahren innerhalb der Maschine erfolgt, werden beide Seiten gleichzeitig beschichtet. In solch einem Fall beträgt die Beschichtungsmenge des hydrierten Aluminiumoxids bzw. des kationischen Harzes 2 bis 10 g/m². Durch Beschichten innerhalb der Maschine kann eine gute Färbung mit einer geringeren Beschichtungsmenge erzielt werden, während das Gefühl von herkömmlichem Papier beibehalten wird. Das hier erwähnte Gefühl von herkömmlichen Papier bedeutet, dass Cellulosefasern auf der Oberfläche freiliegen, und wenn es mit den Händen befühlt wird, gibt es kein Gefühl einer Beschichtung mit feinen Teilchen. Darüber hinaus wird, wie es in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-141783 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-174718 beschrieben ist, beim Papierherstellungsvorgang anstelle eines Verfahrens mit Leimpressenbeschichtung auf den Cellulosefasern durch das Verfahren innerhalb der Maschine ein kontinuierliches Beschichten mit hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz durchgeführt. In diesem Fall liegt keine Leimpressschicht auf der Papieroberfläche vor.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung 1-141783 wird ein Tintenstrahldruckpapier offenbart, welches erhalten wird, indem innerhalb der Maschine eine Beschichtung eines Grundmaterials mit einer Beschichtungsflüssigkeit erfolgt, welche amorphes Siliciumoxid und hydriertes Aluminiumoxid mit durchschnittlichen Teilchengrößen im Bereich zwischen 5 bis 200 nm in einem Gewichtsverhältnis von 100:5 bis 100:35 enthält. In dieser Erfindung wird zum Zwecke einer Verbesserung der Produktivität der Beschichtung innerhalb der Maschine in der Papierherstellungsvorrichtung als Bindemittel des amorphen Siliciumoxids ein Aluminiumoxidsol eingesetzt. Das Druckmedium in der vorliegenden Ausführungsform entspricht dem vorstehenden Verfahren dahingehend, dass eine Beschichtung innerhalb der Maschine erfolgt, aber die Beschichtungszusammensetzung unterscheidet sich von jener, bei der eine Beschichtung innerhalb der Maschine von hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz wie bei der vorliegenden Ausführungsform auf Papier ohne Leim erfolgt, in welchem Füllstoffe nicht enthalten sind.
Darüber hinaus werden in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 11-174718 ein Papier mit einer Pigmentschlichtenbeschichtung, welche auf einer Seite des Grundpapiers in einem Ausmaß von 3 bis 8 g/m² vorgenommen ist, sowie ein Nachrichtenpapier mit einer Dichte der Endbearbeitung im Bereich von 0,75 bis 0,90 g/m², einem Faserausrichtungsverhältnis im Bereich von 1,0 bis 1,25, einer Glätte im Bereich von 50 bis 120 Sekunden sowie einem Formationsindex von 20 oder größer offenbart. In dieser Erfindung wird, während das Farbbild des Vollfarbkopierers in einem guten Zustand gehalten wird, die Steifigkeit beibehalten, und um zu verhindern, dass der abgeschiedene Toner in die (Hohl)räume des Papiers eintritt, wenn die Dichte des Papiers verringert wird, um das Basisgewicht zu verkleinern, wird eine Pigmentschlichtenbeschichtung vorgenommen. Obwohl das Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform mit dem vorstehenden dahingehend übereinstimmt, dass innerhalb des festgelegten Bereichs eine Pigmentschlichtenbeschichtung des Papiers vorgenommen wird, beschreibt sie im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform nicht den Gedanken, dass eine Beschichtung mit hydriertem Aluminiumoxid und kationischem Harz auf einem Papier ohne Füllstoff, welches Eigenschaften zeigt, die Eigenschaften wie etwa Tintenabsorption, Färbung und Gefühl eines herkömmlichen Papiers erfüllen, innerhalb der Maschine erfolgt.
Da das hydrierte Aluminiumoxid positiv aufgeladen ist, ist die Fixierung der Farbmittel wie etwas des Farbstoffes in der Tinte sehr gut, und ein hervorragendes Farbbild kann erhalten werden. Zusätzlich treten Probleme wie etwa eine Bräunung von schwarzer Tinte, Lichtechtheit nicht auf. Somit ist es als Material bevorzugt, welches für ein Druckmedium des Tintenstrahldruckens einzusetzen ist.
Als hydriertes Aluminiumoxid, welches in dem Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform vorliegt, ist hydriertes Aluminiumoxid, welches in einem Röntgenbeugungsverfahren eine Boehmitstruktur zeigt, unter dem Gesichtspunkt der Tintenabsorption, der Farbmittelabsorption und einer guten Färbung das wünschenswerteste. Hydriertes Aluminiumoxid ist durch die folgende allgemeine Formel definiert. Al₂O_3-n(OH)_2n·mH₂O
In der Formel steht n für eine der ganzen Zahlen 0 bis 3, m steht für einen Wert von 0 bis 10 und bevorzugt 0 bis 5. Der Ausdruck mH₂O steht für eine Wasserphase, welche mit dem Kristallgitter nicht in Beziehung steht und in den meisten Fällen ein Entfernen ermöglicht. Somit kann m eine Zahl sein, welche keine ganze Zahl ist. Voraussetzung ist allerdings, dass m und n nicht gleichzeitig 0 sein können.
Allgemein gesprochen weist der Kristall von hydriertem Aluminiumoxid eine Boehmitstruktur auf, welche eine Verbindung mit Schichtstruktur ist, bei der ihre (020)-Ebene eine große Ebene ausbildet, und ihr Röntgenbeugungsdiagramm weist einen auffälligen Beugungsreflex auf. Hinsichtlich der Boehmitstruktur gibt es eine vollständige Boehmitstruktur und eine Quasi-Boehmitstruktur, welche zudem überschüssiges Wasser zwischen den (020)-Schichten enthalten kann. Diese Quasi-Boehmitstruktur weist einen breiteren Beugungsreflex als eine vollständige Boehmitstruktur auf. Da vollständiges Boehmit und Quasi-Boehmit nicht klar unterschieden werden können, soll in der vorliegenden Erfindung, solange es nicht speziell erwähnt ist, hydriertes Aluminiumoxid Boehmitstrukturen bezeichnen, welche beide Arten einschließen (hiernach als hydriertes Aluminiumoxid bezeichnet).
Als hydriertes Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur, welches in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist unter dem Gesichtspunkt einer guten Farbkonzentration, Auflösung und Tintenabsorption jenes bevorzugt, welches im Röntgenbeugungsverfahren die Boehmitstruktur zeigt. Wenn es zusätzlich ein hydriertes Aluminiumoxid ist, kann zudem hydriertes Aluminiumoxid verwendet werden, welches Metalloxide wie etwa Titandioxid oder Siliciumoxid enthält.
Obwohl es nicht darauf beschränkt werden muss, kann es hinsichtlich eines Herstellungsverfahrens des hydrierten Aluminiumoxids, welches in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wenn es ein Herstellungsverfahren ist, welches hydriertes Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur erzeugen kann, zum Beispiel durch gut bekannte Verfahren wie etwa Hydrolyse von Aluminiumalkoxid oder Hydrolyse von Natriumaluminat hergestellt werden. Darüber hinaus kann es, wie es in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 56-120508 offenbart ist, durch Hitzebehandlung von amorphem hydrierten Aluminiumoxid bei 50°C oder darüber in der Gegenwart von Wasser hinsichtlich der Röntgenbeugung in eine Boehmitstruktur umgewandelt und verwendet werden.
Hinsichtlich des leimfreien Papiercellulosezellstoffs, auf den in der vorliegenden Ausführungsform Bezug genommen wird, gibt es keine speziellen Beschränkungen. Zum Beispiel können Sulfitzellstoff, welcher aus dem Laubbaum und dem Nadelbaum erhalten wird, chemische Zellstoffe wie etwa alkalischer Zellstoff (AP) und Kraftzellstoff (KP), semi-chemischer Zellstoff, semi-mechanischer Zellstoff, mechanischer Zellstoff, Zellstoff aus Altpapier, gebildet aus entfärbten Sekundärfasern, verwendet werden. Darüber hinaus können die Zellstoffe eingesetzt werden, ob sie gebleicht sind oder nicht und ob sie gemahlen sind oder nicht. Zusätzlich kann als Cellulosezellstoff nicht hölzerner Zellstoff wie etwa Gras, Blätter, Bast (Phloem), Samenfasern sowie Zellstoff wie etwa Stroh, Bambus, Flachs, Bagasse, Kenaf, Mitsumata (Edgeworthia papyrifera) und Baumwolllinter ebenfalls verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist es wichtig, dass keine Füllstoffe enthalten sind. Darüber hinaus ist es wichtig, dass wasserabsorbierende Harze wie etwa Polyvinylalkohol und Polyacrylamid nicht enthalten sind. Indem keine Fasern und keine wasserabsorbierenden Harze enthalten sind, kann eine gute Reproduzierbarkeit des Druckpunktes erzielt werden.
Hinsichtlich des Gesamtbasisgewichts des Druckmediums gibt es keine spezielle Beschränkung, solange das Basisgewicht klein ist und das Druckmedium außergewöhnlich dünn ist. In dem Fall, dass mit Druckern gedruckt wird, ist unter dem Gesichtspunkt von Trägereigenschaften ein Bereich von 40 bis 300 g/m² wünschenswert. Ein mehr bevorzugter Bereich ist 45 bis 200 g/m², und die Undurchsichtigkeit kann vergrößert werden, ohne die Papierfaltfestigkeit zu vergrößern. Zusätzlich wird in dem Fall, dass eine große Anzahl an Druckproben gestapelt wird, ein Anhaften nicht so leicht auftreten.
Bei dem Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform ist es zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Cellulosezellstoff wünschenswert, als Ausgangssubstanzen Sulfatzellstoff, Sulfitzellstoff, Natriumcarbonatzellstoff, mit Hemicellulase behandelten Zellstoff, mit Enzym behandelten chemischen Zellstoff, welcher feine Fibrillecellulose einsetzt, kristallisierte Cellulose, Laub- oder Nadelbaum zuzusetzen. Durch die Zugabe dieser Zellstoffe wird die Glätte der Oberfläche des Druckmediums verbessert, und es ergibt sich die Wirkung einer Verbesserung des Gefühls. Darüber hinaus ergibt sich zudem eine Wirkung der Verringerung der Haftung der Oberfläche des Druckmediums sowie einer Quellverformung, welche direkt nach dem Drucken auftreten.
In der vorliegenden Ausführungsform können, zusätzlich zu dem vorstehenden Cellulosezellstoff, mechanische Zellstoffe wie etwa bauschige Cellulosefaser, Mercerisierungscellulose, Fluffcellulose und thermomechanischer Zellstoff ebenfalls zugesetzt sein. Durch Zugabe solcher Zellstoffe ist es möglich, die Geschwindigkeit der Tintenabsorption und die absorbierte Tintenmenge des Druckmediums zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Geschwindigkeit der Tintenabsorption des Druckmediums mit dem gut bekannten Flüssigkeitssaugmessgerät vom Typ mit dynamischer Abtastung gemessen werden. Es ist für das Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt, dass es in einer Kontaktzeit von 25 Millisekunden eine Absorptionsmenge von 50 ml/m² oder mehr aufweist. Wenn sie innerhalb dieses Bereichs liegt, ergibt sich unabhängig von den Tintenkomponenten die Wirkung, dass das Auftreten von Perlenbildung verhindert wird. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass die Absorptionsmenge in einer Kontaktzeit von 100 Millisekunden 100 ml/m² oder mehr beträgt. Wenn sie in diesem Bereich liegt, kann selbst im Falle der Herstellung von Mehrfachdrucken das Auftreten von Ausbluten, Abprallen und Perlenbildung verhindert werden.
Die Absorptionsgeschwindigkeit und die Absorptionsmenge der Flüssigkeit können durch die Art und den Mahlgrad des Cellulosezellstoffs, welcher eingesetzt wird, auf den Zielwert eingeregelt werden. Bei dem Druckmedium der vorliegenden Ausführungsform kann die Absorption insbesondere durch die Zugabe der vorstehend erwähnten bauschigen Cellulose, der Mercerisationscellulose, der Fluffcellulose und der mechanischen Cellulose verbessert werden. Zusätzlich ist es durch Zugabe von Fibrillecellulose, kristallisierter Cellulose, Sulfatcellulose, Sulfitcellulose, Natriumcarbonatcellulose, mit Hemicellulase behandelter Cellulose und mit Enzym behandelter chemischer Cellulose möglich, die Oberflächeneigenschaften des Druckmediums zu verbessern.
Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens des Druckmediums für die vorliegende Ausführungsform kann das Herstellungsverfahren für Papier eingesetzt werden, welches im Allgemeinen verwendet wird. Hinsichtlich der Papierfabrikationsmaschine kann sie aus den herkömmlichen Maschinen wie etwa einer Fourdrinier-Papiermaschine, einer Papiermaschine mit Zylinderform, einem Zylinder und einem Zwillingsdraht ausgewählt sein und wird verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschichtung mit Stärke, welche in dem Leimpressvorgang erfolgt, welcher bei der Papierfabrikation von herkömmlichem Papier durchgeführt wird, nicht vorgenommen. Anstelle davon werden hydriertes Aluminiumoxid und kationisches Harz innerhalb der Maschine aufgetragen. Hinsichtlich des Verfahrens für das Beschichten innerhalb der Maschine kann ein allgemeines Beschichtungsverfahren ausgewählt und eingesetzt werden. Zum Beispiel kann eine Beschichtungsmethode basierend auf einer Schieberwalzenstreichmaschine, einer Leimpresse, einer Stangenstreichmaschine, einer Rakelstreichmaschine, einer Luftmesserstreichmaschine, einer Walzenstreichmaschine, einer Bürstenstreichmaschine, einer Florstreichmaschine, einer Gravurstreichmaschine und einer Sprühmaschine eingesetzt werden. Hinsichtlich des Beschichtungsverfahrens kann es frei zwischen einem Verfahren, bei welchem hydriertes Aluminiumoxid und kationisches Harz vermischt und aufgetragen werden, und einem Verfahren, bei welchem jedes von ihnen getrennt durch Auftragen innerhalb der Maschine aufgetragen wird, ausgewählt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann bei dem Druckmedium, welches innerhalb der Maschine beschichtet wurde, die Oberfläche durch eine Kalanderbehandlung oder durch eine Super-Kalanderbehandlung wie erforderlich geglättet werden.
Das hydrierte Aluminiumoxid, welches in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt wird, ist hydriertes Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur. Wenn es eine Boehmitstruktur hat, welche sich in der Röntgenbeugung zeigt, kann zudem hydriertes Aluminiumoxid eingesetzt werden, welches Metalloxide wie etwa Titandioxid oder Siliciumoxid enthält. Als hydriertes Aluminiumoxid, welches die Boehmitstruktur aufweist und Metalloxide wie etwa Titandioxid enthält, können zum Beispiel jene verwendet werden, welche in dem japanischen Patent Nr. 2714351 beschrieben werden. Als hydriertes Aluminiumoxid, welches die Boehmitstruktur aufweist und Siliciumoxid enthält, können zum Beispiel jene verwendet werden, welche in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-79755 beschrieben werden. In einer unterschiedlichen Ausführungsform können anstelle von Titandioxid oder Siliciumoxid Oxide von Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Blei, Bor, Silicium, Germanium, Zinn, Blei, Zirkonium, Indium, Phosphor, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel und Ruthenium enthalten sein und verwendet werden.
Die Form (Teilchengestalt, Teilchengröße, Aspektverhältnis) des hydrierten Aluminiumoxids kann gemessen werden, indem hydriertes Aluminiumoxid in destilliertem Wasser dispergiert wird, Proben zur Messung durch Auftröpfeln von diesem auf eine dünne Collodiumschicht hergestellt werden und diese Probe mit einem Transmissionselektronenmikroskop betrachtet wird. Im Falle des hydrierten Aluminiumoxids mit Quasi-Boehmitstruktur, wie es in dem vorstehend erwähnten Dokument (J. Rocek et al., Applied Catalysis, Bd. 74, Seiten 29–36, 1991), beschrieben wird, ist das Vorliegen des Flimmertyps und anderer Gestalten allgemein bekannt. In der vorliegenden Erfindung kann entweder hydriertes Aluminiumoxid des Flimmertyps oder des Typs mit der Gestalt eines flachen Plättchens verwendet werden.
Das Aspektverhältnis der Teilchen mit der Gestalt eines flachen Plättchens kann durch das Verfahren erhalten werden, welches zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 5-16015 definiert ist. Das Aspektverhältnis gibt das Verhältnis der Teilchendicke zum Durchmesser an. Der Durchmesser soll in diesem Fall den Durchmesser eines Kreises bedeuten, welcher die gleiche Fläche wie die projizierte Fläche des hydrierten Aluminiumoxidteilchens besitzt, welches durch das Elektronenmikroskop betrachtet wird. Das vertikale und horizontale Verhältnis wird auf gleiche Weise als das Aspektverhältnis beobachtet, und es ist das Verhältnis zwischen dem Durchmesser, welcher den Minimalwert des flachen Plättchens abgibt, und dem Durchmesser, welcher den Maximalwert des flachen Plättchens angibt. Darüber hinaus besteht im Falle des Kapilarbündeltyps das Verfahren, um das Aspektverhältnis zu erhalten, darin, die individuellen nadelförmigen Teilchen des hydrierten Aluminiumoxids, welche das Kapilarbündel als einen Zylinder ausbilden, zu betrachten und nach Erlangen der Durchmesser des oberen und des unteren Kreises bzw. der Länge das Aspektverhältnis aus dem Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge zu erhalten. Im Falle eines flachen Plättchens ist die am meisten bevorzugte Gestalt des hydrierten Aluminiumoxids eine mit einem durchschnittlichen Aspektverhältnis innerhalb des Bereichs von 3 bis 10, und eine durchschnittliche Teilchenlänge im Bereich von 1 bis 50 nm ist wünschenswert. Wenn das durchschnittliche Aspektverhältnis innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs liegt, werden sich in dem Fall, dass die tintenaufnehmende Schicht ausgebildet wird, oder in dem Fall, dass es in die faserigen Materialien imprägniert wird, zwischen den Teilchen Räume ausbilden. Somit kann eine Zellstruktur mit einer breiten Verteilung des Radius der feinen Poren in einfacher Weise ausgebildet werden. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser oder die durchschnittliche Teilchenlänge innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs liegt, kann in ähnlicher Weise eine zellenförmige Struktur mit einem großen Volumen der feinen Poren ausgebildet werden.
Hinsichtlich der spezifischen BET-Oberfläche des hydrierten Aluminiumoxids ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Bereich zwischen 70 bis 300 m²/g wünschenswert. In dem Fall, dass die spezifische BET-Oberfläche kleiner ist als der vorstehend erwähnte Bereich, wird das aufgezeichnete Bild getrübt oder die Wasserfestigkeit des Bildes wird unzureichend. In dem Fall, dass die spezifische BET-Oberfläche größer ist als der vorstehend erwähnte Bereich, wird leicht ein Herunterfallen von Pulver auftreten. Die spezifische BET-Oberfläche des hydrierten Aluminiumoxids, die Verteilung des Radius der feinen Poren und das Volumen der feinen Poren kann durch das Stickstoff-Adsorptions/Desorptions-Verfahren erhalten werden.
Die Kristallstruktur des hydrierten Aluminiumoxids in dem Druckmedium kann mit dem allgemeinen Röntgenbeugungsverfahren gemessen werden. Das Druckmedium, welches hydriertes Aluminiumoxid enthält, wird an die Messzelle angebracht, und der Reflex der (020)-Ebene, welcher bei einem Beugungswinkel von 20 = 14 – 15 Grad auftritt, wird gemessen, und aus dem Beugungswinkel 2θ des Reflexes und der Halbwertsbreite B wird der Abstand der (020)-Ebene über die Bragg-Formel erhalten, und die Kristalldicke senkrecht zu der (010)-Ebene wird unter Verwendung der Scherrer-Formel erhalten.
Der wünschenswerte Bereich für den Abstand der (020)-Ebene des hydrierten Aluminiumoxids in dem Druckmedium beträgt mehr als 0,617 nm, aber weniger als 0,620 nm. In diesem Bereich wird die Auswahlbreite der Farbmittel wie etwa der verwendeten Farbstoffe breit, und unabhängig davon, ob Farbmittel verwendet werden, welche hydrophob oder hydrophil sind, wird die optische Dichte des Druckabschnitts groß, und zusätzlich verringert sich das Auftreten von Ausbluten, Perlenbildung und Abstoßung. Selbst wenn unter Verwendung von Farbmitteln mit gleichzeitig hydrophoben und hydrophilen Eigenschaften gedruckt wird, werden darüber hinaus unabhängig von der Art der Farbmittel die optische Dichte und der Punktdurchmesser gleichmäßig. Selbst wenn hydrophile und hydrophobe Substanzen in der Tinte enthalten sind, verbleiben darüber hinaus die optische Dichte und der Punktdurchmesser des Druckabschnitts unverändert, und das Auftreten von Ausbluten, Perlenbildung und Abstoßung verringert sich. Der bevorzugte Bereich für die Kristalldicke in der Richtung senkrecht zu der (010)-Ebene beträgt 6,0 bis 10,0 nm. In diesem Bereich sind die Tintenabsorption und die Absorption des Farbmittels gut, und ein Herabfallen von Pulver verringert sich. Für das Verfahren, damit der Ebenenabstand der (020)-Ebene des hydrierten Aluminiumoxids in dem Druckmedium und die Kristalldicke in der Richtung senkrecht zu der (010)-Ebene in den vorstehend angegebenen Bereichen liegen, können zum Beispiel die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-99627 beschriebenen Verfahren eingesetzt werden.
Der Kristallinitätsgrad des hydrierten Aluminiumoxids in dem Druckmedium kann in ähnlicher Weise durch das Röntgenbeugungsverfahren erhalten werden. Pulverisiere das Druckmedium, welches hydriertes Aluminiumoxid enthält, und bringe dies an der Messzelle an, dann messe die Intensität, wenn der Beugungswinkel 2θ 10 Grad beträgt, sowie den Reflex der (020)-Ebene, welcher auftritt, wenn 2θ 14–15 Grad beträgt. Der Kristallinitätsgrad kann aus der Reflexitensität von 2θ = 10 Grad gegenüber der Reflexitensität der (020)-Ebene erhalten werden. Der wünschenswerte Bereich für den Kristallinitätsgrad des hydrierten Aluminiumoxids in dem Druckmedium beträgt 15–80. Wenn er in diesem Bereich liegt, wird die Tintenabsorption gut, und zusätzlich wird die Wasserfestigkeit des aufgezeichneten Bildes gut. Hinsichtlich des Verfahrens, damit der Kristallinitätsgrad des hydrierten Aluminiumoxids des Druckmediums in dem vorstehend erwähnten Bereich liegt, kann zum Beispiel das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-132731 beschriebene Verfahren eingesetzt werden.
Die wünschenswerten Strukturen der feinen Poren des hydrierten Aluminiumoxids, welches zu verwenden ist, sind die folgenden drei Arten, und eine oder mehrere Arten können wie erforderlich ausgewählt und eingesetzt werden.
Die erste Struktur der feinen Poren ist eine, bei welcher der durchschnittliche Radius der feinen Poren des vorstehend erwähnten hydrierten Aluminiumoxids 2,0 bis 20,0 nm und die Halbwertsbreite der Radienverteilung der feinen Poren 0 bis 15,0 nm beträgt. In diesem Fall ist der durchschnittliche Radius der feinen Poren jener, welcher in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-38298 und der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-202011 beschrieben wird. Darüber hinaus bedeutet die Halbwertsbreite der Radienverteilung der feinen Poren die Breite des Radius der feinen Poren, welche bei einer Häufigkeit von der Hälfte der durchschnittlichen Radienhäufigkeit der feinen Poren in den Messergebnissen für die Radienverteilung der feinen Poren auftritt.
In dem Fall, dass der durchschnittliche Radius der feinen Poren und die Halbwertsbreite innerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche liegen, wird die Auswahlbreite für die Farbmittel, welche verwendet werden können, breit, und selbst wenn hydrophobe und hydrophile Farbmittel eingesetzt werden, tritt kaum irgendein Ausbluten, Perlenbildung und Abstoßung auf, und die optische Dichte und der Punktdurchmesser werden gleichmäßig. Das hydrierte Aluminiumoxid, welches die vorstehend erwähnte Struktur der feinen Poren aufweist, kann zum Beispiel durch das in dem japanischen Patent Nr. 2714352 beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Die zweite Struktur der feinen Poren ist eine, bei welcher jeweils in der Radienverteilung der feinen Poren des vorstehend erwähnten hydrierten Aluminiumoxids in einem Radienbereich von unterhalb von 10,0 nm sowie einem Radienbereich zwischen 10,0 und 20,0 nm ein lokales Maximum vorliegt. In den vergleichsweise großen feinen Poren mit Radien von 10,0 bis 20,0 nm werden die Lösungsmittelkomponenten in der Tinte absorbiert, und in den vergleichsweise kleinen Poren mit Radien von kleiner als 10,0 nm werden die Farbmittelkomponenten in der Tinte adsorbiert. Im Ergebnis werden sowohl die Adsorption des Farbmittels als auch die Absorption des Lösungsmittels schnell. Es ist mehr bevorzugt, dass sich das lokale Maximum im Bereich unterhalb eines Radius von 10,0 nm in einem Radienbereich von 1,0 bis 6,0 nm befindet. In diesem Bereich wird die Adsorption des Farbmittels schneller. Hinsichtlich des Volumenanteils der feinen Poren (Volumenanteil des lokalen Maximums 2) des lokalen Maximumabschnitts der feinen Poren von kleiner als 10,0 nm ist es bevorzugt, dass es innerhalb des Bereichs von 1 bis 10% des gesamten Volumens der feinen Poren liegt, damit sowohl die Tintenabsorption als auch die Abscheidung des Farbmittels erreicht werden, und mehr bevorzugt innerhalb des Bereichs von 1 bis 5%. In diesem Bereich werden die Absorptionsgeschwindigkeit der Tinte und die Adsorptionsgeschwindigkeit des Farbmittels schnell. Das vorstehend erwähnte hydrierte Aluminiumoxid mit der Struktur der feinen Poren kann durch das Verfahren hergestellt werden, welches zum Beispiel in dem japanischen Patent Nr. 2714350 beschrieben wird. Als Verfahren, weiche davon verschieden sind, kann zudem ein Verfahren eingesetzt werden, in welchem hydriertes Aluminiumoxid mit seiner Spitze bei einem Radius von 10,0 nm und hydriertes Aluminiumoxid mit seiner Spitze zwischen einem Radius von 10,0 und 20,0 gemeinsam eingesetzt werden.
Die dritte Struktur der feinen Poren ist eine, bei welcher im Bereich des Radius von 2,0 bis 20,0 in der Radienverteilung der feinen Poren des vorstehend erwähnten hydrierten Aluminiumoxids eine Maximumspitze vorliegt. Wenn eine Spitze in diesem Bereich vorliegt, werden sowohl die Tintenabsorption als auch die Farbmitteladsorption erreicht. Zusätzlich wird die Transparenz des hydrierten Aluminiumoxids gut, und die Trübung des Bildes kann verhindert werden. Ein mehr bevorzugter Bereich der Spitze beträgt 6,0 bis 20,0 nm. Wenn die Spitze in diesem Bereich vorliegt, können Ausbluten, Abstoßung und ungleichmäßige Färbung verhindert werden, selbst wenn Drucke durch irgendeine der Tinten von Tinten, welche Pigmente als das Farbmittel einsetzen, Tinten, welche Farbstoff als das Farbmittel einsetzen, und Tinten, welche sowohl Farbstofftinte als auch Pigmenttinte oder gemischte Tinten einsetzen, erzeugt werden. Der am meisten bevorzugte Bereich beträgt 6,0 bis 16,0 nm. Selbst wenn Tinten mit 3 oder mehr unterschiedlichen Farbmittelkonzentrationen eingesetzt werden, wird in diesem Bereich ein Tönungsunterschied, welcher durch die Konzentration hervorgerufen wird, nicht auftreten. Das hydrierte Aluminiumoxid mit der vorstehend erwähnten Struktur der feinen Poren kann durch das Verfahren hergestellt werden, welches zum Beispiel in der offfengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-6664 beschrieben wird.
Hinsichtlich des Gesamtvolumens der feinen Poren des hydrierten Aluminiumoxids ist der Bereich von 0,4 bis 1,0 cm³/g bevorzugt. Wenn es in diesem Bereich liegt, ist die Tintenabsorption gut, und zusätzlich wird die Tönung nicht beeinträchtigt, selbst wenn ein Mehrfarbendruck erfolgt. Darüber hinaus bedeutet es, dass es im Bereich von 0,4 bis 0,6 cm³/g liegt, dass ein Herabfallen von Pulver und ein Ausbluten nicht leicht auftreten werden, und es ist bevorzugt. Wenn darüber hinaus das Volumen der feinen Poren des hydrierten Aluminiumoxids im Radienbereich von 2,0 bis 20,0 nm 80% oder mehr des Gesamtvolumens der feinen Poren einnimmt, wird in dem aufgezeichneten Bild eine Trübung nicht auftreten, so dass es sogar noch bevorzugter sein wird. Als eine unterschiedliche Ausführungsform ist es zudem möglich, das hydrierte Aluminiumoxid zu agglomerieren und es zu verwenden. Ein Bereich, in welchem die durchschnittliche Teilchengröße 0,5 bis 50 μm beträgt und der Wert der spezifischen BET-Oberfläche/Volumen der feinen Poren 50 bis 500 m²/ml beträgt, ist bevorzugt. Wenn sie in diesem Bereich liegen, kann aufgrund einer großen Anzahl freiliegender Adsorptionspunkte der Aluminiumoxidteilchen das Auftreten einer Perlenbildung unabhängig von der Aufzeichnungsumgebung (Temperatur, Feuchtigkeit) verhindert werden. Die agglomerierten Teilchen mit der vorstehend erwähnten Struktur der feinen Poren können durch das Verfahren verwendet werden, welches in der offengelegten japanischen Patenanmeldung Nr. 8-174993 beschrieben wird.
Darüber hinaus kann in der vorliegenden Ausführungsform hydriertes Aluminiumoxid verwendet werden, welches mit Kupplungsmitteln behandelt ist. Als zu verwendende Kupplungsmittel können eine oder mehrere Arten aus Kupplungsmitteln des Silantyps, des Titanattyps, des Aluminiumtyps und des Zirkoniumtyps ausgewählt und eingesetzt werden. Wenn das hydrierte Aluminiumoxid durch die Kupplungsmittel hydrophob wird, ist die Farbdichte des Bildes hoch, und da klare Bilder erhalten werden, ist es wünschenswert. Wenn die Behandlung mit dem Kupplungsmittel in einem Bereich der Umwandlung der Oberfläche von 1% bis 30% des gesamten hydrierten Aluminiumoxids erfolgt, wird die Färbung vergrößert, ohne die Tintenabsorption zu beeinträchtigen. Das vorstehende Behandlungsverfahren mit Kupplungsmittel kann durch das Verfahren durchgeführt werden, welches z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-76628 beschrieben wird.
Darüber hinaus ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, das hydrierte Aluminiumoxid einzusetzen, indem Substanzen zugegeben werden, welche Metallalkoxid und eine Hydroxygruppe damit vernetzen können. Hinsichtlich des Metallalkoxids kann es frei aus allgemein eingesetzten Substanzen wie etwa z. B. Tetraethoxysilan und Tetramethoxysilan ausgewählt werden. Als Substanz, welche die Hydroxygruppe vernetzen kann, gibt es z. B. Borsäure oder Borsäureverbindungen sowie Formalinverbindungen. Sie können aus diesen frei ausgewählt werden. Das Behandlungsverfahren kann das Verfahren einsetzen, welches z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-86035 beschrieben wird. Selbst im Falle des Druckens mit einer Tinte mit hoher Eindringfähigkeit durch Zugabe einer großen Menge oberflächenaktiver Mittel kann das Auftreten von Ausbluten und Perlenbildung verhindert werden.
Hinsichtlich des in der vorliegenden Ausführungsform eingesetzten kationischen Harzes kann dieses frei aus Substanzen aus quartärem Ammoniumsalz, Polyamin, halogeniertem quartären Ammoniumsalz, kationischem Urethanharz, Benzalkoniumchlorid, Benzethoniumchlorid und Dimethyldiarylammoniumchloridpolymer ausgewählt und eingesetzt werden.
Das in der vorliegenden Ausführungsform als Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit eingesetzte Druckmedium kann anorganisches Salz enthalten. Wenn eine Pigmenttinte als die Tinte eingesetzt wird, wird in diesem Fall die Färbung gut, und es ist wünschenswert.
Als anorganisches Salz sind insbesondere wasserlösliche Cerverbindungen bevorzugt. Wenn es eine wasserlösliche Cerverbindung ist, kann sie mit irgendeiner Art von Substanz eingesetzt werden.
In dem Fall, dass auf dem Druckmedium mit einer Tinte auf Wasserbasis gedruckt wird, löst sich, wenn das Tintentröpfchen das Druckmedium erreicht, die wasserlösliche Cerverbindung und vermischt sich mit dem Tintentröpfchen. Anschließend wird die Färbung durch Zusammenwirkung mit einem Pigmentfarbmittel in der Tinte oder dem wasserlöslichen Polymer und einer Emulsion, welche in der Tinte vorliegt, oder dem in Mikrokapseln ausgebildeten Farbmittel fixiert. Die Fixiergeschwindigkeit der Farbmittel wie etwa der wasserlöslichen Cerverbindung ist sehr schnell, so dass mit den gegenwärtigen Hochgeschwindigkeitsdruckern oder Druckern mit einem Vollzeilenkopf eine ausreichende Fixierung vorgenommen werden kann. Daher ist die Auflösung von feinen Linien wie etwa von Zeichen groß, und es hat den Vorteil, dass die vorstehend erwähnte Ungleichmäßigkeit des Druckabschnitts nicht so leicht auftritt. Dies ist eine Wirkung, welche durch die Zugabe des herkömmlichen kationischen Harzes oder die Zugabe anderer Metallsalze nicht erzielt werden kann. Insbesondere in dem Fall, dass mit Druckern gedruckt wird, welche Vollfarbpigmente einsetzen, ist diese Wirkung signifikant. In dem Fall, dass ein Vergleich zwischen einem Zeichen, welches auf einem weißen Hintergrund aufgezeichnet ist, und Zeichen vorgenommen wird, welche auf einem soliden bzw. ausgefüllten Hintergrund aufgezeichnet sind, kann im Falle eines allgemeinen Druckmediums bei dem ausgefüllten Hintergrund ein ausgeprägtes Profil der Zeichen nicht erreicht werden, aber im Falle der vorliegenden Ausführungsform kann selbst im Falle von feinen Linien auf ausgefülltem Hintergrund die gleiche Klarheit wie bei einem weißen Hintergrund erreicht werden. Darüber hinaus können selbst im Falle von Bildern, bei denen der Farbton und die Dichte sich feingliedrig ändern, wie etwa bei Ozeanwellen oder Fleischfarbe, Bilder mit hoher Treue erhalten werden.
Im Falle der vorliegenden Ausführungsform ist von den wasserlöslichen Cerverbindungen halogeniertes Cer wie etwa Cerchlorid wünschenswert. Halogenierte Cerverbindungen weisen eine hohe Dispersionsgeschwindigkeit in die Tintenflüssigkeit hinein auf, welche aufgezeichnet worden ist, und es hat die Wirkung, dass eine Klebrigkeit und Färbung kaum auftritt, wenn das Druckmedium gelagert wird. Eine noch wünschenswertere wasserlösliche Cerverbindung sind Rohseltenerdsalze. Rohseltenerdsalze sind die Rückstände nach Entfernen der angestrebten seltenen Erde aus dem Seltenerdmineral, welches aus Mineralquellen entnommen wurde. Die Hauptkomponente ist Cerchlorid. Da die Rohseltenerdsalze ein natürliches Produkt sind, ist ihre orale Toxizität gering, und der Grad der Sicherheit ist hoch. Darüber hinaus gibt es die Wirkung, dass die Kosten moderat sind. Zusätzlich gibt es die Wirkung, dass die Lichtstabilität des unter Verwendung einer farbstoffartigen Tinte aufgezeichneten Bildes gut wird.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt es hinsichtlich der Zugabemenge der wasserlöslichen Cerverbindung zu dem Druckmedium unter dem Gesichtspunkt des Bildes keine spezielle Beschränkung. Die wünschenswerte Zugabemenge beträgt 0,01 g/m² oder mehr, bevorzugt 10,0 g/m² für die Zusammensetzung der tinteaufnehmenden Schicht und die Zusammensetzung des Grundmaterials allein. Wenn sie innerhalb dieses Bereiches liegt, kann, wenn mit einer wasserlöslichen Tinte gedruckt wird, eine Entwicklung mit hoher Farbdichte erzielt werden. Ein noch mehr bevorzugter Bereich beträgt 0,1 g/m² oder darüber, 7,0 g/m². Wenn sie innerhalb dieses Bereiches liegt, wird es möglich, eine Gleichmäßigkeit des ausgefüllten Druckabschnitts zu erzielen und das Ausbluten von feinen Linien zu verhindern.
Als ein Beispiel für das Herstellungsverfahren für das vorstehend erwähnte Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit wird bei dem Verfahren zur Herstellung von herkömmlichem Druckpapier anstelle des Vorgangs zum Imprägnieren eines Leims für Papier ein Vorgang zum Imprägnieren von in einer Flüssigkeit dispergiertem Aluminiumoxid eingesetzt. Anders gesagt wird Papier in eine Aluminiumoxidispersionsflüssigkeit eingetaucht, und durch Steuern der Temperatur der Dispersionsflüssigkeit sowie der Eintauchzeit wird die imprägnierte Menge an Aluminiumoxid gesteuert. Wie es in 1 gezeigt ist, basiert die Verteilung der Aluminiumoxidteilchen auf beiden Seiten des Papiers auf dem vorstehend erwähnten Imprägnierungsvorgang. Durch diesen Vorgang wird insbesondere nahe der Oberfläche des Papiers die Dichte der Aluminiumoxidteilchen groß, aber da sich keine Schichtstruktur ausbildet, ermöglicht es, selbst wenn viel Tinte ausgestoßen wird, dass die Tinte mit hoher Geschwindigkeit eindringt.
(Ausführungsform einer Tintenausstoßmenge)
In dem Fall, dass das Drucken des Tintenstrahlsystems unter Verwendung des vorstehend erwähnten Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit erfolgt, ist es möglich, die auftreffende Tintenmenge (hiernach auch als „Ausstoßmenge" bezeichnet) pro einem Pixel klein auszugestalten. Hier bedeutet die „Ausstoßmenge pro einem Pixel" bei einer Steuerung der Ausstoßmenge die für eine Farbtinte maximal ausgestoßene Menge. Spezieller kann im Falle des Druckens eines Musters basierend auf Daten mit einem gleichmäßigem Abstufungs- bzw. Gradationswert die „Ausstoßmenge pro einem Pixel" dadurch erhalten werden, dass die Gesamtmenge der zum Drucken des Musters ausgestoßenen Tinte, deren Dichte als maximale Dichte gemessen wird, durch die Fläche des Musters dividiert wird. Dementsprechend kann die „Ausstoßmenge pro einem Pixel" bei einem Druckgerät, welches so aufgebaut ist, dass es zwei Tintentröpfchen (oder Verarbeitungsflüssigkeitströpfchen) mit jeweils einem Maximalvolumen von 8 pl auf ein Pixel ausstoßen kann, auch in Dezimalstellen wie etwa 1,5 Tröpfchen ausgedrückt werden.
Ein Beispiel der Steuerung der Tintenausstoßmenge in dem Druckgerät wird mit Bezug auf 9 beschrieben. Die 9 ist ein Diagramm, welches den Inhalt einer Gammatabelle für eine Gammakorrektur zeigt.
In dem Fall des Druckgeräts, welches so aufgebaut ist, dass zwei Tintentröpfchen als eine maximale Menge auf einem Pixel auftreffen können, setzt, wenn die Gammatabelle verwendet wird, welche einen Eingabewert von 255 in der Form von 8-Bit-Daten in einen Ausgabewert von 255 umformt, die Steuerung der Tintenausstoßmenge die Gammatabelle ein, welche einen Eingabewert von 255 in einen Ausgabewert von 192 umwandelt, wie es in 9 gezeigt ist, und sorgt dann dafür, dass der Ausgabewert unter Verwendung einer Fehlerverteilungsmethode oder dergleichen quantisiert wird, um in die Form von Druckdaten gebracht zu werden. Beim Drucken mit den so erhaltenen Druckdaten wird die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel (mittlere Ausstoßmenge), welche wie vorstehend beschrieben definiert ist, bei dem gedruckten Muster, welches basierend auf Daten gedruckt wird, deren maximaler Eingabewert, welcher in die Gammatabelle eingegeben wird, 255 beträgt, zu 1,5 Tröpfchen. Darüber hinaus kann abgesehen von dem Vorstehenden z. B. anstelle des Ausstoßes von 2 Tröpfchen pro einem Pixel nur 1 Tröpfchen ausgestoßen werden. Dadurch wird es keine fehlenden Bilddaten geben, und ein Bild mit besserer Definition kann erhalten werden.
Gemäß der von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Studie liegt im Falle der Verwendung eines Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel von 600 dpi in einem Bereich von 5 pl bis 15 pl, um einen ausreichenden Punktdurchmesser und eine ausreichende Dichte zu erzielen. Anders gesagt kann mit einer Tintenausstoßmenge von etwa 2,8·10^–3 pl/μm² bis etwa 8,4·10^–3 pl/μm² für eine Flächeneinheit des Druckpapiers eine ausreichende Bilddichte erzielt werden. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, dass die Tintenausstoßmenge überschüssig ist, die Tinte leicht als ein Ausbluten um den Punkt herum auftreten, und manchmal wird die Schärfe einer Kante, welche einen Profilabschnitt eines gedruckten Bildes bildet, verschlechtert werden. Insbesondere im Falle einer farbigen Farbstofftinte beträgt eine angemessene Tintenausstoßmenge von dieser 4 pl–10 pl pro einem Pixel für das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit. Anders gesagt entspricht die Tintenausstoßmenge der Menge pro Flächeneinheit des Druckpapiers in einem Bereich von 2,2·10^–3 pl/μm² bis 5,6·10^–3 pl/μm².
Zum Beispiel beträgt ein Punktdurchmesser, wenn mit der Menge von 8 pl pro einem Pixel gedruckt wird, im Falle von schwarzer Tinte (Bk), welche ein Pigment enthält, etwa 60 μm und im Falle einer farbigen Farbstofftinte etwa 80 μm. In diesem Fall beträgt die Verteilungsquote im Falle der Bk-Pigmenttinte etwa 2,3 und im Falle der farbigen Farbstofftinte etwa 3,1. Auf diese Weise kann das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit eine große Verteilungsquote liefern, ohne von der Tintenart abzuhängen. Dadurch wird mit der vergleichsweise kleinen Tintenausstoßmenge, welche mit der Tatsache kombiniert ist, dass die Farbmittel in einem oberflächlichen Abschnitt der Oberflächenschicht zurückgehalten werden, ein Drucken mit einem hochdichten Bild ermöglicht.
Hier entspricht die Verteilungsquote einer Quote, welche angibt, in welchem Ausmaß der Punktdurchmesser sich auf dem Druckmedium ausdehnt, verglichen mit dem Durchmesser des Tintentröpfchens, welcher unter der Annahme, dass das Tröpfchen eine Kugel ist, und durch Umwandeln des Volumens der Kugel in den Durchmesser erhalten wird.
In dem Fall, dass eine Pigmenttinte eingesetzt wird, kann im Vergleich zu dem Tintenlösungsmittel sich das Pigment nicht leicht auf der Oberfläche des Druckpapiers ausbreiten. Somit wird im Vergleich mit einer Farbstofftinte der Punktdurchmesser nicht so groß. Allerdings reagiert, wie vorstehend erwähnt, an der Oberfläche des Druckpapiers das Aluminiumoxid mit dem Pigment, und durch Koagulation und Adsorption wird es möglich, die Dichte und Kantenschärfe zu verbessern. Zusätzlich ist die Zugabe von kationischem Polymer und anorganischen Salzen zu dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, dass die Dichte weitergehend verbessert wird. Selbst im Falle der Farbstofftinte wird es, insbesondere da der Farbstoff von den Aluminiumoxidteilchen adsorbiert wird, möglich, eine hohe Dichte des ausgefüllten Druckabschnitts zu erzielen. Obwohl der Wert der Dichte etwas mit der Tintenart und der Konzentration des Farbstoffs schwankt, wird die Dichte in jedem Fall größer.
Es ist wünschenswert, die Verteilungsquote des Papiers mit hoher Absorption der vorliegenden Ausführungsform im Falle der Farbstofftinte auf 2,5 oder darüber und im Falle der Pigmenttinte auf 2,0 oder darüber einzustellen.
Im Gegensatz dazu ist bei einem herkömmlichen Papier wie etwa einem Kopierpapier, das normalerweise eingesetzt wird, die Verteilungsquote nicht so groß, und für die Farbstofftinte des so genannten Abdecktyps mit geringer Eindringfähigkeit beträgt die Verteilungsquote etwa 2, und für die Tinte mit hoher Eindringfähigkeit beträgt die Verteilungsquote etwa 2,6.
(Ausführungsformen der Punktausbildung)
Die 3A bis 3D sind Diagramme zur Erläuterung des Merkmals des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit verglichen mit dem herkömmlichen Papier, und an Punkten, an denen die Farbmittel in dem vergleichsweise oberflächlichen Abschnitt zurückgehalten werden, kann durch Eindringen der Tinte entlang der Oberflächenschicht sowie ein schnelles Eindringen des Tintenlösungsmittels in der Richtung der Dicke des Druckmediums ein eher großer Punkt ausgebildet werden. Diese Figuren zeigen den Vorgang der Ausbildung eines Tintenpunktes für den Fall, dass unterschiedliche Tintenarten auf das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit bzw. das herkömmliche Papier ausgestoßen werden.
Wie es in den 3A bis 3D gezeigt ist, wird in Beziehung zu jeweils dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit und dem herkömmlichen Papier, wenn das Tintentröpfchen, welches von dem Druckkopf ausgestoßen wird, auf dem jeweiligen Druckmedium auftrifft (Auftreffzeit: t₀), ein zylindrisches Tintentröpfchen mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher verglichen mit dem Durchmesser des ausgestoßenen Tintentröpfchens etwa zwei mal so groß ist.
Im Falle des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit sind, wie vorstehend erwähnt, im Wesentlichen keine Leime enthalten, oder selbst wenn sie enthalten sind, nur in Spuren. Wenn daher die festgelegte Zeit (t₁) vergeht, wie es in den 3B und 3D gezeigt ist, dringt die Tinte eher schnell in alle Richtungen des Papiers ein. Dieser Mechanismus ist der gleiche selbst für die Tinte des so genannten Abdecktyps. Selbst auf der Oberfläche dieses Papiers kann das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit zusammengenommen mit der Tatsache, dass die Benetzbarkeit des Papiers mit der Tinte groß ist, dafür sorgen, dass die Tinte zudem schnell in der Längsrichtung entlang der Papieroberflächenschicht eindringen kann, damit der Punktdurchmesser groß wird. Im Gegensatz dazu ist im Falle des herkömmlichen Papiers, wie es in 3C gezeigt ist, die Verteilung in der Längsrichtung gering, und der Punktdurchmesser wird im Falle der Tinte vom Abdecktyp nicht so groß.
Mit dem weiteren Voranschreiten der Zeit (t2) schreitet das Eindringen der Tinte weiter fort. Da das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit in seinem Oberflächenschichtabschnitt Aluminiumoxidteilchen enthält, werden bei diesem Fortschreiten die Farbmittel in der Tinte durch die Aluminiumoxidteilchen adsorbiert, so dass sie in sehr oberflächlichen Bereichen des Papiers fixiert werden, wie es in den 3B und 3D gezeigt ist. Gleichzeitig trennt sich das Wasserlösungsmittel in der Tinte von den Farbmitteln wie etwa Farbstoffen oder dergleichen ab, so dass es durch die Räume zwischen den Fasern in das Papier eindringt. Andererseits dringen in dem Fall des herkömmlichen Papiers, wie es in 3A gezeigt ist, welche das Eindringen der Tinte in das herkömmliche Papier zusammengenommen mit einer hochgradig eindringfähigen Tinte zeigt, die Farbmittel in der Tinte in der Tiefenrichtung des Druckpapiers zusammen mit dem Lösungsmittel in der Tinte ein. Im Ergebnis wird die Menge der Farbmittel, welche in dem Oberflächenschichtabschnitt des Papiers zurückbleibt, gering.
Bei dem vorstehend erwähnten Mechanismus der Punkterzeugung sind die Beziehungen zwischen den schließlich erhaltenen Punktdurchmessern folgende: das in 3A gezeigte D₁ und das in 3B gezeigte D₂ sind ungefähr gleich, D₁ ist größer als das in 3C gezeigte D₃, und ferner ist D₂ größer als das in 3D gezeigte D₄.
Wie vorstehend erwähnt wird, wenn kationisches Polymer oder anorganische Salze in dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit enthalten sind, insbesondere im Falle der Verwendung von Pigmenttinten, das vorstehende Ausmaß noch viel signifikanter, und dies ist wünschenswert, da die Dichte und die Kantenschärfe verbessert werden.
(Ausführungsform 1 eines Geräteaufbaus)
Ein Ausstoßkopf als ein Ausstoßabschnitt stößt schwarze (in der Anmeldung auch einfach als Bk bezeichnet), cyanfarbene (in der Anmeldung auch einfach als C bezeichnet), magentafarbene (in der Anmeldung auch einfach als M bezeichnet) und gelbe (in der Anmeldung auch einfach als Y bezeichnet) Tinten bzw. Bearbeitungsflüssigkeit (in der Anmeldung auch einfach als S bezeichnet) aus.
Im Falle des Druckens auf dem herkömmlichen Papier wird wenigstens ein schwarzes Bild durch Vermischen und Umsetzen der Bk-Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit auf dem Druckmedium erzeugt. Spezieller gibt es den Fall, bei dem die Bk-Tinte auf das Druckmedium ausgestoßen wird, gefolgt von der Bearbeitungsflüssigkeit, und den Fall, bei dem die Bearbeitungsflüssigkeit zuerst auf das Druckmedium ausgestoßen wird, gefolgt von der Bk-Tinte. Dadurch weist das schwarze Bild eine hohe Dichte auf, so dass es von hoher Güte ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das für die Bk-Tinte verwendete Pigment für eine hohe Druckdichte sorgt.
Bezüglich der Farbtinte wird sie durch Reaktion mit der Bearbeitungsflüssigkeit oder alleine eingesetzt. Es ist wünschenswert, eine hochgradig eindringfähige Bearbeitungsflüssigkeit und eine Farbtinte einzusetzen, um dafür zu sorgen, dass sowohl das schwarze Bild als auch das Farbbild schnell fixiert werden und dann ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.
Im Falle des Druckens auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit, wie es vorstehend erwähnt wurde, wird die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel von einer jeden von der Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit kleiner als jene für den Druckmodus des herkömmlichen Papiers eingestellt. Zum Beispiel werden bezüglich Pixeln von 600 dpi 2 Tröpfchen der Bk-Tinte für den Modus des herkömmlichen Papiers ausgestoßen, während 1 Tröpfchen für den Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgestoßen wird.
In ähnlicher Weise wird von der Bearbeitungsflüssigkeit 1 Tröpfchen für den Modus für herkömmliches Papier ausgestoßen, und 0,5 Tröpfchen werden für den Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgestoßen.
Auf diese Weise ist im Falle des Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit, trotz der Abnahme der Anzahl an Tinte- und Bearbeitungsflüssigkeitströpfchen im Vergleich mit dem Druckmodus für herkömmliches Papier, die Punktgröße auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit größer, verglichen mit jenem von herkömmlichen Papier, und die Dichte wird groß, so dass ein Bild mit hoher Qualität erzielt wird.
Wie vorstehend erwähnt wird es, da das Bild mit einer geringeren Anzahl an Tröpfchen erzeugt wird, möglich, die Antriebsfrequenz des Druckkopfes höher einzustellen, oder die Abtastgeschwindigkeit oder eine Papierzufuhrgeschwindigkeit schneller einzustellen. Somit ermöglicht das Druckgerät ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit.
In einem anderen Aspekt gibt es, da das Druckpapier, welches von dem Druckgerät schnell bedruckt worden ist, die Tinte auf dem Druckpapier schnell absorbiert und fixiert, keine Sorge, dass die Tinte auf andere Materialien übertragen wird, wenn das Papier ausgestoßen wird. Somit ist es möglich, ein Drucken mit im Wesentlichen hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
Zusätzlich ist im Vergleich mit dem herkömmlichen Papier die Tintenausstoßmenge kleiner eingestellt und führt zusammen mit der Tatsache, dass das Farbmittel auf der Oberfläche des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit leicht eingefangen wird, dazu, dass die Dichte auf der Rückseite der bedruckten Oberfläche des Papiers gering wird. Das heißt, der so genannte „Durchschlag" tritt nicht leicht auf. Darüber hinaus führt die kleine Tintenausstoßmenge dazu, dass eine Kräuselung, welche das Aufquellen von Papier begleitet, das durch die Tinte hervorgerufen wird, gering ist, und die hochgradig eindringfähige Tinte sorgt dafür, dass ein doppelseitiges Bedrucken leicht erfolgen kann.
Da die auf das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgestoßene Tinte durch die Aluminiumoxidteilchen adsorbiert wird, wird in diesem Fall die Wasserfestigkeit ebenfalls groß. Die Gründe, warum für eine positive Reaktion der Bk-Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit gesorgt wird, wenn das schwarze Bild erzeugt wird, sind die folgenden zwei:
Der erste Grund ist, dass Fälle betrachtet werden können, bei denen der Vorrat an Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit verbraucht wird oder der Nutzer fälschlich oder absichtlich das herkömmliche Papier anstelle des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit in die Papierzufuhrkassette einlegt. Selbst in solch einem Fall kann durch die Reaktion der Bearbeitungsflüssigkeit und der Tinte ein hochqualitatives Bild mit hoher Qualität erhalten werden. Zusätzlich kann dadurch, dass die Bearbeitungsflüssigkeit als eine mit hoher Eindringfähigkeit ausgestaltet wird, das Tintenbild mit hoher Geschwindigkeit fixiert werden, und dann wird ein Drucken mit im Wesentlichen hoher Geschwindigkeit möglich.
Insbesondere wenn die pigmenthaltige Tinte des so genannten Abdecktyps als Bk-Tinte eingesetzt wird, kann die Druckqualität der schwarzen Zeichen verbessert werden. In diesem Fall wird die Bk-Tinte für herkömmliches Papier eingesetzt, so dass die Bk-Tinte mit der Bearbeitungsflüssigkeit reagiert, was dazu führt, dass die Fixierung wünschenswerter ist. Zusätzlich ist es unter dem Gesichtspunkt, ein Ausbluten der Bk-Tinte und der Farbtinte zu verhindern, ebenfalls recht bevorzugt.
Selbst in dem Fall, dass die Farbtinte unabhängig ohne die Bearbeitungsflüssigkeit mit hoher Eindringfähigkeit eingesetzt wird, kann darüber hinaus, wenn die Eindringfähigkeit der Tinte groß ist, das Druckbild mit hoher Geschwindigkeit fixiert werden, und ein Drucken mit im Wesentlichen hoher Geschwindigkeit wird möglich.
Der zweite Grund ist, dass wenn z. B. der schwarze Punkt durch Vermischen der Bk-Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit erzeugt wird, ein Druckbild mit noch höherer Dichte erzielt werden kann. Dies ist insbesondere im Falle der Verwendung von Tinten signifikant, welche Pigmente enthalten.
(Ausführungsform 2 des Geräteaufbaus)
Eine weitere Ausführungsform des Geräteaufbaus besteht darin, dass sie zwei oder mehr Modi für das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit oder das Hochgeschwindigkeitsdrucken der vorstehend erwähnten Ausführungsform aufweist. Spezieller weist der Aufbau ebenfalls den Druckmodus für das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit auf, in welchem die Bearbeitungsflüssigkeit nicht ausgestoßen wird.
Ein Verfahren der Ausführung der zwei oder mehr Druckmodi besteht darin, dass ein Nutzer durch den Druckertreiber oder dergleichen bestätigt, dass das eingelegte Druckmedium das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ist, und dass nach dieser Bestätigung der Nutzer den Druckmodus zu dem Druckmodus verändert, welcher die Bearbeitungsflüssigkeit nicht einsetzt. Zum Beispiel wird auf dem Druckertreiber, wenn der Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit normal ausgewählt ist, die Punkterzeugung durchgeführt, indem die Tinte und die Bearbeitungsflüssigkeit vermischt werden. Wenn allerdings des Weiteren für das Druckmedium das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgewählt wird, kann es auf dem Druckertreiber so verarbeitet werden, dass dafür gesorgt wird, dass der Druckmodus der Modus ohne Vermischung der Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit ist.
Darüber hinaus besteht ein weiteres Verfahren darin, dass, wenn lediglich der Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit eingestellt ist, die Druckgerätseite bestimmt, ob das eingelegte Papier das herkömmliche Papier oder das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ist, und wenn ermittelt wird, dass das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit eingelegt ist, führt es den Modus so aus, dass die Bearbeitungsflüssigkeit nicht verwendet wird. Entsprechend diesem Verfahren braucht sich der Nutzer keine Gedanken über die Art des eingelegten Papiers machen, und der Modus kann entsprechend der Art des eingelegten Druckpapiers basierend darauf ausgeführt werden, ob der Druckmodus das Drucken mit hoher Geschwindigkeit ist oder nicht.
(Ausführungsform 3 des Geräteaufbaus)
Das Druckgerät der vorliegenden Ausführungsform weist als Ausstoßabschnitte vier Druckköpfe auf, welche Bk-Tinte, C-Tinte, M-Tinte bzw. Y-Tinte ausstoßen. Wenn für das herkömmliche Papier gedruckt wird, schließt das schwarze Bild einen Teil ein, welcher dadurch gebildet wird, dass die Bk-Tinte und die Farbtinte auf dem Druckmedium vermischt und umgesetzt werden. Konkret gibt es Fälle, in welchen die Bk-Tinte auf das Druckmedium ausgestoßen wird, dann wird die Farbtinte ausgestoßen, und den Fall, bei dem die Farbtinte zuerst ausgestoßen wird, dann wird als Nächstes die Bk-Tinte ausgestoßen. Diese Druckverfahren sind im Falle des schwarzen Bildes mit einem vergleichsweise hohen Druckaufkommen und einem großen Bildbereich wünschenswert, da die Fixierung der Tinte verbessert werden kann. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Druckdaten der Farbtinte in Relation zu der Bk-Tinte ausgedünnt werden. Dadurch weist das schwarze Bild eine hohe Dichte auf, so dass es eine hohe Druckqualität hat. Spezieller ist es bevorzugt, dass Pigmente für die Bk-Tinte verwendet werden, um in diesem Fall die Druckdichte zu verbessern. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass in der Farbtinte mehrwertige Metallsalze enthalten sind, so dass die Bk-Pigmenttinte und die mehrwertigen Metallionen reagieren, wodurch die Pigmentteilchen koaguliert werden, so dass sie leicht auf der Oberfläche des Papiers zurückbleiben und die Druckdichte hoch wird.
In diesem Fall wird bevorzugt die Bk-Tinte als eine mit einer geringen Eindringfähigkeit der so genannten Tinte vom Abdecktyp verwendet, um die Qualität des gedruckten Zeichens zu verbessern (insbesondere die Druckdichte und die Schärfe eines Bildprofils). Andererseits weist die Tinte vom Abdecktyp für das herkömmliche Papier eine geringe Verteilungsquote auf, so dass der Punktdurchmesser nicht groß wird, und daher ist die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel der Tinte vom Abdecktyp bevorzugt auf das Zweifache jener der eindringfähigen Farbtinte eingestellt. Zum Beispiel ist die Menge der Tinte vom Abdecktyp so eingestellt, dass das Ausstoßvolumen eines Tintentröpfchens (Ausstoßmenge) zweimal so groß ist.
Auf die vorstehende Weise wird die Farbtinte als die Tinte mit hoher Eindringfähigkeit eingesetzt, und dann können die Fixiereigenschaften des schwarzen Druckbildes und des farbigen Druckbildes schnell ausgestaltet werden, so dass in bevorzugter Weise ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.
Andererseits ist im Falle des Druckens auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit für jede Tinte die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel kleiner eingestellt als jene für den Druckmodus für das herkömmliche Papier. Zum Beispiel wird auf ein Pixel von 600 dpi die Bk-Tinte für den Modus für herkömmliches Papier in 2 Tröpfchen ausgestoßen, in 1 Tröpfchen für den Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit.
Angenommen, dass 2 Tröpfchen auf die gleiche Weise wie in dem Modus für herkömmliches Papier auf das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgestoßen werden, wird der Punktdurchmesser zu groß, und es gibt die Möglichkeit, dass die Zeichen verformt werden. Diese Punktausbildung ist nicht wünschenswert.
Darüber hinaus kann ähnlich zu dem Drucken für das herkömmliche Papier bevorzugt die Farbtinte mit der Bk- Tinte vermischt werden, um die verbesserte Druckdichte des schwarzen Bildes zu drucken.
Auf diese Weise verringert das Drucken auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit die Anzahl an Druckpunkten, verglichen mit einem Drucken für herkömmliches Papier. Trotzdem werden die Punkte größer als bei dem herkömmlichen Papier, und die Druckdichte ist hoch, so dass ein Bild mit hoher Bildqualität erhalten werden kann.
Obwohl bei der eindringfähigen Farbtinte der Punktdurchmesser bei dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit im Vergleich mit jenem bei herkömmlichem Papier nicht in signifikanter Weise größer wird, wird selbst das Farbmittel nahe der Oberfläche zurückgehalten und dringt nicht tief ein, so dass die Druckdichte vergrößert werden kann.
Da zusätzlich die Verteilungsquote der eindringfähigen Tinte groß ist, ist die Tintenausstoßmenge für das herkömmliche Papier ausreichend, um den so genannten Flächenfaktor zu erfüllen. Da andererseits das Farbmittel ebenfalls in der Richtung der Dicke eindringt, kann die hohe Druckdichte nicht erzielt werden. Somit wird für eine Vergrößerung der Tintenausstoßmenge gesorgt, um die Druckdichte für das herkömmliche Papier zu gewährleisten. Selbst wenn die Tintenausstoßmenge für das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit die Hälfte von jener für das herkömmliche Papier beträgt, kann daher ein Bild mit einer ausreichenden Druckdichte erzeugt werden.
Da wie vorstehend erwähnt das Bild mit einer geringeren Anzahl an Tintenpunkten erzeugt wird, ist es möglich, die Antriebsfrequenz des Druckkopfes auf einen höheren Wert einzustellen, so dass das Druckgerät mit hoher Geschwindigkeit drucken kann.
In einem anderen Aspekt gibt es, da das Druckpapier, welches von dem Druckgerät schnell bedruckt worden ist, die Tinte auf dem Druckpapier schnell absorbiert und fixiert, keine Sorge, dass die Tinte auf andere Materialien übertragen wird, wenn das Papier ausgestoßen wird. Somit ist es möglich, ein Drucken mit im Wesentlichen hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
Zusätzlich wird die Tintenausstoßmenge im Vergleich mit dem herkömmlichen Papier geringer eingestellt und führt, zusammen mit der Tatsache, dass das Farbmittel auf der Oberfläche des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit leicht eingefangen wird, dazu, dass die Dichte auf der Rückseite der bedruckten Oberfläche des Papiers gering wird. Das heißt, der so genannte „Durchschlag" tritt nicht leicht auf. Darüber hinaus sorgt die geringe Tintenausstoßmenge dafür, dass ein Kräuseln, welches das Aufquellen von Papier begleitet, das durch die Tinte hervorgerufen wird, gering ist, und die hochgradig eindringfähige Tinte sorgt dafür, dass ein doppelseitiges Drucken leicht erfolgen kann.
(Ausführungsform 4 des Geräteaufbaus)
Der Geräteaufbau der vorliegenden Ausführungsform weist für den Ausstoßabschnitt vier Druckköpfe auf und stößt Bk-Tinte, C-Tinte, M-Tinte bzw. Y-Tinte aus.
Im Falle des Druckens auf dem herkömmlichen Papier wird ein schwarzes Bild mit der Bk-Tinte allein erzeugt. Dadurch weist das schwarze Bild eine hohe Druckdichte auf, so dass es von hoher Qualität ist. Spezieller wird bevorzugt ein Pigment für die Bk-Tinte eingesetzt, und dann wird die Druckdichte hoch.
Für eine Farbtinte wird bevorzugt eine hochgradig eindringfähige eingesetzt, damit die Fixierfähigkeit eines Farbbildes schnell ist. Dann kann ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit erzielt werden.
Andererseits wird für den Fall des Druckens auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel für jede Tinte im Vergleich mit dem Druckmodus für das herkömmliche Papier geringer eingestellt. Zum Beispiel wird in Relation zu einem Pixel von 600 dpi, während 2 Tröpfchen der Bk-Tinte für den Modus für herkömmliches Papier ausgestoßen werden, 1 Tröpfchen für den Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ausgestoßen.
Auf diese Weise verringert das Drucken auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit die Anzahl an Druckpunkten im Vergleich mit jenen beim Drucken für herkömmliches Papier. Trotzdem werden die Punkte größer als bei dem herkömmlichen Papier und die Druckdichte ist hoch, so dass ein Bild mit einer extrem hohen Bildqualität erhalten werden kann.
Da, wie vorstehend erwähnt, das Bild mit einer geringeren Anzahl an Tintenpunkten erzeugt wird, ist es möglich, die Antriebsfrequenz des Druckkopfes bei einem höheren Wert einzustellen, so dass das Druckgerät mit hoher Geschwindigkeit drucken kann.
In einem anderen Aspekt gibt es, da das Druckpapier, welches von dem Druckgerät schnell bedruckt worden ist, die Tinte auf dem Druckpapier schnell absorbiert und fixiert, keine Sorge, dass die Tinte auf andere Materialien übertragen wird, wenn das Papier ausgestoßen wird. Somit ist es möglich, ein Drucken mit im Wesentlichen hoher Geschwindigkeit durchzuführen.
(Ausführungsformen des Druckmodus)

Hiernach werden die Beispiele der Druckmodi insbesondere in den Ausführungsformen 1 und 2 der vorstehend erwähnten Geräteaufbauten beschrieben. Tabelle 1

	Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit 1	Normaler Druckmodus	Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit 2
Bk-Tinte	1,5 Tröpfchen	2,5 Tröpfchen	1,5 Tröpfchen
Bearbeitungsflüssigkeit	0,5 Tröpfchen	1 Tröpfchen	0 Tröpfchen
Farbtinte	1 Tröpfchen	2 Tröpfchen	1 Tröpfchen

Die Tabelle 1 gibt die Ausstoßmenge der Tinte oder der Bearbeitungsflüssigkeit in jedem Druckmodus an, welche nachstehend erläutert werden.
Normaler Druckmodus: Druckmodus mit hoher Qualität und für gewöhnliches Papier
In dem vorliegenden Druckmodus werden 2,5 Tröpfchen der Bk-Tinte auf ein Pixel von 600 dpi als Tröpfchen von etwa 8 pl ausgestoßen. Dadurch wird das Volumen von etwa 20 pl auf ein Pixel ausgestoßen. Diese Ausstoßmenge kann auf eine Weise realisiert werden, dass, wie vorstehend erwähnt, eine Gammatabelle einer geeigneten maximalen Ausgabedichte eingestellt und dann für die Druckdaten eine Gammakorrektur vorgenommen wird. Da 1 Tröpfchen oder mehr auf ein Pixel ausgestoßen wird, erfolgt im vorstehenden Fall entweder ein mehrmaliges Ausstoßen für ein Pixel von demselben Druckkopf, oder indem mehrere Druckköpfe für die gleiche Tinte vorgesehen werden. Dadurch ist es möglich, mehrere Tröpfchen auf ein Pixel auszustoßen. Nach dem Ausstoßen der vorstehend erwähnten Bk-Tinte wird 1 Tröpfchen der Bearbeitungsflüssigkeit von etwa 8 pl auf das Pixel ausgestoßen, so dass die Tröpfchen über die Bk-Tinte gelegt werden.
Darüber hinaus werden für die Farbtinte 2 Tröpfchen mit jeweils dem Volumen von etwa 8 pl auf ein Pixel von 600 dpi ausgestoßen. In diesem Fall lässt man die Farbtinte und die Bearbeitungsflüssigkeit auf dem Papier nicht reagieren, aber man kann sie reagieren lassen.
Der Grund, warum die in dem vorstehenden Beispiel angegebene Anzahl an Tröpfchen nicht natürliche Zahlen einschließt, liegt darin, dass die Ausstoßmenge als Druckdaten wie vorstehend beschrieben bearbeitet wird, und es ist unnötig zu erwähnen, dass die Zahlen die durchschnittliche Menge angeben.
Ein auf die vorstehend erwähnte Weise durchgeführtes Drucken kann eine hohe Druckdichte für das schwarze Bild ergeben. Darüber hinaus enthält die Tinte, wie es später erwähnt wird, ein Pigment, und eine hochgradig eindringfähige Bearbeitungsflüssigkeit wird eingesetzt, so dass sowohl eine hohe Druckqualität als auch hohe Fixiergeschwindigkeit realisiert werden.
Im Falle des Druckens von Farbbildern können Bilder mit einer hohen Druckdichte erzielt werden, so dass hochqualitative Bilder realisiert werden. Im Bezug auf die Farbtinte kann die Bearbeitungsflüssigkeit vor dem Ausstoßen der Farbtinte ausgestoßen werden, und die Farbtinte mit hoher Eindringfähigkeit kann ohne irgendeine Bearbeitungsflüssigkeit eingesetzt werden.
Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit 1: Modus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier
Der vorliegende Druckmodus weist die Tintenausstoßmenge auf, mit welcher 1,5 Tröpfchen der Bk-Tinte auf ein Pixel von 600 dpi als ein Tröpfchen von etwa 8 pl ausgestoßen werden, um etwa 12 pl Tinte auf ein Pixel aufzutragen. Anschließend werden auf das gleiche Pixel etwa 8 pl Bearbeitungsflüssigkeit ausgestoßen, so dass 0,5 Tröpfchen auf der Bk-Tinte zu liegen kommen.
Darüber hinaus wird die Farbtinte auf ein Pixel von 600 dpi als 1 Tröpfchen von etwa 8 pl ausgestoßen.
Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Druckkopf und dem Druckpapier wird auf die doppelte des vorstehend erwähnten normalen Druckmodus eingestellt. Dadurch kann mit hoher Geschwindigkeit gedruckt werden, während sich die Antriebsfrequenz des Druckkopfes selber nicht verändert, was ermöglicht, dass die Häufigkeit der Wiederbefüllung des Druckkopfes nicht vergrößert werden muss.
Indem auf die vorstehend erwähnte Weise gedruckt wird, kann dafür gesorgt werden, dass das schwarze Bild eine hohe Druckdichte und eine scharfe Profilkante auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit aufweist. Darüber hinaus können Druckbilder einschließlich Farbbilder mit hoher Geschwindigkeit gedruckt werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar ist, verteilt sich gemäß des vorliegenden Druckmodus, bei dem die relative Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Druckkopf und dem Druckpapier vergrößert ist und das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit eingesetzt wird, die Tinte auf der Oberfläche des Druckpapiers und der Punktdurchmesser wird größer. Obwohl dies von einem Eindringen der Tinte begleitet wird, wobei der Punktdurchmesser größer wird, wird das Farbmittel nahe der Oberfläche durch die Aluminiumoxidteilchen eingefangen und sinkt dadurch nicht leicht in der Tiefenrichtung ein, so dass die Bilddichte hoch ist. Da zusätzlich die Ausstoßmenge pro einem Pixel klein ausgestaltet werden kann, werden im Ergebnis eine hohe Geschwindigkeit, eine hohe Druckqualität und geringe Betriebskosten erzielt. Darüber hinaus tritt ein Kräuseln weniger auf, und das doppelseitige Drucken ist ebenfalls in ausreichender Weise möglich.
Insbesondere wird im Falle des Druckens des schwarzen Bildes die Bearbeitungsflüssigkeit eingesetzt und dazu gebracht, mit der Bk-Tinte zu reagieren, so dass verhindert werden kann, dass sich der Punkt mehr als nötig ausbreitet, und die Gestalt des Druckbildes wird nicht verformt und eine gute Kantenschärfe kann erzielt werden.
Selbst wenn auf dem herkömmlichen Papier in diesem Druckmodus gedruckt wird, kann darüber hinaus, da die pro Flächeneinheit des Papiers ausgestoßene Tintenmenge klein ist und die eindringfähige Bearbeitungsflüssigkeit eingesetzt wird, die Tinte schnell an dem Papier fixiert werden und Probleme wie etwa eine Versetzung (set-off) können vermindert werden.
Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit 2: Modus für Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit 2
In dem vorliegenden Druckmodus werden 1,5 Tröpfchen der Bk-Tinte, wobei jedes Tröpfchen ein Volumen von etwa 8 pl aufweist, auf ein Pixel von 600 dpi ausgestoßen, um etwa 12 pl der Tinte pro einem Pixel aufzutragen. In dem vorliegenden Modus wird auf den Abschnitt, in welchem die Bk-Tinte aufgetragen wird, keine Bearbeitungsflüssigkeit aufgetragen. Darüber hinaus wird für die Farbtinte 1 Tröpfchen von etwa 8 pl auf ein Pixel von 600 dpi ausgestoßen.
Selbst in dem Fall, dass wie in diesem Fall keine Bearbeitungsflüssigkeit eingesetzt wird, kann eine Verschlechterung der Druckqualität verhindert werden, und auf dem Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit kann bei geringen Betriebskosten gedruckt werden.
(Ausführungsformen der Tinte)
Als Nächstes wird die Tinte erläutert, welche für das Tintenstrahldrucken eingesetzt wird, das sich auf eine der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht. Die Tinte der vorliegenden Ausführungsform ist eine Tinte, welche das Pigment Nr. 1 und das Pigment Nr. 2 enthält. Diese Tinte wird zur Erzeugung von Bildpunkten eingesetzt, indem dafür gesorgt wird, dass die Bearbeitungsflüssigkeit mit der Tinte im flüssigen Zustand in Kontakt tritt und damit reagiert, nachdem die Tinte auf das Druckmedium ausgestoßen worden ist oder die Tinte im Wesentlichen zur gleichen Zeit wie die Bearbeitungsflüssigkeit, welche mit der Tinte reagiert, auf das Druckmedium ausgestoßen worden ist.
Als ein Beispiel für die Tinte, welche für die vorstehend erwähnte Ausführungsform verwendet werden kann, kann zum Beispiel eine Tinte angegeben werden, welche ein erstes Pigment und ein zweites Pigment als Farbmittel in einem Lösungsmittel auf Wasserbasis im dispergierten Zustand enthält, und das erste Pigment ist ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ, welches wenigstens eine an die Oberfläche des ersten Pigments entweder direkt oder über andere Atomgruppen gebundene anionische Gruppe aufweist, oder ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ, welches wenigstens eine an die Oberfläche des ersten Pigments entweder direkt oder über eine andere Atomgruppe gebundene kationische Gruppe aufweist, und das zweite Pigment ist ein Pigment, welches durch polymere Dispergiermittel oder nichtionische polymere Dispergiermittel in dem Lösungsmittel auf Wasserbasis dispergiert werden kann, und die Tinte enthält ferner wenigstens eines von einem polymeren Dispergiermittel mit der gleichen Polarität wie der an die Oberfläche des ersten Pigments gebundenen Gruppe und einem nichtionischen polymeren Dispergiermittel.
Nachfolgend wird eine Erläuterung der Tinte in Reihenfolge gegeben.
Erstes Pigment
Das Pigment vom selbstdispergierenden Typ meint ein Pigment, welches gegenüber Wasser, einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel oder einer Flüssigkeit, welche eine Mischung aus diesen ist, ohne Verwendung von Dispergiermitteln wie etwa wasserlöslichen Polymerverbindungen einen stabilen Dispersionszustand beibehält und welches in der Flüssigkeit keine Pigmentagglomeration ausbildet, welche den normalen Tintenausstoß aus der Öffnung, welche in der Tintenstrahldrucktechnologie eingesetzt wird, behindern könnte.
Anionischer Ruß vom selbstdispergierenden Typ:
Als solch ein Pigment wird zum Beispiel vorzugsweise ein Pigment verwendet, welches wenigstens eine an die Oberfläche des Pigments entweder direkt oder über andere Atomgruppen gebundene anionische Gruppe aufweist, und als ein konkretes Beispiel ist wenigstens eine an die Oberfläche von Ruß entweder direkt oder über andere Atomgruppen gebundene anionische Gruppe eingeschlossen.
Als Beispiele für an solchen Ruß gebundene anionische Gruppen können zum Beispiel -COOM, -SO3M, -PO3HM, -PO3M2, etc. angegeben werden (M in der Formel bezeichnet ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall, Ammonium oder organisches Ammonium, R steht für Alkylgruppen mit entweder linearen oder verzweigten Ketten mit einer Kohlenstoffzahl im Bereich von 1 bis 12, für eine Phenylgruppe und ihre Substitutionsgruppe oder eine Naphthylgruppe und ihre Substitutionsgruppe). In dem Fall, dass R eine Phenylgruppe mit einer Substitutionsgruppe oder eine Naphthylgruppe mit einer Substitutionsgruppe ist, können für die Substitutionsgruppe zum Beispiel Alkylgruppen mit linearer Kette oder verzweigter Kette mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 6 angegeben werden.
Als Alkalimetall des vorstehend erwähnten „M" können zum Beispiel Lithium, Natrium und Kalium angegeben werden. Des Weiteren können als organisches Ammonium des „M" Mono- oder Trimethylammonium, Mono- oder Triethylammonium und Mono- oder Trimethanolammonium angegeben werden.
Von diesen anionischen Gruppen haben insbesondere -COOM und -SO₃M eine große Wirkung bei der Stabilisation des Dispersionszustands von Ruß, und dies ist wünschenswert.
Hinsichtlich der vorstehend erwähnten verschiedenen anionischen Gruppen ist es bevorzugt, jene einzusetzen, welche an die Oberfläche des Rußes über andere Atomgruppen gebunden sind. Als andere Atomgruppen können zum Beispiel geradkettige oder unsubstituierte Alkylengruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 12, eine Phenylengruppe oder ihre Substitutionsgruppe und eine Naphthylengruppe oder ihre Substitutionsgruppe angegeben werden. In diesem Fall können als Beispiele für Substitutionsgruppen, welche an die Phenylengruppe oder die Naphthylengruppe gebunden sein können, Alkylgruppen mit linearer Kette oder verzweigter Kette mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 6 angegeben werden.
Als konkrete Beispiele für die an die Oberfläche des Rußes über eine andere Atomgruppe gebundene anionische Gruppe können zum Beispiel -C₂H₄COOM, -PhSO₃M, -PhCOOM, etc. (wobei Ph für eine Phenylgruppe steht) angegeben werden, aber sie ist selbstverständlich nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Wie vorstehend erwähnt kann der Ruß, welcher eine an seine Oberfläche direkt oder über eine andere Atomgruppe gebundene anionische Gruppe aufweist, zum Beispiel durch das folgende Verfahren hergestellt werden.
Als ein Verfahren zur Einführung von -COONa an der Oberfläche des Rußes kann zum Beispiel ein Verfahren angegeben werden, bei dem ein auf dem Markt verkaufter Ruß mit Natriumhypochlorit oxidiert wird.
Darüber hinaus kann zum Beispiel als ein Verfahren, um eine -Ar-COONa-Gruppe (in diesem Fall steht Ar für eine Arylgruppe) an der Oberfläche des Rußes zu binden, ein Herstellen von Diazoniumsalz durch Umsetzen von salpetriger Säure mit einer NH₂-Ar-COONa-Gruppe und ein Anbinden davon an der Oberfläche des Rußes angegeben werden.
Die vorstehend erwähnten verschiedenen Arten der hydrophilen Gruppen können direkt an der Oberfläche des Rußes gebunden sein, oder eine andere Atomgruppe kann zwischen der Oberfläche des Rußes und den hydrophilen Gruppen eingeschoben sein und die hydrophilen Gruppen indirekt mit der Oberfläche des Rußes verbinden. In diesem Fall sind konkrete Beispiele für andere Atomgruppen zum Beispiel eine Alkylengruppe mit linearer Kette oder verzweigter Kette mit einer Kohlenstoffzahl im Bereich von 1 bis 12, eine Phenylengruppe oder ihre substituierte Gruppe oder eine Naphthylengruppe oder ihre substituierte Gruppe, können angegeben werden. In diesem Fall können als Substitutionsgruppen der Phenylengruppe und der Naphthylengruppe zum Beispiel eine Alkylgruppe mit linearer Kette oder verzweigter Kette mit einer Anzahl an Kohlenstoffatomen im Bereich von 1 bis 6 angegeben werden.
Darüber hinaus können als ein konkretes Beispiel für die Kombination aus der anderen Atomgruppe und der hydrophilen Gruppe zum Beispiel -C₂H₄-COOM, -Ph-SO₃M, -Ph-COOM, etc. (wobei Ph eine Phenylgruppe bezeichnet) angegeben werden.
Es ist bevorzugt, dass 80% oder mehr der Teilchengrößen der Pigmente vom selbstdispergierenden Typ, welche in der Tinte bezüglich der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind, im Bereich von 0,05–0,3 μm und insbesondere 0,1–0,25 μm liegen. Ein Einstellungsverfahren solch einer Tinte ist so, wie es detailliert in den nachfolgenden Ausführungsformen beschrieben ist.
Zweites Pigment
Für das Zweite Pigment, welches für die Tinte der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann, können Pigmente, welche durch das Dispersionsmedium der Tinte dispergiert werden können, konkret zum Beispiel Pigmente, welche durch die Wirkung eines polymeren Dispergiermittels für das Medium auf Wasserbasis dispergiert werden können, angegeben werden. Anders gesagt können Pigmente, welche gegenüber einem Medium auf Wasserbasis zum ersten Mal als Ergebnis einer Adsorption von polymerem Dispergiermittel auf der Oberfläche der Pigmentteilchen eine stabile Dispersion erzielen können, in vorteilhafter Weise eingesetzt werden. Für solche Pigmente können z. B. als schwarzes Pigment Rußpigmente, z. B. Ofenruß, Lampenruß, Acetylenruß und Kanalruß, angegeben werden. Als konkrete Beispiele für solchen Ruß können z. B. die folgenden allein eingesetzt oder in geeigneter Weise kombiniert und eingesetzt werden.
Rußpigment:
Rauen 7000, Rauen 5750, Rauen 5250, Rauen 5000 ULTRA, Rauen 3500, Rauen 2000, Rauen 1500, Rauen 1250, Rauen 1200, Rauen 1190 ULTRA-II, Rauen 1170, Rauen 1255 (die vorstehenden Produkte werden hergestellt von Columbian Chemicals Div., Cities Service Co.).
Black Pearls L, Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400, Vulcan XC-72R (die vorstehenden Produkte werden hergestellt von Cabot Corp.).
Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black 18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (die vorstehenden Produkte werden hergestellt von Degussa Corp.).
Nr. 25, Nr. 33, Nr. 40, Nr. 47, Nr. 52, Nr. 900, Nr. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (die vorstehenden Produkte werden hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.).
Hinsichtlich anderer schwarzer Pigmente können feine Teilchen aus magnetischen Substanzen wie etwa Magnetit und Ferrit sowie Titanruß angegeben werden.
Neben den vorstehend angegebenen schwarzen Pigmenten können blaue Pigmente und rote Pigmente ebenfalls eingesetzt werden.
Die Menge der Farbmittel, welche das vorstehend erwähnte erste und zweite Pigment vereinigt, soll gegenüber der Gesamtmenge der Tinte 0,1 bis 15 Gew.-% und mehr bevorzugt 1 bis 10 Gew.-% betragen. Das Verhältnis zwischen dem ersten Pigment und dem zweiten Pigment beträgt 5/95–97/3 und mehr bevorzugt 10/90–95/5. Noch wünschenswerter ist erstes Pigment/zweites Pigment = 9/1–4/6.
Ein wünschenswerter Bereich ist ferner ein Bereich, in welchem viel vom ersten Pigment vorliegt. In dem Fall, dass viel vom ersten Pigment vorliegt, zeigt sich eine hohe Stabilität nicht nur in einer Dispersionstabilität in der Form einer Tinte, sondern zudem eine Ausstoßstabilität des Kopfes, insbesondere eine Stabilität einschließlich einer Verlässlichkeit basierend auf einer Ausstoßeffizienz und einer geringeren Benetzung der Ebene der Ausstoßöffnung.
Darüber hinaus wird hinsichtlich des Verhaltens der Tinte auf Papier, da sich die Tinte im Falle von Tinten mit weniger zweiten Pigmenten, welche von den polymeren Dispergiermitteln adsorbiert werden, auf der Papieroberfläche effektiv verteilen wird, abgeschätzt, dass eine gleichmäßige dünne Schicht basierend auf dem polymeren Dispergiermittel auf der Oberfläche ausgebildet wird, und durch diese Wirkung wird die Abriebfestigkeit des Bildes ebenfalls verbessert.
Für das Dispergiermittel mit hohem Molekulargewicht zum Dispergieren des vorstehend erwähnten zweiten Pigments in einem Medium auf Wasserbasis kann z. B. ein Dispergiermittel, welches die Funktion der Adsorption an der Oberfläche des zweiten Pigments aufweist und das zweite Pigment in dem Medium auf Wasserbasis in stabiler Weise dispergiert, geeignet eingesetzt werden. Als Beispiele für solch ein hochmolekulares Dispergiermittel können ein anionisches hochmolekulares Dispergiermittel sowie drei nichtionische hochmolekulare Dispergiermittel angegeben werden.
Anionisches hochmolekulares Dispergiermittel
Polymere und ihre Salze bestehend aus einem Monomer als hydrophiler Gruppe und einem Monomer als hydrophober Gruppe können angegeben werden. Als konkrete Beispiele für Monomere als hydrophile Gruppe können z. B. Styrolsulfonsäure, α,β-ethylenische Derivate, Acrylsäure, Acrylsäurederivate, Methacrylsäure, Methacrylsäurederivate, Maleinsäure, Maleinsäurederivate, Itaconsäure, Itaconsäurederivate, Fumarsäure, Fumarsäurederivate, etc. angegeben werden.
Darüber hinaus können hinsichtlich konkreter Beispiele für ein Monomer als hydrophobe Komponente z. B. Styrol, Styrolderivate, Vinyltoluol, Vinyltoluolderivate, Vinylnaphtalin, Vinylnaphtalinderivate, Butadien, Butadienderivate, Isopren, Isoprenderivate, Ethylen, Ethylenderivate, Propylen, Propylenderivate, Acrylsäurealkylester, Methacrylsäurealkylester etc. angegeben werden.
In diesem Fall können als konkrete Beispiele für Salze die so genannten „Onium"-Verbindungen von Wasserstoff, Alkalimetallen, Ammoniumionen, organischen Ammoniumionen, Phosphonium, Sulfonium, ein Oxoniumion, Stibonium, Stannonium, Iodonium, etc. angegeben werden, aber sie sollen nicht auf diese Beispiele beschränkt sein. Zu den vorstehenden Polymeren und Salzen kann eine Polyoxyethylengruppe, eine Hydroxygruppe, ein Acrylamid, Acrylamidderivate, ein Dimethylaminoethylmethacrylat, ein Ethoxytriethylenmethacrylat, ein Methoxypolyethylenglycolmethacrylat, ein Vinylpyrrolidon, ein Vinylpyridin, Vinylalkohol und ein Alkylether in geeigneter Weise hinzugefügt sein.
Nichtionisches hochmolekulares Dispergiermittel
Als Beispiele für ein nichtionisches hochmolekulares Dispergiermittel sind Polyvinylpyrrolidon, Polypropylenglycol und Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymer eingeschlossen.
Indem die Kombination aus dem vorstehend erwähnten ersten Pigment, dem zweiten Pigment und dem hochmolekularen Dispergiermittel geeignet ausgewählt und sie in einem Medium auf Wasserbasis dispergiert und gelöst werden, kann die in der vorliegenden Ausführungsform erwähnte Tinte hergestellt werden, aber bei einem ersten Pigment ist es in dem Fall, dass ein Pigment vom selbstdispergierenden Typ verwendet wird, welches wenigstens eine direkt oder über eine andere Atomgruppe an seine Oberfläche gebundene anionische Gruppe aufweist, unter dem Gesichtspunkt der Tintenstabilität wünschenswert, als hochmolekulares Dispergiermittel wenigstens ein Dispergiermittel ausgewählt aus einem anionischen hochmolekularen Dispergiermittel und einem nichtionischen hochmolekularen Dispergiermittel zu kombinieren.
Hinsichtlich des Gewichtsverhältnisses zwischen dem zweiten Pigment und dem hochmolekularen Dispergiermittel, welches das Pigment in der Tinte dispergiert, sind 5 0,5–5,2 wünschenswert.
Medium auf Wasserbasis
Als Medium auf Wasserbasis, welches zu dem Dispersionsmedium für das erste Pigment und das zweite Pigment wird, werden wasserlösliche organische Lösungsmittel eingesetzt. Als wasserlösliche organische Lösungsmittel können z. B. Alkylalkohole mit einer Kohlenstoffzahl von 1–5 wie etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isobutylalkohol und n-Pentanol, Amide wie etwa Dimethylformamid, Dimethylacetamid etc., Ketone oder Ketoalkohole wie etwa Aceton, Diactonalkohol etc., Ether wie etwa Tetrahydrofuran, Dioxan etc., Oxyethylen- oder Oxypropylencopolymere wie etwa Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol etc., Alkylenglycole einschließlich Alkylengruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie etwa Ethylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Triethylenglycol, 1,2,6-Hexantriol etc., niedere Alkylether wie etwa Glycerin, Ethylenglycolmonomethyl-(oder -ethyl)ether, Diethylenglycolmonomethyl-(oder -ethyl)ether, niedere Dialkylether eines mehrwertigen Alkohols wie etwa Triethylenglycoldimethyl-(oder -ethyl)ether, Tetraethylenglycoldimethyl-(oder -ethyl)ether etc., Alkanolamine wie etwa Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin etc. ebenso wie Sulfolan, N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon etc. angegeben werden. Diese wasserlöslichen organischen Lösungsmittel können allein oder als Mischungen eingesetzt werden.
Eindringeigenschaft der Tinte in das Druckmedium
Hinsichtlich der Tinte der vorliegenden Ausführungsform, welche die verschiedenen vorstehend beschriebenen Komponenten enthält, wurde auf die Eindringfähigkeit in das Druckmedium geachtet, und z. B. wird für den Fall, dass der Ka-Wert auf kleiner als 1 (ml·m^–2·ms^–1/2) eingestellt ist, aufgrund der gemeinsamen Verwendung der später erwähnten Bearbeitungsflüssigkeit eine sehr gleichmäßige Konzentration erhalten werden und die Kante wird scharf sein. Zusätzlich können Bildpunkte mit hervorragender Fixiergeschwindigkeit und Fixierung an dem Druckmedium erzielt werden. Nachstehend wird das Eindringen der Tinte im Bezug auf das Druckmedium erläutert.
In dem Fall, dass die Eindringfähigkeit der Tinte durch die Tintenmenge V pro 1 m² ausgedrückt wird, beträgt die in der Zeitspanne t nach dem Ausstoß des Tintentröpfchens eingedrungene Tintenmenge V (die Einheit ist Milliliter/m² = μm), und es ist bekannt, dass dies durch das nachstehend angegebene Bristow-Verfahren ausgedrückt wird. V = Vr + Ka (t – tw)1/2 (hier ist t > tw)
Direkt nach dem Auftropfen des Tintentröpfchens auf das Druckmedium wird das meiste der Tinte durch den unregelmäßigen Abschnitt (den rauen Abschnitt auf der Oberfläche des Druckmediums) absorbiert, und Tinte wird kaum in das Druckmedium eindringen. Die Zeit, welche während dieses Vorgangs vergeht, ist tw (Benetzungszeit), und die an der unregelmäßigen Oberfläche zu diesem Zeitpunkt absorbierte Menge ist Vr. In dem Fall, dass die Zeitspanne nach dem Auftropfen des Tintentröpfchens tw übersteigt, nimmt die eingedrungene Menge V proportional zu der übersteigenden Zeit (t – tw) zur halben Potenz zu. Ka ist der Proportionalitätskoeffizient dieser zugenommenen Menge, und er gibt einen Wert an, welcher der Eindringgeschwindigkeit entspricht.
Der Ka-Wert wurde unter Verwendung der Testvorrichtung S mit dynamischem Eindringen für Flüssigkeit basierend auf dem Bristow-Verfahren (hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho) gemessen. In dem vorliegenden Experiment wurden die PB-Formblätter der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, Canon Inc., als das Druckmedium (Druckpapier) eingesetzt. Dieses PB-Formblatt ist ein Druckpapier, welches für sowohl die Kopierer als auch Laserstrahldrucker verwendet werden kann, welche ein elektronisches Fotosystem und das Tintenstrahldrucksystem einsetzen.
Darüber hinaus waren wir in der Lage, ähnliche Ergebnisse für PPC-Papier zu erzielen, welches für elektronische Fotoformblätter von Canon Inc. verwendet wird.
Der Ka-Wert wird durch die Art der oberflächenaktiven Mittel und der zugegebenen Menge bestimmt. Zum Beispiel wird durch Zugabe eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, welches Ethylenoxid-2,4,7,9-tetramethyl-5-decyen-4,7-diol genannt wird (hiernach als „Acetylenol" bezeichnet, sein Produktname: hergestellt von Kawaken Fine Chemicals), die Eindringfähigkeit vergrößert.

Zusätzlich ist in dem Fall einer Tinte, welche nicht mit Acetylenol (d. h. Gehalt 0%) vermengt ist, die Eindringfähigkeit gering, und sie weist die Eigenschaften der Tinte vom Abdecktyp auf, welche später spezifiziert wird. Darüber hinaus weist sie im Falle eines Mischungsanteils von Acteylenol von 1% eine Eigenschaft auf, dass sie in einer kurzen Zeitspanne in das Druckmedium eindringen wird. Im Falle einer Tinte mit einem Acetylenolgehalt von 0,35% wird die Tinte eine mittlere Eigenschaft als eine halbeindringfähige Tinte aufweisen. Tabelle 2

	Ka-Wert	Acetylenolgehalt	Oberflächenspannung
	(ml/(m2ms1/2)	(%)	(dyn/cm)
Abdecktinte	Weniger als 1	0 oder darüber, weniger als 0,2	40 oder darüber
Halbeindringfähige Tinte	1 oder darüber, weniger als 5,0	0,2 oder darüber, weniger als 0,7	35 oder darüber, weniger als 40
Tinte mit hoher Eindringfähigkeit	5,0 oder darüber	0,7 oder darüber	weniger als 35

Die vorstehende Tabelle 2 gibt den Ka-Wert, den Acetylenolgehalt (%) und die Oberflächenspannung (dyn/cm) für die „Abdecktinte", die „halbeindringfähige Tinte" bzw. die „Oberflächenspannung" an. Die Eindringfähigkeit einer jeden Tinte gegenüber Papier, welches das Druckmedium bildet, wird größer, wenn der Ka-Wert größer wird. Anders gesagt ist die Eindringfähigkeit um so größer, je kleiner die Oberflächenspannung ist.
Die Ka-Werte in Tabelle 2 wurden mit der Testvorrichtung S für Flüssigkeit mit dynamischem Eindringen basierend auf dem Bristow-Verfahren (hergestellt von Toyo Seiki Seisakusho) gemessen, wie vorstehend erwähnt. In dem Experiment wurden die vorstehend erwähnten PB-Formblätter von Canon Inc. für das Druckpapier verwendet. Zusätzlich wurden die gleichen Ergebnisse für die PPC-Formblätter der vorstehend erwähnten Canon Inc. ebenfalls erzielt.
In diesem Fall weist die Tintenart, welche als „Tinte mit hoher Eindringfähigkeit" festgelegt ist, einen Acetylenolgehalt von 0,7% oder darüber auf, und dieser liegt in einem Bereich, in welchem hinsichtlich der Eindringfähigkeit bevorzugte Ergebnisse erzielt wurden. Für den Standard der Eindringfähigkeit, welche die Tinte der vorliegenden Ausführungsform unterstützt, ist es bevorzugt, den Ka-Wert der „Tinte vom Abdecktyp" auf weniger als 1,0 (ml·m^–2·ms^–1/2) einzustellen, und insbesondere sind 0,40 (ml·m^–2·ms^–1/2) oder weniger bevorzugt.
Zugabe von Farbstoff
Zu der Tinte der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann des Weiteren ein Farbstoff zugesetzt sein. Anders gesagt kann eine Tinte, bei der ein Farbstoff zu der Tinte zugesetzt ist, welche das erste Pigment, das zweite Pigment und ein Dispergiermittel zum Dispergieren des zweiten Pigments in einem Medium auf Wasserbasis enthält, durch die gemeinsame Verwendung einer später erwähnten Bearbeitungsflüssigkeit in einer kurzen Fixierzeitspanne auf dem Druckmedium einen hervorragenden Tintenpunkt ausbilden. Darüber hinaus wird die Agglomerationskraft des zweiten Pigments durch das Vorliegen des ersten Pigments verringert, aber durch die Zugabe von Farbstoff wird die Agglomerationskraft des zweiten Pigments noch weiter verringert, und es wird angenommen, dass die Absorbierbarkeit der Tinte die Ungleichmäßigkeit des gedruckten Bildes wie etwa ein „Brechen", welches sich leicht bei einem Druckmedium mit einer schlechten Absorbierbarkeit im Vergleich mit herkömmlichem Papier leicht ausgebildet, in effektiver Weise unterdrücken kann. Als Farbstoffe, welche in diesem Fall verwendet werden können, werden z. B. anionische Farbstoffe angegeben, und bevorzugt ist ein Farbstoff mit der gleichen Polarität wie der Polarität der an die Oberfläche des ersten Pigments gebundenen Gruppe wünschenswert.
Anionischer Farbstoff:
Als anionische Farbstoffe, welche in dem vorstehend erwähnten Medium auf Wasserbasis löslich sind, welches für die vorliegende Ausführungsform verwendet werden kann, können die gut bekannten Säurefarbstoffe, Substantivfarbstoffe und Reaktivfarbstoffe geeignet verwendet werden. Insbesondere ist es wünschenswert, Farbstoffe mit einer Gerüststruktur wie etwa Benzidin oder Trisazo einzusetzen. Als zu verwendende Farbstoffe können neben schwarzen Farbstoffen innerhalb des Bereichs, in welchem der Farbton nicht signifikant variiert, Farbstoffe wie etwa Cyan, Magenta oder Gelb eingesetzt werden.
Zuzusetzende Farbstoffmenge
Hinsichtlich der zuzusetzenden Menge der Farbstoffe werden 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% der gesamten Farbmittel in Ordnung sein, aber wenn die Wirkung berücksichtigt wird, die Mischung aus dem ersten Pigment und dem zweiten Pigment in effektiver Weise auszunutzen, ist es wünschenswert, die Menge auf weniger als 50 Gew.-% einzustellen. Darüber hinaus ist es in dem Fall, dass für die Tinte Druckeigenschaften hinsichtlich ihres Leistungsmerkmals auf herkömmlichem Papier wichtig sind, bevorzugt, sie im Bereich von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-% einzustellen.
(Ausführungsform der Bearbeitungsflüssigkeit)
Als Nächstes wird als ein Beispiel der Bearbeitungsflüssigkeit, welche in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, z. B. wenn die an der Oberfläche des ersten Pigments der vorstehend erwähnten Tinte gebundene Gruppe eine anionische Gruppe ist, eine Bearbeitungsflüssigkeit geeignet verwendet, welche eine Verbindung enthält, die eine kationische Gruppe enthält, welche mit der anionischen Gruppe reagiert.
Zum Beispiel können als kationische Verbindungen kationische Verbindungen mit einem eher geringen Molekulargewicht mit etwa einer kationischen Gruppe im Molekül sowie eine kationische Verbindung mit einem eher hohen Molekulargewicht mit mehreren kationischen Gruppen in einem Molekül angegeben werden. Als kationische Verbindungen mit eher geringem Molekulargewicht gibt es Verbindungen des Typs eines primären, sekundären oder tertiären Aminsalzes, konkret Hydrochloride, Acetate etc. von Laurylamin, Palmamin, Stearylamin, Colophoniumamin, etc., sowie Verbindungen des Typs eines quartären Ammoniumsalzes, konkret Lauryltrimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid, Benzyltributylammoniumchlorid, Benzalkoniumchlorid und Cetyltrimethylammoniumchlorid und ferner Verbindungen vom Typ eines Pyridiniumsalzes, konkret Cetylpyridiniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid etc., und ferner gibt es kationische Verbindungen vom Imidazolintyp, konkret 2-Heptadecenylhydroxyethylimidazolin, und darüber hinaus können Ethylenoxidadditionsprodukte eines sekundären Alkylamins, konkret Dihydroxyethylstearylamin etc. als geeignete Beispiele angegeben werden.
Darüber hinaus können in der vorliegenden Ausführungsform ampholytische oberflächenaktive Mittel ebenfalls verwendet werden, welche in einem bestimmten pH-Bereich kationische Eigenschaften zeigen. Als konkrete Beispiele können ampholytische oberflächenaktive Mittel des Aminosäuretyps sowie Verbindungen des RNHCH₂-CH₂COOH-Typs angegeben werden, und als betainartige Verbindungen können z. B. Stearyldimethylbetain, Lauryldihydroxyethylbetain etc. angegeben werden. Selbstverständlich ist es in dem Fall, dass solche ampholytischen oberflächenaktiven Mittel eingesetzt werden, wünschenswert, dass entweder die Flüssigkeitzusammensetzungen so eingestellt sind, dass der pH unterhalb ihrer isoelektrischen Punkte liegt, oder dass in dem Fall, dass sie auf dem Druckmedium mit der Tinte vermischt werden, solche Einstellungen vorgenommen werden, dass der pH niedriger als die isoelektrischen Punkte liegen wird. Als Nächstes können als hochpolymere Komponenten kationischer Substanzen Polyarylamin, Polyaminsulfon, Polyvinylamin, Chitosan und ihr Neutralisationsprodukt oder halbneutralisierte Produkte angegeben werden, welche mit Säuren wie etwa Salzsäure und Essigsäure neutralisiert sind.
Als andere Komponenten, welche die vorstehend erwähnte Bearbeitungsflüssigkeit bilden, können neben den vorstehend erwähnten kationischen Substanzen Wasser, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und andere Zusatzstoffe enthalten sein. Als wasserlösliche organische Lösungsmittel werden Amide wie etwa Dimethylformamid, Dimethylacetamid etc., Ketone wie etwa Aceton, Ether wie etwa Tetrahydrofuran, Dioxan etc., Polyalkylenglycole wie etwa Polyethylenglycol, Polypropylenglycol etc., Alkylenglycole wie etwa Ethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Triethylenglycol, 1,2,5-Hexantriol, Thiodiglycol, Hexylenglycol, Diethylenglycol etc., niedere Alkylether eines mehrwertigen Alkohols wie etwa Ethylenglycolmethylether, Diethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonomethylether etc. und daneben einwertige Alkohole wie etwa Ethanol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol etc., Glycerin, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethylimidazolidinon, Triethanolamin, Sulfolan, Dimethylsulfoxid etc., verwendet. Obwohl die Gehalte des vorstehend erwähnten organischen Lösungsmittels auf Wasserbasis keinen speziellen Beschränkungen unterliegen, sind 5 bis 60 Gew.-% des gesamten Flüssigkeitsgewichts und mehr bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% des gesamten Flüssigkeitsgewichts ein geeigneter Bereich.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es unter dem Gesichtspunkt, auf eine Verbesserung der Fixiergeschwindigkeit und der Fixiereigenschaften der Bildpunkte gegenüber dem Druckmedium abzuzielen, wünschenswert, die Bearbeitungsflüssigkeit so einzustellen, dass sie auf dem Druckmedium eine hohe Eindringfähigkeit aufweist.
Dadurch können eine hohe Geschwindigkeit und hohe Bildqualität mit dem Druckmodus für herkömmliches Papier erreicht werden. Zusätzlich sind selbst in dem Fall, dass auf dem Papier mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit gedruckt wird, die Ergebnisse so, wie es bereits beschrieben wurde.
(Eindringeigenschaft des Papiers mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit)
In der vorstehenden Beschreibung wurde zur Erläuterung der Eindringfähigkeit der Tinte das PPC-Papier als Druckmedium eingesetzt, aber das Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem PPC-Papier, und entweder ist kein Leim enthalten oder es enthält nur eine Spur davon. Somit wird selbst in dem Fall, dass eine Tinte vom Abdecktyp eingesetzt wird, sie schnell in das Papier eindringen, und der Ka-Wert wird 1 (ml·m^–2·ms^–1/2) oder mehr betragen.
Die Druckgeräte konkreter Beispiele für die vorliegende Erfindung werden detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
(Beispiel 1)
Das vorliegende Beispiel ist ein konkretes Beispiel der Ausführungsformen 1 oder 2 des vorstehend beschriebenen Geräteaufbaus.
Die 4 ist eine Seitenansicht, welche einen schematischen Aufbau eines vollzeilenartigen Druckgeräts bezüglich des vorliegenden Beispiels zeigt.
Dieses Druckgerät 100 setzt ein Tintenstrahldrucksystem ein, welches druckt, indem die Tinte oder die Bearbeitungsflüssigkeit aus mehreren vollzeilenartigen Druckköpfen (Ausstoßabschnitten) ausgestoßen wird, welche entlang der Zufuhrrichtung (der Richtung des Pfeils „A" in derselben Zeichnung) des Druckpapiers als einem Druckmedium an den festgelegten Positionen angeordnet sind, und es arbeitet unter der Steuerung des in 5, welche später beschrieben wird, gezeigten Steuerkreises. Der Druckkopf der vorliegenden Ausführungsform ist ein System, welcher Wärmeenergie einsetzt und in der Tinte oder Bearbeitungsflüssigkeit Blasen erzeugt und durch den Druck der Blasen die Tinte oder die Bearbeitungsflüssigkeit ausstößt.
Jeder Druckkopf 101Bk, 101Bk2, 101S, 101C, 101M und 101Y der Kopfgruppe 101g weist etwa 7200 Tintenausstoßöffnungen auf, welche in der Breitenrichtung (einer Richtung senkrecht zu dem Papier der Zeichnung) des Druckpapiers, welches in der Zeichnung in der Richtung A zugeführt wird, jeweils angeordnet sind, und es kann bis zu einem Druckpapier mit einer Maximalgröße von A3 gedruckt werden.
Ein Druckpapier 103, welches ein herkömmliches Papier oder ein Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit ist, wird durch die Drehung eines Paares von Registerwalzen 114, welche von einem Zufuhrmotor angetrieben werden, in der Richtung A zugeführt, und durch ein Paar Führungsplatten 115 wird das Papier geführt, und nachdem die Ausrichtung des Spitzenregisters abgeschlossen wurde, wird es von dem Förderband 111 zugeführt. Das Förderband 111, welches ein endloses Band ist, wird von zwei Walzen 112 und 113 getragen, und seine vertikale Versetzung im oberen Abschnitt wird durch die Platte 104 begrenzt. Durch den Drehantrieb der Walzen 113 wird das Druckpapier 103 zugeführt. Darüber hinaus erfolgt die Adsorption des Druckpapiers 103 auf dem Förderband 111 durch elektrostatische Adsorption. Durch die Antriebsquelle wie etwa einen Motor, welche in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist, wird die Walze 113 gedreht und angetrieben, so dass das Druckpapier 103 in der Pfeilrichtung befördert wird. Das Druckpapier 103, welches auf dem Förderband 111 befördert wird und während dieses Zeitraums von der Druckkopfgruppe 101g bedruckt worden ist, wird auf die Ablage 116 ausgestoßen.
Jeder Druckkopf in der Druckkopfgruppe 101g weist 2 Köpfe 101Bk1 und 101Bk2, welche die in Ausführungsform 1 mit dem vorstehend erwähnten Aufbau der Vorrichtung beschriebene schwarze Tinte ausstoßen, einen Bearbeitungsflüssigkeitskopf 101S, welcher Bearbeitungsflüssigkeit ausstößt, und verschiedene Farbtintenköpfe (Cyankopf 101C, Magentakopf 101M, Gelbkopf 101Y) auf, welche wie veranschaulicht entlang der Förderrichtung A des Druckpapiers 103 angeordnet sind.
Die 5 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau der Steuerung des Druckgeräts 100 des Vollzeilentyps, wie er in 4 gezeigt ist, angibt.
Eine Systemsteuerung 201 weist einen Mikroprozessor sowie ein ROM auf, in welchem das Steuerprogramm gespeichert ist, welches durch dieses Gerät ausgeführt wird, sowie ein RAM, welches als Arbeitsbereich verwendet wird, wenn der Mikroprozessor eine Verarbeitung durchführt. Sie führt die Steuerung der gesamten Vorrichtung aus. Der Antrieb des Motors 204 wird über einen Treiber 202 gesteuert, und er dreht die in 4 gezeigte Walze 113 und führt das Druckpapier zu. Wie vorstehend beschrieben muss die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Druckkopf und dem Druckpapier entsprechend dem Druckmodus variiert werden. In diesem Beispiel wird eine Zufuhrgeschwindigkeit des Druckpapiers variiert und wird auf zwei Geschwindigkeitsstufen eingestellt: 170 mm/s und 340 mm/s. Spezieller sendet die Systemsteuerung 201 ein dem Druckmodus entsprechendes Signal, um die Drehgeschwindigkeit eines Motors 204 zu variieren, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes 111 variiert wird.
Ein Leitrechner 206 überträgt die zu druckende Information an das Druckgerät 100 des vorliegenden Beispiels und steuert seinen Druckvorgang. Ein Empfangspuffer 207 speichert zeitweilig die Daten von dem Leitrechner, und er sammelt die Daten, bis das Auslesen der Daten durch die Systemsteuerung 201 erfolgt. Ein Rahmenspeicher 208 wird als ein Speicher beschrieben, welcher Daten speichern kann, die zu einem Blatt des Druckpapiers äquivalent sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht durch das Volumen des Rahmenspeichers beschränkt.
Die Puffer 209S und 209P dienen zum Speichern der zeitweilig zu speichernden Daten, und in Abhängigkeit von der Anzahl der Ausstoßöffnungen des Druckkopfes wird sich das Druckvolumen verändern. Der Drucksteuerungsabschnitt 210 dient zur angemessenen Steuerung des Antriebs des Druckkopfes durch den Befehl von der Systemsteuerung 201, und er steuert die Antriebsfrequenz, die Druckdaten etc. und erzeugt gleichzeitig zudem Daten zum Ausstoßen der Bearbeitungsflüssigkeit. Der Treiber 211 dient zur Durchführung des Ausstoßantriebs des Druckkopfes 101S zum Ausstoßen der Bearbeitungsflüssigkeit bzw. der Druckköpfe 101Bk1, 101Bk2, 101C, 101M und 101Y zum Ausstoßen der Tinten. Und er wird durch die Signale von dem Drucksteuerungsabschnitt 210 gesteuert.
Bei dem vorstehenden Aufbau werden Druckdaten von dem Leitrechner 206 an den Puffer 207 übertragen und zeitweilig gespeichert. Als Nächstes werden die gespeicherten Druckdaten von der Systemsteuerung 201 ausgelesen und durch Puffer 209S und 209P entwickelt. Zusätzlich kann ein Stau des Druckpapiers, ein Leerlaufen der Tinte, ein Leerlaufen des Papiers etc. durch verschiedene Detektionssignale von Abnormalitätssensoren 222 detektiert werden.
Der Drucksteuerungsabschnitt 210 führt die Erzeugung der Daten für die Bearbeitungsflüssigkeit durch, um die Bearbeitungsflüssigkeit basierend auf den von den Puffern 209S und 209P entwickelten Bilddaten auszustoßen. Basierend auf den Druckdaten eines jeden Puffers 209S und 209P sowie den Daten für die Bearbeitungsflüssigkeit erfolgt eine Steuerung des Ausstoßvorgangs eines jeden Druckkopfes.
Wie vorstehend erwähnt kann durch Umschalten des herkömmlichen Druckmodus und des Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit bei dem Druckertreiber die Ausstoßmenge der Tinte und der Bearbeitungsflüssigkeit gesteuert werden.
[Ausführungsform 1 eines Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit]
Konkrete Beispiele für ein im vorliegenden Beispiel eingesetztes Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit sind die Folgenden:
Als Rohmaterialzellstoff wurde LBKP, welcher am Markt verkauft wird, mit einem Doppelscheibenverfeinerer gemahlen, und 300 ml eines Canadian Standards Freeness (C. S. F.) gemahlenen Rohmaterials (A) wurde erhalten. Auf gleiche Weise wurde das am Markt verkaufte LBKP mit der gleichen Ausstattung, welche für die Grundschicht verwendet wird, gemahlen, und 450 ml des C. S. F. gemahlenen Rohmaterials (B) wurden erhalten. Das gemahlene Rohmaterial (A) und das gemahlene Rohmaterial (B) wurden getrocknet und in einem umgewandelten Gewichtsverhältnis von 9:1 vermischt, und das Rohmaterial zur Papierherstellung wurde eingestellt.
Eine Dispersionsflüssigkeit von hydriertem Aluminiumoxid mit einer Konzentration des Feststoffgehalts von 10 Gew.-% wurde durch Dispergieren von hydriertem Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur, wie es in der Ausführungsform 1 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 9-99627 beschrieben wird, zubereitet. Als kationisches Harz wurde Weisstex H-90 (Handelsbezeichnung, hergestellt von Nagase Chemical Industries, Ltd., effektive Komponenten: 45%) mit destilliertem Wasser vermischt, und eine Dispersionsflüssigkeit des kationischen Harzes mit einer Menge der effektiven Komponente von 10% wurde zubereitet. Die vorstehend erwähnte Dispersionsflüssigkeit des hydrierten Aluminiumoxids sowie die Dispersionsflüssigkeit des kationischen Harzes wurden in einem Verhältnis von 1:1 vermischt, und eine Flüssigkeit zur Beschichtung innerhalb der Maschine wurde zubereitet.
Unter Verwendung des vorstehend erwähnten Rohmaterials zur Papierherstellung wurde mit einer Fourdrinier-Papiermaschine ein auf ein Grundgewicht von 80 g/m² eingestelltes Papier hergestellt. Mit 2 Leimwalzenpressen wurde die vorstehend erwähnte Flüssigkeit für die Beschichtung innerhalb der Maschine in einem Anteil von 4 g/m² aufgetragen (hydriertes Aluminiumoxid: 2 g/m², kationisches Harz: 2 g/m²). Darüber hinaus wurde die Oberfläche mit einem Superkalander geglättet, und das Druckmedium wurde erhalten. Das Gefühl war das gleiche wie bei herkömmlichem Papier.
[Andere Ausführungsformen des Papiers mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit]
Als Rohmaterialzellstoff wurde LBKP, welcher am Markt verkauft wird, mit einem Doppelscheibenverfeinerer gemahlen, und 300 ml eines Canadian Standards Freeness (C. S. F.) gemahlenen Rohmaterials (A) wurde erhalten. Auf gleiche Weise wurde das am Markt verkaufte LBKP mit der gleichen Ausstattung, welche für die Grundschicht verwendet wird, gemahlen, und 450 ml des C. S. F. gemahlenen Rohmaterials (B) wurden erhalten. Das gemahlene Rohmaterial (A) und das gemahlene Rohmaterial (B) wurden getrocknet und in einem umgewandelten Gewichtsverhältnis von 9:1 vermischt, und das Rohmaterial zur Papierherstellung wurde eingestellt.
Eine Dispersionsflüssigkeit von hydriertem Aluminiumoxid mit einer Konzentration des Feststoffgehalts von 10 Gew.-% wurde durch Dispergieren von hydriertem Aluminiumoxid mit Boehmitstruktur, wie es in der Ausführungsform 1 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 9-99627 beschrieben wird, zubereitet. Als kationisches Harz wurde Weisstex H-90 (Handelsbezeichnung, hergestellt von Nagase Chemical Industries, Ltd., effektive Komponenten: 45%) mit destilliertem Wasser vermischt, und eine Dispersionsflüssigkeit des kationischen Harzes mit einer Menge der effektiven Komponente von 10% wurde zubereitet. Die vorstehend erwähnte Dispersionsflüssigkeit des hydrierten Aluminiumoxids sowie die Dispersionsflüssigkeit des kationischen Harzes wurden in einem Verhältnis von 1:1 vermischt, und eine Beschichtungsflüssigkeitsmischung wurde zubereitet.
Rohe Seltenerdchloride, welche auf dem Markt verkauft werden, wurden in destilliertem Wasser dispergiert, und eine wässrige Dispersionsflüssigkeit mit einer Konzentration des Feststoffgehalts von 3 Gew.-% wurde zubereitet.
Unter Verwendung des vorstehend erwähnten Rohmaterials zur Papierherstellung wurde mit einer Fourdrinier- Papiermaschine ein auf ein Grundgewicht von 80 g/m² eingestelltes Papier hergestellt. Mit zwei Leimwalzenpressen wurde die vorstehend erwähnte Überzugsflüssigkeitsmischung in einem Anteil von 4 g/m² aufgetragen (hydriertes Aluminiumoxid: 2 g/m², kationisches Harz: 2 g/m²). Als Nächstes wurde mit der Leimwalzenausstattung der zweiten Stufe die vorstehend erwähnte Dispersionsflüssigkeit der rohen Seltenerdchloride mit einem umgewandelten, getrockneten Feststoffgehalt von 0,5 g/m² pro einer Seite aufgetragen. Darüber hinaus wurde die Oberfläche mit einem Superkalander geglättet, und das Druckmedium wurde erhalten.
In dem vorliegenden Beispiel wurde bezüglich der von den Köpfen 101Bk1 und 101Bk2 ausgestoßenen schwarzen Tinte eine Tinte mit geringer Eindringgeschwindigkeit (in der vorliegenden Anmeldung wird diese auch als Tinte vom Abdecktyp bezeichnet) eingesetzt, und für die Bearbeitungsflüssigkeit und jede der Farben Cyan, Magenta und Gelb, welche von den Köpfen 101S, 101C, 101M und 101Y ausgestoßen wurden, wurden eine Bearbeitungsflüssigkeit und Tinten mit einer hohen Eindringgeschwindigkeit (die in der vorliegenden Ausführungsform hiernach als hochgradig eindringfähige Tinte bezeichnet werden) eingesetzt.

Die in dem vorliegenden Beispiel eingesetzten Zusammensetzungen der Bearbeitungsflüssigkeit und einer jeden Tinte sind die folgenden. Zusätzlich ist der Mischungsanteil einer jeden Komponente in Gewichtsteilen angegeben. [Bearbeitungsflüssigkeit]

Glycerin	7 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	2 Teile
Polyarylamin (Molekulargewicht 1500 oder weniger, Durchschnittswert etwa 1000)	4 Teile
Essigsäure	4 Teile
Benzalkoniumchlorid	0,5 Teile
Triethylenglycolmonobutylether	3 Teile
Wasser	Rest

[gelbe (Y) Tinte]

C. I. Direct Yellow 86	3 Teile
Glycerin	5 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	1 Teil
Wasser	Rest

[magentafarbene (M) Tinte]

C. I. Acid Red 289	3 Teile
Glycerin	5 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	1 Teil
Wasser	Rest

[cyanfarbene (C) Tinte]

C. I. Direct Blue 199	3 Teile
Glycerin	5 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	1 Teil
Wasser	Rest

[schwarze (Bk) Tinte]

Pigmentdispersionsflüssigkeit 1	25 Teile
Pigmentdispersionsflüssigkeit 2	25 Teile
Glycerin	6 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	0,1 Teil
Wasser	Rest

Darüber hinaus betrug der Ka-Wert dieser schwarzen Tinte 0,33. Die vorstehend erwähnten Pigmentdispersionsflüssigkeiten 1 und 2 umfassen das Folgende.
[Pigmentdispersionsflüssigkeit 1]
Nach Vermengen von 10 g Ruß, dessen Oberfläche 230 m²/g und dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 70 ml/100 g beträgt, 3,41 g p-Aminobenzoesäure und 72 g Wasser wurden dort 1,62 g Salpetersäure zugetropft und bei 70°C gerührt.
Nachdem einige Minuten vergangen waren, wurde eine Lösung, welche durch Zugabe von 1,07 g Natriumnitrit zu 5 g Wasser zubereitet worden war, zugegeben, und dann wurde des Weiteren für eine Stunde gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde mit einem Toyo-Filter Nr. 2 (hergestellt von Advantis Corp.) filtriert, die Pigmentteilchen wurden ausgiebig gewaschen, und nachdem sie in einem Ofen bei 90°C getrocknet wurden, wurde Wasser zu dem Pigment zugegeben, und eine wässrige Pigmentlösung mit einer Pigmentkonzentration von 10 Gew.-% wurde zubereitet. Durch das vorstehend erwähnte Verfahren wurde, wie es durch die folgende chemische Formel veranschaulicht ist, eine Pigmentdispersionsflüssigkeit erhalten, in welcher sich ein Ruß vom selbstdispergierenden Typ befindet, der durch Anbinden einer hydrophilen Gruppe über eine Phenylgruppe an seine Oberfläche anionisch aufgeladen ist.
[Pigmentdispersionsflüssigkeit 2]
Die Pigmentdispersionsflüssigkeit 2 wurde auf die folgende Weise zubereitet. Als Dispergiermittel wurden 14 Teile Styrol/Acrylsäure/Ethylacrylat-Copolymer (Säurewert: 180, durchschnittliches Molekulargewicht: 12000), 4 Teile Monoethanolamin und 72 Teile Wasser vermischt, und dann wurde nach Erhitzen bei 70°C in einem Wasserbad das Harz vollständig aufgelöst. Wenn hierbei die Konzentration des Harzes zu gering ist, wird sich das Harz manchmal nicht vollständig lösen. Somit wird hier beim Lösen des Harzes vorausgehend eine Lösung mit hoher Konzentration zubereitet, und die erwünschte Harzkonzentration kann durch Verdünnen erreicht werden. Zu dieser Lösung werden 10 Teile Ruß zugegeben (Handelsbezeichnung: MCF-88, pH 8,0, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), welcher in einem Medium auf Wasserbasis nicht dispergiert werden kann, bis das Dispergiermittel auf ihn einwirkt. Anschließend wurde unter den folgenden Bedingungen für 30 Minuten vorgemischt. Als Nächstes wurde der folgende Vorgang durchgeführt, und es wurde eine Pigmentdispersionsflüssigkeit Nr. 2 erhalten, in welcher Ruß (MCF-88) durch die Wirkung eines Dispergiermittels in einem Medium auf Wasserbasis dispergiert war.

Dispergiervorrichtung: Side Grinder (hergestellt von Igarashi Equipment Co.)
Mahlmedium: Zirkoniumoxidkugeln, Durchmesser: 1 mm
Füllgrad des Mahlmediums: 50% (Volumen)
Mahlzeit: 3 Stunden
Zentrifugieren: 12000 U/min, 20 Minuten

Durch die Verwendung der Tinte des Rußes basierend auf der vorstehend erwähnten vorliegenden Ausführungsform wurden der Ruß vom selbstdispergierenden Typ und Ruß, welcher durch die Verwendung eines hochpolymeren Dispergiermittels dispergiert werden kann, sowie ein hochpolymeres Dispergiermittel vermischt, und mit der Tinte, welche dispergiert ist, ließ man eine Bearbeitungsflüssigkeit reagieren, welche 2 Arten von kationischen Verbindungen mit entgegengesetzter Polarität (Polyarylamin, Benzalkoniumchlorid) enthält.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Tintenausstoßöffnungen eines jeden Druckkopfes in einer Dichte von 600 dpi ausgerichtet, und das Drucken erfolgt in der Förderrichtung des Druckpapiers mit einer Punktdichte von 600 dpi. Dadurch wird die Punktdichte der Bilder, welche durch die vorliegende Ausführungsform aufgezeichnet werden, sowohl in der Zeilenrichtung als auch der Spaltenrichtung zu 600 dpi. Zusätzlich wurde die Ausstoßfrequenz eines jeden Kopfes auf 8 KHz eingestellt, und es wurde eine Ausgestaltung eingesetzt, bei welcher ein Ausstoß von 2 Tröpfchen für 1 Pixel von 600 dpi möglich ist. Daher wird im normalen Druckmodus die Fördergeschwindigkeit des Druckpapiers etwa 170 mm/s betragen.
In dem Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit verbleibt die Ausstoßfrequenz des Kopfes bei 8 KHz, aber durch Einsatz einer Ausgestaltung, bei welcher ein Ausstoß von 1 Tröpfchen für ein Pixel von 600 dpi erfolgt, ist die Zufuhrgeschwindigkeit des Druckpapiers auf etwa 340 m/s eingestellt.
Die Ausstoßmenge eines jeden Druckkopfes wurde zu 8 pl eingestellt. Im Falle der Verwendung von 2 Köpfen werden Bk1 und Bk2 in dem normalen Druckmodus, welcher für herkömmliches Papier eingesetzt wird, verwendet, und die ausgestoßene Gesamtmenge pro einem Pixel von 600 dpi beträgt etwa 20 pl. Im Falle einer Farbe wird dies zu etwa 16 pl pro einem Pixel von 600 dpi. Andererseits beträgt in dem Modus mit hoher Druckgeschwindigkeit in dem Fall, dass zwei Köpfe Bk1 und Bk2 eingesetzt werden, die ausgestoßene durchschnittliche Gesamtmenge pro einem Pixel etwa 12 pl. Im Falle einer Farbe wird dies zu etwa 8 pl pro einem Pixel von 600 dpi.
Das vorstehend beschriebene vollzeilenartige Druckgerät wird in einem Zustand eingesetzt, in welchem der Druckkopf beim Druckvorgang fixiert ist, und da die zum Zuführen des Papiers erforderliche Zeit ungefähr gleich zu der für das Drucken erforderlichen Zeit ist, ist er insbesondere für Hochgeschwindigkeitsdrucken geeignet. Daher kann durch Einsatz dieser Erfindung für solch ein Gerät mit Hochgeschwindigkeitsdrucken die Hochgeschwindigkeitsdruckfunktion weiter verbessert werden, und zusätzlich wird ein Drucken hochqualitativer Bilder mit einem hohen OD-Wert ohne Ausbluten oder Schleier möglich.
Das Druckgerät des vorliegenden Beispiels wird in allgemeinster Form als ein Drucker eingesetzt, aber es ist unnötig zu erwähnen, dass es nicht darauf beschränkt sein muss und einen Druckabschnitt für ein Kopiergerät und Facsimile-Einrichtungen bilden kann.
[Beispiele für andere Tinten (Pigment-Farbstoff-Tinte)]

Die Komponenten der Bearbeitungsflüssigkeit und der Bk-Tinte bezüglich anderer Beispiele, welche in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sind die folgenden. Der Anteil einer jeden Komponente ist in Gewichtsteilen angegeben. [Bearbeitungsflüssigkeit]

Glycerin	7 Teile
Diethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	0,7 Teile
Polyarylamin (Molekulargewicht 1500 oder weniger, Durchschnittswert etwa 1000)	4 Teile
Essigsäure	4 Teile
Benzalkoniumchlorid	0,5 Teile
Triethylenglycolmonobutylether	3 Teile
Wasser	Rest

[Schwarze Tintenmischung (Bk)]

Pigmentdispersionsflüssigkeit	25 Teile
Food Black 2	2 Teile
Glycerin	6 Teile
Triethylenglycol	5 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical)	0,1 Teile
Wasser	Rest

Der Ka-Wert der Tintenmischung dieses Rußes betrug 0,33. Darüber hinaus besteht die vorstehend erwähnte Dispersionsflüssigkeit aus dem Folgenden.
[Pigmentdispersionsflüssigkeit]
Zu einer Lösung, in welcher 5 g konzentrierte Salzsäure zu 5,3 g Wasser zugegeben sind, wurden 1,58 g Anthranilsäure zugesetzt. Unter Halten dieser Lösung stets unterhalb von 10°C wurde unter Rühren in einem Eisbad eine durch Zugabe von 1,78 g Anthoriumnitrit zu 8,7 g Wasser von 5°C zubereitete Lösung zugesetzt. Nach weiterem Rühren davon für 15 Minuten wurden 20 g Ruß, dessen Oberfläche 320 m²/g und dessen DBP-Ölabsorptionsmenge 120 ml/100 g beträgt, zu der Mischung zugesetzt. Danach wurde sie für weitere 15 Minuten gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde mit einem Toyo-Filterpapier Nr. 2 (hergestellt von Advantis Corp.) filtriert, und nach gründlichem Waschen der Pigmentteilchen wurden sie in einem auf 110°C eingestellten Ofen getrocknet. Anschließend wurde Wasser zu den Pigmenten zugegeben, und eine Pigmentlösung mit einer Pigmentkonzentration von 10 Gew.-% wurde zubereitet. Durch das vorstehend erwähnte Verfahren wurde, wie es durch die folgende chemische Formel veranschaulicht ist, eine Pigmentdispersionsflüssigkeit erhalten, in welcher sich ein Ruß vom selbstdispergierenden Typ befindet, der durch Anbinden einer hydrophilen Gruppe über eine Phenylgruppe an seine Oberfläche anionisch aufgeladen ist.
Wie es aus jeder Komponente klar wird, sind in Abhängigkeit von dem Gehalt des Acetylenols, des Pigments und des Farbstoffes schwarze Tinten jeweils als Tinte vom Abdecktyp eingestellt, und die Bearbeitungsflüssigkeit bzw. jede der Tinten C, M und Y sind als eine hochgradig eindringfähige Tinte eingestellt.
(Beispiel 2)
Das vorliegende Beispiel bezieht sich auf ein weiteres konkretes Beispiel der Ausführungsform 1 oder 2 des vorstehend erwähnten Geräteaufbaus.
Die 6 ist eine schematische Perspektivansicht, welche den Aufbau eines Druckgeräts 5 vom seriellen Typ zeigt, welches sich auf ein zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Spezieller kann das Druckgerät, bei welchem nach dem Ausstoß der Tinte auf das Druckmedium die Bearbeitungsflüssigkeit ausgestoßen wird, um mit der Tinte zu reagieren, nicht nur durch das vorstehend erwähnte vollzeilenartige Gerät, sondern offensichtlich zudem durch ein Gerät des seriellen Typs realisiert werden. Darüber hinaus sind in dem Fall, dass die in 4 gezeigten Elemente ähnliche Elemente sind, die gleichen Bezugszeichen angegeben und eine detaillierte Erläuterung wird hier weggelassen.
Das Druckpapier 103 ist ein Druckmedium und wird von dem Papierzufuhrabschnitt 105 eingeführt, und nachdem es den Druckabschnitt 126 durchlaufen hat, wird es ausgestoßen. In dem vorliegenden Beispiel werden als Druckpapier 103 ein herkömmliches Papier mit mittlerem Preis, welches im Allgemeinen weitreichend eingesetzt wird, sowie ein Papier mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit eingesetzt. Im Druckabschnitt 126 ist ein Schlitten 107 mit den Druckköpfen 101Bk, 101S, 101C, 101M und 101Y beladen. Durch die Antriebskraft des nicht veranschaulichten Motors ist es so ausgestaltet, dass entlang der Führungsschiene 109 eine wechselseitige Bewegung möglich ist. Der Druckkopf Bk stößt die Tintenmischung des in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen erläuterten Rußes aus. Darüber hinaus wird in den Druckköpfen 101S, 101C, 101M und 101Y Bearbeitungsflüssigkeit, cyanfarbene Tinte, magentafarbene Tinte bzw. gelbe Tinte ausgestoßen, und sie werden so angetrieben, dass die Tinten oder die Bearbeitungsflüssigkeit in dieser Reihenfolge auf das Druckpapier 103 ausgestoßen werden.
Zu jedem Kopf wird von Tintenbehältern 108Bk, 108S, 108C, 108M und 108Y, die einem jeden Behälter entsprechen, Tinte oder Bearbeitungsflüssigkeit zugeführt. Zum Zeitpunkt des Ausstoßes der Tinte oder des Ausstoßes der Bearbeitungsflüssigkeit werden Antriebssignale an das elektrothermische Wandlerelement oder den Heizer, welcher für jede Ausstoßöffnung vorgesehen ist, in jedem Kopf angelegt. Dadurch wirkt erzeugte thermische Energie auf die Tinte oder die Bearbeitungsflüssigkeit ein und Blasen werden erzeugt, so dass durch Ausnutzung des zum Zeitpunkt der Blasenerzeugung gebildeten Drucks der Ausstoß der Tinte oder der Bearbeitungsflüssigkeit erfolgt. In jedem Kopf sind 64 Ausstoßöffnungen in einer Dichte von 360 dpi vorgesehen. Diese Öffnungen sind nahezu in der gleichen Richtung wie die Zufuhrrichtung Y des Druckpapiers 103 ausgerichtet. Anders gesagt sind sie nahezu senkrecht zu der Abtastrichtung eines jeden Kopfes ausgerichtet.
Der Kopf weist zwei Heizer auf, einen großen und einen kleinen, welche entsprechend einer Ausstoßöffnung (Düse) angeordnet sind, und mit dem Antrieb nur des kleinen Heizers wird ein Tröpfchen von 10 pl ausgestoßen, und wenn sowohl der große als auch der kleine Heizer angetrieben werden, wird ein Tröpfchen von 25 pl ausgestoßen. Somit beträgt die Ausstoßmenge für jede Ausstoßöffnung 10 bis 25 pl.
Die Druckdichte in der Abtastrichtung beträgt 720 dpi. Im normalen Druckmodus erfolgt ein Ausstoß von 25 pl, und im Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit erfolgt ein Ausstoß von 10 pl.
In dem Fall, dass das Drucken mit einem Tröpfchenvolumen von 25 pl erfolgt, ist die Ausstoßfrequenz auf 7,2 KHz eingestellt. Andererseits wird im Falle des Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit, in welchem das Tröpfchenvolumen auf 10 pl eingestellt ist, der Druckvorgang mit einer auf 14,4 KHz eingestellten Antriebsfrequenz und mit einer Abtastgeschwindigkeit der Druckköpfe, welche auf das Zweifache der Geschwindigkeit während des normalen Druckmodus eingestellt ist, durchgeführt. Hinsichtlich der Tintenausstoßmenge ist diese die gleiche, wie sie im Beispiel des Druckmodus erläutert wurde, und durch den Druckmodus wird eine Ausstoßmenge von 1 Tröpfchen erreicht, indem die Ausstoßmenge durch das vorstehend beschriebene Verfahren geändert wird.
(Beispiel 3)
Das vorliegende Beispiel bezieht sich auf das konkrete Beispiel der Ausführungsform 3 des vorstehend erwähnten Geräteaufbaus.
In dem vorliegenden Beispiel ist das in 6 gezeigte Druckgerät vom seriellen Typ nicht mit dem Kopf für Bearbeitungsflüssigkeit versehen. Daher ist es ein Beispiel, in welchem insgesamt 4 Köpfe verwendet werden. Das heißt, das Druckgerät, bei welchem die Bk-Tinte auf das Druckmedium ausgestoßen wird und dann die Farbtinte ausgestoßen wird, um mit der Bk-Tinte umgesetzt zu werden, kann nicht nur durch den vollzeilenartigen, sondern zudem auch durch den seriellen Typ realisiert werden.
Die Erläuterung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf 6. Das Druckpapier 103 wird als das Druckmedium von dem Zufuhrabschnitt 105 eingeführt und über den Druckabschnitt 126 ausgestoßen. Ebenso in dem vorliegenden Beispiel wird als das Druckpapier 103 herkömmliches Papier mit mittlerem Preis, welches im Allgemeinen weitreichend verwendet wird, sowie das Papier mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit eingesetzt. In dem Druckabschnitt 126 ist der Schlitten 107 mit den Druckköpfen 101Bk, 101C, 101M und 101Y beladen, und durch die Antriebskraft des nicht veranschaulichten Motors ist es so ausgestaltet, dass eine wechselseitige Bewegung entlang der Führungsschiene 109 möglich ist. Der Druckkopf 101Bk stößt die Pigmenttinte aus. Darüber hinaus stoßen die Druckköpfe 101C, 101M und 101Y cyanfarbene Tinte, magentafarbene Tinte bzw. gelbe Tinte aus, und sie werden so angetrieben, dass die Tinte in dieser Reihenfolge auf das Druckpapier ausgestoßen wird.
Von den Tintenbehältern 108Bk, 108C, 108M und 108Y, welche den jeweiligen Köpfen entsprechen, wird Tinte zu jedem Kopf zugeführt, und zum Zeitpunkt des Ausstoßes der Tinte wird ein Antriebssignal an den elektrothermischen Wandler oder den Heizer angelegt, welcher in jeder Ausstoßöffnung eines jeden Kopfes vorgesehen ist. Dadurch wirkt thermische Energie auf die Tinte ein und erzeugt Blasen. Der zum Zeitpunkt der Blasenbildung erzeugte Druck wird zum Ausstoßen der Tinte ausgenutzt. Bei jedem Kopf sind jeweils 64 Ausstoßöffnungen mit einer Dichte von 600 dpi vorgesehen. Sie sind nahezu in der gleichen Richtung wie die Zufuhrrichtung Y des Druckpapiers 103 ausgerichtet, d. h. sie sind in einer Richtung ungefähr senkrecht zu der Abtastrichtung des Kopfes ausgerichtet.
Unter Verwendung des Bk-Kopfes werden schwarze Zeichen unabhängig gedruckt, und ein ausgefülltes schwarzes Bild wird gedruckt, indem die Bk-Tinte und die Farbtinte, welche zueinander reaktiv sind, überlagert werden, es wird gedruckt. Die auf das Papier ausgestoßene Tintenmenge ist ungefähr gleich zu jener, welche bei der Ausführungsform des Druckmodus erläutert wurde, mit der Ausnahme des Druckens, bei welchem ein beträchtliches Ausdünnen erfolgt, so wie etwa, dass die mit der Bk-Tinte reagierende Farbtintenmenge 15% oder weniger beträgt.
Das heißt, in dem normalen Druckmodus werden für 1 Pixel von 600 dpi 2,5 Tröpfchen der Bk-Tinte ausgestoßen, wobei jedes Tröpfchen ein Volumen von 8 pl hat, und in dem Fall, dass die Farbtinte überlagert wird, werden 0,1 Tröpfchen (10%) des Tröpfchens von 8 pl ausgestoßen. Andererseits werden im Falle des Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit (Druckmodus für Papier mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit) 1,5 Tröpfchen der Bk-Tinte auf ein Pixel von 600 dpi ausgestoßen, und für die Farbtinte gilt das gleiche wie bei der Ausführungsform des Druckmodus.
(Beispiel 4)
Das vorliegende Beispiel kann die gleiche Ausgestaltung hinsichtlich des Kopfes wie bei dem vorstehend erwähnten Beispiel 3 beschrieben aufweisen, und in diesem Fall ist der Kopf der gleiche wie jener eines von Canon Inc. hergestellten BJ F850. Alternativ kann der Aufbau des Kopfes jener sein, welcher in 7 gezeigt ist.
Eine Erläuterung erfolgt nachstehend unter Bezugnahme auf 6. Das Druckpapier 103 als das Druckmedium wird von dem Papierzufuhrabschnitt 105 eingeführt und über den Druckabschnitt 126 ausgestoßen. In dem vorliegenden Beispiel werden für das Druckpapier 103 ebenfalls das herkömmliche Papier mit mittlerem Preis, welches im Allgemeinen weitreichend verwendet wird, sowie das Papier mit hoher Adsorptionsgeschwindigkeit eingesetzt. In dem Druckabschnitt 126 ist der Schlitten 107 mit Druckköpfen 101Bk, 101C, 101M und 101Y beladen und so ausgestaltet, dass entlang der Führungsschiene 109 durch die Antriebskraft des nicht veranschaulichten Motors eine wechselseitige Bewegung möglich wird. Der Druckkopf 101Bk stößt die schwarze Tinte aus, welche in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben wurde. Darüber hinaus werden von den Druckköpfen 101C, 101M und 101Y cyanfarbene Tinte, magentafarbene Tinte bzw. gelbe Tinte ausgestoßen, und sie werden so angetrieben, dass die Tinten in dieser Reihenfolge auf das Druckpapier 103 ausgestoßen werden.
Von den Tintenbehältern 108Bk, 108C, 108M und 108Y, welche jedem entsprechen, werden zu jedem Kopf Tinten zugeführt, und zum Zeitpunkt des Tintenausstoßes werden Antriebssignale an den elektrothermischen Wandler oder den Heizer angelegt, welcher bei jeder Ausstoßöffnung eines jeden Kopfes eingebaut ist. Dadurch wirkt thermische Energie auf die Tinte ein und Blasen werden erzeugt. Unter Ausnutzung des zum Zeitpunkt der Blasenbildung erzeugten Drucks erfolgt der Tintenausstoß.
Bei jedem Kopf sind 128 Ausstoßöffnungen mit einer Dichte von 1200 dpi vorgesehen. Im Falle des Bk-Kopfes sind 128 Ausstoßöffnungen vorgesehen. Diese Öffnungen sind nahezu in der gleichen Richtung wie die Zufuhrrichtung Y des Druckpapiers 103 ausgerichtet. Anders gesagt sind sie nahezu senkrecht zu der Abtastrichtung eines jeden Kopfes ausgerichtet.
In dem Fall, dass der in 7 gezeigte Kopfaufbau eingesetzt wird, ist der Bk-Kopf länger als jeder der Farbköpfe, und in dem Fall, dass ein unabhängiges schwarzes Bild gedruckt wird, werden alle Düsen des Bk-Kopfes zum Drucken eingesetzt. Im Falle des Druckens von Bildern, bei welchem Bk- und Farbtinten vermischt werden, wird unter Einsatz der oberen Hälfte der Düsen der Köpfe 101Bk für schwarze Tinte in 7 das Drucken der Farbtinte im Vergleich zum Drucken der Bk-Tinte eine Zeitverzögerung aufweisen. Selbst wenn zwischen der Bk-Tinte und der Farbtinte keine Reaktivität vorhanden ist, wird daher das Ausbluten der Bk-Tinte sowie der Farbtinte gering.
Hinsichtlich der auf das Papier auszustoßenden Tintenmenge ist diese die folgende: Die Ausstoßmenge für Bk-Tinte, Farbtinte beträgt 4 pl. Im herkömmlichen Druckmodus sowohl für Bk- als auch Farbtinten 1 Tröpfchen pro einem Pixel von 1200 dpi, anders gesagt werden es umgewandelt auf ein Pixel von 600 dpi 4 Tröpfchen sein, 16 pl. Andererseits sind es im Falle des Druckmodus mit hoher Geschwindigkeit 3 Tröpfchen Bk pro Pixel von 600 dpi, d. h. 12 pl werden ausgestoßen, und im Falle einer Farbe werden 2 Tröpfchen pro 1 Pixel von 600 dpi ausgestoßen, d. h. 8 pl.
Zusätzlich zeigt die 8 ein Druckgerät des Vollzeilentyps, welcher 4 Druckköpfe für C, M, Y und Bk einsetzt, ähnlich zu dem in 7 gezeigten Beispiel.
Wie es aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich ist, wird gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wenn die mehreren Druckmodi mit jeweils unterschiedlichen relativen Bewegungsgeschwindigkeiten ausgeführt werden, in dem Druckmodus mit der höheren relativen Bewegungsgeschwindigkeit die pro einem Pixel ausgestoßene Tintenmenge kleiner eingestellt als jene in dem Druckmodus mit der geringeren relativen Bewegungsgeschwindigkeit. Zusätzlich dazu werden wenigstens in dem Fall, dass Schwarz gedruckt wird, schwarze Tinte und eine Bearbeitungsflüssigkeit, welche die schwarze Tinte unlöslich macht, von dem Druckkopf ausgestoßen. Bevorzugt wird in dem Druckmodus mit der höheren relativen Bewegungsgeschwindigkeit ein Druckmedium, welches im Wesentlichen keinen Leim, aber Aluminiumoxidteilchen enthält, oder ein Druckmedium mit einer Eindringfähigkeit von 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder mehr als Ka-Wert bei der Verwendung einer Tinte mit einer Eindringfähigkeit in PPC-Papier von 1 ml·m^–2·ms^–1/2 oder weniger als Ka-Wert, d. h. ein Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit, eingesetzt. Selbst wenn die auf dem Druckmedium auftreffende Tintenmenge gering ist, wird dadurch das meiste des Tintenfarbmittels auf der Oberflächenschicht des Druckmediums zurückgehalten, und das Lösungsmittel der Tinte wird eher schnell eindringen. Infolgedessen kann der vorstehende Druckmodus ein Drucken mit hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit erzielen. Selbst wenn das vorstehend erwähnte Papier mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit nicht eingesetzt wird, sondern das Druckpapier wie etwa herkömmliches Papier eingesetzt wird, kann andererseits, da die Bearbeitungsflüssigkeit verwendet wird, welche die Tinte unlöslich macht, ähnlich zu dem vorstehenden Fall viel von dem Farbmittel auf der Oberflächenschicht des Druckmediums zurückgehalten werden, und ein Drucken mit hoher Dichte kann erzielt werden.
Im Ergebnis kann ein Gerät bereitgestellt werden, welches ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte ermöglicht und benutzerfreundlich ist.
Es wird ein Druckgerät bereitgestellt, welches ein Druckmedium einsetzt, welches viel von den Farbmitteln nahe der Oberfläche des Druckmediums zurückhalten und dafür sorgen kann, dass ein Tintenlösungsmittel schnell eindringt, und welches in einem Druckmodus drucken kann, welcher für das vorstehend erwähnte Druckmedium geeignet ist. Darüber hinaus wird ein benutzerfreundliches Druckgerät realisiert. Spezieller wird der Druckmodus für das vorstehend erwähnte Druckmedium so ausgestaltet, dass er ein Modus ist, welcher pro einem Pixel einen geringeren Tintenausstoß einsetzt. Selbst in diesem Fall wird ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit auf der Grundlage eines Druckens mit ausreichender Dichte und hoher Tintenabsorption möglich. Selbst in dem Fall, dass auf einem herkömmlichen Papier gedruckt wird, ist darüber hinaus die Ausstoßmenge des gleichen Druckmodus geringer, aber da dieser Druckmodus eine Bearbeitungsflüssigkeit einsetzt, welche die Tinte unlöslich macht, wird in ähnlicher Weise ein Drucken mit ausreichender Dichte und ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit möglich.

Claims

Tintenstrahldruckgerät mit: einer Steuerung, die als Druckmodus einen Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit absorbierenden Papiers bzw. einen Druckmodus für herkömmliches Papier unter Verwendung eines herkömmlichen Papiers ausführen kann, wobei die Tintenausstossmenge pro einem Pixel für den Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier kleiner als für den Druckmodus für herkömmliches Papier eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckmodus für herkömmliches Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer festgelegten Größe erfolgt und in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer kleineren Größe als der festgelegten Größe erfolgt.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, welches dazu angepasst ist, zu drucken, indem eine Relativbewegung eines Druckkopfes gegenüber einem Druckmedium erfolgt und indem während der Relativbewegung wenigstens Tinte von dem Druckkopf ausgestoßen wird, wobei das Gerät des Weiteren aufweist: eine Kopfantriebseinrichtung zur Steuerung des Druckkopfes, um den Tintenausstoß durchzuführen, so dass im Falle des Druckens von Schwarz eine schwarze Tinte und eine Bearbeitungsflüssigkeit, welche die Tinte unlöslich macht, ausgestoßen werden.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, wobei der Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier eine größere Geschwindigkeit der Relativbewegung des Druckmediums gegenüber dem Druckkopf als der Druckmodus für herkömmliches Papier aufweist.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, wobei in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken von Schwarz erfolgt, indem schwarze Tinte und eine weitere Flüssigkeit, welche mit der schwarzen Tinte reagiert, vermischt werden.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, wobei der Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier wenigstens zwei Druckmoden einschließt, wobei in einem der Moden das Drucken von Schwarz erfolgt, indem schwarze Tinte mit einer weiteren Flüssigkeit, welche mit der schwarzen Tinte reagiert, vermischt wird, und in dem anderen Modus das Drucken von Schwarz mit der schwarzen Tinte alleine erfolgt.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, welches einen Druckkopf aufweist, der die gleiche Tinte im Vergleich als ein großes Tröpfchen und als ein kleines Tröpfchen ausstoßen kann.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 2, wobei der Druckkopf dazu angepasst ist, thermische Energie einzusetzen und in der Tinte Blasen zu erzeugen, um die Tinte durch den Druck der Blasen auszustoßen.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel auf das Druckmedium in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier eine Menge von 2,8 × 10^–3 pl/μm² bis 8,4 × 10^–3 pl/μm² ist.
Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel einer Farbtinte auf das Druckmedium in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier eine Menge von 2,2 × 10^–3 pl/μm² bis 5,6 × 10^–3 pl/μm² ist.
Tintenstrahldruckverfahren mit: einem Druckschritt zur Ausführung, jeweils als Druckmodus, eines Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit absorbierenden Papiers, welches im Wesentlichen keinen Leim, aber Aluminiumoxidteilchen enthält oder welches eine Eindringfähigkeit von 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder größer als Ka-Wert im Falle des Einsatzes einer Tinte mit einer Eindringeigenschaft von 1 ml·m^–2·ms^–1/2 oder kleiner als Ka-Wert für PPC-Papier aufweist, sowie eines Druckmodus für herkömmliches Papier unter Verwendung eines herkömmlichen Papiers, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel für den Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier kleiner als für den Druckmodus für herkömmliches Papier eingestellt ist, und wobei in dem Druckmodus für herkömmliches Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer festgelegten Größe erfolgt und in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken auf der Basis von Tintentröpfchen mit einer kleineren Größe als der festgelegten Größe erfolgt.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei gedruckt wird, indem eine Relativbewegung eines Druckkopfes gegenüber einem Druckmedium erfolgt und indem während der Relativbewegung wenigstens Tinte von dem Druckkopf ausgestoßen wird, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt aufweist: Steuerung des Druckkopfes, um den Tintenausstoß durchzuführen, so dass im Falle des Druckens von Schwarz schwarze Tinte und eine Bearbeitungsflüssigkeit, welche die Tinte unlöslich macht, ausgestoßen werden.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei der Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier eine höhere Geschwindigkeit der Relativbewegung des Druckpapiers gegenüber dem Druckkopf als der Druckmodus für herkömmliches Papier aufweist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier das Drucken von Schwarz erfolgt, indem eine schwarze Tinte und eine weitere Flüssigkeit, welche mit der schwarzen Tinte reagiert, vermischt werden.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei der Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier wenigstens zwei Druckmoden einschließt, wobei in einem der Moden das Drucken von Schwarz erfolgt, indem eine schwarze Tinte mit einer weiteren Flüssigkeit, welche mit der schwarzen Tinte reagiert, vermischt wird, und in dem anderen Modus das Drucken von Schwarz mit der schwarzen Tinte alleine erfolgt.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, welches ein Drucken mit einer schwarzen Tinte mit einer Eindringeigenschaft eines Ka-Werts von kleiner als 1 ml·m^–2·ms^–1/2 für herkömmliches Papier aufweist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, welches ein Drucken mit schwarzer Tinte aufweist, die ein Pigment enthält.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, welches einen Druckkopf einsetzt, der die gleiche Tinte im Vergleich als ein großes Tröpfchen und als ein kleines Tröpfchen ausstoßen kann.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 11, wobei der Druckkopf thermische Energie einsetzt und in der Tinte Blasen erzeugt, um die Tinte durch den Druck der Blasen auszustoßen.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier auf das Druckmedium mit einer Eindringfähigkeit von 5 ml·m^–2·ms^–1/2 oder größer als Ka-Wert im Falle der Verwendung einer Tinte mit einer Eindringeigenschaft von 1 ml·m^–2·ms^–1/2 oder kleiner als Ka-Wert für PPC-Papier eine Menge von 2,8 × 10^–3 pl/μm² bis 8,4 × 10^–3 pl/μm² ist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier auf das Druckmedium, welches im Wesentlichen keinen Leim, aber Aluminiumoxidteilchen enthält, eine Menge von 2,8 × 10^–3 pl/μm² bis 8,4 × 10^–3 pl/μm² ist.
Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 10, wobei die Tintenausstoßmenge pro einem Pixel einer Farbtinte auf das Druckmedium in dem Druckmodus für mit hoher Geschwindigkeit absorbierendes Papier eine Menge von 2,2 × 10^–3 pl/μm² bis 5,6 × 10^–3 pl/μm² ist.