专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备对在记录介质所附着的液滴照射电磁波的照射器的图像形成装置。
背景技术：
提出了以对光固化性的墨水仅至少照射一次闪光的方式控制闪光光源的记录装置(参照专利文献I)。由于保证对墨水仅至少照射一次闪光，因此可以可靠地使墨水固化。专利文献I :日本特开2006-142613号公报
发明内容
专利文献I中，即使可以使墨水可靠地固化，也存在墨滴的表面光泽度无法调节的问题。即，存在无法实现适于墨水的种类的墨滴的表面光泽度的问题。例如，用于提高印刷物的表面光泽度的墨水和构成印刷物的基底的墨水在墨滴所要求的表面光泽度不同。本发明鉴于上述问题而提出，目的是提供实现适于液滴的种类的表面光泽度的技术。为了达成上述目的，本发明的图像形成装置中，液滴附着单元在记录介质附着第I种液滴和不同于第I种液滴的第2种液滴。照射器对在记录介质所附着的第I种液滴及第2种液滴分别照射电磁波。照射控制单元使照射器周期性地照射电磁波。频率设定单元以使第I种液滴的表面光泽度为规定的阈值以上的方式，将照射器照射电磁波的周期即照射周期的频率设定成第I频率。另一方面，以使第2种液滴的表面光泽度不足阈值的方式，将照射周期的频率设定成不同于第I频率的第2频率。从而，对于第I种液滴，可使表面光泽度比阈值高，对于第2种液滴，可使表面光泽度在阈值以下。即，可实现适于液滴的种类的表面光泽度。另外,优选的是,液滴附着单元在第I种液滴之前使第2种液滴附着到记录介质。该场合，印刷物中第I种液滴比第2种液滴附着在更靠近表面的位置，第I种液滴对印刷物的表面光泽度的贡献比第2种液滴大。从而，通过使第I种液滴的表面光泽度比阈值高，可实现印刷物的高表面光泽度。另外，第2种液滴成为第I种液滴附着的基底。从而，通过将第2种液滴的表面光泽度设为阈值以下，表面粗糙度确保为某程度，可以提高第2种液滴的表面和在第2种液滴后附着的液滴(也包含第I种液滴)的接合强度。而且，优选的是，液滴附着单元使包含白色的色材的第2种液滴最先附着到记录介质。通过在记录介质最先附着包含白色的色材的第2种液滴，可以形成白色的基底，通过在该基底上附着其他液滴(包含第2种液滴)，可以与在白色的记录介质上印刷的场合同样地再现多样色。这样通过第2种液滴形成白色的基底的场合，第2种液滴对印刷物的表面光泽度的贡献度低，因此，为了提高印刷物的表面光泽度而使第2种液滴的表面光泽度比 阈值高的必要性低。从而，通过使第2种液滴的表面光泽度不足阈值，可以促进表面中的漫射，提高基底的白色感。而且，通过使第2种液滴的表面光泽度不足阈值，可以确保与在基底上附着的液滴的接合强度。另外，优选的是，液滴附着単元使透明的第I种液滴最后附着到记录介质。通过使透明的第I种液滴最后附着，可以不改变印刷物的顔色，由在最表面附着的第I种液滴调节印刷物的表面光泽度。即，通过使在最表面附着的第I种液滴的表面光泽度比阈值高，可以有效提高印刷物的表面光泽度。而且，优选的是，液滴附着単元在第2种液滴之后，使不同于第I种液滴和第2种液滴的第3种液滴附着到记录介质。这里，在最后附着透明的第I种液滴的场合，可由第I种液滴实现印刷物的高表面光泽度，因此，为了提高印刷物的表面光泽度而提高第3种液滴的表面光泽度的必要性低。另外，在透明的第I种液滴最后附着的场合，必须提高第3种液滴的表面和第I种液滴的接合強度。从而，优选的是，频率设定单元在第I种液滴附着到记录介质的场合，以第3种液滴的表面光泽度不足阈值的方式，将照射周期的频率设定成第2频率。另ー方面，在透明的第I种液滴最后不附着的场合，第3种液滴对印刷物的表面光泽度的贡献度大，因此为了提高印刷物的表面光泽度，必须提高第3种液滴的表面光泽度。从而，优选的是，在第I种液滴不附着到记录介质的场合，以第3种液滴的表面光泽度为阈值以上的方式，将照射周期的频率设定成第I频率。这里,优选的是,第I频率为5Hz以上且不足IOOOHz。从而,可使第I种液滴的表面光泽度比阈值高。在电磁波照射期间，液滴的表面偏固化。由于电磁波随着在液滴深度方向行进而衰減，因此固化所必要的电磁波的能量的赋予偏向表面。从而，在电磁波照射期间，可促进液滴的表面的固化。另ー方面，液滴的表面暴露在氧中，因此，液滴的表面的固化由于氧阻碍被抑制。特别地，在电磁波不照射的期间，由于氧的原因，固化难以被氧阻碍抑制的液滴的内部偏固化。即，通过设置电磁波照射的期间和电磁波不照射的期间，可以平衡地进行液滴的表面和内部中的固化。通过平衡地进行液滴的表面和内部中的固化，可以在表面和内部中伴随液滴的固化而均一收缩。从而，可防止液滴变形导致在表面形成凹凸而使表面光泽度降低，实现高表面光泽度。通过将第I种的照射周期的频率设定成5Hz以上且不足1000Hz，可以使促进第I种液滴的表面固化的期间的长度和促进第I种液滴的内部固化的期间的长度成为适度的长度，实现第I种高表面光泽度。而且，也可以将第I频率设为50Hz以上且不足400Hz。从而，可以将第I种液滴的表面偏固化的期间的长度和第I种液滴的内部偏固化的期间的长度设为更适合的长度，进ー步提高第I种液滴的表面光泽度。另ー方面,优选的是,第2频率为不足5Hz或IOOOHz以上。从而,可使第2种液滴的表面光泽度在阈值以下。照射周期的频率若不足5Hz，则推测紫外线不照射期间相对于氧的扩散速度变得过长，液滴的内部中也产生氧阻碍。另ー方面，照射周期的频率若成为1000Hz以上，则推测紫外线不照射期间相对于氧的扩散速度变得过短，无法抑制因氧阻碍导致偏表面的固化。从而，通过设定第2频率为不足5Hz或1000Hz以上，可以产生偏第2种液滴的深度方向的收缩。即，通过设定第2频率为不足5Hz或1000Hz以上，可以在第2种液滴的表面产生变形，降低第2种液滴的表面光泽度。另外，如以上说明，为了通过照射周期的频率的设定而实现期望的表面光泽度，记录介质上的液滴的厚度优选在5 μ m以上且10 μ m以下。 另外，本发明的效果可以由图像形成装置単独实现，也可以将图像形成装置嵌入其他装置来实现。
图IA是图像形成装置的方框图，图IB是印刷头的底面图。图2A是驱动信号的曲线图，图2B是照射条件表。图3A是表面粗糙度的曲线图，图3B 3G是印刷物的示意图。图4是自由基浓度的 曲线图。符号的说明I...图像形成装置，10...控制器，IOa. .·照射条件表，20...印刷単元，21...墨
水箱，22...印刷头，22a...喷嘴，23...压电驱动器，30...照射単元，31...驱动信号生成电路，32...光源，40...传送单元，50. . .UI部，A...照射范围，BI...光泽频域，B2...半光泽频域，B3...亚光频域，P...照射周期，^ ..照射期间，t2...停止期间。
具体实施例方式以下，本发明的实施例參照附图按以下顺序说明。另外，各图中对应的构成要素附上同一符号，重复的说明省略。(I)图像形成装置的构成。(2)印刷結果。(3)变形例。(I)图像形成装置的构成图IA是本发明的一实施例的图像形成装置I的方框图。图像形成装置I是由紫外线固化型墨水在记录介质上形成印刷图像的线性喷墨打印机。图像形成装置I具备控制器10、印刷单元20、照射单元30、传送单元40和UI (User Interface :用户接ロ)部50。控制器10具备未图示的ASIC、CPU、R0M和RAM。ASIC和执行在ROM记录的程序的CPU执行用于后述印刷控制处理的各种运算处理。本实施例中记录介质是透明的树脂薄膜。印刷単元20具备墨水箱21、印刷头22和压电驱动器23。墨水箱21存留用于供给印刷头22的墨水。本实施例的墨水箱21分别存留W(白色)、C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)、K(黒色)、CL(透明)的墨水。墨水是紫外线固化型墨水，包含接受作为电磁波的紫外线的能量而进行聚合的紫外线聚合树脂、聚合引发剂和色材(除CL)等。例如日本特开2009-57548号公报所述的紫外线固化型墨水在墨水箱21存留。图IB是从记录介质侧观察印刷头22的底面图。印刷头22按墨水的种类设置，从记录介质(虚线)的传送方向的上游侧按W — C — M —Y —K —CL的顺序排列。印刷头22分别具备与记录介质相向的喷嘴面，在该喷嘴面中具有多个排列的喷嘴22a。印刷头22中喷嘴22a线状排列，喷嘴22a的排列方向设为记录介质的宽度方向(传送方向的正交方向)。另外，喷嘴22a在比记录介质的宽度宽的范围排列。各喷嘴22a与未图示的墨水室连通，墨水室充满从墨水箱21供给的墨水。墨水室按喷嘴22a具备未图示压电元件，压电驱动器23根据来自控制器10的控制信号，向压电元件施加驱动电压脉沖。压电元件被施加驱动电压脉冲后机械地变形，对墨水室充满的墨水加減压。从而，从喷嘴22a向记录介质排出墨滴。喷嘴22a在比记录介质的宽度宽的范围排列，因此，可在记录介质的宽度方向的全域附着墨滴。本实施例中，为了使记录介质上形成的墨滴的平均厚度为5μ M以上且不足ΙΟμΜ，设为每次喷射以重量c(例如c = IOng)排出墨滴。另外，印刷头22相当于液滴附
着单元。照射单元30具备驱动信号生成电路31和LED光源32。另外，LED光源32相当于照射器。如图IB所示，照射単元30按墨水的种类设置，LED光源32设置在从印刷头22沿着记录介质的传送方向向下游侧偏离规定距离d(例如d = 50mm)的位置。LED光源32通过在记录介质的宽度方向排列多个LED发光元件而形成，在记录介质的宽度方向的全域中，大致均等地照射作为电磁波的紫外线。从LED光源32向记录介质上照射紫外线的照射范围A在传送方向具有规定宽度W (例如W = 80mm)。通过向传送方向传送记录介质,可使从印刷头22排出的墨滴位于设置在离该印刷头22的下游侧规定距离d的LED光源32的照射范围A内。从而，通过LED光源32照射的紫外线的能量，在记录介质上附着的墨滴中的聚合开始进行。即，各印刷头22排出的墨滴由设置在各印刷头22的下游侧的LED光源32固化。 驱动信号生成电路31根据来自控制器10的控制信号，生成供给LED光源32的驱动信号。驱动信号生成电路31按LED光源32设置,生成按LED光源32各异的驱动信号。从而，可以根据因与各印刷头22对应的墨水的种类而异的紫外线的照射条件来使墨滴固化。控制器10在未图示ROM记录了照射条件表10a，通过參照该照射条件表10a，确定向驱动信号生成电路31输出的驱动信号。图2A是驱动信号的定时图。图2A的纵轴表示驱动信号的电流值及LED光源32的发光强度，横轴表不时刻。本实施例的驱动信号是具有O或规定值i (约O. 75ff/cm2的发光強度相当值)的任一电流值I的矩形脉冲电流，电流值I成为规定值i的照射期间h中，LED光源32照射紫外线，电流值成为O的停止期间t2中，LED光源32不照射紫外线。本实施例中，照射期间、的长度和停止期_t2的长度的比为I : 1，照射期间、的长度和停止期间t2的长度的和与照射周期P相当。另外，照射周期P相当于照射期间h中LED光源32照射紫外线的周期。另外，驱动信号理想为矩形脉冲电流，但是，如图2A中虚线，LED光源32实际照射的紫外线的发光強度波形成为自然的形状，以照射期间h中的峰值发光強度成为约O. 75ff/cm2的方式确定规定值i。图2B所示照射条件表IOa中，规定分别对按墨水的种类(W、C、M、Y、K、CL)设置的LED光源32输出的驱动信号的照射周期P的频率F。另外，照射周期P的频率F按照印刷物的质感模式和CL的使用可否的组合来規定。另外，印刷物不是指各个墨滴，而是指多个墨滴在记录介质上重叠的印刷结果全体。本实施例中，作为质感模式准备了光泽模式、半光泽模式和亚光模式。对于W，不管任一质感模式中CL的使用可否，照射周期P的频率F规定为0Hz。另外，照射周期P的频率F为OHz的场合，驱动信号的电流值I总是成为规定值i，连续照射紫外线。仅仅在CL可使用的场合，规定CL的照射周期P的频率F，在CL不可使用的场合，LED光源32不进行紫外线的照射。对于CL，在光泽模式，照射周期P的频率F规定为200Hz，在半光泽模式，照射周期P的频率F规定为IOHz，在亚光模式，照射周期P的频率F规定为0Hz。另外，对于C、M、Y、K，在CL可使用的场合，不管质感模式，照射周期P的频率F都规定为OHz。在CL不可使用的场合的C、M、Y、K的照射周期P的频率F在光泽模式规定为200Hz，在半光泽模式规定为IOHz，在亚光模式规定为OHz。
控制器10取得印刷物的质感模式和CL的使用可否的组合后，根据照射条件表IOa,对各种类的墨水确定与该组合对应的照射周期P的频率F。然后，对与各种类的墨水对应的驱动信号生成电路31，输出用于生成对各种类的墨水确定的照射周期P的频率F的驱动信号的控制信号。从而，与各种类的墨水对应的驱动信号生成电路31生成驱动信号，向LED光源32输出。另外，印刷物的质感模式和CL的使用可否的组合在単一的印刷作业的印刷中不变化，在単一的印刷作业的印刷期间内，照射周期P的频率F不变化。另外，虽然未图示，驱动信号生成电路31具备供给电流值I为规定值i的直流电流的直流电源电路；生成各频率F的脉冲波的可变周期振荡电路；根据上述脉冲波开关上述直流电流的开关电路等。控制器10与照射控制单元及频率设定单元相当。另外，通过采用固体发光元件即LED光源32，可由电流脉冲容易地控制紫外线的周期照射。传送单元40具备未图示的传送马达、传送辊和马达驱动器等，根据来自控制器10的控制信号，在传送方向传送记录介质。从而，可以在记录介质上的传送方向及宽度方向的各位置滴落墨滴，形成ニ维的印刷图像。另外，可以使记录介质的各位置在与各种类的墨水对应的印刷头22的正下方顺序移动，按照W — C — M — Y — K — CL的顺序从下使墨滴重叠并附着。即，对记录介质最先附着包含白色的色材的W的墨滴，然后，对记录介质顺序附着C、M、Y、K的墨滴，最后对记录介质附着透明的CL的墨滴。本实施例中，CL的墨滴是第I种液滴，W的墨滴是第2种液滴，C、M、Y、K的墨滴是第3种液滴。另外，在各种类的墨水的墨滴附着期间，使该墨滴移动到与之前刚刚附着的墨滴的墨水的种类对应的LED光源32的照射范围A，由紫外线使该墨滴固化。然后，在照射范围A移动期间使墨滴固化，然后，通过进一歩传送记录介质，使下一种类的墨滴重叠并附着。即，各种类的墨水的墨滴由与墨水的种类对应的LED光源32分别地照射紫外线。当然，也可以由与后附着的墨滴的墨水的种类对应的LED光源32对先附着的墨滴照射紫外线。但是，由于先附着的墨滴的固化已经在某程度结束，因此，与后附着的墨滴的墨水的种类对应的LED光源32对先附着的墨滴的表面光泽度的影响可无视。另外，通过在最下层(最靠记录介质侧)形成W的墨滴，即使在记录介质不是白色的场合，也可以与记录介质为白色时同样，形成具有平坦的分光反射特性的基底。通过在该基底上分别重叠包含分光吸光特性不同的C、M、Y、K的各色材的墨滴，可再现多样色。而且，若重叠CL的墨滴，则可由CL的墨滴调节印刷物的表面的质感。本实施例中，定速印刷时的记录介质的传送速度为V1 V2(例如vI = 200, V2 = IOOOmm/秒)，从在记录介质附着到墨滴移动到LED光源32的照射范围A内为止的期间的长度成为d/v2 d/Vl秒。而且，在照射范围A内，对墨滴照射紫外线的期间的长度成为w/v2 WvV1秒。UI部50具备显示图像的显示部和接受操作的操作部。UI部50根据来自控制器10的控制信号，在显示部显示印刷物的质感模式的选择指示和用于接受CL的使用可否的指定的印刷条件设定图像。然后，UI部50在毎次印刷作业通过操作部接受质感模式的选择指示和CL的使用可否的指定，向控制器10输出表示这些组合的操作信号。从而，控制器10在毎次印刷作业取得印刷物的质感模式和CL的使用可否的组合，可确定与该组合对应的照射周期P的频率F。接着，说明通过以上说明的图像形成装置I在记录介质上印刷的印刷物的印刷结果。
⑵印刷结果图3A是表面粗糙度(表面光泽度)的曲线图，图3B 3G是印刷物的示意图。图3A的纵轴表示表面粗糙度Rq，横轴表示照射周期P的频率F (对数)。表面粗糙度Rq通过以下的步骤计测。首先，在记录介质上附着重量c的墨滴，通过频率F的紫外线使墨滴固化，形成计测用样本。另外，本实施例中，通过在最表面侧重叠对表面光泽贡献度大的CL的墨滴来形成计测用样本。然后，在长度I的区间，例如通过焦点深度法等的光学手法来计测在计测用样本的各位置X(X = O I)中的表面的高度h(x)。另外，为了使高度h(x)不影响墨滴本身的曲面形状，长度I最好比与记录介质平行的方向中的墨滴的大小充分小。另外，高度h(x)也可以通过计测与计测用样本的表面接触的探针的变位而获得。接着，通过将高度h(x)代入下记的(I)式，可获得表面粗糙度Rq。式I
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于，包括 液滴附着单元，在记录介质附着第I种液滴和不同于上述第I种液滴的第2种液滴； 照射器，对在上述记录介质所附着的上述第I种液滴及上述第2种液滴分别照射电磁波； 照射控制单元，使上述照射器周期性地照射上述电磁波；以及频率设定单元，为使上述第I种液滴的表面光泽度成为规定的阈值以上，将上述照射器照射上述电磁波的周期即照射周期的频率设定成第I频率，为使上述第2种液滴的表面光泽度成为低于上述阈值，将上述照射周期的频率设定成不同于上述第I频率的第2频率。
2.权利要求I所述的图像形成装置，其特征在于， 上述液滴附着单元在上述第I种液滴之前使上述第2种液滴附着到上述记录介质。
3.权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于， 上述液滴附着单元使包含白色的色材的上述第2种液滴最先附着到上述记录介质。
4.权利要求2或权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于， 上述液滴附着单元使透明的上述第I种液滴最后附着到上述记录介质。
5.权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于， 上述液滴附着单元在上述第2种液滴之后，使不同于上述第I种液滴和上述第2种液滴的第3种液滴附着到上述记录介质，并且， 上述频率设定单元在上述第I种液滴附着到上述记录介质的场合，为使上述第3种液滴的表面光泽度低于上述阈值，将上述第3种液滴的上述照射周期的频率设定成上述第2频率，在上述第I种液滴不附着到上述记录介质的场合，为使上述第3种液滴的表面光泽度成为上述阈值以上，将上述第3种液滴的上述照射周期的频率设定成上述第I频率。
6.权利要求I至权利要求5的任一项所述的图像形成装置，其特征在于， 上述频率设定单元设定5Hz以上且低于IOOOHz的上述第I频率，设定低于5Hz或IOOOHz以上的上述第2频率。
7.权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于， 上述频率设定单元，在上述记录介质上的上述第I种液滴及上述第2种液滴的厚度为.5 U m以上且10 y m以下的场合，将上述第I种液滴及上述第2种液滴的上述照射周期的频率设定为上述第I频率及上述第2频率。
全文摘要
本发明公开一种图像形成装置，实现适于液滴的种类的表面光泽度。本发明的图像形成装置包括液滴附着单元，在记录介质附着第1种液滴和不同于上述第1种液滴的第2种液滴；照射器，对在上述记录介质所附着的上述第1种液滴及上述第2种液滴分别照射电磁波；照射控制单元，使上述照射器周期性地照射上述电磁波；以及频率设定单元，以使上述第1种液滴的表面光泽度为规定的阈值以上的方式，将上述照射器照射上述电磁波的周期即照射周期的频率设定成第1频率，以使上述第2种液滴的表面光泽度不足上述阈值的方式，将上述照射周期的频率设定成不同于上述第1频率的第2频率。
文档编号B41J2/01GK102627026SQ201210022200
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月1日 优先权日2011年2月1日
发明者林义光, 藤泽和利 申请人:精工爱普生株式会社