JP5815381B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本開示は、インクジェット印刷に関し、特に、媒体基板上への直接のインクジェット印刷に関する。

インクジェット画像装置は、プリントヘッドから液体インクを排出して受像部材上に画像を形成する。プリントヘッドは、何らかのタイプの配列で配置された複数のインクジェットを含む。各インクジェットは、プリントヘッドコントローラに結合された熱または圧電アクチュエータを有する。プリントヘッドコントローラは、画像用デジタルデータに相当する発射信号を生成する。発射信号の周波数および振幅は、プリントヘッドアクチュエータの選択的な起動に相当する。プリントヘッドアクチュエータは、インク液滴を受像部材上に排出することによって発射信号に応答して、発射信号を生成するために使用されるデジタル画像に相当するインク画像を形成する。

インクジェットプリンタのいくつかの実施形態は、連続的に移動する受像基板上への排出用インクを受けるプリントヘッドを含む。１つのそのようなインクジェットプリンタは、連続ウェブ印刷機器である。これらのシステムでは、ペーパーウェブなどの連続媒体基板が、１つまたは複数のプリントヘッドが媒体基板の表面上にインク画像を形成する印刷ゾーンを通って移動する。いくつかの実施形態では、媒体基板は、数百フィート／分の速度で印刷ゾーンを通って移動することが可能である。

操作中に、プリンタ内のプリントヘッドにインクを供給するシステムにおいて故障が発生する可能性がある。１つまたは複数のプリントヘッドがインクの十分な供給を受けない場合、そのとき、媒体基板は十分なインク画像を受けることなく、プリントヘッドを通る可能性がある。十分に画像が形成されない媒体基板の部分は廃棄されなければならない可能性がある。インク供給部における故障が検出される場合には、予め公知のプリンタが媒体ウェブを停止する。媒体ウェブを停止することは、インク供給部におけるあらゆる故障が、画像操作が再開することができる前に修正されることを必要とする。ウェブの動作が停止された場合に印刷を再開するために、印刷システムの操作を再同期させることは困難である可能性がある。インク流れの問題およびウェブ動作の課題を解決するためにプリンタの操作を改良することは有用である。

印刷装置が開発された。印刷装置は、第１のインクリザーバと、第１のインクリザーバ内に位置する第１のレベルセンサと、第２のインクリザーバ、第２のインクリザーバ内に位置する第２のレベルセンサと、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバに流体結合されたプリントヘッドと、基板輸送手段と、基板輸送手段、第１のレベルセンサおよび第２のレベルセンサに操作可能に接続されたコントローラとを含む。第１のインクリザーバは、液体インクを保持するように構成されている。第１のレベルセンサは、第１のインクリザーバ内の液体インクのレベルを特定するように構成されている。第２のインクリザーバは、液体インクを保持するように構成されている。第２のレベルセンサは、第２のインクリザーバ内の液体インクのレベルを特定するように構成されている。プリントヘッドは、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバから受けたインクの液滴を受像基板上に排出するように構成されている。基板輸送手段は、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバに流体結合されたプリントヘッドを越えてプロセス方向に、第１の速度で受像基板を移動させるように構成されている。コントローラは、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバのうちの１つからプリントヘッドに供給される液体インクの遮断を検出することに応じてプロセス方向に第２の速度で受像基板を移動させるために基板輸送手段を操作するように構成されている。第２の速度は、第１の速度未満である。

少なくとも他の実施形態では、プリンタを操作する方法が開発された。方法は、少なくとも１つの導管によって、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバの両方に操作可能に接続されたプリントヘッドに第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバのうちの１つから液体インクを選択的に供給すること、液体インクをプリントヘッドに供給しない第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバの他方を溶融装置に選択的に結合して、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバのうちの１つが、プリントヘッドに液体インクを供給する間に、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバの他方が、溶融装置から液体インクを受けることを可能にすること、基板輸送手段を操作して、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバのうちの１つによって供給されるプリントヘッドを越えてプロセス方向に、第１の速度で受像基板を移動させること、第１のインクリザーバおよび第２のリザーバのうちの１つから供給される液体インクの遮断を検出すること、基板輸送手段の操作を修正して、第１のインクリザーバおよび第２のインクリザーバのうちの１つからプリントヘッドに供給される液体インクの遮断の検出に応じて、プリントヘッドを越えてプロセス方向に、第２の速度で受像基板を移動し、第２の速度は第１の速度より低いことを含む。

連続ウェブプリンタの概略図である。 １つまたは複数のプリントヘッドにインクを供給するためのインク供給アセンブリの概略図である。 デュアルリザーバアセンブリ内の１つのインクリザーバを介してのインク流れが遮断された場合にプリンタを操作する方法のブロック図である。

ここに開示するシステム及び方法を取り巻く状況、ならびにシステム及び方法の詳細についての一般的な理解を得るために図面を参照する。図面全体において、同様の構成要素には同様の参照番号を使用している。ここに使用される用語「プリンタ」とは、デジタルコピー機、製本機械、ファクシミリ装置、マルチファンクション機などの任意の目的のために印刷物出力機能を実行するあらゆる装置を包含する。用語「受像部材」は、紙、およびイメージングドラムまたはベルトを含む間接イメージング部材を含むあらゆる印刷媒体を包含する。受像部材は、プロセス方向に移動し、クロスプロセス方向がプロセス方向に垂直である。「媒体基板」は、印刷されたインク画像を受けるように構成された受像形態である。媒体基板の共通形態としては、印刷可能媒体の切断シートや、紙などの印刷可能媒体の長い（つまり、実質的に連続）ウェブに形成された部材が挙げられる。

図１を参照すると、印刷操作中に１つまたは複数のプリントヘッドへの遮断されたインク流れがある場合に異なるモードで操作するために構成されたインクジェットイメージングシステム５が示されている。この開示のために、イメージング装置は、１つまたは複数のインクジェットプリントヘッドおよび関連する固体インク供給部を採用するインクジェットプリンタの形態である。しかし、ここに記載される方法は、プリントヘッドにおいてインクジェットエジェクタを使用して画像を形成する様々な他のイメージング装置のいずれかに適用可能である。

イメージングシステムはプリントエンジンを含み、着色剤を排出するためのインクジェットエジェクタ用の制御信号を生成する前に画像データを処理する。着色剤はインクであってもよく、または１つまたは複数の染料または顔料を含み、選択された媒体に適用されることが可能なあらゆる適切な物質であってもよい。着色剤は黒、またはあらゆる他の所望の色であってもよく、所定のイメージング装置は、媒体に複数の異なった着色剤を適用することができてもよい。媒体は、、特に、普通紙、コート紙、光沢紙、プラスチックシートなどのポリマー、または透明フィルムを含む様々な基板のうちのいずれかを含んでいてもよく、媒体は、シート、ロール、または他の物理的構成において利用可能であってもよい。

ＤＴＳ（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｓｈｅｅｔ）、連続媒体、相変化インクジェットイメージングシステム５は、ウェブローラ８上に取り付けられた媒体１０のスプールなどの媒体源から、「基板」（紙、プラスチックまたは他の印刷可能材料）の媒体Ｗの長い（つまり、実質的連続）ウェブを供給するように構成された媒体供給およびハンドリングシステムを含む。片面印刷については、プリンタは、フィードローラ８、媒体調節器１６、印刷ステーション２０、印刷ウェブ調節器８０、および巻き取りユニット９０からなる。両面操作について、ウェブインバータ８４が使用されて、ウェブを反転して巻き取りユニット９０によって巻き取られる前に印刷ステーション２０および印刷ウェブ調節器８０に媒体の第２の側を示す。両面操作も、２つのプリンタが連続的に配置され、ウェブインバータがそれらの間に配置された状態で達成されてもよい。この配置では、第１のプリンタは、ウェブの一方の側に画像を形成固定し、インバータはウェブを反転し、第２のプリンタは、ウェブの第２の側に画像を形成固定する。片面操作では、媒体源１０は、媒体がプリンタを通って移動するローラの幅を実質的に覆う幅を有する。両面操作では、インバータ８４によって反転され、必要ならば、ウェブの裏面の印刷および調節のための印刷ステーション２０および印刷ウェブ調節器８０に対向するローラの他の半分をウェブが移動することを可能にする距離だけ横方向に移動される前に、印刷ステーション２０および印刷ウェブ調節器８０内のローラの２分の１をウェブは移動する時に、媒体源は、ローラ幅のほぼ２分の１である。巻き取りユニット９０は、プリンタからの除去および後の処理のためにローラにウェブを巻きつけるように構成されている。

媒体は、必要に応じソース１０から解かれ、媒体輸送手段において１つまたは複数のローラを回転させる、図示しない様々なモータによって進まれてもよい。媒体調節器は、ローラ１２および予熱器１８を含む。媒体輸送手段がプリンタを通り経路に沿って媒体を移動させる時に、ローラ１２は、巻き取り媒体の張力を制御する。代替の実施形態では、媒体基板は、切断シート形態で経路に沿って輸送されてもよく、その場合には、媒体供給およびハンドリングシステムは、プリンタを通る所望の経路に沿って切断媒体シートの輸送を可能にするあらゆる適切な機器または構造を含んでいてもよい。予熱器１８は、ウェブを、印刷される媒体の種類、並びに使用されるインクの種類、色および数に対応する所望の画像特性に対して選択される初期の所定の温度にする。予熱器１８は、接触、放射、伝導、または対流熱を使用して、媒体をターゲット予熱温度にしてもよく、それは、１つの実用的な実施形態では、約３０℃〜約７０℃の範囲にある。

媒体基板は、一連の色モジュールまたはユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄを含む印刷ステーション２０を通って輸送され、各色モジュールは、媒体の幅にわたって動作可能に延在しており、移動媒体上にインクを直接排出することが可能である（つまり、中間またはオフセット部材を使用することなく）。各色モジュールは、少なくとも１つのプリントヘッドを含み、いくつかのモジュールは、移動媒体基板の幅にわたって延在するように構成された複数のプリントヘッドを含んでいてもよい。一般的によく知られているものとして、各プリントヘッドは、単一色のインクを排出することが可能であり、各色に対するものは、カラープリント、すなわち、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）で典型的に使用される。プリンタのコントローラ５０は、ウェブがプリントヘッドを超えて移動する時に、４つのプリントヘッドに対向する経路の部分の一方側に位置するローラに隣接して取り付けられたエンコーダから速度データを受けて、ウェブの線速度および位置を計算する。コントローラ５０は、これらのデータを使用して、プリントヘッド内のインクジェットエジェクタを始動させるためのタイミング信号を生成して、プリントヘッドが、適切なタイミングおよび異なった色パターンのレジストレーションのための正確さで、４色のインクを排出することを可能にして、媒体上に色画像を形成する。発射信号によって始動されたインクジェットエジェクタは、コントローラ５０によって処理された画像データに一致する。画像データはプリンタに送信され、プリンタの構成要素であるスキャナー（図示せず）によって生成され、さもなければ、生成され、プリンタに供給されてもよい。様々な実施形態では、各原色用の色モジュールが１つまたは複数のプリントヘッドを含んでいてもよく、モジュール内の多数のプリントヘッドが単列または複数列の配列で形成されていてもよく、複数列の配列のプリントヘッドが交互に配列されてもよく、プリントヘッドが１つを越える色を印刷してもよく、または、プリントヘッドまたはその部分が、スポットカラー用途等用などのクロスプロセス方向として知られている、プロセス方向Ｐに対して直角の方向に移動可能に取り付けられることができる。

色モジュール２１Ａ〜２１Ｄのうちの１つ内の各プリントヘッドが、インク供給システムに流体結合されている。簡単にするために、図１は、色モジュール２１Ｄ内の少なくとも１つのプリントヘッドにインクを供給する単一インク供給システム５８を表すが、各色モジュール２１Ａ〜２１Ｄは、インク供給部が流体接続された色モジュール内の少なくとも１つのプリントヘッドに異なる色のインクを供給するための少なくとも１つの個別のインク供給部を有する。インク供給システム５８は、コントローラ５０に操作可能に接続されている。インク供給部５８は、導管７６を介して、色モジュール２１Ｄなどの色モジュール内のプリントヘッドに選択的に流体結合された溶解装置６０および２つのインクリザーバ６４Ａ、６４Ｂを含む。色モジュール２１Ｄ内のプリントヘッドは、リザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つから加圧下でインクを受ける。このように、このとき１つのリザーバが加圧されてインクを提供し、一方、他のリザーバが減圧されて溶解装置６０からインクを受ける。インク供給部５８は、図２を参照してより詳細に以下に記載される。

各色モジュールに関係するのは、典型的には棒またはロールの形態の支持部材２４〜２４Ｄであり、媒体の裏面上にプリントヘッドに実質的に対向して配置されている。各支持部材は、支持部材に対向するプリントヘッドから所定の距離に媒体を位置決めするために使用される。各支持部材は、熱エネルギーを放射して、媒体を所定の温度に加熱するように構成してもよく、１つの実用的な実施形態では、その温度は、約４０℃〜約６０℃の範囲である。様々な支持部材は、個々にまたは集団的に制御されてもよい。予熱器１８、プリントヘッド、支持部材２４（もし加熱されるなら）、さらに周囲空気が結合して、約４０℃〜７０℃の所定の温度範囲で印刷ステーション２０に対向する経路の部分に沿って媒体を維持する。

媒体経路に沿った印刷ゾーン２０に続くのが、１つまたは複数の「中間ヒーター」３０である。中間ヒーター３０は、接触、放射、伝導、および／または対流熱を使用して媒体の温度を制御してもよい。中間ヒーター３０は、媒体上のインクがスプレッダ４０を通って送られる場合、媒体上に置かれたインクを所望の特性に適切な温度にする。１つの実施形態では、中間ヒーター用のターゲット温度のための有用な範囲は約３５℃〜約８０℃である。中間ヒーター３０は、インク温度および基板温度を互いに約１５℃以内で等しくする効果を有する。より低いインク温度はより少ないラインの広がりを付与し、一方、より高いインク温度が透き通し（印刷の反対側からの画像の視認性）を引き起こす。中間ヒーター３０は、基板およびインク温度をスプレッダの温度より０〜２０℃上の温度に調整する。

中間ヒーター３０に続いて、固定アセンブリ４０が、媒体に熱および／または圧力を適用して、媒体に画像を固定するように構成されている。固定アセンブリは、加熱または非加熱圧力ローラ、放射ヒーター、加熱ランプ等を含む媒体に、画像を固定するためのあらゆる適切な機器または装置を含んでいてもよい。図１の実施形態では、固定アセンブリは、「スプレッダ」４０を含み、それは、所定の圧力、いくつかの実施では、媒体に熱を適用する。スプレッダ４０の機能は、ウェブＷ上に実質的に液滴であるもの、一連の液滴、またはインクのラインを受け取り、圧力、いくつかのシステムでは熱によってそれらを塗ることであり、その結果、隣接する液滴間のスペースが満たされ、画像固体が均一となる。インクを広げることに加えて、スプレッダ４０は、また、インク層の密着を増大および／またはインク−ウェブの付着を増大させることによって、画像耐久性をも向上することが可能である。スプレッダ４０は、画像側ローラ４２および圧力ローラ４４などのローラを含み、媒体に熱および圧力を適用する。一方のロールは、発熱体４６などの発熱抵抗体を含み、ウェブＷを約３５℃〜約８０℃の範囲の温度にすることができる。代替の実施形態では、固定アセンブリは、印刷ゾーン後に媒体の非接触加熱（圧力をかけずに）を使用してインクを広げるように構成されてもよい。そのような非接触固定アセンブリは、あらゆる適切なタイプのヒーターを使用して、放射ヒーター、ＵＶ加熱ランプ等の所望の温度に媒体を加熱してもよい。

１つの実用的な実施形態では、スプレッダ４０内のローラ温度は、５５℃などの、インクの特性に依存する最適温度で維持され、一般的に、より低いローラ温度がより少ないライン広がりを付与し、一方、より高い温度が光沢の欠陥を引き起こす。あまりにも高いローラ温度は、インクがロールに対してオフセットされる可能性がある。１つの実用的な実施形態では、ニップ圧は、約５００〜２０００ｐｓｉ ｌｂｓ／サイドの範囲で設定されている。より低いニップ圧は、より少ないライン広がりを付与し、一方、より高い圧力が圧力ローラの寿命を低減する。

スプレッダ４０は、また、画像側ローラ４２に関連する洗浄／給油ステーション４８を含んでいてもよい。ステーション４８は、ローラ表面を洗浄する、および／またはローラ表面に離型剤または他の材料の層を適用する。離型剤材料は、約１０〜２００センチポアズの粘性を有するアミノシリコーン油であってもよい。少量の油が必要であり、媒体によって運ばれる油は、Ａ４サイズシート当たりわずか約１〜１０ｍｇである。１つの可能な実施形態では、中間ヒーター３０およびスプレッダ４０は、それらのそれぞれの機能が媒体の同じ部分に対して同時に生じる状態で、単一ユニットに組み合わされてもよい。他の実施形態では、媒体は、印刷されてインクが広がることを可能にする場合には高温で維持される。

スプレッダ４０を介した通行に続いて、印刷された媒体は、システム（片面印刷）から除去するためのローラに巻回されてもよく、またはプリントヘッド、中間ヒーターおよびスプレッダによって第２の通路用のローラの他の部分への反転および移動用のウェブインバータ８４に向けられる。両面印刷物は、次いで、巻き取りユニット９０によって、システムから除去するためのローラに巻回されてもよい。または、媒体は、媒体を切断、拘束、順に並べるおよび／またはとじるなどの仕事を行う他の処理ステーションに向けられてもよい。

機器５の様々なサブシステム、構成要素および機能の操作および制御が、コントローラ５０を用いて行われる。コントローラ５０は、プログラム指示を実行する一般的または専門のプログラマブルプロセッサで実施されてもよい。プログラム機能を行うのに必要な指示およびデータが、プロセッサまたはコントローラに関連したメモリに格納されていてもよい。これらの構成要素は、プリント基板カード上に設けられていてもよく、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として設けられていてもよい。各回路は個別のプロセッサで実施されてもよく、または、多数の回路が同じプロセッサ上で実施されてもよい。または、回路は、ＶＬＳＩ回路内に設けられた個別の構成要素または回路で実施されてもよい。また、ここで記載された回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別の構成要素またはＶＬＳＩ回路の組み合わせで実施されてもよい。コントローラ５０は、ウェブＷ上にインク液滴を排出するインクジェットエジェクタの操作を調節するために、プリントヘッドまたは各色モジュール２１Ａ〜２１Ｄ内のプリントヘッドに動作可能に接続されていてもよい。コントローラ５０は、さらに、インク供給部５８などのインク供給部の操作を制御するように構成されている。インク供給部５８内の両方のリザーバがインクを供給することができる場合には、コントローラ５０は、溶解装置６０からの液体インクで、減圧されたリザーバを補充しながら、インク供給部５８を操作して、色モジュール２１Ｄへの加圧されたインクの連続的な流れを可能にする。より詳細に以下に説明されるように、コントローラ５０は、また、インク供給部５８内のインクリザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つが、インク供給の遮断に直面する場合には、インク供給部、色モジュールおよび媒体輸送手段を代替モードで操作してもよい。

図２は、インク供給システム５８をより詳細に表す。インク供給部５８は、インク溶解装置６０、インクリザーバ６４Ａ、６４Ｂ、インク供給部５８からプリントヘッド７８にインクが流れることを可能にする流体管７６を含む。インク供給部５８は、各リザーバ６４Ａ、６４Ｂがインクの個別の供給を維持するので、デュアルリザーバシステムである。インク室６４Ａは、開口７０Ａを介して溶解装置６０と選択的に流体連通してセットされていてもよく、開口７０Ａを介して導管７６と選択的に流体連通していてもよい。同様に、リザーバ６４Ｂは、開口７０Ｂ、７２Ｂをそれぞれ介して、溶解装置６０および導管７６と選択的に流体連通してセットされている。各リザーバ６４Ａ、６４Ｂは液体インクを保持するように構成されており、各リザーバは、ヒーター（図示せず）を含んで液相でインクを維持していてもよい。レベルセンサ６８Ａ、６８Ｂは、リザーバ６４Ａ、６４Ｂ内にそれぞれ位置し、各リザーバ内にあるインクのレベルを特定する。レベルセンサ６８Ａ、６８Ｂは、図１のコントローラ５０などのコントローラに結合されて、コントローラが、各リザーバ内のインクのレベルを参照してインク供給部５８を操作することを可能にしてもよい。レベルセンサ６８Ａ、６８Ｂは、サーミスターであってもよく、または、リザーバ６４Ａ、６４Ｂ内のインクのレベルを特定するのに適切な他の検出装置であってもよい。

操作において、固体インクが溶解装置６０に入る。固体インクは、インク棒またはインクペレットなどの様々な形態を有していてもよい。溶融装置は、ここで溶解プレート６２として理解され、十分な熱を加えて溶解装置内の固体インクを液化する。液化されたインクは、開口７０Ａを介してインクリザーバ６４Ａに、または開口７０Ｂを介してインクリザーバ６４Ｂに流れ込むことが可能である。操作中に、リザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つが加圧され、色モジュール２１にインクを供給し、一方、他のリザーバが減圧されて、リザーバが溶解装置６０からインクを受けることを可能にする。加圧されたリザーバでは、開口７０Ａまたは７０Ｂが密閉されており、一方、対応する開口７２Ａまたは７２Ｂは開かれている。外部圧力源（図示せず）がリザーバに正圧を加えて、インクがプリントヘッドに流れることを可能にする。減圧されたリザーバは、減圧されたリザーバを大気圧に放出するために開かれた開口７０Ａ、７０Ｂのうちの対応する１つを有する。減圧されたリザーバ内の対応する開口７２Ａまたは７２Ｂが密閉されている。例えば、リザーバ６４Ａが加圧されるなら、開口７０Ａは閉じられ、開口７２Ｂは、リザーバ６４内の加圧されたインクが導管７６を介してプリントヘッド７８に流れることを可能にするために開いている。この構成では、リザーバ６４Ｂは開口７０Ｂを介して放出されて、溶解装置６０と流体連通してリザーバ６４Ｂをセットする。溶解装置６０は加圧されず、この構成において、リザーバ６４Ｂも減圧し、インクがリザーバに流れ込むことを可能にする。開口７２Ｂは閉じられて、導管７６内の圧力を維持し、一方、リザーバ６４Ｂは溶解装置６０からインクを受ける。開口７０Ａ、７０Ｂ、７２Ａおよび７２Ｂは、他力停止部材やバルブを含むあらゆる適切な密封装置を使用して開閉されてもよい。図１のコントローラ５０などのコントローラは、操作において選択的に開口７０Ａ、７０Ｂ、７２Ａおよび７２Ｂを開閉することが可能である。

印刷操作中に、インクリザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの加圧された１つは、インクのレベルがレベルセンサ６８Ａ、６８Ｂのうちの１つによって測定された所定のレベルよりも下がるまで、プリントヘッドにインクを供給する。低いインクレベルの検出に応じて、溶解装置から受けたインクを保持する減圧されたインクリザーバは、溶解装置から封鎖され、加圧され、導管７６と流体連通してセットされる。加圧されたインクリザーバは、導管から封鎖され、減圧され、溶解装置６０と流体連通してセットされてインクを受ける。各リザーバは、プリントヘッドにインクを供給してもよく、または印刷操作中に必要に応じ溶解装置６０からインクを受けてもよい。このように、インク供給部５８は、一定の供給量の加圧されたインクをプリントヘッド７８に供給する。インク供給部５８の代替の実施形態は、２つの導管にインクを供給するように構成されてもよく、各導管はリザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つと流体連通してセットされる。

操作中に、インクリザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つからプリントヘッド７８へのインクの流れを遮断することによって、リザーバを操作不能にする様々な故障が生じる可能性がある。例えば、破片や他の汚染物質がインク溶解装置６０に入り、リザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つを介してインクの流れを塞ぐ可能性がある。リザーバヒーターのうちの１つが故障するなら、インクはリザーバ内で凝固し、リザーバを介してプリントヘッド７８へのインクの流れを遮断する可能性がある。さらに、インクレベルセンサ６８Ａ、６８Ｂのうちの１つが故障を起こすなら、コントローラは、欠陥のあるレベルセンサでリザーバ内のインクレベルを測定することができない可能性がある。他の故障モードでは、両方のインクリザーバは、リザーバからインクを受けるプリントヘッド、または複数のプリントヘッドが、リザーバが溶解装置からインクを受けるより速い速度でインクを消費する速度でインクを供給することが可能である。これらの条件で、他のリザーバがインクを供給することができない間に、リザーバ６４Ａ、６４Ｂのうちの１つがインクでまだ充填している場合に、インク供給部５８内で遮断が生じる。インク供給部５８が１つのインクリザーバで遮断に直面するあらゆる状態で、インク供給部５８およびプリンタは、１つまたは複数の代替の印刷モードを使用して操作し続けることが可能である。これらのモードは、両方のインクリザーバがプリントヘッドにインクの遮断されない供給をもたらすことができるまで、プリンタが操作を続けることを可能にする。

図３は、インクリザーバからの液体インクの供給の遮断を検出し、遮断の検出に応じて代替の印刷モードでプリンタを操作するためのプロセス３００のブロック図を表す。媒体輸送手段、バルブおよび圧力源ならびにプリントヘッドの操作は、コントローラ５０または他のコントローラまたはコントローラに動作可能に接続される制御回路によって行われることが可能である。コントローラ５０、およびプロセス３００によって実行される１つまたは複数の行為を行うのに必要な他の制御回路は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせを使用して構成される。プロセス３００は、図１および図２に示されるシステム５８などのデュアルリザーバインク供給システムにおいて両方のインクリザーバにインクを供給することによって始まる（ブロック３０４）。上記のように、１つのリザーバは加圧されて、プリントヘッドにインクを供給し、一方、他のリザーバは減圧されて、溶解されたインクを受け、リザーバは、プリントヘッドへのインクの供給と溶解アセンブリからのインクの受け入れを切り替えて、プリントヘッドへのインクの連続供給をもたらす。プリンタは、画像操作のための第１の速度で印刷ゾーンを介して連続ウェブなどの媒体基板を移動させる（ブロック３０８）。媒体基板を移動させるための第１の速度は、様々なプリンタ設計および操作モードがプロセス方向に異なる速度で媒体基板を移動させるように構成された状態で、プリンタ用の標準操作速度とすることが可能である。

プロセス３００は、ダブルリザーバインク供給部を使用してインクを供給し、各インク供給部の第１および第２のリザーバにおいて遮断が検出されない場合には、画像操作のための第１の速度で媒体を移動させる（ブロック３１２）。プロセス３００は、インク供給部内の第１および第２のインクリザーバのうちの１つに生じた遮断を検出することが可能である（ブロック３１２）。遮断を検出する様々な方法が、遮断を検出するために使用されることが可能である。加圧されたインクリザーバ内のインクのレベルが印刷操作中に減少しない場合には、インクリザーバ内のレベルセンサは、リザーバのうちの１つの閉塞を検出することが可能である。遮断を検出する他の方法は、インクが、減圧されたリザーバに流れ込む容積割合を測定することを含む。インクが、減圧されたリザーバに流れ込む割合が、予期された割合未満であるなら、この異常割合は、プリンタで使用されるリザーバを介してインクの流れの遮断を表す可能性がある。リザーバ内のレベルセンサの操作において特定された故障も、リザーバを介してのインクの流れを遮断する可能性がある。

インク供給部内のリザーバの操作における遮断の検出に応じて、プロセス３００は、遮断に直面しないインクリザーバからインクを供給し始める（ブロック３１６）。１つのリザーバからインクの供給において遮断が検出される場合には、プロセス３００は、媒体基板が、インク供給部において検出される遮断がない場合には、操作速度と比較して印刷ゾーンを介して移動する速度を低下する（ブロック３２０）。インクを送るリザーバ内のインクの検出されたレベルが所定のしきい値よりも下がるまで、印刷操作は低減された操作速度で継続し（ブロック３２４）、プリンタは、供給インクリザーバを減圧し、供給インクリザーバをインクで補充する（ブロック３２８）。プロセス方向により低い速度で媒体基板を移動させることは、供給リザーバからのインク消費の割合を低減する。遮断がリザーバ用の補充割合を超えるプリントヘッドインク消費の割合による状況では、より低い媒体基板速度は、両方のリザーバがインクを供給し、プリントヘッドにインクの連続供給をもたらす適切な方法で補充されることが可能である。

１つのリザーバがブロックされる、または別の方法でプリントヘッドにインクをもたらすことができない状況で、補充操作がプリントヘッドを減圧するまで、供給リザーバはインクをもたらす。リザーバが補充され、加圧されるまで、インクリザーバに結合されたプリントヘッド、または複数のプリントヘッドを使用してインクを排出する印刷操作は保留される。このように、補充プロセスを短くすることは、１つの供給リザーバを備えたプリンタを操作する効率を向上させる。非加圧のインク溶解装置は、供給リザーバが印刷用インクを送り続ける間、液体インクの供給を溶解し保持するように構成されることが可能である。インク溶解装置に供給リザーバを放出する際には、溶解装置内の保持された液体インクは、リザーバに直接流れ込んで、リザーバの補充割合を向上させることが可能である。

いくつかのウェブプリンタの実施形態は、補充操作中に、低減された速度で印刷ゾーンを介して媒体基板を移動させ続けることが可能である。媒体基板の低減された速度は、供給リザーバの補充操作中に印刷ゾーンを通る媒体の量を低減しながら、印刷操作が供給リザーバを使用し続けることを可能にするために選択される。速度低減の大きさは、操作パラメータによって選択されて、処理能力と媒体使用量のバランスを保つことが可能である。例えば、最大処理能力モードにおいて、供給リザーバが印刷し、次いでリザーバが補充される間に、媒体ウェブは通常速度で移動することが可能である。媒体ウェブ使用量を低減するために選択された他のモードにおいて、より低い媒体基板速度は、インクリザーバが補充される時に、印刷ゾーンを通る媒体基板の長さを低減する。

プロセス３００は、媒体基板の移動を停止し、インクリザーバの補充操作中に所定の距離だけ逆方向に媒体基板を移動させることが可能である（ブロック３３２）。印刷操作中に、媒体基板は、印刷ゾーンを介してプロセス方向に移動し、媒体基板は、リザーバが補充される間にプロセス方向の逆に移動する。この操作は、インク画像を受けることなく、他の方法で印刷ゾーンを通る媒体基板の少なくとも一部が、供給インクリザーバが補充された後に画像が形成されることを可能にする。プロセス方向に印刷ゾーンを介して媒体ウェブを輸送するために使用される低減された操作速度は、インクリザーバが補充する間に媒体ウェブを停止および逆方向に移動させることを容易にする。媒体基板は、印刷ゾーンを介して媒体基板の移動する既に画像が形成された領域を含めて、印刷モードに基づいて逆プロセス方向に様々な距離を移動して、印刷の操作が再開する場合に、プロセス方向において操作速度に媒体ウェブを加速するのに必要とされる距離を占めることが可能である。媒体基板の移動を停止および逆にすることは、任意のプロセスであり、媒体基板の方向を逆にする能力がないプリンタの実施形態は、さらに、上記低減された速度で媒体基板を移動させることが可能である。

プロセス３００は、遮断がいつ解決されたかを検出し（ブロック３３６）、続いて、両方のインクリザーバにインクを供給し、媒体基板に全速力で印刷することが可能である（ブロック３０４、３０８）。遮断が継続する場合には（ブロック３３６）、上記のように供給インクリザーバから送られたインクを使用して、プロセス３００は印刷し続ける。プロセス３００は、遮断が生じたことを検出した後にどの時点でもリザーバからのインクの流れに対する遮断が解決されたことを検出することが可能である。いくつかの実施形態では、オペレーターは、遮断が解決されたというメンテナンスおよび合図を行うことが可能である。他の実施形態では、インク流れおよびインクレベルセンサなどのセンサーは、遮断されたリザーバがプリントヘッドへのインクの送出を再開することができることを示すことが可能である。図３の各ブロック３１６〜３３２とブロック３３６との間の破線によって示されるように、遮断が検出された後に、インク供給部内の遮断の解決がプロセス３００におけるどの時点でも起こることが可能である。

Claims (6)

1. 液体インクを保持するように構成された第１のインクリザーバと、
   前記第１のインクリザーバ内に位置し、第１のインクリザーバ内の前記液体インクのレベルを特定するように構成された第１のレベルセンサと、
   前記液体インクを保持するように構成された第２のインクリザーバであって、前記第１のインクリザーバと前記第２のインクリザーバとが各々、他方のリザーバから個別のインクの供給を維持する、第２のインクリザーバと、
   前記第２のインクリザーバ内に位置し、前記第２のインクリザーバ内の前記液体インクのレベルを特定するように構成された第２のレベルセンサと、
   前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバに流体結合され、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバから受けたインクの液滴を受像基板上に排出するように構成されたプリントヘッドと、
   前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバに流体結合された前記プリントヘッドを越えてプロセス方向に、第１の速度で前記受像基板を移動させるように構成された基板輸送手段と、
   前記基板輸送手段、前記第１のレベルセンサおよび前記第２のレベルセンサに操作可能に接続されたコントローラであって、前記コントローラが、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つから前記プリントヘッドに供給される前記液体インクの遮断を検出することに応じてプロセス方向に第２の速度で前記受像基板を移動させるために前記基板輸送手段を操作するように構成され、前記第２の速度は、前記第１の速度未満であるコントローラと、
   を含み、
   前記コントローラは、さらに、前記基板輸送手段を操作して、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つから前記プリントヘッドに供給される前記液体インクの前記遮断の前記検出に応じて、前記プロセス方向の前記受像基板の移動を停止し、前記液体インクの前記遮断の前記検出と前記受像基板の停止への到達との間の時間間隔に相当する距離だけ前記受像基板を逆にし、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つから前記プリントヘッドに供給される前記液体インクの前記遮断の終了に応じて、前記プロセス方向に前記受像基板の移動を再開するように構成されている、印刷装置。
2. 前記コントローラは、さらに、前記第１のレベルセンサおよび前記第２のレベルセンサから信号を受けて、前記第１のインクリザーバ内のインクレベルおよび前記第２のインクリザーバ内のインクレベルを検出し、前記第１のインクリザーバ内の前記インクレベルを第１のインクレベルしきい値と比較し、前記第２のインクリザーバ内の前記インクレベルを第２のインクレベルしきい値と比較し、前記第１及び前記第２のインクリザーバのうち一方の前記インクリザーバが減圧されて前記液体インクを受けることで前記インクレベルが上昇し続けている間、他方の前記インクリザーバが加圧されて前記プリントヘッドに前記液体インクを供給することで前記他方のインクリザーバにおける前記インクレベルが前記他方のインクリザーバに対応する前記インクレベルしきい値未満に下がらないことに応じて、前記プリントヘッドに供給される前記液体インクの前記遮断を検出するように構成されている、請求項１の印刷装置。
3. 前記コントローラは、さらに、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１および第２のインクリザーバのうちの１つに前記液体インクが供給されることを可能にするように構成されている、請求項１の印刷装置。
4. 前記コントローラは、さらに、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つに前記液体インクが供給される所定の容積率の低減を検出して、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つから前記液体インクの遮断を検出するとともに、前記基板輸送手段の操作を修正して、前記液体インクが前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つに供給される容積率の低減の検出に応じて第２の速度で前記受像基板を移動させるように構成されている、請求項１の印刷装置。
5. 前記コントローラは、さらに、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つを溶融装置に結合して、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つが、前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つからの前記液体インクの供給の遮断の検出に応じて、前記溶融装置から前記液体インクを受けることを可能にするように構成されている、請求項３の印刷装置。
6. 前記コントローラは、さらに、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つを大気圧に放出して、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つに、前記液体インクが溶融装置から流れることを促進するとともに、圧力源を始動して、前記液体インクが前記溶融装置から受けられた後に、前記液体インクの供給が遮断されたとして検出された前記第１のインクリザーバおよび前記第２のインクリザーバのうちの１つを加圧するように構成されている、請求項５の印刷装置。
   

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