JP2019511391A - 硬化装置 - Google Patents

Abstract

例えば、印刷流体を硬化するための装置は、空気処理部（171）、硬化部（172）及び空気循環システム（173）を含む。空気処理部は空気処理部の空気中に含まれる成分の量を低減して、処理済み空気を硬化部に供給することができる。硬化部は空気処理部からの処理済み空気を受け取り、前記成分を含む印刷流体で印刷されたアイテムを、受け取った処理済み空気にさらすことができる。空気循環システムは処理済み空気が空気処理部から硬化部へ流れ、硬化部からの空気が空気処理部へ流れるようにすることができる。アイテムは、インクジェットプリントヘッド（155）を含むことができる印刷ステージで印刷される。
【選択図】図１

Description

顔料がポリマー材料中にカプセル封入されたラテックス印刷流体が存在する。ポリマーカプセルは、インクジェットプリントヘッドにより媒体に付着され得る液体印刷流体を形成するために溶剤中に分散されている。ラテックス印刷流体を媒体上に印刷した後、熱を使用して、溶剤を蒸発させて顔料と共にポリマーを媒体へ溶融定着することができる。

本開示の様々な特徴および利点は、本開示の特徴を一例として互いに示す添付図面に関連してなされる、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

一例によるプリンタを概略的に示す図である。 一例による装置を概略的に示す図である。 一例による装置を概略的に示す図である。 一例による方法の流れ図である。 一例による方法の流れ図である。

詳細な説明
印刷技術の分野では、長期間（例えば、数年）にわたって高画質を保持する印刷媒体上の画像の生成を可能にする印刷流体（例えばインク）を提供する要望が存在する。印刷流体の潜在的に興味深いタイプは、溶剤系ラテックス印刷流体である。このような印刷流体は、印刷後に印刷流体中の顔料を媒体に結合するためのラテック結合剤を含む。

印刷に引き続いて印刷流体中のラテックスを硬化させるために、印刷流体を保持する媒体が、例えば、印刷媒体に温風を吹き付けることにより、高温にさらされる。ラテックスを硬化させることは、印刷媒体から印刷流体中の溶剤を蒸発させることを含む。ひとたび、十分な溶剤が除去されたならば、ラテックスは顔料と共に媒体へ溶融定着する。

しかしながら、温風を用いて溶剤系ラテックス印刷流体で印刷された媒体を硬化させる際に問題が存在する。例えば、ラテックス印刷流体に含まれる溶剤は、非常に低い蒸気圧を有する可能性があり、その場合、非常に高い空気温度は、空気がこれら溶剤の大幅な輸送能力を有するために、及び相変化を生じさせるために溶剤に十分なエネルギーを与えるために使用されるべきである。印刷媒体から溶剤を蒸発させるための所与の印刷デバイス硬化モジュールの能力は、動作温度、印刷媒体上の空気の流れ、及び溶剤を除去するための利用可能な空気の能力（空気の特定溶媒濃度とも呼ばれる）に依存する。

印刷デバイスの硬化モジュールは、例えば、その印刷デバイスによって媒体上に付着された印刷流体を硬化させる機能を一緒に提供する印刷デバイスの一組の部品を含むことができる。幾つかの例において、硬化モジュールは、別個に提供される、又は印刷デバイスに含まれる任意の他の部品またはモジュールに別個に取って代わることができるように、印刷デバイスの他の部分から分離可能とすることができる。硬化モジュールは、印刷媒体上に印刷された硬化可能な印刷流体（即ち、ラテックス印刷流体）を硬化する機能を達成するための機能ユニットと考えられ得る硬化モジュールに含まれる領域および／または構成要素または構成要素のセットである「硬化部」を含むことができる。また、硬化モジュールは、硬化部の動作をサポートする１つ又は幾つかの追加の部分、例えば空気処理部、制御部、及び／又はインターフェース部も含むことができる。

十分に高い温度まで周囲空気を加熱することは、エネルギーのかなりの量を使用する。硬化モジュールのエネルギー消費量は、周囲空気の初期温度を高めて、結果として加熱量を低減するために、印刷媒体上を既に通過した空気の一部を再循環して、周囲空気が加熱される前に周囲空気と混合することにより低減され得る。しかしながら、再循環空気は、印刷媒体から蒸発した溶剤で飽和しており、そのため、再循環空気を周囲空気と混合することは、周囲空気の特定溶媒濃度を増加させる（即ち、溶剤（溶媒）を運ぶための周囲空気の能力を低減する）。従って、一部の空気を再循環させることによってエネルギー効率を増大させることは、硬化モジュールの硬化効率を減少させる。

硬化効率は、再循環の量を低減し、印刷媒体の上を流れる空気を増加させ、及び／又は温度を上昇させることによって達成され得る印刷媒体上を通過する空気の特定溶媒濃度を低下させることによって増加させることができる。しかしながら、これらの処置の全ては、エネルギー消費量を増加させる。従って、硬化モジュールを動作させることは、硬化効率とエネルギー効率とのトレードオフを伴う。

ラテックス印刷流体に含まれる溶剤の性質に応じて、更なる問題が存在する可能性がある。幾つかの溶剤、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は望ましくは、印刷デバイスの外部環境に漏れることを防止され得る。従って、そのような溶剤を使用する印刷デバイスは、印刷デバイス内の空気が印刷デバイスから排気される前に、その空気によって運ばれた蒸発溶剤を収集または破壊するためのシステムを含むことができる。

以下の開示は、これらの問題の一部または全てに対処しようとする装置に関し、それは、例えばプリンタ用の硬化モジュールとすることができる。

図１は、一例によるプリンタ１００を示す。プリンタ１００は、ピックアップローラ１０５の上の矢印により示された方向において印刷プラテン１２０上に印刷媒体１１０を供給することができる。ローラ１０５は、非限定的な例として示される。プリンタ１００は、印刷プラテン１２０上で印刷媒体１１０を輸送するための任意の適切な機構を有することができる。印刷媒体１１０は、印刷プロセスの硬化段階中に蒸発され得る成分を含む硬化可能な印刷流体、例えばラテックス印刷流体を受容するのに適した任意の媒体とすることができる。以下、用語「印刷流体」は、印刷プロセスの硬化段階中に蒸発され得る成分を含む硬化可能な印刷流体を意味すると解釈されるべきである。

プリンタ１００は、印刷ステージ１５５を含む。これは印刷媒体１１０上に印刷流体を印刷するのに適した任意の印刷ステージとすることができる。例えば、印刷ステージ１５５は、印刷流体を収容するためのリザーバに結合されたインクジェットプリントヘッド１５５を含むことができる。印刷ステージ１５５は、コントローラ１８０により制御される。

プリンタ１００は、印刷媒体１１０上に印刷された印刷流体を硬化させるための硬化ステージ１７０を更に含む。硬化ステージ１７０は、空気処理部１７１、硬化部１７２、及び空気循環システム１７３を含み、それらは以下でより詳細に説明される。また、硬化ステージ１７０はコントローラ１８０により制御される。硬化ステージ１７０は、例えばラテックス層が印刷媒体１１０上に形成されるように、印刷媒体上に印刷された印刷流体を硬化するのに十分な温度まで印刷媒体１１０を加熱することができる。一例において、硬化ステージ１７０は、約９５℃の温度まで印刷媒体を加熱するように構成される。しかしながら、異なる温度が、異なる媒体タイプに対して選択され得る。硬化ステージ１７０は、任意の適切な方法で、例えば印刷媒体１１０において温風を吹き付けることにより又は印刷媒体を放射線に当てることにより、印刷媒体１１０を加熱することができる。一例において、硬化ステージは、印刷媒体１１０に温風を向けることができる。

プリンタ１００は、連続的に印刷ゾーン上に印刷媒体１１０を供給することができるか、又は代案として、段階的に印刷ゾーン上に印刷媒体１１０を供給することができ、この場合、印刷媒体１１０は例えば、印刷ステージ１５５から印刷流体を受容するために、又は硬化ステージ１７０により印刷流体を硬化させるために、一時的に停止する。

コントローラ１８０は、プリンタ１００の中央処理装置のようなプロセッサで実行可能な機械可読命令の形態で実現され得る。機械可読命令は、任意の適切なコンピュータ可読媒体上で利用可能にすることができる。例えば、機械可読命令は、持続性コンピュータ可読記憶デバイスに含まれ得る。

図２は、例示的な装置２００を示す。装置２００は、例えばプリンタの硬化モジュールとすることができる。装置２００は、例えば、プリンタ１００の硬化ステージ１７０を含むことができる、又は当該硬化ステージ１７０に含まれることができる。

装置２００は、空気処理部２１０、及び硬化部２２０を含む。用語「空気処理部」は、空気処理部内の空気中に含まれる成分の量を低減する機能を達成するための機能ユニットと考えられ得る任意の領域および／または構成要素または装置に含まれる構成要素のセットを意味することが意図されている。空気処理部は、任意の適切な尺度によって決定されるように、空気処理部から出る空気中の成分の量が空気処理部に入る空気中の成分の量より少ない場合、空気処理部内の空気中に含まれる成分の量が減少しているとみなされ得る。幾つかの例において、空気処理部は、空気処理部によって処理されるべき空気を収容するためのチャンバを含むことができる。幾つかの例において、空気処理部内に含まれる構成要素は、装置内に連続的に位置することができる。例えば、空気処理部は、空気処理部の主チャンバから離れているが、例えばダクトを介して、そのチャンバと流体連絡している空気流発生器（例えば、ファン）を含むことができる。

空気処理部２１０は、空気処理部内の空気中に含まれる成分の量を低減することができる。成分は、印刷流体に含まれる成分とすることができる。例えば、成分は、溶剤蒸気とすることができる。成分は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）のような揮発性化合物とすることができる。幾つかの例において、空気処理部２１０は、触媒酸化プロセスのような酸化プロセスを用いて、成分の量を低減する。このため、触媒酸化装置のような空気清浄要素２４０が、空気処理部２１０に設けられ得る。また、空気処理部２１０は、処理された空気を硬化部２２０に供給することもできる。

用語「硬化部」は、印刷媒体上に印刷された硬化可能な印刷流体（即ち、ラテックス印刷流体）を硬化する機能を達成するための機能ユニットと考えられ得る装置に含まれる任意の領域および／または構成要素または構成要素のセットを意味することが意図されている。硬化部は、印刷媒体が硬化部に入る際に印刷流体中のラテックスが溶融されておらず、印刷媒体が硬化部から出る際に少なくとも部分的に溶融される場合に、媒体上に印刷された印刷流体を硬化したと考えられ得る。幾つかの例において、硬化部は、印刷媒体を受け取り、硬化プロセス中に印刷媒体を収容するためのチャンバを含むことができる。幾つかの例において、硬化部分に含まれる構成要素は、装置に連続して位置することができる。

硬化部２２０は、空気処理部からの処理済み空気を受け取り、成分を含む印刷流体で印刷されたアイテムを、受け取った処理済み空気にさらすことができる。

装置２００は、空気循環システム２３０を更に含む。空気循環システム２３０により、処理済み空気が空気処理部２１０から硬化部２２０へ流れることができる。また、空気循環システム２３０により、硬化部２２０からの空気が、空気処理部２１０へ流れることができる。

図２の例示された例において、空気処理部２１０は、空気入口２１１を有する第１のチャンバ、及び空気清浄要素２４０を含む。空気清浄要素２４０は、第１のチャンバ内の空気中に含まれる揮発性化合物の量を低減することができる。空気清浄要素２４０は、例えば触媒を含む反応装置チャンバの形態で、触媒酸化装置を含むことができる。

触媒は、触媒材料（例えば、チタン、パラジウム、金又は類似の元素に基づく材料）でコーティングされた１つ又は幾つかの構造（例えば、モノリス、ペレットなど）の形態で提供され得る。清浄されるべき空気は、触媒構造体の表面に接触するように、反応装置チャンバを通過させられ得る。空気の温度が十分に高く、空気が触媒材料と接触している時間が十分に長い（即ち、少なくとも触媒構造体の永続的時間）場合、酸化反応は、反応装置チャンバ内で起こる。

成分がＶＯＣである場合、反応は、ＶＯＣの二酸化炭素（ＣＯ_２）及び水（Ｈ_２Ｏ）への変換を含む。この反応は発熱性であり、そのため熱が空気清浄要素２４０により生成される。従って、空気清浄要素２４０から出る空気は、空気清浄要素２４０に入る空気よりも高い温度を有することができる。空気清浄要素２４０を通過する空気中に含まれる成分の全ては、空気清浄要素から出る空気が実質的に当該成分を全く含まないように、除去され得る。成分がＶＯＣである場合、空気清浄要素２４０から出る空気中に含まれる二酸化炭素と水の量は、空気清浄要素２４０に入る空気中に含まれる二酸化炭素と水の量より高くなることができる。

触媒材料は、空気から除去されることが望まれる特定の成分に基づいて選択される（例えば、空気からＶＯＣの1つ又は幾つかの種を除去することが望まれる場合、ＶＯＣの酸化を触媒として機能して引き起こす触媒材料が使用され得る）。また、触媒材料は、酸化反応（即ち、空気から成分を除去する化学反応）が触媒存在下で起こるための最低温度に基づいて選択され得る。触媒材料は、低温触媒酸化を可能にすることができる。例えば、触媒材料は、酸化反応が２００℃より低い温度で起こることを可能にすることができる。触媒材料は、酸化反応が１００℃よりも低い温度で起こることを可能にすることができる。触媒材料は、酸化反応が、６０〜２００℃の範囲の温度で起こることを可能にすることができる。酸化反応が比較的低い温度で起こる例は、装置が、高温に耐えることができないかもしれないタイプの印刷媒体を含む、広範囲の様々なタイプの印刷媒体と共に使用されることを可能にする。ＶＯＣ酸化のための低温触媒の例は、国際公開第２０１４／１７０１９１号に記載されている。

触媒酸化装置は、触媒酸化装置を通って流れる空気に対して、触媒材料の所定の表面積をさらすことができる。係る例において、所定の表面積は、温度、体積、及び／又は装置の動作中に触媒酸化装置を通って流れる空気の流量のような因子に依存して決定され得る。より大きい表面積は、酸化反応が起こるために空気が触媒構造体と接触する最小時間をより短くする。従って、触媒材料のより大きな表面積は、空気処理部を通る空気のより高い流量を可能にすることができる。

触媒酸化装置は、触媒酸化装置を通過する空気により被る圧力降下を最小限にすることができる（例えば、触媒酸化装置を出る空気の圧力と触媒酸化装置に入る空気の圧力との差を最小限にする）。圧力降下は、例えば、プリンタの硬化モジュール内に清浄要素が設けられることを可能にするのに適したサイズ及び形状を有する清浄要素内に存在できる限り、触媒酸化装置を通過する気流の横断面を最大化することにより、最小限にされ得る。触媒酸化装置を横切る低い圧力降下は、装置内の空気の循環を駆動する際に消費される電力を低減することができる。

一例において、空気清浄要素２４０は、ハニカム構造を有するモノリス触媒を含む。ハニカム構造は、例えば触媒材料でコーティングされたセラミック基板によって、形成され得る。ハニカム構造は、他の構造に比べて単位体積当たり非常に大きな表面積を提供することができ、空気清浄要素が、プリンタの硬化モジュール内に設けられるのに十分に小さくすることを可能にする。

図示された例において、硬化部２２０は、第１のチャンバと流体連絡する第２のチャンバを含む。当該例において、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流体連絡は、第１のチャンバを第２のチャンバから分離する隔壁の開口２３３を通じてである。第２のチャンバは、空気出口２２１を含む。第２のチャンバは、印刷流体中の揮発性化合物が第２のチャンバ内の空気中へ蒸発される印刷流体の硬化プロセス中に揮発性化合物を含有する印刷流体で印刷された印刷媒体を収容することができる。第２のチャンバは、領域２８０において印刷媒体を受け取って収容することができる。当該例において、第２のチャンバへの開口は、印刷媒体が硬化チャンバに出入りすることを可能にするために、領域２８０の両端に設けられる。硬化部は、領域２８０に静止している印刷媒体を硬化することができるか、又は代案として連続的に領域２８０を通って移動する印刷媒体を硬化することができる。硬化チャンバは、領域２８０の印刷媒体に空気（例えば、開口２３３を介して硬化チャンバに入った空気）を導くことができる。

図示された例において、空気循環システム２３０は、第２のチャンバの空気出口２２１と第１のチャンバの空気入口２１１との間に空気通路２３２を含む。空気通路２３２は、内蔵通路とすることができ、例えば密閉ダクト及び／又はプレナムを構成する。代案として、空気通路は、空気が空気出口２２１から空気入口２１１まで達するように流れることを可能にする装置２００内の未定義ルートを含むことができる。空気通路２３２は実質的に装置内に密封されることができ、その結果、装置の動作中、周囲空気と空気通路内の空気の混合はほとんど又は全く生じない。

当該例の空気循環システム２３０は、空気流発生器２３１を更に含む。空気流発生器２３１は、空気が第１のチャンバを通って、その後第２のチャンバを通って、及び空気通路２３２に沿って流れるようにすることができ、その結果、第１のチャンバを流れる空気は少なくとも部分的に、第２のチャンバの空気出口から排気された空気を含む。装置２００内の空気の流れの方向は、図２において矢印により示される。空気流発生器２３１は、軸流ファン、ラジアルファン、モータファン、ブロワー（送風機）、インペラなどのような、任意の適切な空気推進力要素を含むことができる。図示された例において、空気流発生器は、第１のチャンバ内に設けられる。しかしながら、空気流発生器は、代案として、装置を通る空気の流路上の任意の他の場所に設けられ得る。幾つかの例において、空気流発生器２３１は加熱要素を含み、例えば、空気流発生器２３１は、ファンヒータを含むことができる。空気流発生器２３１の１つ又は幾つかの動作パラメータ（例えば、速度）は、例えば装置２００のコントローラ、又は装置２００が含まれるプリンタのコントローラにより制御可能とすることができる。

図３は、例示的な装置３００を示す。装置３００は、例えばプリンタの硬化モジュールとすることができる。装置３００は、例えばプリンタ１００の硬化ステージ１７０を含む、又は硬化ステージ１７０に含まれ得る。

装置３００は、それぞれ上述した装置２００の空気処理部２１０、硬化部２２０及び空気循環システム２３０の特徴の何れか又は全てを有することができる、空気処理部３１０、硬化部３２０、及び空気循環システム３３０を含む。装置３００、空気入口３６３を有する第１のチャンバ、空気出口を有する第２のチャンバ、空気流発生器３３１、空気通路３３２、空気清浄要素３４０、及び印刷媒体を受容するための領域３８０を更に含み、それらのそれぞれは、図２に関連して上述された装置２００の対応する要素の何らかの又は全ての特徴を有することができる。

装置３００の空気処理部３１０は、圧力チャンバ３９０を含む。空気清浄要素３４０は、空気清浄要素３４０を介して空気を駆動する空気流発生器３３１の影響下で、清浄化空気を圧力チャンバ３９０へ供給する。圧力チャンバ３９０は、圧力チャンバから硬化部３２０への空気の流れを制限することができ、その結果、空気は、装置の他の場所の空気圧力と比べて、高い圧力で硬化部３２０へ供給される。圧力チャンバ３９０は、圧力チャンバ３９０と第２のチャンバとの間の隔壁上に分布する複数の開口を介して、硬化部３２０の第２のチャンバと流体連絡している。開口のサイズは、硬化部に供給される空気の所望の圧力を達成するために選択され得る。開口の分布は、領域３８０に向けられる空気の流れを均質化するために選択されることができ、その結果、領域３８０の全ての部分は、例えば領域３８０に収容された印刷媒体上の印刷流体の均一な硬化を達成するために、同様の流れを受け取る。

装置３００は空気混合チャンバ３６０を更に含む。空気混合チャンバは、硬化部３２０からの空気を受け取るための第１の入口３６１を有する。空気混合チャンバは、装置３００の外部から周囲空気を受け取るための第２の入口３６２を有する。また、空気混合チャンバ３６０は、空気処理部３１０へ空気を供給するための出口も有する。第１の入口３６１及び第２の入口３６２の一方または双方は、それぞれの個々の入口を介して空気混合チャンバに入る空気の量を制御するための流量制御メカニズム（例えば、調整可能なダンパー）を設けられ得る。一例において、第２の入口は、空気処理部３１０に供給される空気中に含まれる周囲空気の体積百分率を変化させるために調整可能とすることができる。

図示された例において、第２の空気入口３６２は、コントローラ３７０に接続され且つコントローラ３７０により制御可能とすることができる、調整可能な流量制御機構（図示せず）を設けられる。コントローラは、空気混合チャンバに入る周囲空気の量を制御することにより（即ち、第２の空気入口３６２の調整可能な流量制御機構を調整することにより）、空気処理部３１０に供給される空気に含まれる、再循環空気（即ち、硬化部３２０からの空気）と周囲空気（即ち、空気入口３６２を介して混合チャンバに入る空気）の相対量を制御することができる。空気混合チャンバは、空気処理部に供給される空気が硬化部から受け取られる空気の体積で少なくとも８０％を含むようにすることができる。空気混合チャンバは、空気処理部に供給される空気が硬化部から受け取られる空気の体積で少なくとも９５％を含むようにすることができる。

第２の空気入口３６２を介して入る周囲空気は、硬化部３２０からの再循環空気よりも低い温度を有することが予想される。従って、空気処理部３１０に供給される空気に含まれる周囲空気のより大きい割合は、酸化反応が空気清浄要素３４０において起こるのに十分な温度（及び、潜在的に印刷流体の硬化に十分な温度）まで加熱するために空気処理部の空気に供給されるべき熱エネルギーの量をより大きくする。従って、装置３００のエネルギー効率は、空気処理部３１０に供給される空気に含まれる周囲空気の割合を最小化することによって増大させることができる。

上述されたように、例において、空気清浄要素３４０は、空気清浄要素を通過する空気から成分の全てを取り除くことができ、その結果、空気清浄要素３４０から出る空気は成分の量を全く含有しないか又はごく僅かの成分の量を含有する。そういうものだから、硬化効率を低下させることなく、硬化部３２０から出る空気の全てを再循環することは原理的に可能である。しかしながら、少なくともＶＯＣ酸化の場合、成分の除去は、装置内を循環する空気中の水蒸気の量を増加させる。従って、硬化部３２０に供給される空気の含水量を低減するために、一部の周囲空気を再循環空気と混合することは有利とすることができる。幾つかの例において、これは、連続的に再循環空気と周囲空気の少量を混合することによって達成される。代替の例において、装置は、ほとんどの時間、完全再循環モードで動作することができ（この場合、周囲空気は硬化部３２０からの空気と混合されない）、定期的に混合モードで動作することができる（この場合、一部の周囲空気が硬化部３２０からの空気と混合される）。

装置３００の空気処理部３１０は、加熱要素３５０を更に含む。加熱要素３５０は、空気処理部内の空気を加熱することができる。一例において、加熱要素３５０は、例えば触媒酸化装置を含むことができる空気清浄要素３４０へ加熱空気を供給することができる。加熱要素３５０は、例えば、空気処理部を流れる空気に直接接触する加熱コイルを含むことができる。しかしながら、任意の適切な空気加熱装置が代案として使用され得る。図示された例において、加熱要素３５０は、空気流発生器３３１とは別に示されている。しかしながら、加熱要素３５０は、例えばファンヒータの形態で、空気流発生器３３１と一体化され得る。装置３００は、コントローラ３７０を更に含み、加熱要素３５０は、任意の適切な方法でコントローラ３７０に接続される。加熱要素３５０の動作パラメータは、コントローラ３７０により制御可能とすることができる。

装置３００は、空気処理部３１０から外へ流れる又は硬化部３２０へ流れる空気の温度を検出するための温度制御システムを更に含む。温度制御システムは、検出温度に依存して加熱要素３５０の動作を制御することができる。温度検出を可能にするために、装置３００は温度センサ３７２を含む。図示された例において、温度センサ３７２は圧力チャンバ３９０内に位置する。しかしながら、温度センサ３７２は、代案として、空気清浄要素３４０の出口に又は当該出口付近に、又は硬化部３２０の第２のチャンバ内に配置され得る。図示された例において、温度センサ３７２は、任意の適切な方法で、コントローラ３７０に接続され、温度制御システムはコントローラ３７０により実現される。代替の例において、温度センサ３７２、及び加熱要素と空気流発生器の一方または双方に接続されるが、何らかの他の構成要素に接続されない専用の温度コントローラが提供される。

上述されたように、ＶＯＣ酸化反応は発熱性である。従って、空気清浄要素が触媒酸化装置を含む一例において、空気清浄要素３４０は、硬化部３２０に供給される加熱空気の熱源とみなされ得る。しかしながら、触媒酸化装置により生成される熱量を制御することは困難であり、また、空気は酸化反応が起こるために特定の最小空気温度を有するべきである。そういうものだから、制御可能な加熱要素を含む例示的な温度制御システムは有利である。また、係る温度制御システムは、制御可能な冷却要素を含む。制御可能な空気流発生器（例えば、空気流発生器３３１）は、制御可能な冷却要素であると考えられ得る。周囲空気が装置に入ることを可能にするための制御可能な空気入口（例えば、空気入口３６２）は、制御可能な冷却要素であると考えられ得る。

図示された例において、空気処理部３１０内の空気は、空気清浄要素３４０に供給される前に、加熱要素３５０により加熱される。従って、空気清浄要素３４０の下流の空気は、加熱要素３５０からの第１の量の加熱、及び空気清浄要素３４０からの第２の量の加熱（即ち、空気清浄要素３４０において起こっている発熱性酸化反応の結果として）を受け取っている。温度センサ３７２は、空気清浄要素３４０の直ぐ下流の空気の温度を検出する。温度センサ３７２により検出された空気温度は、印刷媒体が硬化部においてさらされる空気の温度に実質的に等しい。

温度制御システムは、領域３８０に供給される空気を予め選択された温度（例えば所与の印刷流体および所与の印刷媒体の特定の組み合わせに関連した考慮事項に基づいて選択される）に維持することができる。温度制御システムは、領域３８０に供給される空気を予め選択された温度範囲内に維持することができる。

一例において、温度制御システムは、空気処理部３１０から外へ又は硬化部３２０へ流れる空気の検出温度（例えば、温度センサ３７２により検出された温度）が、所定の基準を満たしているか否か（例えば、所定の値に等しい、又は所定の範囲内にある）を判断する。

温度制御システムは、検出温度が高すぎると判断することができる（例えば、所定の値より大きい、又は所定の範囲の上限より大きい）。幾つかの例において、温度制御システムは、検出温度が高すぎるという判断に応じて、加熱要素３５０を非活性化することができる。幾つかの例において、温度制御システムは、加熱要素３５０の動作状態を判断することができる。係る例において、温度制御システムは、検出温度が高すぎるという判断および加熱要素３５０がイナクティブ（不活性）であるという判断に応じて、冷却要素を活性化することができる。図示された例において、冷却要素を活性化することは、装置を流れる空気の流量を増大させるために、空気流発生器の速度を増加することを含むことができる。図示された例において、冷却要素を活性化することは、装置３００に入る周囲空気の量を増加させるために、制御可能な周囲空気入口を調整することを含むことができる。

温度制御システムは、検出温度が低すぎると判断することができる（例えば、所定の値より小さい、又は所定の範囲の下限より小さい）。幾つかの例において、温度制御システムは、検出温度が低すぎるという判断に応じて、加熱要素３５０を活性化することができる（加熱要素を活性化することは、例えば加熱要素３５０をオンにすること、及び／又は加熱要素３５０の動作温度を上げることを含むことができる）。幾つかの例において、温度制御システムは、加熱要素３５０の動作状態を判断することができる。係る例において、温度制御システムは、検出温度が高すぎるという判断および加熱要素３５０が最大レベルで動作しているという判断に応じて、冷却要素を非活性化することができる。図示された例において、冷却要素を非活性化することは、装置を流れる空気の流量を減らすために、空気流発生器の速度を低減することを含むことができる。図示された例において、冷却要素を非活性化することは、装置３００に入る周囲空気の量を減らすために、制御可能な周囲空気入口を調整することを含む。

多くの場合、加熱要素３５０、空気流発生器３３１、及び／又は混合チャンバ３６０の動作パラメータ／状態の複数の適切な組み合わせの任意の１つを用いて、硬化部に供給される空気の所望の温度変更を達成することができるかもしれない。従って、幾つかの例において、温度制御システムは、加熱要素３５０、空気流発生器３３１、及び／又は混合チャンバ３６０の動作パラメータを選択して、エネルギー効率、硬化効率などのような予め選択された尺度を最適化することができる。

コントローラ３７０は、装置３００が含まれるプリンタ、例えばプリンタ１００のコントローラにより実現され得る。代案として、コントローラ３７０は、装置３００が含まれるプリンタのコントローラとは別とすることができる。幾つかの例において、装置３００が含まれるプリンタのコントローラと通信するコントローラ３７０が提供される。コントローラ３７０は、装置３００の中央処理装置または装置３００が含まれるプリンタの中央処理装置のようなプロセッサで実行可能な機械可読命令の形態で実現され得る。機械可読命令は、任意の適切なコンピュータ可読媒体で利用可能にすることができる。

図示された例において、空気流発生器３３１は、空気清浄要素３４０の上流にある加熱要素３５０の上流に設けられる。空気流発生器、加熱要素および空気清浄要素のこの特定の構成を利用する例が、特にエネルギー効率的とすることができることが分かっている。例えば、加熱要素を空気清浄要素の直ぐ上流に設けることは、空気清浄要素に入る空気が酸化反応を生じるのに十分に熱くなる前に、印加されるべき熱エネルギーの量を最小限にすることができる。しかしながら、代替の構成を使用する例が可能である。

図４及び図５は、印刷媒体上に印刷されるラテックス印刷流体を硬化するための方法の例を実現する流れ図である。図４及び図５の説明において、文脈上の例を提供するために図１〜図３を参照する。しかしながら、具現化形態は、これらの例に制限されない。

図４は、例えば印刷媒体上に印刷された溶剤系ラテックス印刷流体を硬化させる例示的な方法を示す。ブロック４１０において、溶剤蒸気を含む空気は、第１のチャンバへ受け入れられる。溶剤蒸気は、装置２００及び装置３００の上記の説明において言及されたような成分とすることができ、当該成分に関連して上述された特徴の何れか又は全てを有することができる。溶剤蒸気は、印刷流体に含まれる溶剤の気相とすることができる。第１のチャンバは、装置、例えば装置２００又は装置３００の空気処理部に含まれ得る。第１のチャンバは、空気処理部２１０又は空気処理部３１０の第１のチャンバの特徴の何れか又は全てを有することができる。空気は、第１のチャンバの空気入口を介して第１のチャンバへ受け入れられ、第１のチャンバは、硬化プロセスが起こる第２のチャンバに空気通路を介して接続され得る。受け入れた空気は、第２のチャンバから生じる再循環空気、当該方法を実現する装置の外部領域からの周囲空気、又は再循環空気と周囲空気の任意の割合の混合物を含むことができる。

ブロック４２０において、受け入れた空気は、受け入れた空気中の溶剤蒸気の量を低減することにより清浄化される。ブロック４２０は、例えば、上述された空気清浄要素２４０又は空気清浄要素３４０の特徴の何れか又は全てを有することができる空気清浄要素によって、実現され得る。例えば、受け入れた空気中の溶剤蒸気の量を低減することは、受け入れた空気から溶剤蒸気の全て又は実質的に全てを取り除くことを含むことができ、その結果、ブロック４２０の完了時に、清浄済みの受け入れた空気は、溶剤蒸気を全く含まない又は溶剤蒸気の無視し得る量を含む。

ブロック４３０において、清浄化空気は、硬化プロセスが起こる第２のチャンバに供給される。第２のチャンバは、上述された装置２００の第２のチャンバ又は装置３００の第２のチャンバの特徴の何れか又は全てを有することができる。第２のチャンバは、溶剤を含む印刷流体で印刷された媒体を収容する。清浄化空気は、溶剤が第２のチャンバ中の空気へ印刷流体から蒸発する印刷流体の硬化プロセス中に、第２のチャンバへ供給される。かくして、ブロック４３０の完了時に、第２のチャンバ内の空気は、溶剤蒸気を含有する。

清浄化空気は、印刷流体及び／又は媒体の特性に基づいて選択された予め選択された温度で供給され得る。予め選択された温度は、所定の時間期間内に印刷流体に含まれる溶剤の全て又はほぼ全てを蒸発させるのに十分に高くすることができる。予め選択された温度は、所定の時間期間内に印刷流体に含まれるラテックスの全て又はほぼ全てを溶融するのに十分とすることができる。清浄化空気は、空気流発生器、例えば空気流発生器２３１又は空気流発生器３３１の影響下で第２のチャンバに供給され得る。清浄化空気は高圧で第２のチャンバに供給され得る。清浄化空気は、複数の場所で、例えば第１のチャンバと第２のチャンバとの間の隔壁における複数の開口部を介して、第２のチャンバに入ることができる。清浄化空気は、装置２００又は装置３００に関連して上述された何れかの態様で第２のチャンバへ供給され得る。

ブロック４４０において、溶剤蒸気（即ち、硬化プロセス中に印刷流体から気化した）を含んだ空気は、第２のチャンバから第１のチャンバへ供給され、その結果、受け入れた空気（即ち、ブロック４１０において第１のチャンバにより受け入れた空気）は、少なくとも部分的に第２のチャンバからの空気を含む。従って、受け入れた空気に含まれる溶剤蒸気は、第２のチャンバで起こった硬化プロセスの結果として存在する。連続サイクルにおいて、受け入れた空気は第２のチャンバに供給される清浄化空気になり、第２のチャンバからのこの空気はその後、第１のチャンバへ供給され、受け入れた空気になる。溶剤蒸気を含む空気は、空気通路、例えば空気通路３３２に沿って第２のチャンバから第１のチャンバへ供給され得る。溶剤蒸気を含む空気は、装置２００又は装置３００に関連して上述された何れかの態様で第２のチャンバから第１のチャンバへ供給され得る。

溶剤蒸気を含有する空気を第２のチャンバから第１のチャンバへ供給することは、例えば混合チャンバ３６０のような混合チャンバにおいて、第２のチャンバからの空気を、溶剤蒸気を含有していない周囲空気と混合することを含むことができる。第２のチャンバからの空気を周囲空気と混合することは、装置３００に関連して上述された何らかの態様で実行され得る。

図５は、例えば印刷媒体上に印刷された溶剤系ラテックス印刷流体を硬化させる更なる例示的な方法を示す。ブロック５１０、５２０、５３０及び５４０はそれぞれ、図４の方法のブロック４１０、４２０、４３０及び４４０に対応し、図４に関連して上述されたように実行され得る。

図５の方法は、ブロック５１１を更に含む。ブロック５１１において、受け入れた空気が、例えば加熱要素３５０のような加熱要素を用いて加熱される。受け入れた空気の加熱は、第２のチャンバへ供給される空気の温度に依存して制御され得る。ブロック５１１は、ブロック５２０の前に実行されることができ、その結果、受け入れた空気が、清浄化される前に加熱される。受け入れた空気を加熱することは、図３に関連して上述された何らかの態様で実行され得る。

図４及び図５の流れ図は特定順序の実行を示すが、実行の順序は、図示されたものと異なることができる。例えば、２つ以上のブロックの実行の順序は、図示された順序に対してかき混ぜられ得る。また、連続して示される２つ以上のブロックは、同時に又は部分的に同時に実行され得る。係る変形が意図されている。

上記の説明において、本明細書で開示された例の理解を提供するために、多くの細部が記載されている。しかしながら、理解されるように、当該例は、これらの細部無しで実施され得る。限られた数の例が開示されたが、それらからの多くの変更および変形が企図される。添付の特許請求の範囲は係る変更および変形をカバーすることが意図されている。特定の要素に関して「a」又は「an」を記載する請求項は、２つ以上の係る要素を必要とせず又は除外せず、少なくとも１つの係る要素の組み込みを意図している。更に、用語「含む」及び「包含する」は、拡張可能な移り変わりとして使用される。

Claims (15)

1. 空気処理部の空気中に含まれる成分の量を低減して、処理済み空気を硬化部に供給するための前記空気処理部と、
   前記空気処理部からの処理済み空気を受け取り、前記成分を含む印刷流体で印刷されたアイテムを前記受け取った処理済み空気にさらすための前記硬化部と、
   前記処理済み空気が前記空気処理部から前記硬化部へ流れ、前記硬化部からの空気が前記空気処理部へ流れるようにするための空気循環システムとを含む、装置。
2. 前記空気処理部が、前記成分を酸化させるための触媒酸化装置を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記空気処理部が、前記空気処理部内の空気を加熱し、加熱された空気を触媒酸化装置に供給するための加熱要素を更に含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記空気処理部から出る空気、又は前記硬化部へ入る空気の温度を検出し、検出された温度に依存して前記加熱要素の動作を制御するための温度制御システムを更に含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記硬化部から空気を受け取るための第１の入口、前記装置の外部から周囲空気を受け取るための第２の入口、及び前記処理部へ空気を供給するための出口を有する空気混合チャンバを更に含む、請求項１に記載の装置。
6. 前記空気処理部に供給される空気が前記硬化部から受け取られる空気の体積で少なくとも８０％を含むように前記空気混合チャンバがなっている、請求項５に記載の装置。
7. 前記第２の入口が、前記空気処理部へ供給される空気中に含まれる周囲空気の体積百分率を変化させるために調整可能である、請求項５に記載の装置。
8. 前記空気処理部から出る空気、又は前記硬化部へ入る空気の温度を検出し、検出された温度に依存して前記第２の入口を調整するための温度制御システムを更に含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記空気循環システムが、前記空気処理部内に設けられた推進力要素を含む、請求項１に記載の装置。
10. 前記空気処理部がプリンタの硬化モジュールに含まれている、請求項１に記載の装置。
11. ラテックスを含む印刷流体を媒体上へ印刷するための印刷ステージと、前記媒体上に印刷された前記印刷流体を硬化させるための硬化ステージであって、請求項１に記載された装置を含む硬化ステージとを含む、プリンタ。
12. プリンタ用の硬化モジュールであって、
    空気入口および空気清浄要素を含む第１のチャンバであって、前記空気清浄要素が、前記第１のチャンバ内の空気中に含まれる揮発性化合物の量を低減する、第１のチャンバと、
    前記第１のチャンバと流体連絡し、空気出口を含む第２のチャンバであって、前記第２のチャンバは、印刷流体の揮発性化合物が前記第２のチャンバの空気へ蒸発する前記印刷流体の硬化プロセス中に、前記揮発性化合物を含む印刷流体で印刷された媒体を収容するようになっている第２のチャンバと、
    前記第２のチャンバの前記空気出口から前記第１のチャンバの前記空気入口へ空気が流れることを可能にするための空気通路と、
    前記第１のチャンバを介して流れる空気が前記第２のチャンバの前記空気出口から排気される空気を少なくとも部分的に含むように、空気が前記第１のチャンバを通って、その後第２のチャンバを通って、及び前記空気通路に沿って流れるようにするための空気流発生器とを含む、プリンタ用の硬化モジュール。
13. 溶剤蒸気を含む空気を第１のチャンバへ受け入れ、
    受け入れた空気中の溶剤蒸気の量を低減することにより前記受け入れた空気を清浄化し、
    溶剤が印刷流体から第２のチャンバの空気へ蒸発する前記印刷流体の硬化プロセス中に、溶剤を含む前記印刷流体で印刷された媒体を収容する前記第２のチャンバに清浄化空気を供給し、
    前記受け入れた空気が前記第２のチャンバからの空気を少なくとも部分的に含むように、前記第２のチャンバからの溶剤蒸気を含む空気を、前記第１のチャンバに供給することを含む、方法。
14. 前記第２のチャンバからの溶剤蒸気を含む空気を前記第１のチャンバに供給することが、前記第２のチャンバからの空気を、前記溶剤蒸気を含んでない周囲空気と混合することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 清浄化される前に前記受け入れた空気を加熱することを更に含む、請求項１３に記載の方法。

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