打印设备的制作方法

文档序号:16695397发布日期:2019-01-22 19:31阅读:152来源:国知局
打印设备的制作方法

本发明涉及一种打印设备,其将通过向转印构件排出墨而形成的图像转印到打印介质。



背景技术:

存在一种喷墨打印设备,其构造成将墨从打印头排出到中间转印构件,在中间转印构件上形成图像,将图像转印到打印介质,并打印图像。日本特开2009-149019号公报公开了一种配置,其包括处于中间转印构件(也简称为转印构件)周围的使用喷墨打印头的图像形成单元、用于将图像转印到打印介质的转印单元、用于擦拭和清洁转印构件的擦拭单元等。该配置将液体(清洁液)涂布到转印构件上,通过清洁刮板刮掉并收集液体。

然而,如果通过使用如日本特开2009-149019号公报中的清洁刮板擦拭转印构件的表面,当清洁刮板在变形的状态下与转印构件接触时产生了剪切力。这加速了清洁刮板的劣化并提高了诸如清洁刮板的更换操作的维护频率。另外,清洁刮板对转印构件的损伤大,提高了转印构件的维护频率。



技术实现要素:

因此,本发明被认为是对现有技术的上述缺点的响应。

例如,根据本发明的打印设备能够有效地收集涂布到转印构件的液体并令人满意地保持转印构件的状态。

根据本发明的一个方面,提供一种打印设备,其包括:转印构件,其能够转动;打印头,其构造成在所述转印构件上形成图像;转印单元,其构造成将形成于所述转印构件的图像转印到打印介质;涂布单元,其构造成将液体涂布到所述转印构件上的在所述图像被转印到所述打印介质之后的区域;以及收集单元,其构造成包括收集辊,所述收集辊与所述转印构件接触地转动,用于收集被所述涂布单元涂布到所述转印构件的液体。

由于实现了能够通过收集辊有效地收集涂布到转印构件的液体并令人满意地保持转印构件的状态的打印设备,因此本发明是特别有利的。

从以下(参照附图)对示例性实施方式的说明,本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的打印系统的示意图;

图2是示出打印单元的立体图;

图3是示出图2中的打印单元的移位模式的说明图;

图4是示出图1中的打印系统的控制系统的框图;

图5是示出图1中的打印系统的控制系统的框图;

图6是示出图1中的打印系统的操作示例的说明图;

图7是示出图1中的打印系统的操作示例的说明图;

图8是示意性地示出为了对转印构件进行清洁和温度控制而围绕转印构件设置的构成元件的图;以及

图9a和图9b均是示出收集辊110的详细结构的图。

具体实施方式

现在将根据附图详细说明本发明的示例性实施方式。注意,箭头x和y分别表示水平方向,箭头x和y在各图中均彼此垂直,并且箭头z表示竖直方向。

<术语说明>

在本说明书中,术语“打印”不仅包括诸如字符和图等的重要信息的形成,而且还广泛地包括在打印介质上形成图像、图形、图案等或者对介质的处理,而无论它们是否重要或不重要以及是否达到能够被人目视看到的可视化程度。

另外,术语“打印介质(或薄片)”不仅包括普通打印设备中使用的纸张,而且还广泛地包括诸如布、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材和皮革的能够接收墨的材料。

此外,应与上述“打印”的定义类似地来广泛地解释术语“墨”(在下文中也被称为“液体”)。也就是,“墨”包括当涂布在打印介质上时能够形成图像、图形、图案等、能够处理打印介质并且能够处理墨的液体。对墨的处理例如包括使涂布于打印介质的墨中所含的着色剂固化或不溶化。注意,本发明不限于任意特定的墨成分,然而,假设本实施方式使用包括水、树脂和用作着色材料的颜料的水性墨(water-baseink)。

此外,除非另有指定,否则“打印元件(或喷嘴)”通常是指墨孔或与其连通的液体通道、以及用于产生排出墨所需的能量的元件。

以下使用的用于打印头的元件基板(头基板)不仅指由硅半导体制成的基体,而且还指配置有元件、配线等的配置。

此外,“位于基板”指的不仅是“位于元件基板上”,而且还包括位于“元件基板的表面”和“表面附近的元件基板内部”。在本发明中,“内置”不仅是指将各个元件作为单独构件配置于基体表面,而且还指通过半导体电路制造工艺等在元件基板上一体地形成和制造各个元件。

<打印系统>

图1是示意性地示出根据本发明的实施方式的打印系统1的主视图。打印系统1是通过将墨图像经由转印构件2转印到打印介质p来形成印制品p’的片材喷墨打印机(sheetinkjetprinter)。打印系统1包括打印设备1a和输送设备1b。在本实施方式中,x方向、y方向和z方向分别指打印系统1的宽度方向(总长度方向)、深度方向和高度方向。打印介质p被沿x方向输送。

<打印设备>

打印设备1a包括打印单元3、转印单元4、外围单元5a至5e以及供给单元6。

<打印单元>

打印单元3包括多个打印头30和滑架31。将参照图1和图2进行说明。图2是示出打印单元3的立体图。打印头30将液体墨排出到转印构件(中间转印构件)2并在转印构件2上形成打印图像的墨图像。

在本实施方式中,各个打印头30均为在y方向上延伸的全幅头(full-linehead),并且喷嘴在覆盖具有最大可用尺寸的打印介质的图像打印区域的宽度范围内排列。各个打印头30均在其下表面具有开设有喷嘴的墨排出面,并且墨排出面隔着微小的间隙(例如,数毫米)面对转印构件2的表面。在本实施方式中,转印构件2被构造成在圆形轨道上循环移动,因此多个打印头30呈放射状地配置。

各个喷嘴均包括排出元件。排出元件例如是在喷嘴内产生压力并将喷嘴内的墨排出的元件,并且可应用公知的喷墨打印机中的喷墨头的技术。例如,能够将通过利用电热转换器使墨中产生膜沸腾并形成气泡来排出墨的元件、通过机电转换器(压电元件)排出墨的元件、通过使用静电排出墨的元件等作为排出元件。从高速和高密度打印的观点看,能够使用利用电热转换器的排出元件。

在本实施方式中,设置有9个打印头30。各个打印头30排出不同种类的墨。例如,不同种类的墨的着色材料不同并且包括黄色墨、品红色墨、青色墨、黑色墨等。一个打印头30排出一种墨。然而,一个打印头30可以构造成排出多种墨。当这样设置多个打印头30时,多个打印头30中的一些打印头30可以排出不包括着色材料的墨(例如,透明墨)。

滑架31支撑多个打印头30。各个打印头30的在排出面侧的端部被固定到滑架31。这能够更精确地保持墨排出面和转印构件2之间的表面间隙。滑架31被构造成能够通过各个引导构件rl的引导在安装有打印头30的状态下移位。在本实施方式中,引导构件rl是在y方向上延伸的导轨构件,并且设置成在x方向上间隔开的一对。滑架31的x方向上的各侧部设置有滑动部32。滑动部32与引导构件rl接合并沿着引导构件rl在y方向上滑动。

图3是示出打印单元3的移位模式的图,并且示意性地示出了打印系统1的右侧面。打印系统1的后部设置有恢复单元12。恢复单元12具有用于恢复打印头30的排出性能的机构。例如,能够将如下机构作为这种机构:盖机构,其用于盖住打印头30的墨排出面;擦拭机构,其用于擦拭墨排出面;抽吸机构,其通过负压从墨排出面抽吸打印头30内的墨。

引导构件rl从转印构件2的侧部越过恢复单元12延伸。通过引导构件rl的引导,打印单元3能够在排出位置pos1和恢复位置pos3之间移位并通过驱动机构(未示出)移动,其中,在排出位置pos1处由实线表示打印单元3,在恢复位置pos3处由虚线表示打印单元3。

排出位置pos1为打印单元3将墨排出到转印构件2的位置并且是各个打印头30的墨排出面面对转印构件2的表面的位置。恢复位置pos3是从排出位置pos1退避的位置,并且是打印单元3位于恢复单元12上方的位置。当打印单元3位于恢复位置pos3处时,恢复单元12能够对打印头30进行恢复处理。在本实施方式中,在打印单元3到达恢复位置pos3之前的移动中途,恢复单元12也能够进行恢复处理。在排出位置pos1和恢复位置pos3之间存在预备恢复位置pos2。当打印头30从排出位置pos1向恢复位置pos3移动时,恢复单元12能够在预备恢复位置pos2处对打印头30进行预备恢复处理。

<转印单元>

将参照图1说明转印单元4。转印单元4包括转印鼓41和加压鼓42。这些鼓中的各个鼓均为绕着沿y方向的转动轴线转动的转动体,并且具有圆筒形的外周面。在图1中,转印鼓41和加压鼓42的各个图中所示的箭头表示它们的转动方向。转印鼓41顺时针转动,加压鼓42逆时针转动。

转印鼓41是在其外周面上支撑转印构件2的支撑构件。转印构件2在周向上连续或间歇地设置于转印鼓41的外周面。如果转印构件2连续地设置,则其形成为环形的带(endlessswath)。如果转印构件2间歇地设置,则其形成为具有分割成多个段的有端的带(swathwithend)。各个段能够在转印鼓41的外周面上等距地配置成圆弧状。

转印构件2通过转动转印鼓41而在圆形轨道上循环移动。通过转印鼓41的转动相位,能够将转印构件2的位置区分为排出前处理区域r1、排出区域r2、排出后处理区域r3和r4、转印区域r5以及转印后处理区域r6。转印构件2循环地通过这些区域。

排出前处理区域r1是在打印单元3排出墨之前对转印构件2进行预处理的区域并且是外围单元5a进行处理的区域。在本实施方式中,应用了反应液。排出区域r2是打印单元3通过将墨排出到转印构件2而形成墨图像的形成区域。排出后处理区域r3和r4是在墨排出后对墨图像进行处理的处理区域。排出后处理区域r3是外围单元5b进行处理的区域,排出后处理区域r4是外围单元5c进行处理的区域。转印区域r5是转印单元4将转印构件2上的墨图像转印到打印介质p上的区域。转印后处理区域r6是转印后对转印构件2进行后处理的区域并且是外围单元5d进行处理的区域。

注意,在排出前处理区域r1与转印后处理区域r6之间设置有外围单元5e,并且通过从外围单元5e涂布并收集冷却液来进行对转印构件2的冷却。

在本实施方式中,排出区域r2是具有预定区间的区域。其它区域r1和r3至r6具有比排出区域r2窄的区间。与钟面相比,在本实施方式中,排出前处理区域r1位于大约10点钟处、排出区域r2位于从大约11点钟至1点钟的范围内、排出后处理区域r3位于大约2点钟处并且排出后处理区域r4位于大约4点钟处。转印区域r5位于大约6点钟处,转印后处理区域r6是位于大约8点钟处的区域。

转印构件2可以由单层形成,但也可以是多个层的层叠体。如果转印构件2由多个层形成,则其可以包括例如表面层、弹性层和压缩层这三层。表面层是具有形成墨图像的图像形成面的最外层。通过设置压缩层,压缩层吸收变形并分散局部压力波动,使得即使在高速打印时也能够保持转印性。弹性层是处于表面层和压缩层之间的层。

作为表面层的材料,能够适当地使用诸如树脂和陶瓷的各种材料。然而,关于耐久性等,能够使用压缩模量高的材料。更具体地,能够使用丙烯酸树脂、丙烯酸硅树脂、含氟树脂、通过缩合可水解有机硅化合物而获得的缩合物等。经过表面处理的表面层可以用于改善反应液的润湿性能、图像的转印性等。能够将框架处理、电晕处理、等离子体处理、抛光处理、粗糙化处理、活性能量束照射处理、臭氧处理、表面活性剂处理、硅烷偶联处理等作为表面处理。可以将它们中的多个组合。也能够在表面层中设置任意期望的表面形状。

例如,能够使用丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶等作为用于压缩层的材料。当形成这种橡胶材料时,可以通过混合预定量的硫化剂、硫化促进剂等并根据需要进一步混合发泡剂或诸如中空微粒或盐的填充剂来形成多孔橡胶材料。因此,气泡部分随着相对于各种压力波动的体积变化而被压缩,因此压缩方向以外的方向上的变形很小,使得能够获得更稳定的转印性和耐久性。作为多孔橡胶材料,存在具有各个孔彼此连续的敞型胞状结构(opencellstructure)的材料和具有各个孔彼此独立的封闭型胞状结构(closedcellstructure)的材料。然而,可以使用任一种结构,或者可以使用这两种结构。

作为用于弹性层的构件,能够适当地使用诸如树脂和陶瓷的各种材料。关于加工特性,能够使用各种弹性体材料和橡胶材料。更具体地,例如能够给出氟硅橡胶、苯基硅橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。另外,能够给出乙烯丙烯橡胶、天然橡胶、苯乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯/丙烯/丁二烯共聚物、丁腈橡胶等。特别地,硅橡胶、氟硅橡胶和苯基硅橡胶由于其压缩形变小而在尺寸稳定性和耐久性方面是有利的。因为它们的由温度引起的弹性变化小,所以它们在转印性方面也是有利的。

在表面层和弹性层之间以及在弹性层和压缩层之间,还能够使用各种粘合剂或双面胶带以将它们彼此固定。转印构件2还可以包括压缩模量高的增强层,以在安装到转印鼓41时抑制水平方向上的伸长或保持弹性。可以将织物用作增强层。能够通过以任意期望的方式将由上述材料形成的各个层组合来制造转印构件2。

加压鼓42的外周面压靠转印构件2。加压鼓42的外周面设置有至少一个夹持打印介质p的前端缘部的夹持机构。可以在加压鼓42的周向上间隔设置多个夹持机构。当打印介质p通过加压鼓42和转印构件2之间的辊隙部(nipportion)时,在与加压鼓42的外周面紧密接触地输送打印介质p的同时,将转印构件2上的墨图像转印到打印介质p。

转印鼓41和加压鼓42共用驱动它们的诸如马达的驱动源。能够通过诸如齿轮机构的传动机构来传递驱动力。

<外围单元>

外围单元5a至5e绕转印鼓41配置。在本实施方式中,外围单元5a至5e具体依次为涂布单元、吸收单元、加热单元、清洁单元和冷却单元。

涂布单元5a是在打印单元3排出墨之前将反应液涂布到转印构件2上的机构。反应液是含有增加墨粘度的成分的液体。这里,墨粘度的增加意味着形成墨的着色材料、树脂等通过接触增加墨粘度的成分而发生化学反应或物理吸附,从而识别到墨粘度的增加。这种墨粘度的增加不仅包括识别到墨的整体粘度增加的情况,而且还包括通过凝聚诸如着色材料和树脂的形成墨的一些成分而产生局部粘度增加的情况。

增加墨粘度的成分没有特别的限制,能够使用使墨的ph变化并使墨中的着色材料凝聚的诸如金属离子或高分子凝聚剂的物质,并且能够使用有机酸。例如,能够给出辊、打印头、模涂设备(模涂机)、刮板涂布设备(刮板涂布机)等作为涂布反应液的机构。如果在将墨排出到转印构件2之前将反应液涂布到转印构件2上,则能够将到达转印构件2的墨立即固定。这使得能够抑制由于相邻墨混合而导致的渗色。

吸收单元5b是在转印之前从转印构件2上的墨图像吸收液体成分的机构。例如,能够通过减少墨图像的液体成分来减少打印在打印介质p上的图像的模糊。从另一角度说明液体成分的减少,还能够表现为使转印构件2上形成墨图像的墨浓缩。使墨浓缩是指通过减少墨中包含的液体成分来增加墨中包含的诸如着色材料或树脂的固体含量相对于液体成分的含量。

吸收单元5b包括例如通过接触墨图像来减少墨图像的液体成分的量的液体吸收构件。液体吸收构件可以形成于辊的外周面或者可以形成为无端环形的薄片状并且循环转动。关于墨图像的保护,通过使液体吸收构件的移动速度等于转印构件2的圆周速度,能够使液体吸收构件与转印构件2同步移动。

液体吸收构件可以包括接触墨图像的多孔体。为了抑制墨的固体成分粘附于液体吸收构件,与墨图像接触的面上的多孔体的孔径可以等于或小于10μm。这里的孔径是指平均直径,并且能够通过汞压入法、氮吸附法、sem图像观察等公知的手段进行测量。注意,液体成分不具有固定的形状,只要其具有流动性和几乎恒定的体积就不受特别限定。例如,能够给出墨或反应液中包含的水、有机溶剂等作为液体成分。

加热单元5c是在转印之前加热转印构件2上的墨图像的机构。通过加热墨图像使墨图像中的树脂熔化,从而改善对打印介质p的转印性。加热温度能够等于或高于树脂的最低成膜温度(mft)。mft能够通过符合诸如jisk6828-2:2003或iso2115:1996等通常公知的方法的各种设备来测量。从转印性和图像牢固性的观点来看,可以在比mft高10℃以上的温度下加热墨图像,或者进一步地可以在比mft高20℃以上的温度下加热墨图像。加热单元5c能够使用公知的加热装置,例如,诸如红外线等的各种灯、暖风机等。就加热效率而言,能够使用红外线加热器。

清洁单元5d是在转印之后清洁转印构件2的机构。清洁单元5d将残留在转印构件2上的墨、转印构件2上的灰尘等移除。清洁单元5d能够根据需要使用公知的方法,例如使多孔构件与转印构件2接触的方法、用刷子刮擦转印构件2的表面的方法、用刮板刮擦转印构件2的表面的方法等。能够为用于清洁的清洁构件使用诸如辊状、网状等公知的形状。

冷却单元5e是冷却机构,其将冷却液涂布到已被清洁单元5d清洁的转印构件2上并收集冷却液。稍后将说明冷却液的涂布和收集的详细配置。注意,基于通过设置于转印构件2周围的多个温度传感器检测到的温度来控制冷却,从而控制冷却效果。冷却单元5e还包括向转印构件2的表面吹送风的送风机构。例如,期望该送风机构为鼓风机或气刀。

如上所述,在本实施方式中,包括涂布单元5a、吸收单元5b、加热单元5c、清洁单元5d和冷却单元5e作为外围单元。然而,本发明不限于图1所示的独立的单元。例如,可以将与转印构件2的冷却单元5e的冷却功能等同的冷却功能添加到涂布单元5a或清洁单元5d。注意,冷却时间可以为转印和清洁之后涂布反应液之前的时间段。

<供给单元>

供给单元6是向打印单元3的各个打印头30供给墨的机构。供给单元6可以设置于打印系统1的后部侧。供给单元6包括用于各种墨的贮存墨的贮存器tk。各个贮存器tk可以由主罐和副罐组成。各个贮存器tk和相应的一个打印头30通过液体流路6a彼此连通,并且墨被从贮存器tk供应到打印头30。液体流路6a可以使墨在贮存器tk和打印头30之间循环。供给单元6可以包括例如使墨循环的泵。可以在液体流路6a的中途或各个贮存器tk中设置使墨中的气泡脱气的脱气机构。可以在液体流路6a的中途或各个容器tk中设置调节墨的流体压力和大气压的阀。各个贮存器tk和各个打印头30在z方向上的高度可以设计成使得贮存器tk内的墨的液面低于打印头30的墨排出面。

<输送设备>

输送设备1b是将打印介质p给送到转印单元4并将转印有墨图像的印制品p’从转印单元4排出的设备。输送设备1b包括给送单元7、多个输送鼓8和8a、两个链轮8b、链条8c和收集单元8d。在图1中,输送设备1b中的各构成元件的图的内侧的箭头表示构成元件的转动方向,各构成元件的图的外侧的箭头表示打印介质p或印制品p’的输送路径。打印介质p被从给送单元7输送到转印单元4,并且印制品p’被从转印单元4输送到收集单元8d。可以将给送单元7所在侧称为输送方向上的上游侧,并可以将收集单元8d所在侧称为下游侧。

给送单元7包括堆叠多个打印介质p的堆叠单元和将打印介质p从堆叠单元一个接一个地给送到最上游的输送鼓8的给送机构。各个输送鼓8和8a均为绕着沿y方向的转动轴线转动并具有圆筒形的外周面的转动体。各个输送鼓8和8a的外周面上设置有至少一个夹持打印介质p(印制品p’)的前端缘部的夹持机构。可以以在相邻的输送鼓之间输送打印介质p的方式控制各个夹持机构的夹持操作和释放操作。

两个输送鼓8a用于使打印介质p翻转。当对打印介质p进行双面打印时,在转印到表面之后,不从加压鼓42将打印介质p输送到下游侧的相邻输送鼓8,而是输送到输送鼓8a。打印介质p经由两个输送鼓8a被翻转并经由在加压鼓42上游侧的输送鼓8被再次输送到加压鼓42。结果,打印介质p的背面面对转印鼓41,将墨图像转印到背面。

链条8c卷绕在两个链轮8b之间。两个链轮8b中的一个链轮是驱动链轮,另一个链轮是从动链轮。通过转动驱动链轮使链条8c循环转动。链条8c包括在其长度方向上彼此间隔开的多个夹持机构。各个夹持机构均夹持印制品p’的端部。印制品p’被从位于下游端的输送鼓8输送到链条8c的各个夹持机构,并且通过运转链条8c而将由夹持机构夹持的印制品p’输送到收集单元8d,释放夹持。结果,将印制品p’堆叠在收集单元8d中。

<后处理单元>

输送设备1b包括后处理单元10a和10b。后处理单元10a和10b是配置于转印单元4下游侧的机构,并对印制品p’进行后处理。后处理单元10a对印制品p’的正面进行处理,后处理单元10b对印制品p’的背面进行处理。后处理的内容包括例如旨在对印制品p’的图像打印面上的图像施加保护、光泽等的涂覆。例如,能够给出液体涂布、薄片熔接、层压等作为涂布的示例。

<检查单元>

输送设备1b包括检查单元9a和9b。检查单元9a和9b是配置于转印单元4下游侧并用于检查印制品p’的机构。

在本实施方式中,检查单元9a是拍摄打印在印制品p’上的图像的摄像设备,并且包括例如ccd传感器、cmos传感器等的图像传感器。检查单元9a在连续进行打印操作的同时拍摄所打印的图像。基于由检查单元9a拍摄的图像,能够确认打印的图像的色调(tint)等随时间的变化,并判断是否校正图像数据或打印数据。在本实施方式中,检查单元9a具有设定于加压鼓42的外周面的成像范围,并且被配置成能够在转印之后立即局部地拍摄打印的图像。检查单元9a可以检查所有打印的图像,或者可以每隔预定数的薄片检查图像。

在本实施方式中,检查单元9b也是拍摄打印在印制品p’上的图像的摄像设备,并且包括例如ccd传感器、cmos传感器等的图像传感器。检查单元9b在测试打印操作中拍摄打印的图像。检查单元9b能够拍摄全部打印图像。基于由检查单元9b拍摄的图像,能够进行关于打印数据的各种校正操作的基本设置。在本实施方式中,检查单元9b配置于拍摄由链条8c输送的印制品p’的位置处。当检查单元9b拍摄打印的图像时,其通过暂时中止链条8c的运转来拍摄整个图像。检查单元9b可以是扫描印制品p’的扫描仪。

<控制单元>

下面将说明打印系统1的控制单元。图4和图5均是示出打印系统1的控制单元13的框图。控制单元13与上位设备(dfe)hc2可通信地连接,上位设备hc2与主机设备hc1可通信地连接。

主机设备hc1可以是例如用作信息处理设备的个人计算机(pc)或者是服务器设备。主机设备hc1和上位设备hc2之间的通信方法没有特别的限定,可以是有线通信或无线通信。

在主机设备hc1中生成或保存作为打印的图像的源的原始数据。这里的原始数据以例如文档文件或图像文件的电子文件格式生成。该原始数据被传输到上位设备hc2。在上位设备hc2中,接收到的原数据被转换为控制单元13可用的数据形式(例如通过rgb呈现图像的rgb数据)。转换后的数据被作为图像数据从上位设备hc2传输到控制单元13。控制单元13基于接收到的图像数据开始打印操作。

在本实施方式中,控制单元13大致分为主控制器13a和引擎控制器13b。主控制器13a包括处理单元131、存储单元132、操作单元133、图像处理单元134、通信i/f(接口)135、缓冲器136和通信i/f137。

处理单元131是诸如cpu的处理器,其执行存储在存储单元132中的程序,并控制整个主控制器13a。存储单元132是诸如ram、rom、硬盘或ssd的存储设备,其存储由处理单元(cpu)131执行的数据和程序,并向处理单元(cpu)131提供工作区域。除了存储单元132之外,还可以设置外部存储单元。例如,操作单元133是诸如触摸板、键盘或鼠标的输入装置,并接收用户指令。操作单元133可以由彼此集成的输入单元和显示单元形成。注意,用户操作不限于经由操作单元133输入,并且例如也能够是从主机设备hc1或上位设备hc2接收指令的配置。

例如,图像处理单元134是包括图像处理处理器的电子回路。例如,缓冲器136是ram、硬盘或ssd。通信i/f135与上位设备hc2进行通信,通信i/f137与引擎控制器13b进行通信。在图4中,虚线箭头例示了图像数据的处理顺序。经由通信i/f135从上位设备hc2接收到的图像数据被累积在缓冲器136中。图像处理单元134从缓冲器136读取图像数据,对读取的图像数据进行预定的图像处理,并将处理后的数据再次储存在缓冲器136中。缓冲器136中存储的经过图像处理之后的图像数据被作为由打印引擎使用的打印数据从通信i/f137传输到引擎控制器13b。

如图5所示,引擎控制器13b包括引擎控制单元14和15a至15e,并且获得打印系统1的传感器组/致动器组16的检查结果并控制对组的驱动。这些控制单元中的各个控制单元均包括诸如cpu的处理器、诸如ram或rom的存储装置以及与外部装置的接口。注意,控制单元的划分仅是说明性的,并且多个细分的控制单元可以进行一些控制操作,或者相反地,多个控制单元可以彼此集成,并且一个控制单元可以构造成实现它们的控制内容。

引擎控制单元14控制整个引擎控制器13b。打印控制单元15a将从主控制器13a接收到的打印数据转换为适于驱动打印头30的数据格式的光栅数据(rasterdata)等。打印控制单元15a控制各个打印头30的排出。

转印控制单元15b控制涂布单元5a、吸收单元5b、加热单元5c和清洁单元5d。

可靠性控制单元15c控制供给单元6、恢复单元12和使打印单元3在排出位置pos1和恢复位置pos3之间移动的驱动机构。

输送控制单元15d控制转印单元4的驱动并控制输送设备1b。检查控制单元15e控制检查单元9b和检查单元9a。

在传感器组/致动器组16中,传感器组包括检测可动部的位置和速度的传感器、检测温度的传感器、图像传感器等。致动器组包括电动机、电磁螺线管、电磁阀等。

<操作示例>

图6是示意性地示出打印操作的示例的图。在使转印鼓41和加压鼓42转动的状态下循环进行如下各个步骤。如状态st1所示,首先,将反应液l从涂布单元5a涂布到转印构件2。转印构件2的涂布有反应液l的部分随着转印鼓41的转动而移动。如状态st2所示,当涂布有反应液l的部分到达打印头30下方时,将墨从打印头30排出到转印构件2。结果,形成墨图像im。此时,排出的墨与转印构件2上的反应液l混合,促进着色材料的凝聚。从供给单元6的贮存器tk向打印头30供给排出的墨。

转印构件2上的墨图像im随着转印构件2的转动而移动。当墨图像im到达吸收单元5b时,如状态st3所示,吸收单元5b从墨图像im吸收液体成分。当墨图像im到达加热单元5c时,如状态st4所示,加热单元5c对墨图像im加热,墨图像im中的树脂熔化,并形成墨图像im的膜。与这种墨图像im的形成同时地,输送设备1b输送打印介质p。

如状态st5所示,墨图像im和打印介质p到达转印构件2和加压鼓42之间的辊隙部,墨图像im被转印到打印介质p,并形成印制品p’。通过辊隙部时,检查单元9a拍摄打印在印制品p’上的图像并检查打印的图像。输送设备1b将印制品p’输送到收集单元8d。

当转印构件2上的形成墨图像im的部分到达清洁单元5d时,如状态st6所示,该部分被清洁单元5d清洁。在清洁之后,转印构件2转动一圈,并且以相同的步骤重复进行将墨图像转印到打印介质p。为了容易理解,已经给出了以上说明:在转印构件2的一圈转动中进行一次将墨图像im转印到一个打印介质p。然而,能够在转印构件2的一圈转动中连续地进行将墨图像im转印到多个打印介质p。

如果这种打印操作继续,则需要维护各个打印头30。

图7示出了在维护各个打印头30时的操作示例。状态st11示出了打印单元3位于排出位置pos1的状态。状态st12示出了打印单元3通过预备恢复位置pos2的状态。在通过时,恢复单元12进行恢复打印单元3的各个打印头30的排出性能的处理。随后,如状态st13所示,在打印单元3位于恢复位置pos3的状态下,恢复单元12进行恢复各个打印头30的排出性能的处理。

下面将说明在具有上述配置的打印系统中,在转印图像之后清洁转印构件2的表面的过程中,有效地冷却转印构件2并适当地保持转印构件2的温度的控制。

<转印构件的温度控制>

图8是示意性地示出为了进行转印构件的温度控制而设置在转印构件周围的构成元件的图。注意在图8中,在图1所示的打印系统的各种构成元件中,没有示出与转印构件的温度控制没有直接关系的部分。同样在图8中,相同的附图标记表示已经参照图1说明的构成元件,并且将不对其进行重复说明。

如图8所示,相对于转印构件2的转动方向,第一温度传感器111设置于涂布单元5a的下游侧,并且第二温度传感器112设置于加热单元5c的下游侧。通过如此配置两个温度传感器,第一温度传感器111检测由清洁单元5d和冷却单元5e冷却的转印构件2的温度,并且第二温度传感器112检测由加热单元5c加热的转印构件2的温度。温度传感器111和112均为通过检测从转印构件2的表面辐射的红外线来检测转印构件2的温度的非接触式传感器。

利用这种配置,将打印单元3的正下方的转印构件2的温度保持在t1℃和t2℃之间。另一方面,将在转印有图像的转印鼓41与加压鼓42之间的辊隙部中的温度保持在t3℃和t4℃之间。

涂布单元5a包括:反应液容器103a,其收容向转印构件2涂布的反应液l;辊103b,其将收容在反应液容器103a中反应液l取出;以及辊103c,其将浸在辊103b中的反应液l涂布到转印构件2。涂布单元5a具有反应液的循环配置和冷却反应液的冷却配置,并且能够有助于转印构件2的冷却控制。

清洁单元5d包括cl液容器109a和清洁辊(第一供给辊)109b,cl液容器109a含有用于清洁转印构件2的cl液,清洁辊109b将cl液容器109a中收容的cl液涂布到转印构件2。当进行清洁操作时,清洁辊109b沿箭头a的方向移动并与转印构件2接触地转动。清洁单元5d具有cl液的循环配置、冷却cl液的冷却功能、调整cl液的涂布量的功能以及调整清洁辊109b的接触压力的功能,并且能够有助于转印构件2的冷却控制。

注意,清洁辊109b的转动方向与转印构件2的转动方向(顺时针)相同,并且它们在接触部中沿彼此相反的方向移动,使得相对速度差变大。更具体地,转印构件2以600mm/秒的圆周速度顺时针转动,清洁辊109b以133mm/秒的圆周速度顺时针转动。即,在转印构件2和清洁辊109b之间的接触部中,将清洁辊109b表面上的移动方向设定为与转印构件2表面上的移动方向相反的方向。结果,增强了清洁效果,并且清洁对象几乎不会残留在清洁辊109b和转印构件2之间的辊隙部中。注意,如果在接触部中清洁辊109b与转印构件2之间存在相对速度差,就可以获得上述效果,并因此可以采用在接触部处具有相同的移动方向和不同的速度的模式。

如图8所示,本实施方式的设备在涂布单元(第一液体涂布单元)5a和清洁单元5d之间具有冷却单元(第二液体涂布单元)5e。

冷却单元5e包括将冷却剂涂布到转印构件2的冷却辊(第二供给辊)115、用于贮存冷却剂的贮存器116、收集涂布到转印构件2的冷却剂的收集辊110、气液分离罐(收集罐)117和真空泵(p)118。注意,虽然未图示出,但是还设置有用于在从转印构件2收集液体之后向转印构件2吹送风以加速冷却的送风机构,作为冷却单元5e的一部分。

贮存器116包括冷却剂的循环机构和冷却剂的冷却机构,并且贮存有被适温管理的冷却剂。通过转动冷却辊115而从贮存器116中取出冷却剂,并且通过使冷却辊115与转印构件2接触而将冷却剂涂布到转印构件2。当转印构件2的被清洁单元5d清洁的部分通过转动到达设置有冷却辊115的位置时,冷却辊115涂布冷却剂以进一步冷却该部分。然后,当转印构件2的涂布了冷却剂的部分到达设置有收集辊110的位置时,收集辊110接触转印构件2、收集冷却剂。当转印构件2进一步转动并到达送风机构的送风位置时,通过送风进一步冷却转印构件的表面,并加速剩余液体的蒸发。

图9a和图9b均是示出收集辊110的配置的图。图9a是示出辊的外观的立体图。图9b是沿着图9a中的线x-x’示出辊的截面图。收集辊110的中心部110b形成空腔,并且空腔的周围设置有多个气液通道110a。收集辊110的外周部110c由柔性多孔构件(多孔体)形成。因此,如果收集辊110与转印构件2接触并沿与转印构件2的转动方向相反的方向转动,则涂布到转印构件2的液体经由外周部110c的多个孔被吸收,并且液体被引导至中心部110b的空腔。收集辊110的中心部110b连接到同轴地通向辊转动轴线的管119。

返回参照图8,从收集辊110引出的管119连接到气液分离罐117,并且气液分离罐117连接到真空泵118。因此,如果驱动真空泵118从而在气液分离罐117内产生负压,则到达中心部110b的空腔的冷却剂由于负压而被吸出到气液分离罐117。

注意,如果收集到的液体具有可再利用的性质,则能够通过如下手段再利用冷却剂:利用过滤器等从收集到气液分离罐117的液体中过滤杂质或异物,然后使液体返回到贮存器116。

贮存器116在箭头c的方向上移动以与冷却辊115的一部分接触,从而允许冷却辊115将贮存在贮存器116中的冷却剂取出。在冷却辊115取出贮存的液体之后,挤压辊(未示出)能够对所取出的液体进行定量。可选地,贮存器116能够在与箭头c的方向相反的方向上移动并且与冷却辊115分离。因此,由于与挤压辊的接触时间或贮存器116和冷却辊115的接触/分离,改变了冷却辊115包含的冷却剂的量。结果,能够改变冷却剂对转印构件2的涂布量。

当进行冷却操作时,冷却辊115沿箭头b的方向移动并接触转印构件2。在该情况下,还与冷却操作同步进行收集操作,因此收集辊110沿箭头a’的方向移动并接触转印构件2。冷却辊115与转印构件2接触时的压力可以通过其接触机构(未示出)来控制。因此,还能够通过调节接触压力来控制冷却剂对转印构件2的涂布量和接触时间。

与此相反,例如,当由于设备维护等以及转印构件的温度原因而不进行冷却操作时,冷却辊115沿与箭头b相反的方向移动并与转印构件2分离。在该情况下,收集操作与冷却操作同步进行,因此收集辊110也沿与箭头a’相反的方向移动并与转印构件2分离。

当进行冷却操作时,在收集辊110与转印构件2接触之后冷却辊115与转印构件2接触。当停止冷却操作时,在冷却辊115与转印构件2分离之后收集辊110与转印构件2分离。这使得能够确实地从转印构件2收集液体。

如上所述,清洁辊109b、冷却辊115和收集辊110能够与转印构件2接触/分离。然后,采用了能够通过冷却机构来控制冷却剂的温度、能够进一步控制送风机构的风量、能够更进一步改变冷却剂对转印构件2的涂布量的配置。基于由两个温度传感器111和112检测到的温度,通过控制贮存器116中贮存的冷却剂的温度、从贮存器116取出的冷却剂的量、与冷却辊115的接触压力以及送风机构的风量来调整冷却单元5e的冷却能力。该调整能够通过调整上述内容中的至少一者来实现。

注意,也能够通过与冷却单元5e不同的单元来进行转印构件2的温度控制。也能够通过例如清洁辊109b和转印构件2之间的接触距离/接触压力/相对速度差、cl液容器109a中的液体温度、从cl液容器109a取出的液体的量、涂布单元5a的反应液的温度等来调整转印构件2的冷却。可以通过调整这些内容中的一者或多者来进行转印构件2的温度控制。由此适当地进行转印构件2的温度控制。

转印构件2的冷却不限于通过冷却辊115涂布液体。当清洁单元5d进行清洁时,cl液被涂布到转印构件的表面,并且转印构件2也通过该液体涂布被冷却。即,清洁单元5d不仅具有清洁功能,而且具有冷却功能。因此,如果通过利用清洁辊109b进行冷却获得了转印构件2的适当温度,则还能够省略冷却辊115。在该情况下,收集辊110收集通过清洁辊109b涂布到转印构件2的剩余cl液。当利用这种配置开始冷却操作时,在收集辊110与转印构件2接触之后清洁辊109b与转印构件2接触。另一方面,当停止冷却操作时,在清洁辊109b与转印构件2分离之后收集辊110与转印构件2分离。这使得能够确实地从转印构件2收集作为冷却剂的cl液。

这里将再次参考图9a和图9b说明收集辊110的详细结构。如图9a的立体图所示,收集辊110的辊转动轴线的在一端处的部分中设置有连接口120,并且管119连接到连接口120。累积在收集辊110的中心部110b的空腔中的收集液经由连接口120和管119被排出到辊外部。

如图9b的截面图所示,外周部110c(吸收层)由吸收层110c1和吸收层110c2形成,吸收层110c1由片状高密度多孔材料形成在最外侧位置处,吸收层110c2由片状粗密度多孔材料形成在吸收层110c1的内侧。吸收层110c2的多个部分中形成有缺口110d,并且其中一些连接到气液通道110a。利用该结构,被吸收到吸收层110c1的液体通过毛细管力到达吸收层110c2,并进一步经由气液通道110a到达中心部110b的空腔。聚集在中心部110b的空腔中的液体被从与空腔连通的开口部119a排出到外部。

根据上述实施方式,在将墨图像转印到打印介质之后、在通过打印头30在转印构件上的区域中形成下一图像之前进行液体涂布和液体收集。这使得能够有效地冷却转印构件2以将其保持在预定温度、有效地清洁转印构件2、并令人满意地保持转印构件2的温度和表面状态。其结果是保持用于下一图像形成的令人满意的状态,使得能够连续地进行高品质图像形成。

在液体收集中,收集辊110在与转印构件2接触的状态下转动,因此收集辊110和转印构件2两者的构件磨耗进展缓慢并且耐久性得到改善,并且即使在长期设备操作下也能保持设备性能。因此,还获得了降低设备维护频率的效果。注意,收集辊110被构造成在其表面包括吸收层并从吸收层的内侧收集液体,使得能够实现每单位时间收集大量的液体。这有助于提高整个设备的产出量并实现能够高速连续打印的打印设备。

此外,沿着转印构件2的表面的移动方向,依次配置有多个辊,即清洁辊109b(第一供给辊)、冷却辊115(第二供给辊)和收集辊110。在首先进行清洁以清洁转印构件的表面之后,涂布冷却剂,从而减少附着到收集辊110的污渍并进一步提高降低设备维护频率的效果。此外,由于清洁辊109b在冷却辊115之前与转印构件2接触,所以在转印构件2的表面温度较高的状态下进行清洁,从而改善了清洁效果。

虽然清洁辊109b的转动方向与转印构件2的转动方向相同(顺时针),但冷却辊115和收集辊110的转动方向与转印构件2的转动方向相反(逆时针)。即,在转印构件2和清洁辊109b之间的接触部中,清洁辊109b的移动方向被设定为与转印构件2的移动方向相反的方向,使得相对速度差较大。另一方面,在转印构件2与冷却辊115之间的接触部中,冷却辊115的移动方向被设定为与转印构件2的移动方向相同的方向,使得相对速度差较小。更具体地,转印构件2以600mm/秒的圆周速度顺时针转动,冷却辊115以600mm/秒的圆周速度逆时针转动。在转印构件2和收集辊110之间的接触部中,收集辊110的移动方向被设定为与转印构件2的移动方向相同的方向,使得相对速度差较小。更具体地,转印构件2以600mm/秒的圆周速度顺时针转动,收集辊110以600mm/秒的圆周速度逆时针转动。因此,在清洁中,灰尘颗粒几乎不会留在清洁辊109b和转印构件2之间的辊隙部中,从而改善了清洁效果。另一方面,在冷却中,由于平滑的液体涂布和液体收集使磨损减少,从而改善了设备的使用寿命。

<其它实施方式>

在上述实施方式中,打印单元3包括多个打印头30。然而,可以仅包括一个打印头30。打印头30不必是全幅头,而是可以是通过在使打印头30沿y方向移动的情况下从打印头30排出墨来形成墨图像的串行式。

打印介质p的输送机构可以采用诸如通过一对辊夹持并输送打印介质p的方法的其它方法。在通过一对辊输送打印介质p的方法等中,可以使用成卷片材作为打印介质p,并且可以通过在转印之后切割成卷片材来形成印制品p’。

在上述实施方式中,转印构件2设置于转印鼓41的外周面。然而,可以使用诸如将转印构件2形成为环形的带并循环地转动的方法的其它方法。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释,以包括所有这样的变形、等同结构和功能。

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