專利名稱:噴墨記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄設(shè)備,該噴墨記錄設(shè)備由使用其中顏料粒子(著色劑成份)分散在溶劑(分散介質(zhì))中的墨水的噴墨系統(tǒng)、在記錄介質(zhì)上記錄圖像。更具體地,本發(fā)明涉及一種能夠有效地收集由墨水產(chǎn)生的溶劑蒸氣的噴墨記錄設(shè)備。
背景技術(shù):
靜電噴墨記錄系統(tǒng)是這樣一種系統(tǒng),其中使用的墨水包含帶電并分散在某種溶劑中的顏料粒子(例如顏料);且根據(jù)圖像數(shù)據(jù),利用經(jīng)向噴墨頭的每個(gè)噴射電極施加某一預(yù)設(shè)電壓而產(chǎn)生的靜電力噴射墨水(液滴),在記錄介質(zhì)上形成相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的圖像。然后,使用某一定影裝置(固定裝置),對(duì)由噴出的墨水在記錄介質(zhì)上形成的圖像進(jìn)行定影或固定,例如加熱,從而除去墨水中的溶劑成分而僅定影或固定要記錄的記錄介質(zhì)上的顏料粒子。這里,在記錄介質(zhì)上形成圖像的墨水,包括集中的顏料粒子以及溶劑成份,因此需要利用定影裝置(例如加熱裝置或類似物),蒸發(fā)/烘干并除去墨水溶劑成份,而只將顏料粒子定影在記錄介質(zhì)上。
在采用此種記錄系統(tǒng)的噴墨記錄設(shè)備中,由于墨水溶劑成份的蒸發(fā)/烘干(干燥),在噴墨部分、定影部分(尤其是,熱-定影部分)等部分,就會(huì)產(chǎn)生溶劑蒸氣。當(dāng)某種有機(jī)溶劑用作墨水溶劑成份時(shí),這種溶劑散發(fā)到所述設(shè)備外部時(shí),就會(huì)造成環(huán)境污染。因此,需要收集和除去設(shè)備中的墨水溶劑成份。
基于此目的,在噴墨記錄裝置中通常和習(xí)慣使用的方法是,在所述設(shè)備中設(shè)置一個(gè)溶劑收集裝置;使用這種溶劑收集裝置,所述設(shè)備內(nèi)部的整個(gè)區(qū)域中的空氣就被吸取入溶劑收集裝置;并且,通過使用某種溶劑吸附材料吸附所述溶劑成份,或通過冷卻吸入空氣集中所述溶劑成份,所述溶劑成份得到收集/除去。
然而,傳統(tǒng)噴墨記錄設(shè)備中使用的溶劑收集裝置要吸收進(jìn)噴墨記錄設(shè)備內(nèi)部整個(gè)區(qū)域中的空氣,這樣就存在一個(gè)問題除了包含溶劑成份的空氣外,溶劑收集裝置也同時(shí)吸收進(jìn)僅包含少量溶劑成份的空氣,例如大氣(裝置環(huán)境中的空氣)或流入所述設(shè)備的外部空氣,那么吸收入空氣中的溶劑成份的蒸氣濃度就變低,因此收集效率就會(huì)降低。此外,所述設(shè)備內(nèi)部和外部空氣中包含的水蒸氣會(huì)對(duì)所述溶劑成份的收集產(chǎn)生了不可忽視的影響。尤其是,所述吸入空氣中的水蒸氣成份會(huì)導(dǎo)致用于收集溶劑成份蒸氣的溶劑收集裝置的收集效率下降,這會(huì)引發(fā)各種問題,例如增加了溶劑收集裝置的尺寸,增加了功耗,并降低了可維護(hù)性。此外,由于同時(shí)收集了溶劑成份以及濕氣,這樣就會(huì)出現(xiàn)另一難題給重新使用溶劑帶來(lái)很多麻煩。此外,由于吸收入所述設(shè)備內(nèi)部整個(gè)區(qū)域的空氣,這樣特別是當(dāng)熱-定影部件的熱量易于傳送到噴墨頭時(shí),即當(dāng)來(lái)自加-熱定影部件的空氣流到噴墨頭時(shí),噴墨頭就容易被烘干,這就會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)難題由于噴墨頭變干而出現(xiàn)墨水阻塞,或由于墨水粘性變化而導(dǎo)致噴墨穩(wěn)定性下降。
同時(shí),為了抑制或防止噴墨記錄設(shè)備中在記錄介質(zhì)上形成圖像的墨水中的溶劑成份蒸發(fā),過去提出了一些方法在不讓溶劑成份蒸發(fā)的情況下,從噴射出的墨水除去溶劑成份。例如,在JP 06-126945 A中,公開了一種轉(zhuǎn)移型噴墨打印機(jī),其中利用某種靜電力,噴射到轉(zhuǎn)移鼓上墨水中的顏料粒子與溶劑分離,并暫時(shí)固定在轉(zhuǎn)移鼓上;利用相鄰的類似輥?zhàn)拥娜軇┏パb置(該裝置由僅吸附轉(zhuǎn)移鼓上溶劑的某種材料制成),將所述溶劑有選擇地從轉(zhuǎn)移鼓吸附/除去,而所述轉(zhuǎn)移鼓上的顏料粒子會(huì)被轉(zhuǎn)移并定影在某種記錄介質(zhì)上。
然而,采用JP 06-126945 A中公開的這種打印機(jī),除轉(zhuǎn)移鼓外,在由噴出的墨水形成的圖像被記錄(轉(zhuǎn)移到)在記錄介質(zhì)上之間的某一位置,還需設(shè)置經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的溶劑除去裝置,以吸附/除去液態(tài)的墨水溶劑。因此,存在所述設(shè)備結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜以及所述設(shè)備尺寸增加的難題。此外,在轉(zhuǎn)移鼓上形成圖像的墨水主要由顏料粒子組成,而很難完全從墨水中除去所述溶劑成份;因此,當(dāng)打印機(jī)連續(xù)工作時(shí)或輸出大量打印作業(yè)時(shí),便出現(xiàn)也需要除去從轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)上的圖像蒸發(fā)的溶劑成份的另一問題。
此外,作為很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)防止打印介質(zhì)上墨水溶劑蒸發(fā)的一種方法,JP 11-320856 A公開了一種噴射液體的打印機(jī),其中在打印介質(zhì)傳送路徑上,在進(jìn)行記錄后立刻以非接觸方式加熱打印介質(zhì)上的墨水,或記錄后立刻通過吸取打印介質(zhì)表面附近的空氣,或通過減小就在噴墨部件后的某一位置、設(shè)置的覆蓋整個(gè)打印介質(zhì)傳送路徑的蓋盒(cover box)中的壓力的方法,使用強(qiáng)行蒸發(fā)墨水溶劑的方法,加速蒸發(fā)噴射到打印介質(zhì)上的墨水溶劑。Jp 11-320856 A也公開了一種噴射液體的打印機(jī),這種打印機(jī)包括利用設(shè)置在蓋盒(設(shè)置蓋盒是為了覆蓋噴墨部件及整個(gè)打印介質(zhì)傳送路徑)內(nèi)部的吸收劑,通過吸收墨水溶劑而收集墨水溶劑的裝置;利用設(shè)置在盒內(nèi)中或類似物中的冷卻裝置,通過冷卻蓋盒內(nèi)部的空氣而凝結(jié)(濃縮)和液化墨水溶劑蒸氣,而收集墨水溶劑的裝置。JP 11-320856A還公開了一種噴射液體的打印機(jī),它包括通過在記錄后立刻噴射某種用作墨水氣化抑制劑的硬化劑,而形成一層硬化劑的裝置。
然而,對(duì)于JP 11-320856 A公開的技術(shù),當(dāng)這種打印機(jī)遇到這樣一種情況時(shí),即在打印介質(zhì)傳送通路上,在記錄后馬上使用以非接觸方式加熱打印介質(zhì)上的墨水的裝置,或在記錄后馬上吸收打印介質(zhì)表面周圍空氣的裝置,持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間對(duì)噴射在打印介質(zhì)上的墨水溶劑進(jìn)行蒸發(fā)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)無(wú)法收集通過加熱或吸收而氣化的墨水溶劑的難題。此外,對(duì)于包含覆蓋整個(gè)打印介質(zhì)傳送路徑(即噴墨部件和整個(gè)傳送路徑)的蓋盒的打印機(jī),存在設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜及設(shè)備尺寸增加的難題。此外,對(duì)于使用緊接在噴墨頭后設(shè)置的加熱裝置或吸收裝置而加速墨水溶劑蒸發(fā)的打印機(jī),或?qū)τ谑褂酶采w整個(gè)打印介質(zhì)傳送路徑以及墨水噴射部件的蓋盒的打印機(jī),存在噴墨頭變干或噴射墨水的粘性變化導(dǎo)致不良影響的問題。此外,對(duì)于包括在記錄后立刻在打印介質(zhì)上形成墨水汽化抑制劑層的裝置的打印機(jī),存在輸出打印成本增加的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目標(biāo)是解決上述傳統(tǒng)技術(shù)存在的問題,并提供一種能夠有選擇地收集產(chǎn)生最大量溶劑蒸氣的定影(或固定/fixing)裝置附近區(qū)域的含溶劑蒸氣的空氣、能夠減小所收集空氣中水蒸氣成份影響、能夠有效除去溶劑蒸氣、實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化、能夠減小功耗(節(jié)約能量)并能提高設(shè)備可維護(hù)性(也就是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定操作)的噴墨記錄設(shè)備。
此外,除上述目的外,本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴墨記錄設(shè)備,其中除能從被收集空氣中除去溶劑蒸氣并重新使用所除去的溶劑外,它也可以回收由定影裝置產(chǎn)生的熱能,并重新使用所回收的熱能作為烘干能量,這樣就可以減少用作烘干的能量而節(jié)約電能。
此外,除上述各個(gè)目的外,本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴墨記錄設(shè)備,其中它可以防止定影裝置所產(chǎn)生熱量的泄露,從而可以防止圖像形成裝置(特別是,噴墨頭的噴嘴)處墨水變干,而抑制由于墨水物理性質(zhì)(如粘性)的變化而導(dǎo)致噴墨穩(wěn)定性下降。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的噴墨記錄設(shè)備包括通過噴射包含溶劑及分散在所述溶劑中的顏料粒子的墨水,在記錄介質(zhì)上形成圖像的圖像形成裝置;用于定影或固定由所所述圖像形成裝置在所述記錄介質(zhì)上形成所述圖像的定影或固定裝置;用于從所述定影裝置附近的空氣有選擇地收集含所述溶劑的空氣的收集裝置;以及用于從由所述收集裝置所收集的所述含溶劑的空氣中除去所述溶劑的除去裝置。
優(yōu)選地,所述收集裝置包括用于至少隔離所述固定裝置附近區(qū)域的隔離或屏蔽裝置。
優(yōu)選地,所述收集裝置包括用于從由所述隔離裝置隔離區(qū)域中吸取和收集所述含溶劑的空氣的吸收裝置。
另一個(gè)優(yōu)選方式是,所述收集裝置包括鼓風(fēng)裝置,鼓風(fēng)裝置用于將所述隔離裝置隔離的區(qū)域中的所述含溶劑空氣吹到所述收集裝置的開口。
進(jìn)一步的優(yōu)選方式是,所述固定裝置包括加熱并固定由所述圖像形成裝置在所述記錄介質(zhì)上形成的所述圖像的加熱部分;且所述隔離裝置至少隔離所述加熱部分附近的區(qū)域。
優(yōu)選方式是,所述的噴墨記錄設(shè)備還包括預(yù)加熱裝置,用于在由所述固定裝置加熱和固定前,使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,初步加熱由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì),所述預(yù)加熱裝置設(shè)置在所述圖像形成裝置和所述固定裝置之間。
優(yōu)選方式是,使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,初步加熱由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì),以輔助由所述固定裝置對(duì)所述圖像的固定。
優(yōu)選方式是,所述的噴墨記錄設(shè)備,還包括干燥裝置,用于使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,干燥由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將根據(jù)下圖進(jìn)行詳細(xì)描述,其中圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第一實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖;圖2為顯示噴墨頭以及噴墨頭外圍的記錄介質(zhì)傳送裝置的示意透視圖;圖3為顯示噴墨頭示例結(jié)構(gòu)的示意透視圖;圖4A為顯示圖3所示的噴墨頭部件的示意剖視圖;圖4B為沿圖4A中直線IV-IV的示意剖視圖;圖5A為沿圖4B中直線A-A指示圖(arrow view);圖5B為沿圖4B中直線B-B指示圖;圖5C為沿圖4B中直線C-C指示圖;圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第二實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖;圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第三實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖;以及圖8為顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第四實(shí)施例的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在,將根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例,詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備。
雖然本發(fā)明不局限于靜電型噴墨記錄設(shè)備,但作為根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的典型實(shí)例,在下述描述中將介紹一種通過噴射其中顏料粒子(顏料成份)分散在某種溶劑中的墨水,在某種記錄介質(zhì)上形成圖像的靜電噴墨記錄設(shè)備。
<第一實(shí)施例>
圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
通過使用圖像形成裝置,根據(jù)所輸入圖像數(shù)據(jù)通過噴射四種顏色的墨水液滴,在由傳送裝置傳送的記錄介質(zhì)P上形成墨水粒子(顏料粒子)組成的圖象,并對(duì)在記錄介質(zhì)P上形成的墨水粒子組成的圖象進(jìn)行定影(固色或固定),圖1所示的靜電噴墨記錄設(shè)備10(以下稱為“噴墨打印機(jī)”)實(shí)現(xiàn)對(duì)全彩色圖象的記錄。此外,噴墨打印機(jī)10還使用收集裝置從定影/傳送裝置26附近的區(qū)域收集包含大量墨水溶劑蒸氣的空氣,并利用除去裝置除去所收集空氣中的溶劑。
圖1所示的噴墨打印機(jī)10是一種在記錄介質(zhì)P上執(zhí)行單面4色打印的設(shè)備。為此,作為一種傳送記錄介質(zhì)P的裝置,噴墨打印機(jī)10包括進(jìn)給輥對(duì)12;導(dǎo)向器14;輥?zhàn)?6a、16b和16c;傳送帶18;傳送帶位置探測(cè)裝置19;靜電吸附裝置20;除電或放電(discharge)裝置22;剝離(peeling)裝置24;定影或固定/傳送裝置26;以及導(dǎo)向器28。此外,作為圖像形成裝置,噴墨打印機(jī)10包括噴墨頭30;墨水循環(huán)系統(tǒng)32;噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34;記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置36;以及記錄位置控制裝置38。此外,噴墨打印機(jī)10還包括罩40和輸送管42,用作收集含溶劑空氣的裝置;還包括作為溶劑除去裝置的溶劑除去器44。這些構(gòu)成元件均設(shè)置在機(jī)殼11中。
首先,將要描述噴墨打印機(jī)10中傳送記錄介質(zhì)P的傳送裝置。
設(shè)置的進(jìn)給輥對(duì)12與設(shè)置在機(jī)殼11某一側(cè)面的進(jìn)紙口11a相鄰。進(jìn)給輥對(duì)12包括從未示出的儲(chǔ)存盒到設(shè)置在機(jī)殼11中的傳送帶18(由輥?zhàn)?6a支撐的部分)、饋送記錄介質(zhì)P的一對(duì)輥?zhàn)?。?dǎo)向器14設(shè)置在進(jìn)給輥對(duì)12和支撐傳送帶18的輥?zhàn)?6a之間,它將記錄介質(zhì)P引導(dǎo)到傳送帶18。
雖然圖中并未示出,優(yōu)選地,在進(jìn)給輥對(duì)12附近設(shè)置一個(gè)除去粘在記錄介質(zhì)P上的異物(例如,塵土或紙粉或紙廢物)的異物除去裝置。作為異物除去裝置,可以單獨(dú)或結(jié)合使用基于已知的非接觸方法(例如,吸附除去、吹凈除去或靜電除去)的裝置,或根據(jù)使用刷子、輥?zhàn)踊蛳囝愇锏慕佑|方法的裝置。此外,進(jìn)給輥對(duì)12可以用具有輕度粘性的輥?zhàn)訕?gòu)成,并且可以為進(jìn)給輥對(duì)12設(shè)置一個(gè)清潔器,在由進(jìn)給輥對(duì)12進(jìn)給記錄介質(zhì)P時(shí),除去灰塵或紙粉或紙廢物等異物。
輥?zhàn)?6a、16b以及16c拉緊并移動(dòng)傳送帶18,且輥?zhàn)?6a、16b及16c中至少有一個(gè)與未示出的驅(qū)動(dòng)電源或驅(qū)動(dòng)源連接。
傳送帶18起到支撐記錄介質(zhì)P的臺(tái)板或壓印盤的作用。在從噴墨頭30噴出的墨水形成圖象時(shí),傳送帶18移動(dòng)記錄介質(zhì)P,并在圖像形成后將記錄介質(zhì)P傳送到定影/傳送裝置26。因此,要使用具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性和高度耐久性的材料制成的環(huán)型帶用作傳送帶18。作為其中使用的材料,例如可以使用金屬、聚酰亞胺(polyimide)樹脂、氟樹脂(fluororesin)、其它樹脂或這些物質(zhì)的合成物或絡(luò)合物。
在所示實(shí)例中,記錄介質(zhì)P通過靜電吸附而保持在傳送帶18上,所以傳送帶18保持記錄介質(zhì)P的一側(cè)(前表面)具有絕緣性,而傳送帶18接觸輥?zhàn)?6a、16b和16c的一面(背面)具有傳導(dǎo)性。更具體地,傳送帶18是一種通過在金屬帶的前表面涂有一層氟樹脂覆層制成的帶子。此外,在所示實(shí)例中,輥?zhàn)?6a是一種導(dǎo)電輥?zhàn)?,而傳送?8的背面(金屬表面)就通過輥?zhàn)?6a接地。
應(yīng)該指出除這種方式以外,采用多種方法制成的具有金屬層的帶子適合用作傳送帶18,這些方法有例如使用上述任一種樹脂材料覆蓋在金屬帶的方法;使用粘合劑或相類似物將樹脂薄片和金屬帶相互結(jié)合在一起的方法;或者將某種金屬蒸發(fā)-沉積在由上述樹脂制成的帶子的背面的方法。
此外,傳送帶18接觸記錄介質(zhì)P的表面優(yōu)選地制成光滑表面,因?yàn)槔眠@種結(jié)構(gòu),記錄介質(zhì)P就可以取得有利的吸附性質(zhì)。
這里應(yīng)該指出優(yōu)選地使用已知方法抑制傳送帶18的曲折運(yùn)動(dòng)。例如,可以使用這樣一種方法抑制傳送帶18曲折運(yùn)動(dòng),即通過將輥?zhàn)?6c設(shè)置為拉緊輥?zhàn)?,根?jù)傳送帶位置探測(cè)裝置19的輸出(具體地,就是橫向方向中傳送帶18的探測(cè)位置),相對(duì)于輥?zhàn)?6a和輥?zhàn)?6b的軸,傾斜輥?zhàn)?6c的軸,改變傳送帶橫向方向中兩端的張力的方法??蛇x地,也可以通過將輥?zhàn)?6a、16b和16c形成為例如錐型或冕形或凸面狀,來(lái)抑制曲折運(yùn)動(dòng)。
傳送帶位置探測(cè)裝置19用于探測(cè)傳送帶18橫向方向的位置。根據(jù)探測(cè)的位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)上述傳送帶曲折運(yùn)動(dòng)的抑制。此外,利用探測(cè)結(jié)果,記錄介質(zhì)在圖像記錄時(shí)的副掃描方向中的位置也可以被控制到某一預(yù)置位置。傳送帶位置探測(cè)裝置19可使用已知的探測(cè)裝置(如光敏元件)執(zhí)行探測(cè)。
靜電吸附裝置20用于將記錄介質(zhì)P帶電或充電到某一預(yù)置電壓或電位。這樣利用靜電力,記錄介質(zhì)P就被吸附并保持在傳送帶18上,并被施加了相對(duì)于形成圖像的噴墨頭30的某一預(yù)置偏壓或偏置。
在當(dāng)前實(shí)施例中,靜電吸附裝置20包括一個(gè)使記錄介質(zhì)P帶電或充電的scorotron(或電暈管)帶電器或充電器(charger)20a,和一個(gè)與scorotron帶電器20a連接的負(fù)高壓電源20b。利用與負(fù)高壓電源20b相連的scorotron帶電器20a,記錄介質(zhì)P就加電或充電到某一負(fù)高壓,并被靜電吸附在傳送帶18的絕緣層上。
靜電吸附裝置20并不局限于所示實(shí)例的scorotron帶電器20a,它也可以使用多種其它裝置和方法,例如電暈管帶電器、固態(tài)充電器或帶電器、放電針或相類似物。此外,正如將要在后面描述的,輥?zhàn)?6a、16b和16c中至少有一個(gè)可以設(shè)置為導(dǎo)電輥?zhàn)樱换蛘咴诘接涗浗橘|(zhì)P的記錄位置處的傳送帶18的背面?zhèn)?與記錄介質(zhì)P相反的一側(cè)),設(shè)置一個(gè)導(dǎo)電壓板或壓印盤。在這種情況中,導(dǎo)電輥?zhàn)踊驅(qū)щ妷喊迮c某負(fù)高壓電源相連。作為選擇,傳送帶18也可以設(shè)置為一個(gè)絕緣帶,導(dǎo)電輥?zhàn)涌梢越拥?,而?dǎo)電壓板可以連接到所述負(fù)高壓電源(見圖6)。
在記錄介質(zhì)P利用靜電力被靜電吸附在傳送帶18上而不出現(xiàn)記錄介質(zhì)P的浮動(dòng)后,靜電吸附裝置20便均勻地使由傳送帶18傳送的記錄介質(zhì)P的表面帶電或充電。這里,在使記錄介質(zhì)P帶電時(shí),傳送帶18的傳送速度必須處于實(shí)現(xiàn)足夠穩(wěn)定帶電或充電的某一范圍內(nèi),而該傳送速度是否與圖像記錄時(shí)的傳送速度相同或不同,并沒有關(guān)系。此外,通過多次循環(huán)記錄介質(zhì)P,靜電吸附裝置20也可以多次使同一記錄介質(zhì)P帶電或充電,而實(shí)現(xiàn)均勻帶電或充電。
這里應(yīng)該指出在本實(shí)施例中,用于記錄介質(zhì)P的圖像形成的靜電吸附和帶電過程均使用靜電吸附裝置20實(shí)現(xiàn)。然而,帶電裝置也可以與靜電吸附裝置分開設(shè)置。
利用傳送帶18,由靜電吸附裝置20帶電的記錄介質(zhì)P被傳送到以后將描述的噴墨頭30的位置。當(dāng)這樣操作時(shí),設(shè)置在相對(duì)于噴墨頭30的上游一側(cè)的記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置36(如光敏元件)便會(huì)探測(cè)出記錄介質(zhì)P的前沿;根據(jù)探測(cè)的結(jié)果,控制從噴墨頭30噴射墨水的時(shí)間。
在由噴墨頭30形成圖像的部分中,以記錄介質(zhì)P的帶電電壓或電位作為一個(gè)偏壓,對(duì)噴墨頭30施加記錄信號(hào)電壓,從而在記錄介質(zhì)P上噴射墨水(液滴)而形成圖像。這里,通過設(shè)置一個(gè)用于加熱傳送帶18并提高記錄介質(zhì)溫度的裝置,可以加快從噴墨頭30噴射到記錄介質(zhì)上的墨水液滴的定影。在這種情況中,就可以進(jìn)行一步抑制模糊而改進(jìn)圖像質(zhì)量。以后,將詳細(xì)描述噴墨頭30使用的圖像記錄方法。
其上已形成圖像的記錄介質(zhì)P經(jīng)除電裝置22去電,再利用剝離裝置24,剝離傳送帶18,然后被傳送到定影/傳送裝置26。
在當(dāng)前實(shí)施例中,除電裝置22包括一個(gè)電暈管除電器22a;連接到所述電暈管除電器22a的一個(gè)AC電源22b;連接到AC電源22b的一個(gè)DC高壓電源22c,其中在DC高壓電源22c一側(cè)的一個(gè)端子接地。所示實(shí)例的除電裝置22使用一個(gè)使用電暈管除電器22a和AC電源22b的所謂AC電暈管除電器,但也有可以使用各種其它裝置和方法,例如scorotron除電器、固態(tài)除電器(solid discharger)和放電針。此外,使用導(dǎo)電輥的結(jié)構(gòu)也適用,像上述靜電吸附裝置20的情況。此外,對(duì)于剝離裝置24,可以使用多種已知技術(shù),諸如剝離片、反向旋轉(zhuǎn)輥和氣刀。
剝離傳送帶18的記錄介質(zhì)P被送至定影/傳送裝置26,然后定影由墨水形成的圖像。在當(dāng)前實(shí)施例中,對(duì)于定影/傳送裝置26,使用由加熱輥26a和傳送輥26b組成的一個(gè)輥對(duì)。采用此種結(jié)構(gòu)時(shí),在由定影/傳送裝置26傳送記錄介質(zhì)P時(shí),通過接觸加熱,實(shí)現(xiàn)對(duì)在記錄介質(zhì)P上形成圖象的定影。在當(dāng)前本發(fā)明中,用于執(zhí)行定影的定影裝置也可以與傳送裝置分離設(shè)置。定影/傳送裝置26以及其它可用的定影裝置將在以后詳細(xì)描述。
應(yīng)該指出,至少在從由來(lái)自噴墨頭30的墨水形成圖像到由定影/傳送裝置26進(jìn)行定影的過程中,優(yōu)選地保持記錄介質(zhì)P的圖像形成表面不與任何東西接觸。
在由定影/傳送裝置26定影時(shí)的記錄介質(zhì)P的移動(dòng)速度沒有具體限制,且該移動(dòng)速度與圖像形成時(shí)的傳送帶18的傳送速度相同或不同,并沒有關(guān)系。當(dāng)記錄介質(zhì)P的移動(dòng)速度與形成圖像時(shí)的傳送速度不同時(shí),同樣優(yōu)選的是,在定影/傳送裝置26之前,緊接著為記錄介質(zhì)P設(shè)置一個(gè)速度緩沖器。
經(jīng)導(dǎo)向器28進(jìn)行導(dǎo)向,其上已定影圖像的記錄介質(zhì)P就被排出到未示出的出紙存貯盒上。
接下來(lái),將要描述噴墨打印機(jī)10中圖像形成(繪制)裝置。
如上所述,噴墨打印機(jī)10的圖像形成裝置包括噴墨的噴墨頭30;向噴墨頭30供應(yīng)墨水并回收來(lái)自噴墨頭30的墨水的墨水循環(huán)系統(tǒng)32;根據(jù)來(lái)自未示出的外部設(shè)備(如計(jì)算機(jī)或光柵圖像處理機(jī)(RIP))的圖像數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)噴墨頭30的噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34;記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置36,用于探測(cè)記錄介質(zhì)P,以探測(cè)記錄介質(zhì)P上圖像形成(記錄)位置;以及用于控制噴墨頭30位置的記錄位置控制裝置38。
圖2為顯示噴墨頭30、記錄位置控制裝置38,以及其外圍上用于記錄介質(zhì)P的傳送裝置。
噴墨頭30包括用于記錄全彩色圖像的青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)和黑色(K)四種色料的噴墨頭30a,并根據(jù)來(lái)自噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34的信號(hào),通過以墨滴形式噴射由墨水循環(huán)系統(tǒng)32供應(yīng)的墨水,以某一預(yù)定速度,在由傳送帶18傳送的記錄介質(zhì)P上形成圖像。各個(gè)顏料的噴墨頭30a沿傳送帶18的移動(dòng)方向排列。注意本發(fā)明可使用的噴墨頭30a的具體噴墨頭結(jié)構(gòu)將在以后進(jìn)行描述。
通過使用傳送帶18相對(duì)于噴墨頭30傳送記錄介質(zhì)P,所示實(shí)例的噴墨打印機(jī)10實(shí)現(xiàn)主掃描。與市場(chǎng)上可以買到的順序掃描其噴墨頭的噴墨打印機(jī)相比,采用此種結(jié)構(gòu),所示實(shí)例的噴墨打印機(jī)10能夠以更高的速度實(shí)現(xiàn)圖像的形成(繪制)。
對(duì)于噴墨頭30的各個(gè)顏色的每個(gè)噴墨頭30a,可以使用某種多通道噴墨頭其中在某一預(yù)定區(qū)域內(nèi),以某一預(yù)定間隔,在垂直于記錄介質(zhì)P的傳送方向的方向(橫向)上或者也在平行于記錄介質(zhì)P的傳送方向的方向(傳送方向)中,設(shè)置有多個(gè)噴嘴(每個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)于噴射墨水液滴的噴墨頭的一個(gè)單元)。作為選擇,可以使用一種全線或整行(full-line)噴墨頭,其中噴嘴設(shè)置在記錄介質(zhì)P的橫向的整個(gè)區(qū)域。
當(dāng)多通路噴墨頭用作噴墨頭30(噴墨頭30a)時(shí),在記錄介質(zhì)P被保持在傳送帶18上的狀態(tài)下,通過傳送帶18的旋轉(zhuǎn),通過相對(duì)于噴墨頭30傳送記錄介質(zhì),實(shí)現(xiàn)主掃描。此外,通過在傳送帶18的橫向中連續(xù)移動(dòng)噴墨頭30,或通過每次傳送帶18轉(zhuǎn)一圈時(shí)在橫向順序地(間歇地)移動(dòng)噴墨頭30,實(shí)現(xiàn)副掃描。在這種方式中,圖像形成在記錄介質(zhì)P上。因此,為了在記錄介質(zhì)P的整個(gè)區(qū)域上形成圖像,傳送帶18在保持記錄介質(zhì)P時(shí)被旋轉(zhuǎn)多次,也就是主掃描進(jìn)行多次。注意根據(jù)噴墨頭30的噴嘴密度與繪制分辨率之間的關(guān)系,可以適當(dāng)?shù)剡x擇此種情況中的噴墨頭30的副掃描方法,例如隔行掃描方法或相類似方法。
另一方面,當(dāng)全行噴墨頭用作所述噴墨頭30時(shí),則只需要相對(duì)于噴墨頭30傳送保持在傳送帶18上的記錄介質(zhì)P,而只讓記錄介質(zhì)P通過噴墨頭30一次(即只執(zhí)行一次掃描),就能夠在記錄介質(zhì)P的整個(gè)區(qū)域上形成圖像。
在以這種方式通過噴墨頭30(多通路噴墨頭或全行噴墨頭)在記錄介質(zhì)P的整個(gè)區(qū)域上形成圖像后,記錄介質(zhì)P就被定影/傳送裝置26夾住并傳送,在此期間由定影/傳送裝置26對(duì)所形成圖像進(jìn)行定影。
在上述描述中應(yīng)該指出的是當(dāng)噴墨頭30使用多通路噴墨頭時(shí),主掃描通過使用傳送帶18在傳送帶18的傳送方向上傳送記錄介質(zhì)P實(shí)現(xiàn)的,而副掃描通過在傳送帶的橫向(即在基本上垂直于主掃描方向的方向)移動(dòng)噴墨頭30實(shí)現(xiàn)的。此外,當(dāng)噴墨頭30使用全行噴墨頭時(shí),通過使用傳送帶18在傳送帶18的傳送方向傳送記錄介質(zhì)P,實(shí)現(xiàn)對(duì)記錄介質(zhì)P的整個(gè)表面的掃描。然而,本發(fā)明并不局限于這種方式,可以使用任何其它的掃描方式,只要它能夠通過相對(duì)移動(dòng)記錄介質(zhì)P和噴墨頭30,用噴墨頭30掃描記錄介質(zhì)P的整個(gè)表面。例如,主掃描可以通過在傳送帶18的橫向方向移動(dòng)噴墨頭30實(shí)現(xiàn),而副掃描可以使用傳送帶18通過傳送記錄介質(zhì)P實(shí)現(xiàn)。作為選擇,通過在傳送帶18的傳送方向傳送記錄介質(zhì)P,并在噴墨頭30固定時(shí)在傳送帶18的橫向方向移動(dòng)傳送帶18,實(shí)現(xiàn)主掃描和副掃描。作為另一種選擇,可以將記錄介質(zhì)P保持在某一預(yù)定位置的保持裝置上(例如,記錄介質(zhì)P被穩(wěn)固地保持在停在某一預(yù)定位置的傳送帶18上),而記錄介質(zhì)P的整個(gè)表面的掃描可以通過一維地移動(dòng)噴墨頭30(在全行噴墨頭的情況中)或二維地移動(dòng)噴墨頭30(在多通路噴墨頭的情況中)實(shí)現(xiàn)。
接下來(lái),為了使墨水(其數(shù)量足以用于墨水噴射)流過噴墨頭30的各個(gè)顏色的噴墨頭30a的墨水流路徑90(例如如圖3,4A,和4B),墨水循環(huán)系統(tǒng)32包括包含4種顏色(C,M,Y和K)的墨水盒、泵、補(bǔ)充墨盒(未示出)等的墨水循環(huán)裝置32a。墨水循環(huán)系統(tǒng)32還包括墨水供應(yīng)系統(tǒng)32b,該墨水供應(yīng)系統(tǒng)32b包括由從墨水循環(huán)裝置32a的墨水盒到噴墨頭30的各個(gè)顏色噴墨頭30a的各個(gè)墨水流通路90(例如到圖4A中右側(cè)),供應(yīng)各種顏色的墨水的各個(gè)顏色的墨水配送管系統(tǒng)組成的供墨通路。墨水循環(huán)系統(tǒng)32進(jìn)一步包括墨水回收系統(tǒng)32c,該墨水回收系統(tǒng)32c包含由用于從向噴墨頭30的各個(gè)顏色的噴墨頭30a的墨水流通路90供(從圖4A中左側(cè))到墨水循環(huán)裝置32a,回收墨水的各個(gè)顏色的墨水分配管系統(tǒng)組成的墨水回收通路。
只要能夠循環(huán)墨水,即獨(dú)立于各個(gè)顏色地通過墨水供應(yīng)系統(tǒng)32b、從墨水循環(huán)裝置32a的墨水盒向噴墨頭30供應(yīng)墨水,并獨(dú)立于各個(gè)顏色地通過墨水回收系統(tǒng)32c、從噴墨頭30到墨水盒回收墨水,則不對(duì)墨水循環(huán)系統(tǒng)32作具體的限制。每個(gè)墨水盒均保存用于圖像記錄的某一相應(yīng)顏色的墨水,保存的墨水通過泵吸取而被送至噴墨頭30。從噴墨頭30噴射墨水會(huì)降低由墨循環(huán)系統(tǒng)32循環(huán)的墨水的濃度。因此,優(yōu)選的是,構(gòu)造的墨水循環(huán)系統(tǒng)32可以使用一種墨水濃度探測(cè)器探測(cè)墨水濃度,并能根據(jù)探測(cè)的墨水濃度從補(bǔ)充墨水盒適量地重新填加墨水。采用這種結(jié)構(gòu),就可以將墨水濃度保持在某一預(yù)置的范圍。
此外,優(yōu)選的是,每個(gè)墨水盒均配置有一個(gè)用于抑制墨水固體成分沉淀/凝結(jié)的攪拌器或攪拌裝置,以及用于抑制墨水溫度變化的墨水溫度控制裝置。這是因?yàn)槿绻贿M(jìn)行溫度控制,由于環(huán)境溫度等的變化,墨水的溫度也會(huì)變化,這樣墨水的物理性質(zhì)以及墨點(diǎn)的大小就會(huì)發(fā)生變化,這樣就存在無(wú)法穩(wěn)定地形成高質(zhì)量圖像的可能性。
對(duì)于攪拌器,可以使用旋轉(zhuǎn)刀或旋轉(zhuǎn)葉片、超聲換能器、循環(huán)泵或相類似物。
對(duì)于墨水溫度控制器或墨水溫度控制裝置,可以使用多種已有方法,例如采用為噴墨頭30、墨盒、墨水分配管系統(tǒng)等設(shè)置制熱發(fā)生元件或冷卻元件(例如加熱器或珀耳帖(Peltier)元件)的方法,而墨水溫度可以使用溫度傳感器(如自動(dòng)調(diào)溫器)來(lái)控制。當(dāng)溫度控制器設(shè)置在墨水盒中時(shí),溫度控制器優(yōu)選地與攪拌器設(shè)置在一起,這樣就可以保持墨水盒中溫度均勻。使每個(gè)墨水盒中溫度保持均勻的攪拌器,也可以用作抑制墨水的固體成份沉淀/凝結(jié)的攪拌器。
從接收來(lái)自外部設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理的系統(tǒng)控制部分(未示出),噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34接收到圖像數(shù)據(jù),并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)噴墨頭30。系統(tǒng)控制部分會(huì)對(duì)從外部設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)、RIP、圖像掃描儀、磁盤設(shè)備或圖像數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備)接收的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色分離(彩色識(shí)別或彩色分離)。然后,系統(tǒng)控制部分執(zhí)行分割計(jì)算以計(jì)算出相應(yīng)或適當(dāng)數(shù)量的像素以及相應(yīng)或適當(dāng)數(shù)量的灰度(gradation)值,執(zhí)行篩選處理,對(duì)彩色分離數(shù)據(jù)進(jìn)行中間色點(diǎn)(即半色調(diào)點(diǎn))域率(即面積比率)(halftone dot area ratio)的計(jì)算,并向噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34輸出對(duì)應(yīng)圖像數(shù)據(jù)的噴墨頭驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。根據(jù)噴墨頭驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù),噴墨頭驅(qū)動(dòng)器34驅(qū)動(dòng)噴墨頭30(各個(gè)顏色的噴墨頭30a)。
此外,系統(tǒng)控制部分還控制噴墨頭30的運(yùn)動(dòng)(記錄位置控制裝置38),并根據(jù)傳送帶18對(duì)記錄介質(zhì)P的傳送定時(shí),對(duì)噴墨頭30的墨水噴射進(jìn)行定時(shí)控制。使用來(lái)自記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置36的輸出,或?yàn)閭魉蛶?8或傳送帶的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置的譯碼器(編碼器)或光解釋器的輸出信號(hào),來(lái)控制噴射定時(shí)。
記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置36用于探測(cè)傳送到噴墨頭30噴射墨水液滴位置的記錄介質(zhì)P,它可以是如光敏元件的任何已有探測(cè)裝置。
記錄位置控制裝置38(其上裝配/固定有噴墨頭30)在傳送帶18的橫向方向移動(dòng)噴墨頭30,并在橫向方向調(diào)節(jié)到記錄介質(zhì)P的圖像形成位置。具體地,當(dāng)多通路噴墨頭用作噴墨頭30時(shí),為了在記錄介質(zhì)P上的某一預(yù)置位置處對(duì)圖像形成進(jìn)行精密調(diào)節(jié)并執(zhí)行副掃描,根據(jù)由傳送帶位置探測(cè)裝置19探測(cè)到的傳送帶18的位置以及來(lái)自噴墨頭34的圖像信號(hào),記錄位置控制裝置38移動(dòng)噴墨頭30。
以下,將詳細(xì)描述定影/傳送裝置26、用于收集定影/傳送裝置26附近空氣的收集裝置以及用于從所收集空氣除去溶劑的除去裝置。
如上所述,在當(dāng)前實(shí)施例中,由加熱輥26a和傳送輥26b組成的輥對(duì)用作定影/傳送裝置26。加熱輥26a被加熱到在記錄介質(zhì)P上形成圖像的墨水的溶劑蒸發(fā)的某一預(yù)定定影溫度,而其中顏料粒子就被定影下來(lái)。在傳送記錄介質(zhì)P時(shí),加熱輥26a以與之接觸的方式對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行加熱,從而蒸發(fā)墨水溶劑并定影記錄介質(zhì)P上的顏料粒子。
雖然可以從記錄介質(zhì)P的非圖像形成表面或從其兩個(gè)表面,由定影/傳送裝置26對(duì)記錄介質(zhì)P進(jìn)行加熱,但在當(dāng)前實(shí)施例中,加熱輥26a與記錄介質(zhì)P的圖像形成表面接觸。此外,定影/傳送裝置26可以是一對(duì)加熱輥,或者是一個(gè)加熱輥和一個(gè)已知傳送裝置(如壓送輥/咬送輥或傳送帶)的組合。
需要指出的是,如上所述,在本發(fā)明中,可以對(duì)定影/傳送裝置26進(jìn)行構(gòu)造,以便獨(dú)立地包括由傳送輥對(duì)組成的一個(gè)傳送裝置以及一個(gè)定影裝置。在這種情況中,除上述通過接觸加熱進(jìn)行定影(固色)的加熱輥外,也可以使用其它已知的熱-定影裝置。例如,也可以使用照射裝置(如紅外線燈、鹵素?zé)艋螂W光燈)、加熱器等以非接觸方式,通過加熱記錄介質(zhì)P,蒸發(fā)墨水溶劑并定影在記錄介質(zhì)P上的顏料粒子。此外,可以使用各種常見的加熱-定影裝置,例如使用加熱器的熱空氣定影裝置。
在通過接觸或非接觸加熱的加熱-定影中,當(dāng)銅版紙或涂布紙或涂料紙(coated paper)或復(fù)合紙或多層紙(laminated paper)用作記錄介質(zhì)P時(shí),就會(huì)出現(xiàn)一種所謂的“水泡或氣泡”現(xiàn)象(其中由于溫度突然增加使紙內(nèi)的濕氣突然蒸發(fā)而在紙的表面出現(xiàn)凹陷和突起)。為了防止這種現(xiàn)象,優(yōu)選的是,通過例如設(shè)置多個(gè)定影設(shè)備(加熱設(shè)備)、以及改變供應(yīng)到每一個(gè)定影裝置的電源和從每一個(gè)定影裝置到記錄介質(zhì)P的距離中的至少一個(gè),逐步增加紙的溫度。
噴墨打印機(jī)10包括罩40和輸送管42,作為用于收集含溶劑空氣的裝置;以及溶劑除去裝置44,作為除去溶劑的裝置。此外,罩40、輸送管42以及溶劑除去裝置44共同起到吸取和收集含溶劑空氣的吸取裝置的作用。
罩40是溶劑除去裝置44的吸取開口,并通過輸送管42與溶劑除去裝置44相連。罩40是一種密封隔離裝置,設(shè)置它是為了盡量封閉產(chǎn)生大量溶劑蒸氣的區(qū)域(如定影/傳送裝置26附近的區(qū)域)。優(yōu)選地,設(shè)置的罩40至少包圍定影/傳送裝置26與記錄介質(zhì)P之間接觸部分附近、記錄介質(zhì)P的圖像記錄表面一側(cè)的區(qū)域,尤其是,加熱輥26a附近的區(qū)域。
如上所述,利用定影/傳送裝置26的加熱-定影裝置(例如加熱輥26a)通過加熱記錄介質(zhì)P,墨水中的溶劑得以蒸發(fā)。因此,定影/傳送裝置26的加熱-定影裝置(如加熱輥26a,尤其在相對(duì)于與記錄介質(zhì)P的接觸部分的下流部分)附近的空氣填充著含大量溶劑的高溫氣體。為了能夠收集大部分含溶劑氣體,優(yōu)選地,罩40的設(shè)置能夠盡可能地密封地封閉定影/傳送裝置26的加熱定影裝置(如加熱輥26a,即記錄介質(zhì)P的被加熱部分),也就是盡可能地封閉加熱定影裝置或被加熱部分。注意為了防止罩40和輸送管42被收集的高溫的含溶劑的空氣腐蝕,這些部件40和42優(yōu)選地制成具有耐熱和耐溶劑性的部件。
利用罩40通過大致地封閉或遮蔽記錄介質(zhì)P的已加熱部分,可以防止噴墨頭30被收集裝置產(chǎn)生的空氣流或由定影/傳送裝置26產(chǎn)生的熱量烘干的問題,并抑制噴墨頭30堵塞以及由于墨水變干造成墨水物理性能的變化。因此,這樣也會(huì)實(shí)現(xiàn)這樣的效果,即能夠穩(wěn)定地從噴墨頭30噴射墨水并形成圖像質(zhì)量很高的圖像。
通過輸送管42,從罩40吸取的含溶劑的空氣被送至溶劑除去裝置44。噴墨打印機(jī)10中設(shè)置有用于定影的預(yù)加熱裝置時(shí),或當(dāng)在噴墨打印機(jī)10中設(shè)置有加熱傳送帶18的裝置時(shí),例如會(huì)存在噴墨頭30、預(yù)加熱裝置或相類似物附近墨水溶劑被蒸發(fā)到某種程度的情況。只要不排放到噴墨打印機(jī)10的外部,在這些部件中產(chǎn)生少量溶劑蒸氣是允許的,優(yōu)選的是,噴墨頭30的噴墨部分充滿溶劑蒸氣,從而可防止墨水變干。然而,如果也要求收集以這種方式蒸發(fā)的溶劑時(shí),當(dāng)然也可以使用某種收集噴墨打印機(jī)10內(nèi)部整個(gè)區(qū)域空氣的傳統(tǒng)溶劑收集裝置,并結(jié)合使用上述含溶劑空氣收集裝置和溶劑除去裝置,除去所收集空氣中的溶劑。即使在這種情況中,由于這里將使用的補(bǔ)充溶劑收集裝置通常并不要求實(shí)現(xiàn)很高的收集率,所以與傳統(tǒng)設(shè)置相比也可以減小設(shè)備的尺寸。
對(duì)于圖1中所述的噴墨打印機(jī)10的噴墨頭30,可以使用基于各種已知噴墨系統(tǒng)的多種噴墨頭。然而,尤其適用的是,噴墨頭30為一種基于靜電噴墨打印系統(tǒng)的噴墨頭的所謂靜電噴墨頭,在這種打印系統(tǒng)中墨水中的顏料粒子經(jīng)過集中或濃縮,并且主要利用來(lái)自記錄介質(zhì)或設(shè)置在記錄介質(zhì)背面一側(cè)的反向電極的靜電引力,使包含集中的顏料粒子的墨水液滴粘附在記錄介質(zhì)P上。
根據(jù)圖像數(shù)據(jù),靜電噴墨頭將某一預(yù)定電壓施加到每個(gè)噴射電極,并利用靜電力將墨水噴射到噴射電極之間或朝向記錄介質(zhì)背面一側(cè)的反向電極具有某一預(yù)定偏壓的記錄介質(zhì)上,從而在記錄介質(zhì)上記錄相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的圖像。
接下來(lái),參照?qǐng)D3、4A、4B、5A、5B以及5C,將詳細(xì)描述利用靜電力、控制墨水(包含帶電的顏料粒子)噴射的靜電噴墨頭(噴墨頭30a)的具體噴墨頭結(jié)構(gòu)。
圖3為局部示例透視圖,顯示了噴墨打印機(jī)10使用的噴墨頭30的各個(gè)顏色的噴墨頭30a的示例結(jié)構(gòu)。圖4A為顯示圖3中噴墨頭30a的一部分的示意橫斷面視圖。圖4B為沿圖4A中直線IV-IV的示例橫斷面視圖。圖5A,5B和5C分別為沿圖4B中直線A-A、B-B和C-C的指示圖(arrow view)(從上面查看穿透孔部分)。
這些圖中,所示噴墨頭30a為具有兩層電極結(jié)構(gòu)的噴墨電極的靜電噴墨頭,并利用靜電力通過噴射包含如帶電顏料(例如,調(diào)色劑或相類似然后,溶劑除去裝置44將從所吸取的含溶劑的空氣中除去所述溶劑。為此,溶劑除去裝置44設(shè)置有某種溶劑吸附材料。通過使用溶劑吸附材料吸附在所吸取含溶劑空氣中的溶劑,溶劑除去裝置44便除去了含溶劑空氣中的溶劑。對(duì)于溶劑吸附材料,可以適當(dāng)?shù)厥褂酶黝惢钚蕴肌?br>
應(yīng)該指出溶劑除去裝置44可以配置一個(gè)冷卻裝置,使用冷卻裝置通過冷卻所收集到的含溶劑空氣,可以凝縮或濃縮并除去含溶劑空氣中的溶劑。
通過以上述方式有選擇地收集包含大量溶劑的空氣,根據(jù)本發(fā)明的含溶劑空氣收集裝置以及溶劑除去裝置實(shí)現(xiàn)了溶劑的除去,這樣就提高了溶劑收集效率,從而就可以減小設(shè)備尺寸及功耗。此外,溶劑除去裝置44所配置的溶劑吸附材料可防止由于吸附了水蒸氣等造成不必要的退化,這就可以改進(jìn)可維護(hù)性。同時(shí),抑制了由溶劑吸附材料吸收的水蒸氣的量,這有利于所吸收溶劑的提取和重新使用。
這里應(yīng)該指出的是,收集含溶劑空氣的方法并不局限于通過溶劑除去裝置44吸取含溶劑空氣的方法。例如,含溶劑空氣的收集可以使用利用鼓風(fēng)裝置(例如,吹動(dòng)定影/傳送裝置26附近空氣(特別是加熱定影裝置(如加熱輥26a)附近的空氣)的鼓風(fēng)機(jī))將空氣吹入罩40中的方法實(shí)現(xiàn)。作為選擇,這些方法可以結(jié)合使用。
此外,優(yōu)選的是,在除去溶劑后,收集進(jìn)溶劑除去裝置44中的高溫干燥氣體(干氣)被送至噴墨頭30下游一側(cè)以及記錄介質(zhì)P的傳送路徑上的定影/傳送裝置26的上游一側(cè)的部分,并被用于對(duì)形成在記錄介質(zhì)P上的圖像進(jìn)行定影的預(yù)加熱。作為選擇,同樣優(yōu)選的是,由溶劑除去裝置44獲得的高溫空氣的熱能利用換熱器提取出來(lái),并被用于對(duì)記錄介質(zhì)P實(shí)施預(yù)加熱。
采用這種結(jié)構(gòu),也可以減小定影/傳送裝置26加熱所耗費(fèi)的能量。此外,還可以縮短定影/傳送裝置26加熱的時(shí)間,這就可以提高噴墨打印機(jī)10的處理速度。
同樣優(yōu)選的是,使用在溶劑除去裝置44中所收集的、且除去溶劑的高溫干燥空氣,即其中的熱能,作為定影/傳送裝置26中的定影熱能。
應(yīng)該指出的是,當(dāng)使用噴墨打印機(jī)10連續(xù)進(jìn)行大量的記錄時(shí),當(dāng)在物的精細(xì)粒子成分)的顏料粒子的墨水Q,在記錄介質(zhì)P上記錄相應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的圖像。為此,噴墨頭30a包括噴墨頭基片70;導(dǎo)墨裝置72;絕緣基片74;構(gòu)成噴射電極的第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78;以及浮動(dòng)導(dǎo)電板80。具有此結(jié)構(gòu)的噴墨頭30a的設(shè)置與作為反向電極的支撐記錄介質(zhì)P的傳送帶18相對(duì)。
在圖示例子的噴墨頭30a中,噴墨電極形成兩層電極結(jié)構(gòu),其中圖中絕緣基片74夾在圖中設(shè)置在絕緣基片74上表面的第一驅(qū)動(dòng)電極76和設(shè)置其下表面的第二驅(qū)動(dòng)電極78中間。
所示實(shí)例的噴墨頭30a也包括覆蓋第二驅(qū)動(dòng)電極78下側(cè)(下表面)的絕緣層86a;覆蓋第一驅(qū)動(dòng)電極76的上側(cè)(上表面)的絕緣層86b;薄片型保護(hù)電極84,設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)電極76上側(cè),絕緣層86b夾在中間的;以及覆蓋在保護(hù)電極84上表面的絕緣層86c。
在所示實(shí)例的噴墨頭30a中,每個(gè)導(dǎo)墨裝置72均由具有某一預(yù)定厚度并具有突出狀的末端部分或小端或尖端部分72a的某種絕緣樹脂平板制成,并且多個(gè)導(dǎo)墨裝置72形成在一個(gè)底座部分72b中。此外,每個(gè)導(dǎo)墨裝置72均設(shè)置在噴墨頭基片70上的每個(gè)獨(dú)立電極單元的位置處。這里,一個(gè)獨(dú)立電極單元就是在一個(gè)噴射部分(一個(gè)噴嘴)的一組第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78。此外,在絕緣層86a、絕緣基片74以及絕緣層86b和86c的分層產(chǎn)品中,設(shè)置的通透孔88的位置與設(shè)置的導(dǎo)墨裝置72的位置對(duì)應(yīng)。導(dǎo)墨裝置72從絕緣層86a側(cè)插入通透孔88,以便導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a從絕緣層86c突出出來(lái)。注意作為導(dǎo)墨裝置槽的縫隙可以形成在附圖紙平面上從頂部到底部方向的每個(gè)導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a中,這樣有助于墨水Q的供應(yīng),以及墨水Q中帶電顏料粒子聚集到尖端部分72a。
每個(gè)導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a在指向記錄介質(zhì)P(傳送帶18)一側(cè)的方向逐漸變細(xì)而形成近似的三角型(或近似梯型)。此外,優(yōu)選的是,某種金屬汽相淀積在噴射墨水Q的每個(gè)導(dǎo)墨裝置72的尖端部分(極尖的末端部分)72a。雖然即使不對(duì)導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a實(shí)施金屬汽相淀積,也不會(huì)出現(xiàn)問題,但優(yōu)選地進(jìn)行金屬汽相淀積,這是因?yàn)樽鳛榻饘倨嗟矸e的結(jié)果,導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a的有效電容率(介電常數(shù))會(huì)變大,而出現(xiàn)易于產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)的效果。注意導(dǎo)墨裝置72的形狀沒有具體限制,只要它能經(jīng)絕緣基片74的通透孔88,在尖端部分72a中聚集墨水Q(尤其是墨水Q中的帶電顏料粒子)。例如,尖端部分72a的形狀可以適當(dāng)改變?yōu)椴煌谕黄鸬男螤?,例如某種通常已知的形狀。
噴墨頭基片70和絕緣層86a的設(shè)置要彼此間隔某一預(yù)定距離,而作為向?qū)b置72供應(yīng)墨水Q的墨水儲(chǔ)存器(墨水盒)的墨水流通路90形成在噴墨頭基片70和絕緣層86a之間。注意墨水流通路90中的墨水Q包含的帶電顏料粒子極性與施加到第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78的電壓極性相同;并且進(jìn)行記錄時(shí),利用墨水循環(huán)機(jī)構(gòu)(例如,見圖1中所述的墨水循環(huán)系統(tǒng)32),墨水流通路90中的墨水Q會(huì)以某一預(yù)定速度(例如墨水流速度為200mm/s)在墨水流通路90中在某一預(yù)定方向中(在如圖4A和4B中所示的示例,從右到左的箭頭“a”方向)循環(huán)。作為一個(gè)實(shí)例,以下將描述墨水顏料粒子帶正電的情況。
如圖3所示,第一驅(qū)動(dòng)電極76以及第二驅(qū)動(dòng)電極78分別設(shè)置在絕緣基片74的上表面和下表面上,且它們是圍繞絕緣基片74中鉆孔的通透孔88的環(huán)型電極。注意第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78并不局限為環(huán)型電極,也可以改變?yōu)榻骗h(huán)型、斷開環(huán)型電極、平行電極或近似的平行電極。作為具有上述形狀的部件,第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78排列成陣列形狀,并形成兩層電極結(jié)構(gòu)。這里,多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電極76沿行方向(例如主掃描方向)相互連接,而多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)電極78沿列方向(例如副掃描方向)相互連接。
當(dāng)某一行中的第一驅(qū)動(dòng)電極76被設(shè)定為某一高壓電平或處于浮動(dòng)(高阻抗)狀態(tài),而某一列中的第二驅(qū)動(dòng)電極78設(shè)置為高壓電平時(shí),即電極的一列與一行都設(shè)置在開啟狀態(tài)時(shí),則位于該行與該列交叉處的一個(gè)單獨(dú)的電極單元?jiǎng)t設(shè)置為開啟狀態(tài)并噴射墨水。注意當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78中的一個(gè)設(shè)置為接地電平時(shí),不執(zhí)行墨水的噴射。在這種方式中,以陣列方式設(shè)置的第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78為矩陣驅(qū)動(dòng)的。因此,這就可以大量地減小驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78的驅(qū)動(dòng)器(由圖1中使用標(biāo)號(hào)34標(biāo)示)的數(shù)量,從而使得驅(qū)動(dòng)器小型化并減小了其占用的區(qū)域。
同時(shí),當(dāng)被保持在傳送帶18上時(shí),被加以某一電壓(其極性與墨水中加電顏料粒子的極性相反)的記錄介質(zhì)P設(shè)置在導(dǎo)墨裝置72的對(duì)面。如上所述,在當(dāng)前實(shí)施例中,記錄介質(zhì)P被帶電到負(fù)高壓。此外,保持記錄介質(zhì)P的傳送帶18的前面為某種絕緣氟樹脂表面,而其背面為某種導(dǎo)電金屬表面,該金屬表面通過導(dǎo)電輥16a(見圖1)接地。
浮動(dòng)導(dǎo)電板80設(shè)置在墨水流通路90的下面,并被設(shè)置在電絕緣狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。在所示實(shí)例中,浮動(dòng)導(dǎo)電板80設(shè)置在噴墨頭基片70的上表面上。
在記錄圖像時(shí),根據(jù)施加到每個(gè)單獨(dú)的電極單元的電壓值,浮動(dòng)導(dǎo)電平板80生成某一感應(yīng)電壓,而使墨水流通路90中的墨水Q中的顏料粒子移動(dòng)到絕緣基片74一側(cè),并被聚集在墨水Q中。因此,要求浮動(dòng)導(dǎo)電板80設(shè)置在相對(duì)于墨水流通路90的噴墨頭基片70一側(cè)。此外,優(yōu)選的是,浮動(dòng)導(dǎo)電板80設(shè)置在相對(duì)于單個(gè)電極單元位置的墨水流通路90的上游一側(cè)。
利用浮動(dòng)導(dǎo)電板80,可以提高墨水流通路90中上層的帶電顏料粒子的聚集程度或濃度。因此,就可以將通過通透孔88的墨水Q的帶電顏料粒子的聚集程度或濃度提高到某一預(yù)定的水平,而將帶電顏料粒子集中在導(dǎo)墨裝置72的尖端部件72a中,并將作為墨水液滴噴射的墨水Q中的帶電顏料粒子集中程度或濃度保持在某一預(yù)定水平。
在當(dāng)前實(shí)施例的噴墨頭30a(它包含上述雙層電極結(jié)構(gòu)的噴射電極)中,例如,第二驅(qū)動(dòng)電極78總被施加某一預(yù)定電壓(例如600V),而第一驅(qū)動(dòng)電極76則根據(jù)圖像數(shù)據(jù)在接地狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))和高阻抗?fàn)顟B(tài)(開啟狀態(tài))之間切換。這樣,就可以控制墨水Q(墨滴R)(它包含與加電到第二驅(qū)動(dòng)電極78高壓電平相同極性的顏料粒子)的噴射/不噴射。具體說,在噴墨頭30a中,當(dāng)某一第一驅(qū)動(dòng)電極76設(shè)置接地電平(關(guān)閉狀態(tài))時(shí),相應(yīng)的導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a附近的電場(chǎng)強(qiáng)度保持較低水平,則不會(huì)從導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a噴射墨水Q。另一方面,當(dāng)某一第一驅(qū)動(dòng)電極76設(shè)置為高阻抗?fàn)顟B(tài)(開啟狀態(tài))時(shí),相應(yīng)導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a附近的電場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)增加,則利用靜電力,就會(huì)從導(dǎo)墨裝置72的尖端部分72a噴出集中在尖端部分72a中的墨水Q。這樣進(jìn)行時(shí),也可以通過選擇條件而進(jìn)一步聚集墨水Q。
在這種雙層電極結(jié)構(gòu)中,第一驅(qū)動(dòng)電極76在高阻抗?fàn)顟B(tài)和接地電平之間切換,這種切換過程不會(huì)耗費(fèi)大量的電能。因此,根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例,即使當(dāng)噴墨頭需要高速地執(zhí)行高精度或清晰度記錄時(shí),也可以顯著地減小功耗。
這里應(yīng)該提出也可以根據(jù)圖像數(shù)據(jù)利用第一驅(qū)動(dòng)電極76在接地電平(關(guān)閉狀態(tài))和高壓電平(開啟狀態(tài))之間切換而控制噴射/不噴射。在當(dāng)前實(shí)施例的噴墨頭30a中,當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78中的一個(gè)接地時(shí),則不執(zhí)行墨水的噴射;而僅當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76被設(shè)置在高阻抗?fàn)顟B(tài)或高電壓電平,而第二驅(qū)動(dòng)電極78被設(shè)置在高電壓電平時(shí),才執(zhí)行墨水的噴射。
此外,在當(dāng)前實(shí)施例中,根據(jù)圖像信號(hào),可以向第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78施加脈沖電壓,而當(dāng)這兩種電極都設(shè)置在高電壓時(shí),可以執(zhí)行墨水的噴射。
這里應(yīng)該指出,使用第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78中的一個(gè)或兩個(gè)控制墨水噴射/不噴射并沒有關(guān)系。然而,優(yōu)選的是,當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78中的一個(gè)接地時(shí),不執(zhí)行墨水Q的噴射;而僅當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76被設(shè)置在高阻抗?fàn)顟B(tài)或高壓狀態(tài),而第二電極78被設(shè)置在高壓狀態(tài)時(shí),才執(zhí)行墨水的噴射。
此外,記錄介質(zhì)P例如可以加電到-1.6kV,而噴墨可以得到控制,這樣當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78至少有一個(gè)設(shè)置為負(fù)高壓(例如-600V)時(shí),則不噴射墨水;而只當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78均被設(shè)置接地(0V)時(shí),才會(huì)噴射墨水。
此外,根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例,單個(gè)電極單元以二維方法設(shè)置,并被陣列驅(qū)動(dòng),這樣就可以顯著地減小驅(qū)動(dòng)行方向中多個(gè)噴射電極的行驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量,以及驅(qū)動(dòng)列方向中多個(gè)噴射電極的列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量。因此,根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例,可以顯著地減小驅(qū)動(dòng)二維設(shè)置的單個(gè)電極單元的電路的占用面積和功耗。此外,根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例,就可以在保持相對(duì)大的余量(margin)的同時(shí),設(shè)置單個(gè)電極單元,這樣就可以極大地減少單個(gè)電極單元之間放電的危險(xiǎn),而可以安全處理高密度實(shí)施和高壓驅(qū)動(dòng)。
這里應(yīng)該指出的是對(duì)于噴墨頭,例如如上所述的靜電噴墨頭30a(它使用由第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78組成的雙層電極結(jié)構(gòu)的噴射電極),當(dāng)以較高的密度設(shè)置單個(gè)電極單元時(shí),在相鄰單個(gè)電極單元之間也會(huì)出現(xiàn)電場(chǎng)干擾。因此,優(yōu)選的是,類似在當(dāng)前實(shí)施例中,在相鄰單個(gè)電極單元的第一驅(qū)動(dòng)電極76之間設(shè)置保護(hù)電極84,則指向相鄰導(dǎo)墨裝置72的電力線就會(huì)被保護(hù)電極84屏蔽。
保護(hù)電極84設(shè)置在相鄰單個(gè)電極單元的第一驅(qū)動(dòng)電極76之間的空間中,用于抑制作為相鄰單個(gè)電極單元噴射部分的導(dǎo)墨裝置72之間的電場(chǎng)干擾。圖5A、5B和5C分別為圖4B中直線A-A、B-B和C-C的指示圖。如圖5A所示,保護(hù)電極84為薄片型電極,例如每個(gè)單獨(dú)的電極單元共有的金屬片;在保護(hù)電極84中,在對(duì)應(yīng)于環(huán)繞通透孔88(參見圖4A和4B)形成的第一驅(qū)動(dòng)電極76(兩維設(shè)置的各個(gè)單獨(dú)的電極單元)的部分在保護(hù)電極84中穿有孔。注意在當(dāng)前實(shí)施例中,設(shè)置保護(hù)電極84的原因在于如果獨(dú)立或單個(gè)電極單元高密度地排列時(shí),存在由單個(gè)電極單元產(chǎn)生的電場(chǎng)受到其相鄰的單個(gè)電極單元產(chǎn)生的電場(chǎng)狀態(tài)的影響,而使從噴射部分(噴嘴)噴出的墨點(diǎn)的大小和繪制位置出現(xiàn)波動(dòng),而對(duì)記錄質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。
順便指出,除通透孔88外,圖4A和4B中所示的保護(hù)電極84的上側(cè)還覆蓋有絕緣層86c,而絕緣層86b設(shè)置在保護(hù)電極84和第一驅(qū)動(dòng)電極76之間,這樣電極84和76之間就相互絕緣。具體地,保護(hù)電極84設(shè)置在絕緣層86c和絕緣層86b中間,第一驅(qū)動(dòng)電極76設(shè)置在絕緣層86b和絕緣基片74之間。
具體地,如圖5B所示,在絕緣基片74的上表面,也就是絕緣層86b與絕緣基片74(見圖4A和4B)之間,圍繞通透孔88形成的各個(gè)單獨(dú)的電極單元的第一驅(qū)動(dòng)電極76被兩維地設(shè)置,并在行方向相互連接。
同樣,如圖5C所示,在絕緣層86a的上表面(即絕緣基片74的下表面上),也就是絕緣層86a與絕緣基片74(見圖4A和4B)之間,圍繞通透孔88形成的各個(gè)單獨(dú)的電極單元的第二驅(qū)動(dòng)電極78被兩維地設(shè)置并在列方向相互連接在一起。
同樣,在當(dāng)前實(shí)施例中,為了屏蔽從每個(gè)單獨(dú)的電極單元(來(lái)自每個(gè)第一驅(qū)動(dòng)電極76和每個(gè)第二驅(qū)動(dòng)電極78的排斥電場(chǎng))的噴射電極(驅(qū)動(dòng)電極)指向墨水流通路90的排斥電場(chǎng),屏蔽電極可以設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78的墨水流通路的一側(cè)。
此外,在當(dāng)前實(shí)施例的噴墨頭30a中,設(shè)置的浮動(dòng)導(dǎo)電板80組成了墨水流通路90的下表面;利用由施加在第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78的脈沖型噴射電壓而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓,浮動(dòng)導(dǎo)電板80使墨水流通路90中的帶正電墨水粒子(帶電粒子,即帶電的精細(xì)粒子成分)向上移動(dòng)(即向記錄介質(zhì)P的一側(cè))。此外,電絕緣覆蓋膜(未示出)形成在浮動(dòng)導(dǎo)電板80的一個(gè)表面上,因此可防止出現(xiàn)由于電荷注入墨水等,而使墨水的物理性質(zhì)和成份發(fā)生變化的情況。優(yōu)選的是,絕緣覆蓋膜的電阻設(shè)為1012Ω·cm或更高,更優(yōu)選地為1013Ω·cm或更高。同樣優(yōu)選的是,絕緣覆蓋層抗墨水腐蝕,從而防止浮動(dòng)導(dǎo)電板80被墨水腐蝕的情況。此外,浮動(dòng)導(dǎo)電板80從其底側(cè)覆蓋著絕緣件。采用這種結(jié)構(gòu),浮動(dòng)導(dǎo)電板80就可以完全電絕緣和浮動(dòng)。
這里,為每個(gè)噴墨頭(噴墨頭30a)單元,至少要設(shè)置一個(gè)浮動(dòng)導(dǎo)電板80。具體地,在C,M,Y,和K的噴墨頭30a中,每個(gè)噴墨頭至少設(shè)置一個(gè)浮動(dòng)導(dǎo)電板80,而C和M的噴墨頭30a絕不共用同一浮動(dòng)導(dǎo)電板。
在當(dāng)前實(shí)施例中,環(huán)型電極設(shè)置為各個(gè)單獨(dú)的電極單元的第一驅(qū)動(dòng)電極76及第二驅(qū)動(dòng)電極78,且這些電極在行方向和列方向彼此相互連接在一起。然而,本發(fā)明并不局限于此,所有單獨(dú)的電極單元均可以是彼此分開的,并相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)。作為選擇,第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78中的一種可以設(shè)置為每個(gè)單獨(dú)的電極單元共用的薄片型電極(在對(duì)應(yīng)通透孔88的位置穿有孔)。
此外,在當(dāng)前實(shí)施例中,設(shè)置的噴射電極形成為由第一驅(qū)動(dòng)電極76和第二驅(qū)動(dòng)電極78組成的雙層電極結(jié)構(gòu)。然而,本發(fā)明并不局限于此,噴射電極的設(shè)置也可以形成為單層電極結(jié)構(gòu)。在單層電極結(jié)構(gòu)的情況中,雖然優(yōu)選噴射電極設(shè)置在其記錄介質(zhì)P一側(cè),但噴射電極設(shè)置在絕緣基片74的哪一表面也沒有關(guān)系。
以下將描述本發(fā)明的噴墨打印機(jī)10中使用的墨水。
在本發(fā)明中使用的墨水為油性(油基)墨水或墨,其中粒子大小約為0.1到5μm的帶電顏料粒子(帶電粒子)被分散于溶劑(載液)中。注意只要適合與導(dǎo)電顏料粒子在一起,墨水中也可包含用于改善打印后圖像的定影性的分散性樹脂粒子。載液要求為具有109Ω·cm或更高的高電阻(electric resistance)絕緣液體(非水性(含水)溶劑),優(yōu)選地為1010Ω·cm或更高。如果使用具有低電阻的載液,載液本身就會(huì)被噴射電極施加的電壓注入電荷而帶電,這樣就很難提高帶電粒子(帶電的精細(xì)粒子成分)的聚集程度(濃度),從而出現(xiàn)無(wú)法聚集的情況。此外,具有低電阻的載液不適合用于當(dāng)前形式,因?yàn)榇嬖谙噜徲涗涬姌O間可能出現(xiàn)電擊穿的問題。
用作載液的絕緣液體的相對(duì)電容率(介電常數(shù))優(yōu)選地為5或更低,更優(yōu)選的是4或更低,更進(jìn)一步優(yōu)選的是3.5或更低。通過將相對(duì)電介常數(shù)設(shè)置在這一范圍內(nèi),電場(chǎng)就會(huì)有效地作用在絕緣液體中的帶電粒子上,從而帶電粒子容易發(fā)生遷移。
這里應(yīng)該指出的是優(yōu)選方式是,絕緣液體的固有電阻的上限值約為1016Ω·cm,而其相對(duì)電容率的下限值約為1.9。
絕緣液體的電阻優(yōu)選地在上述范圍的原因在于如果電阻降低,在低電場(chǎng)下,墨水噴射就不可能穩(wěn)定地進(jìn)行。另一方面,相對(duì)電容率優(yōu)選地在上述范圍的原因在于如果電容率增加,由于溶劑的極化,電場(chǎng)就會(huì)變?nèi)?,這樣形成的點(diǎn)的顏色就會(huì)變稀或出現(xiàn)模糊。
本發(fā)明的絕緣液體的優(yōu)選實(shí)例包括直鏈或支鏈脂族烴(aliphatichydrocarbons)、脂環(huán)族烴(alicylic hydrocarbons)、芳香族烴(aromatichydrocarbons)或烴的鹵代物(halogen substituents)。例如,己烷(hexane),庚烷(heptane),辛烷(octane),異辛烷(isooctane),癸烷(decane),異癸烷(isodecane),萘烷(decalin),壬烷(nonane),十二烷(dodecane),異十二烷(isododecane),環(huán)己胺(cyclohexane),環(huán)辛烷(cyclooctane),環(huán)癸烷(cyclodecane),苯(benzene),甲苯(toluene),二甲苯(xylene),1,3,5-三甲基苯(mesitylene),IsoparC(Isopar C),Isopar E(Isopar E),Isopar G(Isopar G),IsoparH(Isopar H),Isopar L(Isopar L),Isopar M(Isopar M)(IsoparEXXON公司商標(biāo)名),Shellsol 70,Shellsol 71(Shellsol殼牌石油公司商標(biāo)名),AMSCO OMS,AMSCO 460 Solvent(溶劑),(AMSCOAmericanMineral Spirits公司商標(biāo)名),硅油(silicone oil)(例如KF-96L,由Shin-Etsu Silicones公司生產(chǎn))等,這些溶劑可以單獨(dú)使用或混合使用。
對(duì)于絕緣液體中分散的顏料粒子(非水性溶劑),可以使用著色劑或使用為提高定影性而包含在分散性樹脂粒子中的著色劑。在后面的情況中,通過用分散性樹脂粒子的樹脂材料覆蓋顏料或相類似物,帶有色素或顏料或相類似物的顏料粒子通常形成為樹脂覆蓋的粒子,或者具有染料或相類似物的顏料粒子通常形成為通過用染料對(duì)分散性樹脂粒子著色的顏料粒子。對(duì)于著色劑,可以使用任何常用于噴墨型墨水成分、打印(油質(zhì)或油基)墨水成分以及電子照相液體顯影劑(electrophotographicliquid developer)的任何色素和染料。
根據(jù)墨水總的重量,分散在墨水中的墨水粒子含量(顏料粒子和/或分散性樹脂粒子的總含量)優(yōu)選地在0.5到30wt%(重量百分?jǐn)?shù))范圍內(nèi),更優(yōu)選地在1.5到25wt%的范圍內(nèi),更進(jìn)一步優(yōu)選地在3到20wt%的范圍內(nèi)。如果降低了墨水粒子的含量,就容易出現(xiàn)例如打印圖像的密度不夠,或墨水與記錄介質(zhì)表面很難結(jié)合的情況,這樣就很難獲得穩(wěn)固的定影圖像。另一方面,如果墨水粒子的含量增加,就會(huì)出現(xiàn)例如很難獲得均勻的分散性液體,或在噴墨頭中易出現(xiàn)墨水阻塞的問題,這樣就很難穩(wěn)定地噴射墨水。
用作著色劑的色素或顏料可以為常用于印制技術(shù)領(lǐng)域中的無(wú)機(jī)物色素或有機(jī)色素。其具體實(shí)例包括但不具體限制于下述已知色素,例如碳墨(Carbon Black),鎘紅(Cadmium Red),鉬紅(Molybdenum Red),鉻黃(Chrome Yellow),鎘黃(Cadmium Yellow),鈦黃(Titanium Yellow),氧化鉻(chromium oxide),鉻綠(Viridian),鈷綠(Cobalt Green),群藍(lán)(Ultramarine Blue)))))),普藍(lán)(Prussian Blue),鈷藍(lán)(CobaltBlue),偶氮顏料(azo pigments),酞菁顏料(phthalocyanine pigments),喹吖(二)酮顏料(quinacridone pigments),isoindolinone pigments(isoindolinone pigments),二惡嗪顏料(dioxazine pigments),threnepigments(threne pigments),二萘嵌苯顏料(perylene pigments),perinone pigments(perinone pigments),硫靛藍(lán)顏料(thioindigopigments),喹啉并鄰羥甲基苯甲酸內(nèi)酯顏料(quinophthalone pigments),以及金屬絡(luò)合鹽(metal complex)顏料。
用作著色劑的染料優(yōu)選實(shí)施例包括油溶性染料,例如偶氮染料,金屬絡(luò)合鹽染料,萘酚染料(naphthol dyes),蒽醌染料(anthraquinonedyes),靛青染料(indigo dyes),陽(yáng)碳染料(carbonium dyes),醌亞胺染料(quinoneimine dyes),(夾)氧雜蒽染料(xanthene dyes),苯胺染料(aniline dyes),喹啉染料(quinoline dyes),硝基染料(nitrodyes),亞硝基染料(nitroso dyes),苯醌染料(benzoquinone dyes),萘醌染料(naphthoquinone dyes),酞菁染料(phthalocyanine dyes),以及酞菁金屬染料(metal phthalocyanine dyes)。
并且,墨水粒子的平均粒子大小(顆粒尺寸),例如絕緣溶劑中分散的顏料粒子和/或分散性樹脂粒子優(yōu)選地在0.1μm to 5μm范圍內(nèi),更優(yōu)選地在0.2μm到1.5μm的范圍內(nèi),更進(jìn)一步優(yōu)選地在0.4μm到1.0μm的范圍內(nèi)。粒子大小是使用CAPA-500(HORIBA,Ltd.制造)獲得的。
這里,優(yōu)選方式是,墨水Q中的墨水粒子(顏料粒子和/或分散性樹脂粒子(分散型樹脂))為帶正電或負(fù)電的帶電粒子。
可以通過適當(dāng)?shù)乩秒娮诱障囡@影劑(electrophotographicliquid developer)技術(shù)賦予墨水粒子電荷。更具體地,可以使用在“電子照相顯影的最新系統(tǒng)以及調(diào)色劑材料的發(fā)展與應(yīng)用”(″LatestSystems for Electrophotographic Development,and Development andApplication of Toner Materials″)(第139~148頁(yè))、“電子照相技術(shù)的原理與應(yīng)用”(“Fundamentals and Applications ofElectrophotographic Techniques”(由電子照相協(xié)會(huì)編輯,第497~505頁(yè),CORONA PUBLISHING CO.,LTD.,1988),、“電子照相”(″Electrophotography″Yuji Harasaki,第16卷(No.2),第44頁(yè),1977)等中描述的電荷方向劑(charge direction agent)與/或其它添加成份賦予墨水粒子電荷。
此外,墨水合成物的粘性優(yōu)選地在0.5到5mPa·sec的范圍內(nèi),更優(yōu)選地在0.6到3.0mpa·sec的范圍內(nèi),而更進(jìn)一步優(yōu)選的是在0.7到2.0mPa·sec的范圍內(nèi)。顏料粒子具有電荷,如果需要,可以使用多種用作電子照相的液體顯影液的電荷控制材料。電荷數(shù)量?jī)?yōu)選地在5到200μC/g的范圍內(nèi),更優(yōu)選地在10到150μC/g的范圍內(nèi),而更進(jìn)一步優(yōu)選地在15到100μC/g的范圍內(nèi)。此外,存在由于加入了電荷控制材料而出現(xiàn)絕緣溶劑的電阻發(fā)生變化的情況。添加電荷方向劑,優(yōu)選地使如下定義的分布因子(分布系數(shù))P為50%或更高,更優(yōu)選地為60%或更高,而更進(jìn)一步優(yōu)選地為70%或更高。
P=l00×(σ1-σ2)/σ1這里,σ1為墨水合成物的電傳導(dǎo)率(電導(dǎo)率),而σ2為利用離心分離器獲得的墨水合成物的上清液(supernatant)的電傳導(dǎo)率。使用LCR儀表(由Ando Electric Co.,Ltd.制造的AG-4311儀表),通過向用于液體的電極(由Kawaguchi Electric Works Co.,Ltd.(川口電機(jī)制作所(株)社)制造的LP-05)施加頻率為1kHz、5V的電壓,測(cè)得所述電傳導(dǎo)率的結(jié)果值。此外,離心作用是使用高速冷卻微離心機(jī)(由TOMYSEIKO CO.,LTD.制造的SRX-201),在23℃條件下、以14500rpm的轉(zhuǎn)速、持續(xù)了30分鐘的條件下進(jìn)行的。
利用上述的墨水合成物,帶電粒子的移動(dòng)就容易發(fā)生,并有利用于聚集。
另一方面,墨水合成物的電傳導(dǎo)率σ1優(yōu)選地在100到3000pS/cm的范圍內(nèi),更優(yōu)選地在150到2500pS/cm的范圍內(nèi),而更進(jìn)一步優(yōu)選地在200到2000pS/cm的范圍內(nèi)。通過將電導(dǎo)率設(shè)置在這一范圍內(nèi),就可以防止施加到噴射電極的電壓過高,從而消除了在相鄰電極之間可能出現(xiàn)電擊穿的現(xiàn)象。此外,墨水合成物的表面張力優(yōu)選地在15到50mN/m的范圍內(nèi),更優(yōu)選地在15.5到45mN/m的范圍內(nèi),而更進(jìn)一步優(yōu)選的是在16 to 40mN/m的范圍內(nèi)。通過將表面張力設(shè)置在這一范圍內(nèi),就可以防止施加到噴射電極的電壓過高,從而防止墨水泄露、擴(kuò)展在噴墨頭周圍而污染噴墨頭的情況。
在傳統(tǒng)的噴墨系統(tǒng)中,是通過向墨水整體施加某種力而使墨水射向記錄介質(zhì)。而在當(dāng)前發(fā)明中,帶電精細(xì)粒子成份(帶電顏料粒子)為分散在載液中的固體成份,主要是它受力而向記錄介質(zhì)噴射。因此,可以在多種記錄介質(zhì)(例如類似PET膜的不能吸收的膜)以及普通紙上記錄圖像。此外,通過阻止記錄介質(zhì)上出現(xiàn)墨水模糊或流動(dòng),就可以在各種記錄介質(zhì)上獲得高質(zhì)量的圖像。
此外,所示實(shí)例的噴墨打印機(jī)10可以包括用于噴墨頭30的某種間隔/接觸裝置。在這種情況中,根據(jù)光學(xué)距離探測(cè)器或相類似物的探測(cè)信號(hào),通過使用某種機(jī)械距離控制裝置(例如緩沖輥?zhàn)?bumping roller)),或使用控制噴墨頭30或傳送帶18的位置的某種控制裝置,系統(tǒng)控制部分(未示出)也對(duì)噴墨頭30與保持在傳送帶18上的記錄介質(zhì)P之間的距離進(jìn)行控制。采用這種結(jié)構(gòu),在繪制期間,將噴墨頭30和記錄介質(zhì)保持彼此間隔某一能形成高質(zhì)量圖像的預(yù)定距離。此外,在不繪制圖像時(shí),間隔/接觸裝置設(shè)置噴墨頭30以便使噴墨頭30與傳送帶18的間隔至少保持500μm。這里,間隔/接觸裝置的間隔/接觸操作可以以滑行方式實(shí)施。作為選擇,噴墨頭30可以被固定到固定到某一軸的支架或臂上,通過支架的繞軸運(yùn)動(dòng)而以擺錘(鐘擺)的方式移動(dòng)。利用這種方式,通過在不繪制時(shí)收回噴墨頭30,就可以防止噴墨頭30受到物理?yè)p壞或弄臟,這樣就可以延長(zhǎng)其使用壽命。
此外,如果需要,所示實(shí)例的噴墨打印機(jī)10可以配置一個(gè)維護(hù)裝置,例如清潔裝置。例如,當(dāng)連續(xù)不工作或當(dāng)圖像質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí),為保持良好的繪制狀態(tài),就可以單獨(dú)或結(jié)合使用下列裝置某種使用軟刷、織物等擦拭噴墨頭30尖端的裝置;用于僅循環(huán)墨水溶劑的裝置;用于僅供應(yīng)墨水溶劑的裝置;當(dāng)循環(huán)墨水溶劑時(shí),吸取噴射部分的裝置;或其它裝置。此外,為了防止墨水粘住或堵塞,使用下述裝置也是有效的使用某種將噴墨頭30保持在一個(gè)充滿溶劑蒸氣中的裝置,或用于冷卻噴墨頭部分而抑制墨水溶劑蒸發(fā)的裝置或相類似裝置。此外,當(dāng)噴墨頭被嚴(yán)重污染時(shí),下述方法也都有效,例如從噴墨部分強(qiáng)行吸取墨水;強(qiáng)行從墨水流通路注入空氣、墨水或墨水溶劑;或在噴墨頭浸在墨水溶劑的狀態(tài)下,施加電壓或超聲波。這些方法可以單獨(dú)使用或結(jié)合使用。
<第二實(shí)施例>
以下,將描述本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第二實(shí)施例。
圖6所述的噴墨打印機(jī)100具有與圖1中所示的噴墨打印機(jī)10大體相同的結(jié)構(gòu)和功能。而噴墨打印機(jī)100與噴墨打印機(jī)10的不同之處在于圖像形成時(shí),記錄介質(zhì)P不直接加電;使用絕緣的傳送帶112;傳導(dǎo)壓板(或壓印盤)114,用作噴墨頭30的反向電極;靜電吸附裝置116和除電裝置117,它們每個(gè)都使用一個(gè)導(dǎo)電輥?zhàn)?;某一預(yù)加熱裝置118設(shè)置在除電裝置117和定影/傳送裝置26之間;以及除罩40和輸送管42作為含溶劑空氣的收集裝置外,還設(shè)置了鼓風(fēng)裝置119。在下述描述中,與噴墨打印機(jī)10相同結(jié)構(gòu)的元件被指定了相同的標(biāo)號(hào),以下將主要描述不同結(jié)構(gòu)的元件。
圖6中所示的噴墨打印機(jī)100包括絕緣傳送帶112;導(dǎo)電壓板114;使用導(dǎo)電輥?zhàn)拥撵o電吸附裝置116;以及也使用導(dǎo)電輥?zhàn)拥某娧b置117。其它結(jié)構(gòu)的元件與圖1中所示的噴墨打印機(jī)10的相同。這些構(gòu)成元件設(shè)置在機(jī)殼111中。
記錄介質(zhì)P由進(jìn)給輥12從未示出的儲(chǔ)紙盒進(jìn)給,經(jīng)導(dǎo)向器14導(dǎo)向傳送到傳送帶112,利用導(dǎo)電壓板114和靜電吸附裝置116,記錄介質(zhì)P靜電吸附在傳送帶112上,接著被傳送到噴墨頭30的位置。
傳送帶112被輥?zhàn)?6a,16b和16c拉緊和移動(dòng),輥?zhàn)?6a,16b和16c至少有一個(gè)連接到未示出的驅(qū)動(dòng)電源上。此外,輥?zhàn)?6c設(shè)置在后面將描述的除電裝置117對(duì)面位置處,并接地,它也起到為記錄介質(zhì)P除電的裝置的作用。
在由噴墨頭30噴射的墨水形成圖象時(shí),傳送帶112在主掃描方向移動(dòng)記錄介質(zhì)P,并在圖像形成后將記錄介質(zhì)P傳送到定影/傳送裝置26。傳送帶112是一種由具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性和高度耐久性的材料制成的環(huán)型帶。
在當(dāng)前實(shí)施例中,導(dǎo)電壓板114設(shè)置在輥?zhàn)?6a和輥?zhàn)?6b之間,它與傳送帶112背面接觸,用作反向電極;通過利用導(dǎo)電板114偏置某一負(fù)高壓,噴墨頭30在記錄介質(zhì)P上實(shí)現(xiàn)噴墨操作。因此,傳送帶112由例如聚酰亞胺樹脂,氟樹脂或其它樹脂的某種絕緣材料制成。
傳導(dǎo)壓板114由傳導(dǎo)材料制成,以便呈平面形狀或板狀,其某一區(qū)域?qū)?yīng)于靜電吸附裝置116和噴墨頭30的整個(gè)噴射區(qū)域;且傳導(dǎo)壓板114設(shè)置在靜電吸附裝置116和噴墨頭30對(duì)面的位置,以便接觸傳送帶112的背面。此外,導(dǎo)電壓板114與負(fù)高壓電源115相連。
經(jīng)傳送帶112,傳導(dǎo)壓板114在記錄介質(zhì)P的一個(gè)表面產(chǎn)生電荷,且生成的電荷由接地的靜電吸附裝置116除去,從而使記錄介質(zhì)P電吸附在傳送帶112。此外,通過與噴墨頭30在一定空間中產(chǎn)生電場(chǎng),在噴墨頭30噴射墨水時(shí),傳導(dǎo)壓板114起到偏置負(fù)電極的作用。
導(dǎo)電壓板114的表面可以覆蓋一層絕緣層。在這種情況中,就可以在由噴墨頭30形成圖像時(shí)有效地抑制放電。
傳導(dǎo)壓板114設(shè)置在噴墨頭30對(duì)面的某一位置,這樣相對(duì)于傳送帶112在輥?zhàn)?6a和16b之間伸展?fàn)顟B(tài)下的位置,傳送帶112伸展到噴墨頭30一側(cè)。采用這種結(jié)構(gòu),就會(huì)抑制傳送帶112的傳送表面的擺動(dòng),且噴墨頭30與記錄介質(zhì)P之間的距離就會(huì)保持不變。因此,從噴墨頭30噴射的墨水液滴以精密的尺寸、在精確的位置撞擊在記錄介質(zhì)P上,從而可以繪制出高質(zhì)量的圖像。
這里需要指出為了保持噴墨頭30與由傳送帶112傳送的記錄介質(zhì)P之間距離不變,替代上述使用傳導(dǎo)壓板114方法,在噴墨頭30對(duì)面的位置傳送帶112的背面也可以設(shè)置一個(gè)讓傳送帶112在拉緊狀態(tài)下通過某一原始位置的張緊構(gòu)件(tension member)。對(duì)于張緊構(gòu)件,例如可以使用導(dǎo)電輥?zhàn)踊蛳囝愃莆?。這些結(jié)構(gòu)也適用于圖1中所述的噴墨打印機(jī)10以及本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例,例如將在下面描述的第三實(shí)施例。
靜電吸附裝置116為一接地導(dǎo)電輥?zhàn)?,并與由進(jìn)給輥?zhàn)?2饋送的記錄介質(zhì)P的表面接觸,從而除去由導(dǎo)電壓板114經(jīng)傳送帶112在記錄介質(zhì)P的表面上生成的電荷,從而使記錄介質(zhì)P靜電吸附在傳送帶112上。具體地,在靜電吸附裝置116和傳導(dǎo)壓板114之間傳送時(shí),由進(jìn)給輥?zhàn)?2饋送的記錄介質(zhì)P被靜電吸附在傳送帶112上。
記錄介質(zhì)P利用傳送帶112傳送到噴墨頭30的記錄位置。在噴墨頭30的圖像形成部分中,被偏置到某一負(fù)高壓的傳導(dǎo)壓板114起到相反電極的作用。在這種狀態(tài)下,通過向噴墨頭30的每個(gè)噴射電極施加記錄信號(hào)電壓,墨水液滴就被噴射出來(lái),并在記錄介質(zhì)P上形成圖像。
其上已形成圖像的記錄介質(zhì)P利用輥?zhàn)?6c和除電裝置117除電,利用剝離裝置脫離傳送帶112,并被傳送到定影/傳送裝置26。本實(shí)施例的除電裝置117為一個(gè)接地導(dǎo)電輥?zhàn)?,且輥?zhàn)?6c也是一個(gè)接地導(dǎo)電輥?zhàn)?,這樣通過在輥?zhàn)?6c和除電裝置117之間傳送記錄介質(zhì)P,在記錄介質(zhì)P表面上積聚的電荷被除去,記錄介質(zhì)P從而被除電。
利用用于定影和干燥的預(yù)加熱裝置117,剝離傳送帶112的記錄介質(zhì)P被初步加熱。預(yù)加熱裝置117與溶劑除去裝置44連接在一起。利用溶劑收集裝置(罩40和輸送管42),溶劑除去裝置(溶劑除去裝置44)將溶劑從溶劑收集裝置收集的含溶劑空氣中除去。通過鼓風(fēng)溶劑除去后獲得的的高溫干燥空氣,預(yù)加熱裝置117在記錄介質(zhì)P的圖像記錄表面上對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行預(yù)先加熱。預(yù)加熱裝置117并不局限于直接使用高溫干燥空氣用于對(duì)記錄介質(zhì)P進(jìn)行預(yù)加熱的方法。熱能也可以間接使用,例如高溫空氣的熱能可以由熱交換器提取出來(lái)而用于加熱預(yù)加熱記錄介質(zhì)P的空氣或使用加熱器。
預(yù)加熱的記錄介質(zhì)P被送至定影/傳送裝置26,然后定影形成在記錄介質(zhì)P上的圖像。在當(dāng)前實(shí)施例中,類似在上述第一實(shí)施例中,加熱輥26a用作定影/傳送裝置26,用于傳送記錄介質(zhì)P并以接觸方式對(duì)記錄介質(zhì)P上形成的圖像進(jìn)行加熱定影。
除噴墨打印機(jī)10中的罩40和輸送管42外,也可以設(shè)置一個(gè)鼓風(fēng)裝置119,作為收集在定影時(shí)所產(chǎn)生出的大量溶劑蒸氣的裝置。除鼓風(fēng)裝置119的鼓風(fēng)機(jī)部分外,設(shè)置的罩40要盡可能地遮蔽由定影/傳送裝置26加熱的記錄介質(zhì)P部分。
鼓風(fēng)裝置119設(shè)置在記錄介質(zhì)P和加熱輥26a之間接觸部分下流一側(cè),以便將在定影/傳送裝置26中產(chǎn)生的含溶劑空氣吹入罩40。在當(dāng)前實(shí)施例中,加熱輥26a用于定影裝置,這樣就在加熱輥26a的下流一側(cè),比較大量的溶劑蒸氣就從記錄介質(zhì)P的墨水中產(chǎn)生出來(lái)。因此,如同在本實(shí)施例中,通過在加熱輥26a的下流一側(cè)設(shè)置鼓風(fēng)裝置119,就能夠有選擇地收集包含大量溶劑的空氣。此外,鼓風(fēng)裝置119將記錄介質(zhì)P放電部分或放電口附近的空氣吹向罩40,換言之,吹向噴墨打印機(jī)100的內(nèi)部,這樣就能夠防止溶劑蒸氣流到噴墨打印機(jī)100的外部。
在噴墨打印機(jī)10中與溶劑除去裝置44相似的一種裝置,被用作從由溶劑收集裝置所收集的含溶劑空氣除去溶劑的裝置。如上所述,罩40、輸送管42和鼓風(fēng)裝置119用于有選擇性地收集噴墨打印機(jī)100中的空氣中包含大量溶劑的空氣,這就能夠有效地在除去裝置44中將溶劑除去。溶劑除去裝置44中所收集的含溶劑空氣是在加熱輥26a附近收集的高溫空氣,這些在溶劑除去裝置44中除去溶劑的高溫干燥空氣被送至預(yù)加熱裝置117。因此,通過利用所收集高溫空氣的熱能預(yù)加熱記錄介質(zhì)P,能夠減少加熱輥26a中定影所需的熱能。
<第三實(shí)施例>
以下將對(duì)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第三實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖7所示的噴墨打印機(jī)120包括可從機(jī)殼121插入或取出的記錄介質(zhì)儲(chǔ)紙盒122。作為傳送記錄介質(zhì)P的一種裝置,噴墨打印機(jī)120包括一個(gè)拾取輥124;進(jìn)給輥對(duì)126;除塵裝置128;輥?zhàn)?30a、130b和130c;傳送帶132;靜電吸取裝置136;除電裝置138;分離或剝離裝置140;定影裝置142;以及排出輥對(duì)144。采用這種結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)在儲(chǔ)紙盒122中的記錄介質(zhì)P被傳送到每個(gè)處理步驟,然后被輸出在出紙托板146上。
此外,作為圖像形成裝置,噴墨打印機(jī)120包括一個(gè)壓板(platen)148;一個(gè)噴墨頭150;一個(gè)墨水循環(huán)系統(tǒng)152;一個(gè)噴墨頭驅(qū)動(dòng)器154;一個(gè)記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置156;以及一個(gè)記錄位置控制裝置158。此外,噴墨打印機(jī)120包括作為收集包含溶劑的空氣的裝置的一個(gè)罩160和輸送管162,還包括作為除去溶劑的裝置的溶劑除去裝置164。這些構(gòu)成元件設(shè)置在機(jī)殼121中。
圖7所示的噴墨打印機(jī)120的操作與圖1所示的噴墨打印機(jī)10和圖6中所示的噴墨打印機(jī)100的相同。具體地,噴墨打印機(jī)120根據(jù)圖像數(shù)據(jù)通過在記錄介質(zhì)P上噴射墨水液滴形成圖像,并定影所形成的圖像,從而記錄圖像。然而,噴墨打印機(jī)120不同于噴墨打印機(jī)10和噴墨打印機(jī)100,其中儲(chǔ)紙盒122設(shè)置在機(jī)殼121內(nèi)部;接地導(dǎo)電壓板148設(shè)置作為圖像形成裝置;定影裝置142以非接觸方式實(shí)現(xiàn)熱定影;而罩160是一個(gè)為定影裝置142設(shè)計(jì)的罩。
首先,將要描述噴墨打印機(jī)120中的記錄介質(zhì)P的傳送裝置。
儲(chǔ)紙盒122能夠儲(chǔ)存多個(gè)薄片型記錄介質(zhì)P,并可取出地插入機(jī)殼121中。
拾取輥124是一種輥?zhàn)?,用于一張接一張地拾取?chǔ)存在儲(chǔ)紙盒122中的記錄介質(zhì)P,并將拾取的記錄介質(zhì)P送到記錄介質(zhì)傳送通路。
每個(gè)進(jìn)給輥對(duì)126均是一輥對(duì),用于將從儲(chǔ)紙盒122送來(lái)的記錄介質(zhì)P送給到傳送帶132(由輥?zhàn)?30a支撐的部分)。儲(chǔ)紙盒122與傳送帶132之間的記錄介質(zhì)P的記錄介質(zhì)傳送通路,由多個(gè)進(jìn)給輥對(duì)126形成。注意除了這種儲(chǔ)紙盒122與傳送帶132之間的傳送通路是由多個(gè)進(jìn)給輥對(duì)126形成的形式外,傳送通路也可由至少一個(gè)進(jìn)給輥對(duì)126和導(dǎo)向板形成。
除塵裝置128設(shè)置在緊接記錄介質(zhì)P供應(yīng)到傳送帶132的位置前的傳送通路上,它可以除去附在記錄介質(zhì)P上的雜質(zhì),諸如灰塵或紙粉或紙廢物。對(duì)于除塵裝置128,可以使用已知的非接觸法(如吸附除塵、吹凈除塵或靜電除塵裝置)以及使用刷子、輥?zhàn)踊蛳囝愃莆锏鹊慕佑|法。
輥?zhàn)?30a、130b以及130c拉緊并移動(dòng)傳送帶132,且輥?zhàn)?30a、130b及130c中至少有一個(gè)與未示出的驅(qū)動(dòng)源連接。
傳送帶132將記錄介質(zhì)P傳送到噴墨頭150進(jìn)行圖像形成的位置;在形成圖像期間,傳送帶132在主掃描方向移動(dòng)記錄介質(zhì)P;傳送帶132并在圖像形成后將記錄介質(zhì)P傳送到定影裝置142。在當(dāng)前實(shí)施例中,類似在上述實(shí)施例中,傳送帶132使用具有優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性和高度耐久性的材料制成的環(huán)型材料制成。此外,記錄介質(zhì)P通過靜電吸附保持在傳送帶132上。此外,設(shè)置接地的導(dǎo)電壓板148用于接觸輥?zhàn)?30a和輥?zhàn)?30b之間傳送帶132的背面,這樣與圖1所示的傳送帶18相同的帶就可用作傳送帶132。
在傳送帶132的傳輸路徑的某一區(qū)域內(nèi),即其中記錄介質(zhì)P并沒有在其中傳送(圖7中輥?zhàn)?30a和130c之間的區(qū)域)的區(qū)域,為傳送帶132設(shè)置了一個(gè)清潔器134,清潔器134用于去除由于靜電力等粘在傳送帶132上的灰塵、分散的顏料粒子、分散的分散樹脂粒子和相類似物。
靜電吸附裝置136利用靜電力將記錄介質(zhì)P吸附并保持在傳送帶132上,并使記錄介質(zhì)P帶電到某一預(yù)定電壓或電位,從而相對(duì)于形成圖像的噴墨頭150施加某一預(yù)置偏壓。
為此,靜電吸附裝置136包括用于使記錄介質(zhì)P帶電的一個(gè)scorotron帶電器136a以及與scorotron帶電器136a連接的負(fù)高壓電源136b。利用與負(fù)高壓電源136b相連的scorotron帶電器136a,記錄介質(zhì)P被加以一個(gè)負(fù)高壓,且被靜電吸附在絕緣傳送帶132上。
然后,在利用靜電力將記錄介質(zhì)P靜電吸附在傳送帶132上以便不發(fā)生記錄介質(zhì)P的浮動(dòng)后,靜電吸附裝置136便使由傳送帶132傳送的記錄介質(zhì)P的表面均勻帶電。
靜電吸附裝置136的結(jié)構(gòu)與操作與圖1所示的噴墨打印機(jī)10的靜電吸附裝置20的結(jié)構(gòu)與操作基本相同。
利用傳送帶132,通過靜電吸附裝置136加電的記錄介質(zhì)P被傳送到以后將描述的噴墨頭150的位置。在由噴墨頭150形成圖像的部分中,通過將記錄介質(zhì)P的靜電電壓作為一個(gè)偏壓,墨水被噴射出,從而在記錄介質(zhì)P上形成圖像。
其上已形成圖像的記錄介質(zhì)P利用除電裝置138除電,并利用剝離裝置140脫離傳送帶132,再被傳送裝置(例如傳送輥)傳送到定影裝置142。
除電裝置138包括一個(gè)電暈管(corotron)除電器138a;一個(gè)AC電源138b;以及一個(gè)負(fù)高壓電源138c。當(dāng)前實(shí)施例的除電裝置138和剝離裝置140的結(jié)構(gòu)與操作與圖1中所示的噴墨打印機(jī)10的除電裝置22和剝離裝置24的結(jié)構(gòu)與操作相同,因此其描述省略。
定影裝置142為設(shè)置在與記錄介質(zhì)P的傳送表面相對(duì),中間間隔某一預(yù)定距離的位置上的加熱器;定影裝置142用于以非接觸方式加熱記錄介質(zhì)P。定影裝置142均勻加熱以某一固定速度傳送的記錄介質(zhì)P,從而定影形成在記錄介質(zhì)P上的圖像。
利用未示出的傳送裝置(例如傳送輥對(duì)),其上圖像已被定影裝置142定影的記錄介質(zhì)P被傳送到輸出輥對(duì)144,并利用輸出輥對(duì)144被送到出紙托板146上。
噴墨打印機(jī)120的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)與操作與圖1中所示的噴墨打印機(jī)10和圖6所示的噴墨打印機(jī)100的結(jié)構(gòu)與操作相同,因此其描述省略。
接下來(lái),將要描述當(dāng)前實(shí)施例中用于收集含溶劑空氣的裝置以及用于除去溶劑的裝置。
如上所述,噴墨打印機(jī)120包括作為收集裝置的罩160和輸送管162,還包括作為除去裝置的溶劑除去裝置164。
在噴墨打印機(jī)120中,加熱器用作定影裝置142,用于以非接觸方式進(jìn)行熱定影。當(dāng)由定影裝置142加熱記錄裝置P時(shí),在記錄介質(zhì)P上形成圖像的墨水中的溶劑會(huì)被蒸發(fā),這樣定影裝置142附近的空氣充滿了包括大量溶劑的高溫空氣。
收集裝置的罩160的設(shè)置是為了覆蓋定影裝置142以及由定影裝置142加熱記錄介質(zhì)P的傳送區(qū)域,并盡可能地封閉該區(qū)域。采用這種結(jié)構(gòu),幾乎可以收集到全部所述含溶劑空氣。通過使用罩160封閉定影裝置142附近的區(qū)域,就可以有選擇地收集包含大量溶劑的空氣。
使用罩160以及連接罩160和溶劑除去裝置164的輸送管162,溶劑除去裝置164聚集了含溶劑的空氣,并從所收集的含溶劑空氣中除去溶劑。溶劑除去裝置164的結(jié)構(gòu)與操作與上述噴墨打印機(jī)10的溶劑除去裝置44的結(jié)構(gòu)與操作相同。使用罩160,包含大量溶劑的空氣被收集在一起,這樣溶劑除去裝置44就可以有效地除去含溶劑空氣的溶劑。
<第四實(shí)施例>
圖8為示意結(jié)構(gòu)圖,顯示了根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的第四實(shí)施例的噴墨打印機(jī)。
作為一種傳送記錄介質(zhì)P的設(shè)備,圖8所示的噴墨打印機(jī)170括進(jìn)給輥174;輥?zhàn)?76a和176b;傳送帶178;靜電吸附裝置180和210;除電裝置182;定影/傳送裝置184;薄片方向切換裝置186;換向或反轉(zhuǎn)輥187;以及出紙導(dǎo)向器188。采用這種結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)在儲(chǔ)紙盒172中的記錄介質(zhì)P被傳送到每個(gè)處理步驟,然后一張接一張地被輸出在出紙盒189上。
此外,作為圖像形成裝置,噴墨打印機(jī)170包括一個(gè)接地的導(dǎo)電壓板191;一個(gè)噴墨頭190;一個(gè)墨水循環(huán)系統(tǒng)192;一個(gè)噴墨頭驅(qū)動(dòng)器194;一個(gè)記錄介質(zhì)位置探測(cè)裝置196;以及一個(gè)記錄位置控制裝置198。此外,噴墨打印機(jī)170還包括作為收集包含溶劑的空氣的裝置的一個(gè)罩200和輸送管202,還包括作為溶劑除去裝置的溶劑除去裝置或設(shè)備204。這些構(gòu)成元件設(shè)置在機(jī)殼171中。
當(dāng)圖像記錄在記錄介質(zhì)P的某一表面后,噴墨打印機(jī)170便自動(dòng)地倒置記錄介質(zhì)P,將倒置的記錄介質(zhì)P再次通過同一傳送路徑傳送,并在記錄介質(zhì)P的另一面記錄圖像。具體地,噴墨打印170為一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙面打印的打印機(jī)。
利用進(jìn)給輥174,從儲(chǔ)存盒172拾取的記錄介質(zhì)P就被傳送到傳送帶178上。接下來(lái),類似圖1中所示的靜電吸附裝置20,靜電吸附裝置180包括scorotron帶電器180a以及負(fù)高壓電源180b,它使記錄介質(zhì)P被靜電吸附在傳送帶178上,并均勻地加電到記錄介質(zhì)P的表面。此后,記錄介質(zhì)P被傳送到噴墨頭190的位置。
輥?zhàn)?76a和176b為拉緊并移動(dòng)傳送帶178的導(dǎo)電輥?zhàn)?。輥?zhàn)?76a和176b中至少有一個(gè)連接到驅(qū)動(dòng)源,且每個(gè)均接地。
傳送帶178為以恒定速度順序保持和傳送多個(gè)記錄介質(zhì)P的環(huán)型帶。對(duì)于傳送帶178,可以使用與圖1中所示的傳送帶18相同的帶子。
類似圖1中所示的噴墨打印機(jī)10,在由噴墨頭190在記錄介質(zhì)P上形成圖像期間,噴墨頭190接受記錄信號(hào)電壓的施加,并使用記錄介質(zhì)P的帶電電壓作為偏壓噴射墨水。在這種方式中,圖像形成在記錄介質(zhì)P上。
其上已形成圖像的記錄介質(zhì)P,經(jīng)由DC scorotron除電器182a和負(fù)高壓電源182b組成的除電裝置182除電,并脫離傳送帶118,然后被傳送到定影/傳送裝置184。
定影/傳送裝置184為某種加熱輥,它以接觸方式通過加熱記錄介質(zhì)P對(duì)形成在記錄介質(zhì)P上的圖像進(jìn)行定影。
在定影/傳送裝置184附近,設(shè)置罩200是為了盡量封閉由定影/傳送裝置184加熱的記錄介質(zhì)P的部分,并有選擇地收集包含大量溶劑的空氣。采用此種結(jié)構(gòu),就可以使用溶劑除去裝置204有效地除去溶劑。
在單面打印的情況中,其上圖像已被定影/傳送裝置184定影的記錄介質(zhì)P,利用薄片方向切換裝置186被送到出紙導(dǎo)向器188,并被排出到出紙儲(chǔ)存盒189。
另一方面,在雙面打印的情況中,利用薄片方向切換裝置186,已經(jīng)過圖像定影的記錄介質(zhì)P被傳送到換向輥187。當(dāng)記錄介質(zhì)P被送到換向輥187某一預(yù)定長(zhǎng)度時(shí),這個(gè)輥?zhàn)颖阋杂涗浗橘|(zhì)P送回的方向(圖中反時(shí)針方向)開始旋轉(zhuǎn),從而將記錄介質(zhì)P送至傳送帶178返回側(cè)的路徑。這里應(yīng)該注意可以在薄片方向切換裝置186和換向輥187之間適當(dāng)?shù)卦O(shè)置空轉(zhuǎn)輥(惰輥)或相類似物。此外,在換向輥187和傳送帶178之間也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳送輥對(duì)。
接下來(lái),在由換向輥187換向后并返回傳送帶178后,利用在接地輥176b位置的由scorotron帶電器210a和負(fù)高壓電源210b組成的靜電吸附裝置210,記錄介質(zhì)P被靜電吸附在傳送帶178上,并由傳送帶178傳送。這樣操作時(shí),其上已記錄圖像的記錄介質(zhì)P的表面接觸到傳送帶178,而其接下來(lái)將記錄圖像的另一面朝向外面。
在再次被傳送到靜電吸附裝置180的位置后,利用靜電吸附裝置180,記錄介質(zhì)P的表面被均勻地帶電。這之后,以如上所述的同一方式,實(shí)現(xiàn)圖像的記錄和輸出到儲(chǔ)紙盒189。
在上述的每個(gè)實(shí)施例中,已經(jīng)描述了使用四種顏色C,M,Y,和K的墨水、記錄彩色圖像的噴墨記錄裝置,但本發(fā)明并不局限于此。例如,本發(fā)明可以應(yīng)用于單色記錄裝置或也使用其它顏色(例如淺色或特殊顏色)的墨水的記錄裝置。
此外,在如上所述的每一實(shí)施例中,已對(duì)描述了一種實(shí)現(xiàn)圖像記錄的噴墨記錄設(shè)備,其中通過對(duì)墨水中的顏料粒子加正電而向記錄介質(zhì)或記錄介質(zhì)背面的反向電極施加負(fù)高壓,從而噴射墨水進(jìn)行圖像記錄。然而,本發(fā)明并不局限于這種方式,它也適用于通過對(duì)墨水中的顏料粒子加負(fù)電而將記錄介質(zhì)或反向電極加正高壓而噴射墨水,執(zhí)行圖像形成的裝置。當(dāng)以這種方式,設(shè)置的帶電顏料粒子極性與上述各種實(shí)施例的相反時(shí),施加在靜電吸附裝置的電壓的極性、反向電極和靜電噴墨頭的驅(qū)動(dòng)電極等的極性的設(shè)置也要與上述實(shí)施例的極性相反。
此外,本發(fā)明并不局限于使用包含帶電顏料粒子墨水的噴墨記錄設(shè)備。例如,可以對(duì)使用設(shè)備進(jìn)行修改,應(yīng)用于使用帶電粒子通過噴射液滴而涂敷液體的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備已經(jīng)在上面進(jìn)行了詳細(xì)描述,但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。具體地,在不偏離本發(fā)明要點(diǎn)的情況下,當(dāng)然也可以進(jìn)行多種修改或變化。
如同在上面詳細(xì)描述的,采用根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備,可以有選擇地收集產(chǎn)生出最大量溶劑蒸氣的定影裝置附近的空氣,并有效地去除掉溶劑蒸氣。從而,可以能夠?qū)崿F(xiàn)溶劑收集裝置的小型化,縮小噴墨記錄設(shè)備的尺寸并實(shí)現(xiàn)功耗的降低。此外,根據(jù)本發(fā)明,也可以抑制溶劑吸附材料所吸收水蒸氣的數(shù)量。結(jié)果,就能夠防止溶劑吸附材料的不必要的降質(zhì),這就可以提高可維護(hù)性,具體地,獲得穩(wěn)定的操作。此外,這就容易提取由溶劑吸附材料吸附的溶劑,并重新使用提取的溶劑。
此外,采用根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備,除從收集到的空氣中除去溶劑蒸氣以及重新使用除去的溶劑以外,也可以回收定影裝置或相類似物產(chǎn)生的熱能并重用回收的熱能作為干燥能量,這樣就可以減少用于干燥的能量的總量,從而節(jié)約電能。
此外,根據(jù)本發(fā)明,可以防止定影裝置或相類似物所產(chǎn)生熱量的泄露,從而可防止圖像形成裝置(特別是,噴墨頭的噴嘴)處墨水變干,并抑制由于墨水物理性質(zhì)(如粘性)的變化而導(dǎo)致的噴墨穩(wěn)定性的下降。因此,就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像記錄。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄設(shè)備,包括圖像形成裝置,用于通過噴射包含溶劑和分散在所述溶劑中的顏料粒子的墨水,在記錄介質(zhì)上形成圖像;固定裝置,用于固定由所述圖像形成裝置在所述記錄介質(zhì)上形成的所述圖像;收集裝置,用于從所述固定裝置附近的空氣中,選擇性地收集包含所述溶劑的空氣;以及除去裝置,用于從由所述收集裝置收集的所述含溶劑空氣,除去所述溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨記錄設(shè)備,其中,所述收集裝置包括隔離或屏蔽裝置,隔離裝置用于至少隔離所述固定裝置附近的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨記錄設(shè)備,其中,所述收集裝置包括吸取裝置,吸取裝置用于從由所述隔離裝置隔離的區(qū)域吸取和收集所述含溶劑的空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的噴墨記錄設(shè)備,其中,所述收集裝置包括鼓風(fēng)裝置,鼓風(fēng)裝置用于將所述隔離裝置隔離的區(qū)域中的所述含溶劑空氣吹到所述收集裝置的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任何一項(xiàng)所述的噴墨記錄設(shè)備,其中,所述固定裝置包括加熱并固定由所述圖像形成裝置在所述記錄介質(zhì)上形成的所述圖像的加熱部分;且其中所述隔離裝置至少隔離所述加熱部分附近的區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨記錄設(shè)備,還包括預(yù)加熱裝置,用于在由所述固定裝置加熱和固定前,使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,初步加熱由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì),所述預(yù)加熱裝置設(shè)置在所述圖像形成裝置和所述固定裝置之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的噴墨記錄設(shè)備,其中,使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,初步加熱由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì),以輔助由所述固定裝置對(duì)所述圖像的固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的噴墨記錄設(shè)備,還包括干燥裝置,用于使用由所述收集裝置收集的、且已由所述除去裝置從其中除去所述溶劑的空氣,或所述空氣的熱量,干燥由所述圖像形成裝置已在其上形成所述圖像的所述記錄介質(zhì)。
全文摘要
所述噴墨記錄設(shè)備包括一種圖像形成裝置用于通過噴射包括溶劑以及分散在該溶劑中的顏料粒子的墨水,在某種記錄介質(zhì)上形成圖像;一種定影裝置用于定影記錄介質(zhì)上由圖像形成裝置形成的圖像;一種收集裝置用于從所述定影裝置附近的空氣有選擇地收集含所述溶劑的空氣;以及一種除去裝置用于從由所述收集裝置收集到的含溶劑空氣中除去所述溶劑。
文檔編號(hào)B41J2/06GK1519112SQ20041000258
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月30日
發(fā)明者中沢雄祐, 中 雄 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社