喷墨打印装置的制作方法

专利名称：喷墨打印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印装置和一种打印方法。特别地，本发明涉及一种使用一种墨水和一种使墨水中的彩色材料不溶解的液体(以下也称作处理液)，在打印纸、OHP胶片和类似物等打印介质上进行字符、图像和类似物打印的喷墨打印装置和打印方法。
这种处理液与墨水中的彩色材料如颜料、染料和类似物起反应，并使得彩色材料不溶解。在喷墨打印技术中，一般地，处理液喷射并覆盖喷射在打印介质上的墨水部分或其附近，以使墨水和处理液混合引起反应。那么，反应的结果，墨水的彩色材料在打印介质的表面上定影或渗进打印介质以达到打印产物的耐水性。
已经知道，使墨水中彩色材料不溶解的处理也用作限制颜料或染料在打印介质表面层的渗透性，从而导致打印介质光学密度的改进(以下有时也简称为“OD值”)。
然而，在使用上述处理液的普通喷墨打印技术中，最近发明人认识到，墨水中所采用的用于改善打印质量的每种彩色材料均有问题。
当使用染料作为彩色材料时，第一个问题是不能得到足够高的OD值，即使当颜料和处理液反应了。这是因为，染料本身不能使打印时较低的OD值提高。因此，即使处理液和染料反应，如上所述将大部分染料定影在打印介质的表面层上，OD值也不如使用颜料作为彩色材料时的高。
发明人发现的染料的第二个问题，是所谓的“溢出”或“扩散(sweep)”现象，并且特别是，打印图像的边缘部分变得模糊了。


图1A-1D表示的是以推测方式来解释这种现象的。如图1A所示，当通过作为喷射部分的打印头喷射墨水，使用染料作为彩色剂的墨水Id附着在低渗透打印纸P上，如平板纸，部分墨水渗进打印介质而其余部分墨水以液态存在于打印介质P的表面上。那么，如图1B所示，以类似的方式，由喷射头喷射的处理液S沉积覆盖在墨水Id上，引起处理液S和墨水Id之间在边界上的反应。如图1C所示，部分反应产物流出到墨水Id的周围，并流入到墨水Id较低的边缘。那么，随着这种现象的进行，墨水Id中的染料和处理液S之间的反应逐渐进行。最后，如图1D所示，由染料和处理液的反应产物组成的墨点形成了。这样形成的墨点有一个轮廓部分，墨水应该漫过点的轮廓部分。
根据发明人的推测，上述现象是由染料与处理液之间较低反应速度而导致墨水与处理液中的凝胶状高粘性反应产物的流动引起的。
如图1D所示，由于这种现象，墨点中溢出的墨水使得图像边缘部分的轮廓模糊，呈现所谓“溢出”，导致了打印质量的降低。上述反应产物的流动性，在打印介质进给和喷射处理液的打印头之间发生相对速度的方向上，也引起反应产物“扩散(sweep)”。因此，推测打印图像的边缘部分也类似地变模糊。
打印时，仅仅使用染料而不使用处理液，上述关于染料的第二个问题可能不会产生。因此，使用染料及使染料墨水不溶解的处理液进行打印，就会遇到特别的技术问题。
其次，即使使用含有作为彩色材料的颜料的墨水和处理液进行打印，由于墨水和处理液之间的反应也会引起特别的问题，这将在下面解释。
颜料墨水本身用于打印时显示了较高的OD值。通过与处理液反应，由于上面所说的处理液的影响，颜料墨水的OD值能够被提高。与前述染料相比，颜料与处理液具有高的反应速度。
然而，在使用颜料的情况下，发明人已发现了“裂纹(crack)”的问题。也就是，当颜料墨水和处理液发生反应时，特别是在膜状打印介质OHP上，如上所述，因为颜料和处理液的反应速度高，在渗进打印介质之前，大部分颜料凝结在打印介质的表面上。而且，由于颜料的特性，颜料可以坚固地凝结。因此，一旦墨水中的溶剂渗进打印介质并在那里定影后，由于凝结力形成的独立块之间的裂口没有由反应产物填上，上述凝结反应产物将成为较大的独立块。这个现象观察时在视觉上被认为像“裂纹(crack)”一样，降低了打印图像的质量。当没有充满上述反应产物时，打印介质的表面整个打印图像的OD值较低。
在颜料墨水中，有一种使用分散剂的墨水，分散剂如树脂、表面活性剂和类似物，为了使墨水溶剂中的颜料分散稳定(以下有时称为分散剂颜料墨水)，和一种使用自分散型颜料和无分散剂的墨水(以下有时称为无分散剂颜料墨水)。对于颜料墨水的第二个问题，是在使用后一种无分散剂颜料墨水和处理液的情况下发生的。
使用无分散剂颜料墨水和处理液，在打印介质上形成的点上，发明人观察到了所谓“浸出”或“模糊”现象。图2A-2C推测说明了这种现象。
将无分散剂颜料墨水Ip施加在打印介质P如平板纸上后(见图2A)，再以覆盖的方式施加处理液(见图2B)。那么，首先，从墨水和处理液之间开始了反应产物的生成。然后，根据这个反应的进行，从反应产物的基本圆点到点的整个模糊的圆周产生了放射状“浸出”(见图2C)。这样的“浸出”或“模糊”与已知的羽化类似。从而，降低了打印质量。
上述“浸出”或“模糊”从化学上或微观上推断为下列现象。无分散剂颜料墨水在与处理液反应时具有较高的反应速度。因此，分散的颜料立即引起分散失效而生成反应产物簇。与之同时，也生成了反应产物微粒。然后，随处理液渗进打印介质反应产物微粒流出，从而产生上述“浸出”结果。
如上所述，在利用染料墨水和处理液进行打印和利用颜料墨水和处理液进行打印的任一种情况中，为了改善打印质量，由发明人最近认识到的问题需要解决。
对于上述各个问题，本发明的申请人建议使用墨水和处理液，其中墨水为染料墨水和含分散剂的颜料墨水(日本专利申请公开号NO.8-267903)。然而，上述专利申请与本发明是不同的。
本发明已经解决了上述技术问题。因此本发明的一个目的是提供一种喷墨打印装置和一种打印方法，可以解决或改进由使用染料墨水或颜料墨水和处理液进行打印所引起的技术问题，以提高打印质量。
本发明的另一个目的，是提供一种喷墨打印装置和一种喷墨打印方法，可以提高使用墨水和处理液进行打印的打印速度。
在本发明的第一个方面中，提供了一种喷墨打印装置，在将含有彩色材料的墨水施加到打印介质上后，再施加使墨水中彩色材料不溶解的处理液，墨水是混合墨水，其中混合有自分散型颜料和染料，包括施加装置，用于将混合墨水和处理液分别施加到打印介质上去，并在打印介质上液态下混合混合墨水和处理液。
在本发明的第二个方面中，提供了一种喷墨打印装置，在打印介质上施加含有彩色材料的墨水后，施加使墨水中彩色材料不溶解的处理液，墨水是混合墨水，其中混合有自分散型颜料和染料，包括施加装置，用于将混合墨水和处理液分别施加到打印介质上去，在打印介质上在液态混合混合墨水和处理液，对于混合墨水和处理液的混合物，其中混合有自分散型颜料和染料的混合墨水在液态被再次施加到打印介质上。
在本发明的第三个方面中，提供了一种喷墨打印装置，采用一个喷射墨水的墨水喷射部分和一个喷射处理液的处理液喷射部分，处理液使得从墨水喷射部分喷射的墨水不溶解并在向打印介质上喷射墨水后通过喷射处理液来完成打印，所说墨水喷射部分至少由一个用于喷射混合墨水的混合墨水喷射部分组成，混合墨水中混合有自分散型颜料和染料，包括喷射部分布置装置，用于以预定的位置关系布置混合墨水喷射部分和处理液喷射部分；和控制装置，用于相对移动布置装置布置的各个喷射部分和打印介质，从各个喷射部分喷射混合墨水和处理液，并在打印介质上混合混合墨水和处理液。
在本发明的第四个方面中，提供了一种打印方法，通过喷涂混合墨水施加到打印介质上，混合墨水中混合有自分散型颜料和染料，并随后施加处理液，使得混合墨水中自分散型颜料和染料不溶解，以此方式进行打印，包括通过将混合墨水和处理液施加到打印介质上，至少将混合墨水和处理液混合的步骤。
在本发明的第五个方面中，提供了一种打印方法，通过喷涂含有彩色材料的墨水，随后施加处理液，使得墨水中的彩色材料不溶解，其中墨水是混合墨水，混合墨水中混合有自分散型颜料和染料，以此方式进行打印，包括步骤分别将混合墨水和处理液施加到打印介质上，在液态下在打印介质上将混合墨水和处理液相混合，并且，对于混合墨水和处理液的混合物，其中混合有自分散型颜料和染料的混合墨水，在液态下在打印介质上混合的。
根据本发明，因为混合墨水和处理液是在打印介质上混合的，仅使用颜料墨水和处理液进行打印而导致的“裂纹”或“浸出”，由于同时存在染料的混合而可能被抑制。相反地，由仅使用染料墨水和处理液进行打印而引起的较低的OD值或“溢出”，由于同时存在颜料的混合，可以得到补偿或抑制。
在本发明中，如果用Bristow方法测定的渗透速度的Ka值高于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)，处理液是有效的。这样，除了在使用混合墨水和处理液进行打印的情况下的影响之外，因为处理液具有较高的渗透性能，所以颜料或类似物和处理液的反应产物也可以有高渗透能力，从而整体上得到高的渗透速度。
(第一应用方面)在本发明的一应用方面，将用染料和无分散剂的颜料作为彩色材料的墨水(以下称为混合墨水)施加到打印介质上，通过施加处理液以形成反应产物点。
图3A-3C说明点的形成。如图3A所示，首先，将混合墨水Im施加到打印介质上。然后，如图3B所示，施加处理液来覆盖混合墨水Im。因此，由于混合墨水Im和处理液反应所产生的反应产物定影在打印介质P的表面和内部以形成点。
根据此应用方面，首先，因为使用含有染料和颜料没有分散剂的墨水进行打印，由染料引起的低劣的OD值可以由颜料墨水来补偿，以提高OD值。同样，大部分墨水和处理液的反应产物可能滞留在打印介质的上层以增加OD值。
当使用低渗透速度的墨水如混合墨水时，即使在随后施加处理液时停留一个时间间隔来给渗透提供较长的时间，停留在打印介质表面层上的彩色材料数量可能增大以进一步改善OD值。换句话说，由于使用的墨水的作用，墨水中混合有染料和无分散剂的颜料，即使使用的是低渗透速度的墨水，由单独使用染料墨水和颜料墨水所产生的问题也能被解决或减少。通过使用较低渗透速度的墨水，可以增加OD值。而且，因为使用低渗透速度墨水的作用，也能够抑制所谓的羽化现象。
其次，此应用方面的最大效果，在打印介质上施加混合墨水后再施加处理液，可以解决由染料墨水引起的“溢出”或“扩散(sweep)”问题并同时解决或减少由颜料墨水引起的“浸出”或“模糊”问题。
发明人对达到这些效果的原理推测如下。在将混合墨水施加到打印介质上后，施加处理液。然后，染料和处理液反应生成一种凝胶状高粘性物质。没有分散剂的颜料由于与处理液反应导致分散失效。考虑到由分散失效产生的细颗粒颜料进入到染料反应产物高粘性物质，抑制了由颜料颗粒流出而产生的“浸出”或“模糊”现象。与单独的染料和处理液的反应产物相比，带有颜料颗粒的高粘性物质没有如此高的流动能力。因而，可以同时抑制“溢出”或“扩散(sweep)”现象的发生。在处理液施加到染料和无分散剂颜料的混合物上，由分散失效而生成的细颗粒颜料进入凝胶状反应产物，以致于不能深深地渗进打印介质中来填满打印介质表面层纤维之间的缝隙。那么，凝胶状染料反应产物填充了打印介质表面上吸收颗粒之间的缝隙和纤维的不平坦。因此，可以防止光线的不规则反射，所达到的OD值比使用颜料和处理液时所达到的OD值高。
根据此应用方面，如图3C所示，降低打印质量的因素的现象如“模糊”、“溢出”或类似缺陷，可以避免。而且，增加OD值也能够达到。
“模糊”或“溢出”现象是由颜料墨水或染料墨水，在渗入打印介质之前与处理液之间的反应引起的。因此，为了抑制这种现象的发生，施加处理液时需要等待染料墨水或类似物渗透，这势必影响打印速度的提高。然而，在本发明此应用方面的情况下，因为“模糊”或类似现象可以通过混合墨水本身来抑制，混合墨水是没有分散剂的染料和颜料的混合物，没有必要设定施加处理液来等待染料或类似物渗进打印介质的时间间隔。因而，将不会干扰打印速度的提高。换句话说，还可以通过使用本应用方面的具有较低的渗透能力的混合墨水，所以彩色材料如颜料或类似物可以停留在打印介质的表面层上很长时间，来改善OD值。
另外，在采用全-多(full-multi)型头的喷墨打印装置中，从施加混合墨水到施加处理液的时间间隔可以缩短，称作第一打印的第一打印介质的打印速度可以增加。另一方面，因为上述时间间隔可以缩短，减小装置尺寸和降低费用也可做到。
在此应用方面里，将混合墨水和处理液施加到打印介质上的顺序基本上是，在将混合墨水施加到打印介质上后再施加处理液，如上所述，可以获得上述效果。
对于决定施加顺序的特殊构造，例如使用连续型头的情况，进纸时以一定的时间间隔对同一区域进行多次扫描，实现上述顺序，可能会落在本发明范围之内。
在此应用方面中，在施加处理液之前，施加混合墨水时，如上所述，施加的混合墨水数量并不限于一滴。
例如，在施加处理液之前可能施加两滴混合墨水。在这种情况下，最好，在这两滴中，较早时间施加的混合墨水中含有染料的比例比无分散剂颜料的比例高，而在较晚时间施加的混合墨水中含有的无分散剂颜料的比例比染料的比例高。因此，由于与后来施加的处理液反应，较大比例的颜料可能与处理液反应而进一步抑制染料和处理液的反应产物的流出。同另外一个可以达到同等效果的应用方面一样，在施加处理液之前施加的混合墨滴的数量设为3，并且在稍后施加的混合墨水中无分散剂颜料的比例最好提高。
当施加大量混合墨滴时，施加墨水的总量基本上与施加一滴的情况相等。换句话说，根据本发明的应用方面，当混合墨水分多次施加时，根据分滴数量的增加，即使墨水总量变得较小，也可以达到上述效果。
只要能够达到本应用方面的效果，且与上述施加顺序相似，在本应用方面施加混合墨水和处理液时间上的任何差异可能会落在本发明的范围之内。
也就是说，根据从施加混合墨水到施加处理液的时间，混合墨水和处理液之间可以不同方式反应。例如，当时间缩短时，混合墨水和处理液的混合就变得不充分。在由混合墨水和处理液覆盖所形成点的周围部分，也就是边缘部分，颜料或类似物与处理液可以充分混合以达到本应用方面的效果，特别是在抑制“模糊”或“溢出”方面。
因此，在本说明书中，混合墨水与处理液的“混合”不仅意味着整体混合，而且是在边缘部分等的局部混合。而且，“混合”也代表渗进打印介质后的混合。所有这些形式的混合定义为“液态混合”在本应用方面中，只要保持上述施加顺序，施加墨水的色彩(种类)、浓度和数量可以任意组合。例如，一般使用的黑色墨水(BK)、黄色墨水(Y)、洋红墨水(M)和青色墨水(C)。对于每种色彩，可以使用高和低浓度墨水。而且特别地，在本应用方面至少使用黄色墨水、洋红墨水和青色墨水中的一种作为混合墨水，并使用处理液，以连续的顺序施加混合墨水和处理液。
在本发明可实施的组合中，最优选方式是使用混合墨水作为黑色墨水。根据这种模式，本应用方面的效果，如增加OD值、抑制“模糊”或“溢出”，对字符如文字或类似的打印质量有好处。
作为施加这些混合墨水等到打印介质上的方法，各种方法，如施加或为了施加使墨水或类似物与打印介质直接接触等等可能落在本发明的范围之内。最优选方式是采用打印头的喷墨打印类型。那么，在这种情况下，作为打印部分的打印头的组合和布置根据施加顺序和包括处理液的墨水种类组合而定。
特别地，混合墨水和处理液的喷头布置在打印头与打印介质相对运动的方向上，上述顺序施加次序变为可能。
作为更特殊的情况，喷墨孔布置在与打印介质打印区的整个宽度向对应的范围内的所谓全-多型打印头或相对于打印介质进行移动扫描的连续型打印头，在上述任意一种情况下，可以允许施加墨水和处理液。
在打印头的喷墨系统中，可以采用任何已知的类型，如压电或类似的类型。最优选模式是利用热能在墨水或处理液中生成气泡并通过气泡压力来喷射墨水或处理液。
此外，每个打印头喷射混合墨水和处理液所覆盖的范围通常控制为形成打印图像等的每个像素。上述墨水或类似物以覆盖的方式喷射在同一位置。然而，本发明申请并不局限于上述情况。例如，用混合墨水和处理液覆盖形成部分点以达到本应用方面的预期效果的情况，或施加处理液使像素数据稀释，引起处理液和以渗出或类似方式从邻近像素流出的颜料或类似物之间的反应的情况。
(第二应用方面)
下面说明本发明的另一个应用方面。
本应用方面打算通过采用具有高渗透能力的处理液，达到高速度定影。
为了获得打印速度加速即为了提高生产能力，高速定影是主要的因素。通过增加打印头的驱动频率或打印介质的传送速度，直接改善生产能力变为可能。然而，当打印后释放在打印介质上的墨水或类似物还没有定影时，在随后的处理中将引起麻烦。同样，在排出的打印介质堆迭的时候，没有定影的墨水可能会玷污其他打印介质。
也就是，在加速打印速度的各种因素中间，直接考虑的因素是在完成打印后打印介质的排出速度，它依赖于打印介质的进给速度或打印头的扫描速度。也就是，在采用全-多型打印头的打印装置中，在打印操作中打印介质的进给速度直接对应于排出速度。在采用连续型打印头的打印装置中，扫描速度直接与打印完成后打印介质的排出速度相关。那么，打印介质的进给速度等与由打印分辨率即点密度决定的像素喷墨时间相关。因此，在由从许多打印头中喷射墨水进行一个像素打印时，当分辨率确定时，与像素有关的喷射时间和进给速度等也确定了。
考虑到与染料墨水和颜料墨水与处理液的反应有关的技术任务时，只要有可能，从喷射墨水到喷射处理液最好有一段时间。原因在于，当染料墨水或颜料墨水渗入打印介质后与处理液发生反应时，上述现象几乎不能发生。换句话说，当使用染料墨水、颜料墨水和处理液进行打印时，上述问题也应该干扰打印速度的提高。特别是当使用具有低渗透速度的染料墨水和颜料墨水来改善OD值时，干扰加速的问题变得特别重要。
在本应用方面，在打印介质上施加混合墨水后，通过施加高渗透速度的处理液，可以达到在第一应用方面中所说的效果。即使使用具有较低渗透速度的混合墨水，也增加了与之相联系的渗透速度。即，当混合墨水和处理液关于打印介质的渗透速度分别是V1和V2时，满足V1＜V2。在图4中推测性地表示了这种现象。
图4表示以连续顺序将混合墨水Im和处理液S施加到打印介质P上的情况。在这种情况下，反应产物开始在处理液S和混合墨水Im相接触的边界产生。处理液S和混合墨水之间的混合物的渗透速度较高于单独使用混合墨水情况下的渗透速度。这样，总体上，通过加快渗透速度使之比单独使用混合墨水时渗透速度高，高速定影变为可能。
在本应用方面，通过使用高渗透速度的处理液，特别是当为了改善OD值或类似参数使用低渗透速度混合墨水时，可以达到较高速的定影。
(第三应用方面)本发明的此应用方面依然是关于混合墨水和处理液的施加顺序的。也就是，在本应用方面中，施加混合墨水后，施加处理液，并且随后再施加混合墨水。
本应用方面在上述效果中，改善OD值、限制“溢出”“模糊”或羽化现象特别有效。在施加混合墨水之间施加高渗透能力的处理液，可以得到较高的定影能力。
由于初始施加的混合墨水与处理液之间的反应在一定程度上使粘度增加并且在一定程度上提高墨水的渗透性从而降低流动性，因此当在施加处理液后施加混合墨水时，由于混合墨水量较小，初始施加的混合墨水和处理液之间的反应而使流动性减小，从而可以达到本应用方面的上述功能和效果。
在本应用方面的情况下，在施加处理液后施加的墨水最好是上述混合墨水，但也可以是自分散型颜料墨水或染料墨水。
在本发明的第六个方面中，提供了一种喷墨打印装置，先将含有彩色材料的第一种墨水施加到打印介质上，接着施加使第一种墨水中的彩色材料不溶解的处理液，然后再施加含有彩色材料的第二种墨水，其特征在于，墨水包括一种颜料墨水，主要含有作为彩色材料的颜料，和一种染料墨水，主要含有作为彩色材料的染料，装置包括施加装置，用于分别施加颜料墨水、染料墨水和处理液在打印介质上，颜料墨水和染料墨水分别与处理液液态混合。
在本发明的第七个方面中，提供了一种喷墨打印装置，先将以颜料作为主要彩色材料的颜料墨水和以染料作为主要彩色材料的染料的染料墨水之一施加到打印介质上，接着施加使墨水中彩色材料不溶解的处理液，随后再将颜料墨水和染料墨水中的另外一种施加到打印介质上，包括
施加装置，用于分别施加颜料墨水、染料墨水和处理液在打印介质上，颜料墨水和染料墨水液态下分别与处理液混合。
在本发明的第八个方面中，提供了一种喷墨打印装置，该装置具有喷射含有彩色材料的墨水的墨水喷射部分和喷射使墨水中彩色材料不溶解的处理液的处理液喷射部分，并通过在向打印介质喷射墨水后喷射处理液来进行打印，墨水喷射部分包括，一个染料喷射部分，喷射以染料作为主要彩色材料的的染料墨水，和一个颜料喷射部分，喷射以颜料作为主要彩色材料的颜料墨水，包括喷射部分布置装置，用于以预定的位置关系布置染料墨水喷射部分、颜料墨水喷射部分和处理液喷射部分；和控制装置，用于相对地移动由布置装置布置的喷射部分和打印介质，从喷射部分喷射颜料墨水、染料墨水和处理液，然后在打印介质上液态下混合颜料墨水、染料墨水和处理液。
在本发明的第九个方面中，提供了一种打印方法，该方法通过喷涂含有彩色材料的墨水进行打印，随后施加使得墨水中的彩色材料不溶解的处理液，并且墨水包括一种颜料墨水，含有作为主要彩色材料的颜料，和一种染料墨水，含有作为主要彩色材料的染料，包括步骤将颜料墨水、染料墨水和处理液分别施加到打印介质上，将颜料墨水、染料墨水和处理液液态下在打印介质上混合，而且，至少将颜料墨水、染料墨水和处理液在液态下混合。
在本发明中，因为颜料墨水、染料墨水和处理液在打印介质上混合，使用颜料墨水和处理液打印时引起的“裂纹(crack)”或“浸出”可以通过同时与染料墨水混合而减小。相反地，由仅使用染料和处理液进行打印而引起的OD值降低或“溢出”缺陷可以通过同时与颜料混合而得到补偿或减小。
在本发明中，当渗透速度用Bristow方法测定的Ka值大于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)时，处理液是有效的。在打印时混合染料墨水、颜料墨水和处理液，除了上述功能外，因为使用比较高渗透能力的处理液，颜料或类似物与处理液的反应产物也具有高渗透能力，总体上加快了渗透速度。
(第四应用方面)
在本发明的此应用方面，染料墨水和颜料墨水在打印介质上混合，然后将处理液施加到染料墨水和颜料墨水的混合物上并由它们的反应产物形成一个点。
图5A-5D说明点的形成。如图5A所示，首先，将染料墨水Id施加到打印介质上。然后，如图5B所示，施加颜料墨水Ip来覆盖染料墨水Id。同样，如图5C所示，将处理液S施加颜料墨水Ip和染料墨水Id混合的液体上。因此，由墨水液态混合物和处理液的反应所生成的反应产物凝固在打印介质P的表面和内部，以形成点，如图5D所示。
根据本应用方面，首先，颜料墨水和染料墨水在打印介质上混合，并用混合墨水进行打印。因此由用染料墨水打印引起的OD值降低可以通过颜料来补偿以提高OD值。而且，大部分处理液和混合墨水的反应产物停留在打印介质的上层部分，增加了OD值。
当使用低渗透速度的颜料墨水和染料墨水时，如果到施加处理液的时间长，给渗透提供了长的时间，大部分彩色材料可以停留在打印介质的表面层，来提高OD值。换句话说，由于使用颜料墨水和染料墨水的作用(稍后解释)，即使使用低渗透速度的墨水，当仅使用颜料墨水和染料墨水时引起的问题，也能得到解决或减小。因此，也能使用更低渗透速度的染料墨水或颜料墨水。那么，可以期望获得OD值的进一步增加。而且，与使用低渗透速度墨水的效果本身一样，也可以限制所谓的羽化现象。
其次，除了上述改善OD值的效果外，与在打印介质上混合染料墨水和颜料墨水进行打印的效果一样，“裂纹(crack)”问题也能解决或减小。
当使用打印介质如平板纸或类似物时，在打印介质上混合染料墨水和颜料墨水，并随后施加处理液。颜料可以与处理液反应并凝结生成反应产物块。在这样生成的大量块间的相互缝隙中，染料与处理液之间的反应产物流动渗进充满这些缝隙。因此，可以避免和限制上述所谓“裂纹(crack)”的发生。
同第三应用方面的作用一样，在打印介质上混合染料墨水和颜料墨水，并将处理液施加到混合墨水上，在打印时使用染料墨水所引起的“溢出”或“扩散(sweep)”问题和在打印时使用无分散剂颜料墨水所引起的“浸出”或“模糊”问题可以同时解决或减小。
发明人推测取得这些效果的原理如下。即，在将混合墨水施加到打印介质上之后，再施加处理液。然后，染料和处理液反应生成一种凝胶状高粘性物质。无分散剂颜料由于与处理液反应而导致分散失效。考虑到由分散失效生成的颜料细颗粒进入染料反应产物的高粘性物质中，限制了由颜料颗粒流出引起的“浸出”或“模糊”缺陷。吸收颜料颗粒的高粘性物质与仅由染料与处理液的反应产物相比没有这样高的流动能力。因而，可以同时抑制“溢出”或“扩散(sweep)”的发生。将处理液施加到染料和无分散剂颜料的混合物上，由分散失效生成的细颗粒颜料进入凝胶状反应产物中，以致于不能深深地渗到打印介质中，来填充打印介质表面层纤维之间的缝隙。那么，凝胶状染料反应产物填充打印介质表面上吸收颗粒之间的缝隙和纤维的不平坦。因此，可以防止对光线的不规则反射，获得比使用颜料和处理液时较高的OD值。
根据本应用方面，如图5D所示，由于限制了可能是降低打印质量的因素“模糊”或“溢出”现象的发生，可以达到上述第一和第二作用一样的增加OD值和“裂纹(crack)”的作用。
在渗进打印介质之前由颜料墨水或染料墨水与处理液反应能够导致“模糊”或“溢出”现象。因此为了抑制这些现象的发生，必须等待染料墨水或类似物的渗透后才施加处理液从而干扰加速打印速度。然而，在本应用方面的情况下，因为“模糊”或类似现象可以通过混合墨水本身来抑制，混合墨水是无分散剂染料墨水和颜料墨水的混合物，设置施加处理液以等待染料或类似物渗入打印介质的时间变得不必要了。因此，就不会干扰打印速度的加速。换句话说，通过使用本应用方面的具有较低渗透能力、从而彩色材料如颜料或类似物可以长时间停留在打印介质的表面层上的混合墨水可以进一步改善OD值。
另外，在采用全-多型打印头的喷墨打印装置中，可以缩短从施加混合墨水到施加处理液的时间，因此可以增加第一张打印介质的打印速度即所谓的第一打印。因为上述时间间隔可以缩短，因此可以减小装置尺寸和降低成本。
在本应用方面在打印介质上混合墨水和处理液的施加顺序基本上是，在打印介质上施加完混合墨水后再施加处理液，如上所述可以获得上述效果。
根据发明人的研究，在上述施加顺序中，颜料墨水、染料墨水和处理液的连续顺序或染料墨水、颜料墨水和处理液的连续顺序是优选的。这是因为，在本应用方面，当染料和颜料墨水在一定程度上混合，其后与处理液反应，混合作用是最重要的。
在上述两个连续顺序中，当以颜料墨水、染料墨水和处理液这种顺序施加时，除了上述本应用方面的作用外，也可以取得限制所谓的透印的作用。也就是，染料或类似的彩色材料较深地渗入打印介质中，可以引起所谓的透印，即由彩色材料形成的点可以从打印介质的背面明显地观察到。然而，在上述施加的连续顺序中，基本上观察不到透印。推测的原因是，因为早期施加的颜料在与处理液反应的反应产物中有较大的颗粒，反应产物可能被堵塞在打印介质的纤维或类似物之间的缝隙中，不可能再进行进一步的渗入。
在染料墨水、颜料墨水和处理液的施加连续顺序中，由使用染料和处理液所引起的“溢出”或类似的现象几乎不能发生。
在本应用方面中，只要达到本应用方面的效果，施加混合墨水和处理液时间上的任何差别可能落在本发明范围内，对上述施加顺序也同样。
例如，施加染料墨水和颜料墨水的时间差异可以是零。也就是，可以将颜料墨水和染料墨水同时施加到打印介质上。同样，为了得到上述本应用方面的效果，从施加颜料墨水或类似物到施加处理液的时间间隔希望包括颜料墨水和染料墨水混合的时间。然而，即使时间比上述时间间隔短，在由颜料墨水或类似物覆盖所形成点的周围部分，即边缘部分，颜料和类似物的充分混合仍可以达到本应用方面的作用。特别地，至少可以达到抑制“模糊”或“溢出”的作用。
只要保持上述施加顺序，本应用方面中所施加墨水的色彩(种类)、密度和数量可以任意组合。例如，一般使用的黑色墨水(BK)、黄色墨水(Y)、洋红墨水(M)和青色墨水(C)。对于每种色彩，同样可以使用高和低浓度墨水。更特别地，在本应用方面，用至少黄色墨水、洋红墨水和青色墨水中的一种作为混合墨水，并使用处理液，以连续顺序施加混合墨水和处理液。
在这样的组合中，本发明所适用的最优选模式是用混合墨水作为黑色墨水。在这种模式下，本应用方面的各种效果，如增加OD值、抑制“模糊”或“溢出”，对字符如文字或类似物的打印质量有益。
在上述说明中，颜料墨水和染料墨水被分别解释为仅含有颜料和仅含有染料作为彩色材料的墨水，不仅由上述墨水而且由部分含有染料的颜料墨水或部分含有颜料的染料墨水都可以达到上述的各种作用。即使对后一种情况也是正确的。因此，在本说明书中，作为彩色材料，仅含有颜料的墨水或含有颜料并含有部分染料的墨水被定义为“以颜料作为主要彩色材料的颜料墨水”。同样，仅含有染料的墨水或含有染料并含有部分颜料的墨水被定义为“以染料作为主要彩色材料的染料墨水”。
作为将这些混合墨水等施加到打印介质上的方法，如在打印介质上施加或直接与墨水或类似物接触等各种方法，可能落在本发明的范围之内。最优选模式是采用打印头的喷墨打印类型。那么，在这种情况下，作为喷射部分的打印头的组合和布置是根据施加顺序和包括处理液的墨水的种类组合而定的。
特别地，混合墨水和处理液的喷头布置在打印头相对于打印介质相对移动的方向上，这样的结构使上述连续顺序施加变为可能。
此外，在颜料墨水、染料墨水和处理液喷射覆盖的范围内，一般由每个打印头控制形成打印图像等的每个像素。上述墨水或类似物以覆盖的方式喷射在同一位置。然而，本发明申请并不局限于上述结构。例如，用颜料墨水、染料墨水和处理液覆盖形成部分点，以达到本应用方面的预定效果的结构，或，施加处理液以稀释每个像素数据来引起处理液和以渗出或类似方式从邻近像素流出的颜料或类似物之间的反应。
(第五应用方面)在本应用方面中，在将染料墨水和颜料墨水施加到打印介质上后再施加高渗透速度的处理液，可以达到在第四应用方面中所说明的效果。同样，即使使用的是较低渗透速度的颜料墨水和染料墨水，渗透速度也能较高。即，相对于打印介质的颜料墨水、染料墨水和处理液的渗透速度是V1＜V3和V2＜V3，其中假定颜料墨水的渗透速度是V1、染料墨水的渗透速度是V2及处理液的渗透速度是V3。
图6表示颜料墨水Ip、染料墨水Id和处理液S以连续顺序施加到打印介质上的情况，并表示了在颜料墨水Ip与染料墨水Id没有充分混合时施加处理液的情形。在这种情况下，反应产物在处理液S和染料墨水Id相接触的边界生成。首先，因为处理液S的渗透速度高，反应产物可以以比仅使用染料墨水时高的速度渗入。因为染料和处理液本身之间的反应程度较低，在反应期间处理液S进一步渗入，同样与颜料墨水Ip反应，使得反应产物的渗透速度较高。这样，总体上，渗透速度可以比单独使用颜料墨水和染料墨水的情况下高，从而允许高速定影。
在本应用方面，通过使用高渗透速度的处理液改善OD值等，即使使用低渗透速度的染料墨水和颜料墨水，较高速的定影也成为可能。
(第六应用方面)本发明应用方面还涉及颜料墨水、染料墨水和处理液之一的施加顺序。也就是，在施加染料墨水或颜料墨水之一之后，施加处理液，并且随后，施加颜料墨水和染料墨水中的另一种。特别地，是以染料墨水、处理液和颜料墨水的顺序或以颜料墨水、处理液和染料墨水的顺序进行施加的。
根据本应用方面，与在施加两种颜料墨水和染料墨水后施加处理液的应用方面相比较，由墨水和处理液之间反应所生成的反应产物的流动能力变得较低，对防止“溢出”和“扩散(sweep)”有利。
根据本发明，因为颜料墨水、染料墨水和处理液在打印介质上混合，在仅用颜料墨水和处理液进行打印可能引起的“裂纹”或“浸出”，可以由于混合时同时存在染料而减小。相反地，在仅用染料墨水和处理液进行打印可能引起的OD值降低或“溢出”，可以由于混合时同时存在颜料而得到补偿，并因而可以减小。
结果，可以在高OD值，并避免“裂纹”、“浸出”“溢出”等缺陷情况下进行高质量的打印。
除了在混合颜料墨水和处理液下打印所达到的效果外，因为使用较高渗透性能的处理液，颜料墨水和处理液的反应产物可以具有高的渗透性能，使得总体渗透速度提高了。
结果，可以使得定影速度变得较高，从而能够进行高速打印。
从下面实施例的描述中并结合附图，本发明的上述和其他的目的、效果、性能和优点将变得更加明显。
图1A-1D表示推测性地解释染料墨水和处理液之间反应所得到的反应产物的“溢出”现象；图2A-2C表示推测性地解释颜料墨水和处理液之间反应所得到的反应产物的“浸出”现象；图3A-3C表示推测性地解释本发明的一个应用方面，在施加墨水后与处理液反应形成点，墨水中混有无分散剂的颜料和染料；图4表示解释在本发明另一应用方面当使用高渗透处理液作为处理液时混合墨水的反应和渗透；图5A-5D表示推测性地解释在本发明的另外的应用方面颜料墨水和染料墨水在打印介质上混合后与处理液的反应；图6表示解释在本发明的更进一步的应用方面当使用高渗透处理液作为处理液时，颜料墨水和染料墨水的反应和渗透；图7是一个侧视图，表示根据本发明打印装置的一种实施例的一般结构；图8是一个框图，表示图7所示打印装置控制系统的结构图9是表示acetylenol量和表示浸透速度的Ka值之间的关系的示意图；图10A和10B是特征曲线图，每个图均表示墨水渗透量和经过时间之间的关系；图11是表示根据本发明打印装置的另一实施例的结构的透视图；图12A-12C是表示根据本发明打印装置的另外实施例的头部结构的示意图；图13是表示根据本发明打印装置的另一实施例的结构的透视图；图14A-14C是曲线图，表示颜料的比率和打印性能之间的关系；图15A-15D是分别表示阴离子自分散型颜料、阴离子染料、阳离子表面活性剂及阳离子高聚物的示意图；图16是表示两个阴离子自分散型颜料之间插入阳离子高聚物后边界部分的反应模式的示意图；图17是表示两个阴离子自分散型颜料之间插入阴离子染料和阳离子高聚物后边界部分的反应模式的示意图；图18是表示两个阴离子自分散型颜料之间插入阴离子染料、阳离子表面活性剂和阳离子高聚物后边界部分的反应模式示意图；下面将结合附图详细解释上述应用方面的实施例。
(第一实施例)图7是一个侧视图，表示根据本发明的全-线(full-line)型打印装置的实施例的一般结构。
所示打印装置1采用喷墨打印类型，通过由许多当作喷射部分的全-线型打印头喷射墨水和处理液来完成打印，这些打印头布置在沿打印介质进给方向(图1中箭头A的方向)的预定位置。所示打印装置1由图8所示控制电路的控制下运行，这一点后面将会解释。
打印头组101g的每个打印头101BK1、101BK2、101S、101C、101M和101Y可以完成最大为A3尺寸的打印纸上的打印，在图7进给方向A的打印纸宽度方向上(图7纸表面的垂直方向)布置大约7200个墨水喷孔。
打印纸103由转动的一对定位辊114沿方向A进给，定位辊114是由电机驱动用于纸张进给的。然后，打印纸103的末端由一对导向板115定位导向。此后，打印纸103由进给带111进给。进给带111是一个环状带，并由两个辊112和113支撑。进给带111上侧在垂直方向的偏差由压盘104所限制。通过驱动辊113转动，打印纸103送进。将打印纸103吸到进给带111上是由静电吸引力所完成的。辊113由一个驱动源来驱动，例如像在箭头A方向进给打印纸103的马达。当打印纸103送进到进给带111上时，由打印头组101g打印的的打印纸103排出到接纸器116上。
打印头组101g的每个打印头由两个前面所述应用方面的喷射黑色混合墨水的头101BK1和101BK2、一个用于喷射处理液的处理液头101S、用于彩色墨水(青色打印头101C、洋红打印头101M和黄色打印头101Y)的打印头组成，沿打印纸103的进给方向A布置。然后，通过打印头分别喷射墨水和处理液，就能打印黑色字符或彩色图像了。
图8是一个框图，表示图7所示全-线型打印装置的控制系统的结构。
系统控制器201有一个微处理器、存储由所示装置执行的控制程序的ROM、用作执行微处理器过程的工作区域的RAM等等，用来完成整个装置的控制。马达204是由驱动器202控制驱动，并转动图7所示的辊113来进给打印纸。
主机206传送本实施例打印装置1要打印的信息来控制打印操作。接收缓存器207临时存储从主机206来的数据以存储数据，直至数据由系统控制器201所读取。帧存储器208是用于将数据展开为打印的图形数据的存储器，并且有一个打印所必须的存储器尺寸。在以下所给出的本实施例中的帧存储器208是设计用于存储一个打印页面的。然而，本发明不应由存储容量所限制。
缓存器209S和209P临时存储打印数据并根据打印头喷射孔的数量而改变存储容量。打印控制部分210是设计用于通过来自系统控制器201的命令适当控制打印头驱动，用于控制驱动频率，打印数据的数量等等。打印控制部分210也产生喷射处理液的数据。驱动器211执行用来喷射处理液的打印头101S、各个喷射墨水的打印头101BK1、101BK2、101C、101M和101Y的驱动，并由从打印控制部分210来的信号所控制。
从主机206来的打印数据被转送并临时存储在接收缓存器207。然后，存储的打印数据由系统控制器201读出，并在缓存器209S和209P中展开。卡纸、用尽墨水和纸张等等可以通过从一个异常检测传感器222来的各种检测信号检测到。
为了在由缓存器209S和209P中展开的图像数据的基础上喷射处理液，打印控制部分210完成处理液数据的生成。然后，分别在存储器209S和209P中的打印数据和处理液数据的基础上，各打印头的喷射操作是受控的。
在所示的实施例中，涉及到从头101BK1和101BK2喷射的黑色混合墨水，使用具有低渗透速度的墨水(以下称为低渗透墨水)。通过各自的打印头101S、101C、101M和101Y喷射的处理液和青色、洋红、黄色墨水是处理液和具有高渗透速度的墨水(在本实施例中以下称为高渗透墨水)。
在这里，在下面将简要解释一下渗透速度。
墨水的渗透能力用每平方米的墨水量V来表示，例如，已知在从墨滴喷射后的时间段t内墨水渗透量(单位ml/m2=μm)用下面Bristow公式表示V=Vr+Ka(t-tw)1/2
其中Lt＞tw在墨滴沉积到打印纸表面上后，墨滴通常在打印纸表面的不平坦部分即打印纸表面的粗糙部分，并且小量的墨水渗透到打印纸里。此时间是时间tw(接触时间)，在打印纸表面的不平部分接纳的接纳量用字符Vr表示。当墨滴在打印纸表面上沉积后的经过时间超过浸润时间tw时，渗透量V按超过时间(t-tw)的1/2次方的比例增长。Ka是一个增加部分的比例系数并与渗透速度相对应。
图9是一个示意图表，表示比例系数Ka值与墨水中乙烯氧化物-2、4、7、9-四甲基-5-癸炔-4、7-二醇(以下称为acetylenol商品名称，Kawaken FineChemical可供应)的量相对应，通过实验得到的。
Ka值是由一个动态渗透测试装置S(由Toyo Seiki Seisakusho制造)测量的。在此实验中，如本发明申请者使用的Canon Kabushiki Kaisha可提供的PB纸(商品名称)为平板纸。PB纸是一种可用于光电型复印机、激光打印机(LBP)和喷墨打印型打印机的打印纸。
同样，对于如Canon Kabushiki Kaisha可提供的PPC纸作为光电纸，也可得到类似的结果。
如图9所示的曲线是一个根据acetylenol量(水平轴)的增加，Ka值(竖轴)增加的曲线。从这里能够认识到，比例系数Ka由acetylenol量确定。因此，墨水的渗透速度基本上由acetylenol量限定。平行于垂直轴的并与曲线相交叉的线表示测量结果的波动范围。
图10A和10B是表示墨水渗透量和经过时间之间的关系图，它所表示的是用64g/m2、厚度约为80μm且空隙度(void fraction)为50％的纸的实验结果。
在图10A中，水平轴表示经过时间t的1/2次幂(msec1/2)，在图10B中，水平轴表示经过时间t(msec)。在两个图中，垂直轴表示渗透量V(μm)。在图10A和10B中，分别表示了acetylenol量为0％、0.35％和1％情况的曲线。
从图10A和10B能够清楚看到，相对于经过时间来说，墨水渗透量随acetylenol量的变大而变大了。在图10A和10B所示的图中，表示了这样的趋势，即在较大量acetylenol情况下湿润时间tw变得较短了且在较大量acetylenol情况下墨水渗透能力变得较高了。
当acetylenol没有混合在墨水中时，即acetylenol量为0％，墨水渗透能力是低的，具有将在后面详细说明低渗透墨水的性能。当acetylenol混合在墨水中的量为1％时，墨水具有在短时间内渗透到打印纸的能力，具有高渗透墨水的性能。那么，混有0.35％含量acetylenol的墨水，具有处于低渗透墨水和高渗透墨水之间的半渗透墨水的性能。
上述低渗透墨水、高渗透墨水和半渗透墨水的性能如下面表1所示。
表1
上述表1分别表示低渗透墨水、半渗透墨水和高渗透墨水的Ka值、acetylenol量(％)和表面张力(dyne/cm)。各墨水在作为打印介质的打印纸上的渗透能力在Ka值较大时变得较高。即，在表面张力较小时墨水的渗透能力变得较高。
在表1中，Ka值由动态渗透测试装置S(由Toyo Seiki Seisakusho制造)用上述Bristow方法测定。在此实验中，如本发明的申请人使用的是由CanonKabushiki Kaisha所提供的PB纸。同样，对于由Canon Kabushiki Kaisha提供的作为光电纸的PPC纸，也可得到类似的结果。
在这里，作为一个条件，在一定的液体中含有表面活性剂的情况下，已经知道在液体中有一个表面活性剂临界胶束浓度(CMC)。临界胶束浓度表示当表面活性剂溶液的浓度提高至突然导致数十个分子聚集以形成一个胶束时的浓度。上面所述用于调整墨水渗透性的acetylenol是一种表面活性剂。甚至在acetylenol中，临界胶束浓度的出现依赖于液体。
在acetylenol量调整的情况下作为与表面张力的关系，存在一种关系即当胶束形成时，表面张力可能不能再降低。那么，已经确认的是，相对于水的acetylenol的CMC大约是0.7％。
使图10A和10B中的临界胶束浓度与上述表l中的相对应，例如，上述表1中定义的高渗透墨水是墨水中含有比acetylenol在水中的临界胶束浓度(CMC)高的acetylenol量。
本实施例中使用的处理液和各种墨水的成分如下(处理液)甘油 7Wt.％二甘醇 5Wt.％acetylenolEH(由Kawaken Fine Chemical生产) 0.7Wt.％聚芳基胺 4Wt.％(分子量1500或更少，平均分子量大约1000)醋酸 4Wt.％氯苄烷铵(Benzalkohium chloride)0.5Wt.％二缩三乙二醇单丁醚 3Wt.％水 余量(黄色(Y)墨水)C.I.直接黄86 3Wt.％甘油 5Wt.％二甘醇 5Wt.％acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemical生产) 1Wt.％水 余量(洋红(M)墨水)C.I.直接酸性红289 3Wt.％甘油 5Wt.％二甘醇 5Wt.％acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemical生产) 1Wt.％水 余量(青色(C)墨水)C.I.直接蓝199 3Wt.％甘油 5Wt.％二甘醇 5Wt.％
acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemical生产) 1Wt.％水 余量(黑色混合墨水(BK))颜料分散液 25Wt.％2#食品黑 2Wt.％甘油 6Wt.％三甘醇 5Wt.％acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemical生产) 0.1Wt％水 余量黑色混合墨水的Ka值是0.33。上述颜料分散液如下。
(颜料分散液)准备溶液，将5克浓缩盐酸与5.3克水混合，1.58克邻氨基苯甲酸在5℃下加入。溶液在温度稳定保持在低于或等于10℃的冰浴中搅拌。然后，在8.7克水中溶解1.78克antrium nitrile而得到的溶液，在5℃时加入。而且，在搅拌15分钟后，具有320m2/g表面积和120ml/100gDBP吸油量的碳黑20克加入到混合液中。然后，继续搅拌15分钟。得到的浆体用Toyo Roshi NO.2(由Advantice公司生产)过滤。然后，颜料颗粒被充分冲洗并在110℃的烘箱中干燥。此后，将水加入颜料中，具有10％颜料浓度的颜料溶液就准备好了。因此，颜料分散液中自分散型碳黑有着阴离子特征并在表面上通过苯基与亲水基相偶联，如下面化学式所表示
从上面阐述的各成分可以清楚的是，根据acetylenol的量，黑色颜料墨水和染料墨水是低渗透墨水而处理液和各种青色、洋红和黄色墨水是高渗透墨水。
关于黑色颜料墨水，如上面应用方面所解释的，颜料墨水没有使用分散剂，也就是使用没有分散剂的颜料墨水。在这种墨水中，推荐使用自分散型碳黑分散成分作为阴离子碳黑分散成分，其中至少一种亲水基与碳黑表面直接或通过其他基团相结合。自分散型碳黑最好是离子性的，且最好是阴离子性的。
当碳黑有阴离子特性时，与碳黑表面相结合的亲水基可以是-COOM,-SO3M,-PO3HM,-PO3M2,-SO2NH2,-SO2NHCOR等等(这里M代表氢原子、碱金属、铵和有机铵中的一种，R代表具有1-12个碳原子的烷基、可能带有取代基的苯基，或可能带有取代基的萘基)。在本实施方案中，特别推荐使用那些在碳黑表面与-COOM或-SO3M结合有阴离子特性的物质。
在亲水基中“M”可能是碱金属，如锂、钠、钾或类似物。作为选择，亲水基可能是有机铵如一、二或三甲基铵，一至三乙烷基，或一、二或三羟甲基铵。得到有阴离子特性碳黑的一种方法，如在碳黑表面上与-COONa连接，例如，一种用hydrochlorite soda氧化碳黑的方法可以考虑。当然，本发明并不局限于此。
在本实施方案中，优先使用碳黑，在其表面上亲水基与其他基团相偶联。作为其他基团，可以使用具有1-12个碳原子的烷基、可能具有取代基的苯基或可能具有取代基的萘基。除了上述例子之外，也可使用-C2H4COOM、-PhSO3M或-PhCOOM等等(这里Ph代表苯基)。然而，理所当然的是，本发明并不局限于上述例子。
例如，表面上直接或通过其他基团结合有上述阴离子基的碳黑，可以通过下述方法制备。
也就是，作为向碳黑表面上引入-COONa基团的方法，例如，可以使用hydrochlorite soda将可商购的碳黑氧化的方法。另一方面，例如，作为向碳黑表面结合-Ar-COONa基的方法(这里Ar代表芳基)，可以使用将硝酸作用于NH2-Ar-COONa在碳黑表面上偶联重氮盐的方法。然而，理所当然的是，本发明并不局限于这些方法。
本实施方案中的墨水中含有的自分散型颜料其颗粒尺寸在0.05-0.3μm范围内、特别是在0.1-0.25μm范围内的颗粒最好是80％或更多。准备这样的墨水的方法同上面实施方案中所解释的一样。
在无分散剂颜料墨水中的碳黑本身不要求加入颜料分散树脂或表面活性剂来得到与普通碳黑相比较高的水分散能力。因此，与普通颜料墨水相比，上述碳黑在较高的定影能力、较高的湿润能力等等方面是有益的。因此，这样的碳黑用在打印头里具有较高的可靠性。
通过在本实施方案中使用黑色混合墨水，对于一种液体，具有相同极性的碳粒和黑染料被混合并被分散，与含有不同极性的高分子处理液反应。
在本实施方案中，每个打印头上的喷墨孔以600dpi的密度排列。在打印纸的进给方向上，以点密度600dpi完成打印。因此，在本实施方案中打印的图像或类似物，在行方向和列方向上的点密度都是600dpi。每个点的喷射频率是4KHz。因此，打印纸的进给速度为大约170mm/秒。而且，混合墨水打印头101BK1和101BK2和处理液头101S(见图7)之间的距离Di是80mm。因此，从黑色颜料墨水喷射到处理液喷射的时间间隔为大约0.48秒。每次喷射每个头的喷射量是15pl。甚至当从黑色墨水BK喷射到处理液S喷射的时间间隔设定为0.1秒时，也可以得到基本类似的结果。
然后，用本实施例完成打印一个预定的黑色图像，关于打印质量等的效果和比较，将用下面表2和表3进行说明。
表2<
在上述表2中，与本实施例类似，两个比较例表示的是以600dpi分辨率打印相同的预定图像。第一个比较例1是一个仅采用一个头每次喷射量为30pl来喷射颜料墨水并且不使用处理液的系统，而第二比较例2是一个使用一个头每次喷射量30pl来喷射黑色染料墨水和一个头每次喷射量为15pl来喷射具有较低渗透性的处理液的系统。在上述表2中的实施例和比较例在相互不同的6种打印纸上完成预定图像的打印，表2显示了其OD值等的测量结果。在表2所示的评估项目中，OD值是用Machbeth密度测量仪测定的。耐水性有效的时间，是当打印后水滴对图像的干扰难以辨别时的时间。同样，定影能力是不因打印产品卸下而引起变化时的时间。
从表2中可了解到，在本实施例所示的系统情况下，系统在OD值和定影能力方面特别优良。
表3
在图7所示本实施例装置中，从头101BK1和101BK2中喷射的两种黑色墨水是比较例3情况下的颜料墨水和比较例4情况下的染料墨水。
可以认识到，实施例显示了优良的OD值。即，对于这个OD值，在本实施例中，墨水施加了处理液，墨水中混合有不要求分散剂的颜料和染料，通过将颜料墨水和染料墨水混合来达到上述效果，以得到比处理液仅施加到颜料或仅施加到染料上情况下较高的OD值。
当抑制羽化(“模糊”或“浸出”)或使锐度降低(抑制“溢出”)时，实施例比比较例显示了良好的效果。
甚至当表3中从黑墨水BK喷射到处理液S喷射的时间间隔设为0.1秒时，也能得到基本类似的评估结果。
在打印操作期间打印头固定的情况下，使用上述全-多型打印装置。因此，进给打印纸要求的时间基本上与打印所要求的时间一致。这样，本发明适用于高速打印。因此，通过将本发明应用到高速打印装置上，高速打印功能可以进一步提高。而且，考虑到OD值和抑制“浸出”、“溢出”等，也可能达到高质量的打印。
虽然本实施例打印装置是用在最常用的打印机中，但应用并不局限于此，也可能构成复印机、传真机等的打印部分。
参照表2和表3解释的实施例的效果并不局限于采用关于黑色混合墨水的两个头结构，也可以是采用喷射量为30pl的单头结构。
(第二实施例)图11是一个总体透视图，表示根据本发明的连续型打印装置5第二实施例的结构。也就是，在打印介质上施加混合墨水后喷射处理液来引起反应的打印装置并不局限于全-线型也可能是连续型装置。与图7所示类似的部件将用同样的参考数字标注而忽略对其详细描述，是为了避免多余的描述以保持说明书的简洁使得本发明更容易清楚地理解。
作为打印介质的打印纸103从纸张进给部分105插入，并通过打印部分126排出。在本实施例中，一般普遍使用的便宜的平板纸作为打印纸103。在打印部分126，滑架107构成安装打印头101BK、101S、101C、101M和101Y的支架，并在没有画出的马达的驱动力作用下沿导轨109往复移动。在前实施例中已讨论了打印头101BK喷射黑色混合墨水。另一方面，打印头101S、101C、101M和101Y分别喷射处理液、青色墨水、洋红墨水和黄色墨水，并以连续的顺序驱动来喷射处理液和墨水。
对于每个打印头，墨水和处理液是从对应的墨盒108BK、108S、108C、108M和108Y分别供应的。在墨水喷射时，将驱动信号提供给电热转换器，也就是加热器，从而将热能提供给墨水和处理液以产生气泡，从而提供给每个头的每个喷墨孔。使用起泡压力来完成墨水和处理液的喷射。对每个头来说，以360dpi的密度布置64个喷射孔。这些64个喷射孔在与打印纸103的进给方向相同的方向上，也就是，在与每个头的扫描方向基本垂直的方向上，排列成行。在本实施例中，每个喷射孔每次的喷射量是23pl。
每个单独的打印头之间的距离是1/2英寸。从而，头101BK和101S之间的距离为1英寸。因为在扫描方向上的打印密度是720dpi并且每个头的喷射频率是7.2KHz，从头101BK喷射颜料墨水到头101S喷射处理液的时间间隔为0.05秒。
图12A-12C是表示图11所示连续打印装置中的头结构的其他实例的喷射孔排列的示意图。
如图12A所示，头可能由有两个用于喷射黑色墨水如混合墨水的喷射部分(喷射部分101BK1和101BK2)、和布置在它们之间喷射处理液的喷射部分101S组成。在这种情况下，在施加黑色混合墨水之后，施加处理液，并立即进一步施加黑色混合墨水。
如图12B和12C所示的头结构与图12A一样，用于几种墨水或处理液的头结构是集成一体的。当然，在这些整体结构的头单元中，每个墨水或处理液或液体盒的喷射孔及向外沟通的通道是相互独立的。因而，每个喷射部分与每个墨水或处理液的头是相似的。
与图12A类似，图12B显示了一个例子，其中有两个喷射黑色混合墨水的喷射孔。然而，在本实施例中，用于混合墨水的喷射部分101BK1、101BK2和用于处理液的喷射部分的布置，以使得在处理液喷射之前，混合墨水通过两个喷射部分101BK1、101BK2喷射。在这样的结构下，在黑色混合墨水的两个墨滴滴落后，才施加处理液。
图12C显示一个例子，它在排列和数量上与图11所示实施例在和喷射黑色混合墨水的喷射部分101BK和喷射处理液的喷射部分101S的排列和数量上，是类似的，而在青色、洋红和黄色墨水的各自的喷射部分的结构方面是不同的。青色、洋红和黄色墨水各自具有两个喷射部分(喷射部分101C1、101C2，喷射孔101M1、101M2和喷射部分101Y1、101Y2)。每种墨水的喷射部分101C1、101M1和101Y1及喷射部分101C2、101M2和101Y2是各自布置在垂直于扫描方向上的。在这样的头结构里，在每次扫描之间打印纸进给，多次扫描能有效覆盖相应的青色、洋红和黄色墨水。每种墨水的两个喷射部分，分别喷射高密度和低浓度墨水。
如图12A和12B所示，当存在黑色混合墨水的两个喷射部分时，例如，从各自喷射部分喷射的混合墨水中无分散剂颜料和染料的量在任一喷射孔中是一样的。然而，从各自喷射部分喷射的混合墨水中无分散剂颜料和染料的量也可以是不一样的。例如，颜料和染料比例在喷射部分101BK1中可能是3∶7而在喷射部分101BK2中是7∶3。相反地，其比例在喷射部分101BK1中可能是7∶3而在喷射部分101BK2中是3∶7。
(第三实施例)在如图12A所示的本发明实施例中，布置了打印头或喷射部分。也就是，在图12A中，黑色混合墨水从喷射部分101BK1和101BK2中喷射，而处理液从喷射部分101S喷射。那么，混合墨水、处理液和混合墨水以顺序方式喷射。
在本实施例中，在每个喷射部分，喷射孔以600dpi的密度布置。每个喷射孔的喷射量是15pl。与上面第二实施例类似，喷射部分之间的间隔是1/2英寸。喷射频率是10KHz，在辅助扫描方向(纸张进给方向)和主扫描方向(打印头扫描方向)上打印分辨率是600dpi。因此，混合墨水和处理液喷射的时间间隔为30毫秒。含有0.7％acetylenol的处理液具有高的渗透性能。
根据本实施例的结构，可以得到的打印黑色字符或类似物的OD值等于1.5或更高。同样，由处理液引起的反应产物的流动性是小的，“溢出”或羽化也可能完全避免。因为使用高渗透型处理液，可能达到较高的定影能力。
(第四实施例)在此实施例中，图7和图8所示的实施例的结构适用于这种模式，其中用颜料墨水和染料墨水的分别喷射取代了混合墨水的喷射。在这种情况下，打印头组101g中打印头中的每个黑色颜料墨水头101BK1、黑色染料墨水头101BK2、喷射处理液的处理液头101S、彩色墨水头(青色头101C、洋红头101M和黄色头101Y)如所示沿打印纸103的进给方向A布置。然后，通过各自的打印头喷射各自的彩色墨水和处理液，就可能打印黑色字符或彩色图像。
在本实施例中，分别通过头101BK1和101BK2喷射的黑色颜料墨水和染料墨水，是具有低渗透速度的低渗透墨水，而分别通过头101S、110C、101M和101Y喷射的处理液、青色、洋红和黄色墨水，是具有高渗透速度的高渗透墨水。
在本实施例使用的墨水成分中，与前面实施例墨水成分的差别如下(黑色染料墨水(BK))2#食品黑4Wt.％甘油7.5Wt.％二甘醇 7.5Wt％
尿素7.5Wt.％水 余量(黑色颜料墨水(BK))颜料分散液 50Wt.％甘油7Wt.％三甘醇 7Wt.％acetylenol EH(由Kawaken Fine Chemical生产) 0.2Wt.％水 余量在所示实施例中，使用无分散剂的颜料墨水。在这种墨水中，优先使用的是，作为阴离子碳黑分散成分的自分散型碳黑分散成分，其中至少一种亲水基在碳黑分散成分的表面上通过其他基团结合。作为自分散型碳黑，具有离子性的碳黑，最好是有阴离子特性的碳黑优先采用。
在本实施例中，通过使用黑色颜料和染料墨水，在液体中将有相同极性的碳黑粒和黑染料混合并分散，与具有不同极性的高分子处理液发生反应。
在本实施例中，颜料墨水头101BK1和处理液头101S之间的距离Di(见图7)是80mm。因而，从喷射黑色颜料墨水到喷射处理液体的时间间隔是0.48秒。应该注意到，打印头的每次喷射量是15pl。
然后，与用本实施例完成预定黑色图像打印与打印质量有关的效果和比较结果将利用下面表4和表5来说明。
表4
从表4可以明确的是，在本实施例的系统中，OD值和定影能力是特别优良的。
表5<
从本表中可以知道，本实施例在OD值上特别优良。即，对于OD值，当处理液施加到如本实施例的颜料墨水和染料墨水的混合物上时，通过混合，以得到比处理液仅施加到颜料墨水或染料墨水情况下较高的OD值，从而来引起上述效果。
(第五实施例)图13是一个总体透视图，表示根据本发明的连续型打印装置的第五实施例。可以清楚的是，其中在染料墨水和颜料墨水在打印介质上混合后与处理液体起反应的打印机，不仅可以应用到上述全-线型打印装置上，而且也可以应用到连续型打印装置上。与图7所示类似的部件将用同样的参考数字标注而省略对其详细描述，从而避免多余的描述以保持说明书的简洁使得本发明更容易清楚地理解。
作为打印介质的打印纸103从纸张进给部分105插入，并通过打印部分126排出。在本实施例中，一般普遍使用的便宜的平板纸作为打印纸103。在打印部分126，滑架107构成安装打印头101BK、101S、101C、101M和101Y的支架，并在没有画出的马达的驱动力作用下沿导轨109往复移动。打印头101BK1喷射黑色颜料墨水，而打印头101BK2喷射黑色染料墨水。分别喷射处理液、青色墨水、洋红墨水和黄色墨水的打印头101S、101C、101M和101Y，以上述顺序驱动来喷射处理液和墨水。在本实施例中，黑色颜料墨水是无分散剂墨水。
对于每个打印头，墨水和处理液是从对应的墨盒108BK、108S、108C、108M和108Y分别供应的。在墨水喷射时，将驱动信号提供给电热转换器，也就是加热器，从而将热能应用到墨水和处理液来产生气泡，以提供给每个头的每个喷墨孔。使用起泡压力来完成墨水和处理液的喷射。对每个头来说，以360dpi的密度布置64个喷射孔。这些64个喷射孔在与打印纸103的传送方向Y相同的方向上，也就是，在与每个头的扫描方向基本垂直的方向上，排列成行。在本实施例中，每个喷射孔每次的喷射量是23pl。
每个单独的打印头之间的距离是1/2英寸。从而，头101BK和101S之间的距离为1英寸。因为在扫描方向上的打印密度是720dpi并且每个头的喷射频率是7.2KHz，从头101BK喷射颜料墨水到头101S喷射处理液的时间间隔为0.1秒。
(第六实施例)在本发明的又一实施例中，在图13所示的连续型喷墨打印装置中，调整了打印头布置的顺序，而且与此有关的是，也更改了施加黑色染料墨水、颜料墨水和处理液的顺序。
也就是，在图13中，打印头的布置顺序更改了头101BK1和头101BK2的顺序(其他头与第五实施例中一样)。因此，黑色颜料墨水、处理液和黑色染料墨水按顺序喷射到打印介质上。头之间的距离和每个头的喷射频率与第二实施例是相似的。
根据本实施例，与施加颜料墨水和染料墨水后再施加处理液的情况相比较，墨水和处理液反应产物的流动性是可以限制的。因此，可以完全抑制“溢出”和“扩散(sweep)”现象。
在所示实施例中，颜料墨水使用的是自分散型颜料墨水。虽然在上述说明中，黑色颜料墨水从头101BK1喷射和黑色染料墨水从头101BK2喷射，但也可能从头101BK1喷射黑色染料墨水和从头101BK2喷射黑色颜料墨水。甚至在后一种结构中，也可达到与前一结构相同的效果。甚至当从黑色墨水BK喷射到处理液S喷射的时间间隔设为0.1秒时，也能得到基本类似的评估结果。
此外，在这里进行了关于这种情况的现象和推测的机理的详细解释。首先，墨水中的(自分散型)颜料和染料的比例与处理液中的阳离子高聚物PAA(聚芳基胺)和阳离子表面活性剂G50(氯苄烷铵，以下称EBK)的比例存在优选关系。
也就是，在所示实施例中，当处理液含有4％PAA和0.5％EBK(PAA比例大约为90％)时，如图14A-14C所示，通过改变墨水中颜料和染料的比例，OD值、透印性能、边缘锐度可以变成最大，这个结果在50％左右得到。然而，根据处理液中EBK比例的增加，质量的最佳值(峰值)(opticalvalue)移向较大的颜料比例。相反地，使PAA比例接近100％，峰值移向较大的染料比例。然而，OD值的峰值却不明显改变。
上述现象可以用下述原理(推测机理)来解释。
作为一个模型，自分散型颜料的构造如图15A所示。也就是，毛边状的颜料在颜料的周围具有大量的纤维状极性基团(阴离子)。作为阳离子高聚物的PAA是一种线状物质，如图15D所示在一个分子中有大量的阳离子。当自分散型颜料和PAA混合时，PAA高聚物可能缠绕在自分散型颜料的周围，如图16所示。然而，因为阳离子PAA在几何上不可能与所有颜料的阴离子结合，结合的物质整体上处于具有阳离子特性的情况，如图16所示。
从而，由细颗粒颜料和PAA生成的反应产物具有小的分子间力来导致电子排斥而难于聚集成大分子团。结果，当没有染料时，这些细物质可能会在点的周围出现像烟雾排放一样。
然而，当墨水中以混合的方式存在染料(图15B)和颜料时，PAA和染料结合成凝胶体状，并起一种粘结剂作用，用于颜料之间的粘结(见图17)。然而，当颜料与染料的比例变大时，细的颜料，甚至一部分，具有产生烟雾状来降低边缘的锐度的趋向。在这里，当墨水中除PAA之外，还含有作为阳离子表面活性剂的EBK时，EBK可以起聚集细颜料颗粒的作用，并与之联合，在染料和PAA反应中促进凝胶化来捕捉细颗粒实现缓冲功能。
在图16-图18中，基本显示了两个颜料颗粒之间边界部分的反应模式。然而，因为复杂，没有显示其他部分的反应模式。
因而，当PAA与染料粘结时，粘结物质在能量上变得稳定了。当EBK与自分散型颜料粘结时，也建立了能量上的稳定性。也就是，反应模式可以有多种选择性。
因此，当处理液中EBK的比例变大时，质量的最佳值(optical value)移向较大的颜料比例。相反地，当PAA的比例变大时，质量的最佳值移向较大的染料比例。
在这里，当PAA的比例高时，为了改善引起透印和边缘锐度的可能性，可以增加染料来限制细颜料颗粒的流动能力。然而，由PAA和染料反应所产生的反应产物在尺寸上是小的。因此，当增加处理液的渗透能力来改善定影能力时，染料可能沿深度方向渗入纸张，以使得不可能得到高OD值。因此，颜料是必需的。应该理解的是，在墨水中存在作为彩色物质的自分散型颜料和染料及在处理液中存在用于在墨水中产生彩色物质的高分子难溶剂，在基本上不存在颜料的情况下是首选的，即使处理液的渗透能力没有增加。
就优选实施例已经详细描述了本发明，对本领域技术人员来说，现在从上述描述中显然应该知道，在较宽的方面不脱离本发明可以作一些改变和修改，因此，后附权利要求书的目的是覆盖落在本发明精神实质范围之内的所有改变和修改。
权利要求
1.一种喷墨打印装置，在打印介质上施加含有彩色材料的墨水后，施加使所说墨水中所说彩色材料不溶解的处理液，所说墨水是混合墨水，其中混合有自分散型颜料和染料，包括施加装置，用于将所说混合墨水和所说处理液分别施加到所说打印介质上，并在所说打印介质上在液态混合所说混合墨水和所说处理液。
2.一种喷墨打印装置，在打印介质上施加含有彩色材料的墨水后，施加使所说墨水中所说彩色材料不溶解的处理液，所说墨水是混合墨水，其中混合有自分散型颜料和染料，包括施加装置，用于将所说混合墨水和所说处理液分别施加到所说打印介质上，在所说打印介质上在液态混合所说混合墨水和所说处理液，并对于所说混合墨水和所说处理液的混合物，其中混合有所说自分散型颜料和染料的混合墨水，再在液态被施加到所说打印介质上。
3.一种喷墨打印装置，采用一个喷射墨水的墨水喷射部分和一个喷射处理液的处理液喷射部分，处理液使得从所说墨水喷射部分喷射的墨水不溶解并在向打印介质上喷射所说墨水后通过喷射所说处理液来完成打印，所说墨水喷射部分至少由一个用于喷射混合墨水的混合墨水喷射部分组成，混合墨水中混合有自分散型颜料和染料，包括喷射部分布置装置，用于以预定的位置关系布置所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分；和控制装置，用于相对移动所说布置装置布置的各个喷射部分和所说打印介质，从各自的喷射部分喷射所说混合墨水和所说处理液，并在所说打印介质上混合所说混合墨水和所说处理液。
4.根据权利要求1-3所说的任意一种喷墨打印装置，其特征在于，所说颜料是这样一种颜料，至少一种阴离子基直接或通过其他基团偶联在所说颜料的表面上。
5.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说阴离子基至少是从下面阴离子基中选出的一种，即-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2、-SO2NHCOR，这里M代表氢原子、碱金属、铵和有机铵中的一种，R代表具有1-12个碳原子的烷基、可能带有取代基的苯基或可能带有取代基的萘基。
6.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说基团是具有1-12个碳原子的烷基、可能带有取代基的苯基或可能带有取代基的萘基。
7.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，80％或以上所说颜料颗粒的直径为0.05-0.3μm。
8.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，80％或以上所说颜料颗粒的直径为0.1-0.25μm。
9.根据权利要求8所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说混合墨水是黑色墨水。
10.根据权利要求3所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上依序布置所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分，并且所说控制装置为了顺序混合依序将所说混合墨水和所说处理液体喷射到所说打印介质上。
11.根据权利要求3所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上依序布置所说混合墨水喷射部分、所说处理液喷射部分和所说混合墨水喷射部分，并且所说控制装置为了顺序混合依序将所说混合墨水、所说处理液体和混合墨水喷射到所说打印介质上。
12.根据权利要求3所说的喷墨打印装置，其特征在于，在布置过所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分的位置之后，所说布置装置还布置喷射青色墨水的青色墨水喷射部分、喷射洋红墨水的洋红墨水喷射部分和喷射黄色墨水的黄色墨水喷射部分。
13.根据权利要求12所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值大于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)。
14.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分是在对应于相对移动的所说打印介质打印区的整个宽度的范围内布置的墨水喷射孔和处理液喷射孔。
15.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，还包括驱动装置，用于在由所说布置装置保持位置关系的情况下，相对于所说打印介质，移动所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分，以及通过控制所说驱动装置，所说控制装置通过各自喷射部分的扫描引起相对于所说打印介质的所说相对移动。
16.根据权利要求4所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说混合墨水喷射部分和所说处理液喷射部分利用热能在所说混合墨水中和所说处理液中产生气泡，并分别利用所说气泡压力来喷射所说混合墨水和所说处理液。
17.根据权利要求13所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值低于或等于1.0(ml/m2.msec1/2)。
18.一种打印方法，通过喷涂混合墨水进行打印，混合墨水中混合有自分散型颜料和染料，施加到打印介质上，并随后施加处理液，使得所说混合墨水中所说自分散型颜料和染料不溶解，包括通过将所说混合墨水和所说处理液施加到所说打印介质上，至少将所说混合墨水和所说处理液混合的步骤。
19.一种打印方法，通过喷涂含有彩色材料的墨水进行打印，随后施加处理液，使得所说墨水中的所说彩色材料不溶解，并且所说墨水是混合墨水，其中混合有自分散型颜料和染料，包括步骤分别将所说混合墨水和所说处理液施加到所说打印介质上，在液态在所说打印介质上将所说混合墨水和所说处理液相混合，并且，对于所说混合墨水和所说处理液的混合物，其中混合有自分散型颜料和染料的混合墨水在液态下在所说打印介质上混合。
20.根据权利要求18或19所说的打印方法，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值大于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)。
21.一种打印方法，通过将第一种和第二种液体施加到打印介质上进行打印，包括步骤以顺序次序和覆盖的方式施加所说第一种和第二种液体，相对于所说打印介质的所说第一种和第二种液体的渗透速度是V1＜V2，其中所说第一种液体的渗透速度是V1而所说第二种液体的渗透速度是V2。
22.在利用含有无分散剂颜料的墨水和使所说墨水不溶解的处理液在打印介质上形成点进行打印时，用于减少彩色材料施加区中彩色材料缺乏区的方法，其特征在于，所说墨水含有染料。
23.一种喷墨打印方法，将含有彩色材料的第一种墨水施加到打印介质上，施加使所说第一种墨水中彩色材料不溶解的处理液，并施加含有彩色材料的第二种墨水，其特征在于，所说第一和第二种墨水之一中的彩色材料是一种混合彩色材料，其中混合有自分散型颜料和染料，而所说第一和第二种墨水中的另外一种彩色材料是颜料或染料，所说方法包括步骤，将所说处理液体与所说第一种墨水液态下在所说打印介质表面上混合，并将所说第二种墨水至少与所说处理液体液态下在所说打印介质表面上混合。
24.一种喷墨打印装置，将含有彩色材料的第一种墨水施加到打印介质上，施加使所说第一种墨水中彩色材料不溶解的处理液，并施加含有彩色材料的第二种墨水，其特征在于，所说第一和第二种墨水之一中的彩色材料是一种混合彩色材料，其中混合有自分散型颜料和染料，而所说第一和第二种墨水中的另外一种彩色材料是颜料或染料，所说装置包括施加装置，将所说处理液与所说第一种墨水液态下在所说打印介质表面上混合，并将所说第二种墨水至少与所说处理液液态下在所说打印介质表面上混合。
25.一种喷墨打印装置，将含有彩色材料的第一种墨水施加到打印介质上，施加使所说第一种墨水中彩色材料不溶解的处理液，并施加含有彩色材料的第二种墨水，其特征在于，所说墨水包括一种颜料墨水，主要含有颜料作为彩色材料，和一种染料墨水，主要含有染料作为彩色材料，所说装置包括施加装置，用于分别施加所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液，并且，在所说打印介质上，所说颜料墨水和染料墨水液态下分别与所说处理液混合。
26.一种喷墨打印装置，先将以颜料作为主要彩色材料的颜料墨水和以染料作为主要彩色材料的染料墨水之一施加到打印介质上，接着施加使所说墨水中彩色材料不溶解的处理液，随后再将所说颜料墨水和染料墨水中的另外一种施加到所说打印介质上，包括施加装置，用于分别施加所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液，并且，在所说打印介质上，所说颜料墨水和染料墨水液态下分别与所说处理液混合。
27.一种喷墨打印装置，该装置具有喷射含有彩色材料的墨水的墨水喷射部分和喷射使墨水中彩色材料不溶解的处理液的处理液喷射部分，并通过在向打印介质喷射墨水后喷射所说处理液来进行打印，所说墨水喷射部分包括，一个染料墨水喷射部分，喷射以染料作为主要彩色材料的染料墨水，和一个颜料墨水喷射部分，喷射以颜料作为主要彩色材料的颜料墨水，包括喷射部分布置装置，用于以预定的位置关系布置所说染料墨水喷射部分、所说颜料墨水喷射部分和所说处理液喷射部分；和控制装置，用于相对地移动由所说布置装置布置的所说喷射部分和所说打印介质，从所说喷射部分喷射所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液，然后在所说打印介质上液态下混合所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液。
28.根据权利要求25-27任一项中所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说颜料墨水是一种自分散型颜料墨水。
29.根据权利要求28所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说自分散型颜料墨水中的颜料在表面上直接或通过其他基团与至少一种阴离子基偶联。
30.根据权利要求29所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说阴离子基至少是从下面阴离子基中选出的一种，即-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NH2、-SO2NHCOR，这里M代表氢原子、碱金属、铵和有机铵中的一种，R代表具有1-12个碳原子的烷基、可能带有取代基的苯基或可能带有取代基的萘基。
31.根据权利要求29所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说基团是具有1-12个碳原子的烷基、可能带有取代基的苯基或可能带有取代基的萘基。
32.根据权利要求29所说的喷墨打印装置，其特征在于，80％或以上所说颜料颗粒的直径为0.05-0.3μm。
33.根据权利要求29所说的喷墨打印装置，其特征在于，80％或以上所说颜料颗粒的直径为0.1-0.25μm。
34.根据权利要求25-27任一项中所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说颜料墨水含有一种分散所说颜料的分散剂。
35.根据权利要求25所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说颜料墨水和所说染料墨水是黑色墨水。
36.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上以顺序次序布置所说颜料墨水喷射部分、所说染料墨水喷射部分和所说处理液喷射部分，并且所说控制装置将所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液以顺序次序喷射到所说打印介质上，从而顺序混合。
37.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上以顺序次序布置所说染料墨水喷射部分、所说颜料墨水喷射部分和所说处理液喷射部分，并且所说控制装置将所说染料墨水、所说颜料墨水和所说处理液以顺序次序喷射到所说打印介质上，从而顺序混合。
38.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上以顺序次序布置所说颜料墨水喷射部分、所说处理液喷射部分和所说染料墨水喷射部分，并且所说控制装置将所说颜料墨水、所说处理液和所说染料墨水以顺序次序喷射到所说打印介质上，从而顺序混合。
39.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说布置装置在预定方向上以顺序次序布置所说染料墨水喷射部分、所说处理液喷射部分和所说颜料墨水喷射部分，并且所说控制装置将所说染料墨水、所说处理液和所说颜料墨水以顺序次序喷射到所说打印介质上，从而顺序混合。
40.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，在布置所说颜料墨水喷射部分、所说染料墨水喷射部分和所说处理液喷射部分的位置之后，所说布置装置还布置有喷射青色墨水的青色墨水喷射部分、喷射洋红墨水的洋红墨水喷射部分和喷射黄色墨水的黄色墨水喷射部分。
41.根据权利要求25所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值大于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)。
42.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说墨水喷射部分和所说处理液喷射部分是在对应于相对移动的所说打印介质打印区的整个宽度的范围内布置的墨水喷射孔和处理液喷射孔。
43.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，还包括驱动装置，用于在由所说布置装置保持位置关系下，相对于所说打印介质，移动所说墨水喷射部分和所说处理液喷射部分，并且，所说控制装置通过控制所说驱动装置，由各个喷射部分相对于所说打印介质扫描，引起所说相对移动。
44.根据权利要求27所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说墨水喷射部分和所说处理液喷射部分利用热能在所说墨水中和所说处理液中产生气泡，并分别利用所说气泡压力来喷射所说墨水和所说处理液。
45.根据权利要求41所说的喷墨打印装置，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值小于1.0(ml/m2.msec1/2)。
46.一种打印方法，通过喷涂含有彩色材料的墨水，随后施加使得所说墨水中的所说彩色材料不溶解的处理液进行打印，并且所说墨水包括一种颜料墨水，含有颜料作为主要彩色材料，和一种染料墨水，含有染料作为主要彩色材料，包括步骤将所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液分别施加到所说打印介质上，将所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液液态下在所说打印介质上混合，而且，至少将所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液在液态下混合。
47.根据权利要求22所说的打印方法，其特征在于，所说处理液的渗透速度，用Bristow方法测定的Ka值大于或等于5.0(ml/m2.msec1/2)。
48.根据权利要求46或47所说的打印方法，其特征在于，将所说颜料墨水、所说染料墨水和所说处理液以连续顺序施加到所说打印介质上，并在所说打印介质上混合。
49.根据权利要求46或47所说的打印方法，其特征在于，将所说染料墨水、所说颜料墨水和所说处理液以顺序次序施加到所说打印介质上，并在所说打印介质上混合。
50.根据权利要求46或47所说的打印方法，其特征在于，将所说颜料墨水、所说处理液和所说染料墨水以顺序次序施加到所说打印介质上，并在所说打印介质上混合。
51.根据权利要求46或47所说的打印方法，其特征在于，将所说染料墨水、所说处理液和所说颜料墨水以顺序次序施加到所说打印介质上，并在所说打印介质上混合。
52.一种打印方法，通过将第一种、第二种和第三种液体施加到打印介质上进行打印，包括步骤以顺序次序和覆盖的方式施加所说第一种、第二种和第三种液体，相对于所说打印介质的所说第一种、第二种和第三种液体的渗透速度是V1＜V3和V2＜V3，其中所说第一种液体的渗透速度是V1、所说第二种液体的渗透速度是V2及所说第三种液体的渗透速度是V3。
53.在利用含有颜料作为主要彩色材料的颜料墨水和使所说颜料墨水中所说彩色材料不溶解的处理液在打印介质上形成点，进行打印时，减少彩色材料施加区中彩色材料缺乏区的方法，其特征在于，除所说颜料墨水和所说处理液之外，还使用了含有染料作为主要彩色材料的染料墨水。
全文摘要
打印时,使用一种染料墨水和一种颜料墨水,并另外使用一种使这些墨水不溶解的处理液,两种墨水由颜料墨水和染料墨水组成。在将颜料墨水施加到打印介质上后,施加染料墨水以覆盖颜料墨水。在打印介质上将这些墨水混合后,然后施加使墨水不溶解的处理液。作为选择,可以使用混合墨水,混合墨水由不要求分散剂的颜料墨水和染料墨水构成。在将此混合墨水施加到打印介质上后,施加使墨水不溶解的处理液。因此,可以解决由颜料墨水和染料墨水或混合墨水与处理液反应所引起的“裂纹”、“浸出、”、“溢出”或降低OD值等问题,从而获得高质量的打印。
文档编号B41J2/21GK1223934SQ98111650
公开日1999年7月28日 申请日期1998年12月25日 优先权日1997年12月26日
发明者小板桥规文 申请人:佳能株式会社