JP2017209985A - デジタルプリンタのためのフレキシブルなモジュール式の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】装置が単独で機能すること、または複数の装置からなる印刷システムの一部として機能することを可能にする。
【解決手段】印刷装置は、或る高さに沿って配置された印刷経路を備え、第１の部分および第２の部分を有しており、各々の部分にプリントヘッドが組み合わせられている。また、第２の高さに沿った乾燥経路をさらに備え、２つのドライヤモジュールを備えている。可能な１つの動作の構成においては、シートの経路が、印刷経路の第１の部分における印刷、第１の乾燥モジュールにおける乾燥、シートの経路の第２の部分におけるシートの第２の面の印刷、および第２の乾燥モジュールにおける乾燥を提供する。可能な別の動作の構成においては、シートの経路が、シートの経路のいずれかの部分または両方の部分における印刷と、それに続く一方または両方の乾燥モジュールにおける乾燥と、その後の装置から出て第２の装置などへと向かう移動とを提供する。
【選択図】図１

Description

本開示は、モジュール式の構成に適した全幅インクジェットプリンタなどのデジタルプリンタのための構造に関する。

連続的に送られるウェブへと印刷を行う全幅インクジェットプリントヘッドを備えるプリンタなどの大型のデジタルプリンタは、印刷所にとって大きな資本支出を呈する。したがって、特定の印刷ジョブの要件に容易に適応させることができるプリンタの構造を提供することが望まれる。

一態様によれば、第１の高さに沿って配置された印刷経路を備えており、印刷経路は、第１のプリントヘッドが組み合わせられた第１の部分と、第２のプリントヘッドが組み合わせられた第２の部分とを定めている印刷装置が提供される。第１のドライヤモジュールおよび第２のドライヤモジュールを備える乾燥経路が、第２の高さに沿って配置される。戻り経路が、第３の高さに沿って配置され、戻り経路は、乾燥経路から左方へと移動するシートを、戻り経路を通って右方へと運ぶように構成される。シートを、（ａ）シートが印刷経路の第１の部分を通って右方へと送られ、第１の乾燥モジュールを通って左方へと送られ、戻り経路の少なくとも一部分を通って送られ、印刷経路の第２の部分を通って左方へと送られ、第２の乾燥モジュールを通って右方へと送られる第１の構成、および（ｂ）シートが印刷経路の少なくとも第１の部分を通って右方へと送られ、少なくとも第１の乾燥モジュールを通って左方へと送られ、次いで印刷装置から出る第２の構成の一方にて選択的に送ることができる。

別の態様によれば、第１の印刷装置および第２の印刷装置を有しており、シートを第１の印刷装置から第２の印刷装置へと送ることができる印刷システムが提供される。各々の印刷装置は、第１の高さに沿って配置され、第１のプリントヘッドが組み合わせられた第１の部分を少なくとも定めている印刷経路と、第１のドライヤモジュールを少なくとも備えており、第２の高さに沿って配置されている乾燥経路とを備える。シートを、シートが第１の印刷装置の印刷経路において右方へと送られ、次いで第１の印刷装置の乾燥経路において左方へと送られ、第２の印刷装置の印刷経路において左方へと送られ、次いで第２の印刷装置の乾燥経路において右方へと送られる第１の構成にて、送ることができる。あるいは、シートを、シートが第１の印刷装置の印刷経路において右方へと送られ、次いで第１の印刷装置の乾燥経路において左方へと送られ、第２の印刷装置の印刷経路において右方へと送られ、次いで第２の印刷装置の乾燥経路において左方へと送られる第２の構成にて、送ることができる。

図１は、典型的なシートの経路を有する印刷装置の側面図である。 図２は、図１のものと同様の印刷装置の側面図であるが、拡張部が追加されている。 図３は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。 図４は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。 図５は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。 図６は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。 図７は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。 図８は、２つの印刷装置を備える印刷システムに関する一選択肢としての構成を示す側面図である。

以下の説明および特許請求の範囲においては、以下の定義および他の注釈が当てはまる。

本明細書および特許請求の範囲は、シートまたはウェブの「右方への」および「左方への」移動に言及するが、これらの方向は、あくまでも明瞭さの目的で述べられているにすぎない。特許請求の範囲は、右が左であり、逆もまた然りである実質的に本明細書および特許請求の範囲の鏡像である実施形態を、包含するように意図される。

本明細書において使用されるとき、「経路」は、所望の進路を通過するシートの搬送を可能にするためのローラ、ガイド、モータ、などを必要に応じて含むハードウェアおよび／またはソフトウェア制御の構成である。

本明細書において使用されるとき、「シート」は、材料の組成（例えば、紙、プラスチック）にかかわらず、かつとくに指定されない限りは、切断されたシートまたは連続的なウェブのいずれの形態であるかにかかわらず、画像の印刷が所望される任意の基材を含む。

本明細書において使用されるとき、「プリントヘッド」は、シート上に所望の画像（または、意図される多色画像の１つの色分解などの部分画像）を配置するうえで有用な任意のハードウェアとして定義される。用語「プリントヘッド」は、一緒に機能する複数のプリントヘッドを指すことができる。典型的な実施形態においては、プリントヘッドが、液体インクを画像のようなやり方でシートへと放つ少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドを含み、別の一般的な実施形態においては、プリントヘッドが、例えば静電印刷またはゼログラフィック印刷において用いられるような転写ロール、転写ベルト、または感光体を含むことができる。

本明細書において使用されるとき、「ドライヤ」または「乾燥モジュール」は、全体としての印刷プロセスの任意の時点においてシートあるいはシート上に配置された画像または部分画像へと放射熱、対流熱、紫外光、などのエネルギをもたらす任意のハードウェアとして定義される。また、ドライヤまたは乾燥モジュールの作用（「乾燥」）は、インクまたは他のマーキング材料の硬化あるいはインクまたは他のマーキング材料における他の化学反応の発生も含む。シートがドライヤまたは乾燥モジュールを「通って」移動させられると述べられる場合、それは、ドライヤまたは乾燥モジュールがインクまたは他のマーキング材料ならびに／あるいはシートそのものへと（例えば、加熱、乾燥、または硬化などによって）影響を及ぼすようなやり方で、シートがドライヤまたは乾燥モジュールに対して配置されることを意味する。そのような影響は、任意の画像または部分画像を紙へと配置する前または配置した後に生じることができ、すなわち事前の加熱または事前の処理を含む。

図１が、典型的なシート経路を有する印刷装置１０の側面図であり、シート経路の全体的な方向が、この実施形態においては連続的なウェブの形態であるシートＳによって示されている。装置の全体的な構成は、３つの大まかな経路、すなわちおおむね２０として示されている印刷経路、おおむね４０として示されている乾燥経路、およびおおむね６０として示されている戻り経路を定めている。各々の経路２０、４０、６０を、異なる高さに配置されていると見ることができ、この実施形態においては、印刷経路２０が乾燥経路４０の上方に配置され、乾燥経路４０が戻り経路６０の上方に配置されている。

図１において、印刷経路２０は、第１の部分２２と、第１の部分２２と同一直線上にある第２の部分２４とを定めている。図示のとおり、第１の部分２２にプリントヘッド３２が組み合わせられ、第２の部分２４にプリントヘッド３４が組み合わせられている。図示のとおり、各々のプリントヘッド３２、３４は、デジタル印刷において広く知られているとおりの色分解Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋをそれぞれがもたらす複数のプリントヘッドを備えており、したがって各々のプリントヘッド３２、３４は、シートＳがプリントヘッドの傍らを通過するときにシートＳへとフルカラーまたは多色の画像を配置することができる（すべての図に示されているとおり、各々の原色がそれぞれの特有の平行線模様にて示されており、これらの模様はすべての図に当てはまる）。ローラ、ガイド、および制御可能なモータ（図示されていない）などを有する装置１０内のハードウェアが、シートＳを、当然ながら所与の配置のもとでいずれかのプリントヘッドを駆動する画像データの変更に応じて、いずれかの印刷モジュールをいずれかの方向に（左方または右方へと）通過するように容易に移動させることができる。

乾燥経路４０は、上記定義のとおりの任意の種類の２つの乾燥モジュール４２、４４に対応する２つの部分４１、４３を含む。乾燥モジュールは、シートＳが装置１０の全体としての動作に応じていずれかの乾燥モジュールをいずれかの方向に（左方または右方へと）通過できるように設計される。一実施形態において、乾燥モジュール４０、４２は、装置１０の大部分から容易に取り外すことができ、位置に関して入れ換え可能であり、すなわち同じ外寸および同じ電気接点位置（図示されていない）を有する。

一実施形態において見つけることができる他のハードウェアとして、ウェブ清掃装置５２、ウェブガイド５４、ならびに図示のとおりに必要に応じて印刷後のシートのいずれかの面の画像を検査することができるようにローラ機構に対して配置されたイメージセンサ５６、５８が挙げられる。

図１におけるシートＳの経路に従い、シートＳが、印刷経路２０の第１の部分２２を通って右方へと送られ、乾燥モジュール４２を通って左方へと送られ、次いで戻りの経路６０に沿って送られ、その後にシートＳが、印刷経路２０の第２の部分２４を通って左方へと移動し、乾燥モジュール４４を通って右方へと移動することを、見て取ることができる。この構成において、シートＳは、２つの印刷工程の間で裏返され、したがってシートＳの一方の面が、プリントヘッド３２によって印刷され、次いで乾燥モジュール４２によって乾燥させられ、その後にシートＳの他方の面が、プリントヘッド３４によって印刷され、次いで乾燥モジュール４４によって乾燥させられ、最終結果は、両面にフルカラー画像が印刷されたシートである。図示のとおり、シートＳの印刷後の各々の面を、画像の品質の検査のためにイメージセンサ５６および／または５８に近付けることができる。乾燥モジュール４４を通って移動した後に、シートＳを、全体が４６として示されているローラ機構を通って印刷装置１０から送り出すことができる。さらに、例えば部分２２および２４における印刷作業の間でシートＳを冷却するなど、いくつかの実施例において画像の品質の目的において有用であると考えられるシートＳに関する一式の冷却ローラ４７を、設けることが可能である。

図１に示されるとおり、ローラ機構４６は、シートＳに急な曲がり４８を生じさせ、この特定の実施形態において、引き起こされた曲がり４８は、シートＳの出て行く部分を、同時にシートＳのうちの戻りの経路６０から印刷経路２０の第２の部分２４へと上方に移動している部分の周囲に向けることを可能にする。曲がりが大まかに図示されているが、ウェブシートＳの一部分が他の部分を回避する作用を、シートの送りの技術において広く知られているやり方で、ターンバー機構（図示されていない）によって実行することができる。

図１のシートＳによって形成される経路の配置は、図１に示した基本的なハードウェア（および、制御ソフトウェア）を使用して具現化できる考えられる１つの配置にすぎない。印刷装置１０の構成は、モジュール式での適応に適している。例えば、図２が、図１と同じハードウェアを示しており、拡張モジュール１２が追加されている。拡張モジュール１２は、実質的に印刷経路２０の第２の部分２４の延長を呈する位置においてシートＳへと印刷を行うプリントヘッド３６を備え、プリントヘッド３６は、シートＳについてプリントヘッド３４と同じ面に印刷を行う。特定の実施形態において、追加のプリントヘッド３６は、顧客によって用いられることが多い専用のスポットカラーまたは小切手の印刷のための磁気系のＭＩＣＲインクをもたらすプリントヘッドであってよい。

図１に示した装置１０の基本的なハードウェアは、ハードウェアの配置において実質的に同様である第２の装置との協調にさらに役立つ。図３〜図８が、ここでは１０および１０’として示される２つの装置を有する印刷システムの一連の選択肢としての配置を示している（該当の場所で説明されるとおり、ダッシュ記号が付されたすべての参照番号は、装置１０’における構造を指している）。一実施形態において、２つの装置１０および１０’は、設計において類似しており、ここでは連続的なウェブの形態で示されているシートＳを案内して通過させるモータおよび他のハードウェアの動作によってのみ相違する。装置１０および１０’の協調した動作を、所望の画像を印刷すべく種々のプリントヘッドへと送信される画像データも制御する共通の制御システム（図示されていない）によって実行することができる。いずれかの印刷装置１０または１０’において、３２’または３４’などのプリントヘッドが組み合わせられた該当の印刷経路は、フルカラーの画像、またはより広くには多色の画像を、シートＳの片面に印刷することが可能であってよい。

図３の配置においては、シートＳが第１の装置１０に進入し、右方へと移動させられてプリントヘッド３２によって印刷され、次いで乾燥モジュール４２を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って送られ、その後にシートＳは、装置１０を出て、装置１０’の戻りの経路６０’に進入する。その後に、シートＳは、プリントヘッド３４’を過ぎて左方へと移動させられ、次いで乾燥モジュール４４’を通って右方へと移動させられ、その後に装置１０’から送り出される。見て取ることができるとおり、図１に示した単一の装置１０の基本的な配置が、図３における装置１０および１０’に実質的に広げられているが、この拡張は、図１の単一のモジュールと比べてプリントヘッド３２および３４’におけるより多くのプリントヘッドまたは他のプリンタハードウェアを可能にすることで、より多くの原色を印刷可能にし、より高い印刷族度を可能にし、あるいは別の状況では、印刷品質を向上させる。

図４の配置においては、シートＳが、最初にプリントヘッド３２を通って右方へと移動させられ、次いで乾燥モジュール４２を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って右方へと移動させられ、その後に技術的に広く知られた種類のターンバー機構６２によって裏返される。ウェブの印刷にとりわけ適したターンバー機構の一例が、米国特許第８，９９２，００４号に教示されている。次いで、裏返されたシートＳは、装置１０を出て装置１０’に進入し、装置１０’において、プリントヘッド３２’による印刷のために右方へと移動させられ、その後に乾燥モジュール４２’を通って左方へと移動させられる。シートＳは、装置１０’への進入前にターンバー機構６２によって裏返されているため、装置１０と比べて装置１０’においてはシートＳの反対側の面が印刷される。その後に、装置１０において印刷された第１の面がプロセスの終わりにおいて再び上を向くように、シートＳを装置１０’のターンバー機構６２’によって再び裏返すことができる。ここでもやはり、印刷プロセスを２つの装置１０および１０’に広げることによって、より多くの色、より高い速度、などが可能にされる。

図５の配置においては、シートＳが第１の装置１０に進入し、装置１０において、右方へと移動させられてプリントヘッド３２によって印刷され、次いで乾燥モジュール４２を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って送られ、その後にシートＳは、装置１０を出て装置１０’に進入し、装置１０’において、プリントヘッド３２’による印刷のために右方へと移動させられ、次いで乾燥モジュール４２’を通って左方へと移動させられる。装置１０および１０’の間には、シートＳのプリントヘッド３２によって印刷された面とは反対側の面がプリントヘッド３２’によって印刷され、両面が印刷されたシートがもたらされるように、シートＳを裏返す技術的に広く知られた形式のターンバーシステムまたは他の反転器７５が介装されている。この拡張は、図１の単一のモジュールと比べてプリントヘッド３２および３２’におけるより多くのプリントヘッドまたは他のプリンタハードウェアを可能にすることで、より多くの原色を印刷可能にし、あるいは別の状況では、印刷品質を向上させる。ウェブの印刷にとりわけ適した反転器７５のためのターンバー機構の一例が、米国特許第８，９９２，００４号に教示されている。

図６の配置においては、シートＳが第１の装置１０に進入し、右方へと移動させられてプリントヘッド３２によって印刷され（すなわち、図１に示されるとおりの印刷経路２０の部分２２および２４を通過し）、次いで乾燥モジュール４２および４４を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って送られ、その後にシートＳは、装置１０を出て、装置１０’の戻りの経路６０’に進入する。その後に、シートＳは、プリントヘッド３２’を過ぎて左方へと移動させられ、次いで乾燥モジュール４２’および４４’を通って右方へと移動させられ、その後に装置１０’から送り出される。見て取ることができるとおり、図１に示した単一の装置１０の基本的な配置が、装置１０および１０’に実質的に広げられているが、この拡張は、図１の単一のモジュールと比べてプリントヘッド３２および３４’におけるより多くのプリントヘッドまたは他のプリンタハードウェアを可能にするとともに、追加の乾燥または他の処理が所望される場合に各々の装置１０または１０’において印刷の直後に複数の乾燥モジュール４２および４４、４２’および４４’を使用することも可能にする。

図７の配置においては、シートＳが、最初にプリントヘッド３２および３４を通って右方へと移動させられ（すなわち、図１に示されるとおりの印刷経路２０の部分２２および２４を通過し）、次いで乾燥モジュール４２および４４を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って右方へと移動させられ、その後に技術的に広く知られた形式のターンバー機構６２によって裏返される。ウェブの印刷にとりわけ適したターンバー機構の一例が、米国特許第８，９９２，００４号に教示されている。次いで、裏返されたシートＳは、装置１０を出て装置１０’に進入し、装置１０’において、プリントヘッド３２’および３４’による印刷のために右方へと移動させられ（すなわち、図１に示されるとおりの印刷経路２０の部分２２および２４を通過し）、その後に乾燥モジュール４２’および４４’を通って左方へと移動させられる。シートＳは、装置１０’への進入前に装置１０のターンバー機構６２によって裏返されているため、装置１０と比べて装置１０’においてはシートＳの反対側の面が印刷される。その後に、装置１０において印刷された第１の面がプロセスの終わりにおいて再び上を向くように、シートＳを装置１０’のターンバー機構６２’によって再び裏返すことができる。

図８の配置においては、シートＳが第１の装置１０に進入し、装置１０において、右方へと移動させられてプリントヘッド３２（この場合には、各々の装置１０，１０’において４つのプリントヘッドの組が協働する）によって印刷され、次いで乾燥モジュール４２および４４を通って左方へと移動させられ、戻りの経路６０を通って送られ、その後にシートＳは、装置１０を出て装置１０’に進入し、装置１０’において、プリントヘッド３２’による印刷のために右方へと移動させられ、次いで乾燥モジュール４２’および４４’を通って左方へと移動させられる。装置１０および１０’の間には、シートＳのプリントヘッド３２によって印刷された面とは反対側の面がプリントヘッド３２’によって印刷され、両面が印刷されたシートがもたらされるように、シートＳを裏返す技術的に広く知られた形式のターンバーシステムまたは他の反転器７５が介装されている。この拡張は、図１の単一のモジュールと比べてプリントヘッド３２および３２’におけるより多くのプリントヘッドまたは他のプリンタハードウェアを可能にするとともに、追加の乾燥または他の処理が所望される場合に各々の装置１０または１０’において印刷の直後に複数の乾燥モジュール４２および４４、４２’および４４’を使用することも可能にする。ウェブの印刷にとりわけ適した反転器７５のためのターンバー機構の一例が、米国特許第８，９９２，００４号に教示されている。

図３〜図８における装置１０および１０’の種々の組み合わせを、以下のように要約することができる。図３および図６の実施形態などにおける一配置においては、シートＳが、印刷装置１０の印刷経路においては右方へと送られ、乾燥経路においては左方へと送られる一方で、その後にシートＳが、印刷装置１０’の印刷経路においては左方へと送られ、乾燥経路においては右方へと送られる。図４、図５、図７、および図８の実施形態などにおける別の配置では、シートＳが、各々の印刷装置１０および１０’の印刷経路においては右方へと送られ、乾燥経路においては左方へと送られる。印刷装置１０または１０’のいずれかにおいて、該当の乾燥経路は、所望の印刷品質または他の指標を達成するために必要なとおりに、４２、４４、４２’、４４’などの１つ以上の位置に関して入れ換え可能な乾燥モジュールを含むことができる。

概説すると、装置１０の基本的な設計は、単にウェブシートＳを図１に示されるやり方などの特定のやり方で装置１０に通し、関連のモータおよび画像ソフトウェアを相応に制御することにより、単独でフレキシブルな運用を可能にする（図示されていない枚葉給紙の実施例では、紙ガイドおよび他のハードウェアを、所望の全体としてのシート経路を得るように制御および配置することができる。）また、２つの装置１０および１０’を、ジョブごとのやり方などにより、やはりウェブシートＳの経路を必要に応じて設定し、ハードウェアおよび画像ソフトウェアを相応に制御することにより、必要に応じてより高い速度、より多くの色、より効果的な乾燥、などを得るために、１つの装置として組み合わせて効果的に動作させることができる。

Claims (10)

1. 第１の高さに沿って配置され、第１のプリントヘッドが組み合わせられた第１の部分および第２のプリントヘッドが組み合わせられた第２の部分を定めている印刷経路と、
   第１のドライヤモジュールおよび第２のドライヤモジュールを備えており、第２の高さに沿って配置されている乾燥経路と、
   第３の高さに沿って配置され、前記乾燥経路から左方へと移動するシートを右方へと通過させて運ぶように構成された戻り経路と
   を備える印刷装置であって、
   シートを、
   （ａ）シートが前記印刷経路の前記第１の部分を通って右方へと送られ、前記第１の乾燥モジュールを通って左方へと送られ、前記戻り経路の少なくとも一部分を通って送られ、前記印刷経路の前記第２の部分を通って左方へと送られ、前記第２の乾燥モジュールを通って右方へと送られる第１の構成、および
   （ｂ）シートが前記印刷経路の少なくとも前記第１の部分を通って右方へと送られ、少なくとも前記第１の乾燥モジュールを通って左方へと送られ、次いで当該印刷装置から出る第２の構成
   の一方にて送ることができる、印刷装置。
2. 前記第１のプリントヘッドおよび第２のプリントヘッドの各々は、シート上に多色の画像を配置することができる、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の高さは、前記第１の高さの下方に位置する、請求項１に記載の装置。
4. 前記印刷経路の前記第１の部分および前記印刷経路の前記第２の部分は、同一直線上にある、請求項１に記載の装置。
5. 前記第２の構成において、シートは、前記第２の乾燥モジュールおよび前記第１の乾燥モジュールを順次に通って送られる、請求項１に記載の装置。
6. 第１の印刷装置および第２の印刷装置を有しており、シートが前記第１の印刷装置から前記第２の印刷装置へと送られる印刷システムであって、
   各々の印刷装置は、
   第１の高さに沿って配置され、第１のプリントヘッドが組み合わせられた第１の部分を少なくとも定めている印刷経路と、
   第１のドライヤモジュールを少なくとも備えており、第２の高さに沿って配置されている乾燥経路と
   を備え、
   シートを、
   （ａ）シートが前記第１の印刷装置の前記印刷経路において右方へと送られ、次いで前記第１の印刷装置の前記乾燥経路において左方へと送られ、前記第２の印刷装置の前記印刷経路において左方へと送られ、次いで前記第２の印刷装置の前記乾燥経路において右方へと送られる第１の構成、または
   （ｂ）シートが前記第１の印刷装置の前記印刷経路において右方へと送られ、次いで前記第１の印刷装置の前記乾燥経路において左方へと送られ、前記第２の印刷装置の前記印刷経路において右方へと送られ、次いで前記第２の印刷装置の前記乾燥経路において左方へと送られる第２の構成
   の一方にて送ることができる、印刷システム。
7. 前記第１の印刷装置と前記第２の印刷装置との間に動作可能に配置された反転器をさらに備える、請求項６に記載の印刷システム。
8. 前記第２の印刷装置の後に動作可能に配置された反転器をさらに備える、請求項６に記載の印刷システム。
9. 前記第１の印刷装置の前記印刷経路は、シート上に多色の画像を印刷することができる、請求項６に記載の印刷システム。
10. 前記第１の印刷装置および前記第２の印刷装置の前記印刷経路は、シート上に多色の画像を印刷することができる、請求項６に記載の印刷システム。

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