JP2004532750A - Method and apparatus for inkjet printing - Google Patents

Abstract

本発明においては、例えば幅広織布ウェブといったような大面積基材に対して、インクジェットプリントが適用される。複数のプリントヘッドは、基材を横断して延在するブリッジ（６３０）に沿って、リニアサーボモータ（６３３）によって駆動される。インクの噴射タイミングは、プリントヘッド（６４０，６４１）の移動と協調したものとされ、これにより、ヘッドの移動をブリッジ上において加減速させながら、インクを噴射することができる。好ましくは、ＵＶ硬化インクが噴射され、ＵＶ光源（６４５，６４６）によって部分的に硬化され、さらに、加熱処理を受ける。これにより、基材上におけるインク未硬化モノマーの量が低減される。In the present invention, inkjet printing is applied to a large-area substrate such as a wide woven web. The plurality of printheads are driven by a linear servomotor (633) along a bridge (630) extending across the substrate. The ink ejection timing is coordinated with the movement of the print head (640, 641), whereby the ink can be ejected while accelerating and decelerating the movement of the head on the bridge. Preferably, a UV curable ink is jetted, partially cured by a UV light source (645, 646), and further subjected to a heat treatment. This reduces the amount of uncured ink monomer on the substrate.

Description

【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年８月１７日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／９３２，４２７号の一部継続出願である。この出願は、２００１年８月２日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／８２４，５１７号の一部継続出願である。この出願は、２００１年３月３０日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／８２３，２６８号の一部継続出願である。
【０００２】
本出願は、また、２００１年１０月５日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第６０／３２７，６２２号、および、２００１年１１月２６日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第６０／３３３，３１９号、の一部継続出願である。これら文献の記載内容は、参考のため、ここに組み込まれる。
【０００３】
本出願は、また、“Method and Apparatus for Printing on Rigid Panels and Other
Contoured or Textured Surfaces”と題して２００１年３月３０日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／８２２，７９５号、および、“Printing and Quilting
Method and Apparatus”と題する米国特許出願シリアル番号第０９／８２２，７９４号、に関連している。これら文献は、本出願人に帰属するものであり、これら文献の記載内容は、参考のため、ここに組み込まれる。
【０００４】
本出願は、また、１９９９年９月３日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／３９０，５７１号、および、２０００年９月１日付けで出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ００／２４２２６号に関連するものである。このＰＣＴ出願からは、米国特許出願シリアル番号第０９／９３２，４２７号、同第０９／８２４，５１７号、および、同第０９／８２３，２６８号が一部継続している。これら文献は、本出願人に帰属するものであり、これら文献の記載内容は、参考のため、ここに組み込まれる。
【０００５】
本発明は、インクジェットプリントに関するものであり、織布上への、広幅ウェブや大面積パネルや他の大面積基材上への、および、他の基材上への、高速かつ商業的規模での、インクジェットプリントにおいて特に好適である。
【背景技術】
【０００６】
大面積の横断幕や旗や看板のプリントを、多くの通常のプリントプロセスでは経済的に見合わないような量でもってプリントするという要求が、発生している。画像硬化フィルムや製版といったようなステップによってではなく、プリント機械またはプリントシステム上において直接的に処理し得る電子ソースファイルから、例えば製品といったようなものに対してプリントを行うことが、既に提案されている。そのようなプロセスの１つは、インクジェットプリントである。このプロセスは、例えばビニルといったような表面上に対して試行されてきた。しかしながら、織布上へとうまくプリントすることには、まだまだしきい値がある。そのようなプロセスは、遅いものであるとともに、信頼性を欠いている。広幅基材や大面積基材に対しての使用においては、インクジェットプリントにおけるプリントヘッドの詰まりが、頻繁に発生し、織布材料上へのプリントに関しては、許容しがたい。
【０００７】
看板や横断幕やオフィス用仕切壁やマットレス表面材や多くのキルティング可能材料が含まれるようなカテゴリーをなす『広幅』プリントとでも称されるような数フィートや数メートル以上の幅広の基材へのプリントにおいては、従来のプリント方法よりも、はるかに多い制限がある。例えばマットレスカバーや座席布張り地や自動車シートカバー織物やオフィス用仕切壁や他の広幅基材といったような広幅織物のプリントの開発を抑止してきた多くの技術的問題が存在する。
【０００８】
広幅の製品は、比較的少量でプリントされることが多い。従来のプリントにおいては、一般に、プレートやマットやスクリーンや他のいくつかの恒久的または少なくとも有形の物理的画像を形成し、この画像から、プリント対象物に対してインクを転写する。このような画像は、比較的高い段取り費用の一原因となり、この費用は、製品の同一コピー数が多数である場合にのみ、経済的である。別の極端な場合、例えばオフィスプリンタは、所定の資料または他の品目の単一コピーまたは少数のコピーをプリントし、これらのプリンタは、現在では恒久的な物理的画像転写要素を使用するタイプのものではないけれども、ソフトウェアまたはプログラムで制御される電子画像からプリントを行う形式のもので、電子画像は製品ごとに変更することができる。このようなプリントは、一組の記憶された離散数値という意味では必ずしも文字通り『デジタル』である必要はないが、時には直接的デジタルプリントと称される。インクジェットプリンタは、今日使用されているこのような直接的デジタルプリンタの共通タイプである。
【０００９】
インクジェットプリンタは、１つまたは複数のプリントヘッド上の１つまたは複数のノズルから、基材上へと、要求に応じてインク滴を射出することによってプリントを行う。オフィスプリンタや他の狭幅インクジェットプリンタにおいては、通常、インクを加熱してノズルからインクの泡を噴出させることによって、水ベースまたは溶媒ベースのインクを基材上に分配する。このようなプリンタは、通常、バブルジェット（登録商標）プリンタと称されている。そのようなプリンタからのインクは、溶媒の蒸発によって乾燥する。時には、追加的な加熱を使用して溶媒を蒸発させ、インクを乾燥させる。バブル式のインクジェットプリンタを使用した、あるいは、インクを推進するために高温技法を使用するインクジェットプリンタを使用した、広幅基材上へのプリントは、プリントヘッドの寿命をひどく限定するとともに、高頻度で失敗を引き起こし、停止およびメンテナンスを必要とする。インクの放出や溶媒の蒸発のために使用される加熱や、プリントヘッド停止時の蒸発や、プリントヘッドの熱循環は、これらのプリントヘッドを詰まらせるか、またはそうでなければ、わずか２０ミリリットルのインクが分配された後であっても故障を起こさせる。例えばオフィスプリンタは、インク槽を補給するたびにプリントヘッドを取り替えるように設計されることが多い。この理由のために、屋外の広告や信号や建築への適用に使用されるフィルムの広幅プリントなどといったような、大型インクジェットプリントプロセスに際しては、機械的インク推進技法を使用するプリントヘッドが、より一般的である。そのような機械的プリントヘッドには、圧電または圧電結晶プリントヘッドが含まれる。このような圧電プリントヘッドにおいては、電気エネルギーを結晶内振動へと変換し、これにより、プリントヘッドノズルからのインク滴の射出を引き起こす。
【００１０】
圧電プリントヘッドは、インクがプリントヘッドを離れて基材上に堆積した後に、通常は例えば電磁放射や粒子放射といったようなエネルギー媒体に露出することによって引き起こされる重合によって乾燥するというようなインクを適用するのに、特に有用である。インクは、例えば紫外線（ＵＶ）の集束ビームまたは高エネルギー電子ビーム（ＥＢ）といったような放射硬化源に露出することによって重合可能であるようなインクジェットプリントのために組成されている。インクには、一般に、低レベルの露光による時期早尚の硬化を防止する安定剤が添加されている。したがって、インクは、通常、重合反応を開始するために必要なあるしきい値レベルのエネルギーによって露出する必要がある。このようなしきい値レベルのエネルギーに露出されなければ、このようなインクは、重合せずに安定したままであり、エネルギー媒体への適切な露出によって硬化されない限り、ノズルまたはいずれかの場所で乾燥する傾向は低い。
【００１１】
溶媒ベースのインクは、主に溶媒の蒸発によって硬化される。空気乾燥によってのみ硬化する溶媒ベースのインクもあるが、他のインクは、溶媒の蒸発を強化するために熱を加える必要がある。場合によっては、加熱は、溶媒の蒸発に加えて、インクの化学的変化や重合を容易にする。重合可能なインクは、重合するモノマーおよびオリゴマーと、他の添加剤と、を含有している。ＵＶ硬化インクは、しきい値エネルギーレベル以上のＵＶ光に露出されたときに、重合する。このようなＵＶ硬化インクの組成は、光重合開始剤を備え、この光重合開始剤は、光を吸収することによって、フリーラジカルやカチオンを発生させ、これにより、モノマーやオリゴマーやポリマーや他の添加成分の不飽和サイトどうしの間における架橋を誘起する。電子線硬化インクは、電子が架橋を直接的に開始させ得ることにより、光重合開始剤を必要としない。
【００１２】
有機溶媒ベースまたは水ベースのインクである熱硬化インクまたは空気硬化インクは、色彩を発生させる顔料または染料が溶媒によって多少希釈されることにより、ＵＶ硬化性インクや他の重合可能なインクほどの高い色彩強度を有していないことが多い。さらに、有機溶媒は、職業上の危険性を引き起こし得る可能性があり、蒸発する溶媒に対しての作業者の接触を最小限に抑えたり、また火災などの他の危険性を最小限に抑えるために費用のかかる処置をとる必要がある。溶媒ベースのインクは、加熱によって適用されるものであるかどうかにかかわらず、乾燥してしまって、場合によってはインクジェットノズルを詰まらせる傾向がある。加えて、溶媒ベースのインクは、基材との化学的結合を形成することによって定着する。したがって、インクの組成は、基材材料に依存する。この結果、溶媒ベースインクの選択は、織物ごとに相違する。特定のインク組成を特定の織物組成と組み合わせることにより、インクと織物との間に形成される化学結合や静電結合の結果として、インクと織物との固着強度を向上させることができる。選択されたインク組成が、特定の織物表面に対して反応しないものである場合にはあるいは親和性を有してないものである場合には、インクは、織物表面に対しての単なる物理的接触を維持するのみであり、典型的には、水や他の溶媒やあるいは摩擦によって、容易に除去されてしまう。ＵＶ硬化インクや、電子線硬化インクなどの他の放射線硬化インクを使用した場合には、インクと織物との間の結合は、主に機械的なものであり、インクと織物との特定の組合せには限定されない。
【００１３】
重合可能なインク、特に放射線またはエネルギー媒体への露出によって硬化するインクは、例えば織物表面といったような３次元基材の上では、硬化することが困難である。ＵＶ硬化インクは、より高い色彩強度を提供することができるとともに、多くの溶媒ベースのインクが示すような危険性を示すことがなく、さらに、ノズルの詰まりを防止し得るというものではあるけれども、ＵＶ硬化インクを使用して織物上へとプリントを行うには、従来技術では未だ解決されていない他の問題点が存在する。例えばＵＶインクを硬化させるには、インクの上にＵＶ硬化光を正確に焦点合わせすることが可能でなければならない。ＵＶインクは、織物上へと噴射されたときには、特に凹凸の大きな織物上へと噴射されたときには、織物表面の凹凸全体にわたって様々な深さ位置に分布する。さらに、インクは、織物の中に滲入したりあるいは毛管作用で吸い込まれる傾向がある。この結果、インクは織物の上に様々な深さ位置に存在することとなり、ＵＶ硬化光の焦点面の上または下の深さ位置にあるいくらかのインクは、インクの全硬化を引き起こすために必要な光から逃れてしまう。硬化のためには、ＵＶインクは、硬化しきい値以上のエネルギーレベルでもってＵＶ光に露光されなければならない。しかしながら、インクの硬化を強化するためにある一定レベル以上に硬化光の強度を高めることは、焼くとか、焦がすとか、あるいは、堆積したインクまたは織物に破壊的な影響を与える可能性がある。さらにまた、インクジェットプリントは、並置パターンやドット・オン・ドット（ｄｏｔ−ｏｎ−ｄｏｔ）パターン（またはドロップ・オン・ドロップ（ｄｒｏｐ−ｏｎ−ｄｒｏｐ）パターン）で適用される様々なインク色彩ドットを用いて実施することができ、このドット・オン・ドット式の方法は、より高い色彩強度を発生させることができるものの、高密度のドット・オン・ドット・パターンは、ＵＶ光による硬化に関して、硬化がさらに困難である。
【００１４】
加えて、ＵＶインクは、毛管作用による吸込を低減させ得るように、迅速に適用することができるとともに、ＵＶインクは、毛管作用による吸込を最小化させ得るように、組成を開発することができる。しかしながら、いくらかの毛管作用吸込は、ノイズを排除することに役立つ。さらに、毛管作用吸込を避け得るように開発されたインクの多くは、織物の表面に固い塗料状の層を残し、これにより、織物に対して、固い感触あるいは『悪い手触り』を与える。したがって、毛管作用吸込を避けることによってＵＶ硬化の問題点を低減させることは、常に望ましいものではない。
【００１５】
織物上に噴射されたインクのＵＶ硬化は、焦点合わせされた硬化ＵＶ光の焦点深度によって決まるような限定された硬化深さが、課題となっていた。ＵＶ硬化インクが織物上に噴射されるときには、ＵＶ光は、十分な割合のインクを硬化させないことがあり得る。堆積したインクの未硬化の大部分は、経時的にインクの移動または損失を引き起こす可能性があり、結果的にプリント画像を劣化させる。インクの十分な部分が硬化して目視検出可能な影響が避けられている場合であってさえも、あるレベルでの未硬化インクは、プリント織物に触れる人々に症状を引き起こす可能性がある。吸入または直接皮膚接触によって問題を引き起こす可能性のある未硬化のモノマーまたはインク成分の量は、公式には決定されていないが、食品とともに受け入れられる包装材料の成分のしきい値を決定する基準は存在する。例えば、包装材料からのインクが約１００ｐｐｍ以上食品の中に存在する場合には、未硬化モノマーに敏感な人々は、反応を引き起こすこともあり、その他には、材料に対する感度を高めることもある。このような基準は、６．４５ｃｍ^２ （１平方インチ）の包装材料が１０グラムの食品と接触することを想定している。したがって、この基準を解釈すると、包装された食品におけるインク成分の各ｐｐｍは、包装材料の各平方メートルから出て食品の中に移動する１５．５ミリグラムのインク成分と同じであると想定される。これは、人に有害であるかもしれない未硬化インク成分の量を正確に測定するものではないが、人が長い期間にわたって接触することのある衣料やマットレスカバーや他の織物における約１０％の未硬化インク成分が許容できないことを意味する。
【００１６】
上述の理由により、ＵＶ硬化インクは、高い硬化度が必要な織物へのプリントにはうまく使用されてはいない。熱硬化性または他の蒸発によって乾燥する溶媒ベースのインクは、織物上で硬化することができる。この結果、溶媒ベースのインクおよび熱硬化性または空気乾燥性溶媒ベースのインクのインクジェットプリントが、織物上にプリントするために使用される主要なプロセスとなっている。したがって、ＵＶまたは他の放射線硬化性インクジェットプリントの利点は、織物上へのプリントには利用可能ではなかった。
【００１７】
ＵＶ硬化インクや他の重合可能インクや他の安定型インクは、典型的には、基材表面上に留まるものである。インクの色彩成分は、ポリマーや他の硬化可能マトリクス内に懸架された顔料の形態とされている。プリント済み基材が、洗浄されたりあるいは天候に曝されたりあるいは摩耗を受けたりしたときには、インクコーティングは、通常、薄くなってしまったり劣化したりする。他方、染料含有インクは、染料が基材ファイバ内に分散して基材ファイバと化学的にまたは機械的に結合を形成することにより、色彩固定をもたらす。そのような染料ベースのインクは、昇華（サブリメーション）染料がポリエステルファイバに対して効果的に結合することにより、ポリエステル基材上へのプリントにおいて、特に有効である。しかしながら、色彩成分として染料を使用しているそのようなインクが、基材へと染料を懸架して付帯させるために従来より溶媒を必要としていることのために、染料ベースのインクにおいては、『液滴の広がり』や、インクの毛管作用吸込や、プリントされた画像のにじみ、が発生していた。その結果、染料ベースインクに関するこの液滴広がりを低減させるという必要性が、直接的デジタルプリントよりもむしろ、転写プリントにおける使用を必須としていた。
【００１８】
さらに、織布のインクジェットプリントにおいては、特に、多孔性材料や粗い織りの織物から形成された織布のインクジェットプリントにおいては、噴射されたインクが、基材内の穴を貫通してしまい、基材支持体上に堆積する。従来より、吸収性吸取タイプの層が、過剰のインクを収集するために基材の下面に配置される。インク吸取層の取扱いおよび廃棄は、厄介でありまた不便である。
【００１９】
マットレス表面材やマットレスカバーキルティングや他のタイプの織物上への模様のプリントにおいて、ＵＶ硬化インクを含有したインク成分の有効な硬化を引き起こし得るプロセスや、織物上へのＵＶ硬化インクを使用したプリントを実用的なものとし得るプロセス、が要望されている。よって、安定型インクを使用した、詰まりの無いインクジェットプリントにおいて、完全なる硬化を引き起こして、色彩が変色しない画像をもたらすとともに、液滴広がりを最小化させることが、要望されている。
【特許文献１】
米国特許出願シリアル番号第０９／９３２，４２７号
【特許文献２】
米国特許出願シリアル番号第０９／８２４，５１７号
【特許文献３】
米国特許出願シリアル番号第０９／８２３，２６８号
【特許文献４】
米国特許出願シリアル番号第６０／３２７，６２２号
【特許文献５】
米国特許出願シリアル番号第６０／３３３，３１９号
【特許文献６】
米国特許出願シリアル番号第０９／８２２，７９５号
【特許文献７】
米国特許出願シリアル番号第０９／８２２，７９４号
【特許文献８】
米国特許出願シリアル番号第０９／３９０，５７１号
【特許文献９】
国際出願ＰＣＴ／ＵＳ００／２４２２６号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の目的は、安定型インクの完全なる効果をもたらして、安定型インクによる色あせない画像を形成し得るようにして、安定型インクを使用したインクジェットプリントを提供することであり、その際、特に液滴広がりを最小化させることである。本発明の他の特別の目的は、染料ベースのインクを使用したインクジェットプリントを提供することである。
【００２１】
本発明の１つの目的は、広幅の直接的デジタルプリントに際してのおよび織布上へのプリントに際しての、有効な方法および装置を提供することである。本発明の別の目的は、安定型硬化可能インクを織布や他の基材上に効果的に適用することであり、また、ＵＶや他のエネルギーを使用してあるいは化学硬化剤や他の硬化媒体を使用して、基材上のインクを効果的に硬化させることであり、特に、インクジェットプリントを使用してそれを行うことである。
【００２２】
本発明の他の目的は、ヘッドのノズルの詰まりが頻繁に発生するという傾向を有することなく、信頼性高い態様でもって、織布や他の基材上に、インクを効果的に適用するとともに、噴射されたインクを効果的に硬化させることである。特に、本発明の目的は、圧電性プリントヘッドや他の機械的または電気機械的プリントヘッドを使用して、織物上や広幅基材上にプリントを行うことである。
【００２３】
本発明の他の目的は、基材表面上への堆積前においては安定なままであるようなプリント可能物質を使用して、織布や他の織物や広幅基材上へとプリントを行うことであり、特に、プリント可能物質が基材に対して接触した時点から十分な短時間でもってプリント可能物質を硬化させることにより、プリント可能物質を固定して、プリント可能物質の広がりを防止することである。本発明の他の目的は、色あせない等といったような染料ベースインクの様々な利点を提供しつつ、それを行うことである。
【００２４】
本発明の特別の目的は、衝突エネルギーに露出させることによって硬化可能とされたＵＶインクまたは他のインクを使用した上記プリントプロセスを提供することである。本発明の特別の目的は、未硬化モノマーや、あるいは、反応副生成物やインク成分といったような他の抽出可能な非溶媒重合反応体を、プリント基材に接触する人に許容可能なまたは容認可能と思われるレベルにまで低下させることによって、織布や織物上に噴射されたＵＶインクの効果的な硬化を提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、巧妙かつ効果的な態様でもって、多孔性基材や織りの粗い基材を貫通して噴射するインクに対処することである。
【００２６】
本発明の原理によれば、安定なインクが、織物の上にデジタル式にプリントされ、インクの硬化は、基材上にインクが堆積した後に開始される。『安定なインク』という用語は、そのようなインクが、通常の環境下には存在していないような硬化媒体に対して曝されるまではあるいは曝されない限りにおいては、硬化や厚肉化や他の特性変化を開始することがなく、そのため、基材に対してのインクの適用能力に悪影響を及ぼすことがないような、インクを意味している。この意味においては、溶媒の蒸発によって硬化したり厚肉化したりするようなインクは、安定なインクではない。特定の光源からのＵＶ光に対して曝されるよりも前に、あるいは、基材に対しての適用後にインクに対して接触することを意図された化学薬剤に対して曝されるよりも前に、重合を開始してしまうようなインクも、また、安定とは考えられない。
【００２７】
好ましい実施形態においては、安定なＵＶインクモノマーが、基材上に堆積され、インクの重合は、例えばＵＶやＥＢやあるいは他のこの種のエネルギービームといったような衝撃エネルギービームに対して曝されることによって開始される。本発明のある種の見地においては、ＵＶによって露光されたあるいは他の手法によって重合が開始されたインクは、その後、加熱され、これにより、インクの中の未重合の重合可能な反応体および他の抽出可能な成分の量を、織物に接触するに人に最も許容可能または容認可能と思われる低いレベルにまで低下させる。
【００２８】
本発明のいくつかの実施形態においては、安定な染料成分が、重合可能なインクまたは安定なインクあるいは他のプリント可能な発色剤または物質に対して添加され、これにより、安定な組成物を形成することができる。この組成物は、基材上にデジタル的にプリントされる。その場合、染料成分が、織布のファイバ表面に対して接触し、ファイバに対して化学的に結合するあるいは親和性を形成する。ＵＶインク成分または他の硬化可能インク成分の重合は、例えばＵＶやＥＢやあるいはこの種の他のエネルギービームといったような衝撃エネルギービームに対して曝されることによって開始される。この露光は、好ましくは、基材に対して物質が接触した時点であるいは基材に対して物質が接触した直後に、行われる。これにより、ＵＶ硬化インク成分または他の硬化可能インク成分の少なくとも表面での硬化が引き起こされ、基材表面上にドットが定着され、ドット広がりが防止される。しかしながら、一般的には、染料成分に対する影響は少ない。その後、部分的に重合したまたは部分的に硬化したプリント物質は、加熱を受け、染料の化学結合が完成する、あるいは、ファイバ表面に対しての染料の親和性が形成される。これとともに、加熱によって、ＵＶ成分または他の硬化可能成分の中の未重合反応体および他の抽出可能化合物の量が、低減される。特に、本発明は、衝撃エネルギーに対する露光によって硬化可能なＵＶインクまたは他のインクと、織布のファイバ表面に対して反応性または親和性を有しかつＵＶインクまたは他の硬化可能インクに対して適合性を有した１つまたは複数の染料成分と、の双方を含有しているようなインク組成物を提供する。衝撃エネルギーに対する露光によって硬化可能であるようなＵＶインクまたは他のインクは、重合可能な部分と、この重合可能部分に懸架された少なくとも１つの顔料と、を備えている。
【００２９】
インク組成物は、ＵＶ硬化インクベースまたは他の衝撃エネルギー硬化可能インクベースに対して組み合わされるような、個別の染料成分を備えている。ベースは、顔料を有するものであっても、あるいは、顔料を有していないものであっても、良い。そのようなインク組成物の染料成分は、限定するものではないが、分散染料、反応染料、酸性染料、塩基性染料、金属化された染料、ナフトール染料、および、定着や色発現のための後処理を必要としないような染料、からなるグループの中から選択することができる。分散染料は、特にポリエステルファイバや他の合成織布のファイバといったような、大部分の合成ファイバを染色するに際して、広く使用されている。反応染料は、アルカリの存在下においてセルロースファイバ内の水酸基と反応するようなアニオン性染料である。酸性染料は、ウールや他の動物ファイバに対して、および、例えばナイロンといったようなある種の合成ファイバに対して、使用される。塩基性染料は、正イオンを付帯した染料であって、ウールおよびシルクに対して直接的な親和性を有している。塩基性染料は、また、塩基性で染色可能なアクリルや、モダクリルや、ナイロンや、ポリエステル、に関して使用することができる。ナフトール染料は、まず最初に苛性溶液内においてフェノール化合物によってファイバを処理し次にジアゾニウム塩溶液を適用しこれによりジアゾニウム塩とフェノール化合物とを反応させて着色アゾ化合物を形成するという手法でファイバを処理することによって、形成される。一般に、ナフトール染料は、セルロースファイバに対して使用される。
【００３０】
本発明による染料ベースのインクは、また、セラミック製のマグカップやプレートといったような固体非繊維製品に対しても適用することができる。そのような製品は、例えば分散染料といったような染料が結合可能であるようなアクリレートや他のポリマー物質によって、コーティングされる。本発明においては、そのような製品に対して使用される従来的転写プリントプロセスに代えて、染料ベースの重合可能インクを使用した直接的デジタルプリントを使用することができる。
【００３１】
本発明のある種の実施形態においては、安定なインク組成物が、織布上に噴射され、インクの定着または硬化は、インクジェットノズルからのインク放出後において、化学物質やエネルギー等による露光によって開始される。好ましい図示した実施形態においては、ＵＶ重合可能インクが、基材上に噴射され、基材が、ＵＶ光によって露光され、これにより、インクを硬化させる。好ましくは、例えば圧電結晶インク放出トランスデューサまたは他の機械的インク放出トランスデューサといったような、バブル式以外の噴射プリントヘッドを使用することによって、インクが噴射される。動作時には、圧電結晶インク放出トランスデューサまたは他の機械的インク放出トランスデューサに対して、熱を印加することができる。しかしながら、一般的には、インク粘性の低減のために必要な程度の熱しか印加されない。ＵＶ光による露光時にあるいは露光後に、プリント済み織布に対して、高温空気流や加熱プレートやあるいは他の熱源といったようなものによって、加熱が行われる。この加熱は、ＵＶ光によって開始された硬化プロセスの継承を行ったり、あるいは、インクの未硬化成分の除去を行ったり、あるいは、これら両者を行う。インク内に懸架されたすべての染料成分は、また、加熱によって活性化され、定着される。昇華染料成分を使用した場合には、懸架された染料粒子は、分子サイズの粒子へと昇華し、大きな反射性をもたらすとともに強力な色彩を形成する。このような分子は、基材のキャビティ内へと、あるいは、織布ファイバ表面上のポア内へと、あるいは、重合可能インク成分からなる硬化済みマトリクス内の、冷却時に固定されたすべての場所内へと、分散する。
【００３２】
典型的には、４つのプリントヘッドからなる１つまたは複数の組が、キャリッジ上に設置される。各組の４つのヘッドの各々は、順次的に基材を走査し得るよう構成され、ＣＭＹＫカラー組をなす４色の各々を堆積させることができる。好ましい実施形態においては、４つのプリントヘッドからなる２つの組が、設置され、各組が、２つのプリントヘッドからなる広幅ストリップでもって、同じ４色をプリントし得るような構成とされる。あるいはこれに代えて、それら２組は、それぞれ異なる８色でもって、同一領域上にわたってプリントを行い得るような構成とされそのように制御される。
【００３３】
より詳細には、ＵＶ硬化可能インクが、基材上に噴射され、噴射されたインクは、ＵＶ硬化光によって露光され、これにより、ＵＶインク成分が、インク密度や基材の多孔度や基材組成や基材重量や基材厚さに依存するものの一般的にはおよそ６０〜９５％という重合度といったような、さらなる毛管作用的吸込に対しての実質的な耐性をプリント画像に付与し得るような十分な重合度にまで、硬化される。好ましくは、ＵＶ光硬化ヘッドは、基材を横断するプリントヘッドを付帯したキャリッジ上において、プリントヘッドの両サイドに取り付けられる。プリントヘッドが往復移動する際には、ＵＶ光は、交互的に駆動される。これにより、プリントヘッドの移動に関して後方側に位置している方のサイドに位置したＵＶ光ヘッドが駆動させることによって、基材上への堆積が行われた直後の時点で、インクを露光することができる。光硬化ヘッドは、基材上において、インクが基材に対して接触した直後にインクを露光し得るような向きとするとされ、これにより、インクドットを定着させることができ、織布や他の吸収性織物内へのインクの毛管吸収を防止することができる。その後、部分的に硬化させたインクを付帯した織布を、加熱硬化炉内において加熱空気によって、あるいは、加熱プラテンに対して基材を接触させることによって、あるいは、これら双方によって、加熱する。この加熱時には、重合を開始させたＵＶ光を継続することができる、あるいは、未硬化モノマーを蒸発させることができる、あるいは、これら双方を行うことができる。これにより、インク成分に敏感なまたは潜在的に敏感な人にとっても許容できると思われるような低レベルでもってしかインクの未硬化モノマーまたは他の成分を含有していないようなＵＶインクプリント画像を形成することができる。インク内に染料が含有されている場合には、熱の存在は、織布内においてファイバ表面と接触している未反応染料の、化学結合の形成または親和性の形成を、容易なものとする。好ましくは、インクの未硬化成分は、例えば１平方メートルあたり約１グラムの程度にまで減少させる。一般的には、織物基材上において１平方メートリあたり約１．５５５グラムを超えない程度にまで減少させる。
【００３４】
好ましい実施形態においては、プリントヘッドを、基材の上方において、少なくとも横方向に駆動するために、リニアサーボモータが設置される。リニアモータは、調整が容易であるとともに、メンテナンスがほとんど不要であり、ベルト駆動システムや他の駆動システムと比較して、加速特性および減速特性が良好である。そのようなサーボ系は、正確さをもたらす。このために、ヘッドを加速または減速させつつ、プリントを実行することを可能とする。インクの噴射タイミングにより、可変ヘッド速度に関して、プログラムされた補償が行われる。よって、プリントする必要がない基材領域を、高速でスキップすることができる。このことは、プリントヘッドが基板上にインクを噴射しない時間を最小化することにより、プリント操作の速度および効率を大幅に向上させる。
【００３５】
ファイバ表面に対して結合しないまたは親和性を形成しない染料成分に関しては、そのような未反応の染料成分は、重合可能ＵＶインク成分内にカプセル詰めされる。このようなカプセル詰め効果は、可動染料を織布から除去するための後処理の必要性を排除する。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態においては、インクは、例えばマットレスカバー表地材料といったような特に凹凸の大きな織物上へと、好ましくはマットレスカバーへの織物のキルティング前の時点において、噴射される。インクは、１色あたりについて約１８０×２５６ｄｐｉ〜約３００×３００ｄｐｉといったようなドット密度で噴射される。しかしながら、ある種の応用においては、許容可能な解像度とともに、約９０×２５６ｄｐｉとか、あるいは、約９０×９０ｄｐｉとか、といったような、より低密度とすることもできる。典型的には、ＣＭＹＫカラーパレットをなす４色が使用され、各色は、１滴あたり約７５ピコリットルまたは約８０ナノグラムといった小滴またはドットとされ、ＵＶインクジェットプリントヘッドが使用される。ＵＶ硬化光ヘッドが設置され、これは、プリントヘッドと一緒にあるいはプリントヘッドとは独立に移動し、直線２．５４ｃｍ（１インチ）あたり約３００ワットのビームで、堆積させたＵＶインク滴を露光して、１平方センチメートルあたり約１ジュールを印加する。一般に、ＵＶインクは、１平方センチメートルあたり約２０〜３０ミリジュールの範囲の低いエネルギーレベルで、少なくとも表面において硬化を始める。しかしながら、商業的操業で硬化を実施するためには、１平方センチメートルあたり約１ジュールといったような、より大きなＵＶ強度が要望される。インクの組成に応じて変わりけれども、エネルギー密度のある最低しきい値レベルが決定されたときには、ビームのエネルギーを、光ヘッドに対しての織物速度と、ビームエネルギーから受ける損傷に対する織物の感度と、の関数として変えることができる。
【００３７】
噴射されたインクがこうして部分的にＵＶで硬化された織物は、次に炉を通され、ここで約３０秒間〜最大約３分間にわたって、約１５０℃（約３００°Ｆ）に加熱される。炉内において熱を印加するには、強制的高温空気を使用することができる。しかしながら、赤外線ヒータまたは他の放射ヒータなど別の加熱法も使用することができる。これに代えて、加熱プラテンを使用することによって、インク付帯材料を加熱することができる。そのようなプラテンは、インク付帯材料を、急速に１５０℃（３００°Ｆ）にまで加熱するに際して、特に有効である。ＵＶエネルギーレベル、炉加熱温度、および、炉加熱時間は、織物の性質や、適用されたインクの密度やタイプや組成や、ＵＶ硬化光ヘッドに対する処理中の織物の速度、に応じて、上記数値範囲内において変更することができる。こうして、特定の織物上での必要な硬化を実施するためには、織物に適用されるインクの密度が大きくなるにつれて、一般により多くのＵＶエネルギーや、より高い炉加熱温度や、より長い炉加熱時間、またはこれらの変数の組合せが必要とされることになる。染料ベースのインクの場合には、温度は、染料の定着に関して最も効果的な温度とすべきであり、多くの場合、例えば約１９６℃（約３８５°Ｆ）といったように、１７６℃（３５０°Ｆ）以上とされる。
【００３８】
本発明のある種の見地においては、プリントプロセスの信頼性は、例えばプリント対象表面に対しての下地コーティングや剃毛や毛焼きといったような、基材に対しての前処理によって、増強することができる。そのような前処理は、プリントヘッド上に集まってしまってノズル閉塞をもたらしかねないような塵埃を、排除する。
【００３９】
本発明は、さらに、プリントプロセス実行途中におけるプリントヘッドの自動的クリーニングのための、オンライン式プリントヘッドクリーニングステーションを提供する。好ましくは、基材張出領域のプリント時において定期的に、プリントヘッドキャリッジが、プリントヘッドクリーニングステーションにまで横方向駆動され、そのプリントヘッドクリーニングステーション内においてプリントヘッドからインクを噴射することによってノズルをパージするとともに、プリントヘッド上に付着したインクや余剰物質をプリントヘッドから拭うことができる。
【００４０】
本発明は、さらに、衝撃エネルギーに対する露光によって硬化可能であるようなＵＶインクや他のインクと、織布のファイバ表面の一部または全部に対して反応性または親和性を有しかつＵＶインクまたは他の硬化可能インクに対して適合性を有した１つまたは複数の染料成分と、の双方を含有しているようなインク組成物を提供する。衝撃エネルギーに対する露光によって硬化可能であるようなＵＶインクまたは他のインクは、重合可能な部分と、この重合可能部分に懸架された少なくとも１つの顔料と、を備えている。
【００４１】
安定な染料成分を、重合可能なインクに対して添加することができ、これにより、安定な組成物を形成することができる。この組成物は、基材上にデジタル的にプリントされる。その場合、染料成分が、織布のファイバ表面に対して接触し、ファイバに対して化学的に結合する。さらに、ある程度の熱を印加することによって、ファイバ表面に対しての化学結合等の反応や親和性の形成を引き起こすことができる。ＵＶインク成分または他の硬化可能インク成分の重合は、例えばＵＶやＥＢやあるいはこの種の他のエネルギービームといったような衝撃エネルギービームに対して曝されることによって開始される。この露光は、少なくともＵＶ硬化インク成分または他の硬化可能インク成分の、表面での硬化をもたらす。しかしながら、一般的には、そのような露光は、染料成分に対しては、あまり影響をもたらさない。その後、部分的に重合したまたは部分的に硬化したインクは、加熱を受け、染料の化学結合が完成する、あるいは、ファイバ表面に対しての染料の親和性が形成される。これとともに、加熱によって、ＵＶ成分または他の硬化可能成分の中の未重合反応体および他の抽出可能化合物の量が、インク成分に敏感なまたは潜在的に敏感な人にとっても許容できると思われるような低レベルにまで、低減される。インク内に染料が含有されている場合には、熱の存在は、織布内においてファイバ表面と接触している未反応染料の、化学結合の形成または親和性の形成を、容易なものとする。
【００４２】
インク組成物が、ＵＶ硬化インクベースまたは他の衝撃エネルギー硬化可能インクベースに対して組み合わされるような、個別の染料成分を備えている場合には、そのようなインク組成物内の染料成分は、安定でありかつインクと基材とに対して適合性を有した染料の中から選択することができ、限定するものではないが、分散染料、反応染料、酸性染料、塩基性染料、金属化された染料、ナフトール染料、および、定着や色発現のための後処理を必要としないような染料、からなるグループの中から選択される。分散染料は、大部分の合成ファイバを染色するに際して、広く使用されている。反応染料は、アルカリの存在下においてセルロースファイバ内の水酸基と反応するようなアニオン性染料である。酸性染料は、ウールや他の動物ファイバに対して、および、例えばナイロンといったようなある種の合成ファイバに対して、使用される。塩基性染料は、正イオンを付帯した染料であって、ウールおよびシルクに対して直接的な親和性を有している。塩基性染料は、また、塩基性で染色可能なアクリルや、モダクリルや、ナイロンや、ポリエステル、に関して使用することができる。ナフトール染料は、まず最初に苛性溶液内においてフェノール化合物によってファイバを処理し次にジアゾニウム塩溶液を適用しこれによりジアゾニウム塩とフェノール化合物とを反応させて着色アゾ化合物を形成するという手法でファイバを処理することによって、形成される。一般に、ナフトール染料は、セルロースファイバに対して使用される。
【００４３】
ファイバ表面に対して結合しないまたは親和性を形成しない染料成分に関しては、そのような未反応の染料成分は、重合可能ＵＶインク成分内にカプセル詰めされる。このようなカプセル詰め効果は、可動染料を織布から除去するための後処理の必要性を排除する。
【００４４】
染料成分が含有されている場合、織布のファイバ表面に対しての染料成分の反応生成または親和性形成を引き起こすのに必要な熱の程度は、少なくとも、染料成分の濃度や、染料の化学的組成や、ファイバ組成や、熱源に対しての織布処理速度、の関数である。一般に、ＵＶまたは他のエネルギービームや炉加熱温度に関する上限は、特定のインクと織物に適用されたときに損傷を始めるようなあるいはそうでなければ適用されたインクや織物やあるいはこれら両方に悪い影響を与え始めるような数値である。
【００４５】
本発明は、様々なインクに関して、織物上に残る未硬化インク成分の所望の残留量に関する様々な基準を使用して、パラメータを変更することによって、残留量を増減することができるという利点を有している。エネルギー強度を増減することによって、またはＵＶ以外の異なるエネルギー形式を使用することによって、またはエネルギーに対するインクの露出時間を増減することによって、未重合非溶媒インク成分の残留量を変えることができる。さらに、温度の高低や、空気流の多少や、あるいは、噴射後硬化炉内における加熱時間の長短、によって、基材上におけるインクの最終組成を変えることができる。しかしながら、エネルギー硬化または加熱プロセスが、織物またはインクを損傷しないように注意すべきである。
【００４６】
本発明の他の利点は、インク組成物の一部として、ファイバ表面に対して組み合わされたときに化学結合や親和性形成によって着色をもたらすような成分を、含有し得ることである。プリント済み織布の少なくとも一部にわたってのファイバ表面に対しての染料の化学反応または親和性形成に基づく色定着すなわち洗濯耐性が得られるとともに、ファイバの他の部分上におけるＵＶインク成分の機械的結合が起こるという利点を維持することができる。
【００４７】
本発明により、インクの効果的な硬化を行い、プリントされた材料の１平方メートルあたり公称１．５グラム以下という未硬化モノマーしか残すことがなく、通常は１平方メートルあたり約０．１５グラムというわずかの未硬化モノマーしか残すことがないことよって、ＵＶ硬化インクを使用した織布上への画像プリントが可能とされる。よって、本発明は、大きな彩度潜在性および小さな潜在的過敏性または毒性という利点を備えるとともに、噴射ノズルを詰まらせることなく、圧電または他の寿命が長いプリントヘッドの使用を可能にするという利点を備えるものであって、水ベースインクや溶媒ベースインクと比較した場合の、ＵＶ硬化インク使用の利点を提供する。さらに、硬化済みＵＶインクによってもたらされるカプセル詰め効果は、染料成分が含有されている場合には、織布の他の部分に向けてのあるいは洗濯時に他の織布に向けてのあるいは他の物品に向けての、非結合染料の移動を、実質的にあるいは完全に防止する。さらに、基材との化学的結合を形成しないので材料に依存しない重合可能なインクによって広幅織物の上にプリントし得るという能力は、特にマットレスカバーおよび他の家具および寝具製品などの織物において利点を提供する。
【００４８】
本発明は、また、従来技術においては表面上においてドット広がりが発生していたような染料ベースインクを使用した場合でも、鮮鋭でクリアな画像をデジタル的にプリントすることを可能とする。
【００４９】
本発明の他の原理においては、多孔性基材または織りの粗い基材を挿通したインクが、収集され、これにより、基材を汚すことなく除去される。例えば、基材が織布シートである場合、あるいは、基材が、プリントステーションに対して供給される連続ロールウェブの形態とされている場合、キャリッジは、基材に対する横方向にインクジェットプリントヘッドアレイを移動させ、基材上へとインクを噴射させる。基材が多孔性基材または織りの粗い基材織布である場合には、インクは、基材を挿通する。そのような基材に対しては、保護フィルムからなる層が、基材の下方に配置される。好ましくは、インクが強く付着しないようなタイプの保護フィルムからなる層が、基材の下方に配置される。TEFLON（登録商標）や他の非固着性材料からなるシートを、例えば、使用することによって、基材を支持しているテーブルを被覆することができる。好ましくは、基材は、張力をかけて維持される、すなわち、プリントヘッドの下方位置においては、直下に位置するテーブル表面に対して非接触であるように、かつ、保護フィルム層に対して非接触であるように、維持される。保護フィルム上に堆積したインクは、部分的に硬化させることができ、特に、ＵＶ硬化インクが使用されている場合には、基材上のインクを硬化するために使用されているＵＶ光によって、保護フィルム上における部分的な露光を行うことができる。基材が、直下の表面に対して接触している場合には、保護フィルムは、好ましくは、噴射されかつ部分的に硬化されたインクと保護フィルム層との間の付着が、基材が保護フィルム表面上のインクを拭ってしまうことがない程度の付着強度とされているような、ものとされる。いずれにしても、その付着は、好ましくは、保護フィルムからのインクの除去を、拭き取りや洗浄によって容易に行い得るような、ものとされる。
【００５０】
プリントヘッドから噴射されかつ多孔性基材を挿通したインクを収集することは、すべてのタイプの噴射インクに対して有効である。しかしながら、特に、インクがＵＶ硬化インクとされている場合に、有効である。そのような場合、一次ＵＶ光硬化源が、基材上へと既に噴射されたインクを露光する。好ましくは、硬化源は、プリントヘッドを支持しているキャリッジ上にまたはそのようなキャリッジの近傍に取り付けられていて、インクが基材に到達した直後にインクを硬化させ得るものとされ、これにより、インクドットが基材の内部へと進入したりあるいはインクドットが広がったりする前に、インクドットを定着させることができる。いくらかのインクが、基材内の穴を挿通して直下に位置した保護層上へと堆積した場合、一次光源は、この一次光源からのＵＶ光が保護層上のインクを露光し得るよう、保護フィルム上に堆積したインクを少なくとも部分的に硬化させ得るような配置とすることができる。この場合、光源は、好ましくは、実質的に平行なＵＶ光を放出する、あるいは、光源からの光が基材内の穴を透過して直下層上のインクを硬化させ得るよう十分に長い焦点距離を有した光を放出する。これに代えて、さらなる他のＵＶ硬化光源を設けることができる。すなわち、一次光源上のＵＶ光源に加えて、保護フィルム層上のインクを硬化させるためのさらなる他のＵＶ硬化光源を設けることができる。保護フィルム層は、基材を平行に移動させ得るようにして、固定することができる。あるいは、保護フィルム層は、基材と一緒に移動するベルトの形態とすることができる。少なくとも部分的に硬化されているような、保護フィルム層（剥離層）上のインクは、この層から拭き取ることができる、あるいは、真空吸引することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
本発明の上記目的および他の目的は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００５２】
図１は、キルティング機械（１０）を示している。この機械（１０）は、矢印（１２）によって示す長手方向に延在しているとともに、矢印（１３）によって示す横方向に延在している静止フレーム（１１）を備えている。キルティング機（１０）は、前端（１４）を備えており、この前端内へと、表面材すなわち外面材料からなるウェブ（１５）が、フレーム（１１）に対して回転可能に装着された供給ロール（１６）から供給される。さらに、裏当て材料からなるロール（１７）と、詰め物材料からなる１つまたは複数のロール（１８）とが、フレーム（１１）に対して同様に回転可能に装着された各供給ロールとして、ウェブの形態で供給される。これらウェブは、コンベヤまたはコンベヤシステム（２０）上において各所に設けられた複数のローラ（図示せず）によって案内される。コンベヤシステム（２０）は、好ましくは、一対をなすとともに両サイドに配置されたピンによって張られるベルトセット（２１）を備えている。ベルトセット（２１）は、機械（１０）全体にわたって延在しているとともに、機械（１０）の前端（１４）において外面層（１５）を供給する。ベルトセット（２１）は、ベルトセット（２１）がキルティング機（１０）の長手方向に沿ってウェブ（１５）を移動させる際には、好ましくは０〜０．６３５ｃｍ（１／４インチ）といったような精度で、正確に既知とされた長手方向位置に、ウェブ（１５）を保持する。ベルト（２１）の長手方向移動は、コンベヤ駆動装置（２２）によって制御される。コンベヤ（２０）は、代替可能な構成部材を備えることができ、限定するものではないけれども、対向するはめ歯ベルト側部固定装置や、ウェブ材料（１５）と係合してそれを緊張させる長手方向に移動可能な正の側部クランプや、ピンによって張られる部材や、あるいは、コンベヤ（２０）に対しての制御された固位置に表面材料ウェブ（１５）を保持し得るようなする他の固定構造、とすることができる。
【００５３】
コンベヤ（２０）に沿って、複数のステーションが設けられている。すなわち、インクジェットプリントステーション（２５）と、ＵＶ光硬化ステーション（２４）と、加熱乾燥ステーション（２６）と、キルティングステーション（２７）と、パネル切断ステーション（２８）と、が設けられている。裏当て材料（１７）と詰め物材料（１８）とは、乾燥ステーション（２６）とキルティングステーション（２７）との間において上面層（１５）に接触するものとされ、これにより、キルティングステーション（２７）においてキルティングを行うための多層材料（２９）が形成される。好ましくは、層（１７，１８）は、コンベヤ（２０）のベルトセット（２１）とは係合しておらず、むしろ、キルティングステーション（２７）の上流側において表面材料ウェブ（１５）の底面と接触するようにして、キルティングステーション（２７）を通してウェブ（１５）の下方に延在しており、キルティングステーション（２７）の下流側端においては、一対のピンチローラ（４４）の間に延在している。ローラ（４４）は、ベルトセット（２１）と同期的に動作するように制御され、ウェブ（１７，１８）を、ウェブ（１５）と一緒に、キルティング機（１０）にわたって引張る。
【００５４】
プリントステーション（２５）は、１つまたは複数のインクジェットプリントヘッド（３０）を備えている。インクジェットプリントヘッド（３０）は、フレーム（１１）にわたって横方向に移動可能であるとともに、また、横方向駆動装置（３１）および付加的長手方向駆動装置（３２）の動力によってフレーム（１１）上において長手方向にも移動可能とされている。これに代えて、ヘッド（３０）は、ウェブ（１５）の幅方向の全体にわたって延在することができ、ウェブ（１５）上において、複数の点からなる横方向ラインの全体を同時にプリントし得るように構成することもできる。
【００５５】
インクジェットプリントヘッド（３０）は、ＵＶインクを、１滴あたり７５ピコリットルすなわち約８０ナノグラムで噴射するように構成され、ＣＭＹＫ色彩パレットに従った４色の各々について噴射を行う。プリントヘッド（３０）は、操作中に加熱ステップを受けないことが好ましい。機械的なプリントヘッドや、あるいは、例えば圧電プリントヘッドといったような電気機械的プリントヘッドが、好ましい。ドットは、好ましくは、約１８０ドット／２．５４ｃｍ（１インチ）×約２５６ドット／２．５４ｃｍ（１インチ）という解像度とされる。解像度は、要望に応じて増減可能であるが、１８０×２５６という解像度であることが好ましい。より鮮明な画像とより高い彩度が要望された場合には、３００×３００ドット／２．５４ｃｍ（１インチ）が好ましい。異なる色彩の液滴は、並置することもドット・オン・ドットとすることもできる。ドット・オン・ドット（時に、ドロップ・オン・ドロップと呼ばれることもある）は、より高い密度を作る。
【００５６】
プリントヘッド（３０）には、上面層ウェブ（１５）上へと一種類以上の色からなる２次元模様（３４）を選択的にプリントし得るようにして、プリントヘッド（３０）を選択的に駆動し得る制御装置が付設されている。コンベヤ（２０）の駆動装置（２２）と、プリントヘッド（３０）用のおよびプリントヘッド（３０）の動作用の各駆動装置（３１，３２）とは、コントローラ（３５）によってプログラム制御されており、これにより、ウェブ（１５）上において、好ましくは前進時に既知とされた位置において、あるいは、コントローラ（３５）のプログラムによって認識し得る位置において、模様をプリントできるようになっている。コントローラ（３５）は、そのような情報や、プログラム化された模様や、機械制御プログラムや、ウェブ（１５）上のプリントデザインの特性や長手方向位置や横方向位置に関するリアルタイムデータや、キルティング機（１０）内におけるウェブ（１５）の相対的な長手方向位置に関するリアルタイムデータ、を格納するためのメモリ（３６）を備えている。
【００５７】
ＵＶ硬化ステーション（２４）は、ＵＶ光硬化ヘッド（２３）を備えている。ＵＶ光硬化ヘッド（２３）は、プリントヘッド（３０）と一緒に移動することができる、あるいは、図示のように、プリントヘッド（３０）とは独立に移動することができる。ＵＶ光硬化ヘッド（２３）は、ＵＶ光の狭い縦方向に延びるビームを、織物のプリント表面上に、鋭く焦点合わせし得るように構成されている。ヘッド（２３）には、横方向駆動装置（１９）が付設されており、この横方向駆動装置（１９）は、織物を横切って光ビームを動かし得るように、織物のプリント表面を、横断方向に走査し得るように制御される。好ましくは、ヘッド（２３）は、コントローラ（３５）によって知的制御され、これにより、プリントされていない領域については選択的に迅速に移動し、プリントされた画像のみをＵＶ光で十分に低い速度で走査してインクをＵＶ硬化させる。これにより、プリントされていない領域を走査する無駄時間とＵＶエネルギーの無駄とを回避する。ヘッド（２３）がプリントステーション（２５）の中に配置されてプリントヘッド（３０）と一緒に移動するように連結されている場合には、ＵＶ硬化光を、インクの分配と同期させて、インク分配の直後に使用することができる。
【００５８】
図示した実施形態におけるＵＶ硬化ステーション（２４）は、プリントステーション（２５）のすぐ下流側に位置するので、織物は、プリント直後の時点で、ＵＶ光硬化を受ける。理論的には、インクを定着させるためには、ＵＶ光の１つのフォトンが、インクモノマーの１つのフリーラジカルを硬化させることが必要とされる。実際、１平方センチメートルというプリント表面積に対して、１ジュールというＵＶ光エネルギーが、ＵＶ硬化ヘッド（２３）によって供給される。これは、直線２．５４ｃｍ（１インチ）のビーム幅あたり３００ワットというパワーで、織物のプリント表面を横切ってＵＶビームを掃引し、所望の密度でエネルギーを送出し得るに十分な時間でもって表面を露光することによって、達成される。これに代えて、織物の厚さと不透明さが大きすぎない場合には、硬化光を、織物の両面から投影することによって、ＵＶインクの硬化を増進することができる。はるかに高いパワーを使用することは、織物を焦がしたり、あるいは、燃焼させたりすることさえあり得る。したがって、ＵＶパワーには、実用的な上限がある。
【００５９】
熱硬化ステーションまたは乾燥ステーション（２６）は、好ましくはＵＶ硬化光ステーションのすぐ下流位置において、フレーム（１１）に固定されている。プリントされた画像が実質的にさらなる毛管作用吸込に耐え得るくらいにインクを安定化させるような十分なＵＶ硬化を行う場合には、インクは十分に色彩固定されるので、この場合には、乾燥ステーションは、オフラインとすることができる、あるいは、キルティングステーション（２７）の下流位置に配置することができる。染料成分がインク組成内に含有されている実施形態においては、染料は、ある種のファイバ表面に対して反応可能なものあるいは親和性を形成し得るものとされる、あるいは、インク組成内の硬化済みＵＶ内に実質的にまたは完全にカプセル詰めされるようになる。オンラインの場合には、乾燥ステーションは、織物がプリントされる速度でプリント済みインクを適切に硬化させ得るよう、織物の長さに沿って十分に延在しているべきである。炉または乾燥ステーション（２６）における熱硬化は、織物上のインクの温度を、最大３分間にわたって約１５０℃（約３００°Ｆ）で維持する。３０秒間〜３分間という加熱は、予期される許容範囲である。高温空気の強制吹付による加熱が好ましい。しかしながら、インクの深さまで織物を適切に貫通する限りにおいては、例えば赤外線ヒータといったような他の熱源を使用することもできる。
【００６０】
許容可能な未硬化モノマーの正確な割合は、インクごとに、また、製品ごとに、相違する。一般に、ＵＶ硬化インクの未硬化モノマーは、約０．１％すなわち１０００ｐｐｍ未満にまで減らすべきであると考えられる。本発明の好ましい実施形態では、ＵＶ硬化インクの未硬化モノマーは、１００ｐｐｍ未満へと低減され、好ましくは約１０ｐｐｍにまで低減される。上述したように、各１ｐｐｍは、プリントされた材料の１平方メートルあたり約１５．５ミリグラムの抽出可能分に相当する。本明細書中においては、残留する未硬化モノマーの割合または部分とは、抽出可能材料の質量のことを意味しており、これは、硬化済みのインク試料を、例えばトルエンといったような強い溶媒に浸すことによって、溶媒によりインクから除去される溶媒内材料の量を測定することによって、与えられた硬化済みインク試料から除去可能である。測定値は、質量検出器を有したガスクロマトグラフによって得られる。本発明の好ましい実施形態では、所定のインク試料から除去された材料の測定量は、プリントされた材料の１平方メートルあたり約１．５グラム以下の抽出可能分である。プリントされた材料の１平方メートルあたり１００ｐｐｍすなわち１．５グラム以上の抽出可能分という測定値は望ましくない。１０ｐｐｍという測定値が好ましい。
【００６１】
ある種の実施形態においては、ＵＶ硬化成分と染料成分とを含有したインク組成は、互いに適合していて貯蔵安定性を有した組成をなすように、形成される。そのような組成物内における染料成分に対してのＵＶインク成分の相対的濃度範囲は、プリント対象をなす織布の性質や、ＵＶインク成分の物理的特性や、染料成分の物理的特性、に応じて変動する。限定するものではないけれども、ＵＶインク成分と染料成分との相互適合性を増強することに関して、ＵＶインクと染料とについて評価すべき物理的特性としては、極性や、粘度や、ｐＨ、がある。染料とＵＶインクとは、これらインク成分どうしの間においても、また、貯蔵時およびプリント操作時に予想される環境内において存在し得る他のすべての添加剤とに対しても、何の相互反応も起きないようにまた何の相互反応も起きないと予想され得るようにして、選択される。
【００６２】
染料ベースの硬化済みインクの加熱は、基材上の未硬化成分をなす未硬化モノマーの未硬化レベルを低減するという観点から実行することができる、あるいは、実行しなくても良い。染料ベースの組成を使用する場合には、プロセスの加熱ステップは、染料の定着を引き起こす。例えば昇華染料を使用している場合には、加熱により、染料粒子は、例えばポリエステル織布ファイバといったような基材内へと、昇華することとなる。このような加熱プロセスは、分散プロセスによる染色を引き起こす。特に、分散染料の中の、昇華染料として公知であるようなそのような１つのサブクラスを使用している場合には、分散プロセスによる染色を引き起こす。そのような場合には、加熱によって、染料粒子が、固体から直接的に気体へと状態変化する。加熱は、ポリエステルファイバ内において多数のポアを開き、気体の流入を可能とする。また、加熱によって、分子の形態での染料粒子の侵入が引き起こされるものと考えられている。これにより、基材上において、より大きな反射性を有しているとともに、より大きな輝度の色彩を形成することができる。材料の冷却後には、染料粒子は、ポリエステルファイバの内部に拘束される。可能であれば、染料粒子は、固体状態へと戻る、あるいは少なくとも、固体状態の基材ファイバ内において固定される。分散した染料のいくらかは、また、硬化済みＵＶ媒体あるいは他の硬化済み媒体がなすマトリクスのポア内においても、拘束することができる。
【００６３】
このマトリクスは、重合可能なインク組成とすることができる、あるいは、染料が懸架されているようなまたは染料が内包されているようなかつ透明な重合可能インクベースとすることができる。例えば、ＵＶインクは、透明なＵＶインク、または、染料粒子しか含有していないようなインクベース、とすることができる。ＵＶインクは、また、インク顔料を有している必要性はない。透明なベースの使用は、基材をなすポリエステルファイバ内へのインク内染料粒子の昇華や他の分散に起因するような彩色および染料粒子による透明ＵＶポリマー自身の潜在的染色に起因するようなすべての彩色を可能とすることができ、効果的である。このことは、他のインクジェット染色プロセスと比較して、複数の利点を有している。第１に、ＵＶ光によるスポット的硬化により、ＵＶインク液滴が基材表面を衝撃した直後の時点で、ＵＶインク液滴を定着させることができる。このインク液滴の加熱後には、染料が、インク液滴を前もって定着させた正にその厳密な場所において、昇華することとなる。このことは、水ベースのあるいは他の従来的染料ベースのインクジェットプロセスに関連した『液滴広がり』を排除する。それら従来的プロセスの場合には、毛管的吸込による液滴広がりを制限するためには、通常は水とされるような染料キャリアが、基材から追い出されなければならない、あるいは、染料が、加熱によって昇華されなければならない。これらの操作を、インク液滴が噴射された時点において特定の場所においてタイミングよく行うことは、極めて実現困難である。最終的には、液滴広がりの制御は、かなり大きな彩度を有しているとともにと『真の意味での』全色範囲表示をもたらすような、かなりクリアな画像をもたらす。
【００６４】
染料を有していなくても、透明なＵＶベースインクを使用することにより、織布において得られる『触感』は、通常のＵＶベースの顔料インクシステムよりも、ソフトである。これは、ポリエステル織布の部分においてまたは綿とポリエステルとの混合織布の部分において、基材の彩色が、染料粒子の昇華によって得られていることに、基づいている。その結果、織布ファイバは、分子レベルで発色しているものと考えられている。通常の顔料システムの場合には、顔料粒子は、固体状態のままであり、ＵＶマトリクス内にカプセル詰めされている。このような顔料粒子は、本来的に非常に硬いものであることにより、結果的に、かなり硬い触感の織布となってしまう。染料粒子だけを有しているにしても、ＵＶ透明ベースを使用することによって、このような硬い触感が排除される。
【００６５】
透明ＵＶと染料との組合せの場合には、洗濯を繰り返した後における色の保持性は、極めて大きい。これは、染色されたファイバが、洗濯の繰返し後においても色定着に関して優秀な保持性を有していることに、基づいている。織布に対して洗濯がもたらす唯一の影響は、いくらかの量のＵＶアクリレートが流されてしまうことでしかない。色付きアクリレートのいくらかの割合が洗濯によって消失されてしまうけれども、染色されたポリエステルファイバの大部分は、影響を受けないままである。同時に、材料の触感は、アクリレートが洗濯によって流されるにつれて、向上する。
【００６６】
染料粒子をも一緒に付帯しているＵＶベースの顔料インクの使用は、いくつかの利点を有している。このタイプのインクシステムは、基板組成に関する配慮を不要とすることができる。これは、顔料ベースのＵＶインクが、基板に対して不活性であるからである。同時に、基材がポリエステルまたはポリマーを有していない場合、このインクの染料部分は、加熱や昇華や他の分散プロセスの際に、染色を行う。基材が、染色可能な化合物を有していない場合であっても、染料粒子は、加熱プロセス時に、ＵＶポリマーの色付けを行う。このような染料と顔料との組合せマトリクスは、基材に独立なインクをもたらし得るとともに、ポリエステルファイバまたはポリマーを有した洗濯可能材料上における色定着という付加的利点をもたらす。同時に、このような染料と顔料との組合せを有したＵＶインクシステムは、上述したすべての利点を保持している。
【００６７】
染料ベースのインクを使用した場合には、熱は、染料を定着させる。このことは、多くの染料および多くの基材について、成立する。ＵＶインクは、顔料を有することなく、インクベースだけから構成することができる。分散した染料の昇華は、ポリエステルに対して適用可能な機構ではあるけれども、この概念は、昇華に限定されるものでもなく、また、ポリエステルに限定されるものでもない。ポリエステルの場合には、染色は、昇華をもたらすことなく分散染料を加熱することによって、引き起こすことができる。しかしながら、実際には、大部分の染色においては、昇華を利用している。昇華は、昔は、避けるべきものと考えられていた。分散した染料は、ポリエステル混合物上において使用することができる。反応染料を有したＵＶインクマトリクスは、綿に対して使用可能であると、考えられる。他の複数の染料グループが存在する。大部分の染料グループは、ＵＶ重合可能なマトリクスや他の重合可能なマトリクスを使用して動作する。溶液内に付帯されなければならないような染料は、例えば腐食性染料といったような酸性染料の場合のように、あまり有効に動作しないものと考えられている。直接染料は、このプロセスにおいて有効に動作するものと考えられる。反応染料に関しては、および、水溶液を必要とする染料に関しては、水マトリクスＵＶを使用することができ、スチーム定着を使用することによって、それら染料を定着させることができる。
【００６８】
染料を定着させるためには、加熱に加えて、他の機構を使用することができる。そのような他の機構は、染料と基材との特定の組合せに関して一般的に使用される機構の中から決定することができる。しかしながら、近々に予想される主要なかつ最も重要な商業的使用は、ポリエステル上における染料付帯ＵＶの熱硬化となるであろう。
【００６９】
さらに図１に示すように、キルティングステーション（２７）は、好ましい実施形態における炉（２６）の下流位置に配置されている。好ましくは、Jeff Kaetterhenry 氏他によって“Web-fed Chain-stitch Single-needle Mattress Cover Quilter with Needle
Deflection Compensation” と題して米国特許出願シリアル番号第０８／８３１，０６０号として出願され現在では米国特許第５，８３２，８４９号明細書として許可されている文献に記載されているような単一針キルティングステーションが適切である。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。本発明において使用可能であるような他の適切な単一針キルティングステーションは、“Quilting Method and
Appatatus” という名称で米国特許出願シリアル番号第０８／４９７，７２７号として出願され現在では米国特許第５，６４０，９１６号明細書として許可されている文献、および、同じ名称で米国特許出願シリアル番号第０８／６８７，２２５号として出願され現在では米国特許第５，６８５，２５０号明細書として許可されている文献、に記載されている。これら文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。キルティングステーション（２７）は、また、多数針キルティング構造とすることもできる。このようなキルティング構造は、例えば米国特許第５，１５４，１３０号明細書に開示されている。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。図１においては、単一針キルティングヘッド（３８）が、多層材料（２９）上において３６０°にわたって模様を縫製し得るよう、フレーム（１１）上において長手方向に移動可能なキャリッジ（３９）上において横方向に移動可能であるものとして、示されている。
【００７０】
コントローラ（３５）は、多層材料（２９）に対してのヘッド（３８）の相対位置を制御し、多層材料は、コントローラ（３５）による駆動装置（２２，２３）およびコンベヤ（２０）の駆動により、および、コントローラ（３５）のメモリ（３６）に対しての位置情報の格納および取出により、正確に既知の位置に保持されている。キルティングステーション（２７）においては、キルティングヘッド（３８）は、プリント模様（３４）に対して見当合わせしつつ、縫製模様のキルティングを行う。これにより、多層ウェブ（２９）上において、プリントとキルティングとの組合せ模様または合成模様（４０）を形成することができる。このことは、図示の実施形態のように、キルティングステーション（２７）内において多層ウェブ（２９）を静止状態に保持しつつ、キルティングヘッド（３８）を、横方向リニアサーボ駆動装置（４１）の動力によって横方向と長手方向サーボ駆動装置（４２）の動力によってフレーム（１１）上において長手方向との双方に駆動することにより、メモリ（３６）の情報に基いてコントローラ（３５）によって模様（３４）の既知の位置に対してサーボモータ（４１，４２）を駆動することにより３６０°の模様を縫製することによって、得ることができる。これに代えて、単一針あるいは多数針キルティングヘッドの針は、フレーム（１１）に対して横方向にのみキルティングヘッド（３８）を駆動するといったようにして、ウェブ（２９）に対して駆動することができる。この場合には、ウェブ（２９）を、キルティングステーション（２７）に対して長手方向に駆動する。このようなウェブの駆動は、コンベヤベルト（２２）によって行い、コントローラ（３５）による制御のもとに、コンベヤ（２０）を逆行させることもできる。
【００７１】
いくつかの用途においては、プリントステーション（２５）とキルティングステーション（２７）との順序は、逆とすることができる。すなわち、プリントステーション（２５）を、キルティングステーション（２７）の下流側に配置することができる。この状況は、例えば、図１において仮想線で示すようなステーション（５０）として示されている。ステーション（５０）においては、プリントは、キルティングステーション（２７）において先に付与されたキルティングに対して、見当合わせされる。そのような配置状況においては、硬化ステーション（２６）の機能は、また、キルティングステーション（２７）およびプリントステーション（５０）の双方に対して下流側の位置へと再配置されることとなる、あるいは、プリントステーション（５０）内に含められることとなる。
【００７２】
切断ステーション（２８）が、コンベヤ（２０）の下流端に設置されている。切断ステーション（２８）は、また、キルティングステーション（２７）およびコンベヤ（２０）と同期的にコントローラ（３５）によって制御される。切断ステーション（２８）は、キルティングステーション（２７）でのキルティング時における多層材料ウェブ（２９）の収縮を補償し得るような態様で、あるいは、“Program Controlled Quilter and Panel
Cutter System with Automatic Shrinkage Compensation” と題する米国特許第５，５４４，５９９号明細書に記載されているような他の態様で、制御することができる。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。厚い詰め物を有した多層材料がキルティングされる場合に発生する材料の集合に基づくキルティング時の織布収縮に関する情報を、プリント模様（３４）と見当合わせさせつつキルティングを行う時点で、コントローラ（３５）によって考慮することができる。パネルカッタ（あるいは、切断ステーション）（２８）は、ウェブ（３８）を切断することによって、プリント模様とキルティング模様とからなる複合模様（４０）を各々が有している複数の個別のプリント済みかつキルティング済みのパネル（４５）を形成する。切断された複数のパネル（４５）は、同様にコントローラ（３５）の制御のもとに駆動される送出コンベヤ（４６）によって、機械の出力端から取り出される。
【００７３】
本発明におけるプロセスにおいて有効な圧電プリントヘッドは、米国ニューハンプシャー州所在の Spectra社によって製造されている。本発明におけるプロセスにおいて有効なＵＶ硬化ヘッドは、米国メリーランド州 Gaithersburg 所在の Fusion UV Systems Inc．社によって製造されている。
【００７４】
本発明の代替可能な実施形態は、図２に示すようなインクジェットプリント機械（６００）である。機械（６００）は、ロールツーロール（roll-to-roll）のインクジェットプリント機械であって、特に、広幅の織布ウェブ上へのプリントに好適であるように構成されている。このような機械は、材料の外面層をプリントするのに特に好適であり、プリント済み外面層は、その後、個別のキルティングライン上のキルティング機へと移送することができる、あるいは、上述の図１に示す実施形態のように、下流側に設置されたキルティングステーションへと供給することができる。この機械（６００）は、また、特に、例えば旗や横断幕や衣料や他の製品といったような、キルティングを必須としない織布上へのプリントに関しても好適である。
【００７５】
プリント機械（６００）は、矢印（６０２）によって示す長手方向に延在しているとともに矢印（６０３）によって示す横方向に延在している静止ハウジング（６０１）を備えている。機械（６００）は、前端（６０４）を備えており、この前端内を通して、織布材料基材ウェブ（６０５）が、長手方向に下流側へと前進駆動される。この材料は、生地反織布材料とすることも、また、プリント対象とすることが要望されている他の材料とすることも、できる。材料が織布である場合には、被プリント表面の予備コーティングや剃毛や毛焼きによって事前準備を行うことができ、これにより、プリントヘッド上に堆積してしまってノズル詰まりをもたらしかねないような塵や埃を除去することができる。毛羽立ちの除去に失敗すれば、ドット射出間での逆流時に毛羽や塵埃がノズルオリフィス内へと吸引されてしまってノズル詰まりを引き起こしかねない。
【００７６】
操作者ステーション（６０６）が、ハウジング（６０１）の前面右側に設けられている。操作者ステーション（６０６）は、押しボタン式制御パネル（６０７）と、タッチスクリーン式ディスプレイ（６０８）と、を有している。ハウジング（６０１）は、ベースアセンブリ（６０９）を備えている。ベースアセンブリ（６０９）は、機械（６００）を支持しているとともに、図３に関して後述するように、基材材料の供給源を内包している。ハウジング（６０１）の上面全体を横方向に横断して、かつ、ベース（６０９）に支持されて、情報ブリッジ（６１０）が延在している。情報ブリッジ（６１０）は、機械（６００）の前端（６０４）側を向いた４つのディスプレイスクリーン（６１１〜６１４）を備えている。操作者は、制御パネル（６０６）から、各スクリーン（６１１〜６１４）上に表示すべき情報を選択することができる。そのような情報には、現状データや、機械パラメータ設定値や、スケジュール管理や、バッチ情報や、製品情報や、模様データや、機械現状や、警告状況や、あるいは、機械の操作に有効であるような他の情報、がある。１つまたは複数のスクリーン（６１１〜６１４）は、また、機械（６００）上に設置された複数のビデオカメラ（図示せず）によって撮影された情報に基づいたような、プリント領域の画像や、プリントステーションの下流位置での基材の画像を、表示するようにセットすることができる。
【００７７】
ハウジング（６０１）のベース（６０９）は、コンベヤテーブル（６１５）を備えている。図３，４に示すように、このコンベヤテーブル（６１５）の上面上には、上向き水平表面上において、プリント対象をなす基材ウェブ（６０５）の所定長さ部分が支持されている。コンベヤテーブル（６１５）は、このコンベヤテーブル（６１５）の幅方向全体にわたって横方向に延在しているコンベヤベルト（６１６）を備えている。コンベヤベルト（６１６）は、ハウジング（６０１）のベース（６０９）の前部と後部とにおいてそれぞれ回転可能に設置されている２つの横方向ローラ（６１７，６１８）上にわたって巻回されている。ベルト（６１６）は、フレーム（６０１）の幅全体にわたって延在しているとともに、平滑なステンレススチール製真空吸引テーブル（６２０）上に載置されている。真空吸引テーブル（６２０）は、ベルト（６１６）の背面に対して連通しているとともにアレイ状をなす複数の上向き真空吸引穴（６２１）を、有している。ベルト（６１６）は、基材（６０５）の水平方向スライドを防止することを補助し得るよう、大きな摩擦を有したラバー状ポリマー表面（６２２）を有している。このポリマー表面（６２２）を貫通して、アレイをなす複数の貫通穴（６２３）が形成されており、真空吸引テーブル（６２０）から基材（６０５）に対しての真空吸引力の伝達を可能としている。ベルト（６１６）は、非弾性的であり、織りの粗い背当て材（１０７）を有している。この背当て材（１０７）は、ベルト（６１６）に対して寸法安定性をもたらすとともに、真空吸引テーブル（６２０）の複数の穴（６２１）と、ベルト（６１６）の表面（６２２）の複数の貫通穴（６２３）と、の間にわたっての真空吸引力の伝達を可能としている。ハウジング（６０１）に対しての、基材（６０５）の前方移動は、ハウジング（６０１）上の操作者パネル（６０６）の背面側に設置されたコントローラ（６２５）からの信号を使用した両ローラ（６１７，６１８）に対してのＤＣブラシレスサーボ駆動モータ（６２４）（図３）の制御によるベルト（６１６）の指標付けによって、正確に制御可能である。ベルト（６１６）の指標付けは、ハウジング（６０１）に対しての基材ウェブ（６０５）の駆動に関して、約０．００１２７ｃｍ（約０．０００５インチ）という精度で制御可能である。
【００７８】
ハウジング（６０１）のベース（６０９）に対しては、横方向に延在して、かつ、コンベヤベルト（６１５）の上方かつ情報ブリッジ（６１０）の下方において、プリントブリッジ（６３０）が固定されている。プリントブリッジ（６３０）は、プリントヘッドキャリッジ（６３１）を、図３，４に詳細に図示しているように、コンベヤテーブル（６１５）上に支持された基材（６０５）の上方においてかつ基材（６０５）に対して平行に横方向移動可能であるようにして、支持している。ブリッジ（６３０）は、前面側に、一対のレール（６３２）を有している。このレール（６３２）上に、キャリッジ（６３１）が移動可能に設置されている。リニアサーボモータ（６３３）は、ブリッジ（６３０）の前面全体にわたって配置されたリニアアレイをなす複数の永久磁石を有した固定子バー（６３３ａ）と、キャリッジ（６３１）に対して固定されるとともにブリッジ（６３０）上のワイヤケージチェイン（６３４）を介してコントローラ（６２５）に対して電気的に接続された電機子（６３３ｂ）と、を備えている。エンコーダ（６３６）が、また、ブリッジ（６３０）の前面全体にわたって延在しており、ブリッジ（６３０）上におけるキャリッジ（６３１）の位置に関する情報を、コントローラ（６２５）に対して提供している。例えばサーボモータ（６３３）といったようなリニアモータが、好ましい。それは、リニアモータが、調整が容易であるとともに、メンテナンスがほとんど不要であり、ベルト駆動システムや他の駆動システムと比較して、加速特性および減速特性が良好である、からである。正確さのために、ヘッド（６４０，６４１）を加速または減速させつつ、コントローラ（６２５）によって、インク噴射タイミングをプログラム的に補償しながら、プリントを実行することができる。このことは、プリント操作の速度および効率を著しく向上させる。それは、プリントヘッド（６４０，６４１）が、インクの噴射時に、プリントする必要がない領域をスキップすることができるからであり、プリントヘッドが基板上にインクを噴射しない時間を最小化することができるからである。したがって、プリントヘッド（６４０，６４１）を付帯しているキャリッジ（６３１）を、ブリッジ（６３０）にわたって横方向に駆動するリニアサーボモータは、機械（６００）にとって好ましいものである。
【００７９】
プリントヘッドキャリッジ（６３１）は、底面に固定された２つのプリントヘッド組（６４０，６４１）を備えている。各プリントヘッド組は、それぞれ４つのインクジェットプリントヘッド（６４０ａ〜６４０ｄ，６４１ａ〜６４１ｄ）を有している。各プリントヘッド組の４つのプリントヘッドは、縦一列でもって配置されている。これにより、それら縦列は、プリントヘッドキャリッジ（６３１）がブリッジ（６３０）上において横方向に駆動されたときに、基材（６０５）に関する横方向ストリップに沿って順次的にプリントを行うことができ、それぞれが、ＣＭＹＫという４色を適用することができる。インクジェットプリントヘッド（６４０ａ〜６４０ｄ，６４１ａ〜６４１ｄ）の各々は、直線状アレイをなす２５６個のインクジェットノズルを有している。これらインクジェットノズルは、フレーム（６０１）の長手方向に、かつ、ブリッジ（６３０）上におけるキャリッジ（６３１）の移動方向に対して垂直なライン内に、延在している。各プリントヘッド（６４０，６４１）のノズルは、ＣＹＭＫ色の中の１つの色のインクジェットＵＶインクを同時的に噴射し得るように構成されていて同時的にかつ選択的に噴射するように制御される。これにより、１秒あたりに１５，０００ドットという速度でもって、基材（６０５）に関する横方向に互いに並置された２５６個の画素からなるストリップを、プリントすることができる。ノズルどうしのピッチは、この実施形態においては、２．５４ｃｍ（１インチ）あたりにおいて９０個のジェットとされている。よって、各プリントヘッドは、７．６２ｃｍ（３インチ）よりも少し小さい幅とされている。プリントヘッドの１回の通過によって、例えば、９０列をなす画素からなる約７．２４ｃｍ（約２．８５インチ）幅の横方向ストリップをプリントする。２組をなすヘッド（６４０，６４１）を使用した場合には、ストリップの幅は、約１４．４８ｃｍ（約５．７０インチ）となる。約０．０１４１ｃｍ（１８０分の１インチ）でもってウェブを標識付けするとともに、逆向きとすることができるようなキャリッジ（６３１）のさらなる通過によってプリントを行うことにより、図５に示すように、１８０ｄｐｉ（１８０ドットパーインチ、２．５４ｃｍ（１インチ）あたりに１８０個の画素）という長手方向解像度を得ることができる。プリントヘッドの４回の通過の場合には、約０．００７０６ｃｍ（３６０分の１インチ）という走査間隔で標識付けした場合、３６０ｄｐｉという長手方向ドット解像度を得ることができる。要望によっては、ノイズを低減させるためのスキームや様々なレベルのプリント品質を得るためのスキームにおいては、噴射ジェット数を半分とかあるいは３分の１とかにして、走査を２倍または３倍として標識付けを行う。横方向解像度は、プリントヘッドに対してコントローラ（６２５）から送信する情報の解像度とタイミングとを制御することにより、最大約７２０ｄｐｉまでの任意の解像度に設定可能である。横方向ドット解像度は、好ましくは、使用されている長手方向解像度に近似するものとして維持される。
【００８０】
インクは、ハウジング（６０１）のベース（６０９）の左側内に配置された一組をなす８個のインク供給源（図示せず）のそれぞれ対応するものによって、各プリントヘッド（６４０ａ〜６４０ｄ，６４１ａ〜６４１ｄ）に対して供給される。各プリントヘッドと対応インク供給源とは、ワイヤケージ（６３４）によって付帯されている対応チューブによって連結されている。各インク供給源は、圧潰可能なプラスチックバッグと、プリントヘッド（６４０ａ〜６４０ｄ，６４１ａ〜６４１ｄ）の中の対応するものに対してＵＶインクを供給するための蠕動ポンプと、を有している。各圧潰可能供給バッグは、迅速コネクタを有し得るチューブを介して、蠕動ポンプに対して連結されている。蠕動ポンプは、対応するインクジェットプリントヘッドに対して、チューブを介してインクを供給する。蠕動ポンプとプリントヘッドとの間の各チューブには、付加的な中間介在リザーバを設けることができ、これにより、蠕動ポンプの断続的操作を可能とすることができる、あるいは、ポンプの出力ポートよりも下流側における断続要求に応えることができる。
【００８１】
好ましい図示の実施形態においては、インクは、重合反応を開始し得る程度の十分なレベルの紫外光に対して曝されるまではあるいは曝されない限りにおいては安定であるような重合可能モノマーを不可欠的に備えてなる、紫外線重合可能インクとされる。ＵＶ光は、一対をなすＵＶ硬化ヘッド（６４５，６４６）によって供給される。これらＵＶ硬化ヘッド（６４５，６４６）は、プリントヘッド（６４０，６４１）によって基材（６０５）上に堆積させた直後の時点でインクを露光し得るよう、キャリッジ（６３１）の両サイドに取り付けられている。ＵＶ光ヘッド（６４５，６４６）は、交互的に動作する。すなわち、プリントヘッド（６４０，６４１）の移動に関して後方側をなす方のキャリッジサイドに位置したＵＶ光ヘッドが駆動され、キャリッジ（６３１）がブリッジ上において横方向に約１０２．４ｃｍ／ｓｅｃ（約４０インチ／ｓｅｃ）で移動する際に堆積させた時点からおよそ０．０５〜０．２０秒以内にインクドットを硬化させる。ＵＶ光ヘッド（６４５，６４６）のこのような配置は、プリントヘッドの各ノズルによって形成され得るすべてのＵＶインク霧化物を硬化させることができ、これにより、液体モノマーを、有害性の少ないダストへと変換し得るという利点を有している。付加的なＵＶ光硬化ヘッド（６４７）（図３において仮想線によって示されている）を、個別のキャリッジ（６４８）上に設けることができ、ブリッジ（６３０）の背面側においてキャリッジ（６３１）とは独立に移動させることができ、これにより、プリントヘッド（６４０，６４１）の下流側において基材（６０５）を走査することによって、インクをより完全に硬化させることができる。
【００８２】
基材材料（６０５）の供給源は、スライドキャリア（６５１）上のロール（６５０）上へと搬入される。搬入時には、スライドキャリア（６５１）が、ハウジング（６０１）のベース（６０９）からスライド引き出しされ、機械（６００）の操作時には、スライドキャリア（６５１）は、図３に示す位置へと戻される。材料ウェブ（６０５）は、ロール（６５０）から延出され、従動ローラ（６５２）を経由し、鉛直方向に移動可能とされた緩衝ローラ（あるいは、アキュムレイターローラ）（６５３）の底面を経由し、コンベヤテーブル（６１５）の上面上においてコンベヤベルト（６１６）上へと、案内される。緩衝ローラ（６５３）は、ウェブ材料（６０５）に対して重みを付与しており、これにより、ウェブ材料（６０５）に対して一定の張力を付与している。ローラ（６５３）のシャフトの両端は、ローラの高さ方向位置を維持し得るよう構成された鉛直方向トラック内に配置されている。リミットスイッチまたは他の検出器（図示せず）が、緩衝ローラ（６５３）の上限位置および下限位置を検出し、これにより、供給ロール（６５０）からの材料供給度合いを制御し得るようになっている。コンベヤベルト（６１５）の後方端すなわち下流端には、ピンチローラ（６１９）が配置されている。このピンチローラ（６１９）は、ウェブ（６０５）がローラ（６１８）の周縁を通過した際に、ベルト（６１６）との間においてウェブ（６０５）をクランプすることができる。
【００８３】
ローラ（６１８，６１９）間のニップの下方には、ヒータ（６６０）が配置されている。材料ウェブ（６０５）は、ヒータ（６６０）内に進入し、ヒータ（６６０）内において加熱される。これにより、図１の実施形態（１０）に関連して上述した加熱ステーション（２６）と同様にして、ＵＶインクの中の未硬化モノマーの量が低減される。加熱ステーション（２６）の場合のように加熱空気を使用するというよりも、ヒータ（６６０）は、１つまたは複数の加熱プラテンによって、基材（６０５）に対して接触する。この場合、加熱プラテンは、およそ１〜２秒以内で約１８０℃（３６０°Ｆ）という温度にまで基材を急速に加熱する。加熱ステーションすなわちヒータ（６６０）は、ウェブ（６０５）のための約７６．２ｃｍ（約３０インチ）〜約１０１．６ｃｍ（約４０インチ）という経路を有している。ヒータ（６６０）は、まず最初に、プリントヘッド（６４０，６４１）からインクが堆積された面とは反対側の面をなすウェブ底面に対して接触し得るようにして配置された、加熱されたステンレススチール製ブルノーズ形プラテン（６６１）を備えている。ブルノーズ形プラテン（６６１）は、高温空気の場合には３０秒間〜３分間を要するところを、およそ１〜２秒間で、およそ１５０〜１９０℃（およそ３００〜３８０°Ｆ）という所望温度にまで基材（６０５）を加熱する。ウェブ（６０５）は、第１プラテン（６６１）よりも下流位置に配置された第２ブルノーズ形プラテン（６６２）を通過する。第２ブルノーズ形プラテン（６６２）は、基材（６０５）のインク付帯面に対して接触し、基材（６０５）の温度が、特にインクの温度が、材料（６０５）の厚さ全体にわたって所望温度となることを保証する。所望温度へと到達した後に、基材（６０５）は、一連の付加的プレート（６６３，６６４）によって、所望温度に維持される。これら付加的プレートに代えて、例えば加熱空気や放射ヒータといったような、さらなる３０秒間程度にわたって所望温度での維持を行い得る他の手法も、適切である。排気システム（図示せず）が、ヒータ（６６０）に対して接続されていて、インクモノマーも含めたすべての蒸気を、排出する。そのような排気は、静電カーボンフィルタに対して接続することができ、フィルタから排出される空気が、環境に対して戻される。
【００８４】
ヒータ（６６０）の出口のところには、一連をなす複数のローラ（６６６）が、プリント済みウェブ（６０５）を採取している。一連をなす複数のローラ（６６６）の中には、さらなる緩衝ローラ（６６７）が設けられている。緩衝ローラ（６６７）は、ローラ（６１８，６１９）間のニップよりも下流側においてウェブ（６０５）にかかる張力を維持する。
【００８５】
図５に示すように、プリントヘッドの経路の適切な側においては、キャリッジ（６３１）には、ヘッドクリーニングステーション（６７０）が設けられている。材料ウェブ（６０５）のプリントに際しては、定期的に、例えば２０ｍというウェブ所定長さのプリント後といったように定期的に、あるいは、操作者がヘッドのクリーニングを決定した時点で、キャリッジ（６３１）は、ブリッジ（６３０）の適切な側にまで移動し、クリーニングステーション（６７０）を通る。クリーニングステーション（６７０）には、インクを収集するためのパン（６７１）が設けられている。ヘッドがクリーニングステーション（６７０）へと移動したときには、ヘッドは、ワイパーブレード取付ブロック（６７３）内のスロット（６７２）の上方を通過し、ヘッドからパン（６７１）内へとインクを噴射し、ヘッドをクリーニングする。クリーニングステーション（６７０）には、さらに、ブロック（６７３）に対して取り付けられているとともに長手方向に延在しかつ上向きに突出した複数のポリウレタン製ワイパーブレード（６７５）からなるアレイが、設けられている。キャリッジ（６３１）は、ブリッジ（６３０）上を移動することによって、ワイパーブレード（６７５）上において前後方向でヘッド（６４０，６４１）を拭うように動作する。ブレードは、例えばポリウレタンといったようなポリマー材料から形成されているとともに、ブロック（６７３）の上面に対して固定されたスロット付きブレードホルダ部材（６７７）内において部材（６７３）に対して保持されている。ブロック（６７３）には、複数のスロット（６７６）が設けられており、これにより、ブレード（６７５）によってヘッドから拭われたインクを、収集パン（６７１）内へと回収する。ヘッドのクリーニング後には、キャリッジは、走査を再開し、ウェブ（６０５）のプリントを行う。このようなヘッドクリーニングは、操作者が自動ヘッドクリーニングモードを選択したときには、プリント操作時に自動的にかつ定期的に行われるようにプログラムされている。
【００８６】
機械（６００）の操作は、上述した制御パネル（６０６）において実行される。図６は、パネル（６０６）のスクリーン（６０８）上に表示された主制御ウィンドウ（６８０）を示している。このウィンドウ（６８０）は、機能キー（６８１）と、パネル（６０６）上の複数のハードボタン（６０７）に対して機能を割り当てるための一連のボタン（６８２）と、を備えている。割り当てられる機能には、ウェブ（６０５）を手動で前進させるという機能や、ローラ（６５０）の搬入のためにスライドキャリア（６５１）を移動させるという機能や、他の操作者手順を行うという機能や、情報ブリッジ（６１０）のスクリーン（６１１〜６１４）上に表示すべき情報を選択するという機能、がある。操作者は、模様を手動で選択することができる。すなわち、ボタン（６８４）を押すことによって、図６Ａに図示されているような、複数の利用可能な模様を示す複数のアイコン（６８３ａ）を表示する模様選択ウィンドウ（６８４ａ）を開き、選択を行う。選択された模様は、ウィンドウ（６８３）（図６）内に表示される。操作者は、また、ウィンドウ（６８０）上のボタン（６８５）を押すことによって図６Ｂに示すようなプリンタ設定ウィンドウ（６８５ａ）を開くことにより、プリンタパラメータを設定することができる。操作者は、さらに、ウィンドウ（６８０）上のボタン（６８６）を押すことによって例えば図６Ｃや図６Ｄに示すような様々なページ（６８６ａ，６８６ｂ）といったようなプリンタ設定ウィンドウを開くことにより、プリンタを設定することができる。入力や、プリント出力や、他の通信機能は、ボタン（６８７）を押すことによって制御することができ、一方、診断情報は、ボタン（６８８）を押すことによって表示することができる。速度およびタイミングに関する情報は、ボックス（６８９）を押すことによって表示され、一方、例えば完了した項目や数量といったようなバッチジョブ現状データ、および、ジョブ（製品および顧客）識別データは、ボックス（６９０）を押すことによって表示される。機械（６００）は、James T. Frazer 氏と Von Hall, Jr. 氏と M. Burl White 氏とによる“Quilt Making Automatics Scheduling System and Method”と題する米国特許第６，１０５，５２０号明細書に開示されているバッチ制御方法および自動的スケジュール管理プロセスに従って機能し得るように構成される。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。
【００８７】
図７Ａは、織込または編込ポリエステル織布材料からなるウェブまたは他の基材（７１１）がプリントのために供給されるような、プリント装置（７００）を示している。この装置（７００）は、上面上にわたってウェブ（７１１）が供給される支持テーブル（７０２）を備えている。固定ブリッジ（７１３）は、テーブル（７０２）の上方において、ウェブ（７１１）の経路を横断して横方向に延在している。プリントヘッドキャリッジ（７１４）は、ブリッジ（７１３）に沿って移動し得るように取り付けられており、リニアサーボモータ（７１７）によって駆動される。キャリッジ（７１４）上には、インクジェットプリントヘッド（７１５）が、支持されているとともに、テーブル（７０２）上の基材（７１１）上へとＵＶ硬化可能インクを噴射し得るような向きとされている。また、キャリッジ（７１４）上には、プリントヘッド（７１５）の両サイドに、一対をなすＵＶ光硬化ヘッド（７１６）が、取り付けられているとともに、基材に対してＵＶインクが到達した直後の時点で、基材（７１１）上へと噴射されたＵＶインクを露光し得るような向きとされている。
【００８８】
テーブル（７０２）は、例えばステンレススチールといったような金属から形成されており、少なくともプリントヘッド（７１５）がプリントを行う領域において、剥離材料層（７０４）によってコーティングされている上向き表面を有している。剥離材料は、例えば、TEFLON（登録商標）や、シリコーン製剥離材料や、インクが固着しないような他の材料や、インクの接着力が小さいような他の材料、とされる。すなわち、剥離材料は、剥離材料層（７０４）から、インクを容易に拭い得るような、あるいは、インクを容易に除去し得るような、ものとされる。理想的には、剥離材料層（７０４）は、テーブル（７０２）上の基材（７１１）の通過によってはインクが拭いさられない程度のインクに対しての接着力を有し、かつ、その後には、剥離材料層（７０４）から比較的容易にインクを拭い得るようなまたは除去し得るような十分に小さなインクに対しての接着力を有したものとされる。これに代えて、層（７０４）上のインクは、通常は層（７０４）に対して固着するけれども、溶媒や他のクリーニング剤を使用することによって除去可能なものとすることができる。
【００８９】
ＵＶ硬化ヘッド（７１６）は、好ましくは、基材（７１１）上に堆積したインクを露光し得るだけでなく、基材（７１１）の織込内に存在しているポアや穴を貫通した後に直下の剥離材料層（７０４）上に収集されたインクまでをも露光し得るよう、比較的長い被写界深度にわたって焦点合わせされるような光源を有している。その結果、剥離材料層（７０４）上のインクは、十分に定着または硬化される。そのため、剥離材料層（７０４）上のインクは、クリーニングステーション内に進入した際には、粉末や実質的な固体状態のものとされる。これにより、剥離材料層（７０４）の表面から、容易に拭ったり除去したりすることができる。
【００９０】
テーブル（７０２）は、層（７０４）を貫通した複数の真空吸引穴（７２１）を有した真空吸引テーブルとすることができ、これにより、層（７０４）を挿通して真空吸引を行うことができ、プリント時に基材（７１１）を所定位置に保持することを補助することができる。
【００９１】
図７Ｂは、織込または編込ポリエステル織布材料からなるウェブ（７１１）がプリントのために供給されるような、プリント装置（７１０）を示している。この装置（７１０）は、上面上にわたってウェブ（７１１）が供給される支持テーブル（７１２）を備えている。固定ブリッジ（７１３）は、テーブル（７１２）の上方において、ウェブ（７１１）の経路を横断して横方向に延在している。プリントヘッドキャリッジ（７１４）は、ブリッジ（７１３）に沿って移動し得るように取り付けられており、リニアサーボモータ（７１７）によって駆動される。キャリッジ（７１４）上には、インクジェットプリントヘッド（７１５）が、支持されているとともに、テーブル（７１２）上の基材（７１１）上へとＵＶ硬化可能インクを噴射し得るような向きとされている。また、キャリッジ（７１４）上には、プリントヘッド（７１５）の両サイドに、一対をなすＵＶ光硬化ヘッド（７１６）が、取り付けられているとともに、基材に対してＵＶインクが到達した直後の時点で、基材（７１１）上へと噴射されたＵＶインクを露光し得るような向きとされている。
【００９２】
テーブル（７１２）上には、テーブル（７１２）と基材（７１１）との間に、剥離材料シート（７２０）が配置されている。剥離材料は、例えば、TEFLON（登録商標）や、シリコーン製剥離材料や、インクが固着しないような他の材料や、インクの接着力が小さいような他の材料、とされる。すなわち、剥離材料は、剥離材料シート（７２０）の表面から、インクを容易に拭い得るような、あるいは、インクを容易に除去し得るような、ものとされる。装置（７１０）においては、剥離材料シート（７２０）は、ウェブまたは無端ベルトの形態とされている。剥離材料ベルト（７２０）は、基材（７１１）と一緒に移動し、テーブル（７１２）の下方の経路（７２２）へと戻る。経路（７２２）に沿って、クリーニングステーション（７２３）が配置されている。剥離材料ベルト（７２０）が、クリーニングステーション（７２３）内を通過するようになっている。クリーニングステーション（７２３）は、ブラシと真空吸引部材（図示せず）とを備えているとともに、ベルト（７２１）の表面からインクを拭う。拭ったインクは、フィルタ（図示せず）へと送られる。
【００９３】
ＵＶ硬化ヘッド（７１６）は、好ましくは、基材（７１１）上に堆積したインクを露光し得るだけでなく、基材（７１１）の織込内に存在しているポアや穴を貫通した後に直下の剥離材料ベルト（７２０）上に収集されたインクまでをも露光し得るよう、比較的長い被写界深度にわたって焦点合わせされるような光源を有している。その結果、剥離材料（７２０）上のインクは、十分に定着または硬化される。そのため、剥離材料（７２０）上のインクは、クリーニングステーション内に進入した際には、粉末や実質的な固体状態のものとされる。これにより、剥離材料シート（７２０）の表面から、容易に拭ったり除去したりすることができる。
【００９４】
基材が、インクを挿通させ得る程度に十分に多孔性のものであり、かつ、保護材料（あるいは、剥離材料）上のインクを硬化させ得る程度にまで十分なＵＶ光を透過させるまでには多孔性ではない場合、移動可能ベルトを使用することによって、基材と一緒に移動させつつ、インクを収集することができる。そのため、インクが汚れをもたらすことがない。ベルトが基材から離れた時点で、個別のＵＶ光源を使用することによって、保護材料（あるいは、剥離材料）上のインクを硬化させることができる。これに代えて、インクは、ベルトから液体状態で除去することもできる。
【００９５】
テーブル（７１２）は、真空吸引テーブルとすることができる。この場合、材料（７２０）は、真空吸引力を挿通させ得るように十分に多孔性であるべきである。これにより、プリント時に基材（７１１）を所定位置に保持することを補助することができる。
【００９６】
図７Ｃは、図７Ａにおける装置（７００）と同様のプリント装置（７０５）の断面図を示している。この装置（７０５）には、織込または編込ポリエステル織布材料からなるウェブまたは他の基材（７１１）がプリントのために供給される。この装置（７０５）は、上面上にわたってウェブ（７１１）が供給されるプラテンまたはテーブル（７０６）を備えている。プリントヘッドキャリッジ（７１４）は、図７Ａに示すブリッジと同様のブリッジに沿って移動し得るように取り付けられている。プリントヘッドキャリッジ（７１４）上には、インクジェットプリントヘッド（７１５）が、支持されているとともに、テーブル（７０５）上の基材（７１１）上へとＵＶ硬化可能インクを噴射し得るような向きとされている。また、キャリッジ（７１４）上には、プリントヘッド（７１５）の両サイドに、一対をなすＵＶ光硬化ヘッド（７１６）が、取り付けられているとともに、基材に対してＵＶインクが到達した直後の時点で、基材（７１１）上へと噴射されたＵＶインクを露光し得るような向きとされている。
【００９７】
テーブル（７０５）は、例えばステンレススチールといったような金属から形成されており、少なくともプリントヘッド（７１５）がプリントを行う領域において、剥離材料層（７０２）によってコーティングされている上向き表面を有している。テーブル（７０６）上の基材（７１１）の通過によってはインクが拭いさられない程度のインクに対しての接着力を有した剥離材料層（７０４）を設けることに代えて、基材（７１１）を、プリントヘッド（７１５）とテーブル（７０６）との間の領域において、層（７０４）ともまたテーブル（７０５）とも接触しない状態に維持することができる。
【００９８】
テーブル（７０６）と基材（７１１）との間の離間間隔は、例えば側部固定部材や支持ワイヤや支持メッシュや複数組をなす横方向ローラやあるいはプリントのために基材（７１１）を離間状態に維持するような他の構造といったような、ガイド構造によって維持される。ガイド構造は、織布を挟み込むとともにその織布をテーブル（７０６）と平行に引っ張ってテーブル（７０６）から離間させ得るような、複数組をなす横方向延在部材とすることができる。挟み込み部材からなる複数組の各々は、一対の円滑低摩擦バー、あるいは、バーとローラとからなる組、あるいは、一対のローラ、とすることができる。挟み込み部材は、例えば、プリント時には、基材をプリントヘッドに対する所定位置に維持し得るような十分に大きな張力でもって基材を保持することができ、なおかつ、基材をテーブル（７０６）から離間させ得るような十分に大きな張力でもって基材を保持することができる。図７Ｃの実施形態においては、ガイド構造は、基材（７１１）に対して張力をもたらして、基材（７１１）を、例えば０．６３５ｃｍ（１／４インチ）といったような小さな離間距離でもってテーブル（７０６）の上方に離間した状態に維持する。これにより、基材は、テーブル（７０６）の表面には接触しない。基材（７１１）に対する張力は、例えば図７Ｃに示すように、ロール（７３１ａ，７３１ｂ；７３２ａ，７３２ｂ）からなる２組の相互離間した組（７３１，７３２）によって維持される。一方の組（７３１）は、プリントヘッド（７１５）の上流側に位置しており、他方の組（７３２）は、プリントヘッド（７１５）の下流側に位置している。これら組は、およそ７．６２〜１０．１６ｃｍ（およそ３〜４インチ）という離間距離でもって、互いに水平に離間している。
【００９９】
ＵＶ硬化ヘッド（７１６）は、好ましくは、基材（７１１）上に堆積したインクを露光し得るだけでなく、基材（７１１）の織込内に存在しているポアや穴を貫通した後に直下の剥離材料層（７０４）上に収集されたインクまでをも露光し得るよう、比較的長い被写界深度にわたって焦点合わせされるような光源を有している。ここで、剥離材料層（７０４）は、テーブル（７０６）上に位置しているとともに、基材（７１１）の下方において基材（７１１）から離間している。結果的に、剥離材料層（７０４）上のインクは、十分に定着または硬化される。そのため、剥離材料層（７０４）上のインクは、粉末や実質的な固体状態のものとされる。これにより、剥離材料層（７０４）の表面から、容易に拭ったり除去したりすることができる。
【０１００】
図７Ｃの実施形態（７０５）においては、プラテン（７０６）からは、多孔性基材（７１１）を挿通して剥離層（７０４）上へと到達したインクが、定期的に拭われる。
【０１０１】
上述の説明は、本発明のある種の好ましい実施形態を代表するものであるけれども、当業者であれば、本発明の原理から逸脱することなく、上記実施形態に対して各種の変更や追加を行い得ることは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の原理を具現したウェブ供給式のマットレスカバーのプリントとキルティングとを行う機械の一実施形態を示す概略的な斜視図である。
【図２】本発明の原理を具現したインクジェットプリント機械を示す斜視図である。
【図３】図２に示すプリント機械の断面図である。
【図４】図２および図３に示すプリント機械の一部を示す斜視図である。
【図５】図４に示すプリント機械の一部を示す平面図である。
【図５Ａ】図５の一部を示す斜視図である。
【図６】図１の機械における操作者ターミナルおよび情報ブリッジのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図６Ａ】図１の機械における操作者ターミナルおよび情報ブリッジのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図６Ｂ】図１の機械における操作者ターミナルおよび情報ブリッジのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図６Ｃ】図１の機械における操作者ターミナルおよび情報ブリッジのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図６Ｄ】図１の機械における操作者ターミナルおよび情報ブリッジのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図７Ａ】本発明における、多孔性基材を挿通して噴射されたインクに対処するという特徴点に関する代替可能な実施形態を示す図である。
【図７Ｂ】本発明における、多孔性基材を挿通して噴射されたインクに対処するという特徴点に関する代替可能な実施形態を示す図である。
【図７Ｃ】本発明における、多孔性基材を挿通して噴射されたインクに対処するという特徴点に関する代替可能な実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１１ フレーム
１５ ウェブ（基材）
２３ ＵＶ光硬化ヘッド
２４ ＵＶ光硬化ステーション
２５ インクジェットプリントステーション
３０ インクジェットプリントヘッド
３５ コントローラ
６０１ ハウジング
６０５ 織布材料基材ウェブ（基材）
６１５ コンベヤテーブル
６１６ コンベヤベルト
６２５ コントローラ
６３０ プリントブリッジ
６３１ プリントヘッドキャリッジ
６３３ リニアサーボモータ
６４０ プリントヘッド組
６４０ａ インクジェットプリントヘッド
６４０ｂ インクジェットプリントヘッド
６４０ｃ インクジェットプリントヘッド
６４０ｄ インクジェットプリントヘッド
６４１ プリントヘッド組
６４１ａ インクジェットプリントヘッド
６４１ｂ インクジェットプリントヘッド
６４１ｃ インクジェットプリントヘッド
６４１ｄ インクジェットプリントヘッド
６４５ ＵＶ硬化ヘッド
６４６ ＵＶ硬化ヘッド
６６０ ヒータ
６６１ 第１プラテン（加熱されたプレート）
６６２ 第２プラテン（加熱されたプレート）
６６３ 付加的プレート（加熱されたプレート）
６６４ 付加的プレート（加熱されたプレート）
７００ プリント装置
７０２ 支持テーブル
７０５ プリント装置
７０６ テーブル
７１０ プリント装置
７１１ ウェブ（基材）
７１２ 支持テーブル
７１３ 固定ブリッジ
７１４ プリントヘッドキャリッジ
７１５ インクジェットプリントヘッド
７１６ ＵＶ光硬化ヘッド
７１７ リニアサーボモータ
７２０ 剥離材料シート（非固着性保護材料）
７２３ クリーニングステーション【Technical field】
[0001]
This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Serial No. 09 / 932,427, filed August 17, 2001. This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Serial No. 09 / 824,517, filed August 2, 2001. This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application Serial No. 09 / 823,268, filed March 30, 2001.
[0002]
This application also discloses U.S. Patent Application Serial No. 60 / 327,622, filed October 5, 2001, and U.S. Patent Application Serial No. 60 / Nov. 26, filed November 26, 2001. No./333,319. The contents of these documents are incorporated herein by reference.
[0003]
The present application also discloses “Method and Apparatus for Printing on Rigid Panels and Other
U.S. Patent Application Serial No. 09 / 822,795, filed March 30, 2001, entitled Contoured or Textured Surfaces, and "Printing and Quilting."
No. 09 / 822,794, entitled "Method and Apparatus." These patents are the property of the present applicant and are incorporated by reference. Incorporated here.
[0004]
This application is also related to US patent application Ser. No. 09 / 390,571, filed Sep. 3, 1999, and International Application PCT / US00 / 24226, filed Sep. 1, 2000. Related to the issue. From this PCT application, U.S. Patent Application Serial Nos. 09 / 932,427, 09 / 824,517, and 09 / 823,268 continue in part. These documents belong to the present applicant, and the descriptions of these documents are incorporated herein by reference.
[0005]
The present invention relates to ink-jet printing, on woven fabrics, on wide webs and large area panels and other large area substrates, and on other substrates at high speed and commercial scale. Is particularly suitable for ink-jet printing.
[Background Art]
[0006]
A need has arisen to print large area banners, flags, and signage in quantities that would not be economically viable in many conventional printing processes. It has already been proposed to print from electronic source files that can be processed directly on a printing machine or printing system, for example to a product, for example, rather than by steps such as image cured film or plate making. I have. One such process is inkjet printing. This process has been tried on surfaces such as vinyl. However, there is still a threshold for successful printing on woven fabric. Such processes are slow and lack reliability. When used on wide or large area substrates, clogging of the printhead in ink jet printing frequently occurs, and printing on woven materials is unacceptable.
[0007]
Signs, banners, office dividers, mattress surfacing and many other types of quilted material. There are many more restrictions on printing than with conventional printing methods. There are a number of technical problems that have deterred the development of wide fabric prints, such as, for example, mattress covers, upholstery fabrics, automotive seat cover fabrics, office dividers, and other wide substrates.
[0008]
Wide products are often printed in relatively small quantities. In conventional printing, a plate, mat, screen, or some other permanent or at least tangible physical image is generally formed, from which the ink is transferred to the print object. Such images contribute to relatively high setup costs, which are only economic if the number of identical copies of the product is large. In another extreme case, for example, office printers print a single copy or a small number of copies of a given material or other item, and these printers are now of the type that use permanent physical image transfer elements. Although not a form of printing from an electronic image controlled by software or a program, the electronic image can be changed for each product. Such a print need not be literally "digital" in the sense of a set of stored discrete values, but is sometimes referred to as a direct digital print. Ink jet printers are a common type of such direct digital printers used today.
[0009]
Ink jet printers perform printing by ejecting ink drops on demand from one or more nozzles on one or more printheads onto a substrate. In office printers and other narrow-width inkjet printers, a water-based or solvent-based ink is typically dispensed onto a substrate by heating the ink to eject a bubble of ink from a nozzle. Such a printer is usually called a bubble jet (registered trademark) printer. Ink from such a printer dries due to evaporation of the solvent. Sometimes, additional heating is used to evaporate the solvent and dry the ink. Printing on wide substrates using bubble-jet ink-jet printers or using ink-jet printers that use high-temperature techniques to propel the ink severely limits the life of the printheads and is more frequent. Causes failure and requires outage and maintenance. The heating used to release ink and evaporate the solvent, evaporation when the printhead is stopped, and thermal cycling of the printhead can clog these printheads or otherwise require only 20 milliliters. Causes failure even after ink has been dispensed. For example, office printers are often designed to replace a printhead each time an ink reservoir is refilled. For this reason, printheads that use mechanical ink propulsion techniques are more common in large-scale inkjet printing processes, such as wide-area printing of films used in outdoor advertising and signal and architectural applications. It is a target. Such mechanical printheads include piezoelectric or piezoelectric crystal printheads. In such piezoelectric printheads, electrical energy is converted into intra-crystal vibrations, which causes ejection of ink droplets from printhead nozzles.
[0010]
Piezo printheads apply ink such that after the ink leaves the printhead and deposits on the substrate, it typically dries due to polymerization caused by exposure to energetic media such as electromagnetic or particulate radiation. It is particularly useful for The ink is formulated for inkjet printing such that it can be polymerized by exposure to a radiation curing source such as, for example, a focused beam of ultraviolet (UV) or high energy electron beam (EB). Inks are generally added with stabilizers to prevent premature curing due to low levels of exposure. Thus, the ink typically needs to be exposed by some threshold level of energy needed to initiate the polymerization reaction. If not exposed to such threshold levels of energy, such inks will remain stable without polymerizing and will dry at the nozzle or elsewhere unless cured by proper exposure to the energy medium. The tendency to do is low.
[0011]
Solvent-based inks are cured primarily by evaporation of the solvent. While some solvent-based inks cure only by air drying, other inks require the application of heat to enhance solvent evaporation. In some cases, heating, in addition to evaporation of the solvent, facilitates chemical changes and polymerization of the ink. Polymerizable inks contain monomers and oligomers to be polymerized and other additives. UV curable inks polymerize when exposed to UV light above a threshold energy level. The composition of such UV curable inks comprises a photopolymerization initiator, which generates free radicals and cations by absorbing light, thereby producing monomers, oligomers, polymers and other Induces crosslinking between unsaturated sites of the added component. Electron beam curable inks do not require a photopolymerization initiator because electrons can initiate crosslinking directly.
[0012]
Thermoset or air-cured inks, which are organic solvent-based or water-based inks, are as high as UV-curable inks and other polymerizable inks because the pigments or dyes that produce the color are diluted somewhat by the solvent. Often lacks color intensity. In addition, organic solvents can cause occupational hazards, minimizing worker contact with evaporating solvents and minimizing other risks, such as fire Costly steps must be taken in order to do so. Solvent-based inks, whether applied by heating or not, tend to dry out and potentially clog inkjet nozzles. In addition, solvent-based inks settle by forming a chemical bond with the substrate. Therefore, the composition of the ink depends on the base material. As a result, the choice of solvent-based ink will vary from fabric to fabric. By combining a particular ink composition with a particular textile composition, the bond strength between the ink and the textile can be improved as a result of the chemical and electrostatic bonds formed between the ink and the textile. If the selected ink composition is non-reactive or has no affinity for a particular textile surface, the ink will only be in physical contact with the textile surface. , And are typically easily removed by water or other solvents or by friction. When using UV-curable inks or other radiation-curable inks such as e-beam curable inks, the bond between the ink and the fabric is primarily mechanical, and the specific combination of ink and fabric It is not limited to.
[0013]
Polymerizable inks, especially inks that cure upon exposure to radiation or energy media, are difficult to cure on three-dimensional substrates such as, for example, textile surfaces. Although UV-curable inks can provide higher color intensity, do not exhibit the dangers that many solvent-based inks exhibit, and can prevent nozzle clogging, Printing on textiles using UV-curable inks has other problems that have not been solved in the prior art. For example, to cure a UV ink, it must be possible to accurately focus the UV curing light on the ink. The UV ink is distributed at various depth positions over the entire unevenness of the fabric surface when sprayed onto the fabric, particularly when sprayed onto a fabric having large irregularities. In addition, the ink tends to seep into the fabric or be sucked up by capillary action. This results in the ink being at various depths above the fabric, and some ink at depths above or below the focal plane of the UV curing light is needed to cause full curing of the ink. Escape from the light. For curing, the UV ink must be exposed to UV light at an energy level above the cure threshold. However, increasing the intensity of the curing light above a certain level to enhance the curing of the ink can have a baking, burning, or destructive effect on the deposited ink or fabric. Furthermore, ink jet printing uses various ink color dots applied in a side-by-side pattern or a dot-on-dot pattern (or a drop-on-drop pattern). Although this dot-on-dot method can generate higher color intensity, high-density dot-on-dot patterns can be cured with respect to curing with UV light. It is even more difficult.
[0014]
In addition, UV inks can be applied quickly to reduce capillary suction, and UV inks can be developed with compositions to minimize capillary suction. . However, some capillary suction helps to eliminate noise. In addition, many inks developed to avoid capillary wicking leave a hard paint-like layer on the surface of the fabric, thereby imparting a hard feel or "bad hand" to the fabric. Therefore, reducing the problem of UV curing by avoiding capillary suction is not always desirable.
[0015]
UV curing of ink jetted onto textiles has been challenged with a limited curing depth as determined by the depth of focus of the focused curing UV light. When UV curable ink is jetted onto the fabric, the UV light may not cure a sufficient percentage of the ink. Most of the uncured deposited ink can cause migration or loss of ink over time, resulting in degraded printed images. Some levels of uncured ink can cause symptoms to those who come into contact with the printed fabric, even when sufficient portions of the ink have been cured to avoid visually detectable effects. The amount of uncured monomer or ink component that can cause problems by inhalation or direct skin contact has not been officially determined, but the criteria for determining the threshold for components of packaging materials accepted with food are: Exists. For example, if the ink from the packaging material is present in the food product at about 100 ppm or more, people who are sensitive to the uncured monomer may trigger a reaction, or otherwise increase the sensitivity to the material. Such criteria are 6.45 cm ² Assume that (one square inch) of packaging material contacts 10 grams of food. Thus, interpreting this criterion, it is assumed that each ppm of the ink component in the packaged food is the same as 15.5 milligrams of the ink component exiting each square meter of packaging material and moving into the food. Although it does not accurately measure the amount of uncured ink components that may be harmful to humans, it does not accurately measure about 10% of clothing, mattress covers and other fabrics that humans may come into contact with over time. It means that the uncured ink component is unacceptable.
[0016]
For the reasons described above, UV curable inks have not been successfully used for printing on textiles that require a high degree of cure. Solvent-based inks that dry by thermosetting or other evaporation can be cured on the fabric. As a result, ink-jet printing of solvent-based inks and thermosetting or air-drying solvent-based inks has become the primary process used to print on textiles. Therefore, the advantages of UV or other radiation-curable inkjet printing were not available for printing on textiles.
[0017]
UV curable inks and other polymerizable inks and other stable inks are typically those that remain on the substrate surface. The color component of the ink is in the form of a pigment suspended in a polymer or other curable matrix. When a printed substrate is washed, exposed to the weather, or subjected to abrasion, the ink coating typically becomes thinner or degraded. Dye-containing inks, on the other hand, provide a color fixation by dispersing the dye into the base fiber to form a chemical or mechanical bond with the base fiber. Such dye-based inks are particularly useful in printing on polyester substrates due to the effective attachment of sublimation dyes to polyester fibers. However, due to the fact that such inks using dyes as color components have traditionally required a solvent to suspend and attach the dye to the substrate, dye-based inks have been identified as " Droplet spreading, capillary action suction of ink, and bleeding of a printed image. As a result, the need to reduce this droplet spread for dye-based inks has necessitated its use in transfer printing, rather than direct digital printing.
[0018]
Furthermore, in the ink jet printing of a woven fabric, particularly in the ink jet printing of a woven fabric formed of a porous material or a coarsely woven fabric, the ejected ink penetrates a hole in the base material, and Deposited on the material support. Conventionally, an absorbent blotting type layer is placed on the underside of the substrate to collect excess ink. Handling and disposal of the ink blotting layer is cumbersome and inconvenient.
[0019]
Processes that can cause effective curing of ink components containing UV-curable inks in the printing of patterns on mattress facings, mattress cover quilting and other types of fabrics, and printing with UV-curable inks on fabrics There is a demand for a process that can make Practical. Thus, there is a need for a clog-free inkjet print using a stable ink to cause complete curing, resulting in an image that does not change color, and to minimize droplet spread.
[Patent Document 1]
US Patent Application Serial No. 09 / 932,427
[Patent Document 2]
US Patent Application Serial No. 09 / 824,517
[Patent Document 3]
US Patent Application Serial No. 09 / 823,268
[Patent Document 4]
US Patent Application Serial No. 60 / 327,622
[Patent Document 5]
US Patent Application Serial No. 60 / 333,319
[Patent Document 6]
US Patent Application Serial No. 09 / 822,795
[Patent Document 7]
US Patent Application Serial No. 09 / 822,794
[Patent Document 8]
US Patent Application Serial No. 09 / 390,571
[Patent Document 9]
International Application No. PCT / US00 / 24226
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Means for Solving the Problems]
[0020]
It is an object of the present invention to provide an inkjet print using a stable ink, which can bring about the full effect of the stable ink and form an image that does not fade with the stable ink. In particular, minimizing droplet spread. It is another particular object of the present invention to provide an ink jet print using a dye-based ink.
[0021]
One object of the present invention is to provide an efficient method and apparatus for wide direct digital printing and for printing on woven fabric. It is another object of the present invention to effectively apply the stable curable ink on woven fabrics and other substrates, and to use UV or other energy or to use chemical curing agents or other The use of a curing medium to effectively cure the ink on the substrate, and in particular, to do so using inkjet printing.
[0022]
It is another object of the present invention to effectively apply ink on woven fabric or other substrates in a reliable manner without having a tendency to clog the nozzles of the head frequently. And to effectively cure the ejected ink. In particular, it is an object of the present invention to print on textiles and wide substrates using a piezoelectric printhead or other mechanical or electromechanical printhead.
[0023]
It is another object of the present invention to print on woven or other fabrics or wide substrates using a printable material that remains stable prior to deposition on the substrate surface. In particular, by hardening the printable substance for a sufficiently short time from the time the printable substance contacts the substrate, fixing the printable substance and preventing the spread of the printable substance. It is. It is another object of the present invention to do so while providing the various benefits of dye-based inks, such as not fading.
[0024]
A particular object of the present invention is to provide such a printing process using UV inks or other inks that have been made curable by exposure to impact energy. It is a particular object of the present invention to allow uncured monomers or other extractable non-solvent polymerized reactants, such as reaction by-products and ink components, to be acceptable or acceptable to those contacting the print substrate. It is to provide an effective cure of the UV ink jetted onto woven or woven fabric by reducing it to a level that is considered possible.
[0025]
It is another object of the present invention to address ink jetting through porous or coarsely woven substrates in a subtle and effective manner.
[0026]
In accordance with the principles of the present invention, a stable ink is digitally printed on a textile, and curing of the ink is initiated after the ink has been deposited on a substrate. The term "stable ink" refers to the curing, thickening, and / or curing of such inks until, or as long as, they are not exposed to a curing medium that is not present in a normal environment. An ink is meant that does not initiate other property changes and thus does not adversely affect the ability of the ink to be applied to the substrate. In this sense, an ink that is hardened or thickened due to evaporation of a solvent is not a stable ink. Prior to exposure to UV light from a particular light source, or prior to exposure to a chemical intended to contact the ink after application to a substrate. In addition, inks that initiate polymerization are also not considered stable.
[0027]
In a preferred embodiment, a stable UV ink monomer is deposited on a substrate, and the polymerization of the ink is exposed to an impact energy beam, such as, for example, UV, EB, or other such energy beams. It is started by. In certain aspects of the invention, the ink that has been exposed to UV light or has been polymerized by another technique is then heated, thereby causing unpolymerized polymerizable reactants and other components in the ink to be exposed. Of the extractable components of the garment to a low level that would be most acceptable or acceptable to humans upon contact with the fabric.
[0028]
In some embodiments of the present invention, a stable dye component is added to a polymerizable or stable ink or other printable colorant or substance, thereby forming a stable composition. can do. The composition is digitally printed on a substrate. In that case, the dye component contacts the fiber surface of the woven fabric and chemically bonds or forms an affinity for the fiber. Polymerization of the UV ink component or other curable ink component is initiated by exposure to an impact energy beam, such as, for example, UV, EB, or other such energy beams. This exposure is preferably performed at the point of contact of the substance with the substrate or immediately after the substance contacts the substrate. This causes curing of at least the surface of the UV curable ink component or other curable ink component, fixing the dots on the substrate surface and preventing dot spread. However, the effect on the dye component is generally small. Thereafter, the partially polymerized or partially cured print material is heated to complete the chemical bonding of the dye or to form the dye's affinity for the fiber surface. Along with this, the heating reduces the amount of unpolymerized reactants and other extractable compounds in the UV component or other curable components. In particular, the present invention relates to UV inks or other inks that can be cured by exposure to impact energy, and to UV inks or other curable inks that are reactive or compatible with the woven fiber surface. An ink composition is provided that contains both one or more compatible dye components. A UV ink or other ink that is curable by exposure to impact energy comprises a polymerizable portion and at least one pigment suspended on the polymerizable portion.
[0029]
The ink composition comprises a discrete dye component, such as combined with a UV-curable ink base or other impact energy curable ink base. The base may have a pigment or may have no pigment. The dye components of such ink compositions include, but are not limited to, disperse dyes, reactive dyes, acid dyes, basic dyes, metallized dyes, naphthol dyes, and post dyes for fixation and color development. It can be selected from the group consisting of dyes that do not require treatment. Disperse dyes are widely used in dyeing most synthetic fibers, especially polyester fibers and other synthetic woven fibers. The reactive dye is an anionic dye that reacts with a hydroxyl group in the cellulose fiber in the presence of an alkali. Acid dyes are used for wool and other animal fibers, and for certain synthetic fibers such as nylon. Basic dyes are dyes with a positive ion and have a direct affinity for wool and silk. Basic dyes can also be used for basic, dyeable acrylics, modacrylic, nylon, and polyester. The naphthol dye is treated by first treating the fiber with a phenolic compound in a caustic solution and then applying a diazonium salt solution, which reacts the diazonium salt with the phenolic compound to form a colored azo compound. It is formed by doing. Generally, naphthol dyes are used for cellulose fibers.
[0030]
The dye-based ink according to the present invention can also be applied to solid non-fibrous products such as ceramic mugs and plates. Such products are coated with an acrylate or other polymeric material to which a dye, such as a disperse dye, can bind. In the present invention, direct digital printing using a dye-based polymerizable ink can be used instead of the conventional transfer printing process used for such products.
[0031]
In certain embodiments of the present invention, a stable ink composition is sprayed onto a woven fabric, and the fixing or curing of the ink is initiated by exposure to chemicals, energy, etc., after ejection of the ink from the inkjet nozzle. Is done. In the preferred illustrated embodiment, a UV polymerizable ink is jetted onto a substrate, and the substrate is exposed to UV light, thereby curing the ink. Preferably, the ink is fired by using a non-bubble firing printhead, such as a piezoelectric crystal ink ejection transducer or other mechanical ink ejection transducer. In operation, heat can be applied to a piezoelectric crystal ink ejection transducer or other mechanical ink ejection transducer. However, in general, only enough heat is applied to reduce the viscosity of the ink. During or after exposure to UV light, the printed woven fabric is heated by a stream of hot air, a heating plate, or other heat source. This heating may take over the curing process initiated by the UV light, remove uncured components of the ink, or both. All dye components suspended in the ink are also activated and fixed by heating. When a sublimation dye component is used, the suspended dye particles sublime into molecular sized particles, providing great reflectivity and forming strong colors. Such molecules can be deposited in the cavities of the substrate, in the pores on the surface of the woven fiber, or in the cured matrix of polymerizable ink components, everywhere fixed on cooling. To disperse.
[0032]
Typically, one or more sets of four printheads are mounted on the carriage. Each of the four heads in each set is configured to sequentially scan the substrate and can deposit each of the four colors in the CMYK color set. In a preferred embodiment, two sets of four printheads are installed, each set configured to print the same four colors with a wide strip of two printheads. Alternatively, the two sets are configured so as to be able to print over the same area with eight different colors, and are controlled as such.
[0033]
More specifically, a UV-curable ink is jetted onto a substrate, and the jetted ink is exposed by UV-curing light, whereby the UV ink components are exposed to the ink density, porosity of the substrate, and the substrate. Substantial resistance to additional capillary wicking can be imparted to the printed image, such as a degree of polymerization of generally about 60-95% depending on the composition, substrate weight and substrate thickness. It is cured to such a sufficient degree of polymerization. Preferably, the UV light curing head is mounted on both sides of the printhead on a carriage with the printhead across the substrate. As the print head reciprocates, the UV light is driven alternately. By this, the UV light head located on the side located on the rear side with respect to the movement of the print head is driven, so that the ink is exposed immediately after the deposition on the substrate is performed. Can be. The photo-curing head is oriented on the substrate such that the ink can be exposed immediately after the ink contacts the substrate, which allows the ink dots to be fixed and can be woven or otherwise woven. Capillary absorption of the ink into the absorbent fabric can be prevented. Thereafter, the woven fabric with the partially cured ink is heated in a heat curing oven by heated air, by contacting the substrate to a heated platen, or both. During this heating, the UV light that has initiated the polymerization can be continued, the uncured monomer can be evaporated, or both can be performed. This allows UV ink print images that contain only the uncured monomer or other components of the ink at such low levels as would be acceptable to those sensitive or potentially sensitive to the ink components. Can be formed. If a dye is present in the ink, the presence of heat facilitates the formation of chemical bonds or affinity of the unreacted dye in contact with the fiber surface in the woven fabric. . Preferably, the uncured component of the ink is reduced, for example, to the order of about 1 gram per square meter. Generally, it is reduced to no more than about 1.555 grams per square meter on the textile substrate.
[0034]
In a preferred embodiment, a linear servomotor is provided to drive the printhead at least laterally above the substrate. Linear motors are easy to adjust, require little maintenance, and have good acceleration and deceleration characteristics compared to belt drive systems and other drive systems. Such a servo system provides accuracy. For this reason, it is possible to execute printing while accelerating or decelerating the head. The ink ejection timing provides a programmed compensation for the variable head speed. Therefore, it is possible to skip, at high speed, a base material region that does not need to be printed. This greatly increases the speed and efficiency of the printing operation by minimizing the time that the printhead does not eject ink onto the substrate.
[0035]
For dye components that do not bind or form an affinity for the fiber surface, such unreacted dye components are encapsulated within the polymerizable UV ink component. Such an encapsulation effect eliminates the need for post-treatment to remove mobile dyes from the woven fabric.
[0036]
In a preferred embodiment of the invention, the ink is jetted onto a particularly textured fabric, such as a mattress cover facing material, preferably at a point prior to quilting the fabric onto the mattress cover. Ink is ejected at a dot density of about 180 × 256 dpi to about 300 × 300 dpi per color. However, for certain applications, lower densities, such as about 90 × 256 dpi, or about 90 × 90 dpi, with acceptable resolution may be used. Typically, four colors in a CMYK color palette are used, each color being a droplet or dot, such as about 75 picoliters or about 80 nanograms per drop, and a UV inkjet printhead is used. A UV curing light head is installed, which moves with or independently of the printhead, exposing deposited UV ink drops with a beam of about 300 watts per linear inch. Then, about 1 joule per square centimeter is applied. Generally, UV inks begin to cure, at least on the surface, at low energy levels ranging from about 20 to 30 millijoules per square centimeter. However, higher UV intensity, such as about 1 joule per square centimeter, is required to effect curing in commercial operations. Depending on the composition of the ink, but when a certain minimum threshold level of energy density is determined, the energy of the beam is determined by the speed of the fabric relative to the optical head, the sensitivity of the fabric to damage from beam energy, Can be changed as a function of
[0037]
The fabric, in which the jetted ink has thus been partially cured with UV, is then passed through an oven where it is heated to about 300 ° F. for about 30 seconds up to about 3 minutes. To apply heat in the furnace, forced hot air can be used. However, other heating methods such as infrared heaters or other radiant heaters can be used. Alternatively, a heating platen can be used to heat the ink accessory material. Such a platen is particularly effective in rapidly heating the ink carrier to 150 ° C. (300 ° F.). The UV energy level, furnace heating temperature, and furnace heating time are based on the properties of the fabric, the density, type, and composition of the applied ink, and the speed of the fabric during processing with respect to the UV curing optical head. It can be changed within the range. Thus, in order to perform the required curing on a particular fabric, as the density of ink applied to the fabric increases, generally more UV energy, higher furnace heating temperatures, and longer furnace heatings are required. Time, or a combination of these variables, will be required. For dye-based inks, the temperature should be the temperature that is most effective for fixing the dye, and often is about 176 ° C. (350 ° F.), such as about 196 ° C. (about 385 ° F.). F) or more.
[0038]
In certain aspects of the invention, the reliability of the printing process is enhanced by pretreatment of the substrate, such as, for example, undercoating the surface to be printed or shaving or baking. Can be. Such pretreatment eliminates dust that may collect on the printhead and cause nozzle blockage.
[0039]
The present invention further provides an online printhead cleaning station for automatic cleaning of the printhead during the execution of the printing process. Preferably, periodically during printing of the substrate overhang area, the printhead carriage is laterally driven to a printhead cleaning station, in which the nozzles are ejected by ejecting ink from the printhead. Along with purging, the printhead can be wiped of ink and excess material deposited on the printhead.
[0040]
The present invention is further directed to UV inks and other inks that are curable by exposure to impact energy, and have a reactivity or affinity for some or all of the fiber surface of the woven fabric and An ink composition is provided that contains both one or more dye components that are compatible with other curable inks. A UV ink or other ink that is curable by exposure to impact energy comprises a polymerizable portion and at least one pigment suspended on the polymerizable portion.
[0041]
A stable dye component can be added to the polymerizable ink, thereby forming a stable composition. The composition is digitally printed on a substrate. In that case, the dye component contacts the fiber surface of the woven fabric and chemically bonds to the fiber. Further, by applying a certain amount of heat, it is possible to cause a reaction such as a chemical bond or the formation of affinity with the fiber surface. Polymerization of the UV ink component or other curable ink component is initiated by exposure to an impact energy beam, such as, for example, UV, EB, or other such energy beams. This exposure results in curing of at least the UV curable ink component or other curable ink component on the surface. However, in general, such exposure has little effect on the dye component. The partially polymerized or partially cured ink is then heated to complete the chemical bonding of the dye or to form the dye's affinity for the fiber surface. Along with this, it appears that the amount of unpolymerized reactants and other extractable compounds in the UV component or other curable component due to heating is acceptable to those sensitive or potentially sensitive to the ink component. To such a low level. If a dye is present in the ink, the presence of heat facilitates the formation of chemical bonds or affinity of the unreacted dye in contact with the fiber surface in the woven fabric. .
[0042]
Where the ink composition comprises a separate dye component, such as combined with a UV-curable ink base or other impact energy curable ink base, the dye component in such an ink composition may be: It can be selected from dyes that are stable and compatible with the ink and the substrate, including, but not limited to, disperse dyes, reactive dyes, acid dyes, basic dyes, metallized dyes. Dyes, naphthol dyes, and dyes that do not require post-treatment for fixing and color development. Disperse dyes are widely used in dyeing most synthetic fibers. The reactive dye is an anionic dye that reacts with a hydroxyl group in the cellulose fiber in the presence of an alkali. Acid dyes are used for wool and other animal fibers, and for certain synthetic fibers such as nylon. Basic dyes are dyes with a positive ion and have a direct affinity for wool and silk. Basic dyes can also be used for basic, dyeable acrylics, modacrylic, nylon, and polyester. The naphthol dye is treated by first treating the fiber with a phenolic compound in a caustic solution and then applying a diazonium salt solution, which reacts the diazonium salt with the phenolic compound to form a colored azo compound. It is formed by doing. Generally, naphthol dyes are used for cellulose fibers.
[0043]
For dye components that do not bind or form an affinity for the fiber surface, such unreacted dye components are encapsulated within the polymerizable UV ink component. Such an encapsulation effect eliminates the need for post-treatment to remove mobile dyes from the woven fabric.
[0044]
When a dye component is contained, the degree of heat required to cause the reaction product or the affinity formation of the dye component on the fiber surface of the woven fabric depends at least on the concentration of the dye component and the chemical properties of the dye. It is a function of the composition, the fiber composition, and the weave processing speed with respect to the heat source. In general, upper limits for UV or other energy beams or furnace heating temperatures will cause damage when applied to certain inks and fabrics and / or adversely affect the applied inks and / or fabrics, or both. It is a numerical value that starts giving.
[0045]
The present invention has the advantage that, for various inks, the residuals can be increased or decreased by changing the parameters using various criteria for the desired residual amount of uncured ink component remaining on the fabric. are doing. The residual amount of unpolymerized non-solvent ink component can be changed by increasing or decreasing the energy intensity, or by using a different energy form other than UV, or by increasing or decreasing the exposure time of the ink to energy. Furthermore, the final composition of the ink on the base material can be changed depending on the temperature, the degree of air flow, and the length of the heating time in the post-jet curing oven. However, care should be taken that the energy curing or heating process does not damage the fabric or ink.
[0046]
Another advantage of the present invention is that it may contain, as part of the ink composition, a component that when combined with the fiber surface, results in coloration through chemical bonding or affinity formation. Provides color fixation or wash resistance based on chemical reaction or affinity formation of the dye on the fiber surface over at least a portion of the printed woven fabric, as well as mechanical bonding of the UV ink component on other portions of the fiber Can be maintained.
[0047]
The present invention provides for an effective cure of the ink, leaving no more than 1.5 grams of nominally uncured monomer per square meter of printed material, typically as little as about 0.15 grams per square meter. By leaving only uncured monomer, image printing on woven fabric using UV-curable inks is possible. Thus, the present invention provides the advantages of high chroma potential and low potential sensitivity or toxicity, while allowing the use of piezoelectric or other long life printheads without clogging the firing nozzles. And provides the advantages of using UV curable inks as compared to water-based inks and solvent-based inks. In addition, the encapsulation effect provided by the cured UV inks can be directed to other parts of the woven fabric, or to other woven fabrics at the time of washing, or other articles, if a dye component is included. Substantially or completely prevents the transfer of unbound dye toward the In addition, the ability to print over wide fabrics with a material-independent polymerizable ink because it does not form a chemical bond with the substrate has particular advantages in fabrics such as mattress covers and other furniture and bedding products. provide.
[0048]
The present invention also makes it possible to digitally print a sharp and clear image even when using a dye-based ink in which dot spread has occurred on the surface in the prior art.
[0049]
In another aspect of the invention, ink penetrating a porous or coarsely woven substrate is collected and thereby removed without soiling the substrate. For example, if the substrate is a woven sheet, or if the substrate is in the form of a continuous roll web fed to a print station, the carriage may be arranged in an inkjet printhead array transverse to the substrate. To eject ink onto the substrate. When the substrate is a porous substrate or a coarsely woven substrate fabric, the ink penetrates the substrate. For such substrates, a layer of a protective film is arranged below the substrate. Preferably, a layer of a protective film of a type to which the ink does not adhere strongly is arranged below the substrate. Sheets made of TEFLON® or other non-stick material can be used, for example, to coat a table supporting a substrate. Preferably, the substrate is maintained under tension, i.e., in a position below the printhead, so as to be in non-contact with the table surface located directly below and with the protective film layer. Maintained to be in contact. The ink deposited on the protective film can be partially cured, especially if UV curable ink is used, due to the UV light being used to cure the ink on the substrate. Partial exposure on the protective film can be performed. If the substrate is in contact with the surface directly beneath, the protective film is preferably protected from adhesion between the jetted and partially cured ink and the protective film layer, which protects the substrate. The adhesive strength is such that the ink on the film surface is not wiped. In any case, the attachment is preferably such that removal of the ink from the protective film can be easily performed by wiping or washing.
[0050]
Collecting the ink ejected from the printhead and penetrating the porous substrate is valid for all types of ejected ink. However, it is particularly effective when the ink is a UV curable ink. In such cases, a primary UV light curing source exposes the ink that has already been jetted onto the substrate. Preferably, the curing source is mounted on or near a carriage supporting the printhead and is capable of curing the ink immediately after the ink reaches the substrate, whereby The ink dots can be fixed before the ink dots enter the inside of the base material or the ink dots spread. If some ink is deposited on the protective layer located directly underneath through the hole in the substrate, the primary light source will emit UV light from this primary light source to expose the ink on the protective layer. The arrangement can be such that the ink deposited on the protective film can be at least partially cured. In this case, the light source preferably emits substantially collimated UV light, or the focal point is long enough so that light from the light source can pass through holes in the substrate and cure the ink on the layer immediately below. Emit light with a distance. Alternatively, still other UV curing light sources can be provided. That is, in addition to the UV light source on the primary light source, another UV curing light source for curing the ink on the protective film layer can be provided. The protective film layer can be fixed so that the substrate can be moved in parallel. Alternatively, the protective film layer can be in the form of a belt that moves with the substrate. The ink on the protective film layer (release layer), which is at least partially cured, can be wiped from this layer or can be evacuated.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0051]
The above and other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.
[0052]
FIG. 1 shows a quilting machine (10). The machine (10) comprises a stationary frame (11) extending in a longitudinal direction indicated by an arrow (12) and in a lateral direction indicated by an arrow (13). The quilting machine (10) has a front end (14) into which a web (15) of a facing or outer material is rotatably mounted on a frame (11). (16). In addition, a roll (17) of backing material and one or more rolls (18) of padding material are provided as web rolls, each rotatably mounted on the frame (11), as well. It is supplied in the form of The webs are guided by a plurality of rollers (not shown) located on the conveyor or conveyor system (20). The conveyor system (20) preferably comprises a pair of belt sets (21) tensioned by pins arranged on both sides. The belt set (21) extends throughout the machine (10) and supplies the outer layer (15) at the front end (14) of the machine (10). The belt set (21) preferably has a height of 0 to 0.635 cm (移動 inch) when the belt set (21) moves the web (15) along the longitudinal direction of the quilting machine (10). The web (15) is held with precise precision in precisely known longitudinal positions. The longitudinal movement of the belt (21) is controlled by a conveyor drive (22). The conveyor (20) can comprise alternative components, including, but not limited to, opposing cogbelt side anchoring devices, and a longitudinal portion that engages and tensions the web material (15). Directional movable positive side clamps, members tensioned by pins, or other such that can hold the web of surface material (15) in a controlled fixed position relative to the conveyor (20). Fixed structure.
[0053]
A plurality of stations are provided along the conveyor (20). That is, an inkjet print station (25), a UV light curing station (24), a heating and drying station (26), a quilting station (27), and a panel cutting station (28) are provided. The backing material (17) and the padding material (18) are intended to contact the top layer (15) between the drying station (26) and the quilting station (27), whereby the quilting station (27) A multilayer material (29) for quilting is formed. Preferably, the layers (17, 18) are not engaged with the belt set (21) of the conveyor (20), but rather with the bottom surface of the facing material web (15) upstream of the quilting station (27). In contact, it extends below the web (15) through the quilting station (27) and at the downstream end of the quilting station (27) between a pair of pinch rollers (44). ing. The rollers (44) are controlled to operate synchronously with the belt set (21) and pull the webs (17, 18) along with the webs (15) across the quilting machine (10).
[0054]
The print station (25) includes one or more inkjet printheads (30). The inkjet printhead (30) is laterally movable across the frame (11) and is also driven on the frame (11) by the power of a lateral drive (31) and an additional longitudinal drive (32). It is also movable in the longitudinal direction. Alternatively, the head (30) may extend across the width of the web (15), and may simultaneously print an entire horizontal line of points on the web (15). It can also be configured as follows.
[0055]
The inkjet printhead (30) is configured to eject UV ink at 75 picoliters per drop, or about 80 nanograms, and ejects each of the four colors according to a CMYK color palette. Preferably, the printhead (30) does not undergo a heating step during operation. A mechanical printhead or an electromechanical printhead such as a piezoelectric printhead is preferred. The dots are preferably at a resolution of about 180 dots / 2.54 cm (1 inch) x about 256 dots / 2.54 cm (1 inch). The resolution can be increased or decreased as desired, but is preferably a resolution of 180 × 256. When a clearer image and higher color saturation are required, 300 × 300 dots / 2.54 cm (1 inch) is preferable. Droplets of different colors can be juxtaposed or dot-on-dot. Dot-on-dot (sometimes called drop-on-drop) creates higher densities.
[0056]
The printhead (30) is adapted to selectively print a two-dimensional pattern (34) of one or more colors onto the top layer web (15), thereby selectively printing the printhead (30). A drivable control device is provided. The drive (22) of the conveyor (20) and the drives (31, 32) for the print head (30) and for the operation of the print head (30) are program-controlled by a controller (35). This makes it possible to print the pattern on the web (15), preferably at a position known at the time of forward movement, or at a position recognizable by a program of the controller (35). The controller (35) can provide such information, programmed patterns, machine control programs, real-time data on print design characteristics, longitudinal and lateral positions on the web (15), quilting machines ( A memory (36) for storing real-time data relating to the relative longitudinal position of the web (15) within 10).
[0057]
The UV curing station (24) includes a UV light curing head (23). The UV light curing head (23) can move with the printhead (30) or, as shown, can move independently of the printhead (30). The UV light curing head (23) is configured to sharply focus a narrow longitudinally extending beam of UV light onto the printed surface of the fabric. The head (23) is associated with a transverse drive (19) which moves the printed surface of the fabric in a transverse direction so that the light beam can be moved across the fabric. Is controlled so that scanning can be performed. Preferably, the head (23) is intelligently controlled by the controller (35), so that it moves selectively and quickly for non-printed areas, and only prints images at a sufficiently low speed with UV light. To cure the ink by UV. This avoids wasting time scanning the unprinted area and wasting UV energy. When the head (23) is located in the print station (25) and is coupled to move with the printhead (30), the UV curing light is synchronized with the ink distribution and the ink Can be used immediately after dispensing.
[0058]
The UV curing station (24) in the illustrated embodiment is located immediately downstream of the print station (25), so that the fabric undergoes UV light curing immediately after printing. Theoretically, fixing an ink requires that one photon of UV light cures one free radical of the ink monomer. In fact, for a print surface area of one square centimeter, one joule of UV light energy is provided by the UV curing head (23). This involves sweeping the UV beam across the printed surface of the fabric at a power of 300 watts per linear inch of beam width for a time sufficient to deliver energy at the desired density. Is achieved by exposing Alternatively, if the thickness and opacity of the fabric is not too great, the curing of the UV ink can be enhanced by projecting curing light from both sides of the fabric. Using much higher powers can burn or even burn the fabric. Therefore, there is a practical upper limit on UV power.
[0059]
The heat curing or drying station (26) is fixed to the frame (11), preferably immediately downstream of the UV curing light station. If the printed image undergoes sufficient UV curing to stabilize the ink substantially enough to withstand further capillary suction, the ink will be sufficiently color-fixed and The station can be off-line or located downstream of the quilting station (27). In embodiments where a dye component is included in the ink composition, the dye may be reactive or capable of forming an affinity for certain fiber surfaces, or may be cured within the ink composition. Become substantially or completely encapsulated in the finished UV. If online, the drying station should extend sufficiently along the length of the fabric to allow the printed ink to cure properly at the speed at which the fabric is printed. Thermal curing in an oven or drying station (26) maintains the temperature of the ink on the fabric at about 300 ° F (150 ° C) for up to 3 minutes. Heating for 30 seconds to 3 minutes is an expected tolerance. Heating by forced blowing of hot air is preferred. However, other heat sources, such as, for example, infrared heaters, may be used as long as they properly penetrate the fabric to the depth of the ink.
[0060]
The exact percentage of acceptable uncured monomer will vary from ink to ink and from product to product. Generally, it is believed that the uncured monomer of the UV curable ink should be reduced to about 0.1% or less than 1000 ppm. In a preferred embodiment of the present invention, the uncured monomer of the UV curable ink is reduced to less than 100 ppm, preferably to about 10 ppm. As mentioned above, each 1 ppm corresponds to about 15.5 milligrams extractable per square meter of printed material. As used herein, the percentage or fraction of residual uncured monomer refers to the mass of the extractable material, which means that a cured ink sample is exposed to a strong solvent such as, for example, toluene. By soaking, it can be removed from a given cured ink sample by measuring the amount of material in the solvent that is removed from the ink by the solvent. Measurements are obtained by gas chromatography with a mass detector. In a preferred embodiment of the present invention, the measured amount of material removed from a given ink sample is less than about 1.5 grams extractable per square meter of printed material. A measure of extractables of 100 ppm per square meter or 1.5 grams or more per square meter of printed material is undesirable. A measurement of 10 ppm is preferred.
[0061]
In certain embodiments, the ink composition containing the UV-curable component and the dye component is formed to be compatible with each other and have a storage-stable composition. The relative concentration range of the UV ink component to the dye component in such a composition depends on the properties of the woven fabric to be printed, the physical properties of the UV ink component, and the physical properties of the dye component. Fluctuate accordingly. Although not limiting, physical properties to be evaluated for UV inks and dyes with respect to enhancing the compatibility between the UV ink components and the dye components include polarity, viscosity, and pH. Dyes and UV inks have no interaction between these ink components and with any other additives that may be present in the environment envisioned during storage and printing operations. The choice is made such that it does not occur and that it can be expected that no interaction will occur.
[0062]
Heating of the dye-based cured ink may or may not be performed in terms of reducing the uncured level of the uncured monomer that is the uncured component on the substrate. When using a dye-based composition, the heating step of the process causes the dye to set. For example, when a sublimation dye is used, the heating causes the dye particles to sublime into a substrate such as a polyester woven fiber. Such a heating process causes dyeing by the dispersion process. In particular, the use of one such subclass of disperse dyes, known as sublimation dyes, causes dyeing by the dispersing process. In such cases, heating causes the dye particles to change state from solid to gaseous directly. Heating opens a number of pores in the polyester fiber, allowing gas to enter. It is also believed that heating causes penetration of the dye particles in the form of molecules. Thus, a color having higher reflectivity and higher luminance can be formed on the base material. After cooling of the material, the dye particles are trapped inside the polyester fiber. If possible, the dye particles return to the solid state, or at least are fixed in the solid state substrate fiber. Some of the dispersed dye can also be constrained within the pores of the matrix formed by the cured UV media or other cured media.
[0063]
This matrix can be a polymerizable ink composition, or it can be based on a transparent polymerizable ink, such as one in which a dye is suspended or encapsulated. For example, the UV ink can be a transparent UV ink or an ink base that contains only dye particles. UV inks also need not have ink pigments. The use of a transparent base can be attributed to any coloration, such as due to sublimation or other dispersion of the dye particles in the ink into the base polyester fiber, and to any possible staining of the transparent UV polymer itself with the dye particles. Can be applied, which is effective. This has several advantages over other inkjet dyeing processes. First, spot curing with UV light allows the UV ink droplets to be fixed immediately after the UV ink droplets impact the substrate surface. After heating the ink droplets, the dye will sublime at the exact location where the ink droplets were previously fixed. This eliminates the "drop spread" associated with water-based or other conventional dye-based inkjet processes. In these conventional processes, a dye carrier, usually water, must be expelled from the substrate to limit droplet spreading by capillary suction, or the dye is heated Must be sublimated. It is extremely difficult to carry out these operations at a specific place at a time when the ink droplets are ejected with good timing. Ultimately, the control of droplet spread results in a fairly clear image that has a fairly high saturation and provides a "true" gamut display.
[0064]
Even with no dye, by using a transparent UV-based ink, the "feel" obtained in a woven fabric is softer than a regular UV-based pigmented ink system. This is based on the fact that in the part of the polyester woven fabric or in the part of the mixed woven fabric of cotton and polyester, the coloring of the substrate is obtained by sublimation of the dye particles. As a result, the woven fiber is considered to be colored at the molecular level. In a typical pigment system, the pigment particles remain in a solid state and are encapsulated in a UV matrix. Such pigment particles are inherently very hard, resulting in a woven fabric having a rather hard feel. Even with only dye particles, the use of a UV transparent base eliminates such a hard feel.
[0065]
In the case of the combination of the transparent UV and the dye, the color retention after repeated washing is extremely large. This is based on the fact that the dyed fibers have excellent retention of color fixation even after repeated washing. The only effect of washing on the woven fabric is that some amount of UV acrylate is washed away. Most of the dyed polyester fiber remains unaffected, although some proportion of the colored acrylate has been lost by washing. At the same time, the feel of the material is improved as the acrylate is washed away.
[0066]
The use of UV-based pigmented inks that also carry dye particles together has several advantages. This type of ink system can eliminate the need for substrate composition considerations. This is because pigment-based UV inks are inert to the substrate. At the same time, if the substrate does not have a polyester or polymer, the dye portion of the ink will stain during heating, sublimation and other dispersing processes. Even when the substrate does not have a dyeable compound, the dye particles impart a UV polymer color during the heating process. Such a combined dye and pigment matrix can provide an independent ink for the substrate and provide the additional advantage of color fixation on washable materials with polyester fibers or polymers. At the same time, UV ink systems with such dye and pigment combinations retain all the advantages mentioned above.
[0067]
If a dye-based ink is used, the heat will fix the dye. This is true for many dyes and many substrates. UV inks can be composed solely of an ink base without pigments. Although sublimation of dispersed dyes is a mechanism applicable to polyesters, this concept is not limited to sublimation, nor is it limited to polyesters. In the case of polyesters, dyeing can be caused by heating the disperse dye without causing sublimation. However, in practice, most dyeings utilize sublimation. Sublimation was once thought to be avoided. The dispersed dye can be used on a polyester mixture. It is believed that UV ink matrices with reactive dyes can be used for cotton. There are other groups of dyes. Most dye groups operate using UV polymerizable matrices and other polymerizable matrices. Dyes that must be entrained in the solution are not believed to work as efficiently as in the case of acid dyes, for example, corrosive dyes. Direct dyes are believed to work effectively in this process. For reactive dyes, and for dyes that require an aqueous solution, a water matrix UV can be used and they can be fixed by using steam fixing.
[0068]
In addition to heating, other mechanisms can be used to fix the dye. Such other mechanisms can be determined from those commonly used for a particular combination of dye and substrate. However, the major and most important commercial use expected in the near future will be the thermosetting of dye-loaded UV on polyester.
[0069]
As further shown in FIG. 1, the quilting station (27) is located downstream of the furnace (26) in the preferred embodiment. Preferably, Jeff Kaetterhenry et al., “Web-fed Chain-stitch Single-needle Mattress Cover Quilter with Needle
Deflection Compensation ", a single needle as described in the literature filed in U.S. Patent Application Serial No. 08 / 831,060 and now licensed as U.S. Patent No. 5,832,849. Quilting stations are suitable.The contents of this document are hereby incorporated by reference in their entirety. Other suitable single-needle quilting stations that may be used in the present invention include the "Quilting Method and
No. 08 / 497,727, now filed as US Pat. No. 5,640,916, and US Patent Application Serial No. No. 08 / 687,225, which is now granted as US Pat. No. 5,685,250, the contents of which are incorporated by reference in their entirety. The quilting station (27) may also be a multi-needle quilting structure, such as that disclosed in U.S. Patent No. 5,154,130. The contents of the literature are hereby incorporated by reference in their entirety: In FIG. 38) is shown as being laterally movable on a carriage (39) longitudinally movable on the frame (11) so that the pattern can be sewn over 360 ° on the multilayer material (29). Have been.
[0070]
The controller (35) controls the relative position of the head (38) with respect to the multilayer material (29), and the multilayer material is driven by the driving devices (22, 23) and the conveyor (20) by the controller (35). , And by storing and retrieving the position information from and to the memory (36) of the controller (35), the position information is held at a precisely known position. In the quilting station (27), the quilting head (38) quilts the sewing pattern while registering with the printed pattern (34). This makes it possible to form a combined pattern or composite pattern (40) of print and quilting on the multilayer web (29). This means that, as in the illustrated embodiment, the quilting head (38) is powered by the transverse linear servo drive (41) while the multi-layer web (29) is held stationary within the quilting station (27). And (3) driven by the controller (35) based on information in the memory (36) by driving both in the longitudinal direction on the frame (11) by the power of the lateral and longitudinal servo drive (42). By driving the servomotors (41, 42) to the known positions, a pattern of 360 ° can be sewn. Alternatively, the needles of a single or multiple needle quilting head are driven relative to the web (29), such as driving the quilting head (38) only transversely to the frame (11). be able to. In this case, the web (29) is driven longitudinally with respect to the quilting station (27). Such driving of the web is performed by the conveyor belt (22), and the conveyor (20) can be reversed under the control of the controller (35).
[0071]
In some applications, the order of print station (25) and quilting station (27) can be reversed. That is, the print station (25) can be arranged downstream of the quilting station (27). This situation is shown, for example, as station (50) as shown in phantom in FIG. At station (50), the prints are registered against the quilting previously applied at quilting station (27). In such an arrangement, the function of the curing station (26) will also be relocated to a position downstream with respect to both the quilting station (27) and the print station (50), or , Print station (50).
[0072]
A cutting station (28) is located at the downstream end of the conveyor (20). The cutting station (28) is also controlled by the controller (35) synchronously with the quilting station (27) and the conveyor (20). The cutting station (28) can be configured to compensate for shrinkage of the multi-layer material web (29) during quilting at the quilting station (27), or alternatively, as described in "Program Controlled Quilter and Panel".
Cutter System with Automatic Shrinkage Compensation "can be controlled in other ways, such as described in U.S. Patent No. 5,544,599. The quilting is performed while registering information about the woven fabric shrinkage during quilting based on the set of materials that occurs when the multilayer material having the thick padding is quilted, with the printed pattern (34). At this point, it can be taken into account by the controller (35) The panel cutter (or cutting station) (28) cuts the web (38) to form a composite pattern (40) consisting of a printed pattern and a quilted pattern. Forming a plurality of individual printed and quilted panels (45) each having The cut panels (45) are removed from the output end of the machine by a delivery conveyor (46), also driven under the control of a controller (35).
[0073]
Piezoelectric printheads useful in the process of the present invention are manufactured by Spectra, New Hampshire, USA. UV curing heads useful in the process of the present invention are available from Fusion UV Systems Inc., Gaithersburg, MD, USA. It is manufactured by the company.
[0074]
An alternative embodiment of the present invention is an inkjet printing machine (600) as shown in FIG. The machine (600) is a roll-to-roll inkjet printing machine, and is particularly configured to be suitable for printing on wide woven webs. Such a machine is particularly suitable for printing the outer layer of material, where the printed outer layer can then be transferred to a quilting machine on a separate quilting line, or as shown in FIG. As shown in the embodiment shown in FIG. 1, the water can be supplied to a quilting station installed on the downstream side. The machine (600) is also particularly suitable for printing on woven fabrics that do not require quilting, such as, for example, flags, banners, clothing and other products.
[0075]
The printing machine (600) includes a stationary housing (601) extending longitudinally as indicated by arrow (602) and extending laterally as indicated by arrow (603). The machine (600) has a front end (604) through which the woven material substrate web (605) is driven forward in the longitudinal direction. This material can be a fabric anti-woven material or any other material desired to be printed. If the material is a woven fabric, it can be pre-prepared by pre-coating the surface to be printed, shaving or baking, so that it can accumulate on the print head and cause nozzle clogging. Dust and dust can be removed. If the removal of the fluff fails, the fluff and dust may be sucked into the nozzle orifice at the time of the backflow between the dot ejections, causing nozzle clogging.
[0076]
An operator station (606) is provided on the front right side of the housing (601). The operator station (606) has a push button control panel (607) and a touch screen display (608). The housing (601) includes a base assembly (609). The base assembly (609) supports the machine (600) and contains a source of substrate material, as described below with respect to FIG. An information bridge (610) extends transversely across the entire top surface of the housing (601) and supported by the base (609). The information bridge (610) comprises four display screens (611-614) facing the front end (604) of the machine (600). The operator can select information to be displayed on each of the screens (611 to 614) from the control panel (606). Such information is useful for current data, machine parameter settings, schedule management, batch information, product information, pattern data, machine status, warning status, or machine operation. There is other information, like. The one or more screens (611-614) may also include images of the print area, such as based on information taken by a plurality of video cameras (not shown) mounted on the machine (600), An image of the substrate at a location downstream of the print station can be set to be displayed.
[0077]
The base (609) of the housing (601) comprises a conveyor table (615). As shown in FIGS. 3 and 4, on the upper surface of the conveyor table (615), a predetermined length of a substrate web (605) to be printed is supported on an upward horizontal surface. The conveyor table (615) includes a conveyor belt (616) extending laterally over the entire width of the conveyor table (615). The conveyor belt (616) is wound over two lateral rollers (617, 618) rotatably mounted at the front and back of the base (609) of the housing (601). The belt (616) extends over the entire width of the frame (601) and rests on a smooth stainless steel vacuum suction table (620). The vacuum suction table (620) has a plurality of upwardly directed vacuum suction holes (621) in communication with the back surface of the belt (616) and in an array. The belt (616) has a rubbery polymer surface (622) with high friction to help prevent horizontal sliding of the substrate (605). A plurality of through holes (623) forming an array are formed through the polymer surface (622), so that the vacuum suction force can be transmitted from the vacuum suction table (620) to the substrate (605). And The belt (616) is inelastic and has a coarse weave backing (107). The backing material (107) provides dimensional stability to the belt (616) and a plurality of holes (621) in the vacuum suction table (620) and a plurality of holes (621) in the surface (622) of the belt (616). The vacuum suction force can be transmitted between the through hole (623). The forward movement of the substrate (605) with respect to the housing (601) is achieved by using two rollers using a signal from a controller (625) installed on the back side of the operator panel (606) on the housing (601). By controlling the index of the belt (616) by the control of the DC brushless servo drive motor (624) (FIG. 3) with respect to (617, 618), accurate control is possible. The indexing of the belt (616) is controllable with a precision of about 0.0005 inches (0.00127 cm) with respect to the drive of the substrate web (605) relative to the housing (601).
[0078]
A print bridge (630) extends laterally relative to the base (609) of the housing (601) and is fixed above the conveyor belt (615) and below the information bridge (610). I have. The print bridge (630) moves the printhead carriage (631) over and above the substrate (605) supported on a conveyor table (615), as shown in detail in FIGS. It is supported so that it can move in the horizontal direction parallel to (605). The bridge (630) has a pair of rails (632) on the front side. A carriage (631) is movably mounted on the rail (632). The linear servomotor (633) includes a stator bar (633a) having a plurality of permanent magnets in a linear array disposed over the front surface of the bridge (630), and a fixed and fixed bridge with respect to the carriage (631). An armature (633b) electrically connected to the controller (625) via the wire cage chain (634) on the (630). An encoder (636) also extends across the front of the bridge (630) and provides information to the controller (625) regarding the position of the carriage (631) on the bridge (630). For example, a linear motor such as a servo motor (633) is preferable. This is because the linear motor is easy to adjust, requires almost no maintenance, and has good acceleration characteristics and deceleration characteristics compared to the belt drive system and other drive systems. For accuracy, the print can be performed by accelerating or decelerating the heads (640, 641) and programmatically compensating for the ink ejection timing by the controller (625). This significantly increases the speed and efficiency of the printing operation. This is because the print head (640, 641) can skip the area that does not need to be printed when ejecting ink, and can minimize the time when the print head does not eject ink on the substrate. Because. Therefore, a linear servomotor that drives the carriage (631) carrying the printheads (640, 641) laterally across the bridge (630) is preferred for the machine (600).
[0079]
The print head carriage (631) includes two print head sets (640, 641) fixed to the bottom surface. Each print head set has four inkjet print heads (640a to 640d, 641a to 641d). The four print heads of each print head set are arranged in a vertical line. This allows the columns to print sequentially along the horizontal strip with respect to the substrate (605) when the printhead carriage (631) is driven laterally on the bridge (630). , Each of which can apply four colors CMYK. Each of the inkjet printheads (640a-640d, 641a-641d) has 256 inkjet nozzles in a linear array. These inkjet nozzles extend in the longitudinal direction of the frame (601) and in a line perpendicular to the direction of movement of the carriage (631) on the bridge (630). The nozzles of each printhead (640, 641) are configured to be able to simultaneously eject one of the CYMK colors of the inkjet UV ink, and are controlled to eject simultaneously and selectively. You. This makes it possible to print a strip of 256 pixels juxtaposed laterally with respect to the substrate (605) at a rate of 15,000 dots per second. The pitch between the nozzles in this embodiment is 90 jets per 2.54 cm (1 inch). Thus, each printhead has a width slightly less than 3 inches. A single pass of the printhead prints, for example, an approximately 2.85 inch wide strip of 90 rows of pixels. If two sets of heads (640, 641) are used, the width of the strip will be about 5.70 inches. By marking the web at about 1/180 inch (1/180 inch) and printing by further passing through a carriage (631) that can be reversed, as shown in FIG. A longitudinal resolution of 180 dpi (180 dots per inch, 180 pixels per 2.54 cm (1 inch)) can be obtained. With four passes of the printhead, a 360 dpi longitudinal dot resolution can be obtained when labeled at a scan interval of about 1/360 inch. Depending on the needs, schemes to reduce noise or to achieve different levels of print quality may be labeled with half or one-third the number of jets and double or triple the scan. Make the attachment. The horizontal resolution can be set to an arbitrary resolution up to about 720 dpi by controlling the resolution and timing of information transmitted from the controller (625) to the print head. The lateral dot resolution is preferably maintained as close to the longitudinal resolution used.
[0080]
Ink is applied to each printhead (640a-640d, 641a) by a respective one of a set of eight ink supplies (not shown) located within the left side of the base (609) of the housing (601). ６４641d). Each printhead and corresponding ink supply are connected by a corresponding tube attached by a wire cage (634). Each ink supply has a collapsible plastic bag and a peristaltic pump for supplying UV ink to the corresponding one of the printheads (640a-640d, 641a-641d). Each collapsible supply bag is connected to a peristaltic pump via a tube that may have a quick connector. A peristaltic pump supplies ink to the corresponding inkjet printhead via a tube. Each tube between the peristaltic pump and the printhead may be provided with an additional intermediate reservoir, which may allow for intermittent operation of the peristaltic pump, or alternatively, may be provided at the output port of the pump. Can also respond to the intermittent request on the downstream side.
[0081]
In the preferred illustrated embodiment, the inks require a polymerizable monomer that is stable until or not exposed to a sufficient level of UV light to initiate the polymerization reaction. UV-polymerizable ink. UV light is supplied by a pair of UV curing heads (645, 646). These UV curing heads (645, 646) are mounted on both sides of the carriage (631) so that the ink can be exposed immediately after being deposited on the substrate (605) by the print heads (640, 641). ing. The UV light heads (645, 646) operate alternately. That is, the UV light head located on the side of the carriage on the rear side with respect to the movement of the print head (640, 641) is driven, and the carriage (631) is moved laterally on the bridge by about 102.4 cm / sec (about 40 The ink dots are cured within about 0.05 to 0.20 seconds from the point of deposition when moving at inches / sec). Such an arrangement of UV light heads (645,646) can cure any UV ink atomization that can be formed by each nozzle of the printhead, thereby converting liquid monomers to less harmful dust. It has the advantage that it can be converted. An additional UV light curing head (647) (indicated by phantom lines in FIG. 3) can be provided on a separate carriage (648), with the carriage (631) on the back side of the bridge (630). Can be moved independently so that the ink can be more completely cured by scanning the substrate (605) downstream of the printhead (640, 641).
[0082]
A source of substrate material (605) is loaded onto a roll (650) on a slide carrier (651). At the time of loading, the slide carrier (651) is slid out of the base (609) of the housing (601), and at the time of operation of the machine (600), the slide carrier (651) is returned to the position shown in FIG. The material web (605) extends from the roll (650), passes through a driven roller (652), and passes through the bottom surface of a vertically movable buffer roller (or accumulator roller) (653). , On the conveyor table (615) and onto the conveyor belt (616). The buffer roller (653) weights the web material (605), thereby applying a constant tension to the web material (605). The ends of the shaft of the roller (653) are arranged in vertical tracks configured to maintain the height of the roller. Limit switches or other detectors (not shown) detect the upper and lower positions of the shock absorbing roller (653), thereby allowing control of the degree of material supply from the supply roll (650). I have. A pinch roller (619) is arranged at a rear end, that is, a downstream end of the conveyor belt (615). The pinch roller (619) can clamp the web (605) between the web (605) and the belt (616) when the web (605) passes over the periphery of the roller (618).
[0083]
A heater (660) is arranged below the nip between the rollers (618, 619). Material web (605) enters heater (660) and is heated in heater (660). This reduces the amount of uncured monomer in the UV ink, similar to the heating station (26) described above in connection with embodiment (10) of FIG. Rather than using heated air as in the heating station (26), the heater (660) contacts the substrate (605) by one or more heated platens. In this case, the heated platen rapidly heats the substrate to a temperature of about 180 ° C. (360 ° F.) within about 1-2 seconds. The heating station or heater (660) has a path from about 30 inches to about 40 inches for the web (605). The heater (660) is first heated and positioned so that it can contact the bottom of the web, which is the side opposite to the side where the ink was deposited from the printhead (640, 641). It has a stainless steel bull nose platen (661). The bull nose platen (661) takes from 30 seconds to 3 minutes in the case of hot air to a desired temperature of about 300 to 380 ° F. in about 1 to 2 seconds. The material (605) is heated. The web (605) passes through a second bullnose platen (662) located downstream of the first platen (661). The second bull nose platen (662) contacts the ink bearing surface of the substrate (605) and the temperature of the substrate (605), particularly the temperature of the ink, is desired throughout the thickness of the material (605). Ensure that the temperature is reached. After reaching the desired temperature, the substrate (605) is maintained at the desired temperature by a series of additional plates (663, 664). Instead of these additional plates, other techniques, such as, for example, heated air or radiant heaters, capable of maintaining the desired temperature for a further 30 seconds or so are also suitable. An exhaust system (not shown) is connected to the heater (660) to exhaust all vapors, including ink monomers. Such exhaust can be connected to an electrostatic carbon filter, and the air exhausted from the filter is returned to the environment.
[0084]
At the outlet of the heater (660), a series of rollers (666) are collecting the printed web (605). Within the series of rollers (666), a further cushioning roller (667) is provided. The buffer roller (667) maintains tension on the web (605) downstream from the nip between the rollers (618, 619).
[0085]
As shown in FIG. 5, on the appropriate side of the printhead path, the carriage (631) is provided with a head cleaning station (670). During printing of the material web (605), the carriage (631) is moved periodically, for example, after printing a predetermined length of web of 20 m, or when the operator decides to clean the head. , To the appropriate side of the bridge (630) and through the cleaning station (670). The cleaning station (670) is provided with a pan (671) for collecting ink. When the head moves to the cleaning station (670), the head passes over the slot (672) in the wiper blade mounting block (673), ejects ink from the head into the pan (671), To clean. The cleaning station (670) is further provided with an array of a plurality of polyurethane wiper blades (675) attached to the block (673) and extending longitudinally and projecting upward. I have. The carriage (631) operates to wipe the head (640, 641) in the front-rear direction on the wiper blade (675) by moving on the bridge (630). The blade is formed from a polymeric material such as polyurethane, for example, and is held against the member (673) in a slotted blade holder member (677) fixed to the top surface of the block (673). . The block (673) is provided with a plurality of slots (676) to collect the ink wiped from the head by the blade (675) into the collecting pan (671). After cleaning the head, the carriage resumes scanning and prints the web (605). Such a head cleaning is programmed to be performed automatically and periodically at the time of a print operation when the operator selects the automatic head cleaning mode.
[0086]
The operation of the machine (600) is performed on the control panel (606) described above. FIG. 6 shows the main control window (680) displayed on the screen (608) of the panel (606). This window (680) includes a function key (681) and a series of buttons (682) for assigning functions to a plurality of hard buttons (607) on the panel (606). The functions to be assigned include a function of manually advancing the web (605), a function of moving the slide carrier (651) for carrying in the roller (650), a function of performing another operator procedure, and the like. And a function of selecting information to be displayed on the screens (611 to 614) of the information bridge (610). The operator can manually select a pattern. That is, pressing the button (684) opens a pattern selection window (684a) for displaying a plurality of icons (683a) indicating a plurality of available patterns, as shown in FIG. 6A, and makes a selection. . The selected pattern is displayed in the window (683) (FIG. 6). The operator can also set printer parameters by opening a printer setting window (685a) as shown in FIG. 6B by pressing a button (685) on the window (680). The operator further opens a printer setting window such as various pages (686a, 686b) as shown in FIGS. 6C and 6D by pressing a button (686) on the window (680). Can be set. Input, printout, and other communication functions can be controlled by pressing button (687), while diagnostic information can be displayed by pressing button (688). Information about speed and timing is displayed by pressing box (689), while batch job status data, eg, completed items and quantities, and job (product and customer) identification data are displayed in box (690). Displayed by pressing. The machine (600) is disclosed in US Pat. No. 6,105,520 entitled "Quilt Making Automatics Scheduling System and Method" by James T. Frazer, Von Hall, Jr. and M. Burl White. It is configured to function according to a batch control method and an automatic schedule management process that is performed. The content of this document is incorporated herein by reference in its entirety.
[0087]
FIG. 7A shows a printing apparatus (700) where a web or other substrate (711) of woven or braided polyester woven material is provided for printing. The apparatus (700) comprises a support table (702) on which a web (711) is fed over an upper surface. The fixed bridge (713) extends laterally across the path of the web (711) above the table (702). The printhead carriage (714) is mounted so as to be able to move along the bridge (713) and is driven by a linear servomotor (717). On the carriage (714), an inkjet print head (715) is supported and oriented such that it can jet UV curable ink onto the substrate (711) on the table (702). I have. Further, on the carriage (714), a pair of UV light curing heads (716) are mounted on both sides of the print head (715), and a pair of UV light curing heads (716) is provided immediately after the UV ink reaches the base material. At this point, the orientation is such that the UV ink jetted onto the substrate (711) can be exposed.
[0088]
The table (702) is formed from a metal, such as stainless steel, for example, and has an upward facing surface coated with a release material layer (704), at least in the area where the printhead (715) prints. . The release material is, for example, TEFLON (registered trademark), a release material made of silicone, another material to which the ink does not adhere, or another material having a small adhesive force of the ink. That is, the release material is such that the ink can be easily wiped off or the ink can be easily removed from the release material layer (704). Ideally, the release material layer (704) has such an adhesion to the ink that the ink cannot be wiped off by the passage of the substrate (711) on the table (702), and Have an adhesion to the ink that is small enough to allow the ink to be relatively easily wiped or removed from the release material layer (704). Alternatively, the ink on layer (704) can be made removable, though typically fixed to layer (704), by using a solvent or other cleaning agent.
[0089]
The UV curing head (716) can preferably not only expose the ink deposited on the substrate (711), but also after penetrating the pores and holes present in the weave of the substrate (711). It has a light source that is focused over a relatively long depth of field so that even the ink collected on the release material layer (704) beneath can be exposed. As a result, the ink on the release material layer (704) is sufficiently fixed or cured. Therefore, when the ink on the release material layer (704) enters the cleaning station, it becomes a powder or a substantially solid state. Thereby, it can be easily wiped or removed from the surface of the release material layer (704).
[0090]
The table (702) can be a vacuum suction table having a plurality of vacuum suction holes (721) penetrating the layer (704), so that vacuum suction can be performed through the layer (704). This can assist in holding the base material (711) at a predetermined position during printing.
[0091]
FIG. 7B shows a printing apparatus (710) in which a web (711) of woven or braided polyester woven material is provided for printing. The device (710) comprises a support table (712) on which a web (711) is fed over an upper surface. The fixed bridge (713) extends laterally across the path of the web (711) above the table (712). The printhead carriage (714) is mounted so as to be able to move along the bridge (713) and is driven by a linear servomotor (717). On the carriage (714), an inkjet printhead (715) is supported and oriented such that it can jet UV curable ink onto the substrate (711) on the table (712). I have. Further, on the carriage (714), a pair of UV light curing heads (716) are mounted on both sides of the print head (715), and a pair of UV light curing heads (716) is provided immediately after the UV ink reaches the base material. At this point, the orientation is such that the UV ink jetted onto the substrate (711) can be exposed.
[0092]
On the table (712), a release material sheet (720) is arranged between the table (712) and the substrate (711). The release material is, for example, TEFLON (registered trademark), a release material made of silicone, another material to which the ink does not adhere, or another material having a small adhesive force of the ink. That is, the release material is such that the ink can be easily wiped from the surface of the release material sheet (720) or the ink can be easily removed. In the device (710), the release material sheet (720) is in the form of a web or endless belt. The release material belt (720) moves with the substrate (711) and returns to the path (722) below the table (712). Along the path (722), a cleaning station (723) is located. A release material belt (720) is adapted to pass through the cleaning station (723). The cleaning station (723) includes a brush and a vacuum suction member (not shown), and wipes ink from the surface of the belt (721). The wiped ink is sent to a filter (not shown).
[0093]
The UV curing head (716) can preferably not only expose the ink deposited on the substrate (711), but also after penetrating the pores and holes present in the weave of the substrate (711). It has a light source that is focused over a relatively long depth of field so that even the ink collected on the release material belt (720) beneath can be exposed. As a result, the ink on the release material (720) is sufficiently fixed or cured. Therefore, when the ink on the release material (720) enters the cleaning station, it becomes a powder or a substantially solid state. Thereby, it can be easily wiped or removed from the surface of the release material sheet (720).
[0094]
It is necessary that the base material is sufficiently porous so that the ink can pass therethrough, and that the base material transmits UV light enough to cure the ink on the protective material (or the release material). If not, the use of a movable belt allows the ink to be collected while moving with the substrate. Therefore, the ink does not cause contamination. Once the belt has separated from the substrate, the ink on the protective material (or release material) can be cured by using a separate UV light source. Alternatively, the ink can be removed from the belt in a liquid state.
[0095]
The table (712) can be a vacuum suction table. In this case, the material (720) should be sufficiently porous to allow vacuum suction to pass through. This can assist in holding the substrate (711) at a predetermined position during printing.
[0096]
FIG. 7C shows a cross-sectional view of a printing device (705) similar to the device (700) in FIG. 7A. The apparatus (705) is supplied with a web or other substrate (711) of woven or woven polyester woven material for printing. The device (705) comprises a platen or table (706) to which a web (711) is fed over an upper surface. The printhead carriage (714) is mounted for movement along a bridge similar to that shown in FIG. 7A. An inkjet printhead (715) is supported on the printhead carriage (714) and oriented such that it can jet UV curable ink onto the substrate (711) on the table (705). Have been. Further, on the carriage (714), a pair of UV light curing heads (716) are mounted on both sides of the print head (715), and a pair of UV light curing heads (716) is provided immediately after the UV ink reaches the base material. At this point, the orientation is such that the UV ink jetted onto the substrate (711) can be exposed.
[0097]
The table (705) is formed of a metal, such as stainless steel, for example, and has an upward facing surface coated with a release material layer (702), at least in the area where the printhead (715) prints. . Instead of providing the release material layer (704) having an adhesive force to the ink to such an extent that the ink is not wiped off by the passage of the base material (711) on the table (706), the base material (711) is used. ) Can be kept out of contact with the layer (704) and the table (705) in the area between the printhead (715) and the table (706).
[0098]
The separation distance between the table (706) and the substrate (711) may be, for example, a side fixing member, a support wire, a support mesh, a plurality of sets of lateral rollers, or the substrate (711) for printing. It is maintained by a guide structure, such as another structure that maintains the condition. The guide structure can be a plurality of sets of laterally extending members that can sandwich the fabric and pull the fabric parallel to the table (706) to separate it from the table (706). Each of the plurality of sets of the sandwiching members can be a pair of smooth low friction bars, a set of bars and rollers, or a pair of rollers. The sandwiching member, for example, can hold the substrate with sufficient tension to keep the substrate in place with respect to the printhead during printing, and separate the substrate from the table (706). The substrate can be held with a sufficiently high tension to obtain. In the embodiment of FIG. 7C, the guide structure provides tension to the substrate (711), causing the substrate (711) to be at a small separation, such as, for example, 1/4 inch. It is maintained above the table (706). Thereby, the base material does not contact the surface of the table (706). The tension on the substrate (711) is maintained by two spaced apart sets (731,732) of rolls (731a, 731b; 732a, 732b), for example, as shown in FIG. 7C. One set (731) is located upstream of the print head (715), and the other set (732) is located downstream of the print head (715). The sets are horizontally spaced from one another with a spacing of approximately 3-4 inches.
[0099]
The UV curing head (716) can preferably not only expose the ink deposited on the substrate (711), but also after penetrating the pores and holes present in the weave of the substrate (711). It has a light source that is focused over a relatively long depth of field so that even the ink collected on the release material layer (704) beneath can be exposed. Here, the release material layer (704) is located on the table (706) and is separated from the base material (711) below the base material (711). As a result, the ink on the release material layer (704) is sufficiently fixed or cured. Therefore, the ink on the release material layer (704) is in a powder or substantially solid state. Thereby, it can be easily wiped or removed from the surface of the release material layer (704).
[0100]
In the embodiment (705) of FIG. 7C, ink that has penetrated the porous substrate (711) and reached the release layer (704) from the platen (706) is periodically wiped.
[0101]
While the above description is representative of certain preferred embodiments of the invention, those skilled in the art will appreciate that various modifications and additions can be made to the above embodiments without departing from the principles of the invention. It will be appreciated that what can be done.
[Brief description of the drawings]
[0102]
FIG. 1 is a schematic perspective view of one embodiment of a machine for printing and quilting a web-fed mattress cover embodying the principles of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating an inkjet printing machine embodying the principles of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of the printing machine shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view showing a part of the printing machine shown in FIGS. 2 and 3;
FIG. 5 is a plan view showing a part of the printing machine shown in FIG.
FIG. 5A is a perspective view showing a part of FIG. 5;
FIG. 6 shows a display screen of an operator terminal and an information bridge in the machine of FIG. 1;
FIG. 6A shows a display screen of an operator terminal and an information bridge in the machine of FIG. 1;
FIG. 6B shows a display screen of an operator terminal and an information bridge in the machine of FIG. 1;
FIG. 6C shows a display screen of the operator terminal and the information bridge in the machine of FIG. 1;
FIG. 6D shows a display screen of an operator terminal and an information bridge in the machine of FIG. 1;
FIG. 7A illustrates an alternative embodiment of the present invention for addressing ink ejected through a porous substrate.
FIG. 7B illustrates an alternative embodiment of the present invention for addressing ink ejected through a porous substrate.
FIG. 7C illustrates an alternative embodiment of the present invention for addressing ink ejected through a porous substrate.
[Explanation of symbols]
[0103]
11 frames
15 Web (base material)
23 UV light curing head
24 UV light curing station
25 Inkjet print station
30 inkjet printhead
35 Controller
601 housing
605 Woven material base web (substrate)
615 Conveyor table
616 Conveyor belt
625 controller
630 Print Bridge
631 Printhead carriage
633 linear servo motor
640 print head set
640a inkjet printhead
640b inkjet printhead
640c inkjet printhead
640d inkjet printhead
641 print head set
641a inkjet printhead
641b inkjet printhead
641c inkjet printhead
641d inkjet printhead
645 UV curing head
646 UV curing head
660 heater
661 First platen (heated plate)
662 Second platen (heated plate)
663 additional plate (heated plate)
664 additional plates (heated plates)
700 printing device
702 support table
705 printing device
706 table
710 printing device
711 Web (base material)
712 support table
713 fixed bridge
714 print head carriage
715 inkjet print head
716 UV light curing head
717 Linear servo motor
720 Release material sheet (non-sticking protection material)
723 Cleaning Station

Claims (63)

基材上に画像をプリントするための方法であって、
硬化媒体に曝されるまでは安定なものでありかつ染料を含有している物質を、基材上に堆積させ；
前記基材に対して前記硬化媒体を適用することによって、前記基材上において前記物質を少なくとも部分的に硬化させ；
前記基材を乾燥させることによって、前記堆積させた前記物質内の前記染料に基づく画像を前記基材上に形成する；
ことを特徴とする方法。A method for printing an image on a substrate, comprising:
Depositing a substance that is stable until exposed to the curing medium and contains a dye on the substrate;
At least partially curing the material on the substrate by applying the curing medium to the substrate;
Forming an image on the substrate based on the dye in the deposited material by drying the substrate;
A method comprising: 請求項１記載の方法において、
前記基材を、織布とし；
前記物質を、ＵＶ放射に曝されたときには重合するようなＵＶ硬化モノマーを備えたものとし；
前記堆積に際しては、前記染料を含有した前記物質を、前記織布上に噴射し；
前記硬化に際しては、前記基材上に堆積させた前記モノマーをＵＶ放射に対して曝すことにより、前記織布の表面上にポリマーを形成し；
前記画像形成に際しては、前記基材表面からの前記染料を、前記織布のファイバ内へと移動させて結合させる；
ことを特徴とする方法。The method of claim 1, wherein
The base material is a woven fabric;
Said substance is provided with UV-curable monomers which polymerize when exposed to UV radiation;
Upon the deposition, spraying the substance containing the dye onto the woven fabric;
Upon curing, exposing the monomer deposited on the substrate to UV radiation to form a polymer on the surface of the woven fabric;
In forming the image, the dye from the surface of the base material is moved into the fiber of the woven fabric and bonded thereto;
A method comprising: 請求項１または２記載の方法において、
前記堆積に際しては、ＵＶ硬化成分と染料成分とを含有したインク組成物を噴射し；
前記硬化に際しては、前記ＵＶ硬化成分をＵＶ光に対して曝すことにより、前記基材上に噴射堆積させた少なくとも前記ＵＶ硬化成分を実質的に硬化させ、これにより、前記染料成分を含有した前記基材上に、実質的に硬化したＵＶ成分を形成する；
ことを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
At the time of the deposition, an ink composition containing a UV curing component and a dye component is jetted;
At the time of the curing, the UV curing component is exposed to UV light, thereby substantially curing at least the UV curing component spray-deposited on the base material, thereby containing the dye component. Forming a substantially cured UV component on the substrate;
A method comprising: 請求項３記載の方法において、
前記画像形成に際しては、前記実質的に硬化させた前記ＵＶ成分を有した前記基材を加熱し、これにより、前記染料成分による前記織布の染色を引き起こすことを特徴とする方法。4. The method of claim 3, wherein
A method of heating the substrate having the substantially cured UV component during the image formation, thereby causing the woven fabric to be dyed by the dye component. 請求項４記載の方法において、
前記硬化に際しては、未硬化モノマーを含有した状態で実質的に硬化したＵＶ硬化を形成し；
前記加熱によって、前記織布上における前記未硬化モノマーの量を減少させる；
ことを特徴とする方法。The method of claim 4, wherein
Upon curing, forming a substantially cured UV cure with the uncured monomer contained;
The heating reduces the amount of the uncured monomer on the woven fabric;
A method comprising: 請求項１または２記載の方法において、
前記物質を、顔料を含有したものとし；
前記硬化によって、前記基材の表面上において、前記硬化済み物質内の前記顔料を固定する；
ことを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
The substance contains a pigment;
Fixing the pigment in the cured material on the surface of the substrate by the curing;
A method comprising: 請求項１または２記載の方法において、
前記堆積に際しては、ＵＶ硬化成分と染料成分とを含有した物質を、前記基材上へと噴射し；
前記硬化に際しては、前記基材上において前記ＵＶ硬化成分をＵＶ光に対して曝すことにより、前記基材上に噴射堆積させた少なくとも前記ＵＶ硬化成分を実質的に硬化させる；
ことを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
Upon the deposition, spraying a substance containing a UV curing component and a dye component onto the substrate;
At the time of the curing, the UV curing component is exposed to UV light on the substrate to substantially cure at least the UV curing component spray-deposited on the substrate.
A method comprising: 請求項７記載の方法において、
前記画像形成に際しては、前記基材上において、前記実質的に露光硬化させた前記ＵＶ成分と、前記染料成分と、を含有してなる前記物質を加熱することを特徴とする方法。The method of claim 7, wherein
The method according to claim 1, wherein, during the image formation, the substance comprising the substantially exposed and cured UV component and the dye component is heated on the substrate. 請求項８記載の方法において、
前記実質的に硬化させた前記ＵＶ硬化成分を、少なくともいくらかの未硬化モノマーを有したものとし；
前記物質の前記加熱によって、前記基材上における前記未硬化モノマーの量を減少させる；
ことを特徴とする方法。9. The method of claim 8, wherein
Said substantially cured UV-curable component having at least some uncured monomer;
The heating of the substance reduces the amount of the uncured monomer on the substrate;
A method comprising: 請求項７記載の方法において、
前記基材上において、前記実質的に露光硬化させた前記ＵＶ成分と、前記染料成分と、を含有してなる前記物質を加熱し；
この加熱に際しては、前記基材を、加熱したプレートに対して接触させる；
ことを特徴とする方法。The method of claim 7, wherein
Heating, on the substrate, the substance comprising the substantially exposed and cured UV component and the dye component;
During the heating, the substrate is brought into contact with a heated plate;
A method comprising: 請求項１または２記載の方法において、
前記堆積に際しては、大面積基材上に前記物質をプリントすることを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
The method of claim 1, wherein the depositing comprises printing the material on a large area substrate. 請求項１または２記載の方法において、
前記基材上における前記物質の前記少なくとも部分的な硬化に際しては、前記基材上への前記プリントの直後において、前記基材に対して前記硬化媒体を適用することによって前記基材上において前記物質を定着させ、これにより、前記基材上における前記物質の広がりを低減させることを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
Upon the at least partial curing of the material on the substrate, immediately after the printing on the substrate, the material is applied on the substrate by applying the curing medium to the substrate. Fixing, thereby reducing the spread of the substance on the substrate. 請求項１または２記載の方法において、
前記基材上における前記物質の前記少なくとも部分的な硬化に際しては、前記基材上への前記プリントの直後において、前記物質をＵＶ光に対して曝すことによって前記基材上において前記物質を定着させ、これにより、前記基材上における前記物質の広がりを低減させることを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
Upon the at least partial curing of the substance on the substrate, immediately after the printing on the substrate, fix the substance on the substrate by exposing the substance to UV light. And thereby reducing the spread of said substance on said substrate. 請求項１記載の方法において、
前記画像形成に際しては、前記少なくとも部分的に硬化させた前記物質を有した前記基材を、加熱したプレートに対して接触させることを特徴とする方法。The method of claim 1, wherein
A method according to claim 1 wherein said substrate having said at least partially cured material is contacted with a heated plate during said imaging. 請求項１記載の方法において、
前記物質を、染料を含有した重合可能物質とし；
前記硬化に際しては、前記物質内において重合反応を開始させるとともに、前記物質が実質的に重合するまでその重合反応を維持する；
ことを特徴とする方法。The method of claim 1, wherein
Said substance is a polymerizable substance containing a dye;
Upon curing, initiate a polymerization reaction within the substance and maintain the polymerization reaction until the substance is substantially polymerized;
A method comprising: 請求項１５記載の方法において、
前記画像形成に際しては、前記基材上において、前記実質的に重合させた前記物質と、この物質内に含有されている前記染料と、を加熱し、これにより、前記基材の染色を引き起こすことを特徴とする方法。The method of claim 15,
During the image formation, the substantially polymerized substance and the dye contained in the substance are heated on the substrate, thereby causing the substrate to be dyed. The method characterized by the above. 請求項１，１４，１５，１６のいずれか１項に記載の方法において、
前記堆積に際しては、前記基材上に前記物質を噴射することを特徴とする方法。The method according to any one of claims 1, 14, 15, and 16,
The method according to claim 1, wherein the depositing includes spraying the substance onto the substrate. 請求項１６記載の方法において、
前記少なくとも部分的に硬化させた前記物質を、少なくともいくらかの未重合モノマーを有したものとし；
前記加熱によって、前記基材上における前記未重合モノマーの量を減少させる；
ことを特徴とする方法。The method of claim 16,
Said at least partially cured material having at least some unpolymerized monomer;
The heating reduces the amount of the unpolymerized monomer on the substrate;
A method comprising: 請求項１または２記載の方法において、
前記物質を、染料成分を含有した硬化可能液体とし；
前記硬化に際しては、前記基材の表面上において、前記液体を少なくとも部分的に凝固させる；
ことを特徴とする方法。The method according to claim 1 or 2,
Said substance is a curable liquid containing a dye component;
Upon curing, the liquid is at least partially solidified on the surface of the substrate;
A method comprising: 請求項１９記載の方法において、
前記画像形成に際しては、前記基材の前記表面上において、前記少なくとも部分的に凝固させた前記液体を加熱し、これにより、前記基材の染色を引き起こすことを特徴とする方法。20. The method of claim 19,
A method of heating the at least partially solidified liquid on the surface of the substrate during the imaging, thereby causing staining of the substrate. 請求項１記載の方法において、
前記堆積に際しては、染料が懸架されている硬化可能液体ポリマーを、前記基材上へと噴射し；
前記硬化に際しては、前記基材上において前記液体ポリマーを実質的に硬化させ、これにより、前記基材上における前記懸架染料の位置を固定する；
ことを特徴とする方法。The method of claim 1, wherein
Upon said deposition, a curable liquid polymer with a suspended dye is sprayed onto said substrate;
Upon curing, the liquid polymer is substantially cured on the substrate, thereby fixing the position of the suspended dye on the substrate;
A method comprising: 請求項２１記載の方法において、
さらに、前記基材上において、前記実質的に硬化させた前記液体ポリマーを加熱し、これにより、前記染料を活性化させて、前記基材の染色を引き起こすことを特徴とする方法。22. The method of claim 21, wherein
Further, the method comprises heating the substantially cured liquid polymer on the substrate, thereby activating the dye and causing dyeing of the substrate. 請求項２２記載の方法において、
前記染料を、昇華染料とし；
前記加熱に際しては、前記染料を加熱することによって前記染料を昇華させ、これにより、前記基材を染色する；
ことを特徴とする方法。23. The method of claim 22, wherein
Said dye is a sublimation dye;
At the time of the heating, the dye is sublimated by heating the dye, thereby dyeing the base material;
A method comprising: 請求項２２記載の方法において、
前記硬化可能液体ポリマーを、ＵＶ硬化物質とし；
前記染料を、昇華染料とし；
前記硬化に際しては、前記基材上への前記物質の噴射後に、十分に短い時間にわたって前記物質をＵＶ光に対して曝すことにより、前記基材上における前記ポリマーの広がりを少なくとも部分的に防止し；
前記加熱に際しては、前記染料を加熱することによって前記染料を昇華させる；
ことを特徴とする方法。23. The method of claim 22, wherein
Said curable liquid polymer is a UV curable substance;
Said dye is a sublimation dye;
Upon curing, exposing the substance to UV light for a sufficiently short period of time after spraying the substance onto the substrate to at least partially prevent the polymer from spreading on the substrate. ;
In the heating, the dye is sublimated by heating the dye;
A method comprising: デジタルプリント方法であって、
リニアサーボモータを使用することによって、基材を横断させるようにしてプリントヘッドを駆動し；
前記プリントヘッドによって前記基材上に画像をデジタル的にプリントする；
ことを特徴とする方法。A digital printing method,
Driving the printhead across the substrate by using a linear servomotor;
Digitally printing an image on the substrate by the printhead;
A method comprising: 請求項２５記載の方法において、
前記プリントに際しては、前記プリントヘッドから前記基材上へとインクを噴射することを特徴とする方法。26. The method of claim 25,
The method according to claim 1, wherein the printing is performed by ejecting ink from the print head onto the substrate. 請求項２６記載の方法において、
さらに、前記基材を横断しての前記プリントヘッドの速度に関連させつつ前記噴射のタイミングを早めるようにして、前記インクの前記噴射を制御することを特徴とする方法。27. The method of claim 26,
Controlling the jetting of the ink such that the timing of the jetting is advanced in relation to the speed of the printhead across the substrate. 請求項２６記載の方法において、
さらに、前記基材を横断しての前記プリントヘッドの速度に関連させつつ前記噴射のタイミングを早めるようにして、前記インクの前記噴射を制御し、これにより、前記プリントヘッドの速度のうちの前記基材に対して平行な速度成分に基づく、前記インクの横方向位置ズレを補償することを特徴とする方法。27. The method of claim 26,
Further controlling the firing of the ink such that the timing of the firing is advanced while being related to the speed of the printhead across the substrate, thereby controlling the speed of the printhead. Compensating for lateral displacement of the ink based on a velocity component parallel to a substrate. 請求項２５記載の方法において、
前記プリントヘッドの前記駆動に際しては、前記リニアサーボモータを使用することによって基材を横断させるようにして前記プリントヘッドを駆動させつつ、前記プリントヘッドを加減速させ；
前記プリントに際しては、前記プリントヘッドを加減速させつつ、前記基材上へのプリントを行う；
ことを特徴とする方法。26. The method of claim 25,
The drive of the print head is accelerated and decelerated while driving the print head so as to traverse a substrate by using the linear servo motor;
At the time of printing, printing is performed on the base material while accelerating and decelerating the print head;
A method comprising: 請求項２９記載の方法において、
前記プリントに際しては、前記プリントヘッドを加減速させつつ、前記プリントヘッドから前記基材上へとインクを噴射することを特徴とする方法。30. The method of claim 29,
The method according to claim 1, wherein the printing head ejects ink from the print head onto the substrate while accelerating and decelerating the print head. 請求項３０記載の方法において、
さらに、前記基材を横断しての前記プリントヘッドの速度に関連させつつ前記噴射のタイミングを早めるようにして、前記インクの前記噴射を制御することを特徴とする方法。31. The method of claim 30, wherein
Controlling the jetting of the ink such that the timing of the jetting is advanced in relation to the speed of the printhead across the substrate. 請求項２６記載の方法において、
さらに、前記基材を横断しての前記プリントヘッドの速度に関連させつつ前記噴射のタイミングを早めるようにして、前記インクの前記噴射を制御し、これにより、前記プリントヘッドの速度のうちの前記基材に対して平行な速度成分に基づく、前記インク噴射の横方向位置ズレを補償することを特徴とする方法。27. The method of claim 26,
Further controlling the firing of the ink such that the timing of the firing is advanced while being related to the speed of the printhead across the substrate, thereby controlling the speed of the printhead. Compensating for lateral displacement of said ink jet based on a velocity component parallel to a substrate. 請求項２５記載の方法において、
前記基材を、織布とし；
前記プリントに際しては、前記プリントヘッドから前記織布の表面上へとインクを噴射する；
ことを特徴とする方法。26. The method of claim 25,
The base material is a woven fabric;
Ejecting ink from the print head onto the surface of the woven fabric during the printing;
A method comprising: 織布上へとプリントを行うための方法であって、
前記基材の表面からファイバを除去し；
前記基材上へのインクジェットプリントを行う；
ことを特徴とする方法。A method for printing on woven fabric,
Removing fibers from the surface of the substrate;
Performing inkjet printing on the substrate;
A method comprising: 請求項３４記載の方法において、
前記ファイバの前記除去に際しては、前記基材の前記表面を剃毛することを特徴とする方法。The method of claim 34,
A method as claimed in claim 1, wherein said removing said fiber comprises shaving said surface of said substrate. 請求項３４記載の方法において、
前記ファイバの前記除去に際しては、前記基材の前記表面の毛焼きを行うことを特徴とする方法。The method of claim 34,
A method according to claim 1, wherein the removing of the fiber includes performing a baking on the surface of the substrate. 請求項３４記載の方法において、
前記ファイバの前記除去を、プリント装置のフレーム上に支持したときに、前記基材上において行い；
前記プリントを、前記プリント装置の前記フレーム上に前記基材をなおも支持したままの状態で行う；
ことを特徴とする方法。The method of claim 34,
Performing the removal of the fiber on the substrate when supported on a frame of a printing device;
Performing the printing with the substrate still supported on the frame of the printing device;
A method comprising: インクジェットプリント装置であって、
硬化可能成分と染料成分とを含有している物質を、基材上へと噴射する手段と；
前記基材上において前記硬化可能成分を前記硬化媒体に対して曝すことによって、前記基材上へと噴射した少なくとも前記硬化可能成分を実質的に硬化させる手段と；
を具備していることを特徴とする装置。An inkjet printing apparatus,
Means for injecting a substance containing a curable component and a dye component onto a substrate;
Means for substantially curing at least the curable component sprayed onto the substrate by exposing the curable component to the curing medium on the substrate;
An apparatus comprising: 請求項３８記載の装置において、
さらに、前記硬化させた前記硬化可能成分と、前記染料成分と、を有した前記基材を加熱する手段を具備していることを特徴とする装置。39. The device of claim 38,
The apparatus further comprises means for heating the substrate having the cured curable component and the dye component. 請求項３８記載の装置において、
さらに、前記硬化させた前記硬化可能成分と、前記染料成分と、を有した前記基材に対して熱的に接触し得るよう構成された、加熱済みプレートを具備していることを特徴とする装置。39. The device of claim 38,
Further, it comprises a heated plate configured to be able to thermally contact the substrate having the cured curable component and the dye component. apparatus. 請求項３８記載の装置において、さらに、
前記基材に対して平行に延在するブリッジと；
このブリッジ上において可動とされたインクジェットプリントヘッドキャリッジと；
前記ブリッジに沿って前記プリントヘッドキャリッジを駆動し得るようにして、これらブリッジとプリントヘッドキャリッジとに対して接続されたリニアサーボ手段と；
前記ブリッジ上における前記プリントヘッドキャリッジの移動を制御し得るよう、前記リニアサーボ手段に対して接続されたプログラムコントローラと；
を具備していることを特徴とする装置。The device of claim 38, further comprising:
A bridge extending parallel to the substrate;
An inkjet printhead carriage movable on the bridge;
Linear servo means connected to the printhead carriage so as to drive the printhead carriage along the bridge;
A program controller connected to the linear servo means for controlling movement of the printhead carriage on the bridge;
An apparatus comprising: デジタルプリント装置であって、
基材支持体と；
この支持体に対して平行に延在したリニアサーボモータと；
このリニアサーボモータ上において前記支持体に対して平行に移動可能とされかつ前記支持体に向けて案内されるたデジタルプリントヘッドと；
前記リニアサーボモータを前記支持体に対して平行に駆動するとともに、前記プリントヘッドを、前記リニアサーボモータの移動と同期させて駆動し、これにより、前記支持体上の基材上に、電子ソースファイルからのデータに従って、画像をプリントさせるような、コントローラと；
を具備していることを特徴とする装置。A digital printing device,
A substrate support;
A linear servomotor extending parallel to the support;
A digital printhead movable on the linear servomotor parallel to the support and guided toward the support;
The linear servo motor is driven in parallel with the support, and the print head is driven in synchronization with the movement of the linear servo motor, so that an electron source is provided on a substrate on the support. A controller for printing an image according to data from a file;
An apparatus comprising: 請求項４２記載の装置において、
前記プリントヘッドが、インクジェットプリントヘッドであることを特徴とする装置。The device of claim 42,
An apparatus wherein the printhead is an inkjet printhead. 請求項４３記載の装置において、
前記コントローラが、前記リニアサーボモータの速度に応じて前記プリントヘッドからのインクの噴射タイミングを制御するものとされていることを特徴とする装置。The device of claim 43,
The apparatus according to claim 1, wherein the controller controls a timing of ejecting ink from the print head according to a speed of the linear servomotor. 請求項４３記載の装置において、
前記コントローラが、前記基材を横断しての前記プリントヘッドの速度に関連させつつ前記プリントヘッドからの前記インクの噴射のタイミングを早めるまたは遅くすることによって、前記リニアサーボモータの速度に応じて前記プリントヘッドからのインクの噴射タイミングを制御し、これにより、前記プリントヘッドの速度のうちの前記支持体上の前記基材に対して平行な速度成分に基づく、前記インクの横方向位置ズレを補償し得るものとされていることを特徴とする装置。The device of claim 43,
The controller responds to the speed of the linear servomotor by speeding up or slowing down the timing of the ejection of the ink from the printhead in relation to the speed of the printhead across the substrate. Controlling the timing of ink ejection from the printhead, thereby compensating for lateral displacement of the ink based on a velocity component of the printhead speed parallel to the substrate on the support. An apparatus characterized in that it is capable of doing so. 請求項４２記載の装置において、
前記コントローラが、前記リニアサーボモータが加速または減速されたときにでも前記電子ソースファイルの画像を正確に形成し得るように、前記プリントヘッドによるプリントを制御するものとされていることを特徴とする装置。The device of claim 42,
The controller controls printing by the print head so that an image of the electronic source file can be accurately formed even when the linear servomotor is accelerated or decelerated. apparatus. 織布プリント装置であって、
基材支持体と；
この支持体に対して横方向に延在したブリッジと；
このブリッジに沿って移動可能とされているとともに、前記支持体上の基材上へとインクドットパターンを堆積し得るようにして配置された、インクジェットプリントヘッドと；
前記ブリッジに沿って前記プリントヘッドを駆動し得るように配置されているとともに、コンピュータ制御された、リニアサーボモータと；
を具備していることを特徴とする装置。A woven fabric printing device,
A substrate support;
A bridge extending transversely to the support;
An inkjet printhead movable along the bridge and arranged to deposit an ink dot pattern on a substrate on the support;
A computer-controlled, linear servomotor positioned to drive the printhead along the bridge;
An apparatus comprising: 織布上にプリントするための方法であって、
非固着性保護材料を有した基材支持体を準備し；
前記基材支持体と前記基材との間に非固着性保護材料シート層を配置した状態で、前記基材支持体の上方に、複数のポアを有した織布を支持し；
いくらかのインクが前記基材の前記ポアを貫通して前記保護材料層上へと到達する状況で、前記基材上へとＵＶ硬化可能インクを噴射し；
噴射したＵＶ硬化可能インクを、ＵＶ光に対して曝し；
前記基材を、前記支持体の上方から取り外し；
前記保護材料シート層から、露光済みＵＶ硬化可能インクを拭う；
ことを特徴とする方法。A method for printing on woven fabric,
Providing a substrate support having a non-sticky protective material;
Supporting a woven fabric having a plurality of pores above the substrate support in a state where a non-sticking protective material sheet layer is disposed between the substrate support and the substrate;
Jetting UV curable ink onto the substrate in a situation where some ink penetrates through the pores of the substrate and onto the protective material layer;
Exposing the jetted UV curable ink to UV light;
Removing the substrate from above the support;
Wiping exposed UV curable ink from said protective material sheet layer;
A method comprising: 請求項４８記載の方法において、
前記非固着性保護材料を、前記支持体上における材料コーティング膜であるとともに、ＵＶインクが噴射されて少なくとも部分的に硬化されることとなる材料コーティング膜とし；
前記材料コーティング膜を、前記支持体上における前記基材のスライドによる摩擦によってそのようなインクが前記コーティング膜から拭いさられないよう十分に大きな接着力を有し、かつ、そのようなインクを前記支持体からクリーニングし得るよう十分に小さな接着力を有したものとし；
前記織布を、前記非固着性保護シート層に接触した状態で、前記基材支持体上に支持する；
ことを特徴とする方法。49. The method of claim 48,
The non-sticking protective material is a material coating film on the support and a material coating film to be at least partially cured by spraying UV ink;
The material coating has a sufficient adhesion to prevent such ink from wiping away from the coating due to the friction of the substrate sliding on the support, and the ink is coated with the ink. Have a sufficiently small adhesive strength so that it can be cleaned from the support;
Supporting the woven fabric on the substrate support while in contact with the non-sticky protective sheet layer;
A method comprising: 請求項４８記載の方法において、
前記基材支持体の上方における前記織布の前記支持に際しては、少なくとも前記プリントヘッドと前記基材支持体との間の領域においては、前記非固着性保護材料シート層の近傍において、前記基材に張力を印加して前記基材を前記基材支持体から離間させることを特徴とする方法。49. The method of claim 48,
In supporting the woven fabric above the substrate support, at least in a region between the print head and the substrate support, in the vicinity of the non-sticking protective material sheet layer, the substrate Applying a tension to the substrate to separate the substrate from the substrate support. インクジェットプリント装置であって、
基材テーブルと；
このテーブルの上方に位置するとともに、多孔性基材に向けて噴射されたインクのうち、前記多孔性基材を貫通したインクを収集することによって、前記多孔性基材を貫通したインクが前記テーブル上へと到達しないように前記テーブルを保護するよう機能する、非固着性保護材料層と；
前記テーブルの方を向いて配置されたインクジェットプリントヘッドと；
前記テーブルに隣接して配置されているとともに、前記テーブルの上方において前記基材に向けて前記プリントヘッドから噴射されたインクを硬化させるよう機能する、硬化ヘッドと；
を具備していることを特徴とする装置。An inkjet printing apparatus,
A substrate table;
By collecting ink that has passed through the porous substrate among the ink ejected toward the porous substrate and located above the table, the ink that has passed through the porous substrate can be collected by the table. A non-sticky protective material layer that functions to protect the table from reaching up;
An inkjet printhead positioned facing the table;
A curing head disposed adjacent to the table and operable to cure ink ejected from the printhead toward the substrate above the table;
An apparatus comprising: 請求項５１記載の装置において、
前記非固着性保護材料が、TEFLON（登録商標）であることを特徴とする装置。The apparatus of claim 51,
The device, wherein the non-sticking protection material is TEFLON (registered trademark). 請求項５１記載の装置において、
前記硬化ヘッドが、前記テーブルの上方の前記基材上へと既に噴射されたインクを露光し得るようにして配置された、一次ＵＶ光硬化源を備えていることを特徴とする装置。The apparatus of claim 51,
Apparatus, characterized in that the curing head comprises a primary UV light curing source arranged to expose the ink already ejected onto the substrate above the table. 請求項５３記載の装置において、
前記硬化源が、前記プリントヘッドを支持しているキャリッジ上にまたはそのようなキャリッジの近傍に取り付けられていて、インクが前記基材に到達した直後にインクを硬化させ得るものとされ、これにより、インクドットが前記基材の内部へと進入したりあるいはインクドットが広がったりする前に、前記インクドットを定着させることができることを特徴とする装置。The apparatus of claim 53,
The curing source is mounted on or near a carriage supporting the printhead and is capable of curing the ink immediately after the ink reaches the substrate, An ink dot fixing device for fixing the ink dot before the ink dot enters the inside of the base material or the ink dot spreads. 請求項５３記載の装置において、
前記ＵＶ光源が、この光源からの光が前記基材内の穴を透過して直下層上のインクを硬化させ得るよう十分に長い焦点距離を有したものとされていることを特徴とする装置。The apparatus of claim 53,
An apparatus wherein the UV light source has a focal length long enough to allow light from the light source to pass through holes in the substrate to cure the ink on the layer immediately below. . 請求項５１記載の装置において、
前記非固着性保護材料が、前記テーブル上における材料コーティング膜とされ、
この材料コーティング膜上には、ＵＶインクが噴射されて、少なくとも部分的に硬化され、
前記材料コーティング膜が、前記テーブル上における前記基材のスライドによる摩擦によってそのようなインクが前記コーティング膜から拭いさられないよう十分に大きな接着力を有し、かつ、そのようなインクを前記支持体からクリーニングし得るよう十分に小さな接着力を有したものとされていることを特徴とする装置。The apparatus of claim 51,
The non-sticking protection material is a material coating film on the table,
On this material coating film, UV ink is sprayed and at least partially cured,
The material coating has a sufficient adhesion to prevent such ink from wiping away from the coating due to friction of the substrate sliding on the table and supporting the ink; An apparatus characterized in that it has a sufficiently low adhesive strength so that it can be cleaned from the body. 請求項５１記載の装置において、
さらに、少なくとも前記プリントヘッドと前記基材テーブルとの間の領域において、前記非固着性保護材料の近傍に、かつ、前記非固着性保護材料に対して接触させることなく、前記基材を支持し得るような、構成および配置とされているガイド構造を具備していることを特徴とする装置。The apparatus of claim 51,
Further, at least in a region between the print head and the substrate table, in the vicinity of the non-sticky protective material, and without contacting the non-sticky protective material, supports the substrate. An apparatus characterized in that it comprises a guide structure configured and arranged to obtain. 請求項５７記載の装置において、
前記ガイド構造が、横方向に延在する複数組の挟み込み部材を備え、
１つの組をなす挟み込み部材が、前記プリントヘッドの上流側に配置され、
さらなる組をなす挟み込み部材が、前記プリントヘッドの下流側に配置され、
これにより、前記基材に対して張力が印加されて、前記基材が、前記テーブルの近傍にかつ前記テーブルに対して接触することなく保持されることを特徴とする装置。The apparatus of claim 57,
The guide structure includes a plurality of sets of sandwiching members extending in a lateral direction,
A set of sandwiching members is disposed upstream of the printhead;
A further set of sandwiching members is located downstream of the printhead,
Thereby, tension is applied to the substrate, and the substrate is held near the table and without contacting the table. 請求項５７記載の装置において、
前記ガイド構造が、横方向に延在する複数対のローラを備え、
１つの対をなすローラが、前記プリントヘッドの上流側に配置され、
さらなる対組をなすローラが、前記プリントヘッドの下流側に配置され、
これにより、前記基材が、前記テーブルの近傍にかつ前記テーブルに対して接触することなく保持されることを特徴とする装置。The apparatus of claim 57,
The guide structure includes a plurality of pairs of rollers extending in a lateral direction,
A pair of rollers are located upstream of the printhead,
A further pair of rollers is located downstream of the printhead,
Thus, the apparatus is characterized in that the substrate is held near the table and without contacting the table. インクジェットプリント装置であって、
基材支持体と；
この支持体の上方に位置するとともに、多孔性基材に向けて噴射されたインクのうち、前記多孔性基材を貫通したインクを収集することによって、前記多孔性基材を貫通したインクが前記支持体上へと到達しないように前記支持体を保護するよう機能する、非固着性保護材料層と；
前記支持体の方を向いて配置されたインクジェットプリントヘッドと；
前記支持体に隣接して配置されているとともに、前記支持体の上方において前記基材に向けて前記プリントヘッドから噴射されたインクを硬化させるよう機能する、硬化ヘッドと；
を具備していることを特徴とする装置。An inkjet printing apparatus,
A substrate support;
While being located above the support, by collecting the ink that has passed through the porous substrate among the ink ejected toward the porous substrate, the ink that has passed through the porous substrate is A non-sticky protective material layer that functions to protect the support from reaching onto the support;
An inkjet printhead positioned toward the support;
A curing head disposed adjacent to the support and operable to cure ink ejected from the printhead toward the substrate above the support;
An apparatus comprising: インクジェットプリント装置であって、
基材上へとＵＶ硬化インクを噴射し得るよう構成されたインクジェットプリントヘッドと；
前記基材上へと噴射された前記ＵＶ硬化インクを少なくとも部分的に硬化させ得るよう構成されたＵＶ硬化ヘッドと；
前記少なくとも部分的に硬化されたＵＶ硬化インクを上面上に有している前記基材に対して熱的に接触し得るよう構成された、加熱されたプレートと；
を具備していることを特徴とする装置。An inkjet printing apparatus,
An inkjet printhead configured to jet UV-curable ink onto the substrate;
A UV curing head configured to at least partially cure the UV curable ink jetted onto the substrate;
A heated plate configured to be in thermal contact with the substrate having the at least partially cured UV curable ink on a top surface;
An apparatus comprising: 請求項３８〜６１のいずれか１項に記載の装置において、
さらに、インクジェットプリントヘッドをクリーニングする手段を具備していることを特徴とする装置。The device according to any one of claims 38 to 61,
The apparatus further comprises means for cleaning the ink jet print head. インクジェットプリント装置であって、
基材支持領域を有しているフレームと；
前記基材支持領域上の基材上へとＵＶ硬化インクを噴射し得るよう構成されたインクジェットプリントヘッドと；
前記基材上の前記ＵＶ硬化インクを実質的に硬化させ得るよう構成されたＵＶ源と；
前記基材支持領域の近傍に配置されているとともに、前記プリントヘッドをパージするための手段と、前記プリントヘッドを拭うための手段と、を備えている、ヘッドクリーニングステーションと；
を具備していることを特徴とする装置。An inkjet printing apparatus,
A frame having a substrate support region;
An inkjet printhead configured to jet UV curable ink onto a substrate on the substrate support area;
A UV source configured to substantially cure the UV curable ink on the substrate;
A head cleaning station disposed near the substrate support area and comprising means for purging the printhead and means for wiping the printhead;
An apparatus comprising:

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