[发明专利]用于相变喷墨打印的辊

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨打印，具体涉及在基本上连续的卷(web)上进行的相变喷墨打印。

背景技术

喷墨打印涉及将墨滴从打印头中的孔口喷射到接收表面上以形成图像。所述图像由通常称为像素的潜在墨滴位置的格栅状图案组成。喷墨打印系统通常采用直接打印或胶印技术。在典型的直接打印系统中，墨从打印头中的喷口直接喷射到最终接收卷上。在胶印系统中，图像在中间转印表面上形成，然后被转印到最终接收卷上。所述中间转印表面的形式可以是施加至诸如鼓的支撑表面上的液体层。所述打印头将墨喷到中间转印表面上以便在其上形成墨图像。一旦所述墨图像被完全沉积而成，然后就使最终接收卷接触所述中间转印表面，并且所述墨图像被转印至所述最终接收卷。

转让给本申请的受让人的美国专利第5,389,958号是采用相变喷墨技术的非直接打印或胶印技术的例子。所述墨以熔融形式(已经从其固体形式熔融)施加至中间转印表面。随着鼓连续旋转，通过冷却到柔顺固体中间状态，墨图像在液体中间转印表面上固化。当所述成像操作已经完成时，转印辊被移动至与所述鼓接触以在所述辊和所述中间转印表面/鼓的弯曲表面之间形成加压转印压合(nip)。然后诸如介质片材的最终接收卷被给送到所述转印压合之内，然后所述墨图像被转印至所述最终接收卷。

直接至片材式打印机的一个实施例在图1中示出。在该打印机中，基本上连续的卷W或“基材”(诸如纸、塑料或其它可打印材料)由诸如辊的一系列输送器件输送而经过一个路径。所述路径包括将所述卷加热至初始的预定温度的预加热器12。所述卷W由所述器件输送而经过包括一系列打印头14(其构造成将一个基色的相变墨直接置于运动的卷上)的打印站10。

到达卷上的墨是固态的“相变墨”——这意味着所述墨在室温下基本上是固态的，而在最初喷到卷W上时基本上是液态的。普通的相变或固体墨通常被加热至大约100摄氏度至140摄氏度，从而在被喷到卷上时处于液态。总体上说，一旦撞击卷W，液态墨便快速冷却。

与各打印头相关的是背衬构件(backing member)16，背衬构件16通常是杆或辊的形式，其与位于卷W的另一侧上并且对卷W进行支撑的打印头14基本上对置地设置。每个背衬构件16能够被加热和控制(与所述预加热器组合)，以使所述卷的临近部分达到预定的“墨接收”温度，该温度例如是大约40摄氏度至大约70摄氏度。所述相变的或熔融的固体墨以通常显著高于所述接收卷温度的温度(通常在大约100摄氏度至140摄氏度的范围内)喷射，从而在一些情况下，通过在打印站中使用位于所述卷后方的空气风机或风扇，来进一步控制所述卷的温度。

在打印站之后，所述卷在一系列张紧辊的作用下沿着一路径被输送，在所述张紧辊之后有一个或多个“中间加热器”18。在卷上的墨被传送经过后续的“散步器”器件20时，所述中间加热器将置于卷上的墨加热至适于所需特性的温度。散步器器件20将预定的压力以及在一些情况下将热量施加至所述卷，以通过压力将所述卷上的基本上为隔离滴的墨扩散而形成连续层。所述散步器通常包括对置的辊——诸如图像侧的辊22和压力辊24。在一个实际的实施例中，所述两个辊之间的压合压力设置在大约500至大约2000psi lbs/侧的范围内。较低的压合压力产生较小的线散步，而较高的压合压力会缩短辊的使用寿命。

所述散步器还可以包括与图像侧的辊相关联的清洁/润滑站26，所述清洁/润滑站适于清洁所述辊的表面以及/或者将一层润滑剂或其它材料施加至所述辊的表面。这种站26对散步辊的表面涂覆诸如粘度为大约10-200厘泊的氨基硅油(amino silicone oil)的润滑剂。在所述散步器之后，一些打印机包括“光泽机”，光泽机的功能是改变所述图像的光泽或者压出所需的表面纹理。在一些允许双面打印的机器中，转向辊28可以设置在中间加热器和散步器之间，以及位于打印路径的开始处。在一些打印机中，设置二十四个背衬辊16以及两个转向辊28。

在典型的直接打印机器中，压力辊24由硬度为大约50D至大约65D、弹性模量为大约65MPa至大约115MPa的相对较软的材料形成。与之相反，对置的图像侧的辊22(其与所述卷的带有墨的一侧接触)通常由诸如金属的相对较硬的材料形成。在一些实施例中，辊22由阳极氧化铝形成。类似地，背衬辊16以及转向辊28由相同的材料(即阳极氧化铝)形成。