JP2018524212A - 間接インクジェット印刷システム - Google Patents

Abstract

間接インクジェット印刷システムの印字ヘッドと中間転写部材（ＩＴＭ）との間の隙間にガスを導入するためのマニホールドが開示される。マニホールドは、連続低速ガス流を分配するために第１の放出口で終端する第１のガス流路、および高速ガス流を隙間に断続的に分配するために第１の放出口から間隔を置いて垂直に配置される第２の放出口で終端する第２の別のガス流路を有する。
【選択図】図２

Description

本開示は、間接インクジェット印刷システムに関する。

印刷システム、例えば国際公開第２０１３／１３２４１８号が、本出願人により以前に提案された。そこにおいて、画像形成ステーションで、水性インクは、中間転写部材（ＩＴＭ）として機能する無限ベルトまたはドラム上に噴射される。結果として生じるインク画像は、ＩＴＭによって印刷ステーションへ運搬されて、その運搬の間に、それは粘着性のインク残留物を残すために乾燥される。印刷ステーションで、インク残留物は基板に転写されて、それから、ＩＴＭ面は画像形成ステーションに戻って、新しい印刷サイクルを始める。

いくつかの問題がこの種の印刷システムの動作の間に発生した。その解決策は、印字バーに載置する印字ヘッドの噴射ノズルからＩＴＭの表面にインク液滴により横断される隙間を通るガス（空気）流を吹きつけることであるとわかった。これらの問題は、以下で簡単に説明される。

最初に、ＩＴＭは高い温度で作動されて、インク液滴が蒸発し始めて、ＩＴＭに影響を与える。放出された水蒸気は、それから、より冷たい印字ヘッドに凝結して、液滴を形成し、それはＩＴＭ上に最終的にしたたって、印刷画像に損傷を与える。この種の凝結を防止することは、速いガス流を必要として、それが引き起こす乱気流のため、この種の流れは、インクの噴射が、例えばページの間にまたは印刷部数の間に、起こっていない期間の間に断続的に適用されることができるだけである。

第２に、液滴が印字ノズルにより噴射されるときに、その後に、それが印字ノズルと分離した後の短時間、サテライトと呼ばれる非常により小さい液滴がしばしば続く。順次放出されて、液滴およびそれらのサテライトは、ＩＴＭの同じ位置に落ちず、したがって、それらのサテライトによって生じるかすかな陰影を有する基板上の若干の画像点が生じる。この問題を解決するために、ＩＴＭと印字ヘッドとの間の隙間を通る恒常的な安定した薄層状の流れを吹きつけることが提案された。この流れの効果は、ＩＴＭの移動の方向にすべての液滴を担送することである。しかしながら、それらのサイズのため、より小さいサテライトは、より大きい液滴よりガス流により強く影響を受ける。そして流速が慎重に選択される場合、大きい液滴およびサテライトは互いに結合して、基板表面に到達する。

以下の説明では、サテライトを回避するための薄層状の流れは、低速流と呼ばれ、そして凝結を噴射ヘッドから除去するための乱流は、高速流と呼ばれる。さらにまた、これらの２つのガス流を供給するためのソースは、高圧および低圧サプライと呼ばれるが、用語「低」および「高」は、流れおよびサプライを互いに区別するためにだけ用いる。

本開示は、印字ヘッドとＩＴＭの間の画像形成ステーションで小さい隙間に両方のタイプのガス流を分配できるマニホールドを提供しようとするものである。

本開示によれば、間接インクジェット印刷システムの印字ヘッドと中間転写部材（ＩＴＭ）との間の隙間にガスを導入するためのマニホールドが提供され、マニホールドは、連続低速ガス流を分配するために第１の放出口で終端する第１のガス流路、および高速ガス流を隙間に断続的に分配するために、第１の放出口から間隔を置いて垂直に配置される、第２の放出口で終端する第２の別のガス流路を有する。

本発明は、印字ヘッドとＩＴＭとの間の隙間が非常に小さい、概して１ｍｍ〜２ｍｍであるにもかかわらず、２つのガス流のための２つの別の放出口を使用する必要があり、そして２つのガス流路が異なる基準を満たさなければならないので、異なるガス流路を２つのガス流を導通するために用いなければならないことを実現するのに基づいている。

低速安定ガス流を供給するガス流路の場合、異なる印字ヘッドを担持する印字バーの全幅にもわたる流線形の流れを生じるように、それが設計されていることが重要である。

高速ガス流の場合、他方では、流れは流線形であってはならない。さらにまた、印字バーの幅全体の等しい分配は不要であるだけでなくて、それは望ましくない。高速ガス流は圧力の低下を引き起こし、そして圧力が同時に印字バーの幅全体にわたって低下する場合、それはＩＴＭを支持面を離れて上がらせることができる。

本発明のいくつかの実施形態において、従って、高速ガスを導通するガス流路は、複数の別々の分岐に分けられて、高速ガスは、同時にすべての分岐の中を流れるようにされない。

このように、低速ガスを分配する全口が、比較的低い圧力でガスのソースに使用の間常に連結されるマニホールドの共通単一プレナムチャンバに連結できるのに対して、高速ガスを分配する口は、比較的高圧のガスサプライに断続的に連結するだけである異なるそれぞれのプレナムチャンバに各々連結する領域に分けることができる。

いくつかの実施形態では、マニホールドは、使用中、印字ヘッドを担持する印字バーに直接固着するブロックを備えることができる。

高速ガスを導通する分岐の各々は、高圧ガスのサプライに連結するプレナムチャンバ、およびそれぞれの弁を経由して後のプレナムチャンバに断続的に連結するバッファチャンバを備えることができる。バッファチャンバの各々は、マニホールドの第２の放出口の個別領域に連結する。

実施形態において、マニホールドの２つの口は、ブロックの下側に固着する上部プレート、下部プレート、および介在スペーサにより画成される。低速ガスのための第１の放出口は、上部プレートと下部プレートの間に画成されて、高速ガスのための第２の放出口は、上部プレートの上面およびブロックの下側のグローヴにより画成される。

スペーサは、第１の流路の単一プレナムチャンバに連結する、ブロックのそれぞれの穴から第１の放出口に各々通じる分岐チャネルを画成するように成形できる。

本発明は、次に、添付図面を参照して、例証として更に説明される。

印字バーに固着する組み立てられたマニホールドの斜視図である。 印字バーにまだ固着する図１のマニホールドの分解図である。 下から見た、マニホールドの断面およびマニホールドの一部を示す。 低速および高速のガス流の放出のための口を画成するためにその下側に固着するマニホールドおよびプレートのブロックを示す分解図である。 図４のそれに類似の分解図であるが、印字バーに面する側からのマニホールドを示す。

図１は、使用中、常に循環している無限ベルトの形を有するＩＴＭの表面の直ぐ上に配置される印字バー１０を示す。国際公開第２０１３／１３２４１８号で説明したように、水性インクは、印字バー１０に載置する印字ヘッド（図示せず）によってＩＴＭの表面に噴射される。結果として生じるインク画像は、ＩＴＭによって印刷ステーションへ運搬されて、その運搬の間に、それは粘着性のインク残留物を残すために乾燥される。印刷ステーションで、インク残留物は基板に転写されて、ＩＴＭ面は、それから、印字バー１０に戻って、新しい印刷サイクルを始める。

印字バー１０は、構台からのローラー１２で支えられて、印字バーがそれがＩＴＭの上に横たわる展開位置と印字ヘッドのサービスが行われることができるＩＴＭから離れた停止位置の間でＩＴＭの移動の方向に対して横方向に移動できる可動台部（図示せず）の一部をなす。

一組の個々の印字ヘッド（図示せず）は印字バー１０の片側に固着する。その一方で、本開示のマニホールド１４はその反対側に固着する。マニホールド１４の目的は、印字ヘッドの噴射ノズルとＩＴＭの表面との間の狭い隙間に２つの異なるガス流を分配することである。第１は、主液滴およびそれらのサテライトをＩＴＭの表面で結合させるために、ＩＴＭで幅にわたって均一である安定した低速薄層状ガス流である。第２は、印字ヘッドのノズルプレートに集まることがありえるいかなる凝結も除去するために、断続的な高速ガス乱流である。第２のガス流は、画像歪曲を回避するように、乱流であり、インク画像がＩＴＭの上に形成されないときにそれが生じることができるだけであるので、断続的である。さらにまた、高速ガス流によって生じる圧力の低下は、ＩＴＭの全ての幅全体に同時に適用される場合、ＩＴＭをその支持面から持ち上げることができて、それは、従って、例示の実施形態において、順次、または一度に２つ分配されることができる４つの別々に制御可能な分岐に分けられる。

図２を参照すると、マニホールド１４は、その両側に機械加工された様々なチャネルを有する矩形ブロック１６から形成される。低速および高速の流れの分配のために２つの異なる圧力の下で、ガス、通常空気のためのいろいろなプレナムチャンバを形成するために、一方のチャネルはカバーにより封止されて、他方で閉鎖プレート１８により封止される。図はまた、カバー面上の凝結を防止するための保護カバー・プレート２０およびスポンジ層２２を示す。上部プレート２４、下部プレート２６、およびスペーサ２８（図４および５の分解図に最もよく見られる）は、ブロック１６の下側に固着して、２つの異なるガス流が放出されるマニホールドの口を画成する。

低速ガス流を分配するために用いる低圧ガスのための単一プレナムチャンバ３０は、マニホールド１４の全幅にわたって広がる（図２および４において、そして図３において断面で示す）単一のチャネルにより形成される。プレナムチャンバ３０は、コネクタ３２によって低圧（例えば０．５バール）の下でガスのサプライに連結している。マニホールドブロック１６および上部プレート２４の小さい垂直穴３４（ブロックに示されないが上部プレート２４に見える）によって、プレナムチャンバ３０からのガスが、スペーサ２８（図４に示す）により分離される上部プレート２４と下部プレート２６の間に画成される、マニホールドの低速放出口に移ることができる。スペーサ２８は、下部プレート２６の上面に形成されるへこみと共に、マニホールドブロックの上述の垂直穴から共通の放出口に通じる分岐チャネルを画成する鋸歯形の端を備えている。分岐チャネルは、ガスが放出口の全幅にわたって均一である薄層状ガス流として去ることを確実にするために放出口へ流れるガスを導く。

高圧、例えば３〜６バールの圧力のガスは、それぞれのコネクタ４２を通って、ブロック１６とカバープレート１８により画成される４つの別々の第２のプレナムチャンバ４０に供給される。第２のプレナムチャンバ４０の各々は、それぞれの弁４４およびブロック１６内の垂直穴（図示せず）によってプレナムチャンバ４０からブロック１６の反対側に配置されるそれぞれのバッファチャンバ４６に連結される。バッファチャンバ４６は、カバーにより閉鎖されて、図３および５に示すことができる。バッファチャンバ４６からの加圧ガスは、図４に最も良く示されているように、上部プレート２４の溝に通じているブロック１６の更なる垂直穴を通過する。ブロック１６の底面と共に上部プレート２４の上面は、マニホールド１４の第２の放出口を形成し、そこから高速ガスは、印刷ノズルとＩＴＭとの間の隙間に断続的に分配される。

高速ガスが放出される放出口を画成するプレートは、バックリングなしで高いガス圧力に耐えることが可能なことを必要とする。

本発明の例示の実施形態において、この問題は、ブロック１６自体が高速ガス放出口の一方として作用して、上部プレート２４に作用する圧力は上部プレートだけでなく、上部プレート２４、下部プレート２６、およびそれらの間のスペーサ２８から成るサンドイッチにより抵抗されるという点で解決される。ブロック１６の下側にネジでとめる、このサンドイッチは、４ｍｍに近い合わせた厚みを有することができて、従ってバッファチャンバ４６内の高圧に容易に耐えることができる。低速ガスは、上部プレート２４と下部プレート２６の間から放出されるが、後者は、バックリングなしで低圧に容易に耐えることができる。

使用中、低速ガスは、上部プレート２４と下部プレート２６の間に形成された口から常に放出されて、プレナムチャンバ３０は、常に低圧ガスサプライの圧力にある。プレナムチャンバ４０は、他方では高圧ガスサプライに永久に連結しているが、バッファチャンバ４６から分離される。断続的に、そして個別に、第２のプレナムチャンバ４０は、関連する弁４４を短時間開くことによってそれらのそれぞれのバッファチャンバ４６に連結している。これは、バッファチャンバ４６に転送されて高圧で一時的にそこに格納されるガス量に結果としてなる。この量は、それから、マニホールドの第２の放出口を通して放出して、高速で流れるガスの乱流バーストを印刷ノズルとＩＴＭの間を通過させる。

弁４４は、ＩＴＭをその支持面から持ち上げることを回避するために、同時にすべて開かれるわけではない。それらは、その代わりに順次、または一度に２つ操作される。後者の場合、隣接するバッファチャンバ４６の弁を同時に開かないことが好ましい。

本発明が一実施形態だけを参照して説明されたが、さまざまな変更態様が添付の請求の範囲に述べられるように本発明の範囲内においてマニホールドの設計になされることができることは当業者に明らかである。

Claims (8)

1. 間接インクジェット印刷システムの印字ヘッドと中間転写部材（ＩＴＭ）との間の隙間にガスを導入するためのマニホールドであって、連続低速ガス流を分配するために第１の放出口で終端する第１のガス流路と、高速ガス流を前記隙間に断続的に分配するために、前記第１の放出口から間隔を置いて垂直に配置される、第２の放出口で終端する第２の別のガス流路と、を有するマニホールド。
2. 前記高速ガスを導通する前記ガス流路は、複数の別々の分岐に分けられて、前記高速ガスは、異なる時間にすべての前記分岐の中を流れるようにされる、請求項１に記載のマニホールド。
3. 前記全第１の放出口は、低い圧力でガスのソースに使用の間常に連結される前記マニホールドの共通単一第１のプレナムチャンバに連結している、請求項２に記載のマニホールド。
4. 前記第２の放出口は、ガスを高圧で断続的に受け入れるために前記マニホールドの異なるそれぞれの流路分岐に各々連結する領域に分けることができる、請求項２または３に記載のマニホールド。
5. 使用中、前記印字ヘッドを担持する印字バーに直接固着するブロックを備える、請求項２〜４のいずれかに記載のマニホールド。
6. 高速ガスを導通する前記分岐の各々は、高圧でガスのサプライに連結するプレナムチャンバおよびそれぞれの弁を経由して前記後のプレナムチャンバに断続的に連結するバッファチャンバを備え、前記バッファチャンバの各々は、前記マニホールドの前記第２の放出口の個別領域に連結する、請求項５に記載のマニホールド。
7. 前記マニホールドの前記２つの放出口は、前記ブロックの下側に固着する上部プレート、下部プレート、および介在スペーサにより画成され、前記低速ガスのための前記第１の放出口は、前記上部プレートと前記下部プレートとの間に画成され、前記高速ガスのための前記第２の放出口は、前記上部プレートの上面および前記ブロックの下側のグローヴにより画成される、請求項５または６に記載のマニホールド。
8. 前記スペーサは、前記第１の流路の前記単一プレナムチャンバに連通する前記ブロックのそれぞれの穴から前記第１の放出口に各々通じる分岐チャネルを画成するように成形される、請求項７に記載のマニホールド。

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