CN102189788B - 印刷装置及印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷装置及印刷方法，增加包括金属片的墨液的光泽感。印刷装置具备喷嘴、照射部和控制部，其中，喷嘴将包括金属片的金属墨液喷射于媒介物；照射部将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物；当在前述媒介物上使前述金属墨液暂时固化时，控制部对通过前述照射部进行的前述光的照射进行控制，使得通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下。
Description
技术领域
本发明涉及印刷装置及印刷方法。
背景技术
将包括金属片的金属墨液喷射于媒介物而进行印刷的喷墨式打印机正在开发。因为金属片对所入射的光进行反射，所以能够形成有光泽感的印刷品。并且，因为有时也在金属墨液之上喷射彩色墨液，所以为了防止混色，使这些墨液为紫外线固化型的墨液，照射紫外线使之固化。
【专利文献1】特开2008-239951号公报
金属墨液的金属片在墨点内散乱分布于不规则的位置、方向。若在该状态下照射光而使墨点固化，则金属片在散乱的状态下固定于墨点内。于是，以不规则朝向分布的金属片的反射光朝向不规则的方向，导致光泽感不足。
发明内容
本发明鉴于如此的情况所作出，目的在于增加包括金属片的墨液的光泽感。
用于达到上述目的的主要发明为印刷装置，其具备喷嘴、照射部和控制部，其中，喷嘴将包括金属片的金属墨液喷射于媒介物；照射部将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物；当在前述媒介物中使前述金属墨液暂时固化时，控制部对通过前述照射部进行的前述光的照射进行控制，使得通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下。
关于本发明的其他特征，通过本说明书及附图的记载加以明确。
附图说明
图1是本实施方式中打印机1的概略侧视图。
图2是本实施方式中打印机1的概略俯视图。
图3是本实施方式中打印机1的框图。
图4A是对第1喷头41A的构成进行说明的图，图4B是对第2喷头41B的构成进行说明的图。
图5是对喷头结构进行说明的图。
图6A是对第1驱动信号COM_1的例进行说明的图，图6B是对第2驱动信号COM_2的例进行说明的图。
图7是暂时固化单元80中的LED基板组件的第1LED基板82A的基板说明图。
图8是对墨点内的金属箔片f的光反射进行说明的图。
图9是对金属箔片f的长边长度与墨膜厚度关系进行说明的图。
图10A～图10F是表示使得墨膜厚度成为金属箔片f长边长度以下地形成墨点时的状况的图。
符号说明
1 打印机，
10 用纸输送单元，
20 喷头移动单元，
40 喷头单元，41A 第1喷头，41B 第2喷头，
50 检测器组，
60 控制器，61 CPU，62 存储器，63 接口部，70 驱动信号生成电路，
80 暂时固化单元，81 LED基板，
83 LED组件，831 LED，
90 彻底(完全)固化单元，
110 计算机，
S 媒介物
具体实施方式
通过本说明书及附图的记载，至少以下的事项变得明确。
印刷装置具备喷嘴、照射部和控制部，其中，喷嘴将包括金属片的金属墨液喷射于媒介物；照射部将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物；当在前述媒介物使前述金属墨液暂时固化时，控制部对通过前述照射部进行的前述光的照射进行控制，使得通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下。
通过如此地进行，能够增加包括金属片的墨液的光泽感。
在如此的印刷装置中，优选：通过在从对前述媒介物喷射前述金属墨液起经过预定时间后，对附着于前述媒介物的前述金属墨液照射前述光，使通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下。
通过如此地进行，能够使得金属墨液中的金属片成为容易横倒的状态。
并且，优选：通过对要照射于前述媒介物的光的强度进行调整，使通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下。
通过如此地进行，对金属墨液表面的固化程度进行调整，能够使得金属墨液中的金属片成为容易横倒的状态。
并且，优选：前述金属墨液为因紫外线而固化的液体，前述光包括紫外线。
通过如此地进行，能够照射紫外线而使金属墨液固化。
并且，优选：还具备喷射用于形成图像的描绘墨液的喷嘴；在使得通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下地使前述金属墨液暂时固化之后，对前述金属墨液上喷射要形成前述图像的描绘墨液。
通过如此地进行，能够在光泽感增强了的金属墨液之上以描绘墨液形成图像。
并且，优选：前述金属片的长边长度为包括于前述金属墨液中的金属片长度的平均长度。并且，优选：前述膜厚度为通过前述金属墨液形成于前述媒介物的膜厚度的平均膜厚度。
通过如此地进行，能够使金属墨液的金属片恰当地横倒。
印刷方法中，具备将包括金属片的金属墨液喷射于媒介物的喷嘴、和将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物的照射部，印刷方法包括以下步骤：对前述媒介物喷射前述金属墨液；和，当在前述媒介物上使前述金属墨液暂时固化时，以使得通过前述金属墨液所形成的膜厚度成为前述金属片的长边长度以下的方式，照射前述光。
通过如此地进行，能够增加包括金属片的墨液的光泽感。
实施例
图1是本实施方式中打印机1的概略侧视图。图2是本实施方式中打印机1的概略俯视图。图3是本实施方式中打印机1的框图。以下，参照这些附图，关于打印机1的构成进行说明。
在图3，示出打印机1与计算机110。打印机1具备用纸输送单元10、喷头移动单元20、喷头单元40、检测器组50、控制器60、驱动信号生成电路70、暂时固化单元80和彻底固化单元90。
用纸输送单元10包括输送滚筒11A、第1压纸滚筒11B、排纸滚筒12A及第2压纸滚筒12B。输送滚筒11A及排纸滚筒12A连接于未图示的电动机，电动机的旋转通过控制器60控制。而且，通过被夹入输送滚筒11A与第1压纸滚筒11B之间，媒介物沿输送方向被输送。并且，通过被夹入排纸滚筒12A与第2压纸滚筒12B之间，媒介物沿输送方向被输送而排出。在本实施方式中，媒介物S为白色用纸或透明膜。
喷头移动单元20具有使后述的第1喷头41A与第2喷头41B同时移动于喷头移动方向的功能。喷头的移动方向为交叉于媒介物S的输送方向的方向。而且，在按预定量输送媒介物S之后，通过重复边使第1喷头41A及第2喷头41B移动于喷头移动方向边喷射墨液的工作，能够在媒介物S的整面形成图像。还有，关于媒介物S的输送方向，如后述地，金属墨液Me及白色墨液W1比彩色墨液YMCK、透明(clear)墨液CL及白色墨液W2先行排出。因而，通过金属墨液Me及白色墨液W1形成背景之后，在其上可形成彩色图像及其涂覆层。
喷头移动单元20包括移动用滚筒21、滑轮22、带23和轴24。带23架搭于移动用滚筒21与滑轮22。在移动用滚筒21安装有未图示的电动机，通过控制器60的控制使其旋转，由此使得带23移动于移动方向。带23固定于第1喷头41A。第1喷头41A与第2喷头41B固定为一体。因为轴24设置得贯通第2喷头41B，所以第2喷头41B可以在轴24上滑动地移动。由此，通过使第1喷头41A移动于喷头的移动方向，第2喷头41B也移动于喷头的移动方向。
喷头单元40包括第1喷头41A与第2喷头41B这两个喷头。而且，各喷头包括用于喷射墨液的喷嘴列和用于使喷出的墨液暂时固化的暂时固化单元。关于这些各喷头的构成留待后述。
检测器组50表现为对打印机1的各部分的信息进行检测并送给控制器60的各种检测器。
控制器60为用于进行打印机1的控制的控制单元。控制器60具有CPU61、存储器62和接口部63。CPU61为用于进行打印机整体控制的运算处理装置。存储器62用于确保存储CPU61的程序的区域和/或工作区域等，具有RAM、EEPROM等存储元件。CPU61按照存储于存储器62的程序，对各单元进行控制。接口部63在作为外部装置的计算机110与打印机1之间进行数据的发送接收。
驱动信号生成电路70生成后述的、用于施加于包括在喷头中的压电元件等驱动元件而使其喷射墨滴的驱动信号。驱动信号生成电路70包括未图示的DAC。而且，基于从控制器60送来的、与驱动信号的波形相关的数字数据，生成模拟的电压信号。并且，驱动信号生成电路70还包括未图示的放大电路，关于所生成的电压信号进行功率放大，生成驱动信号。
暂时固化单元80对于附着于媒介物S的紫外线固化型墨液照射紫外线而使附着的墨液暂时固化(以下，有时将“暂时固化”称为“止动(pinning)”)。即，提高附着于媒介物S的墨液表面粘度、或使其固化。如此一来，通过提高附着的墨液表面粘度，即使在该墨液之上又附着别的墨液，墨液彼此间也难以移动，能够对渗色进行抑制。
暂时固化单元80包括4块LED基板81A、81B、81C、81D。关于LED基板81的构成留待后述。
彻底固化单元90如示于图2地在输送方向上配置于最下游。而且，对媒介物S照射包括紫外线的光，使附着于媒介物S的各墨液彻底固化。彻底固化单元90通过组装多个前述的LED基板81所构成。
图4A是对第1喷头41A的构成进行说明的图。本图虽然为第1喷头41A的俯视图，但是为了便于说明喷嘴配置及LED配置，透过性地示出本来只能从下部看到的喷嘴孔及LED。第1喷头41A包括喷射金属墨液的金属墨液喷嘴列Me、及喷射白色墨液的白色墨液喷嘴列W1。各喷嘴列具有360dpi的喷嘴间距P，并包括喷嘴#1～#360这360个喷嘴。
在此，本实施方式中的金属墨液及白色墨液为通过照射紫外线而固化的紫外线固化型墨液。并且，本实施方式中的金属墨液为包括金属颜料的紫外线固化型墨液。优选：金属颜料能够确保高的金属光泽。作为一例，金属颜料存在包括铝合金的薄铝片。
第1喷头41A包括第1LED基板81A及第2LED基板81B。各LED基板包括多个LED。而且，可以照射用于暂时固化的紫外线。通过如此的构成，第1喷头41A能够相对于断续地被输送的媒介物S边移动于喷头的移动方向边喷射金属墨液或白色墨液，并对附着的墨液照射紫外线使其暂时固化。还有，第1LED基板81A及第2LED基板81B并非一直点亮，而是如后述地，在从墨液附着于媒介物起经过预定时间之后才照射紫外线地点亮。
图4B是对第2喷头41B的构成进行说明的图。本图虽然为第2喷头41B的俯视图，但是为了便于说明喷嘴配置及LED配置，透过性地示出本来只能从下部看到的喷嘴孔及LED。第2喷头41B包括喷射黄色墨液的黄色墨液喷嘴列Y、喷射品红色墨液的品红色墨液喷嘴列M、喷射青绿色墨液的青绿色墨液喷嘴列C及喷射黑色墨液的黑色墨液喷嘴列K。并且，还包括喷射透明墨液的透明墨液喷嘴列CL、及喷射白色墨液的白色墨液喷嘴列W2。这些喷嘴列也分别具有360dpi的喷嘴间距P，并包括喷嘴#1～#360这360个喷嘴。还有，这些墨液也全为紫外线固化型墨液。
并且，第2喷头41B也包括第3LED基板81C及第4LED基板81D。各LED基板包括多个LED，可以照射用于暂时固化的紫外线。通过如此的构成，相对于断续地被输送的媒介物S，第2喷头41B能够边将彩色墨液和/或透明墨液喷射于媒介物，边对附着的透明墨液照射紫外线使其暂时固化。
图5是对喷头结构进行说明的图。在附图中，示出喷嘴Nz、压电元件PZT、墨液供给通路402、流路供给口404(相当于墨液供给口)、及弹性板406。
对墨液供给通路402，从未图示的墨液箱供给墨液。然后，这些墨液等被供给于流路供给口404。对压电元件PZT施加后述的驱动信号的驱动脉冲。若施加驱动脉冲，则压电元件PZT按照驱动脉冲的信号而伸缩，使弹性板406振动。然后，从喷嘴Nz喷射出对应于驱动脉冲的振幅的量的墨滴。
图6A是对第1驱动信号COM_1的例进行说明的图。第1驱动信号COM_1为共同施加于第1喷头41A的各喷嘴列的压电元件PZT的驱动信号。
第1驱动信号COM_1按每个重复周期T重复生成。作为重复周期的期间T对应于喷头按1像素的量在移动方向移动的期间。例如，在印刷分辨率为360dpi的情况下，期间T相当于喷头相对于媒介物移动1/360英寸所用的期间。而且，通过基于包括于印刷数据中的像素数据，将包括于期间T中的区间T2的驱动脉冲PS12施加于压电元件PZT，在1个像素内喷射墨滴。还有，因为驱动脉冲PS11是用于使喷嘴的墨液表面微振动的驱动信号，所以不使墨液喷射。
图6B是对第2驱动信号COM_2的例进行说明的图。第2驱动信号COM_2为共同施加于第2喷头41B的各喷嘴列的压电元件PZT的驱动信号。
基于包括于印刷数据中的像素数据，将包括于期间T中的各区间的驱动脉冲PS11～PS14施加于压电元件PZT，从各喷嘴列的喷嘴对1个像素内喷射大小不同的墨滴。而且，可以表现多个灰度。
第2驱动信号COM_2包括：在重复周期T中的区间T1’所生成的驱动脉冲PS21、在区间T2’所生成的驱动脉冲PS22、在区间T3’所生成的驱动脉冲PS23和在区间T4’所生成的驱动脉冲PS24。
驱动脉冲PS22为用于使喷嘴Nz的墨液表面微振动的驱动脉冲。即使该驱动脉冲PS22施加于压电元件PZT，墨液也不会从喷嘴Nz喷射。
驱动脉冲PS24为具有电压振幅Vhs2的驱动脉冲。驱动脉冲PS21为具有电压振幅Vhm2的驱动脉冲。驱动脉冲PS23为具有电压振幅Vhl2的驱动脉冲。电压振幅具有Vhs2＜Vhm2＜Vhl2的大小关系。因为驱动脉冲的电压振幅越大则压电元件PZT移位越大，所以电压振幅越大则喷射越大滴的墨液。即，驱动脉冲PS24为用于使小墨点喷射的驱动脉冲，驱动脉冲PS21为用于使中等墨点喷射的驱动脉冲，驱动脉冲PS23为用于使大墨点喷射的驱动脉冲。
如上述地，在本实施方式中，采用第1驱动信号COM_1与第2驱动信号COM_2，第1驱动信号COM_1的驱动脉冲PS12振幅比第2驱动信号COM_2的驱动脉冲大，周期也比其他驱动脉冲长。由此，能够从第1喷头41A喷射用于形成大墨点的墨滴。而且，能够通过金属墨液或白色墨液形成背景。
图7是暂时固化单元80中的LED基板的说明图。LED基板81包括多个LED组件83。在本实施方式中，在媒介物宽度方向并排2个LED组件83，在输送方向并排8组LED组件83(以共计16个LED组件83构成)。在1组LED组件83，包括4个LED831。本实施方式中的LED831采用在385～405nm具有峰值波长的LED。
调整供给于这些LED的电流量，能够使得照射能量可变。在本实施方式中，调整电流，使得止动能量(暂时固化能量)为5～30mJ/cm2/pass。在此，所谓“1pass”是指喷头从移动方向一端向另一端移动1次的工作。
并且，彻底固化单元90构成为，多个LED基板81并排于喷头的移动方向。而且，彻底固化单元90安装于第2喷头41B的下游侧，通过第2喷头41B移动于喷头的移动方向，同时进行移动。如此地，因为设置于第2喷头41B的下游侧，所以能够使通过第1喷头41A所喷射而暂时固化的墨液和通过第2喷头41B所喷射而暂时固化的墨液彻底固化。
图8是对墨点内的金属箔片f的光反射进行说明的图。
从喷嘴喷射于媒介物的紫外线固化型金属墨液通过附着于媒介物而形成墨点。金属墨液包括薄铝片等的微量金属箔片f作为颜料。在通过喷射该液体所形成的记录面上，通过该金属颜料对光进行反射，能够在记录面表现金属光泽。
金属颜料如示于图8地，在形成于媒介物上的墨点内散乱分布于不规则的位置、方向。若在该状态下照射光而使墨点固化，则金属颜料也在散乱的状态下固定于墨点内。可是，因为金属颜料在墨点内以不规则的朝向而分布，所以反射光也向不规则的方向反射，导致金属光泽的质感不足。
在本实施方式中，如示于以下地，使金属颜料在墨点内横倒，能够尽量使反射光按均一方向反射。如此一来，使金属光泽的质感提高。
图9是对金属箔片f的长边长度与墨膜厚度的关系进行说明的图。在附图中，示出附着于媒介物的金属墨液所形成的墨点。并且，示出包括于金属墨液中的金属箔片f。本实施方式中的金属箔片f的长边平均长度为1～2μm，平均厚度为20～30nm。并且，金属墨液的膜厚度为1μm以下。
在本实施方式中，金属墨液的膜厚度能够通过照射于金属墨液的光能量及照射定时进行调整。例如，如果在金属墨液附着于媒介物之后立即照射光，则金属墨液在刚附着于媒介物后的状态下进行固化。另一方面，如果在金属墨液附着于媒介物后经过预定时间之后照射光，则金属墨液直至固化为止在媒介物上浸润扩展。其结果是墨膜厚度变薄。在图9，表示在暂时固化或彻底固化后，至少墨膜厚度为金属箔片f的长边长度以下的状况。如此地，只要至少墨膜厚度为金属箔片f的长边长度以下，则金属箔片f自然会与媒介物平行地横倒。而且，因为横倒的金属箔片f按基本均一的朝向使光反射，所以能够使光泽感提高。
图10A～图10F是表示使得墨膜厚度为金属箔片f长边长度以下地形成墨点时的状况的图。
图10A表示金属墨液刚附着于媒介物S上之后的状况。在此，为了便于说明，金属箔片f在1个墨点内只示出1个。在刚附着后，附着的金属墨液尚未浸润扩展。因此，即使金属箔片f相对于媒介物垂直竖立，墨膜厚度也不会成为金属箔片f的长边长度以下。在该时刻，或是紫外线尚未照射于金属墨液或者即使照射也只是不影响金属箔片f的移动的程度的微量。
此后，若经过预定时间，则媒介物上的金属墨液浸润扩展。作为结果，如示于图10B地，墨膜厚度成为金属箔片f的长边长度以下。
而且，若未使紫外线照射于金属墨液，则直立的金属箔片f将横倒在媒介物上。在图10C，示出要横倒于媒介物上的金属箔片f。然后，金属箔片f横倒于媒介物S上(图10D)。
在金属箔片f横倒于媒介物S上之后，照射暂时固化用的紫外线。于是，金属墨液的表面固化，墨膜厚度基本以该时刻的厚度被固定(图10E)。还有，也可以使照射暂时固化用紫外线的定时为图10C的定时。这是因为，在照射了暂时固化用紫外线的情况下，虽然墨液表面固化但是内部尚未固化，所以金属箔片f继续向媒介物S上横倒。
最后，照射彻底固化用的紫外线，使得墨液固化(图10F)。通过如此地进行，在使金属箔片f横倒为基本与媒介物平行的状态之后，使墨液固化，使通过金属箔片f产生的反射光恰当地向观看者反射，能够使光泽感提高。
在前述的实施方式中，通过对照射光的定时进行控制，对媒介物上的金属墨液的浸润扩展的定时进行了调整。而且，使墨膜厚度变成金属箔片f的长边长度以下地进行了控制，但是墨膜厚度的控制并不限于该方法。例如，也可以通过对进行暂时固化的光的照射强度进行调整，对墨膜厚度进行控制。具体地，也可以采用如下方法：在金属墨液刚附着之后减弱光的照射强度，允许金属墨液浸润扩展，然后，逐渐提高其强度。
并且，虽然在前述的实施方式中，以喷头移动于移动方向的所谓串行型喷墨打印机为例进行了说明，但是并不限于此。例如，也可以由固定喷头、通过对所输送的媒介物喷射墨液而形成图像的所谓行式喷墨打印机而具体化。该情况下，排出金属墨液和/或白色墨液作为背景色的喷头关于媒介物输送方向配置于最上游侧。而且，在其下游配置暂时固化用的照射装置，进而在其下游，配置黄色Y、品红色M、青绿色C、黑色K等彩色墨液的喷头及暂时固化用的照射装置。然后，在最下游配置彻底固化用的照射装置。此时，喷射金属墨液的喷头与用于使金属墨液暂时固化的照射装置关于输送方向仅离开预定距离地配置。通过如此地进行，能够在使得墨膜厚度变成金属箔片的长边长度以下之后进行暂时固化地，争取金属墨液浸润扩展的时间。
其他实施例
虽然在上述的实施例中，作为印刷装置说明了打印机1，但是并不限于此，也能够具体化为喷射、排出墨液以外的其他流体(液体和/或分散有功能材料微粒的液状体、凝胶状的流状体)的液体排出装置。例如，在滤色器制造装置、染色装置、微细加工装置、半导体制造装置、表面加工装置、三维造形机、气体汽化装置、有机EL制造装置(尤其是高分子EL制造装置)、显示器制造装置、成膜装置、DNA芯片制造装置等应用了喷墨技术的各种装置，也可以应用与上述实施例相同的技术。并且，这些方法和/或制造方法也是应用范围的范畴。
上述的实施例用于使本发明容易理解，并非用于对本发明限定地进行解释。本发明当然可不脱离其主旨地改变、改良，并在本发明中包括其等效物。
(关于喷头)
虽然在前述的实施例中，采用压电元件排出墨液。但是，排出液体的方式并不限于此。例如，也可以采用通过热而使气泡产生于喷嘴内的方式等其他方式。
Claims (7)
1.一种印刷装置，其特征在于，具备：
将包括多个金属片的金属墨液喷射于媒介物的喷嘴；
将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物的照射部；和
控制部，其在前述媒介物上使前述金属墨液暂时固化时，以使得在通过附着于前述媒介物的前述金属墨液所形成的膜的膜厚度成为前述多个金属片的长边的平均长度以下之后前述膜固化的方式，对通过前述照射部进行的前述光的照射进行控制。
2.根据权利要求1所述的印刷装置，其特征在于：
通过在从对前述媒介物喷射前述金属墨液起经过预定时间后，对附着于前述媒介物的前述金属墨液照射前述光，使通过附着于前述媒介物的前述金属墨液所形成的膜的膜厚度成为前述多个金属片的长边的平均长度以下。
3.根据权利要求1或2所述的印刷装置，其特征在于：
通过对要照射于前述媒介物的光的强度进行调整，使通过附着于前述媒介物的前述金属墨液所形成的膜的膜厚度成为前述多个金属片的长边的平均长度以下。
4.根据权利要求1或2所述的印刷装置，其特征在于：
前述金属墨液为紫外线固化型液体，前述光包括紫外线。
5.根据权利要求1或2所述的印刷装置，其特征在于：
还具备喷射用于形成图像的描绘墨液的喷嘴；
在以使得通过附着于前述媒介物的前述金属墨液所形成的膜的膜厚度成为前述多个金属片的长边的平均长度以下的方式使附着于前述媒介物的前述金属墨液暂时固化之后，在附着于前述媒介物的前述金属墨液上喷射要形成前述图像的描绘墨液。
6.根据权利要求1或2所述的印刷装置，其特征在于：
前述膜厚度为通过附着于前述媒介物的前述金属墨液形成于前述媒介物的膜的膜厚度的平均膜厚度。
7.一种印刷方法，其特征在于，
具备将包括多个金属片的金属墨液喷射于媒介物的喷嘴、和将用于使前述金属墨液暂时固化的光照射于前述媒介物的照射部，
该印刷方法包括：
对前述媒介物喷射前述金属墨液的步骤；和
在前述媒介物上使前述金属墨液暂时固化时，以使得在通过附着于前述媒介物的前述金属墨液所形成的膜的膜厚度成为前述多个金属片的长边的平均长度以下之后前述膜固化的方式照射前述光的步骤。
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