JP5875239B2 - マルチパス印刷のための漸進的な画像転写および放射エネルギによる漸進的な画像露光を用いる印刷システム、印刷装置およびその方法 - Google Patents

Description

インクジェット印刷装置には、異なるダイレクトマーキング構造を有するものがある。第１の構造としては、媒体上にインクを直接吐出し、そのインクを硬化／平滑化するものがある。第２の構造としては、中間部材にインクを吐出して画像を生成し、その画像を媒体に転写すると同時に、インクを放射エネルギに露光して硬化させるものがある。

米国特許第７６４５５６０号明細書 米国特許出願公開第２００７／１２０９３０号明細書

中間部材を備え、画像の転写および硬化を同時に実行する印刷システムおよび印刷装置において、マルチパス印刷の生産効率を向上することが望ましい。

マルチパス印刷のための漸進的な画像転写および放射エネルギによるマーキング材の漸進的な露光を行う印刷システム、印刷装置および方法を提供する。例示の実施形態における印刷システムは、外面を含み、マーキングシステムにより前記外面にマーキング材を付与し、前記マーキングシステムを複数回通ること（複数回のパス）により画像を形成する回転可能な中間部材と、入口端と出口端を有する回転可能な搬送ベルトを有する搬送装置とを備える。前記搬送装置は、前記中間部材の前記外面に対して相対的に移動可能であり、これにより媒体の先端が挿入される前記入口端を始点として前記搬送ベルトが前記媒体と係合すると共に、前記媒体の前記先端が前進するにつれて前記媒体との係合領域が前記出口端に向かって漸進的に増加し、前記外面および前記搬送ベルトは画像転写／硬化領域を形成し、前記画像転写／硬化領域に沿って前記画像が前記外面から前記媒体に転写され、前記画像転写／硬化領域の長さは、前記搬送ベルトが前記前進する媒体と漸進的に係合するにつれて増加する。また、前記印刷システムは、前記画像が前記画像転写／硬化領域に沿って前記媒体に転写されるのと同時に前記画像を放射エネルギにより漸進的に露光するのに適した放射エネルギ光源をさらに備える。

中間ベルトおよび搬送装置を有する印刷システムを備える印刷装置を示す図である。 画像転写／硬化領域に沿って進む媒体と漸進的に係合可能な中間ベルトおよび搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って媒体上の画像を放射エネルギに漸進的に露光可能な放射エネルギ装置を備える例示の実施形態である印刷システムを含む印刷装置を示す図である。 図２に示す印刷システムの拡大図である。 画像転写／硬化領域に沿って進む媒体と漸進的に係合可能な中間ドラムおよび搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って媒体上の画像を放射エネルギに漸進的に露光可能な放射エネルギ装置を備える別の例示の実施形態である印刷システムを含む印刷装置を示す図である。 図５Ａ〜５Ｃは、画像転写／硬化領域に沿って進む媒体と漸進的に係合可能な中間ドラムおよび搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って媒体上の画像を放射エネルギに漸進的に露光可能な放射エネルギ光源アレイを備える別の例示の実施形態である印刷システムの動作順序を示す図である。 図５Ａ〜５Ｃは、画像転写／硬化領域に沿って進む媒体と漸進的に係合可能な中間ドラムおよび搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って媒体上の画像を放射エネルギに漸進的に露光可能な放射エネルギ光源アレイを備える別の例示の実施形態である印刷システムの動作順序を示す図である。 図５Ａ〜５Ｃは、画像転写／硬化領域に沿って進む媒体と漸進的に係合可能な中間ドラムおよび搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って媒体上の画像を放射エネルギに漸進的に露光可能な放射エネルギ光源アレイを備える別の例示の実施形態である印刷システムの動作順序を示す図である。

図１は、画像転写／硬化領域を備える例示の印刷装置１００を示す。印刷装置１００は連続中間ベルト１０２、プリントヘッドアレイを備えるマーキングシステム１１７、および搬送ベルト１１８を備える搬送装置１１６により構成される。ベルトクリーニング装置１１５は中間ベルト１０２の外面をクリーニングするために設けられている。搬送ベルト１１８は、矢印Ａで示すように中間ベルト１０２に接近する方向および離反する方向の二つの逆方向に移動可能である。搬送装置１１６を上向きの方向Ａに移動する場合、搬送ベルト１１８の上部スパン全体が同時に中間ベルト１０２と係合する。放射エネルギ装置１２０は中間ベルト１０２の内部に位置決めされる。インク供給システム１３３はマーキングシステム１１７のプリントヘッドにインクを供給する。

中間ベルト１０２は搬送ベルト１１８と共に画像転写／硬化領域(image transfer/curing zone)１３４を形成する。媒体は、媒体経路１４０に沿って媒体フィーダ１３６、１３８から画像転写／硬化領域１３４に供給される。画像転写／硬化領域１３４において、中間ベルト１０２から媒体１４２に画像を転写し、転写した画像を、放射エネルギ装置１２０が射出した放射エネルギにより照射することによりインクを硬化する。

印刷装置１００では、画像転写／硬化領域１３４において中間ベルト１０２が媒体と接触するが、この画像転写／硬化領域１３４の長さは比較的長くなっている。印刷装置１００では、中間ベルト１０２上の画像の一部を不注意に破損または硬化させることなく中間ベルト１０２と媒体を係合するために、長いブランクの（つまり画像形成されていない）非画像領域を中間ベルト１０２に確保している。非画像領域の長さは、画像転写／硬化領域１３４における中間ベルト１０２の図示のスパン長と略同一である。中間ベルト１０２上に長い非画像領域を設けると、マルチパスモードにおいて１度に生成可能な画像数が減少することになり、その結果、印刷装置１００の生産効率が著しく劣化することになる。

これらを考慮して、画像転写と硬化を同時に行うマルチパス印刷において生産効率の向上（好適には最大化）が可能な、媒体上に画像を形成する印刷システムおよび方法を提供する。本実施形態における印刷システムは、画像転写／硬化領域を形成する中間部材および搬送装置を備え、画像転写／硬化領域にて画像を中間部材から媒体に転写すると同時に、放射エネルギを画像に照射することによりインクを硬化して画像を形成する。

マーキングシステムによりマーキング材を中間部材に付与することにより、中間部材上に画像を形成する。マーキング材はさまざまな種類のインクまたはトナーであってもよい。印刷システムは、画像転写／硬化領域の有効長さ上を処理方向に沿って進む媒体との漸進的な係合を可能にする搬送装置と、画像転写／硬化領域に沿って放射エネルギによる画像の漸進的な露光を可能にする放射エネルギ装置を備える。さらに、搬送装置は、媒体に先立って中間部材と搬送装置が接触するのを回避することができる。媒体上の画像に対する漸進的な係合および露光により、本実施形態における印刷システムは、実質的に中間部材の全周囲に沿って画像を形成することが出来るようになり、これにより生産効率の著しい向上を実現する。

図２および３は、例示の実施形態における印刷システム２０１を備える印刷装置２００を示す。印刷システム２０１は、画像転写／硬化領域に沿った媒体との漸進的な係合を実現し、また画像転写／硬化領域に沿った放射エネルギによる画像の漸進的な露光を可能にする放射エネルギ装置を備える。印刷システム２０１は回転可能な連続中間ベルト２０２を備える。

マーキングシステム２１７によって中間ベルト２０２の外面２０３にインクを付与することにより画像が形成される。マーキングシステム２１７は、反時計回りに回転する中間ベルト２０２の外面２０３に異なるカラーのインクを付与するよう動作可能なプリントヘッド２０４、２０６、２０８、２１０、２１２および２１４（例えばインクジェットプリントヘッド）アレイを備える。画像はマーキングシステム２１７における複数回のパスにより中間ベルト２０２上に構築される。マルチパス印刷により画質が向上し、インク吐出不良が表れないようにすることが可能となり、印刷システムにおけるプリントヘッド数を削減することができる。インク供給システム２３３は、それぞれプリントヘッド２０４、２０６、２０８、２１０、２１２および２１４と連通するインク供給部２２２、２２４、２２６、２２８、２３０および２３２を備える。ベルトクリーニング装置２１５は中間ベルト２０２の外面２０３からマーキング材および埃を取り除くように位置決めされている。ベルトクリーニング装置２１５（図示せず）は図３に示す印刷システム２０１に含まれてもよい。

印刷システム２０１はさらに搬送装置２１６を備える。搬送装置２１６は、ロール２１９、２２１上に掛け渡された回転可能な連続搬送ベルト２１８を備える。ロール２１９は入口端に位置し、ロール２２１は搬送装置２１６の出口端に位置する。ロール２１９、２２１はそれぞれドライブ２２３、２２５に接続される。ドライブ２２３、２２５は個別に作動可能である。

搬送装置２１６は移動可能であり、中間ベルト２０２と共に画像転写／硬化領域２３４を形成する。媒体は媒体フィーダ２３６、２３８から供給され、媒体ステージングおよびレジストレーション領域２４０へ進み、その後画像転写／硬化領域２３４へ向かう（図３）。画像転写／硬化領域２３４において、画像を中間ベルト２０２から媒体へ転写し、転写された画像を画像形成インクの硬化に適した放射エネルギに露光する。

搬送装置２１６は、搬送ベルト２１８の内部に設けられた複数のバネ要素２２７に従ったスパンを有する。バネ要素２２７はスプリングプレートなどであってもよい。バネ要素２２７は、搬送ベルト２１８と中間ベルト２０２の漸進的な係合を可能にする。バネ要素２２７によって生成された力により、搬送ベルト２１８は画像転写／硬化領域２３４において媒体に圧力を印加する。媒体に付与したインクを物理的に均等化するのに十分な圧力が印加される。

印刷システム２０１では、搬送装置２１６を中間ベルト２０２に対して制御可能に相対移動することが可能であり、これにより媒体の先端縁との係合を始点として、搬送装置２１６を媒体と漸進的に係合させる（つまり、係合領域が増加する）。搬送装置２１６は以下のように中間ベルト２０２に対して相対移動可能である。まず、搬送装置２１６の入口端をドライブ２２３によって図２および図３に示す位置に移動し、その位置にて搬送ベルト２１８の入口端を中間ベルト２０２および媒体と係合する。そして媒体が処理方向へ進むにつれて、搬送装置２１６の入口端が上昇位置にある状態で搬送装置２１６の出口端をドライブ２２５により漸進的に方向Ｂに移動することにより、搬送ベルト２１８を漸進的に上方へ移動させる。搬送装置２１６の出口端が上方へ移動するにつれて、中間ベルト２０２と搬送ベルト２１８の両方が媒体と係合する領域である画像転写／硬化領域２３４の長さが漸進的に増加する。

印刷システム２０１は、中間ベルト２０２の内部に設けられた放射装置２２０を備える。放射装置２２０は、中間ベルト２０２に付与されるインクの種類に応じて、所望の波長領域の放射エネルギを射出する放射エネルギ光源２５０を備える。本本実施形態では、インクは放射エネルギに露光すると硬化する放射線硬化性インク組成物であってもよい。インクは紫外線硬化インクなどであってもよく、放射エネルギ光源２５０は、インクの硬化に有効なＵＶ放射を行うＵＶランプであってもよい。

中間ベルト２０２は放射エネルギ光源２５０が射出する放射エネルギを実質的に透過させるため、放射エネルギを画像転写／硬化領域２３４において媒体に入射させることが可能である。例えば、中間ベルト２０２は、実質的に放射エネルギを透過する重合体から構成してもよい。放射装置２２０は、放射エネルギ光源２５０が射出した放射エネルギを画像転写／硬化領域２３４へ誘導し、搬送ベルト２１８の上部スパンと接触する媒体にこの放射エネルギを入射させることにより媒体上のインクを硬化するよう構成された曲面リフレクタ２５２を備える。

放射装置２２０には、画像転写／硬化領域２３４において画像の媒体への転写準備が完了する前に、放射エネルギ光源２５０が射出した放射エネルギにより中間ベルト２０２上に形成された画像が露光しないよう保護可能な可動シャッタシステムが設けられている。シールド装置または遮蔽装置２６０は、放射エネルギ光源２５０と中間ベルト２０２の内側表面２０５間に配置された放射エネルギシールド２６２を備える。放射エネルギシールド２６２は、放射エネルギ光源２５０が射出する放射エネルギを透過しない材料により構成されている。

放射エネルギシールド２６２はプーリ２６５およびロール２６６、２６７、２６８上に掛け渡されたベルト２６４に接続される。プーリ２６５をモータで駆動してベルト２６４を反時計回りに回転させると、放射エネルギシールド２６２が方向Ｃへ移動する。放射エネルギシールド２６２を方向Ｃに移動することにより、放射エネルギの露光面積が増加し、中間ベルト２０２および搬送ベルト２１８に接する画像転写／硬化領域２３４の長さに沿って移動する媒体上の画像を漸進的に露光することが可能となる。放射エネルギシールド２６２の方向Ｃへの移動を、搬送ベルト２１８の方向Ｂへの移動、およびそれに対応する搬送ベルト２１８と媒体の漸進的な係合と同期することにより、中間ベルト２０２の転写準備の完了している部分の画像だけを露光することができる。放射装置２２０および搬送装置２１６を、前記装置の動作を制御するよう構成されたコントローラ２９０に接続してもよい。

印刷装置２００は、画像転写／硬化領域２３４の下流に配置された搬送機関２８０を備える。

図３は、先端が画像転写／硬化領域２３４に位置した状態の第１媒体２４２を示す。第１媒体２４２は、例えばコーティングを施した用紙でもコーティング無しのものでもよい。次に続く第２媒体２４４も図中に示す。第１媒体２４２が処理方向に進むにつれて、搬送装置２１６の出口端をドライブ（駆動部）２２５よって上方へ移動することにより、搬送ベルト２１８が第１媒体２４２と漸進的に係合し、画像転写／硬化領域２３４の長さが増加する。第１媒体２４２が前進すると、第１媒体２４２に圧力が印加され、第１媒体２４２上のインクが平滑化される。

第１媒体２４２の先端が画像転写／硬化領域２３４の入口端に到着すると、媒体の照射が開始される。第１媒体２４２が前進し、画像転写／硬化領域２３４の長さが増加すると、同時に放射エネルギシールド２６２が方向Ｃへ移動し、それにより第１媒体２４２に転写された画像の、放射エネルギ光源２５０が射出する放射エネルギに露光する長さ部分が増加する。

本実施形態において、印刷ジョブのすべての媒体が画像転写／硬化領域２３４を通過する間、搬送ベルト２１８は係合した状態で（つまり搬送装置２１６の出口端が完全に上昇した位置で）維持される。画像転写／硬化領域２３４全体が放射エネルギに露光するまで放射エネルギシールド２６２を方向Ｃに移動すると、次に放射エネルギシールド２６２がロール２６７および搬送装置２１６の入口端の近傍に位置するまで放射エネルギシールド２６２を時計回りに駆動する。その後、最終媒体および画像が転写されると、放射エネルギシールド２６２を中間ベルト２０２と同一の速度で駆動することにより、マーキングシステム２１７により中間ベルト２０２上に配置されたばかりの新しい未完成の画像に放射エネルギが照射されないよう遮蔽することができる。最終媒体が画像転写／硬化領域２３４を通過すると、ドライブ２２３を駆動して搬送装置２１６の入口端の係合を徐々に解除することにより、中間ベルト２０２上の新しい未完成の画像との接触を防ぐことができる。

この移動可能な搬送装置２１６によって得られる媒体との漸進的な係合は、マルチパス印刷に利点を提供する。これらの利点としては、中間ベルト２０２上の最終画像の後端を破損または硬化することなく第１媒体２４２を画像転写／硬化領域２３４に導入可能であることが挙げられる。

この制御された搬送装置２１６の移動によって得られる媒体との漸進的な係合は、大幅な生産効率の向上を実現し、その向上の度合いは画像転写／硬化領域２３４の有効長と中間ベルト２０２の全体長の比率に依存する。例えば、中間ベルト２０２は長さ約１２００ｍｍの５ピッチベルトであってもよく、完成画像の転写／硬化領域２３４における中間ベルト２０２のスパン長は約２１０ｍｍであってもよい。このベルト構成において、漸進的な係合を提供しない印刷装置（例えば印刷装置１００）では、マルチパスモードで１度に形成可能な画像数は４つのみであり、システム生産効率は約８０％のみ有効である。対照的に、印刷システム２０１において漸進的な媒体係合および漸進的な画像照射を使用すると、実質的に中間ベルト２０２の全周囲（長さ）に画像を配置することが可能となるため、マルチパスモードにおける生産効率が約２５％向上する。

印刷システム２０１では、最終媒体の後端が画像転写／硬化領域２３４を通過する際に搬送装置２１６の係合を漸進的に解放することができる。まずドライブ（駆動部）２２３を起動することにより搬送装置２１６の入口端を中間ベルト２０２から離反するよう下方へ移動させ、次にドライブ２２５を起動することにより搬送装置２１６の出口端を中間ベルト２０２に対して相対移動させて搬送装置２１６の係合を漸進的に解除することができる。この搬送装置２１６の移動により、中間ベルト２０２上に新しく形成された画像が搬送ベルト２１８に接触することなく画像転写／硬化領域２３４を通過することができる。放射エネルギ光源２５０から射出される放射エネルギを、放射エネルギシールド２６２を移動することにより同時に遮断可能であり、これにより漸進的に放射エネルギの露光面積を減少させることができる。この漸進的な係合解除により、前画像セットの最終画像の直後に次の画像セットを配置することが可能となり、生産効率を最大化することができる。あるいは、画像のない「ブランク」部分を、画像転写／硬化後の中間ベルト２０２の１回転時に中間ベルト２０２上に任意に残すことにより、印刷システムが完全に係合解除するための、または放射エネルギシールド２６２を定位置に付けるための十分な時間を確保することができる。

搬送装置２１６の漸進的な係合解除を任意に使用しない実施形態では、係合解除を使用しないことによる影響は次の画像セットの開始時における一度の遅延のみであり、中間ベルト２０２の全長を画像に使用することは可能であるため、生産効率に対する影響は小さい。例えば、５ピッチ、６パスの印刷システムにおいて漸進的な係合解除を使用しない場合、凡そ３０または３５回につき１ピッチの遅延が発生するが、これは生産効率において約３％の影響に等しい。

図４は、画像転写／硬化領域の長さ範囲にわたって媒体との漸進的な係合（および漸進的な係合解除）を実現し、画像転写／硬化領域に沿って画像の漸進的な放射エネルギ露光を可能にする放射エネルギ装置を備える別の例示の実施形態における印刷システム３０１を備える印刷装置３００示す。

印刷システム３０１は、外面３０３を有する中間ドラム３０２を備える。マーキングシステム３１７によって外面３０３にインクを付与することにより画像を形成する。マーキングシステム３１７は、反時計回りに回転する中間ドラム３０２上にインクを付与するよう位置決めされたプリントヘッド（例えばインクジェットプリントヘッド）アレイを備える。画像はマーキングシステム３１７における複数回のパスにより中間ベルト３０２上に構築される。インク供給システム３３３はマーキングシステム３１７の各プリントヘッドと連動している。クリーナ装置３１５は、回転時に中間ドラム３０２の外面３０３のクリーニングを行う。

印刷システム３０１はさらに搬送装置３１６を備える。搬送装置３１６は、支持部材３２５に取り付けられたロール３１９、３２１、３２３上に掛け渡された回転可能な連続搬送ベルト３１８を備える。バネ要素３２７はロール３２３および支持部材３２５に取り付けられている。バネ要素３２７は、支持部材３２５から離反する方向にロール３２３を弾性的に付勢することにより、搬送ベルト３１８に張力を生み出す。

支持部材３２５は、搬送装置３１６の回転軸であるピボット軸Ｐを備える。図示のように、ピボット軸Ｐを支持部材３２５から偏心して設けることにより、搬送装置３１６の偏心円運動を可能にしている。搬送装置３１６がピボット軸Ｐを中心に反時計回りに回転すると、中間ドラム３０２の外面３０３と搬送ベルト３１８間に形成された画像転写／硬化領域３３４の長さは漸進的に増加する。

媒体は媒体フィーダ３３６、３３８から供給され、媒体ステージングおよびレジストレーション領域３４０へ進み、その後画像転写／硬化領域３３４へ向かう。画像転写／硬化領域３３４において、画像を中間ドラム３０２から媒体へ転写し、転写された画像を放射エネルギに露光して画像形成インクを硬化する。搬送ベルト３１８は、媒体上のインクを物理的に平滑化するのに十分な圧力を画像転写／硬化領域３３４の媒体に印加する。

印刷システム３０１では、搬送装置３１６を中間ドラム３０２に対して制御可能に相対的に移動することが可能であるため、媒体の先端縁を始点として搬送装置３１６を媒体と漸進的に係合することができる。搬送装置３１６は以下のように中間ドラム３０２に対して相対的に移動可能である。まず、ロール３１９と重なる搬送ベルト３１８の入口端が中間ドラム３０２および媒体と係合するまで、搬送装置３１６を反時計回りに回転するか、または上方へ移動する。その後、媒体が処理方向に前進するにつれて、搬送装置３１６をピボット軸Ｐを中心として反時計回りに回転させる。搬送装置３１６が回転すると、ロール３１９および３２１間に伸びる搬送ベルト３１８の柔軟なスパン部分が曲がり、これにより中間ドラム３０２および搬送ベルト３１８の双方が前進する媒体と係合する領域である画像転写／硬化領域３３４の長さが漸進的に増加する。

印刷システム３０１は、中間ベルト３０２の内部に設けられた放射装置３２０を備える。放射装置３２０は、中間ドラム３０２に付与されるインクの硬化に好適な波長領域の放射エネルギ３５２を射出する放射エネルギ光源３５０を備える。例えば、放射エネルギ光源３５０は紫外線硬化インクの硬化に有効なＵＶ放射を行うＵＶランプなどであってもよい。中間ドラム３０２は放射エネルギ光源３５０が射出する放射エネルギ３５２を実質的に透過させるため、放射エネルギ３５２を画像転写／硬化領域３３４において媒体に入射させることができる。中間ドラム３０２は、透明な重合体、ガラス、水晶材などにより構成してもよい。放射装置３２０は、放射エネルギ３５２を画像転写／硬化領域３３４へ誘導し、搬送ベルト３１８と接触する媒体に入射させることにより媒体上のインクを硬化するリフレクタ（図示せず）を備えてもよい。

放射装置３２０には、画像転写／硬化領域３３４において画像を媒体へ転写する準備が完了する前に、中間ドラム３０２上に形成された画像が放射エネルギ光源３５０が射出した放射エネルギ３５２に露光しないよう保護可能な可動シャッタシステムが設けられている。放射エネルギシールド３６２は中間ドラム３０２の内部に位置決めされる。放射エネルギシールド２６２は、放射エネルギ３５２を透過しない材料により構成される。放射エネルギシールド３６２は曲線部３６３を備え、曲線部３６３は中間ドラム３０２の内面３０５に面し、図示のように例えば約９０度の角度範囲にわたって延伸可能である。

放射エネルギシールド３６２をモータなどのようなドライブ（図示せず）に接続することにより、中間ドラム３０２の回転時に曲線部３６３を反時計回りに回転させる。このように放射エネルギシールド３６２を移動させることにより、中間ドラム３０２および搬送ベルト３１８に接する画像転写／硬化領域３３４の長さに沿って媒体が移動する際に、媒体上の画像を漸進的に露光することができる。放射エネルギシールド３６２の回転を、搬送装置３１６の反時計回りの回転およびこれに関連した搬送ベルト３１８と媒体との漸進的な係合と同期することにより、中間ドラム３０２の、媒体への転写の準備が完了している部分の画像のみを照射することができる。放射装置３２０および搬送装置３１６を、前記装置の動作を制御するよう構成されたコントローラ３９０に接続してもよい。

印刷システム３０１は、画像転写／硬化領域３３４を通過した後に中間ドラム３０２の外面３０３から媒体を機械的に剥離するための剥離要素３７０を備える。剥離要素３７０は、例えば鋭い先端を有するフィンガ列、鋭い先端を有する平たい刃などにより構成してもよい。

印刷装置３００は、剥離要素３７０の下流に配置された搬送機関３８０を備える。

図４は、先端が画像転写／硬化領域４３４に位置した状態の第１媒体３４２を示す。第１媒体３４２に続く第２媒体３４４も図示する。第１媒体３４２が処理方向に前進すると、搬送装置３１６が反時計回りに回転することにより、搬送ベルト３１８が第１媒体３４２と漸進的に係合し、画像転写／硬化領域３３４の長さが増加する。第１媒体２４２が前進すると、第１媒体３４２に圧力が印加されてインクが平滑化される。

第１媒体３４２の先端が画像転写／硬化領域３３４に進入すると、第１媒体３４２の照射が開始される。第１媒体３４２が前進し、画像転写／硬化領域３３４の長さが漸進的に増加すると、同時に放射エネルギシールド３６２が反時計回りに回転し、それにより第１媒体３４２に転写された画像の、放射エネルギ光源３５０が射出する放射エネルギ３５２に露光する長さ部分が増加する。

本実施形態では、印刷ジョブの全媒体が画像転写／硬化領域３３４を通過する間、搬送ベルト３１８は係合状態を維持する。グループ内の最終媒体が画像転写／硬化領域３３４を通過すると、放射エネルギシールド３６２を画像転写／硬化領域３３４の出口端の直後で停止して、直ちに開始位置に戻すことができる。あるいは、放射エネルギシールド３６２を反時計回りに回転して、画像転写／硬化領域３３４の入口端近傍に位置決めすることにより、最初の新たな画像セットの先端を放射エネルギシールド３６２で保護してもよい。

移動可能な搬送装置３１６によってもたらされる媒体との漸進的な係合により、中間ドラム３０２上の最終画像の後端を破損または硬化させることなく第１媒体３４２を画像転写／硬化領域３３４に導入することができる。

印刷システム３０１において、搬送装置３１６を移動して媒体と漸進的に係合させることにより、大幅な生産効率の向上が実現する。この向上の度合いは、画像転写／硬化領域３３４の有効長と中間ドラム３０２の外周の比率に依存する。例えば、中間ドラム３０２が５ピッチドラムであり、画像転写／硬化領域３３４の長さが１ピッチと略等しい場合、画像を実質的に中間ドラム３０２の全周囲に配置可能とすることにより、印刷システム３０１は典型的にはマルチパス印刷における生産効率を約２５％増加することができる。

また、最終媒体の後端が画像転写／硬化領域３３４を通過する際に搬送装置３１６の係合を漸進的に解放することができる。まず、ロール３１９と重なる搬送ベルト３１８の入口端を中間ドラム３０２から離反するように下方へ移動し、次に搬送装置３１６を時計回りに回転することにより、搬送装置３１６の係合を漸進的に解除することができる。この搬送装置３１６の移動により、中間ドラム３０２上に新しく形成された画像は搬送ベルト３１８に接触することなく画像転写／硬化領域３３４を通過することができる。放射エネルギ光源３５０から射出される放射エネルギを、同時に放射エネルギシールド３６２によって遮断することができる。この漸進的な係合解除により、前画像セットの最終画像の直後に次の画像セットを配置することが可能となり、生産効率を最大化することができる。あるいは、画像のない「ブランクの」部分を中間ドラム３０２の第１パスに残すことにより、印刷システムが非漸進的に係合を完全解除するのに十分な時間を確保することができる。この結果、次の画像セットのスタート時に短時間の遅延が発生する。

図５Ａ〜５Ｃは、画像転写／硬化領域の長さ上で媒体との漸進的な係合を可能にし、また移動放射エネルギシールドを使用せずに画像転写／硬化領域に沿った画像の漸進的な放射エネルギ露光を可能にする放射エネルギ装置を備える別の例示の実施形態における印刷システム４０１の順次動作を示す。この漸進的な露光は、所望の波長の放射エネルギを射出し、漸進的にオンオフ可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）のアドレス可能アレイを使用して実現することができる。印刷システム４０１は例えば図３に示す印刷装置３００の印刷システム３０１の代わりに使用することができる。

印刷システム４０１は中間ドラム４０２を備える。中間ドラム４０２は、例えば図４に示す中間ドラム３０２と同様の構造を有してもよい。プリントヘッド（例えばインクジェットプリントヘッド）アレイを備えるマーキングシステム４１７は、反時計回りに回転する中間ドラム４０２の外面４０３にインクを付与するように動作可能である。画像はマーキングシステム４１７における複数回のパスによって中間ベルト４０２上に構築される。インク供給システム（図示せず）はマーキングシステム４１７の各プリントヘッドと連動している。クリーナ装置４１５は、回転時に中間ドラム４０２の外面４０３のクリーニングを行う。

印刷システム４０１はさらに搬送装置３１６を備える。搬送装置３１６は図３に示す印刷システム３０１の搬送装置３１６と同一の構造を有してもよい。

媒体は画像転写／硬化領域４３４に供給される。この画像転写／硬化領域４３４において、画像を中間ドラム３０２から媒体へ転写し、転写された画像を放射エネルギに露光して画像形成インクを硬化する。搬送ベルト３１８により画像転写／硬化領域４３４の媒体に十分な圧力が印加され、その結果、インクが物理的に平滑化される。

印刷システム４０１では、搬送装置３１６を中間ドラム３０２に対して制御可能に相対移動することが可能であるため、媒体の先端縁を始点として搬送装置３１６を媒体と漸進的に係合することができる。搬送装置３１６は以下のように中間ドラム３０２に対して相対的に移動可能である。まず、ロール３１９と重なる搬送ベルト３１８の入口端が中間ドラム３０２および媒体と係合するまで搬送装置３１６を上方へ移動する。次に、媒体が処理方向に前進するにつれて、搬送装置３１６をピボット軸Ｐを中心として反時計回りに回転する。搬送装置３１６が回転すると、ロール３１９および３２１間に伸びる搬送ベルト３１８の柔軟なスパン部分が曲がり、これにより、中間ドラム３０２および搬送ベルト３１８の双方が前進する媒体と係合する領域である画像転写／硬化領域３３４の長さが漸進的に増加する。

印刷システム４０１は、中間ドラム３０２の内部に設けられ、内面３０５に面する放射エネルギ光源４５０を備える。放射エネルギ光源４５０は、中間ドラム３０２に付与されるインクの硬化に好適な波長領域の放射エネルギ４５２を射出する。図示の放射エネルギ光源４５０は、放射線硬化性インクを硬化させるのに有効な波長領域の放射エネルギを射出する、円周方向に間隔を置いて配置された発光ダイオードアレイを備える。インクは紫外線硬化インク組成物であってもよい。放射エネルギ光源４５０は、図示のように例えば約９０度の角度範囲にわたって延伸可能である。中間ドラム３０２は放射エネルギ光源４５０が射出する放射エネルギ４５２を実質的に透過させるため、放射エネルギ４５２を画像転写／硬化領域３３４において媒体に入射させることができる。

放射エネルギ光源４５０の発光ダイオードはアドレス可能であり、媒体が画像転写／硬化領域４３４に沿って前進するにつれて順次作動させることができる。発光ダイオードから射出された光がどの程度コリメートされているかに応じて隣接する発光ダイオード間にバリアストリップを配置することにより、画像転写／硬化領域４３４において媒体を照射する放射エネルギの焦点を調節してもよい。

放射エネルギ光源４５０の発光ダイオードを順次作動させることにより、中間ドラム３０２上で形成された画像が放射エネルギ４５２に露光されるのを防ぐことができる。この順次的な作動により、中間ドラム３０２および搬送ベルト３１８に接する画像転写／硬化領域４３４の長さに沿って媒体が移動する際に、媒体上の画像を漸進的に露光することが可能となる。発光ダイオードの順次的な作動を、搬送装置３１６の反時計回りの回転およびこれに関連した搬送ベルト３１８と媒体との漸進的な係合と同期することにより、中間ドラム３０２の、媒体への転写準備が完了している部分の画像のみを照射することができる。放射エネルギ光源４５０および搬送装置３１６を、前記装置の動作を制御するよう構成されたコントローラ（図示せず）に接続してもよい。

印刷システム４０１は、画像転写／硬化領域４３４を通過した後に中間ドラム３０２の外面３０３から媒体を機械的に剥離するための剥離要素３７０を備える。

図５Ａは、画像転写／硬化領域４３４に接近する第１媒体４４２を示す。第１媒体４４２に続く第２媒体４４４も図示する。

図５Ｂは、画像転写／硬化領域４３４に到着後の第１媒体４４２を示す。第１媒体４４２は、中間ドラム３０２の外面３０３および搬送ベルト３１８に係合される。放射エネルギ光源４５０の発光ダイオードのうちのいくつかが順次起動されて放射エネルギ４５２を射出する。第１媒体４４２の先端が画像転写／硬化領域３３４に進入すると、第１媒体４４２の照射が開始される。

図５Ｂおよび５Ｃに示すように、第１媒体４４２が処理方向に進み続けると、搬送装置３１６が反時計回りに回転することにより、搬送ベルト３１８が第１媒体３４２と漸進的に係合し、画像転写／硬化領域４３４の長さが増加する。第１媒体４４２が画像転写／硬化領域４３４に沿って前進すると、搬送ベルト３１８によって圧力が印加されてインクが平滑化される。第１媒体４４２が前進するにつれて、作動する放射エネルギ光源４５０の発光ダイオードがさらに増加し、それにより第１媒体４４２に転写された画像の、放射エネルギ４５２に露光される長さ部分が漸進的に増加する。

本実施形態では、印刷ジョブの全媒体が画像転写／硬化領域４３４を通過する間、搬送ベルト３１８は係合位置で維持される。

また、最終媒体の後端が画像転写／硬化領域４３４を通過する際に、印刷システム４０１の搬送装置３１６の係合を漸進的に解放することができる。図示しないが、まず搬送ベルト３１８の入口端を中間ドラム３０２から離反するように下方へ移動し、次に搬送装置３１６を時計回りに回転することにより、搬送装置３１６の係合を漸進的に解除することができる。この搬送装置３１６の移動により、中間ドラム３０２上に新しく形成された画像は搬送ベルト３１８に接触することなく画像転写／硬化領域３３４を通過することができる。放射エネルギ光源３５０から射出される放射エネルギを順次停止することが可能である。この漸進的な係合解除により、前画像セットの最終画像の直後に次の画像セットを配置することが可能となり、生産効率を最大化することができる。あるいは、画像のない「ブランク」部分を中間ドラム３０２上に残すことにより、印刷システム４０１が完全に係合解除するための十分な時間を確保することができる。

印刷システム２０１のような、中間ベルトを備える本実施形態における印刷システムでは、放射エネルギ光源は、画像転写／硬化領域において媒体上の画像を照射する発光ダイオードアレイのような複数の個別の光源により構成してもよい。そのような実施形態では、個々の放射エネルギ光源を順次作動することにより漸進的に媒体上の画像を露光してもよい。放射装置は、画像転写／硬化領域に沿った媒体の露光を制御する放射エネルギシールドを任意に備えてもよい。

１００，２００，３００ 印刷装置、１０２，２０２ 中間ベルト、１１６，２１６，３１６ 搬送装置、１１７，２１７，３１７，４１７ マーキングシステム、１１８，２１８，３１８ 搬送ベルト、１１５，２１５ ベルトクリーニング装置、１２０ 放射エネルギ装置、１３３，２３３，３３３ インク供給システム、１３４，２３４，３３４，４３４ 画像転写／硬化領域、１３６，１３８，２３６，２３８，３３６，３３８ 媒体フィーダ、１４０ 媒体経路、２０１，３０１，４０１ 印刷システム、２０４，２０６，２０８，２１０，２１２，２１４ プリントヘッド、２１９，２２１，２６６，２６７，２６８，３１９，３２１，３２３ ロール、２２０，３２０ 放射装置、２２２，２２４，２２６，２２８，２３０，２３２ インク供給部、２２３，２２５ ドライブ、２２７，３２７ バネ要素、２４０，３４０ 媒体ステージングおよびレジストレーション領域、２４２，３４２，４４２ 第１媒体、２４４，３４４，４４４ 第２媒体、２５０，３５０，４５０ 放射エネルギ光源、２５２ 曲面リフレクタ、２６０ シールド装置、２６２，３６２ 放射エネルギシールド、２６４ ベルト、２６５ プーリ、２８０，３８０ 搬送機関、２９０，３９０ コントローラ、３０２，４０２ 中間ドラム、３１５ クリーナ装置、３２５ 支持部材、３５２，４５２ 放射エネルギ、３６３ 曲線部、３７０ 剥離要素。

Claims (4)

1. 外面を含み、マーキングシステムにより前記外面にマーキング材を付与し、前記マーキングシステムを複数回通ること（複数回のパス）により画像を形成する回転可能な中間部材と、
   回転可能な搬送ベルトを含み、入口端と出口端を有する搬送装置とを備え、
   前記搬送装置は、前記入口端および前記出口端が前記中間部材の前記外面に対して接近する方向に移動可能であり、前記入口端が前記中間部材の前記外面に接近する方向に移動して媒体と係合する位置にある状態で媒体の先端が前記入口端に挿入され、前記入口端を始点として前記搬送ベルトが前記媒体と係合すると共に、前記媒体の前記先端が前進するにつれて前記出口端を漸進的に前記中間部材の前記外面側へ移動させることにより前記媒体と前記搬送ベルトとの係合領域が前記出口端に向かって漸進的に増加し、前記外面および前記搬送ベルトは画像転写／硬化領域を形成し、前記画像転写／硬化領域に沿って前記画像が前記外面から前記媒体へ転写され、前記画像転写／硬化領域の長さは、前記搬送ベルトが前記前進する媒体と漸進的に係合するにつれて増加するよう構成されており、
   前記画像が前記画像転写／硬化領域に沿って前記媒体に転写されるのと同時に、前記画像を放射エネルギにより漸進的に露光するのに適した放射エネルギ光源を含む放射装置をさらに備える、
   印刷システム。
2. 請求項１に記載の印刷システムにおいて、
   前記放射装置は、前記放射エネルギ光源および前記搬送ベルトの間に配置され、前記搬送ベルトが前記前進する媒体と漸進的に係合するのと同期して前記画像転写／硬化領域に沿って移動する放射エネルギシールドを備えていることを特徴とする印刷システム。
3. 印刷システムにおいて媒体上に画像を形成する方法であって、
   回転する中間部材をマーキングシステムに複数回通すこと（複数回のパス）によって前記中間部材の外面に画像を形成し、
   回転可能な搬送ベルトを含み、入口端及び出口端を有する搬送装置を前記中間部材の前記外面に対して接近する方向に前記入口端を移動させることにより、媒体の先端が挿入される前記入口端を始点として前記搬送ベルトを前記媒体と係合させ、前記媒体の前記先端が前進するにつれて前記出口端を漸進的に前記中間部材の前記外面に対して接近する方向に移動させることにより前記媒体との係合領域を前記出口端に向かって漸進的に増加させ、
   前記外面および前記搬送ベルトは画像転写／硬化領域を形成し、前記画像転写／硬化領域に沿って前記画像が前記外面から前記媒体へ転写され、前記画像転写／硬化領域の長さは、前記搬送ベルトが前記前進する媒体と漸進的に係合するにつれて増加し、
   前記画像が前記画像転写／硬化領域に沿って前記媒体に転写されるのと同時に、前記画像を放射装置が放射した放射エネルギにより漸進的に露光する、
   印刷方法。
4. 請求項３に記載の印刷方法において、
   前記搬送ベルトが前記前進する媒体と漸進的に係合するのと同期して前記放射装置が放射した放射エネルギを遮蔽する放射エネルギシールドを前記画像転写／硬化領域に沿って移動させることを特徴とする印刷方法。
   

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