KR101527846B1 - 제어되는 산소 레벨들을 갖는 잉크젯 프린터 - Google Patents

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Abstract

발광 다이오드 방사선이 적절하게 잉크를 경화하는 것과 같이 잉크의 층을 불활성화하도록 최적 조성을 갖는 대기를 전달하는 불활성 스테이션을 갖는 인-라인 인쇄 장치가 제공된다. 발광 다이오드 방사선이 적절하게 잉크를 경화하는 것과 같이 잉크의 층을 불활성화하도록 최적 조성을 갖는 대기를 전달하기 위한 인쇄 환경을 구성하기 위한 과정이 제공된다.

Description

제어되는 산소 레벨들을 갖는 잉크젯 프린터{INKJET PRINTER WITH CONTROLLED OXYGEN LEVELS}
관련 특허의 교차 참조
본 출원서는 2010년 12월 15일에 출원된 미국특허출원 제 12/968,730의 우선권을 주장하며, 이는 여기에 전체가 참조로써 통합된다.
본 발명은 잉크젯 인쇄 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 방사선 경화 프린트 과정에서의 경화형 잉크(curable ink)에 노출된 대기의 조성을 제어하기 위한 과정에 관한 것이다.
잉크젯 인쇄는 액체 물질(잉크)의 방울들을 기판상으로 나아가도록 함으로써 기판상의 디지털 이미지의 생산에 관여한다. 잉크젯 인쇄 용액들은 베이스 코트(base coat)들, 전자기 방사선, 경화(curing), 및 불활성 대기를 갖는 프린트 영역의 불활성을 포함할 수 있다.
일부 인쇄 용액들은 원하는 이미지를 인쇄하기 전에 베이스 코트를 기판에 적용하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 색이 있거나 또는 투명한 기판들과 같은, 비-백색 기판들 상에 컬러 이미지들을 인쇄하기 위하여, 컬러 잉크들을 위한 배경의 역할을 하도록 일반적으로 백색 잉크의 층을 증착하는 것이 필요하다. 또한, 검정 또는 색이 있는 기판상에 다색의 이미지를 인쇄하기 위하여, 이미지가 인쇄되는 기판의 영역은 우선 백색 잉크의 층으로 프리코팅되며(pre-coated), 그리고 나서 이미지는 백색 프리코트 층의 상부 상에 인쇄된다. 백색 배경 층은 이미지 내의 색들이 검정 또는 색이 있는 기판에 의해 일그러지는 것을 방지한다.
부가적으로, 투명 기판상에 인쇄할 때, 색이 있는 잉크들은 기판의 뒷면 상에 적용될 수 있는데, 따라서 이미지는 기판의 전면을 통하여 보여질 수 있다. 그리고 나서, 백색 잉크의 층은 포스트 코팅(post-coating) 단계에서 색이 있는 잉크 패턴 위에 인쇄된다. 백색 "포스트 코트" 층은 투명 기판의 전면으로부터 보일 때, 이미지의 색들이 적절하게 나타나도록 배경의 역할을 한다. 일부 경우에 있어서, 투명 기판은 그리고 나서 제 2 투명 기판상으로 적층되며(laminated), 따라서 색 이미지는 두 개의 투명 기판 사이에서 보호된다.
출원자들은 2006년 1월 19일에 "Methods and apparatus for backlit and dual-sided imaging"이라는 발명의 명칭으로 출원된 미국특허출원 제 20060158473의 공동 출원으로 코팅 출원을 위한 방법들 및 장치를 개발하였으며, 이는 여기에 전체가 통합된다.
미국특허출원 제 20060158473에 따라, 단일 프린트 헤드 축을 따라 배치되는 프린트 헤드들의 어레이는 단일 인쇄 단계 동안에(즉, 분리된 프리-코트 또는 포스트 코트 과정 없이) 기판상에 이미지들 및 코팅 층을 인쇄하도록 구성된다. 특히, 프린트 장치는 기판상에 첫 번째 이미지를 증착하고, 그리고 나서 첫 번째 이미지 층 위에 코팅 층을 증착하며, 그리고 나서 코팅 중 위에 두 번째 이미지 층을 증착한다.
코팅 층은 실질적으로 백색 잉크와 같은 전문화된 인쇄 유체를 포함할 수 있다. 기판은 종종 실질적으로 반투명 또는 실질적으로 유리 또는 플라스틱 매체와 같은 투명한 물질이다. 실제로, 이러한 인쇄 기법들은 배면광(backlit) 이미징 또는 양면 이미징에 유용한다.
비록 기본적인 베이스 코팅 기술들이 이전에 개발되어 왔으나, 베이스 층의 품질 및 특성들을 제어하기 위한 방법들 및 시스템들의 기술에 대한 필요성이 존재하며, 이러한 특성들은 오버레이되는(overlaid) 이미지에 영향을 미친다. 현재, 도트 게인(dot gain), 층간 접착 및 슬립(slip)과 같은 특성들은 실리콘 기반 계면활성제들과 같은 첨가제들을 사용하여 제어된다.
부가적으로, 경화 속도, 특히 트리플릿(triplet) 및 라디칼 담금질(radical quenching) 반응 경쟁의 결과 경화 속도를 감소시키는 산소를 감소시킴으로써 표면 경화를 향상시키기 위하여 흔히 질소 또는 이산화탄소와 같은 불활성 가스가 방사선 경화형 과정들에서 사용된다.
일부 인쇄 용액들은 잉크들의 광 경화(light curing)를 포함한다. 알려진 잉크 경화 기술들은 특정 잉크 제제의 사용 및 그것을 전자기 방사선원으로부터의 에너지에 노출시키는 것을 포함한다. 이전의 두 가지 및 잉크젯 인쇄에서의 목표는 화학 방사선의 감소된 양 및/또는 전력으로 경화를 가능하게 하는 것이다. 액체 화학 잉크 제제들의 경화는 수년 동안 확립된 관행이었다. 자외선 경화에서, 광개시제(photoinitiator), 모노머(monomer)들과 올리고머(oligomer)들, 및 가능하게는 색소들과 다른 첨가제들이 자외선 광에 노출되는데, 그렇게 함으로써 액체 화학 제제를 고형 상태로 변환시킨다.
잉크의 경화는 일반적으로 자외선 스펙트럼 내의 파장을 갖는 광자들을 잉크 증착물 상으로 향하도록 하는 것을 포함한다. 광자들은 잉크 내에 존재하는 광개시제와 상호 작용하고, 자유 라디칼을 생성한다. 생성된 자유 라디칼은 잉크 내의 모노머와 올리고머들의 중합반응(경화)을 개시하고 전파한다. 이러한 연쇄 반응은 중합체 고체로의 경화를 야기한다. 그러나, 잉크 표면에서의 산소의 존재는 그러한 연쇄 반응이 잉크 내에 발생하는 것을 저해한다. 이는 종종 산소 저해로서 언급된다.
공기 환경에서의 정상적인 자외선 경화에서, 완전한 경화를 달성하기 위하여 산소 자유 경화 환경에서 필요한 자외선 에너지 및 광개시제 농도와 비교하여, 많은 양의 자외선 에너지 및/또는 고농도의 광개시제가 필요하다. 더 높은 광개시제의 농도는 최종 필름 특성들에 유해하게 영향을 미치고 잉크 단가를 증가시킨다. 산소 저해를 극복하는데 필요한 더 많은 자외선 에너지는 전력 요건 및 샘플 상에 발생되는 열을 증가시킨다.
덜 반응적인 경화를 제공하기 위한 통상의 해결책은 대기 산소를 경화 구역 내의 질소와 같은 덜 반응적인 가스로 완전히 대체하는 것을 포함한다. 예를 들면, Matheson 등에 의해 "Ultraviolet Curing apparatus Using an Inert Atmosphere Chamber"라는 발명의 명칭으로 출원된 미국특허 제 6,126,095는 제어되는 대기를 수용하기 위하여 경화 챔버를 포함하는 경화 장치를 설명한다. 경화 챔버는 덜 반응적인 가스를 챔버 내로 공급하고 거기에 덜 반응적인 대기를 유지하기 위하여 입구들 및 노즐 어셈블리들을 포함한다.
종래 기술은 감소된 산소 경화 조전들을 제공하도록 특화되고 비용이 많이 드는 접근법들을 제공하나, 통상의 잉크젯 인쇄 시스템들을 위한 가능성을 달성하는 데는 미치지 못한다. 예를 들면, 경화 챔버들은 상당한 풋프린트(footprint)를 요구하고 일반적으로 소유하고, 작동하고, 유지하는데 비용이 많이 든다. 부가적으로, 큰 경화 챔버는 수용 불가능한 레벨의 전력 소모 및 열 발생을 가지며, 히트 싱크들 및 다른 냉각 시스템들의 사용을 필요로 한다.
현재의 기술에 따라, 투명하거나 또는 백색과 같은 언더코트(undercoat)로 계면활성제를 첨가하는 것은 충분한 확산 및 부드러운 표면을 가능하게 할 수 있으나, 그 뒤에 인쇄되는 층의 접착 및 품질은 부정적으로 영향을 미칠 수 있다. 이는 특히 표면을 덮기 위하여 방울들이 자연발생적으로 확산해야만 하고 많은 종래의 인쇄 과정에서 발견되는 확산을 향상시키기 위하여 어떤 접촉 압력도 존재하지 않는 잉크젯 인쇄에 적절하다. 잉크 젯 인쇄를 위하여, 입자 매팅 제제(particulate matting agent)의 사용과 같은, 일부 위에서 언급된 현재의 실행들은 사용할 수 없다. 이는 효력을 발생시키기 위하여, 입자의 크기가 프린트 헤드가 수용할 수 있는 크기를 초과하기 때문이다.
부가적으로 현재의 잉크 경화 용액들의 대부분은 경화를 위하여 고압 아크(arc) 램프를 사용한다. 그러나, 이러한 기술에 일부 단점들이 존재한다.
첫 번째로, 아크 램프들을 사용하는 일반적인 광-경화 시스템들은 매우 큰 물리적 풋프린트를 갖는다. 베이스 코트 인쇄에 이어서 상부 코트를 위한 시스템의 경우에 있어서, 자외선 경화를 갖는 첫 번째 프린터가 내려지고 베이스 코트를 경화하나 상부 코트를 내리기 위하여 추가적인 프린터가 필요하다. 광 경화 스테이션들을 갖는 프린터들의 물리적인 크기를 감소시키는 것이 매우 이로울 수 있다. 유사하게, 두 단계의 인쇄 과정에서 두 개의 프린터의 필요성을 제거하는 것이 상당히 이로울 수 있다.
또한 고압 아크 램프들을 사용하는 알려진 현재의 광 경화 시스템들은 매우 높은 레벨의 열을 생산한다. 이러한 높은 레벨의 열은 종래의 경화 램프가 다른 인쇄 과정들과 인-라인(in-line)으로 위치되는 것을 억제한다. 따라서, 과도한 열을 제거하기 위하여 히트 싱크들이 필요하다. 유사하게, 종래의 광 경화 인쇄 기술들은 소개되거나 또는 그렇지 않으면 제거되어야만 하는 오존을 배출한다.
따라서, 상당한 풋프린트를 필요로 하지 않고, 많은 양의 전력을 필요로 하지 않고, 그리고 수용 불가능한 레벨의 열을 생산하지 않고 동시에 수용가능한 레벨의 인쇄 품질과 층간 접착을 유지하는, 적절한 경화를 제공하는 용액을 위한 기술의 필요성이 존재한다.
이전의 설명을 고려하여, 본 발명은 발광 다이오드에 의해 발생되는 광이 잉크를 적절하게 경화하는 것과 같이 잉크의 증착물을 불활성화하도록 최적 조성을 갖는 대기를 전달하는 불활성 스테이션을 갖는 작은 풋프린트의, 인-라인 인쇄 장치를 제공한다. 유사하게, 본 발명은 발광 다이오드 방사선이 적절하게 잉크를 경화하는 것과 같이 잉크의 층을 불활성화하도록 최적 조성을 갖는 대기를 전달하기 위한 인쇄 환경을 구성하는 과정을 제공한다.
본 발명은 또한 가압된 공기원 및 프린터 내의 불활성 영역 내의 산소와 불활성 가스의 레벨들을 제어하도록 구성되는 질소원을 갖는 인쇄 시스템을 제공한다. 유사하게, 본 발명은 가압된 공기원, 산소의 레벨들을 제어하기 위한 질소 발생기, 및 프린터의 불활성 영역 내의 산소와 불활성 가스를 갖는 인쇄 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 사용자가 발광 다이오드 경화 시스템 내의 잉크의 층을 불활성화하도록 대기를 전달하는 불활성 스테이션으로 전달하기 위하여 불활성 가스 순도를 제어하도록 허용하는 컴퓨터로 운영되는 인쇄 환경을 제공한다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 인쇄 방법 변수를 변경하도록 사용자에 의해 제어되는 컴퓨터로부터 명령을 수용함으로써 인쇄 작업에서의 표면 속성들을 역학적으로 제어하는 방법을 제공하는데, 상기 적어도 하나의 인쇄 방법 변수의 변경은 상기 프린트 작업의 적어도 하나의 프린트 속성을 변화시킨다.
도 1a는 본 발명의 일부 실시 예들에 따라 컬러 잉크의 층이 경화된 베이스 츨에 증착되기 전에 발광 다이오드들의 어레이로 경화된 베이스 층을 증착하도록 구성된 잉크젯 인쇄 장치를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일부 실시 예들에 따라 베이스 층 프린트 헤드, 불활성 영역, 경화 램프, 및 컬러 인쇄 영역의 세트를 갖는 잉크젯 인쇄 장치(199)를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 예들에 따라 불활성 영역에서의 광 경화의 인쇄 과정을 도시한다.
도 3a는 프린터의 불활성 영역에서 산소와 불활성 가스의 레벨을 제어하도록 구성되는 가압된 공기원과 질소원을 갖는 인쇄 시스템의 일 실시 예를 도시한다.
도 3b는 프린터의 불활성 영역에서 산소와 불활성 가스의 레벨을 제어하기 위하여 압축 공기원, 질소 발생기를 갖는 인쇄 시스템의 일 실시 예를 도시한다.
도 4a는 발광 다이오드 광원 하에서 경화하도록 만들어진 단일 패스(single pass) 자외선 경화형 백색 잉크젯 잉크를 사용하여 인쇄된 페이지이다.
도 4b는 경화 유닛 하에서 통과하고 표면 경화를 변경하고 광택의(glossy) 경화된 표면을 허용함에 따라 고 순도 질소원을 인쇄된 백색 잉크 위에 적용하여 인쇄된 페이지이다.
도 4c는 경화 유닛 하에서 통과하고 표면 경화를 변경하고 광택의 경화된 표면을 허용함에 따라 저 순도 질소원을 인쇄된 잉크의 상부에 적용하여 인쇄된 페이지이다.
잉크의 이상적인 경화를 공급하기 위하여 인쇄 장치의 경화 영역에서 적어도 부분적으로 불활성 가스를 도입하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다.
본 발명의 목적을 위하여, 용어 "불활성"은 잉크를 경화하는 원하는 비율을 저해하는 모든 물질의 감소된 레벨을 갖는 대기를 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, "불활성"은 가스 산소의 감소된 레벨을 갖는 대기를 언급하나 이는 질소의 증가된 레벨과 함께 처리되며, 통상의 지식을 가진 자들은 "불활성"이 다른 비활성 가스들에 의한 산소의 감소로 언급될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
위에서 설명된 것과 같이, 잉크젯 인쇄 기술의 현재 상태는 베이스 층 잉크의 경화를 위하여 고출력 램프를 사용한다. 위에서 나타낸 것과 같이, 이러한 시스템들은 두 단계, 베이스-코팅 및 상부 코팅 인쇄 과정이 경화와 열 우려에 기인하여 일렬로 형성되는 것을 방지한다. 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 부피가 크고 뜨거운 종래 기술 시스템들을 개선하기 위하여 발광 다이오드들이 사용된다. 부가적으로 발광 다이오드들은 경화 균일성 및 증가된 프린터 수명을 증가시킨다. 본 발명에 따라, 향상된 경화 과정은 낮은 프로파일의 디자인, 분절된, 두 프린터 과정을 필요로 하지 않는 낮은 가열 경화 스테이션을 허용한다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 화학 방사선에 의해 개시되는 자유 라디칼(free radical) 메커니즘에 의해 경화하는 잉크들을 사용할 때 충분한 경화를 획득하도록 불활성(감소된 산소) 대기가 인쇄 장치의 경화 영역 내로 도입된다. 놀랍게도, 높은 레벨의 순도의 사용은 원하는 표면 특성을 생산하지 않으며 불활성 가스 내의 산소 레벨의 제어가 더 나은 결과들을 산출한다는 것을 발견하였다.
본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 인쇄된 층들의 표면 특성을 제어하기 위하여 불활성 가스 내의 산소 레벨이 조정된다.
또한 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 적어도 부분적으로 불활성된 대기에서 백색 자외선 경화형 잉크젯 잉크가 기판상에 인쇄된다. 본 발명의 일부 실시 예들에서, 백색 잉크는 컬러 잉크의 하나 또는 그 이상의 그 다음의 층을 위한 베이스 층으로서 작용한다.
도 1a는 컬러 잉크의 층이 경화된 베이스 층 상에 증착되기 전에 발광 다이오드들의 어레이로 경화된 베이스 층을 증착하도록 구성된 잉크젯 인쇄 장치(100)를 도시한다. 잉크젯 인쇄 장치(100)는 적어도 플래턴(platen, 102), 베이스 층 프린트헤드(103), 경화 램프(104)를 갖는 경화 영역 및 복수의 프린트헤드를 갖는 컬러 인쇄 영역을 포함한다.
도 1a에 따라, 기판(101)은 화살표에 의해 표시되고 일련의 프린트 어플리케이터(applicator)를 통하여 지향되는 것과 같이, 플래턴(102)을 가로지른다. 베이스 코트를 기판에 적용하기 위하여 기판은 먼저 일련의 베이스 층 프린트헤드(103)에 노출된다. 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 베이스 층 프린트헤드들(103)은 백색 잉크를 흘러내리도록 구성된다. 본 발명의 일부 실시 예들에서, 베이스 층 프린트헤드들(103)은 백색 잉크의 침수 층이 실질적으로 기판(101)의 전체 면을 덮도록 적용된다. 본 발명의 일부 다른 실시 예들에서, 베이스 층 프린트헤드들(103)은 실질적으로 컬러 오버프린트의 층을 수용하거나 그렇지 않으면 백색으로 남겨질 기판(101)의 특정 영역들을 스폿 컬러링하도록(spot-color) 구성된다. 통상의 지식을 가진 자들은 현재 알려지거나 또는 뒤에 개발되려는 어떠한 수의 베이스 층 기술도 여기서 광범위하게 설명되는 것과 같이, 본 발명으로부터 동등하게 이익을 얻을 것이라는 것을 쉽게 이해할 것이다.
기판(101)은 잉크젯 인쇄 장치(100)의 경화 영역(106)으로 전달되기 전에 잉크의 적어도 일부 베이스 층에서 수용된다. 경화 영역(106)은 베이스 층을 전자기 조명으로 노출시키기 위한 경화 램프(104)를 포함한다. 위에서 설명된 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 경화 램프(104)는 발광 다이오드들을 포함한다. 그러나, 통상의 지식을 가진 자들은 다른 형태의 조명 기술이 동등하게 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 경화 램프(104)는 자외선 범위 내의 광을 방출하도록 구성된다. 그러나, 통상의 지식을 가진 자들은 여기서 광범위하게 설명되는 것과 같이, 본 발명을 달성하기 위하여 다른 가시 색(visible color)과 비가시 색의 수 및 밝기의 레벨이 동등하게 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
다음으로, 경화된 베이스 층을 갖는 기판(101)은 컬러 인쇄 영역(105)으로 이동된다. 도 1a에 도시된 것과 같이, 인쇄 영역(105)은 CMYK(cyan-magenta-yellow-black) 색 모델을 정의하는 프린트 헤드들을 포함한다. 그러나, 통상의 지식을 가진 자들은 여기서 광범위하게 설명되는 것과 같이, 본 발명을 달성하기 위하여 현재 알려지거나 후에 개발되려는, 다른 색 모델들이 동등하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 백색 자외선 경화형 잉크젯 베이스 층 잉크는 기판상에 인쇄되고 질소와 같은, 불활성 가스의 제어된 레벨 하에서 발광 다이오드 광을 사용하여 경화된다. 도 1b는 컬러 잉크의 층이 경화된 베이스 층 상에 증착되기 전에 발광 다이오드들의 어레이로 경화된 제어된 질소 레벨 하에서 베이스 층을 기판상에 증착시키도록 구성되는 잉크젯 인쇄 장치(199)의 인쇄 영역을 도시한다.
도 1b는 화살표 방향으로 기판(도시되지 않음)을 제공하도록 플래턴(198)을 갖는 잉크젯 인쇄 장치(199)를 도시한다. 일련의 베이스 층 프린트헤드(197)는 기판이 아래로 이동됨에 따라 잉크의 베이스 층이 적용하도록 구성된다. 그 위에 인쇄되는 베이스 층을 갖는 기판은 그리고 나서 불활성 가스 어플리케이터(195)를 포함하는 불활성 영역(196)을 통하여 이동된다. 기판은 그리고 나서 경화 램프(193)를 갖는 경화 영역(194) 및 복수의 프린트헤드(191)를 갖는 인쇄 영역(192)으로 이동한다.
도 1b는 이동하는 기판을 제공하기 위하여 플래턴을 갖는 고정된 프링트 헤드 프린터에서 경화 영역에 불활성 가스를 공급하기 위한 시스템을 설명하나, 통상의 지식을 가진 자들은 불활성 가스가 현재 알려지거나 또는 뒤에 개발되려는 모든 프린트 형태를 위한 모든 경화 영역에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 예들에 따라 불활성 영역 내의 광 경화 잉크의 인쇄 과정(200)을 도시한다. 과정(200)은 기판을 일련의 일렬 인쇄 영역 또는 구역들을 통하여 전달하는 것을 포함하는 인쇄 작업(201)의 개시에 의해 시작한다. 우선, 기판은 베이스 층이 기판(203)에 적용되는 베이스 층 프린트 구역(202)으로 이동된다. 베이스 층은 바람직하게는 백색이다.
그 다음에, 적용된 베이스 층을 갖는 기판은 기판이 불활성 가스에 노출되는(205) 인쇄 장치의 불활성 구역으로 이동된다(204). 기판은 그리고 나서 경화 영역으로 이동되고(206) 조명되는데(207), 그렇게 함으로써 베이스 층을 경화한다. 마지막으로, 경화된 베이스 층을 갖는 기판은 상부 코트 영역으로 이동되고(208) 그 위에 상부 코트 층이 적용된다(209).
일반적으로 도 1b 및 도 2에 설명된 것과 같은 과정을 사용하는 시스템에서, 인쇄된 이미지의 표면 품질 및 뒤따르는 컬러 층들의 층간 접착은 환경 관련 대기, 즉, 공기 및 불활성 가스의 특정 혼합에 따라 변한다. 표면 품질은 이미지의 마감 상태, 즉 평활도(smoothness)를 언급한다. 층간 접착은 스크래칭(scratching) 또는 크로스 해치(cross hatch)와 테이프 테스트(tape test)에 의해 백색 층으로부터 잉크의 착색 층을 제거하기 위한 상대적인 용이성 또는 어려움을 언급한다. 프린트 속성이 대기 조성의 혼합물의 변화에 따라 변경된다는 사실을 이용하여, 발명자들은 인쇄 과정의 불활성 영역 내에 존재하는 질소와 산소의 레벨이 인쇄된 이미지의 품질에 얼마나 영향을 미치는가를 조사하기 위한 실험들을 수행하였다.
발명자들은 높은 레벨의 질소 순도가 표면상에 인쇄될 때, 착색된 잉크들의 뒤따르는 층이 확산하는 매끄러운 백색 표면을 제공하고 높은 품질의 이미지를 제공한다는 것을 발견하였다. 그러한 표면상에서, 프린트 품질은 뛰어나나, 착색된 잉크들 및 백색 층 사이의 층간 접착은 좋지 않다는 것을 발견하였다. 다른 한편으로, 불활성 가스의 사용 없이 백색 층의 경화는 뛰어난 층간 접착을 야기한다. 뛰어난 층간 접착은 일반적으로 그것을 스크래칭하거나 크로스 해치와 테이프 테스트에 의해 백색 층으로부터 잉크의 착색된 층을 제거하기에 어려운 인쇄된 기판을 설명한다. 이러한 경우에 있어서, 층간 접착은 충분하나, 불충분하게 경화된 백색 층 상의 착색된 잉크들의 두 번째 층의 확산은 좋지 않으며, 개별 제트(jet)들 사이에 식별가능한 라인들을 갖는 결함이 있는 이미지를 생산한다.
따라서, 프린트 품질을 제어하기 위하여 경화 과정에서 질소와 산소의 양에 대한 제어를 갖는 것이 바람직하다. 실제로, 본 발명의 바람직한 실시 예들은 표면 특성들을 획득하기 위하여 자외선이 새로이 인쇄된 잉크에 지장을 주는 영역을 뒤덮는 불활성 가스가 산소의 제어된 농도를 갖는 과정을 포함한다. 특정 실시 예들에서, 원하는 특성들, 즉, 그 뒤에 인쇄되는 잉크들의 충분한 확산 및 뛰어난 층간 접착 모두를 획득하기 위하여 산소의 제어된 농도 하에서 잉크를 경화하도록 백색 잉크 잉크가 기판상에 인쇄되고 발광 다이오드 램프가 사용된다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 불활성 가스의 고정 성분은 결과로서 생기는 인쇄 특성들을 기초로 하여 확립되며 그러한 성분은 배타적으로 사용된다. 본 발명의 일부 다른 실시 예들에서, 불활성 가스의 성분을 조정하도록 구성되는 컨트롤러는 결과로서 생기는 인쇄 특성들이 조정가능한 것과 같이 역학적으로 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 인쇄 시스템은 프린터의 불활성 영역 내의 산소와 질소 가스의 레벨들을 제어하기 위한 불활성 가스 컨트롤러를 포함한다.
도 3a는 프린터(305), 질소원(301), 공기원(302), 3방향 커넥터(303), 및 프린터(305)의 불활성 영역 내의 산소와 불활성 가스의 레벨들을 제어하기 위한 공기 유동 밸브(304)를 갖는 인쇄 시스템의 일 실시 예를 도시한다. 프린터(305)는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터(306)로부터 인쇄 작업을 받는다.
도 3a에 따라, 고순도 질소 가스 성분이 의도적으로 공기원(302)으로부터의 산소로 오염된다. 의도적인 공기 오염의 양을 제어하기 위하여 공기원(302)으로부터의 공기의 유동률이 공기 유동 밸브(304)를 사용하여 계량된다. 본 발명의 일부 실시 예들에서, 공기원은 공기 펌프이다. 일부 다른 실시 예들에서 공기원은 가압된 산소 컨테이너이다.
일부 실시 예들에서, 3방향 커넥터(303)는 질소원(301), 공기원(302), 및 프린터(305) 내의 질소 어플리케이터(도시되지 않음)를 결합한다. 질소원의 순도는 고정되는데, 따라서 공기 유동 밸브가 개방됨에 따라, 질소 스트림의 순도는 낮아진다. 본 발명의 바람직한 실시 예들에서, 질소 어플리케이터는 위에서 설명된 것과 같이 발광 다이오드 램프(도시되지 않음) 앞에 위치된다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 공기 유동 밸브(304)는 사용자 컴퓨터(306)와 결합된다. 사용자 컴퓨터(306)는 적어도 프로세서, 메모리, 디스플레이, 사용자 입력 장치, 및 그래픽 사용자 인터페이스를 포함한다. 이러한 실시 예들에 따라, 사용자는 프린터(305)로 전달되는 가스의 성분을 위한 레벨들을 조정할 수 있다. 따라서, 사용자는 결과로서 생기는 프린트 품질을 조정할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 프린터(305)는 첫 번째 컴퓨터로부터 인쇄 작업을 받으며 불활성 가스 순도는 추가의 컴퓨터에 의해 제어된다. 일부 다른 실시 예들에서, 동일한 컴퓨터가 인쇄 작업을 개시하고 불활성 가스의 순도 레벨을 제어한다.
본 발명의 일부 다른 실시 예들에서, 불활성 가스를 공급하기 위하여 막(membrane) 기반 질소 발생기가 사용되는데, 불활성 가스의 산소 레벨을 제어하기 위하여 들어오는 공기 압력 및 유동이 사용된다. 이러한 실시 예들은 질소원, 공기원, 및 믹서(mixer)를 사용하는 실시 예들을 대체한다. 실제로, 질소 또는 산소 탱크의 제거는 일정하게 대체를 요구하고 비쌀 수 있는 소모성 질소 또는 산소 탱크를 위한 필요성을 배제한다. 게다가, 탱크들의 제거는 또한 시스템의 풋프린트를 감소시킨다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 질소를 발생시키기 위하여 흡착 가스 분리 과정이 사용된다. 일부 다른 실시 예들에서, 질소를 발생시키기 위하여 가스 분리막이 사용된다. 막이 사용되는 실시 예들에 따라, 압축 공기원은 우선 오일 습분(oil vapor) 또는 수증기를 제거하기 위하여 세정된 공기를 전달한다. 깨끗한, 압축 공기는 그리고 나서 산소를 공기와 분리하기 위하여 일련의 막을 통하여 이동되는데, 이는 높은 레벨의 질소를 갖는 가스를 야기한다. 결과로서 생긴 가스 내의 결과로서 생긴 질소의 양은 시스템 압력 및 시스템을 통한 공기의 유동률의 변경에 의해 제어될 수 있다. 따라서 결과로서 생긴 불활성 가스는 제어가능하다.
도 3b는 압축 공기원(398), 질소 발생기(397)와 유량계(396), 및 프린터(395)를 갖는 인쇄 시스템(399)의 일 실시 예를 도시한다.
압축 공기원(398)은 질소 발생기(397)의 입구에 부착된다. 발생기를 빠져나가는 분리된 질소의 순도는 질소 발생기(397)의 막(들)을 통하여 이동하는 가스의 압력 및 유동률에 의해 제어된다. 압력이 증가함에 따라, 출력 질소 순도가 증가한다. 막을 통한 가스 유동률이 증가함에 따라, 출력 순도는 감소한다. 질소 발생기(397)의 출구는 프린터(395)에 적용되는 질소의 양을 제어하기 위하여 유량계(396)의 입구에 부착된다. 유량계의 출구는 질소 어플리케이터(도시되지 않음)에 부착된다. 질소 어플리케이터는 프린터(395) 내에, 경화 램프 앞에 위치되는데, 따라서 제어된 대기 하에서 경화가 발생한다.
어떤 실시 예서, 질소 어플리케이터로의 연결은 깨질 수 있으며 질소의 농도를 결정하기 위하여 산소 센서가 대체될 수 있다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 질소 발생기(397)는 사용자 컴퓨터(394)와 결합된다. 사용자 컴퓨터(394)는 적어도 프로세서, 메모리, 디스플레이, 사용자 입력 장치, 및 그래픽 사용자 인터페이스를 포함한다. 이러한 실시 예들에 따라, 사용자는 프린터(395)로 전달되는 가스의 성분을 위한 레벨들을 조정할 수 있다. 따라서, 사용자는 결과로서 생기는 프린트 품질을 조정할 수 있다.
통상의 지식을 가진 자들에 이해될 것과 같이, 본 발명은 그것의 정신 또는 근본적인 특성들을 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 유사하게, 구성원, 특성, 속성, 및 다른 양상들의 명칭과 부는 의무적이거나 중요하지 않으며 본 발명 또는 그것의 특성들을 구현하는 메커니즘들은 서로 다른 명칭, 부 및/또는 포맷들을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명을 위한 것이며 다음의 청구항들에서 제시되는, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.
실시 예
인쇄 과정의 실시 예들이 아래에 설명된다. 산소의 다양한 레벨들 하에서 인쇄된 샘플들의 대표적인 실시 예들이 여기서 도 4a, 4b, 및 4c를 참조하여 논의된다.
종래에는 경화 환경에서 가능한 한 낮은 레벨로 산소를 감소시킴으로써 경화에 필요한 에너지를 감소시키는데 초점을 맞추었다. 여기의 실시 예는 극도로 낮은 산소 레벨들은 이상적인 프린트 특성들을 제공하지 않는다는 것을 나타낸다. 대신에, 내손상성(mar resistance), 도트 게인(dot gain), 및 접착을 포함하나, 이에 한정하지 않는 최적 프린트 특성들을 생산할 이상적 범위의 산소 농도가 존재한다.
본 실시 예에서, 프린터는 발광 다이오드 광원 하에서 경화하도록 만들어진 백색 잉크를 증착하는 것으로 설명된다. 이러한 백색 잉크는 아크릴레이트 모노머(acrylate monomer)와 올리고머, 광개시제, 분산된 색소, 및 첨가제들로 구성된다. 아크릴레이트 모노머들 및 올리고머들의 혼합물은 30∼70% 중량, 더 이상적으로 40∼60% 중량의 농도들에서 발견된다. 발광 다이오드 광원 하에서 반응하도록 선택되는 광개시제의 혼합물은 농도는 3∼15% 중량, 더 이상적으로 5∼10% 중량의 농도들에서 발견된다. 분산된 색소는 모노머들, 올리고머들, 분산제들, 및 이산화 티탄 색소로 구성된다. 이산화 티탄 색소는 10∼40% 중량, 더 이상적으로 15∼30% 중량의 농도들에서 발견된다.
본 실시 예에서, 프린터는 발광 다이오드 경화형 백색 잉크를 투명하거나 또는 색이 있는 기판에 증착하도록 프린트 헤드들을 사용한다. 증착 상에서, 프린터의 웹 드라이브는 증착된 잉크를 갖는 기판을 질소 적용 영역으로 이동시킨다. 질소 적용은 주변 대기 조성을 대체하는데, 증착된 백색 잉크의 공간을 제어된 산소 농도로 대체한다. 기판 및 변경된 대기는 계속해서 발광 다이오드 경화 영역 내로 이동하는데, 발광 다이오드 램프는 백색 증착물을 경화한다. 웹은 오버프린트 색 영역으로 계속 이동하는데, 프린트 헤드들이 부가적인 색들을 경화된 백색 잉크에 증착시킨다. 웹은 부가적인 색들을 경화하기 위하여 계속해서 수은 증기 램프로 이동한다.
도 4a, 4b, 및 4c는 다양한 산소 농도를 갖는 대기에서 백색 잉크로 발생된 프린트들의 실시 예들이다.
도 4a는 발광 다이오드 광원 하에서 만들어진 단일 패스 자외선 경화형 백색 잉크젯 잉크를 사용하여 인쇄된 페이지이다. 잉크들이 경화될 때 불활성 대기를 사용하지 않고, 경화된 잉크의 표면은 무광 마감을 가질 것이다. 무광되는 것에 더하여, 경화된 잉크의 표면은 더 부드럽고 스크래칭될 때 손상될 수 있다. 저질의 표면 경화는 오버프린트하기에 적절한 표면을 제공하지 않는데, 그 이유는 오버프린트된 잉크 도트 크기가 단단한 색 충전을 달성하는데 불충분하고 이미지들이 도 4a에 도시된 것과 같이 일그러진 것과 같이 보인다. 표준 대기의 일반적인 산소 농도는 약 21%이다.
도 4b는 인쇄된 백색 잉크 위에 고순도 질소를 적용하여 인쇄된 페이지이다. 본 실시 예에서의 산소 농도는 3-0%, 더 이상적으로 1-0%의 범위이다. 잉크 증착물이 경화 유닛 하에서 통과함에 따라 대기는 표면 경화를 변경시키고 광택의, 단단한 경화된 표면을 생산한다. 이러한 방법으로 경화된 백색 잉크는 뛰어난 스크래치 내성을 나타내고 쉽게 손상되지 않는다. 이러한 백색 층 상에 증착된 잉크들은 충분한 도트 게인 및 뛰어난 품질을 나타내나 하부 층(이 경우에는 백색) 및 착색된 잉크의 오버프린트된 상부 층 사이의 층간 접착을 나타내지는 않는다. 고순도 질소 하에서 경화된 백색 사에 인쇄된 착색된 잉크의 높은 품질이 아래에서 볼 수 있다.
도 4c는 인쇄된 백색 잉크 위에 중간 레벨의 산소를 적용하여 인쇄된 페이지이다. 본 실시 예의 산소 농도는 10-3%, 더 이상적으로 3-4% 범위이다. 경화 하에서 잉크 증착물이 통과함에 따라 대기는 표면 경화를 변경시키고 광택의 경화된 표면을 허용한다. 이러한 방법으로 경화된 백색 잉크들은 뛰어난 스크래치 내성을 나타내고 쉽게 손상되지 않는다. 낮은 레벨의 산소 하에서 경화된 백색 층과 달리 샘플들은 또한 경화된 하부 층 및 경화된 오버프린트된 층(색 잉크) 사이의 뛰어난 층간 접착을 나타낸다. 고순도 질소 하에서 경화되 백색 상에 인쇄된 착색된 잉크의 높은 품질은 도 4b의 고순도 질소 프린트 실시 예와 동일한 방법으로 나타날 수 있다.
100 : 잉크젯 인쇄 장치
101 : 기판
102 : 플래턴
103 : 베이스 층 프린트헤드
104 : 경화 램프
105 : 인쇄 영역
106 : 경화 영역
191 : 프린트헤드
192 : 인쇄 영역
193 : 경화 램프
194 : 경화 영역
195 : 어플리케이터
196 : 불활성 영역
197 : 베이스 층 프린트헤드
198 : 플래턴
199 : 잉크젯 인쇄 장치
301 : 질소원
302 : 공기원
303 : 3방향 커넥터
304 : 유동 밸브
305 : 프린터
306 : 컴퓨터
394 : 컴퓨터
395 : 프린터
396 : 유량계
397 : 질소 발생기
398 : 압축 공기원
399 : 인쇄 시스템

Claims (22)

  1. 산소 제공 및 불활성 가스를 위한 비활성 가스 제공 가능한 가스원;
    상기 가스원으로부터 상기 불활성 가스의 조성을 변화시키도록 상기 산소의 레벨 및 상기 비활성 가스의 레벨을 제어 가능한 컨트롤러; 및
    프린터;를 포함하는 인쇄장치에 있어서,
    상기 프린터는,
    베이스 코트 프린트 헤드; 불활성가스 어플리케이터; 조명을 제공하도록 구성되는 경화 영역; 상부 코트 프린트 헤드;를 포함하는 순차적 인-라인 인쇄 어셈블리 및
    기판이 순차적으로 베이스 코트 잉크, 불활성 가스 대기, 상기 경화 영역으로부터의 경화 조명, 및 상부 코트 잉크로 처리되도록 상기 순차적 인-라인 인쇄 어셈블리를 통해 상기 기판을 전달하는 전달시스템을 포함하고,
    여기서 상기 가스원은 상기 불활성 가스 어플리케이터와 유체 소통으로 결합되고, 상기 불활성 가스는 상기 불활성 가스 어플리케이터를 통해 상기 순차적 인-라인 인쇄 어셈블리에 전달되고,
    여기서 상기 컨트롤러는 상기 불활성 가스의 조성에서 상기 산소의 레벨과 상기 비활성 가스의 레벨을 변경, 및 상기 상부 코트 잉크의 확산과 상기 베이스 코트 잉크와 상기 상부 코트 잉크 사이 층간 접착을 허용하도록 구성되는 범위에서 상기 산소를 상기 불활성 가스 어플리케이터를 통해 전달 가능한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 비활성 가스는 질소를 포함하고, 상기 가스원은:
    상기 질소를 제공하기 위한 가압된 질소 가스원;
    상기 산소를 포함하는 공기를 제공하기 위한 가압된 공기원;
    상기 가압된 질소 가스원에 유체 소통으로 결합되는 제 1 입구, 상기 가압된 공기원에 유체 소통으로 결합되는 제 2 입구, 그리고 상기 적어도 하나의 불활성 가스 어플리케이터에 유체 소통으로 결합되는 출구를 포함하는 3방향 커넥터; 및
    상기 가압된 공기원 및 상기 3방향 커넥터 사이에 결합되는 공기 유동 밸브;를 포함하되,
    상기 공기 유동 밸브는 상기 3방향 커넥터로의 상기 공기의 유동을 제어 가능하며, 그렇게 함으로써 상기 출구로부터 상기 질소 출력의 레벨과 상기 산소의 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공기 유동 밸브에 결합되는 컴퓨터를 더 포함하되, 상기 컴퓨터는 프로세서, 메모리, 사용자 입력, 및 사용자 인터페이스를 포함하고, 사용자로부터 상기 사용자 인터페이스를 거쳐 명령들을 수용하고 상기 3방향 커넥터에 대한 공기의 유동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 비활성 가스는 질소를 포함하고, 상기 가스원은:
    상기 질소와 상기 산소를 포함하는 화학적 구성을 갖는 공기를 공급하기 위한 가압된 공기원;
    상기 가압된 공기원과 유체 소통으로 결합되는 공기 입구 및 상기 불활성 가스 어플리케이터와 유체 소통으로 결합되는 출구를 가지며, 상기 불활성 가스를 형성하기 위해 상기 화학적 조성 내에서 상기 질소의 레벨을 증가시키도록 구성되는 질소 발생기; 및
    상기 가압된 공기원 및 상기 불활성 가스 어플리케이터 사이에 결합되고, 상기 불활성 가스 어플리케이터에 대하여 상기 불활성 가스의 유동을 제어하는 공기 유동 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 코트 프린트 헤드는 백색 프린트 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 상부 코트 프린트 헤드는 복수의 프린트 헤드를 포함하고, 여기서 상기 복수의 프린트 헤드 중 적어도 하나는 클리어 언더코트를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 상부 코트 프린트 헤드는 복수의 프린트 헤드를 포함하고, 여기서 상기 복수의 프린트 헤드 중 적어도 하나는 표준화한 잉크젯으로부터 하나의 색을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 경화 영역은 복수의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 산소의 다양한 레벨은 상기 상부 코트 잉크의 도트 게인을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 산소의 다양한 레벨은 상기 베이스 코트 잉크 또는 상기 상부 코트 잉크의 내손상성을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  11. 불활성 가스원에 의해 방출되는 불활성 가스의 조성을 변경하도록 산소의 레벨 및 비활성 가스의 레벨을 제어하기 위한 컨트롤러를 구성하는 단계; 베이스 층 적용 영역을 구성하는 단계; 불활성 영역을 구성하는 단계; 경화 영역을 구성하는 단계, 상부 코트 영역을 구성하는 단계, 그리고 순차적으로 상기 베이스 층 적용 영역, 상기 불활성 영역, 상기 경화 영역, 및 상기 상부 코트 영역을 통하여 기판을 전달하기 위한 전달부를 구성하는 단계;에 의해 인쇄 환경을 준비하는 단계;
    상기 기판에 잉크의 베이스 층을 적용 및 경화 그리고 잉크의 상부 코트 층을 적용하기 위한 인쇄 작업을 개시하는 단계;
    상기 베이스 층 적용 영역에서, 베이스-적용 기판을 형성하도록 상기 기판에 상기 잉크의 베이스 층을 적용하는 단계;
    상기 불활성 영역에서, 경화-준비 기판을 형성하도록, 상기 경화 영역 내에 존재할 때, 경화 과정을 용이하게 하는 상기 불활성 가스원에 의해 배출되는 상기 불활성 가스가 적어도 부분적으로 포함된 대기에 상기 베이스-적용 기판을 노출시키는 단계;
    상기 경화 영역에서, 베이스-경화된 기판을 형성하도록, 전자기 방사선에 상기 경화-준비 기판을 조명하는 단계;
    상기 상부 코트 영역에서, 상기 베이스-경화된 기판에 잉크의 상부 코트를 적용하는 단계; 및
    상기 잉크의 상부 코트의 확산 및 상기 잉크의 베이스 층과 상기 잉크의 상부 코트 사이 층간 접착을 허용하도록 구성되는 범위에서 상기 산소를 제공하도록 상기 대기에 상기 배출된 불활성 가스의 조성을 변경하도록 상기 산소의 레벨과 상기 비활성 가스의 레벨을 상기 컨트롤러로 제어하는 단계;를 포함하는, 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 비활성 가스는 질소를 포함하고, 상기 불활성 가스원은:
    상기 질소를 제공하기 위한 가압된 질소 가스원;
    상기 산소를 포함하는 공기를 제공하기 위한 가압된 공기원;
    상기 가압된 질소 가스원에 유체 소통으로 결합되는 제 1 입구; 상기 가압된 공기원에 유체 소통으로 결합되는 제 2 입구; 그리고 상기 불활성 영역에 유체 소통으로 결합되는 출구;를 포함하는 3방향 커넥터; 및
    상기 가압된 공기원 및 상기 3방향 커넥터 사이에 결합되는 공기 유동 밸브;를 더 포함하되,
    상기 공기 유동 밸브는 상기 3방향 커넥터에 대한 공기의 유동을 제어하며, 그렇게 함으로써 상기 출구로부터 질소 출력의 레벨 및 상기 산소의 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 공기 유동 밸브는 프로세서, 메모리 및 사용자 인터페이스를 포함하는 컴퓨터에 결합되고, 여기서 상기 컴퓨터는 사용자로부터 상기 사용자 인터페이스를 거쳐 명령들을 수용하고 상기 3방향 커넥터에 대한 상기 공기의 유동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 비활성 가스는 질소를 포함하고,
    상기 질소와 상기 산소를 포함하는 화학적 조성을 갖는 공기를 공급하기 위한 가압된 공기원을 구성하는 단계;
    상기 가압된 공기원과 유체 소통으로 결합되는 공기 입구 및 상기 불활성 가스 어플리케이터와 유체 소통으로 결합되는 출구를 가지며, 상기 화학적 조성 내에 상기 질소의 레벨을 증가시키도록 구성되는 질소 발생기를 구성하는 단계; 및
    상기 가압된 공기원 및 상기 불활성 가스 어플리케이터 사이에 결합되고, 상기 불활성 가스 어플리케이터에 대하여 상기 화학적 조성의 유동을 제어하는 공기 유동 밸브를 구성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 기판에 상기 잉크의 베이스 층을 적용하는 단계는 상기 기판에 백색 잉크를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 잉크의 상부 코트를 적용하는 단계는 CMYK 컬러 모델을 사용하는 컬러 잉크를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 경화 영역은 하나 또는 그 이상의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 불활성 가스의 상기 조성의 변경은 상기 베이스 층의 도트 게인을 변경하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 불활성 가스의 상기 조성의 변경은 상기 잉크의 베이스 층 또는 상기 잉크의 상부 코트의 내손상성을 변경하는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업 품질을 제어하는 방법.
  20. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 제 11항의 방법을 실행하는 실행가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  21. 다양한 인쇄 방법을 변경하기 위한 인터페이스를 갖는 사용자-제어 컴퓨터를 구성하는 단계;
    불활성 가스 혼합물의 조성을 변경하도록 산소의 레벨과 비활성 가스의 레벨을 제어하기 위해 구성되는 상기 사용자-제어 컴퓨터를 상기 불활성 가스 혼합물을 전달하기 위한 불활성 가스원과 작동가능하게 결합하는 단계;
    베이스 층 적용 영역, 불활성 영역, 경화 영역, 상부 코트 영역, 그리고 기판을 순차적으로 상기 베이스 층 적용 영역, 상기 불활성 영역, 상기 경화 영역, 및 상기 상부 코트 영역을 통하여 전달하기 위한 전달부를 포함하는 프린터를 구성하는 단계;
    상기 사용자-제어 컴퓨터를 상기 프린터와 작동가능하게 결합하는 단계;
    상기 사용자-제어 컴퓨터에 의해, 상기 다양한 인쇄 방법을 변경하기 위한 명령을 수용하는 단계;
    기판에 잉크의 베이스 층을 적용 및 경화 그리고 상기 잉크의 베이스 층의 적어도 일부에 잉크의 상부 코트 층을 적용하기 위한 인쇄 작업을 개시하는 단계;
    상기 베이스 층 적용 영역에서, 베이스-적용 기판을 형성하도록 상기 기판에 상기 잉크의 베이스 층을 적용하는 단계;
    상기 불활성 영역에서, 경화-준비 기판을 형성하도록, 상기 경화 영역 내에 존재할 때, 경화 과정을 용이하게 하는 상기 불활성 가스 혼합물이 적어도 부분적으로 포함되어, 상기 불활성 가스원으로부터 전달되는 대기에 상기 베이스-적용 기판을 노출시키는 단계;
    상기 경화 영역에서, 베이스-경화된 기판을 형성하도록, 전자기 방사선에 상기 경화-준비 기판을 조명하는 단계;
    상기 대기에 상기 불활성 가스 혼합물의 조성을 변경하도록 상기 산소의 레벨과 상기 비활성 가스의 레벨을 제어하는 것은 상기 잉크의 상부 코트의 확산 및 상기 잉크의 베이스 층과 상기 잉크의 상부 코트 사이 층간 접착을 허용하도록 구성되는 범위에서 상기 산소를 제공하고, 상기 상부 코트 영역에서, 상기 베이스-경화된 기판에 잉크의 상부 코트를 적용하는 단계; 및
    상기 기판에 상기 인쇄 작업을 인홰하는 단계;를 포함하는 인쇄 작업에서 속성을 제어하기 위한 방법.
  22. 불활성 가스를 위한 질소를 공급하고, 산소를 공급하기 위한 불활성 가스원을 구성하는 단계;
    상기 질소와 상기 산소를 포함하는 화학적 조성을 갖는 공기를 공급하도록 가압된 공기원을 구성하는 단계;
    상기 가압된 공기원과 유체 소통으로 결합되는 공기 입구 및 불활성 가스 어플리케이터와 유체 소통으로 결합되는 출구를 가지며, 상기 불활성 가스를 형성하기 위하여 상기 화학적 조성 내의 질소의 레벨을 증가시키도록 구성되는 질소 발생기를 구성하는 단계; 및
    상기 가압된 공기원과 상기 불활성 가스 어플리케이터 사이에 결합되고, 상기 불활성 가스 어플리케이터에 대하여 상기 불활성 가스의 유동을 제어하는 공기 유동 밸브를 구성하는 단계;
    베이스 층 적용 영역을 구성하는 단계;
    불활성 가스 적용 영역을 구성하는 단계;
    발광 다이오드 경화 영역을 구성하는 단계;
    CMYK 상부 코트 영역을 구성하는 단계; 및
    기판을 순차적으로 상기 베이스 층 적용 영역, 상기 불활성 가스 적용 영역, 상기 발광 다이오드 경화 영역, 및 상기 CMYK 상부 코트 영역을 통하여 전달하기 위한 전달부를 구성하는 단계;
    를 포함하는 프린터를 구성하는 단계;
    기판에 잉크의 백색 베이스 층을 적용 및 경화 그리고 적용 및 경화된 상기 잉크의 백색 베이스 층의 적어도 일부에 잉크의 CMYK 상부 코트 층을 적용하기 위한 인쇄 작업을 개시하는 단계;
    상기 베이스 층 적용 영역에서, 백색 베이스-적용 기판을 형성하도록 상기 기판에 상기 잉크의 백색 베이스 층을 적용하는 단계;
    상기 불활성 가스를 상기 불활성 가스 적용 영역에 전달하는 단계;
    상기 불활성 영역에서, 경화-준비 기판을 형성하도록, 상기 전달된 불활성 가스를 포함하여, 상기 불활성 가스원으로부터 전달되는 대기에 상기 백색 베이스-적용 기판을 노출시키는 단계;
    상기 발광 다이오드 경화 영역에서, 베이스-경화된 기판을 형성하도록, 자외선으로 상기 경화-준비 기판을 조명하는 단계;
    상기 CMYK 상부 코트 영역에서, CMYK 컬러 모델을 사용하여 컬러 잉크의 상부 코트를 상기 베이스-경화 기판에 적용하는 단계;를 포함하되,
    상기 전달된 불화성 가스에서 상기 산소의 상대량은 상기 잉크의 상부 코트의 확산 및 상기 잉크의 백색 베이스 층과 상기 잉크의 상부 코트 사이 층간 접착을 허용하도록 구성되는 범위에서 제공되는 것을 특징으로 하는 인쇄 작업에서 속성을 제어하기 위한 방법.
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