專利名稱：噴墨打印方法和噴墨打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨打印方法和噴墨打印裝置，更特別地，涉及通過使用中間轉(zhuǎn)印體在打印介質(zhì)上形成墨圖像的噴墨打印方法和噴墨打印裝置。
背景技術(shù)：
存在以下兩種再現(xiàn)印刷品的灰度(gradation)的方法。
1.面積灰度在墨濃度相同的情況下通過單位面積的著色區(qū)域的尺寸的差異偽再現(xiàn)灰度的方法。
2.濃度灰度在單位面積的著色區(qū)域的尺寸相同的情況下通過墨濃度的差異再現(xiàn)灰度的方法。
可以采用噴墨打印機(jī)、電子照相、膠版印刷、柔版印刷和絲網(wǎng)印刷等作為使用面積灰度的打印系統(tǒng)。同時，可以采用照相凹版印刷作為使用濃度灰度的打印系統(tǒng)。
面積灰度實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的分辨率，由此有利地用于再現(xiàn)文字和細(xì)線。但是，要被著色的低墨濃度的區(qū)域具有較小的尺寸。因此，圖像中的打印介質(zhì)表面的露出量增加(在打印介質(zhì)和原稿上的圖像之間導(dǎo)致較大的濃度差)。因此，顆粒感(graininess)變得十分明顯。
從上述特性，由于特別是在輸出諸如照片的圖像的情況下可以實(shí)現(xiàn)平滑灰度再現(xiàn)，因此使用濃度灰度的打印系統(tǒng)是優(yōu)選的。并且，除了照片打印，在要求平滑和高質(zhì)量圖像的輸出的情況下，優(yōu)選通過使用濃度灰度打印圖像。
如上所述，希望執(zhí)行濃度灰度以獲得高質(zhì)量照片輸出。但是，難以用當(dāng)前的噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)濃度灰度。由于在不同的濃度中需要的墨類型的數(shù)量與所需要的灰度的數(shù)量對應(yīng)，因此，即使使用較淡的墨，濃度灰度也是不現(xiàn)實(shí)的。為了再現(xiàn)四種顏色CMYK中的每一種的32灰度，必需124種類型的墨(4×31＝124)。
順便提起，已作為噴墨打印技術(shù)提出了通過使用中間轉(zhuǎn)印體實(shí)現(xiàn)打印的噴墨打印方法。在使用中間轉(zhuǎn)印體的系統(tǒng)中，在中間轉(zhuǎn)印體的表面上正確形成墨圖像、并在墨圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上之前保持墨圖像而不導(dǎo)致圖像畸變是十分重要的。此外，在日本專利公開公報No.2004-42454中，為了保持墨著落(land)的點(diǎn)，在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成海(sea)部分(疏水部分)和島部分(親水部分)。海部分與墨中的水具有較大的接觸角。島部分中的每一個具有比海部分小的接觸角。在分別具有比海部分小的接觸角的島部分中著落的墨不擴(kuò)散到海部分，并保持在島部分內(nèi)。換句話說，由于島部分被具有比島部分中的每一個大的接觸角的海部分包圍，因此，墨滴中的每一個不擴(kuò)散超出相應(yīng)的島部分。因此，在墨圖像從中間轉(zhuǎn)印體被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上之前，圖像畸變可以減少，并由此可滿意地將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上。
但是，即使在這種使用中間轉(zhuǎn)印體的噴墨打印方法中，仍存在上述灰度再現(xiàn)性的問題。需要進(jìn)行改進(jìn)以解決該問題。特別地，日本專利公開公報No.2004-42454中沒有實(shí)現(xiàn)上述濃度灰度。這是因?yàn)椋m然由于向中間轉(zhuǎn)印體的表面提供“島部分”作為可供給墨的部分而規(guī)定墨點(diǎn)的尺寸，但灰度僅與分別指示“墨存在”和“墨不存在”的兩個值對應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供噴墨打印方法和噴墨打印裝置，使用該裝置和方法中的每一種，能夠在使用中間轉(zhuǎn)印體的噴墨打印系統(tǒng)中形成高質(zhì)量圖像。
在本發(fā)明的第一個方面，一種噴墨打印方法包括以下步驟向中間轉(zhuǎn)印體的多個親墨區(qū)域供給墨和透明液體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
在本發(fā)明的第二個方面，一種噴墨打印方法包括以下步驟向中間轉(zhuǎn)印體的多個親墨區(qū)域供給墨和液體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍，該液體用于在相應(yīng)的親墨區(qū)域的整個區(qū)域上擴(kuò)散供給親墨區(qū)域的墨；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
在本發(fā)明的第三個方面，一種噴墨打印裝置包括包含多個親墨區(qū)域的中間轉(zhuǎn)印體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給墨的墨供給單元；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給透明液體的液體供給單元；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
在本發(fā)明的第四個方面，一種噴墨打印裝置包括包含多個親墨區(qū)域的中間轉(zhuǎn)印體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給墨的墨供給單元；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給液體的液體供給單元，該液體用于在親墨區(qū)域的整個區(qū)域上擴(kuò)散供給親墨區(qū)域的墨；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
在本發(fā)明中，墨和液體被供給包含親墨區(qū)域的中間轉(zhuǎn)印體，這些親墨區(qū)域中的每一個能夠接收墨和液體的多個液滴的總和。因此，盡管使用噴墨打印裝置，但能夠?qū)崿F(xiàn)濃度灰度并形成高質(zhì)量圖像。
通過示例性實(shí)施例的以下說明(參照附圖)，本發(fā)明的其它特征將變得十分明顯。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成的親墨部分和疏墨部分的圖案的示圖。
圖2A～2E是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖3A(α)～3D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖4A(α)～4D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖5A(α)～5D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖6A(α)～6D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖7A(α)～7D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖8A(α)～8D(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的一種在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分和親墨部分的方法的示圖。
圖9A(α)～9F(β)是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的濃度灰度的示圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例的噴墨打印裝置的示意性側(cè)視圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例的控制部分的結(jié)構(gòu)的示意性框圖。
圖12A～12E是用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例的圖像形成方法的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例的噴墨打印系統(tǒng)中，中間轉(zhuǎn)印體具有上面形成疏墨部分和親墨部分的表面。著色墨，例如諸如透明墨的輔助液體，被進(jìn)一步供給中間轉(zhuǎn)印體，以在打印介質(zhì)上形成高質(zhì)量墨圖像。
在這里使用的墨是水基墨的情況下，疏墨部分是疏水部分，且親墨部分中的每一個是親水部分。同時，在使用的墨是油基墨的情況下，疏墨部分是疏油部分，且親墨部分中的每一個是親油部分。
在本說明書中，“疏墨部分”意思是與墨的接觸角比“親墨部分”的大的區(qū)域。優(yōu)選“疏墨部分”中的接觸角是60°或更大。
在本說明書中，“親墨部分”意思是與墨的接觸角比“疏墨部分”的小的區(qū)域。優(yōu)選“親墨部分”中的接觸角小于60°。更優(yōu)選“接觸角是50°或更小。
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施例的多個親墨部分和疏墨部分的島海結(jié)構(gòu)的形狀圖案的例子，該結(jié)構(gòu)在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成。在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖1所示，在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成分別為島結(jié)構(gòu)的多個親墨部分31和海結(jié)構(gòu)的疏墨部分30。親墨部分31中的每一個被疏墨部分30包圍。優(yōu)選分別為島結(jié)構(gòu)的各親墨部分31的基本中心點(diǎn)的間隔與設(shè)置打印頭的噴射端口的間隔相同或?yàn)槠湔麛?shù)倍。但是，基本中心不限于此。
在一些情況下，由于例如打印頭噴射墨的方向波動，因此從打印頭向相應(yīng)的親墨部分31噴射的墨被著落為與疏墨部分30交迭。即使在這種情況下，由于如上所述形成親墨部分31和疏墨部分30，因此，墨滴趨于從疏墨部分30向親墨部分31移動。已移動的墨滴可保持在親墨部分31中，并被準(zhǔn)確地精確定位。
本發(fā)明的實(shí)施例的一個特征在于單個親墨部分31具有可接收著色墨和輔助液體的多個液滴的總和的區(qū)域。注意，只有一個墨滴或多個液滴可被供給要形成圖像的親墨部分31中的每一個。此外，著色墨的液滴的數(shù)量和輔助液體(透明墨)的液滴的數(shù)量的總和不小于N個(N是大于1的整數(shù))。
實(shí)施例中的輔助液體用于調(diào)整要被施加到親墨部分上的墨的濃度。用于調(diào)整濃度的輔助液體起在各個像素的整體上擴(kuò)散著色墨的作用。由于親墨部分分別與像素對應(yīng)，因此可由親墨部分接收的著色墨的液滴的數(shù)量與相應(yīng)的灰度的數(shù)值對應(yīng)。由此，為了打印灰度等于照片的灰度的圖像，每個均具有可接收相當(dāng)多的量的墨滴的尺寸的親墨部分31是必須的。每個均具有這種尺寸的親墨部分31相對較大。因此，比如一滴或兩滴的少量著色墨被供給親墨部分31的情況導(dǎo)致墨不在親墨部分31的整體上擴(kuò)散的情況。在本實(shí)施例中考慮該方面，除了著色墨外，還向親墨部分供給輔助液體。因此，使得能夠通過僅增加供給親墨部分31的液體的總量而不改變著色墨的量、在整個親墨部分31上擴(kuò)散著色墨。
如上所述，供給親墨部分31的多個著色墨滴和多個輔助液體液滴在著落到親墨部分31上之后被混合。如果向其供給的它們的液滴的量是合適的，那么供給親墨部分31的液滴在整個親墨部分31上擴(kuò)散。因此，如果親墨部分31的面積設(shè)為一定，那么能夠使得著落的著色墨的擴(kuò)散為恒定的面積。因此，可以通過控制供給親墨部分31中的每一個的諸如透明墨的輔助液體的量和著色墨的量，實(shí)現(xiàn)濃度灰度。
另外，使得墨和輔助液體在親墨部分(像素)中的每一個的多個位置著落是有效的。當(dāng)采用使得墨和輔助液體在像素中的每一個的不同點(diǎn)著落的結(jié)構(gòu)時，可以容易地以更少的液體供給量使墨在整個親墨部分上擴(kuò)散。
注意，根據(jù)圖像形成條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)置形成親墨部分的間隔(形成密度)。例如，根據(jù)中間轉(zhuǎn)印體的旋轉(zhuǎn)速度和相應(yīng)的打印頭噴射液滴的頻率確定沿中間轉(zhuǎn)印體旋轉(zhuǎn)的方向的親墨部分之間的間隔。另外，親墨部分31的形成密度可以大于或等于從噴墨部分噴射的墨滴的打印密度。墨滴的打印密度越高，則形成圖像的速度越快。
疏墨部分30和多個親墨部分31中的每一個的形狀和尺寸不限于上述形狀和尺寸?？梢砸詧A形、橢圓形、菱形或正方形等形成這些形狀中的每一種。在使用圓形或橢圓形的情況下，親墨部分在中間轉(zhuǎn)印體的表面中的比例為30～90％，并且，在使用菱形或正方形的情況下為50～90％。在孔徑比小于30％的情況下，整個圖像不能被墨覆蓋，并且不能獲得最高濃度。同時，在孔徑比大于90％的情況下，當(dāng)墨圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上時，供給鄰近的親墨部分的墨會混合在一起。因此，不能形成令人滿意的圖像。疏墨部分的圖案不限于圖1中所示的圖案，只要親墨部分被疏墨部分包圍，就可使用任意圖案。
希望在制備疏墨部分和親墨部分時使得疏墨部分的高度和親墨部分中的每一個的高度不要相互相差太大。理想情況是在同一平面上形成疏墨部分和親墨部分。這帶來墨可轉(zhuǎn)印性和清除特性提高的效果。同時，這還導(dǎo)致被接收的墨的量減少以及圖像轉(zhuǎn)印時的點(diǎn)增益(dotgain)增大。但是，可以通過均在后面說明的反應(yīng)流體和墨圖像處理單元解決這些問題。并且，例如，作為上述問題的優(yōu)選對策，可以分別對不同的顏色使用多個不同的中間轉(zhuǎn)印體。
采用諸如印刷、掩模涂敷(mask coating)和等離子處理的表面處理方法作為本發(fā)明的實(shí)施例的在中間轉(zhuǎn)印體上形成島部分(疏墨部分)和海部分(親墨部分)的方法。上述方法僅是例子，并不限制本發(fā)明的實(shí)施例的形成中間轉(zhuǎn)印體的方法。在在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成由疏墨部分和親墨部分構(gòu)成的規(guī)則圖案的情況下，可以使用在親墨性基材中形成疏墨部分的方法和在疏墨性基材中形成親墨部分的方法中的任一種。
以下說明在使用水基墨的情況下在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成疏墨部分(疏水部分)和親墨部分(親水部分)的方法。
可以采用以下方法，以在由親水性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體201上產(chǎn)生疏水圖案。具體而言，在該方法中，如圖2A～2E所示，通過使用印刷板202將疏水材料204供給中間轉(zhuǎn)印體201的親水表面。圖2A～2D是斷面圖，圖2E是表示中間轉(zhuǎn)印體的表面的頂視圖。
在該方法中，制備由親水性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體201(圖2A)，并制備包含與疏水部分對應(yīng)的圖案中的突起部分203的印刷板202(圖2B)。將疏水材料204施加到突起部分203的表面上。移動印刷板202以使施加到突起部分203的表面上的疏水材料204與中間轉(zhuǎn)印體201鄰接。因此，疏水材料204從突起部分203移到中間轉(zhuǎn)印體201上。中間轉(zhuǎn)印體201上的疏水材料204用作疏水部分。中間轉(zhuǎn)印體201上的每個均不存在疏水材料204的區(qū)域用作親水區(qū)域。隨后，使印刷板202脫離中間轉(zhuǎn)印體201(圖2D)。因此，在中間轉(zhuǎn)印體201上形成親水部分205和疏水部分206的規(guī)則圖案。
作為替代方案，可以采用提起(lift-off)法以制成圖案。在提起法中，如圖3A(α)～3D(β)所示，通過光刻法形成抗蝕劑圖案302，然后，在其上供給疏水涂層膜303作為疏水材料，然后去除抗蝕劑圖案302。在圖3A(α)～3D(β)中，圖3A(α)、圖3B(α)、圖3C(α)和圖3D(α)是中間轉(zhuǎn)印體的頂視圖，圖3A(β)、圖3B(β)、圖3C(β)和圖3D(β)是分別沿圖3A(α)、圖3B(α)、圖3C(α)和圖3D(α)中的線A-B切取的斷面圖。
在提起法中，制備由親墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體301(圖3A(α)和圖3B(α))。然后，通過光刻法在中間轉(zhuǎn)印體301的表面上形成抗蝕劑圖案302(圖3B(α)和圖3B(β))。抗蝕劑部分在后面用作親水部分。在上面形成了抗蝕劑圖案的中間轉(zhuǎn)印體301上形成疏水涂層膜303(圖3C(α)和圖3C(β))，并然后去除抗蝕劑圖案302(圖3D(α)和圖3D(β))。通過如上所述去除抗蝕劑圖案302，具有親水表面的中間轉(zhuǎn)印體301從去除的部分露出。露出的部分用作親水部分304。保留在中間轉(zhuǎn)印體301上的疏水涂層膜303用作疏水部分。結(jié)果，制成了圖案。
作為替代方案，可以采用使用4A(α)～4D(β)中所示的疏水抗蝕劑的構(gòu)圖(patterning)法以制成上述圖案。在圖4A(α)～4D(β)中，圖4A(α)、圖4B(α)、圖4C(α)和圖4D(α)是中間轉(zhuǎn)印體的頂視圖，圖4A(β)、圖4B(β)、圖4C(β)和圖4D(β)是分別沿圖4A(α)、圖4B(α)、圖4C(α)和圖4D(α)中的線A-B切取的斷面圖。
在構(gòu)圖法中，制備由親墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體401(圖4A(α)和圖4A(β))，然后將疏水抗蝕劑402施加到中間轉(zhuǎn)印體401的表面上(圖4B(α)和圖4B(β))。疏水抗蝕劑402是其中混合顯示疏水特性的諸如氟原子的元素或其化合物的光致抗蝕劑。使用包含與疏水部分對應(yīng)的圖案的光刻掩膜403，并且，使其曝光以將光刻掩膜403的圖案轉(zhuǎn)印到疏水光致抗蝕劑402上(圖4C(α)和圖4C(β))。隨后，使轉(zhuǎn)印圖案404的疏水光致抗蝕劑402顯影，以去除光致抗蝕劑402的圖案404以外的部分(圖4D(α)和圖4D(β))。中間轉(zhuǎn)印體401的親水表面從去除的部分露出，并且露出的區(qū)域用作親水部分405。保留在中間轉(zhuǎn)印體401上的疏水抗蝕劑402用作疏水部分。結(jié)果，制成了圖案。
作為替代方案，可以采用以下方法以制成上述圖案。在該方法中，如圖5A(α)～5D(β)所示，通過使用掩模502通過能量照射將顯示疏水特性的元素部分引入中間轉(zhuǎn)印體501中。可以采用使用包含氟原子的氣體的等離子照射或蒸發(fā)作為特定的能量照射方法。在圖5A(α)～5D(β)中，圖5A(α)、圖5B(α)、圖5C(β)和圖5D(α)是中間轉(zhuǎn)印體的頂視圖，圖5A(β)、圖5B(β)、圖5C(β)和圖5D(β)是分別沿圖5A(α)、圖5B(α)、圖5C(α)和圖5D(α)中的線A-B切取的斷面圖。
在該方法中，制備由親墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體501(圖5A(α)和圖5A(β))，然后通過使用包含某一圖案的掩模502在中間轉(zhuǎn)印體501上執(zhí)行使用包含氟原子的氣體的等離子照射(圖5B(α)和圖5B(β))。由于等離子照射，中間轉(zhuǎn)印體501的未被掩蓋的表面區(qū)域吸收用作顯示疏水特性的氣體的氟，并由此用作疏水部分503。隨后，將掩模502旋轉(zhuǎn)90°，然后在中間轉(zhuǎn)印體501上進(jìn)一步執(zhí)行使用包含氟原子的氣體的等離子照射(圖5C(α)和圖5C(β))。因此，在中間轉(zhuǎn)印體501上形成由于掩模不吸收氟氣體的區(qū)域和吸收氟氣體的區(qū)域(圖5D(α)和圖5D(β))。不吸收氟氣體的區(qū)域具有親水性，并由此用作親水部分504。因此，制成了圖案。
作為替代方案，可以采用以下方法以制成上述圖案。在該方法中，首先，形成圖6A(α)～6D(β)中所示的疏水涂層膜602，然后通過使用激光部分地處理疏水涂層膜602露出親水部分604。在疏水部分由有機(jī)抗蝕劑形成的情況下，可以通過使用包含氟的氣體的等離子處理增強(qiáng)疏水特性。在圖6A(α)～6D(β)中，圖6A(α)、圖6B(α)、圖6C(α)和圖6D(α)是中間轉(zhuǎn)印體的頂視圖，圖6A(β)、圖6B(β)、圖6C(β)和圖6D(β)是分別沿圖6A(α)、圖6B(α)、圖6C(α)和圖6D(α)中的線A-B切取的斷面圖。
在該方法中，制備由親墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體601(圖6A(α)和圖6A(β))，然后將疏水涂層膜602施加到中間轉(zhuǎn)印體601的表面上(圖6B(α)和圖6B(β))。隨后，通過使用激光照射裝置603用激光照射疏水涂層膜602。因此，疏水涂層膜602的用激光照射的區(qū)域被去除。由此，中間轉(zhuǎn)印體601的親水表面露出(圖6C(α)和圖6C(β))。露出的區(qū)域用作親水部分604，并且，保留在中間轉(zhuǎn)印體601的表面上的疏水涂層膜602用作疏水部分(圖6D(α)和圖6D(β))。因此，制成了圖案。
在圖2A～6D(β)中示出的上述方法中的每一種中，在具有親水表面的中間轉(zhuǎn)印體上形成疏水圖案。但是，以下舉出的例子是在由疏水基材形成的中間轉(zhuǎn)印體的表面中形成親水圖案的方法。優(yōu)選使用硅橡膠、氟橡膠或氟硅橡膠等作為疏水基材。
例如，可以采取以下方法以在由疏水基材形成的中間轉(zhuǎn)印體701的表面中形成疏水圖案。在該方法中，如圖7A(α)～圖7D(β)所示通過使用掩模702的能量照射將親水功能基團(tuán)部分引入中間轉(zhuǎn)印體中。可以采用使用包含氧原子的氣體的等離子照射等作為特定的能量照射方法。在圖7A(α)～7D(β)中，圖7A(α)、圖7B(α)、圖7C(α)和圖7D(α)是中間轉(zhuǎn)印體的頂視圖，圖7A(β)、圖7B(β)、圖7C(β)和圖7D(β)是分別沿圖7A(α)、圖7B(α)、圖7C(α)和圖7D(α)中的線A-B切取的斷面圖。
在該方法中，制備由疏墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體701(圖7A(α)和圖7A(β))，然后通過使用包含某一圖案的掩模702在中間轉(zhuǎn)印體701上執(zhí)行使用包含氧原子的氣體的等離子照射(圖7B(α)和圖7B(β))。等離子照射處理中間轉(zhuǎn)印體701的未被掩蓋的表面區(qū)域。被處理表面從而用作親水部分703。隨后，將掩模702旋轉(zhuǎn)90°，然后在中間轉(zhuǎn)印體701上進(jìn)一步執(zhí)行使用包含氧原子的氣體的等離子照射(圖7C(α)和圖7C(β))。因此，在中間轉(zhuǎn)印體701的表面上形成具有由于掩模而未被處理的表面的區(qū)域和分別被表面處理的區(qū)域(親水部分703)(圖7D(α)和圖7D(β))。具有未被處理的表面的區(qū)域具有疏水性，并由此用作疏水部分704。因此，制成了圖案。
作為替代方案，可以采取圖8A(α)～圖8D(β)所示的以下方法，以形成圖案。在該方法中，在等離子照射后作為圖案供給表面活性劑。在經(jīng)過一段時間后，在供給表面活性劑的部分805以外的部分中親水性消失。
在該方法中，制備由疏墨性基材形成的中間轉(zhuǎn)印體801(圖8A(α)和圖8A(β))，然后在中間轉(zhuǎn)印體801的表面上執(zhí)行等離子處理以在表面上形成處理表面部分802(圖8B(α)和圖8B(β))。隨后，通過使用表面活性劑供給裝置803，向處理表面部分802的表面施加表面活性劑804作為圖案，以在處理表面部分802上形成供給表面活性劑的部分805。在經(jīng)過一段時間后，在供給表面活性劑的部分805以外的處理表面部分802中親水性消失。因此，形成疏水部分806。同時，供給表面活性劑的部分805保持親水性并由此用作親水部分。因此，制成了圖案。
并且，可以通過組合上述方法采取同時供給親水部分和疏水部分的方法。作為替代方案，也可以采取以下方法通過將諸如氧化鈦的在光照射的條件下表現(xiàn)出親水特性的材料混入中間轉(zhuǎn)印體中、或通過在中間轉(zhuǎn)印體的表面上形成親水材料膜，使得中間轉(zhuǎn)印體部分具有親水性，然后用光對該膜進(jìn)行照射。
(第一實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，在分別具有恒定面積的區(qū)域(像素)中的每一個中混合著色墨和諸如透明墨的輔助液體，以調(diào)節(jié)像素中的墨濃度。該方法使得能夠在噴墨打印系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)濃度灰度。
在本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)濃度灰度，使在中間轉(zhuǎn)印體上形成的各個親墨部分的尺寸等于像素尺寸，由此各個親墨部分具有一定的尺寸。為了具有大量的灰度等級，可以在各個親水部分中著落墨和輔助液體的多個液滴。利用本實(shí)施例的各個親水部分的面積，可以通過親水部分接收墨和輔助液體的多個液滴。
圖9A(α)～9F(β)是用于表示常規(guī)灰度再現(xiàn)和本發(fā)明的灰度再現(xiàn)之間的差異的示圖。圖9A(α)～9B(β)是用于解釋使用常規(guī)的噴墨打印系統(tǒng)進(jìn)行灰度再現(xiàn)(面積灰度)的示圖。圖9C(α)～9D(β)是用于解釋使用使用輔助液體的本實(shí)施例的噴墨打印系統(tǒng)進(jìn)行灰度再現(xiàn)(濃度灰度)的示圖。并且，圖9E(α)～9F(β)是用于解釋在不使用輔助液體的情況下執(zhí)行對可應(yīng)用于本發(fā)明的具有疏墨部分和親墨部分的中間轉(zhuǎn)印體的打印的情況。在圖9A(α)～9F(β)中，圖9A(α)、圖9A(β)、圖9C(α)、圖9C(β)、圖9E(α)和圖9E(β)表示低濃度的情況，圖9B(α)、圖9B(β)、圖9D(α)、圖9D(β)、圖9F(α)和圖9F(β)表示高濃度的情況。并且，在圖9A(α)～9F(β)中，圖9A(α)、圖9B(α)、圖9C(α)、圖9D(α)、圖9E(α)和圖9F(α)是親墨部分(像素)中的一個的頂視圖，并且圖9A(β)、圖9B(β)、圖9C(β)、圖9D(β)、圖9E(β)和圖9F(β)是分別沿圖9A(α)、圖9B(α)、圖9C(α)、圖9D(α)、圖9E(α)和圖9F(α)中的線A-B切取的親墨部分的斷面圖。
如圖9A(α)～9B(β)所示，灰度一般隨供給打印介質(zhì)上的像素的著色墨93的墨點(diǎn)94的面積大小變化。例如，為了實(shí)現(xiàn)較低的濃度，如圖9A(α)和9A(β)所示，向一個像素施加著色墨93的一個液滴，以形成一個墨點(diǎn)94。為了實(shí)現(xiàn)較高的濃度，如圖9B(α)和9B(β)所示，向一個像素施加著色墨93的兩個液滴，以形成兩個墨點(diǎn)94。結(jié)果，圖9B(α)和9B(β)的墨著色面積變?yōu)閳D9A(α)和9A(β)的約兩倍尺寸，并且圖9B(α)和9B(β)的濃度也變?yōu)閳D9A(α)和9A(β)的約兩倍濃度。這樣，通過調(diào)節(jié)恒定面積的各像素內(nèi)的墨點(diǎn)的面積，實(shí)現(xiàn)灰度再現(xiàn)。
同時，如圖9C(α)～9D(β)所示，通過向一個親墨部分91供給著色墨93和諸如透明墨的輔助液體95、同時使得著色面積相同，改變著色濃度。例如，為了實(shí)現(xiàn)較低的濃度，如圖9C(α)和9C(β)所示，向一個像素施加著色墨93的一個液滴和輔助液體95的八個液滴，以形成混合溶液96。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)較高的濃度，如圖9D(α)和9D(β)所示，向像素施加著色墨93的兩個液滴和輔助液體95的七個液滴，以形成混合溶液97。
當(dāng)向用作像素的一個親墨部分91供給適當(dāng)總量的著色墨93和輔助液體95，著落到親墨部分上的著色墨93和輔助液體95的混合溶液在整個親墨部分91上擴(kuò)散。因此，分別在親墨部分91中形成的混合溶液的面積可以是統(tǒng)一的。另外，可以通過增加或減少被供給的著色墨93的量，改變混合溶液中的每一個的濃度。由此，可以實(shí)現(xiàn)濃度灰度。在圖9C(α)～9C(β)中，由于在統(tǒng)一的面積的像素中混合液體96包含著色墨的一個液滴而在相同的統(tǒng)一的面積的像素中混合溶液97包含著色墨的兩個液滴，因此混合溶液97具有比混合溶液96高的濃度。
如圖9E(α)～9F(β)所示，即使當(dāng)使用包含疏墨部分和親墨部分的中間轉(zhuǎn)印體時在不使用輔助液體的情況下不能實(shí)現(xiàn)濃度灰度，該疏墨部分和親墨部分可應(yīng)用于本發(fā)明。由于如圖9E(α)～9F(β)所示著落在親墨部分91上的著色墨的液滴中的每一個具有較小的體積，因此，液滴不能在整個親墨部分上擴(kuò)散。結(jié)果，僅實(shí)現(xiàn)與用常規(guī)方法獲得的灰度相同的灰度。
在親墨部分中的每一個上形成的液體不必是著色墨93和輔助液體95的混合溶液。在需要實(shí)現(xiàn)最大濃度的灰度的情況下，可在沒有輔助液體95的情況下只供給著色墨93。在這種情況下，上述混合溶液只包含著色墨液滴。同時，在不向像素供給著色墨的情況下可以只供給輔助液體95。在這種情況下，可以通過產(chǎn)生輔助液體供給信號(輔助液體供給數(shù)據(jù))，不供給輔助液體。使用該信號，不向不供給著色墨的像素供給輔助液體。
在本實(shí)施例中，使在像素中形成的液滴(只是著色墨的液滴、只是輔助液體的液滴、不少于兩種顏色的著色墨的液滴、不少于兩種類型的輔助液體的液滴、或著色墨和輔助液體的混合溶液的液滴)在整個像素上擴(kuò)散是十分重要的。為了擴(kuò)散液滴，將液體的適當(dāng)數(shù)量的液滴供給像素。
如上所述，在本實(shí)施例中，由于親墨部分被疏墨部分包圍，因此著色墨和輔助液體可以以相同的程度在像素中的每一個中擴(kuò)散。以這種方式，調(diào)節(jié)向像素中的每一個噴射的著色墨和輔助體液的液滴的數(shù)量，以在噴墨打印方法中實(shí)現(xiàn)濃度灰度。
在本實(shí)施例中，輔助液體起到在像素中的每一個的整體上擴(kuò)散著色墨的作用(結(jié)果，起降低著色墨的濃度的作用)。因此，即使在著色墨數(shù)量較少的情況下，在各個像素中著色面積也是統(tǒng)一的。由此，可以在各個像素中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印墨的相同的狀態(tài)。這等同于當(dāng)墨被轉(zhuǎn)印時產(chǎn)生的力，利用該力墨與中間轉(zhuǎn)印體分離。由此，可以提高轉(zhuǎn)印速率。換句話說，通過添加輔助液體，可以提高轉(zhuǎn)印速度。
常規(guī)上，在在中間轉(zhuǎn)印體上形成墨圖像然后通過使墨圖像變干的步驟將其轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的情況下有時導(dǎo)致以下問題。該問題是，當(dāng)用基于被供給較多的量的墨的部分的干燥條件使圖像變干時，圖像的轉(zhuǎn)印不穩(wěn)定。這種不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)印是由于被供給較少的量的著色墨而包含較少量的水的部分的每一部分過度干燥導(dǎo)致的。同時，在本實(shí)施例中，為了處理上述問題，將較多的量的輔助液體供給被供給較少的量的著色墨的部分。這導(dǎo)致在分別被供給較少的量的著色墨的部分和分別供給較多的量的著色墨的部分之間干燥狀態(tài)差異較小。因此，還提高圖像轉(zhuǎn)印的穩(wěn)定性。從提高墨圖像轉(zhuǎn)印的穩(wěn)定性的角度，更優(yōu)選向像素中的每一個供給一定的液體總量(著色墨和輔助液體)，以實(shí)現(xiàn)像素的均一干燥狀態(tài)。
如上所述，必須調(diào)節(jié)單位面積的著色墨濃度，以實(shí)現(xiàn)濃度灰度。為此，著色墨的擴(kuò)散面積必須在像素中的每一個中是統(tǒng)一的。這在常規(guī)的噴墨打印系統(tǒng)中是十分困難的，并且實(shí)際上是不可能實(shí)現(xiàn)的。這是因?yàn)橹娣e的大小等于墨點(diǎn)擴(kuò)散的面積的大小。只要使用相同的墨，就只根據(jù)墨液滴的大小調(diào)節(jié)墨點(diǎn)的擴(kuò)散。換句話說，不用說，由于將較少量的著色墨供給以低濃度著色的部分，因此著色面積較小。因此，留下面積灰度特有的顆粒感。
另一方面，在本實(shí)施例中，即使在以低濃度著色的部分(著色墨的量較少的部分)中也能夠通過供給輔助液體擴(kuò)散著色面積。但是，只使用輔助液體，很難精確、穩(wěn)定地將混合溶液的擴(kuò)散調(diào)節(jié)為像素大小。為了解決該困難，在本實(shí)施例中，使得親墨部分中的每一個的大小等于像素的大小，并且親墨部分被疏墨部分包圍。由于如上所述親墨部分被疏墨部分包圍，因此，包含墨液體和輔助液體的混合溶液不擴(kuò)散超出像素中的每一個的大小。在本實(shí)施例中，親墨部分和疏墨部分的島海結(jié)構(gòu)具有將著色墨、輔助液體和混合溶液的擴(kuò)散調(diào)節(jié)為像素大小以實(shí)現(xiàn)濃度灰度的功能。
這樣，能夠通過使用在其表面上包含上述海島結(jié)構(gòu)的中間轉(zhuǎn)印體和輔助液體形成高質(zhì)量圖像。在本實(shí)施例，由于噴墨打印方法，因此使得實(shí)現(xiàn)濃度灰度變?yōu)榭赡堋２⑶?，由于可以在不使用常?guī)方法中使用的昂貴的影印凹版印刷板(photogravure printing plate)的情況下實(shí)現(xiàn)濃度灰度，因此可帶來成本降低。
圖10是表示本實(shí)施例的噴墨打印裝置的圖像形成單元的結(jié)構(gòu)的示意性斷面圖。在圖10中，轉(zhuǎn)印鼓1是包含具有墨釋放特性的表面層的中間轉(zhuǎn)印體。轉(zhuǎn)印鼓1由未示出的軸支撐，并沿圖10中的箭頭A所示的方向被未示出的鼓驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。沿轉(zhuǎn)印鼓1旋轉(zhuǎn)的圓周方向從上游側(cè)到下游側(cè)，墨供給單元2、輔助液體供給單元3、墨圖像處理單元4、轉(zhuǎn)印單元5、打印介質(zhì)分離單元6和清洗單元7被依次設(shè)置。給紙傳送單元9被設(shè)置在轉(zhuǎn)印鼓1和轉(zhuǎn)印輥17之間的壓合部分的上游側(cè)。供紙傳送單元9將打印介質(zhì)8從未示出的打印介質(zhì)存放單元(紙盒)傳送到壓合部分。在壓合部分的下游側(cè)，排紙傳送定影單元10被設(shè)置。排紙傳送定影單元10包含用于在墨圖像從轉(zhuǎn)印鼓1被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)8上之后在打印介質(zhì)8上定影墨圖像的定影機(jī)構(gòu)。另外，排紙傳送定影單元10將打印介質(zhì)8排放到排紙盤。噴墨打印裝置還包含未示出的控制單元。
以下將對上述各單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖11是表示本實(shí)施例的控制單元的結(jié)構(gòu)的示意性框圖。在圖11中，由附圖標(biāo)記100總體表示的噴墨打印裝置的CPU 101執(zhí)行用于操作噴墨打印裝置的控制處理和數(shù)據(jù)處理等。存儲器103是包含未示出的ROM和未示出的RAM的打印單元。ROM存儲上述處理等的過程的程序。RAM被用作工作區(qū)域等，以執(zhí)行這些處理。I/F 105實(shí)現(xiàn)在噴墨打印裝置和作為圖像數(shù)據(jù)的供給源的諸如主計算機(jī)的圖像供給裝置110之間接收和傳輸諸如數(shù)據(jù)或命令的信息。
除了上述單元，轉(zhuǎn)印鼓1、墨供給單元2、輔助液體供給單元3、墨圖像處理單元4、轉(zhuǎn)印單元5、打印介質(zhì)分離單元6、清洗單元7、給紙傳送單元9和排紙傳送定影單元10與總線120連接。因此，CPU101可通過總線120從或向各個單元接收和傳輸信號。狀態(tài)檢測傳感器分別被設(shè)置在要被控制的各單元中，并且，狀態(tài)檢測傳感器的檢測信號可通過總線120被傳輸?shù)紺PU 101。
(中間轉(zhuǎn)印體)在本實(shí)施例中，中間轉(zhuǎn)印體可具有例如鼓狀、帶狀和輥狀的形狀中的任一種，只要其表面包含疏墨部分和親墨部分的海島結(jié)構(gòu)。作為形成島海結(jié)構(gòu)的方法，可以應(yīng)用圖2A～8D中說明的方法。在用作中間轉(zhuǎn)印體的轉(zhuǎn)印鼓1中，如圖10所示，多個層被層疊在由鋁制成的支撐構(gòu)件11的外緣上。這些層包括具有圖1中所示的海島結(jié)構(gòu)的表面層12。在本實(shí)施例的中間轉(zhuǎn)印體具有鼓狀形狀的情況下，可以通過涂敷或?qū)骞潭ǖ接射X或SUS等制成的金屬圓筒上形成中間轉(zhuǎn)印體。對于涂敷可使用樹脂、橡膠或無機(jī)材料等。板可由樹脂或橡膠等制成。樹脂材料包含尼龍樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚砜樹脂、尿烷樹脂、硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂或氟樹脂樹脂等。橡膠材料包含天然橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、尿烷橡膠、氯丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、硅酮橡膠或氟橡膠等。
另外，可在適當(dāng)情況下將添加劑等混合到材料中，只要獲得本實(shí)施例的中間轉(zhuǎn)印體的表面狀態(tài)。上面列出的材料僅是例子，因此不限制本實(shí)施例的中間轉(zhuǎn)印體的結(jié)構(gòu)的材料。
(墨供給單元)在圖10中的墨供給單元2中，可以響應(yīng)從控制單元傳輸?shù)膱D像信號、以打印頭13將墨液滴供給到表面已如上所述被處理的轉(zhuǎn)印鼓1上的方式形成墨圖像。
在圖10中，墨供給單元2包含打印頭13a(黃色)、13b(品紅色)、13c(青色)和13d(黑色)。在本實(shí)施例中，打印頭13a～13d可被總稱為打印頭13。在本實(shí)施例的噴墨打印裝置中，與打印頭13a～13d對應(yīng)的顏色的墨分別從未示出的墨盒供給到打印頭13。打印頭的加熱元件一旦從控制單元接收與顏色對應(yīng)的外部圖像信號就發(fā)熱，由此分別升高從相應(yīng)的墨盒供給的墨的溫度以產(chǎn)生氣泡。產(chǎn)生的氣泡膨脹，使得墨液滴從打印頭13中的每一個的多個噴射端口被噴射。注意，上面給出的說明不限制構(gòu)成墨供給單元2的噴墨打印頭的數(shù)量、噴射到轉(zhuǎn)印鼓1上的墨的次序和在本實(shí)施例中使用的墨的色調(diào)。通過減慢中間轉(zhuǎn)印體移動的速度、或在中間轉(zhuǎn)印體上的同一像素上相對移動噴墨頭多次，還能夠用同一噴墨頭向中間轉(zhuǎn)印體的同一地址供給墨液滴多次。
打印頭13a～13d沿轉(zhuǎn)印鼓1的圓周方向以一定的間隔被設(shè)置。雖然圖1的結(jié)構(gòu)中的噴墨打印頭是線型的，但類型不限于此。例如，可以使用沿轉(zhuǎn)印鼓1的圓周方向或軸向(垂直于圖10中的紙面的方向)在某一區(qū)域中配置多個噴射端口的每一個的多個列的打印頭，這些列分別與墨顏色對應(yīng)(以下，稱為“常規(guī)系列打印頭”)。噴墨打印頭不限于使用上述加熱元件的噴墨打印頭，可以使用任意類型的噴墨打印頭，諸如一種壓電元件類型的噴墨打印頭，只要可以從打印頭的噴射端口噴射墨。
在本實(shí)施例中，采用以下模式。多個著色墨被供給到單個中間轉(zhuǎn)印體，然后，供給單個中間轉(zhuǎn)印體的多個著色墨被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)。但是，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于這種模式。例如，可以采用使用分別與多種顏色的多個著色墨對應(yīng)的多個中間轉(zhuǎn)印體的模式。供給各個中間轉(zhuǎn)印體的著色墨被單個地轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，使得多個著色墨在打印介質(zhì)上層疊。
注意，考慮到墨圖像在被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)8上時被反轉(zhuǎn)，因此在轉(zhuǎn)印鼓1上形成的墨圖像需要是最終在打印介質(zhì)8上形成的圖像的鏡像。不用說，供給打印頭13的圖像信號必須與鏡像對應(yīng)。為此，為了獲得與鏡像對應(yīng)的圖像信號，控制單元對從圖像供給裝置110傳輸?shù)膱D像信號執(zhí)行鏡像反轉(zhuǎn)處理(用于獲得反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的處理)。然后，圖像信號被供給到打印頭13。
(墨)不特別限制在墨供給單元2中使用的墨，并且可以使用任意類型的一般的噴墨墨。特別地，優(yōu)選使用分別至少包含顏料作為可在本實(shí)施例中優(yōu)選使用的墨的著色劑的顏料墨。這是因?yàn)椋c染料墨相比，顏料墨在打印介質(zhì)中不容易滲出，并且，顏料墨在耐水性和耐光性方面十分優(yōu)異。但是，在本實(shí)施例中，要被使用的墨不限于顏料墨，可以使用染料墨。作為替代方案，甚至可以使用混合顏料與染料的混合墨。
作為在本實(shí)施例中使用的墨的例子，可以采用以下墨。換句話說，如下所述，能夠獲得分別為黃色、品紅色、青色和黑色的顏色的墨Y、M、C和K，這些墨中的每一種包含顏料和陰離子化合物。
可應(yīng)用的類型的染料包括C.I直接藍(lán)6、8、22、34、70、71、76、78、86、142和199；C.I酸性藍(lán)9、22、40、59、93、102、104、117、120、167和229；C.I直接紅1、4、17、28、83和227；C.I酸性紅1、4、8、13、14、15、18、21、26、35、37、249、257和289；C.I直接黃12、24、26、86、98、132和142；C.I酸性黃1、3、4、7、11、12、13、14、19、23、25、34、44、71；C.I食品黑(food black)1和2；C.I酸性黑2、7、24、26、31、52、112和118。
本實(shí)施例的可應(yīng)用的顏料包括C.I顏料藍(lán)1、2、3、15:3、16和22；C.I顏料紅5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、112和122；C.I顏料黃1、2、3、13、16和83；碳黑No 2300、900、33、40和52；MA 7、8和MCF 88(由Mitsubishi Chemical Co.制造)；RAVEN 1255(由Columbia Co.制造)；REGAL 330R；660R；MOGUL(由Cabot Co.生產(chǎn))；和Color Black FW1、FW18、S170、S150和printex 35(由Degussa Co.生產(chǎn))。
另外，墨的模式不受限制。可以使用自分散型、樹脂分散型和微囊體型模式中的任一種。
優(yōu)選使用重量平均分子量為約1000～15000的水溶性分散樹脂。這些水溶性分散樹脂的例子包括包含苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯萘、乙烯萘衍生物、α，β-乙烯不飽和羧酸的脂肪醇酯、丙烯酸和丙烯酸衍生物、馬來酸、馬來酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富馬酸和富馬酸衍生物中的任意一種的嵌段共聚物(block copolymer)或無規(guī)共聚物；和嵌段共聚物和無規(guī)共聚物的鹽。
作為替代方案，還可以添加水溶性樹脂或水溶性交聯(lián)劑，以提高最終形成的圖像的牢固性。用于水溶性樹脂和水溶性交聯(lián)劑的材料不受限制，只要是材料可與墨的成分共存。優(yōu)選使用的是進(jìn)一步添加上述分散樹脂等作為水溶性樹脂的方法。作為水溶性交聯(lián)劑，考慮到墨的穩(wěn)定性，優(yōu)選使用具有較低的反應(yīng)性的唑酮或碳化二亞胺。
墨中的有機(jī)溶劑的量是確定諸如噴射性能和干燥性能的墨的性能的因素。墨在被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上時主要僅包含著色材料和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑。由此，為轉(zhuǎn)印優(yōu)化設(shè)計墨成分。優(yōu)選使用具有較低的蒸汽壓的高沸點(diǎn)水溶性材料作為有機(jī)溶劑。要被使用的有機(jī)溶劑包括例如，聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、硫二甘醇、甲基戊二醇、二甘醇、乙二醇一甲基醚、二甘醇一甲基醚和甘油。另外，可以向墨添加諸如乙醇或異丙醇的醇作為用于調(diào)整墨的粘度和表面張力的成分。
墨的配比(compound ratio)也不受限制。只要墨可被噴射，就可根據(jù)被選擇的噴墨打印系統(tǒng)、頭的噴射能力或噴嘴直徑等調(diào)整該比值。一般地，墨包含總量的0.1～10％的染料和其5～40％的溶劑和水。
(著色墨的供給量)在能夠?qū)崿F(xiàn)濃度灰度的常規(guī)影印凹板打印中，一般的高清晰度打印的分辨率是每個間距約145μm的175線。當(dāng)前的影印凹板打印的分辨率的最高水平是每個間距約73μm的350線。在1200×1200dpi(用4.8pl液滴的正常噴射方法)的情況下，通過噴墨打印方法向這些區(qū)域供給上述墨時的最大濃度液滴數(shù)對于每個間距145μm為46.2、對于每個間距73μm為23.1。并且，在2400×1200dpi(用2.8pl液滴的正常噴射方法)的情況下，該數(shù)量對于每個間距145μm為93.2、對于每個間距73μm為46.6。
在每個間距約145μm的1200×1200dpi的情況下，46個著色墨液滴使親墨部分中的每一個飽和。因此，通過在0～46的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)向親墨部分中的每一個噴射的著色墨液滴數(shù)，實(shí)現(xiàn)灰度。在這種情況下，向親墨部分噴射的少于最大約23個(接近46的半數(shù))的著色墨液滴不擴(kuò)散到整個親墨部分。同時，在向親墨部分噴射不少于約24個(接近46的半數(shù))的著色墨液滴的情況下，著色墨液滴在整個親墨部分上擴(kuò)散。因此，如下所述，向噴射0～23個墨液滴的像素供給輔助液化，并且不向噴射不少于24個墨液滴的像素供給輔助液體。
類似地，在每個間距約73μm的1200×1200dpi的情況下，23個著色墨液滴使親墨部分中的每一個飽和。因此，通過在0～23的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)向親墨部分中的每一個噴射的著色墨液滴數(shù)，實(shí)現(xiàn)灰度。在這種情況下，向親墨部分噴射的少于最大約12個(接近23的半數(shù))的著色墨液滴不擴(kuò)散到整個親墨部分。因此，向噴射0～11個墨液滴的像素供給輔助液化，并且不向噴射不少于12個墨液滴的像素供給輔助液體。
另外，在需要更大的灰度等級的情況下，可以通過使用增加每個像素的著色墨的數(shù)量的方法實(shí)現(xiàn)灰度。例如，通過使上述著色墨的著色劑的濃度減半，以及通過加倍設(shè)定各噴墨頭的噴射頻率，增加該數(shù)量。也可以通過使中間轉(zhuǎn)印體旋轉(zhuǎn)的速度減半，或者通過使中間轉(zhuǎn)印體在旋轉(zhuǎn)兩次后與打印介質(zhì)接觸，增加該數(shù)量。不用說，可以將這些方法中的任何方法組合在一起以實(shí)現(xiàn)灰度。
(輔助液體供給單元)
圖10中的輔助液體供給單元3通過使用包含多個噴射端口的打印頭14向中間轉(zhuǎn)印體供給輔助液體。打印頭可基于根據(jù)從控制單元發(fā)送的圖像信號產(chǎn)生的輔助液體供給信號調(diào)節(jié)輔助液體的噴射。在本實(shí)施例的噴墨打印裝置中，線型噴墨打印頭被用作用于供給輔助液體的打印頭。線型噴墨打印頭使用用作電熱轉(zhuǎn)換元件的加熱元件(加熱器)。雖然對圖10的結(jié)構(gòu)使用線型噴墨打印頭，但不要說，可以使用常規(guī)的串型(serial-type)打印頭。并且，噴墨打印頭裝置不限于使用上述加熱元件的實(shí)施例。也可以使用任何類型的打印頭單元，諸如壓電元件驅(qū)動型打印頭單元，只要可以從打印頭的噴射端口噴射墨。
輔助液體從未示出的輔助液體盒被供給到用于供給輔助液體的打印頭14。打印頭14的加熱元件一旦從控制單元接收與供給的圖像對應(yīng)的輔助液體供給信號就發(fā)熱。由此，從輔助液體盒接收的輔助液體的溫度升高，以產(chǎn)生氣泡。產(chǎn)生的氣泡膨脹，輔助液體由此從打印頭14的多個噴射端口被噴射。
(輔助液體)在本說明書中，輔助液體是用于調(diào)整供給到親墨部分中的每一個的墨的濃度的液體，并優(yōu)選是透明液體。注意，只要輔助液體在與墨混合時不改變著色墨的顏色，輔助液體就可是有顏色的。
具體而言，本實(shí)施例中的輔助液體是用于稀釋著色墨以降低濃度、并與著色墨混合以在親墨部分(像素)中的每一個的整體上擴(kuò)散混合溶液的液體。在本實(shí)施例中，作為輔助液體，優(yōu)選使用主要包含通過從使用的著色墨的成分去除作為著色劑成分的顏料和染料獲得的成分的透明墨。由于輔助液體需要很好地與著色墨混合，因此，希望輔助液體的成分與著色墨的成分相近。由此，一般用于輔助液體的材料包含用于著色墨的樹脂、溶劑、表面活性劑和添加劑。通過使水與任意一種材料混合獲得輔助液體。無色微細(xì)粒子可進(jìn)一步與這些成分混合。另外，輔助液體不限于此。輔助液體可包含轉(zhuǎn)印輔助液體、賦予抗摩性能的液體、提高光澤的液體或使光澤退去的液體等。
(供給輔助液體)
必須根據(jù)墨成分和中間轉(zhuǎn)印體上的親墨部分的擴(kuò)散性能供給最佳量的輔助液體。例如，使用的輔助液體的最大量等于供給到親墨部分中的每一個的著色墨的上述最大量的一半。如上所述，在每個間距145μm的1200×1200dpi的情況下，46個著色墨液滴使親墨部分中的每一個飽和。因此，為了實(shí)現(xiàn)灰度，在0～46的范圍中調(diào)節(jié)向親色部分中的每一個噴射的著色墨液滴的數(shù)量。在這種情況下，優(yōu)選向向其噴射著色墨的1到約23個液滴的親墨部分供給輔助液體(該值不大于作為向親墨部分中的每一個供給的墨液滴的最大數(shù)的46的一半)。因此，在向其噴射N(1＜N≤23)個墨液滴的像素的情況下，將通過從23減去N獲得的數(shù)值設(shè)為向像素供給的輔助液體的液滴的數(shù)量。
向像素(親墨部分)中的每一個供給適量(液滴的數(shù)量)的液體(墨、輔助液體或墨和輔助液體的混合溶液)，以在本實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)濃度灰度。在向像素中的每一個供給液體的量不足的情況下，液體不在親墨部分中的每一個的整體上擴(kuò)散(覆蓋)。另一方面，在向像素中的每一個供給液體的量過量的情況下，液體穿過疏墨部分流入相鄰的像素中。由此，向像素中的每一個供給的液體的量在量的某一范圍中。在該范圍內(nèi)，親墨部分中的每一個充滿在其中著落的液體，并且液體不超出包圍親墨部分的疏墨部分。
在本實(shí)施例中，只要供給的液體(墨、輔助液體或墨和輔助液體的混合溶液)的量在適當(dāng)?shù)姆秶?，那么對于各個像素以及對于各個打印介質(zhì)，該量可以是不統(tǒng)一的。本實(shí)施例的要點(diǎn)在于使在像素中的每一個上擴(kuò)散的液體(墨、輔助液體或墨和輔助液體的混合溶液)的一定面積是統(tǒng)一的。
在本實(shí)施例中，液體的適當(dāng)?shù)牧扛鶕?jù)親墨部分的濕潤性和疏墨部分的防水性、使用的墨的表面張力和使用噴墨打印裝置的環(huán)境變化。但是，向像素中的每一個供給可行的適當(dāng)?shù)牧康囊后w就足夠了。另外，可以根據(jù)著色墨或輔助液體的液滴的體積或供給間隔(與時間有關(guān)的要素)等增加或減少液體的適當(dāng)?shù)牧俊?br> 以下說明產(chǎn)生輔助液體供給信號的方法。
例如，在向像素中的每一個供給的液體的適當(dāng)?shù)牧?液滴的數(shù)量)為六到十個并且需要實(shí)現(xiàn)十個灰度等級的情況下，以液滴的總數(shù)為6～10的方式對各個灰度等級設(shè)置墨和輔助液體的各自的液滴的數(shù)量如下。例如，在灰度等級1的情況下，墨的一個液滴和輔助液體的五個液滴被噴射。在灰度等級2的情況下，墨的兩個液滴和輔助液體的四個液滴被噴射。在灰度等級3的情況下，墨的三個液滴和輔助液體的三個液滴被噴射。產(chǎn)生關(guān)于墨供給量和輔助液體供給量之間的這些組合的信息的表格，這些組合分別與灰度等級對應(yīng)。該表格被預(yù)先存儲在存儲器103中。
一旦從圖像供給裝置接收外部圖像信號，控制單元就對信號執(zhí)行鏡像反轉(zhuǎn)處理以獲得與鏡像圖像對應(yīng)的反轉(zhuǎn)圖像信號。隨后，控制單元基于反轉(zhuǎn)圖像信號提取像素中的每一個必需的灰度，然后確定要供給的墨和輔助液體的各自的量，這些量與提取的灰度中的每一個對應(yīng)。然后，控制單元產(chǎn)生利用其向像素中的每一個供給各自確定的量的墨和輔助液體的信號(數(shù)據(jù))，即輔助液體供給信號(輔助液體供給數(shù)據(jù))。
在本實(shí)施例中，可以向單個像素供給多個著色墨，并且多個液體可在像素內(nèi)的單個著落點(diǎn)著落。
關(guān)于供給方法，可以通過使用同一噴墨頭多次、通過移動紙或打印頭，向中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)的單個地址供給輔助液體。
(墨圖像處理單元)在圖10中，溶液接收器16和氣刀15被設(shè)置在墨圖像處理單元4中，以蒸發(fā)和去除墨的溶劑或分離和去除墨的溶劑，該溶劑主要包含墨中的水。氣刀15發(fā)送由未示出的加熱器加熱的暖風(fēng)。特別地，墨圖像處理單元4是為了調(diào)節(jié)向打印介質(zhì)8轉(zhuǎn)印墨圖像的性能而被設(shè)置的?？紤]作為凝結(jié)墨圖像的墨圖像的浸透性差異，根據(jù)從氣刀15發(fā)送的空氣的體積和空氣溫度的熱量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印性能。
在本實(shí)施例中，氣刀15被用作用于使墨圖像變干的裝置。但是，只要可以控制墨圖像的溫度和性能，可以使用諸如紅外加熱器的任何裝置。只要墨中的含水溶液可被可控地去除，就可以使用用于吸收含水溶液的常規(guī)裝置或用于通過使用刮墨刀輥(squeegee blade roller)將含水溶液壓出的常規(guī)裝置。
(轉(zhuǎn)印部分)在圖10中，轉(zhuǎn)印單元5包含轉(zhuǎn)印輥17。給紙傳送單元9包含傳送輥18a和18b以及傳送導(dǎo)軌19a和19b。在給紙傳送單元9中，打印介質(zhì)8被傳送輥18a和18b以及傳送導(dǎo)軌19a和19b傳送。在轉(zhuǎn)印單元5中，轉(zhuǎn)印鼓1上的墨圖像然后通過轉(zhuǎn)印輥17的壓力被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印的打印介質(zhì)8上。
轉(zhuǎn)印輥17以打印介質(zhì)8通過轉(zhuǎn)印輥17和轉(zhuǎn)印鼓1之間的壓合部分的方式被設(shè)置。轉(zhuǎn)印輥17可由橡膠輥或金屬輥等構(gòu)成。在轉(zhuǎn)印單元5中，未示出的擠壓控制裝置能夠控制轉(zhuǎn)印鼓1，使得轉(zhuǎn)印鼓1可停止對轉(zhuǎn)印輥17的擠壓。在圖10中，傳送輥18a和18b沿由箭頭B表示的方向旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)印輥17沿由箭頭C表示的方向旋轉(zhuǎn)。受擠壓狀態(tài)的轉(zhuǎn)印輥17通過設(shè)置在其間的打印介質(zhì)隨轉(zhuǎn)印鼓1旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)(從動旋轉(zhuǎn))，或者通過未示出的獨(dú)立的轉(zhuǎn)印輥驅(qū)動裝置可控制地旋轉(zhuǎn)。在圖10中，轉(zhuǎn)印輥17隨轉(zhuǎn)印鼓1旋轉(zhuǎn)。
同時，在圖10中，在打印介質(zhì)分離單元6中，打印介質(zhì)分離單元6包括根據(jù)打印介質(zhì)8的轉(zhuǎn)印定時被操作的分離爪20。在上述轉(zhuǎn)印后，分離爪20被未示出的驅(qū)動裝置驅(qū)動，以將打印介質(zhì)8與轉(zhuǎn)印鼓1分離開。然后，打印介質(zhì)8通過傳送導(dǎo)軌21a和21b被引導(dǎo)到排紙傳送定影單元10。
(排紙傳送定影單元)在圖10中，排紙傳送定影單元10包含傳送導(dǎo)軌21a和21b以及傳送定影輥22a和22b。在排紙傳送定影單元10中，包含紅外加熱器的傳送定影輥22a和22b對打印介質(zhì)8進(jìn)行熱定影，該打印介質(zhì)8已被傳送導(dǎo)軌21a和21b傳送，并且在該打印介質(zhì)8上墨圖像已被轉(zhuǎn)印。然后，打印介質(zhì)8隨著輥的旋轉(zhuǎn)被傳送到未示出的排紙盤。因此，打印完成?？梢允褂矛F(xiàn)有已知的定影輥?zhàn)鳛閭魉投ㄓ拜?2a和22b，并且其溫度優(yōu)選約30～200℃。另外，各個輥由金屬輥和硅酮橡膠等形成。為了提高打印介質(zhì)8的剝離性，可以向傳送定影輥22a和22b的表面施加硅酮油等。
(清洗單元)在圖10中，清洗單元7還包含清洗液23和在其中保持清洗液23的清洗液保持構(gòu)件24。清洗單元7包含向轉(zhuǎn)印鼓1施加清洗液23以去除其上的灰塵等的清洗液供給輥25a和清洗輥25b。
在圖10中，清洗輥25b被驅(qū)動以隨轉(zhuǎn)印鼓1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)(從動旋轉(zhuǎn))，或者通過未示出的驅(qū)動單元被可控制地驅(qū)動。另外，清洗液供給輥25a被驅(qū)動以隨清洗輥25b旋轉(zhuǎn)，或者通過未示出的驅(qū)動單元被可控制地驅(qū)動。如上所述，由于清洗液供給輥25a和清洗輥25b如上所述旋轉(zhuǎn)，因此清洗液23被施加到轉(zhuǎn)印鼓1。以這種方式，清洗單元7清洗轉(zhuǎn)印鼓1。只要，具體而言，轉(zhuǎn)印鼓1的表面可被清洗，清洗單元7不限制清洗液23的類型和噴墨打印裝置的結(jié)構(gòu)。但是，優(yōu)選使用的清洗液23是用作輔助液體的包含表面活性劑、水溶性有機(jī)溶液等的溶液。
(一連串操作)以下參照圖10和圖12詳細(xì)說明具有上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的噴墨打印裝置的一連串操作。
一旦噴墨打印裝置被打開，轉(zhuǎn)印鼓1就開始被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。然后加熱器被打開，以分別加熱轉(zhuǎn)印鼓1的內(nèi)部、氣刀15和傳送定影輥22a和22b，以分別將它們的溫度升高到設(shè)定的溫度。在轉(zhuǎn)印鼓1的表面層12上，形成疏墨部分30和親墨部分31(圖12A)。
圖像供給裝置110傳送分別與實(shí)施例中使用的墨顏色(KCMY)對應(yīng)的多值圖像信號(以下，也稱為“外部圖像信號”)。當(dāng)多值外部圖像信號是分別與實(shí)施例的色調(diào)KCMY對應(yīng)的四種類型的二進(jìn)制信號時，二進(jìn)制信號被直接發(fā)送到打印頭13。如果不是，控制單元的CPU 101執(zhí)行存儲在存儲器103中的程序以將多值外部信號轉(zhuǎn)換成分別與顏色YMCK對應(yīng)的四種二進(jìn)制圖像信號。然后，CPU 101對分別與顏色YMCK對應(yīng)的二進(jìn)制圖像信號執(zhí)行鏡像反轉(zhuǎn)處理，以獲得分別與顏色YMCK對應(yīng)的二進(jìn)制反轉(zhuǎn)圖像信號。隨后，控制單元參考存儲在存儲器103中的表格，并獲得輔助液供給信號。
然后，分別與顏色YMCK對應(yīng)的二進(jìn)制反轉(zhuǎn)圖像信號被傳送到各個打印頭13。隨著轉(zhuǎn)印鼓1的旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)顏色YMCK的著色墨121根據(jù)各顏色的圖像信號分別依次從相應(yīng)的打印頭13a、13b、13c和13d被噴射到轉(zhuǎn)印鼓1。具體而言，各顏色的著色墨121被供給轉(zhuǎn)印鼓1上的親墨部分(像素)31，并由此形成墨點(diǎn)122(圖12B)。不用說，由此形成的墨圖像是最終要在打印介質(zhì)8上形成的圖像的鏡像。在該階段，存在墨沒有在像素中的每一個的整體上擴(kuò)散的情況。
隨后，輔助液供給信號被傳送到輔助液供給單元3。隨著轉(zhuǎn)印鼓1的旋轉(zhuǎn)，輔助液123根據(jù)輔助液供給信號從打印頭14被噴射以供給輔助液到轉(zhuǎn)印鼓1。特別地，輔助液123被供給到轉(zhuǎn)印鼓1的親墨部分31。特別地，輔助液123被供給到轉(zhuǎn)印鼓1的親墨部分31，并與已在其中著落的著色墨(墨點(diǎn)122)混合。結(jié)果，由此獲得的混合液124在親墨部分31中的每一個的整體上擴(kuò)散(圖12C)。這里，關(guān)于輔助液123，僅供給根據(jù)要在像素上打印的濃度(灰度)的數(shù)量。
隨后，墨處理單元4蒸發(fā)在轉(zhuǎn)印鼓1上形成的墨圖像的含水溶劑并使其變干，由此實(shí)現(xiàn)具有對于后面執(zhí)行的圖像轉(zhuǎn)印最適宜的條件的墨125(圖12D)。注意，可以不執(zhí)行該干燥(去除水分)步驟。
同時，打印介質(zhì)8以這樣一種方式通過轉(zhuǎn)印輥18a和18b被傳送到轉(zhuǎn)印單元5，即，打印介質(zhì)8和墨圖像的邊緣在處于墨圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)的位置的壓合部分中交迭，該墨圖像如上所述在轉(zhuǎn)印鼓1上形成，并且打印介質(zhì)8用作向其轉(zhuǎn)印墨圖像的介質(zhì)。在轉(zhuǎn)印單元5中，未示出的傳感器檢測打印介質(zhì)8的邊緣到達(dá)轉(zhuǎn)印鼓1和轉(zhuǎn)印輥17之間的壓合部分。響應(yīng)該檢測，轉(zhuǎn)印輥18被驅(qū)動以擠壓轉(zhuǎn)印鼓1與插入其間的打印介質(zhì)8。在這方面，擠壓控制裝置產(chǎn)生某一轉(zhuǎn)印壓力，并且轉(zhuǎn)印鼓1上的墨圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)8上(圖12E)。
然后，未示出的傳感器檢測打印介質(zhì)8的邊緣從轉(zhuǎn)印單元5被排出。同時，分離爪20被驅(qū)動，并被插入轉(zhuǎn)印鼓1和打印介質(zhì)8之間。由此，打印介質(zhì)8與轉(zhuǎn)印鼓1分離。然后，傳送導(dǎo)軌21a和21b以及傳送定影輥22a和22b通過施加熱壓對已與轉(zhuǎn)印輥1分離的打印介質(zhì)8執(zhí)行定影處理。打印介質(zhì)8然后被排放到排放盤中。在轉(zhuǎn)印鼓1上的所有墨都被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)8上之后，轉(zhuǎn)印輥17和分離爪20與打印介質(zhì)8分離。
隨后，清洗輥25b緊靠轉(zhuǎn)印鼓1以向其施加清洗液23，使得轉(zhuǎn)印鼓1的表面被清洗。一旦轉(zhuǎn)印鼓1旋轉(zhuǎn)360°，清洗輥25b就與轉(zhuǎn)印鼓1分離。在打印繼續(xù)的情況下，上述操作根據(jù)外部圖像信號被重復(fù)。在打印操作完成并電源要被關(guān)閉的情況下，加熱器中的每一個被關(guān)閉，并且轉(zhuǎn)印鼓1的旋轉(zhuǎn)停止，然后噴墨打印裝置被關(guān)閉。因此，完成裝置的操作。
在本實(shí)施例中，墨供給單元2被設(shè)置在輔助液供給單元3的上游側(cè)，并且輔助液在墨被供給之后被供給。但是，各單元的定位不限于此。輔助液供給單元3可被設(shè)置在墨供給單元2的上游側(cè)以在輔助液被供給之后供給墨。
(第二實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，可以有效地實(shí)施附加的步驟。在該步驟中，除了供給著色墨并向其添加輔助液體以外，反應(yīng)液被供給中間轉(zhuǎn)印體的表面。通過向其添加反應(yīng)液，可以進(jìn)一步減少墨圖像的畸變。
本發(fā)明的實(shí)施例的反應(yīng)液是用于減少墨的流動性的材料，換句話說，是用于凝結(jié)在墨中包含的著色劑的材料。具體地說，反應(yīng)液是起到降低與墨接觸的墨的流動性、以及防止已在中間轉(zhuǎn)印體上著落的墨出現(xiàn)不必要的移動的作用的液體。圖像被定影的情況包含作為構(gòu)成墨的化合物的一部分的著色劑和樹脂等出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)或被吸收使得墨整體的流動性的降低被識別的情況。另外，圖像被定影的情況還包含構(gòu)成墨的化合物的固體的凝結(jié)在局部降低墨的流動性的情況。
由于如上所述當(dāng)使得反應(yīng)液和墨相互接觸時墨的流動性降低，因此在中間轉(zhuǎn)印體上著落的墨保持在著落點(diǎn)中。因此，可以進(jìn)一步減少圖像畸變。另外，由于通過凝結(jié)墨的內(nèi)部凝結(jié)力被增強(qiáng)，因此可進(jìn)一步提高墨向打印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印速率。另外，通過凝結(jié)反應(yīng)，墨和反應(yīng)液中的固體成分變得容易與其水分分離，并由此可使得水容易變干。這使得能夠提高墨的轉(zhuǎn)印速度和干燥性能。
順便提起，必須如第一實(shí)施例所述的那樣在用作像素的親墨部分中的每一個的整體上擴(kuò)散包含墨和輔助液體的混合液體以實(shí)現(xiàn)濃度灰度。但是，當(dāng)在供給墨和輔助液體之前向親墨部分供給反應(yīng)液時，墨的著色劑在墨和輔助液體充分?jǐn)U散之前迅速凝結(jié)。結(jié)果，墨和輔助液體不能在親墨部分中的每一個的整體上擴(kuò)散。
此外，在第二實(shí)施例中，反應(yīng)液在墨和輔助液體被供給中間轉(zhuǎn)印體之后被供給中間轉(zhuǎn)印體。即，反應(yīng)流體供給單元被設(shè)置在墨供給單元2和輔助液體供給單元3的下游側(cè)。因此，墨、輔助液體或它們的混合溶液可在親墨部分中的每一個的整體上擴(kuò)散，從而可以以此狀態(tài)減少墨流動性。
不用說，在第二實(shí)施例中，親墨部分中的每一個需要具有足夠的大小以接收墨和輔助液體的多個液滴的總和。
如墨供給單元2和輔助液體供給單元3的情況那樣，可以對反應(yīng)液供給單元使用打印頭。在打印頭被用作反應(yīng)液供給單元的情況下，可以通過計算反轉(zhuǎn)圖像信號和輔助液體供給信號的邏輯和，產(chǎn)生供給反應(yīng)液體的反應(yīng)液供給信號。
必須根據(jù)要用于形成圖像的墨的類型適當(dāng)?shù)剡x擇反應(yīng)液體。例如，對于染料墨，使用聚合電解質(zhì)是有效的，對于顏料(其中粒子被分散)墨，使用金屬離子是有效的。并且，在組合的金屬離子被用于染料墨用反應(yīng)液的情況下，優(yōu)選將顏色與染料相同的顏料與墨混合。作為替代方案，可將對顏色影響較小的白色粒子或透明粒子與墨混合。
在本實(shí)施例中，用作反應(yīng)液的聚合物絮凝劑包含例如，陽離子聚合物絮凝劑、陰離子聚合物絮凝劑、非離子聚合物絮凝劑或兩性聚合物絮凝劑。金屬離子包含諸如Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+和Zn2+的二價金屬離子和諸如Fe3+和Al3+的三價金屬離子。希望作為金屬鹽溶液引入這些離子。金屬鹽的陰離子包含Cl-、NO3-、SO4-、I-、Br-、ClO3-或RCOO-(R是烷基)等。作為反應(yīng)液體，可以使用離子性(iconicity)與使用的墨相反的材料。例如，當(dāng)墨是陰離子或堿性墨，可以使用離子性與陰離子或堿性墨相反的陽離子或酸性材料作為反應(yīng)液體。
(其它實(shí)施例)在上述各實(shí)施例中，在向中間轉(zhuǎn)印體供給墨后向其供給輔助液體，或者，向中間轉(zhuǎn)印體供給輔助液體后向其供給墨。換句話說，墨和輔助液體被依次供給。但是，供給不限于此。墨和輔助液體可被同時供給。
例如，在這種情況下，用于供給墨的打印頭和用于供給輔助液體的打印頭可被設(shè)置為使得墨和輔助液體沿傾斜的方向被供給中間轉(zhuǎn)印體的表面。這種設(shè)置使得能夠在噴射操作中向親墨部分同時供給墨和輔助液體。
作為替代方案，可以使用能夠同時供給墨和輔助液體的打印頭。在這種情況下，在打印頭操作以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)和輔助液體供給數(shù)據(jù)噴射墨和輔助液體以供給墨和輔助液體時墨和輔助液體的量被調(diào)節(jié)就足夠了。
(a)中間轉(zhuǎn)印體的制備使用通過在0.5mm厚的鋁板上涂敷0.5mm厚的親水性聚氨酯樹脂獲得的基底構(gòu)件。通過使用掩模對基底構(gòu)件執(zhí)行其中使用氟氣的等離子處理。掩模具有145μm的間距和形成開口且分別具有20μm的寬度的行。因此，在鋁板的表面上均勻形成每個邊長為125μm的正方形親墨部分。親墨部分被寬度為20μm的疏墨部分包圍，(在圖5中示意地示出構(gòu)圖方法)。
使用氣體CF4氣體流速80sccm壓力8Pa
RF功率150w將獲得的包含疏墨部分和親墨部分的中間轉(zhuǎn)印體纏繞在中間轉(zhuǎn)印輥上，然后將具有中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印輥安裝在噴墨打印裝置上。在本例子中，為了實(shí)驗(yàn)方便給出這樣一種方法，即，以在中間轉(zhuǎn)印輥上纏繞轉(zhuǎn)印介質(zhì)的方式使用轉(zhuǎn)印介質(zhì)。但是，也可以直接用橡膠涂敷中間轉(zhuǎn)印輥的表面。作為替代方案，為了直接在轉(zhuǎn)印介質(zhì)上對疏墨部分構(gòu)圖可以使用橡膠輥。
(b)圖像形成從噴墨打印單元(噴嘴密度為1200dpi，噴射體積為4.8pl，驅(qū)動頻率為5kHz)噴射以下著色墨和輔助液體，以形成反轉(zhuǎn)的單色照片圖像。單色圖像是具有范圍從淺到深的多個著色灰度的多灰度圖像。另外，根據(jù)灰度(濃度)使得分別供給像素的墨的量相互不同。但是，供給的輔助液體的量被調(diào)整為使得墨和輔助液體的總量在各像素中可等于45個液滴。因此，著色墨和輔助液體的混合液在被供給墨和輔助液體的像素中的每一個的整體上擴(kuò)散。由此，不管供給的著色墨的量是多少，像素都具有相同的在其上擴(kuò)散混合液體的面積。
著色墨的成分如下。
CI.食品黑2(染料)3份二甘醇(溶劑)10份離子交換水86.5份乙酰烯醇(acetylenol)EH(表面活性劑)0.5份[輔助液體的成分]輔助液體的成分如下。
二甘醇(溶劑)10份離子交換水86.5份乙酰烯醇(acetylenol)EH(表面活性劑)0.5份[接觸角]著色墨與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及著色墨與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分86.6°親墨部分40.3°輔助液體與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及輔助液體與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分92.5°親墨部分38.7°(C)轉(zhuǎn)印使得其上形成圖像的中間轉(zhuǎn)印體與打印介質(zhì)接觸(New NPI高質(zhì)量紙垛重(Ream weight)90，由Nippon Paper Co.制造)，以將中間轉(zhuǎn)印體上的圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上。因此，在打印介質(zhì)上獲得具有范圍從淺到深的平滑的灰度的照片圖像。
除了不使用輔助液體以外，在與例子1相同的情況下形成圖像。換句話說，僅使用墨而不使用輔助液體形成圖像。在向親墨部分供給較少的量的墨的情況下，墨不在整個親墨部分上擴(kuò)散。因此，與例子1的圖像相比，在獲得的轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的圖像中的淡色部分中，顆粒感十分明顯。
(a)中間轉(zhuǎn)印體的制備使用通過在0.2mm厚的PET膜上涂敷0.2mm厚的橡膠硬度為60°的硅酮橡膠(KE 30，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)獲得的基底構(gòu)件。使用具有145μm的間距和120μm的開口寬度的掩模，通過大氣壓等離子處理設(shè)備(AP-T02，由Sekisui Chemical Co.制造)在基底構(gòu)件上均勻地形成正方形的親墨部分。親墨部分中的每一個具有120μm的邊長，并且親墨部分被行寬為25μm的疏墨部分包圍(在圖7中示意地示出構(gòu)圖方法)。
照射距離2mm
輸入電壓240V頻率10kHz引入的氣體O2/N2(3∶97)處理時間30秒制備以這種方式獲得的四個中間轉(zhuǎn)印體。將中間轉(zhuǎn)印體纏繞在中間轉(zhuǎn)印輥上，使得中間轉(zhuǎn)印體可與各個著色墨噴頭對應(yīng)，然后將具有中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印輥安裝在噴墨打印裝置上。
(b)圖像形成從噴墨打印單元(噴嘴密度為1200dpi，噴射體積為4.8pl，驅(qū)動頻率為120kHz)噴射著色墨和輔助液體，并形成反轉(zhuǎn)的彩色照片圖像。
如第一例子的情況那樣，調(diào)整供給各個像素的輔助液體的量，使得液體總量在各像素中等于45個液滴。因此，各種顏色的墨和輔助液體的混合液在被供給著色墨和輔助液體的相應(yīng)的像素的整體上擴(kuò)散。由此，不管供給的著色墨的量是多少，像素都具有相同的在其上擴(kuò)散混合液體的面積。
著色墨的成分如下。
以下的顏料中的每一種3份黑色炭黑(MCF88，由Mitsubishi Chemical Co.制造)青色顏料藍(lán)15品紅色顏料紅7黃色顏料黃74苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值240，重量平均分子量5000)1份甘油10份乙二醇5份表面活性劑(乙酰烯醇(acetylenol)EH，由Kawaken FineChemicals Co.，Ltd.制造)1份離子交換水80份 輔助液體的成分如下。
苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值240，重量平均分子量5000)1份甘油10份乙二醇5份表面活性劑(乙酰烯醇(acetylenol)EH，由Kawaken FineChemicals Co.，Ltd.制造)1份離子交換水83份[接觸角]著色墨中的每一個與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及著色墨中的每一個與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分73.6～84.4°親墨部分不大于15°輔助液體與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及輔助液體與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分87.2°親墨部分不大于15°(C)轉(zhuǎn)印首先，送風(fēng)裝置向中間轉(zhuǎn)印體上的打印圖像的表面送風(fēng)，該裝置被設(shè)置在噴墨打印單元和加壓輥之間。然后，加壓輥使中間轉(zhuǎn)印體和具有較低的吸墨性的表面涂敷的打印紙(A尺寸且垛重為40.5kg的NPI銅板紙，由Nippon Paper Co.制造)相互接觸。因此，中間轉(zhuǎn)印體上的圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上。由此，在打印介質(zhì)上獲得具有包含從淺到深的顏色的顏色的各種灰度的流暢的照片圖像。
除了不使用包含親墨部分和疏墨部分的中間轉(zhuǎn)印體以外，在與例子2相同的情況下形成圖像。換句話說，在不在中間轉(zhuǎn)印體(整個表面用作疏墨部分)上形成包含疏墨部分和親墨部分的圖案的狀態(tài)下形成圖像。被供給中間轉(zhuǎn)印體上的相鄰的部分的墨的液滴相互吸引，由此墨著落的點(diǎn)波動。結(jié)果不能形成高質(zhì)量圖像。
除了在中間轉(zhuǎn)印體的制備中對例子2的中間轉(zhuǎn)印體的整個表面(整個表面用作親墨部分)執(zhí)行等離子照射以外，在與例子2相同的情況下形成圖像。換句話說，通過使用整個表面被執(zhí)行等離子照射圖像的中間轉(zhuǎn)印體形成圖像。中間轉(zhuǎn)印體上的墨在其整個表面上擴(kuò)散并被混合。結(jié)果，不能形成圖像。
(a)中間轉(zhuǎn)印體的制備在與例子2相同的情況下形成中間轉(zhuǎn)印體。在例子3中，形成單個中間轉(zhuǎn)印體的結(jié)構(gòu)，以接收所有的四個著色墨和輔助液體。
(b)圖像形成從噴墨打印單元(噴嘴密度為1200dpi，噴射體積為4.8pl，驅(qū)動頻率為5kHz)將在例子2中使用的著色墨和以下輔助液體噴射到單個中間轉(zhuǎn)印體。然后，從噴墨打印單元噴射反應(yīng)液，并在單個中間轉(zhuǎn)印體上形成反轉(zhuǎn)的照片圖像。因此，著色墨中的任一個、輔助液體和反應(yīng)液體的混合液體在被供給著色墨和輔助液體和反應(yīng)液體的相應(yīng)的顏色的親墨部分上的像素上擴(kuò)散。輔助液體用于調(diào)整分別供給像素的墨和輔助液體的量，使得最少向各個像素供給50滴的輔助液體和各著色墨，并且，最多向各個像素供給100滴的輔助液體和著色墨中的任一個。另外，向各個像素添加七滴以下反應(yīng)液。
輔助液體的成分如下。
微粒子氧化硅(平均粒子直徑為90nm)3份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值240，重量平均分子量5000)1份甘油10份乙二醇5份表面活性劑(乙酰烯醇(acetylenol)EH，由Kawaken FineChemicals Co.，Ltd.制造)1份離子交換水80份反應(yīng)液體的成分如下。
二水合氯化鈣10份苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值240，重量平均分子量5000)1份甘油10份乙二醇5份表面活性劑(乙酰烯醇(acetylenol)EH，由Kawaken FineChemicals制造)1份離子交換水73份[接觸角]著色墨中的每一個與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及著色墨中的每一個與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分73.6～84.4°親墨部分不大于15°輔助液體與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及輔助液體與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分84.0°親墨部分不大于15°反應(yīng)液體與中間轉(zhuǎn)印體上的疏墨部分的接觸角以及反應(yīng)液體與其上的親墨部分中的每一個的接觸角如下。
疏墨部分85.5°親墨部分不大于15°(C)轉(zhuǎn)印首先，送風(fēng)裝置向中間轉(zhuǎn)印體上的打印圖像的表面送風(fēng)，該裝置被設(shè)置在噴墨打印單元和加壓輥之間。然后，加壓輥使中間轉(zhuǎn)印體和表面涂敷的打印紙(A尺寸且垛重為40.5kg的NPI銅板紙，由NipponPaper Co.制造)相互接觸。因此，中間轉(zhuǎn)印體上的圖像被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上。由此，在打印介質(zhì)上獲得具有范圍從淺到深的平滑灰度的流暢的照片圖像。
雖然已參照示例性實(shí)施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求書的范圍應(yīng)被給予最寬的解釋，以包含所有這種變化和等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印方法，包括以下步驟向中間轉(zhuǎn)印體的多個親墨區(qū)域供給墨和透明液體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印方法，其中，親墨區(qū)域中的每一個包含分別在其中著落墨和液體中的至少任意一個的多個點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印方法，還包括基于要向親墨區(qū)域供給的墨的量確定要向親墨區(qū)域供給的液體的量的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印方法，其中，親墨區(qū)域分別與像素對應(yīng)，并且噴墨打印方法還包括基于像素的灰度等級確定供給像素的液體的量和墨的量的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印方法，在供給步驟和轉(zhuǎn)印步驟之間，還包括向被供給墨和液體的親墨區(qū)域供給凝結(jié)墨的材料的步驟，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨、液體和所述材料的多個液滴的總和的面積。
6.一種噴墨打印方法，包括以下步驟向中間轉(zhuǎn)印體的多個親墨區(qū)域供給墨和液體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍，該液體用于在相應(yīng)的親墨區(qū)域的整個區(qū)域上擴(kuò)散供給親墨區(qū)域的墨；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
7.如權(quán)利要求6所述的噴墨打印方法，在供給步驟和轉(zhuǎn)印步驟之間，還包括向被供給墨和液體的親墨區(qū)域供給凝結(jié)墨的材料的步驟，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨、液體和材料的多個液滴的總和的面積。
8.一種噴墨打印裝置，包括包含多個親墨區(qū)域的中間轉(zhuǎn)印體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給墨的墨供給單元；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給透明液體的液體供給單元；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
9.一種噴墨打印裝置，包括包含多個親墨區(qū)域的中間轉(zhuǎn)印體，各個親墨區(qū)域被疏墨區(qū)域包圍；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給墨的墨供給單元；向中間轉(zhuǎn)印體的親墨區(qū)域供給液體的液體供給單元，該液體用于在親墨區(qū)域的整個區(qū)域上擴(kuò)散供給親墨區(qū)域的墨；和將墨圖像轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印單元，該墨圖像是通過供給的墨和供給的液體形成的，其中，多個親墨區(qū)域中的每一個具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
全文摘要
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供使用中間轉(zhuǎn)印體的噴墨打印方法和噴墨打印裝置。使用該裝置和方法中的每一種，能夠在噴墨打印系統(tǒng)中形成高質(zhì)量圖像。在本發(fā)明的實(shí)施例中，著色墨和輔助液體被供給分別具有一定面積的親墨部分，這些親墨部分被疏墨部分包圍。隨后，墨點(diǎn)被轉(zhuǎn)印到打印介質(zhì)上，這些墨點(diǎn)是由供給的墨和供給的液體形成的。這里，親墨區(qū)域具有可接收墨和液體的多個液滴的總和的面積。
文檔編號B41M1/00GK1990241SQ2006101630
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者谷內(nèi)洋, 毛利明廣, 青木活水 申請人:佳能株式會社