专利名称：喷墨打印方法和喷墨打印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过将在预定条件下凝固的着色材料施加到打印介质上来形成图像的喷墨打印装置。更具体地说，本发明涉及一种实现“无页边空白(marginless)打印”的喷墨打印方法和打印装置，通过该方法和装置，将图像打印到打印介质上而没有空白边。
背景技术：
随着办公设备例如计算机、字处理机和复印机的发展，在市场上已可获得种类渐多的用于从这些设备输出信息的打印装置。特别地，使用喷墨打印系统的打印装置具有的优点是能够容易地减少打印头的尺寸，以高分辨率和高速度打印图像，以及在普通纸上打印而无需对纸进行特殊处理。其它优点包括低运行成本、低噪音、以及使用多色墨水能相对容易地实现全色打印。因此，已实现了范围广泛的应用，包括个人使用者。
这种普及能够导致使用者对喷墨打印装置提出新的要求。尤其是近年来，对在保持高色饱和度的同时增加图像坚牢度(fastness)例如耐水性和耐光性的需求增加。增强图像坚牢度的一种方法是对打印介质例如专用纸进行一些改进。然而，为了稳定地保持包括普通纸的各种打印介质的高图像坚牢度，更有效的是使墨水本身具有一些实现上述目的的特征。为此，近年来已开发了许多新的墨水并提出了其使用方法。
例如，日本特开平11-227229(1999)号公报公开了除传统使用的染料墨水之外，对包含颜料作为着色剂的墨水的开发和使用这些墨水的各种打印方法。与含有染料作为着色剂的墨水相比，含有颜料的墨水易于留在打印介质的表面上，其着色剂处于凝固状态。因此，颜料着色剂具有高色饱和度的特征，其不容易因太阳光和臭氧而褪色。为了同时利用颜料墨水的优势和染料墨水的优势，上面引用的参考文献公开了一种根据所使用的打印介质的种类和要输出的图像的种类而选择性地使用这些不同种类的墨水的方法。例如，上述文献说明了制备具有低渗透性的颜料基黑色墨水和具有高渗透性的染料基彩色墨水，以及可以根据打印介质的种类和要打印的图像的种类用黑色墨水或用不同彩色墨水的组合来打印黑色图像。该引用的参考文献还说明了首先打印彩色墨水，接着用黑色墨水覆盖首先打印的彩色墨水。
用于增强色饱和度和图像坚牢度的其它方法提出使用与含有着色剂的彩色墨水反应的反应液，以使着色剂不溶解或凝固。例如，日本特开昭56-89595(1981)号公报公开了一种方法，其在打印前将聚合物溶液如羧甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯施加到打印介质上，然后打印着色墨水。日本特开昭63-29971(1988)号公报公开了一种方法，其包括向打印介质上施加含有有机化合物的液体，该有机化合物在一个分子中具有两个或多个阳离子基团，然后打印包含阴离子染料的着色墨水。日本特开昭64-9279(1989)号公报公开了一种方法，其首先将包含琥珀酸的酸性液体施加到打印介质上，然后打印着色墨水。日本特开昭64-63185号公报说明了一种方法，其在打印包含染料的着色墨水之前，将使染料不溶解的液体施加到打印介质上。日本特开平5-202328(1993)号公报公开了一种方法，其在打印着色墨水之前施加包含多价金属离子的反应液。
此外，日本特开平6-106841(1994)、9-11850(1997)、11-334101(1999)和11-343441(1999)号公报，以及美国专利第5,428,383、5,488,402和5,976,230号公开了一系列黑色墨水和彩色墨水，其中至少一种彩色墨水呈现出与黑色墨水的相互反应性，其它墨水显示与黑色墨水没有反应性。
使用反应液的上面列举的全部这些方法的特征在于，该反应液与包含着色剂的着色墨水发生化学反应，以使着色墨水凝固。即，近年来的许多喷墨打印装置无论它们是使用颜料还是使用染料或是否需要反应液以引起凝固，均使着色剂凝固、留下并固定在打印介质的表面上，因此实现了令人满意的色饱和度和图像坚牢度。
另外，对提高图像质量和处理与银盐图片的图像质量相匹配的图像质量的需求日益增加。近年来，市场上出现数量不断增加的能够执行所谓“无页边空白打印”的打印装置，通过这种装置可以将图像打印到打印介质的边缘。
在传统喷墨打印装置中，在打印介质的边缘形成图像会给装置带来许多问题。其中一个问题是，超出打印介质边沿的墨水会污染打印装置的内部，进而由于进入了打印装置中而污染数张打印介质。由于墨水还在打印介质的边缘被吸收，因此打印介质的输送准确性下降，因而有可能导致打印介质被卡在装置中。
但是，例如在日本特开平10-128964(1998)和特开2000-351205号公报中，已经提出了解决伴随“无页边空白打印”而出现的上述问题的结构和方法。关于在打印介质的侧边缘实现“无页边空白打印”的结构，日本特开平10-128964(1998)号公报公开了“一种喷墨打印装置，包括导向部件，其被设置为在垂直于打印介质输送方向的方向上可根据打印介质的尺寸进行移动，并安装在打印介质的侧边缘的内侧；以及墨水接收装置，其沿垂直于打印介质输送方向的方向安装在导向部件的外侧并邻近该导向部件，以接收来自打印头的墨水。”即，当在各种宽度的打印介质上执行“无页边空白打印”时，可以通过墨水接收装置来接收被喷射到打印介质侧边缘外侧的墨水，从而使打印装置内部的污染最小化。
日本特开2000-351205号公报公开了一种在打印介质的前端和后端实现“无页边空白打印”的结构。在这种结构中，在打印期间限制打印介质的位置的稿台表面上形成有孔，在打印操作期间被喷射到打印介质的前端或后端的外侧的墨水被引导到该孔中，在该孔中安装有用于吸收废墨的吸收器。该收集被喷射到打印介质边缘的外侧的墨水而不污染装置内部的机构是实现“无页边空白打印”的重要因素之一。
但是，在喷墨打印装置中，发现通过使用上述加速着色剂凝固的墨水来执行“无页边空白打印”会引起另一个问题。下面说明该问题。
当使用凝固性墨水时，难以实现与通常的染料墨水相同的对墨水的快速吸收。这种墨水的着色剂不像染料那样溶于水且电离，而是分散到液体中，因此，当它粘附到吸收剂上时，不像水那样被快速吸收。下面说明本发明的发明人在使用颜料墨水作为凝固墨水的例子以及染料墨水来执行“无页边空白打印”的处理时所发现的现象和问题。
图13示出被喷射到墨水吸收器上的染料墨水。在该图中，附图标记1为打印头。从打印头1喷射出来的墨水是目前已知的用于喷墨打印中的基于水的染料墨水。所使用的染料可以包括水溶性染料，例如直接染料、酸性染料和碱性染料。附图标记2为墨水吸收器，其可以使用通常所知的任何类型的多孔材料。墨水吸收器可以例如通过使用纤维素、人造纤维、丙烯酸、聚氨酯或聚酯的纤维中的一种或其组合，并使这些纤维形成细纤维或对其进行亲水性处理并碾压成层状来形成。墨水吸收器还可以由多孔聚乙烯和密胺泡沫塑料来形成。如果这种墨水吸收器2与染料墨水组合使用，则随着墨水浸透到墨水吸收器2的内部，墨水将被迅速吸收到墨水吸收器中，如图中的阴影部分所示。
图14示出被喷射到与上面相同的吸收器上的颜料墨水。可以使用在喷墨打印中所使用的任何传统上已知的颜料墨水。在这种颜料墨水和墨水吸收器的组合中，墨水成分的一部分例如液体介质渗透到墨水吸收器2中。但是，颜料颗粒残留在墨水吸收器2上作为未被吸收的墨水成分而形成沉积。即，如图中的阴影部分所示，墨水分离成渗透到吸收器中的部分和沉积在墨水吸收器上并残留于此的部分。
尽管在上面的说明中以颜料墨水为例，但是墨水在吸收器中的这种行为能类似地在具有凝固性着色剂的任何墨水中观察到。例如，其甚至适用于由染料和颜料的混合物组成的墨水，其中，颜料构成主要的着色剂，其他着色剂例如高可溶性染料等与其混合以用于调整颜色。即使当使用染料作为着色剂时，通过使用与染料发生反应的反应液来加速着色剂的凝固，也能产生类似的效果。
在执行“无页边空白打印”期间的吸收器中，随着打印张数和通电时间的增加，在吸收器的表面上沉积的墨水不断增加。一旦吸收器的表面被沉积所覆盖，则落到吸收器上的墨水液滴无法被接收到吸收器中。因此，在吸收器表面上弹回的墨水将污染打印装置的内部。而且，当“无页边空白打印”大量纸张时，会发现墨水的沉积到达打印介质输送路径，污染打印介质的背面。而且，还发现墨水的沉积甚至可能突入到打印介质输送路径中，接触打印介质的末端，从而导致输送故障。
由于上述各种问题，在使用凝固性墨水的喷墨打印装置中难以实现满意的“无页边空白打印”。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提出一种即使当进行“无页边空白打印”时，也能产生满意的图像且不会污染打印装置内部或打印介质背面的喷墨打印装置。
本发明的第一方面是一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印方法包括凝固抑制液施加步骤，用于将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
本发明的第二方面是一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印方法包括设置步骤，用于设置无页边空白打印模式，该无页边空白打印模式进行打印而在打印介质的至少一个边缘部分不留下页边空白；凝固抑制液施加步骤，用于在无页边空白打印模式下将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
本发明的第三方面是一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上形成图像，该喷墨打印方法包括凝固抑制液施加步骤，用于将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；反应液施加步骤，用于将反应液施加到打印介质，该反应液加速着色剂的凝固；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
本发明的第四方面是一种喷墨打印装置，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印装置包括当进行打印操作而在打印介质的至少一个边缘不留下页边空白时，接收被喷射到打印介质外侧的墨水的墨水吸收器；以及将凝固抑制液施加到墨水吸收器的施加装置，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固。
本发明的第五方面是一种喷墨打印装置，用于通过从喷嘴喷射包含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印装置包括当进行打印操作而在打印介质的至少一个边缘不留下页边空白时，接收被喷射到打印介质外侧的墨水的墨水吸收器；将凝固抑制液施加到墨水吸收器的施加装置，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固；以及将反应液施加到打印介质的施加装置，该反应液加速着色剂的凝固。
通过下面结合附图对本发明的实施例的说明，本发明的上述和其他目的、效果、特征和优点将变得更显而易见。
图1是适用于本发明的串行喷墨打印装置的透视图；图2是示出适用于本发明的喷墨打印装置的控制系统的结构的方框图；图3是示出适用于本发明实施例的喷墨打印头的主要部分的示意透视图；图4是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图5是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图6是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图7是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图8是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图9是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图10是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；
图11是示出随时间流逝的喷射操作的打印头剖视图；图12是示出在本发明实施例的打印装置中的打印单元的细节的剖视图；图13是示出被喷射到吸收器上的染料墨水的示意图；图14是示出被喷射到吸收器上的颜料墨水的示意图；图15是示出在“无页边空白打印”期间如何执行打印操作的视图；以及图16A至16C是用于说明由凝固抑制剂所引起的立体位阻(steric hindrance)效应。
具体实施例方式
下面来详细说明本发明的实施例。
图1是适用于本发明的串行喷墨打印装置的透视图。由输送辊106以箭头P的方向将插在喷墨打印装置100的进纸位置的打印介质105送到打印头104的可打印区域。在可打印区域中打印介质105的下面设有稿台107，该稿台107在打印头104执行打印操作的区域中从下面支撑打印介质105。然而注意，在打印单元正下方的位置形成有孔。在该孔中安装有在“无页边空白打印”期间吸收喷射到打印介质边缘以外的墨水的墨水吸收器。下面将详细说明打印单元。
滑动架101可以沿两个导轴102、103移动，而且在主扫描方向Q1、Q2上来回扫描打印区域。安装在滑动架101上的打印头104具有能够喷射多种彩色墨水(KCMY)的喷嘴组；喷射凝固抑制液(P)的喷嘴组，所述凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂凝固；以及喷射反应液(S)的喷嘴组，所述反应液加速包含在墨水中的着色剂的凝固。这些喷嘴组的喷嘴开口朝向图中的下方。此外，打印头104包括墨盒，用于容纳提供给各墨水喷嘴组的不同颜色的墨水；凝固抑制液盒，用于容纳提供给凝固抑制液喷嘴组的凝固抑制液；以及反应液盒，用于容纳提供给反应液喷嘴组的反应液。重复交替地进行主扫描和副扫描，通过主扫描，在滑动架101在Q1或Q2方向上移动的同时，打印头104喷射至少一种墨水，以在打印介质上形成图像；通过副扫描，以预定距离进给打印介质105。通过该过程，图像连续地形成在打印介质上。在主扫描期间，打印头104还根据需要喷射凝固抑制液和反应液。附图标记108是切换单元和显示单元。该切换单元用于接通或断开打印装置的电源，并设定各种打印模式(例如，后述无页边空白打印模式)。该显示单元显示打印装置的状态。
图2是示出图1的喷墨打印装置100中的控制系统的结构的方框图。在该图中，主计算机140连接到打印装置100并且生成要传送给打印装置的图像数据。在主计算机140的操作系统上运行的程序包括应用程序和打印机驱动程序。应用程序执行处理以生成在打印装置中使用的图像数据。该图像数据或编辑前的数据可以通过多种介质获取到计算机中。这样获取到的数据被显示在主计算机的监视器上，在这里由应用程序进行编辑和处理，以生成图像数据，例如R、G和B。根据打印请求，该图像数据被传送到打印机驱动程序。打印机驱动程序将接收到的RGB图像数据转换成对应于再现由该数据表示的颜色的青、品红、黄和黑色墨水组合的色分离数据。然后，对CMYK色分离数据中的每个进行γ校正处理和半色调处理，以生成CMYK多值图像数据，然后将其传送到打印装置100。
在打印装置100中的接收缓冲器401接收来自主计算机140的CMYK多值图像数据并将其传送到CPU 402。有关数据是否被正确接收的信息以及表示打印装置100的操作状态的信息也经由接收缓冲器401被通知给主计算机140。CPU 402控制打印装置中的各部分。由接收缓冲器401所接收的CMYK多值图像数据在CPU402的控制下被转换成CMYK二值图像数据，并且被传送到存储单元403进行保存。存储单元403还存储用于控制在喷墨打印装置中执行的打印操作和恢复操作的控制程序。
该打印装置根据需要使用反应液(S)。使用反应液(S)的目的是凝固包含在墨水中的着色剂，因此只有在使用了墨水的情况下才需要使用它。当使用反应液时，可以通过CMYK二值图像数据的逻辑或(OR)来生成反应液的二值喷射数据，并且将其存储在存储单元403中。考虑到反应液液滴落在打印介质上会发生一定程度的扩散的事实，并不总是需要将反应液施加到全部墨水施加位置。例如，如日本专利第3227339号所公开的，CMYK二值图像数据的逻辑或数据可以被稀疏(thin)以为反应液生成二值喷射数据，以便将反应液只施加到墨水施加位置的一部分上，并且将这样生成的二值喷射数据存储在存储单元403中。还可以将反应液施加到打印介质的整个表面。在该结构中，事先准备有将反应液施加到打印介质的整个表面上的二值喷射数据，并且将其存储在存储单元403中。
凝固抑制液(P)只需要施加到墨水吸收器上，如后面所述。因此，优选事先准备用于将液体施加到墨水吸收器的喷射数据，并且将其存储在存储单元403中。
机械控制单元404根据来自CPU 402的指令控制例如滑动架马达和输送马达等机械单元405。传感器/SW控制单元406将来自由各种传感器和开关组成的传感器/SW单元407的信号传送到CPU 402。显示元件控制单元408根据来自CPU 402的指令控制由位于显示面板组上的LED和液晶显示元件组成的显示单元409。打印头控制单元410根据来自CPU 402的指令控制打印头104。打印头控制单元410还检测温度信息和其他表示打印头104的状态的信息，并且将其传送到CPU 402。
图3是示意性示出适用于本实施例的喷墨打印头的主要部分的透视图。在该图中，附图标记934是基板，在本实施例中，该基板由玻璃、陶瓷、塑料或金属等形成。基板的材料不是本发明的要点，只要该基板能够用作流路形成部件的一部分，以及用作喷墨能量产生部件、形成液体流路和下述喷墨喷嘴的材料层的支撑部件，其并不限制于任何特定材料。在本实施例中，使用硅基板(晶片)。
使用由感光树脂制成的下述孔板(喷嘴板)，通过激光束或通过曝光装置例如MPA(镜面投影光刻机)，使基板934形成有喷墨喷嘴。
基板934还形成有多个电热转换器(也称为加热器)931、以及细长凹槽形式的墨水供给口933，该墨水供给口933还用作公共液体室。加热器931即热能产生装置以例如600dpi(点/英寸)的间隔纵向排列在墨水供给口933的两侧。两列加热器在y方向上相互交错半个节距，因此它们一起能在y方向上以1200dpi的密度打印。
在基板934上设有墨水流路壁936，以将墨水导入加热器所在的地方。而且，在墨水流路壁936上设置孔板935，该孔板具有用于通过施加至单个加热器的能量来喷射墨滴的喷嘴832。孔板935在喷嘴表面侧(935a)经防水处理。对每个加热器931施加10kHz驱动频率的脉冲电压，以便能大约每100μsec喷墨。
图4-图11是示出随着时间流逝实际的喷墨操作是如何进行的打印头剖面图。这里，打印头的剖面是沿图3的IV-IV线取得的。
图4示出由被施加了脉冲电压的加热器931形成的膜状气泡。图5示出在图4的状态之后大约1μsec的状态；图6表示大约2μsec后的状态；图7表示大约3μsec后的状态；图8表示大约4μsec后的状态；图9表示大约5μsec后的状态；图10表示大约6μsec后的状态；图11表示大约7μsec后的状态。在下面的说明中，词语“落下或下降”或“被允许下降”不是指重力方向的下降，而是指与打印头安装方向无关地朝向加热器的移动。
当根据打印信号给加热器931通电后，在加热器931的上方、在液体流路1338中形成气泡1001。如1μsec后的图5所示和2μsec后的图6所示，气泡1001快速膨胀。当气泡1001膨胀到其最大体积时，其高度超过喷嘴表面935a。这时气泡1001的压力比大气压小几倍至十二倍。
在产生气泡1001后大约2μsec，气泡1001体积开始减小，并且几乎同时开始形成弯液面1002。如图7所示，弯液面1002向加热器931收缩。
弯液面1002的下降速度快于气泡1001的收缩速度。因此，产生气泡后大约4μsec，在喷嘴832的底部表面附近，气泡1001与大气相通(图8)。同时，靠近喷嘴832中心轴的墨水Ia开始朝加热器931下降。这是因为在气泡与大气相通之前，墨水Ia被气泡1001的负压朝向加热器931拉回，即使在气泡与大气相通后，墨水Ia由于惯性仍然保持朝向加热器931表面的速度。
朝向加热器931下降的墨水Ia在产生气泡1001后大约5μsec到达加热器931的表面(图9)。然后，该墨水覆盖在加热器931的表面(图10)。已覆盖加热器931表面的墨水沿加热器931的表面具有水平矢量，但在垂直于加热器931表面的方向上的矢量消失。因此，墨水易于停留在加热器931的表面上。稍微高于加热器表面、保持朝向喷射方向的速度矢量的一部分液体受到向下的力的作用。
然后，已覆盖加热器931表面的底部墨水与上部墨水(主液滴)之间的Ib部分变窄，在气泡1001产生后大约7μsec，液体部分Ib在加热器931表面的中心处被切断(图11)。因此，该墨水被分成在喷射方向具有速度矢量的主液滴Ia和覆盖在加热器931表面的墨水Ic。Ib的断开位置优选位于液体流路1338内，并且更优选位于加热器931侧而非喷嘴832侧。
这样产生的主液滴Ia沿着喷射方向无偏斜地从喷嘴832的中央部分喷射，并且落在打印介质的打印表面上的目标位置。覆盖在加热器931表面的墨水Ic停留在加热器表面而没有被喷射。
接着，将说明适用于本实施例的颜料墨水。然而要注意的是，本发明并不局限于下述颜料墨水的应用例子。
用在本实施例中的颜料墨水的颜料的重量占颜料墨水总重的1-20％，并且优选为2-12wt％。作为黑色颜料，可使用通过炉法(furnace method)或槽法(channel method)制备的炭黑。优选具有15-40mμ(nm)的一次粒径，基于BET方法的50-300m2/g的比表面积，40-150ml/100g的D BP吸油量，0.5-10％的挥发性成分，以及2-9的pH值。在市场上可获得的具有上述特征的产品包括No.2300、No.900、MC F88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、No.2200B(这些产品来自MitsubishiKasei)、RAVEN1255(Columbia制造)、REGAL400R、REGAL330R、REGAL660R、MOGULL(这些产品来自CabotCorporation)、Color Black FW1、Color Black FW18、ColorBlack S170、Color Black S150、Printex 35、Printex U(这些产品来自Degussa)。
市场上的黄色颜料包括，例如C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄2、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄16和C.I.颜料黄83。
市场上的品红颜料包括，例如C.I.颜料红5、C.I.颜料红7、C.I.颜料红12、C.I.颜料红48(Ca)、C.I.颜料红48(Mn)、C.I.颜料红57(Ca)、C.I.颜料红112和C.I.颜料红122。
市场上的青色颜料包括，例如C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝3、C.I.颜料蓝15∶3、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝22、C.I.瓮蓝(vet blue)4、和C.I.瓮蓝6。除了这些颜料，当然也可以使用新制造的颜料，例如自分散型颜料。
可以使用任何类型的颜料分散剂，只要其是水溶性树脂即可，优选具有1,000-30,000的重均分子量(weight-averagedmole cular weight)，更优选为3,000-15,000。更具体地，颜料分散剂包括由至少两个或更多个单体(至少一个是亲水性聚合单体)构成的嵌段共聚物，这些单体选自苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯萘、乙烯萘衍生物、α，β-烯键式不饱和羧酸的脂肪醇酯、丙烯酸、丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富马酸、富马酸衍生物、乙酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺和丙烯酰胺衍生物；无规共聚物；接枝共聚物；或它们的盐。此外，在优选的条件下，还可以使用天然树脂如松香、紫胶和淀粉。这些树脂可以溶解在碱的水溶液中，是碱溶性树脂。在颜料墨水中，用作颜料分散剂的这些水溶性树脂优选为颜料墨水总重量的0.1-5wt％。
在颜料墨水包含上述颜料的情况下，整个颜料墨水优选被调至中性或碱性。这改善了用作颜料分散剂的水溶性树脂的溶解度，从而赋予颜料墨水优异的长期保存性。然而，在这种情况下，因为碱性液体可能会腐蚀喷墨打印装置中的各部件，所以需要将颜料墨水调至7-10的pH范围内。例如，可能的pH调节剂包括有机胺，如二乙醇胺和三乙醇胺；无机碱助剂，如碱金属氢氧化物，包括氢氧化钠、氢氧化锂、和氢氧化钾；以及有机酸和无机酸。将上述颜料和用作分散剂的水溶性树脂分散或溶解在水溶性介质中。
在本实施例的颜料墨水中，适宜的水性液体介质是水与水溶性有机溶剂的混合溶剂。在这种情况下，优选使用离子交换水(去离子水)，而不是通常可得的、包含各种离子的水。
与水混合的水溶性有机溶剂包括，例如碳数为1-4的烷基醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、和叔丁醇；酰胺，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮或酮醇，如丙酮和双丙酮醇；醚，如四氢呋喃和二噁烷；聚亚烷基二醇，如聚乙二醇和聚丙二醇；具有2-6个碳原子的亚烷基的烷撑二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、和二甘醇；丙三醇；多元醇的低级烷基醚，如乙二醇一甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚、和三甘醇一甲基(或乙基)醚；以及N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。在这些水溶性有机溶剂中，多元醇如二甘醇、以及多元醇的低级烷基醚如二甘醇和三甘醇一甲基(或乙基)醚是适宜使用的。
在颜料墨水中，上述水溶性有机溶剂的含量通常在颜料墨水总重量的3-50wt％的范围内，更优选在3-40wt％的范围内。水含量为颜料墨水总重量的10-90wt％，优选为30-80wt％。
为了给本实施例的颜料墨水提供所需的属性，可以根据需要向颜料墨水中添加表面活性剂、消泡剂和防腐剂。非常适宜添加适量的促进颜料墨水的液体成分快速浸透打印介质的表面活性剂。表面活性剂的添加量为0.05-10wt％，或更优选为0.5-5wt％。作为阴离子表面活性剂，可适于使用的是通常可得到的表面活性剂，如羧酸盐类、硫酸酯类、磺酸盐类、和磷酸盐类。
上述颜料墨水可按如下步骤制造。首先，向包含作为分散剂的水溶性树脂和水的水介质中添加上述颜料并搅拌。然后，使用后述分散装置来分散颜料，并且根据要求可进行离心分离以获得所需的分散液。接着，向该分散液中添加浆料(sizing agent)和上述适当选择的添加剂成分，并搅拌以制备颜料墨水。
当碱溶性类型的树脂用作分散剂时，需要添加碱以溶解树脂。优选使用的碱是有机胺，如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨甲基丙醇和氨；或无机盐，如氢氧化钾和氢氧化钠。
在制备包含颜料的颜料墨水的方法中，搅拌包含颜料的水介质，在分散处理前，进行超过30分钟的混合是有效的。这是因为预混操作改善了颜料表面的湿润性(wettability)，并促进了颜料表面上分散剂的吸收。
在颜料分散处理期间使用的分散机可以是通常使用的机器中的任一种，例如球磨机、辗压机和砂磨机。在这些机器中，优选使用高速砂磨机。该机器包括，例如Super mill、Sand grinder、Beads mill、Agitator mill、Glen mill、Dyno-mill、Pearl mill和Cobol mill(均为商品名)。
采用颜料墨水的喷墨打印装置通常选择具有最佳颗粒尺寸分布的颜料，以尽可能防止喷嘴的堵塞。为了获得所需的颗粒尺寸分布，可以包括减小分散机中的粉碎介质的大小、增加粉碎介质的配料比、延长处理时间、减慢喷出速度、以及用过滤器和离心分离机对粉碎后的颗粒进行分级。还可以根据需要组合这些方法。
接下来，说明在该实施例中使用的与上述颜料墨水发生反应的反应液。在本说明书中，反应液被定义为具有使包含在墨水中的着色剂凝固的成分的液体。如果使用含有通过电斥力来分散的颜料的颜料墨水，则反应液适合包括作为抵消该电斥力的反应成分的多价金属盐。该多价金属盐由二价或更高价金属离子和与这些多价金属离子相结合的阴离子组成。多价金属离子的例子包括二价金属离子，例如Ca2+，Cu2+，Ni2+，Mg2+和Zn2+；以及三价金属离子，Fe3+和Al3+。阴离子的例子包括Cl-、NO3-、和SO4-。为了使反应在瞬时发生以便迅速形成凝固膜，需要使反应液中的多价金属离子的总电荷浓度为包含在着色颜料墨水中的相反极性的离子浓度的两倍以上。
可用作反应液的水溶性有机溶剂包括，例如氨化物，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮，如丙酮；醚，如四氢呋喃和二噁烷等；聚亚烷基二醇，如聚乙二醇和聚丙二醇；具有2-6个碳原子的亚烷基的烷撑二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、和二甘醇；多元醇的低级烷基醚，如乙二醇甲基醚(ethyleneglycol methylether)、二甘醇甲基醚、和三甘醇甲基醚；单价醇，如乙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇；以及丙三醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-咪唑啉酮、三乙醇胺、环丁砜和二甲基亚砜。尽管对反应液中的上述水溶性有机溶剂的含量没有特别限制，但是优选为反应液总重量的5-60wt％，并且更优选为5-40wt％。
对于反应液，可以根据需要添加例如粘度调节剂、pH调节剂、防腐剂和抗氧化剂。用作渗透促进剂的表面活性剂的选择以及作为添加剂的表面活性剂的量需要注意对反应液在打印介质中的渗透性的限制。尽管反应液优选为无色的，但是当与打印介质上的墨水相混合时，其颜色可以是淡到不会改变着色墨水的色调的程度。此外，优选对上述反应液的属性进行调节，以使其在25℃左右的粘性在1-30cps的范围内。
接下来，说明适用于该实施例的凝固抑制剂。图16A和16B示出了由凝固抑制剂所引起的立体位阻效应。如图16A所示，着色剂(颜料)粒子通过电斥力被分散到液体中。在颜料墨水从打印头被喷射或排出之前，即，当颜料粒子在液体中时，其状态如图16A所示。当颜料墨水从打印头朝向吸收器喷射时，由于液体的渗透和蒸发，液体的介电常数变低，并且电斥力变小。这样，范德华(Van der Waars)吸引力大于电斥力，颜料凝固并且保持在吸收器的表面附近(图16B)。随着液体渗入吸收器中，固体粒子与液体分离。
因此，该实施例使用用于抑制颜料粒子间的接触(这在下文中称为位阻效应)的凝固抑制剂来使在墨水吸收器上的着色剂的凝固最小化，从而减轻墨水在墨水吸收器上的沉积。更具体地说，准备了凝固抑制剂，该凝固抑制剂能够吸附到颜料粒子的表面上，并且能够阻挡颜料粒子之间相互接触，如图16C所示，在特定的时间将该凝固抑制剂施加到墨水吸收器上。因此，如果将颜料墨水施加到墨水吸收器上，则凝固抑制剂吸附到颜料粒子的表面以防止颜料粒子间的接触。因此，颜料能够稳定地保持其分散状态而不依赖于液体的渗透和蒸发。因此，颜料粒子不易于凝固，从而减轻了在墨水吸收器上的墨水沉积。
当使用反应性墨水时，通过使用包含在可溶于墨水的反应液中的多价金属盐还可以抑制着色剂的反应和凝固。这种材料的例子包括碱性水溶液，例如氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化镁。还可以使用屏蔽特定金属的螯合剂。该螯合剂的例子包括EDTA(乙二胺四乙酸)、NTA(次氮基三乙酸)和UDA(2-氨基丙二酰脲二乙酸)。
不过，需要指出，本发明中所用的凝固抑制剂并不限于具有上述位阻效应或能够防止反应液中的多价金属盐溶解的凝固抑制剂。实际上，凝固抑制剂仅需要能够抑制趋于凝固的着色剂的凝固即可。因此，所使用的是否具有位阻效应、化学反应或其他化学效果是无关紧要的。
凝固抑制剂可以含有水或水溶性有机溶剂。可用的水溶性有机溶剂包括，例如具有1-4个碳数的烷基醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、和叔丁醇；酰胺，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮或酮醇，如丙酮和双丙酮醇；醚，如四氢呋喃和二噁烷；聚亚烷基二醇，如聚乙二醇和聚丙二醇；具有2-6个碳原子的亚烷基的烷撑二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、和二甘醇；丙三醇；多元醇的低级烷基醚，如乙二醇一甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚、和三甘醇一甲基(或乙基)醚；以及N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。在这些水溶性有机溶剂中，多元醇如二甘醇，以及多元醇的低级烷基醚如二甘醇和三甘醇一甲基(或乙基)醚是适宜使用的。
在凝固抑制液中上述水溶性有机溶剂的含量一般占凝固抑制液总重量的3-50wt％的范围内，更优选为3-40wt％的范围内。水的含量占凝固抑制液总重量的10-90wt％的范围内，优选为30-80wt％。
除了无色、透明的液体之外，根据本发明用于抑制墨水凝固的凝固抑制液可以是淡色的，含有例如染料和颜料的着色剂。
图12是示出在本发明的打印装置中的打印单元的细节的剖视图。本发明的打印装置能够通过进行打印操作而在至少一个边缘部分(前、后、右侧和左侧边缘)不留下空白，来执行无页边空白打印模式。该装置具有墨水吸收器，用于吸收在该无页边空白打印模式下被喷射到打印介质的边缘外侧的墨水。可以有多种设置“无页边空白打印模式”的方法。例如，在主计算机中的打印机驱动程序的属性窗口上，用户可以选择“无页边空白打印模式”来设置所选的模式，或者可以通过使用打印装置上的显示屏和开关来选择“无页边空白打印模式”以设置所选的模式。
在图12中，附图标记10为打印介质的输送路径。当发出打印开始命令时，打印介质105按箭头方向沿输送路径10进给。附图标记11为纸张传感器。该纸张传感器11检测打印介质105是否存在，从而判断是否已经正常执行了纸张进给操作。在“无页边空白打印”的情况下，检测到打印介质105的前端，并且根据该定时，可以控制打印介质被输送的距离以及打印方法。这样被输送的打印介质的前端保持在夹送(pinch)辊12和输送辊106之间，并以这种状态通过输送辊106的旋转被输送到打印头104的下面，然后位于中心15。
可打印区域14表示通过使用布置在打印头104上的多个喷嘴来执行打印操作的区域。中心位置15表示可打印区域14的中心。这里输送的打印介质105被稿台107从下面进行支撑，以便在打印介质和喷嘴表面之间保持合适的距离。稿台107的中心部分具有孔，其朝向打印头104的可打印区域14。墨水吸收器17设在如图所示的孔位置。
通过打印头104对前端位于中心15的打印介质进行第一次扫描。在“无页边空白打印”的情况下，墨水和凝固抑制液从打印头104被喷射到位于打印介质的前边缘和侧边缘外侧的区域上。墨水和凝固抑制液落在安装于稿台中心的墨水吸收器17上并被吸收进去。在执行一次打印扫描之后，打印介质被进给预定的距离，以到达要执行下一次打印扫描的区域。通过重复交替进行打印扫描和打印介质进给，可以将墨水施加到位于打印介质的前边缘和侧边缘外侧的区域，以及位于这些边缘内侧的区域。当进行该打印扫描时，开始喷射反应液。在这个例子中，以这样的方式喷射反应液，以使被喷射到打印介质外侧的液体的量尽可能小。
随着打印操作的进行，图像连续地形成在打印介质上。形成有图像的打印介质保持在齿轮18和排出辊19之间，并朝向排纸单元运动。随着打印操作的进行，当纸张传感器11检测到打印介质的后端时，执行预定数量的输送操作，此时打印介质的后端位于可打印区域的正下方。然后，该后端以与前端相同的方式来打印，其中，被喷射到打印介质的后端边缘外侧的墨水和凝固抑制液被吸收到墨水吸收器17中。
图15示出在“无页边空白打印”期间如何执行打印操作。特别是，图15示出了在打印介质的前边缘和侧边缘的打印操作。区域A表示前端区域，它由位于打印介质前边缘和侧边缘外侧的区域以及位于这些边缘内侧的区域组成。区域B表示非前端区域。打印头104的阴影部分表示在每次打印扫描中所使用的喷嘴的范围。
如图所示，该实施例采用所谓二次(2-pass)打印，其中，打印头在每个区域中的同一行像素上被扫描两次以完成像素行的打印。这里，为了使用不同的喷嘴来打印同一像素行，在连续扫描之间沿输送方向进给打印介质，以便不同的喷嘴面对同一像素行。尽管示出的打印头位置在每一次扫描中不同，但这只是为简化起见。实际上，打印头104沿输送方向保持在固定位置处，打印介质P在打印介质的输送方向上(与打印头扫描方向相垂直的方向)以与所使用的喷嘴范围相对应的距离移动。
图15所示的第一至第三次扫描是用于将墨水仅喷射到打印介质的前边缘外侧的区域上的扫描。因此，在该扫描期间，凝固抑制液也与墨水一起被喷射出来。更具体地说，凝固抑制液被喷射到位于打印介质前边缘外侧的区域上。在第一至第三次打印扫描期间，被喷射到打印介质外侧的墨水和凝固抑制液落到墨水吸收器17上并且被吸收进去。
第四次扫描将墨水喷射到位于打印介质的前边缘和侧边缘外侧的区域以及这些边缘内侧的区域上。因此，如上所述，在该扫描期间，除了墨水之外还喷射凝固抑制液和反应液。更具体地说，凝固抑制液被喷射到位于打印介质的前边缘和侧边缘外侧的区域上，反应液被喷射到这些边缘内侧的区域上。在第四次扫描期间被喷射到打印介质外侧的墨水和凝固抑制液落在墨水吸收器17上，并且如第一至第三次扫描那样被吸收进去。反应液由于没有被喷射到打印介质的外侧，因此理论上不会落在墨水吸收器上。不过，如果存在打印介质输送错误或喷射位置错误，则反应液可能无意地被喷射到打印介质的外侧并且落在墨水吸收器上。在该实施例中，由于凝固抑制液被施加到墨水吸收器上，因此能够抑制墨水和反应液在吸收器上发生反应。
在第五次及其后的扫描中，墨水被喷射到打印介质的侧边缘外侧的区域以及侧边缘内侧的区域上。同样在这些扫描中，与第四次扫描相同，除了墨水之外还喷射凝固抑制液和反应液。现在，完成了在打印介质的前端区域上的打印。与前端区域打印相同，在打印介质的后端区域上的打印包括将墨水和凝固抑制液喷射到打印介质的外侧，以及将墨水和反应液喷射到打印介质的内侧。
使用上述结构，可以提供将凝固抑制液施加到位于打印头正下方的墨水吸收器的步骤，以及将墨水施加到位于墨水吸收器上方的打印介质的边缘上的步骤。通过该配置，可以在施加墨水和反应液之前(或者几乎同时)，将凝固抑制液施加到墨水吸收器。因此，墨水中的着色剂很快渗透到吸收器内部，而不会在吸收器的表面上凝固。因此，着色剂在吸收器表面上的沉积可被减到最小，从而减轻了与之相关的问题。
由于凝固抑制液是用于抑制墨水着色剂在吸收器中的凝固，因此只需要将其施加到吸收器上，而不用考虑正在打印的图像。在本实施例中，优选为通过打印头来施加液体。但是，本发明不限于该方法。例如，凝固抑制液可以在打印之前通过喷涂的方式来施加，以产生满意的效果。
在本实施例中，采用与喷射墨水相同的方式由打印头将凝固抑制液施加到吸收器上。因此，当执行“无页边空白打印”时，需要将凝固抑制液只朝向位于打印介质外侧的墨水吸收器进行喷射。考虑到在打印介质进给期间打印介质的位置偏离以及打印错误，可以将凝固抑制液施加到打印介质的边缘附近区域，更具体地说，该边缘附近区域包括位于打印介质边缘内侧的区域和位于边缘外侧的区域。此时，优选将施加到打印介质外侧的液体的量控制为大于施加到打印介质上的量。
至于反应液，由于反应液是用于提高图像质量的，因此应该将其朝打印介质的内侧而不是朝吸收器进行喷射。如上所述，优选将反应液施加到施加墨水的区域，或者施加墨水区域的一部分，或者打印介质的整个表面。在本实施例中，由于凝固抑制液被施加到墨水吸收器，因此，如果将反应液施加到墨水吸收器，则可以抑制墨水在吸收器上与反应液发生反应并在那里凝固。但是，将反应液施加到吸收器上没有任何优点，因此优选为将其仅喷到打印介质上。因此，在本实施例中，反应液没有被喷到打印介质的外侧。但是，考虑到在进给期间打印介质的位置偏离以及打印错误，可以将反应液施加到打印介质的边缘附近区域，更具体地说，该边缘附近区域包括位于打印介质边缘内侧的区域和位于边缘外侧的区域。
第二实施例虽然在第一实施例中已经说明了使用反应液的例子，但是使用反应液来凝固着色剂不是必需的。这是因为只要配置为能通过凝固抑制液来抑制包含在墨水中的具有在墨水吸收器上发生凝固的属性的着色剂发生凝固，本发明即有效。该墨水的一个例子是含有颜料的颜料墨水。
在本实施例中，与第一实施例相同，在“无页边空白打印”期间将凝固抑制液施加到打印介质的外侧。在该构造中，与第一实施例相同，在施加墨水之前(或者几乎同时)将凝固抑制液施加到墨水吸收器。因此，墨水中的着色剂迅速浸透到吸收器中，而不会在吸收器的表面上凝固。因此，着色剂在吸收器表面上的沉积被减到最小，从而减轻了与着色剂沉积有关的问题。
下面说明由本发明的发明人进行的验证例和比较例，以证实本发明的效果。在以下说明中，如果没有特别说明，份和百分比均是基于重量的。
验证1根据下述处理，制备含有颜料和阴离子化合物的黑色、青色、品红和黄色的颜料墨水。还制备用于加速颜料墨水中的颜料的凝固的反应液、以及用于抑制这些颜料墨水的颜料的凝固的凝固抑制液。
着色墨水K1制备颜料分散液-苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值240，重均分子量＝5,000) 1.5份-单乙醇胺 1.0份-二甘醇5.0份-离子交换水81.5份将上述成分混合起来并在水浴中加热到70℃，以完全溶解树脂组分。向该溶液中添加10份新制备的炭黑(MCF88，MitsubishiKasei制造)和1份异丙醇；并将其进行30分钟的预混，然后在以下条件下进行分散处理。
-分散机砂磨机(Igarashi Kikai制造)-粉碎介质1mm直径的锆珠-粉碎介质的填充系数50％(体积)-粉碎时间3小时还进行离心分离处理(以12,000rpm运行20分钟)以去除粗糙颗粒，从而制备颜料分散液。
制备着色墨水K1
使用上述分散液，混合具有以下成分比例的成分，以制备含有颜料的墨水用作着色墨水。
-上述颜料分散液30.0份-丙三醇10.0份-乙二醇5.0份-N-甲基吡咯烷酮5.0份-乙醇 2.0份-Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemical) 1.0份-离子交换水47.0份着色墨水C110份用于制备着色墨水K1的炭黑(MCF88，MitsubishiKasei制造)被代替为颜料蓝15，以与制备着色墨水K1相同的方式制备着色墨水C1。
着色墨水M110份用于制备着色墨水K1的炭黑(MCF88，MitsubishiKasei制造)被代替为颜料红7，以与制备着色墨水K1相同的方式制备着色墨水M1。
着色墨水Y110份用于制备着色墨水K1的炭黑(MCF88，MitsubishiKasei制造)被代替为颜料黄74，以与制备着色墨水K1相同的方式制备着色墨水Y1。
凝固抑制液P1混合并溶解以下成分，然后用具有0.22μm孔径的膜滤器(membrane filter)(产品名称Floropore Filter，SumitomoDenko制造)在压力下过滤，以制备凝固抑制液P1。
凝固抑制液P1的成分-二甘醇10.0份
-甲醇5.0份-BC40(Nikko Chemical制造)10.0份-Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemical)0.1份-离子交换水 74.9份反应液S1混合并溶解以下成分，然后用具有0.22μm孔径的膜滤器(产品名称Floropore Filter，Sumitomo Denko制造)在压力下过滤，以产生pH被调整为3.8的反应液S 1。
反应液S1的成分-二甘醇10.0份-甲醇 5.0份-硝酸镁3.0份-Acetylenol EH(Kawaken Fine Chemical) 0.1份-离子交换水81.9份接下来，将如上所述制造的四种着色墨水、凝固抑制液P1和反应液S1倒入空墨盒，以将其从喷墨打印装置BJF900(Canon制造)的打印头喷出。将反应液S1倒入墨盒BCI-6BK(Canon制造)，将凝固抑制液P1倒入墨盒BCI-6PC(Canon制造)，将着色墨水K1倒入墨盒BCI-6PM(Canon制造)，将着色墨水C1倒入墨盒BCI-6C(Canon制造)，将着色墨水M1倒入墨盒BCI-6M(Canon制造)，并且将着色墨水Y1倒入墨盒BCI-6Y(Canon制造)。之后，将这些墨盒安装在BJF900的墨盒支架上。以上述组合安装这些墨水，当以单向打印来打印图像时，可以依次将反应液S1、凝固抑制液P1和着色墨水施加到打印介质上。
然后，将BJF900连接到主计算机，并且根据不同于在产品装置中所使用的打印方法来进行控制，以执行“无页边空白打印”。这里，不同于在产品装置中所使用的打印方法是指产生与四个着色墨水的图像数据不相关的喷射数据，以喷射凝固抑制液P1和反应液S1。在该验证例中，产生的喷射数据使凝固抑制液P1被施加到距打印介质的边缘向内宽2mm、向外宽5mm的区域，并且使反应液S1被施加到打印介质的整个表面。
在如上所述的打印控制之下，在BJF900的打印机驱动程序中选择“对整个表面进行无页边空白打印”，将“溢出(overrunning)宽度”设置为最大值，并且选择2L尺寸的专业相纸(PR101 2L，Canon制造)。然后，以“无页边空白打印模式”连续地将样图ISO/JIS-SCID(N3水果)打印到500张纸上。
结果，没有墨水沉积在墨水吸收器上。因此，打印介质的背面没有被污染，也没有观察到任何异常的打印介质输送。
虽然在该验证例中用于凝固抑制液和反应液的喷射数据的产生与用于墨水的图像数据不相关，但是也可以采用其他配置。如果喷射数据的产生与墨水图像数据有关(例如，当用于反应液的二值喷射数据是通过CMYK二值图像数据的逻辑OR来产生时)，则可以获得例如上述的满意结果，即可以抑制墨水沉积在吸收器上。
验证2除了没有使用反应液S1之外，本例子的配置与验证例1相同。在本例子中，在2L尺寸的专业相纸上对样图ISO/JIS-SCID(N3水果)进行“无页边空白打印”。与验证例1相同，凝固抑制液P1被施加到距打印介质边缘向内宽2mm、向外宽5mm的区域。结果，没有墨水沉积在墨水吸收器上。因此，打印介质的背面没有被污染，也没有观察到任何异常的打印介质输送。
验证3通过使用在验证例1中所制备的四种着色墨水和凝固抑制液P1，执行与验证例2类似的“无页边空白打印”。对于本验证例中的凝固抑制液P1，在施加颜料墨水之前首先将该液体施加到一张纸上。然后，对于在边缘部分施加有凝固抑制液P1的空白打印介质，在BJF900的打印机驱动程序中选择“在整个表面上进行无页边空白打印”。通过将“溢出宽度”设置为最大值，打印着色墨水(K1、C1、M1、Y1)。连续地在500张2L尺寸的专业相纸上进行该打印。结果，没有墨水沉积在墨水吸收器上。因此，打印介质的背面没有被污染，也没有观察到任何异常的打印介质输送。
比较1除了没有使用凝固抑制液P1之外，本例子的配置与验证例1相同。在本例子中，连续地将样图ISO/JIS-SCID(N3水果)“无页边空白打印”在500张2L尺寸的专业相纸上。
在墨水吸收器上观察到墨水沉积。发现在打印操作的下半过程中被施加墨水的打印介质在其背部受到污染。
比较2除了没有使用凝固抑制液P1和反应液S1之外，本例子的配置与验证例1相同。在本例子中，连续地将样图ISO/JIS-SCID(N3水果)“无页边空白打印”在500张2L尺寸的专业相纸上。
在墨水吸收器上观察到墨水沉积。发现在打印操作的下半过程中被施加墨水的打印介质在其背部受到污染。
如上所述，本实施例提供将凝固抑制液施加到位于打印头正下方的稿台区域中的墨水吸收器上的步骤。通过该配置，如果“无页边空白打印”是通过使用具有凝固属性的墨水来执行的，则被喷射到打印介质外侧的墨水可以很快被吸收器所吸收，这允许以良好的条件来产生图像。
其他实施例在上述实施例中，已经以串行喷墨打印装置作为例子进行了说明。在前述实施例的结构中，将用于喷射着色墨水的喷嘴列和用于喷射凝固抑制液的喷嘴列说明为在滑动架上沿主扫描方向相互平行排列。在对打印介质的边缘附近进行打印期间，这些喷嘴列喷射其自己的液滴。但是，本发明不局限于该结构。例如，在提供打印介质薄片之前，可以移动滑动架，并同时将相对大量的凝固抑制液施加到墨水吸收器。然后，提供打印介质，并且在所提供的打印介质的上方移动滑动架，以将墨水喷射到打印介质上，从而形成图像。
进而，本发明还可以应用于将喷嘴排列在打印介质的整个宽度上的全线(full-line)型打印头，仍能产生预期的效果。
进而，虽然在前述实施例中说明了如下喷墨打印装置的例子，即利用热能来形成用于成像的飞行的液滴，但是也可以采用其他类型的打印装置。例如，打印装置可以具有使用例如压电元件的机电转换器的喷嘴，以喷射用于打印的飞行的液滴。
无论使用何种喷射系统来形成图像，只要喷墨打印装置使用了趋于凝固的墨水并且将图像打印在打印介质上直到其边缘没有任何空白留下，则在该装置中均能产生本发明的效果。
通过本发明，可以抑制着色剂在吸收器表面的凝固，使着色剂很快浸透到吸收器中。由于防止了着色剂在吸收器表面上的沉积，因此与着色剂沉积有关的问题也可以得到减轻。因此，如果执行“无页边空白打印”，则可以在不污染打印装置的内部或打印介质的背面的情况下，以良好的条件来产生图像。
已通过优选实施例说明了本发明，显然，对本领域技术人员来说，在不脱离本发明的更宽范围的情况下，可以对本发明进行变化和修改。因此，所附权利要求书旨在覆盖落入本发明的实质精神内的全部上述变化和修改。
权利要求
1.一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印方法包括凝固抑制液施加步骤，用于将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印方法，其特征在于，在已执行了凝固抑制液施加步骤之后，通过相对于打印介质扫描喷嘴来执行打印步骤。
3.一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印方法包括设置步骤，用于设置无页边空白打印模式，该无页边空白打印模式进行打印而在打印介质的至少一个边缘部分不留下页边空白；凝固抑制液施加步骤，用于在无页边空白打印模式下将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印方法，其特征在于，该凝固抑制液施加步骤是通过将凝固抑制液从喷嘴喷射到打印介质的外侧来执行的，以及被喷射到打印介质外侧的凝固抑制液由墨水吸收器接收。
5.根据权利要求3所述的喷墨打印方法，其特征在于，该凝固抑制液施加步骤是通过将凝固抑制液从喷嘴喷射到打印介质的边缘附近区域来执行的，该边缘附近区域包括打印介质边缘外侧的区域和边缘内侧的区域，以及被喷射到打印介质外侧的区域的凝固抑制液由墨水吸收器接收。
6.根据权利要求5所述的喷墨打印方法，其特征在于，将喷射到打印介质外侧的单位区域的凝固抑制液的量设置为大于喷射到打印介质内侧的单位区域的凝固抑制液的量。
7.根据权利要求3所述的喷墨打印方法，其特征在于，该凝固抑制液施加步骤和打印步骤是在相同的扫描中执行的。
8.一种喷墨打印方法，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上形成图像，该喷墨打印方法包括凝固抑制液施加步骤，用于将凝固抑制液施加到墨水吸收器，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固，该墨水吸收器接收被喷射到打印介质外侧的墨水；反应液施加步骤，用于将反应液施加到打印介质，该反应液加速着色剂的凝固；以及打印步骤，向打印介质喷射墨水。
9.一种喷墨打印装置，用于通过从喷嘴喷射含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印装置包括当进行打印操作而在打印介质的至少一个边缘不留下页边空白时，接收被喷射到打印介质外侧的墨水的墨水吸收器；以及将凝固抑制液施加到墨水吸收器的施加装置，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固。
10.一种喷墨打印装置，用于通过从喷嘴喷射包含有着色剂的墨水来在打印介质上打印图像，该喷墨打印装置包括当进行打印操作而在打印介质的至少一个边缘不留下页边空白时，接收被喷射到打印介质外侧的墨水的墨水吸收器；将凝固抑制液施加到墨水吸收器的施加装置，该凝固抑制液抑制包含在墨水中的着色剂的凝固；以及将反应液施加到打印介质的施加装置，该反应液加速着色剂的凝固。
全文摘要
本发明提供一种喷墨打印方法和喷墨打印装置。该喷墨打印装置能在使用易于凝固的墨水进行“无页边空白打印”时，在不污染打印装置内部或打印介质的背面的情况下以良好的条件来产生图像。为此，提供将用于抑制包含在墨水中的着色剂发生凝固的凝固抑制液施加到墨水吸收器上的步骤。这抑制了着色剂在吸收器表面上的凝固，允许着色剂很快浸透到吸收器中。因此，防止着色剂沉积在吸收器表面上，从而减轻了与着色剂的沉积有关的问题。
文档编号G06K15/10GK1775533SQ20051012342
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月19日
发明者中泽广一郎, 石川卓英 申请人:佳能株式会社