KR102049225B1 - 연속 공급 매체에 대한 위치 지정 가능한 박리제 분사 도포 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

프린터에 의해 형성된 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 박리제를 선택적으로 도포하도록 모듈이 구성된다. 모듈은 이미지화 웨브에 가로질러 교차-처리 방향으로 배열되는 다수의 분배기들을 포함한다. 모듈은 인쇄 이미지 영역을 검출하고 잉크 량이 소정 밀도 한계 이상인지를 결정한다. 영역이 한계 이상이면, 영역이 분배기를 지날 때, 제어기는 분배기를 작동시켜 박리제를 웨브 영역에 도포한다. 제어기를 웨브 표면의 이미지 데이터를 참고하여 분배기들을 작동시킨다.

Description

연속 공급 매체에 대한 위치 지정 가능한 박리제 분사 도포 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR ADDRESSABLE SPRAY-ON APPLICATION OF RELEASE AGENT TO CONTINUOUS FEED MEDIA}

본원의 장치 및 방법은 포괄적으로는 잉크젯 프린터, 더욱 상세하게는, 마무리 작업을 용이하게 하기 위하여 연속 공급 매체에 박리제를 도포하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

잉크젯 프린터는 이미지 수용면에 액체 잉크를 분사하는 다수의 잉크젯을 작동시키는 프린트헤드들 가진다. 잉크는 프린터 내부의 저장소에 보관된다. 이러한 잉크는 수성, 유성, 용제형 또는 UV 경화성 잉크 또는 잉크 유화액일 수 있다. 기타 잉크젯 프린터는 고체 형태의 잉크를 수용하고 고체 잉크를 용융시켜 이미지 수용면에 분사될 수 있는 액체 잉크를 생성한다. 이들 고체 잉크 프린터에서, 고체 잉크는 펠렛, 잉크 스틱, 과립형 또는 기타 형상을 가질 수 있다. 전형적으로, 잉크 로더는 잉크 로더에 적재되는 고체 잉크 펠렛 또는 잉크 스틱을 공급용 슈트 또는 채널을 통해 용융 장치로 이송시킨다. 저장소는 용융 잉크를 수용하여 용융 잉크를 하나 이상의 프린트헤드들로 공급한다. 기타 잉크젯 프린터는 겔 잉크를 사용한다. 겔 잉크들 역시 소정 온도를 가열되어 프린트헤드에 적합하도록 잉크 점도를 변화시킨다.

전형적인 전폭 스캔 잉크젯 프린터는 하나 이상의 프린트헤드들을 사용한다. 각각의 프린트헤드는 전형적으로 개방 간격에 걸쳐 잉크 방울들을 이미지 수용면에 분사하여 이미지를 형성하는 개별 노즐들 어레이를 포함한다. 이미지 수용면은 기록 매체의 연속 웨브 표면, 일련의 매체 시트들 표면, 또는 이미지 수용 부재 표면, 예컨대 회전 프린트 드럼 또는 무한 벨트일 수 있다. 때로 연속 웨브에 인쇄된 이미지를 고착시키기 위하여 기계력이 적용된다. 매체 웨브에 열과 압력을 부가하도록 구성되는 한 쌍의 롤러들에 의해 스프레더 (spreader) 닙은 기계력을 발생시킨다.

연속 공급 고체 잉크젯 (SIJ) 프린터는 때로 롤-대-롤로 인쇄하며, 즉 프린터는 매체 웨브에 이미지를 형성하고 이후 오프라인 마무리 설비 처리를 위해 이미지가 형성된 매체 웨브를 롤 형태로 보관한다. 이러한 마무리 설비는 무엇보다도, 웨브를 개별 시트들로 전환, 웨브에 구멍을 천공 또는 펀칭, 또는 웨브 또는 전환된 시트들을 접거나 주름을 만드는 장치를 포함한다.

현존 고속 오프라인 마무리 작업, 예컨대 개별 시트들로 전환 작업은, 이미지 손상 및/또는 설비 표면들로 잉크 전이 (offsetting)를 유발시킬 수 있다. 현존 연속 공급 SIJ 출력물에서, 이러한 이미지 손상 또는 잉크 전이는 웨브의 이미지 영역에 박리제가 불충분한 함량으로 잔류하기 때문일 수 있다. 또한, 이미지화 작업 및 오프라인 마무리 작업 간의 상대적으로 긴 시간으로 인하여 이미지 영역은 표면에 잔류하는 약간의 박리제를 흡수할 수 있다. 이미지 영역에서 불충분한 함량의 박리제로 인하여 잉크는 웨브에서 이미지 영역과 접하는 마무리 설비 표면들로 전이될 수 있고, 마무리 설비 성능 및 최종 이미지 품질을 저하시킨다. 추가적인 마무리 작업 수행 전에 이미지화 매체 웨브에 박리제를 도포하는 시스템이 존재한다. 그러나, 이러한 시스템은 주어진 웨브 표면이 잉크 전이에 취약한지에 대한 고려 없이 이미지 영역 전체 표면에 박리제를 도포한다. 결과적으로, 잉크 전이에 취약한 웨브 영역에만 처리가 필요하지만 이러한 시스템은 필요 이상으로 더 많은 박리제를 분배하게 된다. 따라서, 이미지 영역에 박리제를 효율적으로 도포하는 것이 요망된다.

제1 표면에서 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 박리제를 도포하는 박리제 도포기 모듈이 개발되었다. 상기 모듈은, 웨브가 교차-처리 방향과 수직한 처리 방향으로 이동할 때 웨브를 가로질러 교차-처리 방향으로 배열되는 다수의 분배기 (dispenser) 및 제어기를 포함하고, 웨브 제1 표면이 다수의 분배기 정면을 통과할 때 처리 방향 및 교차-처리 방향은 웨브 제1 표면과 평행한 평면을 형성하고, 각각의 분배기는 분배기와 대향되는 웨브 제1 표면 일부에 박리제를 분배하도록 선택적으로 작동되며, 제어기는 다수 분배기의 각각의 분배기와 작동적으로 연결되고, 웨브 제1 표면 위치 및 웨브 제1 표면 위치와 연관되는 일련의 인쇄된 이미지에서 각각의 인쇄된 이미지 데이터를 참고하여 각각의 분배기를 작동시킨다.

도 1은 제1 표면에서 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 박리제를 도포 처리를 위한 박리제 도포기 모듈의 개략도이다.
도 2는 제1 표면의 일련의 인쇄 이미지에서 인쇄 이미지에 박리제를 선택적으로 도포 처리한 도 1의 박리제 도포기 모듈의 개략도이다.
도 3은 도 1의 박리제 도포기 모듈과 연결되는 제어기 블록도이고, 제어기는 광센서 및 박리제 도포기 모듈의 분배기와 연결되는 솔레노이드 밸브와 작동적으로 연결된다.
도 4는 박리제가 웨브에 도포되기 전에 박리제를 분무시키는 (atomize) 분사 노즐의 일 실시태양의 개략도이다.
도 5는 박리제 함량 및 위치가 상이한 유형의 웨브 재료들 간에 마찰계수에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 6은 제1 및 제2표면들에서 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 박리제를 도포 처리를 위한 박리제 도포 모듈의 개략도이다.
도 7 및 8은 마무리 시스템과 통합된 도 1 또는 도 6의 박리제 도포기 모듈의 블록도이다.
도 9는 제1 표면에서 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 박리제를 선택적으로 도포하는 방법을 보이는 흐름도이다.
도 10은 매체가 시스템의 프린트헤드들을 통과할 때 연속 매체 웨브에 잉크를 분사하는 선행 잉크젯 프린터의 개략도이다.

도 10은 선행 잉크젯 프린터 (5)를 도시한 것이다. 본 개시를 목적으로, 잉크젯 프린터는 잉크 방울들을 이미지 수용 부재, 예컨대 종이, 기타 인쇄 매체, 또는 간접 부재, 예컨대 회전 이미지 드럼 또는 벨트 표면에 분사하는 하나 이상의 잉크젯 프린트헤드들을 이용한다. 본원에서 사용되는, “액체 잉크”는 용융 고체 잉크, 가열 겔 잉크, 또는 기타 공지 형태의 잉크, 예컨대 수성 잉크, 잉크 유화액, 잉크 현탁액, 잉크 용액, 또는 기타 등을 언급한다.

프린터 (5)는 제어기 (50)를 포함하고 이는 이미지 데이터를 처리하여 잉크젯 분사기들이 착색제를 토출하도록 제어 신호를 발생시킨다. 착색제는 잉크 또는 하나 이상의 염료 또는 안료를 포함하고 매체에 도포되는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 착색제는 검정색 또는 임의의 기타 원하는 색상일 수 있고, 일부 프린터 구성에서는 다수의 상이한 착색제를 매체에 적용할 수 있다. 매체는 무엇보다도 보통용지, 코팅지, 광택지 또는 투명지를 포함한 임의의 다양한 기재를 포함하고, 매체는 시트, 롤, 또는 기타 물리적 형태로 입수될 수 있다.

프린터 (5)는 예시적 웨브-으로-직접, 연속-매체, 상-변화 잉크젯 프린터이고 매체 공급 및 취급 시스템을 포함하여 매체원, 예컨대 웨브 롤러 (8)에 장착되는 매체 스풀 (10)로부터 긴 (즉, 실질적으로 연속) “기재” (종이, 플라스틱, 또는 기타 인쇄 가능한 재료)의 매체 웨브 (14)를 공급한다. 매체 웨브 (14)는 인쇄 처리 완료 후 상업적으로 입수되는 마무리 장치들로 개별 시트들로 절단되는 다수의 (예를들면 수 천 또는 수 만장의) 개별 페이지를 포함한다.

양면 작업에서는, 웨브 인버터 (84)는 매체 웨브 (14)를 뒤집어 매체 제2 면을 프린트 구역 (20)에 제공하고, 재권취 유닛 (90)에 의해 감아 올린다. 양면 작업에서, 매체원은 웨브가 주행하는 롤러 폭의 거의 절반이므로 웨브는 프린트 구역 (20)에 있는 각각의 롤러 (26) 표면의 절반 이하를 덮는다. 인버터 (84)는 매체 웨브 (14)를 뒤집고 측면 이동시켜 매체 웨브 (14)는 연속하여 프린트 구역 (20)과 대향되는 각각의 롤러 (26) 표면의 다른 절반 폭으로 주행하여, 매체 웨브 (14)의 반대 면을 인쇄하고 고착시킨다. 프린트 구역 (20)에서 제1-면 인쇄 과정 중, 각각의 프린트헤드 유닛 21A - 21D에 있는 제1의 다수 프린트헤드들은 프린트 구역 (20) 및 스프레더 (40)을 지나는 제1 경로 과정에서 매체 웨브 (14)에 제1 면의 이미지를 형성한다. 웨브 인버터 (84)는 매체 웨브 (14)를 뒤집고 프린트 구역 (20) 및 스프레더 (40)를 지나는 제2 경로 과정에서 제2 면을 각각의 프린트헤드 유닛 21A - 21D에 있는 제2의 다수의 프린트헤드들로 통과시킨다. 따라서, 프린트 구역 (20)을 통과하는 매체 웨브의 제2 경로는 제1 경로의 하류이고, 상기 구역은 매체 웨브 (14) 제1 면에 인쇄하는 제1 군의 프린트헤드들 및 매체 웨브 (14) 제2 면에 인쇄하는 제2 군의 프린트헤드들 모두를 포함한다. 재권취 유닛 (90)은 매체 웨브를 프린터로부터 분리하여 이후 처리되도록 웨브를 롤러에 감도록 구성된다. 도 10을 참조하면, 도시되지 않은 다양한 필수 모터들이 하나 이상의 롤러 (12, 26)를 회전시켜 매체 웨브 (14)를 처리 방향 P로 전개시킬 때 매체 웨브 (14)가 공급원 (10)으로부터 풀린다. 계속하여 매체 웨브 (14)는 처리 방향 P로일련의 프린트헤드 유닛 21A, 21B, 21C, 및 21D를 지나 프린트 구역 (20)을 통과한다. 각각의 프린트헤드 유닛 21A - 21D는 사실상 매체 폭을 가로질러 연장되고 잉크를 직접 (즉, 중간 또는 옵셋 부재 없이) 매체 웨브 (14)에 분사하는 하나 이상의 프린트헤드들을 포함한다. 프린터 (5)에서, 각각의 프린트헤드는 칼러 인쇄에서 전형적으로 사용되는 단일 색상, 즉 시안, 마젠타, 황색 및 검정색 (CMYK)의 잉크를 분사한다.

프린터 (5) 제어기 (50)는 4종의 프린트헤드 반대측 경로 일부 일측에 위치한 롤러들에 인접하게 장착된 인코더들로부터 속도 데이터를 수신하여 웨브가 프린트헤드들을 통과할 때 웨브 선속도 및 위치를 계산한다. 제어기 (50)는 매체 웨브 속도 데이터를 이용하여 프린트헤드의 잉크젯 분사기를 작동시키는 발사 신호를 발생시킴으로써 프린트헤드들은 4색 잉크를 적합한 타이밍 및 정확한 상이한 색상의 패턴 정합으로 분사하여 매체에 색상 이미지를 형성한다.

전형적으로 막대 또는 롤 형태로 실질적으로 프린트헤드와 대향되고 매체 배면에 배치되는 지지 부재 24A - 24D와 각각의 프린트헤드 유닛이 연관된다. 각각의 지지 부재는 지지 부재와 대향되는 프린트헤드로부터 소정 거리에 매체를 위치시킨다. 부분적으로 인쇄된 매체 웨브 (14)가 프린트 구역 (20)의 프린트헤드들로부터 다양한 색상의 잉크들을 수용하기 위하여 이동할 때, 프린터 (5)는 매체 웨브 (14)를 주어진 범위의 온도로 유지시킨다.

매체 경로를 따라 프린트 구역 (20)을 지나 고착 조립체 (40)는 매체에 열 및/또는 압력을 인가하여 이미지를 매체에 고착시킨다. 고착 조립체는 이미지를 매체에 고착시키는 가열 또는 미-가열 가압 롤러들, 복사 히터, 히트 램프, 및 기타 등을 포함한 임의의 적합한 장치 또는 기구로 구성된다. 도 10에 도시된 실시태양에서, 고착 조립체는 소정 압력을 인가하는 “스프레더” (40)를 포함하고, 일부 구현예들에서, 열을, 매체에 인가한다. 스프레더 (40) 기능은 개별 잉크 액적, 잉크 액적 줄기, 또는 잉크 라인을 웨브 (14)에 평탄화시키고 및 잉크를 압력 및, 일부 시스템에서는, 열로 평탄화시키는 것이다. 스프레더는 잉크 방울들을 평탄화하고 인접 방울들 사이 공간으로 충전시켜 균일한 이미지를 매체 웨브 (14)에 형성한다. 잉크를 펼치는 것 외에도, 스프레더 (40)는 잉크 층 부착력 증가 및/또는 잉크-웨브 접착력을 증가시킴으로써 매체 웨브 (14)로의 이미지 고착을 개선한다. 스프레더 (40)는 롤러들, 예컨대 이미지-측 롤러 (42) 및 압력 롤러 (44)를 포함하여, 열 및 압력을 매체에 가한다. 어느 하나의 롤은 열적 요소, 예컨대 가열 요소 (46)를 포함하여, 웨브 (14)를 약 35℃ 내지 약 80℃ 범위로 가열한다.

스프레더 (40)는 이미지-측 롤러 (42)와 결부되는 클리닝/급유(oiling) 스테이션 (48)을 포함한다. 스테이션 (48)은 박리제 층 또는 기타 물질을 소제 및/또는 롤러 표면에 인가한다. 박리제 물질은 점도가 약 10-200 센티푸아즈인 아미노 실리콘유일 수 있다. 소량의 오일이 스테이션에서 매체 웨브 (14)로 운반되고, 프린터 (5)는 매체 웨브 (14)의 A4 크기 당 약 1-10 mg이송한다. 하나의 실시태양에서, 매체가 프린트 구역 (20)에서 나갈 때 매체는 고온으로 유지되어 잉크 펼침이 가능하다. 또한 프린터 (5)는 매체 웨브 (14)의 이미지 데이터를 발생시킬 수 있는 광센서 (54)를 포함하고, 이하 더욱 상세하게 설명된다.

프린터 (5)에서, 제어기 (50)는 프린터 (5)의 작동을 동작 및 제어하기 위하여 다양한 부시스템, 부품들과 작동적으로 연결된다. 제어기 (50)는 프로그램 명령을 실행하는 범용 또는 특수 목적의 프로그램 가능한 처리기로 구현된다. 프로그램화 기능을 수행하기에 필요한 명령 및 데이터는 제어기 (50)와 연결된 메모리 (52)에 저장된다. 메모리 (52)는 제어기 (50)를 위한 프로그램화 명령을 조장한다. 처리기, 메모리, 및 인터페이스 회로는 제어기 및/또는 프린트 구역을 구성하여 프린터 동작에 필요한 기능을 수행한다. 이들 부품은 인쇄 회로 카드에 제공되거나 주문형 반도체 (ASIC) 회로로 제공된다. 각각의 회로는 별도의 처리기로 구현되거나 다중 회로가 하나의 처리기로 구현될 수 있다. 대안으로, 회로들은 개별 부품들로 구현되거나 VLSI 회로에 제공될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 회로들은 처리기, ASIC, 개별 부품들, 또는 VLSI 회로 조합으로 구현될 수 있다. 제어기 (50)는 프린트헤드 유닛 21A - 21D의 프린트헤드들과 작동적으로 연결된다. 제어기 (50)는 프린트헤드 유닛 21A - 21D의 개별 잉크젯 작동을 위한 전기적 발사 신호를 발생시켜 잉크 방울들을 분사시킴으로써 매체 웨브 (14)에 인쇄 이미지를 형성한다.

단면 또는 선택적인 양면 인쇄 작업 후, 매체 웨브 (14)는 재권취 유닛 (90) 롤러에 감겨 프린터 (5)에서 분리되고 이후 작업이 진행된다. 때로 이러한 작업은 인쇄된 기재가 최종적으로 분배되도록 종종 “시트화”라고도 칭하는 인쇄된 매체 웨브를 개별 절단 시트들로 전환하는 것을 포함한다. 수성, 유화액 및 기타 유형의 잉크를 사용하는 인쇄 시스템은 오프라인 전환 과정에서 잉크 전이가 나타나는 매체 상의 이미지를 형성하지만, 이러한 시스템은 인쇄 공정에서 박리제를 사용하지 않으므로 이러한 전이는 불충분한 박리제로 인한 것이 아닌 다른 이유에 의한 것이다. 그러나, 현존하는 연속 공급 SIJ 시스템은 잉크 펼침 (spreading) 작업 후 이미지 표면에 박리제가 불충분하므로 오프라인 전환이 수월하지 않다. 현존 연속 공급 SIJ 출력물의 전환 과정에서, 예를들면, 이미지 표면 상의 불충분한 잔류 박리제로 인하여 전환 설비 표면들로 잉크 전이가 발생되어, 마무리 설비 성능 저하 및 최종 이미지 품질 불량에 이른다. 인쇄 작업 및 오프라인 마무리 작업 사이 상대적으로 긴 시간 공백으로 이러한 성능 저하 및 이미지 품질 불량 현상은 더욱 악화된다.

도 1-3은 웨브에 마무리 작업이 수행되기 전에 박리제를 프린터 (5)의 단면-이미지화 웨브에 인가하는 공정을 구현하는 박리제 도포기 모듈 (100)을 도시한 것이다. 웨브 (14)는 단면 인쇄 작업 과정에서 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 형성된 일련의 인쇄 이미지 (102)를 가진다. 일련의 인쇄 이미지 (102)는 제1 표면 (106)의 인쇄 영역 (108) 안에 형성된다. 교차-처리 방향 (110)으로 점선 (112)은 이러한 영역 경계를 나타낸다 (도 1 및 도 2). 박리제 도포기 모듈은 상 변화 잉크가 아닌 잉크들로 인쇄되는 매체의 오프라인 전환에 유익할 수 있다. 그러나, 상 변화 잉크 표면에서 박리제는 기타 유형의 잉크에서와 같이 잉크에 악영향을 주지 않고 매체 상의 고화 상 변화 잉크가 오프라인 설비에 부착되는 것을 감소시키므로 이러한 모듈은 상 변화 잉크로 형성된 이미지를 가지는 매체 처리에 특히 유익하다.

박리제 도포기 모듈 (100)은 웨브 (14)를 가로지르는 교차-처리 방향 (110)으로 배열된 다수의 분배기들 (114)을 포함한다. 마무리 이송 시스템 (미도시)은 교차-처리 방향 (110)과 수직한 처리 방향 (116)으로 박리제 도포기 모듈 (100)을 지나도록 단면-이미지화 웨브 (14)를 이동시킨다. 웨브 (14) 제1 표면 (106)이 다수의 분배기들 (114) 정면을 지날 때 처리 방향 (116) 및 교차-처리 방향 (110)은 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 대략 평행한 평면을 형성한다. 각각의 분배기 (114)는 분배기 (114)와 대향되는 웨브 (14) 제1 표면 (106) 일부에 선택적으로 박리제를 분배한다.

도 3 및 4를 참조하면, 각각의 분배기 (114)는 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 박리제가 분배될 때 박리제를 분무시키도록 구성된다. 분배기 (114) 각각은 압축공기 및 박리제를 혼합하여 통과 웨브 (14)를 향하여 박리제를 스프레이 또는 미스트 (120)로 분무시키는 노즐 (118)을 포함한다. 압축공기는 모듈 (100) 주변에서 인출되고 여과된 후 모든 분배기들 (114)에 의해 공유되는 공기원 (122)으로부터 노즐 (118)에 제공된다. 일부 실시태양들에서, 박리제는 모듈 (100) 내부 공동 저장소 (124)에 보관되고 펌프 또는 계량 장치 (126)를 통해 노즐 (118)로 전달된다. 기타 실시태양들에서, 공기원 (122)의 압축공기는 공동 저장소 (124)에서 노즐 (118)로 박리제를 이송시킨다. 공동 저장소 (124)는 유체 레벨이 일정량 이하로 떨어지면 주기적으로 보충된다.

각각의 분배기 (114) 노즐 (118)은 내부에 다수의 유체 챔버들을 형성하는 몸체 (128)를 가진다. 압축공기 및 박리제는 각각의 공급원 (122, 124)에서 노즐 (118) 입구 오리피스 (130)로 전달된다. 압축공기 및 박리제는 중자 (swirl core, 132) 및 와류실 (134)로 진입하여 박리제가 무화된다. 분무화 박리제는 웨브 (14)를 향하는 출구 오리피스 개구 (136)를 통해 노즐 (118)에서 유출된다. 일부 실시태양들에서, 출구 오리피스 (136)의 특성들, 예컨대 오리피스 면적, 형태 또는 주축 테이퍼는, 박리제 스프레이 (120) 방향 또는 형상을 조정하기 위하여 변경될 수 있다.

일 실시태양에서, 박리제는 소량의 기능성 아민, 예를들면, 0.5 % 아민을 가지는 실리콘-기재 오일이다. 이러한 오일의 일 예시는 CopyAid 270이다. CopyAid 270 의 화학 조성은 폴리디메틸실록산 + 아미노알킬기를 가지는 폴리디메틸실록산으로 기재된다. CopyAid 270은 대략 70-센티스토크 점도를 가지지만, 기타 유형의 오일들, 특히 더 낮은 점도의 오일도 동일한 목적으로 적용될 수 있다. CopyAid 270을 사용하는 실시태양에서, 오일은 최소한 A4 당 대략 4-8 mg (잉크 고체 충전) 속도로 웨브 (14)의 A4 시트 크기 당4-50 mg 인가된다.

도 3을 참조하면, 봉입체 부재 (138), 예컨대 하우징은, 다수의 분배기들 (114)을 둘러싸고 통과 웨브 (14)와 긴밀하게 밀봉되어 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 도달하지 않는 박리제를 회수한다. 일부 실시태양들에서, 봉입체 부재 (138)는 경계 모서리에 하나 이상의 슬릿들을 포함하고 펌프 (미도시)를 포함한 진공 시스템은, 예를들면, 슬릿들과 결부되어 봉입체 부재 (138) 경계에 진공을 발생시켜 웨브에서 유출되는 분무화 박리제 회수에 조력한다. 진공 시스템의 배기는 여과되고 모듈 (100)로부터 회수 박리제는 공기 중에 유출되지 않는다.

다시 도 1-3을 참조하면, 모듈 (100)은 웨브가 광센서를 통과할 때 웨브의 이미지 데이터를 발생시키는 광센서 (140)를 포함한다. 광센서 (140)는 웨브 (14) 제1 표면 (106)의 인쇄 영역 (108) 폭을 최소한 횡단 연장되는 막대 또는 기타 긴 구조체에 장착되는 광 검출기들의 어레이를 포함한다. 광 검출기들은 웨브 (14) 제1 표면 (106)를 향하는 하나 이상의 광원들과 연결된다. 광 검출기들은 광원들에서 발생된 빛이 웨브 (14)에서 반사된 후 빛을 수용한다. 광 검출기에 의해 발생된 전기 신호량은 웨브 (14) 빈 표면 또는 웨브 (14)에 형성된 잉크 표시로부터 검출기들에 의해 수용되는 반사광량에 상당한다. 아날로그/디지털 변환기는 광 검출기들에 의해 발생된 전기 신호를 디지털 값으로 변환한다.

모듈 (100)은 광센서 (140) 및 솔레노이드 밸브 (144)를 통하여 다수의 분배기들 (114)의 각각의 분배기와 작동적으로 연결되는 제어기 (142)를 더욱 포함한다. 제어기 (142)는 프로그램 명령을 실행하는 범용 또는 특수 목적의 프로그램 가능한 처리기로 구현된다. 프로그램화 기능을 수행하기에 필요한 명령 및 데이터는 제어기 (142)와 연결된 메모리에 저장된다. 프로그램 명령을 실행하는 제어기 (142)에 대한 응답으로, 제어기는 소정 밀도 한계 이상의 잉크 량으로 덮인 웨브 영역의 위치 및 경계를 식별한다. 제어기는 웨브 (14) 제1 표면 (106)의 위치 및 경계에 대하여 각각의 분배기 (114)를 작동한다. 제어기가 소정 밀도 한계 이상의 웨브 영역을 식별하면, 제어기 (142)는 솔레노이드 밸브 (144)에 신호를 전송하여 식별 영역이 분배기를 통과할 때 분배기 (114)를 작동시킨다. 제어기는 분배기의 솔레노이드 밸브 (144)를 작동시켜 식별 영역이 분배기를 통과할 때 분배기 (114)와 대향되는 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 박리제를 분배한다. 각각의 분배기 (114)는 웨브 (14) 제1 표면 (106)을 횡단하는 이산 구간 (146)과 연관되어 모듈 (100)은 소정 한계값 이상과 부합되는 인쇄 이미지 (104) 일부를 가지는 웨브 (14) 제1 표면 (106)의 구간 (146)에만 박리제를 도포한다. 하기되는 바와 같이, 박리제의 선택적 위치 지정 가능성은 오프라인 마무리 작업을 적용하는 인쇄 시스템에 대하여 유리한 효과를 제공한다.

도 5는 두 장의 “시트화” 출력 시트들이 여러 조건들에서 서로 접촉될 때 웨브 마찰계수 (COF) 에 미치는 박리제 영향을 보인다. 일반적으로, 마무리 작업이 수행되는 매체의 COF는 가능한 큰 것이 바람직하고, 적어도 최소 수준은 대략 0.3 이상이다. 도 5에서 보이는 바와 같이, 웨브의 잉크 부분에 인가되는 박리제는 출력 시트들 간의 COF에 영향을 거의 미치지 않는다. 그러나, 웨브의 비-이미지화 부분에 인가되는 박리제는 시트들 간 COF를 크게 감소시킨다. 이러한 종이-종이 COF 감소는 박리제의 아민 함량에 따라 크게 좌우된다. 특히, “명목상” CopyAid 270 오일을 사용할 때 종이에 대한 COF는 0.7에서 0.3 미만으로 감소된다. 도 5는 상업적인 연속-매체, 상-변화 잉크젯 프린터와 관련되어 사용되는 많은 오프라인 마무리 장치는, 인쇄된 출력물의 COF에 민감하다는 것을 보인다. 결과적으로, 잉크 부분에만 박리제를 인가하는 것은 웨브 마무리 처리 개선에 중요하다.

도 6은 웨브에 마무리 작업이 수행되기 전에 프린터 (5) 양면-이미지화 웨브에 박리제를 인가하는 박리제 도포기 모듈 (200)을 도시한 것이다. 본 실시태양에서, 웨브 (14)는 단면 인쇄 과정에서 웨브 (14) 제1 표면 (106)에 형성되는 일련의 인쇄 이미지 (미도시) 및 양면 인쇄 과정에서 웨브 (14) 제2 표면 (148)에 형성되는 제2 일련의 인쇄 이미지 (미도시)를 가진다. 웨브 (14) 제2 표면 (148)은 제1 표면 (106)의 반대 표면이고 제2 일련의 인쇄 이미지는 제1 표면 (106)의 인쇄 영역 (108) 위치와 거의 근사한 제2 표면의 인쇄 영역 (미도시) 안에 형성된다.

웨브 (14) 제1 표면 (106)에 대한 선택적인 박리제 도포를 위하여, 박리제 도포기 모듈 (200)는 도 1-4에 대하여 상기된 바와 같은 다수의 분배기들 (114), 광센서 (140) 및 제어기 (142)를 포함한다. 박리제 도포기 모듈 (200)은 웨브 (14) 제2 표면 (148)에 박리제를 선택적으로 도포하기 위한 제2 광센서 (140') 및 제2 다수의 분배기들 (114')을 더욱 포함한다. 제2 다수의 분배기들 (114')은 다수의 분배기들 (114)의 구조 및 기능과 실질적으로 동일하지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 분배기들 (114')은 웨브 (14) 제2 표면 (148)에 박리제를 분배하도록 배치된다.

마무리 이송 시스템 (미도시)은 다수의 분배기들 (114) 및 제2 다수의 분배기들 (114')을 통과하도록 양면-이미지화 웨브 (14)를 처리 방향 (116)으로 이동시킨다. 웨브 (14) 제2 표면 (148)이 제2 다수의 분배기들 (114') 정면을 통과할 때 처리 방향 (116) 및 교차-처리 방향 (110)은 웨브 (14) 제2 표면 (148)에 대략 평행한 평면을 형성한다. 분배기를 작동시키는 제어기 신호에 대한 응답으로 각각의 제2 분배기 (114')는 제2 분배기 (114')에 대향되는 웨브 (14) 제2 표면 (148) 일부에 박리제를 도포한다. 제2 다수의 분배기들 (114') 중의 각각의 분배기는 압축공기 및 박리제를 혼합하여 박리제를 제1 다수의 분배기들에 대하여 전기된 바와 같이 통과 웨브 (14)를 향하여 분무화 스프레이 또는 미스트 (120')로 분무한다.

봉입체 부재 (150)는 다수의 분배기들 (114) 및 제2 다수의 분배기들 (114')을 둘러싸고 통과 웨브 (14)와 긴밀하게 밀봉되어 웨브 (14) 제1 및 제2 표면들 (106, 148) 중 하나 또는 모두에 도달하지 않는 박리제를 회수한다. 일부 실시태양들에서, 봉입체 부재 (150) 내부에서 진공을 발생시키기 위한 상기된 것과 유사한 진공 시스템은 웨브에 도달되지 않는 분무화 박리제를 회수한다. 진공 시스템의 배기는 여과되고 박리제 도포기 모듈 (200)로부터 회수 박리제는 공기 중에 유출되지 않는다.

제2 광센서 (140')는 상기된 광센서 (140)와 유사한 방식으로 구성된다. 제어기 (142)는 이미지 데이터 관련하여 센서 (140’)로부터 생성된 디지털 이미지 데이터를 분석하고 데이터와 관련하여 제2 다수의 분배기들 (114') 중의 각각의 분배기를 선택적으로 작동시킨다. 제1 다수의 분배기들과 관련하여 상기된 바와 같이 제어기 (142)는 제2 다수의 분배기들의 분배기 솔레노이드 밸브들을 작동시키는 신호들을 선택적으로 발생시킨다.

박리제 도포기 모듈 (200)은 양면-이미지화 웨브에 대한 박리제 도포를 참고하여 설명되지만, 유사하게 모듈 (200)은 단면-이미지화 웨브로 박리제를 선택적으로 인가하도록 작동될 수 있다. 이러한 실시태양에서, 인쇄 이미지를 가지는 웨브 표면에 대향되는 분배기들만이 제어기에 의해 선택적으로 작동되어 박리제를 도포한다. 단면-이미지화 웨브의 비-이미지화 또는 빈 표면에 대향되는 분배기들은 박리제를 분배하지 않도록 작동된다. 일부 실시태양들에서, 빈 표면에 대향되는 분배기들은 IDLE 또는 OFF 상태에 놓이고 이러한 상태에서 제어기로부터 제어 신호를 수신할 수 없다. 기타 실시태양들에서, 분배기들이 활성화 되고 박리제를 분배할 수 있지만; 제어기는 분배기들을 작동시키는 활성 신호를 제공하지 않는다.

도 7 및 8은 오프라인 마무리 시스템 (800, 900)과 통합되는 박리제 도포기 모듈 (100, 200)을 도시한다. 마무리 시스템 (800, 900)은 단면 또는 양면-이미지화 웨브를 처리하는 임의의 개수 및 유형의 마무리 장치들을 포함한다. 도 7 및 8의 실시태양들에서, 권출 모듈 (802), 펀칭 및 천공 모듈 (804), 및 폴딩 모듈 (806)을 포함하는 마무리 시스템 (800, 900)이 도시된다. 권출 모듈 (802)은 재권취 유닛 (90)에서 분리되는 롤러 (808)를 수용하고 소정 속도 및 장력으로 롤러 (808)에 보관된 이미지화 웨브 (14)를 기타 마무리 장치들로 공급하도록 구성된다. 펀칭 및 천공 모듈 (804)은 웨브 (14)를 따라 수평 및 수직 천공을 형성하고 파일 구멍을 타공하도록 구성된다. 폴딩 모듈 (806)은 예비-천공된 웨브 (14)를 펀칭 및 천공 모듈 (804)로부터 수용하여 이후 분배될 이제는 시트화 된 웨브 (14)를 접고, 분리하고 적층하도록 구성된다.

각각의 모듈 (802, 804, 806)은 다양한 롤러들, 하드웨어, 및 기타 등을 포함한 이송 시스템 (미도시)으로 구성되어 웨브 (14)가 모듈을 통과하도록 이송시킨다. 이에 따라, 이들 각각의 이송 시스템 임의의 표면들이 박리제가 불충분한 웨브 (14)의 인쇄 표면들과 접촉하면 잉크 전이 /번짐 (smearing)이 모듈 (802, 804, 806)에서 발생된다. 오프라인 마무리 작업 과정에서 잉크 전이 /번짐을 완화시키기 위하여, 박리제 도포기 모듈 (100, 200)이 마무리 시스템 (800, 900)에 통합되어 마무리 공정 초기에 웨브 (14)의 인쇄 표면에 박리제를 선택적으로 도포한다. 마무리 시스템 (800, 900)이 특정 마무리 장치들에 대하여 설명되지만, 기타 마무리 장치들의 조합 역시 구현될 수 있다. 예를들면, 무엇보다도, 마무리 시스템 (800, 900)은, 횡단 절단 모듈, 웨브 검사 모듈, 버퍼 모듈, 폴딩/통합 모듈, 및/또는 적층 모듈을 포함할 수 있다.

도 7은 권출 모듈 (802)과 통합되는 박리제 도포기 모듈 (100, 200)을 도시한 것이다. 도포기 모듈 (100, 200)은 권출 모듈 (802) 내부 또는 상에 직접 장착되어 선택적으로 분배되는 박리제는 이송 시스템의 권출 모듈 (802)뿐 아니라 이송 시스템의 임의의 하류 마무리 장치들, 예를들면, 펀칭 및 천공 모듈 (804) 및 폴딩 모듈 (806)을 보호한다. 이러한 실시태양에서, 잉크 처리된 웨브 (14)와 접촉하는 거의 모든 마무리 시스템 (800) 표면들은 박리제가 충분히 도포된 웨브 표면들과 접촉하게 된다.

도 8은 권출 모듈 (802) 및 나머지 마무리 설비 사이에 배치되는 독립 모듈 (810)과 통합되는 박리제 도포기 모듈 (100, 200)을 도시한다. 본 실시태양은 권출 모듈 (802) 하드웨어로 인하여 권출 모듈 (802)과 도포기 모듈 (100, 200)을 통합할 수 없는 경우 도 7에 대한 대안 구성을 제시한다. 본 실시태양에서 박리제 도포기 모듈 (100, 200)은 권출 모듈 (802) 진입 전의 웨브 (14)에 박리제를 도포하지 않지만, 박리제는 독립 모듈 (810) 하류 마무리 설비 진입 전에 웨브 (14)에서 선택적으로 도포된다.

박리제를 제1 표면 (106)에서 일련의 인쇄 이미지를 가지는 웨브에 선택적으로 도포하는 공정 (300) 흐름도가 도 9에 도시된다. 제어기는 공정 (300)을 구현하기 위하여 제어기와 작동적으로 연결되는 메모리에 저장된 프로그램 명령들을 수행한다. 이하에서, 기능 또는 작용을 수행하는 공정을 언급하는 것은 기능 또는 작용을 수행하기 위하여 하나 이상의 요소들을 작동시키는 메모리에 저장된 프로그램 명령을 실행하는 제어기를 언급하는 것이다. 공정 (300)은 도 1-4 및 7에 도시된 박리제 도포기 모듈 (100, 200)을 참고하여 설명된다.

공정 (300)은 다수의 분배기들 (114)를 통과하도록 이미지화 웨브 (14)를 처리 방향 (116)으로 이동시킴으로써 개시된다 (블록 302). 웨브 (14)가 처리 방향 (116)으로 이동될 때, 광센서 (140)가 작동하여 웨브 (14) 제1 표면 (106)의 이미지 데이터를 발생시킨다 (블록 304). 공정 (300)은 이미지 데이터를 다수의 분배기들 (114) 중 각각의 분배기에 상당하는 각각의 구간으로 분할한다 (블록 306). 이미지 데이터 구간은 교차-처리 방향 (110)으로 웨브 (14)를 가로지르고 분배기들 (114)이 박리제를 도포하는 이산 영역 (146)에 해당된다. 따라서, 다수의 분배기들 (114) 중 분배기 개수는 이미지 데이터가 분할되는 구간 개수로 결정된다.

공정 (300)은 광센서 (140)에 의해 발생된 이미지 데이터를 평가하여 일련의 인쇄 이미지 (102)에서 인쇄 이미지 (104) 위치 및 경계를 식별한다 (블록 308). 상세하게는, 공정 (300)은 이미지 데이터를 분석하여 잉크 밀도가 소정 밀도 한계 이상인 영역을 식별한다. 이후 공정 (300)은 식별 영역이 웨브 (14)의 해당 구간 (146) 내에 위치하는지 및 이에 따라 이 구간과 연관된 분배기 (114)에서 박리제를 수용할 수 있는지를 판단한다 (블록 310).

구간 (146)과 연관된 각각의 이미지 영역에 대하여, 공정 (300)은 해당 영역에 관련된 분배기 (114)를 활성화하여 박리제를 분배기 (114)와 대향되는 웨브 (14) 표면 (106)에 분배한다 (블록 312). 본 작업에서, 제어기 (142)는 분배기 (114)와 연결된 솔레노이드 밸브 (144)에 신호를 송신하여 분배기 (114)를 작동시킴으로써 박리제를 분배한다. 공정 (300)은 주기적으로 디지털 이미지 데이터를 평가하고 솔레노이드 밸브 (144)에 대한 신호를 갱신한다. 예를들면, 일 실시태양에서, 솔레노이드 밸브 (144)는 신호를 수신하고 소정 시간 동안 연결 분배기 (114)를 작동시키도록 구성된다. 본 실시태양에서, 솔레노이드 밸브 (144)가 분배기 (114)와 대향되는 인쇄 이미지 (104)의 존재를 의미하는 새로운 신호를 수신하지 못하면 솔레노이드 밸브 (144)는 분배기 (114)를 비활성화하여 박리제가 분배되지 않도록 한다. 다른 실시태양에서, 솔레노이드 밸브 (144)는, 분배기 (114)와 대향되는 인쇄 이미지 (104) 존재를 나타내는 신호를 수신하면, 비활성 신호가 제공될 때까지 분배기 (114)를 작동시키도록 구성된다. 본 실시태양에서, 공정 (300)은 분배기와 대향되는 영역에 이미지 부재에 대한 응답으로 해당 영역에 연관되는 분배기 (114)를 비활성화 시킨다 (블록 314).

분배기가 활성화 (블록 312) 또는 비활성화 (블록 314) 된 후, 공정 (300)은 웨브 (14)의 다른 부분이 다수의 분배기들 (114)를 통과하였는지를 결정한다 (블록 316). 웨브가 계속되면, 공정 (300)은 계속하여 다른 영역이 인쇄 이미지 (104)를 가지는지를 결정한다 (블록 310). 추가 영역이 식별되지 않으면, 공정 (300)은 종료된다 (블록 318). 양면 이미지화 웨브에 대한 선택적인 박리제 도포에 있어서, 웨브 (14)는 처리 방향 (116)으로 (블록 302) 다수의 분배기들 (114) 및 제2 다수의 분배기들 (114')를 통과하도록 이동된다 (도 6). 공정 (300)은 블록 (304-316)에 따라 제2 광센서 (140') 및 제2 다수의 분배기들 (114')를 작동시켜 웨브 (14) 제2 표면 (148)의 인쇄 이미지에 박리제를 선택적으로 도포한다.

Claims (10)

1. 제 1 표면에 일련의 인쇄 이미지들을 가지는 웨브에 박리제를 도포하는 박리제 도포기로서,
   상기 웨브가 교차-처리 방향에 수직한 처리 방향으로 이동할 때 상기 웨브를 가로질러 상기 교차-처리 방향으로 배열되는 복수의 분배기들로서, 상기 웨브의 제 1 표면이 상기 복수의 분배기들의 정면을 통과할 때 상기 처리 방향 및 상기 교차-처리 방향은 상기 웨브의 제 1 표면에 평행한 평면을 규정하고, 각각의 분배기는 압축공기원을 구비하고 상기 분배기에 대향하는 상기 웨브의 제 1 표면의 일부에 실리콘-기재 오일을 분무 및 분배하도록 선택적인 작동을 위해 구성되는, 상기 복수의 분배기들,
   상기 웨브가 상기 처리 방향으로 이동할 때 상기 웨브의 제 1 표면에 상당하는 이미지 데이터를 발생시키도록 구성된 광센서, 및
   상기 광센서 및 상기 복수의 분배기들의 각각의 분배기에 작동적으로 연결되는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 웨브가 상기 처리 방향으로 이동할 때 상기 광센서로부터 이미지 데이터를 수신하고 미리 정해진 밀도 한계치를 충족하거나 초과하는 잉크 밀도를 가지는 영역의 위치들 및 경계들을 식별하도록 구성되며, 상기 위치들 및 상기 경계들은 상기 광센서로부터 수신된 상기 이미지 데이터를 참조하여 식별되며, 상기 제어기는 상기 웨브의 제 1 표면의 위치 및 상기 웨브의 제 1 표면의 위치와 연관되는 일련의 인쇄 이미지들에서 각각의 인쇄 이미지의 상기 이미지 데이터를 참조하여 각각의 상기 분배기를 작동시켜 각각의 상기 인쇄 이미지의 상기 이미지 데이터를 참조하여 실리콘-기재 오일의 양을 분배하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 박리제 도포기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어기는,
   상기 분배기들을 통과할 때 상기 위치들 및 상기 경계들이 식별되는 영역을 참조하여 상기 복수의 분배기들에서 분배기들을 작동시키도록 더욱 구성되는, 박리제 도포기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 웨브의 제 1 표면에 대향하는 상기 웨브의 제 2 표면에 일련의 제 2 인쇄 이미지가 있는 상기 웨브가 상기 교차-처리 방향에 수직한 처리 방향으로 이동할 때 상기 웨브를 가로질러 상기 교차-처리 방향으로 배열되는 복수의 제 2 분배기들로서, 상기 웨브의 제 2 표면이 상기 복수의 제 2 분배기들의 정면을 통과할 때 상기 처리 방향 및 상기 교차-처리 방향은 상기 웨브의 제 2 표면에 평행한 평면을 규정하고, 상기 복수의 제 2 분배기들의 각각의 분배기는 상기 분배기에 대향하는 상기 웨브의 제 2 표면의 일부에 실리콘-기재 오일을 분배하도록 선택적인 작동을 위해 구성되는, 상기 복수의 제 2 분배기를 더 포함하고,
   상기 제어기는 상기 복수의 제 2 분배기들의 각각의 분배기와 작동적으로 연결되고, 상기 제어기는 상기 웨브의 제 2 표면의 위치 및 일련의 상기 제 2 인쇄 이미지에서 각각의 인쇄 이미지의 이미지 데이터를 참조하여 상기 복수의 제 2 분배기들에서 각각의 분배기를 작동시키도록 구성되는, 박리제 도포기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 웨브가 상기 처리 방향으로 이동할 때 상기 웨브의 제 2 표면에 상당하는 이미지 데이터를 발생시키도록 구성된 제 2 광센서를 더 포함하고,
   상기 제어기는, 상기 웨브가 상기 처리 방향으로 이동할 때 상기 제 2 광센서로부터 이미지 데이터를 수신하고 미리 정해진 밀도 한계치를 충족하거나 초과하는 잉크 밀도를 가지는 영역들의 위치들 및 경계들을 식별하도록, 상기 제 2 광센서에 작동적으로 연결되는, 박리제 도포기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어기는,
   상기 분배기들을 통과할 때 상기 위치들 및 상기 경계들이 식별된 상기 제 2 표면의 영역을 참조하여 상기 복수의 제 2 분배기들에서 분배기들을 작동시키도록 더욱 구성되는, 박리제 도포기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 분배기들에서 각각의 분배기는,
   상기 제어기에 작동적으로 연결되는 솔레노이드 밸브로서, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 제어기로부터 신호를 수신하여 상기 솔레노이드 밸브와 연관된 분배기가 상기 분배기에 대향하는 상기 웨브의 제 1 표면의 일부에 실리콘-기재 오일을 분배하도록 구성되는, 상기 솔레노이드 밸브를 더 포함하는, 박리제 도포기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 웨브의 제 1 표면에 도달하지 않는 실리콘-기재 오일을 집속하기 위하여 상기 복수의 분배기들을 둘러싸는 부재를 더 포함하는, 박리제 도포기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 웨브의 제 1 표면에 도달하지 않는 실리콘-기재 오일을 집속하기 위하여 상기 부재 내부에 진공을 발생시키도록 구성된 펌프를 더 포함하는, 박리제 도포기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 웨브의 제 1 표면상의 일련의 상기 인쇄 이미지들에는 상-변화 잉크가 형성되는, 박리제 도포기.
10. 삭제

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