JP6207429B2 - 連続紙プリンタにおける皺の検出 - Google Patents

Description

本文書において開示するデバイスおよび方法は概してプリンタに関し、より具体的には、連続供給媒体インクジェットプリンタにおける皺を検出するためのシステムおよび方法に関する。

インクジェットプリンタは、受像面上へ液体インクを噴出する複数のインクジェットを作動させるプリントヘッドを有する。インクは、プリンタ内に位置合わせされるリザーバに貯蔵されることが可能である。このようなインクは、水性、油性、溶剤系またはＵＶ硬化型インク、またはインクエマルジョンである可能性がある。他のインクジェットプリンタは、固体形式のインクを受け入れ、次にこの固体インクを溶かして、受像面上へ噴出させるための液体インクを生成する。これらの固体インクプリンタの場合、固体インクは、ペレット、インクスティック、グラニュールまたは他の形状である可能性がある。典型的には、インクローダ内に配置される固体インクペレットまたはインクスティックをインクローダが供給シュートまたはチャネルを介して溶融デバイスへ送出する。リザーバは、溶融インクを受け入れ、この溶融インクを１つまたは複数のプリントヘッドへ供給する。他のインクジェットプリンタは、ゲルインクを用いる。ゲルインクも、インクがプリントヘッドによる噴出に適するように、インクの粘性を変えるべく予め決められた温度まで加熱される。

ある典型的な全幅インクジェットプリンタは、１つまたは複数のプリントヘッドを用いる。各プリントヘッドは、典型的には、画像を形成するために開放間隙より向こうの受像面へインク滴を噴出するための個々のノズルによるアレイを含む。受像面は、回転式印刷ドラムまたはエンドレスベルト等の、連続する記録媒体ウェブの表面、一連の媒体シートの表面または受像部材の表面である可能性がある。回転する表面へ印刷される画像は、後に、回転する表面と転写定着ローラとによって形成される転写定着ニップにおいて機械力により記録媒体へ転写されかつ定着される。

あるインクジェットプリントヘッドにおいて、個々の圧電、熱または音響アクチュエータは、ファイアリング信号と呼ばれることもある電気電圧信号に応答してインクが充填された圧力チャンバからオリフィスを介してインクを噴出させる機械力を生成する。ファイアリング信号の振幅、周波数または持続時間は、各液滴において噴出されるインクの量に影響する。ファイアリング信号は、プリントヘッドコントローラにより、画像データに従って発生される。あるインクジェットプリンタは、画像データに従って受像部材上の特定のロケーションで個々のインク滴によるパターンを印刷することにより、印刷画像を形成する。インク滴が着弾するロケーションは、「インク滴ロケーション」、「インク滴ポジション」または「ピクセル」と呼ばれることがある。したがって、印刷オペレーションは、画像データに従った受像部材上へのインク滴の配置と見なされる可能性もある。

連続するウェブまたは記録媒体上へ印刷する場合、媒体上へ配置されたインク滴は、典型的にはスプレッディングデバイスを用いて展延されかつ定着される。スプレッディングデバイスは、整合的なカバーリングを伴って構成される高負荷加圧ローラと、中実の非整合的な表面を有して構成される隣接する画像サイドローラとを含むことが可能であり、これらのローラは相互作用して媒体が引き込まれる高強度ニップを形成する。媒体上へのインクの展延および定着により、印刷オペレーションは、所望される画像品質およびパフォーマンスを達成することができる。時として、高負荷加圧ローラと画像サイドローラとが位置外れになれば、または、ニップの負荷が媒体の重量、幅またはエッジ見当合わせ位置に適合しなければ、媒体ウェブ内に皺ができる可能性がある。既存のインクジェットプリンタでは、オペレータが定期的にウェブの状態を点検し、皺が存在しているかどうかを目視で検出する。皺を検出すると、オペレータは、皺をなくすべく保全処置を実施する。結果的に、オペレータは、その重大度が容認し難い限度を超えるまで皺を検出できないことがある。さらに、皺が検出された後であっても、加圧ローラの適切な調整を可能にするために、オペレータはさらに、その皺がウェブ中心の内側であるか、外側であるかを決定しなければならない。したがって、皺状態が存在する間の連続的な印刷作業から生じるマシンの中断時間および材料の浪費を最小限に抑えるために、移動するウェブにおける皺の存在およびポジションを自動的に検出することが望ましい。

連続する供給媒体における皺のポジションを識別する方法を実装するために、ウェブ印刷システムを開発した。

本システムは、媒体ウェブをウェブ印刷システムを介してプロセス方向へ動かすように構成される媒体輸送システムであって、前記ウェブはウェブを通じてプロセス方向に対して垂直であるプロセス横断方向にマーキングされる第１のポジションと、センタポジションと、第２のポジションとを有する媒体輸送システムと、前記第１のポジション、センタポジションおよび第２のポジションに対応する画像データを生成するように構成される光学センサと、前記媒体輸送システムおよび前記光学センサへ機能的に接続されるコントローラであって、ウェブ印刷システムを介してウェブを移動させるべく前記媒体輸送システムを作動し、前記第１のポジション、センタポジションおよび第２のポジションに対応する画像データを生成すべく前記光学センサを作動し、プロセス横断方向におけるウェブ上での前記センタポジションと第１のポジションとの第１の距離を識別し、プロセス横断方向におけるウェブ上での前記センタポジションと前記第１のポジションとは異なる第２のポジションとの第２の距離を識別し、前記第１の距離と予め決められた第１の距離との間の第１の差、および前記第２の距離と予め決められた第２の距離との間の第２の差を測定し、かつウェブにおける前記第１の差および第２の差に対して皺のポジションを識別するように構成されるコントローラとを含む。

図１は、使用される媒体ウェブ内の皺のポジションを識別するための方法を実装すべく修正された先行技術によるインクジェットプリンタを示す略図である。 図２は、文書間ゾーンにおける媒体の幅に渡る内側ポジション、センタポジションおよび外側ポジションに基準ポジションを印刷している、図１のプリンタの媒体ウェブを示す略図である。 図３は、媒体ウェブにおける皺の形成が、マーキングされた基準ポジションのロケーションを互いに対して、かつ複数の密着イメージセンサに関連してどのように変えさせるかを示す略図である。 図４は、媒体ウェブにおける皺の形成が、マーキングされた基準ポジションのロケーションを互いに対して、かつ複数の密着イメージセンサに関連してどのように変えさせるかを示す略図である。 図５は、媒体ウェブにおける皺の形成が、マーキングされた基準ポジションのロケーションを互いに対して、かつ複数の密着イメージセンサに関連してどのように変えさせるかを示す略図である。 図６は、図１の修正されたプリンタに関連づけられるスプレッダの拡大斜視図である。 図７は、図１のプリンタの媒体ウェブにおける皺のポジションを識別するためのプロセスを示すフロー図である。 図８は、媒体がシステム内のプリントヘッドを通り過ぎるにつれて連続する媒体ウェブ上へインクを噴出する、先行技術によるインクジェットプリンタを示す略図である。

図８は、本開示に関連するエレメントを有する、先行技術によるインクジェットプリンタ１００を描いている。あるインクジェットプリンタは、本開示の目的に沿って、紙等の受像部材、別の印刷媒体、または回転画像ドラムまたはベルト等の間接部材の表面へインク滴を噴出するために１つまたは複数のインクジェットプリントヘッドを用いる。以下、ウェブにおける皺のポジションを識別するためのシステムおよび方法を、相変化インクを用いる図８に描かれたプリンタ１００を参照して説明するが、本明細書に開示するシステムおよび方法は、水性インク等の他の形式のインクを用いるプリンタ、または一連の媒体シート上へインクを噴出するプリンタにおいて使用されることが可能である。

プリンタ１００は、「相変化インク」でインク画像を印刷するように構成される。相変化インクは、室温では実質的に固体であるが、相変化インクの溶融温度まで加熱されると受像部材表面へ噴射される液体状態に遷移するインクを意味する。相変化インクの溶融温度は、固体である相変化インクを液体または溶融形式へと溶融することができる任意の温度である。ある実施形態において、相変化インクの溶融温度は、約７０℃から１４０℃までである。代替実施形態において、プリンタに利用されるインクは、ＵＶ硬化性ゲルインクを含む。ゲルインクも、プリントヘッドのインクジェットエジェクタによって噴出される前に加熱される。本明細書において、液体インクは、溶融した固体インク、加熱されたゲルインク、または水性インク、インクエマルジョン、インク懸濁液、インク溶液またはこれらに類似するもの等の他の既知の形式のインクを指す。

プリンタ１００は、ダイレクトツーウェブ、連続媒体、相変化インクジェットプリンタの一例である。図８に示されているように、プリンタ１００は、２０個のプリントモジュール８０〜９９と、コントローラ１２８と、メモリ１２９と、バッカローラ１１５と、バッカローラ１１６と、プレヒータローラ１１８と、アペックスローラ１２０と、レベラローラ１２２と、テンションセンサ１５２Ａ〜１５２Ｂ、１５４Ａ〜１５４Ｂおよび１５６Ａ〜１５６Ｂと、エンコーダ１６０、１６２および１６４等の速度センサとを含む。プリントモジュール８０〜９９は、媒体経路Ｐに沿って順次位置合わせされ、印刷媒体１１４がプリントモジュールを通って進むにつれて印刷媒体１１４上へ画像を形成するための、最初のプリントモジュール８０から最後のプリントモジュール９９に至る印刷ゾーンを形成する。プリントモジュール８０〜８３は各々、マゼンタインクを提供する。プリントモジュール８４〜８７は各々、シアンインクを提供する。プリントモジュール８８〜９１は各々、イエローインクを提供する。プリントモジュール９２〜９５は各々、ブラックインクを提供する。プリントモジュール９６〜９９は各々、仕上げ塗りとしての透明インクを提供する。他の全ての関連において、プリントモジュール８０〜９９は略同一である。

媒体ウェブ１１４は、ローラ１１５および１１６、プレヒータローラ１１８、アペックスローラ１２０およびレベラローラ１２２によって案内される媒体経路Ｐを介して進む。経路沿いには、ローラ１１５に隣接して、加熱されたプレート１１９が設けられる。図８において、アペックスローラ１２０は「アイドラ」ローラであり、移動する媒体ウェブ１１４との係合に応答して回転するが、その他は印刷システム１００内の如何なるモータまたは他の駆動機構からも分離されたローラであることを意味する。プレヒータローラ１１８、アペックスローラ１２０およびレベラローラ１２２は各々、媒体ウェブ１１４にその表面の一部によって係合するキャプスタンローラの例である。媒体経路Ｐの一方の端には、ブラシクリーナ１２４およびコンタクトローラ１２６が位置決めされる。

印刷ゾーンに続く媒体経路Ｐ沿いには、１つまたは複数の「中間ヒータ」１３０が存在する。中間ヒータ１３０は、接触熱、放射熱、伝導熱および／または対流熱を用いて媒体の温度を制御することができる。中間ヒータ１３０は、媒体ウェブ１１４上のインクが定着アッセンブリ４０を介して送られる際に、媒体ウェブ１１４上へ配置されたインクを所望される特性に適する温度に至らせる。ある実施形態において、中間ヒータを出る媒体の目標温度の有効範囲は、約３５℃から約８０℃までである。レベラローラ１２２は、インクおよび基材の温度を互いに１５℃以内まで等化するという効果を有する。より低いインク温度では、線広がりがより少なくなり、より高いインク温度は透き通し（印刷反対側から画像が見えること）を引き起こす。中間ヒータ３０は、基材温度およびインク温度を定着アッセンブリ４０の温度より上０℃から２０℃に調整する。

中間ヒータ３０に続いて、定着アッセンブリ４０は、媒体ウェブ１１４へ画像を定着させるために媒体ウェブ１１４へ熱および／または圧力を加える。定着アッセンブリ４０は、加熱される、または加熱されない加圧ローラ、放射ヒータ、加熱ランプおよびこれらに類似するものを含む、媒体へ画像を定着させるための任意の適切なデバイスまたは装置を含む。図８の実施形態において、定着アッセンブリは、媒体ウェブ１１４へ予め決められた圧力、および実装によっては熱を加える「スプレッダ」４０を含む。スプレッダ４０の機能は、媒体ウェブ１１４上の個々のインク滴、インク滴の連なり、またはインクラインを扁平にすること、および圧力で、かつシステムによっては熱でインクを扁平にすることである。スプレッダ４０は、媒体ウェブ１１４上に均一な画像を形成するために、インク滴を扁平にして隣接する滴間の空間を満たす。インクの展延に加えて、スプレッダ４０は、インク層の凝集を増大させること、および／またはインク−ウェブの接着を増大させることによって、媒体ウェブ１１４へのインク画像の定着を向上させる。スプレッダ４０は、間に形成されるニップ１４０において媒体ウェブ１１４へ熱および圧力を加えるために、画像側ローラ１３２および加圧ローラ１３８等のローラを含む。何れのローラも、媒体ウェブ１１４を約３５℃から約８０℃までの範囲内の温度に至らせるための加熱エレメントを含むことが可能である。代替実施形態において、定着アッセンブリは、印刷ゾーン後に、媒体ウェブ１１４の非接触加熱（圧力なし）を用いてインクを展延する。このような非接触性の定着アッセンブリは、放射ヒータ、ＵＶ加熱ランプおよびこれらに類似するもの等の任意の適切なタイプのヒータを用いて媒体ウェブ１１４を所望される温度まで加熱することができる。

スプレッダ４０は、画像側ローラ１３２に関連づけられる清掃／塗油ステーション（不図示）を含むことが可能である。本ステーションは、ローラ表面を清掃し、かつ／またはローラ表面へ剥離剤または他の物質の膜を塗布する。剥離剤材料は、約１０〜２００センチポアズの粘性を有するアミノシリコーンオイルであってもよい。ステーションからは、少量のオイルが媒体ウェブ１１４へ移動され、プリンタ１００は、媒体ウェブ１１４のＡ４サイズ用紙部分当たり約１〜１０ｍｇを転写する。ある実施形態において、中間ヒータ１３０およびスプレッダ４０は、これらの個々の機能が媒体ウェブ１１４の同一部分に対して同時に発生する単一のユニットに組み合わされる。別の実施形態において、媒体ウェブ１１４は、インクの展延を有効化するために、媒体ウェブ１１４が印刷ゾーンを出る際は高温に保持される。

ウェブインバータ１６８は、媒体ウェブ１１４を、媒体経路の端１３６からインバータ経路Ｐ’を介して媒体経路の始まり１３４へと方向づけるように構成される。ウェブインバータ１６８は媒体ウェブ１１４を反転し、インバータ経路Ｐ’は、プリントモジュール８０〜９９が媒体ウェブ１１４の第１の側面に１つまたは複数の画像（第１の側面のインク画像）を形成した後に第２の側面に１つまたは複数のインク画像（第２の側面のインク画像）を形成するシングルエンジン（「メビウス」）両面印刷を有効化すべく、反転されたウェブをインレット１３４へ戻す。この動作モードにおいて、媒体ウェブ１１４の第１のセクションは、媒体ウェブの第２のセクションとタンデム式に媒体経路Ｐを介して移動し、第１のセクションは媒体ウェブの第１の側面でインク画像を受容し、かつ第２のセクションは第２の側面でインク画像を受容する。プリントモジュール８０〜９９は各々、媒体ウェブ１１４の双方のセクションへインク滴を噴出するように構成される。ローラ１１５、１１６、１１８、１２０および１２２も各々、媒体ウェブの第１および第２のセクションの双方に係合する。媒体ウェブ１１４の第２の側面に画像が形成された後、媒体ウェブ１１４は、媒体経路の端１３６を通過する。第１の側面のインク画像に対する第２の側面のインク画像の見当合わせは、両面画像を形成する。別の実施形態では、１つのプリントモジュールが記録媒体の幅をスパンするように構成され、よって、隣り合わせに位置決めされる２つのプリントモジュールを用いて、ウェブの第１および第２のセクションにインクが噴出される。

プリントモジュール８０〜９９は各々、媒体ウェブ１１４の第１のセクションおよび媒体ウェブ１１４の第２のセクションの双方の幅に渡って配置されるプリントヘッドアレイを含む。プリントヘッドアレイにおける各プリントヘッド内のインクエジェクタは、媒体ウェブ１１４の第１および第２のセクションの双方の予め決められたロケーションへインク滴を噴出するように構成される。

印刷システム１００の様々なサブシステム、コンポーネントおよび機能の作動および制御は、コントローラ１２８およびメモリ１２９を用いて実行される。具体的には、コントローラ１２８は、媒体ウェブ１１４の速度およびテンションを監視して、プリントモジュール８０〜９９からインク滴を噴出するタイミングを決定する。コントローラ１２８は、プログラムされた命令を実行する汎用または専用プログラマブルプロセッサによって実装されることが可能である。コントローラ１２８は、コントローラ１２８が命令を読み取り、かつメモリ１２９内のプログラムされた機能の実行に必要なデータを読み取りかつ書き込むことができるように、メモリ１２９へ機能的に接続される。また、メモリ１２９は、媒体ウェブ１１４に使用される少なくとも１つの印刷媒体タイプによって印刷システムを作動するためのテンションレベルを識別する１つまたは複数の値を保持することもできる。これらのコンポーネントは、プリント基板カードに装備されること、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として装備されることが可能である。回路は各々、別のプロセッサで実装される場合もあれば、複数の回路が同一のプロセッサ上へ実装される場合もある。あるいは、これらの回路は、ＶＬＳＩ回路内に設けられる個別部品または回路によって実装されてもよい。また、本明細書に開示する回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別部品またはＶＬＳＩ回路の組合せによって実装されてもよい。

エンコーダ１６０、１６２および１６４は各々、プレヒータローラ１１８、アペックスローラ１２０およびレベラローラ１２２へ機能的に接続される。エンコーダ１６０、１６２および１６４は各々、ローラ１２０、１１８および１２２の個々の角速度に対応する角速度信号を発生する速度センサである。エンコーダ１６０、１６２および１６４の典型的な実施形態は、これらのローラへ機能的に接続される磁石の動作に応答して信号を発生するように構成されるホール効果センサと、対応するローラの回転に伴う光ビームの周期的中断に応答して信号を発生する光学式ホイールエンコーダとを含む。コントローラ１２８は、角速度信号を受信するために、エンコーダ１６０、１６２および１６４へ機能的に接続される。コントローラ１２８は、発生される信号および各ローラの既知の半径を用いて各ローラ１２０、１１８および１２２の線速度を識別するように構成されるハードウェア回路、ソフトウェアルーチンまたはこれらの双方を含むことが可能である。

テンションセンサ１５２Ａ〜１５２Ｂ、１５４Ａ〜１５４Ｂおよび１５６Ａ〜１５６Ｂは各々、ガイドローラ１１７、アペックスローラ１２０およびポストレベラローラ１２３へ機能的に接続される。ガイドローラ１１７は、媒体経路Ｐ上でプレヒータローラ１１８より前に位置合わせされる。ポストレベラローラ１２３は、媒体経路Ｐ上でレベラローラ１２２の後に位置合わせされる。各テンションセンサは、対応するローラのポジションにおいて媒体ウェブ１１４へ加えられる引張り力に対応する信号を発生する。各テンションセンサは、媒体ウェブ１１４と対応するローラとの間の機械的引張り力に対応する信号を発生するように構成されるロードセルであることが可能である。

媒体ウェブ１１４の２つのセクションが各ローラにタンデムに係合している図８において、テンションセンサは各々、媒体ウェブ１１４の各セクション上のテンションを識別するために対にされている。媒体ウェブの一方の表面が各ローラに係合する実施形態では、単一のテンションセンサが代わりに使用されてもよい。テンションセンサ１５２Ａ〜１５２Ｂは、媒体ウェブ１１４が印刷ゾーンに入ってプリントモジュール８０〜９９を通過する際の媒体ウェブ１１４上のテンションに対応する信号を発生する。印刷ゾーンは、インク塗布ゾーンまたは「噴射ゾーン」としても知られる。テンションセンサ１５４Ａ〜１５４Ｂは、印刷ゾーンの中間位置でのアペックスローラ１２０周辺における媒体ウェブ１１４のテンションに対応する信号を発生する。テンションセンサ１５６Ａ〜１５６Ｂは、媒体ウェブ１１４が印刷ゾーンを出る際のレベラローラ周辺における媒体ウェブのテンションに対応する信号を発生する。テンションセンサ１５２Ａ〜１５２Ｂ、１５４Ａ〜１５４Ｂおよび１５６Ａ〜１５６Ｂは、コントローラ１２８が発生される信号を受信しかつ動作中のアペックスローラ１１８と媒体ウェブ１１４との間のテンションを監視できるように、コントローラ１２８へ機能的に接続される。

図８のプリンタ１００等の固体インクジェット（ＳＩＪ）プリンタでは、スプレッダ４０内で媒体ウェブ１１４へ加えられる高い圧力によって、印刷画像がウェブ上へ定着される際にウェブ内に皺が形成される可能性がある。皺を除去することは可能であるが、そのためにオペレータは、媒体ウェブ１１４を目視検査してウェブの中心に対する皺のポジションを決定する必要がある。オペレータは、次に、加圧ローラ１３８上の負荷力を左右に調整して皺をなくす。皺を除去するためのこの手法に関する潜在的な問題点は、オペレータが皺の存在を識別するために常にウェブを点検し、かつ皺が存在すれば、そのポジションを調べなければならないことにある。このような状況においては、オペレータは人為的ミスにより、欠陥が事実上オペレータの注意を引くほど深刻なものとなるまで皺の発生に気づかないことがある。

図１は、媒体ウェブ１１４における皺の存在およびポジションを識別するためのシステムを包含するように修正された先行技術によるプリンタ１００’を示している。図２において最も良く示されているように、修正されたプリンタ１００’の媒体ウェブ１１４には、その片面または両面に、ウェブ１１４を通じてプロセス横断方向に内側ポジション３１０、センタポジション３１２および外側ポジション３１４（纏めて「基準ポジション」）を識別するポジションがマーキングされている。図示されている実施形態では、基準ポジション３１０、３１２、３１４をマーキングするために、少なくとも１つのプリントヘッドがウェブ１１４上へインクを噴出すべく作動される。基準ポジション３１０、３１２、３１４は、図示されているように、各々がプロセス方向Ｐへ延びる長さを有する個々の線としてマーキングされる。他の実施形態では、基準ポジション３１０、３１２、３１４は、フィデューシャルまたは光学文字認識（ＯＣＲ）マークとしてマーキングされる。後に詳述するように、基準ポジション３１０、３１２、３１４を識別するマークは、限定された走査範囲内でマークを高速で検出できる任意の形式をとることが可能である。

図２は、ウェブ上にポジションマークが形成された直後の基準ポジション３１０、３１２、３１４の公称ロケーションを示している。本開示の目的に沿って、文字Ｘと共に用いる以下の下付き文字は、図示されている様々なポジション間距離を指して使用され、（ｃｉ）＝センタポジション３１２と内側ポジション３１０との間の距離、（ｃｏ）＝センタポジション３１２と外側ポジション３１４との間の距離、（ｉｏ）＝内側ポジション３１０と外側ポジション３１４との間の距離、（ｎ）＝示されているポジション間に皺がないウェブの「公称」状態、および（ｗ）＝示されているポジション間に少なくとも１つの皺があるウェブの「皺」状態、である。例えば、距離Ｘ_ｃｉｎは、ウェブ１１４の状態が公称である場合、即ちセンタポジション３１２と内側ポジション３１０との間に皺が存在しない場合のセンタポジション３１２と内側ポジション３１０との間の距離を指す。

基準ポジション３１０、３１２、３１４は、当初、各ポジション間のスペーシングを等しくしてウェブ１１４に形成される。基準ポジション３１０、３１２、３１４を形成するインクジェット間の距離は既知であることから、各基準ポジション３１０、３１２、３１４間のその形成時点での距離もまた等しい。したがって、センタポジション３１２と内側ポジション３１０との間の既知の距離は、内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎを画定し、かつセンタポジション３１２と外側ポジション３１４との間の既知の距離は、外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎを画定する。同様に、内側ポジション３１０と外側ポジション３１４との間の既知の距離は、全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎを画定する。

再度図１を参照すると、修正されたプリンタ１００’は、コントローラ１２８へ機能的に接続されかつマーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４に対応する画像データを生成するように構成される光学センサ３２２を含む。図示されている実施形態において、光学センサ３２２は、スプレッダ４０の下流側に位置決めされるｓラップローラ１４４に近接して位置合わせされている。ｓラップローラ１４２またはアイドラローラ１４２等のスプレッダ４０より下流側の他のローラに近接する光学センサ３２２の位置合わせは、光学センサ３２２に、ウェブ１１４との、エッジのカールまたはウェブ内部のコックルに起因するウェブ距離またはプロファイルの変動のない定距離を提供する。

図４は、ウェブ１１４上にマーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４に対する光学センサ３２２の位置合わせを示している。光学センサ３２２は、マーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４を検出するように位置合わせされた複数の密着イメージセンサを含む。図示された実施形態において、内側センサ４１０は、マーキングされた内側ポジション３１０を検出するように位置合わせされ、センタセンサ４１２は、マーキングされたセンタポジション３１２を検出するように位置合わせされ、かつ外側センサ４１４は、マーキングされた外側ポジション３１４を検出するように位置合わせされている。密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４は、基準ポジション間の距離が公称Ｘ_ｃｉｎ、Ｘ_ｃｏｎ、Ｘ_ｉｏｎである場合に各基準ポジションがその関連のセンサの略中点を通過して移動するように位置合わせされる。よって、密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４間の既知の距離は、セットアップ手順の一部として較正される。

図４に示されている基準ポジション３１０、３１２、３１４は、画像エリア４１８間に位置決めされる文書間エリア４１６内にマーキングされている。ある実施形態では、基準ポジション３１０、３１２、３１４は、連続する各文書間エリア４１６において、ウェブ１１４に沿ってプロセス方向Ｐにマーキングされる。別の実施形態では、基準ポジション３１０、３１２、３１４は、１つおきの文書間エリア４１６において、ウェブ１１４に沿ってプロセス方向Ｐにマーキングされる。さらに別の実施形態では、基準ポジション３１０、３１２、３１４は、手動または自動的な保全手順の一部として断続的にマーキングされる。

基準ポジション３１０、３１２、３１４を識別するための個別の印刷マークの使用は、ウェブの全幅を走査する必要がないことから、センサがプロセス横断方向に短いことを意味する短長の密着イメージセンサの使用を可能にする。例えば、図１に描かれている修正されたプリンタ１００’は、文書間エリア４１６における各印刷マークを検出するためにＡ８（５０ｍｍ）長さのセンサを実装することができる。ある実際の実施形態では、修正されたプリンタ１００’は、Ｌｉｔｅ−Ｏｎ（登録商標）ＤＬ１１５ Ａ８ ５４．２ｍｍ ６００ｄｐｉ、２ミリ秒／ラインのＣＭＯＳセンサを実装して文書間エリア４１６における印刷マークを検出している。修正されたプリンタ１００’の最大ウェブ速度５００フィート／分で、１インチのマークは、文書間エリア４１６を１０ミリ秒で通過し、Ｌｉｔｅ−Ｏｎ（登録商標）ＤＬ１１５センサによる１マーク当たり複数の読取りを可能にする。この実施形態におけるマークの長さは、画像エリア４１８間の文書間エリア４１６を基礎とし、プロセス方向Ｐに約２５．４ｍｍである。

図３〜図５は、ウェブ１１４における皺４２０の形成が、マーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４の互いに対する、かつ密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４に対するロケーションをどのように変化させるかを示している。図示されている実施形態では、皺４２０は、センタポジション３１２と外側ポジション３１４との間に形成されている。図２と図３との比較によって示されるように、ウェブの幅の一部がプロセス横断方向に折り畳まれ、または折れて皺４２０が形成されていることから、センタポジション３１２と外側ポジション３１４との距離は低減されている。したがって、皺４２０に起因するセンタポジション３１２と外側ポジション３１４との低減された距離は、外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎより短い外側の皺距離Ｘ_ｃｏｗを表す。センタポジション３１２と内側ポジション３１０との距離は、これらのポジション間のウェブ幅に皺４２０が影響しないことから、内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎのままである。内側ポジション３１０と外側ポジション３１４との距離は、同じく皺に起因して低減され、全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎより短い全体的な皺距離Ｘ_ｉｏｗを表す。

図示されていないが、皺４２０がセンタポジション３１２と内側ポジション３１０との間に形成されていれば、これらのポジション間の距離は低減され、内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎより短い内側の皺距離Ｘ_ｃｉｗを表す。センタポジション３１２と外側ポジション３１４との距離は、これらのポジション間のウェブ幅に皺４２０が影響しないことから、外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎのままである。内側ポジション３１０と外側ポジション３１４との距離は、皺に起因して低減され、全体的な皺距離Ｘ_ｉｏｗを表す。

次に、図４および図５を参照すると、密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４の較正された位置合わせは、各センサが、その対応するマーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４が目標ポジション４２２から移されているかどうかを検出できるようにする。基準ポジション３１０、３１２、３１４がその目標ポジションから移されていれば、センサにより生成される画像データは、コントローラ１２８がその移されたポジションの目標外れの距離４２４を計算することを可能にする。例えば、図示されている実施形態では、センタポジション３１２と外側ポジション３１４との間の皺４２０の形成によって、マーキングされた外側ポジション３１４はセンタポジション３１２へ向かって移されている。このポジションの目標外れ距離４２４は、マーキングされた外側ポジションの検出されたロケーションとその目標ポジション４２２との距離である。

図６は、図１の修正されたプリンタ１００’のスプレッダ４０を示す拡大斜視図である。図６に示されている実施形態において、加圧ローラ１３８は、ピボット６１２を中心として回転可能な加圧アッセンブリ６１０へ付着される。ピボット６１２を中心とする加圧アッセンブリ６１０の回転は、ニップ１４０内の圧力を高める、または下げるために、加圧ローラ１３８の画像側ローラ１３２に対する相対的ポジションを調整する。加圧アッセンブリ６１０は、加圧アッセンブリ６１０および付着された加圧ローラ１３８を画像側ローラ１３２の方向へ、またはこれから遠方へと回転させるアクチュエータを含む。図示されている実施形態において、アクチュエータは、画像側ローラ１３２に渡る加圧ローラ１３８の力を調整するために独立的に表面を膨らませかつしぼませることができる内側のエアバッグ６１４および外側のエアバッグ６１６を含む。ある実施形態では、オペレータが手動ポンプを作動してエアバッグ６１４、６１６を膨らませ、またはしぼませ、ニップ圧力を調整する。別の実施形態では、コントローラ１２８が１つまたは複数の電空エアレギュレータを作動してエアバッグ６１４、６１６を膨らませ、またはしぼませる。

ウェブが内側のエッジまたは外側のエッジの何れかで皺になりつつあれば、ニップの対応するエッジはより高速で回転する必要がある。一方のエッジをニップの中心よりも高速で動かすために、オペレータは、皺になりつつあるエッジへさらなる負荷をかける。例えば、内側のエッジが皺になりつつある実際的な一実施形態では、オペレータは、皺がなくなるまで、内側のエアバッグ６１４を膨らまし、内側のエッジにおける負荷を１０ｋｇｆ単位の増分で高める。外側のエッジで皺が発生しつつあれば、オペレータは、外側のエッジにおける負荷を高めるために、皺がなくなるまで外側のエアバッグ６１６を膨らます。負荷の増大によって皺がなくならず、かつ個々のエアバッグ６１４、６１６がエッジにその最大強度（ＮＶＭ＝５６７ｋｇ）を印加していれば、皺がなくなるまで反対のエアバッグ６１４、６１６に対する負荷が１０ｋｇｆ単位で低減される。本明細書に開示するシステムは、ウェブ１１４内部の皺の存在の自動検出を有効化し、かつさらに、ウェブの中心に対する皺のポジションを識別して、オペレータが皺をなくすために必要に応じてニップ圧力を調整できるようにする。

図７には、移動するウェブにおける皺のポジションを識別するためのプロセス７００のフロー図が示されている。コントローラは、プロセス７００を実装するために、コントローラへ機能的に接続されたメモリに格納されるプログラムされた命令を実行するように構成される。以下の論考において、ある機能または行為を実行するプロセスの言及は、機能または行為を実行するために、１つまたは複数のコンポーネントを作動すべくメモリに格納されるプログラムされた命令を実行するコントローラを指す。以下、図１〜図６に示されている修正されたプリンタ１００’を参照してプロセス７００について述べる。

プロセス７００は、少なくとも１つのプリントヘッドを作動して移動するウェブ１１４上へインクを噴出し、内側ポジション３１０、センタポジション３１２および外側ポジション３１４（纏めて「基準ポジション」）をマーキングすることによって開始する（ブロック７０２）。本明細書において、「センタポジション」という言い回しは、プロセス横断方向におけるウェブの略中点または中心を指す。本明細書において、「内側ポジション」または「リアエッジ」という言い回し、および「外側ポジション」または「フロントエッジ」という言い回しは、センタポジションから離隔されてウェブの個々の側縁に接近する個別のポジションを指す。

基準ポジション３１０、３１２、３１４がマーキングされると（ブロック７０２）、基準ポジション３１０、３１２、３１４に対応する画像データを生成するために密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４が作動される（ブロック７０４）。ある実施形態において、密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４は、ウェブ１１４上にマークしてプリントされた基準ポジション３１０、３１２、３１４の各セットについて画像データを生成するために連続的に動作する。別の実施形態では、ウェブ１１４上に位置決めされたトップオブフォーム（ＴＯＦ）マークが、マーキングされた基準ポジション３１０、３１２、３１４の選択されたセットを検出すべく密着イメージセンサ４１０、４１２、４１４をトリガする。

コントローラへ機能的に接続されるメモリに格納されるプログラムされた命令を実行するコントローラ１２８は、（ｉ）センタポジション３１２と内側ポジション３１０との間で測定される内側距離Ｘ_ｃｉと、（ｉｉ）センタポジション３１２と外側ポジション３１４との間で測定される外側距離Ｘ_ｃｏと、（ｉｉｉ）内側ポジション３１０と外側ポジション３１４との間で測定される全体距離Ｘ_ｉｏを識別するために、生成された画像データを処理する（ブロック７０６）。全体距離Ｘ_ｉｏが識別されると（ブロック７０６）、コントローラ１２８は、全体距離Ｘ_ｉｏと全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎとの間に差があるかどうかを決定する（ブロック７０８）。全体距離Ｘ_ｉｏと全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎとの間に差が存在しなければ、プロセス７００は、ブロック７０６に関して記述した処理に戻り、マーキングされた新しい基準ポジションセットに関する個々の内側距離Ｘ_ｃｉ、外側距離Ｘ_ｃｏおよび全体距離Ｘ_ｉｏの識別を続ける。全体距離Ｘ_ｉｏと全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎとの間に差が存在し、かつ全体距離Ｘ_ｉｏが全体的な公称距離Ｘ_ｉｏｎより短ければ、コントローラ１２８は、プリンタ１００’に関連づけられる１つまたは複数のデバイスに皺の存在を表示させる（ブロック７１０）。ある実施形態において、コントローラは、プリンタに関連づけられるＩ／Ｏデバイスを作動してオペレータに皺を知らせる。別の実施形態では、コントローラは、オーディオデバイスを作動して皺の存在を信号で伝える。

ウェブ内に皺が検出されれば（ブロック７０８および７１０）、プロセス７００は、センタポジション３１２に対する皺のポジションを決定することにより継続する。例えば、図７に示されているプロセス７００の実施形態では、コントローラ１２８は、内側距離Ｘ_ｃｉと内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎとの間に差が存在するかどうかを決定する（ブロック７１２）。内側距離Ｘ_ｃｉと内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎとの間に差が存在し、かつ内側距離Ｘ_ｃｉが内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎより短ければ、コントローラ１２８は、皺をセンタポジション３１２の内側として識別する（ブロック７１４）。内側距離Ｘ_ｃｉと内側の公称距離Ｘ_ｃｉｎとの間に差が存在しなければ、コントローラ１２８は、皺をセンタポジション３１２の外側として識別する（ブロック７１６）。皺がセンタポジション３１２の内側（ブロック７１４）または外側（ブロック７１６）の何れかとして識別された後、プロセスは、ブロック７０６に関連して先に述べたプロセスに戻り、マーキングされた新しい基準ポジションセットについて個々に内側距離Ｘ_ｃｉ、外側距離Ｘ_ｃｏおよび全体距離Ｘ_ｉｏの識別を継続する。

別の実施形態では、ブロック７１２に関連して述べた処理において、外側距離Ｘ_ｃｏと外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎとの差が決定される。この実施形態において、外側距離Ｘ_ｃｏと外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎとの間に差が存在し、かつ外側距離Ｘ_ｃｏが外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎより短ければ、コントローラ１２８は、ブロック７１４において、皺をセンタポジション３１２の外側として識別する。外側距離Ｘ_ｃｏと外側の公称距離Ｘ_ｃｏｎとの間に差が存在しなければ、コントローラ１２８は、ブロック７１６において、皺をセンタポジション３１２の内側として識別する。この実施形態においても、皺がセンタポジション３１２の外側（ブロック７１４）または内側（ブロック７１６）の何れかとして識別された後、プロセスは、ブロック７０６に関連して述べたプロセスに戻り、マーキングされた新しい基準ポジションセットについて個々に内側距離Ｘ_ｃｉ、外側距離Ｘ_ｃｏおよび全体距離Ｘ_ｉｏの識別を継続する。図６を参照して先に論じたように、プロセス７００によって皺のポジションが識別されると、オペレータまたはコントローラ１２８は、皺を排除すべく加圧ローラ１３８のポジションを調整することができる。

Claims (3)

1. ウェブ印刷システムであって、
   媒体ウェブを前記ウェブ印刷システム内でプロセス方向へ動かすように構成される媒体輸送システムと、
   前記媒体ウェブの幅に渡ってプロセス横断方向に延びる複数のインクジェットを有する少なくとも１つのプリントヘッドと、を備え、前記プロセス横断方向は、前記媒体ウェブの平面内で前記プロセス方向に対して垂直であり、前記プリントヘッドは、前記媒体ウェブが前記プロセス方向に移動するにつれて前記複数のインクジェットから前記媒体ウェブ上へインク滴を噴出するように構成され、
   前記ウェブ印刷システムはさらに、
   前記媒体ウェブ上にマーキングされた第１のポジション、前記媒体ウェブ上にマーキングされたセンタポジション、および前記媒体ウェブ上にマーキングされた第２のポジションを検出するように配置された複数の密着イメージセンサと、
   前記媒体輸送システム、前記少なくとも１つのプリントヘッド、および前記複数の密着イメージセンサへ機能的に接続されるコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記ウェブ印刷システム内で前記媒体ウェブを移動させるべく前記媒体輸送システムを作動し、
   前記媒体ウェブが前記ウェブ印刷システム内で前記プロセス方向に移動するにつれて前記媒体ウェブ上へインクを噴出して前記第１のポジション、前記センタポジション、および前記第２のポジションを前記媒体ウェブ上にマーキングすべく、前記少なくとも１つのプリントヘッドを作動するように構成され、前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第１のポジションと前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第２のポジションとは、前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記センタポジションから前記プロセス横断方向に等しく離隔され、
   前記コントローラはさらに、
   前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第１のポジション、前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記センタポジション、および前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第２のポジションに対応する画像データを生成すべく前記複数の密着イメージセンサを作動し、
   前記センタポジションに対応する画像データおよび前記第１のポジションに対応する画像データを参照して、前記プロセス横断方向における前記媒体ウェブ上での第１の距離を識別し、
   前記センタポジションに対応する画像データおよび前記第２のポジションに対応する画像データを参照して、前記プロセス横断方向における前記媒体ウェブ上での第２の距離を識別するように構成され、前記第１のポジションに対応する画像データと前記第２のポジションに対応する画像データとは異なるものであり、
   前記コントローラはさらに、
   前記第１の距離と第１の予め決められた距離との間の第１の差、および前記第２の距離と第２の予め決められた距離との間の第２の差を測定し、
   前記第１の距離が前記第１の予め決められた距離より短いことに応答して、前記媒体ウェブにおける皺の位置を前記センタポジションの内側として識別し、かつ、前記第２の距離が前記第２の予め決められた距離より短いことに応答して、前記皺の位置を前記センタポジションの外側として識別するように構成され、
   前記ウェブ印刷システムは、さらに、スプレッダローラと、前記スプレッダローラと共にニップを形成する加圧ローラとを備え、前記ニップは、前記媒体ウェブが前記ニップを通過するにつれて前記媒体ウェブに圧力を加えるように構成され、
   前記コントローラは、さらに、前記媒体ウェブ内の前記皺の前記識別された位置に応答して、オペレータを促して前記スプレッダローラに対する前記加圧ローラの負荷を調整させるように構成される、
   ウェブ印刷システム。
2. 前記複数の密着イメージセンサは、さらに、
   前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第１のポジションを検出するように位置合わせされる第１のセンサと、
   前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記センタポジションを検出するように位置合わせされる第２のセンサと、
   前記媒体ウェブ上にマーキングされた前記第２のポジションを検出するように位置合わせされる第３のセンサとを備える、請求項１に記載のウェブ印刷システム
3. 前記コントローラは、さらに、
   本ウェブ印刷システム内で前記媒体ウェブが移動するにつれて、前記媒体ウェブ上の前記第１のポジション、前記媒体ウェブ上の前記センタポジション、および前記媒体ウェブ上の前記第２のポジションを前記媒体ウェブの文書間エリア上にマーキングすべく前記少なくとも１つのプリントヘッドを作動するように構成される、請求項１に記載のウェブ印刷システム。
   
   

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