JP2010240867A - 印刷システム - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット印字ヘッドを通過搬送させる前にカットシート印刷媒体を平坦化又はデカールを行なうためのデカール装置及び方法を提供する。
【解決手段】使用される印刷システムは、インク滴を印刷可能媒体経路に向けて射出するように動作する１つ以上のインクジェット印字ヘッド、及び印字ヘッドから離間配置され、印字ヘッドに対向するシートの第１の側面を備えた経路に沿ってカットシートを搬送して射出されたインク滴を受け取るカットシート搬送システムから構成される。さらに、印字ヘッドから上流の経路にわたって延出する加湿ゾーンにおいてカットシートの第１の側面に対し水滴若しくはミストを方向付けるための水分ソースが設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、より詳細には、インクジェット印字ヘッドを通過搬送する前にカットシート印刷媒体を平坦化又はデカール（カール、即ち巻癖の矯正）を行なうためのデカール装置及び方法に関する。

インクジェット印字ヘッドを使用する印刷では、印字ヘッドとインクベースの画像が印刷されるべき印刷媒体との間の間隔を正確に制御する必要がある。さらに、印字ヘッド及び媒体間の所望の間隔は、およそ５０〜１００μｍ程度と非常に小さい。このため、媒体の取り扱いは、印刷媒体シートがインクジェットヘッドと衝突することを防止し、正確にインク滴をシート上に着弾さつつ、良好な画像の位置決めを達成するために、媒体の取り扱いが、インクジェットプリンタにとっての課題となっている。印字ヘッドと媒体支持／搬送機構の間の距離がインクジェットプリンタでは非常に小さいことから、印刷ギャップへのシートの確実な挿入がカットシートシステムにとって重要である。この状況は、印刷ギャップに挿入する前に湾曲（カール）している供給媒体によって悪化する。カットシートの先端は、特に、供給されたシートが印刷ギャップに挿入される前に上方に湾曲しているときに印字ヘッドと接触することが多い。このように、改良されたインクジェットプリンタ、及び適切な画像位置決めと画質制御を可能にしつつインクジェット印字ヘッドとカットシート印刷可能媒体との接触を軽減する方法が必要である。

米国特許第３９８６４５２号 米国特許第５７９７３１８号 米国特許第５８４２１０５号 米国特許第６０９４５６０号 米国特許公開２００３／０１３７５７３ 米国特許公開２００４／０２４５７１１

本発明は、インクジェット印刷システム、及び、インクジェット印刷用カットシート印刷媒体をデカールするための方法を提供し、カットシートの上面の全体若しくは一部が、印字ヘッドから下方に離れてデカールするように、印字ヘッドの下側を搬送される前に加湿される。

本発明の１つ以上の態様に従って提供される印刷システムは、インク滴を印刷可能媒体経路に向けて射出するように動作する１つ以上のインクジェット印字ヘッド、及び印字ヘッドから離間配置され、印字ヘッドに対向するシートの第１の側面を備えた経路に沿ってカットシートを搬送して射出されたインク滴を受け取るカットシート搬送システムから構成される。このシステムは、さらに、印字ヘッドから上流の経路にわたって延出する加湿ゾーンにおいてカットシートの第１の側面に対し水滴若しくはミストを方向付けるための水分ソースを有する。１つ以上の例示的実施の形態において、カットシート搬送システムは、気流を供給してカットシートの第２の側面をシート搬送システムに向けて真空で引き付けるためのバキュームブロアを有する。特定の実施において、さらには、加湿ゾーンは、カットシート搬送システムの上流に経路にわたって延出し、このシステムは、搬送システムのシート搬送速度を制御し、カットシートに移送される水分の量を制御するためにコントローラを有することがある。特定の実施の形態における水分ソースは、さらには、所望のカットシートのデカールを達成するために調整された方法でカットシートの先端を含む部分などの、経路に沿って移動するカットシートの第１の側面のすべての範囲内に向けて水滴又はミストを方向付けるように動作することもある。特定の実施形態においては、さらには、システムは、印刷プロセスの前にデカールされたカットシートを乾燥させるために水分ソース及び印字ヘッドの間に位置される任意のドライヤー要素を有してもよい。

本発明の更なる態様は、インクジェット印刷用カートシート印刷媒体にデカールを行なう方法を提供する。この方法は、経路に沿って１枚以上のカットシートを搬送し、経路にたって延出する加湿ゾーンにおいて、カットシートの第１の側面の少なくとも一部に対して水滴又はミストを方向付けることによってカットシートをデカールし、印字ヘッドによって射出されるインク滴を受け取るために、デカールされたカットシートの第１の側面がインクジェット印字ヘッドと対向した状態でこのカットシートを印字ヘッドを通過搬送させることを有する。特定の実施において、デカールを行なうことは、経路に沿って移動するカットシートの第１の側面のすべてよりも少ない部分、例えばカットシートの先端を含む一部に向けて水滴又はミストを方向付けることを含み、カットシートの搬送は、カットシートの第２の側面を引き付ける真空力を供給することを有する。この方法は、カットシートが経路に沿って搬送される速度を制御し、カットシートに移送される水分の量を制御することをさらに有する。特定の実施における方法は、デカールを行なった後で且つデカールされたカットシートをインクジェット印字ヘッドを通過搬送させる前に、カットシートを全体的に又は部分的に乾燥することをさらに有してもよい。

図１は、本発明の種々の態様にしたがってインクジェット印刷ギャップへの導入前に、カットシート媒体をデカールするための加湿装置を有する、カットシート印刷可能媒体上に印刷するための例示的インクジェット印刷システムを示す簡略化した側面図である。 図２は、湿らせたカットシートを受け取り当該シートをインクジェット印字ヘッドの下に搬送する真空シート搬送システムを備えた、図１のインクジェット印刷システムの一部を示す部分上面図である。 図３は、図２のライン３−３に沿った部分断面図であり、真空搬送システムの上流の加湿ゾーンにおいて水滴又はミストを方向付ける水分ソースの更なる詳細を示す図である。 図４は、図２のライン４−４に沿った部分断面図であり、湿らせたカットシートが印刷のために搬送されている下側のインクジェット印字ヘッドの更なる詳細を示す図である。 図５は、本発明によるインクジェット印刷システムにおけるカットシート印刷媒体をデカールするための例示的方法を示すフローチャートである。

本発明は、インクジェット印刷、及び１つ以上のインクジェット印字ヘッドの下の印刷ギャップにカットシート印刷媒体を導入する上での制御に係り、印字ヘッドの下を搬送する前にシートの上面を予め加湿させることによって供給されたカットシートをデカールするためのシステム及び方法を提供する。特定の理論に拘束されることを希望しないが、カットシートの上部に水分を付加することは、シート内の繊維を湿らせた側面上で膨張させ、一方で乾燥した側面の繊維は同一サイズのままであることによって、吹き付けられた側面から離れるように湾曲を生じることが考えられる。ゆえに、最初に上方に湾曲された(凹形状の上面)シートは平坦化され、上から噴霧液滴又は水蒸気を付与することによって、さらに下方に湾曲される傾向がある。この点で、インクジェット印字ヘッドの下の印刷ギャップ内に挿入する前にカットシートの上面の少なくとも先端部分に対し水分を付加することによって、カットシートの先端をうまく捕捉することが容易になる。このようにして、本発明は、シート及び印字ヘッド間の望ましくない接触を軽減し、確実な印刷画像制御に対して印字ヘッドからの制御された間隔でカットシートの搬送を容易にするために有利に使用できる。

本発明の加湿手法は、単独で、又は、真空式搬送機構と組み合わせて使用することができる。本発明者は、真空搬送のみの使用は、多数のカール、特に上方へのカールを有するシートの先端をうまく捕捉することを保証しないことを認識していた。しかしながら、カットシートの先端又は上面全体を予め湿らせることは、真空式搬送機構と組み合わせて特に有利であり、水滴及び／又はミストは、カットシートの先端が平坦化され若しくは下方に湾曲するように真空搬送装置からいくらか上流でに付与されることが好ましく、あるいは、水分が持ち込まれる前よりも上方への湾曲がさほどでもなく、そのとき、シートはその先端をうまく捕捉するのに役立つ真空力と直面する。

図面を参照すると、図１〜図４は、本発明の種々の態様によるデカール装置を有する例示的インクジェット印刷システム１０を示す。図１に最も良く示されるように、印刷システム１０は１枚以上のカットシート６２が（例えば、図１では左から右に）走行している印刷可能な媒体経路の方へほぼ下向き方向にインク滴を射出するように動作する少なくとも１つのインクジェット印字ヘッド２０から構成される。システム１０はまた、印字ヘッド２０から垂直方向に距離１６だけ間隔をおいたカットシート搬送システム３０を有する。カットシート６２は、上流シート搬送システム６０からシステム１０の印刷部分に供給され、カットシート６２の第１（上側又は下側）の面が印字ヘッド２０に対向する状態で経路に沿ってこれらカットシート６２を搬送するための搬送システム３０に転送されて、印字ヘッド２０から射出されたインク滴（図示せず）を受け取る。

インクジェット印字ヘッド２０はいずれの好適な形状又はタイプのインクジェット・デバイスであってもよく、１つ以上の印字ヘッド２０が他のインクジェットプリンタ構成要素とともにシステム１０に含まれてもよく、このような更なる構成要素の詳細は、本発明の種々のデカールの特徴を不明瞭にすることを回避するために図面から省略される。印字ヘッド２０は、当該印字ヘッド２０の下で経路に沿って搬送されているカットシート印刷媒体６２に向けて下方にインク滴を射出する１つ以上の液滴発生器（図示せず）から構成される。１つの可能な実施例においては、オンボード・インクリザーバ（図示せず）が、プリントジョブに従ってヘッド２０によりカットシート印刷媒体６２への選択的射出に対して圧力及び／又は重力を介して印字ヘッド２０にインクを供給する。他の好適な搬送システム構造及び構成要素が本発明の範囲内で使用され得るが、例示的搬送システム３０は、ローラ３２、及び印字ヘッド２０に対して印刷媒体シート５２を移動させるように動作する少なくとも１つのベルト３４を有する。

システム１０は、本発明による水分ソース５０を更に有する。この水分ソース５０は、例えば、経路から上方に離間配置される１つ以上のアパーチャ、加圧スプレーノズルなどのアウトレット５２を有し、このアウトレット５２は、カットシート６２が印字ヘッド２０から上流の経路にわたって延出する加湿ゾーン５６における経路に沿って移動するときに、これらカットシート６２の第１の側面のすべて又は一部に向けて制御された方法で水滴若しくはミスト５４を方向付けるように動作する。図示した実施の形態において、さらには、水分ソース５０は、加湿ゾーン５６が搬送システム３０から上流の経路にわたって拡張するように、搬送システム３０のいくらか上流に位置付けられる。

水分ソース５０は、たとえば、ヘッド２０の下を走行中のシート媒体６２の上部に向けて水分を射出するための重力及び／又は圧力を使用して、好適な方法で水滴及び／又はミストを供給することもできる。好ましい実施の形態において、水分ソース５０のアウトレット５２は、発明の厳密な要件ではないが、搬送システム３０の受入れ地点から距離１４（図１及び図３）だけ横方向に離間配置され、水滴及び／又はミスト５４がベルト３４の平坦部を超えてベルト３４の一部に重なる加湿ゾーンにおいてカットシート６２の上面のすべて若しくは一部に供給される他の実施の形態が、本発明の範囲内で実施できる。水分ソース５０のアウトレット５２は、さらに、インクジェット印字ヘッド２０の上流に距離１２（図１及び図２）だけ横方向に離間配置される。図１、図３及び図４に示すように、システム１０の種々の実施の形態は、経路から離間され（発明の厳密な要件ではないが、図示の例では経路より上にあり）、水分ソース５０と印字ヘッド２０との間に配置されるドライヤー７０を有してもよい。

ドライヤー７０は、印字ヘッド２０の下で印刷ギャップ１８（図４）内に持ち込まれる前に加湿ゾーン５６の下流の経路に沿って移動するデカールされたカットシート６２を全体的に又は部分的に乾燥するように動作する。ドライヤー７０は、カットシート６２を少なくとも部分的に乾燥させるいずれの好適な装置であればよく、制限なしに、水分ソース５０と印字ヘッド２０との間のシート６２に対し少なくとも部分的に空気を方向付ける１つ以上のブロア、シート６２のすべて又は一部を加熱する加熱装置、ヒータ／ブロアの組み合わせなどを有する。ドライヤー７０は、さらに、水分ソース５０及びインクジェットヘッド２０間のいずれの場所に配置されてもよく、発明の厳密な要件ではないが、搬送システム３０の一部の上に配置されてもよい。

印刷システム１０は、カットシート搬送システム３０と動作可能に結合されるコントローラ４０（図１）、水分ソース５０、印字ヘッド２０、上流搬送機構６０、及び任意のドライヤー７０をさらに有し、コントローラ４０は、単体であろうと、複数の構成要素に分配された方法で実施されようとも、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、プログラマブル・ロジック、又はそれらの組み合わせのいずれの好適な形状であればよく、このようなすべての実施例は、本発明及び添付された請求の範囲内に収まるように想定される。

コントローラ４０は、搬送システム３０のシート搬送速度を制御し、カットシート６２へ移送される水分の量を制御するように動作する。一実施の形態において、搬送システム３０の速度と上流機構６０の速度は同一であり、コントローラ４０は、少なくとも部分的にシート搬送速度に基づいて各カットシート６２に付与される水分の量を制御する。特に、例示的コントローラ４０は、(例えば、搬送されたカットシート６２の供給／搬送速度に応じた分配又は噴射速度を制御することによって）付与された水分量を制御し、最初に上方に湾曲したシート６２は、平坦化され、又は、図１に示されるように印字ヘッド２０と搬送ベルト３４との間のギャップに入り込む前に付与された水分によってさらに下方に湾曲される。水分ソース５０及びインクジェットヘッド２０間の距離１２に応じて、任意に、デカールプロセスに悪影響を及ぼすことなく、ドライヤー７０が、（例えば、調節可能乾燥空気（ブロア）速度及び／又は調節可能加熱で）コントローラ４０によって制御されてカットシート６２を乾燥し、印刷プロセスへの湿気に関する悪影響を軽減することができる。したがって、ドライヤー７０及び水分ソース５０は、コントローラ４０が、シート６２の先端６２ａの適切な捕捉と、搬送機構３０と組み合わせてシート平面度に関した制御を容易にしてシステム１０における全体的な印刷プロセスを制御することによって、シート供給速度の制御とともに調整された方法で作動されて制御され得る。

特定の実施例において、さらに、液滴又はミスト噴射５４は、連続的でなくてもよく、コントローラ４０によって制御されてカットシート６２の上面に部分的に水分を付与すればよい。本発明の好ましい一実施の形態において、水分はシート６２の先端を含むシート上面の一部に付与されて、上流搬送機構６０から付与される上方に湾曲したシート６２に有効である。一例において、水分は、カットシート６２の先端６２ａ及びこれらシート６２の内部の小さな部分に選択的に付与されるので、印刷インクがインクジェット印字ヘッド２０から付与されるべきシート６２の各部分に対する水分の付与（例えば、シート６２の非印刷部分のみを湿らせること）を回避若しくは軽減する。

発明の別の態様においては、さらに、カットシート搬送システム３０は、カットシート６２の第２の側面を真空シート搬送システム３０に引き付けるように真空気流を付与する１つ以上の真空ブロア３６（図１及び図４）を有する真空シート搬送システムである。図２〜図４に最も良く示されるように、ベルト３４はブロア３６を介して吸引力を付与するためのアパーチャ３４ａを含み、カットシート６２のすべて若しくは少なくとも先端を搬送ベルト３４に向けて下方に引きおろす。図２に示すように、さらに、搬送システム３０は一対のローラ３２によって駆動される複数の搬送ベルト３４を備えたマルチベルト構造でもよく、ローラ３２の少なくとも１つはコントローラ４０からの速度制御信号を受信するモータ（図示せず）によって制御される。カットシート６２が最初に上方先端（例えば、図１において最も左側のシート６２）が湾曲される場合、シート６２は、真空搬送システム３０によって不完全に取得される。この場合、シート６２（又は少なくともその先端）が加湿ゾーン５６において液滴又はミスト５４に直面し、シートの上面には水分５４が供給される。これにより、上面の繊維の膨張が生じ、結果として、凹んだ上面が平坦形状や、又は、図１における３枚の連続するシートに示されるようにいくらか凸形状に整形されることになる。

図３に最良に示されるように、上面水分からの下向きの力は、真空ベルト３４が平坦化になる取得地点においてシート６２の先端６２ａを捕捉又は取得することを容易にするので、シート６２の先端が真空圧力によって引き付けられベルト３４に付着される。その後、図４に示すように、シート６２は、ブロア３６からの下向き気流によってアパーチャ３４ａを介してベルト３４の上面に付着したままであり、それにより、シート６２の上部と印字ヘッド２０の下端との間の垂直方向距離１８の制御を維持する。

さらに図５を参照すると、例示的方法１００は、本発明の種々の態様にしたがってインクジェット印刷用のカットシート印刷媒体をデカールする。この例示的な方法１００は一連の作用又は事象の形式で図示され以下に記述されているが、発明の種々の方法が本明細書中に具体的に示されることがない限りこうした作用や事象の図示された順序に制限されないことを理解されたい。この点において、以下に具体的に提供されることがなければ、一部の作用又は事象は、異なる順序で発生したり、さらに／あるいは本明細書中に図示され記述されたものは別として他の作用や事象と同時に発生したりすることがあり、本発明によるプロセス又は方法を実施するために図示されたすべてのステップを必要としないこともある。本発明の図で示した方法１００及び他の方法は、上記に図で示され記述されたようなインクジェット印刷システムにおける上記のデカール操作を行なうために、ハードウェア、ソフトウェア、又はその組み合わせで実施されてもよく、本発明は、本明細書中に図示され記述された特定の適用及び実施に限定されない。

方法１００は、経路に沿った１枚以上のカットシート６２の搬送と同時に図５の１０２から始まる。カットシート６２の上面のすべて又は一部は、１０４において湿らされてカットシート６２をデカールする。１０４におけるデカールは、（例えば上記の図１から図３に示されるように）経路にわたって延出する加湿ゾーン５６においてカットシート６２の第１の側面の少なくとも一部に対して水滴又はミストを方向付けるような任意の好適な加湿手法によるものでもよい。一実施の形態において、１０４におけるカットシートのデカールは、経路に沿って移動するカットシート６２の第１の側面の全体よりも小さい部分に対して水滴又はミスト５４を方向付けることを含み、湿らされた部分はシート６２の先端６２ａを含むことが好ましい。特定の実施の形態において、方法１００は、１０４でのデカールの後で、且つデカールされたカットシートをインクジェット印字ヘッド２０を通過搬送させる前に、１０６においてカットシート６２を少なくとも部分的に乾燥することを有し得る。１０８において、デカールされたカットシート媒体は、カットシート６２の第１の側面がインクジェット印字ヘッド２０と対向した状態で印字ヘッド２０を通過搬送されて、印字ヘッド２０によって射出されるインク滴を受けとる。一実施の形態例において１０８における搬送システムは、例えば、上記の図２から図４において真空搬送システム３０にあるように、カットシート６２の第２の側面を引きつける真空力を供給することを有する。

１０ インクジェット印刷システム
２０ 印字ヘッド
３０ 搬送システム
３２ ローラ
３４ ベルト
４０ コントローラ
５０ 水分ソース
５２ アウトレット
５６ 加湿ゾーン
６０ シート搬送システム
６２ カットシート
７０ ドライヤー

Claims (4)

1. 印刷可能な媒体経路に向けてインク滴を射出するように動作する少なくとも１つのインクジェット印字ヘッドと、
   印字ヘッドから離間配置され、カットシートの第１の側面が印字ヘッドと対向して射出されたインク滴を受け取る状態で、経路に沿って１つ以上のカットシートを搬送するように動作するカットシート搬送システムと、
   経路から離間配置され、印字ヘッドから上流の経路にわたって延出する加湿ゾーンにおいて経路に沿って移動する１枚以上のカットシートの第１の側面の少なくとも一部に向けて水滴又はミストを方向付けるように作動するアウトレットを備えた水分ソースと、
   を含む、印刷システム。
2. 前記カットシート搬送システムが、カットシートの第２の側面を前記真空シート搬送システムに引き付ける真空気流を供給する真空ブロアを有する真空シート搬送システムである、
   請求項１に記載の印刷システム。
3. 前記加湿ゾーンが、前記カットシート搬送システムから上流の経路にわたって延出する、請求項１に記載の印刷システム。
4. 前記カットシート搬送システム及び前記水分ソースに動作可能に結合されるコントローラであって、前記搬送システムのシート搬送速度を制御し、カットシートに移送される水分の量を制御する前記コントローラをさらに含む、
   請求項１に記載の印刷システム。

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