JP2007090884A - パッド印刷のための着色剤供給 - Google Patents

Abstract

【課題】パッド印刷システムで用いられる着色剤の粘度および循環を制御する装置および方法を提供する。
【解決手段】本発明は、パッド印刷クリシェ（９）に隣接して位置する着色剤カップ装置（８）に着色剤を提供するシステムおよび方法を提供する。流体着色剤を着色剤容器（1,2 ）から供給導管（21,22 ）によりカップに供給し、着色剤容器の外側にあるインライン型粘度計（27〜30）が、供給導管内の着色剤の粘度を測定する。制御機構（17）が、インライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて着色剤溶剤を着色剤容器（1,2 ）内に配分できる。開示したシステム、着色剤カップおよび方法は、カラーコンタクトレンズの調製に有用である。
【選択図】図１

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、パッド印刷のためのパッドへの着色剤の提供を制御する装置に関する。特に、本発明は、パッド印刷システムで用いられる着色剤の粘度および循環を制御する装置および方法を提供する。

〔発明の背景〕
パッド印刷のための方法およびシステムは、当該技術分野において周知である。一般に、着色剤を所望のパターンまたは形状にあらかじめ形成された印刷パッドに提供する。パッドを用いて、パッドに提供した着色剤で、指定された物品に刻印する（imprint）。この方法は、追加の着色剤を印刷パッドに提供して追加の刻印を物品に施すことができるので再現性が高い。

特定の一用途では、着色剤およびパッド印刷は、カラーコンタクトレンズの製造に用いられる。カラーコンタクトレンズを製造する幾通りかの方法では、金型表面から未硬化レンズ材料への着色剤の転移により着色剤を未硬化レンズ材料に塗布し、次にこのレンズ材料を硬化させる。着色剤配合物の入った印刷パッドを眼科用レンズ金型の成形面に押し付けることにより着色剤の転移を行うことができる。一般に結合ポリマー、顔料、ならびに溶剤配合物を含む着色剤配合物を金型部分に塗布して乾燥させる。金型部分内へのコンタクトレンズ用モノマーの被着およびモノマーの硬化により、着色剤がレンズ上に施される。

閉鎖カップを用いてコンタクトレンズ金型をパッド印刷する方法では、所与の着色剤が用いられている期間全体を通じて着色剤の粘度または溶剤／固形分の比を維持することが望ましい。典型的には、パッド印刷法で用いられるクリシェ（cliche）（刷版）の非エッチング部分上に残された薄膜からの溶剤の蒸発により、閉鎖カップ内に入っている着色剤中の固形分に対する溶剤の割合が減少する。着色剤中における固形分に対する溶剤の割合の減少により、通常、着色剤粘度が増大し、最終的にはこれが原因となって、印刷性能が低下する。溶剤は典型的には、クリシェから印刷パッドへ、次に印刷パッドから前側カーブ用レンズ金型への着色剤の転移を助けるよう着色剤中に存在する。着色剤は、印刷パッドへのこの転移を可能にするために溶剤の一部の蒸発によりクリシェまたは印刷ヘッドに対する着色剤の粘着性を増大させるよう設計されている。溶剤の種類、着色剤の種類、温度、湿度、空気速度、パッド材料の種類および印刷パターンの種類は、印刷性能を最適化するのに必要な所望レベルの溶剤または粘度に影響を及ぼす要因のうちの幾つかであり、追加の要因としては、プリンタ速度およびサイクル時間が挙げられる。

幾つかの方法では、カップ内の着色剤が限界レベル（限界高さ位置）を下回ったときのカップ内の着色剤の高さの減少に起因して着色剤がクリシェのエッチング部分を満たす能力が損なわれた場合に印刷プロセスを停止させる必要がある。カップを交換することおよび正確な溶剤比になるよう着色剤を手作業で調製することは、困難な場合があり、また技術者が溶剤にさらされる場合がある。

例えば米国特許出願第１１／０２９５６２号明細書に記載されている方法などの、他の公知の方法は、着色剤を着色剤貯蔵部と着色剤カップとの間で再循環させる方法および装置を説明しており、かかる米国特許出願の記載内容全体を参照により、本明細書の一部とする。貯蔵部内の粘度をスピンドル測定法で測定し、技術者が、スピンドル測定に基づいて溶剤または着色剤を追加して所望の粘度を維持する。このようなシステムは有効ではあるが、不規則な粘度測定の状態が生じる場合があり、技術者が介在する必要があるので、ラインの製造時間が減少する。例えば、スピンドル測定法で得られた粘度測定値は、着色剤レベルが貯蔵部の底部から３０ｍｍ〜５０ｍｍ以下に下がり、スピンドルの周りに渦が作られると、変動する場合がある。加うるに、着色剤の粘度は、着色剤貯蔵部周りの周囲温度の変動に基づいて変化する場合がある。

したがって、着色剤を印刷クリシェおよびカップに提供する改良型着色剤管理システムを提供することが望ましい。

〔発明の概要〕
したがって、本発明は、着色剤を圧力下で着色剤容器から印刷クラッチ版およびカップに循環させる印刷カップに着色剤を提供する改良型装置および方法を教示し、更に、本発明は、負の気圧をカップ内に適用してカップから着色剤容器に戻るインキの循環を容易にすると共に印刷カップに実際に送り出されている着色剤の粘度をモニタする。本発明の方法およびシステムはまた、供給ライン（feed lines）内の着色剤の粘度モニタリングに基づいて、印刷カップに着色剤を供給する供給導管中（feed conduits）の着色剤の粘度の自動制御を可能にする。以下の説明および特許請求の範囲ならびに添付の図面には他の装置および方法もまた記載されている。

〔発明を実施するための最良の形態〕
概観
本発明は、着色剤、例えばインキ溶液をパッド印刷と関連して用いられる印刷カップおよび印刷クリシェに提供するシステムおよび方法に関する。本発明によれば、内蔵式カートが、着色剤供給部、インライン型粘度計、溶剤供給部、自動溶剤ディスペンサおよび溶剤と着色剤を混合するミキサを含む。カートをキャスタで印刷ステーションまで運んで供給ラインおよび返送ライン（return line）を印刷ステーションに迅速に連結することができるようになっており、印刷作業をインキ供給部の補充のために停止させる必要はない。インライン型粘度計および溶剤ディスペンサは、着色剤を所望の粘度に自動的に維持する。

本発明の幾つかの好ましい実施形態では、パッド印刷システムにおいて着色剤を循環させる方法が提供され、かかる方法では、クリシェ９に隣接して位置する着色剤カップ８を密封するステップを含み、このカップは、着色剤を収容しており、カップ８は、着色剤の上方に位置する空気を収容しており、空気は、カップ８の周囲に沿ってカップ８に入ることができる。この実施形態では、インライン型粘度計により定められた粘度の指標に基づいて着色剤容器１，２内の着色剤の粘度を制御するステップを含む。加うるに、本発明は、着色剤を着色剤容器１，２からカップ８に圧送し、カップ８内に存在する着色剤および空気を着色剤容器１，２に圧送するステップを有することができる。

システム
図１を参照すると、本発明の幾つかの実施形態が示されている。本発明によれば、着色剤容器１，２は、支持装置２０、例えばカート内に設けられる。着色剤容器１，２は、バーコードまたは着色剤ロットのロット番号または他の識別子を提供する他の機械または人間により読み取り可能な記号を介して識別される、例えば製造業者のキャニスタを含むことができる。幾つかの実施形態では、カート２０は、複数個の着色剤キャニスタ１，２を支持することができ、各キャニスタ１，２は、同種または異種着色インキの貯蔵部として作用する。同種のカラーインキを備えた複数個のキャニスタ１，２は、印刷ステーション１０に利用できる容量を増大させることができ、他方、互いに異なるカラーインキを備えたキャニスタ１，２は、印刷ステーション１０への色の選択肢を増やすことができる。

カート２０は、印刷ステーション１０への往来を容易にするために移動手段１８、例えばキャスタまたは車輪を有してもよい。導管２１〜２４、例えば柔軟なチューブが、着色剤をキャニスタ１，２から印刷ステーション１０に運ぶと共に着色剤を印刷ステーション１０からキャニスタ１，２に運ぶよう流体連通関係を確立できる。幾つかの実施形態では、導管２１〜２４は、流体連通関係を入切する装置２５、例えば、カート２０から補充済み着色剤容器１，２を備えたカート２０への交換を容易にする急速着脱具または他の周知のチューブ用ハードウェアを含むことができる。補充済みキャニスタ１，２中の新たな着色剤供給部への流体連通を可能にするために新たなカート２０を新たな導管２１〜２４を介して連結することができる。

１つ以上のポンプ３〜６、例えば１つ以上の蠕動ポンプ３〜６が、着色剤容器１，２から印刷ステーション１０に着色剤を運ぶために使用される。蠕動ポンプ３〜６もまた、支持構造体２０によって支持できる。幾つかの実施形態では、ポンプは、供給導管２２，２３の各々の近くに配置され、従って、ポンプ３〜６は、着色剤を着色剤貯蔵容器１，２から印刷ステーション１０に圧送するよう動作できるようになっている。実施形態は、返送導管（return conduits）２２，２４の近くに位置する１つ以上のポンプ５，６を更に含むことができ、ポンプ５，６は、着色剤を印刷ステーションから着色剤容器１，２に圧送して戻すよう動作することができるようになっている。

本発明によれば、着色剤の粘度を測定するためにインライン型粘度計２７〜３０が利用されている。幾つかの好ましい実施形態では、インライン型粘度計３，５は、供給導管２２，２３を介してインキステーション１０に供給されている着色剤の粘度を測定する。他の好ましい実施形態では、インライン型粘度計４，６は、印刷ステーション１０から戻っている着色剤の粘度を測定する。さらに別の実施形態は、キャニスタ１，２から印刷ステーション１０に提供されている着色剤の粘度と印刷ステーション１０からキャニスタ１，２に戻っている着色剤の粘度の両方を測定するインライン型粘度計２７〜３０を含むことができる。

本発明は、着色剤の粘度の指標を受け取るコントローラ１７を更に含む。幾つかの実施形態では、コントローラ１７は、着色剤の粘度の測定値を含むディジタル信号を受け取るよう粘度計２７〜３０に作動的に接続されている。実施形態は、コントローラに接続されていて、インライン型粘度計２７〜３０により測定された粘度の人間により読み取り可能な指標を提供するディスプレイを更に含むことができる。

溶剤ディスペンサ２６，２７を例えば着色剤容器１，２の上方にまたはこれに隣接して支持構造体２０に設置できる。溶剤ディスペンサは、液体、例えば溶剤を自動コントローラ１７により配分する任意公知の設計のものであってよい。溶剤ディスペンサは、コントローラにより溶剤ディスペンサ２６，２７が溶剤を着色剤容器１，２内の着色剤中に配分することができるようにコントローラと動作的連絡状態に接続されている。幾つかの実施形態では、コントローラ１７により、溶剤ディスペンサ２６，２７は、インライン型粘度計２７〜３０から受け取った着色剤の粘度の指標に基づいて溶剤を着色剤中に配分するようになっている。

コントローラ１７は、例えば粘度閾値の上限（upper viscosity threshold）を有するようプログラムできる。インライン型粘度計２７〜３０から受け取った測定値により、導管２１〜２４中の着色剤の粘度が粘度閾値の上限を超えていることが分かると、コントローラ１７は、溶剤ディスペンサと通信して溶剤ディスペンサ２６，２７が溶剤を着色剤容器１，２内へ配分するようにすることができる。幾つかの実施形態では、溶剤の配分量は、粘度の指標が閾値からどれほど上回っているかに基づく。幾つかの実施形態は、着色剤の粘度が最小閾値を下回っていることを指示するインライン型粘度計２７〜３０からの指標に応答して着色剤を配分する着色剤ディスペンサ（図示せず）を更に含んでもよい。したがって、本発明は、クリシェ９および印刷カップ８に実際に提供される着色剤の粘度の指標をもたらすことができ、本発明は、貯蔵部内のインキの粘度を測定する先行技術の方法の改良である。

加うるに、本発明は、着色剤を捉えそこねたパドルを回転させるために用いられる電気モータにより必要な電流を測定する先行技術と比較して、ピストンが着色剤中をどれほど速く移動したかを測定するインライン型粘度計を用いることにより着色剤の粘度のより正確な指標をもたらすことができる。先行技術によれば、この電流は、着色剤の粘度により変動する場合があり、しかも、パドルを浸漬させまたは部分的に浸漬させる着色剤の量に応じて変動する場合もある。

本発明では、パドル１３，１４を用いて着色剤を撹拌すると共に溶剤と着色剤を混合させることができる。

再び今図１を参照すると、着色剤を着色剤供給ポンプ２７，２８により供給導管２２，２３を介して着色剤容器１，２の底部から引き出すことができる。幾つかの実施形態では、供給導管２２，２３の出口は、クリシェの表面１９から約１〜２ミリメートルのところに位置することができる。着色剤２５は、これが返送導管２１，２４の入口に達するまでインキカップ８を満たす。延長返送導管の端部は、インキカップ８のルーフから約３〜５ミリメートルのところに位置するのがよい。

本発明の幾つかの実施形態によれば、返送ポンプ２９，３０が、負の気圧をインキカップ８内にもたらすことができ、それにより着色剤カップ８から着色剤容器１，２への未使用の着色剤の戻りを容易にする。返送導管２１，２４は、例えば支持構造体２０を有するカートを着色剤の供給部を補充するよう取り替えるときに返送導管の迅速な着脱を容易にする急速着脱具２５を含むことができる。

幾つかの実施形態は、印刷カップ８内の負の気圧を良好に維持するために、供給ポンプ２７，２８と比較して、圧送性能の向上した蠕動ポンプである返送ポンプ２９，３０を含むことができる。例えば、供給ポンプ２７，２８が３０ｒｐｍで動作するよう設計されている場合、返送ポンプ２９，３０は、圧力差を生じさせるために６０ｒｐｍで動作するよう設計できる。加うるに、幾つかの実施形態は、返送導管２３，２４について、供給導管２２，２３について利用されるチューブよりも直径の大きなチューブを含んでもよい。

特定の動作理論で束縛することを願うものではないが、新たに調整された（溶剤／粘度）着色剤は好ましくは、クリシェのストローク毎にクリシェのエッチング部分上に被着されると考えられる。この点に関し、新しい着色剤をクリシェホルダ１９の動作に対してカップの前に設けられた延長管２７″を介して供給し、着色剤を延長管２８″を介して相対的に後方の位置に戻すことが望ましい。着色剤をクリシェホルダ１９がクリシェ９の領域を印刷バッド７に対して露出させるよう移動した直後に、印刷パッド７によりピックアップできる。入口と出口の相対位置もまた、着色剤がカップ内で淀まないようにするのを促す。

本発明の幾つかの実施形態の別の特徴では、着色剤カップ８を取り外している間、例えば、修理のためまたは着色剤の色を交換するために、供給ポンプ２７，２８を逆転させることにより（または、蠕動ポンプを通るチューブの方向を逆にすることにより）着色剤カップ８を一層容易に空にすることができる。逆動作式供給ポンプ２７，２８の作動により着色剤カップ８を空にした後、カップ８内の着色剤の残存レベルを減少させ、それにより掃除を容易にする。

本発明のシステムは代表的には、内側ルーフ部分およびそのルーフ部分の下に存在する空隙を有する着色剤カップ８を含み、着色剤カップ８は、クリシェ９に隣接して設けられている。本明細書で用いる「着色剤カップ」という用語は、パッド印刷技術で知られている「インキカップ」を意味する。本発明で用いられる適当な着色剤カップ８は、当業者に知られている多くの着色剤カップ８のうち任意のもの、例えば、閉鎖インキカップを含むことができる。

クリシェ９もまた、パッド印刷技術で知られている任意のクリシェを含むことができ、かかるクリシェ９は例えば、液体着色剤を特定のエッチングパターンに保持するよう機能するエッチング部分を備えた表面を含む。この表面エッチング部分は、任意のパターンを有してよい。代表的には、このパターンは、特定の用途に特有のものであり、例えば、コンタクトレンズ上に印刷できる虹彩をシミュレートしたパターンである。カップ８は、着色剤を表面エッチング部分内に堆積させるようクリシェ表面に当接して保持されると共にクリシェ表面を横切って引っ張られる。１つ以上の印刷パッド７は、クリシェ９に接触して着色剤パターンを印刷パッド７に転写する。次に、このパターンを印刷が施されるべき物品、例えばコンタクトレンズの前側カーブレンズ金型または金の玉（gold ball）、あるいは自動車のダッシュボードに転写する。

幾つかの実施形態では、本発明で用いられるカップ８は、通気口、内側ルーフ部分およびそのルーフ部分の下に存在する空隙を含むことができる。通気口は、カップのルーフを貫通する小さな穴または溝として提供される。通気口により、カップの外部の周囲のガスがカップの内部に入って空隙を生じさせることができる。代表的には、周囲ガスは、空気である。ただし、多くの他のガス、例えば窒素のような不活性ガスを使用できる。空気の密度は着色剤の密度よりも低いので、空隙は一般に、着色剤の上方であって、かつカップの内側ルーフ部分の下に位置することになる。周囲ガスは、着色剤をカップから引き出しているときに通気口を通ってカップに流入することができる。したがって、通気口により、カップ内の圧力が周囲ガスの圧力と実質的に同一になる。

他の実施形態では、通気口は、カップ８に設けられず、周囲空気がカップ８の周辺の縁に沿って引き込まれる。

適当なカップ８は代表的には、着色剤を循環させてカップ内へ入れる入口およびカップから出す出口を含む。幾つかの代表的な実施形態では、供給導管２２，２３とクリシェ上に付着している着色剤の両方と流体連通状態にあるオリフィスとして適当な入口がカップ８に設けられる。このオリフィスは代表的には、システムの作動中、クリシェ９に付着している着色剤中に浸漬状態のままである。供給導管２２，２３のオリフィスは、適切には、クリシェ９よりも約１〜２ミリメートル上方のところに設けられる。

次に図２を参照すると、幾つかの実施形態では、着色剤カップ装置８は、互いに隣接して位置する２つ以上の着色剤カップ８を含むことができる。２つ以上のカップ８を互いに隣接して配置し、これらを用いてクリシェの広い幅を覆うようにすることができる。加うるに、複数個の小径着色剤カップ８を用いることにより、単一の大径カップ８よりも機構の行うストロークを短くすることができる一方で、依然としてクリシェ表面を着色剤で覆うことができる。

新しい着色剤を直接クリシェ９の表面に供給できることに加えて、オリフィスがクリシェ９の表面の近くに位置しているので、保守および作動停止動作中、例えば、供給ポンプ４，５を逆方向に作動させて着色剤をカップ８から取り出すことにより、カップ８からの大部分の着色剤の容易な取り出しも可能になる。したがって、カップ８に設けられた適当な出口は、例えば、返送導管２３，２４と流体連通状態にあり、任意的に、クリシェに付着している着色剤と流体連通状態にあるオリフィスを含んでもよい。カップ８は代表的には、空隙を生じさせることができるようカップの内側ルーフ部分の下に設けられた返送導管２３，２４の末端部分を含む。幾つかの実施形態では、返送導管２３，２４の末端部分は、カップの内側ルーフ部分よりも約３〜約５ミリメートル下のところに設けられる。

本発明の適当な供給導管は、貯蔵部とカップとの間の着色剤の流体連通をもたらすことができる。流体連通は例えば、供給導管の一端部を着色剤容器１，２に連結すると共に反対側の端部をカップ８に連結することにより可能になる。供給導管２２，２３を着色剤と接触状態にある着色剤容器１，２のほとんどの部分、例えば、着色剤容器１，２の壁に設けられた開口部のところに連結することができ、または着色剤容器１，２内の着色剤中に浸漬された供給管を利用することにより、あるいはこれら両方の手段により連結することができる。好ましくは、供給導管は、着色剤容器１，２の底部に連結される。適当な送り導管は、着色剤を移送できる任意の材料で構成されたものであってよい。幾つかの実施形態では、本発明において用いられる着色剤は、有機溶剤を含んでもよく、従って、送り導管の構成材料は、着色剤中に含まれる有機溶剤との適合性を備えるべきである。

代表的には、本発明で用いられる導管は、プラスチックチューブ、蠕動ポンプ用チューブ、例えばＰｈａｒｍｅｄ（登録商標）ブランドおよびカップ中に延びる延長用管継手用のステンレス鋼から作られる。

本発明の幾つかの実施形態では、返送導管２１，２４中の移送速度は、供給導管２２，２３中の移送速度よりも高い。幾つかの実施形態では、返送導管中の高い移送速度は、直径がほぼ同じ導管および変速ポンプ３，４および５，６を用いることにより得られる。他の実施形態では、速度がほぼ同じポンプ３〜６が用いられ、返送導管２３，２４中の高い移送速度は、返送導管２３，２４の大部分が供給導管の大部分の断面積よりも大きな断面積を有するような返送導管２３，２４を用いることにより得られる。さらに別の実施形態では、速度がほぼ同じポンプ３〜６が用いられ、返送導管２３，２４の大部分は、供給導管２２，２３の大部分の断面積の少なくとも約２倍の断面積を有する。

方法
次に図３を参照すると、本発明において着色剤を着色剤容器１，２から着色剤カップ８に移送する方法は、符号３１０のところで、着色剤カップ８をプリンタクリシェ９に隣接して位置決めするステップを含むことができる。カップ装置８は、内側ルーフ部分、内壁部分の周囲に沿って設けられた連続壁、およびルーフ部分の下であって、かつ壁により形成された周囲内に存在する空隙を備えたカップを含むことができる。符号３１１のステップにおいて、着色剤を蠕動供給ポンプ３〜６により印刷装置の外部に位置する着色剤容器１，２または他の貯蔵部から供給導管２２，２３を通ってカップ装置８に移送できる。符号３１２のステップにおいて、供給導管２２，２３内の着色剤の粘度を着色剤容器１，２の外部であって、かつ供給導管２２，２３の近くに設けられたインライン型粘度計２８，２９で測定できる。符号３１３のステップにおいて、着色剤溶剤を、自動コントローラ１７を含む溶剤ディスペンサ２６，２７により、自動コントローラにより受け取られた供給導管内の着色剤の粘度測定値の指標に基づいて、着色剤容器１，２内に自動的に配分できる。符号３１４のステップにおいて、着色剤を蠕動返送ポンプ３，６によりカップ装置から返送導管２１，２４を通って着色剤容器１，２に移送できる。

次に図４を参照すると、幾つかの実施形態において、本発明を実施する間に設けることができる追加のステップとしては、符合４１０のところで、返送導管２１，２４内の着色剤の粘度を、着色剤容器１，２の外部であって、かつ返送導管２１，２４の近くに設けられたインライン型粘度計２８，３０により測定するステップを含むことができる。符号４１１のステップにおいて、着色剤溶剤を自動コントローラ１７により受け取られた返送導管２１，２４内の着色剤の粘度測定値の指標に基づいて溶剤ディスペンサ２６，２７により着色剤容器１，２内に自動的に配分できる。

供給導管２２，２３および返送導管２１，２４を通る着色剤移送速度が定常状態条件に達する幾つかの実施形態では、カップ８内に存在する着色剤を本質的に一定レベルに維持することができる。本質的に一定の着色剤レベルは代表的には、返送導管のオリフィスとも呼ばれる、クリシェの上方に位置する返送導管の末端部分返送導管の位置により定められる。空隙がカップ８の内側ルーフ部分の下に設けられる実施形態では、返送導管２１，２４の末端部分、例えばオリフィスは、これがカップ８内の供給導管２２，２３の末端部分よりも高い位置にある限り、任意の高さにあってよい。

本発明の或る特定の実施形態における作動中、システムは代表的には、着色剤カップ８に隣接して位置決めされた印刷パッド７を含む。これら実施形態では、クリシェのエッチング部分をクリシェのストローク毎に入口導管からの新しい着色剤にさらすことが好ましい。この点に関し、着色剤は好ましくは、カップの第１の部分内に移送されると共にカップの第２の部分から移送され、第１の部分は、第２の部分よりも印刷パッドの近くに位置している。

本発明の他の実施形態では、着色剤中の粒子および汚染要因物の形成を最小限に抑える圧送方法を用いて着色剤を移送することもまた望ましい。この点に関し、着色剤を例えば上述したような１つ以上の蠕動ポンプ３〜６を用いることにより着色剤カップ８または着色剤容器、あるいはこれら両方に蠕動的に移送することが望ましい。

本発明はまた、着色剤を種々の移送速度で着色剤カップに出入りさせるパッド印刷システムにおける着色剤の循環方法を提供する。本発明のこの特徴では、種々の移送速度は、カップからクリシェ上へ漏れ出る着色剤を減少させるのに役立つ。したがって、本発明の別の特徴では、クリシェに隣接して位置する着色剤の入ったカップを密封するステップと、着色剤容器内の着色剤の粘度を制御するステップと、着色剤を着色剤容器１，２からカップ８に移送するステップとを有する方法が提供される。これら実施形態では、カップ８内に存在する着色剤を、着色剤容器１，２からの着色剤をカップ８に効率的に移送する速度と比較してより速い有効移送速度を用いて着色剤容器１，２に移送する。本明細書において開示する実施形態では、着色剤カップ８は、任意的に通気口を含み、更に任意的に空隙を含む。本明細書で用いる「有効移送速度」という用語は、例えば通気口がカップに設けられ、過剰分の着色剤が返送導管に流入できるような妨害物の無い開放システムで着色剤を移送する速度を意味している。通気口、空隙またはこれら両方が設けられない実施形態では、返送導管中の着色剤の移送は、供給導管によりカップに提供される着色剤の遅い速度により妨げられる。このような実施形態では、供給導管と比較して返送導管中の有効移送速度が高いという作用により代表的には、カップ内部に負圧が生じる。したがって、本明細書において開示した方法は、周囲圧力と比較して、代表的にはカップが着色剤で満たされたままであるときに生じる僅かに低い圧力で動作することができる。

本発明の多くの実施形態を説明した。それにもかかわらず、本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の改造例を想到できることは理解されよう。したがって、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属する他の実施形態が存在する。

〔実施の態様〕
本発明の具体的な実施態様は、次の通りである。
（１）パッド印刷クリシェ（cliche）に隣接して位置する着色剤カップ装置に着色剤を提供するシステムにおいて、
着色剤を含む着色剤容器と、
前記着色剤容器および前記カップ装置と流体連通状態にある供給導管と、
前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記供給導管の近くに位置していて、前記供給導管内の着色剤の粘度を測定するインライン型粘度計と、
前記着色剤容器と流体連通状態にある着色剤溶剤を含む溶剤ディスペンサと、
前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するよう動作する制御機構と、
前記カップ装置と前記着色剤容器との間で流体連通状態にある返送導管と、
を備える、システム。
（２）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置していて、前記返送導管内の着色剤の粘度を測定する第２のインライン型粘度計、
を更に備える、システム。
（３）実施態様（２）記載のシステムにおいて、
前記制御機構は、前記返送導管の近くに位置する前記第２のインライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するよう更に動作する、システム。
（４）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤の粘度を指示するよう動作するディスプレイ、
を更に備える、システム。
（５）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置していて、前記返送導管内の着色剤の粘度を測定する第２のインライン型粘度計と、
前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計および前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置する前記第２のインライン型粘度計のうちの少なくとも一方により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤の粘度を示すよう動作するディスプレイと、
を更に備える、システム。
（６）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記カップ装置は、複数個の着色剤カップを含み、
前記着色剤カップは各々、ほぼ円形の壁、前記壁を覆う内部ルーフ部分、および前記内部ルーフ部分の下に存在する空隙を含み、
前記供給導管は、前記着色剤カップの各々と流体連通状態にあり、
前記返送導管もまた、前記着色剤カップの各々と流体連通状態にある、
システム。
（７）実施態様（６）記載のシステムにおいて、
前記複数個の着色剤カップは、前記印刷クリシェの近くにほぼ平面状の位置に設けられた２つのカップを備える、システム。
（８）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
物品に印刷を施す印刷ステーション、
を更に含み、
前記着色剤容器は、前記印刷ステーションで印刷が施された特定の物品と関連付けることのできる着色剤製造ロットの指標を備える容器を含む、
システム。
（９）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記着色剤容器内で着色剤を混合するよう位置決めされたミキサ、
を更に備える、システム。

（１０）実施態様（３）記載のシステムにおいて、
前記着色剤容器内の着色剤を混合するよう位置決めされたミキサ、
を更に備え、
前記ミキサは、前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するために前記制御機構からの指標に基づいて着色剤と溶剤を前記着色剤容器内で混合するよう動作する、
システム。
（１１）実施態様（１０）記載のシステムにおいて、
前記ミキサは、モータにより駆動されるスピンドル、および前記スピンドルに取り付けられたパドルを含み、
前記パドルは、前記着色剤容器内に入っている着色剤と流体接触状態で前記着色剤容器内に配置されている、
システム。
（１２）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記溶剤ディスペンサは、前記インライン型粘度計から受け取った信号に基づいて着色剤溶剤を前記着色剤中に配分するために前記コントローラと連絡状態にある溶剤入口弁を含む、システム。
（１３）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
正圧下で前記着色剤容器から前記カップ装置に着色剤を移送するよう動作する供給ポンプ、
を更に備える、システム。
（１４）実施態様（１３）記載のシステムにおいて、
前記供給ポンプは、蠕動ポンプ、羽根車型ポンプ、歯車ポンプ、逆流機能を有するポンプ、またはこれらの任意の組合せを含む、システム。
（１５）実施態様（１４）記載のシステムにおいて、
前記供給ポンプは、前記供給導管の近くに設けられた蠕動ポンプである、システム。
（１６）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記カップ装置から前記着色剤容器に着色剤を移送するよう動作する返送ポンプ、
を更に備える、システム。
（１７）実施態様（１６）記載のシステムにおいて、
前記返送ポンプは、前記カップ装置の下に負の気圧をもたらすよう更に動作する、システム。
（１８）実施態様（１７）記載のシステムにおいて、
前記返送ポンプは、蠕動ポンプ、羽根車型ポンプ、歯車ポンプ、逆流機能を有するポンプ、またはこれらの任意の組合せを含む、システム。
（１９）実施態様（１７）記載のシステムにおいて、
前記返送ポンプは、前記返送導管の近くに設けられた蠕動ポンプである、システム。

（２０）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
正圧下で前記着色剤容器から前記カップ装置に着色剤を移送するよう動作する蠕動供給ポンプと、
前記カップ装置から前記着色剤容器に着色剤を移送するよう動作する蠕動返送ポンプと、
を更に備える、システム。
（２１）実施態様（１９）記載のシステムにおいて、
移動が容易になるようキャスタに取り付けられた支持装置と、
前記支持装置に取り付けられるか、または前記支持装置によって支持された物品と、
を更に備え、
前記着色剤容器、前記供給ポンプ、前記インライン型粘度計、前記供給導管、前記返送導管および前記制御機構は全て、前記支持装置によって支持されている、
システム。
（２２）実施態様（２０）記載のシステムにおいて、
前記供給導管に取り付けられていて、前記カップ装置に取り付けられた前記供給導管の第２の部分から前記支持装置により支持された前記供給導管の第１の部分を切り離すよう動作する導管カプラーインライン（conduit coupler inline）と、
前記返送導管に取り付けられていて、前記カップ装置に取り付けられた前記返送導管の第２の部分から前記支持装置によって支持された前記返送導管の第１の部分を切り離すよう動作する導管カプラーインラインと、
を更に備える、システム。
（２３）実施態様（２０）記載のシステムにおいて、
前記着色剤容器内の前記着色剤の温度を上閾値温度と下閾値温度との間に維持する温度制御装置、
を更に備える、システム。
（２４）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記返送導管の大部分は、前記供給導管の大部分の断面積よりも大きな断面積を有する、システム。
（２５）実施態様（１）記載のシステムにおいて、
前記インライン型粘度計は、
第１の端部および第２の端部を備えた着色剤を収容するためのチャンバと、
前記チャンバの前記第１の端部の周りに位置決めされた第１の電気コイルおよび前記チャンバの前記第２の端部の周りに位置決めされた第２の電気コイルと、
前記チャンバ内に設けられていて、前記第１の電気コイルおよび前記第２の電気コイルのうちの一方または両方の電荷に基づいて前記チャンバの一方の側部から前記チャンバの他方の側部に移動するよう動作するピストンと、
を備える、システム。
（２６）実施態様（２５）記載のシステムにおいて、
前記インライン型粘度計内の前記着色剤の温度を測定するよう動作する粘度計温度センサ、
を更に備える、システム。

（２７）着色剤を印刷装置に提供する方法において、
着色剤カップをプリンタクリシェに隣接して位置決めするステップであって、前記カップ装置は、内部ルーフ部分、前記内部ルーフ部分の周囲に沿って設けられた連続壁、および前記ルーフ部分の下であってかつ前記壁により形成された周囲内に設けられた空隙を含む、ステップと、
蠕動供給ポンプにより前記印刷装置の外部に設けられた着色剤容器から供給導管を通してカップ装置に着色剤を移送するステップと、
前記着色剤容器の外部であって、かつ前記供給導管の近くに設けられたインライン型粘度計により前記供給導管内の前記着色剤の粘度を測定するステップと、
自動コントローラを含む溶剤ディスペンサにより、前記溶剤ディスペンサの前記自動コントローラにより受け取られた前記供給導管内の前記着色剤の粘度測定値の指標に基づいて着色剤溶剤を前記着色剤容器内へ自動的に配分するステップと、
蠕動返送ポンプにより前記カップ装置から返送導管を通して前記着色剤容器に着色剤を移送するステップと、
を備える、方法。
（２８）実施態様（２７）記載の方法において、
蠕動返送ポンプにより前記カップ装置から返送導管を通して前記着色剤容器に着色剤を移送する前記ステップにより、前記空隙内に負の気圧を発生させる、方法。
（２９）実施態様（２７）記載の方法において、
前記供給導管内の前記着色剤の前記粘度が所定の閾値を超えていると前記粘度測定値が示している場合、着色剤溶剤が自動的に配分される、方法。
（３０）実施態様（２７）記載の方法において、
前記着色剤容器から前記カップに前記着色剤を移送する速度と比較してより速い速度で、前記カップ内に存在する着色剤および空気が前記着色剤容器に移送される、方法。
（３１）実施態様（２７）記載の方法において、
前記着色剤容器から前記カップに前記着色剤を移送する速度の少なくとも２倍の速度で、前記カップ内に存在する着色剤および空気が前記着色剤容器に移送される、方法。
（３２）実施態様（２７）記載の方法において、
前記印刷装置は、前記カップに隣接して位置決めされた印刷パッドを含み、
着色剤が、前記カップの第１の部分内へ移送されると共に前記カップの第２の部分から移送され、
前記第１の部分は、前記第２の部分よりも前記印刷パッドの近くに位置している、
方法。

（３３）実施態様（２７）記載の方法において、
前記着色剤容器の外部であって、かつ前記返送導管の近くに設けられたインライン型粘度計により前記返送導管内の前記着色剤の粘度を測定するステップと、
前記自動コントローラにより受け取られた前記返送導管内の前記着色剤の粘度測定値の指標に基づいて前記溶剤ディスペンサにより着色剤溶剤を前記着色剤容器内に自動的に配分するステップと、
を更に備える、方法。
（３４）実施態様（２７）記載の方法において、
前記着色剤中に配分された溶剤に基づいて前記着色剤容器内に配分された着色剤および着色剤溶剤を自動的に混合するステップ、
を更に備える、方法。
（３５）実施態様（３４）記載の方法において、
前記混合ステップは、モータにより駆動されるパドルで実施され、
前記パドルは、スピンドルに取り付けられると共に前記着色剤容器内に配置されている、
方法。
（３６）実施態様（２７）記載の方法において、
前記蠕動ポンプは、非容積移送式モード（non-positive displacement mode）で動作できる、方法。

本発明の着色剤提供システムの幾つかの実施形態に含まれる構成要素を示す図である。 本発明の２つのカップ（dual cup）の実施形態を示す図である。 本発明の２つのカップ（dual cup）の実施形態を示す図である。 本発明の幾つかの実施形態の方法ステップを示す図である。 本発明の幾つかの実施形態で利用できる追加の方法ステップを示す図である。

符号の説明

１，２ 容器
３〜６ ポンプ
７ 印刷パッド
８ 着色剤カップ
９ クリシェ
１０ 印刷ステーション
１３，１４ パドル
１７ コントローラ
２０ カートまたは支持装置
２１，２２ 供給導管
２３，２４ 返送導管（戻り導管）
２６，２７′ 溶剤ディスペンサ
２７，２８ インライン型粘度計

Claims (36)

1. パッド印刷クリシェ（cliche）に隣接して位置する着色剤カップ装置に着色剤を提供するシステムにおいて、
   着色剤を含む着色剤容器と、
   前記着色剤容器および前記カップ装置と流体連通状態にある供給導管と、
   前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記供給導管の近くに位置していて、前記供給導管内の着色剤の粘度を測定するインライン型粘度計と、
   前記着色剤容器と流体連通状態にある着色剤溶剤を含む溶剤ディスペンサと、
   前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するよう動作する制御機構と、
   前記カップ装置と前記着色剤容器との間で流体連通状態にある返送導管と、
   を備える、システム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置していて、前記返送導管内の着色剤の粘度を測定する第２のインライン型粘度計、
   を更に備える、システム。
3. 請求項２記載のシステムにおいて、
   前記制御機構は、前記返送導管の近くに位置する前記第２のインライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するよう更に動作する、システム。
4. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤の粘度を指示するよう動作するディスプレイ、
   を更に備える、システム。
5. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置していて、前記返送導管内の着色剤の粘度を測定する第２のインライン型粘度計と、
   前記供給導管の近くに位置する前記インライン型粘度計および前記着色剤容器の外部に位置すると共に前記返送導管の近くに位置する前記第２のインライン型粘度計のうちの少なくとも一方により行われた粘度測定に基づいて前記溶剤の粘度を示すよう動作するディスプレイと、
   を更に備える、システム。
6. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記カップ装置は、複数個の着色剤カップを含み、
   前記着色剤カップは各々、ほぼ円形の壁、前記壁を覆う内部ルーフ部分、および前記内部ルーフ部分の下に存在する空隙を含み、
   前記供給導管は、前記着色剤カップの各々と流体連通状態にあり、
   前記返送導管もまた、前記着色剤カップの各々と流体連通状態にある、
   システム。
7. 請求項６記載のシステムにおいて、
   前記複数個の着色剤カップは、前記印刷クリシェの近くにほぼ平面状の位置に設けられた２つのカップを備える、システム。
8. 請求項１記載のシステムにおいて、
   物品に印刷を施す印刷ステーション、
   を更に備え、
   前記着色剤容器は、前記印刷ステーションで印刷が施された特定の物品と関連付けることのできる着色剤製造ロットの指標を備える容器を含む、
   システム。
9. 請求項１記載のシステムにおいて、
   前記着色剤容器内で着色剤を混合するよう位置決めされたミキサ、
   を更に備える、システム。
10. 請求項３記載のシステムにおいて、
    前記着色剤容器内で着色剤を混合するよう位置決めされたミキサ、
    を更に備え、
    前記ミキサは、前記溶剤ディスペンサにより前記着色剤溶剤を前記着色剤容器内に配分するために前記制御機構からの指標に基づいて着色剤と溶剤を前記着色剤容器内で混合するよう動作する、
    システム。
11. 請求項１０記載のシステムにおいて、
    前記ミキサは、モータにより駆動されるスピンドル、および前記スピンドルに取り付けられたパドルを含み、
    前記パドルは、前記着色剤容器内に入っている着色剤と流体接触状態で前記着色剤容器内に配置されている、
    システム。
12. 請求項１記載のシステムにおいて、
    前記溶剤ディスペンサは、前記インライン型粘度計から受け取った信号に基づいて着色剤溶剤を前記着色剤中に配分するために前記コントローラと連絡状態にある溶剤入口弁を含む、システム。
13. 請求項１記載のシステムにおいて、
    正圧下で前記着色剤容器から前記カップ装置に着色剤を移送するよう動作する供給ポンプ、
    を更に備える、システム。
14. 請求項１３記載のシステムにおいて、
    前記供給ポンプは、蠕動ポンプ、羽根車型ポンプ、歯車ポンプ、逆流機能を有するポンプ、またはこれらの任意の組合せを含む、システム。
15. 請求項１４記載のシステムにおいて、
    前記供給ポンプは、前記供給導管の近くに設けられた蠕動ポンプである、システム。
16. 請求項１記載のシステムにおいて、
    前記カップ装置から前記着色剤容器に着色剤を移送するよう動作する返送ポンプ、
    を更に備える、システム。
17. 請求項１６記載のシステムにおいて、
    前記返送ポンプは、前記カップ装置の下に負の気圧をもたらすよう更に動作する、システム。
18. 請求項１７記載のシステムにおいて、
    前記返送ポンプは、蠕動ポンプ、羽根車型ポンプ、歯車ポンプ、逆流機能を有するポンプ、またはこれらの任意の組合せを含む、システム。
19. 請求項１７記載のシステムにおいて、
    前記返送ポンプは、前記返送導管の近くに設けられた蠕動ポンプである、システム。
20. 請求項１記載のシステムにおいて、
    正圧下で前記着色剤容器から前記カップ装置に着色剤を移送するよう動作する蠕動供給ポンプと、
    前記カップ装置から前記着色剤容器に着色剤を移送するよう動作する蠕動返送ポンプと、
    を更に備える、システム。
21. 請求項１９記載のシステムにおいて、
    移動が容易になるようキャスタに取り付けられた支持装置と、
    前記支持装置に取り付けられるか、または前記支持装置によって支持された物品と、
    を更に備え、
    前記着色剤容器、前記供給ポンプ、前記インライン型粘度計、前記供給導管、前記返送導管および前記制御機構は全て、前記支持装置によって支持されている、
    システム。
22. 請求項２０記載のシステムにおいて、
    前記供給導管に取り付けられていて、前記カップ装置に取り付けられた前記供給導管の第２の部分から前記支持装置により支持された前記供給導管の第１の部分を切り離すよう動作する導管カプラーインライン（conduit coupler inline）と、
    前記返送導管に取り付けられていて、前記カップ装置に取り付けられた前記返送導管の第２の部分から前記支持装置によって支持された前記返送導管の第１の部分を切り離すよう動作する導管カプラーインラインと、
    を更に備える、システム。
23. 請求項２０記載のシステムにおいて、
    前記着色剤容器内の前記着色剤の温度を上閾値温度と下閾値温度との間に維持する温度制御装置、
    を更に備える、システム。
24. 請求項１記載のシステムにおいて、
    前記返送導管の大部分は、前記供給導管の大部分の断面積よりも大きな断面積を有する、システム。
25. 請求項１記載のシステムにおいて、
    前記インライン型粘度計は、
    第１の端部および第２の端部を備えた着色剤を収容するためのチャンバと、
    前記チャンバの前記第１の端部の周りに位置決めされた第１の電気コイルおよび前記チャンバの前記第２の端部の周りに位置決めされた第２の電気コイルと、
    前記チャンバ内に設けられていて、前記第１の電気コイルおよび前記第２の電気コイルのうちの一方または両方の電荷に基づいて前記チャンバの一方の側部から前記チャンバの他方の側部に移動するよう動作するピストンと、
    を備える、システム。
26. 請求項２５記載のシステムにおいて、
    前記インライン型粘度計内の前記着色剤の温度を測定するよう動作する粘度計温度センサ、
    を更に備える、システム。
27. 着色剤を印刷装置に提供する方法において、
    着色剤カップをプリンタクリシェに隣接して位置決めするステップであって、前記カップ装置は、内部ルーフ部分、前記内部ルーフ部分の周囲に沿って設けられた連続壁、および前記ルーフ部分の下であってかつ前記壁により形成された周囲内に設けられた空隙を含む、ステップと、
    蠕動供給ポンプにより前記印刷装置の外部に設けられた着色剤容器から供給導管を通してカップ装置に着色剤を移送するステップと、
    前記着色剤容器の外部であって、かつ前記供給導管の近くに設けられたインライン型粘度計により前記供給導管内の前記着色剤の粘度を測定するステップと、
    自動コントローラを含む溶剤ディスペンサにより、前記溶剤ディスペンサの前記自動コントローラにより受け取られた前記供給導管内の前記着色剤の粘度測定値の指標に基づいて着色剤溶剤を前記着色剤容器内へ自動的に配分するステップと、
    蠕動返送ポンプにより前記カップ装置から返送導管を通して前記着色剤容器に着色剤を移送するステップと、
    を備える、方法。
28. 請求項２７記載の方法において、
    蠕動返送ポンプにより前記カップ装置から返送導管を通して前記着色剤容器に着色剤を移送する前記ステップにより、前記空隙内に負の気圧を発生させる、方法。
29. 請求項２７記載の方法において、
    前記供給導管内の前記着色剤の前記粘度が所定の閾値を超えていると前記粘度測定値が示している場合、着色剤溶剤が自動的に配分される、方法。
30. 請求項２７記載の方法において、
    前記着色剤容器から前記カップに前記着色剤を移送する速度と比較してより速い速度で、前記カップ内に存在する着色剤および空気が前記着色剤容器に移送される、方法。
31. 請求項２７記載の方法において、
    前記着色剤容器から前記カップに前記着色剤を移送する速度の少なくとも２倍の速度で、前記カップ内に存在する着色剤および空気が前記着色剤容器に移送される、方法。
32. 請求項２７記載の方法において、
    前記印刷装置は、前記カップに隣接して位置決めされた印刷パッドを含み、
    着色剤が、前記カップの第１の部分内へ移送されると共に前記カップの第２の部分から移送され、
    前記第１の部分は、前記第２の部分よりも前記印刷パッドの近くに位置している、
    方法。
33. 請求項２７記載の方法において、
    前記着色剤容器の外部であって、かつ前記返送導管の近くに設けられたインライン型粘度計により前記返送導管内の前記着色剤の粘度を測定するステップと、
    前記自動コントローラにより受け取られた前記返送導管内の前記着色剤の粘度測定値の指標に基づいて前記溶剤ディスペンサにより着色剤溶剤を前記着色剤容器内に自動的に配分するステップと、
    を更に備える、方法。
34. 請求項２７記載の方法において、
    前記着色剤中に配分された溶剤に基づいて前記着色剤容器内に配分された着色剤および着色剤溶剤を自動的に混合するステップ、
    を更に備える、方法。
35. 請求項３４記載の方法において、
    前記混合ステップは、モータにより駆動されるパドルで実施され、
    前記パドルは、スピンドルに取り付けられると共に前記着色剤容器内に配置されている、
    方法。
36. 請求項２７記載の方法において、
    前記蠕動ポンプは、非容積移送式モード（non-positive displacement mode）で動作できる、方法。

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