CN103481670A - 喷墨记录装置和用于控制该喷墨记录装置的方法 - Google Patents

喷墨记录装置和用于控制该喷墨记录装置的方法 Download PDF

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Abstract

在具有喷嘴行的喷墨头(24、110)中,喷嘴行具有喷嘴,每个喷嘴喷射通过供给的活化能来固化的可固化油墨,并且所述喷嘴以间距P布置在第一方向上,喷嘴行是每种颜色的N(N≥5)个喷嘴行,其分别喷射包括青色、品红色、黄色和黑色的四种颜色的深油墨和在淡油墨当中在色调上类似于深油墨的至少一种淡油墨,在每个喷嘴行中的喷嘴被布置成在第一方向上彼此偏移P/N,具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在记录介质(12、120)的相对移动的方向上的最上游侧,且进一步地,淡油墨的喷嘴布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间。

Description

喷墨记录装置和用于控制该喷墨记录装置的方法
发明领域
本发明涉及喷墨记录装置和用于控制该喷墨记录装置的方法,且更具体地涉及喷射多种颜色的油墨来形成图像的技术。
背景技术
在传统喷墨记录装置中,将相应颜色头的喷嘴配置成在主扫描方向上排列在同一条线上,使得可共享相应颜色的墨点的布置位置。
当这样的喷嘴布置应用于使用UV固化油墨(紫外可固化油墨)的喷墨记录装置时,所有颜色的墨点通过一个主扫描行动排列在同一条线上。因此,这些墨点在主扫描方向上可引起着陆(landing)干扰,且不合意地形成具有大的凹陷和凸起的线状表面形状。由于这些凹陷和凸起而导致的轻微的形状差异使不均匀的光泽度变得显著。
为了解决这个问题,在日本专利申请特许公开No.2005-262570中公开了一种方法,其中通过将具有低记录密度的油墨的点的中心位置偏移到具有高记录密度的油墨的点的中心位置来减小在图像中的凹陷与凸起之间的差异。此外,用于布置相应颜色头的喷嘴位置以便在副扫描方向上彼此偏移的技术已在国际公布No.WO1997/037854中公开。
然而,在日本专利申请特许公开No.2005-262570的方法中,因为具有高记录密度的油墨沉积在相同的线上,因此在具有高密度和高液滴沉积速率的图像(例如,由四种颜色青色、品红色、黄色和黑色构成的灰色固体图像)中不能充分改善不均匀光泽度。而且,如果在国际公布No.WO1997/037854中公开的喷嘴布置应用于使用UV固化油墨的喷墨记录装置,因为由于颜料的吸收波长,而导致UV固化油墨在相应颜色之间的固化敏感度上是不同的,因此不均匀的光泽度根据颜色的叠加顺序仍然是显著的。
此外,日本专利申请特许公开No.2007-118409中描述了改善图像质量的技术,其中相应颜色的喷墨头放置在不同的位置处,且具有最低渗透性的油墨在其它油墨被顺序地打印之前首先被打印并固化。
如在日本专利申请特许公开No.2007-118409中描述的放置每个颜色头将引起支承颜色头以及UV照射光源的支架的扩大,这转而又引起扫描速度的退化和功耗的增加。
发明内容
在使用UV固化油墨和具有用于半固化和主固化的分开光源的喷墨记录装置中,已知通过减少半固化光源的光量(束缚光量)来增加光泽度。然而,如果半固化光源的光量减少,则相应颜色的油墨液滴紧接着在其喷射之后的缺点更可能使着陆干扰变得明显。
在可能引起着陆干扰的UV固化油墨的情况下,相应颜色的油墨被组合,且沉积的液滴在周期性的基础上变形,这引起周期性的不均匀光泽度。
因此,减少半固化光源的光量以增加光泽度与增加半固化光源的光量以避免着陆干扰彼此发生矛盾。因此,在UV固化油墨中,增加光泽度并解决不均匀光泽度是难以同时实现的目标。
鉴于这样的情况做出本发明,且本发明的目的是提供一种喷墨记录装置以及用于控制该喷墨记录装置的方法,该喷墨记录装置可抑制图像的不均匀光泽度,并可通过采用与油墨的特征相对应的喷嘴布置来记录高质量图像。
为了实现上述目的,喷墨记录装置的一个方面包括:具有喷嘴行的喷墨头,喷嘴行具有喷嘴,其中每个喷嘴喷射由供给的活化能所固化的可固化油墨,并且所述喷嘴以间距P布置在第一方向上,喷嘴行是N(N≥5)个具有各自颜色的喷嘴行,该喷嘴行分别喷射包括青色、品红色、黄色和黑色的四种颜色的深油墨和在淡油墨当中在色调上类似于深油墨的至少一种淡油墨;活化能供给设备,其将活化能供给到从喷嘴喷射并沉积在记录介质的记录表面上的油墨液滴;保持设备,其沿着垂直于第一方向的第二方向布置并保持喷墨头和活化能供给设备;扫描设备,其使保持设备和记录介质在第二方向上相对地扫描;移动设备,其使保持设备和记录介质在由扫描设备进行的每个扫描行动中在第一方向上移动;以及控制设备,其在使保持设备所保持的喷嘴头和活化能供给设备相对地扫描记录介质的每个区域时,使图像形成在记录介质的记录表面上;其中,在喷墨头中的每个喷嘴行中的喷嘴被布置成在第一方向上彼此偏移P/N,具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴被布置在记录介质在第一方向上相对于喷墨头的移动方向上的最上游侧,且进一步地,淡油墨的喷嘴被布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间,以及控制设备通过使被布置在记录介质的在第一方向上的相对移动方向上的越上游侧的喷嘴的所述油墨涂在越接近记录介质的记录表面的层上,来使所述图像形成在记录介质的记录表面上。
根据本方面,在喷墨头中的每个喷嘴行中的喷嘴被布置成在第一方向上彼此偏移P/N,而具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在记录介质相对于喷墨头的移动方向上的最上游侧,且进一步地,淡油墨的喷嘴布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间,且控制设备通过使被布置在记录介质的在第一方向上的相对移动的方向上的越上游侧的喷嘴的油墨涂在越接近记录介质的记录表面的层上来使图像在记录介质的记录表面上形成。因此,具有最低固化敏感度的油墨可涂在最接近记录表面的层上,以便将表面层恒定地保持在稳定状态中,而能够减小在深油墨之间的着陆干扰,且从而能够减小不均匀的光泽度。在这个方面,可根据条件(例如记录介质和喷墨头的形状和尺寸)来设定相对扫描的次数,且不限于特定的次数。
具有最低固化敏感度的油墨可以是黑色油墨。本方面可适用于具有这样的固化敏感度的油墨组。
在喷墨头中的每个喷嘴行中,从在所述记录介质相对于所述喷墨头的移动方向上的上游到下游,优选于将第二最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在所述最低固化敏感度的油墨的喷嘴之后。因此,具有最低固化敏感度的油墨涂在最接近记录表面的层上,并且具有第二最低固化敏感度的油墨涂在第二最接近记录表面的层上,使得表面层可进一步保持在稳定状态中,且从而可进一步减小不均匀的光泽度。
具有第二最低固化敏感度的油墨可以是黄色油墨。本方面可适用于具有这样的固化敏感度的油墨组。
优选地,喷墨头具有喷嘴行,该喷嘴行分别喷射作为淡油墨的淡青色和淡品红色的油墨,在喷墨头中的每个喷嘴行中的喷嘴被布置成在第一方向上彼此偏移P/6,且淡青色或淡品红色的喷嘴布置在青色的喷嘴与品红色的喷嘴之间、品红色的喷嘴与黄色的喷嘴之间、或黄色的喷嘴与青色的喷嘴之间。本方面可适用于使用淡青色和淡品红色的喷墨记录装置。
此外,在喷墨头中的每个喷嘴行中,喷嘴可布置成在记录介质相对于喷墨头的移动方向上从上游到下游以油墨的固化敏感度的升序在第一方向上彼此偏移。因此,具有较低固化敏感度的油墨可涂在较接近记录介质的记录表面的层上,使得表面层可恒定地保持在稳定状态,并且可适当减小不均匀的光泽度。
活化能供给设备优选供给足够高的活化能来对在由扫描设备的一次扫描活动中沉积在记录介质的记录表面上的油墨液滴进行以不完全固化。因此,可增加光泽度。
优选的是包括第二活化能供给设备,该第二活化能供给设备进一步将活化能供给到由活化能供给设备供给了活化能的油墨液滴,以便完全固化油墨液滴。因此,可适当地固化油墨。
保持设备优选于将第二活化能供给设备保持在记录介质的相对移动方向上的下游侧。因此,可适当地固化油墨。
保持设备优选于将活化能供给设备保持在喷墨头的在第二方向上的两侧上。因此,可适当且不完全地固化油墨。
活化能可以是紫外光。本方面可适用于使用紫外线可固化油墨的喷墨记录装置。
喷墨头可具有喷嘴行,所述喷嘴行分别将透明和白色的油墨喷射在N个彩色喷嘴行的在所述第二方向上的两侧。本发明可适用于具有透明油墨和白色油墨的喷墨记录装置。
为了实现上述目的,用于控制喷墨记录装置的方法的一个方面,该装置包括:具有喷嘴行的喷墨头,每个喷嘴行从在第一方向上以间距P布置的喷嘴喷射由供给的活化能所固化的可固化油墨,油墨是包括青色、品红色、黄色和黑色的深油墨和在色调上类似于深油墨的淡油墨的总计N种颜色的油墨;活化能供给设备,其将活化能供给到从喷嘴喷射并沉积在记录介质的记录表面上的油墨液滴;以及保持设备,其沿着垂直于第一方向的第二方向设置并保持喷墨头和活化能供给设备,所述方法包括:布置步骤,其将在喷墨头中的每个喷嘴行中的喷嘴布置成在第一方向上彼此偏移P/N,同时将具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在记录介质在第一方向上相对于喷墨头的移动方向上的最上游侧,以及将淡油墨的喷嘴布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间;以及控制步骤,其在使保持设备所保持的喷墨头和活化能供给设备相对地扫描记录介质的每个区域时,使图像形成在记录介质的记录表面上,其中通过使被布置在所述记录介质的在所述第一方向上的相对移动方向上的越上游侧的所述喷嘴的所述油墨涂在越接近记录介质的记录表面的层上,来将图像形成在记录介质的记录表面上。
根据本方面,在喷墨头中的每个喷嘴行中的喷嘴被布置成在第一方向上彼此偏移P/N,而具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴被布置在记录介质在第一方向上相对于喷墨头的移动方向上的最上游侧,并且淡油墨的喷嘴布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间,且通过使用喷墨头,并通过使被布置在记录介质的在第一方向上的相对移动方向上的越上游侧的所述喷嘴的所述油墨涂在越接近记录介质的记录表面的层上,来将图像形成在记录介质的记录表面上。因此,具有最低固化敏感度的油墨可涂在最接近记录表面的层上,使得表面层可恒定地保持在稳定状态中,并从而能够减小不均匀的光泽度。在这个方面,可根据条件(例如记录介质和喷墨头的形状、尺寸和布置等)来设定相对扫描的次数,且不固定于特定的次数。
根据本发明,表面层可恒定地保持在稳定状态中,且可减小不均匀的光泽度。
附图说明
图1是用于说明喷墨记录装置的一般性配置的说明性视图;
图2是喷墨记录装置的系统配置图;
图3是喷墨头的放大示意图;
图4是用于说明交错法的视图;
图5是示出本实施例中的图像形成的方法的流程图;
图6A到6C是示出在交错法中的另一液滴沉积顺序的视图;
图7是示出在每种油墨颜色中的固化敏感度的评估结果的视图;
图8A到8C是示出示例中的头单元的视图;
图9是说明不均匀光泽度的视图;
图10是示出在两个颜色喷嘴之间的偏移量与不均匀光泽度的视觉评估之间的关系的视图;
图11是根据另一实施例的喷墨记录装置的一般性透视图;
图12是示意性示出记录介质输送路径的说明图;
图13是示出喷墨头、临时固化光源和主固化光源的布置的平面透视图;
图14是示出在喷墨记录装置中的油墨供应系统的配置的框图;以及
图15是示出喷墨记录装置的配置的框图。
具体实施例
在下文中,将参照附图来详细描述本发明的实施例。
<第一实施例>
[喷墨记录装置概述]
图1是用于说明喷墨记录装置100的一般性配置的说明图。图2是喷墨记录装置100的系统配置图。
喷墨记录装置100包括喷墨头110、固化光源116R和116L、支承这些喷墨头110和固化光源116R和116L的支架118(保持设备的一个示例)、配置成允许支架118沿着在主扫描方向上(对应于第二方向)延伸的导轨119扫描的支架扫描机构130(扫描设备的一个示例)、配置成能够在垂直于主扫描方向的副扫描方向(对应于第一方向)上移动记录介质120(其放置在上表面上)的记录介质输送机构132(移动设备的一个示例)、经由有线或无线通信接口获取图像数据的图像输入接口134、对所输入的图像数据执行期望的图像处理的图像处理单元136、以及总体控制喷墨记录装置100的控制单元138,等等。
图3是喷墨头110的放大示意图。喷墨头110包括六个头112K、112C、112M、112Y、112LC和112LM(喷嘴行的一个示例)。这些相应的六个头112K、112C、112M、112Y、112LC和112LM具有多个喷嘴114K、114C、114M、114Y、114LC和114LM,每个喷嘴用于喷射黑色油墨(K油墨)、青色油墨(C油墨)、品红色油墨(M油墨)、黄色油墨(Y油墨)、淡青色油墨(LC油墨)和淡品红色油墨(LM油墨),这些油墨是紫外线可固化的油墨(UV固化油墨的一个示例,由供给的活化能来固化的可固化油墨)。在这里,LC油墨是具有色调与C油墨的色调相类似但具有着色剂浓度低于C油墨的着色剂浓度的油墨(淡油墨)。类似地,LM油墨是具有色调与M油墨的色调相类似但具有着色剂浓度低于M油墨的着色剂浓度的油墨(淡油墨)。
在包括K油墨、C油墨、M油墨、Y油墨、LC油墨和LM油墨的六种颜色的油墨当中,K油墨相对于从固化光源116R和116L发射的紫外光的波长(例如,385nm)具有最低固化敏感度,而Y油墨具有第二最低固化敏感度。在下文中,固化敏感度以LM油墨、C油墨、LC油墨和M油墨的顺序降低。
固化敏感度在本文指的是用于完全固化油墨液滴所必需的能量数量,油墨液滴通过使用紫外光照射来固化。当必需的能量数量较小时,固化敏感度较高。因此,短语“具有最低固化敏感度”表示必需需要大量能量来完全固化油墨液滴。
在头112K中的多个喷嘴114K以规则的间隔沿着副扫描方向布置在一行中。类似地,在头112C中的多个喷嘴114C、在头112M中的多个喷嘴114M、在头112Y中的多个喷嘴114Y、在头112LC中的多个喷嘴114LC和在头112LM中的多个喷嘴114LM以规则的间隔沿着副扫描方向布置在一行中。在这种情况下,在相应颜色的头112中的喷嘴114的间距都被设定在100dpi。
相应颜色的头112在主扫描方向上以112LM、112K、112C、112M、112Y和112LC的顺序从左侧布置。
就副扫描方向来说,喷嘴114K在记录介质输送方向上布置在最上游侧上。相应颜色的头112布置成彼此不对齐,以使得喷嘴以114K、114Y、114LM、114C、114LC和114M的顺序朝着下游侧以规则的间隔(以600dpi(254μm/6=大约42μm)的间隔)排列。在这种情况下,未用于打印的喷嘴(无效喷嘴)可设置在比喷嘴114K更上游的一侧,只要喷嘴114K是设置在用于打印的喷嘴(有效喷嘴)当中的最上游侧。
因此,相应颜色头112被布置成在副扫描方向上彼此偏移P/N,其中P表示喷嘴间距,而N表示头的数量(喷嘴行的数量)。应注意,短语“在副扫描方向上偏移”表示在相应颜色头112中的喷嘴114当中在记录介质输送方向上的最上游侧的喷嘴(第一喷嘴)设置在参考油墨的第一喷嘴的前方或后方。第一喷嘴不仅指的是在记录介质输送方向上设置在相应颜色头112中的多个喷嘴114当中的最上游侧的喷嘴,而且还指的是在用于在相关图像形成模式中的喷射并有助于图像形成的喷嘴当中在最上游侧的喷嘴。
通过支架118所执行的扫描行动,使喷墨头110在主扫描方向上执行往复扫描,并且还在控制单元138的控制下从相应颜色头112中的喷嘴114喷射油墨,使得相应颜色油墨的油墨液滴沉积在记录介质120的记录表面上。
每当使喷墨头110在主扫描方向上扫描时,记录介质120在副扫描方向上由记录介质输送机构132输送(扫描)特定的量。在本说明书中,图1的上侧被称为在记录介质120的输送方向上的上游侧,而图1的下侧被称为在记录介质120的输送方向上的下游侧。
固化光源116R和116L(活化能供给设备的一个示例)分别包括多个UV-LED。固化光源116R和116L由控制单元138控制,使得在主扫描方向上位于支架118的上游侧的UV-LED被关闭,而位于下游侧的UV-LED被开启。开启的UV-LED照射相应颜色油墨的油墨液滴,该油墨液滴从相应颜色头112喷射并沉积在记录介质120上,紫外光不完全地固化(半固化)油墨液滴。
更具体地,当油墨从相应颜色头112中的喷嘴114喷射,且同时支架118在图1中向右移动时,在扫描方向上位于下游侧的固化光源116L的UV-LED使用紫外光照射油墨液滴。当油墨从相应颜色头112中的喷嘴114喷射,且同时支架118在图1中向左移动时,在扫描方向上位于下游侧的固化光源116R的UV-LED使用紫外光照射油墨液滴。
沉积在记录介质120上的油墨液滴通过来自固化光源116R和116L的一次紫外照射并不会完全固化,并处于半固化状态。本文的半固化状态指的是在固化开始之后和固化完成之前油墨的状态。通过接收来自沉积在记录介质120的输送方向上的下游侧的未示出的主固化光源的另外紫外光照射,将在半固化状态中的油墨液滴置于完全固化状态中。因此,将图像记录在记录介质120的记录表面上。注意的是,术语“完全固化状态”用于指被固化到一定程度的油墨液滴的状态,由此,即使在执行记录介质120的处理时,图像也不会被损坏。换句话说,完全固化并不必然意味着完成了固化反应。在本实施例中,主固化光源可以是安装在喷墨头上的光源(参考以后说明的图13),但它也可以是与喷墨头分开/独立设置的光源。在后一种情况下,可使用宽度基本等于记录介质的宽度的单个光源,但也可使用多个光源,每个光源的宽度比记录介质的宽度短。
应注意,可分开设置来自固化光源116R和116L的照射光的量和来自主固化光源的照射光的量。如前所述,可通过在半固化时减少照射光的量来增加所记录图像的光泽度。
[用于通过喷墨记录装置进行图像形成的方法]
图4是用于说明交错法(用于以多次经过将油墨液滴喷射在特定区域中的方法)的视图,该方法是用于喷墨记录介质100形成图像的方法。在喷墨记录装置100中,控制单元138控制每个喷墨头110、固化光源116R和116L、支架扫描机构130和记录介质输送机构132,使得可以根据交错法来进行图像形成。在本文给出了示例的描述,其中通过包括在主扫描方向上的两次经过和在副扫描方向上的三次经过的总共六次经过来执行打印。
图4所示的参考数字122表示记录介质120的记录表面上的油墨液滴应沉积的记录位置(像素组)。每个像素中的数字显示经过的次数,油墨液滴随着该经过而沉积在像素上。
首先,由支架扫描机构130使喷墨头110在主扫描方向上向右扫描(第一次经过)。此时,油墨从相应颜色头112的相应喷嘴114喷射,且相应颜色的油墨液滴沉积在像素组122中的位置“1”上。也就是说,在第一次经过中,液滴沉积在像素组122中的副扫描行当中的每个偶数行上。如图3所示,将相应颜色头112中的相应喷嘴114布置成彼此偏移600dpi,且因此所沉积的油墨液滴形成在100dpi的范围内的六种颜色的一行独立点。
在第一次经过扫描期间,固化光源116L使用紫外光照射沉积在记录介质120的记录表面上的相应颜色的油墨液滴。因此,相应颜色的油墨液滴被置于半固化状态中。
一旦完成第一次经过主扫描,由记录介质输送机构132将记录介质120在副扫描方向(图4中向下)上输送特定的量。为说明起见,图4示出移位了特定量到图4的上侧的喷墨头110。
接着,使喷墨头110在主扫描方向上向左扫描(第二次经过)。此时,油墨从相应颜色头112的相应喷嘴114喷射,且相应颜色的油墨液滴沉积在像素组122中的位置“2”上。也就是说,在第二次经过中,液滴沉积在属于副扫描行当中的每个偶数行并与在第一次经过中受到沉积的像素(在像素组122中的位置“1”处的像素)的主扫描行相邻(与在记录介质输送方向上的上游侧相邻)的像素上。如在第一次经过的情况那样,六种颜色的一行独立点形成在100dpi的范围内。
在第二次经过扫描期间,固化光源116R使用紫外光照射沉积在记录介质120的记录表面上的相应颜色的油墨液滴。因此,在第二次经过期间沉积的相应颜色的油墨液滴被置于半固化状态中。同时,也使用紫外光照射在第一次经过期间沉积的油墨液滴,由此促进了它们的固化。
一旦完成第二次经过主扫描,记录介质120就在副扫描方向上被输送特定的量。
此外,使喷墨头110在主扫描方向上向右扫描(第三次经过)。此时,油墨从相应颜色头112的相应喷嘴114喷射,且液滴沉积在像素组122中的位置“3”上。也就是说,在第三次经过中,液滴沉积在属于副扫描行当中的每个偶数行并与在第二次经过中受到沉积的像素(在像素组122中的位置“2”处的像素)的主扫描行相邻(与在记录介质输送方向上的上游侧相邻)的像素上。固化光源116L也使用紫外光照射在第三次经过期间沉积的油墨液滴,以便将油墨液滴置于半固化状态中。
副扫描和主扫描随后以类似的方式重复,使得液滴沉积在像素组122中的位置“4”、“5”和“6”处。更具体地,液滴顺序地沉积在副扫描行当中的每个奇数行上。
因此,油墨液滴通过第一次到第六次经过而沉积在第一条带(swath)的所有像素上。类似地,油墨液滴通过第二次到第七次经过而沉积在第二条带的所有像素上,以及油墨液滴通过第三次到第八次经过而沉积在第三条带的所有像素上。
在这里,因为相应颜色的头112在副扫描方向上以112K、112Y、112LM、112C、112LC和112M的顺序来布置,因此具有最低固化敏感度的K油墨首先沉积在记录介质120的表面上,且具有第二最低固化敏感度的Y油墨接着沉积。在下文中,油墨的着陆以固化敏感度的升序(即,以LM油墨、C油墨、LC油墨和M油墨的顺序)出现。因此,K油墨、Y油墨、LM油墨、C油墨、LC油墨和M油墨以这个顺序朝着其上层涂在记录介质表面上。
因此,在本实施例中,喷嘴布置成以固化敏感度的升序偏移(图5的步骤S1),使得具有较低固化敏感度的油墨涂在下层上(布置在记录介质输送方向上的较上游侧的喷嘴的油墨涂在下层上),而具有较高固化敏感度的油墨涂在上层上,以进行图像形成(图5的步骤S2)。因此,表面层可恒定地保持在稳定状态中,且可减小不均匀光泽度。
此外,UV固化油墨在固化时不渗透到记录介质中,而在记录介质的表面上形成三维形状。因此,在需要被喷射大量油墨的由4C颜色(青色油墨、品红色油墨、黄色油墨、黑色油墨)构成的黑色固体图像中,不均匀光泽度变得显著。在由这四种类型的油墨构成的高密度图像部分中,几乎不使用淡油墨。
因此,在本实施例中,将在副扫描方向上的相应颜色的头112布置成使得淡油墨的喷嘴放置在包括Y油墨、C油墨和M油墨的深油墨的喷嘴之间。这样的布置使得能够减小深油墨之间的液滴喷射干扰并从而避免不均匀的光泽度。
以在副扫描方向上的这个喷嘴顺序,相应颜色的喷嘴144以600dpi的间隔布置在100dpi的范围中,该100dpi的范围是在相应颜色头112中的喷嘴114的间隔。因此,在具有被分成用于半固化的光源和用于主固化的光源的光源的喷墨记录装置中,可减小半固化光源的照度,使得可形成具有高光泽度和较不明显的不均匀光泽度的图像。
因此,考虑到油墨的固化敏感度,对在副扫描方向上的相应颜色头112的位置进行偏移,以使得具有较低敏感度的油墨的喷嘴位于在记录介质输送方向上的较上游侧,而将淡油墨的喷嘴放置在深油墨的喷嘴之间,以使得在形成高密度图像时在深油墨的点之间形成间隔。因此,能够进一步减少半固化光源的光量并同时实现光泽度的增加和不均匀光泽度的避免。
虽然在本实施例中两种颜色的油墨(LC油墨和LM油墨)用作淡油墨,然而淡油墨不限于这两种颜色。在色调上类似于K油墨但具有着色剂浓度比K油墨的着色剂浓度低的淡黑色油墨(LK油墨)以及在色调上类似于Y油墨但具有着色剂浓度比Y油墨的着色剂浓度低的淡黄色油墨(LY油墨)可用于构成1到4色配置。在这种情况下,在副扫描方向上相应颜色的头112布置成使得淡油墨的喷嘴放置在包括K油墨、Y油墨、C油墨和M油墨的深油墨的喷嘴之间,使得可减小在深油墨之间的液滴喷射干扰。
在本实施例中,给出了根据涉及如参照图4说明的六次经过的交错法而形成图像的示例的描述。然而,经过的次数和液滴沉积的顺序不限于所公开的配置。例如,如在图6A到6C中所示的液滴沉积顺序的情况中的那样,可利用包括在主扫描方向上的两次经过和在副扫描方向上的五次经过的总计十次经过来进行打印,且也可实施其它打印方法,例如使用8次经过的交错打印。
在本实施例中,在副扫描方向上相应颜色头112的位置偏移,使得具有较低敏感度的油墨的喷嘴位于在记录介质输送方向上的更上游侧。然而,如果将具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在最上游侧,则具有最低固化敏感度的油墨涂在最接近记录介质的层上,即使以不同的顺序布置其它油墨,也能够在一定程度上实现避免不均匀光泽度的效果。
例如,在本实施例的油墨组的情况下,将具有最低油墨固化敏感度的油墨的喷嘴114K布置在记录介质120的输送方向上的最上游侧,使得K油墨首先沉积在记录介质120的表面上(即,K油墨沉积在最接近记录介质120的记录表面的层上)。其它喷嘴可以按114K、114C、114LM、114M、114LC和114Y的顺序或按114K、114M、114LC、114Y、114LM和114C的顺序朝着下游侧布置。
[数据处理方法]
因为将相应颜色头112的(喷嘴114的)位置布置成在如图3所示的副扫描方向上偏移,因此处理半色调图像数据,使得在偏移位置处的半色调数据部分在每个光栅中被切断,并转移到相应颜色的头112,其中喷射半色调数据的液滴。
半色调图像数据在RIP软件上以与其它数据相同的方式来产生,并在被发送到图像处理单元136之前经由图像输入接口134输入到喷墨记录装置100中。被发送和存储在图像处理单元136中的数据是以相应颜色(例如LM、K、C、M、Y和LC颜色)的一序列点的形式,其通过在副扫描方向上将图像数据从图像的上端偏移一个点来得到。
在图像处理单元136中,根据每种颜色的头112的偏移量,将来自点的图像数据发送到控制单元138,该点从用作参考的给定颜色数据偏移了接近于在副扫描方向上的偏移量的量。根据偏移的布置,将来自在副扫描方向上从参考颜色数据偏移的点的数据传送到控制单元138。因此,虽然一般半色调过程在RIP软件上执行,然而喷墨记录装置100侧执行与相应颜色头112的偏移位置相对应的输出,这使得能够执行产生完整图像的图像形成处理,该完整图像不受正偏移的相应颜色的头112的布置太多影响。
虽然本实施例被配置成使得从图像输入接口134输入半色调图像数据,但也可以采用将RGB图像等输入并转换成点数据来用于在图像处理单元136中打印的配置。
<示例>
[在相应颜色的油墨之间的固化敏感度中的相对比较]
使用油墨敏感度评估装置来进行来自Fuji Specialty Ink System有限公司的UV固化油墨的相应颜色之间的固化敏感度的相对比较。
油墨敏感度评估装置使用微量吸移管提取UV固化油墨的样本,并将样本扩散在载玻片与10mm×10mm的玻璃板之间的间隙(15μm)中。使用具有380mm波长(其通常接近于实际上用于固化的UV光的波长)和10nm的半值宽度的UV光穿过玻璃基板来照射油墨样本以便被固化。可通过测量在每种油墨颜色中固化所花费的时间段来实施固化敏感度的相对评估。
通过从侧面按压上面的玻璃基板以将剪力施加到油墨样本来评估该油墨样本是否被固化,同时将下面的载玻片基板置于固定状态中。更具体地,油墨样本连续地暴露于恒定照度(大约50[mW/cm2])的UV光,且通过使用音圈电机来按压和推拉玻璃基板,以便将来自侧面的剪力转换成往复行动。通过音圈电机的按压和推拉行动而既未偏移也未移动玻璃基板的状态被定义为固化状态。通过将固化所花费的照射时间设定为暴露时间,来相对精确地比较每种油墨颜色的固化敏感度。
图7示出了评估的结果。在图7中,水平轴表示油墨种类(油墨颜色),而垂直轴表示直到玻璃基板不偏移也不移动的照射时间。使每个油墨样本连续暴露于恒定照度的UV光到由此每个样本不再受剪应力移动的程度所花费的时间段与暴露值[mJ/cm2]成比例。
如图7所示,固化花费最长时间的油墨是K油墨,K油墨从照射开始到当玻璃基板停止移动时的照射时间是13秒。固化花费第二最长时间的油墨是Y油墨,其照射时间是8.5秒。
换句话说,发现K油墨在相应颜色的油墨当中具有最低固化敏感度,并且Y油墨在相应颜色的油墨当中具有第二最低固化敏感度。
[头布置]
通过将来自Fuji Specialty Ink System有限公司的UV固化油墨填充和安装来自Fuji Photo Film有限公司的Acuity LED1600打印机中来制备宽格式打印机。Acuity LED1600打印机可单独设定用于束缚(pinning)(半固化)和固化(主固化)的UV照射光源的光量,使得可设定减小的束缚光量以增加光泽感。
此外,基于图7所示的评估结果并考虑相应颜色油墨之间的敏感度中的差异,确定Acuity LED1600打印机的相应颜色头在副扫描方向上的位置。
图8A是示出Acuity LED1600打印机的头单元140的示意图,其中由与图3所示的喷墨头110的附图标记相同的附图标记来表示相应颜色头和喷嘴。在Acuity LED1600打印机中,Dimatix有限公司的QE-10头用作相应颜色的头112。QE-10头具有100dpi的喷嘴间距。
如图8A所示,在头单元140中,从如从主扫描方向上的前方观看的左手侧起以112LM、112K、112C、112M、112Y以及112LC的顺序布置相应颜色的头112。在副扫描方向上,在记录介质输送方向上从上游到下游以112K、112Y、112LM、112C、112LC和112M的顺序布置头112。虽然在附图中未示出,白色油墨(W油墨)头和透明油墨(CL油墨)头分别布置在主扫描方向上的两侧。
因为这些相应的六个头112K、112Y、112LM、112C、112LC和112M具有100dpi(大约254μm)的喷嘴间隔,因此将这些头布置成在副扫描方向上以600dpi(大约42μm)的间隔偏移,该600dpi(大约42μm)的间隔会预期使相应颜色的喷射油墨以最均匀的方式扩散,且较少可能涂在彼此的顶部。更具体地,因为喷嘴间距是P=254μm且头的数量是N=6,因此将这些头布置成在副扫描方向上彼此偏移P/N=42μm。因为W油墨和CL油墨不会导致不均匀的密度,因此这些头不被计数为头N的数量。可合适地确定在副扫描方向上的喷嘴位置。
为了比较出现的不均匀光泽度,制备头单元142和头单元144,将该头单元142配置成使所有相应颜色头112的固定位置被布置成在如图8B所示的副扫描方向上是相同的,而将该头单元144配置成使相应颜色头112的固定位置布置成在如图8C所示的记录介质输送方向上从上游到下游以112K、112C、112LM、112Y、112LC和112M的顺序彼此偏移。
使这三种头单元140、142和144中的每个输出图像,且评估每个输出图像分布在副扫描方向上的光泽度值如何。
以图6A所示的液滴喷射顺序输出图像,使得布置在记录介质输送方向上的较上游侧的喷嘴的油墨涂在下层(较接近记录介质的层上)。
作为在评估中使用的图像,使用黑色固体图像,当采用涂在彼此顶上的所有四种颜色的油墨来形成黑色固体图像时,黑色固体图像被认为具有最明显的不均匀光泽度。更具体地,在600dpi主扫描×500dpi副扫描和大约6.4mm的条带宽度的条件下打印由C油墨(75%的渐变命令值)、M油墨(68%的渐变命令值)、Y油墨(67%的渐变命令值)和K油墨(90%的渐变命令值)的四种颜色构成的黑色(4C)固体图像。
不均匀光泽度在本文用于指失去均匀性并在视觉上被识别具有周期性不均匀度光泽度的现象,这是因为由于UV固化油墨被固化而并未失去它们的三维形式,而导致图像的光泽度取决于观看方向而改变。
当将图像放置在诸如荧光灯的线性光源下且在视觉上在线性光源的长度方向的镜反射方向上观察时,观察到的不均匀度特别明显。例如,在图9所示的示例中,在图像上的点A处的不均匀光泽度具有在来自荧光灯的光束与点A处的垂直线之间形成的85度角。因此,所观察到的不均匀光泽度在85度的位置处特别明显,该85度的位置相对于点A处的垂直线与来自荧光灯的光束是对称的。
在主扫描方向上使用来自BYK有限公司的光泽计(Micro Tri Gloss)以大约2mm的间隔测量由这三种类型的头单元140、142和144输出的固体图像。
因此,在每个头单元中的光泽度值所分布的最大值与最小值之间的宽度在头单元140中是Δ1.56,在头单元142中是Δ1.67,以及在头单元144中是Δ1.62。也就是说,不均匀光泽度以头单元142、144和140的顺序变大。
因此,在用于通过主扫描和副扫描行动来形成图像的往返扫描UV打印中,通过将相应头的喷嘴布置成在副扫描方向上彼此偏移P/N(其中P表示喷嘴间距,且N表示头的数量)、将具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在记录介质输送方向上的最上游侧、以及通过将淡油墨的喷嘴进一步布置在深油墨的喷嘴之间来进行图像形成,以使得将从布置在记录介质输送方向上的越上游侧的喷嘴所喷射的油墨涂在越下层上。因此,发现可减小不均匀的光泽度,这是因为具有最低固化敏感度的油墨被涂在最接近记录表面的层上,并从而减小深油墨之间的着陆干扰。
还发现,通过将具有第二最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在记录介质输送方向上的第二最上游侧,可进一步减小不均匀光泽度,以使得具有最低固化敏感度的油墨可涂在最接近记录表面的层上,且具有第二最低固化敏感度的油墨可涂在第二最接近记录表面的层上。
已确认,在上述情况下即使将大约是正常光量一半的光量设定为半固化光源的光量,也不会出现由于通过着陆干扰的颜色混合而导致的在分辨率上相当大的劣化。
如在头单元142的情况中的那样,当相应颜色的头112不在副扫描方向上偏移时,UV固化油墨在主扫描方向上涂在彼此的顶上并形成平行线,而在副扫描方向上出现了液滴喷射干扰和点的组合。因此,液滴沉积位置以喷嘴间隔分离,这造成相邻点之间的距离的趋势增加。因此,当由UV固化油墨形成的三维形状具有相同的高度时,在主扫描方向上的光泽度值变得较高,而在形成较大的凹陷和凸起的情况下,在副扫描方向上的光泽度值变得较低。
因此,发现最后得到的图像具有在主扫描方向上和副扫描方向上不同的光泽度值。发现在表面平滑度差的图像形成为以100dpi的间隔形成了峰和谷的UV固化油墨,这引起图像质量降低。
与上述情况相反,根据头单元140,以112K、112Y、112LM、112C、112LC和112M的顺序在副扫描方向上布置相应颜色的头112。因此,具有最低固化敏感度的K油墨首先沉积在记录介质上,而接着沉积具有第二最低固化敏感度的Y油墨。
虽然包括Y油墨、C油墨和M油墨的深油墨分别被喷射到高密度区,然而包括LM油墨和LC油墨的淡油墨在高密度液滴喷射速率上是低的。
因为期望尽可能地减少深油墨的着陆干扰,因此将相应颜色头112布置成,使得将作为淡油墨的LM油墨和LC油墨喷射在作为深油墨的Y油墨、C油墨和M油墨之间。
因此,喷嘴头在副扫描方向上的布置是在副扫描方向上朝着下游以112K、112Y、112LM、112C、112LC和112M的顺序来布置,以使得具有较低固化敏感度的油墨涂在下层上而具有较高固化敏感度的油墨沉积在上层上,以进行图像形成。
相应颜色头的这样的布置使具有高敏感度的油墨沉积在上层上,以使得在保留三维形状的同时将油墨固化,该三维形状彼此以高度的可能性相类似。
与此相反,如果将具有低敏感度的油墨布置成沉积在最上面的层上,则油墨具有流到由基础油墨产生的峰和谷的顶部或侧部的高度可能性,且在该状态下在形成三维形状时被固化。因此,最终的三维形状变得不均匀。
在这些头在副扫描方向上彼此不偏移而是彼此对齐的情况下,当具有低敏感度的油墨配置成沉积在具有高敏感度的油墨上时,这个现象变得最明显,且预期不均匀光泽度在从右侧到左侧(向外行程)和从左侧到右侧(返回行程)的方向上执行的每个扫描行动的间隔(在条带宽度中)处是显著的。
[合成色中的不均匀光泽度的减小]
输出由使用M油墨和Y油墨的100%合成色R制成的输入图像,且评估在两种颜色喷嘴之间的偏移量与不均匀光泽度的视觉评估之间的关系。在600dpi主扫描×500dpi副扫描、95μm的大液滴点直径和2次主扫描经过×5次副扫描经过的条件下通过双向打印来打印用于评估的图像。
图10中示出了评估的结果。在图10中,将视觉上不可识别的不均匀光泽度评价为“A”,将视觉上可识别的稍微不均匀的光泽度评价为“B”,以及将视觉上可识别的清楚的不均匀光泽度评价为“C”。
如图10所示,发现将头偏移点直径(95μm)的1/2(47.5μm)或更多产生了改善不均匀性的显著效果。
因此,如果偏移量小,则由于着陆干扰而导致偏移效果减弱。因此,通过使喷嘴间隔点直径的1/2或更多以抑制两个点的结合,可提高改善不均匀光泽度的效果。
在图8A所示的头单元140的情况下,将相应颜色的头112布置成使得将作为淡油墨的LM油墨和LC油墨喷射在作为深油墨的Y油墨、C油墨和M油墨之间。因此,由于深油墨的点之间的距离约为84μm(其大于点直径的1/2(47.5μm)),可改善不均匀光泽度。
<另一实施例>
[喷墨记录装置的一般性组成]
图11是根据另一实施例的喷墨记录装置的一般性透视图。喷墨记录装置10是通过使用紫外线(UV)固化油墨(UV固化油墨)在记录介质12上形成彩色图像的宽格式打印机。宽格式打印机是适于在宽图像形成范围(例如用于大的海报或商业墙广告等)内执行记录的装置。在这里,与具有A3+或更大的尺寸的介质相对应的打印机被称为“宽格式打印机”。
喷墨记录装置10具有主体20和支承主体20的架子22。主体20包括:将油墨喷射到记录介质(介质)12上的按需喷射型喷墨头24、支承记录介质12的台板26、以及形成头移动设备的导向机构28和支架30(扫描设备的一个示例)。
将导向机构28设置成在台架26之上沿着平行于台板26的介质支承表面并垂直于记录介质12的输送方向(X方向)的扫描方向(Y方向)延伸。支架30被支承,以便能够沿着Y方向在导向机构28上往复运动。喷墨头24安装在支架30上,并且使用UV光在记录介质12上照射油墨的临时固化光源32A和32B和主固化光源34A和34B也安装在支架30上。
临时固化光源32A和32B是使用UV光照射通过喷墨头24沉积在记录介质12上的油墨液滴以在由此相邻的油墨液滴不结合在一起的程度上临时固化(半固化)油墨液滴的光源。主固化光源34A和34B是在临时固化之后使用UV光另外照射油墨来最终完全固化油墨液滴(主固化)的光源。
设置在支架30上的喷墨头24、临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B沿着导向机构28与支架30(一起)一致移动。
各种介质可用于记录介质12,而没有对材料(例如纸、无纺布、聚氯乙烯、化合物化学纤维、聚乙烯、聚酯、油布等)的任何限制,或不管介质是可渗透的还是不可渗透的。以卷筒纸的状态(图12中所示)从主体20的后侧供应记录介质12,且在打印之后,记录介质12由在主体20前侧的卷取辊44(未在图11中示出,在图12中示出)(移动设备的一个示例)卷取。喷墨头24将油墨液滴喷射并沉积到在台架26上输送的记录介质12上,且临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B使用UV光照射附着到记录介质12上的油墨液滴。
将油墨盒36的安装部38布置在图11中的主体20的左手前侧上。油墨盒36是存储UV可固化油墨的可更换的油墨供应源(油墨罐)。油墨盒36相对应地准备在本实施例的喷墨记录装置10中所使用的相应颜色的油墨。相应颜色的油墨盒36通过独立形成的油墨供应通道(未示出)连接到喷墨头24。当相应颜色的剩余油墨的量变低时,更换油墨盒36。
虽然未在附图中示出,喷墨头24的维护单元布置在主体20的右手前侧。维护单元包括用于防止喷墨头24在不打印时干燥的盖和用于清洁喷墨头24的喷嘴表面(油墨喷射表面)的擦拭构件(刀片、网等)。覆盖喷墨头24的喷嘴表面的盖设置有用于为了维护的目的而容纳从喷嘴喷射的油墨液滴的油墨容器。
[记录介质输送路径]
图12是示意性示出在喷墨记录装置10中的记录介质输送路径的说明图。如图12所示,台架26形成倒置沟槽形状,且其上表面是记录介质12的支承表面(其被称为“介质支承表面”)。起到用于间歇性输送记录介质12的记录介质输送设备的作用的一对轧辊40布置在台架26附近的在台架26的记录介质输送方向(X方向)上的上游侧。轧辊40在X方向上移动在台架26之上的记录介质12。
从供应侧辊42(被称为“放线供应辊”)(其构成卷式(roll-to-roll)介质输送设备)松开的记录介质12由一对轧辊40在X方向上间歇性输送,该轧辊40布置在打印单元的入口处(台架26的在记录介质输送方向的上游侧)。当记录介质12到达正好在喷墨头24下方的打印单元时,由喷墨头24进行打印,且在打印之后接着由辊44卷起记录介质12。记录介质12的导向部46布置在打印单元的在记录介质输送方向上的下游侧。
用于在打印期间调节记录介质12的温度的温度调节单元50被布置在台架26的后表面(与支承记录介质12的表面相反的表面)的与喷墨头24相对的位置处。记录介质12的温度可在打印期间被调节到规定温度,以使得沉积在记录介质12上的油墨液滴的粘性、表面张力和其它物理特性呈现规定值,且能够得到期望的点直径。根据需要,打印单元可设置有预调节单元52和/或后调节单元54,用于分别调节在温度调节单元50的上游侧和下游侧的记录介质12的温度。
[喷墨头]
图13是示出布置在支架30上的喷墨头24、临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B的布置的示例的平面透视图。
喷墨头24具有用于分别喷射以CL、W、LM、K、C、M、Y和LC的颜色的油墨液滴的喷嘴行61CL、61W、61LM、61K、61C、61M、61Y、61LC、61CL和61W。在图13中,喷嘴行被表示为点化线,且未示出各个喷嘴。在下面的描述中,喷嘴行61CL、61W、61LM、61K、61C、61M、61Y、61LC、61CL和61W可总体被称为喷嘴行61。
油墨颜色的类型(颜色数量)和油墨颜色的组合不限于本实施例。例如,也能够采用省略LC和LM喷嘴行的模式、省略CL和W喷嘴行的模式或添加用于喷射特殊颜色的油墨的喷嘴行的模式。而且,在相应颜色的喷嘴行的Y方向上的布置序列没有特别限制。
能够形成彩色图像的喷墨头24可通过形成相应颜色的喷墨行61的头模块并将头模块布置在一起而构成。例如,能够采用以下模式,其中分别具有喷嘴行61CL、61W、61LM、61K、61C、61M、61Y和61LC的头模块24CL、24W、24LM、24K、24C、24M、24Y和24LC以规则的间隔布置在支架30的Y方向上。
相应颜色的头模块24CL、24W、24LM、24K、24C、24M、24Y和24LC可分别被解释为“喷墨头”。可替换地,也能够采用以下配置,其中针对在一个喷墨头24内部的相应颜色的油墨来划分油墨流动通道,且用于喷射相应颜色的油墨的喷嘴行被布置在一个头部中。
在每个喷嘴行61中,多个喷嘴沿着X方向以规则的间隔布置在一行中(在一条直线上)。在根据本实施例的喷墨头24中,构成每个喷嘴行61的喷嘴的布置间距(喷嘴间距)是254μm(100dpi),构成每个喷嘴行61的喷嘴的数量是256,以及每个喷嘴行61的总长度Lw(对应于“喷嘴行长度”并且也称为“喷嘴行宽度”)是大约65mm(254μm×255=64.8mm)。
在喷嘴行61LM、61K、61C、61M、61Y和61LC中,相应的喷嘴布置成在X方向上彼此偏移,使得喷射具有最低固化敏感度的K油墨的喷嘴行61K和喷射具有第二最低固化敏感度的Y油墨的喷嘴行61Y以这个顺序在介质输送方向上从上游到下游来布置。而且,作为淡油墨的LM油墨和LC油墨的喷嘴放置在作为深油墨的Y油墨、C油墨和M油墨的喷嘴之间(参见图3)。具有较低固化敏感度的深油墨可布置在介质输送方向上的更上游侧。
喷射频率是15kHz,且可通过改变驱动波形来选择性喷射三种类型体积(10皮升(pl)、20pl和30pl)的液滴。也就是说,可形成具有三种类型大小的点,包括小点、中点和大点。
对喷墨头24所采用的油墨喷射法是通过压电元件(压电致动器)的变形来喷射油墨液滴的方法(压电喷射法)。对于喷射能量产生元件,除静电致动器(静电致动器方法)以外,也能够使用诸如加热器(加热元件)的热发生器,其通过加热油墨来产生气泡以通过气泡的压力来喷射油墨液滴(热喷射法)。
[紫外线照射装置的布置]
如图13所示,将临时固化光源32A和32B设置在喷墨头24的在扫描方向(Y方向)上的右侧和左侧。此外,将主固化光源34A和34B设置在喷墨头24的在记录介质输送方向(X方向)上的下游侧。
为了通过临时固化光源32A(或32B)进行临时固化,使用UV光照射从喷墨头24的喷嘴喷射并沉积在记录介质12上的油墨液滴,该临时固化光源32A(或32B)紧接在记录介质12上的沉积之后在油墨液滴上经过。此外,使用UV光照射在记录介质12(其由于记录介质12的间歇性输送而穿过喷墨头24的打印区)上的油墨液滴,来进行主固化光源34A和34B的主固化。
临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B在喷墨记录装置10的打印操作期间可恒定在开启状态,或可控制为根据需要而合适地被开启和关闭。
[临时固化光源的配置示例]
如图13所示,每个临时固化光源32A和32B均被配置为多个UV-LED元件33的阵列。这两个临时固化光源32A和32B共享同一配置。虽然在本示例中由沿着X方向排列在一行中的六个UV-LED元件33构成的LED元件阵列被示为临时固化光源32A和32B的配置,然而LED元件和其布置配置不限于所公开的示例。例如,能够采用多个LED元件在X/Y方向上以矩阵的形式来布置的配置。
将这六个UV-LED元件33排列成使得可使用UV光同时照射具有与喷墨头24的喷嘴行宽度Lw相同的宽度的整个区域。
[主固化光源的配置示例]
如图13所示,每个主固化光源34A和34B均被配置为多个UV-LED元件35的阵列。这两个主固化光源34A和34B共享同一配置。在本示例中,示出了包括分别在Y方向和X方向上以矩阵形式布置的作为主固化光源34A和34B的六个UV-LED元件35和两个UV-LED元件35的LED元件阵列(6×2)。
确定与后面描述的条带宽度有关的UV-LED元件35在X方向上的布置,使得在由支架30进行的一个扫描行动中,可使用UV光同时一起照射具有与喷嘴行宽度Lw的1/n(n是正整数)相对应的宽度的整个区域。在图13的示例中,UV-LED元件35布置成使得可同时一起照射具有宽度为喷嘴行宽度Lw的1/n(n=2)的整个区域。
LED元件的数量及其在主固化光源中的阵列配置不限于图13的示例中的那些。作为临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B的光源,不仅可以使用UV-LED元件33和35而且也可以使用UV灯等。
[图像形成模式]
这样配置的喷墨记录装置10使用多次经过图像形成控制,且可通过改变打印经过的数量来改变打印分辨率。例如,使用三种图像形成模式:高生产率模式、标准模式和高质量模式,且打印分辨率在相应的模式中是不同的。可以根据打印目标和应用来选择图像形成模式。
在高生产率模式中,以600dpi(在主扫描方向上)×400dpi(在副扫描方向上)进行打印。在高生产率模式中,在主扫描方向上通过两次经过(两个扫描行动)来实现600dpi的分辨率。首先,在第一次扫描(在支架30向外移动时)中,以300dpi的分辨率形成点。在第二次扫描(在支架30移动时)中,以300dpi的分辨率形成点,以便插置在第一次扫描(在向外移动时)中所形成的点之间,从而在主扫描方向上得到600dpi的分辨率。
相对于副扫描方向,因为喷嘴间距是100dpi,且一个主扫描行动(一次经过)可在副扫描方向上以100dpi的分辨率形成点。因此,通过四次经过(四次扫描)的插置打印来实现400dpi的分辨率。
在本说明书中,在主扫描方向上经过的数量与在副扫描方向上经过的数量之间的乘积被称为在相关的图像形成模式中经过的数量。因此,在高生产率模式中经过的数量等于2次主扫描经过打印×4次副扫描经过打印=8次经过。
在标准模式中,以600dpi×800dpi的分辨率进行打印。通过设定在主扫描方向上的二次经过打印和在副扫描方向上的八次经过打印来得到这个分辨率。换句话说,在标准模式中经过的数量等于2次主扫描经过打印×8次副扫描经过打印=16次经过。
在高质量模式中,以1200dpi×1200dpi的分辨率进行打印,借助在主扫描方向上的四次经过打印和在副扫描方向上的十二次经过打印来得到这个分辨率。换句话说,在高质量模式中经过的数量等于4次主扫描经过打印×12次副扫描经过打印=48次经过。
[油墨供应系统]
图14是示出在喷墨记录装置10中的油墨供应系统的配置的框图。如图14所示,容纳在油墨盒36中的油墨由进料泵70吸取,并经由副罐(subtank)72发送到喷墨头24。副罐72设置有用于调节副罐72内部的油墨压力的压力调节单元74。
压力调节单元74包括经由阀76与副罐72连通的压力可调泵77和设置在阀76与压力可调泵77之间的压力计78。
在一般打印操作中,压力可调泵77在吸取副罐72内部的油墨的方向上操作,使得将副罐72的内部压力和喷墨头24的内部压力维持为负压力。在喷墨头24的维护操作中,压力可调泵77在对副罐72中的油墨加压的方向上操作,使得将压力强制地施加到副罐72的内部和喷墨头24的内部,且经由喷嘴排出喷墨头24中的油墨。将从喷墨头24被强制排出的油墨收集在盖(未示出)的前述油墨容器中。
[喷墨记录装置的控制系统]
图15是示出喷墨记录介质10的配置的框图。如图15所示,喷墨记录装置10设置有控制器202作为控制设备。对于控制器202,能够使用例如配备有中央处理单元(CPU)之类的计算机。等效于图2中所示的控制单元138的控制器202起到用于根据规定程序控制整个喷墨记录装置10的控制设备的作用以及起到用于执行相应计算的计算设备的作用。控制器202包括记录介质输送控制单元204、支架驱动控制单元206、光源控制单元208、图像处理单元210和喷射控制单元212。这些单元中的每个均由硬件电路或软件或它们的组合来实现。
记录介质输送控制单元204控制用于输送记录介质12的输送驱动单元214(参见图11)。等效于图2中所示的输送机构132的输送驱动单元214包括驱动图12中所示的轧辊40的驱动电机及其驱动电路。根据在主扫描方向上由喷墨头24执行的往复扫描行动(打印经过行动),在条带宽度单元中在副扫描方向上间歇性输送在台板26(参见图11)上输送的记录介质12。
图15所示的支架驱动控制单元206控制用于在主扫描方向上移动支架30(参见图11)的主扫描驱动单元216。等效于图2所示的扫描机构130的主扫描驱动单元216包括连接到支架30的运动机构的驱动电机及其控制电路。
光源控制单元208是控制设备,其通过LED驱动电路218控制由临时固化光源32A和32B的UV-LED元件33发射的光量,以及通过LED驱动电路219控制由主固化光源34A和34B的UV-LED元件35发射的光量。
LED驱动电路218输出与来自光源控制单元208的命令相对应的电压值的电压,并调节由UV-LED元件33发射的光量。LED驱动电路219输出与来自光源控制单元208的命令相对应的电压值的电压,并调节由UV-LED元件35发射的光量。可不通过改变电压而是通过在使用PWM(脉宽调制)的情况下改变驱动波形的占空比或通过改变电压值和占空比这两者来实现对从LED发射的光量的调节。
诸如操作面板和显示设备222的输入设备220连接到控制器202。
输入设备220是外部操作信号被手动输入到控制器所借助的设备,并可使用各种模式,例如键盘、鼠标、触摸板、操作按钮等。显示设备222可使用各种模式,例如液晶显示器(LCD)、有机电致发光(EL)显示器、阴极射线管(CRT)等。操作员能够通过操作输入设备220来选择图像形成模式、输入打印条件以及输入和编辑附加条件等,并能够通过显示设备222上的显示来确认输入细节和诸如搜索结果的各种信息。
此外,喷墨记录装置10设置有存储各种信息的信息存储单元224和用于获取图像数据来打印的图像输入接口226。能够使用串联接口或并联接口作为图像输入接口。图像输入接口也能够设置有用于实现高速通信的缓冲存储器(未示出)。
将通过图像输入接口226输入的图像数据转换成用于由图像处理单元210打印的数据(点数据)。通常而言,通过使多色调图像数据经受颜色转换处理和半调色处理来产生点数据。
用于执行半调色处理的方法可使用各种通常已知的方法,例如误差扩散法、抖动法、阈值矩阵法、密度图案法等。半调色处理通常将具有M个值(M≥3)的色调图像数据转换成具有N个值(N<M)的色调图像数据。在最简单的示例中,将图像数据转换成具有2个值(点on/off)的点图像数据,但在半调色处理中,也能够在与不同类型的点尺寸(例如,三种类型的点:大点、中点和小点)相对应的多个值中执行量化。
以这种方式得到的二进制或多值图像数据(点数据)用于“驱动(on)”或“不驱动(off)”相应的喷嘴,或在多值数据的情况下,也用作用于控制喷射的液滴体积(点大小)的油墨喷射数据(液滴控制数据)。
喷射控制单元212根据在图像处理单元210中产生的点数据,来产生头驱动电路228的喷射控制信号。此外,喷射控制单元212包括未示出的驱动波形产生单元。驱动波形产生单元是产生用于驱动喷射能量产生元件(在本示例中,为压电元件)的驱动电压信号的设备,该喷射能量产生元件对应于喷射头24的相应喷嘴。
将驱动电压信号的波形数据在先存储在信息存储单元224中,且待使用的波形数据按需要和当需要时被输出。从驱动波形产生单元输出的信号(驱动波形)被供应到头驱动电路228。从驱动波形产生单元输出的信号可以是数字波形数据或模拟电压信号。
将公共驱动电压信号通过头驱动电路228施加至喷射头24的喷射能量产生设备,同时根据相应喷嘴的喷射定时来开启和关掉连接到能量产生元件的单独电极的切换元件(未示出),使得油墨液滴从对应的喷嘴喷射。
将待由控制器202的CPU执行的程序和对控制目的所需的各种数据存储在信息存储单元224中。信息存储单元224存储与图像形成模式相对应的分辨率设定信息、经过的数量(扫描重复的数量)、临时固化光源32A和32B以及主固化光源34A和34B的发射量信息等。
将编码器230安装在驱动主扫描驱动单元216的驱动电机和驱动输送驱动单元214的驱动电机上,以输出与驱动电机的旋转量和旋转速度相对应的脉冲信号,且所输出的脉冲信号被发送到控制器202。基于从编码器230输出的脉冲信号,可探明支架30的位置和记录介质12的位置(参见图11)。
将传感器232安装在支架30上,且根据从传感器232得到的传感器信号来探明记录介质12的宽度。
根据如在前述内容中所示而配置的喷墨记录装置10,每个相应油墨颜色的头在喷嘴间距的范围内在记录介质输送方向上彼此偏移,将具有较低敏感度的油墨的头布置在记录介质输送方向上的更上游侧,以使得具有较低敏感度的油墨涂在下层上来记录。因此,变得能够将表面层恒定地保持在稳定状态并由此减小不均匀的光泽度。
虽然利用以使用UV固化油墨进行图像形成的示例描述了上述实施例,然而实施例也可应用于使用通过供给的活化能来固化可固化油墨的情况。例如,可以使用由X射线、分子束或其它离子束固化的油墨。
本发明的技术范围不限于在所公开的实施例中描述的范围。在不偏离本发明的精神的情况下,在相应实施例中的配置和其它特征可在相应实施例当中合适地组合。

Claims (13)

1.一种喷墨记录装置(10、100),包括:
喷墨头(24、110),其具有喷嘴行(112C、112M、112Y、112K、112LC、112LM),所述喷嘴行具有喷嘴,每个所述喷嘴喷射由供给的活化能所固化的可固化油墨,并且所述喷嘴以间距P布置在第一方向上,所述喷嘴行是N(N≥5)个具有各自颜色的喷嘴行,所述喷嘴行分别喷射包括青色、品红色、黄色和黑色的四种颜色的深油墨和淡油墨当中在色调上类似于所述深油墨的至少一种淡油墨;
活化能供给设备(32A、32B、116R、116L),其将所述活化能供给从所述喷嘴喷射的并沉积在记录介质(12、120)的记录表面上的油墨液滴;
保持设备(118),其沿着垂直于所述第一方向的第二方向设置并保持所述喷墨头(24、220)和所述活化能供给设备(116R、116L);
扫描设备(30、130),其使所述保持设备(118)和所述记录介质(12、120)在所述第二方向上相对地扫描;
移动设备(132),其使所述保持设备和所述记录介质在由所述扫描设备进行的每次扫描行动中在所述第一方向上相对地移动;以及
控制设备(202),其在使所述保持设备(118)所保持的所述喷嘴头(24、110)和所述活化能供给设备(32A、32B、116R、116L)相对地扫描所述记录介质的每个区域时,将图像形成在所述记录介质(12、120)的所述记录表面上;其中
所述喷墨头中的每个所述喷嘴行中的所述喷嘴被布置成在所述第一方向上彼此偏移P/N,具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴被布置在所述记录介质在所述第一方向上相对于所述喷墨头(24、110)的移动方向上的最上游侧,且进一步地,所述淡油墨的喷嘴被布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间,以及
所述控制设备(202)通过使布置在所述记录介质的在所述第一方向上的相对移动方向上的越上游侧的所述喷嘴的所述油墨涂在越接近所述记录介质的所述记录表面的层上,来使所述图像形成在所述记录介质的所述记录表面上。
2.如权利要求1所述的喷墨记录装置(10、100),其中
具有所述最低固化敏感度的油墨是黑色油墨。
3.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
在所述喷墨头中的每个所述喷嘴行中,从在所述记录介质相对于所述喷墨头的移动方向上的上游到下游,将第二最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在所述最低固化敏感度的油墨的喷嘴之后。
4.如权利要求3所述的喷墨记录装置(10、100),其中
具有所述第二最低固化敏感度的油墨是黄色油墨。
5.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
所述喷墨头具有喷嘴行,所述喷嘴行分别喷射作为所述淡油墨的淡青色的油墨和淡品红色的油墨,
所述喷墨头中的每个所述喷嘴行中的所述喷嘴被布置成在所述第一方向上彼此偏移P/6,并且所述淡青色或所述淡品红色的喷嘴被布置在所述青色的喷嘴与所述品红色的喷嘴之间、所述品红色的喷嘴与所述黄色的喷嘴之间、或所述黄色的喷嘴与所述青色的喷嘴之间。
6.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
在所述喷墨头中的每个所述喷嘴行中,喷嘴被布置成在所述记录介质相对于所述喷墨头的移动方向上从上游到下游以油墨的固化敏感度的升序在所述第一方向上彼此偏移。
7.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
所述活化能供给设备(32A、32B、116R、116L)供给足够高的所述活化能来对在由所述扫描设备的一次扫描活动中沉积在所述记录介质的所述记录表面上的油墨液滴进行不完全地固化。
8.如权利要求7所述的喷墨记录装置(10、100),还包括:
第二活化能供给设备(34A、34B),其进一步将活化能供给由所述活化能供给设备供给了活化能的油墨液滴,以便完全固化所述油墨液滴。
9.如权利要求8所述的喷墨记录装置(10、100),其中
所述保持设备(118)将所述第二活化能供给设备(34A、34B)保持在所述记录介质的相对移动方向上的下游侧。
10.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
所述保持设备(118)将所述活化能供给设备(32A、32B、116R、116L)保持在所述喷墨头的在所述第二方向上的两侧。
11.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中,所述活化能是紫外光。
12.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置(10、100),其中
所述喷墨头具有喷嘴行,所述喷嘴行分别将透明和白色的油墨喷射在N个彩色喷嘴行的在所述第二方向上的两侧。
13.一种用于控制喷墨记录装置(10、100)的方法,所述喷墨记录装置包括:
喷墨头(24、110),其具有喷嘴行(112C、112M、112Y、112K、112LC、112LM),所述喷嘴行具有喷嘴,每个所述喷嘴喷射由供给的活化能所固化的可固化油墨,并且所述喷嘴以间距P布置在第一方向上,所述喷嘴行是N(N≥5)个具有各自颜色的喷嘴行,所述喷嘴行分别喷射包括青色、品红色、黄色和黑色的四种颜色的深油墨和在淡油墨当中在色调上类似于所述深油墨的至少一种淡油墨;
活化能供给设备(32A、32B、34A、34B、116R、116L),其将活化能供给从所述喷嘴喷射的并沉积在记录介质(12、120)的记录表面上的油墨液滴;
保持设备(118),其沿着垂直于所述第一方向的第二方向设置并保持所述喷墨头和所述活化能供给设备(32A、32B、34A、34B、116R、116L),所述方法包括:
布置步骤,其将在所述喷墨头中的每个所述喷嘴行中的所述喷嘴布置成在所述第一方向上彼此偏移P/N,同时将具有最低固化敏感度的油墨的喷嘴布置在所述记录介质在所述第一方向上相对于所述喷墨头(24、110)的移动方向上的最上游侧,并且将所述淡油墨的喷嘴布置在两个不同的深油墨的喷嘴之间;以及
控制步骤,其在使所述保持设备(118)所保持的所述喷墨头(24、110)和所述活化能供给设备(32A、32B、34A、34B、116R、116L)相对地扫描所述记录介质的每个区域时,使图像形成在所述记录介质(12、120)的所述记录表面上,其中通过使被布置在所述记录介质的在所述第一方向上的相对移动方向上的越上游侧的所述喷嘴的所述油墨涂在越接近所述记录介质的所述记录表面的层上,来将所述图像形成在所述记录介质的所述记录表面上。
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