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Die vorliegende Erfindung betrifft
im allgemeinen ein Tintenstrahldruckgerät und ein Tintenstrahldruckverfahren,
durch welche ein qualitativ hochwertiges Bild auf einem Druckmedium
erreicht werden kann. In mehr spezifischer Weise betrifft die Erfindung
ein Tintenstrahldruckgerät
und ein Tintenstrahldruckverfahren, in welchen eine Prozeßflüssigkeit
ausgestoßen
wird, die eine in einer Tinte enthaltene Komponente vor oder nach
dem Ausstoßen
der Tinte unlöslich
oder koaguliert macht.
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Die vorliegende Erfindung ist für jedes
Gerät anwendbar,
das Papier, Stoff, Leder, OHP-Folie, andere Metalle und dergleichen
als ein Druckmedium verwendet. Besonders anwendbar ist das Gerät in Büromaschinen
wie z. B. in Druckgeräten,
Kopiergeräten,
Faksimilegeräten,
industriellen Fertigungsmaschinen usw.
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Herkömmlicherweise wird das Tintenstrahldruckverfahren
weitgehend in Druckgeräten,
Kopiergeräten usw.
wegen der leichten Erreichbarkeit der Reduzierung des Geräuschs, niedrigerer
Betriebskosten, Verkleinerung des Gerätes, der gebotenen Tauglichkeit
für das
Farbdrucken eines Druckbildes und anderer Gründe angewandt.
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Doch bei dem Druckgerät, daß dieses
Tintenstrahldruckverfahren anwendet, kann, wenn ein Bild auf einem
Druckmedium wie z. B. glattes Papier gedruckt wird, eine Wasserbeständigkeit
ungenügend
sein. Andererseits ist es, wenn ein Farbbild gedruckt werden soll,
nicht möglich
gewesen, beides zu erreichen, ein Bild mit hoher Dichte, ohne ein
Auslaufen zu verursachen, und ein Bild, ohne ein Verwischen zwischen
den Farben zu bewirken. Daher ist es schwierig gewesen, eine befriedigende
Schnelligkeit des Bildes und eine ausreichend hohe Qualität des Farbbildes
zu erreichen.
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Andererseits ist in den letzten Jahren
ein Verfahren zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit des gedruckten Bildes
eingeführt
worden, bei dem eine Tinte, in der ein Farbmittel enthalten ist,
wasserbeständig ist.
Doch die Wasserbeständigkeit
der Tinte ist noch unbefriedigend. Außerdem ist diese Tinte vor
allem eine Tinte, die nach dem Trocknen nicht leicht wasserlöslich ist,
was leicht ein Verstopfen der Ausstoßöffnungen eines Druckkopfes
verursachen kann, und daher sind Maßnahmen, die das Verstopfen
verhindern, kompliziert.
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Auch beim Stand der Technik sind
Technologien zum Verbessern der Schnelligkeit durch das Ausführen eines
vorbereitenden oder nachfolgenden Arbeitsganges auf dem Druckmedium
vorgeschlagen worden. Ein vorbereitender Arbeitsgang wird auf dem
Druckmedium vor dem Drucken des Bildes mit der Tinte ausgeführt. Der
nachfolgende Arbeitsgang wird auf dem Druckmedium nach dem Drucken
des Bildes mit der Tinte ausgeführt.
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Doch bei dem vorstehend erläuterten
Stand der Technik wurden die Möglichkeit
eines Unterschiedes in der Druckqualität, die eintritt, wenn die Abschnitte
mit dem vorbereitenden Arbeitsgang und die Abschnitte mit dem nachfolgenden
Arbeitsgang auf dem Druckmedium in gemischter Weise vorhanden sind,
sowie vorbeugende Maßnahmen
dafür,
nicht berücksichtigt.
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Dokument Nr. EP-A-0726158 offenbart
ein Gerät,
welches ein zweifach gerichtetes Druckgerät aufweist, wobei der Druckkopf
des Druckgerätes
entweder aus zwei Tintenausstoßköpfen besteht,
die beabstandet von einem Prozeßflüssigkeitsausstoßkopf gehalten
sind, oder zwei Prozeßflüssigkeitsausstoßköpfen, die beabstandet
einem Tintenausstoßkopf
gehalten sind. Bei dem ersten Aufbau wäre die Reihenfolge des Drukkens
in einer ersten Abtastbewegungsrichtung Tinte 2 : Prozeßflüssigkeit
: Tinte 1. Die Reihenfolge des Ausstoßes in einer zweiten Abtastbewegungsrichtung
wäre Tinte 1 :
Prozeßflüssigkeit
: Tinte 2. Das Dokument beschreibt, daß die gesamte Menge Tinte,
die durch beide Tintenausstoßköpfe während einer
Abtastung ausgestoßen
werden soll, gleich sein sollte der Menge, die ausgestoßen worden
wäre, wenn
ein einzelner Tintenausstoßkopf
angewendet worden wäre.
Um das zu leisten, sollte die Menge Tinte, die von jedem der Tintenausstoßköpfe ausgestoßen wird,
50% dieser Menge sein, so daß während einer
einzelnen Abtastung die Gesamtmenge der ausgestoßenen Tinte die gleiche ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Gemäß einen zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch
2 bereitgestellt.
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Gemäß einem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldruckverfahren nach
Anspruch 17 bereitgestellt.
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Gemäß einem vierten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahldruckverfahren, wie
in Anspruch 18 ausführlich
dargelegt, aufgezeigt.
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Durch die vorliegende Erfindung wird,
wenn die Abschnitte des vorbereitenden Arbeitsgangs zum Ausstoßen einer
Tinte nach dem Ausstoßen
der Prozeßflüssigkeit
auf das Druckmedium und die Abschnitte des nachfolgenden Arbeitsgangs
zum Ausstoßen
einer Prozeßflüssigkeit
nach dem Ausstoßen
von Tinte auf das Druckmedium in vermischter Weise vorhanden sind,
wenigstens bei einer Menge einer Ausstoßmenge Tinte oder einer Ausstoßmenge Prozeßflüssigkeit
je Flächeneinheit
des Abschnitts des vorbereitenden Arbeitsgangs und des Abschnitts
des nachfolgenden Arbeitsgangs ein Unterschied gemacht, um den Druckqualitätsunterschied
auf dem Abschnitt des vorbereitenden Arbeitsgangs und dem Abschnitt
des nachfolgenden Arbeitsgangs einzuschränken.
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Die vorstehenden und anderen Aufgaben,
Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung von deren Ausführungsformen, die in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen erfolgt, ersichtlich.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckgerätes;
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2 zeigt
eine erklärende
Darstellung einer Anordnung von Ausstoßöffnungen in einen Druckkopf;
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3 zeigt
ein Blockschaltbild eines Steuersystems des erfindungsgemäßen Druckgerätes;
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4 zeigt
ein Flußdiagramm
einer Druckoperation eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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5A, 5B, 5C und 5D zeigen
erklärende
Darstellungen eines Tintenpunktes, der durch eine Wirkung der Tinte
und der Verarbeitungsflüssigkeit
erzeugt ist; und
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6 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Druckoperation in der zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Nachstehend werden die bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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(Erste Ausführungsform)
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckgerätes. Ein Druckmedium 106,
das in einer Papierzuführposition
eines Druckgerätes
eingelegt ist, wird in einer Richtung des Pfeils P durch eine Zuführwalze 109 zugeführt. Dann
wird das Druckmedium 106 einem druckfähigen Bereich für einen
Druckkopf 103 zugeführt.
In dem druckfähigen
Bereich ist eine Druckplatte 108 in einer Position gegenüber der
unteren Fläche
des Druckmediums 106 angeordnet. Ein Schlitten 101 ist
durch zwei Führungsstangen 104 und 105 in
einer Richtung entlang der Achsen der Führungsstangen zum wechselseitigen
Abtasten in dem druckfähigen
Bereich in den Richtungen der Pfeile Q1 und Q2 beweglich geführt. Ein
Druckkopf 103, der auf dem Schlitten 101 angeordnet
ist, ist mit einem Tintenausstoßkopf
versehen, welcher eine Mehrzahl Tinten verschiedener Farben ausstoßen kann,
einem Prozeßflüssigkeitsausstoßkopf, welcher
eine Prozeßflüssigkeit
ausstoßen
kann, einem Tintenbehälter
zum Aufbewahren von Tinten, die an den Tintenausstoßkopf zu
liefern sind, und einem Prozeßflüssigkeitsbehälter zum
Aufbewahren der Prozeßflüssigkeit,
die an den Prozeßflüssigkeitsausstoßkopf zu
liefern ist. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Mehrzahl
Tinten der unterschiedlichen Farben Bk (schwarz), C (blau), M (magentarot)
und Y (gelb) enthalten.
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Bezugszeichen 107 bezeichnet
einen Anordnungsabschnitt von Schaltteilen und Anzeigeelementteilen.
Die Schaltteile werden für
das Ein-/Ausschalten einer Energiequelle des Druckgerätes und
das Einstellen verschiedener Druckarten verwendet, die Anzeigeelementteile
führen
die Operation für
das Anzeigen eines Zustandes des Druckgerätes aus.
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2 zeigt
eine Anordnung von Ausstoßöffnungen 103A des
Druckkopfes 103 und zeigt eine diagrammatische Darstellung
des Druckkopfes 103, gesehen von der Seite des oberen Abschnitts
des Druckmediums 106. Bezugszeichen 103(Y), 103(M), 103(C) und 103(Bk) bezeichnen
Tintenausstoßköpfe zum
Ausstoßen
der Tinten gelb, magentarot, blau und schwarz, und Bezugszeichen 103(S) bezeichnet
einen Prozeßflüssigkeitsausstoßkopf zum
Ausstoßen
der Prozeßflüssigkeit.
Der Druckkopf 103 bewegt sich in einer Hauptabtastbewegungsrichtung
gemäß der Pfeile
Q1 und Q2 in Bezug auf das Druckmedium 106. Das Druckmedium 106 wird
in einer Nebenabtastbewegungsrichtung gemäß einem Pfeil B in Bezug auf
den Druckkopf 103 transpor tiert. Die Zahl der Ausstoßöffnungen 103A der
entsprechenden Tintenausstoßköpfe 103(Y) bis 103(Bk)) und
des Prozeßflüssigkeitsausstoßkopfes 103(S) ist
einhundertachtundzwanzig. Der Lochabstand der Ausstoßöffnungen 103A beträgt ca. 70 μm.
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Ein Zwischenraum der Ausstoßöffnungen 103A der
entsprechenden Köpfe 103(Y) bis 103(Bk))
und 103(S)) in der Hauptabtastbewegungsrichtung gemäß der Pfeile
Q1 und Q2 ist bei einhundertachtzig mal den Durchmesser der Ausstoßöffnung 103A .
festgelegt. Die Ausstoßöffnungen
jedes Kopfes 103(Y) bis 103(Bk) und 103(S) sind
linear in einer Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig zu der
Hauptabtastbewegungsrichtung ist, angeordnet. Andererseits sind
die entsprechenden Köpfe 103(Y) bis 103(Bk))
und 103(S)) hintereinander in der Hauptabtastbewegungsrichtung
so angeordnet, daß deren
untere Enden in der Hauptabtastbewegungsrichtung der Druckköpfe 103 gut
zueinander passen. Jeder der Köpfe 103(Y) bis 103(Bk) und 103(S) kann
die Tinte oder Prozeßflüssigkeit
unter Verwendung von Wärmeenergie
ausstoßen
und besitzt eine Vielzahl Elektrizitäts-Wärme-Umwandlungselemente für die Erzeugung
der Wärmeenergie.
Durch die Wärmeenergie,
die von dem Elektrizitäts-Wärme-Umwandlungselement
erzeugt wird, wird ein Filmsieden in der Tinte oder der Prozeßflüssigkeit
bewirkt. Unter Ausnutzung der Druckveränderung, die durch das Wachsen
und Zusammenziehen der Blasen durch das Filmsieden bewirkt wird,
wird die Tinte oder die Prozeßflüssigkeit
durch die Ausstoßöffnung 103A ausgestoßen.
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3 zeigt
ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckgerätes. Von
einem Leitrechner werden die zu druckenden Zeichendaten und das
grafische Bild in einen Empfangszwischenspeicher 401 des
Druckgerätes 100 eingegeben.
Andererseits werden die Daten zur Bestätigung der korrekten Übertragung
der Daten und die Daten zur Bekanntgabe des Arbeitszustandes des
Druckgerätes 100 an
den Leitrechner übertragen.
Daten des Empfangszwischenspeichers 401 werden an einen
Speicherabschnitt 403 unter dem Management der CPU 402 übertragen
und zeitweilig in RAM (Direktzugriffsspeicher) des Speicherabschnittes 403 gespeichert.
Ein Steuerabschnitt 404 eines mechanischen Abschnittes
treibt an und steuert einen mechanischen Abschnitt 405,
wie z. B. einen Schlittenmotor, einen Zeilenvorschubmotor und dergleichen als
Reaktion auf einen Befehl von der CPU 402. Ein Sensor/Schalt-Ansteuerabschnitt 406 führt Signale
von einem Sensor/Schaltabschnitt 407, der aus verschiedenen
Sensoren und Schaltern besteht zur CPU 402. Ein Anzeigeelement-Steuerabschnitt 408 steuert
einen Anzeigeelementabschnitt 409, der aus LED, Flüssigkristallelement
oder dergleichen einer Anzeigekonsolengruppe besteht als Reaktion
auf einen Befehl von der CPU 402. Ein Druckkopfsteuerabschnitt 410 steuert
den Druckkopf 103 als Reaktion auf einen Befehl von der
CPU 402. Andererseits erkennt der Druckkopfsteuerabschnitt 410 eine
Temperaturinformation und dergleichen angedeutet vom Zustand des
Druckkopfes 103 und führt
die Information der CPU 402 zu.
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung
der Druckoperation. Nun erfolgt die Erklärung des Falles, bei dem das
Drucken einer Seite durch das zweifach gerichtete Drucken eines
Pfades ausgeführt
wird. Das zweifach gerichtete Drukken eines Pfades stellt eine Druckoperation
dar, bei welcher der Schlitten 101 wechselseitig in der
Hauptabtastbewegungsrichtung verschoben wird, um eine Druckoperation
sowohl beim Vorwärtslauf
als auch beim Rückwärtslauf
auszuführen,
und das Druckgebiet für
eine Zeile durch eine Hauptabtastung entweder in der Richtung des
Pfeils Q1 oder Q2 fertiggestellt wird.
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Zuerst wird auf Stufe S1 von 4 eine Hauptabtastbewegungsrichtung
des Schlittens 101 beurteilt. Ein Druckrichtungsbeurteilungsabschnitt
im Druckkopfsteuerabschnitt 410 trifft eine Entscheidung,
ob das Drucken in der Vorwärtsrichtung
oder das Drucken in der Rückwärtsrichtung
auszuführen
ist. Hier stellt die Vorwärtsrichtung
die Abtastbewegungsrichtung des Schlittens 101 dar, in
welcher zuerst die Prozeßflüssigkeit ausgestoßen wird
und dann die Tinte ausgestoßen
wird, und die in der gezeigten Ausführungsform durch die Richtung
des Pfeils Q1 in 2 dargestellt
ist. Andererseits stellt die Rückwärtsrichtung
die Abtastbewegungsrichtung des Schlittens 101 dar, in
welcher zuerst die Tinte ausgestoßen wird und dann die Prozeßflüssigkeit ausgestoßen wird,
und die in der gezeigten Ausführungsform
durch die Richtung des Pfeils Q2 in 2 dargestellt
ist. Die Funktion der Prozeßflüssigkeit
ist ein vorbereitender Prozeß des
Druckmediums 106 vor dem Drucken mit der Tinte in der Vorwärtsrichtung
und ist ein nachfolgender Prozeß des
Druckmediums 106 nach dem Drucken mit der Tinte in der
Rückwärtsrichtung.
Normalerweise ist beim zweifach gerichteten Drukken eines Pfades
eine ungerade Zahlenfolge der Hauptabtastung die Vorwärtsrichtung
und die gerade Zahlenfolge der Hauptabtastung die Rückwärtsrichtung.
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Wenn die Abtastbewegungsrichtung
des Schlittens 101 die Vorwärtsrichtung ist, ist eine Ausstoßmenge Tinte
bei Vd1 auf der Stufe S2 eingestellt, und danach wird der Prozeß weitergeführt zur
Stufe S4. Andererseits ist, wenn die Abtastbewegungsrichtung des
Schlittens 101 die Rückwärtsrichtung
ist, die Ausstoßmenge
Tinte bei Vd2 auf der Stufe 53 eingestellt, und danach
wird der Prozeß weitergeführt zur
Stufe S4.
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In der gezeigten Ausführungsform
ist ein Wert von Vd2 mit 95% des Wertes von Vd1 angenommen. Besonders
in der Rückwärtsrichtung
gemäß Pfeil
Q2 ist eine treibende Wellenform des Druckkopfes 103 so gesteuert,
daß die
Ausstoßmenge
(Volumen) eines Tintentröpfchens
95% von dem der Vorwärtsrichtung
des Pfeils Q1 wird. Ein Steuerverfahren der Tintenausstoßmenge kann
ein bekanntes Impulsbreitemodulationsverfahren sein oder kann dadurch
bewirkt werden, daß die
Tintenausstoßmenge
durch die Steuerung der Temperatur der Tintenausstoßköpfe 103(Y) bis 103(Bk) dahingehend,
daß sie
die niedrigere Temperatur haben, reduziert wird. Die Steuervorrichtung
der Tintenausstoßmenge
ist daher nicht eingeschränkt.
Andererseits ist ein Reduzierungsverhältnis der Tintenausstoßmenge die
Sache der Konstruktion, die nach dem optimalen Wert abhängig von
einer Tinte und der zu verwen denden Prozeßflüssigkeit, der Eigenschaft des
Druckmediums usw. auszuwählen
ist. Die Steuervorrichtung für
die Tintenausstoßmenge
ist in dem Druckkopfsteuerabschnitt 410 angeordnet. Es
muß beachtet
werden, daß in
der gezeigten Ausführungsform
die Ausstoßmengen
der Prozeßflüssigkeit
in der Vorwärtsrichtung
und der Rückwärtsrichtung
so eingestellt sind, daß sie
einander gleich sind.
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Auf Stufe S4 wird gemäß der Ausstoßmenge Tinte,
die auf Stufe S2 oder S3 eingestellt ist, die Druckoperation für eine Abtastung
im Vorwärtslauf
oder Rückwärtslauf
ausgeführt.
Dann erfolgt auf Stufe S5 die Beurteilung, ob das Drucken für eine Seite
abgeschlossen ist oder nicht. Wenn das Drukken für eine Seite nicht abgeschlossen
ist, kehrt der Prozeß zu
der vorangegangenen Stufe S1 zurück,
um die vorangegangene Operation sequentiell zu wiederholen, bis
das Drucken für
eine Seite abgeschlossen ist.
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Nachfolgend wird eine Ursache erklärt, warum
die Tintenausstoßmenge
in der Rückwärtsrichtung
so eingerichtet ist, daß sie
geringer ist als in der Vorwärtsrichtung.
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5A bis 5D zeigen erklärende Darstellungen
eines Punktes D1 aus Tinte und eines Punktes D2 aus der Prozeßflüssigkeit,
die auf dem Druckmedium 106 zu erzeugen sind. 5A bis 5D zeigen diagrammartig einen Abschnitt
des Druckmediums 106, auf welchem die Punkte D1 und D2
erzeugt sind.
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5A zeigt
ein Ergebnis des Druckens in Vorwärtsrichtung (Vorwärtslauf),
bei welchem die Prozeßflüssigkeit
ausgestoßen
wird und danach die Tinte ausgestoßen wird, und 5B zeigt ein Ergebnis des Druckens in
entgegengesetzter Richtung (Rückwärtslauf),
bei welchem die Tinte ausgestoßen
wird und danach die Prozeßflüssigkeit
ausgestoßen
wird. In 5A und 5B ist die Ausstoßmenge der
Tinte die gleiche. 5C zeigt
ein Ergebnis des Druckens in der Rückwärtsrichtung (Rückwärtslauf),
bei welchem das Ausstoßvolumen der
Tinte kleiner ist als bei der Vorwärtsrichtung (Vorwärtslauf)
von
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5A. 5D zeigt ein Ergebnis des
Druckens in der Vorwärtsrichtung
(Vorwärtslauf),
bei welchem das Ausstoßvolumen
der Prozeßflüssigkeit
kleiner ist als bei der Rückwärtsrichtung
(Rückwärtslauf)
von 5B. Die Durchmesser
der Punkte D1 aus der Tinte in 5A und 5C sind im wesentlichen gleich,
und die Durchmesser der Punkte D1 aus der Tinte in 5B und 5D sind
im wesentlichen gleich.
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Das Drucken im Vorwärtslauf
von 5A wird dadurch
ausgeführt,
daß zuerst
die Prozeßflüssigkeit für einen
vorbereitenden Prozeß ausgestoßen wird
und danach die Tinte ausgestoßen
wird. Deshalb ist auf Grund einer Reaktion der Prozeßflüssigkeit
und der Tinte der Durchmesser des Punktes D1 aus der Tinte relativ
klein. Im Gegensatz dazu wird beim Drucken im Rückwärtslauf bei 5B die Tinte zuerst ausgestoßen, um
sich auf einem relativ weiten Gebiet auf dem Druckmedium 106 auszubreiten,
und danach wird der Nachfolgeprozeß ausgeführt, dadurch daß die Prozeßflüssigkeit
ausgestoßen
wird. Daher wird der Durchmesser des Punktes D1 aus der Tinte relativ
groß.
Wenn deshalb, wie in 5 C
gezeigt, das Ausstoßvolumen
der Tinte beim Drucken im Rückwärtslauf
kleiner gehalten wird, kann der Durchmesser des Punktes D1 aus der Tinte
dem Durchmesser des Punktes D1 aus der Tinte im Vorwärtslauf
von 5A nahe kommen.
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Wenn die Durchmesser der Punkte aus
der Tinte zwischen dem Vorwärtslauf
und dem Rückwärtslauf unterschiedlich
sind, kann die Druckqualität
zwischen dem Vorwärtslauf
und dem Rückwärtslauf
unterschiedlich sein, was es schwierig macht, eine Gleichmäßigkeit
der Druckqualität
zu erhalten. Zum Beispiel können beim
zweifach gerichteten Drucken eines Pfades die Zeichen veränderlich
dick oder dünn
oder in hoher oder niedriger Dichte in jeder zweiten Zeile sein.
Das kann ein Grund für
eine verminderte Druckqualität
sein.
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Um den Unterschied in der Druckqualität im Vorwärtslauf
in der Vorwärtsrichtung
und dem Rückwärtslauf
in der entgegengesetzten Richtung bei diesem reziproken Drucken
zu vermin dern, ist es vorteilhaft, das Ausstoßvolumen der Tinte beim Rückwärtslauf
kleiner zu halten als beim Vorwärtslauf.
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Nun folgen die Zusammensetzungen
der Tinten und der Prozeßflüssigkeit: Y-Tinte
(gelb)
| Glyzerin | 5,0
Gew.-% |
| Thiodiglykol | 5,0
Gew.-% |
| Harnstoff | 5,0
Gew.-% |
| Isopropylalkohol | 4,0
Gew.-% |
| Markenname:
Azetylenol EH (Kawaken Fine Chemical K. K.) | 1,0
Gew.-% |
| Farbstoff
C. I. Direktgelb 142 | 2,0
Gew.-% |
| Wasser | 78,0
Gew.-% |
M-Tinte
(magentarot)
| Glycerin | 5,0
Gew.-% |
| Thiodiglykol | 5,0
Gew.-% |
| Harnstoff | 5,0
Gew.-% |
| Isopropylalkohol | 4,0
Gew.-% |
| Markenname:
Azetylenol EH (Kawaken Fine Chemical K. K.) | 1,0
Gew.-% |
| Farbstoff
C. I. saures Rot 289 | 2,0
Gew.-% |
| Wasser | 77,5
Gew.-% |
C-Tinte
(blau)
| Glyzerin | 5,0
Gew.-% |
| Thiodiglykol | 5,0
Gew.-% |
| Harnstoff | 5,0
Gew.-% |
| Isopropylalkohol | 4,0
Gew.-% |
| Markenname:
Azetylenol EH (Kawaken Fine Chemical K. K. | 1,0
Gew.-% |
| Farbstoff
C. I. Direktblau 199 | 2,5
Gew.-% |
| Wasser | 77,5
Gew.-% |
Bk-Tinte
(schwarz)
| Glyzerin | 5,0
Gew.-% |
| Thiodiglykol | 5,0
Gew.-% |
| Harnstoff | 5,0
Gew.-% |
| Isopropylalkohol | 4,0
Gew.-% |
| Farbstoff
Food-schwarz | 3,0
Gew.-% |
| Wasser | 78,0
Gew.-% |
S
(Prozeßflüssigkeit)
| Polyallylamin-Hydrochlorid | 5,0
Gew.-% |
| Alkydimethylbenzylammonium-Chlorid | 1,0
Gew.-% |
| Diethylen-Glykol | 10,0
Gew.-% |
| Markenname:
Azetylenol EH (Kawaken Fine Chemical K. K.) | 0,5
Gew.-% |
| Wasser | 83,5
Gew.-% |
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Hier ist „Azetylenol EH" ein Markenname,
und dessen Name als chemische Substanz ist „Ethylenoxid – 2, 4,
7, 9 – Tetramethyl – 5 – Decyn – 4, 7, – Diol".
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Wie vorstehend erklärt, wird
Azetylenol EH als ein oberflächenaktives
Mittel in einer Menge von 1,0 Gew.-% in den YMC-Tinten zugesetzt, um die Durchlässigkeit
der YMC-Tinten im Vergleich zur Bk-Tinte zu verbessern. Daher sind
die YMC-Tinten in
der Fähigkeit
zum Festwerden im Vergleich zur Bk-Tinte überlegen. Andererseits hat
die Bk-Tinte eine leicht niedrigere Durchlässigkeit im Vergleich zu den
YMC-Tinten, aber sie hat eine höhere
Druckdichte, um eine höhere
Schärfe
im Kantenabschnitt des Druckbildes zu bieten, und ist daher für die Schriftzeichen-
oder Liniendarstellung geeignet. Andererseits wird Azetylenol EH
der Prozeßflüssigkeit
in einer Menge von 0,5 Gew.-% zugefügt, um die Durchlässigkeit
leicht zu verbessern.
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Es sollte darauf hingewiesen werden,
daß, wenngleich
ein Beispiel, in dem Farbstoffe als Farbmittel von Y-, M-, C-, Bk-Tinten
verwendet werden, die vorliegende Erfindung sich nicht darauf beschränkt. Die
Tinten, die zum Beispiel Pigment oder eine Mischung von Farbstoff
und Pigment als Farbmittel verwenden, können ebenfalls verwendet werden.
Auch in diesem Fall kann eine gleichwertige Wirkung dadurch erzielt
werden, daß eine
optimale Prozeßflüssigkeit
(S) verwendet wird, die wirksam für eine Koagulation jeder beliebigen Komponente
jeder Tinte ist, die Farbmittel und Lösungsmittel enthält.
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Andererseits ist der Druckkopf 103 nicht
auf ein Arbeitssystem für
das Ausstoßen
der Tinte und der Prozeßflüssigkeit
unter Anwendung des Elektrizitäts-Wärme-Umwandlungselements
begrenzt. Zum Beispiel kann ein Druckkopf, der die Tinte oder Prozeßflüssigkeit
unter Anwendung eines elektromechanischen Umwandlungselements ausstößt, eingesetzt
werden.
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Andererseits ist in der gezeigten
Ausführungsform
das zweifach gerichtete Drucken eines Pfades am Beispiel erläutert worden,
die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf eingeschränkt. Zum
Beispiel kann die gleiche Wirkung sogar bei einer Druckoperation,
die das Druckgebiet für
eine Zeile durch ein zweifach gerichtetes Drucken in zwei oder mehr
Pfaden ausführt,
erzielt werden, nämlich,
durch zwei- oder mehrmaliges Hauptabtasten in der Richtung von Pfeil
Q1 oder Q2.
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(Zweite Ausführungsform)
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Während
bei der vorhergehenden ersten Ausführungsform das Ausstoßvolumen
beim Rückwärtslauf kleiner
gehalten wird als beim Vorwärtslauf,
kann die gleiche Aufgabe durch ein anderes Verfahren erfüllt werden.
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Zum Beispiel kann die vergleichbare
Wirkung durch das Reduzieren der Tintemenge, die auf das Druckmedium 106 pro
Flächeneinheit
im Rückwärtslauf
im Vergleich zu der im Vorwärtslauf
auszustoßen
ist, erzielt werden. Das bedeutet, daß im wesentlichen die gleiche
Wirkung wie die, die durch die Steuerung des Tintentröpfchens
je Punkt im Makrosinn erzielt wird, durch das Steuern der durchschnittlichen
Tintenausstoßmenge
je Flächeneinheit
anstatt des Steuerns des Tintentröpfchen pro einem Punkt erzielt
wird. Bei einer Druckauflösung
von wenigstens 300 dpi oder mehr kann diese Wirkung bestätigt werden.
Dementsprechend kann die ähnliche
Wirkung dadurch erzielt werden, daß ein Tintendruckauftrag je
Flächeneinheit
des Druckmediums 106 beim Rückwärtslauf kleiner gehalten wird
als beim Vorwärtslauf.
Zum Beispiel wird der Druckauftrag beim Rückwärtslauf bei 95% des Vorwärtslaufs
eingestellt. Beim Rückwärtslauf
ist nämlich
das Tintentröpfchen
5% kleiner als das, das beim Vorwärtslauf durchschnittlich ausgestoßen wird. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm,
das die Operation bei dem Fall zeigt, bei dem bei den Druckaufträgen im Rückwärtslauf
und im Vorwärtslauf
ein Unterschied gemacht wird.
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(Dritte Ausführungsform)
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Bei der vorangegangenen ersten und
zweiten Ausführungsform
ist das Tintenausstoßvolumen
beim Rückwärtslauf
kleiner gehalten als das beim Vorwärtslauf. Andererseits ist es
auch möglich,
um den Unterschied der Druckqualität beim Vorwärtslauf und Rückwärtslauf
zu reduzieren, die Menge Prozeßflüssigkeit
je Flächeneinheit
beim Vorwärtslauf
kleiner zu halten als beim Rückwärtslauf.
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Bei einem Vergleich der 5B und 5D werden die Durchmesser der Tintenpunkte
D1 einander im wesentlichen gleich. Der Grund, warum der Durchmesser
des Tintenpunktes D1 von 5D größer als
der des Tintenpunktes D1 von 5A wird,
ist, daß die
Tinte, die nicht mit der Prozeßflüssigkeit
im Mikrosinn reagiert hat, sich leicht auf der Oberfläche des
Druckmediums 106 ausbreiten kann. Dementsprechend kann
sogar mit dem Verfahren, die Durchmesser der Tintenpunkte D1 im
wesentlichen einander gleich zu machen wie in dem Fall der 5B und 5D, der Unterschied in der Druckqualität im Vorwärtslauf
und im Rückwärtslauf klein
gehalten werden.
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Andererseits dringen die Prozeßflüssigkeit
und die Tinte entsprechend der verstrichenen Zeit in das Druckmedium 106 ein.
Die Tinte, die nicht mit der Prozeßflüssigkeit im Mikrosinn reagiert
hat, kann mit der Prozeßflüssigkeit
auf der Oberfläche
des Druckmediums 106 reagieren oder in einer Position,
in der sie von der Oberfläche
etwas in das Druckmedium 106 eingedrungen ist, um die Wirkung
der Reaktion der Tinte und der Prozeßflüssigkeit zu erzielen. Daher
kann dadurch, daß die
Ausstoßmenge
Prozeßflüssigkeit
beim Vorwärtslauf
relativ geringer als beim Rückwärtslauf
eingestellt wird, oder dadurch, daß ein Ausstoßauftrag
der Prozeßflüssigkeit
beim Vorwärtslauf
kleiner als beim Rückwärtslauf
eingestellt wird, die gleichwertige Wirkung wie die, die bei den
vorigen Ausführungsformen
erzielt wird, erreicht werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Bei der vorangegangenen ersten und
zweiten Ausführungsform
ist das Tintenausstoßvolumen
beim Rückwärtslauf
so eingestellt, daß es
relativ geringer ist als beim Vorwärtslauf, und bei der vorangegangenen dritten
Ausführungsform
ist die Menge Prozeßflüssigkeit
je Flächeneinheit
beim Vorwärtslauf
so eingestellt, daß sie
relativ geringer ist als beim Rückwärtslauf.
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Die gleichbedeutende Wirkung kann
durch das Kombinieren beider Wege erzielt werden. In diesem Falle
kann durch die Prozeßgestaltung
auf jede Weise den Grad der Reduzierung der Ausstoßmenge der
Tinte und der Prozeßflüssigkeit
beeinflußt
werden.
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Nun wird als ein Beispiel dargestellt,
daß die
Prozeßflüssigkeit
oder die Lösung,
die den Tintenfarbstoff unlöslich
macht, in der folgenden Weise gewonnen werden kann.
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Nachdem die folgenden Komponenten
spezifisch zusammengemischt und gelöst sind und die Mischung unter
Verwendung eines Membranfilters mit 0,22 μm Porengröße (Markenname: Fuloropore
Filter, hergestellt von Sumitomo Electric Industries, Ltd.) druckgefiltert
ist und danach der pH-Wert der Mischung durch Hinzufügen von
Sodiumhydroxid auf einer Stufe von 4,8 eingestellt ist, wird die
Flüssigkeit
A1 gewonnen werden.
-
[Komponenten von A1]
-
- – niedrigmolekulare
Gewichtsbestandteile kationischer Verbindung;
Stearyl-trimethyl-Ammoniumsalze
(Markenname: Electrostriper QE, hergestellt von Kao Corporation),
oder Stearyl-trimethyol-Ammoniumchlorid (Markenname: Yutamine 86P,
hergestellt von Kao Corporation) 2,0 Gewichtsanteile
- – hochmolekulare
Gewichtsbestandteile kationischer Verbindung;
Copolymer aus
Diarylamin-Hydrochlorid und Schwefeldioxid (mit einem durchschnittlichen
molekularen Gewicht von 5000) (Markenname: Polyaminesulfon PAS-92,
hergestellt von Nitto Boseki Co., Ltd) 3,0 Gewichtsanteile
- – Thiodiglykol 10 Gewichtsanteile
- – Wasser
Rest
-
Nachfolgend werden bevorzugte Beispiele
von Tinte, welche durch Mischen mit der vorgenannten Prozeßflüssigkeit
unlöslich
wird, aufgeführt.
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Die folgenden Komponenten werden
spezifisch zusammengemischt, die daraus resultierende Mischung wird
unter Verwendung eines Membranfilters mit 0,22 μm Porengröße (Markenname: Fuloroporefilter, hergestellt
von Sumitomo Electric Industries, Ltd.) druckgefiltert, so daß gelbe
Tinte Y1, ma gentarote Tinte M1, blaue Tinte C1 und schwarze Tinte
K1 gewonnen werden können. [Gelbe
Tinte Y1]
| C.
I. direktes Gelb 142 | 2
Gewichtsanteile |
| Thiodiglykol | 10
Gewichtsanteile |
| Acetynol
EH (Markenname hergestellt von Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) | 0,05
Gewichtsanteile |
| Wasser | Rest |
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[Magentarote Tinte M1]
-
hat die gleiche Zusammensetzung wie
die von Y1, nur daß der
Farbstoff in 2,5 Gewichtsanteile C. I. saures Rot 289 geändert wird.
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[Blaue Tinte C1]
-
hat die gleiche Zusammensetzung wie
die von Y1, nur daß der
Farbstoff in 2,5 Gewichtsanteile saures Blau 9 geändert wird.
-
[Schwarze Tinte K1]
-
hat die gleiche Zusammensetzung wie
die von Y1, nur daß der
Farbstoff in 3 Gewichtsanteile C. I. Food-schwarz 2 geändert wird.
-
Erfindungsgemäß werden die vorstehend erwähnte Prozeßflüssigkeit
und die Tinte miteinander in der Position auf dem Druckmedium oder
in der Position, wo sie in das Druckmedium eindringen, gemischt.
Demzufolge werden der Bestandteil mit einem niedrigmolekularen Gewicht
oder kationischen Oligomer unter dem kationischen Material, das
in der Prozeßflüssigkeit
enthalten ist, und die wasserlösliche
Farbe, die in der anionisches Radikal enthaltenden Tinte verwendet
wird, miteinander durch eine ionische gegenseitige Funktion als
ein erstes Reaktionsstadium verbunden, wobei sie sogleich von der
flüssigen
Phase der Lösung
getrennt werden.
-
Da das verbundene Material des Farbstoffs
und das kationische Material, das ein niedriges molekulares Gewicht
oder kationisches Oligomer aufweist, von dem Bestandteil absorbiert
werden, das ein hohes molekulares Gewicht aufweist und in der Prozeßflüssigkeit
als ein zweites Reaktionsstadium enthalten ist, wird eine durch
die Verbindung verursachte Dimension des aggregierten Materials
des Farbstoffs weiter vergrößert, was
bei dem aggregierten Material bewirkt, daß es kaum in Fasern des Druckmaterials
eindringt. Demzufolge dringt nur der von dem festen Anteil getrennte
flüssige
Anteil in das Druckmaterial ein, wobei sowohl hohe Druckqualität als auch
eine schnelle Fixiereigenschaft erzielt werden. Gleichzeitig weist
das aggregierte Material, das aus dem Bestandteil mit einem niedrigen
molekularen Gewicht oder dem kationischen Oligomer des kationischen
Materials und der anionische Farbe auf dem Wege des vorstehend erläuterten
Mechanismus' erzeugt
ist, eine erhöhte
Viskosität
auf. Daher werden, da das verbundene Material sich nicht bewegt,
wie sich das flüssige
Medium bewegt, aneinander anliegende Tintenpunkte durch Tinten erzeugt,
die während
der Zeit der Erzeugung eines vollfarbigen Bildes jeweils eine unterschiedliche
Farbe haben, aber sie werden nicht untereinander vermischt.
-
Folglich tritt eine Fehlfunktion
wie das Ausbluten nicht auf. Ferner ist die Wasserbeständigkeit
eines erzeugten Bildes vollkommen, da das aggregierte Material im
wesentlichen wasserunlöslich
ist. Zusätzlich kann
die Lichtbeständigkeit
des erzeugten Bildes durch den Abschirmeffekt des Polymers verbessert
werden.
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Außerdem bezieht sich der Begriff „unlöslich" oder „Aggregation" auf sichtbare Ereignisse
nur bei dem o. g. ersten Stadium oder sowohl bei dem ersten als
auch zweiten Stadium.
-
Wenn die vorliegende Erfindung ausgeführt wird,
ist es, da es keine Notwendigkeit gibt, das kationische Material
mit einem hohen molekularen Gewicht und mehrwertigen metalli schen
Salzen wie beim Stand der Technik zu verwenden, oder auch wenn es
notwendig ist, sie zu verwenden, ausreichend, daß sie hilfsweise verwendet
werden, um den Wirkungsgrad der vorliegenden Erfindung zu vergrößern, wobei
ihre Anwendungsmenge minimiert werden kann. Demzufolge kann die
Tatsache, daß es
keine Verringerung einer Eigenschaft der Farberscheinung gibt, die
ein Problem für
den Fall darstellt, daß eine
Wasserbeständigkeitswirkung durch
die Verwendung des herkömmlichen
kationischen Materials mit hohem molekularen Gewicht und den mehrwertigen
metallischen Salzen gefragt ist, als ein weiterer Effekt der vorliegenden
Erfindung angemerkt werden.
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Bezüglich eines Druckmediums, das
für die
Ausführung
der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, gibt es keine besondere
Einschränkung,
sogenanntes Normalpapier wie z. B. Kopierpapier, Briefpapier und ähnliches
herkömmlich
verwendetes kann vorzugsweise verwendet werden. Natürlich werden
beschichtetes Papier, das für
das Tintenstrahldrucken präpariert
ist, und OHP-Transparentfolie vorzugsweise verwendet. Zusätzlich kann
vorzugsweise übliches
Hochqualitätspapier
und glänzend
beschichtetes Papier verwendet werden.
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Tinte, die für die Ausführung der vorliegenden Erfindung
verwendbar ist, ist nicht nur auf Farbstofftinte beschränkt, und
Pigmenttinte, in der Pigment verteilt ist, kann ebenfalls verwendet
werden. Jede Art von Prozeßflüssigkeit
kann verwendet werden, vorausgesetzt daß Pigment von ihr aggregiert
wird. Die folgende Pigmenttinte ist ein Beispiel für eine Pigmenttinte,
die angepaßt
ist, die Aggregation durch Vermischen mit der Prozeßflüssigkeit
A1, wie vorstehend erläutert,
zu bewirken. Wie nachstehend erwähnt,
können
gelbe Tinte Y2, magentarote Tinte M2, blaue Tinte C2 und schwarze
Tinte K2, die jeweils Pigment und anionische Verbindung enthalten,
erlangt werden.
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[Schwarze Tinte K2]
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Die folgenden Materialien werden
in eine Mischtrommel vom Typ eines vertikalen Kollergangs (hergestellt
von Aimex Co.) geschüttet,
Glasperlen mit jeweils einem Durchmesser von 1 mm als Medium unter
Verwendung eines anionischen basischen Materials P-1 mit hohem molekularem
Gewicht (wäßrige Lösung, die einen
festen Bestandteil aus styren-methacryl-saurem Ethylacrylat von
20% mit einem Säurewert
von 400 und einem durchschnittlichen Gewicht von 6000 enthält, neutralisierendes
Mittel: Kaliumhydroxid) als Dispersionsmittel, um eine dreistündige Dispersionsbehandlung
aufzunehmen, wobei der Kollergang wassergekühlt wird. Nach Beendigung der
Dispersion hat die daraus resultierende Mischung eine Viskosität von 9
cps und einen pH-Wert von 10,0. Die Dispersionsflüssigkeit
wird in eine Separatorzentrifuge gegossen, um grobe Teilchen zu entfernen,
und ein rußschwarzes
Dispersionselement mit einem Gewichtsdurchschnitt einer Korngröße von 10 nm
ist hergestellt. (Zusammensetzung
des rußschwarzen
Dispersionselements)
| P-1
wäßrige Lösung (fester
Bestandteil von 20%) | 40
Teile |
| rußschwarzes
Mogul L (Markenname: hergestellt von Cablack Co.) | 24
Teile |
| Glyzerin | 15
Teile |
| Ethylen-glycol-monobutyl-Ether | 0,5
Teile |
| Isopropylalkohol | 3
Teile |
| Wasser | 135
Teile |
-
Danach wird das so erlangte Dispersionselement
in ausreichend Wasser verteilt, und eine schwarze Tinte K2, die
Pigment für
das Tintenstrahldrucken enthält,
ist gewonnen. Das Endprodukt hat einen festen Bestandteil von etwa
10%.
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[Gelbe Tinte Y2]
-
Anionisches hochmolekulares P-2 (wäßrige Lösung mit
einem festen Bestandteil von 20% aus Stylenacryl-saurem Methyl-Methaacrylat mit
einem Säurewert
von 280 und einem durchschnittlichen molekularen Gewicht von 11.000,
neutralisie rendes Mittel: Diethanolamin) wird als ein Dispersionselement
verwendet, und eine Dispersionsbehandlung wird in der gleichen Weise
wie bei der Produktion der schwarzen Tinte K2 durchgeführt, wobei
das Dispersionselement der gelben Farbe mit einem Gewichtsdurchschnitt
einer Korngröße von 103
nm hergestellt wird. (Zusammensetzung
des gelben Dispersionselements)
| P-2
wäßrige Lösung (mit
einem festen Bestandteil von 20% | 35
Teile |
| C.
I. Pigment gelb 180 (Markenname: Nobapalm yellow PH-G, hergestellt
von Hoechst Aktiengesellschaft) | 24
Teile |
| Triethylenglycol | 10
Teile |
| Diethylenglycol | 10
Teile |
| Ethylenglycol-Monobutylether | 1,0
Teile |
| Isopropylalkohol | 0,5
Teile |
| Wasser | 135
Teile |
-
Das so gewonnene gelbe Dispersionselement
wird ausreichend in Wasser verteilt, um eine gelbe Tinte Y2 für das Tintenstrahldrucken
mit darin enthaltenem Pigment zu erlangen. Das Endprodukt der Tinte
enthält einen
festen Bestandteil von etwa 10%.
-
[Blaue Tinte C2]
-
Blaufarbiges Dispersionselement mit
einem Gewichtsdurchschnitt einer Korngröße von 120 nm wird unter Verwendung
des anionischen hochmolekularen P-1, das bei der Herstellung der
schwarzen Tinte K2 als Dispersionsmittel verwendet wird, und darüber hinaus
unter Verwendung der folgenden Materialien durch die Aufnahme einer
Dispersionsbehandlung in der gleichen Weise wie bei dem rußschwarze
Dispersionselement hergestellt. (Zusammensetzung
des blaufarbigen Dispersionselements)
| P-1
wäßrige Lösung (mit
einem festen Bestandteil von 20%) | 30
Teile |
| C.
I. Pigmentblau 153 (Markenname: Fastogen blue FGF, hergestellt von
Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) | 24
Teile |
| Glyzerin | 15
Teile |
| Diethylenglycol-Monobuthlether | 0,5
Teile |
| Isopropylalkohol | 3
Teile |
| Wasser | 135
Teile |
-
Das so gewonnene blaufarbige Dispersionselement
wird ausreichend gerührt,
um blaue Tinte C2 für das
Tintenstrahldrucken mit einem darin enthaltenen Pigment zu erlangen.
Das Endprodukt der Tinte hat einen festen Bestandteil von etwa 9,6%.
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[Magentarote Tinte M2]
-
Magentarotes Dispersionselement mit
einem Gewichtsdurchschnitt einer Korngröße von 115 nm wird unter Verwendung
des anionischen hochmolekularen P-1, das bei der Herstellung der
schwarzen Tinte K2 als Dispersionsmittel verwendet wird und darüber hinaus
unter Verwendung der folgenden Materialien in der gleichen Weise
wie bei dem rußschwarzen
Dispersionsmittel hergestellt. (Zusammensetzung
des magentaroten Dispersionselements)
| P-1
wäßrige Lösung (mit
einem festen Bestandteil von 20%) | 20
Teile |
| C.
I. Pigment Rot 122 (hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals,
Inc.) | 24
Teile |
| Glyzerin | 15
Teile |
| Isopropylalkohol | 3
Teile |
| Wasser | 135
Teile |
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Magentarote Tinte M2 zum Tintenstrahldrucken
und mit einem darin enthaltenen Pigment wird dadurch erlangt, daß das magentarote
Dispersionselement ausreichend in Wasser verteilt wird. Das Endprodukt
der Tinte hat einen festen Bestandteil von etwa 9,2%.
-
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme
auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten
begrenzt, vielmehr sind Abwandlungen und Abänderungen am Erfindungsgegenstand
möglich,
die jedoch als in den Schutzbereich der Erfindung fallend anzusehen
sind, der in den folgenden Ansprüchen
definiert ist.