JP2007216673A - プリント装置及び転写体 - Google Patents

Abstract

【課題】転写体に対する液滴の最終的な付着位置の位置ズレをなくす。
【解決手段】転写ドラムの側面３ａには、走査方向及び転写ドラムの周方向に配列された複数の親液性領域５０と、親液性領域５０よりも撥液性の高く、複数の親液性領域５０を取り囲む撥液性領域５１とが形成されている。親液性領域５０と撥液性領域５１との境界線５２は、全周に亙ってギザギザ形状に形成されており、境界部５３においては、親液性領域５０の中心から離れるほど親液性領域５０に対する撥液性領域５１の割合が大きくなっている。ノズルから噴射され、境界線５２に跨って側面３ａに付着したインク滴は、親液性領域５０の中心に向かってインク滴の中心と親液性領域５０の中心とがほぼ一致するまで移動する。
【選択図】図６

Description

本発明は、記録用紙等の記録媒体に液体を移送することによって印字を行うプリント装置、及び記録媒体に液体の液滴を転写する転写体に関する。

ノズルからインク滴を排出することによって記録用紙等の記録媒体に印字を行うプリント装置において、ノズルから排出したインク滴を一旦転写体に付着させ、転写体に付着させたインク滴を記録媒体に転写しているものがある。例えば、特許文献１（特開２００４−２９１２７５号公報）に記載の画像記録装置（プリント装置）においては、インクを付着させる転写ドラム（転写体）の表面にインクに対して濡れ性を有する（撥液性の低い）複数の親インク部（親液性領域）が格子状に配置され、それ以外の領域には、インクに対して濡れ性を有さない（撥液性の高い）撥インク部（撥液性領域）が形成されている。これにより、ノズルから吐出（排出）されたインクの着弾位置が、転写ドラムの表面の所望の位置から外れた場合も、撥インク部に付着したインクは親インク部に移動するため、インクは転写ドラムの表面の適正な位置に配置される。
特開２００４−２９１２７５号公報（図２）

しかしながら、特許文献１に記載の画像記録装置では、親インク部よりも大きいインク滴が付着した場合には、インク滴の親インク部からはみ出た部分の付着位置に位置ずれが生じる虞がある。一方、親インク部よりも小さいインク滴が付着した場合には、親インク部内においてインク滴の付着位置に位置ずれが生じてしまう虞がある。このようなインク滴の付着位置の位置ずれにより、例えば、互いに体積の異なる複数種類のインク滴を排出して印字する液滴階調を行う場合に印字品質が低下してしまう虞がある。

本発明の目的は、転写体に対する液滴の最終的な付着位置の位置ずれが生じにくいプリント装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

以下に示す各要素に付した括弧付き符号は、その要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１の態様に従えば、液滴を複数の排出口（１５）から排出して記録媒体（Ｐ）に印字するプリント装置（１）であって、前記排出口（１５）を有する液滴排出部（２）と、前記排出口（１５）から排出される液滴を記録媒体（Ｐ）に転写する転写体（３）であって、その表面（３ａ）に複数の親液性領域（５０）と、親液性領域（５０）を取り囲む複数の境界領域（５３）と、境界領域（５３）を取り囲む撥液性領域（５１）とを有する転写体（３）とを備え、境界領域（５３）における撥液性は、親液性領域（５０）の中心から離れるほど高くなっているプリント装置（１）が提供される。

この場合、液滴排出部（２）から排出された液滴の転写体（３）における付着位置がずれて、液滴が境界領域（５３）に付着したときには、液滴は、撥液性の低い親液性領域（５０）に移動する。このとき、境界領域（５３）の撥液性は親液性領域（５０）の中心から離れるほど高くなっているので、液滴が親液性領域（５０）より大きい場合にも、液滴は親液性領域（５０）の中心に向かって移動する。これにより、転写体（３）に対する液滴の最終的な付着位置に位置ずれがなくなり、印字品質が向上する。

本発明のプリント装置（１）において、前記境界領域（５３）における、前記親液性領域（５０）の面積に対する前記撥液性領域（５１）の面積の割合は、前記親液性領域（５０）の中心から離れるほど大きくなっていてもよい。この場合、境界領域（５３）において、親液性領域（５０）の中心から離れるほど撥液性を高くすることができる。

本発明のプリント装置（１）において、前記親液性領域（５０）と前記撥液性領域（５１）との境界線（５２）が、鋸歯形状であってもよい。この場合、境界領域（５３）において、親液性領域（５０）の中心から離れるほど撥液性領域（５１）の面積の割合を大きくすることができる。

本発明のプリント装置（１）において、前記境界領域（５３）内で前記親液性領域（５０）は、前記撥液性領域（５１）に向かって鋭く突出する複数の突起（５０ａ）が配置されたパターンを形成してもよい。この場合も、親液性領域（５０）の中心から離れるほど撥液性領域（５１）の面積の割合を大きくすることができる。

本発明のプリント装置（１）において、境界領域（６３）における、撥液性領域（６１）の中に、親液性領域（６０）と同じ撥液性を有する複数の島部（６２）が点在してもよく、前記親液性領域（６０）の中心から離れるほど、前記島部（６２）の分布密度が小さくなっていてもよい。この場合、境界領域（６３）において、親液性領域（６０）の中心から離れるほど撥液性領域（６１）の面積の割合を大きくすることができる。

本発明のプリント装置（１）において、前記境界領域（７３）に、その撥液性が前記親液性領域（７０）よりも高く且つ前記撥液性領域（７１）よりも低い中間領域（７２）が、前記親液性領域（７０）の全周に亙って設けられていてもよい。この場合、境界領域（７３）における撥液性を、親液性領域（７０）の中心から離れるほど徐々に高くすることができる。このとき、前記境界領域（７３）に、前記親液性領域（７０）の径方向に沿って複数の中間領域（７２ａ、７２ｂ）が形成され、前記親液性領域（７０）の中心から離れた位置に形成されている中間領域（７２ｂ）ほど撥液性が高くなっていてもよい。この場合、境界領域（７３）における撥液性の変化を緩やかにすることができ、境界領域（７３）に付着した液滴は、親液性領域（７０）の中心に向かって移動しやすくなる。

本発明のプリント装置（１）において、液滴排出部（２）は、体積の異なる液滴を排出してもよい。この場合、境界領域（５３）において親液性領域（５０）の中心から離れるほど撥液性が高くなっているため、互いに体積の異なる液滴を排出しても液滴は親液性領域（５０）の中心に向かって移動する。したがって、液滴階調を行った場合にも転写体（３）に対する液滴の最終的な着弾位置に位置ずれが生じにくくなり、印字品質が向上する。

本発明のプリント装置（１）において、前記液滴排出部（２）には、前記複数の排出口（１５）が所定の方向に沿って配列されてもよく、前記転写体（３）には、前記複数の親液性領域（５０）が前記所定の方向に沿って配列されてもよく、前記所定の方向に関する排出口（１５）の間隔（Ｐ１）と親液性領域（５０）の間隔（Ｐ１）とが一致していてもよい。この場合、各排出口（１５）からは、対応する親液性領域（５０）に液滴が排出されるので、印字が確実に行われる。

本発明のプリント装置（１）において、前記転写体（３）は、略円柱状であって、所定の軸を中心に回転可能に前記プリント装置（１）に取り付けられ、その側面に前記親液性領域（５０）及び前記撥液性領域（５１）が形成されており、前記転写体（３）が所定の軸を中心に回転することにより、前記親液性領域（５０）が前記排出口（１５）に対向する位置に到達したときに、前記排出口（１５）から液滴を排出してもよい。この場合、排出口（１５）と親液性領域（５０）とが近接している状態で液滴の排出を行うので、液滴が親液性領域（５０）に確実に付着する。

本発明の第２の態様に従えば、液滴排出部（２）から排出される液滴を記録媒体（Ｐ）に転写する転写体（３）であって、前記転写体（３）の表面（３ａ）に形成される第１領域（Ｃ３）と、前記転写体（３）の表面（３ａ）に形成され、第１領域を取り囲む遷移領域（５３）と、前記転写体（３）の表面（３ａ）に形成され、遷移領域（５３）を取り囲む第２領域（Ｃ４）とを備え、遷移領域（５３）における撥液性は、第１領域（Ｃ３）の撥液性より大きく、第２領域（Ｃ４）の撥液性より小さい転写体（３）が提供される。

遷移領域（５３）の撥液性は、第１領域（Ｃ３）の撥液性より大きく第２領域（Ｃ４）の撥液性より小さいので、液滴が遷移領域（５３）に着弾した場合にも、液滴の中心と第１領域（Ｃ３）の中心とがほぼ一致するように、液滴を第１領域（Ｃ３）の中心に向かって移動させることができる。

本発明の転写体（３）において、前記遷移領域（５３）は、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど、撥液性が高くなってもよい。この場合、液滴が遷移領域（５３）に付着した場合にも、液滴は第１領域（Ｃ３）の中心に向かって移動する。これにより、転写体（３）に対する液滴の最終的な付着位置に位置ずれがなくなり、印字品質が向上する。

本発明の転写体（３）において、前記遷移領域（５３）には、親液性領域（５０）と撥液性領域（５１）とが混在してもよい。この場合、遷移領域（５３）の撥液性を、第１領域（Ｃ３）の撥液性より大きく、第２領域（Ｃ４）の撥液性より小さくすることができる。

本発明の転写体（３）において、前記遷移領域（５３）における親液性領域（５０）の面積に対する撥液性領域（５１）の面積の割合は、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど大きくなっていてもよい。この場合、遷移領域（５３）において、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど撥液性を高くすることができる。

本発明の転写体（３）においては、前記遷移領域（５３）において、親液性領域（５０）と撥液性領域（５１）との境界（５２）が鋸歯形状に形成されていてもよく、第２領域（Ｃ４）に向かって鋭く突出する形状の親液性領域（５０ａ）が、第１領域（Ｃ３）の周に沿って複数形成されていてもよい。これらの場合、遷移領域（５３）において、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど撥液性領域（５１）の面積の割合が大きくなるため、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど撥液性を高くすることができる。

本発明の転写体（３）において、前記遷移領域（６３）における、撥液性領域（６１）の中に親液性領域（６２）が点在し、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど、親液性領域（６２）の分布密度が小さくなっていてもよい。この場合も、遷移領域（６３）において、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど撥液性領域（６１）の面積の割合を大きくなるため、第１領域（Ｃ３）の中心から離れるほど撥液性を高くすることができる。

本発明の転写体（３）において、第１領域（Ｃ３）はアルミニウムで形成されてもよく、遷移領域（５３）はポリイミドで形成されてもよく、第２領域（Ｃ４）はフッ素系樹脂で形成されてもよい。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、プリンタ１（プリント装置）は、インクジェットヘッド２（液滴排出部）、転写ドラム３（転写体）、複数の用紙搬送ローラ４、インクタンク５、フレーム６などを有している。インクジェットヘッド２は、走査方向（図１の左右方向）に長いライン型のヘッドである。インクジェットヘッド２は、インクタンク５から供給されたインクを、その下面において走査方向に配列された複数のノズル１５（排出口）（図２参照）からインク滴として噴射（排出）し、円柱状の転写ドラム３の側面（表面）３ａに付着させる。ここで、“円柱状の転写ドラム３の側面３ａ”とは、円柱を展開した際の長方形となる面に相当する、転写ドラム３における曲面を意味する。転写ドラム３は、インクジェットヘッド２の走査方向の長さとほぼ同じ長さの略円柱状であり、フレーム６に回転自在に取り付けられている。そして、駆動モータ８（図７参照）により駆動回転され、後述するように、表面３ａのインク滴が付着した部分を記録用紙Ｐ（記録媒体）に当接させて記録用紙Ｐにインク滴を転写する。複数の用紙搬送ローラ４は、転写ドラム３の回転速度に合わせて回転し、記録用紙Ｐを紙送り方向（図１の手前方向）に搬送する。

次に、インクジェットヘッド２について図２〜図４を用いて説明する。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド２は、圧力室１０を含む複数の個別インク流路が形成された流路ユニット３１と、流路ユニット３１の上面に配置された圧電アクチュエータ３２とを有する。

流路ユニット３１は、図３、図４に示すように、キャビティプレート２０、ベースプレート２１、マニホールドプレート２２及びノズルプレート２３を有し、これら４枚のプレートが積層されることによって形成されている。４枚のプレート２０〜２３のうち、ノズルプレート２３を除く３枚のプレート２０〜２２はステンレス鋼などの金属材料により構成され、エッチングにより圧力室１０、マニホールド流路１１などのインク流路が形成されている。ノズルプレート２３はポリイミドなどの合成樹脂材料により構成され、マニホールドプレート２２の下面に貼り付けられる。あるいは、ノズルプレート２３も他の３枚のプレート２０〜２２と同様、金属材料により構成されていてもよい。

キャビティプレート２０には、図２〜図５に示すように、走査方向（図２の上下方向）に沿って２列に配列された複数（図２では１６個）の圧力室１０が形成されている。圧力室１０は、平面視で紙送り方向に長い略楕円形状である。

ベースプレート２１には、平面視で複数の圧力室１０の長手方向の両端部に重なる部分にそれぞれ平面視で略円形の複数の連通孔１２、１３が形成されている。

マニホールドプレート２２には、走査方向に延びたマニホールド流路１１が形成されている。マニホールド流路１１は、平面視で図２の右側に配列された圧力室１０の略右半分に重なるとともに、図２の左側に配列された圧力室１０の略左半分に重なっている。マニホールド流路１１には、後述する振動板４０に形成されたインク供給口９からインクが供給される。また、マニホールドプレート２２には、平面視で複数の連通孔１３に重なる部分に平面視で略円形の複数の連通孔１４が形成されている。

ノズルプレート２３には、平面視で複数の連通孔１４に重なる位置に複数のノズル１５が形成されている。複数のノズル１５は、複数の圧力室１０に対応して、走査方向に沿って２列に等間隔で配列されており、図２に示すように、走査方向に関して最も近い位置にある２つのノズル１５の間隔がＰ１となっている。ここで、ノズルプレート２３が合成樹脂材料により構成されている場合には、ノズル１５はエキシマレーザ加工などにより形成することができ、ノズルプレート２３が金属材料から構成されている場合には、ノズル１５はプレス加工などにより形成することができる。

そして、マニホールド流路１１は、連通孔１２を介して圧力室１０に連通している。さらに、圧力室１０は、連通孔１３、１４を介してノズル１５に連通している。このように、流路ユニット３１には、マニホールド流路１１から圧力室１０を経てノズル１５に連通する個別インク流路が複数形成されている。

次に、圧電アクチュエータ３２について説明する。圧電アクチュエータ３２は、図２〜図４に示すように、キャビティプレート２０の表面に配置された導電性を有する振動板４０と、振動板４０の上面に形成された圧電層４１と、圧電層４１の上面に複数の圧力室１０に対応して形成された複数の個別電極４２とを有する。

振動板４０は、ステンレス鋼などの鉄系合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタン合金などの金属材料からなり、複数の圧力室１０を覆うように、キャビティプレート２０に接合されている。また、振動板４０は導電性を有しており、振動板４０と個別電極４２との間に挟まれた圧電層４１に電界を作用させる共通電極を兼ねており、ドライバＩＣ４５（図７参照）により常にグランド電位に保持されている。

振動板４０の上面には、図２の流路ユニット３１の下端部付近を除く領域にチタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる圧電層４１が、複数の圧力室１０に跨って連続的に形成されている。ここで、圧電層４１は、超微粒子の圧電材料を振動板４０の上面に高速で衝突させることにより堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）により形成される。このほか、圧電層４１は、スパッタ法、ゾルゲル法、水熱合成法、ＣＶＤ（化学蒸着）法により形成することもできる。あるいは、圧電層４１は、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することによって得られる圧電シートを振動板４０の上面に貼り付けることによっても形成することができる。

圧電層４１の上面には、図２〜図４に示すように複数の圧力室１０に対応して複数の個別電極４２が形成されている。個別電極４２は、図２に示すように、圧力室１０よりも一回り小さい略楕円形状を有し、平面視で圧力室１０の略中央部に重なるように位置している。また、個別電極４２は、圧力室１０の長手方向にノズル１５と反対側に平面視で圧力室１０に重ならない部分まで延びており、この部分が接点４２ａとなっている。そして、個別電極４２は、接点４２ａにおいて図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介してドライバＩＣ４５（図７参照）に接続されており、ドライバＩＣ４５により複数の個別電極４２の電位が制御される。ここで、個別電極４２は、金、銅、銀、パラジウム、チタンなどの導電性材料からなり、スクリーン印刷、スパッタ法等により形成することができる。

ドライバＩＣ４５（図７参照）は、共通電極としての振動板４０をグランド電位に保持するとともに、個別電極４２に所定の３種類の電位を付与することができる。ドライバＩＣ４５は、個別電極４２に付与する電位を制御して、後述するように、圧電アクチュエータ３２の動作を制御する。また、ドライバＩＣ４５は、後述するように、制御装置４６（図７参照）により個別電極４２に電位を付与するタイミングなどが制御されている。

次に、圧電アクチュエータ３２の動作について説明する。ドライバＩＣ４５により個別電極４２に所定の電位が付与されると、圧電層４１の所定の電位が付与された個別電極４２と共通電極としての振動板４０とに挟まれた部分に電位差が発生し、圧電層４１のこの部分には、厚み方向に電界が作用する。これにより、圧電層４１の分極方向が電界と同じ厚み方向である場合には、圧電層４１のこの部分は厚み方向に直交する水平方向に収縮する。この収縮に伴って振動板４０は下に凸になるように変形し、圧力室１０の容積が減少する。したがって、圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインク滴が噴射される。

ここで、ドライバＩＣ４５は、前述したとおり、個別電極４２に所定の電位として、３種類の電位を付与することができる。そして、個別電極４２に付与する電位が変わると、振動板４０の変形量が変わるため、個別電極４２に付与する電位に応じてノズル１５から噴射されるインク滴の体積が異なる。つまり、インクジェットヘッド２においては、ノズル１５から互いに体積の異なる３種類のインク滴（以下、体積の小さいものから順に小滴Ｉ１、中滴Ｉ２、大滴Ｉ３とする（図８参照））を噴射する液滴階調を行うことができる。

次に、転写ドラム３について図５、図６を用いて説明する。図５に示すように、転写ドラム３はインクジェットヘッド２の下方に位置しており、図５の時計回り方向に回転可能である。また、その側面３ａの最も上方に位置している部分において、ノズル１５と対向している。これにより、ノズル１５から噴射されたインク滴Ｉは、側面３ａにおいてノズル１５と対向する部分に付着する。尚、転写ドラム３の側面３ａはアルミニウム合金で構成されている。

一方、転写ドラム３の下方には、支持ローラ７が配置されており、転写ドラム３と支持ローラ７との間に記録用紙Ｐが挟まれている。そして、駆動モータ８（図７参照）の回転により転写ドラム３が図５において時計回りに回転するとともに、支持ローラ７が図５において反時計回りに回転する。これにより、側面３ａのインク滴Ｉが付着した部分が記録用紙Ｐに当接し、インク滴Ｉが記録用紙Ｐに転写されるとともに、記録用紙Ｐが紙送り方向（図５の左方）に搬送される。これにより、記録用紙Ｐに印字が行われる。

転写ドラム３の側面３ａには、図６に示すように、複数の親液性領域５０と、複数の親液性領域５０を取り囲む親液性領域５０よりも撥液性の高い撥液性領域５１とが形成されている。なお本発明において、“親液性領域”と“撥液性領域”の意味合いは、最低条件としては、“撥液性領域”は“親液性領域”よりもインク滴に対する濡れ角が大きい領域であることであり、好ましくは、撥液性領域の濡れ角が親液性領域の濡れ角よりも１０度以上大きいことが望ましい。この１０度以上の濡れ角の差が有れば、インク滴を速やかに移動させることが可能となり、位置ズレ修正が確実になされる。より好ましくは、撥液性領域の濡れ角は６０度以上、親液性領域の濡れ角は５０度以下となるように構成されるのが望ましい。

親液性領域５０は、走査方向（図６の上下方向）及び転写ドラム３の周方向（図６の左右方向）に沿ってそれぞれ一定の間隔で配置されている。走査方向に関しては、隣接する親液性領域５０同士の間隔は前述した走査方向に関するノズル１５の間隔（図２参照）と同じＰ１となっている。そして、側面３ａにおいて、複数の親液性領域５０を取り囲む領域が撥液性領域５１となっている。

また、親液性領域５０と撥液性領域５１との境界線５２は、親液性領域５０の全周に亙って、親液性領域５０と中心を同じくする半径ｒ１１の円Ｃ１上、及び、円Ｃ１と同心円であって半径ｒ１２（＞ｒ１１）の円Ｃ２上において、一定の折れ曲がり角で交互に折れ曲がった鋸歯形状に形成されている。これらの円Ｃ１と円Ｃ２によって、親液性領域５０と撥液性領域５１との境界領域５３となる輪状の領域が画定されている。すなわち、円Ｃ１の内側（第１領域）Ｃ３は親液性領域５０のみからなる領域となり、円Ｃ２の外側（第２領域）Ｃ４は撥液性領域５１のみからなる領域となり、境界領域５３は親液性領域５０と撥液性領域５１とが混在した領域（遷移領域）となっている。したがって、境界領域５３における平均的な撥液性は、親液性領域５０よりも高く撥液性領域５１よりも低くなっている。そして、境界領域５３内における親液性領域５０は、円Ｃ１の半径方向外側、即ち撥液性領域５１に向かって鋭角状に突出する複数の突起５０ａが、円Ｃ１の全周に亙って等間隔に配されるようなパターンに形成されている。これにより、境界領域５３においては、親液性領域５０の中心から離れるほど親液性領域５０の面積に対する撥液性領域５１の割合が大きくなり、親液性領域５０の中心から離れるほど撥液性が高くなっている。一方、ノズル１５から噴射されるインク滴Ｉの体積は、インク滴Ｉが付着した側面３ａ上の領域の、側面３ａに直交する方向から見たときの半径（以下、単に半径とする）が、ｒ１１以上、ｒ１２以下となるように調節される。したがって、ノズル１５から噴射されたインク滴Ｉが、境界領域５３に着弾した場合にも、インク滴Ｉの中心と親液性領域の５０の中心とがほぼ一致するように、インク滴Ｉを親液性領域５０の中心に向かって移動させることができる。さらに液滴階調を行う場合、半径がｒ１１以上、ｒ１２以下となるようにインク滴Ｉの体積を調節することにより、転写ドラム３の側面３ａに対するインク滴Ｉの最終的な付着位置に位置ずれが生じず、印字品質を良好に保つことができる。本発明の実施形態において、小滴Ｉ１、大滴Ｉ３（図８参照）の半径はそれぞれ、ｒ１１、ｒ１２であり、中滴Ｉ２（図８参照）の半径はｒ１１よりも大きくｒ１２よりも小さい。ここで、例えばｒ１１とｒ１２との比を１：２とすれば、体積比は１³：２³＝１：８となるので、小滴Ｉ１と大滴Ｉ３との体積比が１：８となるような液滴階調が可能となる。

このような親液性領域５０及び撥液性領域５１を形成するには、フッ素系樹脂等からなる撥液膜が形成された転写ドラム３の側面３ａに親液性領域５０が形成される部分を残してマスクを形成し、エキシマレーザ等を照射することにより、マスクが形成されていない部分の撥液膜を除去すればよい。これにより、前記フッ素系樹脂の撥液膜が除去され、アルミニウム合金の表面が露出した部分が親液性領域５０となり、撥液膜が残った部分が撥液性領域５１となる。

ここで、圧電アクチュエータ３２の動作を制御するドライバＩＣ４５、及び、転写ドラム３を回転させる駆動モータ８は、図７に示すように、制御装置４６によりその動作が制御されている。制御装置４６は、印字を行う際、転写ドラム３の側面３ａにおいて図５の最も上方の部分に図６に示す親液性領域５０の中心が到達するのと同じタイミングで、ノズル１５からのインク滴が噴射されるように、ドライバＩＣ４５及び駆動モータ８の動作を制御している。これにより、ノズル１５から噴射されたインク滴の少なくとも一部は、対応する親液性領域５０上に付着する。

次に、プリンタ１における印字動作について、図５〜図８を用いて説明する。図８（ａ）に示すように、ノズル１５から噴射された小滴Ｉ１が親液性領域５０と撥液性領域５１との境界線５２に跨って付着すると、境界領域５３においては、親液性領域５０の中心に近いほど撥液性が小さくなっているため、小滴Ｉ１は、より撥液性の低い親液性領域５０の中心に向かって移動する。そして、最終的に、小滴Ｉ１は、その中心と親液性領域５０の中心とがほぼ一致するまで移動する。

同様に、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、ノズル１５から噴射された中滴Ｉ２、大滴Ｉ３は親液性領域５０の中心に向かってその中心と親液性領域５０の中心とがほぼ一致するまで移動する。

以上のようなインク滴の移動は、転写ドラム３の側面３ａにインク滴が付着してから、転写ドラム３が回転して、側面３ａに付着したインク滴が記録用紙Ｐに転写されるまでの間に完了する。これにより、インク滴は、記録用紙Ｐの適正な位置に転写され、印字品質が向上する。

以上に説明した実施の形態によると、親液性領域５０と撥液性領域５１との境界線５２は境界領域５３内において親液性領域５０の全周に亙って鋸歯形状に形成される。したがって、親液性領域５０と撥液性領域５１との境界領域５３における撥液性は、親液性領域５０の中心から離れるほど徐々に高くなる。このため、ノズル１５から噴射され、親液性領域５０の大きさと異なるインク滴Ｉが、転写ドラム３の側面３ａにおける着弾位置のずれにより、親液性領域５０と撥液性領域５１とに跨って付着した場合にも、インク滴Ｉの中心と親液性領域５０の中心とがほぼ一致するまで、インク滴Ｉを撥液性の低い親液性領域５０の中心に向かって移動させることができる。これにより、転写ドラム３の側面３ａにおけるインク滴Ｉの最終的な付着位置の位置ずれがなくなり、インク滴Ｉは記録用紙Ｐの適正な位置に転写されるため、印字品質が向上する。

また、ノズル１５から互いに体積の異なる３種類のインク滴Ｉ（小滴Ｉ１、中滴Ｉ２及び大滴Ｉ３）を噴射しても、転写ドラム３の側面３ａに付着したインク滴Ｉを親液性領域５０の中心に移動させることができる。このため、液滴階調を行ったときにも転写ドラム３の側面３ａに対するインク滴Ｉの最終的な付着位置の位置ずれがなくなる。

また、複数のノズル１５が走査方向に関してＰ１の間隔で配列されているとともに、複数の親液性領域５０が走査方向に関してＰ１の間隔で配列されているので、ノズル１５から噴射されたインク滴Ｉは対応する親液性領域５０に付着し、印字が確実に行われる。

また、転写ドラム３が回転し、親液性領域５０がノズル１５と対向する位置に到達したときに、ノズル１５からインク滴Ｉを噴射しているため、インク滴Ｉを親液性領域５０付近に確実に付着させることができる。

次に、本実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施形態と同様の構成を有するものには同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

図９に示すように、転写ドラム３（図５参照）の側面３ａにおいて撥液性領域６１と親液性領域６０との境界領域６３が、撥液性領域６１内に、親液性領域６０とほぼ同じ撥液性を有する複数の島部６２を点在させることによって形成されてもよい。この場合、親液性領域６０の中心から離れるほど、島部６２の分布密度が小さくなるように配置されていてもよい（変形例１）。この場合も、境界領域６３においては、その平均的な撥液性が、親液性領域６０よりも高く撥液性領域６１よりも低くなっている。また、親液性領域６０の中心から離れるほど、側面３ａの撥液性が高くなるため、インク滴の半径が親液性領域６０の半径ｒ２１以上で且つ親液性領域６０の中心と親液性領域６０の中心に対して最も外側に配置された島部６２の最も外側の部分との距離ｒ２２以下であれば、インク滴の中心と親液性領域６０の中心とがほぼ一致するまで、側面３ａに付着したインク滴を親液性領域６０の中心に向かって移動させることができる。なお、このような島部６２は、親液性領域６０が形成される部分に加えて、島部６２が形成される部分にもマスクを形成せずにエキシマレーザを照射することにより形成することができる。

図１０に示すように、親液性領域７０と撥液性領域７１との間の境界領域７３に、親液性領域７０よりも撥液性が高く、撥液性領域７１よりも撥液性が低い中間領域７２が形成されていてもよい（変形例２）。この場合、境界領域は、中間領域７２と、この中間領域７２に連続する親液性領域７０の一部と撥液性領域７１の一部を含んだ領域からなり、その平均的な撥液性は、親液性領域７０よりも高く撥液性領域７１よりも低くなっている。この場合でも、親液性領域７０の中心から離れるとともに転写ドラム３の側面３ａの撥液性が高くなる。したがって、インク滴の半径が親液性領域７０の半径ｒ３１以上で且つ中間領域７２の最も外側の部分の半径ｒ３２以下であれば、親液性領域７０と撥液性領域７１とに跨ってインク滴が付着したときに、インク滴の中心と親液性領域７０の中心とがほぼ一致するまで、インク滴を親液性領域７０の中心に向かって、移動させることができる。なお、このような中間領域７２は、前記実施形態と同様、転写ドラム３の側面３ａの親液性領域７０が形成される部分を除く領域にマスクを形成してエキシマレーザを照射して親液性領域７０を形成した後、側面３ａの中間領域７２が形成される部分を除く領域にマスクを形成し、エキシマレーザを照射して撥液膜を劣化させることにより形成することができる。ただし、中間領域７２を形成する際には、親液性領域７０を形成するときよりもエキシマレーザの照射時間を短くする必要がある。または、親液性領域７０、境界領域７３、及び撥液性領域７１を、それぞれ異なる材料で形成してもよい。この場合、例えば転写ドラム３の、アルミニウム合金で形成された側面３ａにポリイミド膜を形成し、さらにその上にフッ素系樹脂等からなる撥液膜を形成する。この後、側面３ａの境界領域７３及び親液性領域７０が形成される部分を除く領域にマスクを形成し、エキシマレーザを照射してフッ素系樹脂を除去する。さらに、側面３ａの親液性領域７０が形成される部分を除く領域にマスクを形成し、エキシマレーザを照射してポリイミド膜を除去する。これにより、ポリイミド膜、及びフッ素系樹脂からなる撥液膜が除去された部分は、アルミニウム合金で形成された親液性領域７０となり、フッ素系樹脂の撥液膜が除去された部分はポリイミドで形成された境界領域７３となり、フッ素系樹脂の撥液膜が残った部分が撥液性領域７１となる。

また、図１１に示すように、親液性領域７０と撥液性領域７１との間の境界領域に、親液性領域７０の径方向に沿って複数（図１１では２つ）の中間領域８２、８３が形成されてもよい。この場合、外側に設けられた中間領域８３が内側に設けられた中間領域８２よりも撥液性が高く（複数の中間領域は、親液性領域７０の中心から離れた位置に設けられているものほど撥液性が高く）なっていてもよい（変形例３）。この場合も、境界領域においては、その平均的な撥液性が、親液性領域８０よりも高く撥液性領域８１よりも低くなっている。また、親液性領域７０の中心から外側に向かって転写ドラム３の側面３ａの撥液性が高くなるため、側面３ａに付着したインクを確実に親液性領域７０の中心部に向かって移動させることができる。なお、中間領域８２、８３は、変形例２と同様、エキシマレーザを照射して撥液膜を劣化させることにより形成する。ただし、外側の中間領域８３を形成する際には、内側の中間領域８２を形成する際よりもエキシマレーザの照射時間を短くする必要がある。

図１２に示すように、転写ドラム３の回転方向に沿って複数（図１２では４つ）のインクジェットヘッド２が配置されており、各インクジェットヘッド２から互いに異なる色のインク滴が噴射されるように構成されていてもよい（変形例４）。この場合には、転写ドラム３が回転し、転写ドラム３の側面３ａに形成された親液性領域５０（図６参照）が各インクジェットヘッド２のノズル１５（図２参照）と対向する位置に到達したときにノズル１５からインク滴を噴射することにより、複数色（図１２では４色）の印字を行うことができる。

液滴排出部としては、インクジェット方式のものには限られない。インクジェットヘッド２の代わりに、例えば、図１３に示すように、マニホールド流路９１の表面に共通電極９４が形成され、マニホールド流路９１に連通する個別インク流路９２の排出口９３近傍の表面に撥液膜９６を挟んで個別電極９５が形成されたインク移送ヘッド（液滴排出部）９０が配置されていてもよい（変形例５）。この場合、共通電極９４及び個別電極９５が同電位（例えばグランド電位）であるときには、撥液膜９６が存在しているため、インクは個別インク流路９２の撥液膜９６が形成されている部分には流れず、排出口９３からインクは流れ出さない。一方、共通電極９４と個別電極９５との間に電位差が生じると、撥液膜９６の撥液性が低下するため（エレクトロウェッティング現象：特開２００３−１７７２１９号公報参照）、インクは撥液膜９６が形成された部分にも流れ、排出口９３からインクが流れ出す。これにより、実施の形態のインクジェットヘッド２と同様にして転写ドラム３の側面３ａにインク滴を付着させることができる。

また、前記実施形態及び変形例においては、転写体として転写ドラム３を用いたが、これに限られない。例えば図１４に示すように、駆動プーリ３０ｂ、及び従動プーリ３０ｃの双方に巻架されたベルト３０を転写体として用いてもよい。駆動プーリ３０ｂは、インクジェットヘッド２の下方に位置しており、図１４における時計周りの方向に回転可能である。また、ベルト３０は、駆動プーリ３０ｂの最も上方に位置する部分において、ノズル１５と対向している。駆動プーリ３０ｂ、及び従動プーリ３０ｃに巻架されたベルト３０は、駆動モータ８の回転を受けて駆動プーリ３０ｂが回転することにより、図１４における時計周りの方向に周運動する。この場合、ベルト３０の表面３０ａには、前記実施形態、及び変形例と同様に、親液性領域、撥液性領域、及び境界領域が形成されている。印字を行う際、ベルト３０の表面３０ａに形成された親液性領域の中心がノズル１５の直下に到達するタイミングで、インク滴が噴射されるように、ドライバＩＣ４５、及び駆動モータ８を制御することにより、前記実施形態、及び変形例と同様の効果を得ることができる。なお、駆動プーリ３０ｂ、及びベルト３０の回転方向は図１４における反時計周りの方向であってもよい。

以上の説明では、親液性領域、撥液性領域及び中間領域間の境界線は略円形あるいは円に沿った鋸歯形状などに構成されていたが、これらには限られず、例えば、三角形や四角形、楕円など他の形状であってもよい。

また、親液性領域及び撥液性領域を構成する材料においても、上述した実施形態で例示したものに限られず、例えば、親液性領域であれば、アルミナ層をアルミニウム合金製の転写ドラムの表面にスパッタなどでコーティングして形成したものでもよいし、撥液性領域であれば、フッ素系樹脂の粒子を含有したニッケル層を複合メッキでコーティングして形成したものでも良いし、或いは、シリコーン系樹脂層を塗布によりコーティングして形成したものであっても良い。

また、以上の説明では、インク滴を記録用紙に転写して印字を行うプリンタに本発明を適用した例を示したが、インク以外の液体を被印刷媒体に転写する他のプリント装置にも本発明を適用することができる。例えば、金属ナノ粒子を分散した導電性液体を基板に転写して配線パターンを形成するプリント装置、ＤＮＡを分散した溶液を用いてＤＮＡチップを製造するプリント装置、カラーフィルタ用顔料が分散された液体を用いて液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを製造するプリント装置などにも本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のインクジェットヘッドの平面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の転写ドラムの側面の一部を拡大した平面図である。 制御装置とドライバＩＣ及び駆動モータとの接続関係を示すブロック図である。 図６の親液性領域付近に付着したインク滴の移動を表す図であり、図８（ａ）はノズルから小滴が噴射された場合、図８（ｂ）はノズルから中滴が噴射された場合、図８（ｃ）はノズルから大滴が噴射された場合を示している。 変形例１の図６相当の平面図である。 変形例２の図６相当の平面図である。 変形例３の図６相当の平面図である。 変形例４の図５相当の断面図である。 変形例５の図５相当の断面図である。 変形例６の図５相当の断面図である。

符号の説明

１ プリンタ
２ インクジェットヘッド
３ 転写ドラム
１５ ノズル
５０ 親液性領域
５０ａ 突起
５１ 撥液性領域
５２ 境界線
６０ 親液性領域
６１ 撥液性領域
６２ 島部
７０ 親液性領域
７１ 撥液性領域
７２ 中間領域
８２、８３ 中間領域
９０ インク移送ヘッド
９３ 排出口

Claims (18)

1. 液滴を複数の排出口から排出して記録媒体に印字するプリント装置であって、
   前記排出口を有する液滴排出部と、
   前記排出口から排出される液滴を記録媒体に転写する転写体であって、その表面に複数の親液性領域と、親液性領域を取り囲む複数の境界領域と、境界領域を取り囲む撥液性領域とを有する転写体と、
   を備え、
   境界領域における撥液性は、親液性領域の中心から離れるほど高くなっているプリント装置。
2. 前記境界領域における、前記親液性領域の面積に対する前記撥液性領域の面積の割合は、前記親液性領域の中心から離れるほど大きくなっている請求項１に記載のプリント装置。
3. 前記親液性領域と前記撥液性領域との境界線が、鋸歯形状である請求項２に記載のプリント装置。
4. 前記境界領域内において前記親液性領域は、前記撥液性領域に向かって鋭く突出する複数の突起が配置されたパターンを形成する請求項２に記載のプリント装置。
5. 前記境界領域において、前記撥液性領域の中に、前記親液性領域と同じ撥液性を有する複数の島部が点在し、前記親液性領域の中心から離れるほど、前記島部の分布密度が小さくなっている請求項２に記載のプリント装置。
6. 前記境界領域に、その撥液性が前記親液性領域よりも高く且つ前記撥液性領域よりも低い中間領域が、前記親液性領域の全周に亙って設けられている請求項１に記載のプリント装置。
7. 前記境界領域に、前記親液性領域の径方向に沿って前記中間領域が複数形成され、前記親液性領域の中心から離れた位置に形成されている中間領域ほど撥液性が高くなっている請求項６に記載のプリント装置。
8. 前記液滴排出部は、体積の異なる液滴を排出する請求項１に記載のプリント装置。
9. 前記液滴排出部には、前記複数の排出口が所定の方向に沿って配列され、前記転写体には、前記複数の親液性領域が前記所定の方向に沿って配列され、前記所定の方向に関する排出口の間隔と親液性領域の間隔とが一致している請求項１に記載のプリント装置。
10. 前記転写体は、略円柱状であって、所定の軸を中心に回転可能に前記プリント装置に取り付けられ、その側面に前記親液性領域及び前記撥液性領域が形成されており、前記転写体が所定の軸を中心に回転することにより、前記親液性領域が前記排出口に対向する位置に到達したときに、前記排出口から液滴を排出する請求項１に記載のプリント装置。
11. 液滴排出部から排出される液滴を記録媒体に転写する転写体であって、
    前記転写体の表面に形成される第１領域と
    前記転写体の表面に形成され、第１領域を取り囲む遷移領域と、
    前記転写体の表面に形成され、遷移領域を取り囲む第２領域と、
    を備え、
    遷移領域における撥液性は、第１領域の撥液性より大きく、第２領域の撥液性より小さい転写体。
12. 前記遷移領域は、第１領域の中心から離れるほど、撥液性が高くなっている請求項１１に記載の転写体。
13. 前記遷移領域には、親液性領域と撥液性領域とが混在している請求項１１に記載の転写体。
14. 前記遷移領域における親液性領域の面積に対する撥液性領域の面積の割合は、第１領域の中心から離れるほど大きくなっている請求項１３に記載の転写体。
15. 前記遷移領域において、親液性領域と撥液性領域との境界が鋸歯形状に形成されている請求項１３に記載の転写体。
16. 前記遷移領域において、第２領域に向かって鋭く突出する形状の親液性領域が、第１領域の周に沿って複数形成されている請求項１３に記載の転写体。
17. 前記遷移領域において、撥液性領域の中に親液性領域が点在し、第１領域の中心から離れるほど、親液性領域の分布密度が小さくなっている請求項１３に記載の転写体。
18. 第１領域はアルミニウムで形成され、遷移領域はポリイミドで形成され、第２領域はフッ素系樹脂で形成される請求項１１に記載の転写体。

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