使用uv照射可固化印墨进行喷墨打印的方法和设备的制作方法

专利名称：使用uv照射可固化印墨进行喷墨打印的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用一旦暴露于光化照射、例如UV照射就可固化的印墨进行喷墨打印的喷墨打印设备和方法。尤其是，本发明旨在对通过使用一喷墨打印机和照射可固化印墨获得的一图像进行优化的自动方法和设备。
背景技术：
近年来由于喷墨打印的较高速度和优良的图像分辨率已提高了它的普及程度。并且，与计算机相结合使用的喷墨打印设备提供了最终图像的设计和编排方面的很大灵活性。喷墨打印的更加普及和使用效率使喷墨打印成为替代以前已知的打印方法的能购买得起的打印方法。
通常，有三种广泛使用的喷墨打印机平板打印机、辊对辊打印机和滚筒打印机。在平板打印机中，接受打印图像的媒体或基片放置在水平延伸的平台或板上。一喷墨打印头安装在可动滑架上或能使打印头沿两个越过该板的相互垂直的路径移动的其它机构上。打印头连接于被编程的一计算机，当打印机越过基片时驱动该打印头的某些喷嘴，有选择地使用不同颜色的印墨，然后按需要固化基片上的印墨，提供所要求的最终图像。
在辊对辊的喷墨打印机中，通常以长带或片的形式提供接受打印图像的基片，该基片从一供应辊向一卷取辊前进。在供应辊和卷取辊之间的一位置处，打印头安装在可动的一滑架上，在垂直于基片前进方向的一方向上移动打印头横越基片。已知的辊对辊的喷墨打印机包括垂直打印机，其中基片以向上的方向移动通过打印头，以及水平打印机，其中基片以水平方向移动通过打印头。
滚筒喷墨打印机通常包括安装成围绕一水平轴线旋转的一圆柱形滚筒。基片放置在滚筒的一圆周上，一喷墨打印头可操作地将诸墨滴喷向在滚筒上的基片。在某些情况下，打印头静止并沿基本上是滚筒的整个长度在水平方向延伸。在另外一些情况下，打印头的长度比滚筒的长度短一些，打印头安装在一滑架上，用于水平方向运动横越基片。
普通使用在喷墨打印机中的印墨包括水基印墨、溶剂基印墨和可照射固化的印墨。水基印墨通常与多孔性基片或具有一特殊接收体包复层以吸收水的基片一起使用。通常，当用于在无包复的、无孔的薄膜上打印时水基印墨是不令人满意的。
用于喷墨打印机的溶剂基印墨适合于在无孔薄膜上打印，并克服了上述与水基印墨有关的问题。不幸的是，许多溶剂基印墨含有约百分之九十重量的有机溶剂。由于熔剂基印墨干燥，溶剂蒸发和可能存在对环境的危害。虽然若干环境系统是可以获得的，用来降低溶剂对大气的散发，但这些系统通常被认为是昂贵的，尤其是对一小打印商店的业主。
而且，利用溶剂基印墨或水基印墨的喷墨打印在该打印过程完成和能方便地处理所产生的打印产品之前必须干燥较大量的溶剂和水。靠蒸发干燥溶剂或水的步骤是较花费时间的，对整个打印过程这可能是一限制速率的步骤。
鉴于上述问题，近年来广泛地认为照射可固化的印墨已成为用于在广泛种类的无包复、无孔基片上打印的所选择印墨。使用照射固化能使该印墨很快固化(通常认为“立即”干燥)，而不要去除大量水或溶剂。因此，在高速喷墨打印机中能够使用照射可固化印墨，这些打印机能够达到超过1000英尺2/时(93米2/时)的生产速度。
能够在较大基片上打印的喷墨打印机被认为是昂贵的。因此，希望用相同的打印机、利用广泛种类的印墨成份(如果完全可能)将图像印在广泛种类的基片上。而且，考虑到在图像质量比希望的要差的情况重复打印的时间和花费，较佳的是由这些打印机所打印的每个图像都有在一致基础上的高质量，而与所用的基片种类和印墨的种类无关。
由于可能需要相当长的时间从一种印墨改变为另一种印墨，从实用的观点出发，许多打印商店在多种不同的基片上利用相同种类的印墨。但是，某一配方的印墨与不同种类的基片可能会不同地相互作用。当基片的成份从一种变化到另一种时，可能显著地影响最终打印图像的质量。
通常对打印机操作很少提供指导如何对于印墨和基片的任何组合将提供最好图像质量的诸加工参数。当前，许多操作者利用手工反复试验的方法试图优化打印加工的诸参数。例如，操作者可以打印许多图像和改变固化装置的固化时间和温度。一旦图像固化，操作者目视检查每个图像的图像质量，以便帮助选择一最佳的温度和固化时间。
技术熟练的喷墨打印机的操作者通过试验逐渐积累在选择印墨和基片的某种组合时它使用的较佳打印参数的知识。不幸的是，这知识财富不能易于传送到在喷墨打印领域技术较不熟练的新的操作者。因此，希望提供用于能始终打印出高质量图像的喷墨打印机的—自动方法和设备。

发明内容
本发明旨在利用照射可固化印墨、例如紫外线“UV”照射可固化印墨的喷墨打印机中选择加工参数的自动方法和设备。将用于所选印墨和所选基片的某组合的较佳停顿时间存储在计算机存储器中，在需要时调用。一控制装置改变停顿时间，以便提供所需结果。
更详细地，本发明在一个方面旨在用于可固化印墨的喷墨打印设备包括用于接收一基片的一支座和用于将照射可固化的印墨喷向支座上接收的一基片的一打印头。该设备还包括用于将射线指向在基片上接收的印墨的固化装置，以及用于接收基片的一个或多个特性和印墨的一个或多个特性的一输入的一控制器。控制器包括根据基片和印墨的特性决定用于印墨的一所需停顿时间的一计算机。该设备还包括用于按照计算机决定的所需停顿时间改变停顿时间的、连接于计算机的一控制装置。
本发明在另一方面旨在一喷墨打印的方法。该方法包括选择一照射可固化的印墨和选择一基片的行为。该方法还包括将印墨的至少一特性和基片的至少一特性输入一计算机的行为。该方法还包括确定在将所选印墨打印在所述基片上时一较佳印墨点增益的行为，以及用计算机计算用于实现该较佳印墨点增益的一停顿时间。
附图简述

图1是示出按照本发明的一实施例的一喷墨打印设备的一部分的示意立体图，其中该情况中的设备是一辊对辊的垂直喷墨打印机；
图2是按照本发明的另一实施例的一喷墨打印设备的示意端视图，其中这实施例中的设备是一可转动的滚筒喷墨打印机；图3是示出在使用一特定印墨和一特定打印头时在某些基片上印墨点直径的示范性增大的一曲线图；图4是除了使用一不同的打印头将印墨滴施加于基片之外的有些类似图3的曲线图；以及图5是示出了对于三个示范性图像分辨率的、作为印墨滴体积的一函数的印墨滴的最小增益的曲线图。
具体实施例方式
下列实例叙述了按照本发明的多种喷墨打印设备和打印方法。附图是对本发明的某些重要方面所选择的示意图。实际上，以下叙述的原理适用于各种喷墨打印机。
适当的转动滚筒式喷墨打印机的例子包括产自Scitex(以色列的Rishon LeZion)的“PressJet”牌打印机和产自Dantex Graphics有限公司(英国的WestYorkshire)的“DryJet”牌高级数字彩色试验系统。平板型喷墨打印机的例子包括VUTEK公司(新罕布什尔州的Meredith)生产的“Press Vu”牌打印机和Siasprint集团(意大利的Novara)生产的“SIAS”牌打印机。辊对辊喷墨打印机的例子包括Gretag Imaging集团的Raser Graphics公司(加利福利亚州的SanJose)生产的“Arizona”牌打印机和VUTEK公司生产的“Ultra Vu”牌打印机。
图1示出了按照本发明的一实施例构造和布置的一喷墨打印机10的某些构件。图1所示的设备10是辊对辊垂直喷墨打印机，供应辊和卷取辊没有示出。但是，供应辊和卷取辊起到作为基片12的一输送系统的作用，并可操作地以图1中的箭头“V”所示的向上方向运动基片12。
当基片12以向上方向运动时一垂直板位于它的后面，作为支承接受基片12。一喷墨打印机14横越该板延伸，并当它横越该板时可操作地将例如紫外线(“UV”)照射可固化印墨喷到基片12上。较佳地，打印头14包括一排打印头，用于同时打印不同颜色的印墨。
例如，打印头14可以包括与某种颜色的一第一印墨源流体连通的一第一组喷嘴和与一不同颜色的第二印墨源流体连通的一第二组喷嘴。较佳地，打印头14具有与至少四种相应印墨源连通的至少四组喷嘴。因此，打印头14是可操作地同时打印至少四种不同颜色的印墨，从而在能够获得和最终打印图像中有广泛颜色色谱。
可选择地，打印头14包括一组附加的喷嘴，该组喷嘴与一透明印墨源或没有颜色的其它材料源连通。在加候选人极色印墨之前可在基片12上打印该透明印墨，或可以打印在整个图像上。可以利用在整个图像上打印的透明印墨提高最终产品的性能，例如提高耐久性、光泽控制、预防乱涂写等。
打印机14电连接于控制器16，用于在需要时选择驱动。较佳地，控制器16还控制用于使基片12沿着从供应辊到卷取辊的运行路径的运动的一驱动系统(未示出)的运动。该驱动系统是输送系统的一部分，并可选择地包括一步进电动机，用于按所需增量地前进基片12。
打印头14安装在一滑架18上，用于在一打印操作期间横越基片运动。在这实施例中，滑架18在水平方向可横越基片12的宽度运动，以打印一排所需印墨点。一旦打印头15移动横越基片12的整个宽度，输送系统就使基片12前进和滑架18使打印头14以相反方向横越基片12，用于打印所需图像的下一排墨点。
滑架18可沿平行水平方向延伸的两导轨20运动。一步进电动机22可操作地沿导轨20移动滑架18。电动机22连接于控制器16，用于按可能的需要定时、选择地开动电动机22。
一固化装置24也安装在滑架18。固化装置24可以包括一个或多个照射源，每个源是可操作地发射紫外线和/或可见光谱的光。适当的UV照射源包括水银灯、氙灯、碳弧灯、钨丝灯、激光器等。
可选择地，照射源是通常称为“即开、即关”灯的一类型的灯，从而能够精确控制照射线到达基片的时间。在附图中所示的本发明的实例中，固化装置24包括单个UV灯26。较佳地，灯26被遮蔽以便在接通时仅照射在基片12的某一部分上。例如，固化装置24可以包括基本上在UV灯26上延伸的一屏蔽罩。该屏蔽罩有一孔，用于仅照射在基片18的直接位于灯26之下的一部分上。
固化装置24电连接于控制器16，用于灯26的通电和断电。此外，固化装置24可移动地安装在滑架18上，用于沿垂直方向运动。诸如一步进电动机28的一控制装置连接于固化装置，用于使固化装置沿滑架18的纵向、沿朝向打印头或离开打印头的方向移动。电动机28电连接于控制器16，用于按可能的需要接通电路。
控制器16具有用于接受基片12的一个或多个特性和打印头14施加的印墨的一个或多个特性的一输入。控制器16还包括一计算机，用于在所选基片和所选印墨的特性的基础上确定印墨的一所需停顿时间。较佳地，计算机连接于一使用者的接口输出装置，例如显示器或监视器，以及一使用者的接口输入装置，例如一键盘和/或鼠标，用于输入如可能所需的特性。
计算机可以包括有多种功能的软件。例如，计算机可以包括在监视器上显示各种下拉菜单。在一下拉菜单中，标明了许多不同类型的基片。在另一下拉菜单中，标明了许多不同类型的印墨。可选择地，软件默认由操作者曾提供的基片和印墨的先前选择。
计算机在基片12和印墨的特性的基础上确定关于印墨的所需时间。基片12的特性可以包括例如基片12的成份和/或基片12的物理特性，例如表面粗糙度、温度、表面能量、多孔性、颜色和各种溶剂和单体通过基片的扩散速率。印墨的特性可以包括例如印墨的成份和/或印墨的物理特性，例如粘度、弹性、表面张力、温度和在各种基片中的它的扩散系数。较佳地，计算机软件由品牌名、商标名、目录号、库存号等可以识别所选印墨和所选基片。或者，操作者可以响应一系列提示输入关于基片和印墨的特性。
此外，软件可以包含一警示功能，警告操作者已知由操作者所选的印墨和基片的组合是不相容的或会提供较差的结果。可选择地，软件在确定所需停顿时间和/或确定是否应该将警示信号送给操作者之中使用所需图像的特性。图像特性的例子包括图像光泽(即光泽精加工或无光泽精加工)、存在一包复层和是否在背后照明应用中利用该图像。例如，软件可以提供对操作者的一警示、某一包复层不应该施加于某基片或者所选的印墨/基片组合将不会产生可接受的背后照明图像色度。
关于印墨的停顿时间较佳地代表了在基片12上接受印墨的时刻和基片12上的印墨接受来自固化装置24的照射时刻之间的时间间隔。对于UV可固化印墨，可以认为一旦印墨接受了光化照射就基本固化了，在基片12上进一步扩展或变平或进一步扩散进入基片12将不会发生。实际上，关于停顿时间的时间间隔可以认为在打印头14的驱动(或停止工作)时刻开始、在UV灯26的接通时刻结束。
一旦计算机选择了所需的停顿时间，按需接通电动机28，以朝向或离开打印头14方向移动固化装置24。例如，如果固化装置24以向上方向移动离开打印头，对于基片12的任何给定运动速度都增加停顿时间。另方面，通过将固化装置24以向下方向朝打印头14移动，对于基片12的任何给定运动速度都降低停顿时间。
较佳地，计算机软件在存储器中保存关于基片和印墨的某些组合的较佳、优化的停顿时间的某些信息。可选择地，由印墨、基片和/或打印机的制造商提供这信息。因此，在需要时软件仅调用来自存储器的信息。然后可以迅速地开动控制装置或电动机28，以调节打印头14和UV灯26之间的距离，以便提供在一打印操作期间的所需停顿时间。
例如，通过确定一旦印墨滴接触基片12后印墨尺寸的最大增益可以选择较佳的停顿时间。可选择地，所需印墨点尺寸的上限可以小于经过一段时间可以获得的最大印墨点尺寸。例如，所需停顿时间可以基于对于打印的墨点到达它的最大尺寸的所需的时间或到达给予关于所选打印机分辨率的所需印墨点增益的一尺寸，无论那种情况首先发生都可以。
一适当的停顿时间的选择性能显著影响最终打印图像的质量。例如，如果一印墨点固化太快，印墨可能没有足够的时间扩散，造成称为条状化和较差的连续填满。固化太快还可以造成印墨层不充分的展平，造成图像具有粒状纹理和较差的光泽或一“无光泽的”外观。另方面，如果停留时间太长，诸墨点可能会在基片12的表面过分地扩散。过长的停顿时间还可能由于在基片12上沉积的诸印墨滴的表面张力驱动的结合造成有花斑纹的外观。
作为一种替代，可以通过基片12从供应辊向卷取辊移动时改变它的前进速度而改变停顿时间。在这替代方案中，不需要用于移动固化装置24的电动机28。代之以，用于改变停顿时间的控制装置包括用于设备的输出系统的一电的或机械的速度控制或定时延迟，以致能够按需改变基片相对于固化装置24的运动速度(因此改变打印和固化之间的时间间隔)。但是，由于不需要降低设备10的输出打印速度(例如，最终产品的每小时平方英尺数)，如以上所述的使用关于改变停顿时间的电动机28是较佳的。
基片12可以由与所选油墨相容的和一旦放置在一所需位置中使用时展现满意特性的任何材料构成。合适基片12的例子包括多孔的和无孔的材料，例如玻璃、木材、金属、纸、织造和非织造材料以及聚合薄膜。这些薄膜的非限制性例子包括下列材料的单层和多层结构含丙烯酸的薄膜，含聚(氯乙烯)薄膜，(例如乙烯基，增塑乙烯基，增强乙烯基，乙烯基/丙烯酸混合物)，含尿烷薄膜，含密胺薄膜，含聚乙烯丁缩醛薄膜；以及具有一图像接收层的多层薄膜，该图像接收层包括一酸-或酸/丙烯酸盐改良的乙烯乙酸乙烯树脂，如在美国专利5,721,086(Emslander等人)中所述，或具有一图像接受层，该接收层包括一聚合物，该聚合物包括至少两个单次乙基未饱和基体，其中一个基体包括一替代的烯烃、其中每个分支包含0至约8个碳原子和其中另一个基体包括一无特烷基乙醇、其中烷基团包含0至约12个碳原子和能够包含烷基链中的杂原子和其中乙醇本质上可以是直线的、分支的或循环的。
可选择地，薄膜上相对打印侧的另一侧包括压敏粘结剂的一区域。通常，在一主表面的粘结剂的区域是由一释放垫料保护的。并且，该薄膜可以是透明的、半透明的或不透明的。该薄膜可以是无色的、单一颜色或彩色图形。该薄膜可以是透射的、反射的或定向反射的。对于本领域技术人员已知的可购得的薄膜包括产自3M公司、商标为PANAFLEX、NOMAD、SCOTCHCAL、SCOTCHLITE、CONTROLTAC和CONTROLAC-PLUS的许多薄膜。
可购得的可使用的UV照射可固化的印墨包括产自Sun Chemicals公司(新泽西州的Fort Lee)SUNJET牌印墨、产自Xaar有限公司(英国的Cambridge)XaarJet牌印墨和产自Flint Ink(密歇根州的Flint)ARROWJET牌印墨。其它能够使用的照射可固化印墨是暴露于可见光谱的射线或暴露于电子束时固化的印墨。
在图2中示意地示出了本发明的另一实施例，其中设备10a包括一可转动的滚筒喷墨打印机。设备10a包括一圆柱形支座或滚筒11a，它可围绕一中心水平基准轴线转动。滚筒11a被连接于例如一电动机的一传动系统，用于围绕它的中心轴线转动滚筒11a，该电动机连接于一控制器16a，用于滚筒11a的受控运动。在滚筒11a的外表面上接受一基片12a。
设备10a还包括一打印头14a，用于将UV照射可固化印墨喷向基片12a。打印头14a有些类似打印头14，其中打印头14a是较佳地连接于不同颜色的多个印墨源，并具有多个与印墨源连通的多个喷嘴。此外，打印头14a连接于控制器16a，用于在需要时有选择地驱动。
作为一种选择，打印头14a的长度可以基本等于滚筒11a的轴向长度。作为另一选择，打印头14a的长度可以短于滚筒11a的长度。在后一实施例中，打印头14a安装在一滑架上，用于沿一水平轴线移动。滑架连接于一驱动装置(例如一步进电动机)和驱动装置连接于用于选择运动的控制器16a。打印头14a的运动如可以需要的那些横越基片12a的整个宽度对基片进行打印。
设备10a还包括用于将UV照射线指向在基片12a上接收的印墨的一固化装置24a。固化装置24a有些类似固化装置24和包括较佳地为通常称为“即开、即关”灯的一类型的-UV灯26a。灯26a连接于控制器16a，用于按需通电和断电。
固化装置24a配合于一对导轨27a，其中一个导轨如图2中所示。导轨27a在相对滚筒12a的中心轴线的一圆弧上延伸。例如一步进电机的一电动机28a可操作地连接于固化装置24a和导轨27a，用于按需沿导轨27a移动固化装置。电动机28a为了运行还连接于控制器16a。
如参阅图2可以理解的那样，电动机28a是可操作地以朝向或离开打印头14a的方向移动UV灯26a。从而，通过电动机28a的运行可以改变被接受在基片12a上的印墨的停顿时间。电动机28a因此起着连接于控制器16a的一控制装置的作用，用于按照由控制器16a的一计算机所确定的所需停顿时间改变停顿时间。
或者，通过改变滚筒11a的转动的开始和停止时刻可以改变停顿时间。在这可替代的方案中，用于运动滚筒11a的电动机起着用于改变停顿时间的一控制装置的作用。控制器16a决定相应的停止和起动时刻，以致所打印的印墨点暴露于UV照射一适当时间。
也可以有许多其它选择。例如，一喷墨打印机的一固化装置可以由在本申请人2000年5月1日提交的待批美国专利申请09/562,108、标题为“用于喷墨打印机的照射固化系统和方法”中所述的选择方案相对打印机的打印头进行移动。改变用于可转动滚筒墨打印机中的停顿时间的其它选择方案叙述在本申请人2001年11月15日提出的待批专利申请、系列号10/001,101标题为“关于照射可固化印墨的滚筒喷墨打印设备”中。还可以提供关于改变从-UV照射源发出的照射强度的方法和设备，例如叙述在本申请人2001年11月15日递交的待批专利申请、系列号10/001144、标题为“关于选择喷墨打印参数的方法和设备”中的方法和设备。
本发明还可用于在打印图像的类型的基础上优化打印和固化之间的时间延迟。对于一图形图像的最优的墨点增益小于对于一连续填满型图像(例如一交通信号)的墨点增益。对于细节，一图形图像需要较小的墨点增益，对于较少条状化和更均匀填满，一连续填满图像能从一较大的墨点增益好的效果。本发明能在一台打印机上对图形图像和交通信号应用两方面产生高质量的图像。
如以上所述，本发明按照印墨和基片的一所选组合对喷墨打印机提供用于自动改变停顿时间的一装置。以下实例示出了对于某些基片使用一特定印墨的适当停顿时间。
例l对于在多种基片上的深红色印墨，测量为一时间函数的一印墨点的扩散。首先制备百分之四十重量的深红色颜料(产自纽约州Tarrytown Ciba SpecialtyChemicals的Monastral Red RT-343-D)、百分之十四重量的分配剂(产自特拉华州Wilmington、Zeneca有限公司的“SOLSPERSE 32000”)和百分之四十六重量的丙烯酸氢糠酯的一磨细基料(millbase)来准备印墨。为了准备该磨细基料，将Solsperse分散剂溶解在丙烯酸氢糠酯中。然后将该颜料加入该溶液中，通过用一台转子—定子混和机混和而结合在一起。利用一台Zetszch Mini-Zata小球研磨机(可从宾夕法尼亚州Exton、Zetszch有限公司购得)用0.5毫米锆媒体对该分散剂研磨。在研磨机中加工分散剂90分钟。
按照下列步骤准备一低聚物将281.3克TONE M-100丙烯酸聚己酸内酯(可从康涅狄格州Danbury、Union Carbide公司购得)，(0.818等价物)加到0.040克2，6-双-特-丁基-4-甲基酚(BHT)和1滴二丁锡化二月桂酸(这两者可从威斯康星州Wilwaukee、Aldrich化学公司购得)。在干燥空气之下带搅拌地对它进行加热、到达90℃。缓慢地加入可从新泽西州Somerset、Creanova有限公司购得的2，2，4-三甲基己撑二异氰酸盐和2，4，4-三甲基己撑二异氰酸盐的84.2克VESTANAT TMDI混合物(0.80等价物)，用一水浴将温升控制到100℃之下。将该反应保持在90℃、8小时，随后显示的光谱没有剩余的异氰酸盐。确定产品的Brookfied粘度在25℃时为2500厘泊。这材料的计算分子量是87.5。
以下列比例将细磨基料和低聚物和其余成份混和80克细磨基料，40克低聚物，28.5克氢糠基丙烯酸盐，24.1克2-(2-乙氧乙氧)乙基丙烯酸盐，60克丙烯酸异冰片酯，40克异辛基丙烯酸酯，60克N-乙烯己内酰按，20克己二醇双丙烯酸酯，8克稳定剂(产自Ciba Specialty Chemicals的TINUVIN292)，3.6克2，2′，6，6′-四异丙基联苯碳化二亚胺(产自新泽西州Trenton、RheinChemie公司的STABAXOL)、0.4克稳定剂(产自Ciba Specialty Chemicals的IRGANOX 1035)，14克双(2，4，6-三甲基苯酰)苯膦氧化物(产自Ciba SpecialtyChemicals的IRGACURE)，12克2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-1(产自Ciba Specialty Chemicals的IRGACURE)，8克2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-1(产自Ciba Specialty Chemicals的IRGACURE369)，和4克异丙基噻吨酮(产自纽约州New Hyde Park、Aceto公司的SPEEDCUREITX)。为了改进印墨的湿润和流动性能，将0.4重量百分比的流动剂(产自康涅狄格州Greenwich、Witco公司的COATOSIL 3575)加入到该混合物中。当用SR-200控制压力流变仪(可从新泽西州Piscataway、Rheomtric公司购得)、使用杯和摆锤几何结构、以100秒-1剪切速率测量时，该配方的最后粘度在25℃是15.2毫帕斯卡秒(mPas)，以及当用平板方法测量和用KrussK-10张力计(可从德国Hambury、Kruss GmbH购得)、在室温下测量静态表面张力时，该配方的表面张力在25℃时为23.5毫牛/米。
利用下列基片

利用X-Y可定位印字部件将若干排单个印墨滴沉积在若干基片上。打印机具有一打印头(产自英国Cambridge、XAAR有限公司的XAARJET XJ 128-360)，它能打印具有一容积为30微微升的若干印墨滴。将在印墨撞击基片时的印墨滴的尺寸计算为具有体积为30微微升的一个完整的半球的直径。第一排印墨滴的停顿时间为0.5秒。以下15排印墨滴的停顿时间按每排8秒时间间隔增加。利用一立体的显微镜测量对于每个时间间隔的在各基片上固化的印刷点的直径。在下列中列出的数值代表利用立体的显微镜六次测量的平均值，并画在图3中。
表1印墨点直径(微米)

如图3所示，对于样品C和D，印墨点的尺寸在约8秒的停顿时间基本达到一最大尺寸。对于样品A和E，印墨点在约30秒的停顿时间基本达到一最大尺寸。对于样品B和F，印墨点在约90秒的停顿时间达到一最大尺寸。
例2利用同样的打印印墨和基片、但用70微微升的打印头(产自XAAR的XAARJET XJ 128-200)重复例子1。其结果列在以下表2中和图示在图4中。
表2印墨点直径(微米)

该数据显示对于样品C和D，印墨点尺寸在约8秒的停顿时间基本达到一最大值。对于基片A和E，印墨点在使用约20秒的停顿时间时基本达到一最值。打印在基片F上的印墨点在约30秒的停顿时间基本达到一最大值和打印在基片B上的印墨点直至约60秒的停顿时间显示出尺寸在增加。
例3然后计算作为印墨滴体积和打印分辨率的函数的对于良好连续填满的一理论最小要求的印墨点增益。将该增益定义为在基片的最终印墨点直径(D”)被印墨滴撞击基片之前的直径(d”)除所得的比值。将打印分辨率定义为每直线英寸的点数。在基片上最终印墨点直径或“D”与打印机的分辨率(dpi)有关，对于完全连续填满应该等于2的平方根被打印机分辨率除，或者D＝(2)0.5/dpi。对于三个不同的打印机分辨率，撞击基片之前的墨滴直径或d以及理论最小要求的墨点增益示出在表3中。
表3

为了考虑打印头性能方向的不完善，例如相互干扰、不均匀的印墨滴尺寸和方向指错的印墨滴，较佳的是用1.25乘墨点增益的理论值，得到一实用墨点增益。因此，对于上述例1和2能够算出实用墨点增益。
例4对于300×300dpi的所需图像分辨率和使用例1中所述的打印机，如图5中所示的理论最小墨点增益为约3.1。
因此，实用的所需墨点增益是3.9。然后通过将墨点直径乘墨点增益就能计算出基片上所需的印墨点尺寸，或148微米。
因此，对于例子1中所述的印墨和基片的各具体组合的最佳停顿时间为基片停顿时间A 30秒B 24秒C 8秒D 8秒E 30秒F 16秒应该注意在基片A、C、D和E上墨点没有达到最佳墨点尺寸148微米。对于这些基片的以上推荐的停顿时间对应于印墨点达到它的最大尺寸的时间。在那时的固化防止了诸墨点结合和提供了对于所使用的印墨/基片/打印头组合的最佳图像质量。
例5对于300×300dpi的所需图像分辨率和使用在例2中所述的打印机，如图5所示的理论最小墨点增益为约2.3。
因此，实用所需墨点增益为2.9。通过将墨点直径乘墨点增益就可算出在基片上的所需墨点尺寸，或148微米。
对于例2中所述印墨和基片的各具体组合的最佳停顿时间是基片 停顿时间A 16秒B 1秒C 8秒
D 8秒E 0.5秒F 6秒再次应该注意在基片C和D上的墨点没有达到148微米的最佳墨点尺寸。对于这些基片的以上所推荐的停顿时间对应于墨点达到它的最大尺寸的时间。在那时的固化防止了诸墨点结合和提供了对于所使用的印墨/基片/打印头组合的最佳图形质量。
除了以上所述的多个实施例之外，可以有许多其它实施例。因此，本发明不应被认为是局限于上述打印机和打印方法的特定实例，而是仅由以下权利要求书和它们的等价物的合理范围所限定。
权利要求
1.一种用于照射可固化印墨的喷墨打印设备，它包括一支座，用于接受一基片；一打印头，用于将照射可固化的印墨喷向被接受在支座上的一基片；一固化装置，用于将照射线指向被接受在基片上的印墨；一控制器，它具有用于接收基片的一个或多个特性和印墨的一个或多个特性的一输入，控制器包括用于根据基片和印墨的特性确定用于印墨的一所需停顿时间的一计算机；以及一控制装置，它连接于控制器，用于按照计算机所确定的所需停顿时间改变停顿时间。
2.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，支座包括一滚筒。
3.按照权利要求2所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制装置包括用于转动滚筒的一可变速度装置。
4.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，支座包括具有通常平直外形的一板。
5.按照权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制装置包括相对该板移动固化装置的一驱动装置。
6.按照权利要求4所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制装置包括相对打印头移动固化装置的一驱动装置。
7.按照权利要求6所述的喷墨打印设备，其特征在于，该驱动装置还相对该板移动固化装置。
8.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，固化装置在朝向和离开打印头的方向是可动的，以便改变停顿时间。
9.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制装置包括一传动系统，用于相对移动基片和固化装置。
10.按照权利要求9所述的喷墨打印设备，其特征在于，该设备是一辊对辊的打印机。
11.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制装置包括连接于打印头的一可变速度控制器，用于改变打印的速度。
12.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制器包括一用户接口，用于接收一所需图像的特性。
13.按照权利要求12所述的喷墨打印设备，其特征在于，特性包括下列的一个或多个墨滴尺寸、图像分辨率、图像光泽、图像色彩密度。
14.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制器包括一存储器，它保存某些基片的一个或多个特性。
15.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制器包括一存储器，它保存某些印墨的一个或多个特性。
16.按照权利要求1所述的喷墨打印设备，其特征在于，控制器包括一存储器，它保存在利用某些印墨和某些基片的组合时的较佳停顿时间。
17.一喷墨打印方法，它包括选择一照射可固化的印墨；选择一基片；将该印墨的至少一个特性和该基片的至少一个特性输入一计算机；确定在将所选印墨打印在所选基片上时的一较佳印墨点增益；以及用计算机计算为实现该较佳印墨点增益的一停顿时间。
18.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括将所需图像分辨率的至少一个特性输入到计算机内的行为。
19.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括在计算机存储器内保存某些基片的至少一特性的行为。
20.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括在计算机存储器内保存某些印墨的至少一特性的行为。
21.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括在计算机存储器保存在使用一印墨和一基片时的较佳停顿时间的行为。
22.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括选择在基片和一打印头之间的一相对运动速度的行为。
23.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括按照所计算的停顿时间相对移动一打印头和一固化装置的行为。
24.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括按照所计算的停顿时间选择基片速度的行为。
25.按照权利要求17所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括按照所计算的停顿时间选择在基片和一打印头之间的相对速度的行为。
全文摘要
喷墨打印设备包括用于将照射可固化的印墨喷向一基片的一打印头和用于将照射线指向被接受在该基片上的印墨的一固化装置。该设备包括用于在基片和印墨的特性的基础上确定关于印墨的所需停留时间的一计算机。连接于计算机的一控制装置按照计算机所确定的所需停顿时间改变停顿时间。
文档编号B41J2/01GK1484584SQ01821594
公开日2004年3月24日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年1月2日
发明者C·M·伊利塔洛, C M 伊利塔洛 申请人:3M创新有限公司