JP2015515394A - デジタル印刷システムのための制御装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、以下の特許出願、すなわち、2012年3月5日に出願された米国仮特許出願第61/606,913号、2012年3月15日に出願された米国仮特許出願第US61/611,547号、2012年4月16日に出願された米国仮特許出願61/624,896号、2012年5月1日に出願された米国仮特許出願US61/641,288号、2012年5月3日に出願された米国仮特許出願61/642445号、2012年11月1日に出願された国際出願PCT/IB2012/056100号、および2013年1月10日に出願された国際出願PCT/IB2013/050245号の優先権を主張するものであり、それらの全ては、それらの全体が本明細書に参照によって組み込まれる。
図1Aおよび図1Bに示されるプリンタは、本質的に、3つの別個の、相互に作用するシステム、すなわち、ブランケットシステム100、ブランケットシステム100の上方の画像形成システム300、およびブランケットシステム100の下方の基板移送システム500を備える。
図3に最もよく示されるように、画像形成システム300は、ブランケット102の表面の上方に固定された高さに位置付けられたフレーム304上にそれぞれスライド可能に取り付けられたプリントバー302を備える。各プリントバー302は、ブランケット102上の印刷領域の幅と同じくらいのプリントヘッド片を備え得、個別に制御可能なプリントノズルを備え得る。画像形成システムは、任意の数のバー302を有することができ、それらのぞれぞれは、異なる色のインクを含有し得る。
ブランケット102は、発明の一実施形態では、継ぎ目がある。特に、ブランケットは、最初は平坦な細長片であって、その端部が、連続的なループを形成するために、解放可能なようにまたは永続的に、互いに締結される、当該細長片から形成される。解放可能な締結は、ローラ104および106の軸に実質的に平行状態にあるジッパーまたはフックおよびループファスナーであり得、そのローラの上でブランケットが誘導される。永続的な締結は、接着剤またはテープの使用によって実現され得る。
図1Aは、発明のある実施形態に従って、ローラ106の直前にブランケットの外部に位置付けられたローラ190を概略的に示す。そのようなローラ190は、化学剤を含有する事前処理溶液、例えば、荷電ポリマーの希釈溶液の薄膜をブランケットの表面に塗布するために、任意選択的に使用され得る。図面には示されないが、一連のローラが、この目的のために使用され得、1つは、例えば、そのようなコンディショニング溶液の第1の層を受け取り、それを1つ以上の後続のローラに転写し、最後の1つは、必要に応じて、係合位置においてITMに接触する。フィルムは、好適には、インク液滴が、それらがブランケットの表面に当たった後に、それらのフィルムのような形状を保持するのを助けるブランケットの表面上に非常に薄い層を後に残すために、そのフィルムが画像形成システムのプリントバーに到達する時までに完全に乾燥される。
支持プレート130に挿入された132は、インク担体の急速蒸発に適した温度であって、ブランケットの組成に適合した温度までブランケットを加熱するために使用される。種々の例では、ブランケットは、必要に応じてインクのおよび/またはブランケットのならびに/あるいはコンディショニング溶液の組成などの種々の要因に依存して、70℃から250℃までの範囲内で加熱され得る。
基板移送は、基板の個々のシートを印圧ステーションに移送するために、図1A〜図1Bの実施形態の場合におけるように、または、基板の連続的なウェブを移送するために、図3に示されるように、設計され得る。
図1Aと同じ原理上で動作するものではあるが、代替アーキテクチャを採用する印刷システムが、図4Aに示される。図4Aの印刷システムは、画像形成ステーション212、乾燥ステーション214、および転写ステーション216を通して循環する無端ベルト210を備える。図4Aの画像形成ステーション212は、例えば図1Aに例示された、前に記載した画像形成システム300に類似する。
本開示の場合、用語「マーカ」および「マーキング」は、交換可能であり、同じ意味を有する。
いくつかの実施形態では、局所的なITM速度を測定するために、ITMマーカ1004に要求される時間を測定することが可能であり、マーカは、回転運動1100の方向に垂直である「垂直面」(図示しない)に交差する運動の面における既知の幅のものである。例えば、マーカ検出器990は、「垂直面」内のITM102にねらいを定める。
上記のように、いくつかの実施形態では、ロータリーエンコーダは、ローラ(複数可)のいずれかの角変位を測定し得る。例えば、任意のローラ104、106(あるいは、それに対してタンデム式に回転するシリンダー982、984)内の比較的多くの数(例えば、少なくとも500または少なくとも1,000または少なくとも5,000または少なくとも10,000または少なくとも50,000または少なくとも100,000)のマーキングが、比較的小さな角変位および/または任意の角変位を比較的高い精密さで測定するために存在し得る。1つの非限定例では、また、例えば、ローラが予め決定された角度で回転するために要求された時間を測定することによって、ロータリーエンコーダを使用して、ローラ104、106の角速度を測定することも可能である。
上記のように、無端ITMの場合、ITMの「長さ」はITMの円周として定義される。
要求ではないが、いくつかの実施形態では、無端ITM102は、継ぎ目のあるITMであり得ることを上記した。例えば、ITM102は、ジッパーまたはフックおよびループファスナーであり得る解放可能な締結、あるいはブランケット端部の接着性によって実現され得る永続的な締結を含み得、そのような継ぎ目は、ローラ104および106の軸に実質的に平行に横たわり、そのローラの上でITMが誘導される。
いくつかの実施形態では、ITM102の長さは、時間変動または「わずかに(例えば、多くても2%または多くても1%または多くても0.5%だけ)変動」し得る。
前の節において、ITM長を修正することによって、ITM長の偏りに応答する手順が記載された。
図20A〜図20Bは、上流および下流ローラの上に取り付けられたITMまたはブランケットを例示し、ここで、それの上部走行部910における張力は、下部走行部912における張力を超える。
前の節において、歪みを低減する技法が記載され、それによって、上部走行部910は、ピンと張って維持され、下部走行部912の機械振動から実質的に隔離された。これらの機械振動はベルト102を不均一に伸張させ得る。これらの機械振動が、画像形成ステーション300と整列されたベルト102の部分398(図20Bを参照)に伝搬することが許される場合、機械振動やそれらの結果として生じるベルト102の不均一な伸張が、画像形成ステーション300でベルト102の外部表面上に形成されたインク画像の画像歪みを引き起こし得る。
いくつかの実施形態では、インク液滴が、プリントバー302の下の位置でITM102上に堆積され、ならびに/あるいはプリントバー302とおよび/またはプリントバー302の最も近くに整列される。インク液滴がITM102上に堆積される割合は、「堆積位置」(すなわち、インク液滴が堆積される場所)におけるITM102の局所的な速度に依存し得るので、また、ブランケットの固定された位置の速度でさえも、ITM102が回転する際に変動し得るので、「堆積位置」で局所的なITM速度を精密に測定するために、プリントバー302毎にそれぞれの(例えば、光検出器を含む)マーカ検出器を配置することは、有用であり得る。
Claims (42)
- インク画像が、画像形成ステーションにおける移動する中間転写部材上に形成され、前記中間転写部材から印圧ステーションにおける基板に転写される、印刷システムを動作する方法であって、
(i)前記画像形成ステーションと整列された位置で一定の中間転写部材表面速度を維持するように、および(ii)前記画像形成ステーションから間隔を置かれた位置だけにおける可変速度を、時間の少なくとも一部、得るために、前記画像形成ステーションから間隔を置かれた前記位置における前記中間転写部材の部分だけを局所的に加減速するように、
前記中間転写部材の前記表面速度の時間による変化を制御することを含む、方法。 - i.前記移動する中間転写部材は、前記インク画像を前記中間転写部材から基板に転写するために、周期的に、前記印圧ステーションにおける回転する印圧シリンダーに係合され、また、前記印圧シリンダーから係合解除され、
ii.前記加減速は、(i)係合の期間に前記中間転写部材の予め決定された区分が前記印圧シリンダーと整列されることを防ぐように、および/または(ii)前記中間転写部材の予め決定された区分と前記印圧シリンダーの予め決定された位置との間の同期を改善するように、行われる、請求項1に記載の方法。 - 前記中間転写部材の前記予め決定された区分は、ブランケットの継ぎ目であり、および/または前記印圧シリンダーの前記予め決定された区分は、基板把持部を受け入れる前記印圧シリンダーにおける間隙である、請求項2に記載の方法。
- 前記加減速は、前記インク画像が転写される前記印圧ステーションの上流や下流に配列される上流および下流の動力付きのダンサーによって実行される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記上流のダンサーの下流のおよび前記下流のダンサーの上流の領域における前記中間転写部材の部分だけが、加速されるか減速される、請求項4に記載の方法。
- i.前記移動する中間転写部材は、前記画像形成ステーションの上流や下流に配列された上流および下流ローラの上に取り付けられた可撓性ベルトを備え、前記上流および下流ローラは、前記可撓性ベルトの上部および下部走行部を定義し、
ii.前記可撓性ベルトの前記下部走行部は、1つ以上のゆるみ部分(複数可)を含み、
iii.前記ローラによって前記ベルトに加えられるトルクは、前記下部走行部における機械振動から前記上部走行部を実質的に隔離するように、前記上部走行部をピンと張って維持する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。 - i.前記移動する中間転写部材は、前記中間転写部材から基板に前記インク画像を転写するために、周期的に、前記印圧ステーションにおける回転する印圧シリンダーに係合され、また、前記回転する印圧シリンダーから係合解除され、
ii.前記印圧ステーションにおける前記中間転写部材の前記表面速度は、前記係合の期間に前記回転する印圧シリンダーの線形表面速度に一致し、前記中間転写部材の前記加減速は、係合解除の期間にだけ行われる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。 - i.前記移動する中間転写部材は、前記中間転写部材から基板に前記インク画像を転写するために、周期的に、前記印圧ステーションにおける回転する印圧シリンダーに係合され、また、その回転する印圧シリンダーから係合解除され、
ii.前記方法は、(i)前記移動する中間転写部材に付されたロケータ・ポイントと、(ii)前記回転する印圧シリンダーの位相との間の位相差を監視することを更に含み、
iii.前記中間転写部材の部分だけの局所的な加速は、前記位相差の監視の結果に応答して実行される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記ロケータ・ポイントは、前記中間転写部材上のマーカの位置にまたはその側方形成物に対応する、請求項8に記載の方法。
- 印刷システムであって、
a.中間転写部材と、
b.画像形成ステーションであって、前記中間転写が移動する際に前記中間転写部材の表面上にインク画像を形成してインク画像がその上で印圧ステーションに移送されるように構成された、画像形成ステーションと、
c.速度コントローラであって、
(i)一定の中間転写部材表面速度を前記画像形成ステーションと整列された位置で維持するように、および
(ii)前記画像形成ステーションから間隔を置かれた位置だけにおける可変速度を、時間の少なくとも一部、得るために、前記画像形成ステーションから間隔を置かれた前記位置における前記中間転写部材の部分だけを局所的に加減速するように、前記中間転写部材の前記表面速度の時間による変化を制御するように構成された、速度コントローラと、を備える、印刷システム。 - i.前記移動する中間転写部材は、前記中間転写部材から基板に前記インク画像を転写するために、周期的に、前記印圧ステーションにおける回転する印圧シリンダーに係合され、また、前記回転する印圧シリンダーから係合解除され、
ii.前記速度コントローラは、(i)係合の期間に、前記中間転写部材の予め決定された区分が、前記印圧シリンダーと整列されることを防ぐように、および/または(ii)前記中間転写部材の予め決定された区分と前記印圧シリンダーの予め決定された位置との間の同期を改善するように、前記加減速を行うように構成される、請求項10に記載の印刷システム。 - 前記中間転写部材の前記予め決定された区分はブランケットの継ぎ目であり、および/または前記印圧シリンダーの前記予め決定された区分は、基板把持部を受け入れる前記印圧シリンダーにおける間隙である、請求項11に記載の印刷システム。
- 前記加減速は、前記インク画像が転写される前記印圧ステーションの上流や下流に配列された上流および下流の動力付きのダンサーによって実行される、請求項10〜12のいずれかに記載の印刷システム。
- 前記上流のダンサーの下流のおよび前記下流のダンサーの上流の領域における前記中間転写部材の部分だけが、加速されるか減速される、請求項13に記載の印刷システム。
- i.前記移動する中間転写部材は、前記画像形成ステーションの上流や下流に配列された上流および下流ローラの上に取り付けられた可撓性ベルトを備え、前記上流および下流ローラは、前記可撓性ベルトの上部および下部走行部を定義し、
ii.前記可撓性ベルトの前記下部走行部は、1つ以上のゆるみ部分(複数可)を含み、
iii.前記ローラによって前記ベルトに加えられるトルクは、前記下部走行部における機械振動から前記上部走行部を実質的に隔離するように、前記上部走行部をピンと張って維持する、請求項10〜14のいずれかに記載の印刷システム。 - i.前記移動する中間転写部材は、前記中間転写部材から基板に前記インク画像を転写するために、周期的に、前記印圧ステーションにおける回転する印圧シリンダーに係合され、また、前記回転する印圧シリンダーから係合解除され、
ii.前記システムおよび/または速度コントローラは、(i)前記移動する中間転写部材に付されたロケータ・ポイントと、(ii)前記回転する印圧シリンダーの位相との間の位相差を監視するように構成された電子回路を更に備え、
iii.前記速度コントローラは、前記位相差の監視の結果に応答して、前記中間転写部材の部分だけの前記局所的な加速を行うように構成される、請求項10〜15のいずれかに記載の印刷システム。 - 前記ロケータ・ポイントは、前記中間転写部材上のマーカの位置にまたはその側方形成物に対応する、請求項16に記載の印刷システム。
- 印刷システムであって、
a.可撓性ベルトを備える中間転写部材と、
b.前記中間転写が移動する際に前記中間転写部材の表面上にインク画像を形成してインク画像がその上で印圧ステーションに移送されるように構成された画像形成ステーションと、
c.前記画像形成ステーションを通過する上部走行部と前記印圧ステーションを通過する下部走行部とを定義するために前記画像形成ステーションの上流や下流に配列された上流および下流ローラと、
d.前記印圧ステーションにおける印圧シリンダーであって、前記移動する中間転写部材から、前記中間転写部材と前記印圧シリンダーとの間を通過する基板に前記インク画像を転写するために、周期的に、前記中間転写部材に係合され、また、前記中間転写部材から係合解除される、印圧シリンダーと、を備え、前記システムは、
i.前記周期的な係合が、前記ベルトの前記下部走行部におけるゆるみ部分内に機械振動を誘発するように、ならびに
ii.前記上流および下流ローラによって前記ベルトに加えられるトルクが、前記下部走行部における前記機械振動から前記上部走行部を実質的に隔離するよう前記上部走行部をピンと張って維持するように構成される、印刷システム。 - 前記下流ローラは、前記上流ローラよりも前記ベルトに対して著しく強いトルクを持続させるように構成される、請求項18に記載の印刷システム。
- 係合の期間にインク画像が、移動する中間転写部材の表面から、回転する印圧シリンダーと前記中間転写部材との間に位置する基板に転写されるように、周期的に、前記印圧シリンダーに係合され、また、前記印圧シリンダーから係合解除される前記移動する中間転写部材を有する印刷システムを動作する方法であって、前記方法は、
a.係合の期間に、前記回転する印圧シリンダーと同じ表面速度で前記中間転写部材を移動することと、
b.(i)係合の期間に、前記中間転写部材の予め決定された区分が前記印圧シリンダーと整列されることを防ぐように、および/または(ii)前記中間転写部材の予め決定された区分と前記印圧シリンダーの予め決定された位置との間の同期を改善するように、係合解除の期間に、前記移動する中間転写部材、あるいはその一部の表面速度を増やすことか減らすことと、を含む、方法。 - 前記中間転写部材の前記予め決定された区分はブランケットの継ぎ目であり、および/または前記印圧シリンダーの前記予め決定された区分は、基板把持部を受け入れる前記印圧シリンダーにおける間隙である、請求項20に記載の方法。
- (i)前記中間転写部材は、複数のローラの上に取り付けられた可撓性ベルトを備え、(ii)前記ローラの少なくとも1つは駆動ローラであり、(iii)前記中間転写部材の前記加速または減速は、前記係合解除の期間に前記駆動ローラの1つ以上の回転スピードを増やすことか減らすことによって行われる、請求項20〜21のいずれかに記載の方法。
- 前記中間転写部材の一部だけの表面速度が、係合解除の期間に増やされるか減らされる、請求項20〜22のいずれかに記載の方法。
- i.前記中間転写部材は、可撓性ベルトを備え、
ii.前記印刷システムは、前記ベルトと前記印圧シリンダーとの間のニップの上流や下流に配列された上流および下流の動力付きのダンサーを含み、
iii.前記係合解除の期間に、前記上流および下流のダンサーの動きは、前記上流のダンサーの下流にあり前記下流のダンサーの上流にある前記ニップを含む領域における前記中間転写部材の一部だけを局所的に加速し、その後減速し、それによって、前記中間転写部材の事前に予め決定された区分を加減速する、請求項23に記載の方法。 - 前記中間転写部材の全体の表面速度は、係合解除の期間に増やされるか減らされる、請求項20〜22のいずれかに記載の方法。
- (i)前記移動する中間転写部材に付されたロケータ・ポイントと、(ii)前記回転する印圧シリンダーの位相との間の位相差を監視することを更に含み、係合解除の期間に前記中間転写部材の前記表面速度を前記増やすことまたは減らすことは、前記位相差の監視の結果に応答して実行される、請求項20〜25のいずれかに記載の方法。
- 前記ロケータ・ポイントは、前記中間転写部材上のマーカの位置にまたはその側方形成物に対応する、請求項26に記載の方法。
- (i)前記中間転写部材は、可撓性ベルトを備え、(ii)前記方法は、前記可撓性ベルトの変動する長さを監視することを更に含み、(iii)係合解除の期間に前記中間転写部材の前記速度を前記増やすことまたは減らすことは、前記長さの監視の結果に応答して実行される、請求項20〜27のいずれかに記載の方法。
- 印刷システムであって、
a.中間転写部材と、
b.前記中間転写部材が動いている間に、前記中間転写部材の表面上にインク画像を形成するように構成された画像形成ステーションと、
c.回転する印圧シリンダーであって、係合の期間に前記インク画像が、前記回転する中間転写部材の前記表面から、前記印圧シリンダーと前記中間転写部材との間に位置する基板に転写されるように、周期的に、前記回転する中間転写部材に係合され、また、前記回転する中間転写部材から係合解除されるように構成された、回転する印圧シリンダーと、
d.コントローラであって、
i.係合の期間に、前記中間転写部材が、前記回転する印圧シリンダーと同じ表面速度で移動するように、ならびに
ii.係合解除の期間に、前記中間転写部材の前記表面速度、またはそれらの一部が、
A.係合の期間に、前記中間転写部材の予め決定された区分が前記印圧シリンダーと整列されることを防ぐように、および/または
B.前記中間転写部材の予め決定された区分と前記印圧シリンダーの予め決定された位置との間の同期を改善するように、増やされるか減らされるように、前記中間転写部材の運動を調整するように構成された、コントローラと、を備える、印刷システム。 - 前記中間転写部材の前記予め決定された区分はブランケットの継ぎ目であり、および/または前記印圧シリンダーの前記予め決定された区分は、基板把持部を受け入れる前記印圧シリンダーにおける間隙である、請求項29に記載の印刷システム。
- (i)前記中間転写部材は、複数のローラの上に取り付けられた可撓性ベルトを備え、(ii)前記ローラの少なくとも1つは駆動ローラであり、(iii)前記コントローラは、前記係合解除の期間に前記駆動ローラの1つ以上の回転スピードを増やすことまたは減らすことによって前記中間転写部材を加速するか減速するように構成される、請求項29〜30のいずれかに記載の印刷システム。
- 前記コントローラは、係合解除の期間に前記中間転写部材の一部だけの前記表面速度を増やすか減らすように構成される、請求項29〜31のいずれかに記載の印刷システム。
- i.前記中間転写部材は、複数のローラの上に取り付けられた可撓性ベルトを備え、
ii.前記印刷システムは、前記ベルトと前記印圧シリンダーとの間のニップの上流や下流に配列された上流および下流の動力付きのダンサーを更に備え、
iii.前記コントローラは、前記係合解除の期間に、前記上流および下流のダンサーが、事前に前記予め決定された区分を含む前記ベルトの部分を局所的に加速し、その後減速するように移動されるように、前記ダンサーと関連付けられる、請求項32に記載の印刷システム。 - 前記コントローラは、係合解除の期間に前記中間転写部材の全体の前記表面速度を増やすか減らすように構成される、請求項29〜31のいずれかに記載の印刷システム。
- (i)前記移動する中間転写部材に付された移動するロケータ・ポイントと、(ii)前記回転する印圧シリンダーの位相との間の位相差を監視するように構成された電子回路を更に備え、前記コントローラは、前記位相差の監視の結果に応答して係合解除の期間に前記中間転写部材の前記表面速度を増やすか減らす、請求項29〜34のいずれかに記載の印刷システム。
- 前記ロケータ・ポイントは、前記中間転写部材上のマーカの位置にまたはその側方形成物に対応する、請求項35に記載の印刷システム。
- (i)前記中間転写部材は可撓性ベルトであり、(ii)前記システムは、前記可撓性ベルトの変動する長さを監視するように構成された電子回路を更に備え、(iii)前記コントローラは、前記長さの監視の結果に応答して係合解除の期間に前記中間転写部材のまたはそれの一部の前記表面速度を増やすか減らす、請求項29〜36のいずれかに記載の印刷システム。
- 前記回転する印圧シリンダーは、前記移動する中間転写部材とは独立して駆動される、請求項10〜19または29〜37のいずれかに記載の印刷システム。
- 印刷システムを動作する方法であって、インク画像が、移動する可撓性ブランケットの上へのインクの堆積によって形成され、その後、前記ブランケットから基板に転写され、前記方法は、
a.前記移動するブランケットの不均一な伸張の一時的変動を監視することと、
b.前記監視の結果に応答して、前記移動するブランケット上に形成された前記インク画像の、前記ブランケットの不均一な伸張によって引き起こされた、歪みの重大さを排除するか低減するように、前記ブランケットの上への前記インクの前記堆積を調整することと、を含む、方法。 - 前記インクの前記堆積のタイミングは、前記監視の前記結果に応答して調整される、請求項39に記載の方法。
- 印刷システムであって、
a.可撓性ブランケットと、
b.前記ブランケットが移動する間に、前記ブランケットの表面の上へのインク液滴の堆積によって、前記ブランケットの前記表面の上にインク画像を形成するように構成された画像形成ステーションと、
c.前記移動するブランケットの前記表面から基板に前記インク画像を転写するように構成された転写ステーションと、
d.前記移動するブランケット上に形成された前記インク画像の歪みの重大さを排除するか低減するよう、前記ブランケットの不均一な伸張の一時的変動を監視し、前記一時的変動の前記監視の結果に従って、前記ブランケットの上への前記インク液滴の前記堆積を調整するように構成された電子回路と、を備える、印刷システム。 - 前記インク液滴の前記堆積のタイミングは、前記監視の前記結果に応答して前記電子回路によって調整される、請求項41に記載の印刷システム。
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