本发明涉及图像形成装置和图像形成方法。
背景技术：
在喷墨印刷技术中，通过将包含着色材料的液体组合物(墨)直接或间接地施加到诸如纸张等打印介质上来形成图像。这里，由于打印介质过量吸收墨中的液体组分而发生卷曲或起皱。
因此，为了从墨中迅速地去除液体组分，存在通过暖风、红外线等使打印介质干燥的方法，或者在转印体上形成图像，然后通过热能等干燥转印体上的图像中包含的液体组分，并将该图像转印到诸如纸等的打印介质上的方法。
另外，作为用于去除转印体上的图像中包含的液体组分的方法，已经提出了一种方法，其中，在不使用热能的情况下通过使辊状多孔体与墨接触而从墨图像中吸收并去除液体组分(专利文献1)。此外，还已经提出了一种方法，其中，通过使带状聚合物吸收体与墨图像接触来从墨图像中吸收并去除液体组分(专利文献2)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本特开第2009-45851号公报
专利文献2：日本特开第2001-179959号公报
技术实现要素：
技术问题
如专利文献1和专利文献2所公开的那样，在使用辊状或带状的液体吸收构件从图像吸收并去除液体组分时，形成使液体吸收构件与墨接收介质接触的压合部(nip)，并使图像经过该压合部来进行液体吸收处理。
然而，根据液体吸收构件的液体吸收性或压合部的形成条件，可能会存在如下情况：在液体吸收构件的处理过程中可能出现模糊图像，或者可能无法获得通过液体吸收构件从图像去除液体的预期效果的情况。
本发明的目的是提供一种图像形成装置和图像形成方法，其能够通过使液体吸收多孔体与包含液体组分的图像接触而实现从图像中高度吸收并去除液体组分而不干扰图像。
解决问题的方案
根据本发明的图像形成装置包括：
图像形成单元，其在墨接收介质上形成包含第一液体和着色材料的第一图像；
液体吸收构件，其包括具有第一表面并从第一图像吸收第一液体的至少一部分的多孔体，第一表面接触第一图像；
压合部形成单元，其通过使由液体吸收构件的多孔体形成的第一表面与同第一表面相对的形成有墨接收介质的第一图像的表面接触来形成压合部；以及
传送单元，其通过使第一图像经过压合部来传送使第一图像与多孔体的第一表面接触的墨接收介质，
其中，压力峰值p1与从多孔体的第一表面和墨接收介质之间的接触开始到靠近墨接收介质的入口侧的压力峰值p1的压合距离x1的比率a(＝p1/x1)小于压力峰值p2与从靠近墨接收介质的出口侧的压力峰值p2直到多孔体和墨接收介质分离的压合距离x2的比率b(＝p2/x2)。
另外，根据本发明的图像形成方法包括：
图像形成步骤，在墨接收介质上形成包含第一液体和着色材料的第一图像；以及
液体吸收步骤，使包含在液体吸收构件中的多孔体的第一表面与第一图像接触，以通过多孔体从第一图像吸收第一液体的至少一部分，
其中，液体吸收步骤通过如下来进行：使由液体吸收构件的多孔体形成的第一表面与同第一表面相对的形成有墨接收介质的第一图像的表面接触从而形成压合部，并使第一图像经过压合部以使第一图像与多孔体的第一表面接触，并且，压力峰值p1与从多孔体的第一表面和墨接收介质之间的接触开始到靠近墨接收介质的入口侧的压力峰值p1的压合距离x1的比率a(＝p1/x1)小于压力峰值p2与从靠近墨接收介质的出口侧的压力峰值p2直到多孔体和墨接收介质分离的压合距离x2的比率b(＝p2/x2)。
本发明的有益效果
根据本发明，提供了一种图像形成装置和图像形成方法，其能够通过使液体吸收多孔体与包含液体组分的图像接触而实现从图像中高度吸收并去除液体组分而不干扰图像。
附图说明
[图1]图1是示出根据本发明实施例的转印型喷墨打印装置的构造的示例的示意图。
[图2]图2是示出根据本发明实施例的直接绘制型喷墨打印装置的构造的示例的示意图。
[图3]图3是示出图1和图2所示的喷墨打印装置中的整个装置的控制系统的框图。
[图4]图4是图1所示的转印型喷墨打印装置中的打印控制单元的框图。
[图5]图5是图2所示的直接绘制型喷墨打印装置中的打印控制单元的框图。
[图6a]图6a是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图6b]图6b是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图6c]图6c是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图6d]图6d是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图6e]图6e是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图6f]图6f是根据本实施例的液体组分去除单元的详细构造图。
[图7a]图7a示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图7b]图7b示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图7c]图7c示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图7d]图7d示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图7e]图7e示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图7f]图7f示出了在根据本实施例的液体组分去除单元中形成的压合部中的压合压力的变化。
[图8a]图8a示出了示例1至5和比较例1至3中的压合部中的压合压力的变化。
[图8b]图8b示出了示例1至5和比较例1至3中的压合部中的压合压力的变化。
具体实施方式
根据本发明人的研究，在使用专利文献2中描述的聚合物吸收体，即超吸收性聚合物作为液体吸收构件时，液体吸收构件相对于包含液体组分的待处理图像的流动阻力增加。为此，可能存在这样的情况，其中液体组分不能从待处理图像中被吸收并去除，但是待处理图像被扫过(sweepup)而造成图像干扰。特别是，当待处理图像被由辊状液体吸收构件和墨接收介质形成的压合部按压时，可能存在这样的情况，即，在其中形成墨接收介质的待处理图像的区域进入压合部的过程中，在扫过待处理图像的方向上的力发挥作用，使得图像干扰更加明显。为了解决该问题，增加卷状液体吸收构件的直径(辊直径)并减小扫过图像方向的力是有效的。然而，当辊直径增加时，可能存在不能获得从作为目标的图像去除液体组分的效果的情况。推测这是因为在将液体吸收构件从压合部与墨接收介质剥离时液体组分被分离，并且液体组分往往会保留在墨接收介质上的图像侧上的缘故。
本发明人研究了一种解决技术问题的技术，即，在不引起图像干扰的情况下从作为目标的待处理图像中高度吸收并去除液体组分。结果，新发现，通过调节由墨接收介质和待处理图像形成的压合部中的墨接收介质上的传送方向上的压合压力的变化，可以解决该技术问题。本发明是基于本发明人的该新发现而作出的。
以下，将描述根据本发明的图像形成方法和图像形成装置的实施例。
根据本发明的图像形成方法包括：图像形成步骤，在墨接收介质上形成包含第一液体和着色材料的第一图像；液体吸收步骤，使包含在液体吸收构件中的多孔体的第一表面与第一图像接触，以通过多孔体从第一图像吸收第一液体的至少一部分。
第一图像是作为液体吸收处理目标的待处理的图像，其由包含含有第一液体的液体组分和着色材料的墨图像构成。也就是说，第一图像是在经受液体吸收处理之前的去除液体之前的墨图像。在液体吸收步骤中，压合部由多孔体的、被包括在液体吸收构件中的与第一图像的接触表面(即第一表面)和将墨接收介质的第一图像布置成与多孔体的第一表面相对的表面形成。第一图像经过压合部以与多孔体的第一表面接触，使得来自第一图像的液体组分的至少一部分可以通过多孔体侧被去除，从而获得液体组分被减少的第二图像。第二图像是液体去除后的墨图像，其中通过进行液体吸收处理来减少第一液体(水性液体组分)的含量。
对施加于形成有墨接收介质(经过要在液体吸收步骤中形成的压合部)的第一图像的表面的压力进行调节，以满足以下的关系式(1)至(3)：
a<b(1)
a＝p1/x1(2)
b＝p2/x2(3)
在关系式(1)至(3)中，p1，p2，x1，x2，a和b定义如下：
p1：靠近压合部的墨接收介质的入口侧的压力峰值
x1：从多孔体的第一表面与墨接收介质之间的接触开始到p1的压合距离
p2：靠近压合部的墨接收介质的出口侧的压力峰值
x2：从p2直到多孔体与墨接收介质分离的压合距离
另外，压力峰值p1处的压合部的墨接收介质的入口是墨接收介质的传送方向上的压合部的顶端(压合部的最上游部分)，并且在多孔体与压力峰值p2处的墨接收介质之间的分离位置是压合部的后端(最下游部分)。另外，p1是从压合部的前端在墨接收介质的传送方向上的下游侧的第一压力峰值，并且p2是从压合部的后端在墨接收介质的传送方向上的上游侧的第一压力峰值。当在压合部中压合压力只有一个峰值时，获得p1＝p2(x1≠x2)。
第一图像的任意位置处的压合压力根据墨接收介质的传送移动而增加并达到p1，然后经过p2，并进入不施加压合压力的释放状态。这里，在满足上述关系式(1)至(3)的压合压力的调节中，直至p1的压力增加率可以被设置为低。结果，可以在液体吸收构件与第一图像接触之后的初始阶段降低液体吸收构件的流体阻力，并且可以通过扫过第一图像来防止模糊图像。
此外，通过将压合压力增加至峰值压力，可以确保多孔体中来自第一图像的液体组分的期望的高吸收性。此外，由于从压合部的后端侧的峰值压力到压合压力释放的压力下降的比率被设置为高，所以可以平稳地进行从多孔体与第一图像的分离，并且可以获得足够的对液体组分的多孔体侧的拉力，从而可以有效地防止图像干扰。
关于p1和p2值，尽管没有特别限制，但为了进一步改善去除第一图像中的液体组分的效果并更好地抑制第一图像中的着色材料粘附到液体吸收构件，p1优选为2.94n/cm2(0.3kgf/cm2)以上且19.6n/cm2(2kgf/cm2)以下。此外，为了进一步改善去除第一图像中的液体组分的效果并且更好地抑制图像形成装置上的结构负载，p2优选为2.94n/cm2(0.3kgf/cm2)以上且98n/cm2(10kgf/cm2)以下。
此外，抑制了因包含在液体吸收构件中的多孔体与待处理图像接触而导致的待处理图像的干扰，并且在从压合部将液体吸收构件与墨接收介质剥离时，用于将液体组分拉向多孔体的力有效地起作用。因此，当p1和p2不同时，优选的是p1<2×p2。
可以应用于根据本发明的图像形成方法的图像形成装置至少包括：图像形成单元，其在墨接收介质上形成包含第一液体和着色材料的第一图像；以及液体吸收构件，其包括具有第一表面并从第一图像吸收第一液体的至少一部分的多孔体，该第一表面接触该第一图像。
如上所述，通过液体吸收构件从第一图像去除液体组分是通过使墨接收介质上的第一图像经过由墨接收介质和液体吸收构件的多孔体形成的压合部来进行的。压合部由压合部形成单元形成，该压合部形成单元通过使由液体吸收构件的多孔体形成的第一表面与同第一表面相对的、形成有墨接收介质的第一图像的表面接触来形成压合部。调节对压合部中的第一图像的压合压力，以满足上述关系式(1)至(3)。
在本发明的图像形成装置中，图像形成单元不受特别限制，只要其可以在墨接收介质上形成包含第一液体和着色材料的第一图像即可。优选地，图像形成单元包括：1)第一液体施加单元，其将包含第一液体或第二液体的第一液体组合物施加到墨接收介质上；以及2)第二液体施加单元，其将包含第一液体或第二液体以及着色材料的第二液体组合物施加到墨接收介质上。第一液体组合物和第二液体组合物中的至少一种包含第一液体。
通过将第一液体组合物和第二液体组合物施加到墨接收介质以使它们至少具有交叠区域来形成作为液体吸收处理目标的第一图像。与第二液体组合物一起施加到墨接收介质上的着色材料的定影性通过第一液体组合物得以提高。这种着色材料的定影性的提高意味着，从施加到墨接收介质的第二液体组合物具有流动性的初始状态，墨本身的流动性或墨中着色材料的流动性通过第一液体组合物的作用而降低，并且与初始状态相比，状态变成难以流动的固定状态。该机制将在下面描述。
第一图像包含第一液体组合物和第二液体组合物的混合物。通常，第二液体组合物是含有液体介质和着色材料的墨，并且，用于将第二液体组合物施加到墨接收介质上的装置是喷墨打印装置。此外，第一液体组合物可以与第二液体组合物化学或物理作用，因此第一图像可以包含提高着色材料的定影性的组分，其中第一液体组合物和第二液体组合物的混合物比第一液体组合物和第二液体组合物中的各个都粘稠。第一液体组合物可以包含水性液体组分。水性液体组分至少包含水，并且可任选地包含水溶性有机溶剂和各种添加剂。
当使用水作为第一液体时，第一液体组合物和第二液体组合物中的至少一种可以包含除了第一液体之外的第二液体。第二液体的高挥发性和低挥发性不成问题，但挥发性比第一液体高的液体是优选的。
作为第一液体，选择当至少部分地包含在第一图像中时用作降低定影速率、图像串珠等的主要原因的液体。当使用水性颜料墨作为用于将着色材料施加到墨接收介质上的第二液体组合物时，或者当使用含有水性液体介质(水性液体组分)的反应液作为第一液体组合物时，优选选择水作为第一液体。
在下文中，将描述这样的实施例，其中，使用反应液作为第一液体组合物，使用反应液施加设备作为用于将第一液体组合物施加到墨接收介质上的液体施加单元，使用墨施加设备作为用于将第二液体组合物施加到墨接收介质上的液体施加单元。
<反应液施加设备>
反应液施加设备可以是能够将反应液施加到墨接收介质上的任何装置，并且可以适当地使用各种常规已知的装置。具体地，可以包括凹版胶印辊、喷墨头、模涂布装置(模涂布机)、刮刀涂布装置(刮刀涂布机)等。通过反应液施加设备施加反应液可以在施加墨之前或之后进行，只要其可以与墨接收介质上的墨混合(反应)即可。优选地，在施加墨之前施加反应液。在喷墨技术的图像印刷中，在施加墨之前施加反应液可以抑制其中相邻施加的墨被混合的渗色和先前冲击的墨被吸引到随后冲击的墨的串珠。
<反应液>
反应液含有增加墨粘度的组分(墨粘度增加组分)。这里，墨的粘度增加是指诸如着色材料、树脂等的构成墨的组分与墨粘度增加组分接触以引起与其发生化学反应或物理吸附，从而观察到墨粘度的增加。
墨的粘度的增加不仅包括确认墨的粘度增加的情况，而且包括由于诸如着色材料、树脂等的构成墨的组分的一部分凝聚而导致粘度局部增加的情况。作为使构成墨的组分的一部分凝聚的方法，可以使用降低水性墨中的颜料的分散稳定性的反应液。
该墨粘度增加组分降低了在墨接收介质上的墨和/或构成墨的组分的部分的流动性，以抑制形成第一图像时的渗色或串珠。在本发明中，墨的粘度增加也被称为“使墨粘稠”。已知的材料，例如多价金属离子、有机酸、阳离子聚合物、多孔细颗粒等，可用作墨粘度增加组分。其中，多价金属离子和有机酸是特别优选的。另外，优选含有多种墨粘度增加组分。此外，反应液中墨粘度增加组分的含量基于反应液的总质量优选为5质量％以上。
多价金属离子的示例包括二价金属离子，例如ca2+、cu2+、ni2+、mg2+、sr2+、ba2+、zn2+等；以及三价金属离子，例如fe3+、cr3+、y3+、al3+等。
有机酸的示例包括草酸、聚丙烯酸、甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、丙二酸、苹果酸、马来酸、抗坏血酸、乙酰丙酸、丁二酸(succinicacid)、戊二酸、谷氨酸、富马酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸(pyrrolecarboxylicacid)、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸、烟酸、羟丁二酸、二氧基丁二酸等。
反应液可以含有作为第一液体的水，水和水溶性有机溶剂的混合物，和/或适量的低挥发性有机溶剂。在这种情况下使用的水优选为通过离子交换等的去离子水。可以用于应用于本发明的反应液的有机溶剂没有特别限制，并且可以是已知的有机溶剂。
另外，反应液的表面张力和粘度可以通过添加表面活性剂或粘度调节剂来适当调节。要使用的材料没有特别限制，只要它可以与墨粘度增加组分共存即可。表面活性剂的具体示例包括乙炔二醇环氧乙烷加合物(acetyleneglycolethyleneoxideadduct)(产品名“acetylenole100”，由kawakenfinechemicals有限公司制造)、全氟烷基环氧乙烷加合物(产品名“megafacf444”，由dic公司制造)等。
<墨施加设备>
作为构成喷墨打印单元并施加墨的墨施加设备，使用通过喷墨法喷射液体的喷墨头。作为喷墨头，例如可以包括，通过电热转换器在墨中产生膜沸腾来形成气泡而喷射墨的形式，利用电气机械转换器喷射墨的形式，使用静电喷射墨的形式等。在本发明中，可以使用已知的喷墨头。其中，特别是从高速高密度打印的观点出发，优选使用电热转换器。绘制(drawings)接收图像信号以施加各个位置所需的墨量。
墨施加量可以用图像浓度(占空比)或墨厚度来表示。在本发明中，通过将各个墨点的质量乘以所施加的点的数量并将该结果除以打印面积而获得的平均值被称为墨施加量(g/m2)。另外，从去除墨中的液体组分的观点来看，图像区域中的最大墨施加量表示在用作墨接收介质的信息的区域中施加在至少5mm2以上的面积中的墨施加量。
本发明的喷墨打印装置可以具有多个喷墨头，以将各个颜色的墨施加到墨接收介质上。例如，当使用黄色墨、品红色墨、青色墨和黑色墨形成各个彩色图像时，喷墨打印装置具有四个喷墨头，这四个喷墨头将上述四种类型的墨中的各个喷射到墨接收介质上。
另外，墨施加构件可以包括喷射不含有着色材料的墨(透明墨)的喷墨头。
<墨>
将描述应用于本发明的墨的各个组分。
(着色材料)
作为应用于本发明的墨中所含有的着色材料，可以使用颜料或染料和颜料的混合物。可以用作着色材料的颜料的类型没有特别限制。颜料的具体示例包括：无机颜料，例如炭黑等；有机颜料，例如偶氮、酞菁、喹吖啶酮、异吲哚啉酮、咪唑啉酮、二酮吡咯并吡咯、二恶嗪等。如果需要的话，这些颜料可以单独使用或者两种或更多种组合使用。
可以用作着色材料的染料的类型没有特别限制。染料的具体示例包括直接染料、酸性染料、碱性染料、分散染料、可食染料等，以及具有阴离子基团的染料。染料骨架的具体示例包括偶氮骨架、三苯甲烷骨架、酞菁骨架、氮杂萘酞菁骨架、呫吨骨架、蒽吡啶酮骨架等。
基于墨的总质量，墨中的颜料的含量优选为0.5质量％以上且15.0质量％以下，更优选为1.0质量％以上且10.0质量％以下。
(分散剂)
作为分散颜料的分散剂，可以使用用于喷墨的墨的已知的分散剂。其中，在本发明的实施例中，优选使用在其结构中同时具有亲水部分和疏水部分的水溶性分散剂。特别是，优选使用由至少亲水性单体和疏水性单体共聚而得到的树脂构成的颜料分散剂。在此使用的各个单体没有特别限制，并且优选使用任何已知的单体。作为疏水性单体的具体示例包括苯乙烯和其他苯乙烯衍生物、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。另外，亲水性单体的示例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等。
分散剂的酸值优选为50mgkoh/g以上且550mgkoh/g以下。另外，分散剂的重均分子量优选为1000至50000。颜料和分散剂的质量比(颜料：分散剂)优选在1：0.1至1：3的范围内。
在本发明中还优选使用所谓的自分散颜料，其中颜料本身经表面改性而能够在不使用分散剂的情况下分散。
(树脂细颗粒)
应用于本发明的墨可以在含有各种类型的不包含着色材料的细颗粒的同时使用。其中，由于树脂细颗粒能够有效地提高图像质量和定影性，因此优选树脂细颗粒。
适用于本发明的树脂细颗粒的材料没有特别限制，并且可以适当使用任何已知的树脂。树脂的具体示例可以包括：均聚物，例如聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚醚、聚脲、聚酰胺、聚乙烯醇、聚(甲基)丙烯酸及其盐、聚(甲基)丙烯酸烷基酯和聚二烯烃等；或者通过聚合用于生产这些均聚物的多种类型的单体而获得的共聚物。树脂优选具有1000以上至2000000以下的重均分子量(mw)。基于墨的总质量，墨中的树脂细颗粒的量优选为1质量％以上且50质量％以下，更优选为2质量％以上且40质量％以下。
此外，在本发明的一个方面中，优选使用树脂细颗粒分散在液体中的树脂细颗粒分散体。对分散技术没有特别限制，优选使用所谓的自分散型树脂细颗粒分散体，其中，通过使用通过均聚或共聚一种或多种具有可离解基团的单体而获得的树脂来分散颗粒。可解离基团的示例包括羧基、磺酸基、磷酸基等。具有可离解基团的单体的示例包括丙烯酸、甲基丙烯酸等。类似地，在本发明中也优选使用其中树脂细颗粒通过乳化剂分散的所谓的乳液分散型树脂细颗粒分散体。在此使用的乳化剂优选为已知的表面活性剂，不管表面活性剂的分子量是低还是高。表面活性剂优选为非离子表面活性剂或与树脂细颗粒具有相同电荷的表面活性剂。
用于本发明方面的树脂细颗粒分散体优选具有10nm以上且1000nm以下的分散粒径，更优选具有50nm以上至500nm以下的分散粒径，并且进一步优选具有100nm以上且500nm以下的分散粒径。
在生产用于本发明的方面的树脂细颗粒分散体时，为了稳定性，优选添加各种添加剂。添加剂的示例包括正十六烷、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、氯苯、十二烷基硫醇、蓝色染料(蓝化剂)、聚甲基丙烯酸甲酯等。
(表面活性剂)
可以用于本发明的墨可以包含表面活性剂。表面活性剂的具体示例包括乙炔二醇环氧乙烷加合物(由kawakenfinechemicals有限公司制造的acetylenole100)等。基于墨的总质量，墨中的表面活性剂的量优选为0.01质量％以上且5.0质量％以下。
(水和水溶性有机溶剂)
用于本发明的墨可以包含水性液体介质，例如作为溶剂的水，水和水溶性有机溶剂的混合物等。水优选为通过离子交换等去离子的水。另外，基于墨的总质量，墨中的水含量优选为30质量％以上且97质量％以下，更优选为50质量％以上且95质量％以下。
作为至少包含作为液体介质的水的水性墨，可以使用至少包含作为着色材料的颜料的水性颜料墨。此外，本发明中使用的水溶性有机溶剂的种类没有特别限制，并且，可以使用任何已知的有机溶剂。有机溶剂的具体示例包括甘油、二甘醇、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、乙二醇单甲醚、二甘醇单甲醚、2-吡咯烷酮、乙醇、甲醇等。选自这些有机溶剂中的两种或更多种可以混合使用。另外，基于墨的总质量，墨中的水溶性有机溶剂的含量优选为3质量％以上且70质量％以下。
(其他添加剂)
除了上述组分之外，可用于本发明的墨还可根据需要含有各种添加剂，例如ph调节剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、氧化抑制剂、还原抑制剂、水溶性树脂及其中和剂、粘度改性剂等。
<液体吸收构件>
在本发明中，第一液体的至少一部分与包括多孔体的液体吸收构件接触以从第一图像被吸收，因此第一图像中的液体组分的含量减少。将与第一图像接触的液体吸收构件的接触表面设置为第一表面，并将多孔体布置在第一表面上。
(多孔体)
根据本发明的液体吸收构件的多孔体优选为第一表面侧的平均孔径小于与第一表面相对的第二表面侧的平均孔径的多孔体。为了抑制墨中的着色材料粘附到多孔体，孔径优选尽可能小，并且至少与图像接触的第一表面侧上的多孔体的平均孔径优选为10微米以下。另一方面，为了增强多孔体中液体组分的吸收，至少与图像接触的第一表面侧上的多孔体的平均孔径优选为0.05微米以上。另外，本发明中的平均孔径是指第一表面或第二表面的表面的平均直径，可以通过诸如水银侵入孔隙率法、氮吸附法、sem图像观察等已知的方法测量。
另外，为了获得均匀高的透气性，多孔体优选为薄的。透气性可以由jisp8117中定义的格利值(gurlyvalue)表示，并且格利值优选为10秒以下。然而，由于薄的多孔体可能不能充分确保吸收液体组分所需的容量，所以多孔体可以具有多层结构。此外，在液体吸收构件中，只有与第一图像接触的层可以是多孔体，并且不接触第一图像的层可以不是多孔体。
<多层结构>
现在将描述在多孔体具有多层结构的情况下的实施例。在以下描述中，将与第一图像接触的层描述为第一层，并且将层压在与第一层的第一图像的接触表面相对的表面上的层描述为第二层。另外，构成多层结构的层依次从第一层开始按层压次序进行描述。此外，在本说明书中，第一层也被称为“吸收层”，并且包括第二层和后续层的层也被称为“支撑层”。
[第一层]
在本发明中，第一层的材料没有特别限制，并且可以使用具有与水的接触角小于90°的亲水材料或与水的接触角为90°以上的防水材料中的任何一种。在亲水性材料中，与水的接触角优选为40°以下。在第一层由亲水性材料构成的情况下，提供了可以通过毛细管力吸引水性液体组分的效果。
亲水性材料的示例包括聚烯烃(例如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等)、聚氨酯、尼龙、聚酰胺、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等)、聚砜(psf)等等。
同时，为了抑制着色材料的粘附并提高清洁性，第一层的材料优选为具有低表面自由能的防水材料，特别是氟树脂。氟树脂的具体示例包括聚四氟乙烯(以下称为ptfe)、聚三氟氯乙烯(pctfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)、全氟烷氧基氟树脂(perfluoro-alkoxyfluororesin，pfa)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)、乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ectfe)等。根据需要可以使用这些树脂中的一种或两种以上，并且树脂可以具有其中多个膜层压在第一层中的结构。
当第一层由防水材料形成时，水性液体组分很难被毛细管力吸取，因此当该层首先与图像接触时可能需要很长时间才能吸取水性液体组分。因此，第一层优选用与第一层的接触角小于90°的液体浸渍。在第一图像中相对于第一液体和可任选的第二液体浸入到第一层中的液体可以被称为第三液体。通过从液体吸收构件的第一表面施加第三液体可将第三液体浸渍到第一层中。第三液体优选通过在第一液体(水)中混合表面活性剂和与第一层具有小接触角的液体来制备。由于第三液体逐渐被第一液体取代，所以第一层的吸收效率逐渐降低。因此，优选每隔预定次数使用第三液体施加装置将第三液体施加到液体吸收构件的第一表面。
在本发明中，第一层的膜厚度优选为50微米以下。膜厚更优选为30微米以下。在本实施例中，膜厚可以通过用直线型测微计omv_25(由mitutoyo制造)测量任意10点的膜厚度并计算平均值来获得。
第一层可以通过用于制造薄膜多孔膜的已知方法来制造。例如，通过使用诸如挤出成型等方法的树脂材料获得片材型材料，然后拉伸至预定厚度，从而获得第一层。另外，在挤出成型时，可以在材料中添加石蜡等增塑剂，拉伸时通过加热等去除增塑剂，由此得到多孔膜。可以通过适当调节增塑剂的添加量、拉伸率等来调节孔径。
[第二层]
在本发明中，第二层优选是透气层。该层可以是无纺布或树脂纤维的机织物。就材料而言，第二层没有特别限制，但是优选为与第一液体的接触角基本上等于或小于与第一液体相对于第一层的接触角的材料，使得在第一层侧吸收的液体不会回流。具体地，第二层的材料优选选自聚烯烃(例如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等)、聚氨酯、尼龙、聚酰胺、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等)、诸如聚砜(psf)的单一材料、或其复合材料等。另外，第二层的孔径优选比第一层的孔径大。
[第三层]
在本发明中，具有多层结构的多孔体可以包括三层或更多层。从刚性的观点来看，第3层(也称为第三层)和后续层优选为无纺布。使用与第二层相同的材料。
[其他材料]
除了具有上述叠层结构的多孔体之外，液体吸收构件还可以包括用于增强液体吸收构件的侧表面的增强构件。另外，液体吸收构件可以包括将长片状多孔体的纵向端部接合在一起以形成带状构件的接合构件。作为材料，可以使用无孔带材料等，并且可以步置在材料不与图像接触的位置或周期中。
[制造多孔体的方法]
通过层压第一层和第二层来形成多孔体的方法没有特别限制。这些层可以简单地彼此交叠或者可以通过利用粘合剂的层压、通过加热的层压等而结合在一起。从透气性的观点来看，在本发明中优选通过加热进行层压。例如，第一层和第二层可以部分熔融以通过加热结合和层压。可选地，可以在第一层与第二层之间插入诸如热熔粉末的焊接材料，以通过加热将第一层和第二层彼此结合和层压。在层压第三层和后续层的情况下，这些层可以一次层压，或者可以顺序地层压。层压的顺序可以被适当选择。在加热过程中，优选在用加热辊按压夹在其间的多孔体的同时加热多孔体的层压方法。
现在将描述根据本发明的喷墨打印装置的具体实施例。
该喷墨打印装置包括：在作为墨接收介质的转印体上形成第一图像并在液体吸收构件吸收第一液体(水性液体组分)之后将第二图像转印到打印介质上的喷墨打印装置；以及在作为墨接收介质的打印介质上形成第一图像的喷墨打印装置。此外，在本发明中，为了便于描述，前一种喷墨打印装置在下文中将被称为转印型喷墨打印装置，并且为了便于描述，后一种喷墨打印装置在下文中将被称为直接绘制型喷墨打印装置。
现在将描述各个喷墨打印装置。
(转印型喷墨打印装置)
图1是示出根据本发明实施例的转印型喷墨打印装置的构造的示例的示意图。
转印型喷墨打印装置100包括临时保持第一图像和第二图像的转印体101，在第二图像中水性液体组分的至少一部分从第一图像被吸收并去除。转印型喷墨打印装置100还包括转印单元，该转印单元包括用于转印以将第二图像转印到要在其上形成图像的打印介质108(即，打印介质)上以根据预期的应用形成最终图像的按压构件。
本发明的转印型喷墨打印装置100包括：由支撑构件102支撑的转印体101；反应液施加设备103，其将反应液施加到转印体101上；墨施加设备104，其将墨施加到配设有反应液的转印体101上以在转印体上形成墨图像(第一图像)；液体吸收设备105，其从转印体上的第一图像吸收液体组分；以及按压构件106，其通过按压打印介质将在其上去除了液体组分的转印体上的第二图像转印到诸如纸张的打印介质108上。另外，转印型喷墨打印装置100还可以包括用于在第二图像被转印到打印介质108上之后对转印体101的表面进行清洁的转印体的清洁构件109。
支撑构件102围绕旋转轴线102a沿由图1中的箭头指示的方向旋转。支撑构件102的旋转导致转印体101移动。在移动的转印体101上，反应液和墨分别通过反应液施加设备103和墨施加设备104被顺序施加，由此在转印体101上形成第一图像。转印体101的移动使形成在转印体101上的第一图像移动到第一图像与液体吸收设备105的液体吸收构件105a接触的位置。液体吸收设备105的液体吸收构件105a与转印体101的旋转同步地移动。形成在转印体101上的第一图像具有与移动的液体吸收构件105a接触的状态。在此期间，液体吸收构件105a从第一图像中去除液体组分。
另外，包含在第一图像中的液体组分通过经过与液体吸收构件105a接触的状态而被去除。在该接触状态下，液体吸收构件105a优选在预定的按压力下压靠第一图像，使得液体吸收构件105a有效地起作用。
从不同的角度来看，液体组分的去除可以表现为浓缩构成在转印体上形成的第一图像的墨。对墨进行浓缩是指由于液体组分的减少，墨中含有的固体成分(例如着色材料和树脂)相对于墨中含有的液体组分的比例增加。
然后，转印体101的移动使得在去除液体组分之后的第二图像移动到其中第二图像与打印介质108接触以由打印介质传送设备107传送的转印单元。在第二图像与打印介质108接触的同时，按压构件106按压打印介质108，从而将墨图像转印到打印介质108上。转印到打印介质108上的转印后墨图像是第二图像的反转图像。在下面的描述中，该转印后墨图像可以被称为与上述第一图像(液体去除前的墨图像)和第二图像(液体去除后的墨图像)分开的第三图像。
另外，由于通过施加反应液然后施加墨在转印体上而形成第一图像，所以反应液不与墨反应而残留在非图像区域(非墨图像形成区域)上。在该装置中，液体吸收构件105a不仅与第一图像接触，还与未反应的反应液接触，反应液的液体组分也在转印体101的表面上被去除。
因此，在以上描述中，表达和描述了从第一图像中去除液体组分。然而，该表述并不严格意味着仅从第一图像去除液体组分，而是意味着至少从转印体上的第一图像去除液体组分是足够的。例如，可以去除施加到第一图像之外的区域以及第一图像上的反应液中的液体组分。
此外，只要液体组分不具有特定形状并具有流动性和基本恒定的体积，液体组分就不受特别限制。液体组分的示例包括包含在墨或反应液中的水和有机溶剂等。
另外，即使在第一图像中包含上述透明墨的情况下，墨也可以通过液体吸收过程而被浓缩。例如，在将透明墨施加到含有施加到转印体101上的着色材料的彩色墨的情况下，透明墨存在于第一图像的整个表面上，或者透明墨部分存在于第一图像的表面上的一个位置或多个位置处，并且彩色墨存在于第一图像的表面的其他部分上。在透明墨存在于彩色墨上方的第一图像的位置处，多孔体吸收第一图像的表面上的透明墨的液体组分，并且透明墨的液体组分移动。因此，彩色墨中的液体组分向多孔体移动，因此彩色墨中的水性液体组分被吸收。同时，在第一图像的表面上存在透明墨的区域和彩色墨的区域的位置处，彩色墨和透明墨的各液体组分移动到多孔体，因此，水性液体组分被吸收。另外，透明墨可以包括用于增强从转印体101到打印介质的图像的转印性的大量组分。例如，可以增加对打印介质的粘附性高于通过加热的彩色墨的粘附性的组分的含量。
图1所示的装置中的墨接收介质的传送单元可以包括支撑构件102和用于旋转驱动支撑构件102的驱动设备(未示出)。
下面将描述根据本实施例的转印型喷墨打印装置的各个构造。
<转印体>
转印体101包括具有图像形成表面的表面层。作为表面层的构件，可以适当地使用诸如树脂、陶瓷等各种材料，但从耐久性等的观点来看，优选具有高压缩弹性模量的材料。该材料的具体示例包括丙烯酸树脂、丙烯酸硅酮树脂、含氟树脂、通过缩合可水解有机硅化合物而可获得的缩合物等。为了提高反应液的润湿性和转印性等，可以进行表面处理。表面处理的示例包括框架处理(frameprocess)、电晕处理、等离子体处理、抛光处理、粗糙化处理、活化能射线照射处理、臭氧处理、表面活性剂处理、硅烷偶联处理等。多种这些处理可以组合。另外，任意的表面形状也可以安装在表面层上。
另外，转印体优选有具有吸收压力波动的功能的可压缩层。通过安装可压缩层，可压缩层吸收变形，将其波动分散为局部压力波动，并且即使在高速打印期间也可保持良好的转印性。可压缩层的构件的示例包括丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶等。在成型橡胶材料时，优选混合预定量的硫化剂、硫化促进剂等，并且诸如发泡剂、中空细颗粒、食盐等填充剂根据需要被进一步混合以形成多孔材料。结果，由于气泡部分随着各种压力波动的体积变化而被压缩，所以压缩方向以外的方向上的变形很小，并且可以获得更稳定的转印性和耐久性。在多孔橡胶材料中，存在各个孔彼此连续的连续孔结构和各个孔彼此独立的独立孔结构。在本发明中，可以使用任一种结构，或者两种结构可以组合使用。
另外，转印体优选包括在表面层与可压缩层之间的弹性层。作为弹性层的构件，可以适当地使用各种材料，例如树脂、陶瓷等。考虑到加工性能，优选使用各种弹性体材料和橡胶材料。该材料的具体示例包括氟硅橡胶、苯基硅橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、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/丁二烯共聚物和腈丁二烯橡胶等。特别地，考虑到尺寸稳定性和耐久性，优选使用硅橡胶、氟硅橡胶和苯基硅橡胶，因为这些材料具有低压缩形变。另外，考虑到转印性，这些材料是优选的，因为由温度引起的弹性模量的变化很小。
在构成转印体的层(表面层，弹性层和可压缩层)之间，可以使用各种粘合剂或双面胶带来固定和保持这些层。另外，可以安装具有高压缩弹性模量的增强层以抑制当安装在装置中时引起的横向延伸并保持压缩弹性模量。另外，机织织物可以用作增强层。转印体可以通过用上述材料任意组合各层来制造。
转印体的尺寸可以根据打印图像的预期尺寸自由选择。转印体的形状没有特别限制，但是，具体地，可以是片状、辊状、带状、无尽的网状等。
<支撑构件>
转印体101被支撑在支撑构件102上。作为用于支撑转印体的方法，可以使用各种粘合剂或双面胶带。可选地，转印体可以通过使用安装构件，具体地通过将由金属、陶瓷、树脂等形成的安装构件附接到转印体而被支撑在支撑构件102上。
从传送精度和耐久性的观点来看，支撑构件102需要具有一定程度的结构强度。对于支撑构件的材料，优选使用金属、陶瓷、树脂等。其中，特别是，为了除了可以承受转印时的按压的刚性和尺寸精度以外，还通过降低运转时的惯性来提高控制的响应性，优选使用铝、铁、不锈钢、缩醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚氨酯、二氧化硅陶瓷、氧化铝陶瓷。也优选使用这些材料的组合。
<反应液施加设备>
本实施例的喷墨打印装置具有将反应液施加到转印体101上的反应液施加设备103。图1中所示的反应液施加设备103是凹版胶印辊，该凹版胶印辊包括存储反应液的反应液存储单元103a以及将反应液存储单元103a中的反应液施加到转印体101上的反应液施加单元103b和103c。
<墨施加设备>
本实施例的喷墨打印装置具有将墨施加到施加有反应液的转印体101上的墨施加设备104。通过混合反应液和墨来形成第一图像，并且通过下述的液体吸收设备105从第一图像吸收液体组分。
<液体吸收设备>
本实施例中的液体吸收设备105包括液体吸收构件105a和用于液体吸收的按压构件105b，该按压构件105b将液体吸收构件105a压靠在转印体101上的第一图像上。另外，液体吸收构件105a和按压构件105b在形状上不受特别限制。例如，如图1所示，液体吸收设备105可以具有这样的构造，其中，按压构件105b具有半圆柱形横截面形状(具有部分弯曲表面部分的形状)，液体吸收构件105a具有带状形状，按压构件105b的弯曲表面部分在滑动液体吸收构件105a(处于滑动状态)的同时按压液体吸收构件105a，以将液体吸收构件105a压靠在转印体101上。另外，液体吸收设备105可以具有这样的构造，其中，按压构件105b具有柱状形状，液体吸收构件105a具有形成在具有柱形形状的按压构件105b的外周表面上的圆柱形形状，并且具有圆柱形的液体吸收构件105a通过具有柱形形状的按压构件105b压靠在转印体上。
在本发明中，考虑到喷墨打印装置等中的空间，液体吸收构件105a优选具有带状形状。另外，包括具有带状形状的液体吸收构件105a的液体吸收设备105可以包括延伸液体吸收构件105a的延伸构件。在图1中，附图标记105c，105d和105e表示用作延伸构件的延伸辊。在图1中，按压构件105b是以与延伸辊类似的方式旋转的辊构件，但是按压构件不限于此。
在液体吸收设备105中，包括多孔体的液体吸收构件105a被按压构件105b压靠在第一图像上，因此包含在第一图像中的液体组分在液体吸收构件105a中被吸收以从第一图像被去除。作为用于去除第一图像中的液体组分的方法，除了按压液体吸收构件的本方法之外，还可以组合使用常规使用的各种方法，例如加热方法、吹入低湿度空气的方法、减压的方法等。
将详细描述液体吸收设备105中的各种要求和构造。
(预处理)
在本实施例中，在包括多孔体的液体吸收构件105a与第一图像接触之前，优选利用施加润湿液(第三液体)到液体吸收构件的预处理单元(图1和2中未示出)进行预处理。用于本发明的润湿液优选包括水和水溶性有机溶剂。水优选为通过离子交换等去离子的水。此外，从种类来看，水溶性有机溶剂没有特别限制，并且可以使用诸如乙醇、异丙醇等任何已知的有机溶剂。在本发明中使用的液体吸收构件的预处理中，施加润湿液的方法没有特别限制，但优选使用液滴的浸入或滴落。
(按压条件)
由于第一图像中的液体组分可以在较短的时间内被固液分离，并且可以从第一图像中去除液体组分，所以液体吸收构件对转印体上的第一图像的压力优选为2.94n/cm2(0.3kgf/cm2)以上。另外，在本发明中，液体吸收构件的压力是指转印体101与液体吸收构件105a之间的压合压力，并且通过利用表面压力分布测量设备(由nitta公司制造的i-scan)进行表面压力测量并且将按压区域中的重量除以面积来计算值。
(压合距离)
在上述表面压力测量中，墨接收介质的传送方向上的压力感测宽度被称为压合距离。
(压力比)
调节压合部处的压合压力以获得满足上述例示的关系式(1)至(3)的在墨接收介质的传送方向上的预设压力变化。用于满足关系式(1)至(3)的压合压力调节单元可以被构造成包括墨接收介质、液体吸收构件和用于将液体吸收构件压靠在墨接收介质上的加压(pressurizing)机构。作为加压机构，可以使用基于液压方法等将按压构件连接至加压设备的构造等，只要在需要的时候以所需的压力按压墨接收介质和液体吸收构件中的至少一个，以施加满足关系式(1)至(3)的压合部中的压合压力变化即可，并且没有特别限制。当从墨接收介质的侧面按压时，可以使用在具有墨接收介质的第一图像的表面和与其相对的表面侧上布置来自按压机构的压力作用在其上的按压构件的形式，或者通过延伸墨接收介质的构件获得由墨接收介质对液体吸收构件的按压力的形式。
此外，当液体吸收构件被按压机构按压时，支撑构件可以相对于压力作用部分在夹着墨接收介质的相对侧上被布置并被按压。
用于获得满足关系式(1)至(3)的压合压力变化的按压机构的优选形式以及按压构件与液体吸收构件之间的位置关系的示例，作为沿着液体吸收构件的传送方向的纵向截面示于图6a至图6f中。另外，即使在图6a至图6f中省略了具有第一图像的墨接收介质，在墨接收介质与液体组分去除带51(即，带状液体吸收构件)的多孔体的第一表面上接触的状态下，墨接收介质与液体组分去除带51一起被传送。
图6a所示形式的按压构件55(a)在与液体组分去除带51的接触表面上具有沿着传送方向的曲面部分。按压构件55(a)可以通过对与液体组分去除带51的接触表面以及与该接触表面相对的表面施加压力来将压合压力施加到压合部。
按压构件55(a)与液体组分去除带51的接触表面是相对于形成有第一图像的液体组分去除带51的表面的滑动表面，并且形成有沿着液体组分去除带51的传送方向朝向液体组分去除带51突出的凸曲面(曲面部分)。凸曲面的峰，即液体吸收构件的厚度的峰被安装在按压构件55(a)的液体组分去除带51的传送方向的下游侧(压合部的后端侧)而不是中间点上。利用该形状，可以获得满足上述关系式(1)至(3)的压合压力的变化。另外，与液体组分去除带51的传送方向相交的方向上的任意位置的按压构件55(a)的截面形状相同。
图6b所示的按压构件55(b)具有如下形状：在与传送方向相交的方向上朝向液体组分去除带51突出的凸曲面的一部分中设置有凹口，并且，压力可一次释放或可应用多个峰值压力。
如图6c所示，按压构件55(a)也可以被构造为经由置于按压构件55(a)与液体组分去除带51之间的传送辅助带53对液体组分去除带51施加压力。传送辅助带53优选保持与液体组分去除带51的接触状态，并且相对于按压构件55(a)具有润滑性(滑动性)。通过使用传送辅助带，可以抑制按压构件的磨损。此外，传送辅助带与按压构件的接触表面的润滑性可以通过用润滑材料形成接触表面的方法、添加润滑剂的方法等来获得。传送辅助带的材料没有特别限制，但是，例如可以使用环状带状聚酰亚胺带，涂布有硅橡胶的环状带状聚氨酯橡胶，在pet膜上层叠硅橡胶而获得的片材，通过在聚氨酯橡胶片上形成聚硅氧烷化合物而获得的层压材料等。
图6d至图6f示出使用多个按压构件的构造。图6d示出了这样的构造，其中按压辊57与按压构件55(c)组合，该按压构件55(c)与液体组分去除带51接触的曲面部分的曲率不同于按压构件55(a)和55(b)与液体组分去除带51接触的曲面部分的曲率。图6e示出了两个按压辊56和57作为按压构件安装的构造。图6f示出了安装了三个按压辊56,57和58的构造。如上所述，通过选择可获得预期的压合压力变化的大小和按压力来布置相对于液体组分去除带51的传送方向的多个按压构件，可以获得满足关系式(1)至(3)的压合压力的变化。
另外，如图6b、图6d至图6f所示，压合部可以包括不被施加压合压力的部分。
在图7a中示出了通过图6a所示的按压构件的形式可获得的压合压力变化曲线的示意性示例。另外，图7b示出了通过以图6b中的形式设置有一个凹口的按压构件的形式可获得的压合压力的变化曲线的示意性示例。另外，图7f示出了通过安装有两个相同的凹口的按压构件的形式可获得的压合压力变化的分布的示意性示例。
图7b、图7c和图7e分别示出了通过如图6e和图6f所示使用多个辊作为按压构件的形式获得的压合压力变化的分布的示意性示例。另外，图7d示出了通过改变与按压构件的液体组分去除带接触的曲面部分的曲率而获得的压合压力的变化的分布的示意性示例。
通过使用按压辊作为按压构件的构造，抑制了液体组分去除带51的磨损。另外，第一按压辊56的直径优选大于第二按压辊57的直径，以在转印体101进入压合部的过程中减小在扫过图像的方向上的力。此外，在压合剥离时，为了施加将液体组分向多孔体拉起的力，第二按压辊57与转印体101的接触压力优选设置为高于第一按压辊56与转印体的接触压力(图7c和图7e中示出了压合压力变化的分布的示意性示例)。
如图7a、图7c、图7e和图7f所示，优选的是，在液体组分去除步骤中靠近转印体101的出口侧的压力峰值是液体组分去除带51和墨接收介质的接触压力中的最大压力。
(施加时间)
为了进一步抑制第一图像中的着色材料与液体吸收构件的粘附，液体吸收构件105a与第一图像接触的施加时间优选在50ms(毫秒)以内。另外，当施加时间为3ms以上时，由于液体吸收构件105a可以稳定地与第一图像接触，因此是优选的。另外，本说明书中的施加时间是通过在上述表面压力测量中将墨接收介质移动方向上的压力感测宽度除以墨接收介质的移动速度来计算的。以下，将该施加时间称为液体吸收压合时间。
这样，在转印体101上，从第一图像吸收液体组分，形成液体组分减少的第二图像。然后将第二图像转印到转印单元中的打印介质108上。描述了转印过程中的装置构造和条件。
<用于转印的按压构件>
在本实施例中，当第二图像与由打印介质传送装置107传送的打印介质108接触时，用于转印的按压构件106按压打印介质108，因此墨图像被转印到打印介质108上。在将转印体101上的第一图像中包含的液体组分去除之后，转印到打印介质108上可以获得抑制了卷曲和起皱等的打印图像。
从打印介质108的传送精度和耐久性的观点来看，按压构件106需要具有某种程度的结构强度。对于按压构件106的材料，优选使用金属、陶瓷、树脂等。其中，特别是，为了除了可以承受转印时的按压的刚性和尺寸精度以外，还通过降低运转时的惯性来提高控制的响应性，优选使用铝、铁、不锈钢、缩醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚氨酯、二氧化硅陶瓷、氧化铝陶瓷。另外，这些材料可以组合使用。
按压构件106按压打印介质108以在转印体101上转印第二图像的时间没有特别限制，但是为了适当地进行转印并防止损害转印体的耐久性，优选为5ms以上且100ms以下。此外，本实施例中的按压时间是指打印介质108与转印体101接触的时间，并且通过利用表面压力分布测量设备(由nitta公司制造的i-scan)进行表面压力测量并将按压区域的传送方向上的长度除以传送速度来计算。
另外，按压构件106按压打印介质108以将第二图像转印到转印体101上的压力没有特别限制，只要转印被适当地进行并且转印体的耐久性不受到损害即可。为了满足这些要求，压力优选为9.8n/cm2(1kgf/cm2)以上且294.2n/cm2(30kgf/cm2)以下。另外，本实施例中的压力是指打印介质108与转印体101之间的压合压力，并且通过利用表面压力分布测量设备进行表面压力测量并将按压区域中的重量除以面积来计算。
按压构件106按压打印介质108以将第二图像转印到转印体101上的温度没有特别限制，但是优选为包含在墨中的树脂组分的玻璃化转变点以上或软化点以上。此外，加热优选利用对转印体101上的第二图像、转印体101和打印介质108进行加热的加热单元来进行。
转印装置106在形状上没有特别限制，例如可以具有辊状。
<打印介质和打印介质传送设备>
在本实施例中，打印介质108没有特别限制，并且可以使用任何已知的打印介质。作为打印介质，可以包括卷成卷状的长物或切成预定尺寸的片材。用于打印介质的材料的示例包括纸、塑料膜、木板、瓦楞纸板和金属膜等。
另外，在图1中，用于传送打印介质108的打印介质传送装置107被构造为包括打印介质传送辊107a和打印介质卷绕辊107b，但是打印介质传送装置107仅需要传送打印介质，并不限于这种构造。
<控制系统>
根据本实施例的转印型喷墨打印装置包括控制各个设备的控制系统。图3是示出图1所示的转印型喷墨打印装置中整个装置的控制系统的框图。在图3中，附图标记301表示诸如外部打印服务器等的打印数据生成单元，附图标记302表示诸如操作面板等的操作控制单元，附图标记303表示用于进行打印处理的打印控制单元，附图标记304表示用于传送打印介质的打印介质传送控制单元，并且附图标记305表示用于进行打印的喷墨设备。
图4是图1所示的转印型喷墨打印装置中的打印控制单元的框图。
附图标记401表示用于控制整个打印机的cpu，附图标记402表示用于存储cpu的控制程序的rom，附图标记403表示用于执行程序的ram。附图标记404表示合并了网络控制器、串行if控制器、用于生成头数据(headdata)的控制器以及电机控制器等的专用集成电路(asic)。附图标记405表示用于驱动用于液体吸收构件的传送电机406的液体吸收构件的传送控制单元，并且通过串行if由asic404进行命令控制。附图标记407表示用于驱动转印体驱动电机408的转印体驱动控制单元，并且类似地，通过串行if由asic404进行命令控制。附图标记409表示进行喷墨设备305的最终喷射数据的生成、驱动电压的生成等的头控制单元。
(直接绘制型喷墨打印装置)
作为本发明的另一个实施例，将描述直接绘制型喷墨打印装置。在直接绘制型喷墨打印装置中，墨接收介质是要在其上形成图像的打印介质。
图2是示出根据本实施例的直接绘制型喷墨打印装置200的构造的示例的示意图。与上述转印型喷墨打印装置相比，除了直接绘制型喷墨打印装置不包括转印体101、支撑构件102和转印体清洁装置109并且在打印介质208上形成图像之外，直接绘制型喷墨打印装置包括与转印型喷墨打印装置相同的单元。
因此，将反应液施加到打印介质208上的反应液施加设备203，将墨施加到打印介质208上的墨施加设备204，以及通过使用与打印介质208上的第一图像接触的液体吸收构件205a吸收包含在第一图像中的液体组分的液体吸收设备205，均具有与转印型喷墨打印装置相同的构造，因此将省略其描述。
另外，在根据本实施例的直接绘制型喷墨打印装置中，液体吸收设备205包括液体吸收构件205a和用于液体吸收的按压构件205b，按压构件205b将液体吸收构件205a压靠在打印介质208上的第一图像。另外，液体吸收构件205a和按压构件205b在形状上没有特别限制，并且可以具有与可用于转印型喷墨打印装置的液体吸收构件和按压构件的形状相同的形状。此外，液体吸收设备205可以包括使液体吸收构件延伸的延伸构件。
在图2中，附图标记205c，205d，205e，205f和205g表示用作延伸构件的延伸辊。在图4中，延伸辊的数量不限于五个，并且根据装置设计可以布置任何所需数量的延伸辊。另外，可以安装通过墨施加设备204将墨施加到打印介质208上的墨施加单元，并且可以配设有未示出的打印介质支撑构件，该打印介质支撑构件在与液体组分去除单元相对的位置处从下面支撑打印介质，该液体组分去除单元通过使液体吸收构件205a与打印介质上的第一图像接触来去除液体组分。
<打印介质传送设备>
在根据本实施例的直接绘制型喷墨打印装置中，打印介质传送设备207构成作为墨接收介质的打印介质的传送单元。打印介质传送设备207的构造不受特别限制，并且可以使用直接绘制型喷墨打印装置中的已知传送单元。例如，如图2所示，可以使用包括打印介质给送辊207a，打印介质卷绕辊207b和打印介质传送辊207c，207d，207e和207f的打印介质传送设备。
<控制系统>
根据本实施例的直接绘制型喷墨打印装置包括控制各个设备的控制系统。图3示出了图2所示的直接描绘型喷墨打印装置中的整个装置的控制系统的框图，其与图1所示的转印型喷墨打印装置相同。
图5是图2所示的直接绘制型喷墨打印装置中的打印控制单元的框图。除了打印控制单元不包括转印体驱动控制单元407和转印体驱动电机408之外，图5所示的框图与图4中所示的转印型喷墨打印装置中的打印控制单元的框图相同。换句话说，附图标记501表示用于控制整个打印机的cpu，附图标记502表示用于存储cpu的控制程序的rom，并且，附图标记503表示用于执行程序的ram。附图标记504表示合并了网络控制器、串行if控制器、用于生成头数据的控制器以及电机控制器等的asic。附图标记505表示用于驱动用于液体吸收构件的传送电机506的液体吸收构件的传送控制单元，并且通过串行if由asic504进行命令控制。附图标记509表示进行喷墨设备305的最终喷射数据的生成、驱动电压的生成等的头控制单元。
示例
在下文中，参考示例和比较例更详细地描述本发明。除非超出其要旨，否则本发明不限于以下示例。另外，在下面对示例的描述中，除非另有说明，“份”是基于质量。
在本示例中，使用图1所示的转印型喷墨打印装置。
本示例的转印体101通过粘合剂固定在支撑构件102上。在本示例中，作为转印体j的弹性层，使用如下片材，在该片材中，厚度为0.5mm的pet片材(由shin-etsuchemical有限公司制造的ke12)被涂布有厚度为0.3mm的硅橡胶。另外，制备如下二者的混合物：一者是通过将缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷以摩尔比1:1混合并然后加热回流而得到的缩合物，另一者是阳离子光聚合引发剂(由adeka公司制造的sp150)。大气压等离子体处理以水在弹性层表面的接触角为10度以下的方式进行。之后，将该混合物施加到弹性层上，以通过紫外线照射(累积曝光量为5000mj/cm2的高压汞灯)和加热固化(在150℃下2小时)来形成膜，由此制造在弹性层上形成有厚度为0.5微米的表面层的转印体101。
在本构造中，虽然为了简化描述而没有示出，但是使用双面胶带将转印体101保持在转印体101与支撑构件102之间。另外，在本构造中，转印体101的表面利用未示出的加热器保持在60℃。
由反应液施加设备103施加的反应液具有下面的组成。反应液的施加量为1g/m2。
墨按以下方式制备。
<颜料分散体的制备>
首先，将10份炭黑(由cabot公司制造的monarch1100)、15份树脂水溶液(酸值为150的苯乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚物的水溶液，重均分子量(mw)为8,000，树脂含量为20.0质量％，用氢氧化钾水溶液中和)和75份纯水混合。将该混合物进给入间歇式立式砂磨机(由aimex有限公司制造)中，并向磨机中装入200份直径为0.3mm的氧化锆珠粒。这些材料在用水冷却的同时分散5小时。将该分散液离心分离，去除粗大颗粒后，得到颜料含量为10.0质量％的黑色颜料分散体。
<树脂颗粒分散液的制备>
首先，将20份甲基丙烯酸乙酯、3份2,2'-偶氮双-(2-甲基丁腈)和2份正十六烷混合，并将混合物搅拌0.5小时。将该混合物滴加到75份的苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸共聚物(酸值为130mgkoh/g，重均分子量(mw)为7000)的8％水溶液中，搅拌0.5小时。然后，用超声波照射器对所得混合物进行超声波照射3小时。随后，混合物在氮气氛中在80℃下进行聚合反应4小时，然后冷却至室温。然后过滤反应产物以产生树脂含量为25.0质量％的树脂颗粒分散体。
<墨的制备>
将以上获得的树脂颗粒分散体和颜料分散体与以下各组分混合。另外，离子交换水的显示“余量”是指构成墨的所有成分的总和为100.0质量％的量。
将这些材料充分搅拌以分散，然后通过孔径为3.0μm的微过滤器(由富士胶片株式会社制造)进行压滤，从而制备黑色墨。
墨施加装置c使用具有使用电热转换器以按需方式喷射墨的类型的喷墨头，并且墨施加量设置为20g/m2。
液体吸收构件105a的速度被调节为与液体吸收构件传送辊105c，105d和105e的转印体101的移动速度相同。另外，为了与转印体101的移动速度相同，打印介质108由打印介质传送辊107a和打印介质卷绕辊107b传送。在本示例中，传送速度为0.2m/s。作为打印介质108，使用auroracoat纸(由nipponpaperindustries有限公司制造，基重为104g/m2)。
<液体组分去除方法>
接着，参照图6a，对本示例中的液体组分去除方法的详细构造进行描述。图中的箭头表示转印体101的传送方向。
作为图6a所示的液体组分去除带51，使用由第一层1和第二层2两层构成的第一多孔体。通过使液体组分去除带51的第一层1与未示出的图像接触，可以吸收墨的液体组分以浓缩图像。关于第一层1的孔径，在本示例中，第一层1使用通过拉伸树脂而获得的孔径为0.2微米且厚度为10微米的ptfe，并且第二层2使用由孔径为20微米且厚度为190微米的pet材料形成的无纺织物。然后，将第一层和第二层热压层合并一体化，这用于液体组分去除带51。在本实施例中，液体组分去除带51的由jisp8117规定的格利值为8秒。表1总结了液体组分去除带51的构成。
[表1]
另外，通过使液体组分去除带51延伸并传送的传送辊105c，105d和105e，将液体吸收构件105a调节为具有与转印体101的移动速度相同的速度。另外，为了与转印体101的移动速度相同，打印介质108由打印介质传送辊107a和打印介质卷绕辊107b传送。在本示例中，传送速度为0.7m/s。作为打印介质108，使用auroracoat纸(由nipponpaperindustries有限公司制造，基重为104g/m2)。
此外，用于在图6a中所示的液体组分去除带51与转印体101之间形成压合部的按压构件55(a)被设置为具有如下形状：在曲面部分处，转印体101的入口侧处的曲率大(其可能具有线性形状)，并且出口侧的曲率小。按压构件55的材料没有特别限制，但是可以使用pom使转印体101的入口侧的曲率为r500mm且转印体的出口侧的曲率101被设置为r5mm的形状。通过该形状，压力峰值p1与从液体组分去除带51与转印体101的接触开始直到靠近转印体101的入口侧的压力峰值p1的压合距离x1之比a(＝p1/x1)被设置为小于压力峰值p2与从靠近转印体101的出口侧的压力峰值p2直到分离的压合距离x2之比b(＝p2/x2)。作为示例1，压合压力变化曲线的轮廓如图7a所示，并且，压力变化的测量值如图8a所示。
将液体组分去除带51浸渍在由95份的乙醇和5份的水组成的润湿液中，使其渗透后，将所得液体置换为由100份水构成的液体，然后用于液体去除。
根据下述标准评价通过液体吸收处理获得的图像。
[示例2至4]
在示例2至4中，为了满足上述关系式(1)至(3)，在按压构件的曲面部分中改变转印体101的入口侧的曲率和出口侧的曲率，并且，划分水平。除了上述改变之外，以与示例1相同的方式进行图像形成和对形成的图像的评估。
[示例5]
使用示例3中的按压构件，调节相对于转印体101的角度和压力。除了上述调节之外，以与示例1相同的方式进行图像形成和对形成的图像的评估。
[比较例1和3]
通过在液体组分去除步骤中使用一个按压辊，从液体组分去除带51与转印体101的接触开始直到达到靠近转印体101的入口侧的压力峰值时的压力比a被调节为与从靠近转印体101的出口侧的压力峰值直到分离的压力比b相同。除了上述之外，以与示例1相同的方式进行图像形成和对形成的图像的评估。
[比较例2]
按压构件的曲面部分中的转印体101的入口侧的曲率和出口侧的曲率被改变，使得从液体组分去除带51与转印体101之间的接触开始直到达到靠近转印体101的入口侧的压力峰值的压力比a小于从靠近转印体101的出口侧的压力峰值直到分离的压力比b。除了上述改变之外，以与示例1中相同的方式进行对形成的图像的评估。
图8a示出了示例1至5的液体组分去除步骤中的压合距离与压力之间的关系。此外，图8b示出了比较例1至3的液体组分去除步骤中的压合距离与压力之间的关系。
[评估]
在各个示例和比较例中，评估由于对液体去除处理后的图像进行扫过而产生的图像干扰和液体组分去除率。
(图像干扰)
根据以下标准观察和评估液体去除处理后的图像。
由于扫过图像而没有图像干扰：a
由于仅扫过图像的后端部分而出现图像干扰：b
由于扫过整个图像而发生图像干扰：c
(液体组分去除率)
根据墨注入量w1，墨注入前的转印体重量w2和去除液体组分后的包含墨的转印体重量w3，通过下式(a)来计算液体组分去除率。
液体组分去除率[％]＝(w1+w2-w3)/w1×100式(a)
基于所获得的液体组分去除率，通过以下标准进行评估。
更期望的液体组分去除率为70％以上：a
液体组分去除率达到40％以上且小于70％的期望水平：b
液体组分去除率低于40％的水平：c
得到的评估结果如下表2所示。
[表2]
[示例6]
使用图2所示的、将反应液和墨直接施加到打印介质上的直接绘制型喷墨打印装置，而不使用转印型喷墨打印装置进行同样的实验。在图2所示的直接绘制型喷墨打印装置中的图像评估中，使用基重为210g/m2的gloriapurewhite纸(由gojopapermfg.有限公司制造)作为打印介质。
除了打印介质之外，反应液组合物、反应液施加设备203、墨组合物、墨施加装置204、打印介质的传送速度和液体去除装置205具有与示例1中使用的转印型喷墨打印装置相同的条件。结果证实获得了与表2中相同的结果。
如上所述，根据本发明，由从图像中吸收并去除液体组分的多孔体和墨接收介质形成的压合部中的墨接收介质的传送方向上的压合压力具有预定的变化。由于该压合压力的这种变化，在墨接收介质进入与液体吸收构件的压合部的过程中，减少了在对作为吸收去除处理目标的待处理图像进行扫过的方向上的力。因此，通过使包含在液体吸收构件中的多孔体与待处理图像接触来抑制待处理图像的干扰。此外，当从压合部将液体吸收构件与墨接收介质剥离时，有效地施加用于将液体组分拉向多孔体的力。结果，可以实现从待处理图像中高度吸收并去除液体组分。
本申请要求于2016年1月5日提交的日本专利申请第2016-000748号以及2016年5月30日提交的日本专利申请第2016-107970号的权益，其全部内容通过引用合并于此。
附图标记说明
51液体组分去除带
53传送辅助带
55(a)、(b)按压构件
56第一按压辊
57第二按压辊
58第三按压辊
105液体吸收设备
105a液体吸收构件
105b按压构件
105c、d、e延伸辊
205液体吸收设备
205a液体吸收构件
205b按压构件
205c、d、e、f、g延伸辊