KR20120019466A - 프린트 캐리지 - Google Patents

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KR20120019466A
KR20120019466A KR1020117028544A KR20117028544A KR20120019466A KR 20120019466 A KR20120019466 A KR 20120019466A KR 1020117028544 A KR1020117028544 A KR 1020117028544A KR 20117028544 A KR20117028544 A KR 20117028544A KR 20120019466 A KR20120019466 A KR 20120019466A
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KR1020117028544A
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알랜 후드
게리트 코엘레
시몬 베네트
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제니아 홀랜드 비.브이.
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Abstract

제 1 및 제 2 횡단 스와스로 연속적으로 이동하는 기판에 물질을 증착시키기 위한 시스템 및 방법은, 제 1 세트의 잉크젯 헤드 및 제 2 세트의 잉크젯 헤드를 가진 프린트 캐리지를 제공함에 의해 이루어진다. 캐리지는 정방향 패스로 기판을 가로질러 횡단하면서, 각각의 제 1 및 제 2 복수의 잉크젯 헤드로부터 제 1 및 제 2 스와스를 증착시키며, 그 후 역방향 패스로 기판을 가로질러 횡단한다. 제 1 및 제 2 세트의 잉크젯 헤드는, 제 1 및 제 2 스와스가 기판의 실질적으로 완전한 커버리지를 제공하도록 정방향 및 역방향 패스 모두에서 서로 보완하도록 배열된다. 이러한 방식으로 보완적인 스와스가 단일 헤드로부터 증착될 수 있다.

Description

프린트 캐리지 {PRINT CARRIAGE}
본 발명은 일반적으로 프린팅 기술 및 이와 유사한 것을 이용하여 기판상에 물질을 증착하기 위한 프린트 캐리지에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 프린트 캐리지가 제공된 프린터 및 특히 직물 프린팅 및 피니싱(finishing)의 영역에서 연속적인 프로세스로 증착을 수행하기 위한 절차에 관한 것이다.
기판상에 이미지 및 텍스트를 잉크젯 프린트하기 위한 시스템은 일반적으로 알려져 있다. 많은 이러한 시스템은 데스크탑 또는 오피스 응용 분야에 이용되고, A3 또는 A4 크기의 종이 등에 프린팅을 수행하는데 매우 적절하다. 넓은 기판에 대해, 더욱 특화된 기계장치가 요구되는데, 특히 빠른 속도가 중요한 때에 그러하다. 이러한 응용 분야를 위해, 잉크젯 프린팅 기술이 이용될 수 있으나, 리소그래픽 프린팅 기술 및 종래의 프린팅 기술이 여전히 일반적으로 선호되고 있다.
직물에 대한, 잉크젯 프린팅 기술은 또한 종래의 프린팅, 염색 및 코팅 기술에 대한 대안으로서 최근에 개발되어왔다. 이러한 기술은 물질 및 물감의 고려 사항으로 인해 그래픽 분야에서 이용된 것과 일반적으로 구별된다. 직물 업그레이드 및 피니쉬 과정에 대해 잉크젯 증착 기술을 적용하려는 시도가 또한 이루어져 왔다. 이러한 프로세스의 특성은 종종 이들이 전체 직물 표면에 걸쳐 증착되는 상당한 부피의 물품을 요구한다는 점이다. 많은 상황에서 증착 또는 코팅의 균일도는 직물의 품질이 그에 의존할 때 최고로 중요한 것이다. 이러한 균일도는 시각적인 관점(줄 또는 결점이 없음) 그리고 또한 기능적 관점(방수성 또는 난연제)에서 중요할 수 있다.
현재 잉크젯 프린팅에 이용되는 두 개의 메인 시스템 구성: 고정 배열 시스템과 스캔 및 스텝 배열이 존재한다. 둘 모두 드롭 온 디맨드(DoD) 기술이 주로 이용되지만, 연속적인 잉크젯(CIJ) 기술이 이용될 수 있다.
고정 배열 시스템은 비교적 빠른 생산 속도로 연속적으로 이동하는 기판의 프린팅을 가능하게 한다. 프린트 헤드의 고정 배열은 기판의 폭에 걸쳐 배열되고, 노즐은 프린트 헤드 배열 아래에서 연속적으로 움직이는 기판상에 필요한 물질을 증착시키도록 활성화된다. 일반적으로 고정 배열 시스템은 연속적인 릴 투 릴(reel to reel) 웹 시스템상에서 좁은 폭 기판에 이용되는데, 이는 소수의 프린트 헤드만이 기판의 폭을 커버하는데 필요하기 때문이다. 직물 피니싱을 위한 고정 배열 잉크젯 과정의 이용은 유럽 특허 EP-B-1573109에서 설명된다.
고정 배열 시스템은 이러한 프린팅 시스템에서 주로 낮은 가요성 및 중복성의 부족에 관련된 복수의 단점을 갖는다. 고정 배열 시스템으로 넓은 기판에 프린트할 때, 많은 수의 프린트 헤드가 기판의 폭을 가로지르는데(straddle) 필요하여, 프린팅 시스템에 대한 높은 경제적 비용을 야기한다. 요구되는 기판 속도가 (예를 들어 다른 느린 프로세스로 인해) 프린트 헤드의 최대 속도 미만이라면, 이러한 초과 시스템 용량은 즉, 어떠한 최대 속도 아래에서라도 유용하게 이용될 수 없고 폐기되며, 이 프린팅 시스템은 존재하는 프린트 헤드를 효과적으로 이용하고 있지 못하는 것이다. 기판 폭에 걸친 해상도는 프린트 헤드 노즐의 위치에 의해 고정되고, 따라서 쉽게 변경될 수 없다. 프린트 헤드의 유지보수가 필요할 때 기판은 정지해야만하고 배열은 기판으로부터 멀리 이동되어야 하며 이에 의해 프린트 헤드로의 액세스가 가능해진다. 이는 비교적 복잡한 작업이고, 이에 관련된 비가동 시간은 많은 비용이 들 수 있다. 프린팅 중에 노즐이 고장난 경우에, 단일한 수직 라인이 기판상에 보이는데, 이는 고장에 대한 특별한 시각적 모드이며, 국부화된 구역에 물질을 증착하는 데 대한 완전한 100% 고장을 나타낸다. 또한, 연속적인 이미지를 프린트하는 것은 복잡한 연속적인 데이터 핸들링 시스템을 요구한다. 이 시스템은 기판상에서 연속적으로 이미지가 프린팅되는 것을 유지하기 위해 프린트 헤드 노즐로 연속적으로 데이터를 주입해야만 하며, 메모리가 리로드(reload)될 수 있는 분명한 중단점(또는 시간)이 없다. 이는 많은 고정 배열 프린팅 시스템이 메모리 용량에 의존적인 반복적인 길이를 가짐을 의미하며, 이후 이미지는 단순하게 반복된다. 이러한 상황은 동적 메모리 핸들링을 이용함에 의해 방지될 수 있으며, 이 경우 데이터는 프린트 헤드로 빠져나가는 것만큼 빠르게 메모리 안으로 주입되지만, 이는 상당히 더욱 복잡한 메모리 관리 시스템을 요구한다.
스캔 및 스텝 장치는 수평 밴드 또는 스와스(swathe)를 프린트하도록 고정 기판의 폭에 걸쳐 프린트 헤드 캐리지를 스캔하도록 작동한다. 이후 프린트 헤드 캐리지가 제 2 스와스를 프린트하도록 고정 기판에 걸쳐 다른 패스를 만들기 이전에 기판은 정밀하게 전방으로 증진된다. 이러한 시스템은 일반적으로 고정 배열이 비실용적인 경우에 5m 이하의 넓은 기판에 프린트하는데 일반적으로 이용된다. 이 시스템은 또한, 낮은 생산성이 허용 가능한, 즉 다양한 형식의 상업적 그래픽 아트 프린팅의 응용에 이용된다.
또한, 스캔 및 스텝 시스템은 주로 기판 움직임의 스텝핑 성질 및 낮은 생산성에 포커스된 복수의 단점을 갖는다. 특히, 기판의 스텝핑은 연속적인 생산 라인 내에서 구성요소 또는 프로세스로서 이용될 때 이러한 시스템이 열악한 호환성을 갖는다는 것을 의미한다. 기판을 증진 또는 스텝하는데 걸리는 시간은 프린팅에 이용될 수 없고 생산성을 제한한다. 또한, 스텝핑 움직임은 기판이 빠르게 가속 및 감속되어야 함을 의미하고, 이는 무거운 롤러 상에서 넓은 기판을 다룰 때 강력한 모터 및 높은 레벨의 제어를 요구한다. 또한, 스텝핑 움직임은 높은 정확도 및 반복성으로 일어나야 하는데, 그 이유는 이러한 움직임이 다운 웹 해상도 및 그에 따라 증착된 물질의 양(기능적 응용 범위에 대해) 또는 이미지 품질(이미징 응용 범위에 대해)에 영향을 미치기 때문이다. EP-A-0829368호에서 개시된 하나의 장치에 따르면, 하나 또는 그보다 많은 프린트 헤드는 바이어스 각으로 직물 웹의 폭을 스캔하도록 배향될 수 있다. 대각선으로 프린트함에 의해, 프린트 헤드는 최대 횡단 속도로 오랫동안 작동할 수 있다. 작동은 여전히 스캔 및 스텝 모드로 일어나지만, 프린트 헤드의 가속 및 감속에 의한 효율의 손실은 그에 따라 감소된다.
이러한 모든 단점은 지금까지 넓은 기판에 연속적인 고속 및 높은 균일성의 증착을 하는 것을 달성하기 어렵게 해왔다. 특히, 이러한 작동을 위한 프린트 헤드의 신뢰도는 최적과는 매우 멀었다. DoD 노즐은 연속적인 보호성 유지 보수를 필요로 하고, 이에 의해 기능이 올바르게 유지되며, 이는 시스템 설계에서 핵심 요소이다. 노즐이 주기 동안 이용되지 않는다면, 노즐은 추후 필요할 때 차단될 것이며, 발포되지 않을 것이다. 스캔 및 스텝 시스템에 대해, 프린트 헤드의 스캐닝 움직임으로 인해 각각의 패스의 단부에서의 왕복 소요(turn around) 시간이 프린트 헤드의 규칙적인 유지 보수를 위해 이용 가능해진다. 이러한 유지보수는 각각의 제트 또는 노즐의 세정을 포함할 수 있고, 이에 의해 아이들 노즐(idle nozzle)로부터 잉크가 차단되고 및/또는 토출되는 것이 방지된다. 그럼에도 불구하고, 유지보수 시간은 기판의 간헐적인 움직임을 희생시킨다. 이는 드라이브 트레인(drive train)에서 추가적인 인덱싱 결함 및 마멸의 원인일 수 있다. 또한, 각각의 횡단시 프린트 카트리지의 빠른 가속은 기계적 고장 및 설계 제약의 잠재적인 원인이다.
배열 구성에서, 규칙적인 유지 보수 기회는 이용 가능하지 않다. 노즐이 없거나 노즐이 기능을 하지 않는 것을 보상하기 위해 잉크 산업 분야에서 많은 시도가 있어왔다. 미국 특허 제 4,907,013호는 잉크젯 프린트 헤드 내의 노즐의 배열에서 기능 불량 노즐을 탐지하기 위한 회로를 개시한다. 프린터 프로세서가 프린트 매체 위에 후속 패스 동안 기능 불량이 없는 노즐을 이용하고 프린트 헤드를 스텝핑함으로써 기능 불량 노즐을 보상할 수 없다면, 프린터는 정지된다. 미국 특허 제 4,963,882호는 픽셀 위치당 복수의 노즐을 이용하는 것을 개시한다. 일 실시예에서, 동일한 컬러의 두 개의 잉크 드롭렛이 프린트 헤드의 두 가지 패스 동안 두 개의 상이한 노즐로부터 단일 픽셀 위치상에 증착된다. 미국 특허 제 5,581,284호는 다중 컬러 프린터의 전체 폭 배열 프린트 바아에서 어떠한 고장난 노즐을 확인하고 상이한 컬러의 잉크를 가진 다른 프린트 바아에서 노즐로부터 하나 이상의 드롭렛을 치환하는 방법을 개시한다. 미국 특허 제 5,640,183호는 복수의 드롭렛 방출 노즐이 노즐 배열에서 노즐의 표준 컬럼에 부가됨을 개시하고, 이에 의해 복수의 중복 노즐이 노즐의 각각의 컬럼의 단부에 부가된다. 프린트 헤드는 규칙적으로 또는 의사 랜덤하게(pseudo-randomly) 이동되며, 이에 의해 상이한 노즐 세트는 다중 패스 프린팅 시스템에서 프린트 헤드의 후속 패스 동안 제 1 프린트된 스와스 위에 프린트한다. 미국 특허 제 5,587,730호는 제 1 프린트 헤드 및 제 2 프린트 헤드를 포함한 중복적인 프린트 능력을 가진 열적 잉크젯 프린팅 장치를 개시한다. 일 모드에서, 제 1 프린트 헤드가 고장난다면, 제 2 프린트 헤드는 제 1 프린트 헤드 대신 제 1 컬러의 잉크 드롭을 프린트한다.
프린팅 장치는 미국 특허 제 6,439,786호에서 개시되며, 이 프린팅 장치는 프린트 헤드의 횡단과 종이의 웹의 움직임을 동기화시키려고 하며, 이에 의해 연속적인 종이 주입을 달성한다. 프린트 헤드는 주입 방향에 대해 두 방향으로 각질 수 있는 빔 상에서 횡단하도록 장착된다. 각각의 횡단시 프린트 헤드는 종이와 함께 이동하여 이동하는 종이 상에 결과적인 수평 프린트 밴드를 만든다.
일본 공개 공보 JP 10-315541호에서 개시된 추가적인 장치에서, 종이 이송 방향으로 프린트 해상도를 향상시키기 위한 시리얼 프린터가 설명된다. 이는 연속적으로 종이를 이송함에 의해 이루어지고, 이에 의해 이송 기계장치에서 백래시(backlash)의 효과가 감소될 수 있다. 이동하는 기판에 프린트하는 것은 단일 또는 이중 패스 이동으로 서로 정렬될 수 있는 대각선 스와스를 초래한다. 이러한 장치는 종이들에 프린팅하는 것에 관한 것이고 대형 형식 기판상에서 프린팅 속도를 향상시키는 것과는 관련이 없다. 특히, 정방향 및 역방향 패스 모두에서 프린트할 때 프린트 헤드는 종이의 프린트되지 아니한 구역만을 어드레스 하고, 이는 비효율적인 노즐 이용을 유도한다. 또한, 이 문서는 대형 형식 기판에 넓은 스와스를 프린트하기 위한 향상된 헤드 길이에 대한 요구를 다루는 데 실패했다.
최근의 개발은 공개되지 아니한 출원 WO 2009/056641호에서 설명되고, 그 내용은 여기서 전체가 참조로 인용되며, 여기서 물질은 복수의 스와스로 물질을 증착시키기 위해 기판에 걸쳐 증착 배열을 횡단시킴으로써 연속적으로 공급되는 기판상에 증착된다. 기판은 컨베이어 벨트의 형태로 이송 장치에 의해 운반될 수 있다. 이송 움직임과 횡단 움직임을 동기화함으로써, 스와스는 서로 보완되도록 이루어질 수 있고, 따라서 기판의 실질적으로 완전한 커버리지를 얻을 수 있다. 이러한 원리는 연속적인 기판 움직임으로 신뢰성 있는 프린팅을 얻기 위해 스캔 및 스텝 시스템 및 고정 배열 시스템 모두의 장점을 조합한다.
WO 2009/056641에서 개시된 장치의 실시예에 따르면, 물질의 두 개의 상보적인 스와스는 두 개의 캐리지에 의해 증착되며, 각각 독립적인 움직임을 위해 개별 빔 상에 장착된다. 각각의 캐리지는 복수의 헤드를 포함하고, 그에 따라 이송 방향으로 넓은 스와스 및 더욱 효과적인 커버리지를 얻는다. 이러한 장치는 만족스러운 방식으로 작동되는 것으로 발견되었지만, 그 설정은 어렵고 이송 속도 또는 다른 프린트 파라미터의 변경은 재조정을 필요로 할 수 있다. 제 1 캐리지와 제 2 캐리지 사이의 이송 벨트에 대한 기판의 임의의 움직임은 결과에 대한 큰 변동일 수 있다. 동일한 바가 이송 벨트의 움직임에서의 불규칙성에 적용된다. 여타 난제들이 기판 폭 및 이송 속도가 증가함에 따라 더욱 중요하게 되었다.
본 발명은 두 보완적인 스와스를 증착하기 위해 단일 프린트 캐리지를 이용해 이러한 문제점의 적어도 일부를 해결하고자 한다. 따라서 프린트 캐리지는 제 1 스와스의 정방향 및 역방향 패스로 기판상에 물질을 증착하도록 배열된 제 1 복수개의 잉크젯 헤드; 제 2 스와스의 정방향 및 역방향 패스로 기판에 물질을 증착하도록 배열된 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 포함하고, 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 제 1 및 제 2 스와스가 정방향 및 역방향 패스 모두에서 서로 보완하는 것을 보장하도록 배열된다. 이 경우 보완적이라는 것은 균일한 커버리지가 두 스와스의 중첩에 의해 얻어지고 이에 의해 기판의 각각의 부분이 스와스 중 하나에 의해 두 번 또는 각각의 스와스에 의해 한번 커버되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 개별 노즐의 고장에 의해 발생하는 임의의 오차는 기판의 각각의 부분이 상이한 노즐에 의해 두 번 어드레스되는 점으로 인해 및 대각선 움직임 모두의 결과로서 훨씬 덜 가시적일 것으로 이해될 것이다. 단일 캐리지로부터 제 1 및 제 2 스와스를 제공함에 의해, 제 1 및 제 2 스와스를 증착하는 헤드 사이의 오프셋은 정밀하게 결정되고 유지될 수 있다. 정렬 수단 또는 장치는 캐리지 내의 정렬을 보장하도록 제공될 수 있다. 따라서 캐리지의 쌍 사이의 정렬 및 동기화는 필요하지 않고, 이는 프린트 파라미터의 변경 및 설정에 필요한 조정을 상당히 감소시킨다.
단일 캐리지 장치를 이용해 넓은 직물의 전체 커버리지를 얻기 위해, 각각의 스와스의 폭은 바람직하게 가능한 커야 한다. 이는 각각의 스와스의 복수의 헤드를 정렬함에 의해 이루어질 수 있고, 이 경우 각각의 프린트 헤드는 나머지 프린트 헤드의 노즐과 정렬된 노즐의 라인을 포함한다. 바람직하게, 결과적인 캐리지는 이송 방향으로 적어도 0.3m, 바람직하게 0.5m 그리고 심지어 0.8m만큼의 길이를 가질 것이다. 제 1 및 제 2 스와스의 총 폭은 0.2m 초과, 바람직하게는 0.3m 초과, 그리고 심지어 0.5m 만큼일 수 있다.
그러나 사이에 갭을 남겨 놓지 않은 채 서로 옆으로 두 헤드를 위치시키는 것은 일반적으로 불가능하다. 이는 현재 이용 가능한 헤드에 대해, 증착이 일어나는 노즐의 크기가 헤드의 길이보다 작기 때문이다. 예를 들어 고정식 배열에서 이용된 종래의 설계는 인접한 헤드를 오프셋하고 서로 엇갈리게 함에 의해 이러한 문제점을 해결하였다. 그러나 이러한 배열은 두 패스에서 대각선 방식으로의 작동에 대해 직접적으로 적절하지는 않은데, 왜냐하면 서로 엇갈린 헤드는 대각선 패스 모두에서 정렬될 수 없기 때문이다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 인접한 헤드 사이에서의 증분적인 폭을 남김에 의해 빗 형태가 얻어진다. 제 2 복수개의 프린트 헤드에 의해 증착된 제 2 스와스는 이후 누락 구역(missing areas)을 채울(complete) 수 있다. 이하에서, "빗" 또는 "빗 패턴"은 그들 사이에 증분적인 공간을 갖는 복수개의 정렬된 헤드를 지칭하기 위한 것이며, 또한 결과적인 증착된 패턴을 지칭하는 것이다. 일반적으로, 증분적인 공간은 단일 헤드 폭일 것이고, 이는 간단하고 치밀한 배열을 유도한다. 그럼에도 불구하고, 당업자는 다른 공간이 대안적인 캐리지 배열과 함께 이용될 수 있음을 이하를 읽을 때 이해할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드가 서로 정렬되고 각각의 헤드는 헤드 길이를 갖는다. 이러한 경우에, 정렬 장치는 짝수(n=0, 2, 4...)개의 헤드 길이에 대응하는 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드 사이의 공간을 포함할 수 있다. 헤드가 빗 형태로 단일 헤드 폭만큼 이격된 간단한 경우에, 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 두 헤드 길이, 즉 이중 공간만큼 서로 이격될 수 있다. 대안적인 배열에서, 공간 n=0 은 제 1 스와스의 마지막 헤드 및 제 2 스와스의 첫 번째 헤드 모두를 형성하기 위해 이중 길이의 헤드를 이용함에 의해 얻어질 수 있다.
제 2 실시예에서, 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 측면 방향으로 오프셋되고, 정렬 장치는 각각의 정방향 및 역방향 패스에 대해 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 회전시키도록 구성된 앵글링 장치를 포함한다. 제 1 및 제 2 복수개의 헤드는 각각 빗 형태로 배열되고 서로에 대해 엇갈리도록 배열될 수 있다. 증착이 일어나는 스와스 각에 대해 헤드를 회전시킴에 의해 각각의 패스 상에서 오버랩이 일어날 필요가 없다. 헤드는 서로 고정식으로 지지될 수 있고, 회전은 완전한 캐리지를 회전시킴에 의해 일어날 수 있다. 대안적으로, 개별 헤드는 기판에 대한 증착 방향으로 지시된 것처럼 또는 필요에 따라 회전할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 측면 방향으로 오프셋되고, 정렬 장치는 정방향 및 역방향 패스를 위해 제 2 복수개의 잉크젯 헤드에 대해 제 1 복수개의 잉크젯 헤드를 이동시키도록 구성된 조정 장치를 포함한다. 이러한 이동은 캐리지 내에서 왕복하는 셔틀 이동일 수 있고, 이는 정방향 및 역방향 패스와 동기화되며, 또한 상기 설명된 회전과 조합될 수 있다. 변위는 모두 소프트웨어에 의해 제어될 수 있거나 예를 들면 기계적 수단에 의해 횡단 장치에 직접적으로 연결되어 있을 수 있다.
일정한 실시예에서, 캐리지는 동일한 또는 상이한 물질의 추가적인 스와스를 증착시키도록 구성된 추가적인 복수개의 잉크젯 헤드를 포함할 수 있다. 이들은 서로에 대해 횡단(Y) 방향으로 적층된 복수개의 열의 프린트 헤드로서 배열될 수 있다. 각각의 열이 동일한 물질을 증착한다면, 추가적인 헤드는 예를 들어 서로 섞어 짜는 위치로 프린트함에 의해 횡단 방향에서의 프린팅 선명도(definition)를 증가시키도록 이용될 수 있다. 대안적으로 각각의 열은 상이한 물질을 증착시킬 수 있다; CMYK 헤드의 경우에, 4개의 열의 헤드가 제공될 수 있다. 따라서 일반적으로 각각의 컬러에 대해 두 그룹 이상의 헤드가 있을 것이라고 이해되어야 한다. CMYK 컬러 시스템에 대해 이는 총 8개 이상의 그룹의 헤드를 필요로 할 것이다. CMY 시스템에 대해, 6개의 그룹이 이용될 수 있다. 이러한 방식으로 복수의 헤드를 갖는 프린트 캐리지를 만드는 것은 횡단 방향으로 그 폭을 증가시킬 수 있고, 이는 긴 횡단을 필요로 하거나 또는 좁고 효과적인 프린팅 폭을 제공할 것이다.
본 명세서에서, 잉크젯 헤드란 용어는 기판상에 개별적으로 형성된 정밀한 위치로 복수의 작은 드롭렛 또는 유체의 분사를 가져올 수 있는 임의의 장치를 정의하는 것으로 이해된다. 이 용어는 DoD, 압전, 열적, 버블 제트, 밸브 제트, CIJ, 정전 헤드 및 MEMS 시스템을 포함하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은 이들이 예를 들어 XaarTM, FujiFilmTM, DimatixTM, Hewlett-PackardTM, CanonTM, EpsonTM 또는 VideojetTM 에 의해 공급되든 아니든 이용되는 특정 헤드에 무관하다. 바람직하게, 잉크젯 헤드는 드롭 온 디맨드(DoD) 유형이다. 이러한 헤드는 그 신뢰도 및 비교적 낮은 비용에 의해 현재 가장 바람직하다. 가장 바람직하게, 예를 들어 대각선 모드에서 작동할 때 잉크젯 헤드는 증착의 추가적인 자유도를 허용하는 그레이-스케일 드롭렛 증착을 제공한다. 이전에는 정해진 매트릭스 위치에 개별적인 드롭렛의 배치를 가능하게 하기 위해, 정해진 스와스 각에서 작동하는 것이 바람직하다고 생각되었다. 이러한 원리는 균일한 커버리지를 보장하기 위해 그래픽 프린팅에 그리고 직물 피니싱 모두에 적용되는 것으로 생각되었다. 그러나 증착 부피 및 위치를 제어하기 위해 소프트웨어 적용을 이용함으로써, 무아레(moire) 효과 및 이와 유사한 것이 스와스 각과 관계없이 방지될 수 있다고 알려졌다. 이러한 원리는 단일 캐리지 증착에 그리고 각각의 스와스가 상이한 캐리지로부터 증착되는 시스템 모두에 적용 가능함에 유의한다.
또한, 본 발명은 프린터에 관한 것으로서, 이러한 프린터는 이송 방향으로 기판의 공급량을 연속적으로 이송하기 위한 기판 이송 장치; 및 제 1 및 제 2 보완적인 스와스로 물질을 증착하기 기판에 걸쳐 횡단하도록 배열된 상기 설명된 프린트 캐리지를 포함한다. 이송 장치는 바람직하게 적어도 5m/min의 기판 속도로, 더욱 바람직하게는 10m/min의 기판 속도로 그리고 더욱 바람직하게는 20m/min을 넘는 기판 속도로 작동하도록 구성되고, 이때 기판의 폭은 1m보다 크며, 바람직하게는 1.4m보다 크며, 가장 바람직하게는 1.6m보다 크다.
또한, 프린터는 프린트 캐리지가 기판을 횡단하도록 장착된 빔을 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 대안적인 장치는 예를 들어 횡단 로봇 아암과 같이 구현될 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 캐리지는 프린트 캐리지를 이동시키기 위해 선형 모터의 일부를 형성하는 빔 상에 장착될 수 있다. 이러한 선형 모터 장치는 캐리지 위치 결정의 향상된 정확도를 보장하는데 이상적이고 강건한 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 이들 장치는 다른 드라이브 장치와 비교할 때 진동이 없고 매끄럽게 움직인다는 장점을 가질 수 있다.
프린터는, 물질에 의한 기판의 실질적으로 균일한 커버리지를 보장하도록 기판의 이송 속도 또는 위치에 대해 프린트 캐리지의 횡단 속도 또는 위치를 동기화하기 위한 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 프린터는 인코더 또는 다른 형태의 판독 장치를 포함할 수 있고, 이러한 장치는 기판을 판독하고 물질의 증착을 안내하기 위한 제어 장치로 정보를 제공하도록 배열된다. 판독 장치는 예를 들어 직물의 씨실(weft)을 뒤따름으로써 기판의 이동 속도 또는 위치를 직접 판독할 수 있다. 대안적으로 판독 장치는 프린트된 또는 그렇지 아니하면 인코더 마킹 등의 형태로 이송 장치 또는 기판상에 제공되는 표시를 판독할 수 있다. 또한, 이전에 증착된 드롭렛에 기초해 위치를 판독할 수 있다. 이러한 방식으로, 캐리지는 그 귀환 패스 상에서 동기화될 수 있거나 후속 캐리지는 예를 들어 이전의 헤드에 의해 증착된 바와 같은 스와스의 엣지 또는 개별 드롭렛에 의해 안내될 수 있다. 기판의 판독은 하나 또는 그보다 많은 캐리지의 속도 또는 위치를 안내하도록 이용될 수 있다. 또한, 헤드를 형성하는 개별 노즐 또는 터치업 헤드의 작동을 안내하도록 이용될 수 있다. 또한, 예를 들어 레이저와 같은 광학 판독기는 바람직할 수 있지만, 위치 피드백을 허용하는 임의의 다른 적절한 판독기가 이용될 수도 있지만 광학식, 입체식 및 기계식 장치에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 단일 캐리지에 관련되어 설명되었지만, 추가적인 캐리지는 특정한 이유로 제공될 수 있다. 횡단 거리(및 그에 따른 횡단 시간)를 줄이기 위해, 프린트 캐리지의 쌍이 제공될 수 있고, 이에 의해 각각의 프린트 캐리지는 물질을 증착시키도록 기판의 폭의 각각의 절반을 횡단한다. 프린트 캐리지는 모두 동일한 빔 상에서 횡단할 수 있고, 각각은 정중선에서 스티칭이 일어나는 각각의 엣지에서 유지 보수를 받을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 캐리지는 제 1 캐리지의 상류 또는 하류에 위치할 수 있고, 이에 의해 동일한 물질의 추가적인 커버리지를 제공하거나 또는 예를 들어 복수의 스테이지에서 이미지 또는 기능성이 증대된 곳에 상이한 물질을 증착시킨다.
직물 상에 증착을 위한 추가적인 바람직한 실시예에서, 이송 장치는 증착 동안 기판의 이동을 방지하도록 부착 장치를 포함한다. 이러한 이동은 특히 후속 빔 또는 캐리지가 이미지의 다른 부분에 놓이는 경우에 정확한 증착에 매우 해로울 수 있다. 직물은 이동 및 뒤틀림에 민감하다고 알려져 있다. 적절한 부착 장치는 접착성 벨트, 진공, 스텐터(stenters) 및 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 그러나 본 발명의 범위 내에서 이러한 방법은 타일, 플레이트, 시트, 의류 등과 같은 개별 아이템에 적용될 수도 있고, 이러한 아이템들은 연속적인 방식으로 프린팅 장치를 통해 이송된다.
또한, 본 발명은 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 연속적으로 이동하는 기판에 물질을 증착시키는 방법에 관한 것으로서, 이러한 방법은 제 1 복수개의 잉크젯 헤드 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 포함한 프린트 캐리지를 제공하는 단계; 각각 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드로부터 제 1 및 제 2 스와스를 증착시키는 동안 정방향 패스로 기판을 가로질러 프린트 캐리지는 횡단시키는 단계; 후속하여 역방향 패스로 기판을 가로질러 프린트 캐리지를 횡단시키는 단계; 제 1 및 제 2 스와스가 정방향 및 역방향 패스 모두 상에서 서로 보완하도록 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 정렬시키는 단계; 및 기판의 실질적으로 완전한 커버리지를 제공하기 위해 정방향 및 역방향 패스를 반복하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따라 연속적으로 작동시킴에 의해, 적어도 5m/min, 바람직하게 10m/min 그리고 더욱 바람직하게 20m/min을 넘는 기판 속도가 1m보다 큰, 바람직하게 1.4m보다 큰, 가장 바람직하게 1.6m보다 큰 기판 폭에서 얻어질 수 있다.
이와 관련해서 본 명세서에서 기판의 실질적으로 완전한 커버리지는 증착이 의도되는 기판의 모든 구역을 어드레스할 수 있는 캐리지의 능력을 지칭하고자 함에 유의하는 것이 중요하다. 따라서, 실제 증착은 모든 위치에서 일어날 필요는 없다. 이미지 또는 패턴의 프린팅은 선택적인 증착을 필요로 할 수 있는 반면, 코팅의 적용은 실질적으로 완전한 커버리지를 요구할 수 있다. 또한, 기판 전체가 균일한 커버리지를 받는 것이 요구되지 않는다. 따라서, 커버되지 않은 엣지 영역이 존재할 수 있으며, 이 엣지 영역에서 기판의 증착은 의도되지 않는다. 또한, 대부분의 환경 하에서 증착은 최종 기판에 직접 일어날 것이지만, 본 발명은 또한 기판에 후속하여 적용되는 예를 들면 전달 릴 또는 매체 상에서의 간접적인 증착을 커버하고자 한다.
본 발명에 따른 방법은 정방향 및 역방향 패스 사이에서 잉크젯 헤드 상에서 유지보수를 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 각각의 패스 이후 단지 일정한 하위 그룹에 대해 또는 캐리지의 헤드의 모두에 대해 일어날 수 있다. 헤드가 정지되거나 왕복 이동 동안 유지보수가 일어날 수 있다.
또한, 이러한 방법은 제 1 스와스의 정방향 패스의 후속 정방향 패스와의 정렬을 보장하기 위해 기판의 이송 속도 또는 위치에 대해 프린트 캐리지의 횡단 속도 또는 위치를 동기화하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 예를 들어 기판 위치의 소프트웨어 제어 및 인코더 피드백에 기초해 얻어질 수 있다. 바람직하게, 캐리지는 기판 이송에 종속되고, 이에 의해 이송 속도를 감소시킬 때 캐리지 속도도 따라서 감소된다. 이러한 방식으로, 스와스 각(swathe angle)은 임의의 기판 속도에 대해 일정하게 유지되고, 필요한 조정의 양은 상당히 감소된다. 또한, 기계적 및 하드웨어 실시예는 이러한 동기화를 이루도록 이용될 수 있다.
거시적으로 또는 스와스 레벨로 동기화 및 정렬을 제어하는 것에 부가하여, 이러한 장치는 예를 들어 스와스 사이에서 정확한 스티칭을 보장하기 위해 미시적으로 또는 픽셀 레벨로 동기화 및 정렬을 제공하도록 제어될 수도 있다. 이는 패스 사이에서 정렬 동요를 줄이기 위해 종래의 스티칭 소프트웨어의 이용을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어 그레이-스케일 유형의 잉크젯 헤드를 이용해 각각의 드랍에 의해 증착된 물질의 부피를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 상이한 패스 상의 드롭렛이 서로 겹칠 때 무아레 효과를 감소시키도록 이용될 수 있다. 또한, 이 장치는 두 상이한 컬러의 드롭렛이 상이한 정도로 겹쳐지는 경우, 컬러 변화를 방지하기위해 이용될 수도 있다. 추가적인 바람직한 방법은 디더(dither) 기능을 포함한 소프트웨어의 이용을 포함할 수 있고, 예를 들면 이에 의해 오차 확산 또는 블렌딩에 의한 정확한 컬러 또는 명암 재생을 제공하게 된다.
본 발명의 방법의 특정 실시예에서, 제 1 복수개의 잉크젯 헤드는 횡단 방향으로 적층될 수 있고, 이러한 방법은 적층의 정도에 따라 감소되는 해상도로 횡단 방향으로 프린팅하는 단계를 포함한다. 이와 관련하여, 적층은 복수의 헤드가 배열되고 그에 따라 노즐의 개별적인 열이 횡단(Y) 방향으로 오프셋되어 서로 평행하게 위치하는 것을 의미함이 이해된다. 이러한 노즐이 동일한 물질을 프린트한다면, 이 노즐들은 서로 섞어 짜인 위치에서 기판에 드롭렛을 증착시키도록 이용될 수 있고, 이에 의해 각각의 열은 최종 선명도의 절반(또는 다른 약수)으로 작동한다.
본 방법의 일 실시예에서, 기판은 직물이고, 물질은 잉크 또는 염료이며, 이러한 방법은 직물의 실질적으로 전체 표면 위에 염료를 균일하게 도포하는 단계를 포함한다. 종래의 염색 과정과 동등한 균일성으로 단일 컬러의 증착을 얻는 것은 매우 어렵다. 임의의 약간의 스티칭 부정확도 또는 노즐 고장은 평평한 백그라운드에 대해서 볼 때 가장 명확해진다. 상기 설명된 방법을 이용해 상당히 뛰어난 결과가 얻어졌다.
직물 프린팅 실시예에서, 기판은 직물이고 물질은 잉크 또는 염료이다. 이 경우에, 이러한 방법은 직물 상에 단색 이미지를 형성하도록 염료의 적용을 제어하는 단계를 포함하고, 이에 의해 이미지의 일부는 제 1 스와스에 의해 형성되며 이미지의 다른 부분은 제 2 스와스에 의해 형성된다. 동일한 또는 상이한 캐리지 상에 추가적인 복수개의 컬러 헤드를 제공함에 의해, 채색된 이미지가 형성될 수 있다.
본 발명의 마지막 실시예에서, 기판은 직물이고 헤드는 피니싱 헤드이다. 이러한 경우에, 이 방법은 직물에 피니싱 조성물을 적용하는 단계를 포함한다. 이와 관련하여, 피니싱 조성물은 직물의 물리적 및/또는 기계적 특성을 변경시키는 화학 물질로 이해된다. 피니싱 기술은 특성을 향상시키고 및/또는 최종 생성물에 부가하는 특성으로 이해된다. 이와 관련하여, 피니싱은 정보의 판독을 포함하거나 400nm 내지 700nm의 파장에서의 그 흡수 특성으로 인해서만 기판에 적용되는 물질의 증착을 포함하는 처리를 배제하기 위해, 선택적으로 이를 형성함으로써 프린팅의 종류와 구별될 수 있다. 피니싱 조성물은 선택된 증착 장치를 이용해 증착되는데 적절한 임의의 피니쉬일 수 있다. 사실 피니싱 헤드의 선택은 필요한 피니쉬의 성질에 따라 선택될 수 있다. 특히, 피니싱 조성물은 정전기 방지제, 항균제, 항바이러스제, 항곰팡이제, 약용제, 주름 방지제, 난연제, 발수제, UV-보호제, 냄새 제거제, 마멸 방지제, 얼룩 방지제, 자체 세정제, 접착제, 보강제, 유연제, 탄성도 향상제, 색소-결합성, 전도제, 반전도제, 감광제, 광전지제, 발광제, 형광 발광제, 수축 저항제, 핸들 임파팅(handle imparting)제, 필링 앤 스티프닝(filling & stiffening)제, 중량(weighting)제, 유연제, 발유제, 방오(soil-repellent)제, 오염 배출(soil release)제, 펠팅(felting)제, 안티-펠팅(anti-felting)제, 조절(conditioning)제, 러스트링(lustring)제, 디러스트링(delustring)제, 미끄럼 방지제, 투습제, 안티-스내깅(anti-snagging)제, 안티-마이크로바이오틱(anti-microbiotic)제, 반사제, 방출 조절(controlled release)제, 표시(indicating)제, 상 변화(phase changing)제, 친수제, 소수제, 감각제, 내마모제 및 습윤제로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 물질이 위에 증착되는 연속적인 기판에 관한 것이고, 이러한 물질은 보완적인 대각선 스와스로 배열된 개별 드롭렛으로서 증착되며, 이 경우 드롭렛은 변하는 크기(그레이 스케일)이고 및/또는 실질적으로 균일한 커버리지를 제공하기 위해 기판상에 불규칙적인 위치에서 증착된다. 이와 관련하여, 변하는 크기의 드롭렛에 대한 기준은, 복수의 상이한 미리 결정된 부피로 생산될 수 있는 드롭렛을 커버하는 것으로 이해된다. 이는 드롭렛 분배 장치의 본질적인 가변성을 커버하려는 것은 아니다. 불규칙적인 위치에 대한 기준은, 드롭렛이 정해진 수직 및 수평으로 정렬된 매트릭스 위치에 배열되지 않음을 나타내기 위한 것이다. 또한, 이는 예를 들어 주어진 픽셀 구역 내에 랜덤하게 위치하는 드롭렛을 포함할 수 있다. 이와 관련하여 균일한 커버리지에 대한 기준은 즉 무아레 효과 및 명암 구역 없는 증착의 국부적인 균일성을 지칭하고자 하는 것이다.
바람직하게, 직접 서로 위상이 상이한 제 1 및 제 2 보완적인 스와스가 제공된다. 제 1 스와스의 드롭렛은 실질적으로 균일한 커버리지를 제공하기 위해 제 2 스와스의 드롭렛들 사이에 섞어 짜여질(interlaced) 수 있다. 제 1 스와스는 기판의 커버리지의 약 50%를 제공할 수 있고, 제 2 스와스는 나머지를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 물질이 위에 증착되는 연속적인 기판에 관한 것이고, 이러한 물질은 보완적인 대각선 스와스로 배열된 개별 드롭렛으로서 증착되며, 스와스는 스와스 정렬에서 불균형을 조정하도록 전체적으로 대각선 스티치 라인을 따라 서로에 대해 스티치된다. 스티칭은 대각선 스와스 상에서의 작동을 위해 구성된 적절한 소프트웨어 및 일반적으로 종래의 스티칭 방법을 이용해 일어날 수 있다. 일 바람직한 원리는 형성된 오버랩 영역 스티치이고, 이에 의해 헤드는 서로 오버랩되도록 기계적으로 장착된다. 이후 노즐은 픽셀의 절반의 정확도로 원하는 정렬을 제공하기 위해 소프트웨어를 이용해 턴 오프될 수 있다. 이러한 유형의 시스템은 Seiko Instrument Inc에 양도된 미국 특허 제 4,977,410호에서 설명되고, 그 내용은 전체가 참조로 인용된다. 다른 바람직한 스티치는 랜덤화된 오버랩 스티치이고, 이 경우에 오버랩 영역이 (기계적으로) 형성되며, 이에 의해 오버랩 영역에서의 픽셀은 하나의 프린트 헤드 또는 나머지에 의해 프린팅하기 위해 랜덤하게 분포된다. 이러한 원리는 Eastman Kodak Co에 양도된 미국 특허 제 5,450,099호에서 설명되고, 그 내용은 전체가 참조로 인용된다.
기판은 직물인 것이 가장 바람직하다. 본 명세서에서, 직물이란 용어는 종이, 상자 및 2차원적으로 안정한 다른 기판, 즉 3차원적으로는 가요적이지만 자체 평면 내에서 오직 가장자리로만 변형성인 기판을 배제하도록 선택될 수 있다. 동일한 문맥에서, 직물은 연장 가능한 또는 그렇지 아니하면 그 자체 평면에서 변형 가능한 파이버 또는 실을 함께 결합하거나, 프레스하거나, 매듭짓거나, 코바늘 뜨개질하거나, 짜거나(knitting), 또는 엮음(weaving)에 의해 천연적인 또는 인공적인 파이버 또는 실로 형성된 가요성 기판을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 직물은 그 폭보다 상당히 큰 길이로 롤 등으로 공급될 수 있다. 본 발명이 수행될 수 있는 다른 기판은 종이 또는 카드계 물질, 필름 물질, 호일, 우드-룩 멜라민(wood-look melamine)과 같은 라미네이트, 및 연속적인 방식으로 이송하기 쉬운 다른 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 이하의 도면을 참고하여 이해될 것이다.
도 1은 종래의 횡단 프린팅 장치의 개략도이다.
도 2는 종래의 고정된 배열의 프린팅 장치의 개략도이다.
도 3은 사선 모드 프린팅 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 장치의 작동의 원리를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 증착을 나타내는 기판의 일부의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프린팅 캐리지를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프린팅 캐리지를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프린팅 캐리지를 도시한다.
도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 프린팅 캐리지를 도시한다.
도 10은 도 9의 프린팅 캐리지의 작동을 도시한다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 프린팅 캐리지를 도시한다.
도 12는 본 발명의 한 쌍의 캐리지 실시예의 일부를 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 드롭렛 증착이 일어나는 기판의 일부를 도시한다.
이하의 내용은 도면을 참고로 하여 오직 예시적으로 주어진 본 발명의 일정한 실시예의 상세한 설명이다.
도 1을 참고하면, 잉크젯 기술을 이용하여 기판(2) 상에 프린트하기 위한 종래의 횡단 프린트 헤드 시스템(1)이 도시된다. 기판(2)은 빔(4)을 거쳐 X 방향으로 이송되고, 빔 상에는 복수의 노즐을 포함한 횡단 잉크젯 프린트 헤드(6)가 장착된다. 작동시, 프린트 헤드(6)는 Y 방향으로 기판(2)을 횡단하고, 프린트 헤드(6)의 길이에 대응하는 폭을 가진 기판을 가로질러 제 1 패스(8A)를 프린트한다. 균일한 층으로서 도시되었지만, 패스(8A)는 실제로 수천 개의 매우 작은 드롭렛 또는 픽셀로 이루어져 있다. 기판(2)은 이후 패스(8A)의 폭에 상응하는 증분(增分) 만큼 앞으로 이동되고 정지된다. 이후 프린트 헤드(6)는 기판(2)을 가로질러 횡단하고, 제 2 패스(8B)를 만든다. 추가적인 패스(8C, 8D)는 동일한 방식으로 수행된다. 실행시, 이러한 과정에 대한 변경이 이루어지고, 이 경우에 패스는 겹쳐질 수 있거나 또는 서로 사이에 하나의 패스의 개별적인 드롭렛을 위치시키도록 섞이고 짜여짐을 이용한다. 이러한 시스템의 단점은 기판의 이동이 때때로 중단되고, 빠른 프린팅 속도가 얻어지기 어렵다는 점이다.
도 2는 종래의 고정된 배열의 프린팅 시스템(10)을 도시하고, 이 경우 기판(2)은 고정 헤드(12)가 장착된 빔(4)을 지나 X 방향으로 이송된다. 고정 헤드(12)는 기판(2)의 실질적으로 전체 폭에 걸쳐 있다. 작동시, 기판(2)이 이동할 때 프린팅이 일어나고 패스(8)는 고정 헤드(12)의 폭에 대응하는 기판 폭 위로 만들어진다. 이러한 시스템(10)은 기판(2)이 연속적으로 이동하는 것을 가능하게 하지만, 헤드(6) 또는 개별 노즐의 예방 유지보수 및 수리를 위해 빈번한 정지가 필요하다. 또한, 주어진 프린트 헤드에 대해, 오직 하나의 횡단 프린트 해상도가 헤드의 노즐 공간에 대응하여 이루어질 수 있다.
도 3은 WO 2009/056641호에서 설명된 것과 같은 직물 기판(22)을 프린트하기 위한 프린팅 장치(20)의 사시도이다. 이러한 장치의 작동은 본 발명을 이해하는데 유용하고, 따라서 이하에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 3에 따르면, 기판(22)은 롤 또는 J-프레임 등(미도시)과 같은 연속적인 공급장치로부터 공급되고, 1.6m의 폭을 갖는다. 복수의 롤러 요소(28) 주위로 구동되는 컨베이어 밴드(26)의 형태의 이송 장치(24)는 약 20m/min의 최대 작동 속도로 X 방향으로 증착 장치(30)를 통해 연속적인 방식으로 기판(22)을 운반한다. 밴드(26)와 기판(22) 사이의 상대적 이동을 피하기 위해, 스텐터 핀(stenter pin; 25)이 기판(22)을 유지하도록 밴드(26)에 의해 운반된다. 당업자라면 기판을 일시적으로 유지시키기 위해 접착제, 진공, 후크 및 이와 유사한 것을 포함하는 다른 적절한 증착 장치치가, 요구되는 경우, 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
증착 장치(30)는 기판(22)에 걸친 제 1 빔(32) 및 제 2 빔(34)을 포함한다. 제 1 및 제 2 캐리지(36, 38)의 이동은 이러한 형태의 프린팅 캐리지를 위해 일반적으로 이용되는 것과 같은 적절한 모터(미도시)에 의해 이루어진다. 캐리지(36)는 복수의 잉크젯 헤드(46)를 운반한다. 캐리지(38)에는 복수의 잉크젯 헤드(48)가 유사하게 배열된다. 잉크젯 헤드는 Xaar OmnidotTM 760 드롭 온 디맨드(drop on demand) 잉크젯 헤드이고, 이러한 헤드는 360dpi의 해상도를 가지며 그레이-스케일 제어를 이용하여 8 내지 40pl의 가변성 드롭 부피를 만들 수 있다. 각각의 헤드의 노즐은 380개의 노즐의 두 개의 마주하는(back to back) 열로 배열된다. 각각의 캐리지(36, 38)는 X 방향으로 0.8m의 전체 헤드 길이를 갖는다.
프린팅 장치(20)는 각각 제 1 및 제 2 빔(32, 34)을 위한 잉크 공급장치(56, 58) 및 제어기(54)를 더 포함한다. 잉크 공급장치(56, 58)는 각각의 헤드(46, 48)를 위한 개별적인 저장부 및 펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, 잉크에 대해 참고가 이루어졌지만, 이러한 용어는 기판상에 증착을 위한 어떠한 물질에도 적용되고 잉크젯 헤드는 드롭 방식으로 이러한 물질을 가하는데 적절한 임의의 장치를 지칭하고자 함이 이해된다. 기판(22) 위에 빔(32, 34)에 인접하여 광학 인코더(60, 62)가 위치하고, 이들의 기능은 이하에서 설명될 것이다. 또한, 도 3은 기판(22) 상에 증착된 제 1 스와스(P) 및 제 2 스와스(S)를 도시한다.
도 3에서 도시된 유형의 증착 장치(30)의 작동은 도 4를 참고하여 설명될 것이고, 도 4는 위로부터 본 증착 장치(30)의 개략도를 도시하며, 이는 기판(22), 제 1 빔(32), 제 2 빔(34), 제 1 캐리지(36) 및 제 2 캐리지(38)를 도시한다. 본 발명의 상세한 설명을 위해, 캐리지(36, 38)는 오직 단일 헤드로 작동되는 것으로 이해되지만, 각각의 캐리지 상에 보다 많은 헤드가 작동한다면 동등하게 이러한 원리가 적용됨이 이해될 것이다.
볼 수 있는 것처럼, 캐리지(36)는 기판(22)에 걸쳐 Y 방향으로 횡단하며, 기판이 X 방향으로 이동함에 따라 제 1 스와스의 전방 패스(P1)를 증착한다. 결과적으로 P1은 일반적으로 이송 및 횡단 이동의 상대적 속도에 의해 결정된 스와스 각(α)을 가진 사선이다. 기판(22)의 이전의 횡단에서, 캐리지(36)는 패스(P2, P3, P4)를 증착시켰다. 패스(P1 및 P2)는 오버랩 영역(71)에서 오버랩되었다. 또한, 오버랩 영역(73)에서 패스(P3 및 P4)를 가진 것처럼, 패스(P2 및 P3)는 오버랩 영역(72)에서 오버랩되었다. 도 4에 도시된 시점에서, 캐리지(38)는 Y에 대해 반대 방향으로 기판(22)을 횡단하고, 이에 의해 제 2 스와스의 전방 패스(S1)를 증착시킨다. Y 방향으로의 이전의 횡단에서, 캐리지(38)는 패스(S2)를 증착시켰고, 오버랩 영역(74)에서 S1과 부분적으로 오버랩된다.
또한, 제 1(P) 및 제 2(S) 스와스는 교차 영역(75, 76)에서 기판(22)의 중심에서 서로 교차한다. 볼 수 있는 것처럼, 제 1(P) 및 제 2(S) 스와스는 정확하게 서로 보완하도록 배열된다. 결과적으로, 기판(22)의 모든 영역을 궁극적으로 두 개의 스와스가 통과한다: 캐리지(36)에 의해 두 번; 캐리지(38)에 의해 두 번; 또는 캐리지의 각각에 의해 한 번. 결과적인 증착은 전체 기판에 걸쳐 완벽하게 균일하다.
도 5는 정방향 및 역방향 패스(forward and reverse passes; P1, P2)가 폭(w)을 가진 기판(22)에 놓이는 방식을 더욱 상세하게 설명한다. 증착 장치(30)의 상세한 설명은 명확성을 위해 생략되었다. Y 방향으로의 정방향 횡단에서, 패스(P1)가 증착되었다. 횡단중에, 기판(22)은 이송 방향(X)으로 캐리지에 대해 이송 거리(t)를 이동시킨다. 캐리지(36)는 이후 기판(22)의 엣지를 넘어서 통과하고, 이 경우 유지보수가 그 이동에 있어서의 중지 동안 오프라인으로 수행된다. 이러한 중지 동안, 잉크젯 헤드의 노즐은 모두 발포되고(fired) 헤드의 면 플레이트는 잔여물이 깨끗이 닦아진다. 캐리지의 왕복에 걸리는 시간은 대략 2초이다. 이 시간 동안, 기판(22)은 레스트 거리(rest distance; r)만큼 X 방향으로 추가적으로 전진한다. 캐리지(36)의 헤드 길이(l)에 대응하도록 t 및 r을 선택함에 의해, 양쪽 캐리지가 동일한 폭을 증착시킨다고 가정할 경우, 동일한 방향(P1, P3)으로 연속적인 패스들 사이의 공간은 스와스의 폭-그리고 후속 캐리지(38)의 폭에 대응할 것이다. 이는 스와스의 폭이 증착 장치(30)의 작동의 사이클의 주기의 절반과 동일한 경우에 대응한다. 제 1 캐리지(36)와 역-위상(counter-phase)으로 제 2 캐리지(38)를 작동함에 의해, 기판(22)의 균일한 커버리지가 달성된다.
도 4 및 5와 관련하여 설명된 실시예에 따르면, 증착 장치는 이송 거리(t) 및 레스트 거리(r)(또는 이의 배수)의 합과 동일한 헤드 길이(l)에 따른 상이한 스와스 각(α)에서 작동할 수 있다.
도 6에 따르면, 본 발명에 따른 단일 캐리지 프린트 장치의 제 1 실시예가 도시되고, 여기서 명확성을 위해 헤드 및 노즐의 위치만이 도시된다. 동일한 도면 부호는 도 1 내지 5의 대응하는 요소를 지칭한다.
프린트 캐리지(36)는 제 1 세트(46)의 프린트 헤드(46A-D) 및 제 2 세트(48)의 프린트 헤드(48A-D)를 포함한다. 각각의 세트(46, 48)에서의 프린트 헤드는 도 1 내지 5에서와 같이 Xaar OmnidotTM 760이고, 각각은 헤드 길이(l)를 갖는다. 이러한 길이(l)는 유효 폭이고, 이 폭에 걸쳐 헤드는 프린트되는 물질을 증착시킬 수 있고, 헤드의 물리적 길이 그 자체에 대응할 필요는 없다. 또한, 프린트 헤드는 동일한 길이(l)만큼 세트 내에서 인접한 헤드로부터 서로 이격된다. 이후 프린트 헤드의 이러한 분배는 빗 형태로 지칭되는데, 이는 빗이 표면에 걸쳐 끌어 당겨지는 것처럼 캐리지의 작동이 스와스(P, S)에서 기판(22)의 표면에 물질을 증착시킬 수 있기 때문이다. 제 1 및 제 2 세트(46, 48)의 정방향 패스(P1, S1)가 도시된다. 확장된 헤드를 만드는 이러한 빗 형태의 장점은 WO 2009/056641호에서 이전에 설명되었다.
본 발명에 따르면, 정렬 장치(80)가 프린트 헤드의 제 1 세트(46) 및 제 2 세트(48) 사이에 제공된다. 도 6의 실시예에서, 이러한 정렬 장치는 거리(2l)에 상응하는 두 배의 크기의 헤드 공간이다. 정렬 장치(80)가 원하는 결과를 얻는 방식은 이제 도 6에 대한 추가 세부사항에서 설명될 것이다.
작동시, 캐리지(36)는 제 1 및 제 2 스와스(P, S)의 패스(P1, S1)를 증착시키도록 기판(22)에 걸쳐 횡단하도록 구동되고, 이에 의해 패스(P1)는 제 1 세트(46)에 의해 증착되었으며, 패스(S1)는 제 2 세트(48)에 의해 증착되었다. 헤드는 횡단 방향으로 180dpi로 증착시키도록 구동된다. 상기에서 설명된 것처럼, 인접한 헤드(46A-D 및 48A-D) 사이의 공간은 일련의 동등하게 이격된 밴드 및 거리에 따라 각각의 스와스(P, S)가 증착되도록 유도한다. 설명을 위해, 이러한 패스는 P1A, P1B, S1D 등으로 지칭되며, 이 경우 P1A는 헤드(46A)에 의해 증착된 제 1 스와스(P)의 정방향 패스이고, S1D는 헤드(48D)에 의해 증착된 제 2 스와스(S)의 정방향 패스이다. 또한, 도 4 및 5와 관련하여 상기에서 설명된 것처럼, 이송 속도와 관련한 횡단 속도를 조정함에 의해, 유지보수 중지를 포함한 캐리지의 두 횡단(즉, 전체 사이클)은 헤드의 제 1 세트(46)의 길이를 이동시키기 위해 기판에 대해 필요한 시간 내에서 이루어질 수 있다. 도 6의 네 개의 헤드(46A-D)의 경우에, 이러한 거리는 4개의 헤드 길이 및 4개의 헤드 사이의 공간인 81에 대응한다. 이러한 방식으로, 캐리지(36)는 시작 위치로 복귀하고 이에 의해 제 1 패스(P1)와 정확히 같은 위상인 후속 패스를 정할(lay down) 수 있을 것이다.
헤드(48A-D)를 포함한 제 2 세트(48)를 제 1 헤드(46)와 정렬시키고 이들을 거리(2l) 만큼 이격시킴에 의해, 제 2 세트(48)에 의해 증착된 제 2 스와스(S)는 제 1 세트(46)에 의해 증착된 제 1 스와스(P)와 항상 정확하게 위상이 다를 것이다. 이는 두 개의 빗 형태가 정렬하고 섞어 짜여지며, 기판상의 각각의 포인트가 동일한 또는 상이한 헤드에 의해 두 번 어드레스(address)되는 것을 보장한다. 헤드는 횡단 방향으로 180dpi에서 모두 구동되기 때문에, 두 번의 패스 이후의 해상도는 360dpi일 것이며, 이는 횡단 방향으로의 선명도에 대응한다(이 경우에 헤드에 의해 정해진 바와 같음). 도 6에서 이중 헤드 공간이 정렬을 위해 이용되지만, 대안적인 공간이 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 특히, 헤드(46D 및 48A)를 교체하기 위해 이중 길이 헤드를 이용함에 의해, 동일한 효과가 2l의 전체 캐리지 길이 감소로 얻어질 수 있다. 도 6과 관련하여, 두 열의 노즐이 각각의 헤드에 제공되기 때문에, 스와스 엣지에서의 쉐도우잉(shadowing)이 일어날 수 있음이 유의될 수 있다. 이는 각각의 경로 상에서 일정한 노즐을 턴 오프(turning off) 함에 의해 극복될 수 있다. 또한, 그래픽 프린팅을 위해, 양쪽 열들로부터의 드롭렛을 섞어 짜는 것을 가능하게 하는 특정 스와스 각도들이 더욱 유리할 수 있다.
캐리지(36)의 제 2 실시예는 도 7에서 도시되고, 이 경우 헤드(46A-D)는 두 열로 적층되어 있으며, 횡단 방향으로 서로 오프셋 되어 있다. 또한, 제 2 세트(48)의 헤드(48A-D)는 유사한 방식으로 서로 적층되어 있다. 도 6의 실시예의 경우에서와 같이, 헤드(48A, B, 46C, D 및 48C, D)가 존재할 때, 헤드(46A, B)는 거리(l) 만큼 이격된다. 또한, 본 발명에 따르면 이중 공간(2l)의 형태로 정렬 수단(80)이 제 1 세트(46)와 제 2 세트(48) 사이에 제공된다.
이용시 캐리지(36)의 모든 헤드는 제 1 및 제 2 스와스(P, S)에서 기판(22)에 동일한 물질을 증착시키는데 이용된다. 이러한 경우에, 헤드는 횡단 방향으로 90dpi의 해상도로 증착하도록 구동된다. 헤드의 적층(stacking)은 제 1 패스(P1)의 구역이 양 헤드(46A, 46C)에 의해 두 번 프린트되도록 하며, 이에 따라 180dpi의 제 1 패스(P1)에 대한 결과적인 선명도를 얻게 된다. 다른 구역은 헤드(46B, 46D)에 의해 두 번 프린트된다. 캐리지(36)는 대각선으로 프린트하기 때문에, 패스(P1A, P1C)는 부분적으로만 오버랩된다. 동일한 바가 제 2 세트(48)에 적용되고, 이 경우 패스(S1A, S1C)는 부분적으로 오버랩된다.
도 6의 경우에서와 같이, 캐리지(36)는 최초 위치와 동일한 위상의 위치로 되돌아가도록 구동된다. 제 2 스와스(S)는 제 1 스와스와 위상이 정확하게 상이하고, 결과적으로 헤드(48A, B)에 의해 증착된 패스는 헤드(46A, B)에 의해 증착된 패스와 섞여 짜여질 것이며, 반면에 헤드(48C, D)에 의해 증착된 패스는 헤드(46C, D)에 의해 증착된 패스와 섞어 짜여질 것이다.
기판을 횡단하는 경우에, 각각의 세트(46, 48)의 헤드의 길이는 이 경우에 단지 4l이기 때문에, 캐리지는 (동일한 직물 폭 및 이송 속도가 주어진 경우에) 두 배의 속도로 이동해야 하고, 스와스 각(α)은 상응하게 작을 것이다. 따라서, 헤드가 적층 되었다는 사실은 캐리지(36)의 전체 길이를 감소시키지만, 횡단 속도에서의 상응하는 증가를 필요로 한다. 또한, 헤드가 적층되기 때문에, 캐리지는 더 넓어지게 되고, 도 6의 실시예에서보다 추가적으로 횡단해야 하며 이에 의해 기판의 엣지를 넘어 통과한다. 둘보다 많은 헤드의 열은 적층 당 스캐닝 해상도에서의 상응하는 감소로 적층될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 4개의 열의 적층에 대해, 스캐닝 방향으로 45dpi로의 프린팅은 360dpi의 전체 선명도를 얻는데 충분할 것이다.
도 7의 실시예에서, 헤드(46A 내지 D)는 단일 세트(46)로 처리되고, 이에 의해 단일 물질의 증착에 의해 제 1 스와스(P)를 만든다. 또한, 헤드(46A, B)는 제 1 물질의 증착을 위한 제 1 세트를 형성하는데 이용될 수 있고, 헤드(46C, D)는 제 2 물질의 증착을 위한 제 1 세트로서 이용될 수 있다. 각각의 경우에, 헤드(46A 내지 D)는 항상 상응하는 헤드(48A 내지 D)에 의해 보완될 것이며, 이에 의해 증착된 물질의 각각을 위해 전체 커버리지를 보장한다.
도 8은 두 세트(46, 48)로 헤드의 교번적인 배열을 가진 본 발명의 제 3 실시예에 따른 캐리지(36)의 일부를 도시한다. 제 1 세트의 헤드(46A, 46B..)(제 1 두 개의 헤드만 도시됨)는 헤드 공간(l)과 빗 형태로 배열된다. 또한, 헤드(48A, B..)는 유사한 형성으로 배열되고, 거리(m)만큼 제 1 세트(46)로부터 측면 방향으로 오프셋되며, 이는 정렬 장치(80)로서 작용한다. 도 8에서 볼 수 있는 것처럼, 헤드(46B)에 의해 증착된 스와스(P1B)는 헤드(48A, B) 사이에서 완벽하게 통과하고, 이러한 헤드에 의해 증착된 스와스(S1A, S1B)를 보완할 수 있다. 이것이 일어나도록, 스와스 각(α)은 각(β=arctan 1/m)과 동일하도록 설정되어야 한다. 당업자는 공간이 각각의 세트(46, 48)에 대해 동일하기 때문에 헤드는 동일한 각으로 구동될 때 역방향 패스 상에서 서로 또한 보완될 것임을 이해할 것이다. 그러나 실시예는 오직 이러한 스와스 각에 제한된다.
도 9 및 10의 제 4 실시예에서, 캐리지(36)는 캐리지(36)와 캐리지가 횡단하는 빔(미도시) 사이에 회전 연결부(81)의 형태의 활성 정렬 장치(80)를 구비한다. 이전의 실시예에서와 같이, 정렬 장치(80)는 제 1 및 제 2 스와스(P, S)가 서로 보완하는 것을 보장한다. 도 9를 참고하면, 캐리지(36)는 제 1 세트(46)의 프린트 헤드(46A-D) 및 제 2 세트(48)의 프린트 헤드(48A-D)를 포함한다. 헤드(46A-D)는 도 6에서 설명된 것과 유사한 방식으로 빗 형태로 서로 정렬되고, 이에 의해 공간(l)은 인접한 헤드 사이에서 유지된다. 헤드(48A-D)는 서로 유사한 방식으로 정렬된다. 그러나 도 6의 장치와 반대로, 도 9에 따르면, 제 1 세트(46)는 제 2 세트(48)에 대해 오프셋되고 서로 엇갈린다.
이용시, 캐리지(36)는 회전 각(β) 만큼 기판 이동의 방향(X)에 대해 회전 연결부(81)에서 회전된다. 회전은 모터, 액츄에이터, 스프링, 캠, 링크 및 이와 유사한 것을 포함한 임의의 적절한 수단(미도시)에 의해 일어날 수 있다. 이후 기판이 X 방향으로 연속적으로 이동함에 따라 캐리지(36)는 Y 방향으로 기판(22)을 횡단하도록 구동된다. 이동시, 헤드(46A-D 및 48A-D)는 정방향 패스로 각각 제 1 및 제 2 스와스를 증착시키고, 헤드(46D, 48D)에 의해 각각 증착된 그 패스(P1D, S1D)들이 도시된다. 캐리지(36) 및 기판의 상대적 움직임이 제어되고, 그에 따라 패스는 스와스 각(α)으로 증착된다. 제 2 세트(48)가 정방향 패스 동안 제 1 세트(46)에 대해 뒤떨어지는 것(lagging)을 막기 위해, 회전 각(β)은 스와스 각(α)과 동일하게 선택된다. 도 9에서 볼 수 있는 것처럼, 이는 패스(P1D, S1D)를 정렬시키고, 당업자라면 이것이 제 1 및 제 2 스와스의 모든 개별적인 정방향 패스에 인가될 것이라는 것을 이해할 것이다. 또한, 이러한 방식의 작동은 단일 헤드 내에서 개별적인 열로 이루어진 노즐 사이에서의 가능한 오정렬을 유리하게 방지한다.
도 10은 기판(22)을 가로질러 역방향 패스의 완료 이후 캐리지(36)의 위치를 도시한다. 역방향 패스에 대해, 캐리지(36)는 도 9와 반대로 회전각(β)으로 회전 연결부(81)에서 회전되었다. 캐리지의 회전은 기판(22)의 엣지에서 오프라인으로 일어나고, 헤드의 유지보수 동안 수행될 수 있다. 이러한 회전의 결과로, 제 1 및 제 2 스와스의 역방향 패스(그 중 S2C, P2D, S2D가 도시됨)도 서로 정렬된다. 완성을 위해 패스(P1D, S1D...S2D)는 엇물린 시작 및 종료를 갖도록 도시되지만, 이는 이러한 경우에 필요 없음에 유의될 수 있다. 헤드(46A-D, 48A-D)에 의해 운반되는 개별 노즐은 일반적인 상황 하에서 기판의 직선 라인 또는 엣지에서 증착을 시작하도록 구동될 것이다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 대안적인 회전 캐리지 장치는 도 8의 원리가 다양한 스와스 각에 적용되는 것을 가능하게 한다. 캐리지(36)는 회전 연결부(81) 상에 장착되고, 헤드 길이(l) 만큼 서로 이격된 헤드(46A, B)의 제 1 세트(46) 및 헤드(48A, B)의 제 2 세트(48)를 운반한다. 도 8에서와 같이, 헤드(46A, B 및 48A, B)는 거리(m) 만큼 서로 적층되거나 또는 서로 오프셋되지만, 엇갈리지는 않는다. 이용시, 캐리지(36)는 스와스 각(α)에서 제 1 및 제 2 스와스를 증착시키도록 정방향 패스로 기판을 횡단시키도록 구동된다. 회전 연결부(81)는 회전 각으로 회전되고, 이 각에서 정방향 패스(P1A, S1A, P1B, S1B)는 서로 합쳐진다. 이 실시예에서, 이는 스와스가 β=arctan l/m에 의해 캐리지에 대해 각을 이루는 지점이고, 캐리지의 회전 각은 α+β이다. 역방향 패스에 대해, 회전 연결부(81)는 유사한 양만큼 반대 방향으로 회전될 것이다. 또한, 당업자라면 도 11의 캐리지 장치가 회전(α-β)으로 회전될 수 있음을 이해할 것이다.
도시되지 않은 실시예에서, 도 9, 10 및 11의 회전에 대한 유사한 효과는 제 2 세트(48)에 대한 제 1 세트(46)의 선형 이동에 의해 얻어질 수 있다. 서로에 대해 적층되거나 또는 오프셋된 헤드의 두 세트에 대해, 다른 하나에 대해 한 세트를 왕복시킴으로써 각각의 세트의 리드(lead) 또는 래그(lag)의 정도가 스와스 각과 매치하도록 구성될 수 있다.
도 6 내지 11의 상기 실시예에서, 캐리지는 각각의 횡단 이후 유지 보수를 위해 중지된다. 그러나 유지 보수는 전체 사이클 이후 또는 복수의 사이클 이후에 오직 수행될 필요가 있다. 도 12의 실시예에서, 두 개의 캐리지(36, 38)의 부품이 도시되고, 이는 단일 빔(미도시) 상에 배열된다. 각각의 캐리지(36, 38)는 도 6 내지 11의 이전의 실시예들 중 어느 실시예에 따를 수 있다. 캐리지(36, 38)는 각각 기판(22)의 일 엣지로부터 중앙으로 서로 횡단하도록 강제된다. 이러한 방식으로, 각각의 헤드에 의해 이루어지는 기판의 폭은 효과적으로 반감된다. 일반적으로, 시스템의 강제에 따라, 이는 이송 속도가 두 배가 되게 할 것이다. 대안적으로 낮은 횡단 속도, 높은 선명도, 감소된 헤드 복잡성 등을 포함하는 다른 장점들을 가지고 있을 수 있다.
도 13은 큰 배율로 직물 기판(22)의 일부를 도시하고, 여기서 개별 드롭렛을 볼 수 있다. 볼 수 있는 것처럼, 드롭렛은 대각선(90)으로 증착되고, 각각 4개의 상이한 크기(92, 94, 96, 98)로 존재한다. 이러한 경우에, 이들은 16pL, 24pL, 32pL 및 40pL의 드롭 부피를 나타낸다. 임의의 특별한 픽셀 위치에서 드롭렛 크기는 랜덤하게 결정되었다. 이는 최종 증착의 균일성을 향상시키는 것으로 생각된다.
당업자는 상기 개시된 장치에 대해 존재하는 많은 운동학적 등가물을 잘 알고 있을 것이다. 예를 들어 고정 빔 대신 로봇 암을 이용함으로써, 이송 방향으로 캐리지의 이동의 자유도가 얻어질 수도 있다. 두 자유도를 가진 이러한 이동은 캐리지와 기판 사이에 동시성의 다른 가능성을 허용할 수 있으면서, 제 1 및 제 2 세트 또는 복수의 헤드를 서로 정렬시키는 동일한 수단을 또한 요구한다.
따라서, 본 발명은 상기 설명된 일정한 실시예를 참고하여 설명되었다. 이러한 실시예는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 아니한 채로 다양한 변경 및 개조 형태를 수용할 수 있다. 따라서, 특정 실시예로 설명되었지만, 이들은 오직 예시적인 것이고 본 발명의 범위를 제한하지 아니한다.

Claims (32)

  1. 연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지로서,
    제 1 스와스(swathe)의 정방향 및 역방향 패스(pass)로 기판에 물질을 증착시키도록 배열된 제 1 복수개의 잉크젯 헤드; 및
    제 2 스와스의 정방향 및 역방향 패스로 상기 기판에 물질을 증착시키도록 배열된 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는, 상기 제 1 및 제 2 스와스가 정방향 및 역방향 패스 모두에서 서로 보완하도록 배열되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 빗 형태(comb formation)로 각각 배열되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 정렬되고, 각각의 헤드는 헤드 길이(l)를 가지며, 짝수(n=0, 2, 4..)개의 헤드 길이에 대응하는 상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드 사이의 공간을 갖는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 측면 방향으로 오프셋되고, 각각의 정방향 및 역방향 패스에 대해 상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 회전시키도록 구성된 앵글링(angling) 장치를 포함한 정렬 장치가 제공되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로에 대해 고정식으로 지지되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로 측면 방향으로 오프셋되고, 정방향 및 역방향 패스를 위해 상기 제 2 복수개의 잉크젯 헤드에 대해 상기 복수개의 제 1 잉크젯 헤드를 이동시키도록 구성된 조정 장치를 포함한 정렬 장치가 제공되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 또는 상이한 물질의 스와스를 추가적으로 증착시키도록 구성된 추가적인 복수개의 잉크젯 헤드를 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 드롭 온 디맨드(drop on demand) 유형인,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 그레이-스케일 드롭렛(grey-scale droplet) 증착을 제공하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 대각선 모드로 프린트하기 위한 프린트 캐리지.
  10. 프린터로서,
    이송 방향으로 기판의 공급량을 연속적으로 이송하기 위한 기판 이송 장치; 및
    제 1 및 제 2 보완 스와스로 기판의 증착을 위해 상기 기판을 가로질러 횡단하도록 배열된 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 프린트 캐리지를 포함하는,
    프린터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프린트 캐리지가 상기 기판을 횡단하도록 장착된 빔을 포함하는,
    프린터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 빔은 상기 프린트 캐리지를 이동시키기 위한 선형 모터를 포함하는,
    프린터.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 실질적으로 완전한 커버리지(coverage)를 보장하기 위해 상기 기판의 이송 속도 또는 위치로 상기 프린트 캐리지의 횡단 속도 또는 위치를 동기화시키기 위한 제어 장치를 더 포함하는,
    프린터.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프린트 캐리지의 쌍이 제공되고, 각각의 프린트 캐리지는 상기 기판을 증착시키도록 상기 기판의 폭의 각각의 절반을 횡단하는,
    프린터.
  15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 프린트 캐리지가 제공되고, 상기 복수의프린트 캐리지는 이송 방향으로 서로 이격되어 있으며, 상기 복수의 프린트 캐리지의 각각은 동일한 또는 상이한 물질을 증착시키도록 상기 기판을 횡단하도록 배열되어 있는,
    프린터.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직물을 포함하고, 상기 이송 장치는 증착중에 상기 기판의 이동(shifting)을 방지하기 위한 부착 장치를 포함하는,
    프린터.
  17. 연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법으로서,
    제 1 복수개의 잉크젯 헤드 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 포함한 프린트 캐리지를 제공하는 단계;
    상기 각각의 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드로부터 상기 제 1 및 제 2 스와스를 증착시키는 동안, 정방향 패스로 상기 기판을 가로질러 상기 프린트 캐리지를 횡단시키는 단계;
    이후 역방향 패스로 상기 기판을 가로질러 상기 프린트 캐리지를 횡단시키는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 스와스가 정방향 및 역방향 패스 모두에서 서로 보완하도록 상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드를 정렬시키는 단계; 및
    상기 기판의 실질적으로 완전한 커버리지를 제공하기 위해 상기 정방향 및 역방향 패스를 반복하는 단계를 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 서로에 대해 고정되고, 상기 제 1 복수개의 헤드의 정렬이 상기 제 2 복수개의 헤드의 정렬을 자동적으로 유도하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 정방향 패스를 위한 제 1 각 배향 및 역방향 패스를 위한 제 2 각 배향 사이의 회전에 의해 정렬되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 복수개의 잉크젯 헤드는 정방향 패스를 위한 제 1 상대 위치와 역방향 패스를 위한 제 2 상대 위치 사이의 조정에 의해 정렬되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정방향 패스와 상기 역방향 패스 사이에서 상기 잉크젯 헤드 상에서 유지보수를 수행하는 단계를 더 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 스와스의 정방향 패스의 후속 정방향 패스와의 정렬을 보장하기 위해 상기 기판의 이송 속도 또는 위치에 대해 상기 프린트 캐리지의 횡단 속도 또는 위치를 동기화시키는 단계를 더 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패스들 사이의 정렬 동요(perturbation)를 줄이기 위해 스티칭(stitching) 소프트웨어를 이용해 각각의 스와스의 엣지 영역을 제어하는 단계를 더 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 그레이-스케일의 드롭-온-디맨드 유형이고, 상기 방법은 각각의 드롭에 의해 증착되는 물질의 부피를 조정하는 단계를 더 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  25. 제 18 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정확한 컬러 또는 음영 복제를 제공하도록 디더(dither) 기능을 이용해 상기 잉크젯 헤드를 구동시키는 단계를 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  26. 제 18 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 잉크젯 헤드는 횡단 방향으로 적층되며, 상기 방법은 적층 정도에 따라 각각의 헤드에 대해 감소되는 횡단 방향에서의 해상도로 프린트하는 단계를 더 포함하는
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  27. 제 18 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 횡단 동안 추가적인 복수개의 잉크젯 헤드로부터 상기 기판에 제 2 또는 추가적인 물질을 증착시키는 단계를 더 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  28. 제 18 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직물이고, 상기 물질은 상기 직물에 적용하기 위한 피니싱 조성물인,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 피니싱 조성물은, 정전기 방지제, 항균제, 항바이러스제, 항곰팡이제, 약용제, 주름 방지제, 난연제, 발수제, UV-보호제, 냄새 제거제, 마멸 방지제, 얼룩 방지제, 자체 세정제, 접착제, 보강제, 유연제, 탄성도 향상제, 색소-결합성, 전도제, 반전도제, 감광제, 광전지제, 발광제, 형광 발광제, 수축 저항제, 핸들 임파팅(handle imparting)제, 필링 앤 스티프닝(filling & stiffening)제, 중량(weighting)제, 유연제, 발유제, 방오(soil-repellent)제, 오염 배출(soil release)제, 펠팅(felting)제, 안티-펠팅(anti-felting)제, 조절(conditioning)제, 러스트링(lustring)제, 디러스트링(delustring)제, 미끄럼 방지제, 투습제, 안티-스내깅(anti-snagging)제, 안티-마이크로바이오틱(anti-microbiotic)제, 반사제, 방출 조절(controlled release)제, 표시(indicating)제, 상 변화(phase changing)제, 친수제, 소수제, 감각제, 내마모제 및 습윤제(agent)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  30. 제 18 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직물이고, 상기 물질은 잉크 또는 염료이며, 상기 방법은 상기 직물의 실질적으로 전체면 위에 상기 염료를 균일하게 도포하는 단계를 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  31. 제 18 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직물이고, 상기 물질은 주어진 색의 잉크 또는 염료이며, 상기 방법은 상기 직물 상에 단색 이미지 또는 부분 이미지를 형성하도록 상기 염료를 도포하는 단계를 포함하는,
    연속적으로 이동하는 기판에 제 1 및 제 2 횡단 스와스로 물질을 증착시키는 방법.
  32. 물질이 위에 증착되는 연속적인 기판으로서,
    상기 물질은 보완적인 대각선 스와스로 배열된 개별적인 드롭렛으로서 증착되고, 상기 드롭렛은 다양한 크기를 가지고 및/또는 상기 기판상에서 불규칙한 위치에 증착되는,
    물질이 위에 증착되는 연속적인 기판.
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