DE60315246T2

DE60315246T2 - Tintenstrahl-Farbaufzeichnungstinte, die Tinte verwendende Farbtinten-Zuführungsvorrichtung und Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung und-Verfahren unter Verwendung der Tinte

Info

Publication number: DE60315246T2
Application number: DE2003615246
Authority: DE
Inventors: Hideki Takahashi; Kenichiro Asako; Koichi Kamei; Shigeru Shimizu
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2023-12-30
Also published as: DE60315246D1; JP4135544B2; EP1433824A1; JP2004249700A; EP1433824B1; US7118207B2; US20040135861A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Tintenstrahl-Farbaufzeichnungstinte, die mit einem vorbestimmten Stimulus zerstörbare Mikrokapseln enthält, die Tinte verwendende Farbtinten-Zuführungsvorrichtungen und eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung und -Verfahren unter Verwendung der Tinte.
Beschreibung des Stands der Technik
In letzter Zeit haben sich mit der Verbreitung von Computern als Informationsvorrichtungen von denen die wichtigsten Personal Computer sind, Drucker als einer ihrer Peripheriegeräte verbreitet. Die Drucker umfassen unterschiedliche Typen, wie zum Beispiel solche eines elektrophotographischen, Wärmeübertragungs- und Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps. Unter anderem haben sich die Vollfarbendrucker des Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps deutlich nach vorne geschoben, in welchen die dadurch erzeugten Farbbilder tendenziell, durch herkömmliche Silbersalz-Analogkameras aufgenommene Fotographien im Hinblick auf Schönheit und Auflösung erreichen oder übertreffen.
Die Drucker dieses Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps umfassen solche des Wärmestrahltyps, im welchem die Tröpfen durch die Kraft von Luftbläschen, die durch deren Heizelemente erzeugt werden ausgestoßen werden, und solche des piezoelektrischen Typs, in welchem die Tintentröpfchen durch Verformung eines piezoelektrischen Elementes ausgestoßen werden.
Bei dem Vollfarbendruck werden üblicherweise unterschiedliche Arten von Tinten mit drei Primärfarben: Magenta (rot), Zyan (grünlich blau) und Gelb eines subtraktiven Farbgemisches verwendet. Zusätzlich wird schwarze Tinte ausschließlich zum Drucken von Zeichen und/oder schwarzen Bildabschnitten nach Bedarf verwendet.
Jeder von diesen Druckern stößt Tröpfchen aus einer Ausstoßdüse seines Druckkopfes gegen ein Aufzeichnungsmaterial wie zum Beispiel Papier oder Stoff aus, um diese zu veranlassen die Tintentröpfchen zu absorbieren, um dadurch Zeichen/Bilder zu drucken. Dieser Druckvorgang muss keinen speziellen Fixierungsprozess ausführen. Die Drucker sind einfach im Aufbau und werden als persönliche Drucker genutzt.
24 ist eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Tintenstrahldruckers, der einen beispielsweise in der Ungeprüften Japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 2000-289236 offenbarten Farbdruckvorgang ausführt.
Dieser Drucker 101 von 24 ist ein kleiner, der personenbezogen im Haushalt eingesetzt wird. Ein Druckkopf 103 und eine Tintenpatrone 104, die Tinte enthält, sind an einem Wagen 102 angebracht.
Der Wagen 102 ist verschiebbar auf einer Führungswelle 105 gelagert und auch an einem Zahnantriebsriemen 106 befestigt. Somit werden der Druckkopf 103 und die Tintenpatrone 104 in Längsrichtung des Druckers 101 hin und her, in den Richtungen eines doppelköpfigen Pfeils C oder in einer Hauptabtastrichtung für den Druckvorgang hin und her bewegt. Ein flexibles Kommunikationskabel 107 ist mit dem Druckkopf 103 und einer (nicht dargestellten) Steuerung des Druckers so verbunden, dass Druckdaten und Steuersignale aus der Steuerung zu dem Druckkopf 103 über das Kabel 107 gesendet werden.
Eine Auflage 109 ist an einem unteren Ende eines Rahmens 108 des Druckers angeordnet, die sich in der Hauptabtastrichtung des Druckkopfes 103 erstreckt, so dass sie dem Druckkopf 103 gegenüberliegt. Druckpapier P wird intermittierend in einer zweiten Druckabtastrichtung (nach schräg unten links) eines Pfeils D durch ein Paar von Zuführungswalzen 110 (deren unteren Walzen sich hinter dem Druckpapier P befinden und nicht dargestellt sind) und ein Paar von Ausgabewalzen 111 (deren unteren Walzen sich ebenfalls hinter dem Druckpapier befinden und nicht dargestellt sind) transportiert, während das Papier zwischen Zuführungswalzenpaar 110 und zwischen jedem Ausgabewalzenpaar 111 festgehalten wird.
Während einer Zeit, wenn sich der intermittierende Transport für das Druckpapier P in einem Haltezustand befindet, wird der Druckkopf 103 durch einen Motor 112 über den Zahnantriebsriemen 106 und den Wagen 102 angetrieben, während er Tintentröpfchen gegen und nahe an das Druckpapier ausstößt, um dadurch Zeichen/Bilder zu drucken. Die gesamte Oberfläche des Druckpapiers P wird durch Wiederholung ihres intermittierenden Transports und durch den reziproken Druckvorgang, der durch den Druckkopf 103 auf dem Druckpapier P ausgeführt wird, bedruckt. Die Menge jedes beim Drucken verbrauchten Farbtintentyps wird neu aus der Tintenpatrone 104 dem Druckkopf 103 zugeführt.
In einer Ausführungsform ist der Wagen 102 an dem Druckkopf 103 befestigt, auf welchem die Tintenpatrone 104 einsetzbar ist. In einer anderen Anordnung ist eine Kopfeinheit, die den Druckkopf 103 und die Tintenpatrone 104 als eine Einheit enthält, entfernbar an dem Wagen 102 befestigt.
Der Drucker von 24 stellt dar, dass der Druckkopf 103 und die Tintenpatrone 104 miteinander als die Kopfeinheit zusammengefasst sind.
Die Tintenpatrone 104 von 24 weist drei unterteilte Kammern 113 auf, die (nicht dargestellte) poröse Materialien, die ausreichend mit magentafarbener, zyanfarbener beziehungsweise gelber Tinte in einem Ausmaß gefüllt sind, dass diese nicht aufgrund von Schwerkraft nutzlos aus den Tintenkammern abläuft.
Diese drei Tintenkammern 113 besitzen Auslässe in den Böden der Tintenkammern 113, welche die entsprechenden Farbtypen dadurch dem Druckkopf 103 so zuführen, dass die drei Typen der Farbtinte innerhalb der entsprechenden Tintenkammern 113 über Tintenpfade den entsprechenden Tinteneinspritzdüsenzeilen in den Druckkopf 103 zugeführt werden.
25 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Vollfarbentintenstrahldruckers der einen getrennten Tintenkopf und Tintenpatronen enthält.
In dem Drucker 114 von 25 wird der Druckkopf 115 von einem Wagen 116 so gelagert, dass er einer Auflagewalze 117 gegenüberliegt. Der Wagen 116 ist verschiebbar von einer Führungswelle 118 gelagert und steht mit einem Zahnriemen 119 in Eingriff, welcher (mittels nicht dargestellter) Zahnräder durch die Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung eines Motors 120 vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Somit gleitet der Druckkopf 115 entlang der Auflagewalze 117 in Längsrichtungen in den Richtungen eines doppelköpfigen Pfeils C (in der Hauptabtastrichtung), um dadurch Zeichen und/oder Bilder auf dem Druckpapier P zu drucken.
Die Auflagewalze 117 und Hilfswalze 121 lagern das Druckpapier P dazwischen, um dadurch das Druckpapier P in der Richtung des Pfeils D in Breitenrichtung (in der sekundären Abtastrichtung) in einer intermittierenden Weise zu transportieren, um dadurch den Druckkopf 115 zu veranlassen, sequentiell in Linien zu drucken.
Auf dem Wagen 116 ist entfernbar eine Patrone 123 für schwarze Tinte, die eine schwarze Tinte enthält, und eine Farbtintenpatrone 124 angeordnet, die drei unterteilte Kammern besitzt, die Tinte mit der Farbe Magenta, Zyan beziehungsweise Gelb enthalten.
26A stellt schematisch einen Hauptabschnitt des Farbdruckes des Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps dar. 26B ist eine Vorderansicht einer Tintenausstoßfläche des Druckkopfes (aus der Richtung eines Pfeils E in 26A gesehen). Obwohl 26A und 26B die Verwendung von vier unterschiedlichen Arten von Farbtinte von 25 darstellen, ist dieses auch möglich, wenn drei unterschiedliche Farbtintentypen der 24 verwendet werden.
Gemäß Darstellung in 26A ist der Druckkopf 7 nahe an dem Druckpapier P so angeordnet, dass sich ersterer nach recht und links und in der Richtung senkrecht zu der Papierfläche von 26A in Bezug auf die letztere bewegt.
Auf dem Druckkopf 7 befinden sich Tintenpatronen 8 (8m, 8c, 8y, 8k) die vier unterschiedliche Arten von Farbtinte (Magenta (M), Zyan (C), Gelb (Y) und Schwarz (K)) über vier entsprechende Tintenzuführungspfade 9, beispielsweise ein Rohr zuführen.
Gemäß Darstellung in 26B enthält der Druckkopf 7 eine Düsenanordnung mit vier unterschiedlichen Farbdüsenzeilen 10 auf seiner Tintenausstoßfläche wobei jede Düsenzeile 10 Ausstoßauslässe 11 in einer Dichte von beispielsweise 12 Auslässen pro Millimeter aufweist. Der Druckkopf 7 stößt aus der Düsenanordnung unterschiedlich gefärbte Tintentröpfchen, die durch den jeweiligen Düsenzeilen 10 entsprechende Patronen 8 geliefert werden, gegen das Druckpapier aus, um dadurch Zeichen/Bilder in Farbe zu drucken.
Wie vorstehend beschrieben, druckt ein derartiger herkömmlicher Drucker Bilder in Vollfarbe unter Verwendung drei unterschiedlicher Arten von Farbtinten von Magenta, Zyan und Gelb und/oder einer zusätzlichen schwarzen Farbtinte. Um ein gutes Farbbild unter Verwendung eines derartigen Druckes zu erzielen, ist eine Darstellung des Bildes in Mehrfachabstufung erforderlich. Diesbezüglich wurde in der Vergangenheit die Mehrfachabstufung unter Verwendung einer Flächenabstufung dargestellt. Um ein genaueres Bild zu erzeugen, reicht jedoch bei Verwendung eines neuen Vollfarbentintenstrahldruckers die Anwendung einer Flächenabstufung nicht aus. Um das genauere Bild in Konzentrationsmehrfachabstufungen darzustellen, werden oft insgesamt 6 oder 7 unterschiedliche Farbtypen, deren Farben die drei Primärfarben; Magenta, Zyan und Gelb und weitere Ableitungen, Das heißt, helles Magenta, helles Zyan und dunkles Gelb beinhalten, verwendet.
In dem Tintenstrahldrucker werden Tintentröpfchen im Allgemeinen durch die Kraft von Bläschen ausgestoßen, welche durch deren Heizeinrichtungen erzeugt werden, oder durch die Kraft, die durch die Verformung eines verwendeten piezoelektrischen Elementes erzeugt wird. Ein so genannter akustischer Tintenstrahldrucker ist ferner als eine weitere Technik bekannt, wie sie beispielsweise in der Ungeprüften Japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 2001-301156 offenbart ist, in welcher Ultraschallwellen auf einen Punkt auf einer freien Fläche der Tinte fokussiert wird, um das Ausstoßen von Tintentröpfchen von der freien Oberfläche der Tinte durch die Energie der Ultraschallwellen zu bewirken.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Farbbilderzeugungssystem wird ein neues Farbbilderzeugungsgerät eines neuen Typs beispielsweise in der Ungeprüften Japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. H11-58832 vorgeschlagen, in welcher ein externer Stimulus wie zum Beispiel Licht, Wärme oder Ultraschallwellen, die einer Bildinformation entsprechen, auf ein spezielles Aufzeichnungspapier, das mit einer Tintenschicht beschichtet ist, die Magenta- , Zyan- und Gelb-Mikrokapseln enthält, welche auf den externen Stimulus reagieren, aufgegeben wird, um dadurch ein Farbbild auszubilden.
Wenn der herkömmliche Tintenstrahl-Aufzeichnungsdrucker druckt werden jedoch unterschiedliche Mengen der Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Tinte abhängig von den Inhalten des Druckvorgangs verwendet und die entsprechenden Mengen der Tinte müssen zu den entsprechenden unterschiedlichen Zeitpunkten zugeführt werden. Das heißt, die Verwaltung der entsprechenden Farbtintenpatronen ist kompliziert.
Insbesondere muss bei der Tintenpatronenanordnung, die Tintenpatronen mit drei unterschiedlichen Farben (Magenta, Zyan, Gelb) enthält, die als eine Einheit zusammengefasst sind, (die Patronen 104 und 124 von 24 beziehungsweise 25) die gesamte Tintenpatronenanordnung (104 oder 124) selbst dann zusammen ausgetauscht werden, wenn nur ein Farbtintentyp verbraucht ist, und die anderen Farbtintentypen noch vorhanden sind. Daher wird dem Benutzer in unerwünschter Weise eine große wirtschaftliche Belastung als Wartungskosten auferlegt.
Dieses trifft auch auf die Drucker zu, welche die vorstehend beschriebenen 6 oder 7 Typen von Farbtinte verwenden. In diesem Falle müssen immer sechs oder sieben unterschiedliche Tintenpatronen auf Vorrat gehalten werden, und die Verwaltung der Tintenpatronen ist noch mühsamer.
Zusätzlich enthält der Druckerkörper 6 oder 7 Tintenzuführungseinrichtungen, welche den Aufbau des Druckers kompliziert machen und die Kosten des Druckers dementsprechend erhöhen.
In dem Farbbild-Erzeugungsgerät, welches das spezielle Druckpapier verwendet, das mit der Tintenschicht beschichtet ist, die Mikrokapseln enthält (Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. H11-58832) ist die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungspapiers im Wesentlichen mit drei unterschiedlichen Farbtintentypen beschichtet, was die Druckkosten erhöht, da ein Teil der Tintentypen verschwendet wird. Zusätzlich kann in diesem Falle kein normales Papier zum Drucken verwendet werden. Ferner wird der Druckprozess mit unterschiedlichen Farben wiederholt, so dass eine Abweichung in der gedruckten Farbe schwierig zu steuern ist, was den Drucker unvermeidlich kompliziert macht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Tinte bereitzustellen, die in der Lage ist, eine ausgewählte von unterschiedlichen Farben zu erzeugen und den Aufbau ihrer Herstellungsvorrichtung zu vereinfachen, und auch eine Farbtinten-Zuführungsvorrichtung und eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die nützlich und in der Lage sind, leicht jede Farbtinte zu verwalten, und eine Darstellung des Bildes mit genaueren Abstufungen ohne verschwenderischer Anwendung der Tinte zu erzeugen.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Tinte zur Tintenstrahl-Farbaufzeichnung gemäß Anspruch 1 bereit. Verschiedene Ausführungsformen der Tinte sind gemäß den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 definiert.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Farbtinten-Zuführungsvorrichtung zum Zuführen mehrerer unterschiedlicher Farbtintenarten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zu einer gleichen Anzahl von Tinten enthaltenden Einheiten gemäß Definition in Anspruch 8 bereit.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung bereit, um aus einem Druckkopf mehrere unterschiedliche Arten von Farbtinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszustoßen, die von einer gleichen Anzahl von Tintenaufnahmeeinheiten zugeführt wird, um dadurch ein Bild oder Daten auf Papier aufzuzeichnen, wobei die Vorrichtung die Merkmale wie in Anspruch 9 aufweist.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren bereit, um aus einem Druckkopf mehrere unterschiedliche Farbtypen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszustoßen, die von einer gleichen Anzahl von Tintenaufnahmeeinheiten zugeführt werden, um dadurch ein Bild oder Daten auf Papier aufzuzeichnen, wobei das Verfahren die Schritte wie in Anspruch 10 aufweist.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung von Tinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 bereit, wobei die Vorrichtung die Merkmale wie in Anspruch 11 aufweist. Verschiedene Ausführungsformen dieser Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung werden durch die abhängigen Ansprüche 12 bis 14 definiert.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Tinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 bereit, wobei das Verfahren die Schritte wie in Anspruch 19 aufweist. Weitere Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den Schritten 16 bis 18 gegeben.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung der Tinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 bereit, wobei die Vorrichtung die Merkmale des Anspruches 19 aufweist. Eine zweite Ausführungsform dieser Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung ist so wie in dem abhängigen Anspruch 20.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Tinte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 bereit, wobei das Verfahren die Schritte wie in Anspruch 21 aufweist. Eine weitere Ausführungsform dieses Verfahrens ist in dem Anspruch 22 definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch deren nachstehende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, in welchen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2A die Zusammensetzung einer Tinte zur Verwendung in der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung in der ersten Ausführungsform darstellt, in welcher kleine Tinten-Mikrokapseln in einem Lösungsmittel verteilt sind;
2B die Zusammensetzung einer Modifikation der Tinte wie in der ersten Ausführungsform darstellt, wobei in dieser Modifikation kleine Tinten-Mikrokapseln in einem Trägermaterial in jeder von großen Mikrokapseln enthalten sind, die in einem Lösungsmittel verteilt sind.
3 den Aufbau einer kleinen Mikrokapsel darstellt;
4 eine perspektivische Ansicht eines Ultraschallgenerators ist, welcher Ultraschallwellen erzeugt, die zum Zerstören der äußeren Hüllen der kleinen Mikrokapsel verwendet werden;
5A eine Draufsicht auf den Ultraschallgenerator ist;
5B eine Draufsicht auf eine Elektrodenanordnung ist;
5C eine Querschnittsansicht entlang einer Linie F-F von 5B ist;
5D eine Querschnittsansicht entlang einer Linie G-G' von 5C ist;
6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Anordnung von Ultraschallelementen des Ultraschallgenerators ist, welche dessen Betrieb darstellt;
7 schematisch eine Farbtinten-Zuführungsvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt, die in einem Raum der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung von 1 vorgesehen ist, und mit einem Druckkopf über Tintenpatronen verbunden ist;
8A die Färbungseinheit der Tintenzuführungsvorrichtung von 7 von ihrer Vorderseite aus gesehen darstellt;
8B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie H-H von 8A ist;
9 eine Blockdarstellung eines Treibers ist, der den Ultraschallgenerator einer Färbungseinheit der Tintenzuführungsvorrichtung von 1 darstellt;
10 schematisch eine Tintenzuführungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform mit dem Druckkopf über Patronen verbunden darstellt;
11A schematisch eine Färbungseinheit der Tintenzuführungsvorrichtung von 10 perspektivisch von ihrer Vorderseite aus betrachtet darstellt;
11B eine Querschnittsansicht entlang einer Linie J-J' von 11A ist;
12 schematisch darstellt, dass in der zweiten Ausführungsform fortschreitende Ultraschallwellen sequentiell aufgrund einer sequentiellen Zeitverzögerungsoperation der Ultraschallelemente erzeugt werden und zu aufeinander folgenden Fokussierungspositionen wandern;
13A schematisch den Aufbau eines Aufzeichnungskopfes als ein Hauptelement einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung als eine dritte Ausführungsform und auch deren Druckvorgang darstellt;
13B eine Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
14A, 14B, 14C, 14D, 14E und 14F zusammenwirkend darstellen, dass ein gefärbtes Tintentröpfchen aus einer Düse eines Aufzeichnungskopfes in der dritten Ausführungsform ausgestoßen wird;
15A und 15B jeweils die Zusammensetzungen von zwei Typen von Tinte enthaltenden Mikrokapseln für Zwecke eines Wertpapierdrucks als eine vierte Ausführungsform darstellen;
16 einen Wertpapierdruck darstellt, der mit der Mikrokapseln für den Wertpapierdruck in der vierten Ausführungsform enthaltenden Tinte erhalten wird;
17A, 17B, 17C und 17D die Zusammensetzung von jeweils vier Tintenarten als eine fünfte Ausführungsform zur Verwendung in einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung darstellen;
18A eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes als ein Hauptabschnitt der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung jedes Tintentyps von 17 ist;
18B eine Seitenansicht des Aufbaus jeder Tintenausstoßdüse von 18A ist, die deren Druckvorgang schematisch darstellt;
19 eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung als eine sechste Ausführungsform ist;
20 die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Tinte zur Verwendung in der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform darstellt;
21 eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnittes einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung in einer siebenten Ausführungsform ist;
22A, 22B, 22C, 22D und 22E zusammen das Ausstoßen eines farblosen Tintentröpfchens gegen das Druckpapier durch jede von den Ausstoßdüsen des Druckkopfes der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung von 21 ist;
23 eine Positionsbeziehung zwischen jeder von den Tintenausstoßdüsen des Druckkopfes der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung von 21 von Druckpapier und einer Ultraschall-Zeilenkopfeinheit der Aufzeichnungsvorrichtung und von dessen Betriebsweise darstellt;
24 eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Farbdruckers eines Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps ist, in welcher ein Vollfarbendruckkopf und eine Tintenpatrone als eine Einheit zusammengefasst ausgebildet sind;
25 eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Farbdruckers eines Tintenstrahl-Aufzeichnungstyps ist, in welchem ein Vollfarbendruckkopf und eine Tintenpatrone getrennt ausgebildet sind;
26A schematisch die Zusammensetzung eines Hauptabschnittes des herkömmlichen Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsdruckers darstellt; und
26B eine Vorderansicht einer Tintenausstoßfläche eines Druckkopfes von 26A ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Der Gesamtaufbau einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung als erste Ausführungsform. In der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 von 1 ist ein Druckkopf 16 so durch einen Wagen 17 gelagert, dass er einer Auflagewalze 18 gegenüberliegt. Der Wagen 17 ist ferner verschiebbar auf einer Führungswelle 19 gelagert und steht mit einem Zahnriemen 21 in Eingriff, welcher durch (nicht dargestellte) Zahnräder durch Vorwärts- und Rückwärtsdrehen eines Motors 22 vorwärts und rückwärts bewegt wird. Somit gleitet der Druckkopf 16 entlang der Auflagewalze 18 in Längsrichtungen (Hauptabtastrichtung) eines doppelköpfigen Pfeils C auf dem Aufzeichnungspapier P, um dadurch Zeichen/Bilder auf dem Druckpapier zu drucken.
Die Auflagewalze 18 und Hilfswalzen 24 halten das Druckpapier P dazwischen fest, während sie intermittierend das Aufzeichnungspapier P in der Breitenrichtung der Vorrichtung oder einer Richtung eines Pfeils D transportieren, um dadurch den Druckkopf 16 zu veranlassen, Zeichen sequentiell in Zeilen zu drucken. Eine Kopfreinigungsvorrichtung 26 ist an einem rechten Ende der Auflagewalze 18 angeordnet. Die Kopfreinigungsvorrichtung 26 weist eine Reinigungsöffnung 27 auf, die der Tintenausstoßfläche des Druckkopfes 16 gegenüber liegt, wenn der Druckkopf 16 sich an der Ruheposition am rechten Ende befindet. Die Tintenausstoßfläche des Druckkopfes 16 steht mit der Kopfreinigungsvorrichtung 26 nach Bedarf oder periodisch über die Reinigungsöffnung 27 in Eingriff, um dadurch die Tintenausstoßfläche zu reinigen. Somit wird die Blockierung der Tintenausstoßdüsen (11 in 26B) des Druckkopfes 16 beseitigt oder verhindert.
Der Wagen 17 enthält entfernbar Patronen 28m, 28c, 28y und 28k mit Tinte in Magenta, Zyan, Gelb und Schwarz, die jeweils Tinte in Magenta, Zyan, Gelb und Schwarz enthalten. Diese Patronen 28m, 28c, 28y und 28k besitzen Tintenaufnahmeöffnungen 29, die jeweils in ihren Oberseiten ausgebildet sind.
Eine Tintenzuführungsvorrichtung 43 (7) ist innerhalb eines oberen Abschnittes 31 eines Raumes 30 rechts von der Kopfreinigungsvorrichtung 26 vorgesehen, obwohl die Tintenzuführungsvorrichtung 43 in 1 nicht dargestellt ist. Wenn sich der Wagen 17 zu dem Raum 30 bewegt, wird ein Tintenzuführungsrohr der Tintenzuführungsvorrichtung mit dem Tintenaufnahmeanschluss in jeder von den Tinte benötigenden Patronen 28 für Tintenzuführungszwecke verbunden.
Die erfindungsgemäße Tinte zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 wird anschließend beschrieben.
2A und 2B stellen die Zusammensetzungen von zwei Typen erfindungsgemäßer Tinte dar. 2A stellt dar, dass kleine Mikrokapseln in einem Lösungsmittel 33 in der erfindungsgemäßen Tinte dispergiert bzw. verteilt sind. 2B stellt eine Modifikation der Tinte dar, in welcher eine von den in dem Lösungsmittel verteilten großen Mikrokapseln kleine Mikrokapseln in ihrem Trägermaterial enthält. In der nachstehenden Beschreibung bezieht sich die Tinte auf eine von dem Tintentyp 32 und 32' von 2A und 2B.
Die Tinte 32 von 2A enthält m (in diesem Beispiel 4) unterschiedliche Arten von kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k die zufällig in dem Lösungsmittel 33 verteilt sind und jeweils Magenta, Zyan, Gelb und Schwarz erzeugen. Diese kleinen Mikrokapseln 34 sind von äußeren Hüllen 35 umgeben, die mittels Stimuli entsprechend unterschiedlicher Größen (Ultraschallwellen, welche später in dieser Ausführungsform beschrieben werden) zerstörbar sind.
Gemäß vorstehender Beschreibung enthält die Tinte 32 von 2B große Mikrokapseln 36, die im Wesentlichen gleichmäßig in dem Lösungsmittel (33) verteilt sind. Vier Arten kleiner Mikrokapseln 34 (34m, 34c, 34y und 34k), ähnlich denen von 2A sind zufällig in einem Trägermaterial 37 innerhalb jeder großen Mikrokapsel 36 verteilt. Die kleinen Mikrokapseln 34c' von 2B stellen schematisch dar, dass sie in Zyan gefärbt sind.
Jeder von den zwei Tintentypen 32 und 32' ist vor seiner Färbung farblos oder weiß. Die kleinen Mikrokapseln 34 von 2A und 2B haben einen Durchmesser in dem Bereich von angenähert 0,5 bis 2 μm. Die große Mikrokapsel von 36 von 2B hat einen Durchmesser in einem Bereich von beispielsweise 5 bis 10 μm. Die Anzahl kleiner Mikrokapseln 34, die in einer großen Mikrokapsel 36 enthalten sind, ist so eingestellt, das ein Gesamtvolumen von kleinen Mikrokapseln 34, die in dieser großen Mikrokapsel 36 enthalten ist, angenähert gleich dem kleiner Mikrokapseln ist, die in einer anderen großen Mikrokapsel 36 enthalten sind.
3 stellt die Zusammensetzung von jeder der kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k dar. Jede von diesen kleinen Mikrokapseln enthält eine äußere Hülle 35 innerhalb welcher ein Farbformer 38, der einer von zwei reaktiven Materialien ist, enthalten ist, während ein Entwickler 39, welcher das andere von den zwei reaktiven Materialien ist, die äußere Hülle 35 bedeckt.
Die kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k sind hinsichtlich Hüllendurchmesser, Dicke und Material verschieden. Somit sind die Resonanzfrequenzen der Ultraschallwellen, welche die entsprechenden Hüllen 35 der kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k zerstören, unterschiedlich und können genau variieren. Beispielsweise nimmt, wenn der Durchmesser einer kleinen Mikrokapsel zunimmt, die Resonanzfrequenz der Ultraschallwellen ab, während, wenn die Dicke der äußeren Hülle 35 zunimmt, die Resonanzfrequenz dementsprechend zunimmt. Da das Material der Hülle 35 härter macht, nimmt die Resonanzfrequenz zu. Somit sind die entsprechenden Resonanzfrequenzen der kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k so ausgebildet, dass sie voneinander auf der Basis der entsprechenden Faktoren unterschiedlich sind.
Daher wird die äußere Hülle 35 einer spezifizierten von den vier unterschiedlich kleinen Mikrokapseln 34 (zum Beispiel die kleine Zyan-Mikrokapsel 34c oder 34 der 2A oder 2B) durch die Bestrahlung mit Ultraschallwellen einer entsprechenden Resonanzfrequenz als ein Stimulus so zerstört, dass der Farbformer 38 und der Entwickler 39 verteilt und gemischt werden, um dadurch eine Färbungsreaktion zu erzeugen.
Die gefärbten Ausdehnungen der entsprechenden Volumina der kleinen Mikrokapseln 34m, 34c, 34y und 34k werden abhängig von den entsprechenden Mengen der aufgestrahlten Ultraschallenergie geändert. Daher können die Färbungsausdehnungen von Magenta, Zyan und Gelb gesteuert werden, um dadurch einen freien Zwischenfarbton zu realisieren.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Ultraschallgenerators, der Ultraschallwellen erzeugt, um die äußere Hülle 35 einer kleinen Mikrokapsel zu zerstören, und der mehrere Ultraschallelemente aufweist, die über der Länge des Generators 40 angeordnet sind.
5A ist eine Draufsicht auf den Ultraschallgenerator 40. 5B ist eine Draufsicht auf eine Elektrodenanordnung. 5C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie F-F' von 5B. 5D ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie G-G' von 5C.
Gemäß Darstellung in den 5C und 5D ist der Ultraschallgenerator 40 aus fünf in einem Träger 41 enthaltenen Schichten zusammengesetzt. Die unterste (fünfte) Schicht besteht aus einer gemeinsamen Elektrode 42-5. Eine vierte Schicht besteht aus einer Ultraschallelementschicht aus piezoelektrischen Elementen 42-4. Eine dritte Schicht besteht aus mehreren streifenartigen Elektroden 42-3, die parallel in der Hauptabtastrichtung angeordnet sind. Eine zweite Schicht besteht aus einer akustischen Impedanzanpassungsschicht 42-2, welche den Unterschied in der akustischen Impedanz zwischen dem Ultraschallelement 42-4 und einem Ultraschallübertragungsmedium reduziert. Eine erste Schicht weist eine akustische Linse 42-1 auf.
Die Ultraschallelementschicht 42-4 ist mit der Elektrodenschicht 42-3 und der gemeinsamen Elektrode 42-5 verbunden, über welche Ultraschallausgangssignale angelegt werden, um dadurch Ultraschallwellen zu erzeugen, um die äußeren Hüllen 35 von gewünschten kleinen Mikrokapseln zu zerstören. Wenn die Ultraschallelementschicht 42-4 die Ultraschallsignale empfängt, wird sie ausgelenkt, um dadurch Ultraschallschwingungen bei einer vorbestimmten Frequenz zu erzeugen.
Die durch die Ultraschallelementschicht 42-4 erzeugten Ultraschallschwingungen werden durch die akustische Impedanzanpassungsschicht 42-2 mittels der akustischen Linse 42-1 gebeugt, und dann auf eine spezifizierte Position (bei einem spezifizierten Abstand) fokussiert.
6 stellt einen Abschnitt der Anordnung der Ultraschallelementschicht 42-4, beispielsweise mit "1"–"6" bezeichnete Ultraschallelemente in einer vergrößerten Ansicht dar. Die Ultraschallelemente sind in Intervallen von d, gemäß Darstellung angeordnet. M (beispielsweise 6) Ultraschallelemente werden in den entsprechenden sequentiellen Zeitverzögerungen angesteuert. Beispielsweise wird ein Punkt A in 6 mit Ultraschallwellen von m (zum Beispiel einer ungeraden Anzahl von "5") Ultraschallelementen, welche in entsprechenden sequentiellen Zeitverzögerungen angesteuert werden, bestrahlt. Beispielsweise unterscheidet sich der Abstand zwischen dem Punkt A und dem Ultraschallelement "1" der Abstand zwischen dem Punkt A und dem Ultraschallelement "2" und der Abstand zwischen dem Punkt A und dem Ultraschallelement "3" etwas voneinander. Auf der Basis derartiger Abstandsdifferenzen und der Übertragungsgeschwindigkeit der Ultraschallwellen werden die entsprechenden Ultraschallelemente angesteuert, um Ultraschallwellen mit entsprechenden erforderlichen Zeitver schiebungen zu erzeugen, um dadurch den Punkt A gleichzeitig mit den stark fokussierten Ultraschallwellen zu bestrahlen.
Durch Anpassen der entsprechenden Zeitpunkte der Ausgabe von Ultraschallwellen aus den Ultraschallelementen können die Ultraschallwellen bei einer Position B fokussiert werden, die von einem Punkt A in einen Abstand (zum Beispiel 1/2 d) der kleiner als der Abstand zwischen den benachbarten Ultraschallelementen d ist, angeordnet ist. Das heißt, durch Betreiben von m, beispielsweise 6 (geradzahlige Anzahl) Ultraschallelementen "1"–"6" in einer sequentiell zeitverzögerten Weise können die sequentiell zeitverzögerten Ultraschallwellen auf den Punkt B fokussiert werden, der den Mittelpunkt der Anordnung der sechs Ultraschallelemente gegenüberliegt. Indem eine derartige Ansteuerung der Ultraschallelemente sequentiell in der Richtung vom Punkt A zum Punkt B so wiederholt wird, wird die Zerstörungskraft auf der Basis auf den von diesen Ultraschallwellenelementen emittierten und auf die äußeren Hüllen 35 der kleinen Mikrokapseln 34 in der Tinte aufgebrachten Ultraschallwellen in der Richtung vom Punkt A zu B verschoben.
Zusätzlich zu der Färbung der Tinte an Punkten in einem Abstand von den Ultraschallelementen und in Anordnung entlang einer Linie, wie es in 6 dargestellt ist, kann eine innerhalb jeder Düsen mit einem feinem Durchmesser enthaltene dreidimensionale Tinte gefärbt werden, indem die äußeren Hüllen der Mikrokapseln in der Tinte durch Bestrahlung mit Ultraschallwellen der entsprechenden Resonanzfrequenz zerstört werden, die von dem für diese Düse vorgesehenen Ultraschallelement emittiert werden, wie es später detaillierter beschrieben wird.
7 stellt schematisch die Tintenzuführungsvorrichtung 43 dar, die fluidmäßig mit dem Druckkopf in Verbindung steht und in dem oberen Abschnitt 31 des Raums 30 in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 von 1 Wie vorstehend beschrieben, vorgesehen ist. 7 stellt auch dar, dass sich der Wagen 17 zu der Tintenzuführungsvorrichtung 43 in dem Raum 30 bewegt hat, und dass die Tintenzuführungsrohre 43-4 der Tintenzuführungsvorrichtung in Fluidverbindung mit den entsprechenden Tinteneinlässen 29 auf den Oberseiten der Tintenpatronen 28 verbunden sind.
Gemäß Darstellung in 7 enthält die Tintenzuführungsvorrichtung 43 einen Tintenbehälter 43-1, eine Tintenpumpe 43-2 als Tintenverteilungseinrichtung, vier Tintenzuführungsrohre 43-4 und eine Färbungseinheit 43-3.
Die vier Tintenzuführungsrohre 43-4 werden von dem Tintenbehälter 43-1 aus über die Tintenpumpe 43-2 und Färbungseinheit 43-3 jeweils mit Patronen 28m, 28c, 28y und 28k mit Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Tinte verbunden.
Wenn die Tintenzuführungsrohre 43-4 mit den Tintenpatronen 28 wie eben vorstehend beschrieben verbunden werden, werden sie in die Tinteneinlässe 29 auf den Oberseiten der Tintenpatronen 28 so eingeführt, dass die Tintenzuführungsrohre 43-3 fluidmäßig mit den Tinte enthaltenden Abschnitten der Tintenpatronen 28 in Verbindung stehen. Wenn die Tintenzuführung abgeschlossen ist, und die Tintenzuführungsrohre 43-4 aus den Tinteneinlässen aus den Tintenpatronen 28 herausgezogen sind, werden die Tinteneinlässe 29 automatisch geschlossen.
Die vier Tintenpatronen 28 (28m, 28c, 28y und 28k) sind über die entsprechenden Tintenzuführungsrohre 44 mit dem Druckkopf 16 verbunden.
Der Tintenbehälter 43-1 enthält Tinte 32 von 2A (oder 32' von 2B). Die Tintenpumpe 43-2 führt Tinte 32 (oder 32') der entsprechenden Färbungseinheit 43-3 über das Zuführungsrohr 43-4 zu, das in Fluidverbindung mit der Tintenpatrone 28 steht, die durch die von einem Tintensensor 53 (9) empfangene Information angezeigt wird. Die Färbungseinheit 43-3 bestrahlt die Tinte 32 (32'), die das Zuführungsrohr 43-4 passiert mit den entsprechenden Ultraschallwellen als ein Stimulus, um dadurch eine Farbe zu erzeugen, die der Tintenfarbe entspricht, die in der durch die Information 28 angezeigten Tintenpatrone 28 enthalten ist. Die gefärbte Tinte 32 fließt durch das Zuführungsrohr 43-4 in der Richtung eines Pfeils I und wird dann in der entsprechenden Tintenpatrone 28 aufgenommen, um dadurch die Zuführung der Tinten abzuschließen.
8A stellt schematisch die Färbungseinheit 43-3 von der Vorderseite aus gesehen dar. 8B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie H-H' in 8A.
Ein Pfeil und ein kleiner Kreis mit einem mittigen schwarzen Punkt dargestellt durch I in den 8A und 8B zeigt die Strömungsrichtung der Tinte 32 (32') durch jedes Tintenzuführungsrohr 43-4 wie der Pfeil I in 7 an.
Gemäß Darstellung in 8A und 8B enthält die Färbungseinheit 43-3 mehrere Färbungseinheiten 46 und Ultraschall absorbierende Schichten 45 die abwechselnd in einer Linie mit jeder Färbungseinheit 46 angeordnet sind, welche ein sich durch ihre Mitte erstreckendes Tintenzuführungsrohr 43-4 aufweist. Jeder Ultraschallgenerator 40 der 4 und 5 ist hinter einem entsprechenden Tintenzuführungsrohr 43-4 in 8A (oder unter einer entsprechenden Färbungseinheit in 8B) angeordnet.
Alle benachbarten Tintenzuführungsrohre 43-4 sind durch eine dazwischen liegende Ultraschall absorbierende Schicht 45 so isoliert, so dass, wenn eines von den benachbarten Tintenzuführungsrohren 43-4 mit Ultraschallwellen bestrahlt wird, das andere Tintenzuführungsrohr 43-4 nicht durch Bestrahlung möglicher leckender Ultraschallwellen gefärbt wird.
Jeder Ultraschallgenerator 40 weist eine individuelle Elektrode 47 auf, die einen Teil der Elektrodenschicht 42-3 (5C) bildet, wie es in 8A dargestellt ist, und eine gemeinsame Elektrode 48, die mit der gemeinsamen Elektrodenschicht 42-5 (5C) gemäß Darstellung in 8B verbunden ist. Somit wird der Ultraschallgenerator 40, der gegenüber dem Tintenzuführungsrohr 43-4 angeordnet ist, das der Tintenpatrone 48 entspricht, welche mit der Tinte 32 (oder 32') versorgt wird, durch eine (nicht dargestellte) Steuerung angesteuert, die später detaillierter zu beschreiben ist.
9 ist eine Blockdarstellung einer Treibereinrichtung 50, die jeden Ultraschallgenerator 40 antreibt. Gemäß Darstellung in 9 enthält die Treibereinrichtung 50 einen Oszillator 51; Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Färbungssteuerschaltungen 52-1, 52-2, 52-3 und 52-4 und den Tintensensor 53. Jede von den Färbungssteuereinheiten 52-1, 52-1, 52-3 und 52-4 ist mit der Färbungseinheit 43-3 der Tintenzuführungsvorrichtung 43 verbunden.
Der Oszillator 51 erzeugt und liefert vier Signale mit unterschiedlichen Frequenzen Fm, Fc, Fy und Fk an die entsprechenden Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz- Färbungssteuerschaltungen 52 (52-1, 52-2, 52-3 und 52-4). Der Tintensensor 53 erkennt eine Tintenpatrone 28, deren Tinte verbraucht worden ist, und liefert dann ein die Position dieser Tintenpatrone 28 anzeigendes Signal an die entsprechenden Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Steuerschaltungen 52-1, 52-2, 52-3 und 52-4, um die Tinte in dem der tintenlosen Patrone 28 entsprechenden Tintenzuführungsrohr 43-4 zu färben. Dann wird in Antwort auf das Signal die entsprechende Färbungssteuerschaltung betätigt, um ein Treibersignal an die Färbungseinheit 43-3 zu senden, die dann die Tinte in dem der tintenlosen Patrone 28 entsprechenden Tintenzuführungsrohr 43-4 färbt.
Die Färbungseinheit 43-3 reagiert auf das Treibersignal aus dieser Färbungssteuerschaltung, indem sie die dem Tintenzuführungsrohr 43-4 entsprechende Tintenpumpe 43-2 ansteuert, die, die wiederum der tintenlosen Patrone 28 entspricht, um dadurch die Tinte 32 (32') in diesem Tintenzuführungsrohr 43-4 in einer Richtung der Pfeile I der 8A und 8B oder zu der Färbungseinheit 43-3 der Tintenzuführungsvorrichtung 43 zu transportieren.
Im Wesentlichen gleichzeitig mit der Ansteuerung der Tintenpumpe 43-2 liefert die betätigte Färbungssteuerschaltung 52 ein elektrisches Signal mit der entsprechenden Frequenz (Fm, Fc, Fy oder Fk) von dem Oszillator 51 an die Färbungseinheit 43-3. Ein Ultraschallgenerator 40 der dem elektrischen Signal entsprechenden Färbungseinheit 43-3 erzeugt dann Ultraschallwellen der Resonanzfrequenz (Fm, Fc, Fy oder Fk), die diesem Tintenzuführungsrohr 43-4 entsprechen und bestrahlen dieses Tintenzuführungsrohr 43-4 mit einer fokussierten Form der Ultraschallwellen.
Somit werden die äußeren Hüllen 35 der ausgewählten interessierenden kleinen Mikrokapseln 34 in der Tinte 32 (oder 32'), die durch dieses Tintenzuführungsrohr 43-4 strömt, so zerstört, so dass sich die Farberzeuger 38 innerhalb der äußeren Hüllen vermischen und mit dem Entwickler 39 außerhalb der äußeren Hüllen reagieren, um die Tinte in der entsprechenden Farbe zu färben. Die gefärbte Tinte wird dann durch das Tintenzuführungsrohr 43-4 der entsprechenden Patrone 28 zugeführt.
Zweite Ausführungsform
10 stellt schematisch eine Tintenzuführungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform dar, die mit einem Druckkopf 16 verbunden ist.
Auch in diesem Falle ist eine in 10 dargestellte Tintenzuführungsvorrichtung 55 in demselben oberen Abschnitt 31 des Raums 30 wie bei der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 von 1 sowie in 7 vorgesehen. 10 stellt auch dar, dass derselbe Wagen 17 wie in 1 zu der Tintenzuführungsvorrichtung 55 bewegt wurde, um die Tinte in die Tintenpatronen 28 zu transportieren, und die fixierten Tintenzuführungsrohre 55-3 der Tintenzuführungsvorrichtung sind mit den Tinteneinlässen 29 auf den Oberseiten der Tintenpatronen 28 so verbunden, dass sie mit den Einlässen 29 in Fluidverbindung zu stehen.
Gemäß Darstellung in 10 enthält die Tintenzuführungsvorrichtung 55 einen Tintenbehälter 55-1 als Tinte enthaltende Einrichtung, eine Färbungseinheit 55-2 als Tintenverteilungseinrichtung und Färbungseinrichtung und vier Tintenzuführungsrohre 55-3. Ein Pfeil I zeigt die Strömungsrichtung der Tinte 32 durch die Tintenzuführungsrohre 55-3 an.
11A stellt schematisch die Vorderseiteneinheit 55-2 in Draufsicht dar. 11B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie J-J' in 11A.
Ein Pfeil und ein kleiner Kreis mit einem mittigen Punkt, die durch I in den 11A und 11B dargestellt werden, zeigen die Strömungsrichtung der Tinte 32 (32') durch das Tintenzuführungsrohr 55-3 wie bei dem Pfeil I in 10 dar. Dasselbe Bezugszeichen wird verwendet, um dieselben Elemente in den 11A, 11B und 8A, 8B zu kennzeichnen.
Gemäß Darstellung in den 11A und 11B enthält die Färbungseinheit 55-2 mehrere Färbungseinheiten 46 und Ultraschall absorbierende Schichten 45, die abwechselnd in einer Reihe mit jedem von dem Tintenzuführungsrohr 55-3 angeordnet sind, die sich im Wesentlichen durch die Mitte der entsprechenden Färbungseinheit 46 erstrecken. Jeder mit dem von den 4 und 5 identische Ultraschallgenerator 40 ist hinter einem entsprechenden Tintenzuführungsrohr 55-3 für die Färbungseinheit 46 in 11A (und in 11B) so angeordnet, dass der Generator 40 dem entsprechenden Tintenzuführungsrohr 55-3 gegenüberliegt.
Die Färbungseinheit 55-2 der 11A und 11B unterscheidet sich im Aufbau von der Färbungseinheit 43-3 der 8A und 8B darin, dass, wie in 11A dargestellt, die Ultraschallelemente 42-4' und die entsprechenden Elektroden 42-3' des Ultraschallgenerators 40 entlang einem entsprechendem von den Tintenzuführungsrohren 55-3 angeordnet sind und die Elektroden 42-3' mit den entsprechenden Färbungssteuerschaltungen 52 von 9 verbunden sind. Somit werden gemäß Darstellung in 6 die entsprechenden Ultraschallelemente des Ultraschalloszillators 40 in einer sequentiellen zeitverzögerten Weise so betrieben, dass sich eine Fokussierungsposition von erzeugten Ultraschallwellen in der Richtung der Strömung der Tinte 32 (32') dargestellt durch einen Pfeil I entlang der Achse des Tintenzuführungsrohres 55-3 bewegt, um dadurch das Tintenzuführungsrohr zu bestrahlen. Das heißt, nur eine feste Position wird nicht mit den Ultraschallwellen gemäß Darstellung in den 7 und 8 bestrahlt.
12 stellt schematisch dar, dass fokussierte fortschreitende Ultraschallwellen durch den Betrieb der entsprechenden Ultraschallelemente in einer sequentiellen zeitverzögerten Weise erzeugt werden, so dass sie in der Richtung eines Pfeils I (ähnlich zu der von 10, 11A, 11B) wandern. Die horizontalen und vertikalen Achsen repräsentieren die Zeit beziehungsweise den Ultraschalldruck.
Somit wird die Tinte 32 (32') gefärbt und durch den Druck der Ultraschallwellen durch das Tintenzuführungsrohr 55-3 in der durch den Pfeil I dargestellten Ausbreitungsrichtung der Ultraschallwellen, das heißt, zu der Tintenpatrone 28 hin ohne irgendeine unabhängige Tintenpumpe bewegt.
Obwohl in der Ausführungsform eine Art einer Tinte welche vier unterschiedlich gefärbte kleine Mikrokapseln enthält, beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen speziellen Fall beschränkt. Beispielsweise kann stattdessen eine Tinte, welche drei unterschiedlich gefärbte (Magenta-, Zyan- und Gelb-) Mikrokapseln enthält, verwendet werden. Eine herkömmliche übliche schwarze Tinte kann für einen Schwarzdruckvorgang verwendet werden.
Obwohl in der Ausführungsform der Tintenbehälter, die Tintenpumpe, die Tintenrohrpfade und die Färbungseinheit als in dem Raum 30 an dem rechten Ende des Druckes vorgesehen dargestellt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen speziellen Fall beschränkt. Beispielsweise können die Zuführungsrohrpfade in einem Stück mit der Färbungseinheit ausgebildet sein, während der Tintenbehälter und die Tintenpumpe (wenn die Tinte der Färbungseinheit zugeführt wird, wird nur der Tintenbehälter alleine verwendet) in dem Raum 30 vorgesehen sein können.
Wie vorstehend beschrieben, wird, da eine Tintenart so bearbeitet werden kann, dass sie vier unterschiedliche Farbtintentypen in den ersten und zweiten Ausführungsformen erzeugt, eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung, bei der die Verwaltung der Tinte einfacher ist, bereitgestellt. Die Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung wird in der Größe verringert, indem eine Einheit genutzt wird, welche die Färbungs- und die Tintenzuführungsfunktionen Wie vorstehend beschrieben, kombiniert.
Dritte Ausführungsform
13A stellt schematisch einen Aufzeichnungskopf, der ein Hauptabschnitt einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung als eine dritte Ausführungsform ist, und dessen Druckbetrieb dar. 13B stellt eine Modifikation der dritten Ausführungsform dar.
Der Aufzeichnungskopf 57 von 13A enthält eine Tintenausstoßdüse 28, einen Tintenbehälter 59, ein Ultraschallelement 61 und eine Heizeinrichtung 62. Der Tintenbehälter 59 ist mit einem rechten (rechts in 13A) Ende der Tintenausstoßdüse 58 verbunden. Der Tintenbehälter 59 enthält Tinte 32 (oder 32'), die wiederum dieselben Mikrokapseln wie in 2A und 2B zur Verwendung in der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung enthält. Die Tinte 32 (oder 32') wird aus dem Tintenbehälter der Tintenausstoßdüse 58 so zugeführt, dass die Ausstoßdüse 58 immer mit der Tinte gefüllt ist, um dadurch einen Meniskus 32a an einen Ausstoßauslass 58a in der Düse 58 auszubilden.
Das Ultraschallelement 61 ist auf einer Oberseite der Tintenausstoßdüse 58 unmittelbar hinter ihrem Ausstoßauslass 58a angeordnet. Die Heizeinrichtung 62 ist unmittelbar hinter dem Ultraschallelement 61 auf ihrer Unterseite angeordnet. Das Ultraschallelement 61 und die Heizeinrichtungen 62 sind über die (nicht dargestellten) Treiberelektroden mit einem (nicht dargestellten) Ultraschallelementtreiber und einem (nicht dargestellten) Heizeinrichtungstreiber beziehungsweise einer (nicht dargestellten) Steuerung verbunden.
Die Tintenausstoßdüse 58 des Aufzeichnungskopfes 57 stößt ein gefärbtes Tintentröpfchen 32b aus seinem Ausstoßauslass 58a aus, wie es später detaillierter beschrieben wird. Das ausgestoßene Tintentröpfchen 32b trifft an einer vorbestimmten Position gegen das Aufzeichnungspapier P, um dadurch das Papier P in einem Punktbereich mit einer vorbestimmten Größe (üblicherweise der Größe eines Pixels) in einer spezifizierten Farbe zu färben.
Auf diese Weise werden, da die Tintenausstoßdüse 58 und das Druckpapier P in den primären und sekundären Richtungen durch eine (nicht dargestellte) Bewegungsvorrichtung bewegt werden, dadurch Zeichen und/oder Bilder in gewünschten Farben auf dem Druckpapier P erzeugt.
13B stellt einen Zeilenkopf 64 mit einer Gruppe parallel angeordneter Ausstoßdüsen 58 dar, wovon jede mit der des Aufzeichnungskopfes 57 von 13A identisch ist. Die Ultraschallelemente 61 sind über die (nicht dargestellten) entsprechenden Treiberelektroden und die (nicht dargestellte) gemeinsame Elektrode mit einem (nicht dargestellten) Ultraschallelementreiber der Steuerung verbunden. Die Heizeinrichtungen 62 sind in gleicher Weise über die entsprechenden (nicht dargestellten) Treiberelektroden und die (nicht dargestellte) gemeinsame Elektrode mit einem Heizeinrichtungstreiber der Steuerung verbunden. In dieser Anordnung ist die Druckgeschwindigkeit aufgrund der Bereitstellung der mehreren Tintenausstoßdüsen 58 erhöht, um dadurch den Arbeitswirkungsgrad entsprechend zu verbessern.
14A–14F veranschaulichen zusammen den Ausstoß eines gefärbten Tintentröpfchens aus der Tintenausstoßdüse 58. 14A ist eine vergrößerte Ansicht des Aufzeichnungskopfes von 13A.
In 14A wird die Heizeinrichtung 62 zuerst mit einem Bildinformation anzeigendem elektrischen Signal aus der Steuerung versorgt, um die entsprechende Wärme zu er zeugen. Dieses erzeugt mittels der Heizeinrichtung 62 innerhalb der Düse 58 winzige Blasen, welche dann vereint werden, um zu einer großen Filmblase 65 von 14B zu werden.
Gemäß Darstellung in 14C wächst die Filmblase 65 zu einer wesentlich größeren 65 aufgrund der Wärmeausdehnung heran, um dadurch die Tinte 32, die Mikrokapseln enthält, innerhalb der Ausstoßdüsen 58, in diejenige auf den Seiten des Tintenausstoßauslasses 58a und des Tintenbehälters 59 zu trennen.
Synchron zu diesem Zeitablauf wird das Ultraschallelement 61 mit einem die Bildinformation anzeigendem elektrischen Signal aus der Steuerung angesteuert, um dadurch die Tinte 32, die die Mikrokapseln auf der Seite des Tintenauslasses 58a enthält, mit den Ultraschallwellen einer vorbestimmten Wellenlänge zu bestrahlen. Somit wird gemäß Darstellung in 14D, die Tinte 32, die Mikrokapseln auf der Seite des Tintenauslasses 58a enthält, in eine vorbestimmte Farbe gemäß Darstellung durch 32a' gefärbt.
Dann wächst die Filmblase 65' in eine noch größere 65'', und deren Druck treibt die gefärbte Tinte 32a' teilweise aus der Tintenausstrahlöffnung 58a nach außen, wie es in 14E dargestellt ist.
Dann wächst gemäß Darstellung in 14F die Filmblase 65' weiter und ihr Druck bewirkt, dass die Tinte als ein Tröpfchen 32b aus der Ausstoßdüse 58 gegen das Aufzeichnungspapier P gemäß Darstellung in 13A ausgestoßen wird. Danach schrumpft die Filmblase rasch und verschwindet. Somit kehrt die Situation zu der von 14A zurück. Diese Dauer der Operation ist nicht länger als etwa 300 μs.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine Art von Mikrokapseln enthaltender Tinte, die in einem einzigen Tintenbehälter enthalten ist, verwendet und die Tintenausstoßdüse selbst färbt die Mikrokapseln enthaltende Tinte in einer gewünschten Farbe während des Ausstoßes der Tintentröpfchen gegen das Aufzeichnungspapier. Daher wird eine handliche Farbtintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, die im Aufbau einfach ist, und keine Verwaltung jedes Farbtintentyps erfordert.
Vierte Ausführungsform
15A und 15B stellen die Tintenzusammensetzung zur Verwendung in der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung einer vierten Ausführungsform und welche insbesondere Mikrokapseln für Wertpapierdruck enthält, dar.
Die Tinte 66 von 15A enthält kleine Mikrokapseln 34 (34m, 34c, 34y und 34k) derselben Art, wie sie in 2A dargestellt ist, und Fluoreszenzmaterialien 67 für Wertpapierdruck, die in einem Lösungsmittel 33 dispergiert sind, welches auch als einen Entwickler enthaltendes Trägermaterial dient.
Die Tinte 68, welche Mikrokapseln für Wertpapierdruck von 15B enthält, enthält Wertpapierdruck-Fluoreszenzmaterialien 67, welche jeweils in den kleinen Mikrokapseln (34m, 34c, 34y und 34k) der Tinte 32 derselben Art wie der in 2A dargestellten enthalten sind. In diesem Falle können die Fluoreszenzmaterialien 67 in den kleinen Mikrokapseln 34 von irgendeiner, einigen oder allen vier Farben oder in einigen von den kleinen Mikrokapseln derselben Farbe enthalten sein. in diesem Falle kann das Lösungsmittel 33 ebenfalls die Wertpapierdruckfluoreszenzmaterialien 67 enthalten.
Jede von den zwei Tintentypen 66 und 68 der 15A und 15B kann in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 von 1 verwendet werden, und kann zum Wertpapierdruck mit dem Aufzeichnungskopf 57 oder dem Zeilenkopf 64 der Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung der 13A oder 13B verwendet werden.
16 stellt einen unter Verwendung der die Wertpapierdruckmikrokapseln enthaltenden Tinte 66 oder 68 ausgeführten Wertpapierdruckvorgang dar. Gemäß Darstellung in 16 werden Zeichen in Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz, nämlich Y, M, C und K 71, 72, 73 und 74 auf das Aufzeichnungspapier P gedruckt. Ein unsichtbares Zeichen S 75 (dargestellt durch eine unterbrochene Linie in 16) wird unter den Zeichen Y, M, C und K in ungefärbter Tinte ohne Ansteuerung des Ultraschallgenerators 40 oder der Elemente 61 gedruckt.
Die Farben von Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz sind als ein Beispiel dargestellt, und alle anderen Farben und deren Zwischenfarben können natürlich verwendet werden.
Wenn der Druckvorgang auf dem Papier von 16 unter Verwendung der Mikrokapseln für den in 15A oder 15B dargestellten Wertpapierdruck enthaltenden Tinte 66 oder 68 ausgeführt wird, werden nicht nur das Zeichen S sondern auch die Zeichen Y, M, C und K auf einem Druck von 16 selbst an einer dunklen Stelle sichtbar, wenn der Druck mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wird, da die innerhalb und/oder außerhalb der Mikrokapseln in der Tinte enthaltenen Fluoreszenzmaterialien leuchtend werden.
Somit wird eine Sicherheit durch verborgene Zeichen und/oder eine Sicherheit zur Kopierverhinderung gewährleistet.
Fünfte Ausführungsform
17A bis 17D stellen die Zusammensetzungen für vier Tintentypen zur Verwendung in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung einer fünften Ausführungsform.
Die vier Tintentypen 80 (80m, 80c, 80y und 80k) der 17A–17D sind in der Zusammensetzung mit Ausnahme der Farben dieselben. Insbesondere enthält die Magenta-Tinte 80m von 17A kleine Mikrokapseln 83m, welche jeweils Magenta-Farbenerzeuger 82m mit einer üblichen Konzentration die zufällig in einem Lösungsmittel 81m mit hellem Magenta verteilt ist. Die Zyan-Tinte 80c von 17B enthält kleine Mikrokapseln 83c, welche jeweils Zyan-Farbenerzeuger 82c mit einer üblichen Konzentration enthält, die zufällig in einem Lösungsmittel 81c verteilt ist, das im hellen Zyan gefärbt ist.
Die Gelb-Tinte 80y von 17C enthält kleine Mikrokapseln 83c, welche jeweils Gelb-Farbenerzeuger 82y mit einer üblichen Konzentration enthält, die zufällig in einem Lösungsmittel 81c verteilt ist, das im hellen Zyan gefärbt ist. Das heißt, in den vier Tintentypen 80 dieser Ausführungsform sind die Tintenlösungsmittel 81 (81m, 81c, 81y und 81k) in den entsprechenden vorbestimmten Farben vorgefärbt.
Die kleinen Mikrokapseln 83 (83m, 83c, 83y und 83k) sind im Aufbau ähnlich dem der kleinen Mikrokapsel 34 von 3 und haben durch Ultraschallwellen mit derselben Resonanzfrequenz zerstörbare äußeren Hüllen 84. Diese Mikrokapseln 83 haben ebenfalls denselben Durchmesser in einem Bereich von beispielsweise 0,5 bis 2 μm.
Somit hat, wenn die Tinte 80 dieser Ausführungsform nicht mit Ultraschallwellen einer vorbestimmten Resonanzfrequenz als ein Stimulus bestrahlt wird, diese dieselbe helle Farbtinte wie das vorgefärbte Lösungsmittel 81. Die äußere Hülle 84 aller Mikrokapseln 83 die in einer Tinte 80 enthalten sind, wird durch Bestrahlung mit den Ultraschallwellen der vorbestimmten Resonanzfrequenz zerstört, so dass der Farberzeuger und der Entwickler 39 (3), die innerhalb und außerhalb der Mikrokapseln vorhanden sind, dispergiert und gemischt werden, um dadurch eine dickere Farbe als die vorgegebene oder ursprüngliche Farbe des Lösungsmittels zu erzeugen. Diese erzeugte Farbe wird weiter mit der ursprünglichen Farbe des Lösungsmittels 81 gemischt, um dadurch eine dicker gefärbte Tinte zu erzeugen.
Eine erfindungsgemäße Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Tinte dieser Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.
18A ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes, der ein Hauptteil der die Tinte 80 nutzenden Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung ist. 18B ist eine schematische Seitenansicht jeder Tintenausstoßdüse des Kopfes, die deren Druckvorgang anzeigt. 18A und 18B benutzen dieselben Bezugszeichen, die in den 13A und 13B verwendet wurden, um dieselben Elemente wie in den fünften und dritten Ausführungsformen zu bezeichnen.
Der Aufzeichnungskopf 85 von 18A enthält eine Anordnung von parallel angeordneten Ausstoßdüsen 58, jeweils eine für einen unterschiedlichen Tintentyp (unterschiedlich gefärbte in 17 dargestellte Lösungsmittel).
Gemäß Darstellung in 18A und 18B besitzt jede Tintenausstoßdüse 58 ein Ultraschallelement 61 und eine Heizeinrichtung 62 darauf in der Nähe ihres Tintenausstoßauslasses 58a wobei die entsprechende Tintenpatrone 87 über einen Verbindungspfad 88 mit einem hinteren (rechten) Ende der Düse in den 18A und 18B verbunden ist.
Die Tintenpatronen 87 enthalten die entsprechenden Farbtintentypen 80 (80m, 80c, 80y oder 80k) welche den entsprechenden Tintenausstoßdüsen 58 so zugeführt werden, dass die Düsen mit den entsprechenden Farbtintentypen gefüllt werden um Tinten-Menisci 80a an den entsprechenden Tintenausstoßauslässen 58a der Düsen 58 auszubilden.
Jedes Ultraschallelement 61 ist auf einer Oberseite der entsprechenden Düse 58 unmittelbar hinter dem Ausstoßauslass 58a angeordnet und jede Heizeinrichtung 62 ist auf einer Unterseite der Düse 58 unmittelbar hinter dem Ultraschallelement 61 angeordnet. Das Ultraschallelement 61 und die Heizeinrichtung 62 sind über (nicht dargestellte) Treiberelektroden mit dem entsprechenden Ultraschallelement beziehungsweise (nicht dargestellten) Heizeinrichtungstreibern der (nicht dargestellten) Steuerung verbunden.
Jede von den Tintenausstoßdüsen 58 des Aufzeichnungskopfes 85 stößt ein gefärbtes Tintentröpfchen 80b aus seinem Titenauslass 58a aus. Das ausgestoßene Tintentröpfchen 80b trifft an einer gezielten Position auf das Druckpapier P, um einen gefärbten Punkt mit einer vorbestimmten Größe (üblicherweise einer Pixelgröße) auf dem Papier P zu erzeugen.
Die Tintenausstoßdüse 58 und das Druckpapier P werden in Bezug zueinander mittels einer (nicht dargestellten) Bewegungsvorrichtung in den Primär- beziehungsweise Sekundärabtastrichtungen verschoben, um dadurch gewünschte Zeichen/Bilder auf dem Druckpapier P zu drucken.
Der Ausstoß des gefärbten Tintentröpfchens 80b aus der Ausstoßdüse 58 in dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen derselbe wie in der dritten Ausführungsform der 14A–14F mit der Ausnahme, dass die Tintenausstoßdüse 58 im Voraus mit der vorbestimmten gefärbten Tinte gefüllt ist.
Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ähnelt die vorliegende Ausführungsform der dritten Ausführungsform dahingehend, dass Mikrokapseln für jedes Tintentröpfchen gefärbt werden, unterscheidet sich aber dahingehend, dass zwei Tintentypen einer allgemeinen Farbe und ihrer helleren Farbe selbst dann nicht vorbereitet werden müssen, wenn ein Bild in Konzentrationsabstufungen erzeugt wird, und ein Bild mit Konzentrationsmehrfachabstufungen unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Tintenpatronen erzeugt wird.
Insbesondere wird angenommen, dass die in einer von den 17A–17D dargestellte Tinte 80 verwendet wird. Wenn nur die Heizeinrichtung 62 abhängig von einer Information bezüglich der Farbkomponenten des Bildes erwärmt wird und keine Ultraschallwellen von dem Ultraschallelement 61 ausgesendet werden, trägt das von der Tintenausstoßdüse 58 ausgestoßene Tintentröpfchen die ursprüngliche oder hellere Farbe des Lösungsmittels 81. Wenn die Heizeinrichtung 62 abhängig von der Information bezüglich der Farbkomponenten des Bildes erwärmt wird und das Ultraschallelement 61 Ultraschallwellen aussendet, trägt das von der Tintenausstoßdüse 58 ausgestoßene Tintentröpfchen eine verdickte bzw. dunklere Farbe, die sich als eine Mischung einer durch Zerstören der äußeren Hüllen 83 der kleinen Mikrokapseln 83 erzeugten allgemeinen Farbe und der ursprünglichen Farbe des Lösungsmittels 81 zeigt.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Typ einer Farbtinte verwendet, um eine Farbe mit dickerer Konzentration als die Originalfarbe der Tinte zu erzeugen. Somit wird ein genaues Bild in Konzentrationsstufungen, deren Anzahl das Zweifache der Anzahl der zu verwendenden Tintenpatronen ist, erzeugt. Das heißt, es werden genaue Bilder in Konzentrationsabstufungen unter Verwendung einer reduzierten Anzahl von Tintenpatronen erzeugt, um deren Verwaltung zu vereinfachen.
Sechste Ausführungsform
Eine sechste Ausführungsform, welche ein Bild mit mehrfarbiger Konzentrationsabstufung unter Verwendung nur einer Tintenart liefert, wird beschrieben.
19 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform. Dieselben Bezugszeichen werden zum Bezeichnen derselben Elemente wie der der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 19 und 15 von 19 und 1 verwendet.
Gemäß Darstellung in 19 weist die Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung 90 im Wesentlichen denselben Aufbau wie die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 15 von 1 mit der Ausnahme einer Tintenpatrone 91 und eines Aufzeichnungskopfes 57 auf. Daher wird eine detaillierte Beschreibung der Vorrichtung 90 mit Ausnahme der Tintenpatrone 91 unterlassen. Der Aufbau und der Druckvorgang des Aufzeichnungskopfes 57 der sechsten Ausführungsform ähneln im Wesentlichen denen der dritten Ausführungsform und deren Beschreibung wird unterlassen.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 90 dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Tintenpatrone 91 mit nur einer Tintenart als entnehmbarer Tintenbehälter auf dem Wagen 17 vorgesehen ist. Die Tintenpatrone 91 enthält eine farblose oder weiße Tintenart die später detaillierter zu beschreiben ist, und besitzt einen Tinteneinlass 92 auf ihrer Oberseite.
Eine (nicht dargestellte) Tintenzuführungsvorrichtung ist in einem oberen Abschnitt 31 eines Raums 30 rechts von der Kopfreinigungsvorrichtung 26 vorgesehen. Wenn sich der Wagen 17 zu der Tintenzuführungsvorrichtung bewegt, wird das Tintenzuführungsrohr der Tintenzuführungsvorrichtung mit dem Tinteneinlass 92 in der tintenlosen Patrone 91 verbunden, um dadurch die Tinte in die Patrone 91 zu transportieren. Die Tintenpatrone 91 kann eine einmalig im Voraus mit Tinte befüllte austauschbare Tintenpatrone sein. In diesem Fall muss keine Tintenzuführungsvorrichtung vorgesehen sein.
Die in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 90 zu verwendende erfindungsgemäße Tinte wird unter Bezugnahme auf 20 beschrieben.
In dieser Ausführungsform enthält die in 20 dargestellte Tinte 93 mehrere unterschiedliche Mikrokapseln, die zufällig in einem farblosen Lösungsmittel 94 dispergiert sind; Das heißt, vier unterschiedliche Arten von Mikrokapseln; Magenta-, Zyan-, Gelb-, und Schwarz-Mikrokapseln (95m-1, 95m-2, 95m-3); (95c-1, 95c-2, 95c-3); (95y-1, 95y-2, 95y-3) und (95k-1, 95k-2, 95k-3).
Die Mikrokapseln 95m, 95c, 95y und 95k erzeugen die Farben Magenta, Zyan, Gelb und Schwarz und haben äußeren Hüllen 96, welche jeweils mittels Ultraschallwellen mit entsprechenden unterschiedlichen Resonanzfrequenzen zerstörbar sind. Auch in diesem Falle ist ein Farberzeuger im Inneren der äußere Hülle 96 enthalten und ein Entwickler ist in dem Lösungsmittel 94 außerhalb der äußeren Hülle 96 dispergiert. Die Tinte 93 ist insgesamt farblos oder weiß.
Die Mikrokapseln 95m, 95c, 95y und 95k von 20 sind mit einem unterschiedlichen Durchmesser zum Beispiel in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 μm abhängig von ihren entsprechenden Farben aufgebaut. Zusätzlich sind die Mikrokapseln 95 derselben Farbe so aufgebaut, dass sie drei unterschiedliche Durchmesser haben (beispielsweise haben die Mikrokapseln 95m drei unterschiedliche mit 95m-1, 95m-2 und 95m-3 gekennzeichnete Durchmesser). Die Mikrokapseln 95m, 95c, 95y und 95k unterscheiden sich auch im äußeren Hüllendurchmesser, in Dicke und Material. Somit haben die Mikrokapseln 95m (95m-1, 95m-2, 95m-3), 95c (95c-1, 95c-2, 95c-3), 95y (95y-1, 95y-2, 95y-3) und 95k (95k-1, 95k-2, 95k-3) die im Durchmesser unterschiedlich sind (das heißt, 12(= 4(Farben) × 3(Durchmesser)) Arten von Mikrokapseln 95 insgesamt] unterschiedliche äußeren Hüllen 96, die durch Ultraschallwellen entsprechender unterschiedlicher Resonanzfrequenzen zerstörbar sind. Vorbestimmte von den zwölf Arten von Mikrokapseln 95 werden durch Bestrahlen mit Ultraschallwellen entsprechender Resonanzfrequenz als einem vorbestimmten Stimulus zerstört. Demzufolge werden der Farberzeuger und Entwickler innerhalb und außerhalb der äußere Hülle von jeder der vorbestimmten Mikrokapseln dispergiert und vermischt, um dadurch zu reagieren und die entsprechenden Farbe zu erzeugen. Wenn eine große Mikrokapsel 95 zerstört wird, ist die gesamte Tinte dunkler gefärbt, während wenn eine kleine Mikrokapsel 95 zerstört wird, die gesamte Tinte heller gefärbt ist.
Auch in diesem Falle ist festgelegt, dass eine Summe der Volumina der Mikrokapseln 95 einer Farbe gleich der Summe der Volumina der Mikrokapseln einer anderen Farbe ist, so dass die Mikrokapseln so verteilt sind, dass sie sich gleichmäßig miteinander vermischen.
Somit werden eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren, das ein Bild in mehrstufiger Konzentrationsabstufung unter Verwendung einer Art von Tinte 93 erzeugt, realisiert.
Siebente Ausführungsform
21 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung als einer siebenten Ausführungsform. Dieselben Bezugszeichen werden zum Bezeichnen derselben Komponenten der Aufzeichnungsvorrich tung der siebenten Ausführungsform und des herkömmlichen Druckers 114 von 25 verwendet.
Gemäß Darstellung in 21 enthält die Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung 79 ein Wagenantriebssystem, das wiederum einen Druckkopf 115, einen Wagen 116, eine Führungswelle 33, einen Zahnriemen 119 und einen Motor 120 enthält; und ein Papiertransport/Drucksystem, das eine Auflagewalze 117, ein Paar Hilfswalzen 121, einen Motor 122 und eine Ultraschall-Zeilenkopfeinheit 99 enthält. Eine einzige Tintenpatrone 89, die nur eine in den ersten und sechsten Ausführungsformen dargestellte farblose Tintenart enthält, ist abnehmbar an dem Wagen 116 angebracht.
Der Druckkopf 115, der Wagen 116, die Führungswelle 118, der Zahnriemen 119, der Motor 120, die Auflagewalze 117, die Hilfswalzen 121 und der Motor 122 haben denselben Aufbau und dieselbe Funktion wie bei dem herkömmlichen Druckkopf 114 von 25.
Die Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung 97 von 21 unterscheidet sich von dem Drucker 114 von 25 dahingehend, dass die einzige Tintenpatrone 98, die nur eine farblose Tinteart (2A, 2B oder 20) enthält, abnehmbar auf dem Wagen 116 angebracht ist, und dass die Ultraschall-Zeilenkopfeinheit 99 stromabwärts hinter der Auflagewalze 117 angeordnet ist, welche das Druckpapier P befördert.
Die Ultraschall-Zeilenkopfeinheit 99 liegt an dem Aufzeichnungspapier P von unten an und führt das Papier P in der Transportrichtung. Die Zeilenkopfeinheit 99 bestrahlt ebenfalls ein farbloses Tintentröpfchen 32 (oder 32), das gegen das entsprechenden Aufzeichnungspapier P gemäß der Bildinformation ausgestoßen wird, mit Ultraschallwellen einer vorbestimmten Resonanzfrequenz von einer Rückseite des Aufzeichnungspapiers P durch dieses Papier hindurch, um dadurch eine abhängig von der Bildinformation gefärbte Tinte 32a'' zu erzeugen.
22A–22E stellen den Ausstoß eines Tröpfchens 32-3 der farblosen Tinte 32 aus der Tintenausstoßdüse des Druckkopfes 115 (der einen herkömmlichen Aufbau hat) dar.
In einem Bereitschaftszustand von 22A bildet die über den Verbindungspfad 115b aus der Tintenpatrone 98 zugeführte farblose Tinte 32 innerhalb der Tintenausstoßdüse 115a des Druckkopfes 115 einen Meniskus 32-1 an dem Düsenauslass 115c.
Wenn die Heizeinrichtung 115d dann elektrisch gemäß einer Bildinformation aus der (nicht dargestellten) Steuerung elektrisch angesteuert wird, werden viele winzige Kernbläschen zwischen der Heizeinrichtung 115d und der Tinte 32 erzeugt und vereint, um eine Filmblase 100 gemäß Darstellung in 22B auszubilden.
Gemäß Darstellung in 22C wächst dann die Filmblase weiter in eine größere Filmblase 100' aufgrund einer adiabatischen Ausdehnung, um dadurch die Tinte 32 innerhalb der Düse 115 in die auf der Seite des Ausstoßauslasses 115c und der Patrone 98 zu trennen.
Dann wächst gemäß Darstellung in 22D die Filmblase 100' in eine noch größere Filmblase 100, deren Druck ihre periphere Tinte 32 wegdrückt, um dadurch einen Auswärtstintenvorspung 32-2 an dem Auslass 115c der Düse 115 zu erzeugen. Die Filmblase 110'' wächst weiter, um dadurch den Tintenvorsprung 32-2 von dem Düsenauslass 115c als ein Tintentröpfchen 32-3 abzutrennen, das dann ausgestoßen wird, um gegen das Papier P von 21 zu treffen.
Dann schrumpft die Filmblase 100' rasch und die Situation kehrt dann zu der von 22A zurück. Diese Dauer der Operation ist nicht länger als etwa 300 μs.
23 stellt eine Positionsbeziehung zwischen der Tintenausstoßdüse 115a des Druckkopfes 115, dem Papier P und der Ultraschall-Zeilenkopfeinheit 99 und deren Betriebsweise dar, wenn diese Elemente in der Richtung eines Pfeils X in 21 betrachtet werden. In 23 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben Elemente wie in 21 und 22 zu bezeichnen.
In 23 wird das Druckpapier P in der Richtung eines Pfeils K transportiert. Die einzeln pro Zeitpunkt ausgestoßenen Tintentröpfchen 32-3 aus der Düse 115a treffen auf das Aufzeichnungspapier P auf, um dadurch ein farbloses Tintenbild 32-4 (siehe auch 21) zu erzeugen.
Obwohl in 23 nur eine Tintenausstoßdüse 115a dargestellt ist, sind Reihen von Tintenausstoßdüsen 115a, deren Auslassdurchmesser beispielsweise 40 μm ist, an entsprechenden Intervallen in einer Linie in einer Richtung senkrecht zu der Papierfläche von 23 angeordnet, wobei deren Ausstoßauslässe zu der (in 21 nicht dargestellten) unteren Tintenausstoßfläche des Druckkopfes 115 von 21 offen sind. Die Tintenausstoßdüsen 115 stoßen die Tintentröpfchen 32-3 abhängig von einer ODER-verknüpften Kombination von Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Elementen der Bildinformation aus.
Die an einer stromabwärts liegenden Position in dem Papiertransportpfad angeordnete Ultraschall-Zeilenkopfeinheit 99 enthält ein hohles zylindrisches Kunststoffkopfgehäuse 99a, das sich senkrecht zu der Papierfläche von 23 erstreckt, und einen in dem Kopfgehäuse 99a untergebrachten und sich entlang der Längsachse des Kopfgehäuses 99a erstreckenden Ultraschall-Zeilenkopf 99b.
Das Zeilenkopfgehäuse 99a steht mit einer Rückseite des Aufzeichnungspapiers P quer zu dem Aufzeichnungspapier P oder senkrecht zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers P so in Kontakt, das kein Spalt zwischen der Außenfläche des Kopfgehäuses 99a und der Rückseite des Aufzeichnungspapiers P vorhanden ist.
Der Ultraschall-Zeilenkopf 99b weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie der Ultraschallgenerator 40 der 4–6 auf und bestrahlt das Aufzeichnungspapier P mit Ultraschallwelle 99c vorbestimmter Frequenz. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist der Raum zwischen der Ultraschallwellenbestrahlungseinheit des Ultraschall-Zeilenkopfes 99b und der Innenoberfläche des Kopfgehäuses 99a mit einer Flüssigkeit gefüllt.
Nahezu alle Flüssigkeiten oder Feststoffe haben die Funktion Ultraschallwellen stark und effizient zu transportieren. Die von dem Ultraschall-Zeilenkopf 99b emittierten Ultraschallwellen werden effizient durch die Flüssigkeit hindurch von der Innenoberfläche des Kopfgehäuses 99a zu ihrer Außenoberfläche übertragen.
Diese Ultraschallwellen werden dann effizient von dem Kopfgehäuse 99a über das Aufzeichnungspapier P zu einem farblosen Tintenbild 32-4, das auf der Vorderseite des Aufzeichnungspapiers ausgebildet ist, übertragen. Somit wird das Bild 32-4 in einem Bild mit einer vorbestimmten Farbe 32a'' umgewandelt.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß dieser Ausführungsform, nachdem farblose Tintentröpfchen gegen das Papier auf der Basis eine ODER-verknüpften Kombination von Magenta-, Zyan-, Gelb- und Schwarz-Elementen der Bildinformation ausgestoßen werden, die auf dem Papier abgeschiedenen Tintentröpfchen mit Ultraschallwellen bestrahlt, die den unterschiedlichen Farbelementen der Bildinformation entsprechen. Daher ist das Tintenmanagement einfach. Zusätzlich kann ein Farbbild leicht erzeugt werden, indem einfach die herkömmliche Aufzeichnungsvorrichtung mit dem Druckkopf etwas verändert wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine gewünschte von mehreren (zum Beispiel vier) unterschiedlichen Farben ausgewählte Farbe nach Bedarf aus nur einer Tintenart erzeugt werden. Somit ist das Tintenmanagement jeder Farbe unnötig und nicht mühsam und das System sehr handlich. Zusätzlich kann die Menge der Tintenreserve reduziert werden. Eine verschwenderische Nutzung einer Patronenanordnung aus Patronen erfolgte in der Vergangenheit beispielsweise als Verzicht auf die Patronenanordnung selbst dann, wenn einige von den Patronen noch ungebraucht waren, wenn andere Patronen aufgebraucht waren.
Vier unterschiedliche Farbtintentypen können aus einer Tintenart erzeugt werden, so dass eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt wird, welche die Tintenverwaltung und Nutzung vereinfacht. Da nur eine einzige Anordnung, welche sowohl die Färbungsfunktion als auch die Nachfülltinten-Zuführungsfunktion ausführen kann, wird eine Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung in der Größe und Gewicht reduziert.
Da die Erzeugung von vier unterschiedlichen Farben und eines Wertpapierdrucks gleichzeitig unter Verwendung einer Tintenart ausgeführt werden können, müssen ein normaler Druckvorgang und Wertpapierdruckvorgang nicht getrennt ausgeführt werden, wodurch der Wirkungsgrad des Wertpapierdruckvorgangs verbessert wird.
Ferner kann, da eine Anordnung bereitgestellt wird, die eine dunklere Farbe als die Originalfarbtinte aus dieser Tinte nach Bedarf erzeugen kann, ein genaueres Farbbild in Konzentrationsabstufungen erzeugt werden, deren Anzahl das zweifache der Anzahl der zu verwendenden Tintenpatronen ist. Somit kann ein genaues Bild mit Konzentrationsmehrfachabstufungen unter Verwendung einer reduzierten Anzahl von Tintenpatronen erzeugt werden, was die Verwaltung vereinfacht.
Zusätzlich wird, da wenigstens drei helle Farben und wenigstens zwei unterschiedliche Konzentrationsfarben, die dunkler als jede von diesen hellen Farben sind, unter Verwendung einer Tintenart erzeugt werden können, die Verwaltung der Patronen vereinfacht und es kann ein genaues Farbbild in Konzentrationsmehrfachabstufungen erzeugt werden.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen können daran ohne Abweichung von dem allgemeinen Erfindungsgedanken und Schutzumfang dieser Erfindung vorgenommen werden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind für die Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und nicht für die Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung gedacht. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche anstelle von den Ausführungsformen dargestellt. Verschiedenen Modifikationen, welche innerhalb der Bedeutung eines Äquivalents der Ansprüche der Erfindung und innerhalb der Ansprüche ausgeführt werden, sind als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegend zu betrachten.
Diese Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-381120, eingereicht am 27. Dezember 2002 und der Nr. 2003-90194, eingereicht am 28. März 2003 einschließlich der Beschreibung, den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Zusammenfassung. Die Offenbarung der vorstehenden Patentanmeldungen ist hierin durch Bezugsnahme in ihrer Gesamtheit beinhaltet.

Claims

Tinte {32, 32', 66, 68, 80 (80m, 80c, 80y, 80k) 93} für Tintenstrahl-Farbaufzeichnung, wobei die Tinte umfasst: ein Lösungsmittel {33, 81 (81m, 81c, 81y, 81k) 94}; und eine Vielzahl kleiner Mikrokapseln [34 (34m, 34c, 34y, 34k), 83 (83m, 83c, 83y, 83k), 95 (95m-1, 95m-2, 95m-3) 95c (95c-1, 95c-2, 95c-3), 95y (95y-1, 95y-2, 95y-3), 95k, (95k-1, 95k-2, 95k-3] oder eine Vielzahl großer Mikrokapseln (36), die in dem Lösungsmittel dispergiert sind, wobei jede große Mikrokapsel eine Vielzahl der kleinen Mikrokapseln enthält, jede kleine Mikrokapsel eine äußere Hülle (35, 84, 96) aufweist, die mit einem vorgegebenen Stimulus (Fm, Fc, Fy, Fk) zerstört werden kann, jede kleine Mikrokapsel in einem dispergierten Zustand innerhalb ihrer äußeren Hülle eines (38) von zwei reaktiven Materialien (38, 39) enthält, die, wenn sie gemischt werden, miteinander reagieren, wobei das andere (39) der zwei reaktiven Materialien außerhalb der äußeren Hülle dieser kleinen Mikrokapsel in dem Lösungsmittel dispergiert ist, wobei das reaktive Material (39), das außerhalb der äußeren Hülle der kleinen Mikrokapseln in dem Lösungsmittel dispergiert ist, ein Entwickler ist, und wenn die äußere Hülle dieser kleinen Mikrokapsel mit dem vorgegebenen Stimulus zerstört wird, die zwei reaktiven Materialien gestreut und gemischt werden, um eine Färbungsreaktion durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tinte eine niedrige Viskosität hat, so dass sie über die Ausstoßdüsen des Druckkopfes des Tintenstrahldruckers ausgestoßen werden kann.
Tinte nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel (7) im Wesentlichen farblos ist, die kleinen und die großen Mikrokapseln vor der Färbungsreaktion im Wesentlichen farblos sind, die Vielzahl kleiner Mikrokapseln in einem gemischten Zustand eine Vielzahl verschiedener Arten kleiner Mikrokapseln [34 (34m, 34c, 34y, 34k), 95 {95m (95m-1, 95m-2, 95m-3), 95c (95c-1, 95c-2, 95c-3), 95y (95y-1, 95y-2, 95y-3), 95k (95k-1, 95kö2, 95kö3)} enthält, die mit den entsprechend vorgegebenen Stimuli bei der Färbungsreaktion eine Vielzahl verschiedener Farben erzeugen.
Tinte nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Arten kleiner Mikrokapseln die Farben Magenta, Zyan, Gelb bzw. Schwarz erzeugen.
Tinte nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Stimulus Ultraschallwellen umfasst und die äußere Hülle der kleinen Mikrokapsel mit Ultraschallwellen einer Resonanzfrequenz zerstört wird, die einer Charakteristik auf Basis des Materials, der Dicke oder des Durchmessers derselben entspricht.
Tinte nach Anspruch 1, wobei jede kleine Mikrokapsel ein fluoreszierendes Wertpapier-Druckmaterial (67) enthält, das außerhalb oder innerhalb ihrer äußeren Hülle (35) dispergiert ist, so dass ein Ausdruck auf Basis der Tinte bei Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen Fluoreszenz erzeugt.
Tinte nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel {81 (81m, 81c, 81y, 81k)} in einer vorgegebenen Farbe vorgefärbt ist und jede der Vielzahl kleiner Mikrokapseln auf Grund der Färbungsreaktion die gleiche Farbe wie das Lösungsmittel erzeugt.
Tinte nach Anspruch 6, wobei das Lösungsmittel die Farbe Magenta, Zyan, Gelb oder Schwarz hat.
Farbtinte-Zuführvorrichtung (11) zum Zuführen einer Vielzahl verschiedener Typen von Farbtinte jeweils zu einer gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten {28 (28m, 28c, 28y, 28k)} wobei die Vorrichtung umfasst: einen Tintenbehälter (43-1, 55-1), der eine Tinte (32, 32') nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält; eine Tintenverteilungs-Einrichtung (43-2, 43-4, 55-3), die einen Teil der in dem Tintenbehälter enthaltenen Tinte abtrennt und einer jeweiligen der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zuführt; und eine Färbeeinheit (43-3, 55-2), die den abgetrennten Teil der Tinte in einer Farbe für die jeweilige eine der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten mit dem entsprechend vorgegebenen Stimulus färbt, bevor der gefärbte Teil der Tinte der jeweiligen einen der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zugeführt wird.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung zum Ausstoßen einer Vielzahl verschiedener Typen farbiger Tinte, die jeweils von einer gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zugeführt werden, über einen Druckkopf (16), um so ein Bild oder Daten auf Papier aufzuzeichnen, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Tintenbehälter (18), der eine Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält; eine Tintenverteilungs-Einrichtung (43-2, 43-4, 55-3), die einen Teil der in dem Tintenbehälter enthaltenen Tinte abtrennt und einer jeweiligen gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zuführt; und eine Färbeeinheit (43-3, 55-2), die den abgetrennten Teil der Tinte in einer Farbe für die jeweilige eine der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten mit dem entsprechend vorgegebenen Stimulus färbt, bevor der gefärbte Teil der Tinte der jeweiligen einen der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zugeführt wird.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren zum Ausstoßen einer Vielzahl verschiedener Typen farbiger Tinte, die von jeweils einer gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten {28 (28m, 28c, 28y, 28k)} zugeführt werden, über einen Druckkopf, um so ein Bild oder Daten auf Papier aufzuzeichnen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Aufbewahren (43-1, 55-1) einer Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Tintenbehälter; Abtrennen und Zuführen (43-2, 43-4, 55-3) eines Teils der in dem Tintenbehälter enthaltenen Tinte zu einer jeweiligen der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten; und Färben (43-3, 55-2) des abgetrennten Teils der Tinte in einer Farbe für die jeweilige eine der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten mit dem entsprechenden vorgegebenen Stimulus, bevor der gefärbte Teil der Tinte der jeweiligen der gleichen Anzahl Tinte enthaltender Einheiten zugeführt wird.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung, die eine Tinte {32, 32', 66, 68, 80 (80m, 80c, 80y, 80k), 93} nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Tintenausstoßdüse (58), der Tinte zugeführt wird und die einen Tintenausstoß-Auslass (58a) zum Ausstoßen der Tinte darüber aufweist; eine Färbeeinrichtung (57, 86), die in der Nähe des Tintenausstoß-Auslasses (58a) der Tintenausstoßdüse angeordnet ist, um die Tinte in der Nähe des Ausstoß-Auslasses bei der Färbungsreaktion zu färben, indem den Mikrokapseln der Tinte in der Nähe des Tintenausstoß-Auslasses (58a) ein Stimulus erteilt wird, der von Informationen über eine Farbkomponente eines aufzuzeichnenden Bildes abhängt, um so die äußeren Hüllen der kleinen Mikrokapseln der Tinte entsprechend dem Stimulus zu zerstören; und eine Tintentröpfchen-Ausgabeeinrichtung (62), die an der Innenseite des Tintenausstoß-Auslasses entlang der Tintenausstoßdüse (58) angeordnet ist, um ein Tintentröpfchen (32b, 80b) des Teils der Tinte auszustoßen, der durch die Färbeeinrichtung in der Nähe des Tintenausstoß-Auslasses gefärbt wird, um so ein Farbbild auf dem Aufzeichnungspapier (P) herzustellen.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Färbeeinrichtung ein Ultraschallelement (61) zum Bestrahlen der Tinte mit Ultraschallwellen einer vorgegebenen Frequenz umfasst, und wobei die Tintentröpfchen-Ausstoßeinrichtung eine Heizeinrichtung umfasst, mit der die Tinte erhitzt wird, um Filmbläschen in der Tinte zu erzeugen.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Vielzahl der Tintenausstoßdüsen parallel in einer Zeile angeordnet ist, um so einen Zeilenaufzeichnungskopf von Mehrfachdüsen-Typ (40) zu bilden.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Lösungsmittel {81 (81m, 81c, 81y, 81k)} in einer vorgegebenen Farbe vorgefärbt ist, und die Vielzahl kleiner Mikrokapseln {83 (83m, 83c, 83y, 83k)} aufgrund der Färbungsreaktion in der gleichen Farbe wie der Farbe des Lösungsmittels gefärbt wird, die Tintenausstoßdüse (58) über ihren Ausstoß-Auslass ein Tintentröpfchen (80b) nur mit der Farbe des vorgefärbten Lösungsmittels ausstößt, wenn die Tintenfärbeeinrichtung (86) der Tinte in Abhängigkeit von Informationen über eine Farbkomponente eines aufzuzeichnenden Bildes keinen vorgegebenen Stimulus erteilt; und die Tintenausstoßdüse (58) über ihren Ausstoß-Auslass ein Tintentröpfchen (80b) mit einer verdickten Farbe ausstößt, die ein Gemisch der Farbe des vorgefärbten Lösungsmittels und der bei der Färbungsreaktion erzeugten Farbe umfasst, wenn die Tintenfärbeeinrichtung (86) der Tinte in Abhängigkeit von den Informationen über Farbkomponente des aufzuzeichnenden Bildes den vorgegebenen Stimulus erteilt.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren (15, 90), das eine Tinte {32, 32', 66, 68, 80 (80m, 80c, 80y, 80k), 93} nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Färben (32) der Tinte in der Nähe eines Ausstoß-Auslasses (58a) einer Tintenausstoßdüse bei der Färbungsreaktion, indem der Tinte in der Nähe des Tintenausstoß-Auslasses (58a) in Abhängigkeit von Informationen über eine Farbkomponente eines aufzuzeichnenden Bildes ein Stimulus erteilt wird, um so die äußeren Hüllen der kleinen Mikrokapseln der Tinte dem Stimulus entsprechend zu zerstören; und Ausstoßen eines Tintentröpfchens (32b, 80b) des Teils der Tinte, der bei der Färbungsreaktion in der Nähe des Tintenausstoß-Auslasses gefärbt wird, um so eine Farbkomponente auf dem Aufzeichnungspapier (P) herzustellen.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 15, wobei der Färbungsschritt Bestrahlen der Tinte mit Ultraschallwellen einer vorgegebenen Frequenz umfasst, und wobei der Tintentröpfchen-Ausstoßschritt Erhitzen der Tinte zum Erzeugen von Filmbläschen in der Tinte umfasst.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 15, wobei der Tintentröpfchen-Ausstoßschritt gleichzeitiges Ausstoßen von Tintentröpfchen über eine Vielzahl von Düsen umfasst, die parallel angeordnet sind.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 15, wobei das Lösungsmittel {81 (81m, 81c, 81y, 81k)) in einer vorgegebenen Farbe vorgefärbt ist, und die Vielzahl kleiner Mikrokapseln {83 (83m, 83c, 83y, 83k)} aufgrund der Färbungsreaktion die gleiche Farbe wie die Farbe des Lösungsmittels erzeugt; ein Tintentröpfchen (80b) mit der Farbe des vorgefärbten Lösungsmittels über den Tintenausstoß-Auslass ausgestoßen wird, wenn der Färbungsschritt (86) der Tinte in Abhängigkeit von Information über eine Farbkomponente eines aufzuzeichnenden Bildes keinen vorgegebenen Stimulus erteilt; und ein Tintentröpfchen (80b) mit einer verdickten Farbe, die ein Gemisch der Farbe des vorgefärbten Lösungsmittels und der bei der Färbungsreaktion erzeugten Farbe umfasst, über den Tintenausstoß-Auslass ausgestoßen wird, wenn den Mikrokapseln durch den Färbungsschritt (86) in Abhängigkeit von den Informationen der Farbkomponente des aufzuzeichnenden Bildes ein vorgegebener Stimulus erteilt wird.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsvorrichtung (97), die eine Tinte {32, 32', 66, 68, 80 (80m, 80c, 80y, 80k), 93} nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Tintenausstoß-Einrichtung (115), die einen Tintenausstoß-Auslass (115c) zum Ausstoßen eines Tintentröpfchens (32-3) der Tinte auf Aufzeichnungspapier (P) entsprechend Informationen über ein aufzuzeichnendes Bild und zum anschließenden Auftragen des ausgestoßenen Tintentröpfchens auf das Papier aufweist; und eine Färbeeinrichtung (99), die das auf das Papier aufgetragenen Tintentröpfchen färbt, indem sie die Tintentröpfchen in Abhängigkeit von Informationen über eine Farbkomponente des Bildes einen vorgegebenen Stimulus verleiht, um so die äußere Hüllen einer bestimmten Art kleiner Mikrokapseln, die aus den Arten kleiner Mikrokapseln des Tintentröpfchens ausgewählt werden, dem Stimulus entsprechend zu zerstören.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Färbungseinrichtung einen Ultraschall-Zeilenkopf (99b) umfasst, der an einer Fläche des Papiers anliegt, die seiner Fläche gegenüberliegt, auf die das Tintentröpfchen aufgetragen wurde, und das Tintentröpfchen auf dem Papier mit Ultraschallwellen bestrahlt, die so durch das Papier hindurch emittiert werden.
Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren, das eine Tinte {32, 32', 66, 68, 80 (80m, 80c, 80y, 80k), 93} nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ausstoßen (115) eines Tintentröpfchens (32-3) der Tinte auf Aufzeichnungspapier (P) über einen Tintenausstoß-Auslass (115c) entsprechend Informationen über ein aufzuzeichnendes Bild und anschließendes Auftragen des ausgestoßenen Tintentröpfchens auf das Papier; und Färben (99) des aufgetragenen Tintentröpfchens in einer gewünschten Farbe, indem dem auf dem Papier aufgetragenen Tintentröpfchen in Abhängigkeit von Informationen über eine Farbkomponente ein vorgegebener Stimulus erteilt wird, um so die äußere Hülle einer bestimmten Art kleiner Mikrokapseln, die aus den Arten kleiner Mikrokapseln des Tintentröpfchens ausgewählt werden, dem Stimulus entsprechend zu zerstören.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Färbeschritt Bestrahlen des auf das Papier aufgetragenen Tintentröpfchens mit Ultraschallwellen umfasst, die von einem Ultraschall-Zeilenkopf (99b) emittiert werden, der an einer Fläche des Papiers anliegt, die seiner Fläche gegenüberliegt, auf die das Tintentröpfchen aufgetragen wurde.