图像形成装置和图像形成方法

专利名称：图像形成装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成装置和图像形成方法，更具体而言，涉及一 种由此可以将图像转印并且定影到记录介质上的图像形成装置和图像形 成方法，所述记录介质具有大的尺寸和小的厚度，并且是高速运送的。
背景技术：
日本专利申请公布No. 7-148917公开了借助转印器件将通过喷墨记 录头形成在转印鼓上的图像转印到记录介质上，然后借助定影器件进行定 影处理。然而，在日本专利申请公布No. 7-148917中，转印器件和定影器件是 沿着记录介质的传输方向独立地并排安置的。将记录介质以水平状态从转 印器件传输到定影器件。因此，在高速度传输记录介质的同时，难于或不 能够将图像转印或定影到尺寸大且厚度小的记录介质上。而且，由于转印 器件和定影器件是沿着记录介质的传输方向独立地并排安置的，因此装置 的尺寸变大。发明内容本发明是鉴于上述情形而设计的，其目的是提供一种图像形成装置和 一种图像形成方法，由此可以将图像转印并且定影到以高速运送的大尺寸 且小厚度的记录介质上，同时实现装置的紧凑尺寸。为了获得上述目的，本发明的一个方面涉及一种图像形成装置，所述 图像形成装置包括携带图像的中间转印体；转印机构，所述的转印机构 将携带在中间转印体上的图像转印到记录介质的转印表面上，所述记录介 质被固定到旋转体的表面上；以及定影机构，所述的定影机构被设置成使 得根据所述旋转体的旋转方向，旋转体的表面与转印机构的下游侧相对， 并且所述定影机构将已经被转印到记录介质的转印表面的图像定影到记 录介质上。在本发明的这个方面，由于转印机构和定影机构被设置成与旋转体的 表面相对，并且记录介质以其被固定到旋转体的表面上的状态从转印器件 传输到定影器件，因而它能够在以高速度传输大尺寸且小厚度的记录介质 的同时，转印和定影图像。而且，还能够使图像形成装置的尺寸更加紧凑。理想地，定影机构具有加热器件，所述的加热器件对已经将图像转 印其上的记录介质的转印表面进行加热；热保持器件，所述热保持器件保 持己经由加热器件加热的记录介质的转印表面的热；以及定影器件，所述 定影器件被设置成根据旋转体的旋转方向，在加热器件的下游侧，并且 所述定影器件将已经被转印到记录介质的转印表面的图像定影。在本发明的这个方面，由于加热器件、热保持器件和定影器件是作为 定影机构提供的，因而能够将图像可靠地定影到记录介质上，同时在定影 处理过程中，抑制记录介质的表面温度的降低。理想地，图像形成装置还包括温度控制机构，所述温度控制机构被设 置成根据旋转体的旋转方向，在转印机构的上游侧，并且所述温度控制 机构控制记录介质的温度。在本发明的这个方面，能够借助温度控制机构控制记录介质的温度， 从而提高转印图像的质量。理想地，转印机构具有加压辊，所述的加压辊被设置成与旋转体的表 面相对，并且被设定成温度比旋转体的表面温度低。在本发明的这个方面，能够通过抑制在转印过程中的图像的收缩，提 高转印图像的质量。此外，还能够在短时间内，在定影机构中将图像定影 到记录介质上。理想地，图像形成装置还包括液体沉积器件，所述的液体沉积器件 将墨水和处理液沉积，以形成携带在中间转印体上的图像；以及控制器件， 所述控制器件根据包含在通过液体沉积器件被沉积到中间转印体上的墨 水和处理液中的胶乳的粘弹性特性来控制界面温度，所述界面温度是使记 录介质和中间转印体在转印过程中在转印机构中相互接触的部分的温度。在本发明的这个方面，能够控制界面温度，所述界面温度是使记录介 质和中间转印体在转印过程中相互接触的部分的温度，因而提高了图像转 印速率。理想地，定影器件具有加压辊，所述加压辊的温度被设置成比旋转体 的表面温度高。在本发明的这个方面，能够借助于被设置成温度高于旋转体表面温度 的加压辊，将图像可靠地定影到记录介质上。理想地，加热器件具有加压辊，所述加压辊的温度被设置成比旋转体 的表面温度高，并且与定影器件相比，所述的加压辊向记录介质施加更低 的压力。在本发明的这个方面，能够可靠地将图像定影到记录介质上。 理想地，热保持器件为辐射加热器件。理想地，热保持器件具有环形带，所述的环形带缠绕着加热器件和定 影器件，并且在传输的同时在旋转体的表面上滑动。理想地，热保持器件具有加热构件，所述加热构件与在旋转体的表面 上滑动的环形带表面相反侧上的环形带的表面接触。理想地，温度控制机构控制旋转体的表面温度。在本发明的这个方面，能够将用于控制旋转体的表面温度的控制器件 简化，以及能够减少能量消耗，并且使图像形成装置的尺寸更加紧凑。理想地，温度控制机构具有加压辊，所述加压辊的温度被设置成比旋 转体的表面温度高。在本发明的这个方面，能够提高转印图像的质量。为了实现上述目的，本发明的另一个方面还涉及一种图像形成方法， 所述方法包括转印步骤，即将携带在中间转印体上的图像转印到被固定 于旋转体的表面的记录介质上；以及定影步骤，即在记录介质被固定到旋 转体的表面上的状态下，将在转印步骤中被转印到记录介质上的图像定 影。根据本发明，能够在高速度传输尺寸大且厚度小的记录介质的同时， 将图像转印和定影。


本发明的性质及本发明的其它目的和益处将在下面参考附图进行描
述，在附图中，类似的附图标记在全部附图中标明相同或类似的部件，并 且在附图中图1是显示本发明的一个实施方案的转印机构、定影机构和它们的辅助设备的组成(composition)的图；图2是根据本发明的一个实施方案的转印机构和定影机构的放大图； 图3是显示定影机构的一个改进实例的图；图4是显示旋转鼓的表面温度和转印辊的表面温度之间的关系的图； 图5是显示在图4所示的X轴上的各个位置上的温度分布的图； 图6是显示粘合剂胶乳的粘弹性温度特性的图； 图7是显示底涂层胶乳的粘弹性温度特性的图；图8是显示到记录纸上的图像转印速率与记录纸和中间转印体的界面 温度之间的关系的图；图9是显示中间转印体的表面温度和形成在中间转印体上的图像收縮 比率之间的关系的图；图IO是显示每一个点的最佳温度条件的图；图11是显示另一个改进实例的图；图12是显示另一个改进实例的图；图13是喷墨记录装置的一般性示意图，所述喷墨记录装置形成涉及本 发明的一个实施方案的图像形成装置的一个实施方案；图14A是显示头结构的一个实例的平面透视图；图14B是显示头的一 个部分的放大图；而图14C是显示头结构的另一个实例的平面透视图；图15是显示一个液滴喷射元件(相应于一个喷嘴的墨水室单元)沿着图 14A和14B中的直线15-15的组成的横截面图；图16是显示墨水室单元的配置样式的图；以及图17是显示喷墨记录装置的系统组成的方框图。具体实施方式

转印机构、定影机构以及它们的辅助设备的组成和作用 图1是显示本发明的一个实施方案的转印机构和定影机构以及它们的. 辅助设备的组成的图。如图1所示，转印机构、定影机构和其辅助设备的
组成包括转印鼓(旋转体)IO、转印辊12(转印机构)、中间转印体13、定影机构14、记录纸供给辊16、温度控制辊18 (温度控制机构)、链式 输送器20等。从根据旋转鼓IO的旋转方向的上游侧到下游侧，在与旋转鼓10的表 面(外圆周)相对的状态下，顺序安置记录纸供给辊16、温度控制辊18、 转印辊12、定影机构14和链式输送器20。中间转印体13和记录纸22 被夹在旋转鼓IO和转印辊12之间。转印辊12除了提供加压功能之外， 还提供加热功能。由于转印辊12和定影机构14是在与旋转鼓IO的前表面相对的状态 下这样的方式设置，并且记录纸22在其被固定到旋转鼓10的前表面的 状态下从转印辊12传输到定影机构14，因而能够在高速传输记录纸22 的同时，将图像转印并且定影到尺寸大和厚度小的记录纸22上。而且， 还能够减小图像形成装置的尺寸，所述图像形成装置包括根据本发明的这 个实施方案的转印机构、定影机构和它们的辅助设备组成。图2是根据本发明的一个实施方案的转印机构和定影机构的放大图。 如图2所示，更精确地，从根据旋转鼓IO的旋转方向的上游侧到下游侧， 将加热辊34(加热器件)、卤素加热器36(热保持器件)和定影辊38(定影 器件)以这种顺序设置在定影机构14内。加热辊34以规定压力P,对旋转鼓IO的表面和图像被转印到其上的 记录纸22的转印表面进行加压和加热，同时被控制为具有规库温度T3。为了使已经被加热辊34加热过的记录纸22的转印表面初旋转鼓10 的表面(外圆周表面)保持均匀的温度，卤素加热器36对记录纸22的转印 表面和旋转鼓IO的表面进行加热，同时被控制为具有规定温度T4。定影辊38以规定压力P2对记录纸22的转印表面和旋转鼓10的表 面进行加压和加热，在被控制为具有规定温度T5。由于加热辊34、卤素加热器36和定影辊38是以这种方式被提供作 为定影机构14的，因此抑制了记录纸22的表面温度在定影处理过程中 的降低，由此能够将图像牢固地定影到记录纸22上。转印辊12、定影机构14和它们的辅助设备的组成如下。首先，通过 旋转鼓10的旋转，将已经通过记录纸供给辊16传输并且被固定到旋转
鼓IO的表面的记录纸22传输到与温度控制辊18相对的位置，并且将其 加热到随后转印步骤需要的规定温度。在这种情况下，借助温度控制辊18，将旋转鼓10的表面也同时加热到在随后转印步骤中所需要的规定温 度。温度控制辊18的温度被设置成高于旋转鼓IO的表面的温度。因此，通过旋转鼓IO的旋转，将记录纸22传输到与转印辊12相对 的位置，并且在这个转印步骤中，将形成于中间转印体13上的图像转印。 在该转印步骤中，转印辊12被设定为基于旋转鼓10的表面温度和记录 纸22的温度的规定温度。因此，通过旋转鼓IO的旋转，将记录纸22传输到与定影机构14相 对的位置，并且在这个定影步骤中，将己经被转印到记录纸22上的图像 定影。在该定影步骤中，定影辊38是加压辊，其温度被设置为高于旋转 鼓IO的表面温度和记录纸22的温度。而且，加热辊34是加热/加压辊 其被设定成其温度高于旋转鼓10的表面温度和记录纸22的温度，并且 与定影辊38相比，向记录介质施加更低的压力。而且，已经通过加热辊34加热的旋转鼓IO的表面温度由卤素加热器 36进行保持。加热辊34、卤素加热器36和定影辊38的各自温度分别由 热电偶30至32测定。将热电偶30至32所测定的温度输入到在下面进 行描述的系统控制器72中。基于输入的测定结果，系统控制器72给加 热器驱动器78发出指示，以控制安置在加热辊34、卤素加热器36和定 影辊38中的加热器89具有规定温度。因此，通过旋转鼓10的旋转，记录纸22被传输到相应于链式输送器 20的位置，并且被输出。定影机构14可以用具有如图3中所示组成的定影机构24所代替。如 图3所示，定影机构24相对于定影机构14的差异在于定影机构24 包括缠绕着加热辊34和定影辊38的环形带40以及包括加热构件42。 环形带40在旋转鼓IO的表面上滑动，或者如果记录纸22已经被传输到 定影机构24，则在记录纸22上滑动。如图3所示，加热构件42被设置 在环形带40的、与在旋转鼓10的表面或记录纸22上滑动的环形带40 表面相反的表面侧。环形带40由这种加热构件42加热。而且，温度控制辊18还可以用作冷却器件以及用作加热器件。因此，
如果旋转鼓10的表面温度在转印过程中由于通过温度控制辊18的加热 而超过了目标温度(例如，如果在转印和定影过程中，相对于旋转鼓10的表面的目标温度的温度差大)，则温度控制辊18不进行加热，或者温度控 制辊18进行冷却。在各个单元中的最佳温度和压力条件图4是通过转印辊12，将形成于中间转印体13上的图像转印到被固 定到旋转鼓IO的记录纸22上的部分的放大图。而且，图5是显示在图4 所示的X轴上的各个位置的温度分布的图。如图4所示，界面温度T是使记录纸22和中间转印体13接触并且 进行转印的部分的温度，如图5所示，界面温度T被控制为介于旋转鼓10 的表面温度T^和转印辊12的表面温度T2之间的温度。为了实施这种情 况，通过控制旋转鼓10的表面温度T,和转印辊12的表面温度T2，控 制记录纸22和中间转印体13的界面温度T。在此，即使"表面温度T,旋转鼓10的T^'大于"表面温度丁2=转印 辊12的iy，(即，T,-Th〉T2-TJ，并且即使"表面温度T「转印辊12 的T2b"不低于"表面温度T,-旋转鼓10的T,b"(即，Hb^Hb)， 仍然能够将记录纸22和中间转印体13的界面温度T控制为介于旋转鼓 IO的表面温度T,和转印辊12的表面温度T2之间的规定值。然而，在通过转印辊12转印图像之后的定影机构14中，必需使记录 纸22的温度高于转印辊12的温度。因此，如果旋转鼓IO的表面温度1 被预先设定为尽可能高，并且由此升高记录纸22的温度，则能够快速地 将记录纸22设定到对于在定影机构14中的定影为最佳的规定温度，因 此可以縮短定影步骤所需要的时间。而且，如果中间转印体13在转印前即刻的温度太高，则存在在中间 转印体13上形成图像的墨水附聚物可能熔化并且图像可能收縮的可能 性。如果图像以这种形式收縮，则存在质量可能降低的可能性。因此，理 想的是，转印辊12的表面温度T2应当被设定为尽可能低，设置的方式使 得中间转印体13的温度没有在转印前的即刻变得过高。因此，理想的是，基于"表面温度T,=旋转鼓10的TV'大于"表面温
度丁2=转印辊12的TV'(即，T^Th〉T2-T2a)的条件，控制记录纸22 和中间转印体13之间的界面温度T。接着，描述各个单元的最佳温度和压力条件。如果喷墨记录装置被视 为图像形成装置，则形成于中间转印体13上的图像通过由已经通过记录 头沉积的墨水和处理液产生着色材料附聚物而形成，这将在下面描述。图 6是显示包含在本实施方案中使用的墨水中的粘合剂胶乳的粘弹性温度特 性的图，而图7是显示包含在本实施方案中使用的处理液中的底涂层胶乳 的粘弹性温度特性的图。如图6和图7所示，粘合剂胶乳和底涂层胶乳具 有当温度升高时损耗弹性模量降低的特性。图8是在使用分别包含显示上述粘弹性温度特性的粘合剂胶乳和底涂 层胶乳的墨水和处理液的本实施方案的情况下，显示记录纸22和中间转 印体13的界面温度T与图像到记录纸22的转印速率之间的关系的图。在本实施方案中，如果记录纸22和中间转印体13的界面温度T为 约90°C或更高，则将在中间转印体13上形成图像的底涂层胶乳加热到约 90。C或更高，因此，如图7所示，底涂层胶乳的损耗弹性模量降低到105 Pa以下。在这种情况下，弓l起热粘脏(offset)，并且如图8所示，图像到记 录纸22上的转印速率比需要的阈值低。另一方面，如果记录纸22和中间转印体13的界面温度T约为68。C 以下，则引起冷粘脏，并且图像到记录纸22上的转印速率低于所需要的 阈值。因此，在本实施方案中，为了获得不低于所需阈值的到记录纸22上 的图像转印速率，理想的是，记录纸22和中间转印体13的界面温度T 为约68。C至约90。C。具体地，如图8所示，当记录纸22和中间转印体13 的界面温度T为80。C时，到记录纸22上的图像转印速率到达最高值， 因此这是最佳的条件。为了将记录纸22和中间转印体13的界面温度T控制到80°C的温 度，这是到记录纸22上的图像转印速率实现最高值的最佳条件，对旋转 鼓IO的表面温度和转印辊12的表面温度的最佳条件进行了研究。首先，作为前提，对转印辊12的表面温度施加下面描述的、与形成 于中间转印体13上的图像的收縮率相关的条件。图9是显示在本实施方案中，中间转印体13的表面温度与形成于中间转印体13上的图像的收 縮率之间的关系的图。如图9所示，在本实施方案中，当中间转印体13的表面温度不低于85°C时，形成在中间转印体13上的图像的收縮率为 5%或更大。因此，如果形成在中间转印体13上的图像在转印到记录纸22 之前的收縮率为5%或更大，则被转印到记录纸22上的图像的质量降低。 因此，理想的是，使中间转印体13的表面温度保持到85°C或更低(优选 低于85°C)。因此，理想的是，应当将转印辊12的表面温度保持到不高 于85。C(优选低于85。C)，所述转印辊12控制中间转印体13的表面温度。此外，如上所述，在定影机构14中，需要使记录纸22的温度高于转 印辊12的温度，因此，通过在转印之前将旋转鼓IO的表面温度T,设定 为尽可能高的温度，能够縮短定影处理时间。从如前面描述的上述内容看出，由于基于旋转鼓10的表面温度T, 大于转印辊12的表面温度T2(即，T,〉T2)的条件，将记录纸22和中间 转印体13的界面温度T在转印过程中控制为80°C，这对于到记录纸22 上的图像转印速率是最佳条件，因此理想的是，将旋转鼓10的表面温度 T,设定为90。C，并且将转印辊12的表面温度T2设定为70。C。而且，理想的是，记录纸22的表面温度应当在定影机构14中被设定 为140°C。因此，理想的是，加热辊34的温度、卤素加热器36的恒温设 定值(保持温度设定值)和定影辊38的温度全都应当被设定为140°C。而 且，理想地，将加热辊34所产生的压区压力设定为100kPa，并且将定影 辊38产生的压区压力设定为2MPa。为了归纳上述条件，在本实施方案中，用于实现到记录纸22上的最 高图像转印速率的最佳条件是在图10中所示的条件。如果定影机构14 用具有比如图3所示的组成的定影机构24代替，则将加热构件42的温 度丁6设定为140°C。当转印辊12的转印温度低或当记录纸22的热容量低，则如图11所 示，即使不存在温度控制辊18，也能够借助转印辊12和定影机构14实 现所需的转印温度。而且，如果能够只借助转印辊12获得需要的图像强度和光泽，则不 需要安置如图12所示的定影机构14。 喷墨记录装置的组成图13是图像处理装置的一般示意性图，所述图像处理装置形成涉及本 发明的实施方案的图像形成装置的一个实施方案。喷墨记录装置1包括 转印辊12;定影机构14;上述转印辊12和定影机构14的辅助设备组成(旋转鼓10、记录纸供给辊16、温度控制辊18和链式输送器20);印刷单元44;溶剂移除和干燥单元46;等。在印刷单元44中，如图13所示，安置多个喷墨头(下文中，简称作 "头")112P、 112Y、 112M、 112C和112K，以使这些喷墨头相应于用作第 一液体的处理液(P)以及用作第二液体的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C) 和黑色(K)的各种墨水。在本实施方案中，处理液通过头进行沉积，但是 除此之外，还能够通过涂敷辊(未显示)来涂敷处理液，或类似的操作。而且，为了实现处理液的均匀薄层，还可以安置处理液厚度控制单元， 所述的处理液厚度控制单元在处理液被沉积之后，将处理液的厚度控制为 高的精确度。处理液的厚度对墨水的铺展具有显著影响。具体地，将处理 液的厚度设定为l ^m以下的薄层的可能方法包括例如在将处理液涂敷 成大的厚度之后，通过热的刀片刮擦，或干燥该处理液。理想地，刀片单 元或处理液干燥单元被提供作为控制处理液的厚度的单元。中间转印体13是环形的，并且围绕辊(138、 140)和转印及加压辊12 悬挂。用于中间转印体13的可能材料包括例如聚氨酯树脂、聚酯树脂、 聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚丁二烯树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、 聚乙烯树脂、含氟树脂(fluorine resin)、聚酰亚胺树脂、硅树脂以及在这种 环形带型一般转印体中使用的通常已知的其它材料。还可以在由上述材料之一制成的环形带的表面上安置含有合适导电性 材料的分散体的电阻调节层，并且同样在这种情况下，采用在一般中间转 印体中使用的组合物也是合适的。而且，对于用作中间转印体13，由电 铸镍制成的环形带也是合适，所述的环形带通过在其表面上安置硅氧烷或 氟薄膜而赋予分离性质。在本实施方案中，使用环形带形状，但是本发明 的实施方案并不限于这种情况，并且例如，还可以使用鼓-形体。溶剂移除和干燥单元46包括溶剂移除单元126，其由吸收辊、回
收单元等构成；以及溶剂干燥单元128。在溶剂移除单元126中使用的溶剂移除方法可以是使辊形式的多孔性材料与中间转印体13邻接的方法，通过气刀从中间转印体13移除过量溶剂的方法，或通过加热使溶剂蒸发并移除的方法，等。本实施方案采用使陶瓷多孔性体(通过烧结氧化铝粒子而形成的材料)邻接中间转印体13的方法。由于这种溶剂移除器件的存 在，即使将大量的处理液沉积在中间转印体13上，也通过溶剂移除单元 126将溶剂移除，因此分散体介质并没有被大量转印到记录纸22上。因 此，没有产生作为水基溶剂的特性的问题，比如记录纸22的巻曲或折皱。而且，安置转印体清洁单元118，以清洁中间转印体13。印刷单元44的头112P、 112Y、 112M、 112C和112K是长度相应于 中间转印体13的最大宽度的整行型头，每一个头都包含多个用于喷射墨 水用的喷嘴，所述的喷嘴被安置喷嘴表面(参见图14A)。从根据中间转印体13的传输方向的上游侧，以处理液(P)、黄色(Y)、 品红色(M)、青色(C)禾卩黑色(K)的顺序安置头112P、 112Y、 112M、 112C 禾口112K，并且将这些相应的头112P、 112Y、 112M、 112C和112K固定， 以沿着基本上与中间转印体13的传输方向垂直的方向延伸。首先，在传输中间转印体13的同时，由头112P喷射含有附聚剂的处 理液，然后分别由头112Y、 112M、 112C和112K喷射含有不同颜色的着 色材料的墨水液，由此在中间转印体13上形成处理液和墨水液的混合液。 在混合液中产生由于附聚剂使着色材料附聚而形成的着色材料附聚物，并 且由在中间转印体13上的附聚着色材料形成彩色图像。随后，混合液的 液体组分通过溶剂移除单元126移除，并且着色材料在中间转印体13的 附聚物被转印到记录纸22上，由此在记录纸22上形成彩色图像。这样，通过采用包括用于每种颜色并且具有喷嘴行的整行型头112Y、 112M、 112C和112K的布置(composition)，所述喷嘴行覆盖最终通过转印 而形成图像的中间转印体13的整个宽度，能够通过仅进行1次在中间转 印体13的传输的方向上，相对地移动中间转印体13和印刷单元44的操 作(换言之，仅通过1次的辅助扫描行为)，将图像记录在记录纸22的整 个表面上。由此，相比于其中记录头在与中间转印体13的传输方向垂直 的方向上往复来回移动的往返式头的构造，能够进行更高速度的印刷，并
且可以提高生产率。尽管在本实施方案中描述了具有KCMY4种标准颜色的构造，但是墨水颜色的组合和颜色的数量并不限于这些。根据需要，可以添加浅色墨水、 深色墨水和特定颜色的墨水。例如，添加了用于喷射浅色墨水比如浅青色 和浅品红色的喷墨头的构造是可以的。而且，排列各个颜色的头的顺序没 有特别的限制。而且，还能够添加喷射无颜色透明色调的头，以及喷射用 于在透明基底上的底层的白色的头。另外，为了提高转印速率和为了控制图像表面的光泽，还可以在转印 处理过程中施加热量。头的结构接着，描述头的结构。各个头112P、 112Y、 112M、 112C和112K具 有相同的结构，下文中，附图标记150是指所述头中的任何一个。图14A是显示头150的构造的一个实例的透视平面图，图14B是其一 部分的放大图，图14C是显示头150的构造的另一个实例的透视平面图， 而图15是沿着图14A和14B中的直线15-15截取的横截面图，显示液滴 喷射元件(用于1个喷嘴151的墨水室单元)的组成。在头150中的喷嘴间距应当最小化，以使印刷在记录纸22的表面上 的点的密度最大。如图14A和14B所示，根据本发明的头150具有其中 多个墨水室单元(液滴喷射元件)153以交错矩阵形式二维地设置的结构， 所述每一个墨水室单元(液滴喷射元件)153包含形成墨水喷射口的喷嘴 151、相应于喷嘴151的压力室152等，因此减小了投影在头的长度方向(与 纸传输方向垂直的方向)上的有效喷嘴间隔(投影喷嘴间距)，并且实现了高 的喷嘴密度。在相应于与中间转印体13的传输方向基本上垂直的方向上的最大图 像输出尺寸的整个宽度的长度内形成1个或多个喷嘴行的模式并不限于上 述的实例。例如，代替图14A中的构造是，如图14C所示，具有相应于 记录纸22的整个宽度的长度的喷嘴行的直线头(line head)可以通过将短 头模块150'以交错阵列排列和组合而形成，所述短头模块150'具有多个以 二维方式排列的喷嘴151。
如图14A和14B中所示，相应于每一个喷嘴151安置的压力室152的 平面形状基本上为正方形，并且喷嘴151的出口被安置在平面形状的对角 线的末端之一上，而用于供给墨水的进口(供给口) 154被安置在其另一末 端上。压力室152的形状并不限于本实例的形状，可以是平面形状为四边 形(菱形、矩形等)、五角形、六角形或其它多角形，或圆形、椭圆形等的 各种模式。如图15所示，每一个压力室152都通过供给口 154而与共有流动通道 155连接。共有流动通道155与墨水槽(未显示)连接，所述墨水槽是供给 墨水的基槽，并且由墨水槽供给的墨水通过共有流动通道155输送到压力 室152。各自安置有单独电极157的致动器158与压力板(还用作共用电极的 横膈膜)156连接，所述压力板156形成压力室152的一部分(在图15中， 顶部)的表面。当给单独电极157和共用电极施加驱动电压时，致动器158 变形，由此改变压力室152的容积。这样导致压力变化，使得墨水从喷嘴 151喷出。对于每一个致动器158，都可以采用使用压电体比如锆钛酸铅、 钛酸钡等的压电元件。当喷墨之后致动器158的位移返回到其初始位置时， 压力室152被来自共有流动通道155经由供给口 154的新墨水补充。如图16所示，通过将多个具有上述结构的墨水室单元153以基于固 定排列样式的格子方式排列在与主扫描方向一致的行方向上，以及排列在 与相对于主扫描方向为e的固定角倾斜而不是与主扫描方向垂直的列方向 上，实现了根据本实施方案的高密度喷嘴头。更具体地，通过采用其中将多个墨水室单元153以均匀间距d排列在 相对于主扫描方向形成e角度的直线上，投影成在主扫描方向上排列的喷 嘴的间距P为d x cos e，因此喷嘴151可以被认为相当于以固定间距P沿 着主扫描方向排列的那些。这样的构造导致其中投影在主扫描方向上的喷 嘴行具有高达每英寸为2，400个喷嘴的高喷嘴密度的喷嘴结构。在包含具有相应于图像可记录宽度的整个宽度的长度的喷嘴行的整行 头中，"主扫描"被限定为通过以下列方式之一驱动喷嘴，在中间转印体的 宽度方向(垂直于中间转印体的传输方向的方向)上印刷一根直线(由一行 点形成的直线，或由多行点形成的直线)(l)同时驱动所有的喷嘴；(2)从 一侧到另一侧顺序驱动喷嘴；以及(3)将喷嘴分成区，并且在每一个区中， 从一侧到另 一侧顺序驱动喷嘴。具体地，当驱动矩阵如图16所示的矩阵排列的喷嘴151时，优选根据 上述(3)的主扫描。更具体地，将喷嘴151-11、 151-12、 151-13、 151-14、 151-15和151-16作为一个区处理(另外地，将喷嘴151-21、 ...、 151-26作 为另一个区处理；将喷嘴151-31、 ...、 151-36作为另一个区处理；...)；并 且根据中间转印体13的传输速率，通过顺序驱动喷嘴151-11、 151-12、 ...、151-16，在中间转印体13的宽度方向上印刷一根直线。另一方面，"辅助扫描"被限定为在彼此相对地移动上述整行头和中 间转印体13的同时，重复进行由上述主扫描形成的一根直线(由一行点形成的直线，或由多行点形成的直线)的印刷。由上述主扫描所记录的一根直线所示的方向(或带状区域的径向)被称 作"主扫描方向"，而其中进行辅助扫描的方向被称作"辅助扫描方向"。换 言之，在本实施方案中，中间转印体13的传输方向被称作辅助扫描方向， 而垂直于该方向的方向被称作主扫描方向。在本发明的实施中，喷嘴的排列并不限于所示实例的排列。而且，在 本实施方案中使用通过致动器158的变形而喷射墨滴的方法，所述致动器 158是典型的压电元件；然而，在实施本发明时，用于排出墨水的方法并 没有特别的限制，并且还可以应用各种类型的方法代替压电喷射法，比如 通过发热体如加热器加热墨水并且导致在其中形成气泡，并且通过这些气 泡施加的压力喷射墨滴的热喷墨法。控制系统的描述图17是显示喷墨记录装置1的系统构造的方框图。如图17所示，喷 墨记录装置l包含通信接口 70、系统控制器72、图像存储器74、 ROM 75、电机驱动器76、加热器驱动器78、印刷控制器80、图像缓冲存储 器82、头驱动器84等。通信接口 70是起着用于接收由主机86传输的图像数据的图像输入器 件的功能的接口单元(图像输入单元)。作为通信接口 70，可以采用串行接 口比如USB(通用串行总线)、IEEE1394、以太网(Ethernet)(注册商标)、无 线网络，或可以采用并行接口如Centronics接口。为了提高通信速度，可 以在这个部分上安装缓冲存储器(未显示)。主机86送出的图像数据，经过通信接口 70，被喷墨记录装置l接收， 并且暂时存储在图像存储器74中。图像存储器74是用于存储通过通信 接口 70输入的存储器件，并且通过系统控制器72将数据写入到图像存 储器74中以及从图像存储器74中读取数据。图像存储器74并不限于由 半导体元件构成的存储器，并且可以使用硬盘驱动器或另一种磁介质。系统控制器72由中心处理单元(CPU)和其外围电路等构成，并且它 起着根据规定的程序用于控制喷墨记录装置1整体的控制器以及用于进 行各种计算的计算器的作用。更具体地，系统控制器72控制各种部分， 比如通信接口 70、图像存储器74、电机驱动器76、加热器驱动器78 等，以及控制与主机86的通信，从图像存储器74和ROM 75中读取并 且写入到图像存储器74和ROM 75中，它还产生用于控制传输系统的电 机88和加热器89的控制信号。而且，基于包含在通过头112P、 112Y、 112M、 112C和112K沉积到 中间转印体13上的墨水和处理液中的胶乳的粘弹性特性，系统控制器72 起着在转印过程中控制旋转鼓IO的表面温度T,和转印辊12的表面温度 T2的控制器件的作用，从而控制记录纸22和中间转印体13的界面温度 T。由系统控制器72的CPU执行的程序和控制步骤需要的各种数据(包 括用于测量着陆位置错误的测试样式的数据)被存储在ROM 75中。ROM 75可以是不可重写的存储器，或它可以是可重写的存储器，比如EEPROM。图像存储器74被用作用于图像数据的暂时存储区，并且它还被用作 程序开发区和CPU用的计算工作区。电机驱动器(驱动电路)76根据来自系统控制器72的命令驱动传输 系统的电机88。加热器驱动器(驱动电路)78驱动根据来自系统控制器72 的命令驱动后-干燥单元(未显示)的加热器89等。加热器89还包括用于 温度控制辊18的加热器、用于转印辊12的加热器(用于控制表面温度T2 的加热器)、用于加热辊34的加热器、卤素加热器36和用于定影辊38 的加热器等。
印刷控制器80是起着以下功能的控制单元用于根据系统控制器72 执行的控制，进行各种处理过程、校正等的信号处理器件，以产生用于由 在图像存储器74中的图像数据(多-值输入图像数据)控制液滴喷射的信号；以及起着通过由此产生的墨水喷射数据供应给头驱动器84，控制头 150的喷射驱动的驱动控制器的功能。印刷控制器80被安置有图像缓冲存储器82;并且当图像数据在印刷 控制器80中处理时，图像数据、参数和其它数据被暂时存储在图像缓冲 存储器82中。图17中所示的方面是其中图像缓冲存储器82伴随印刷控 制器80的方面；然而，图像存储器74还可以被用作图像缓冲存储器82。 还可能是其中印刷控制器80和系统控制器72被集成以形成单一处理器 的方面。为了给出从图像输入到印刷输出的处理顺序的一般描述，将要被印刷 的图像数据(初始图像数据)通过通信接口 70从外部来源输入，并且被累 积在图像存储器74中。在这个阶段，例如，多-值RGB图像数据被存储 在图像存储器74中。换言之，印刷控制器80进行将输入RGB图像数据转换成用于K、 C、 M和Y这四种颜色的点数据。由印刷控制器80以这种方式产生的点数据 被存储在图像缓冲存储器82中。相应颜色的这种点数据被转换成用于从 头150的喷嘴喷射墨水的CMYK液滴喷射数据，由此建立了被印刷的墨 水喷射数据。基于由印刷控制器80供应的墨水喷射数据和驱动波形信号，头驱动 器84根据印刷内容输出用于驱动相应于头150的喷嘴151的致动器158 的驱动信号。在头驱动器84中，可以包括用于保持头用的恒定驱动条件 的反馈控制系统。通过以这种方式将由头驱动器84输出的驱动信号供应给头150，使相 应的喷嘴151喷射墨水。通过与记录纸22的传输速度同步地控制来自印 刷头150的墨水喷射，在记录纸22上形成图像。如上所述，基于通过在印刷控制器80中由执行需要的信号处理而产 生的墨水喷射数据和驱动信号波形，由头驱动器84控制来自各个喷嘴的 墨滴的喷射量和喷射时机。通过这种方式，可以实现需要的点大小和点位 置。上面，已经详细描述了根据本发明的实施方案的图像形成装置和图像 形成方法，但是本发明并不限于上述的实例，并且在不背离本发明的本质 的范围内，当然可以进行各种的改进和修改。应当理解，意图并不是将本发明限制于所公开的具体形式，而是相反， 本发明要覆盖落入在如后附权利要求中所表示的发明的精神和范围之内 的所有的变体、备选结构和等价内容。
权利要求
1. 一种图像形成装置，其包括中间转印体，所述的中间转印体携带图像；转印机构，所述的转印机构将携带在所述中间转印体上的所述图像转印到记录介质的转印表面上，所述记录介质被固定到旋转体的表面上；以及定影机构，所述的定影机构被设置成使得根据所述旋转体的旋转方向，所述旋转体的所述表面与所述转印机构的下游侧相对，并且所述定影机构将已经被转印到所述记录介质的所述转印表面的所述图像定影到所述记录介质上。
2. 根据权利要求l所限定的图像形成装置，其中所述定影机构具有-加热器件，所述的加热器件对已经将所述图像转印到其上的所述记录 介质的所述转印表面进行加热；热保持器件，所述的热保持器件保持已经由所述加热器件加热的所述记录介质的所述转印表面的热；以及定影器件，所述定影器件被设置成根据所述旋转体的所述旋转方向，在所述加热器件的下游侧，并且所述定影器件将已经被转印到所述记录介 质的所述转印表面的所述图像定影。
3. 根据权利要求l所限定的图像形成装置，还包括温度控制机构，所述温度控制机构被设置成根据所述旋转体的所述旋转方向，在所述转印机构的上游侧，并且所述温度控制机构控制所述记录介质的温度。
4. 根据权利要求1所限定的图像形成装置，其中所述转印机构具有加压辊，所述加压辊被设置成与所述旋转体的所述表面相对，并且被设定成 温度比所述旋转体的表面温度低。
5. 根据权利要求l所限定的图像形成装置，还包括液体沉积器件，其将墨水和处理液沉积，以形成携带在所述中间转印体上的所述图像；以及控制器件，所述的控制器件根据包含在通过所述液体沉积器件被沉积 到所述中间转印体上的所述墨水和所述处理液中的胶乳的粘弹性特性来控制界面温度，所述界面温度是使所述记录介质和所述中间转印体在转印 过程中在所述转印机构中相互接触的部分的温度。
6. 根据权利要求2所限定的图像形成装置，其中所述定影器件具有加 压辊，所述加压辊的温度被设置成比所述旋转体的表面温度高。
7. 根据权利要求6所限定的图像形成装置，其中所述加热器件具有加压辊，所述加压辊的温度被设置成比所述旋转体的表面温度高，并且与所 述定影器件相比，所述加压辊向所述记录介质施加更低的压力。
8. 根据权利要求2所限定的图像形成装置，其中所述热保持器件为辐 射加热器件。
9. 根据权利要求2所限定的图像形成装置，其中所述热保持器件具有 环形带，所述的环形带缠绕着所述加热器件和所述定影器件，并且在传输 的同时在所述旋转体的所述表面上滑动。
10. 根据权利要求9所限定的图像形成装置，其中所述热保持器件具 有加热构件，所述加热构件与在所述旋转体的所述表面上滑动的所述环形 带的表面相反侧上的所述环形带的表面接触。
11. 根据权利要求3所限定的图像形成装置，其中所述温度控制机构 控制所述旋转体的表面温度。
12. 根据权利要求3所限定的图像形成装置，其中所述温度控制机构 具有加压辊，所述加压辊的温度被设置成比所述旋转体的表面温度高。
13. —种图像形成方法，所述方法包括转印步骤，即将携带在中间转印体上的图像转印到被固定到旋转体的 表面上的记录介质上；以及定影步骤，即在所述记录介质被固定到所述旋转体的表面上的状态下， 将在所述转印步骤中被转印到所述记录介质上的所述图像定影。
全文摘要
本发明公开图像形成装置和图像形成方法。所述图像形成装置具有携带图像的中间转印体；将携带在中间转印体上的图像转印到记录介质的转印表面上的转印机构，所述记录介质被固定到旋转体的表面；以及定影机构，其被设置成使得旋转体的表面与根据所述旋转体的旋转方向的转印机构的下游侧相对，所述定影机构将已经被转印到记录介质的转印表面的图像定影到记录介质上。
文档编号B41J2/01GK101396908SQ20081016579
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月23日 优先权日2007年9月25日
发明者福井隆史 申请人:富士胶片株式会社