KR101589766B1 - 연속 웨브 프린터를 위한 실시간 블리드 스루 검출 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매체 경로를 따라 매체를 이송시키도록 구성된 매체 이송 시스템;
상기 매체 경로를 따라 위치되며, 각각이 상기 매체에 의해 적어도 부분적으로 흡수되는 열 에너지를 발생시키도록 구성된 복수 개의 장치;
상기 매체 경로를 따라 위치되며, 그 위에 이미지를 형성하기 위해서 매체의 제 1 측에 잉크를 도포하도록 구성된 인쇄 스테이션;
상기 제 1 측에 형성된 이미지의 반대 편에 있는 매체의 제 2 측을 스캔하도록 매체 경로를 따라 인쇄 스테이션의 하류에 위치되며, 매체의 제 2 측으로부터 광의 반사를 나타내는 반사 신호를 발생시키도록 구성된 이미지 센서; 및
상기 이미지 센서로부터 반사 신호를 수신하도록 작동가능하게 연결되고, 인쇄 작업의 중단없이 반사 신호에 기초하여 인쇄 처리 파라미터를 조절하도록 구성된 제어기를 포함하는 이미징 장치에 관한 것이다.

Description

연속 웨브 프린터를 위한 실시간 블리드 스루 검출{REAL TIME BLEED-THROUGH DETECTION FOR CONTINUOUS WEB PRINTERS}

본 발명은 특히 실질적으로 연속 웨브 상에의 상변화 잉크 인쇄를 포함하는 잉크젯 방식 인쇄에 관한 것이다.

일반적으로, 잉크젯 방식 인쇄 기계 또는 프린터는 기록 또는 이미지 형성 매체 상에 액체 잉크의 방울 또는 제트를 분사하는 적어도 하나의 인쇄 헤드를 포함한다. 상변화 잉크젯 방식 프린터는 대기 온도에서는 고형물 상태이지만 온도 상승시 액체 상태로 바뀌는 상변화 잉크를 사용한다. 이후, 용융 상태의 잉크는, 이미지가 이미지 수용 기재로 전사되기 이전에 중간 이미징 부재 위에 직접 또는 간접적으로 인쇄 헤드에 의해 인쇄 매체 상에 분사될 수 있다. 분사된 잉크가 이미지 수용 기재상에 있다면, 잉크 방울이 빠르게 응고되어 이미지를 형성한다.

직접 및 오프셋 인쇄 구조 모두에서, 이미지는 연속 매체 웨브 상에 형성될 수도 있다. 웨브 프린터에 있어서, 통상적으로 매체 롤에 제공된 매체의 연속 공급물은, 웨브에 잉크를 적층시켜 이미지를 형성하게 위치된 인쇄 영역을 통해 매체 웨브를 안내하도록 배치된 복수 개의 롤러에 의해 이송된다. 인쇄 영역을 지나면, 매체 웨브는, 매체 웨브의 일부가 인쇄 영역을 통해 연속적으로 이동하도록 기계적 구조에 의해 파지되어 당겨진다. 텐션 바 또는 롤러는, 파괴되지 않고 팽팽하게 유지되도록 웨브로부터의 느슨함을 제거하기 위해서 무빙 웨브의 공급물 경로에 배치될 수도 있다.

연속 웨브 직접식 종이 인쇄에서, 잉크가 웨브 상에 제트분사되어 웨브에 잉크를 정착한 후에 정착 조립체가 사용된다. 사용된 정착 조립체는 잉크의 유형에 따른다. 예컨대, 이미지를 형성하기 위해서 용융된 상변화 잉크가 사용되는 경우, 정착 조립체는 웨브 상에 잉크를 퍼지게 하기 위해서 잉크와 웨브에 압력을 가하도록 구성된 스프레더를 포함할 수도 있다. 스프레더의 기능은 웨브 상에 적층된 잉크 방울의 패턴을 변형시키고 이들 잉크 방울을 펼쳐 더 균일하고 연속적인 층을 만드는 것이다. 스프레더는 잉크 방울의 높이를 감소시키고 인접한 방울 사이의 공간을 채우기 위해서 압력 및/또는 열을 사용한다. UV 경화성 잉크가 사용되는 경우, 정착 조립체는 웨브 상에 UV 잉크를 경화시키기 위해서 하나 이상의 경화 램프를 포함할 수도 있다.

때로는, 웨브 상에 적층된 잉크는, 잉크가 웨브에 정착되기 이전에 웨브에서 번질 수도 있다. 예컨대, 액체 또는 용융된 경화되지 않은 잉크가 종이 기재의 기질에서 번질 수도 있고, 기재의 뒷면으로부터 적어도 부분적으로 볼 수 있게 될 수도 있다. 이러한 문제는 종래 기술에서 비침 (show through) 또는 블리드 스루 (bleed through) 로 공지되어 있으며, 일반적으로는 다공성 기재 상에 적층된 임의의 유형의 액체 잉크에 대해 존재하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 문제는 잉크젯 방식 잉크와 같은 점성이 낮은 잉크에서 더욱 두드러지지만, 점성이 높은 잉크에서는 이러한 문제는 덜 민감하다. 상세하게는, 비침은 잉크가 기재의 후면을 얼마만큼 채색시켰는지의 척도이다.

이미 공지된 시스템에서, 온도 감응 인쇄 시스템 (즉, 잉크젯) 상의 블리드 스루 검출은 이미지가 인쇄된 후에, 단지 시각적으로 검출될 수 있었다. 게다가, 이미지 블리드 스루가 실시간 검출 기구의 사용을 유발하면서, 인쇄를 활성화할 수도 있는 인자를 정정하거나 재조정 (remediate) 하는 능력은 제한되거나 실제 존재하지 않는다. 예컨대, 블리드 스루가 주어진 매체 유형을 시각적으로 검출하였다면, 인쇄 처리의 중요한 파라미터가 고객의 작업을 인쇄하기 전에 수동으로 조정될 필요가 있고 작업의 인쇄 중 조정될 수 없게 된다. 인쇄 처리에 대한 프린터 조작자의 친숙함에 따라, 조절은 블리드 스루를 최대로 경감시키거나 경감시키지 못할 수도 있다.

매체를 시각적으로 검사하거나 블리드 스루를 감소시키기 위해서 인쇄 파라미터를 조절하도록 사용자의 개입을 필요로 하지 않는 이미징 장치에 있어서의 블리드 스루의 자동 검출과 보상을 가능하게 하는 시스템이 개발되고 있다. 이미징 장치에의 사용을 위한 블리드 스루 검출 및 보상 시스템은 움직이는 연속 웨브의 이미지화되지 않은 측을 스캔하도록 위치된 이미지 센서를 포함한다. 이 이미지 센서는 연속 웨브의 제 2 측으로부터 광의 반사를 나타내는 반사 신호를 발생시키도록 구성된다. 이 시스템은 이미지 센서로부터 반사 신호를 수신하기 위해 작동 가능하게 연결된 제어기를 포함한다. 제어기는 반사 신호에 기초하여 이미징 장치를 위한 인쇄 처리 파라미터를 조절하도록 구성되는 한편, 이미지 장치는 인쇄 작동을 실행한다.

다른 실시 형태에서, 이미징 장치는 실질적으로 연속한 매체의 웨브; 웨브 경로를 따라 연속 웨브를 이송시키도록 구성된 웨브 이송 시스템; 및 상기 웨브 경로를 따라 위치되며, 그 위에 이미지를 형성하기 위해서 연속 웨브의 제 1 측에 잉크를 도포하도록 구성된 인쇄 스테이션을 포함한다. 이미지 센서는, 제 1 측으로부터 반대 편에 있는 연속 웨브의 제 2 측을 스캔하도록 웨브 경로를 따라 인쇄 스테이션으로부터 하류에 위치된다. 이미지 센서는 연속 웨브의 제 2 측으로부터 광의 반사를 나타내는 반사 신호를 발생시키도록 구성된다. 제어기는 이미지 센서로부터 반사 신호를 수신하고, 이미징 장치가 인쇄 작업을 실행하면서 반사 신호에 기초하여 적어도 하나의 인쇄 처리 파라미터를 조절하도록 작동 가능하게 연결된다.

도 1 은 직접식 시트, 연속 웨브, 상변화 잉크 프린터의 단순 입면도이다.
도 2 는 도 1 의 이미징 장치의 사용을 위한 블리드 스루 검출 및 보상 시스템의 실시 형태의 개략도이다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "이미징 장치" 는 일반적으로 이미지를 인쇄 매체에 적용하는 장치를 말한다. "인쇄 매체" 는 미리 절단 (precut) 되든 웨브로 공급 (web fed) 되든, 종이, 플라스틱, 또는 이미지를 위한 다른 적절한 물리적 인쇄 매체 기재의 물리적인 시트일 수도 있다. 이미지 장치는 피니셔 (finisher), 종이 이송장치 등과 같은 다른 다양한 구성 요소를 포함할 수도 있고, 그리고 복사기, 프린터 또는 복합기로서 구체화될 수도 있다. "인쇄 작업물" 또는 "문서" 는 통상 특정 사용자로부터의 관련된 시트의 세트, 보통 원본 인쇄 작업 시트 또는 전자 문서 페이지 이미지로부터 복사된 한부 이상의 페이지 순서 맞춤된 (collated) 복사본 세트, 또는 그렇지 않으면 관련물이다. 이미지는 일반적으로 표시 엔진 (marking engine) 에 의해 인쇄 매체 상에 표현되는 전자 형태의 정보를 포함할 수도 있고 문자, 그래픽, 사진 등을 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 처리 방향은, 그 위에 이미지가 전사되는 이미지 수용면, 예컨대, 매체 시트 또는 웨브, 또는 중간 전사 드럼 또는 벨트가 이미징 장치를 통해 움직이는 방향이다. 이미지 수용면과 동일한 평면을 따르는 크로스 처리 방향은 처리 방향에 실질적으로 수직하다.

도 1 은 직접식 시트, 연속 웨브, 상변화 잉크 프린터의 단순 입면도이다. 웨브 공급 및 취급 시스템은 스풀 (10) 로부터 "기재 (종이, 플라스틱, 또는 다른 인쇄가능 재료)" 의 매우 긴 (즉, 실질적으로 연속의) 웨브 (W) 를 공급하도록 구성된다. 웨브 (W) 는 다양한 모터 (도시 생략) 에 의해, 필요시 풀릴 수도 있고, 나아갈 수도 있다. 웨브 공급 및 취급 시스템은 웨브 (W) 를 복수의 상이한 속도로 이송시킬 수 있다. 롤 세트 (12) 는 웨브가 경로를 통해 이동할 때 웨브 풀림의 장력을 제어한다.

경로를 따라, 웨브를 미리 설정된 초기 온도가 되게 하는 적어도 하나의 예열기 (18) 가 제공된다. 예열기 (18) 는 접촉, 복사, 전도 또는 대류 가열되어, 웨브 (W) 를 일 실시형태에서 약 30 ~ 약 70 ℃ 인 목표 예비 가열 온도 범위로 할 수 있다.

웨브 (W) 는 일련의 인쇄 헤드 (21A ~ 21H) 를 포함하는 인쇄 스테이션 (20) 을 통해 이동하는데, 각각의 인쇄 헤드는 웨브의 폭을 가로질러 효과적으로 신장하며, 이동 웨브 상에 직접적으로 (즉, 중간 또는 오프셋 부재의 사용없이) 하나의 주된 색의 잉크를 배치시킬 수 있다. 다소간의 인쇄 헤드가 사용될 수도 있지만, 도 1 에 8 개의 인쇄 헤드가 도시되어 있다. 일반적으로 잘 알고 있는 바와 같이, 웨브 (W) 상의 중첩 영역에 배치된 4 개의 주요한 색 이미지 각각은 프린터 제어기 (14) 로부터 이미지 경로 (22) 를 통해 각각의 인쇄 헤드에 전송된 이미지 데이터에 기초하는, 색 이미지를 형성하기 위해 결합된다. 가능한 여러 실시형태에서, 각각의 주요한 색을 위한 다중의 인쇄 헤드가 제공될 수도 있는데; 인쇄 헤드는 각각 단일의 선형 어레이에 형성될 수 있다. 각각의 컬러 인쇄 헤드의 기능은 처리 방향을 따라 상이한 위치에 위치된 다수의 독특한 인쇄 헤드 중의 하나로 분할될 수도 있고; 또는 인쇄 헤드 또는 그의 일부는 스폿 칼러 (spot color) 분야용과 같이 처리 방향 (P) 을 횡단하는 방향으로 이동가능하게 장착될 수 있다.

일 실시형태에서, 웨브에 적용되는 표시 매체는 "상변화 잉크" 이고, 이는 잉크가 실온에서는 실질적으로 고형물이고, 웨브 (W) 상에서 초기에 제트 분사될 때는 실질적으로 액체인 것을 의미한다. 현재 보편적인 상변화 잉크는 통상 약 100 ~ 140 ℃ 로 가열되며, 이에 따라 웨브 상으로의 제트 분사시 액체 상태이다. 일반적으로, 액체 잉크는 웨브 (W) 에 부딪히면 빠르게 냉각된다. 그러나, 대안의 실시형태에서, 임의의 적합한 표시 재료 또는 잉크는, 예를 들어, 자외 (UV) 경화성 잉크, 토너 또는 수성 잉크를 포함하여 사용될 수도 있다.

각각의 인쇄 헤드는, 웨브 (W) 의 타측에서 인쇄 헤드와 실질적으로 반대 방향으로 배치되는 통상 바 또는 롤 형태인 백킹 부재 (24A ~ 24H) 를 가질 수도 있다. 각각의 백킹 부재는, 인쇄 헤드와 시트 사이의 갭이 공지된 일정 간격을 유지하도록 웨브 (W) 를 위치 결정시키는데 사용된다. 각각의 백킹 부재는, 웨브의 인접 부분이 일 실시형태에서 약 40 ~ 약 60 ℃ 의 미리정해진 "잉크 수용" 온도에 도달하게 되도록 제어될 수 있다. 가능한 여러 실시형태에서, 각각의 백킹 부재는 가열 소자, 그를 통한 액체가 유동하는 캐비티 등을 포함할 수 있고; 대안으로, "부재" 는 웨브 (W) 의 일부에 대향하거나 일부에 가까운 공기 또는 다른 가스의 유동의 형태일 수 있다. 특히 목표 온도에서 유지되는 백킹 부재 (24) 에 추가한 예열기 (18) 의 결합된 작동은 웨브 (W) 를 약 40 ~ 70 ℃ 의 미리 정해진 온도에서 인쇄 영역 (20) 에 효과적으로 유지한다.

부분적으로 이미지화된 웨브가 인쇄 스테이션 (20) 전체에서 다양한 색의 잉크를 수용하기 위해 이동함에 따라, 웨브의 온도는 주어진 범위 내에서 유지된다. 잉크는 통상 둘러싸는 종이 (또는 웨브 (W) 를 만드는 어떠한 물체 모두) 를 가열하는 수용 웨브의 온도보다 상당히 높은 온도로 제트 분사된다. 따라서, 영역 (20) 에서 웨브에 접촉하거나 근접한 부재는 원하는 웨브 온도가 유지되도록 조정되어야 한다. 예컨대, 백킹 부재가 웨브 온도에 영향을 미칠 수도 있지만, 또한 전후방 웨브의 공기 온도와 공기 유량이 웨브 온도에 영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 송풍기 또는 팬 (fan) 이 웨브 온도의 제어를 용이하게 하도록 사용될 수도 있다.

웨브 온도는 인쇄 영역 (20) 에서 인쇄 헤드로부터 모든 잉크의 제트 분사를 위해 실질적으로 균일하게 유지된다. 이러한 균일성은 이미지 품질을 유지하는데 매우 유용한데, 특히 일정한 잉크의 측방향 퍼짐 (spread)(즉, 처리 방향 (P) 에 수직한 것과 같이 웨브 (W) 의 폭을 가로지름) 및 웨브의 일정한 잉크 침투를 유지하는데 매우 유용하다. 특별한 잉크와 웨브의 열적 특성에 따라, 이 웨브 온도의 균일성은 웨브를 예비 가열하고 제어되지 않은 백커 부재를 사용하는 것, 및/또는 인쇄 스테이션 전체를 통해 실질적으로 일정하게 기재의 온도를 유지하기 위해서 상이한 온도로 상이한 백커 부재 (24A ~ 24H) 를 제어하는 것에 의해 이루어질 수도 있다. 웨브 (W) 와 연관된 온도 센서 (도시 생략) 로는 이 목적을 이루기 위해서 제어 시스템 뿐만 아니라 인쇄 헤드로부터 주어진 주요 색의 잉크가 주어진 시간에 웨브 (W) 에 얼마나 많이 적용되는 지를 (예컨대, 이미지 데이터로부터) 측정하거나 유추하는 시스템이 사용될 수도 있다. 다양한 백커 부재는 이에 인접한 인쇄 헤드로부터, 뿐만 아니라 인쇄 스테이션에서 다른 인쇄 헤드로부터 입력된 데이터를 사용하여 별개로 제어될 수 있다.

중간 히터 (30) 에 이어, 웨브 (W) 의 이중 경로를 따라 "스프레더 (40)" 가 존재하며, 스프레더는 웨브에 미리 정해진 압력을 가하고, 일부 구현예에서 온도를 가한다. 스프레더 (40) 의 기능은 본질적으로 웨브 (W) 상에서 잉크의 고립된 방울을 취하여, 잉크 방울이 압력, 및 일 실시 형태에서, 열에 의해 연속 층을 만들게 도포되므로 (smear), 인접한 방울 사이의 공간이 채워져, 이미지 고형물이 균일해지는 것이다. 잉크를 펼치는 것 외에, 스프레더 (40) 는 또한 잉크 층 점착의 증가 및/또는 잉크 웨브 부착을 증가시킴으로서 이미지 영구성 (permanence) 을 개선할 수도 있다. 스프레더 (40) 는 이미지 측 롤 (42) 과 가압 롤 (44) 과 같은 롤을 포함하는데, 이들 롤은 웨브 (W) 에 열과 압력을 가한다. 롤 중 어느 하나는 웨브 (W) 가 약 35 ~ 약 80 ℃ 의 온도가 되도록 하는 가열 소자를 포함할 수 있다. UV 경화성 잉크를 사용하는 이미징 장치의 실시 형태에서, 스프레더는 공지된 바와 같이 하나 이상의 UV 경화 램프로 교체될 수도 있는데, 이 램프는 웨브 상에 이미지를 형성하는 UV 경화성 잉크 위에 자외광을 지향시킨다.

웨브 및/또는 웨브 상의 잉크의 온도를 추가로 제어하기 위해서, 레벨링 롤러 및 하나 이상의 중간 히터가 스프레더에 진입하기 이전에 인쇄 영역에 후속하는 웨브 경로를 따라 위치될 수도 있다. 예컨대, 도 1 에 도시된 바와 같이, 레벨러 롤러 (50) 가 인쇄 영역과 스프레더 (40) 사이에서 웨브 경로를 따라 배치될 수도 있다. 일 실시 형태에서, 레벨러 롤러 (50) 는 가동 웨브와 롤러 표면의 마찰식 맞물림으로부터 그의 회전 이동을 유도하는 아이들러 롤러로 구성된다. 그러나, 레벨러 롤러는 롤러에 작동가능하게 연결되는 구동 모터와 같은 구동 기구 (도시 생략) 에 의해 웨브 속도에 따라 구동될 수도 있다. 적절한 커플링이 구동 벨트, 풀리, 출력 샤프트, 기어 또는 다른 종래의 연동 장치 (linakage) 또는 결합 기구를 통과할 수도 있다. 텐션 롤러 (26) 가 레벨러 롤러 (50) 에 대한 웨브의 각도 올림 및/또는 내림을 제어하기 위해서 제공될 수도 있다.

레벨러 롤러 (50) 는 유입하는 잉크와 웨브 온도보다 더 낮은 온도로 작동하게 설계된 온도 제어식 열 전도 롤러이다. 일 실시 형태에서, 레벨러 롤러는 약 30 ~ 약 45 ℃ 의 목표 온도로 작동하게 구성된다. 그러나, 임의의 적절한 레벨러 롤러 작동 온도가 사용될 수도 있다. 레벨러 롤러는 코어가 예컨대, 철, 니켈, 스테인리스강 및 다양한 합성 수지와 같은 다른 적절한 재료로 만들어질 수도 있지만, 양극처리 (anodized) 알루미늄과 같은 열전도 재료로 형성된 코어를 포함할 수도 있다. 레벨러 롤러 (50) 에서의 열 에너지의 전개는 임의의 적절한 방식으로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 코어는 중공일 수도 있고, 롤러에서 요구되는 열에너지를 발생시키기 위해서 그 안에 배치된 하나 이상의 가열 소자를 포함할 수도 있다.

중간 히터는 웨브 경로를 따라 레벨러 롤러로부터 하류에 위치될 수도 있다. 중간 히터 (30) 는 접촉, 복사, 전도 및/또는 대류 열을 사용하여 웨브 (W) 가 목표 온도가 되게 할 수 있다. 중간 히터 (30) 는, 웨브 상의 잉크가 스프레더 (40) 를 통해 보내질 때, 웨브 상에 배치된 잉크를 원하는 특성에 적합한 온도가 되게 한다. 일 실시 형태에서, 중간 히터를 위한 목표 온도의 유용한 범위는 약 35 ~ 약 80 ℃ 이다. 중간 히터 (30) 는 잉크와 기재 온도를 서로 약 15 ℃ 내에서 같게 하는 효과를 갖는다. 잉크 온도가 낮을수록 라인 스프레드를 덜 제공하는 반면, 잉크 온도가 높을수록 비침 (show-through)(인쇄의 다른 측으로부터의 이미지의 가시성) 을 유발한다. 중간 히터 (30) 는 스프레더의 온도를 0 ~ 20 ℃ 초과하게 기재와 잉크 온도를 조절한다.

스프레더 (40) 에 이어, 프린터는 광택기 (50) 를 포함할 수도 있는데, 이 광택기의 기능은 이미지의 광택을 바꾸는 것이다 (이러한 광택기는 실제적인 구현시에 "선택사항" 으로 고려될 수 있음). 광택기 (50) 는 스프레더 (40) 에 의해 방금 퍼진 잉크 상에서 희망하는 양의 광택을 얻기 위해서 미리 정해진 온도와 압력의 조합을 적용한다. 게다가, 광택기 롤 표면은, 사용자가 잉크 표면 상에 찍기 (impress) 를 희망하는 텍스쳐를 가질 수도 있다. 광택기 (50) 는 웹 (W) 이 통과하는 닙을 형성하는 2 개의 롤 (이미지 측 롤과 가압 롤) 을 포함한다. 실제의 일 실시 형태에서, 스프레더 (40) 에서의 제어된 온도는 약 35 ~ 약 80 ℃ 이며, 광택기 (50) 에서 제어된 온도는 약 30 ~ 약 70 ℃ 이다. 스프레더 (40) 와 광택기 각각에서 롤 쌍을 위한 웹 (W) 에 대항하는 통상의 압력은 약 500 ~ 약 2000 psi 일 수도 있다. 고압이 과도한 퍼짐을 유발할 수 있을 만큼 부드러운 잉크의 제형에서는 압력 조절이 현명하다.

스프레더 (40) (및 구현된다면 광택기) 를 통과한 후, 인쇄된 웨브가 다른 측에서 이미지화되고, 이후, 바인딩 (도시 생략) 을 위해 페이지로 잘려진다. 실질적으로 연속한 웨브 상의 인쇄가 실시 형태에서 도시되고 있지만, 전술한 시스템은 또한 컷 시트 시스템에 적용될 수 있다. 상이한 예비 가열, 중간 가열 및 스프레더 온도 셋포인트가 웨브 매체의 상이한 유형 및 중량에 대해 선택될 수 있다.

장치 (11) 의 다양한 하위 시스템, 구성 요소 및 기능의 작동 및 제어는 제어기 (14) 에 의해 실행된다. 제어기 (14) 는 프로그램화된 지령을 수행하는 일반적이거나 특수화된 프로그램 가능한 프로세서에 의해 구현될 수도 있다. 프로그램된 기능을 실행하기 위해 필요한 지령 및 데이터는 프로세서 또는 제어기와 연관된 메모리에 저장될 수도 있다. 프로세서와 그들의 메모리 및 인터페이스 회로는 전술한 바와 같이, 차이 최소화 기능 (difference minimization function) 과 같은 기능을 실행하도록 제어기 및/또는 인쇄 엔진을 구성한다. 이들 구성 요소는 인쇄 회로 카드 상에 제공될 수도 있고 또는 특정 용도 집적회로 (ASIC) 에서 회로로서 제공될 수도 있다. 각각의 회로는 별개의 프로세서로 구현될 수도 있고, 또는 다중의 회로가 동일한 프로세서에서 구현될 수도 있다. 대안으로, 회로는 개별 구성 요소 또는 VLSI 회로에 제공된 회로로 구현될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 기술하는 회로는 프로세서, ASIC, 개별 구성 요소 또는 VLSI 회로의 조합으로 구현될 수도 있다.

이미징 장치에 의해 만들어진 고형물 잉크 인쇄물은 블리드 스루 (bleed-through) 로 공지된 인쇄 결함에 의해 영향을 받게 되는데, 이 결함은 기재 상에 온도에 민감한 잉크를 적층하고 경화하는 최적화되지 않은 인쇄 절차로부터 유발된다. 잉크는 기재의 반대측, 즉 기재의 이미지화되지 않거나 인쇄되지 않은 측에 스루, 또는 블리드 스루를 나타내는 민감한 이미지물을 유발하는 모세관 작용을 통해 종이 기질 내로 침투한다. 다양한 예비 가열, 가열 및 레벨러 롤 상의 부정확한 온도 설정 범위에 있는 블리드 스루의 많은 원인이 존재하며, 이미지 생성중 인쇄 헤드로부터 초과 잉크가 분출된다. 인쇄된 생성물이 이러한 상태 동안 연속적으로 감시되지 않는다면, 허용할 수 없는 인쇄 품질 및 잠재적인 전달불가한 출력물을 유발할 수 있다.

이미 공지된 시스템에서, 온도 감응 인쇄 시스템 (즉, 잉크젯) 상의 블리드 스루 검출은 이미지가 인쇄된 후에, 단지 시각적으로 검출될 수 있었다. 게다가, 이미지 블리드 스루가 실시간 검출 기구의 사용을 유발하면서, 인쇄를 활성화할 수도 있는 인자를 정정하거나 재조정 (remediate) 하는 능력은 제한되거나 실제 존재하지 않는다. 예컨대, 블리드 스루가 주어진 매체 유형에 대해 검출되었다면, 인쇄 처리의 중요한 파라미터가 고객의 작업을 인쇄하기 전에 수동으로 조정될 필요가 있고 전체 작동 길이에 대해 정지 (오픈 루프) 유지되어야 할 것이다. 인쇄 처리에 대한 프린터 조작자의 친숙함에 따라, 조절은 블리드 스루 상태를 최대로 경감시키거나 경감시키지 못할 수도 있다. 이에 따라, 실시간으로 블리드 스루를 검출하고 측정하여 보상할 수 있는 시스템이 개발되고 있다. 도 1 및 도 2 를 참조하면, 이 시스템은 웨브의 블리드 스루를 검출하기 위해서 (실시간으로) 웨브의 인쇄되지 않거나 이미지화되지 않은 측을 스캔하도록 웨브 경로를 따라 인쇄 영역과 스프레더 사이에 위치된 이미지 센서 (80) 를 사용한다. 블리드 스루가 검출된다면, 인쇄 처리의 중요한 파라미터는, 블리드 스루의 허용가능한 레벨을 얻기 위해서 조정될 수도 있는 한편, 이미징 장치는 프레스 조작자가 상태를 검출하여 프레스를 중단시키고 인쇄 처리 파라미터를 수동으로 조정하여 작업을 재개할 필요없이 인쇄 작업을 실행한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 웨브의 이미지화된 측 또는 이미지(화된) 면은 잉크, 즉 용융된 상변화 잉크가 그 위에 적층되는 인쇄 영역에서 인쇄 헤드에 접하는 웨브 측을 말한다. 웨브의 인쇄되지 않은 측 또는 이미지화되지 않은 측은 인쇄 영역에서 인쇄 헤드에 접하지 않으며, 이에 따라 잉크를 수용하지 않은 이미지화된 측의 반대측을 말한다. 이미지 센서 (80) 는 예컨대, 웨브의 이미지화되지 않은 측상의 잉크의 존재, 세기 및/또는 위치를 검출하도록 구성된다. 블리드 스루가 없는 경우에는, 웨브의 이미지화되지 않은 측에 잉크가 없는 것으로 검출된다. 블리드 스루가 있는 경우에는, 웨브의 이미지화된 측으로부터 잉크가 이미지 센서에 의한 검출을 가능케하는 웨브의 이미지화되지 않은 측을 통과하는 것으로 나타난다. 임의의 적합한 유형의 센서가 사용될 수도 있다.

도 1 에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 이미지 센서는, 웨브의 이미지화되지 않은 측이 이미지 센서의 시계 (field of view) 내에 있을 수 있는 위치에서 인쇄 영역 (20) 과 스프레터 (40) 사이의 웨브 경로를 따라 위치된다. 웨브 경로를 따라 인쇄 영역으로부터 하류인 임의의 적절한 위치가 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "하류" 는 그의 이동 경로를 따르는 웨브의 이동 방향을 말한다. 용어 "상류" 는 하류 방향과 반대의 방향을 말한다. 용어 "측방의" 및 "측방으로" 는 웨브의 이동 경로를 횡단하는 방향을 말한다.

일 실시 형태에서, 이미지 센서 (80) 는 광원 (84) 과 광 센서 (86)(도 2) 를 포함한다. 광원 (84) 은, LED 에 의해 발생된 빛을, 웨브의 이미지화되지 않은 측면을 향해 빛을 보내는 광 파이프에서 하나 이상의 개구에 전송하는 광 파이프에 연결된 단일 발광 다이오드 (LED) 일 수도 있다. 일 실시형태에서, 하나는 녹색 광을 발생시키고 하나는 적색 광을 발생시키고 하나는 청색 광을 발생시키는 3 개의 LED가, 단지 하나의 광이 광 파이프를 통해 빛을 보내고 웨브의 이미지화되지 않은 측을 향해 보내지도록 선택적으로 활성화된다. 다른 실시 형태에서, 광원은 선형 어레이로 배치된 복수 개의 LED 이다. 이 실시 형태에서의 LED 는 웨브의 이미지화되지 않은 측을 향해 빛을 보낸다. 이 실시형태에서의 광원 (84) 은 적색, 녹색 및 청색 각각을 위한 3 개의 선형 어레이를 포함할 수도 있다. 대안으로, 모든 LED 는 3 색의 반복 시퀀스의 단일의 선형 어레이로 배치될 수도 있다. 광원의 LED 는 LED 를 선택적으로 활성화시키는 제어기 (14) 에 연결된다. 제어기 (14) 는, LED (들) 이 광원을 활성화시키는 것을 나타내는 신호를 발생시킨다.

반사 광이 광 센서 (86) 에 의해 측정된다. 광 센서 (86) 는, 일 실시 형태에서, 전하 결합 소자 (CCD) 와 같은 광감성 장치의 선형 어레이이다. 광감성 장치는 광감성 장치에 의해 받아들여진, 즉, 웨브의 이미지화되지 않은 측으로부터 반사된 광량 및 광의 세기에 대응하는 전기 신호를 발생시킨다. 광원 및 광 센서는 크로스 처리 방향으로 웨브의 폭을 실질적으로 가로질러 신장하는 선형 어레이로서 제공될 수도 있다. 대안으로, 하나 이상의 더 짧은 선형 어레이가 웨브를 가로질러 병진하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 선형 어레이는 이미지 수용 부재를 가로질러 병진하는 가동 캐리지에 장착될 수도 있다. 광 센서를 이동시키는 다른 장치가 또한 사용될 수도 있다.

블리드 스루를 검출하는 이미지 센서의 능력을 향상시키기 위해서, 백그라운드 표면이, 웨브가 백그라운드 표면과 이미지 센서 사이에서 웨브 경로를 따라 공급될 수도 있도록 이미지 센서에 대한 웨브의 반대 측에 제공될 수도 있다. 백그라운드 표면은 어두운 표면인데, 이 표면은 예컨대, 웨브의 이미지화된 영역과 이미지화되지 않은 영역 간의 대비 (contrast) 를 증가시킴으로써 블리드 스루를 검출하는 센서의 능력을 향상시킨다. 백그라운드 표면은 흑색일 수도 있다. 그러나, 임의의 적절한 색이 백그라운드 표면을 위해 이용될 수도 있다. 도 1 의 실시 형태에서, 이미지 센서는, 웨브가 레벨러 롤러에 감겨질 때 웨브의 이미지화되지 않은 측을 스캔하도록 위치된다. 이 실시 형태에서, 레벨러 롤러는 흑색 롤러 표면 (88) 을 포함한다. 그러나, 인쇄 영역 이후의 임의의 적절한 표면은 이미지 센서를 위한 백그라운드 표면으로 사용될 수도 있다. 예컨대, 하나 이상의 롤러, 바 또는 유사한 장치가 백그라운드 표면으로서 사용될 수도 있는 인쇄 영역 이후에 웨브 경로를 따라 추가될 수도 있다.

센서 또는 잉크 파라미터는 블리드 스루를 검출하는 센서의 능력을 개선하기 위해서 변경될 수도 있다. 예컨대, 이미지로부터 반사된 빛의 파장에 따라서, 센서 (80) 는 유입하는 스펙트럼의 그 영역에서의 노이즈에 대한 신호를 최대화하기 위해서 조정될 수도 있다. 명확한 UV 경화 겔 잉크의 경우에 대해, 적외선 (IR) 감광제가 잉크 제형에 추가되어, 광원으로부터 방사된 IR 광이 블리드 스루의 관찰 량에 비례하여 광 센서로 다시 복귀되게 한다. 이후, 광 센서에 의해 측정된 반사 IR 광의 레벨은 제어기로 다시 공급될 수도 있다.

이에 따라, 블리드 스루의 존재 및/또는 크기를 나타낼 수도 있는 반사가 검출될 수도 있다. 광 센서 (86) 는 제어기 (14) 에 대해 검출된 반사를 나타내는 반사 신호를 출력하도록 구성된다. 이미지 센서 출력에 기초하여, 제어기 (14) 가 웨브의 블리드 스루 정도를 판정하도록 구성될 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 블리드 스루의 레벨이 판정된다면, 인쇄 처리 파라미터는 블리드 스루의 허용 가능 레벨을 얻기 위해 조정될 수도 있다. 블리드 스루 검출 및 블리드 스루 검출에 기초한 인쇄 파라미터의 조절은, 조작자가 조건을 시각적으로 검출하여 프린터를 정지시키며, 인쇄 처리 파라미터를 수동으로 조절하여 작업을 재개할 필요 없이 발생될 수도 있다.

블리드 스루의 레벨에 영향을 미칠 수도 있고, 블리드 스루를 감소시키거나 방지하도록 조절될 수도 있는 인쇄 처리 파라미터의 예시는 예열기 (18), 백킹 부재 (가열된다면), 레벨러 롤러 및 중간 히터를 위한 온도 셋포인트를 포함한다. 블리드 스루를 감소시키거나 방지하기 위해 제어기에 의해 조절될 수도 있는 다른 인쇄 파라미터는, 인쇄 헤드에 의해 방출된 용융된 상 변화 잉크의 온도 및 이미지를 인쇄하기 위해 인쇄 헤드에 의해 발생된 하프톤 밀도 (halftone density) 레벨을 포함한다. 블리드 스루의 레벨에 영향을 미치며, 블리드 스루를 감소시키거나 방지하기 위해서 제어기에 의해 조절될 수도 있는 임의의 파라미터가 본원 명세서에 포함되게 의도된다.

도 2 는 블리드 스루 검출 및 보상 시스템의 실시 형태를 도시한다. 전술한 바와 같이, 제어기 (14) 는, 웨브의 이미지화 되지 않은 측에 블리드 스루를 나타내는 광 센서 (86) 로부터의 반사 신호를 수신하도록 작동 가능하게 연결된다. 또한, 제어기 (14) 는 예열기 (18), 중간 히터 (30), 백킹 부재 (24)(가열된다면), 레벨러 롤러 (50) 및 인쇄 헤드 (21) 와 같은 이미징 장치의 다른 장치에 작동 가능하게 연결된다. 이미지 센서 (80) 로부터 수신된 입력에 기초하여, 제어기 (14) 는 블리드 스루를 최소화하거나 방지하기 위해 하나 이상의 이들 장치의 하나 이상의 작동 파라미터를 조절할 수도 있다. 예컨대, 일 실시 형태에서, 제어기 (14) 는 예열기 (18) 및/또는 백킹 부재 (24) (또는 예열기 또는 백킹 부재에 전력을 공급하는 전력 공급장치) 에 제어 신호를 제공하도록 구성될 수도 있다.

인쇄 파라미터의 조절은, 센서 (80) 에 의해 검출된 블리드 스루의 레벨이 최소화되거나 방지될 때까지 하나 이상의 장치 (18, 24, 50, 21) 에 대한 제어 신호의 점증적 조절을 포함할 수도 있다. 블리드 스루의 상이한 레벨에 대한 센서 출력은 프린터의 시험 및 제조중 실험적으로 판정될 수도 있고, 제어기 (14) 에 의해 접근 가능한 메모리에 저장될 수 있거나, 제어기 (14) 내에 배선 접속 (hardwired) 될 수도 있다. 또한, 인쇄 파라미터 조절 알고리즘 및 값이 제어기 (14) 내에 프로그램될 수도 있다. 센서 (80) 출력에 기초하여, 제어기 (14) 는 블리드 스루를 방지하기 위해 이미징 장치와 연관된 하나 이상의 장치에 대해 작동 파라미터 조절값을 발생시키도록 구성될 수도 있다. 제어기는 조절값으로 프로그램될 수도 있고 메모리에 저장될 수도 있다. 대안으로, 제어기 (14) 는 센서 출력에 기초하여 조절 값을 산출하는 프로그램 또는 하위 루틴을 포함할 수도 있다. 매체의 인라인 스캐닝에 기초하여 블리드 스루를 최소화하거나 방지하는 것은 반복 (iteration) 을 필요로 할 수도 있다. 예컨대, 조절의 제 1 라운드가 블리드 스루의 검출된 레벨에 따라 인쇄 처리 파라미터에서 만들어진 다음에, 처리가 반복될 수도 있다. 블리드 스루의 레벨은 연속적으로 검출될 수도 있고, 인쇄 처리 파라미터는 프린터의 수명 동안 블리드 스루를 방지하기 위한 노력으로서 이에 따라 조절될 수도 있다.

Claims (18)

1. 이미징 장치로서,
   매체 경로를 따라 매체를 이송시키도록 구성된 매체 이송 시스템;
   상기 매체 경로를 따라 위치되는 복수 개의 기기들로서, 복수 개의 각각의 상기 기기는 상기 매체 경로를 따라서 이송되고 있는 상기 매체에 의해 적어도 부분적으로 흡수되는 열 에너지를 발생시키도록 구성된, 상기 복수 개의 기기들;
   상기 매체 경로를 따라 위치되며, 상기 매체의 제 1 측에 이미지들을 형성하기 위해서 상기 매체의 제 1 측에 잉크를 도포하도록 구성된 인쇄 스테이션;
   상기 매체 경로를 따라서 위치되며, 상기 매체의 제 1 측에 이미지들을 형성한 후에 상기 매체에 압력 및 열을 가하도록 구성된 스프레더;
   상기 인쇄 스테이션과 상기 스프레더 사이의 위치에서 상기 매체 경로를 따라서 위치된 이미지 센서로서, 상기 이미지 센서는 이미지들이 형성된 상기 매체의 제 1 측으로부터 반대 편의 상기 매체의 제 2 측에 대면하고, 상기 이미지 센서는, 상기 매체의 제 2 측으로 광을 배향시키고 그리고 상기 매체의 제 2 측으로부터 광의 반사를 나타내는 반사 신호를 발생시키도록 구성된, 상기 이미지 센서; 및
   상기 이미지 센서에 의해 발생된 반사 신호를 수신하고 그리고 상기 반사 신호에 대하여 상기 매체에서의 잉크 블리드 스루 (bleed-through) 의 레벨을 검출하도록 상기 이미지 센서에 작동가능하게 연결되는 제어기로서, 상기 제어기는 인쇄 작업들을 중단하지 않고 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 인쇄 프로세스 파라미터를 조절하도록 구성된, 상기 제어기를 포함하는, 이미징 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기는 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 상기 인쇄 스테이션에 의해 도포된 잉크의 온도를 조절하도록 구성되는, 이미징 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기는 열 에너지를 발생시키도록 형성된 상기 복수 개의 기기들에 작동가능하게 연결되고, 상기 제어기는 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 상기 복수 개의 기기들에서 적어도 하나의 기기에 의해 발생된 열 에너지의 양을 조절하도록 구성되는, 이미징 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   열 에너지를 발생시키도록 구성된 상기 복수 개의 기기들은, 상기 매체의 제 1 측에 잉크를 도포하는 상기 인쇄 스테이션 이전의 위치에서 상기 매체 경로를 따라서 위치된 예열기를 적어도 포함하는, 이미징 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   열 에너지를 발생시키도록 구성된 상기 복수 개의 기기들은, 상기 인쇄 스테이션이 상기 매체의 제 1 측에 잉크를 도포함에 따라 적어도 하나의 백킹 부재가 상기 매체의 제 2 측과 접촉하도록 상기 인쇄 스테이션 반대편의 위치에서 상기 매체 경로를 따라서 위치된 적어도 하나의 백킹 부재를 포함하는, 이미징 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   열 에너지를 발생시키도록 구성된 상기 복수 개의 기기들은, 레벨러 롤러가 상기 매체의 제 1 측의 이미지들과 접촉하는 위치에서 상기 매체 경로를 따라서 위치된 레벨러 롤러를 포함하는, 이미징 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 레벨러 롤러는, 상기 매체의 제 1 측이 상기 레벨러 롤러를 통과함에 따라 상기 이미지 센서가 상기 매체의 제 2 표면에 광을 배향시키도록 상기 이미지 센서 반대편에 있는, 이미징 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 레벨러 롤러는 상기 레벨러 롤러를 통과하는 상기 매체의 온도를 저감시키도록 구성되는, 이미징 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 레벨러 롤러는 흑색 표면을 갖는, 이미징 장치.
10. 이미징 장치에 사용하기 위한 블리드 스루 검출 및 보상 시스템으로서,
    상기 이미징 장치에서 인쇄 스테이션에 의해 연속 웨브의 제 1 측에 잉크를 도포한 후에, 이미지 센서에서의 광원이 움직이는 상기 연속 웨브의 제 2 측에 광을 배향시키도록 하는 위치에서 상기 이미징 장치에서 매체 경로를 따라서 위치된 이미지 센서로서, 상기 이미지 센서는 상기 연속 웨브의 제 2 측으로부터 반사된 광의 양을 나타내는 반사 신호를 발생시키도록 구성되는, 상기 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서에 의해 발생된 반사 신호를 수신하도록 상기 이미지 센서에 작동가능하게 연결되는 제어기로서, 상기 제어기는, 상기 반사 신호에 대하여 잉크 블리드 스루의 레벨을 검출하고 그리고 인쇄 작업들을 중단하지 않고 상기 반사 신호에 기초하여 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 상기 이미징 장치를 위한 인쇄 프로세스 파라미터를 조절하도록 구성된, 상기 제어기를 포함하는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 이미징 장치가 인쇄 작업들을 실시하는 동안, 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 상기 연속 웨브의 제 1 측에 도포된 잉크의 온도를 조절하도록 구성되는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    복수 개의 기기들을 더 포함하고,
    상기 복수 개의 기기들에서 각각의 기기는 상기 연속 웨브에 의해 적어도 부분적으로 흡수된 열 에너지를 발생시키도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 잉크 블리드 스루의 검출된 레벨을 변경하도록 상기 복수 개의 기기들에서 적어도 하나의 기기에 의해 발생된 열 에너지를 조절하도록 추가로 구성되는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 기기들은, 상기 인쇄 스테이션에 의해 상기 연속 웨브의 제 1 측에 잉크를 도포하기 전에 예열기가 상기 연속 웨브를 가열하는 위치에 상기 매체 경로를 따라서 위치된 예열기를 적어도 포함하는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수 개의 기기들은, 상기 인쇄 스테이션이 상기 연속 웨브의 제 1 측에 잉크를 도포함에 따라 상기 인쇄 스테이션 반대편의 위치에서 상기 연속 웨브와 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 백킹 부재를 포함하는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수 개의 기기들은, 레벨러 롤러가 상기 인쇄 스테이션에 의해 상기 연속 웨브의 제 1 측에 도포된 잉크와 접촉하는 위치에서 상기 매체 경로를 따라서 위치된 레벨러 롤러를 포함하는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 레벨러 롤러는, 상기 이미지 센서의 광원이 상기 연속 웨브의 제 2 측에 광을 배향시키도록 상기 이미지 센서 반대편에 있는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 레벨러 롤러는 상기 레벨러 롤러를 통과하는 상기 연속 웨브의 온도를 저감시키도록 구성되는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 레벨러 롤러는 흑색 표면을 갖는, 블리드 스루 검출 및 보상 시스템.

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