JP2009528927A - 複数のコンベヤを用いるインクジェット印刷 - Google Patents

Abstract

流体送達システムは、被印刷物を輸送するように適合された第１のコンベヤと、第１のコンベヤに隣接して配置された第２のコンベヤとを含む。第２のコンベヤは、第１のコンベヤから、空隙を隔てて被印刷物を受けるように構成される。流体送達ヘッドは、第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間の空隙の上方に配置される。上記流体送達ヘッドは、上記被印刷物が、上記空隙を隔てて、上記第１のコンベヤから上記第２のコンベヤへ輸送されるときに、該被印刷物上に液滴を吐出するように構成される。

Description

本願は、インクジェット印刷の分野に関する。

インクジェット印刷は、ノンインパクト方法であって、電子デジタル信号に応答して、紙または透明膜等の被印刷物上に堆積されるインクの液滴を生成する。種々の商業用途または消費者の用途では、被印刷物上にエッジからエッジまで（ｅｄｇｅ−ｔｏ−ｅｄｇｅ）印刷されるインクジェット画像を提供するという一般的な必要性がある。また、キャンディやクッキー等の不規則被印刷物および／または小型被印刷物上にインク画像を印刷する必要性もある。

インクジェット印刷システムは、概して、コンティニュアス・ストリーム方式とドロップ・オン・デマンド方式との２種類ある。コンティニュアス・ストリーム方式によるインクジェットシステムでは、少なくとも１つのオリフィスまたはノズルを通して、加圧下で連続的な流れでインクが放出される。また、複数のオリフィスまたはノズルを使用して、描画速度およびスループットを向上させ得る。インクがオリフィスから吐出され、摂動されることによって、オリフィスから一定の距離においてインクが液滴に分割される。分割時、電気的に帯電されたインク液滴は印加電界を通過して、デジタルデータ信号に従って制御および電源のオン／オフが行われる。帯電されたインク液滴は、各液滴の軌跡を調製し、インク削除および再循環のための溝または画像を生成するための記録媒体上の特定の位置に向かうようにする、制御可能な電界を通過する。画像生成は、電子信号によって制御される。

ドロップ・オン・デマンド方式によるシステムでは、液滴は、例えば、デジタルデータ信号に従って制御される圧電装置、音響装置、または熱装置によって生成される圧力によって、オリフィスから記録媒体上の位置に直接吐出される。インク液滴は、記録媒体上に載置されない限り、画像化装置のノズルを通して生成されず、吐出されない。

一側面では、流体送達システムは、被印刷物を輸送するための第１のコンベヤと、第１のコンベヤに隣接して配置された第２のコンベヤとを含み、第２のコンベヤは、第１のコンベヤから、空隙を隔てて被印刷物を受けるように構成され、流体送達は、第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間の空隙の上方に配置される。

ある側面では、流体送達システムは、被印刷物を輸送するための第１のコンベヤと、第１のコンベヤに隣接して配置された第２のコンベヤとを含み、第２のコンベヤは、第１のコンベヤから、空隙を隔てて被印刷物を受けるように構成され、流体送達ヘッドは、被印刷物が第１のコンベヤから第２のコンベヤへ空隙上を輸送されるときに、被印刷物上に液滴を吐出するように構成される。

一側面では、インク画像を被印刷物上に印刷するための方法は、第１のコンベヤから、空隙を隔てて第２のコンベヤへ被印刷物を輸送することと、被印刷物が第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間の空隙上を輸送されるときに、インクジェット印字ヘッドから被印刷物へインク滴を吐出することとを含む。

本システムの実装は、以下の１つ以上を含んでもよい。流体送達システムは、被印刷物を輸送するように適合された第１のコンベヤと、第１のコンベヤに隣接して配置された第２のコンベヤとを含み、第２のコンベヤは、第１のコンベヤから、空隙を隔てて被印刷物を受けるように構成され、流体送達ヘッドは、第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間の空隙の上方に配置される。流体送達ヘッドは、被印刷物が第１のコンベヤから第２のコンベヤを空隙上で輸送するときに、被印刷物上に液滴を吐出するように構成可能である。流体送達ヘッドは、少なくとも被印刷物の一方のエッジに沿ってフルブリード（ｆｕｌｌ ｂｌｅｅｄ）である流体パターンを印刷するように構成可能である。流体送達システムは、流体送達ヘッドからの液滴吐出を制御可能なコントローラをさらに含むことが可能である。流体送達システムは、第１のコンベヤに動作可能に連結され、コントローラによって制御される第１のモータをさらに含むことが可能であって、第１のモータは、第１のコンベヤを制御するように構成される。流体送達システムは、第２のコンベヤに動作可能に連結され、コントローラによって制御される第２のモータをさらに含むことが可能であって、第２のモータは、第２のコンベヤを制御するように構成される。第１のコンベヤは、駆動ローラ、受動ローラ、搬送ベルト、およびモータのうちの１つ以上をさらに含むことが可能である。第２のコンベヤは、駆動ローラ、受動ローラ、搬送ベルト、およびモータのうちの１つ以上をさらに含むことが可能である。流体送達システムは、被印刷物およびその配置を検出し、液滴の吐出を制御するために使用され得る被印刷物位置信号を生成するように構成される、１つ以上のセンサをさらに含むことが可能である。流体送達システムは、被印刷物の配向を検出し、液滴の吐出を制御するために使用され得る被印刷物配向信号を生成するように構成される、１つ以上のセンサをさらに含むことが可能である。流体送達システムは、流体送達ヘッドによって吐出された過剰噴霧液滴を収集するために、第１のコンベヤと第２のコンベヤとの間の空隙の下方に配置される流体コレクタをさらに含むことが可能である。

流体送達システムは、流体送達ヘッドによって吐出された過剰噴霧液滴を収集するために、流体コレクタ上に流体吸収材料をさらに含むことが可能である。流体送達システムは、流体送達ヘッドへ流体を供給するように構成される流体リザーバをさらに含むことが可能である。流体送達装置は、インクジェット印字ヘッドである。

実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を含み得る。開示されたインクジェットシステムは、２つの逐次的に配置されたコンベヤ間の空隙内においてインクジェット印刷を、さらに空隙の下方において過剰噴霧インク（ｏｖｅｒｓｐｒａｙ ｉｎｋ）の収集を可能にする。開示されたインクジェットシステムは、過剰噴霧インクによって被印刷物を汚さずに、フルブリード印刷が可能である。開示されたインクジェットシステムは、印刷前に被印刷物を事前に位置合わせする必要なく、被印刷物上にインク画像を印刷可能である。さらに、本システムは、過剰噴霧インクを清掃するための有効な方法および機構を提供する。

１つ以上の実施形態の詳細は、付随の図面および後述の説明に記載される。本発明の他の特長、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに請求項から明白となるであろう。

図１は、第１のコンベヤ１００と第２のコンベヤ２００とを含む、インクジェット印刷システム１０を示す。第２のコンベヤ２００は、第１のコンベヤ１００の下流に配置され、第１のコンベヤ１００から空隙９９を介して離間する。インクジェット印字ヘッド２０は、第１のコンベヤ１００と第２のコンベヤ２００との間の空隙９９上に配置される。インクジェット印字ヘッド２０は、インク滴１４０を吐出可能な１つ以上のインクノズルを含んでもよい。インクジェット印刷システム１０は、制御ユニット３０と、インクジェット印字ヘッド２０にインクを供給するためのインクリザーバ４０とをさらに含む。被印刷物５０は、第１のコンベヤ１００および第２のコンベヤ２００によって、連続的に輸送可能である。また、インクジェット印刷システム１０は、被印刷物５０の位置および／または配向を検出し、被印刷物位置信号を生成するための１つ以上のセンサ１５０を含むことが可能である。被印刷物位置信号は、インクジェット印字ヘッド２０からのインク滴の吐出を制御するために、制御ユニット３０に送信される。

第１のコンベヤ１００は、コンベヤベルト１７０と、コンベヤベルト１７０を駆動するための駆動ローラ１２０と、制御ユニット３０の制御下駆動ローラ１２０を駆動可能なモータ１１０と、受動ローラ１３０とを含む。被印刷物５０は、コンベヤベルト１７０によって、第１のコンベヤ１００の下流の第２のコンベヤ２００へ運搬および輸送される。第２のコンベヤ２００は、コンベヤベルト２７０と、コンベヤベルト２７０を駆動するための駆動ローラ２２０と、制御ユニット３０の制御下駆動ローラ２２０を駆動可能なモータ２１０と、受動ローラ２３０とを含む。

被印刷物５０は、インクジェット印字ヘッド２０下を移動し、次いで、同一速度で被印刷物５０を継続して輸送可能な第２のコンベヤ２００によって受ける。被印刷物５０の位置は、第１のコンベヤ１００と第２のコンベヤ２００との間の空隙９９上を移動するときに、センサ１５０によって検出される。センサ１５０は、制御ユニット３０によって受信可能な被印刷物位置信号を生成する。制御ユニット３０は、画像データと他のデジタルデータとをインクジェット印字ヘッド２０に提供し、インクジェット印字ヘッド２０を制御して、被印刷物５０上にインク滴１４０を吐出する。

一実施形態では、インクジェット印字ヘッド２９は、被印刷物５０のエッジからエッジまで印刷可能である。センサ１５０による被印刷物５０の前方および後方エッジの正確な感知によって、被印刷物５０の前方エッジからインク滴１４０の載置を可能にし、したがって、被印刷物５０上にフルブリードのインクパターンを形成する。フルブリードで印刷される被印刷物のエッジに沿って、制御ユニット３０は、画像データを準備し、インクジェット印字ヘッド２０を制御し、僅かにエッジを越えて印刷することによって、エッジに沿って余白を残さずにフルインク画像が生成されるようにする。本願では、用語「フルブリード」は、被印刷物の１つ以上のエッジまで延在する画像を説明するために使用される。また、用語「フルブリード」は、被印刷物の１つ以上のエッジに沿って境界を残さずに印刷された画像を説明するためにも使用可能である。

一実施形態では、インクジェット印字ヘッド２０は、印字ヘッド輸送システムによって、高速走査方向に沿って輸送され、被印刷物５０は、第１のコンベヤ１００および第２のコンベヤ２００によって、低速走査方向に沿って輸送される。インクジェット印字ヘッド２０は、高速走査方向に沿った各印刷幅の一方のエッジから別のエッジまで、被印刷物５０上にインク滴を配することが可能である。被印刷物５０の前方および後方エッジの検出によって、被印刷物５０の４つすべてのエッジに沿って、インク画像のフルブリード印刷を可能にする。

一実施形態では、１つ以上のセンサ１５０は、被印刷物の配置に加え、被印刷物５０の配向も検出可能である。続いて生成された被印刷物配向信号は、制御ユニット３０に送信される。それに応じて、配されるインクパターンが、被印刷物５０の指定の配向に従って自動的に調節されるように、画像データが処理される。配向検出および画像印刷の調節の利点の１つは、被印刷物５０が、第１のコンベヤ１００上で、任意の特定の配向に整合される必要がないということである。別の利点は、１つ以上の非直線エッジを有する不規則形状の被印刷物が、開示されたインクジェット印刷システム１０を使用して、フルブリードで印刷可能であるということである。

例えば、矩形形状の被印刷物が第１のコンベヤ１００に沿って移動すると、被印刷物は、４５°の角度で印字ヘッド２０の下を通過してもよい。１つ以上のセンサ１５０は、矩形形状の被印刷物が４５°の角度で走行中であることを検出することが可能である。センサ１５０が矩形形状の配向を検出すると、被印刷物配向信号が、制御ユニット３０に送信される。次いで、インクパターンが４５°の角度に調節されるように、画像データが処理される。別の実施形態では、１つ以上のセンサは、制御ユニットに信号を送信する。制御ユニットは、被印刷物の配向を検出し、画像データを被印刷物の配向に調節する。

被印刷物エッジを越えて印字ヘッド２０から吐出されたインクは、過剰噴霧インクと称され得る。図１に示されるように、過剰噴霧インクは、空隙９９下に配置されるインクコレクタ９０によって収集される。インク吸収材料９５は、インクコレクタ９０上に載置され、過剰噴霧インクを吸収し、インクの堆積を防止することが可能である。インク吸収材料９５は、システムを清潔に保つために、交換または随時配置可能である。吸収材料９５は、人工または天然材料を含有することが可能である。また、吸収材料９５は、被印刷物の各バッチに使用される特定の種類のインク（例えば、水性または溶剤系インク）の吸収に最も効果的となるように調整可能である。インクコレクタ９０は、インクライン９８を通して、廃棄インクリザーバ９７と流動的に接続し、インクコレクタ９０に収集された過剰インクを廃棄インクリザーバ９７へ流動させることが可能である。廃棄インクの効果的な除去によって、インクジェット印刷システム１０は、メンテナンスをせずに、長期間の継続的印刷動作が可能となる。さらに、異なる着色インク流体はそれぞれ、対応するインクジェット印字ヘッド下および空隙９９の下方にインクコレクタを含んでもよい。廃棄インクは、将来の印刷動作用にリサイクル可能である。

記載されたインクジェット印刷システムに対応するインク種は、水性インク、溶剤系インク、および熱溶融性インクを含む。インク内の着色剤は、染料または顔料を含むことが可能である。さらに、インクジェット印刷システムは、任意の着色剤、香味料、栄養素、生体液、または電子流体を含むまたは含まない、高分子溶液、ゲル溶液、粒子含有溶液、低分子量分子等の他の流体の送達にも適合する。

開示されたシステムおよび方法の利点は、２つの連続配置されたコンベヤ間の空隙におけるフルブリードのインクジェット印刷、および空隙の下方における過剰噴霧インクの収集によって、コンベヤベルト１７０および２７０上に過剰噴霧インクが堆積されないことである。したがって、被印刷物５０の裏面およびエッジは、過剰噴霧インクによって汚れることはない。

図１は、フルブリード印刷可能なインクジェット印刷システムを示す。

Claims (23)

1. 被印刷物を輸送するための第１のコンベヤと、
   該第１のコンベヤに隣接して配置される第２のコンベヤであって、該第２のコンベヤは、該第１のコンベヤから、空隙を隔てて該被印刷物を受けるように構成される、第２のコンベヤと、
   該第１のコンベヤと該第２のコンベヤとの間の該空隙の上方に配置される流体送達ヘッドと
   を備える、流体送達システム。
2. 前記流体送達ヘッドは、前記被印刷物が、前記空隙を隔てて、前記第１のコンベヤから前記第２のコンベヤへ輸送されるときに、該被印刷物上に液滴を吐出するように構成される、請求項１に記載の流体送達システム。
3. 前記流体送達ヘッドは、少なくとも前記被印刷物の一方のエッジまで延在する流体パターンを印刷するように構成される、請求項２に記載の流体送達システム。
4. 前記流体送達ヘッドからの前記液滴の吐出を制御可能なコントローラをさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
5. 前記第１のコンベヤに動作可能に連結され、前記コントローラによって制御される第１のモータをさらに備え、該第１のモータは、該第１のコンベヤを制御するように構成される、請求項４に記載の流体送達システム。
6. 前記第２のコンベヤに動作可能に連結され、前記コントローラによって制御される第２のモータをさらに備え、該第２のモータは、前記第２のコンベヤを制御するように構成される、請求項５に記載の流体送達システム。
7. 前記第１のコンベヤは、駆動ローラ、受動ローラ、搬送ベルト、またはモータのうちの１つ以上をさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
8. 前記第２のコンベヤは、駆動ローラ、受動ローラ、搬送ベルト、またはモータのうちの１つ以上をさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
9. 前記被印刷物およびその位置を検出し、被印刷物位置信号を生成するように構成される１つ以上のセンサをさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
10. 前記流体送達ヘッドは、前記被印刷物位置信号に応答して、該被印刷物上に液滴を吐出するように構成される、請求項１に記載の流体送達システム。
11. 前記第１のコンベヤと前記第２のコンベヤとの間の前記空隙の下方に配置され、前記流体送達ヘッドによって吐出される液滴を収集する流体コレクタをさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
12. 前記流体送達ヘッドによって吐出される液滴を収集するために、前記流体コレクタ上に流体吸収材料をさらに備える、請求項１１に記載の流体送達システム。
13. 前記流体コレクタによって収集された流体を受けるために、廃棄流体リザーバをさらに備える、請求項１２に記載の流体送達システム。
14. 前記流体送達ヘッドに流体を供給するように構成される流体リザーバをさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
15. 前記流体送達ヘッドは、インクジェット印字ヘッドである、請求項１に記載の流体送達システム。
16. 画像データを調節する制御ユニットを提供することと、
    被印刷物上に印刷する画像データを提供することと、
    コンベヤに沿った配向を有して、該被印刷物を移動させることと、
    該被印刷物の該配向を感知することと、
    該被印刷物の該配向に基づいて、該画像データを調節することと
    を含む、画像を調節する方法。
17. 第１のコンベヤから、空隙を隔てて第２のコンベヤへ被印刷物を輸送することと、
    該被印刷物が、該第１のコンベヤと該第２のコンベヤとの間の該空隙上を輸送されるときに、インクジェット印字ヘッドから該被印刷物にインク滴を吐出することと
    を含む、被印刷物上にインク画像を印刷するための方法。
18. 前記被印刷物上にインク画像を形成することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. インクジェット印字ヘッドからインク滴を吐出することは、前記被印刷物の少なくとも１つのエッジまで延在するインク画像を形成することを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記被印刷物の位置に応答して、前記インクジェット印字ヘッドからの前記インク滴の吐出を制御することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
21. 前記第１のコンベヤと前記第２のコンベヤとの間の前記空隙下で、前記インクジェット印字ヘッドによって吐出されたインク滴を収集することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
22. 前記第１のコンベヤと前記第２のコンベヤとの間の前記空隙下に、インク吸収材料を使用して、前記インクジェット印字ヘッドによって吐出されたインク滴を収集することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
23. 画像データを調節するための制御ユニットと、
    被印刷物を輸送するためのコンベヤと、
    該被印刷物が前記コンベヤ上を進行すると、該被印刷物およびその配向を検出するためのセンサと、
    を備え、該センサは、該制御ユニットに連結され、
    該制御ユニットは、該被印刷物の該配向に基づいて、該画像データを調節するように構成される、画像化システム。

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