记录产品的制造方法及用于该制造方法的中间转印体和图像记录设备的制作方法

专利名称：记录产品的制造方法及用于该制造方法的中间转印体和图像记录设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及记录产品的制造方法及用于该制造方法的中间 转印体和图像记录设备。
背景技术：
喷墨记录方法是将液体墨直接喷到如纸、塑料片等记录介 质上以记录文字或者图像的系统。该方法的优点在于使用该方
法的设备容易适用于彩色打印(color printing )并且由于机构 简单因此尺寸能够更小、或者噪声低。此外，由于该系统不使 用成型板(form plate ),因此从开始就可以容易地获得稳定的 打印。此外，近年来的喷墨打印机能够高速地输出具有与银盐 摄影的高品质等级相同的高品质等级的图像，从而喷墨打印机 已经广泛用于家庭或者办公室。
喷墨记录系统的问题之一是图像的品质等级在所使用的记 录介质之间是不同的。这是因为墨的定影取决于墨向记录介质 的渗透。近年来，不管记录介质的种类而输出高等级图像的需 求尤其在工业领域已经增加，并且在喷墨记录系统中，该需求 变成严重的问题。
例如，在具有过高的墨渗透性的记录介质中，可能出现墨 沿着纸的纤维而变模糊的所谓的洇纸(feathering )的现象。 此外，可能存在如下不便着色剂与墨中的水一起下沉，从而 显色变差或者从背面可看见形成于正面上的图像。如果记录介 质的墨渗透性低，则可能出现相邻的墨点附着在 一 起的所谓的 珠滴(beading)的现象、墨在不同颜色区域之间的交界混合在一起的所谓的渗色(bleeding)的现象，或者可能出现打印 的墨长时间不干的情况。这些问题是由用于喷墨记录系统的墨 的高流动性所引起的。
除了连续系统外，喷墨记录系统中的喷墨系统还包括使用 电-热转换元件(加热元件)或者电-机转换元件的随选 (on-demand)系统。在任一系统中，不可能喷出除了具有低 粘度的墨之外的墨。这是因为用于喷墨记录系统中的墨在喷墨 头内必须具有高流动性以满足喷出适宜性。相反，如前所述， 需要墨在记录介质的表面上具有低流动性，使得相邻的墨滴不 会混合在一起或者不会彼此附着。如上所述，在喷墨记录系统 中，虽然将具有高流动性的墨喷到记录介质，但是墨在记录介 质上的流动性必须降低；换句话说，需要相反的特性。
为了同时满足彼此相反的该需求，已经提出了在中间转 印体上形成墨图像，将该墨图像转印到期望的记录介质以在该 记录介质上记录墨图像(参见美国专利No.4,538， 156和 5，9099'256以及曰本专利Laid—Open No.62—92849 ( 1987))。 在这些系统中，从喷墨头喷出的墨暂时附着到转印主体，使得 在转印主体上形成墨的流动性降低到某种程度的墨图像，然后
将该图像从转印主体转印到记录介质。
然而，在该方法中，虽然假定在中间转印体的表面上形成 不具有扰动(disturbance )的墨图像，但是考虑到重复使用的 可清洁性以及/或者向记录介质的转印能力，所使用的中间转印 体的表面不可吸墨。因此，容易在中间转印体的表面上出现珠 滴及/或渗色。
在曰本专利2916864号乂^净艮和曰本特开2002—321350号7^ 报中，提出了如下方法将与墨反应的液体涂覆到中间转印体 上，使得当墨与该液体接触时，这两种液体反应而控制墨的流动性。据说如果采用这种方法，则能防止在中间转印体的表面 上出现珠滴及/或渗色，从而可获得良好的图像。
然而，在该情况下，由于隔着反应液层将墨滴涂布到中间 转印体，因此涂布到转印主体的反应液的状态极大地影响图像
品质。也就是说，如果没有将反应液适当地涂布到中间转印体 而形成具有均匀厚度的薄层，则可能出现墨滴的着落
(landing )偏移或者点形状的变形，从而干扰在中间转印体 上形成高等级图像，从而干扰在记录介质上记录高品质的图像。

发明内容
而在使用喷墨记录方法的中间转印型图像记录系统中减小墨滴 的着落偏移或者点形状的变形。本发明能够在中间转印体上形 成高等级的图像，从而能够在记录介质上记录高品质的图像。
在本发明的第 一 方面中，提供了 一种记录产品的制造方法， 该记录产品作为形成有墨图像的记录介质，该方法包括如下步
骤将可与墨反应的反应液涂布到中间转印体上，其中，该中 间转印体的表面具有由亲液部和疏液部组成的图案；通过从喷
墨头向用反应液涂布的中间转印体喷墨而在中间转印体上形成
墨图像；以及将形成在中间转印体上的墨图像转印到记录介质。
在本发明的第二方面中，提供了一种用于上述制造方法的 中间转印体。
在本发明的第三方面中，提供了 一种记录产品的制造方法， 该记录产品作为形成有墨图像的记录介质，该方法包括如下步 骤将可与墨反应的反应液涂布到中间转印体上，其中，该中 间转印体的表面具有由亲液部和疏液部组成的图案；通过从喷
墨头向中间转印体的以下部位喷墨而在中间转印体上形成墨图像，其中，在该部位处，被涂布的反应液存在于亲液部上；以 及将形成在中间转印体上的墨图像转印到记录介质，其中，反 应液的点比形成墨图像的墨点小。
在本发明的第四方面中，提供了一种图像记录设备，其包 括中间转印体，其表面具有由亲液部和疏液部组成的图案；
涂布装置，其将可与墨反应的反应液涂布到中间转印体上；喷 墨头，其向用反应液涂布的中间转印体喷墨；以及转印部，其 将喷到中间转印体的墨转印到记录介质。 本发明的效果
根据本发明，可以在中间转印体上形成使墨滴的着落偏移 或者点形状的变形减小的墨图像。并且，通过转印如此形成的 墨图像，可以以稳定的方式在各种记录介质上记录高品质的图像。
通过以下(参照附图)对典型实施方式的说明，本发明的 其它特征将变得明显。


图l是根据本发明的一个实施方式的图像记录设备的示意
图2A和图2B分别示出涂布到中间转印体的反应液的状态 的重要性；
图3A至图3F示出形成在中间转印体上的亲液/疏液图案的 各种实施例，其中，亲液图案由单独的(分散的)亲液元素形 成；
图4A至图4E示出形成在中间转印体上的亲液/疏液图案的 各种实施例，其中，亲液图案由亲液部的连续元素形成；
图5A至图5D示出形成在中间转印体上的亲液/疏液图案的各种实施例，其中，亲液部和疏液部都由连续元素形成；
图6A和图6B示出形成在中间转印体上的除了上述图案之 外的亲液/疏液图案的两个实施例；
图7A和图7B是用于说明形成在中间转印体上的亲液图案 的设计条件的图8A至图8D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图案 的方法的一个实施例；
图9A至图9D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图案 的方法的一个实施例；
图IOA至图IOD示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图IIA至图IID示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图12A至图12D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图13A至图13D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图14A至图14D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图15A至图15D示出用于在中间转印体上形成亲液/疏液图 案的方法的一个实施例；
图16是示出对应于图l所示的图像记录设备构造的控制系 统的一个实施例的方框图17是示出通过使用图16所示的控制系统记录图像的一 系列过程的 一个实施例的流程图18示出墨在反应液的薄层上移动的状态；
图19示出在中间转印体表面上的亲水图案上存在墨的状太.
图2 0示出将墨涂布到沿着亲水图案存在的反应液上的状
太
心0
具体实施例方式
1.图像记录设备的实施方式
图l示出根据本发明的一个实施方式的图#>记录设备的示 意图。本实施方式的图像记录设备执行记录操作，该记录操作 基本上包括用于在中间转印体上形成墨图像的过程以及用于将 形成在转印主体上的墨图像转印到期望的记录介质的过程。
在图l中，附图标记1表示具有表面层2并且被驱动成沿箭 头所示的方向绕轴转动的筒状中间转印体，该表面层2上的图 案由亲液部和疏液部形成。在与中间转印体l的外周、即表面 层2相对的位置处，存在用于涂布水性反应液4的涂布装置3、 用于喷墨以在中间转印体上形成墨图像的喷墨头5以及用于将 墨图像转印到记录介质9的加压辊10。
也就是说，中间转印体l沿图中的箭头所示的方向转动， 并且首先由涂布装置3向中间转印体1涂布反应液4。这里，由 于反应液是水性的，因此涂布的反应液被保持在亲液部上。因 此，在中间转印体的表面上能够总是均匀地存在恒定量的反应 液。然后，从喷墨头5喷出作为液滴的墨以在中间转印体l的表 面层2上形成墨图像(镜反像(mirror-reversed image )) 6。 由于墨与反应液接触导致墨此时立即凝聚从而降低着色剂的流 动性，因此在墨图像中没有扰动。然后，使待记录的记录介质 9的表面与形成在中间转印体l上的图像接触，并且由加压辊IO 从背面侧压该记录介质9,从而将图像转印到记录介质9 。
在图l所示的设备中，为了蒸发掉在中间转印体l上形成图像的墨中的水或者溶剂成分，设置吹风型的除水简易装置7。 从而，在转印之前，墨中的水或者溶剂成分的量降低到记录介 质的容许限度。在这点上，根据图l所示的设备，加热辊8与除
水简易装置7—起使用，该加热辊8与中间转印体l的背侧接触 以力口热该中间转印体l。不是必须同时使用力口热辊8和除水简易 装置7，而是可以使用任一个。
此外，在图l所示的设备中，为了在将墨图像转印到记录 介质9之后多次使用中间转印体，在随后阶段由清洁单元12清 洗中间转印体以准备接收下一图像。
当在反应液被涂布到中间转印体之后进行喷墨记录时，中 间转印体上的反应液的状态极大地影响图像的最终品质。重要
性能是反应液的层厚和均匀性。
将参照图2A和图2B进行说明。当墨与中间转印体上的反应 液接触时，墨立即与反应液反应而降^f氐流动性。如果反应液的 层厚太厚，则在由反应产生的墨块(ink agglomerate ) I与中 间转印体1之间残留具有流动性的反应液R层。在该状态下，由
于墨滴的着落或者中间转印体的运动引起的振动使墨块I容易 移动。此外，如果涂布的反应液R的量、即反应液的层厚不均 匀，则由于反应力等的影响导致墨块I的点直径变得不规则，或 者由墨滴的着落阻力的偏差可能引起点的位置偏移或者,泉形状 的变形。也就是说，如图2B所示，存在如下趋势在反应液的 具有较大的层厚的部分中发生强烈的反应从而立即降低墨的流 动性，而另一方面，在反应液的具有较小的层厚的部分中发生 微弱的反应从而使墨点宽阔地变平坦。
通常，虽然认为期望将中间转印体的表面保持在亲水状态 (容易用反应液湿润的状态)以将反应液涂布到中间转印体从 而形成薄且均匀的层，但是该状态仍然不够。如果中间转印体的整个表面具有高的可湿性，则反应液容易移动并且容易不均 匀地分布。该移动或者不均勾分布导致中间转印体上的墨图像 的扰动。另外，由于如果中间转印体的整个表面是亲液的则将 接收所有量的被供给反应液，因此反应液的涂布量耳又决于涂布 装置的精度，这意味着为了高精度地控制涂布量需要复杂且昂 贵的涂布装置。
此外，如果将反应液涂布到整个表面一皮处理成亲液的中间 转印体，则被涂布的反应液在转印主体的表面上均匀地扩散到
然而，如果将墨I涂布到处于该状态的反应液上，则墨I在反应 液上移动较广程度。也就是说，由于反应液的层表面是允许墨 自由移动的自由表面，因此，如果反应液具有较广区域，则墨 可在较广范围内移动。因此，为了减轻由墨的移动引起的墨图 像的扰动，必须将墨在反应液上的移动范围限制到一定程度。
根据本实施方式，如下面详细说明的那样，根据适当的獨〔 细图案将中间转印体的表面制成亲液的，从而使保持在图案的 各部分上的反应液的量恒定。结果，可获得具有均匀且适当厚 度的反应液层。此外，通过仅在转印主体的表面的一部分、而 不是在其整个表面上形成亲液部，来限制存在反应液的范围(参
见图19),使得墨不必在反应液上移动(参见图20)。 2.本方法的过程和可适用于本方法的元素
接着，将详细说明根据本发明的方法的过程和可适用于本 方法的元素。将适当地参照图1所示的设备组件进行说明。
图l所示的设备执行如下过程过程(a),其用于将反应 液涂布到具有表面层2的中间转印体上，在该表面层2上形成由 亲液部和疏液部组成的图案；过程(b)，其用于由喷墨头形成 墨图像；以及过程(c),其用于将墨图像转印到记录介质。从而制造包括带墨图像的记录介质的记录产品。
2.1过程(a).'将反应液涂布到中间转印体上的过程
中间转印体
中间转印体或者其表面的承载物(support)可以是至少 能够使表面与记录介质线接触的任何类型。也就是说，根据将 应用的图像形成装置的构造或者将被转印到记录介质的图像的 形状，中间转印体可以是如上所述的辊型或者带型或者板型。 表面2可以由如橡胶或者塑料等适当的弹性材料制成。使用由A 型硬度计(根据JISK6253)测量的硬度在10。~ 100°的范围内 的材料是有效的，此外，如果材料的硬度在40。-80°的范围内， 则该表面可适用于几乎所有的记录介质。 亲液部/疏液部的设计
的亲液性或者疏液性的程度最优化。所使用的反应液不被保持 在疏液部上而是仅被保持在亲液部上是重要的。可以根据所使 用的反应液的表面张力或者粘度、液体涂布部件的种类、液体 涂布速率以及图案构造来改变涂布范围。通常，在亲液部中该 亲液部与反应液的接触角小于等于60。，而在疏液部中该疏液部 与反应液的接触角大于等于60。，优选在亲液部中接触角小于等 于20°，而在疏液部中接触角大于等于80。。
如上所述，优选反应液仅存在于亲液部上。然而，即使有 少量反应液附着在疏液部上也没有问题。也就是说，由于如果 存在于疏液部上的反应液的量非常少以至其不与存在于邻近的 亲液部上的反应液接触也可获得本发明的效果，因此允许在疏 液部上存在反应液。因此，除了在疏液部上才艮本不存在反应液 的情况之外，本发明还包括在疏液部上存在少量反应液的情况。
设置由亲液部和疏液部组成的图案以控制反应液的涂布状态，其中，亲液部的元素的形状、宽度和节距(pitch)是重要的。
将参照图3A至图3F、图4A至图4E、图5A至图5D以及图 6A和图6B说明可适用于本发明的亲液部的几种图案。在这些图 中，用黑色涂覆的部分表示亲液部的元素，阴影线部分表示墨 点，上述部分之外的部分表示疏液部的元素。
亲液部的元素的形状不限于上述形状，而只要它们满足上 述条件。
图3A至图3F示出由多个单独的(分散的)亲液元素构成亲 液图案的实施例。这里，在图3A中，亲液部中的元素是沿二维 方向布置的直径均为a的圆。在图3B中，以Z字形(zigzag)方 式布置圆形亲液元素。在图3C中，相邻的亲液元素的中心之间 的距离(节距)p比图3B中的距离大。在图3D中，亲液元素是 沿二维方向布置的边长均为a的正方形。此外，在图3E和图3F 中，亲液元素的形状分别是三角形和六边形。
在图4A至图4E的每一幅中，由连续的亲液元素构成亲液图 案，使得疏液元素被隔开(分散)。这里，在图4A中，沿二维 方向布置圆形疏液元素；在图4B中，以Z字形方式布置圆形疏 液元素。在图4C中，沿二维方向布置正方形疏液元素。此外， 在图4D和图4E中，分别获得三角形和六边形疏液元素。在这 些情况下，亲液元素的宽度a等于相邻的疏液元素之间的最短 距离。
图5A至图5D分别示出各种波状亲液元素，其中，亲液元 素和疏液元素是连续的形状。
在这点上，亲液元素和疏液元素的这些形状仅是示例性的， 可以采用如图6A和图6B所示的形状等其它形状。此外，虽然可 以采用混合各种形状或者图案的节距不完全恒定的图案，但是更优选以相等的节距布置单一形状的元素。虽然图l所示的实 施方式能够将多种颜色的墨喷到单 一 的中间转印体上，但是当 使用多个中间转印体用于形成多色打印时也可以使用彼此不同 的图案。
亲液元素的宽度是亲液元素中的假想内切圆的直径(参见
图3 A至图6 B中的a )。由于从喷墨头供给的墨滴在飞行期间是
球状并且在着落后变成圆形，因此，如上所述，采用内切圆作 为标准。即使元素是隔开的或者连续的，该标准相同。即使亲 液元素的面积;波此相同，当图案宽度较小时可以形成反应液的 更均匀且更薄的层。
亲液元素的节距(图3A至图6B中的(3)与隔开的图案元素 中的重复周期对应，并且与连续图案元素中的相邻的拐点之间 的距离对应。
将参照图7A和图7B说明有利地选择亲液部的宽度a和节 距J3的过程。
亲液/疏液元素的尺寸标准是墨滴在中间转印体上的最大 扩大直径a'。通常，如果墨滴着落到中间转印体，则由于其动 能导致点直径变大。当已经消耗了所有的动能时，得到最大扩 大直径a',于是，如果中间转印体的表面是疏液的，则点直径 变短，从而在静止状态下墨滴的直径小于a'。
在本实施方式中，假定墨与亲液部上存在的反应液接触， 并且亲液部上的反应液与墨滴接触必需的反应液的最大节距卩 是2xa'(2a'^P)。注意，在该情况下，由于如果墨滴的着落点远 离设计位置则墨滴不会碰到拐点，因此更优选最大节距(3被选择 为小于等于2xa' ( 2a'=(3),从而确保反应液与墨接触。
另一方面，如果亲液元素的宽度超过最大扩大直径a'，则 不能由亲液部的元素上存在的反应液限制墨滴的位置。因此，亲液部中的元素的最大宽度被选择为等于a ( a=a')。由于反应 液的层厚与亲液部中的元素的宽度成比例，因此，考虑到获得 有利的反应液的层厚，亲液部中的元素的宽度a优选小于等于 1/2a'。
在这点上，虽然如果亲液部中的元素的节距或者宽度中的 任一方被选择为满足上述条件就可获得预定效果，但是更期望 设计成同时满足两个条件。 亲液部/疏液部图案的形成
当在中间转印体上形成由亲液部和疏液部组成的图案时，
可以提出各种方法。
将参照图8A 图8D至图15A~图15D说明用于形成图案 的一些随后的过程。在这些图中的每一幅中，左侧表示示意性 俯视图，右侧表示示意性剖视图。
图8A至图8D示出通过使承载疏液材料的印刷板21与中间 转印体l的由亲液材料形成的基板或者中间转印体l的由亲液 材料形成的表面层的基板接触以形成疏液部23的过程。
图9A至图9D示出采用剥离(lift-off)法的过程，其中，
体1的表现亲液性的表面层2的基板上形成抗蚀图案24,并且在 该抗蚀图案上涂布疏液材料25之后，除去该抗蚀图案。
图IOA至图IOD示出将疏液抗蚀剂26涂布到中间转印体l
且通过曝光形成图案从而形成疏液部23的过程。
在图IIA至图IID中，将掩模28布置在中间转印体l的基板
过能量照射将疏液元素导入到未被掩模的部分30中，从而形成 疏液部23。在该情况下，用于照射能量的手段是例如使用含有氟原子的气体的等离子体照射或者金属化处理。
图12A至图12D示出在中间转印体l的基板上或者在中间
后、由来自激光装置31的激光束使亲液部局部曝光以形成疏液 部23的过程。在这点上，如果疏液部由有才几抗蚀剂形成，则也 可以由使用含有氟原子的气体的等离子体处理来进一 步提高疏液性。
当在中间转印体l的由疏液材料形成的基板上或者在中间 转印体1的由疏液材^j"形成的表面层2的基寺反上形成亲液部时， 也可以相同的方式l吏用上述方法。
例如，在图13A至图13D中，将掩模28布置在中间转印体l 的基板上或者中间转印体1的表面层2的基板上，通过向基板照 射能量以将亲液官能团导入到未被掩模的部分30中，从而形成 亲液部2。在该情况下使用的照射能量的手段是例如使用含有 氧原子的气体的等离子体处理。此外，作为疏液基板，可适当 地使用硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶等。
图14A至图14D示出在中间转印体l的疏液基板上或者中 间转印体1的表面层2的疏液基板上形成表面处理部3 3之后，通 过使用喷墨记录装置34将表面活性剂35有选择地涂布到表面 处理部33的过程。然后，过了一段时间之后，在除了涂布有表 面活性剂的部分之外的区域中，亲液性消失，从而形成亲液部 2。除了由印刷成型板21涂布表面活性剂35 (图15C)之外， 图15A至图15D示出与图14A至图14D所示的过程类似的过程。
尽管上面已经说明了在表现亲液性的基板上形成疏液部的 方法以及在表现疏液性的基板上形成亲液部的方法，但是也可 以将这些方法适当地彼此组合以在基板上形成亲液部和疏液 部。作为可选方案，光冻干(lyophobic)材料可被混合在中间转印体中或者用于形成中间转印体l的表面，其后通过光的照 射使该材料局部冻干。
疏液部和亲液部优选,皮形成为;f皮此之间没有高度差。理想
地，在同一平面中定位疏液部和亲液部。这是因为有利于墨转 印能力和清洁能力二者。相反，其缺点是当转印图像时墨接收 量降低或者点扩大增加(由于转印期间的压力使墨点倒塌而使 其直径扩大从而使分辨率劣化的现象)。通过供给稍后说明的图
像保持成分或者应用图l所示的除水简易装置7来解决这些问 题。作为可选方案，分别用于不同颜色的多个中间转印体可用 于解决上述问题。
为了 ^f吏疏液部和亲液部限定同 一平面，可以将上述方法适 当地彼此组合，使得在基板上形成亲液部和疏液部，或者可以 采用图14和图15所示的方法。 反应液
根据用于图像形成的墨的种类适当地选择反应液。例如， 对于染料墨，有效的是使用聚合物凝结剂。对于具有微细分散 粒子的颜料墨，有效的是使用金属离子。此外，如果使用含有 具有聚合物凝结剂与金属离子的组合的图像保持成分的染料 墨，则优选将与染料成分具有相同颜色的颜料成分混入到墨中， 或者添加对颜色几乎没有影响的白色或者透明的微细粒子。
用作反应液的聚合物凝结剂包括例如阳离子聚合物凝结 剂、阴离子聚合物凝结剂、非离子聚合物凝结剂和两性聚合物 凝结剂。金属离子包括例如Ca2+、 Cu2+、 Ni2+、 Mg2+和Zn2+等 二价金属离子以及如Fe^和Als+等三价金属离子。如果涂布含 有这些金属离子的液体，则优选以金属盐的水溶液的形式涂布。 金属盐阴离子包括C1—、 NO3—、 S042_、 r、 Br—、 C103和RC00— (R表示烃基)。具有与所使用的墨相反性能的材料可用作图像保持成分。例如，如果墨是阴离子或者碱性的，则阳离子或者 酸性材料可用作反应液。
如上所述，由于在中间转印体上形成优选的亲液图案，而 用于涂布反应液的手段不受特别限制，因此在本发明中可以由 非常简单的涂布装置以稳定且均勻的方式涂布反应液。作为一 个实施例，图1中示出滚筒涂布机型的涂布装置3。从涂布辊供
就是说，当由涂布辊4丸行反应液的涂布时，4吏反应液与亲液部 和疏液部二者接触，但是由于反应液被疏液部排斥因此未被疏 液部接收。因此，形成图像时，如图19所示，几乎所有的反应 液都存在于亲液部中。尽管由涂布辊涂布的反应液的量取决于
反应液相对于图案的表面张力，但是如果涂布条件恒定，则中 间转印体l根据亲液图案自动接收恒定量的反应液。此外，由
于能够由微细亲液图案限制反应液的流动性，因此可以在中间 转印体的表面内执行均匀的而非不均匀的涂布。
在这点上，作为其它涂布方法，可以使用如刮刀式涂布、
染料涂布、拉丝4走涂布或者凹版辊涂布等接触型涂布方法或者
如喷墨头进行的喷出涂布或液滴涂布等非接触型涂布方法。尽 管适应范围有限，但是实际上可以使用旋转涂布、提升涂布或 者气刀涂布而不会产生问题。上述的涂覆或者涂布手段可以适
当地;f皮此组合。
2.2过程(b):由喷墨头形成墨图像的过程
当采用喷墨系统时，喷墨系统不受限制。例如，用于喷墨 的能量可以是热能(热喷出系统)或者机械能(压电系统)。除 了随选型之外，还可以适当地使用连续型喷墨记录系统。此外， 作为例如图l所示的结构中的喷墨头的形状，可以使用沿中间 转印体l的轴向(垂直于图面)布置喷墨口的线头型。作为可选方案，可使用沿中间转印体l的切线方向或者圆周方向在预 定范围内布置喷墨口 、并且在沿轴向扫描中间转印体l的同时 进行记录的喷墨头。另外，可以使用用于形成图像的与墨颜色 的数量对应的多个喷墨头。
此外，被记录的图像不受限制，除了文字之外还包括图解、 自然画、简单图案或者如电子电路等工业图案等。当形成图像 时，考虑到由于转印引起的图像的反像而喷出墨以形成镜像。
尽管墨的类型也不受限制，但是通常适当地使用含有染料 或者颜料的水性墨。特别地，当在反应液中使用金属盐时颜料 墨是有利的。
可使用的染料不受限制。可以采用通常使用的染料而不会
产生问题。可能的染料包括C丄直接蓝6、 8、 22、 34、 70、 71、 76、 78、 86、 142、 199, C.I.酸性蓝9、 22、 40、 59、 93、 102、 104、 117、 120、 167、 229, C丄直接红l、 4、 17、 28、 83、 227， C丄酸性红l、 4、 8、 13、 14、 15、 18、 21、 26、 35、 37、 249、 257、 289， C丄直接黄12、 24、 26、 86、 98、 132、 142, C丄酸性黄l、 3、 4、 7、 11、 12、 13、 14、 19、 23、 25、 34、 44、 71, C丄食品(food)黑l、 2，以及C丄酸性黑2、 7、 24、 26、 31、 52、 112、 118。
可使用的颜料不受限制。可以采用通常使用的颜料而不会 产生问题。可能的颜料包括C.I.颜料蓝1、 2、 3、 15:3、 16、 22, C.I.颜料红5、 7、 12、 48(Ca)、 48 (Mn)、 57 (Ca)、 112、 122， C.I.颜料黄1、 2、 3、 13、 16、 83,碳黑No. 2300、 900、 33、 40、 52, MA 7、 8, MCF 88(Mitsubishi Kasei制造)、 RAVEN1255(Columbia制造)、REGAL330R、 660R、 MOGUL (Cabot制造)，颜色黑FW1、 FW18、 S170、 S150以及Printex35 (Degussa制造)。在涂布方式方面，这些颜料不受任何限制。这些颜料可以 以例如自分散型、树脂分散型和微胶嚢型的形式使用。适当的
颜料分散体包括平均分子量是大约1，000至15，000的水溶性分 散树脂。更具体地，颜料分散体包括由苯乙烯及其衍生物、乙 烯基萘及其衍生物、a， (3-烯属不饱和羧酸的脂肪醇酯、丙烯酸 及其衍生物、马来酸及其衍生物、衣康酸及其衍生物、或富马 酸及其衍生物制成的嵌段或无规共聚物及其盐。
为了提高形成的图像的耐久性，可以添加水溶性树脂和水 溶性交联剂。对这些材料的唯 一 要求是它们能够与墨成分共存。 作为水溶性树脂，可以适当地使用上述分散树脂。作为水溶性
交联剂，在墨的稳定性方面，可以适当地使用具有慢响应度的 噁唑啉和>暖二亚胺。 (局部地消除)
墨中的有机溶剂的量成为决定墨的喷出能力或者干燥特性 的因素。由于当墨被转印到记录介质9时墨几乎由着色剂和具 有高沸点的有机溶剂组成，因此墨被设计成具有最佳值。所使 用的有机溶剂优选是具有高沸点和低蒸汽压的水溶性材料。有 机溶剂可包括例如聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇、丁 二醇、三甘醇、硫二甘醇、己二醇、二甘醇、乙二醇单曱醚、 二甘醇单曱醚或甘油。为了调整粘度和表面张力，可以将如乙 醇和异丙醇等醇添加到墨中。
关于制成墨的成分的混合比，没有限制。可以根据喷墨头 的选定的喷出力和喷嘴直径适当地调整混合比。墨可以由例如 0.1-10%的着色剂、0.1-10%的树脂成分、5-40%的溶剂、 0.1 - 5 %的表面活性剂以及剩余百分比的净化水组成。
当从喷墨头喷出上述墨并且使其与中间转印体上的反应液 接触时该墨的流动性降低。因此，防止出现渗色或者珠滴。此外，由于中间转印体上的反应液被控制成薄且均匀，因此防止 出现图像的扰动。此外，由于以恒定节距布置在中间转印体上 的疏液部的影响，在处理过程中几乎没有出现墨图像在中间转 印体上的偏移直到完成转印，从而保持高品质的图像。
这里，将参照图20说明墨到存在于中间转印体的表面上的
亲液图案上的反应液的涂布。如上所述，在过程(a)中涂布 到中间转印体的反应液如图19所示沿着亲液图案仅存在于中 间转印体的部分表面上。在过程(b)中，虽然以该状态将墨 涂布到反应液(参见图20),但是由于反应液的存在局限于转 印主体的部分表面，因此墨的移动范围受到限制。特别地，如 果墨点的直径比亲液部的元素的宽度大，则如图20所示，墨点 变得比反应液点大，从而墨不会如图18所示在较宽的范围内移 动。在图20的情况下，由于几乎不存在墨可移动的自由面并且 反应液的微点用作墨移动限制部，因此与图18所示的状态相 比，墨移动可以更小。因此，可以形成不存在由墨移动引起的 墨图像扰动的高品质图像。
2.3过程(c):将中间转印体上的墨图像转印到记录介质的过 程
由凝结在中间转印体上的墨形成的图像被转印到记录介 质。由加压辊10使记录介质9与中间转印体l的图像形成表面接 触并且记录介质9接收墨。这里，当涂布到中间转印体的墨量 大时，可能存在由于转印压力导致图像扰动的情况。为了减少 该情况，有利地是在转印前减少墨中的水以减小墨的体积。由 于该墨含有大量的水，因此在除去上述水之后，墨的体积减少 到初始体积的大约1/5至1/10的范围内。从而，即使在具有很少 吸收性或者没有吸收性的记录介质上也可以形成有利的图像。 此外，由于除去水导致具有高粘度的墨(浓缩墨)转印效率优异，从而能够减少中间转印体上的残留墨。此外，如果薄纸用 作记录介质，则可以限制由水吸收引起的纸的波状。
为了减小体积，也可以减小中间转印体l的转速，从而确 保蒸发水所需的时间。然而，考虑到需要高速记录的情况，设
置利用如图l所示的除水简易装置7和/或加热辊8的除水过程是
有效的。尽管在图中示出了吹风型除水简易装置7和与中空的 中间转印体1的背面接触型的加热辊8以通过导热加热中间转 印体l，但是当然可以釆用其它的除水方式。例如，可以-使用 照射热射线或者吹热空气的热源以便于蒸发。
在图l所示的结构中，也可以通过接触加热辊等立即为记 录在记录介质上的图像提供不褪色性和光泽性。
在图l所示的结构中，通过用清洁单元12清洗中间转印体 的表面来除去转印图像后残留在中间转印体上的墨或者如纸粉 等灰尘。清洗手段优选是以淋浴式方式向中间转印体供给水或 者使中间转印体与水面接触的直接清洗手段或者用湿溶辊 (wet molten roller )擦净表面的手段。当然，这些手段可以 彼此组合。此外，如果需要，清洗后使干溶辊(dry molten roller)或者橡胶擦拭器与中间转印体接触或者向中间转印体 供给空气以立即干燥中间转印体的表面是有效的。此时，中间 转印体的表面优选不具有凹状或凸状，以便于可清洁性。 3.实施例
接着，将说明本发明的更具体的实施例和比较例。在以下 说明中，除了另有定义之外，份或者％是基于重量。 (3.1 )实施例1
(a)向中间转印体涂布反应液的过程
在本实施例中，作为用于中间转印体的表面的基板，使用 涂覆有0.3mm厚的橡胶硬度为40。的硅橡胶(由SHIN-ETSUKAGAKU制造；KE12)的0.4mm厚的PET膜。在该表面上形 成由亲液部和疏液部组成的^L则图案。
首先，由平行板型大气压力等离子体处理装置(由 SEKISUI KAGAKU制造；APT-203 )将中间转印体的基板表面 处理成亲液的，然后，由滚筒涂布才几用3。/。PVA水溶液(由 KURARE制造；403 )涂布整个表面，并且千燥。
用准分子激光束以点的方式照射表面以除去PVA层从而形 成亲液部。根据本实施例，以20iim的节距M^则地布置直径为 10pm的圆(参见图3A)。
在以下条件下由平行板型等离子体处理装置再次修正中间 转印体的基板的表面 (表面修正的条件)
所使用的气体的种类及流速空气；流速1000cc/min
N2;流速6000cc/min
输入电压230V 频率10kHz 处理速度200mm/min
然后，用5%的表面活性剂的水溶液(由NIPPON UNICAR 制造；Silwet L77)清洗表面。此时，作为水溶性层的PVA层 被溶解并纟皮除去。
在中间转印体的表面层用的被清洗了的基板上形成亲液
部，如此制造的基板具有期望的亲液/疏液图案，其中，用准分 子激光束处理的部分仅形成亲液部。
使表面层用基板缠绕用作中间转印体的承载体的铝鼓，然 后将如此获得的结构体固定到图像形成设备。
接着，使用滚筒涂布机将具有以下成分的反应液涂布到中 间转印体上。(反应液的成分)
CaCl2.2H20: 10%
表面活性剂(由KAWASAKI FINE CHEMICALS制造 Acetilenol EH ): 1% 二甘醇30% 纯水59%
(b)在中间转印体上形成墨图像的过程
通过使用喷墨装置(喷嘴布置密度为1200dpi,喷出量为 4.0pl，且驱动频率为12kHz)用含有各颜色的颜料的以下配方 的四种颜色的墨在用反应液涂布的中间转印体上形成镜反文字 图像。 (墨配方)
颜料3份
黑色碳黑(由MITSUBISHI KAGAKU制造MCF88 ) 青色颜料蓝15 品 红色颜^+红7 黄色颜料黄74
苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸乙酯共聚物(酸值为240,平均分子 量为5000): l份 甘油1CH分 乙二醇54分
表面活性剂(由KAWAKEN FINE CHEMICALS制造 Acetylenol FH ): l份 离子交换水80份
当在中间转印体上形成墨图像时不会出现珠滴或者渗色。 此外，从喷墨记录装置喷出的着落的墨滴的直径是大约40iim。 (c )将墨图像转印到记录介质的过程在除去中间转印体上的墨图像中的水以降低墨的流动性之 后，在中间转印主体与加压辊接触的状态下将图像转印到记录
介质(由NIPPON SEISHI制造Aurora Coat;令重为40.5)。 结果，确认在记录介质上记录了高品质的图像。此外，转印后 墨几乎未残留在中间转印体上，从而不会对随后被接收的图像 产生不利的影响。 3.2实施例2
(a)向中间转印体涂布反应液的过程
在本实施例中，将涂布有0.3mm的橡胶硬度为60。的硅橡 胶(由SHIN-ETSU KAGAKU制造；KE30 )的0.4mm厚的PET 膜用作中间转印体的表面层用基板。在该表面上形成亲液部和 疏液部的规则图案。
首先，使用平行板型大气压力等离子体处理装置(由 SEKISUI KAGAKU制造；APT-203 )将中间转印体的表面层用 基板表面处理成亲液的，然后用正型感光抗蚀剂(由HOECHST 制造AZ-4903)将该表面涂布成0.3pim厚，然后由预定的光刻 法对其进行曝光并显影以获得抗蚀图案。根据本实施例，通过 以50!im的节距布置10iim宽的直线获得格子型图案(参见图 4C)。
在以下条件下由平行板型等离子体处理装置再次修正中间 转印体的表面层用基板的表面 (表面修正条件)
所使用的气体的种类及流速空气；1000cc/min
N2; 5000cc/min
输入电压260V 频率17.5kHz 处理速度500m/min接着，用10%的表面活性剂的水溶液(由SEIMI CHEMICAL制造Surflon Sill )涂布该表面。
然后，在将紫外线照射到该表面以分解抗蚀剂之后，在表 面上进行碱性显影。如此获得的中间转印体的表面层用基板具 有期望的亲液/疏液部的图案，其中，抗蚀图案中的开口仅形成 亲液部。
使表面层用基板缠绕用作中间转印体的铝鼓，然后将如此 获得的结构体固定到图像形成装置。
接着，通过使用滚筒涂布机用以下成分的反应液涂布中间 转印体。
(反应液的成分) MgN03 6H20: 10%
表面活性剂(由KAWAKEN FINE CHEMICAL制造； Acetylenol EH ): 1% 二甘醇20% 己二醇10% 纯水54D/0
接着，使用喷墨记录设备(喷嘴布置密度为1200dpi,喷 出量为4pl,且驱动频率为8kHz )用以下配方的四种颜色墨(含 有作为着色剂的各颜料)在中间转印体上形成镜反摄影图像。 (墨配方)
以下颜料各5份
黑色碳黑(由Mitsubishi Chemicals制造MCF88) 青色颜料蓝15 品红色颜料红7 黄色颜料黄74
苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸乙酯共聚物(酸值为240,平均分子量为5000): l份 甘油l(M分 乙二醇54分
表面活性剂(由KAWAKEN FINE CHEMICAL制造； Acetylenol EH ): l份 离子交换水78份
结果，当在中间转印体上形成记录图像时不会出现文字的变形。
(c )将墨图像转印到记录介质的过程
由加压辊使中间转印体上的墨图像与记录介质(由 NIPPON SEISHI制造Aurora Coat;令重为40.5)接触，从 而在记录介质上记录高品质的文字。转印后墨几乎未残留在中 间转印体上，从而不会对随后被接收的图像产生不禾'J的影响。
3.3比4交例1
除了使用在整个表面上用等离子体照射的硅橡胶作为表面 层使得不会形成由亲液部和疏液部组成的规则图案之外，通过 使用与实施例l中的中间转印体相同的中间转印体执行图像记 录。结果，出现微小文字的变形，并且当重复输出图像时，与 实施例1相比稳定性有点不好。 3.4比较例2
通过使用整个表面未被处理的硅橡胶作为表面层使得不会 形成由亲液部和疏液部组成的规则图案来执行图像记录。结果， 反应液未被保持在中间转印体上的期望的位置，从而由于渗色 和珠滴导致图像变形，且转印到记录介质的图像也非常差。 4.控制系统和控制程序的实施例
形成设备时，可以如下所述形成控制系统。图16示出可为图l的图像形成设备构造的控制系统的示例 性构造。在该图像形成设备中，附图标记101表示作为整个系 统的主控制单元的CPU。附图标记103是包括储存CPU IOI的 操作系统的ROM以及用于暂时储存各种数据及处理图像数据 和其它工作的RAM的存储器。附图标记105是向图像源装置 IIO和图像数据源等发送数据和指令以及从图像源装置IIO和 图像数据源等接收数据和指令的接口，该图像数据源可以采用 主机等形式。
附图标记107是在过程(a)至(c)中用于驱动中间转印 体l的驱动单元。附图标记109表示用于记录介质9的输送系统， 并且包括用于加压辊IO和定影辊11的驱动单元。总线120使上 述部件以及可以采用上述实施方式中所述的任一种形式的能量 施加装置、涂布装置3、喷墨头5、除水简易装置7、加热辊8和 清洁单元12相互连接，并且发送来自CPU IOI的控制信号。这 些部件可以设置有状态传感器，使得检测到的信号通过总线 120被传送到CPU 101。
图17是使用上述控制系统的图像形成过程的示例性程序 的流程图。
当从图像源装置IIO接收图像数据并且指定该图像数据的 记录时，对图像数据进行预定的图像处理，使得喷墨头5可以 形成图像(步骤S1 )。如果从图像源装置发送的图像数据不是 镜反数据，则该图像处理可以包括反向处理。
当喷墨头5准备好记录时，使中间转印体l转动(步骤S3), 随后驱动与涂布过程(a)相关的涂布装置3以在中间转印体l 上涂布反应液，驱动与图像形成过程(b)相关的喷墨头5以在 中间转印体l上形成图像(步骤S5 )。如前所述，如图19所示， 在过程(a)中涂布到中间转印体的反应液沿着中间转印体上的亲液图案而存在。在过程(b)中，墨以该状态被涂布到中 间转印体(参见图20)。由于墨的移动受反应液的点的限制， 因此墨几乎不从着落点移动。从而，在中间转印体上形成没有
墨着落误差的高品质的墨图像。此外，在步骤S5之后，驱动除 水简易装置7、加热辊8、记录介质输送系统109以及清洁单元 12,所有这些部件都与用于将墨图像转印到记录介质上的过程 (c)相关联。这些部件净皮同步驱动，以确保涂布反应液乂人而形 成良好的图像，并且确保准确地对准所形成的图像的位置与记 录介质上的转印图像的位置。如果喷墨头5是串行打印型，则 通过使喷墨头的主扫描和中间转印体l的预定距离的转动交替 来进行图像形成。当完成指定量的图像数据的处理时，退出该 程序。
尽管已经参照典型实施方式说明了本发明，但是应理解本 发明不限于所公开的典型实施方式。所附权利要求书的范围符 合最宽的解释，以包含所有变型、等同结构和功能。
本申请要求2006年6月16日#是交的日本专利申请No. 2006-168006的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用 包含于此。
权利要求
1. 一种记录产品的制造方法，所述记录产品作为形成有墨图像的记录介质，该方法包括如下步骤将可与墨反应的反应液涂布到中间转印体上，其中，所述中间转印体的表面具有由亲液部和疏液部组成的图案；通过从喷墨头向用所述反应液涂布的所述中间转印体喷墨而在所述中间转印体上形成墨图像；以及将形成在所述中间转印体上的所述墨图像转印到记录介质。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，组成所述图 案的所述亲液部的元素的宽度不大于用于形成所述墨图像的墨 点的直径。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，以用于形成 所述墨图像的墨点的直径的两倍或者更小的节距布置组成所述 图案的所述亲液部的元素。
4. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，具有所述亲 液部和所述疏液部的表面的材料是硅橡胶。
5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述亲液部 和所述疏液部-故形成为限定同 一平面。
6. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述墨是水 性颜料墨。
7. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述反应液 含有金属盐。
8. —种中间转印体，其适用于权利要求l所述的制造方法。
9. 一种记录产品的制造方法，所述记录产品作为形成有墨图像的记录介质，该方法包括如下步骤将可与墨反应的反应液涂布到中间转印体上，其中，所述 中间转印体的表面具有由亲液部和疏液部组成的图案；通过从喷墨头向所述中间转印体的以下部位喷墨而在所述 中间转印体上形成墨图像，其中，在所述部位处，被涂布的所述反应液存在于所述亲液部上；以及将形成在所述中间转印体上的所述墨图像转印到记录介质，其中，所述反应液的点比形成所述墨图像的墨点小。
10. —种图像记录设备，其包括中间转印体，其表面具有由亲液部和疏液部组成的图案； 涂布装置，其将可与墨反应的反应液涂布到所述中间转印 体上；以及转印部，其将喷到所述中间转印体的墨转印到记录介质。
全文摘要
在应用喷墨记录方法的中间转印系统的图像记录中，在中间转印体上适当地形成可与墨反应的反应液。通过使用表面具有由亲液部和疏液部组成的图案的中间转印体，将反应液均匀地涂布到中间转印体以形成具有适当厚度的层。从而，可以在防止墨滴的错误着落并且限制墨点的变形的同时在中间转印体上形成墨图像。通过将该墨图像转印到记录介质，可以以稳定的方式在各种记录介质上形成高品质的墨图像。
文档编号B41J2/005GK101421110SQ200780013
公开日2009年4月29日 申请日期2007年6月15日 优先权日2006年6月16日
发明者毛利明广, 谷内洋 申请人:佳能株式会社