(57)【要約】      （修正有）【課題】インクジェット印刷において、幅広い基質への連続的な、高速の、均一性を有するインクの付着及び被覆を与える装置及び方法の提供。【解決手段】基質１２６に物質を付着するための装置及び方法であり、複数の斜めの帯状領域Ｐ１１，Ｐ１２に前記物質を付着するために、付着装置を、前記基質１２６を横切るように横断させる間に、前記基質１２６を移動方向に連続的に移動させることを含む。このような移動の間、前記の斜めの帯状領域は、前記基質１２６のほぼ均一な被覆を与えるように互いに補完するように、前記付着装置と前記基質１２６との位置が、互いに制御される。規定の装置の結果、前記基質１２６は横断毎に停止する必要が無いので、改良された基質１２６の速度が得られる。【選択図】図７Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に移動する基質上への物質の付着方法であり、
基質を移動方向に連続的に移動させることと、
複数の帯状領域に物質を付着するように、付着装置を、前記基質を横断方向に横切って、横断させることと、
前記複数の帯状領域が互いを補完して前記基質の実質的に均一な被覆を与えるように、前記付着装置と基質との相対移動を制御することと、
を具備する方法。
【請求項２】
前記付着装置は、非接触のヘッドを有し、離れたところから基質に物質を射出するように、付着が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも前記付着装置の部分を、各横断後、前記基質の移動が続いている間に、一時停止させることと、この一時停止の間に、前記付着手段のメンテナンスを行うこととを更に具備する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記付着装置は、前記移動方向に並べられている複数のヘッドを備えたキャリッジを有し、帯状領域の各々は、複数のヘッドのうちの１つによって付着される、請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記付着装置は、前記横断方向に並べられている複数のヘッドを有するキャリッジを有し、これらヘッドの各々は、異なる物質を付着する請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記付着装置は、複数のキャリッジを有し、この方法は、各キャリッジの移動をそれぞれ独立して制御することを含む請求項１乃至５のいずれか１に記載の方法。
【請求項７】
第２のキャリッジのヘッドの付着幅に対応する全長を移動方向に有する部分的に被覆されていない帯状領域を残すように、第１のキャリッジの少なくとも１つのヘッドによって基質を横断することと、次に、前記部分的に被覆されていない帯状領域を完成させるために、第２のキャリッジの前記ヘッドによって前記基質を横断することとを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記基質の各部分を少なくとも２回横断することを含む請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
前記付着装置は、少なくとも１つのインクジェットヘッドを有し、各々が前記基質の規定の位置に、物質の複数の個々の液滴をプリントすることを含む請求項１乃至８のいずれか１に記載の方法。
【請求項１０】
パターンを完成させるために前記第１の横断の個々の液滴間の規定のマトリックス位置で、前記第２の横断の個々の液滴をプリントすることを含む請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
この方法は、正方形のマトリックスもしくは六方形のマトリックスで個々の液滴をプリントすることを含む請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記基質は、布地であり、前記付着装置は、少なくとも１つの仕上げヘッドを有し、この方法は、布地に仕上げ剤を適用することを含む請求項１乃至１１のいずれか１に記載の方法。
【請求項１３】
前記仕上げ剤は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤からなるグループから選択される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
供給される基質を、移動方向に、連続的に移動させるための基質移動装置と、
帯状領域に物質を付着するために、基質を横断するように配置された付着装置と、
前記物質による前記基質のほぼ均一な被覆を確実にするために、前記付着装置の横断速度と前記基質の移動速度とを、もしくは、付着装置の位置と基質の位置とを同期させるための制御装置と、
を具備するプリント装置。
【請求項１５】
前記付着装置は、複数のキャリッジを有する請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
各キャリッジは、前記基質を独立して横断するための駆動装置を有する請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記基質に均一の被覆を付着する時に互いを補完するために、１対のキャリッジを反対の位相で作動するように駆動させるよう構成されている請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
各キャリッジは、複数のプリントヘッドを有し、これらプリントヘッドは、移動方向に一定の幅を有し、これらの幅に対応した移動方向の距離だけ、互いに離間されている請求項１５乃至１７のいずれか１に記載の装置。
【請求項１９】
前記基質移動装置は、基質を受けるための幅を有し、前記付着装置は、少なくともこの幅に対応した長さだけ移動方向に延びている請求項１４乃至１８のいずれか１に記載の装置。
【請求項２０】
各キャリッジは、複数のプリントヘッドを有しており、これらプリントヘッドは、横断方向に並べられており、これらヘッドの各々は、異なる物質を付着するように構成されている請求項１６乃至１９のいずれか１に記載の装置。
【請求項２１】
被覆の欠陥を修正するために、前記付着装置に続いて前記基質を横断するように構成されている修正ヘッドを更に有する請求項１４乃至２０のいずれか１に記載の装置。
【請求項２２】
前記基質の情報を読み取り、前記物質の付着を案内するために、制御装置にこの情報を提供するように設けられた読み取り装置を更に有する請求項１４乃至２１のいずれか１に記載の装置。
【請求項２３】
前記付着装置は、前記基質上の規定の位置に、前記物質の複数の液滴を個々にプリントするためのインクジェットヘッドを有する請求項１４乃至２２のいずれか１に記載の装置。  
【請求項２４】
前記付着装置は、前記物質の連続的な供給源を有する請求項１４乃至２３のいずれか１に記載の装置。
【請求項２５】
前記基質は、布地から成り、前記移動装置は、付着の間に前記基質のずれを防ぐために取着装置を有する請求項１４乃至２４のいずれか１に記載の装置。
【請求項２６】
物質が付着される連続的な基質であり、前記物質は、個々の液滴として付着され、前記基質にわたって複数の斜めの帯状領域に連続して配置され、前記帯状領域の各々は、前記基質のほぼ均一な被覆を与えるように近接した帯状領域に合わせられる、基質。
【請求項２７】
前記基質は、布地である請求項２６に記載の基質。
【請求項２８】
前記物質は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤からなるグループから選択される布地の仕上げ剤を有する、請求項２６又は２７に記載の基質。
【請求項２９】
前記物質は、予め規定されたパターンもしくは画像を前記基質に形成するように付着される染料もしくは顔料を含む請求項２６又は２７に記載の基質。
【請求項３０】
移動する基質上の斜めの帯状領域へと付着するためのプリントキャリッジであり、このキャリッジは、移動方向の前記基質に合わせるための軸を有し、一列のプリントヘッドを有し、これらプリントヘッドの各々は、帯状領域の幅を規定する一行のノズルを有し、これらノズルは、前記軸に沿って、前記列の他のプリントヘッドのノズルと並べられており、前記ヘッドの各々は、前記帯状領域の幅の増分に対応した距離だけ移動方向に、隣のヘッドから離間されている、プリントキャリッジ。
【請求項３１】
一列のプリントヘッドを有する請求項３０に記載のプリントキャリッジ。
【請求項３２】
各々の列が異なる物質を付着するように配置されている複数の列のプリントヘッドを有する請求項３０に記載のプリントキャリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、プリント技術及びこれに類似した技術を用いて物質を基質に付着することに関わる。更に、本発明は、このような付着を連続したプロセスで行うための改良された装置及び方法に関わっており、布地の染色及び仕上げの分野で特に適用されている。
【背景技術】
【０００２】
画像及び文字を基質にインクジェットプリントするためのシステムが、一般的に知られている。種々のこのようなシステムが、デスクトップもしくはオフィスでの適用に適しており、そして、Ａ３もしくはＡ４サイズの用紙などへのプリントの実行に、非常に適している。より幅の広い基質に対しては、特に速いスピードが重要である場合、より特殊な機械が必要とされる。このような適用に対しては、インクジェットプリント技術が使用され得るが、石版式の従来のプリント技術が、一般的に、依然として好ましい。
【０００３】
布地に対して、インクジェットプリント技術もまた、従来のプリント技術、染色技術、被覆技術に代わるものとして近年開発されてきている。この技術は、材料及び染料への配慮のために、グラフィックの分野で使用される技術と、一般的に全く異なる。インクジェットの付着技術を、布地の品質向上と仕上げとの方法に適応させるという試みもまた、行われてきた。このようなプロセスの特徴は、前記プロセスが、布地の表面全体にわたって付着されるための相当の量の製品をしばしば必要とすることである。多くの場合、付着もしくは被覆の均一性が、これが布地の質に関わるので、最も重要である。この均一性は、視覚的観点（斑、傷）からも、機能的観点（防水、難燃性）からも、重要であり得る。
【０００４】
現在、インクジェットプリントのために使用されている２つの主なシステム構造として、固定されたアレイシステムとスキャン・ステップシステムとがある。両者は、主にドロップ・オン・デマンド（ＤｏＤ）技術によって使用されるが、コンティニュアス・インクジェット（ＣＩＪ）技術によっても使用される。
【０００５】
固定アレイシステムは、連続的に移動する基質を比較的速い生産速度でプリントすることを可能にしている。プリントヘッドの固定アレイは、基質の幅全体にわたって配置されており、複数のノズルが、前記プリントヘッドのアレイの下方で連続的に移動する基質上に所望されるような材料を付着するように、駆動される。代表的に、このような固定アレイシステムは、基質の幅を覆うために少数のプリントヘッドのみが必要とされるので、狭い幅の基質に対して、連続したリール上のウェブシステムを巻き取るために使用される。布地の仕上げのための固定アレイのインクジェット方法の使用が、特許文献１に説明されている。
【０００６】
固定アレイシステムは、主として、このようなプリントシステムでの柔軟性の低さと冗長性の欠如とに係る複数の欠点を有している。固定アレイシステムによって広い幅の基質にプリントする時、この基質の幅を覆うために多数のプリントヘッドが必要とされ、従って、プリントシステムのために高額の資本コストが必要となる。所望の基質速度が、（例えば、他の比較的低速のプロセスのために）プリントヘッドの最高速度以下である場合、このプリントヘッドの追加のシステム能力が、有効に活用され得ずに浪費される。即ち、最高速度以下である場合はいかなる場合も、このプリントシステムでは、現行のプリントヘッドは有効に使用されない。前記基質の幅方向の解像度が、プリントヘッドのノズルの位置によって決定され、従って、容易に変更され得ない。プリントヘッドのメンテナンスが必要である時、基質は停止されなければならず、前記アレイは、プリントヘッドのアクセスを可能にするために、この基質から離れるように移動されなければならない。これは、比較的複雑な動作であり、これに関連して設定された停止時間が、大きな損失をもたらす。プリントの間にノズルが故障した場合、特に故障の目で見て判るモードである一本の縦線が、この基質に現れる。この線は、特定の場所に材料を付着することに完全に１００％失敗したことを示している。また、連続した画像をプリントすることは、複雑な連続データ処理システムを必要とする。このシステムは、基質に連続的に画像をプリントし続けるために、プリントヘッドノズルに連続的にデータを入力しなければならず、メモリーがリロードされ得る明確なブレイクポイント（もしくは時間）が無い。このことは、多くの固定されたアレイプリントシステムが、これらシステムのメモリー容積に応じて、画像が簡潔に反復されるような反復長を有していることを意味する。このような状況は、データがプリントヘッドに伝送されるとすぐにデータがメモリーに入力されるダイナミック・メモリー処理を用いることによって防がれるが、このメモリー処理は、より複雑なメモリー管理システムを必要とする。
【０００７】
スキャン・ステップ機構が、水平のバンド状即ち帯状領域をプリントするために、一時/した基質の幅を横切って、プリントヘッドキャリッジをスキャンするように作動する。そして、この基質は、精度良く前方に進められてから一時停止され、前記プリントヘッドキャリッジは、第２の帯状領域をプリントするために、この一時停止した基質の別の走査を行う。このようなシステムは、代表的に、固定アレイが不可能である５ｍまでの幅の基質にプリントするために使用される。また、このようなシステムは、低い生産性が許容される適用、即ち、広範のフォーマットの商業用グラフィックアートプリントに、使用される。
【０００８】
スキャン・ステップシステムもまた、低い生産性と基質の断続的な移動の性質とを主に中心とした多くの欠点を有している。特に、基質を断続的に移動させることは、このようなシステムが、連続した生産ラインで構成部品もしくはプロセスとして使用される時に適合性に欠けることを意味する。基質を間欠的に前進、即ち断続的に移動させるためにかかる時間が、プリントのために使用され得ず、かくして生産性を制限する。また、断続的な移動は、前記基質を素早く加速及び減速されることが必要であり、このことによって、重いローラ上で幅広い基質を処理する時に、強力なモータと高いレベルの制御とが必要となる。また、断続的な移動は、下のウェブの解像度、従って、（機能的適用に対して）付着される材料の量、もしくは、（画像形成の適用に対して）画像の質に影響を与えるので、高い精度と反復性とで行われなければならない。
【０００９】
これら欠点の全てが、幅広い基質への連続的な、高速の、均一性を有する付着を、従来果たしにくくしてきた。特に、プリントヘッドのこのような作動に対する信頼性が、依然として、最良の状態から程遠かった。ＤｏＤノズルが、精度良く機能し続けるために、システム設計の重要な要素である連続的な予防メンテナンスを必要としている。前記ノズルが一定期間使用されない場合、次に必要になった時にブロックされ、射出できないだろう。スキャン・ステップシステムに関しては、プリントヘッドのスキャン動作が、各走査の終わりでの方向転換を、このプリントヘッドの通常のメンテナンスのために利用できるようにしている。このことは、ブロックを及び／もしくは使用されていないノズルからのインクの飛散を防ぐために、各ジェットまたはノズルのクリーニングを含み得る。それにも関わらず、メンテナンスの時間が、基質の間欠移動を代償にして成り立っている。このことが、更なるインデックスの誤りや、動力伝達装置の摩耗の原因となり得る。更に、各横断でのプリントキャリッジの急加速が、機械的欠陥と設計の限界との潜在的な原因である。
【００１０】
アレイの構造では、規則的なメンテナンスの機会が得られない。インクジェット産業では、ノズルの故障、即ち、ノズルが正常に作動しない状態を補うために、種々の試みが為されている。特許文献２は、前記インクジェットプリントヘッドのノズルアレイで、正常に作動していないノズルを検出するための電気回路を開示している。プリンタープロセッサが、プリント媒体の更なる走査の間に、プリントヘッドを断続的に移動させ、且つ正常に作動するノズルを使用することによって、正常に作動しないノズルの埋め合わせをすることができない場合、このプリンターは、停止される。特許文献３は、各画素位置に対して複数のノズルの使用を開示している。一実施形態では、同じ色の２つのインク液滴が、プリントヘッドの２回の走査の間に、２つの異なるノズルから１つの画素位置に付着される。特許文献４は、マルチカラープリンターの全幅に渡るアレイのプリントバーで故障したノズルを特定し、他の色のインクを有する他のプリントバーのノズルから少なくとも１つの液滴を代用させるための方法を開示している。特許文献５は、複数の液滴射出ノズルが、ノズルアレイの基準となる縦列のノズルに加えられ、従って、複数の余分のノズルが、ノズルの各縦列の端部に加えられることを、開示している。このプリントヘッドは、異なるノズルのセットが、複数回走査するプリントシステムで、プリントヘッドの更なる走査の間に、プリントされた第１の帯状領域上にプリントするように、規則的に、もしくは、準無規則的に、変位される。特許文献６は、１次プリントヘッド及び２次プリントヘッドを備えた余分のプリント機能を有する熱インクジェットプリント装置を開示している。一形式では、この1次プリントヘッドが故障すると、前記２次プリントヘッドは、この１次プリントヘッドの代わりに、第１の色のインク液滴をプリントする。このようなあらゆる試みにも関わらず、広い幅にわたって高速で連続的に作動可能な、高い均一性で失敗の無い付着のための適切な解決法が、依然として発見されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＥＰ−Ｂ−１５７３１０９
【特許文献２】ＵＳ４９０７０１３
【特許文献３】ＵＳ４９６３８８２
【特許文献４】ＵＳ５５８１２８４
【特許文献５】ＵＳ５６４０１８３
【特許文献６】ＵＳ５５８７７３０
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、連続的に移動する基質に物質を付着する更なる方法を提供することによって、これらの問題を解決している。本説明で、「連続的に」とは、前記基質が断続的に移動するのではなく、プリント装置への基質の移動が、通常の工程の間、停止しないということを意味することが、理解されるだろう。それにもかかわらず、この基質の速度が、通常の許容範囲内で、必要に応じて特定のプロセスによって、変化もしくは変動し得る。従って、この方法は、物質を複数の帯状領域に付着させるために、基質を横切るように付着装置を横断させる間に、基質を連続的に移動方向に移動させることを含む。このような移動の間、前記帯状領域は、前記基質のほぼ均一な被覆を与えるために互いに補完するように、前記付着装置と基質との位置が、互いに制御される。規定の装置の結果、前記基質は横断毎に停止する必要が無いので、改良された基質の速度が得られる。本発明の説明では、前記基質の均一な被覆が、付着が意図されている基質の全領域を処理する能力に言及していることに注意することが重要である。かくして、実際の付着は、全ての場所で行われる必要は無い。コーティングでの適用が、ほぼ完全な被覆を要し得るのに対して、画像もしくはパターンのプリントは、選択的な付着を要し得る。かくして、物質の付着が意図されていない被覆されない端部が、残され得る。この方法は、少なくとも５ｍ／ｍｉｎ、好ましくは１０ｍ／ｍｉｎ、より好ましくは２０ｍ／ｍｉｎ以上の基質速度で、好ましくは果たされる。
【００１３】
本発明の原理は、基質と付着装置との間の相互作用（contact）によって物質が付着される場合に、適用され得る。しかしながら、好ましくは、前記付着装置は、非接触のヘッドを有し、離れたところから基質へ物質を射出するようにして、付着が行われる。この方法で、前記基質とヘッドとの間の相対移動が、出来上がった製品にほとんど悪影響を与えない。インクジェット、スプレー、ノズルなどを含む公知の非接触ヘッドが、いずれも採用され得る。更に、多くの場合、付着は、最後の基質に直接行われるけれど、本発明は、例えば、基質に次に適用される移動リールもしくは媒体への、間接的な付着を被覆することも、意図される。
【００１４】
本発明の特に重要な態様に従えば、この方法は、前記基質を移動させ続ける一方で、各横断後に、付着装置の少なくとも一部を一時停止させることを含み得る。本説明で、一時停止することは、基質への通常のプリントが停止することを意味する。往復式装置では、これの速度が、帰りの横断を開始する前に、少なくとも一時的に０まで落ちるが、本付着装置は、停止しなくて良い。本付着装置が前記基質の連続的な移動から独立して作動可能であるという事実によって、この一時停止は行われることができ、この事実は、付着装置の方向転換時間を、増加し得ることを意味する。より長い方向転換時間を有することは、付着装置及びこれを支持するいかなるビームもしくはフレームに加えられる加速力を減じるために利用され得る。このことは、摩耗とメンテナンスコストとを減じ、より小さな駆動モータとより低いエネルギーとを必要とし得る。この一時停止は、以下に更に詳しく説明されているように、種々の異なる方法で果たされ得る。
【００１５】
このような一時停止の主な効果は、前記付着装置のメンテナンスが、この一時停止中に為され得ることである。このような形式のヘッドは、各横断の後もしくは数回の横断の後に、定期的なメンテナンスを要する。ＤｏＤプリントヘッドの場合、このヘッドは、目詰まりもしくは堆積が生じないことを確実にするように、各ノズルの射出を要し得る。他のヘッドは、代わりの処置を要し得る。このようなメンテナンスの効果によって、基質の連続的な移動を妨げる必要が無く、長いプリント行程の間に、質の高い成果が得られる。本説明では、メンテナンスは、分析、検査、クリーニング、及び実行される必要がある他の予防プロセスを含むことが、理解される。このような一時停止の更なる効果は、データ処理を行うことを可能にすることである。プリントは、複数の帯状領域に対して行われるので、データは、各帯状領域に対して、小さく、精度良く規定されたパケットに分けられ得る。次の帯状領域のためのデータは、一時停止の間もしくは方向転換時間に、メモリーにロードされ得る。この方法を用いると、画像形成のための反復長の問題（a repeat length issue）にぶつかることは無く、メモリー処理システムは、比較的単純であり得る。
【００１６】
本発明の一形態では、付着装置は、一般的に基質の移動方向に並べられた複数の射出口即ちノズルを有しており、各帯状領域は、前記射出口のサブグループによって付着される。これらサブグループは、以下に更に詳しく説明されるように、所望の付着パターンを得るのに十分な動作長を得るために、前記付着装置即ちキャリッジに一緒に取り付けられ得る独立した複数のヘッドを有し得る。かくして、本発明の効果は、複数の相補的な帯状領域を付着する１つのキャリッジを有する付着ヘッド装置によって、得られる。
【００１７】
特に好ましく、より用途の広い実施形態では、前記付着装置は、独立して駆動もしくは制御され得る複数のキャリッジを有している。各キャリッジは、少なくとも１つのプリントヘッドを有している。互いに関連して（interleave）機能する２つのヘッド（各キャリッジに１つ）を用いると、完全な被覆が、比較的容易に為され得る。前記キャリッジは個々に動作するので、これらキャリッジ間の移動方向の間隔を固定する必要が無い。このような装置では、第１のヘッドは、少なくとも１つの次のヘッドの付着幅に対応した長さを移動方向に有する部分的に被覆されていない帯状領域を残すように、前記基質を横断するように駆動され得る。そして、次のヘッドは、欠けている帯状領域を補完するために前記基質を横断するように駆動され得る。概して、これら帯状領域は、必ずしもそうとは限らないけれど、同じ幅である。更に、２つのキャリッジがほとんどの実施形態に対して最も好ましいけれど、独立して移動可能な更なるヘッドもしくはキャリッジもまた、被覆を補完するために与えられ得る。
【００１８】
最も好ましい実施形態に従えば、この方法は、少なくとも２回、前記基質の各部を横断することを含むだろう。基質の特定の部分に対しては、同じ付着ヘッドによって２回横断され得るか、１つのヘッドによって最初に横断され、そして次のヘッドによって横断され得る。この装置の特定の効果は、個々のノズルもしくは付着ヘッドの一部のどれが不備であっても、移動方向の「縦方向の」欠陥ライン、もしくは、横断方向の「横方向の」欠陥ラインが生じないことである。更に、前記帯状領域は、斜めの経路をたどるので、こうした欠陥は、広い領域のうちの少なくとも一部に広がるのみであり、結果的にあまり目に見えない。
【００１９】
本発明は、好ましくは、インクジェットヘッドを用いて行われることが、想定される。この場合、この方法は、前記基質上の規定の位置に、物質の複数の液滴を個々にプリントすることを含み得る。一般的に知られているように、このような液滴は、基質に画像、即ち、ドットマトリックスを形成するように注意深く制御され得る。本説明で、インクジェットヘッドという用語は、基質上の個々に規定された精度の良い位置に、複数の小さな液滴もしくは液体の射出をもたらすことができるいかなる装置をも定義していることが、理解される。この用語は、ＤｏＤシステム、圧電システム、熱システム、インクジェットプリンタシステム、バルブジェットシステム、ＣＩＪシステム、静電気性ヘッドシステム、及び微小電気機械システムを含むことが意図される。本発明に係るシステムは、前記特定のヘッド、例えば、Ｘａａｒ（登録商標）、Ｆｕｊｉ  Ｆｉｌｍ（登録商標）−Ｄｉｍａｔｉｘ（登録商標）、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ（登録商標）、Ｃａｎｏｎ（登録商標）、Ｅｐｓｏｎ（登録商標）、もしくはＶｉｄｅｏｊｅｔ（登録商標）のいずれによって提供されようと、これらから独立して使用される。また、例えば、グレースケールプリントヘッドのような、液滴の大きさが調整可能である装置が含まれることが、意図される。更に、インクジェットについて言及されているけれど、この装置は、流体ジェット形式に制限することを目的とせず、このようなヘッドが、他の色素材、仕上げ液剤、コーティング、機能材料などを含むインク以外の液体の射出にも適応され得ることが、明確に理解される。
【００２０】
本発明の特定の実施形態に従えば、このようなインクジェット装置は、基質での第１の横断で、特定のパターンで個々の液滴をプリントするように制御され得る。第２の横断で、
更なる液滴が、前記第１の横断の個々の液滴間の所定の位置に、付着され得る。完成したパターンは、ドットもしくは画素の正方形のマトリックスを基礎とし得る。更なる液滴は、鮮明度を増すために、各正方形の中心に付着され得る。更に、前記パターンは、第１の一連の行を形成し、更なる液滴が、例えば正方形のマトリックスを完成させるために、前記第１の行間に第２の一連の行を形成し得る。前記液滴が付着される方法は、所望のパターンもしくは液滴解像度に依るだろう。相対的な横断と移動とによって規定される帯状領域の角度が、この方法を果たすために選択され得る。速度をより速く、付着密度をより低くするためには、より大きな帯状領域の角度が、選択され得る。また、次の液滴が第１のパターンの上に重ねられる方法は、所望の出来上がりのパターンに従って、選択され得る。正方形のマトリックスのパターンに対しては、複数の代替となる帯状領域の角度が、可能である。このような正方形のドットマトリックスは、既存の画像処理技術及びソフトウェアを利用するという目的のプリントに対して好ましい。仕上げの目的に対しては、いかなる規則的なマトリックスも、同様に適切であり、更なるパターンが、無規則的なマトリックスを用いて形成され得る。上述の種々のパラメータを変えることによって、場合によっては特定のインクジェットとの組み合わせで、六角形のパターン及びモアレパターンを含むがこれらに限定されない多数のパターンが、可能である。
【００２１】
本発明のプリントの実施形態では、付着装置は、複数のカラーヘッドを有し、そして、この方法は、着色された画像を形成するために、基質の各部分を、少なくとも２回、各色素のヘッドが横断することを含む。かくして、一般的に、各色素に対して少なくとも２つのヘッドがあることが、理解されるべきである。ＣＭＹＫカラーシステムに対しては、合計で少なくとも８つのヘッドが必要である。ＣＭＹシステムに対しては、６つのヘッドが使用され得る。好ましくは、種々のヘッドが、１つのキャリッジに一緒に与えられており、これらヘッドは、一緒に前記基質を横断し得る。最も好ましくは、これらヘッドは、横断方向に並べられているだろう。この方法で複数のヘッドを有するプリントキャリッジを形成することによって、より長い横断を必要とする場合、もしくはより狭い有効なプリント幅を与える場合に、横断方向でのキャリッジの幅を拡大させることができる。
【００２２】
種々の機能性が与えられるか、１つの機能性が複数のステージで形成される本発明の実施形態では、前記付着装置は、各々が異なる物質を付着する複数のヘッドを有し得る。前記種々の付着ヘッドは、移動方向に並べられ得る。しかしながら、好ましくは、これらは、少なくとも部分的に、横断方向に並べられるだろう。これらヘッドは、互いに類似しても良く、あるいは、例えば異なる機能性で付着するために、互いに全く異なっていても良い。
【００２３】
本発明の仕上げの実施形態では、前記基質は、布地であり、前記付着装置は、仕上げヘッドを有している。この場合、この方法は、前記布地に仕上げ剤を適用することを含む。本説明では、仕上げ剤は、前記布地の物理的及び／もしくは機械的特性を変化させる化学物質であることが、理解される。仕上げ技術が、最終的な製品の特性を改良し、及び／もしくは、最終的な製品に特性を加えるよう意図されている。本説明では、４００ｎｍ乃至７００ｎｍの波長での吸収特性のためにのみ基質に適用される材料の付着に関わる処理、あるいは、情報の記録に関わる処理をなくすように、仕上げを選択的に特徴付けることによって、仕上げは、プリントの一種として識別され得る。前記仕上げ剤は、選択された付着装置を用いて付着されることに適するならばいかなる仕上げでも良い。実際、ヘッドの選択は、所望の仕上げの性質に従って選択され得る。特に、前記仕上げ剤は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤から成るグループから選択され得る。
【００２４】
また、本発明は、前述の方法を実行するために使用され得るプリント装置に係る。上述のように、プリンター、即ちプリント装置について言及されているが、これは、特定の用途に制限するよう意図されているのではない。このプリント装置は、基質を移動方向に連続的に移動させるための基質移動装置と、帯状領域に物質を付着させるために基質を横断するように設けられた付着装置と、前記物質による基質のほぼ均一な被覆を確実にするために基質の移動速度に前記付着装置の横断速度を対応させるための制御装置とを、具備している。あるいは、前記制御装置は、前記付着装置の位置を前記基質の位置に一致させ得る。一般的に、前記付着装置の少なくとも一部は、前記基質にわたって往復移動し、付着は、往路と復路との両走査において行われ得る。しかしながら、付着が両走査のうちの一走査でのみ行われることは、本発明の範囲内である。また、前記付着装置の復路が、前記基質の第２の面で行われること、あるいは、前記付着は、例えば、少なくとも部分的に筒形である基質の周りで、環状に行われることが、可能である。
【００２５】
好ましい実施形態では、前記付着装置は、複数のデジタルノズルを有し、これらデジタルノズルの各々は、前記基質の個々に規定された場所に物質の個々の液滴を付着する。前記デジタルノズルは、好ましくは、インクジェットの一部分を形成している。「デジタルノズル」という用語は、デジタル信号に応じて薬剤の供給源から規定の液滴を射出して規定の調整可能な位置に液滴を付着するための装置を表すよう意図されている。この用語は、連続的な流れとドロップ・オン・デマンド原理との両方において働くインクジェットプリントヘッドも含む。また、この用語は、圧電性インクジェットと熱インクジェットとの両方を含み、デジタル式の液滴付着が可能な、バルブジェットのような他の対応する装置を含み得る。また、各ノズルは、複数の液滴を一緒に射出し得る。デジタルノズルは、一般的に、グラフィックプリントの分野の専門家に良く知られている。
【００２６】
最も好ましくは、前記付着装置は、複数のキャリッジを有している。前述のように、１つのキャリッジによって多数の可能性が得られるが、２つ以上のキャリッジを用いれば、更なる多用途性が得られる。そして、これら付着ヘッドは、それぞれ独立したビームなどの上を移動するキャリッジに取り付けることによって、独立して前記基質を横断するために設けられる。前記キャリッジは、少なくとも各々のキャリッジが横断の間に他のキャリッジのそばを十分に通り抜け得るように、移動方向に、互いに離間されているべきである。好ましくは、前記制御装置は、１対の付着ヘッドを、前記基質に均一な被覆を付着する時に、互いに補完し合うよう独立して駆動させるために、設けられている。１対のキャリッジに対しては、これらの作動は、好ましくは、反対の位相で行われるだろう。本説明では、実際に反対の位相にあるのは、前記キャリッジ上のヘッドによって付着された帯状領域である。前記キャリッジの実際の移動の位相差が、これらキャリッジの移動方向の物理的な間隔に左右されるだろう。
【００２７】
更なる実施形態では、各キャリッジは、複数のプリントヘッドを有している。これらプリントヘッドは、これらの幅もしくは幅の倍数に応じて、対応する幅を移動方向に有し、対応する距離だけ移動方向に互いに離間されている。また、所定の付着ヘッドのプリントヘッドのノズルが、移動方向に並べられていることが、好ましい。この方法では、帯状領域の方向による重複と隙間とのための修正が、必要でない。このような装置に従えば、前記装置の動作が、帯状領域の幅の整数倍に応じた距離だけ互いに離間している縞模様の形態の帯状領域を形成する。次に基質を横断するキャリッジは、被覆を完成させるために、精度良く前記縞模様と関連付けることができる。このような装置の特定の効果は、通常の形態の個々のプリントヘッドが使用され、複数のヘッドを有する付着装置中に形成され得ることである。個々の前記ヘッドは、簡単に取り替えられ、１つの大きなヘッドと比べて比較的安価である。更に、プリントヘッドは、付着ヘッドが、同じプリント行程もしくは異なるプリント行程の間に、異なる物質を付着するための異なるプリントヘッドを有するように、取り替えられ得る。
【００２８】
工業生産性を与えるために、基質の速度は、最高２０ｍ／ｍｉｎであることが、望ましい。この目的のために、前記付着装置は、好ましくは、少なくとも基質の幅に応じた長さにわたって、移動方向に延びている。複数の付着ヘッドが設けられている場合には、これらヘッドの全付着の長さが、相当の長さにわたって延び得る。しかしながら、横断速度より低速の移動速度が、より広い被覆、もしくは、付着される液滴の他のパターンを与えるために、実行され得ることが、理解される。前記装置は、１メートル以上の大きな幅の基質との使用に特に適しているので、全ヘッドの全長もまた、相当の長さとなり得る。
【００２９】
更なる実施形態では、少なくとも１つのタッチアップヘッドが、設けられ得る。このヘッドは、被覆の欠陥を修正するように、前記付着装置に続いて前記基質を横断するように設けられ得る。このヘッドは、独立したビームに取り付けられ得る。このようなタッチアップヘッドは、更に高いレベルの品質を保証する。
【００３０】
前記装置は、好ましくは、前記基質の情報を読み取り、物質の付着を案内するために、制御装置にこの情報を与えるように設けられた読み取り装置を、更に有している。この読み取り装置は、この布地をたどることによって、前記基質の位置もしくは移動速度を直接的に読み取り得る。あるいは、この読み取り装置は、エンコーダマーキングなどの形態の、前記基質もしくは移動装置にプリントされた表示、あるいは、他の方法で与えられた表示を読み取り得る。また、この読み取り装置は、先に付着された液滴に基づいて位置を読み取り得る。この方法で、次のヘッドは、例えば個々の液滴、もしくは、帯状領域の端部によって、前のヘッドによって付着されたように案内され得る。前記基質の情報の読み取りは、少なくとも１つの前記ヘッドもしくはヘッド装置の速度もしくは位置を案内するために、使用され得る。また、この読み取りは、前記ヘッドを成している個々のノズルを案内するために、もしくは、タッチアップヘッドの作動を案内するために、使用され得る。更に、光学リーダ、例えばレーザーリーダが好ましいけれど、位置のフィードバックが可能である他のいかなる適切なリーダも、光学装置、触覚装置、及び機械装置に限らず、適用され得る。
【００３１】
本発明の更なる有効な実施形態に従えば、前記付着装置は、付着のための物質の連続的な供給源を有している。この説明では、連続的な供給源は、キャリッジと一緒に移動しないもの、例えば外部の供給源であることが理解される。これは、ポンプによるか適切なチューブによって射出されるかによって供給され得る。外部の供給源は、延長されたプリント行程で多量の物質が付着される場合に、有効である。前記付着装置は、特定の色素もしくはタッチアップのために設けられた小さな容器のような、キャリッジと一緒に横断する物質の内部の供給源を更に有することが、当然理解される。
【００３２】
前述のように、本発明は、大型の布地の処理に、特に適している。特にこのような使用のために、前記移動装置は、付着の間に前記基質のずれを防ぐように、取着装置を有し得る。布地は、移動及び曲げに反応しやすいことが、知られている。適切な取着装置は、接着ベルト、バキューム、テンターなどを含み得る。しかしながら、この方法が、連続的にプリント装置によって移動されるタイル、プレート、シート、衣類などの個々の品目に適用され得ることは、本発明の範囲内である。
【００３３】
また、本発明は、物質が付着される連続的な基質に関わっており、この物質は、個々の液滴として付着され、前記基質を横断して複数の斜めの帯状領域に連続して配置され、各帯状領域は、前記基質のほぼ均一な被覆を与えるために、近接した帯状領域に合わせられる。この説明では、連続した基質という用語は、ロールのようなものからの供給の場合のように、前記基質の幅よりずっと長い全長で供給されるものであることが、理解される。
【００３４】
前記基質は、布地であり、前記物質は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤からなるグループから選択される仕上げ剤であり得る。あるいは、前記基質は、紙もしくはカードを基にした材料であり得、前記物質は、前記基質に予め規定されたパターンもしくは画像を形成するように付着される染料もしくは顔料を含み得る。他の材料は、フィルム材料、ホイル、木材メラミン（wood-look melamine）のようなラミネート材料、連続した移動が可能ないかなる他の材料を含み得る。この説明では、布地という用語は、紙、カートン、２次元的に安定した他の物質、即ち、第３の次元で柔軟であるがこれの面の範囲内でわずかに変形可能なものを除外するように選ばれ得る。同じ説明で、布地は、天然繊維、化学繊維、もしくは毛糸を織り、編み、鎖編みし、結び、プレスし、もしくはこれら繊維もしくは毛糸を一緒に組み合わせて形成された伸縮自在であるか変形可能である柔軟な基質を含むことが、理解され得る。
【００３５】
更なる態様に従えば、本発明は、移動する基質上の斜めの帯状領域へと付着するためのプリントキャリッジに係り、このキャリッジは、移動方向の前記基質に合わせるための軸を有し、一列のプリントヘッドを有している。前記プリントヘッドの各々は、帯状領域の幅を規定する一行のノズルを有し、また、前記帯状領域の幅の増分に応じた距離だけ移動方向に、隣のヘッドから離間されている。前記キャリッジは、基質を横断することを可能にするために、例えばビームの上に、この軸にほぼ直交する方向に、適切に取り付けられ得る。１つのキャリッジに、並べられ、離間された複数のヘッドを設けることによって、相当の長さの付着が、他の従来のヘッドによって得られる。一般的に、２つのヘッドを、互いの間の隙間を残さないで隣に配置することは、不可能である。これは、付着を行うノズルの広がりが、ヘッドの長さよりも短いためである。従来の構成では、近接するヘッドを交互に配列することによって、この問題を解決している。しかしながら、交互に配列されたヘッドは、両方同じ方向に斜めの経路上に並べられることができないので、このような装置は、２つの方向の斜めの作動に適している。代わりに帯状領域間の増加した幅を残して結合パターンを付着することによって、少なくとも１回の次の工程で、欠いている帯状領域が、完成され得る。
【００３６】
最も好ましい実施形態では、前記ヘッドは、結果的に付着されるパターンが縞模様や同じ幅の空間を有するように、１つの帯状領域の幅だけ、互いに離間される。前記キャリッジは、１つの行に沿って並べられた一列のプリントヘッドを有し得る。あるいは、前記キャリッジは、各列が異なる物質を付着するように配列された複数の列のプリントヘッドを有し得る。ＣＭＹＫヘッドの場合、４列のヘッドが、設けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、従来のトラバースプリント装置の概略図である。
【図２】図２は、従来の固定されたアレイプリント装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るプリント装置の概略図である。
【図４】図４は、本発明に係る付着装置の概略図である。
【図５】図５は、本発明に係る付着を示している基質の一部の概略図である。
【図６】図６は、図４の付着装置の詳細な概略図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明に係る他の付着装置の詳細な概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明に係る他の付着装置の詳細な概略図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【図８Ｆ】図８Ｆは、本発明に従って設けられた別の正方形のマトリックスの配置を示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
下記は、例としてのみ与えられ、図面を参照して与えられた本発明の特定の実施形態の説明である。
【００３９】
図１を参照すると、インクジェット技術を用いた基質２へのプリントのための、従来のトラバースプリントヘッドシステム１が、示されている。前記基質２は、複数のノズルを有するトラバースインクジェットプリントヘッド６が取り付けられたビーム４を通るように、Ｘ方向に運ばれる。作動時に、前記プリントヘッド６は、Ｙ方向に前記基質２を横断し、前記プリントヘッド６の長さに対応する幅を有し、基質を横切る第１のストライク８Ａを、プリントする。ストライク８Ａは、均一な層として示されているけれど、実際は、何千もの小さな液滴即ち画素から成る。そして、前記基質２は、前記ストライク８Ａの幅に対応した距離だけ前方に移動され、一時停止される。そして、前記プリントヘッド６は、前記基質２を横切って戻り、第２のストライク８Ｂを形成する。更なるストライク８Ｃ、Ｄが、同じ方法で実行される。実際は、前記ストライクが重複し得る変形例、もしくは、１つのストライク液滴をそれぞれ他のストライクの液滴間に配置するように組み合わせて使用する変形例が、この方法に対して実行される。このようなシステムの欠点は、基質の移動が断続的であるために、高速プリントを果たしにくいことである。
【００４０】
図２は、固定ヘッド１２が取り付けられたビーム４を通ってＸ方向に基質２が移動する従来の固定されたアレイプリントシステム１０を示している。固定ヘッド１２は、基質２のほぼ全幅にわたって広がっている。作動時に、前記基質２が移動するのに従って、プリントが行われ、前記固定ヘッド１２の幅に対応する基質の幅にわたってストライク８が形成される。このシステム１０によって、基質２が連続的に移動することを可能にしているけれど、前記ヘッドもしくは個々のノズルの予防保全と修理とのために、頻繁に停止することが必要となる。更に、規定のプリントヘッドに対しては、ヘッドのノズルの間隔に対応して、１つの印字解像度しか得られない。
【００４１】
図３は、本発明に従って布地の基質２２をプリントするためのプリント装置２０の概観斜視図を示している。基質２２は、ロールもしくはＪフレームなど（図示されていない）のような連続的な供給源によって供給され、１．６ｍの幅を有している。複数のローラ部材２８の周りで駆動されるコンベヤーバンド２６の形態である移動装置２４が、基質２２を、約２０ｍ／ｍｉｎの最高作動速度で、Ｘ方向に、付着装置３０を通るように、連続的に移動させる。前記バンド２６と基質２２との間の相対移動を防ぐために、複数のテンターピン（stenter pins）２５が、前記基質２２を保持するために前記バンド２６に支持されている。専門家は、前記基質を一時的に保持するように、接着剤、バキューム、フックなどを含む他の適切な取着装置が、必要であれば提供され得ることに気付くだろう。
【００４２】
前記付着装置３０は、前記基質２２にまたがる第１のビーム３２と第２のビーム３４とを有している。第１キャリッジ３６と第２のキャリッジ３８とが、前記ビーム３２、３４にそれぞれＹ方向に架け渡されたトラバースメカニズム４０、４２に沿った相対移動のために設けられている。これら第１及び第２のキャリッジ３６、３８の移動は、この形式のプリントキャリッジのために一般的に使用されているような適切なモーター（図示されていない）によって為される。キャリッジ３６は、複数のインクジェットヘッド４６を支持している。キャリッジ３８は、同様に、複数のインクジェットヘッド４８を備えている。前記インクジェットヘッドは、ザール社のオムニドット（Xaar Omnidot）（登録商標）７６０のドット・オン・デマンド方式のインクジェットヘッドであり、３６０ｄｐｉの解像度を有し、グレー・スケール制御（grey-scale control）によって８乃至４０ｐｌの変更可能な液滴体積を与えることができる。キャリッジ３６、３８の各々は、ヘッドのＸ方向の全長が０．８ｍである。
【００４３】
プリント装置２０は、コントローラ５４と、前記第１及び第２のビーム３２、３４のそれぞれのためのインク供給部５６、５８とを更に有している。これらインク供給部５６、５８は、前記インクジェットヘッド４６、４８の各々のためにそれぞれのリザーバとポンプ（図示されていない）とを有し得る。本説明では、インクについて言及されているけれど、この用語は、基質への付着を目的とするいかなる物質にも適用され、また、インクジェットヘッドは、液滴形式で物質を与えるのに適しているいかなる装置にも適用されることが、理解される。ビーム３２、３４の近くの前記基質２２の上方には、機能が以下に説明される光学エンコーダ６０、６２が、設置されている。また、図３は、前記基質２２上に付着された１次の帯状領域Ｐと２次の帯状領域Ｓとを示している。
【００４４】
図３に図示されている形式の付着装置３０の動作が、図４を参照して説明される。図４は、前記付着装置３０の上方からの斜視図であり、第１のビーム３２と、第２のビーム３４と、第１のキャリッジ３６と、第２にキャリッジ３８とを示している。これらキャリッジ３６、３８は、各キャリッジに複数のヘッドがある場合も、同じ原理が適用することが理解されるけれど、この説明のために、１つのヘッドを有して駆動されるものと見なされる。
【００４５】
見受けられるように、キャリッジ３６は、基質２２がＸ方向に移動するのに従って、１次の帯状領域Ｐ１を付着するように、この基質２２をＹ方向に横断する。この結果、帯状領域Ｐ１は、一般的に、移動と横断との相対速度によって決定される帯状領域角度αを有するように、傾いている。前回の前記基質２２への横断で、前記キャリッジ３６は、帯状領域Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を付着している。前記１次の帯状領域Ｐ１及びＰ２は、重複領域７１で、重複している。また、１次の帯状領域Ｐ２及びＰ３が、重複領域７２で重複しており、同様に、１次の帯状領域Ｐ３、Ｐ４が、重複領域７３で重複している。図４に図示されている時点では、キャリッジ３８は、２次の帯状領域Ｓ１を付着するように、前記基質２２を、Ｙ方向に対して反対の方向に横断している。前回のＹ方向の横断では、キャリッジ３８は、前記重複領域７４でＳ１と部分的に重複する帯状領域Ｓ２を付着している。
【００４６】
また、前記１次の帯状領域Ｐと２次の帯状領域Ｓとは、クロス領域７５、７６における基質２２の中心のところで、互いに交わっている。見受けられるように、１次の帯状領域Ｐと２次の帯状領域Ｓとは、互いを精度良く補完し合うように配置されている。この結果、基質２２の各領域は、結果として２つの帯状領域によって、即ち、キャリッジ３６によって２回か、キャリッジ３８によって２回か、各キャリッジによって１回ずつ、通過されている。出来上がった付着は、基質全体に渡って、完全に均一である。
【００４７】
図５は、個々の帯状領域Ｐ１、Ｐ２が、幅ｗを有する基質２２に印刷される様子を、更に詳しく示している。付着装置３０の詳細は、明瞭にするために省かれている。Ｙ方向の第１の横断で、帯状領域Ｐ２が付着されている。この横断の間、基質２２は、前記キャリッジに対して移動距離ｔだけ、移動方向Ｘに移動している。そして、前記キャリッジ３６は、前記基質２２の端部を通り越え、ここで、前記キャリッジ３６の動作の一時停止中にオフラインでメンテナンスが為される。この一時停止の間、前記インクジェットヘッドの全てのノズルが、射出され、前記ヘッドのフェイスプレートの、残留物が拭き取られる。前記キャリッジ３６の方向転換のためにかかる時間が、約２秒である。この時間の間、前記基質２２は、残りの距離ｒだけＸ方向に更に前進する。キャリッジ３６のヘッドの長さＬに対応するように、ｔとｒとを選択することによって、同じ方向に連続する帯状領域Ｐ１、Ｐ３間の空間が、帯状領域の幅に対応し、このキャリッジ３６と次のキャリッジ３８とが同じ幅で付着させると仮定すると、キャリッジ３８の幅にも対応する。このことは、帯状領域の幅が、この付着装置３０の動作のサイクルの半分の時間に相当している場合に対応する。前記第１のキャリッジ３６と反対の位相で前記第２のキャリッジ３８を駆動させることによって、前記基質２２の均一な被覆が果たされる。
【００４８】
図４乃至５を参照して説明された実施形態に従えば、この付着装置は、プリント幅が、移動距離ｔと残りの距離ｒとの合計（もしくはこの合計の倍数）と等しいことを条件として、種々の帯状領域の角度αで作動し得る。しかしながら、種々の実際の目的のために、個々の液滴が、マトリックスパターンで、選択された位置に、非常に高い精度で、付着されることが好ましい。このことは、プリントもしくは画像形成のために重要であり得るけれど、改良された効果を有する布地を生産する際にも、非常に重要であり得る。インクジェットヘッドを形成しているノズルの各々は、コントローラ５４によって個々に制御され得る。前記キャリッジ３６、３８を特別の方法で駆動させることによって、基質上への規則的なマトリックスパターンが、図６を参照して示されているように、果たされ得る。
【００４９】
図６は、図４の付着装置３０と同様の付着装置３０の概略平面図を示している。これら図４、６では、同じ参照符号が、同じ部材を規定している。しかしながら、図６では、キャリッジ３６、３８のインクジェットノズルによって付着される個々の液滴７８、８０が、拡大された大きさで示されている。キャリッジ３６は、帯状領域Ｐ１を完成させた後、基質２２の端部のところでオフライン状態となっている。この帯状領域Ｐ１では、連続した液滴の列７８が、ノズルの間隔に対応した、１８０ｄｐｉの水平解像度と３６０ｄｐｉの垂直解像度とで付着されている。これは、横断速度が、移動速度の２倍である場合を示している。前の帯状領域Ｐ２では、前記液滴７８は、半分の水平解像度だけ、Ｐ１の液滴からオフセットされている。重複領域７１では、前記液滴７８は、３６０ｄｐｉで正方形のマトリックスを完成させるように、互いに組み合わされている。同様の重複が、重複領域７２、７３の所に当てはまる。キャリッジ３８は、複数の個々の液滴８０からなる帯状領域Ｓ１を完成させた後に、基質２２の端部のところで、オフライン状態となっている。帯状領域Ｐ３とのクロス領域７５では、液滴７８と液滴８０とが、３６０ｄｐｉで同じ正方形のマトリックスを完成させるように、組み合わされている。重複領域７４では、帯状領域Ｓ１及びＳ２の液滴８０が、組み合わされている。前記第１及び第２のキャリッジ３６、３８のヘッドのノズルの適切な制御によって、３６０ｄｐｉの解像度で、完全な基質のノード、即ちピクセルの位置の各々へのドロップ・オン・デマンド方式の移動が、可能となっている。このことは、少なくとも２０ｍ／ｍｉｎの連続的なプリント速度で、少なくとも１．６ｍの幅の基質に対して、為され得る。更に重要なことは、このシステムが、基質の連続的な移動を停止させずに、周期的なメンテナンスを可能にしていることである。
【００５０】
図３に示されているように、各ビーム３２、３４は、それぞれの光学エンコーダ６０、６２を支持している。これらエンコーダ６０、６２は、基質２２を読み取り、この基質２２の移動を決定する。この基質２２の位置が、コントローラ５４に連続的にフィードバックされ、前記キャリッジ３６、３８の所望の移動と位置とを決定するために使用される。前記基質とキャリッジとを、マスター・スレーブ関係で駆動することによって、基質２２の速度が一定でない場合でも、正確な液滴の位置付けが果たされ得る。かくして、前記基質２２が前記ビーム３２、３４間でスリップしたとしても、前記キャリッジ３６、３８は、互いに独立して駆動され、正確なプリントが、依然として行われ得る。また、この装置によって、前記基質の速度が、連続的に最高速度まで速くされ得、これに一致して前記キャリッジの横断速度が、速くされる。このことは、開始と終了とを徐々に果たさせることが望ましいか、他の作用が行われる間にプロセスの速度を遅くする必要がある産業的な規模の状況では、極めて重要である。
【００５１】
本発明に係るプリントヘッド装置１３０の他の実施形態が、図７Ａ、７Ｂに示されており、１００が付された同じ参照符号が、同じ部材を規定している。より精度良く視覚化するために、図７Ａは、第１のキャリッジ１３６による基質１２２上への付着を示し、図７Ｂは、第２のキャリッジ１３８による基質１２２上への付着を示している。付着装置１３０の更なる詳細が、明快さのために省かれているが、その他の点では、図３と同じであることが理解されるだろう。
【００５２】
図７Ａから見受けられるように、キャリッジ１３６は、２つのインクジェットヘッド１４６、１４７を有している。これらインクジェットヘッド１４６、１４７は、移動方向Ｘに互いに並べられ、各ヘッド１４６、１４７の長さと同じ距離だけ、精度良く互いに離間されている。各ヘッド１４６、１４７は、複数のノズル１４５を有しており、この図では、明瞭にするために５つだけ示されている。実際は、インクジェットヘッド１４６、１４７は、ザール社のオムニドット（Xaar Omnidot）（登録商標）７６０のドット・オン・デマンド方式のインクジェットヘッドであり、３６０ｄｐｉの解像度で移動方向に並べられた３８２のノズルを有している。また、キャリッジ１３８は、互いの間に上記と同じ間隔を備えて同じように配置された２つのインクジェットヘッド１４８、１４９を有している。
【００５３】
使用において、キャリッジ１３６は、ヘッド１４６、１４７によってそれぞれ１次の帯状領域Ｐ１１、Ｐ１２を付着するように、移動している基質１２２を第１の方向に横断する。前記ノズル１４５は、ノズルの間隔に対応した１８０ｄｐｉの水平解像度及び３６０ｄｐｉの垂直解像度で、一連の行の液滴１７８を付着するために、射出される。このことも、横断速度が移動速度の２倍であることが、必要である。帯状領域Ｐ１１、Ｐ１２は、同じ解像度で、直前の横断で付着された前回の帯状領域Ｐ２１、Ｐ２２と組み合わされるように設けられている。見受けられるように、重複領域１７１では、付着された液滴１７８は、３６０ｄｐｉの解像度で、正方形のマトリックスを形作っている。また、キャリッジ１３８が、重複領域１７４を有する帯状領域Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１、Ｓ２２に、液滴１８０を付着するために、同じように駆動される。キャリッジ１３６、１３８によって付着された帯状領域は、完全に相補的な形状を有し、次々に同じ基質１２２に付着され、３６０ｄｐｉの解像度で、正方形のマトリックスの、基質全体の均一な被覆を与える。
【００５４】
前記ヘッドを、それぞれ１つのヘッドの幅だけ離して離間することによって、前記１次及び２次の帯状領域は、交互的結合パターンで付着される。図７Ａ、７Ｂに従ったこの装置の効果は、ヘッドの構造の全長を大きくするために、更なるヘッドが、各キャリッジに配置され得る。しかしながら、機械的に配慮すれば、各ヘッドの端部のところで、互いに直接当接するようにヘッドを配置することは、困難である。しかしながら、隣り合ったヘッド間に１つのヘッドの幅を設けることによって、均一で完全な被覆が果たされる。個々のヘッドが故障した場合、これらは、ヘッド構造全体を交換する必要なく交換され得る。
【００５５】
専門家は、他の解像度、及び、本発明の原理に従って付着され得る他のマトリックス配置に、直ちに気付くであろう。このような代替案の例として、図８Ａ乃至図８Ｆが、種々の解像度を与える種々の横断速度と移動速度とを示している６つの正方形のマトリックスの配置を図示している。マトリックスの第１の縦列が、第１の横断での付着を示しており、第２の縦列が、第２の横断での付着を示し、第３の縦列が、２回の前記付着がマトリックスを完成させるように結合され得る様子を示している。
【００５６】
開示されている実施形態では、前記キャリッジは、各横断の後に、メンテナンスのために一時停止する。しかしながら、このメンテナンスは、全サイクルの後、もしくは数回のサイクルの後に行われれば良い。この場合、２つのヘッドもしくはキャリッジは、各々が、前記基質の一端から中間まで、端部のところでのみ行われるメンテナンスと共に、一緒に横断するために１つのビームに配置され得る。
【００５７】
かくして、本発明は、上述の特定の実施形態を参照して説明されている。これら実施形態は、本発明の精神及び範囲から離れずに、種々の変更及び他の形態を受け入れる余地がある。従って、特定の実施形態が説明されているけれど、これらは単なる例であり、本発明の範囲への制限ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年4月4日(2014.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に移動する基質上への物質の付着方法であり、
基質を移動方向に連続的に移動させることと、
複数の斜めの帯状領域に物質を付着するように、付着装置を、前記基質を横断方向に横切って、横断させることと、
前記複数の斜めの帯状領域が互いを補完するように、前記付着装置と基質との相対移動を制御することとを具備し、
前記付着装置は、第１並びに第２のキャリッジを有し、各キャリッジは、同じ基質に物質を付着させる、複数のヘッドを有し、
この方法は、夫々のキャリッジの複数のヘッドにより付着された複数の帯状領域が反対の位相で付着されて、前記基質の実質的に均一な被覆を与える、方法。
【請求項２】
前記付着装置は、非接触のヘッドを有し、離れたところから基質に物質を射出するように、付着が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも前記付着装置の部分を、各横断後、前記基質の移動が続いている間に、一時停止させることと、この一時停止の間に、前記付着手段のメンテナンスを行うこととを更に具備する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記付着装置は、前記移動方向に並べられている複数のヘッドを備えたキャリッジを有し、帯状領域の各々は、複数のヘッドのうちの１つによって付着される、請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
【請求項５】
前記キャリッジの各々は、前記横断方向に並べられている複数の更なるヘッドを有し、これら更なるヘッドの各々は、異なる物質を付着する請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のキャリッジのヘッドの付着幅に対応する全長を移動方向に有する部分的に被覆されていない帯状領域を残すように、前記第１のキャリッジの複数のヘッドは、互いに離間され、
この方法は、次に、前記部分的に被覆されていない帯状領域を完成させるために、第２のキャリッジの前記ヘッドによって前記基質を横断することとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記基質の各部分を少なくとも２回横断することを含む請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
【請求項８】
前記付着装置は、少なくとも１つのインクジェットヘッドを有し、各々が前記基質の規定の位置に、物質の複数の個々の液滴をプリントすることを含む請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
【請求項９】
パターンを完成させるために前記第１の横断の個々の液滴間の規定のマトリックス位置で、前記第２の横断の個々の液滴をプリントすることを含む請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
この方法は、正方形のマトリックスもしくは六方形のマトリックスで個々の液滴をプリントすることを含む請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記基質は、布地であり、前記付着装置は、少なくとも１つの仕上げヘッドを有し、この方法は、布地に仕上げ剤を適用することを含む請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法。
【請求項１２】
前記仕上げ剤は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤からなるグループから選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
供給される基質を、移動方向に、連続的に移動させるための基質移動装置と、
帯状領域に物質を付着するために、基質を横断するように配置され、第１並びに第２のキャリッジを有し、各キャリッジは、同じ基質に物質を付着させる、複数のヘッドを有している、付着装置と、
夫々のキャリッジの複数のヘッドにより付着された複数の帯状領域が反対の位相で付着されて、前記物質による前記基質のほぼ均一な被覆を確実にするために、各キャリッジの移動を制御して、前記付着装置の横断速度と前記基質の移動速度とを、もしくは、付着装置の位置と基質の位置とを同期させるための制御装置と、
を具備するプリント装置。
【請求項１４】
各キャリッジは、前記基質を独立して横断するための駆動装置を有する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
各キャリッジにおいて、複数のプリントヘッドは、移動方向に一定の幅を有し、これらの幅に対応した移動方向の距離だけ、互いに離間されている請求項１３並びに１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記基質移動装置は、基質を受けるための幅を有し、前記付着装置は、少なくともこの幅に対応した長さだけ移動方向に延びている請求項１３乃至１５のいずれか１に記載の装置。
【請求項１７】
各キャリッジは、複数の更なるプリントヘッドを有しており、これら更なるプリントヘッドは、横断方向に並べられており、これら更なるプリントヘッドの各々は、異なる物質を付着するように構成されている請求項１３乃至１６のいずれか１に記載の装置。
【請求項１８】
被覆の欠陥を修正するために、前記付着装置に続いて前記基質を横断するように構成されている修正ヘッドを更に有する請求項１３乃至１７のいずれか１に記載の装置。
【請求項１９】
前記基質の情報を読み取り、前記物質の付着を案内するために、制御装置にこの情報を提供するように設けられた読み取り装置を更に有する請求項１３乃至１８のいずれか１に記載の装置。
【請求項２０】
前記付着装置は、前記基質上の規定の位置に、前記物質の複数の液滴を個々にプリントするためのインクジェットヘッドを有する請求項１３乃至１９のいずれか１に記載の装置。
【請求項２１】
前記付着装置は、前記物質の連続的な供給源を有する請求項１３乃至２０のいずれか１に記載の装置。
【請求項２２】
前記基質は、布地から成り、前記移動装置は、付着の間に前記基質のずれを防ぐために取着装置を有する請求項１３乃至２１のいずれか１に記載の装置。
【請求項２３】
物質が付着される連続的な基質であり、前記物質は、個々の液滴として付着され、前記基質にわたって複数の斜めの帯状領域に連続して配置され、前記帯状領域の各々は、前記基質のほぼ均一な被覆を与えるように近接した斜めの帯状領域に合わせられ、前記複数の斜めの帯状領域は、互いに反対の位相で付着つれている、基質。
【請求項２４】
前記基質は、布地である請求項２３に記載の基質。
【請求項２５】
前記物質は、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗真菌剤、薬用剤、しわの無い薬剤、難燃性剤、撥水加工剤、紫外線防止剤、悪臭防止剤、耐摩耗剤、耐汚剤、自動洗浄する薬剤、接着剤、硬化剤、軟化剤、弾性強化剤、色素結合剤、導電性の薬剤、半導電性の薬剤、感光性薬剤、光起電性薬剤、発光性薬剤、光学的光沢剤、防縮加工剤、ハンドル付与剤、充填及び硬化剤、増量剤、軟化剤、撥油剤、撥汚剤、防汚剤、縮充剤、耐縮充剤、調整剤、艶出し剤、艶消し剤、滑り止め付薬剤、蒸気輸送薬剤、ほつれ防止剤、短命防止剤、反射剤、放出制御剤、指示剤、相変化剤、親水性薬剤、疎水性薬剤、感覚性薬剤、耐擦傷剤、及び湿潤剤からなるグループから選択される布地の仕上げ剤を有する、請求項２３又は２４に記載の基質。
【請求項２６】
前記物質は、予め規定されたパターンもしくは画像を前記基質に形成するように付着される染料もしくは顔料を含む請求項２３又は２４に記載の基質。
【請求項２７】
移動する基質上の斜めの帯状領域へと付着するためのプリントキャリッジであり、このキャリッジは、移動方向の前記基質に合わせるための軸を有し、一列のプリントヘッドを有し、これらプリントヘッドの各々は、帯状領域の幅を規定する一行のノズルを有し、これらノズルは、前記軸に沿って、前記列の他のプリントヘッドのノズルと並べられており、前記ヘッドの各々は、前記帯状領域の幅の増分に対応した距離だけ移動方向に、隣のヘッドから離間されている、プリントキャリッジ。
【請求項２８】
一列のプリントヘッドを有する請求項２７に記載のプリントキャリッジ。
【請求項２９】
各々の列が異なる物質を付着するように配置されている複数の列のプリントヘッドを有する請求項２７に記載のプリントキャリッジ。
【外国語明細書】
2014147929000001.pdf