JP4382928B2 - レシーバの横面を除くレシーバの全幅にイメージを形成する印刷機および印刷機組立方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にインクジェット印刷機および印刷機組み立て方法に関し、特に、レシーバの横面を除いてレシーバの全幅にイメージを形成するインクジェット印刷機および印刷機組立方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット印刷機は、レシーバ上にインク小滴をイメージ状に射出することにより、レシーバ上にイメージを生成する。インクジェット印刷機が市場にて広く受け入れられている理由は、印刷機が普通の紙に印刷できることに加え、ノンインパクト、低ノイズ、低エネルギ使用、および低コスト運転などの利点によるところが大きい。
【0003】
従来の印刷物は、印刷イメージの周りに空白の縁を伴って形成された。しかし現在、いわゆる「縁なし」(すなわち全幅)印刷物に対して、確立された需要が存在する。縁なし印刷物は、イメージの周りに邪魔な縁が存在しないため、美的に望ましい。また、縁がある場合はイメージの整合ずれによって、望ましくない不均一な縁が形成されることがある。さらに、印刷時点で縁がない印刷物によって、イメージを囲む邪魔な縁を切り落とす必要がなくなるため、印刷紙材が節約できる。
【0004】
縁なし印刷物を生産するための従来技術は単に、プリントヘッドがレシーバの末端縁に精密に調整された状態にする(aligns)より所定距離前にインク小滴が射出開始されるよう、プリントヘッドの動作を開始することであった。この従来技術は、前述の縁を排除し、それにより縁なし印刷物を供給する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術の使用によって問題が発生する。それは、プリントヘッドがこのように作動されると、インク小滴がレシーバの横面にも着滴し、レシーバの裏面にまでも広がってしまうことがある。横面へのインクの着滴は、レシーバの裏面への着滴と同様に、イメージの与える美を損なう。
【0006】
また、プリントヘッドが末端縁に整列(aligns)する前にインクの射出を開始することは、別の問題も発生させる。それによると、インク小滴はレシーバ上に着滴せず、印刷機内の他の箇所に着滴してしまう。印刷機内の他の箇所におけるインクの着滴は、印刷機の内部の部品を汚染し、非常に望ましくない結果を招くことがある。したがって縁なし印刷の際には、レシーバ上に着滴しなかったインク小滴を、後で印刷機から簡単に除去し廃棄または再利用できるよう捕獲することが重要である。
【0007】
したがって本発明は、レシーバの横面を除くレシーバの全幅にイメージを形成する印刷機および印刷機組立方法を提供することを目的とする。それにより、横面および印刷機内の他の箇所への意図的でないインクの着滴を防止する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を考慮し、本発明を添付の請求項によって規定する。つまり、第1の発明によれば、レシーバシートの側部を除いてレシーバシートにイメージを形成する印刷機であって、前記側部から所定距離にてイメージ形成流体の射出を開始することで前記レシーバシート上に前記イメージを形成するよう構成されるプリントヘッドと、前記プリントヘッドに対応するように配置され前記所定距離に沿って延伸し、前記所定距離に沿って射出されるイメージ形成流体を受けることで前記側部にイメージ形成流体が付着しないようにする液だめ部と、前記プリントヘッドに連結され、プリントヘッド内のイメージ形成流体に第一の極性の電荷を与える第一の静電源と、前記液だめ部に連結され、前記液だめ部に前記第一の極性とは逆の第二の極性の電荷を与えることにより、前記所定距離に沿って射出される前記イメージ形成流体が前記液だめ部に優先的に誘引されるようにする第二の静電源と、を有することを特徴とする。
【0009】
また、第2の発明によれば、レシーバシートの側部を除いてレシーバシートにイメージを形成する印刷機の組立方法であって、前記側部から所定距離にイメージ形成流体の射出を開始することで前記レシーバシート上に前記イメージを形成するよう構成されるプリントヘッドを準備するステップと、前記プリントヘッドに対応するように配置され前記所定距離に沿って延伸し、前記所定距離に沿って射出されるイメージ形成流体を受けることで前記側部にイメージ形成流体が付着しないようにする液だめ部を設けるステップと、前記プリントヘッド内のイメージ形成流体に第一の極性の電荷を与えるために、前記プリントヘッドに第一の静電源を接続するステップと、前記液だめ部に前記第一の極性とは逆の第二の極性の電荷を与えることにより、前記所定距離に沿って射出される前記イメージ形成流体が前記液だめ部に優先的に誘引されるようにするために、前記液だめ部に第二の静電源を接続するステップと、を有することを特徴とする。
【0010】
本発明の代表的な実施形態によれば印刷機は、レシーバシート上に複数のインク小滴を射出するよう構成されたプリントヘッドを有し、レシーバシートの全幅に延伸するイメージを形成する。全幅印刷により、印刷物の観察者にとって美的に好ましいいわゆる「縁なし」印刷物が得られる。ここで「縁なし印刷物」という用語は、レシーバシート上に形成されたイメージを囲む空白の縁がない印刷物を意味すると規定される。それを得るためにプリントヘッドは、レシーバシートの側部(側面)から所定距離離れた位置からインク小滴の射出を開始する。ここで使用される「側面」という用語は、レシーバシートを横方向から観察した時に見えるレシーバシートの面を意味すると規定される。レシーバシートの「側面」は、「横面」とも言い、本明細書において「側面」及び「横面」は同じ意味で用いられる。
【0011】
液だめ部が、横面に隣接して設けられ所定距離に沿って延伸する。液だめ部は、所定距離に沿って射出されたインク小滴を受けることにより、インク小滴が意図せずに横面または印刷機内の部品に着滴することを防ぐ。本発明の好適な実施形態において液だめ部は、所定距離に沿って射出されたインク小滴を吸収する吸収性材料である。本発明の第二の実施形態では液だめ部は、所定距離に沿って射出されたインク小滴を回収する排液部である。本発明の第三の実施形態では、インク小滴に第一の極性の静電荷を帯電させ、液だめ部に第一の極性と反対の第二の極性の静電荷を帯電させることにより、所定距離に沿って射出されたインク小滴は優先的に液だめ部へ誘引される。
【0012】
本発明の特徴は、所定距離に沿って射出されたインク小滴を捕獲する液だめ部を備えることである。
【0013】
本発明の利点は、本発明の使用により、横面のインク汚染のない縁なし印刷物が得られ、レシーバシート上に形成されたイメージの与える美が向上されることである。
【0014】
本発明の他の利点は、本発明の使用により、印刷機内の部品のインク汚染が防止されることである。
【0015】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、本発明の例示的実施形態を図示し説明する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、当業者にとって明らかになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本明細書の請求項は本発明の内容を特定的に指摘し明確に請求するが、添付の図面を参照すれば、以下の説明から本発明はよりよく理解されるであろう。
【0017】
図1および図2に、ロール状のレシーバロール40を所定の長さに裁断したレシーバシート30上にイメージ20を形成するインクジェット印刷機を、全体的に符号10にて表す。以下にさらに詳述するとおり印刷機10は、レシーバシート30の複数の横面45aおよび45bにイメージ20のいずれの部分も形成することなく、レシーバシート30上にイメージ20を形成するよう構成されている。レシーバシート30は、レシーバシート30の全幅「W」の境界を規定する複数の末端縁46aおよび46bを有する。
【0018】
さらに図1および図2によれば、印刷機10は、移動可能なプリントヘッド50を収納するハウジング47を含む。プリントヘッド50は、複数のインク小滴60(図6参照のこと)などのイメージ形成流体をレシーバシート30上に射出することによって、レシーバシート30上にイメージ20を形成するよう構成されている。インク小滴60は、染料インク、色素沈着インク(pigmented ink)、またはそれらの類似物であってもよいと認識される。さらに、プリントヘッド50は当業者に周知のタイプの圧電式インクジェットプリントヘッドであってもよいと認識される。より詳細には、プリントヘッド50は、電気的刺激に対して機械的応答性を有する鉛ジルコニウムチタン酸(lead zirconium titanate)(PZT)などの圧電性材料によって構成されてもよい。それによりプリントヘッド50は、以下にてより詳細に説明するとおり、電気的に刺激された時にインク小滴60を射出する。この点に関連して、プリントヘッド50は複数のインクチャンバ70を有する(図6参照)。各チャンバ70は、両側に位置する一対の平行の側壁80aおよび80bによって画定される。側壁80aおよび80bから成るいずれかのペアが電気的に刺激されると、その側壁80aおよび80bのペアは同時に内側にシフトし、インク小滴60をチャンバ70から射出する(図6参照のこと)。所望のイメージ20を形成するには、プリントヘッド50に供給する電気的刺激を制御することで、チャンバ70を選択的に動作させ、チャンバ70からインク小滴60が選択的に射出されるようにする。
【0019】
また図1および図2において印刷機10はさらに、レシーバロール40を回転する第一のモータ90を有する。その回転はたとえば、第一のモータ90に接続しレシーバロール40の中央部分に連結するシャフト100によって実施される。レシーバロール40が回転するにつれて、レシーバ供給品42がロール40から解かれ、一対のキャプスタンローラ110間を通過する。キャプスタンローラ110は、所望量のレシーバ供給品42をカッター刃機構120内へ案内する。所望量のレシーバ供給品42がカッター刃機構120内を通過すると、カッター刃機構120が動作し、レシーバ供給品42が裁断される。それにより、前述の所定長さのレシーバシート30が作成される。
【0020】
図1、図2、および図3(a),(b),(c)によれば、全体的に符号125にて示される移送機構が、レシーバシート30に接触し、レシーバシート30をプリントヘッド50に対して移動させる。この点に関連して、レシーバ供給品42はロール40から解かれるにつれて、キャプスタンローラ110間を通過し、カッター刃機構120内を通過し、移動可能なプラテン(支持体)130などの移動可能な支持体上に載置される。プラテン130は、レシーバロール40の近くに設けられている。このように、カッター刃機構120がレシーバ供給品42を裁断してレシーバシート30を作成した後に、レシーバシート30は自身の慣性によってプラテン130上に移送されることで、レシーバシート30はプラテン130上に載置される。この点で、プラテン130はレシーバシート30を支持する。さらに、連接アーム140がプラテン130に接続されており、プラテン130を所定経路145に沿ってプリントヘッド50に対して移動させる。プラテン130がレシーバシート30を支持することから、レシーバシート30はプラテン130が移動するにつれて所定経路145に沿って移動すると理解される。アーム140はプラテン130を、所定経路145に沿って第一の位置P1から第二の位置P2へ移動させる。以下に詳述するとおり、第二の位置にてレシーバシート30はプラテン130から離れる。しかし、次のレシーバシート30を受けるためには、プラテンは位置P1に戻らなくてはならない。この点に関連してアーム140は、プラテン130を位置P3から位置P4に移動させるよう動作する。続いてプラテン130は、位置P4から位置P1へ戻るよう移動され、次のレシーバシート30を受け取る。すなわち、位置P1,P2,P3,P4を経て位置P1に戻るプラテン130の移動は、第二のモータ150によって適切に制御動作される連接アーム140によって達成される。レシーバロール40の回転、レシーバ供給品42の裁断、プリントヘッド50およびプラテン130の移動、並びにアーム140の連接部は、所望のイメージ20がレシーバシート30上に形成され、その後レシーバシート30がプラテン130から排出され印刷機10の操作者によって回収されるよう制御される。この目的のために、制御部160が、プリントヘッド50、第一のモータ90、カッター刃機構120、および第二のモータ150に接続され、印刷機10のこれらの部品を制御することが好ましい。それにより、レシーバシート30の所望のイメージ20が形成され、印刷機10の操作者に完成した印刷物が提供される。そのような制御部は、テキサス州ダラス所在のテキサスインストルメンツ社(Texas Instruments,Incorporated)によって提供されるタイプのものでもよい。プラテン130が経路145に沿って移動されるにつれて、プリントヘッド50はプラテン130に対して直交する往復運動を実施すると理解される。より詳細には、プラテン130が移動するにつれてプリントヘッド50は、双方向矢印165が示す方向に沿って第一の位置X1と第二の位置X2との間を往復する(図5参照)。そうすることによって、イメージ20を形成する各ラインのイメージ情報を印刷する。もちろん、インク源170がプリントヘッド50に接続されており、プリントヘッド50内のチャンバ70にインクを供給する。
【0021】
イメージ20がレシーバシート30の全幅「W」に延伸するよう、プリントヘッド50を作動させることが望ましい。それにより、所望した場合にいわゆる「縁なし」印刷物が供給できる。縁なし印刷物においては、イメージ20の周りに邪魔な縁が存在しないので、観察者にとって美的に望ましい。また、縁がある場合はイメージの整合ずれによって、望ましくない不均一な縁が形成されることがある。さらに印刷時点で縁がない印刷物によって、イメージ20を囲む邪魔な縁を切り落とす必要がなくなるため、印刷紙材が節約できる。この問題の従来の解決策は単に、横面45aまたは45b(往復するプリントヘッド50の移動方向によってそのどちらか)から所定距離「d」(図6参照のこと)にてインク小滴60の射出が開始されるよう、プリントヘッド50の動作を開始することである。この従来技術は、前述の縁を排除し、それにより縁なし印刷物を供給する。しかし、この従来技術の使用によって問題が発生する。それは、プリントヘッド50がこのように作動されると、インク小滴60が横面45a,45bに着滴し、レシーバシート30の裏面にまでも広がってしまうことがある。横面45aおよび45bへのインクの着滴は、レシーバシート30の裏面への着滴と同様に、イメージ20の与える美を損なう。また、プリントヘッド50が末端縁46aおよび46bに精密に調整された状態になる(整列する)前にインク小滴60の射出を開始することは、別の問題も発生させる。それによると、インク小滴はレシーバシート30上に着滴せず、ハウジング47内の他の箇所に着滴して内部の部品を汚染してしまい、非常に望ましくない結果となる。したがって、レシーバシート30上に着滴しなかったインク小滴を、後で印刷機10から簡単に除去し廃棄またはインク源170で再利用できるよう捕獲することが重要である。
【0022】
したがって図4、図5、および図6において、全体的に符号180にて示す液だめ部が所定距離「d」に沿って延伸し、距離「d」に沿って射出されるインク小滴60を受ける。それにより、レシーバシート30の横面45a,45bおよび裏面は、インクが付着しない状態に保たれる。液だめ部180の使用によってさらに、レシーバシート30上に着滴しなかったインク小滴60は、ハウジング47内の部品を汚染する代わりに、液だめ部180に捕獲されることが確実になる。本発明の好適な実施形態によれば、液だめ部180は、間隔をあけて配置される一対の平行ベルト190aおよび190bを含む。各ベルト190a,190bは、連続ループとして構成される(図示のとおり)。各ベルト190a,190bの装置中心寄りの側の周囲にわたって、レシーバシート30の末端縁46a/bを設置するためのリップ部200を設けてもよい。ベルト190a,190bは、横面45a,45bとリップ部200の直立壁との間に間隙205が形成されるように、間隔をあけて設置されていることが好ましい。間隙205は、プリントヘッド50から射出される最小のインク小滴60のサイズより小さい所定の幅を有することが好ましい。それにより、いずれのインク小滴60も間隙205に入り込まず、横面45a,45bに着滴しないことをさらに確実にする。ただし、もしインク小滴60が間隙205に入り込んだとしても、液だめ部180がインク小滴60を捕獲し、そのようなインク小滴60を横面45aおよび45bから引き離す。本発明の好適な実施形態では液だめ部180は吸収性材料のパッドであり、距離「d」に沿って射出され間隙205に入り込む可能性のあるインク小滴60を、毛管現象によって吸収する。このようにしてインク小滴60は、横面45a,45bにもハウジング47内の他のいずれの箇所にも着滴しない。ベルト190a,190b上に着滴したインクは、ベルト190a,190bによって迅速に吸収されるだけでなく速やかに乾燥することにより、次のレシーバシート30上に着滴することを回避する。この点に関連し、吸収性材料は、ポリエステル、流体を受け入れるための開放微小気泡(open microscopic cell)を有する網状フォーム、またはそれらの類似物などの繊維状の材料であってもよい。もちろん、吸収性ベルト190a,190bがインクで飽和状態になるたびに、印刷機10の操作者が吸収性ベルト190a,190bを定期的に交換してもよい。
【0023】
また図4、図5、および図6において、複数の同期された電動化ローラ210が各ベルト190a,190bにかみ合い、両ベルト190a,190bを同時に同速度にて回転する。さらに、ローラ210の動作がプラテン130の移動に同期することで、ベルト190a,190bはプラテン130と連携して動く。ベルト190a,190bの回転の間の一時点において、レシーバシート30はベルト190a,190bから離れて重力によってレシーバ回収トレイ215内に落下し(図1参照のこと)、その後印刷機10の操作者によって取り出される。
【0024】
図7および図8に、本発明の第二の実施形態を示す。本発明の第二の実施形態によれば液だめ部180は、プリントヘッド50に対面する複数の排液部220を有し、距離「d」に沿って射出されるインク小滴60を受ける。距離「d」に沿って射出されるそれらのインク小滴60の効率的な回収のために、排液部220へ続く液だめ部180の表面を傾斜させてもよく(図示のとおり)、それによりそれらのインク小滴60は優先的に排液部220へ注がれる。さらに、一つ以上の排液部220を間隙205に連結させ、インク小滴が間隙205に入り込んだ場合にそれらを回収するようにもできる。排液部220は、各排液部220に接続する複数の導管240などの手段によって、吸引ポンプ230に連結する。吸引ポンプ230の目的は、排液部220を通じてインク小滴60を吸引することである。吸引ポンプ230は、パイプ260などの手段によって集液部250に接続する。集液部250は、吸引ポンプ230によって吸引されたインク小滴60を収納する。集液部250がインクでいっぱいになるたびに、印刷機10の操作者が集液部250を定期的に空にしてもよい。
【0025】
図9に、本発明の第三の実施形態を最も明確に図示する。本発明の第三の実施形態によれば、チャネル70から射出されるインク小滴60を帯電させる第一の静電源270が、プリントヘッド50に接続される。それによりインク小滴60は、第一の極性(たとえば正極性)の第一の静電荷を得る。さらに、液だめ部180を帯電させる第二の静電源280が、液だめ部180に接続される。それにより液だめ部180は、第一の極性とは逆の第二の極性(たとえば負極性)の第二の静電荷を得る。このようにして、所定距離「d」に沿って射出されるインク小滴60は、優先的に液だめ部180へ静電的に誘引されて捕獲される。間隙205に入り込んだインク小滴60は静電的に液だめ部180に誘引されるため、そのようなインク小滴はもちろん、液だめ部180へ引き寄せられ横面45a,45bから離される。
【0026】
本発明の利点は、本発明の使用によって横面のインク汚染のない縁なし印刷物が得られ、レシーバシート30上に形成されたイメージ20の与える美が向上される点であると、上記の説明から認識されるであろう。すなわち、レシーバシート30の横面45a/bまたは裏面にインクが着滴することなく、縁なし印刷物を製造することが可能になる。この成果は、距離「d」に沿って射出されるインクが液だめ部180によって捕獲されることによって達成される。
【0027】
本発明の他の利点は、本発明の使用によって、縁なし印刷物の製造の際に印刷機10内の部品のインク汚染が防止される点であると、上記の説明から認識されるであろう。これは、距離「d」に沿って射出されるインクが、後で廃棄または再利用できるよう液だめ部180によって容易に捕獲されるためである。
【0028】
また、前述した印刷機は、以下に示すステップで組み立てた機能を最低限有することにより容易に得ることができる。
【0029】
(a)前記横面から所定距離にて復数のインク小滴の射出を開始することで前記レシーバシート上に前記イメージを形成するよう構成されるプリントヘッドを準備するステップ
(b)移動可能な支持体を前記レシーバシートに接触させて前記レシーバシートをその上部にて支持させるように配置するステップ
(c)前記プリントヘッドに相対して配置され前記所定距離に沿って延伸し、前記所定距離に沿って射出されるインクを受けることで前記レシーバシート上のみに前記イメージが形成され前記横面にインク小滴が付着しないようにする液だめ部を設けるステップ。
【0030】
好適な実施形態に特に関連して本発明を説明したが、本発明から逸れることなく、多様な変更を実施でき且つ好適な実施形態の各要素を同等品で代替できると、当業者によって理解されよう。たとえば液だめ部は、所定距離に沿って射出されるインク小滴を蒸発させる放射ヒータであってもよく、それにより液体インクがレシーバシートの横面に着滴しないようにできる。蒸発工程から生じるインク粒状物質は、液だめ部上に沈積しその後廃棄される。この場合に、液だめ部を適切な粘着材によってコーティングすることで、落下する粒状物質を液だめ部に接着させてもよい。それにより、粒子が印刷物または印刷機部品へ移動することを防止し、さらに廃棄を容易にする。
【0031】
以上のように、レシーバの横面を除いてレシーバの全幅にイメージを形成するインクジェット印刷機および印刷機組立方法が提供され、その印刷機においては、横面およびプリンタの他の箇所における意図しないインクの着滴が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施形態の印刷機を示す構成概念図である。
【図2】 図1の線2−2に沿って得られる印刷機を示す平面図である。
【図3】 レシーバシート移送機構の動作を説明する説明図である。
【図4】 間隔をあけて配置される一対の平行ベルトの形態の液だめ部及びその周辺の部材構成を説明する説明図である。
【図5】 本発明に係る印刷機の液だめ部の第一の実施形態を示す構成概念図である。
【図6】 第一の実施形態の液だめ部の拡大部分図である。
【図7】 本発明に係る印刷機の液だめ部の第二の実施形態を示す構成概念図である。
【図8】 第二の実施形態の液だめ部の拡大部分図である。
【図9】 本発明に係る印刷機の液だめ部の第三の実施形態を示す構成概念図である。
【符号の説明】
10 印刷機、20 イメージ、30 レシーバシート、45a,45b 横面、50 プリントヘッド、60 インク小滴、130 プラテン、180 液だめ部。
Claims (2)
- レシーバシートの側部を除いてレシーバシートにイメージを形成する印刷機であって、
前記側部から所定距離にてイメージ形成流体の射出を開始することで前記レシーバシート上に前記イメージを形成するよう構成されるプリントヘッドと、
前記プリントヘッドに対応するように配置され前記所定距離に沿って延伸し、前記所定距離に沿って射出されるイメージ形成流体を受けることで前記側部にイメージ形成流体が付着しないようにする液だめ部と、
前記プリントヘッドに連結され、プリントヘッド内のイメージ形成流体に第一の極性の電荷を与える第一の静電源と、
前記液だめ部に連結され、前記液だめ部に前記第一の極性とは逆の第二の極性の電荷を与えることにより、前記所定距離に沿って射出される前記イメージ形成流体が前記液だめ部に優先的に誘引されるようにする第二の静電源と、
を有することを特徴とする印刷機。 - レシーバシートの側部を除いてレシーバシートにイメージを形成する印刷機の組立方法であって、
前記側部から所定距離にてイメージ形成流体の射出を開始することで前記レシーバシート上に前記イメージを形成するよう構成されるプリントヘッドを準備するステップと、
前記プリントヘッドに対応するように配置され前記所定距離に沿って延伸し、前記所定距離に沿って射出されるイメージ形成流体を受けることで前記側部にイメージ形成流体が付着しないようにする液だめ部を設けるステップと、
前記プリントヘッド内のイメージ形成流体に第一の極性の電荷を与えるために、前記プリントヘッドに第一の静電源を接続するステップと、
前記液だめ部に前記第一の極性とは逆の第二の極性の電荷を与えることにより、前記所定距離に沿って射出される前記イメージ形成流体が前記液だめ部に優先的に誘引されるようにするために、前記液だめ部に第二の静電源を接続するステップと、
を有することを特徴とする印刷機の組立方法。
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