(57)【要約】インクジェット印刷システムは、インク滴を被印刷物に送達するように構成されるインクジェット印刷ヘッドと、被印刷物の下面と接触することによって被印刷物を運搬するように構成される、複数の突起を有する支持部材と、インクジェット印刷ヘッドと支持部材との間に相対運動を生じさせるように構成される被印刷物輸送機構とを含む。本インクジェット印刷システムは、小型および／または不整形形状のインク被印刷物を印刷するために、特に有用である。
2009533241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の滴を被印刷物に送達するように構成される流体送達ヘッドと、
該被印刷物の下面と接触することによって該被印刷物を支持するように構成される、複数の突起を有する支持部材と、
を備える、
流体送達システム。
【請求項２】
前記流体送達ヘッドと前記支持部材との間に相対運動を生じさせるように構成される、被印刷物輸送機構をさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項３】
流体の滴を前記被印刷物に送達するために前記流体送達ヘッドを制御し、かつ該流体送達ヘッドと前記支持部材との間に相対運動を生じさせるために前記被印刷物輸送機構を制御するように構成される、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。
【請求項４】
前記支持部材の少なくとも一部は、実質的に平坦な面を備える、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項５】
前記突起は、該突起によって運搬される前記被印刷物が前記支持部材の表面と実質的に平行とな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。
【請求項６】
前記突起は、前記被印刷物を運搬するように適合される先細形状の端部を備える、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項７】
前記支持部材は１つ以上のコンベヤベルトを含む、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項８】
前記流体送達ヘッドを前記被印刷物に対して動かすことができる、印刷ヘッド搬送機構をさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項９】
前記被印刷物の位置または方向を検出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。
【請求項１０】
前記流体送達ヘッドは、インク画像を前記被印刷物上に形成するようにインク滴を送達する、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項１１】
前記流体送達ヘッドは、前記被印刷物の少なくとも１つのエッジに沿ってフルブリード印刷するように構成される、請求項１０に記載の流体送達システム。
【請求項１２】
前記支持部材の表面上に吸収材料をさらに備える、請求項１に記載の流体送達システム。
【請求項１３】
インク滴を被印刷物に送達するように構成されるインクジェット印刷ヘッドと、
該被印刷物の下面と接触することによって該被印刷物を運搬するように構成される、複数の突起を有する支持部材と、
を備える、
インクジェット印刷システム。
【請求項１４】
前記インクジェット印刷ヘッドと前記支持部材との間に相対運動を生じさせるように構成される、被印刷物輸送機構をさらに備える、請求項１３に記載のインクジェット印刷システム。
【請求項１５】
支持部材の表面上に複数の突起を有する、該支持部材を提供するステップと、
被印刷物を該複数の突起上に載置するステップと、
インクジェット印刷ヘッドからのインク滴を該被印刷物上に配置するステップと、
を包含する、
インク画像を被印刷物上に印刷するための方法。
【請求項１６】
前記被印刷物と前記インクジェット印刷ヘッドとの間に相対運動を生じさせるステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記支持部材は１つ以上のコンベヤベルトを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記被印刷物の少なくとも１つのエッジに沿ってフルブリード印刷される、インク画像を形成するステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記被印刷物の少なくとも１つのエッジは不整形形状である、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記被印刷物は食品を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記インクジェット印刷ヘッドによって吐出されるが、前記被印刷物によって受け取られない過剰噴霧インク滴を吸収するために、前記支持部材の前記表面上にインク吸収材料を提供するステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、インクジェット印刷の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、ノンインパクト方式であり、それは、電子デジタル信号に応じて、紙または透明膜のような被印刷物上に堆積されるインクの小滴を生成する。種々の商業または消費用途においては、インク被印刷物上のエッジからエッジまで印刷されるインクジェット画像を提供するという、一般的必要性がある。また、キャンディやクッキーのような不整形形状および／または小型のインク被印刷物上に、インク画像を印刷する必要性がある。
【０００３】
インクジェット印刷システムには、一般的に、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種類がある。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、加圧下の連続した流れでインクが放出される。複数のオリフィスまたはノズルがまた、描画速度およびスループットを向上させるために使用され得る。インクがオリフィスから吐出され、撹乱されると、インクはオリフィスから一定の距離において小滴に分割される。分割点において、電気的に帯電されたインク小滴は、デジタルデータ信号に従って制御されオン・オフの切り替えが行われる印加電界を通過する。帯電されたインク小滴は制御可能電界を通過し、制御可能電界は、各小滴の軌跡を調節して、各小滴をインク除去および再循環のための溝に向けるように、または画像を生成するために記録媒体上の特定の位置に向けるようにする。画像生成は、電子信号によって制御される。
【０００４】
ドロップ・オン・デマンド方式によるシステムでは、小滴は、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。インク小滴は、それが記録媒体上に置かれる場合以外には、画像化装置のノズルを通して生成されず、吐出されない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一局面では、インクジェット印刷システムは、インク滴を被印刷物に送達するように構成されるインクジェット印刷ヘッドと、被印刷物の下面と接触することによって被印刷物を運搬するように構成される、複数の突起を有する支持部材と、インクジェット印刷ヘッドと支持部材との間に相対運動を生じさせるように構成される被印刷物輸送機構とを有する。別の局面では、流体送達システムは、流体の滴を被印刷物に送達するように構成される流体送達ヘッドと、被印刷物の下面と接触することによって被印刷物を運搬するように構成される、複数の突起を有する支持部材とを有する。さらに別の局面では、インク画像を被印刷物上に印刷するための方法は、支持部材の表面上に複数の突起を有する支持部材を提供するステップと、被印刷物を複数の突起上に載置するステップと、インクジェット印刷ヘッドからのインク滴を被印刷物上に配置するステップとを含む。
【０００６】
本システムの実装は、以下の特長の１つ以上を含み得る。流体送達システムは、流体送達ヘッドと支持部材との間に相対運動を生じさせるように構成される被印刷物輸送機構をさらに含み得る。流体送達システムは、被印刷物に流体を送達するために流体送達ヘッドを制御し、かつ流体送達ヘッドと支持部材との間に相対運動を生じさせるために被印刷物輸送機構を制御するように構成される、コントローラを有し得る。支持部材の少なくとも一部は、実質的に平坦な表面を含み得る。突起は、突起によって運搬される被印刷物が支持部材の表面と実質的に平行となるように構成され得る。突起は、被印刷物を運搬するように適合される先細形状の端部を含み得る。支持部材は、１つ以上のコンベヤベルトを含み得る。支持部材は、１つ以上の連続コンベヤベルトを含み得る。インクジェット印刷システムは、インクジェット印刷ヘッドを被印刷物に対して移動することができる、印刷ヘッド搬送機構をさらに含み得る。インクジェット印刷システムは、インク被印刷物の位置または方向を検出するように構成される、１つ以上のセンサをさらに含み得る。インクジェット印刷ヘッドは、インク滴を送達し、インク画像を被印刷物上に形成し得る。インク画像は、被印刷物の少なくとも１つのエッジに沿ってフルブリード（ｆｕｌｌ  ｂｌｅｅｄ）印刷され得る。被印刷物は、少なくとも１つの不整形形状のエッジを含み得る。インクジェット印刷システムは、支持部材の表面上にインク吸収材料をさらに含み得る。
【０００７】
実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を含み得る。開示された流体送達システムは、フルブリード印刷が可能であり、その一方で、過剰噴霧流体による被印刷物の汚れを低減または防止する。開示された流体送達システムは、印刷前に被印刷物を事前に位置合わせする必要なしに、またはそのための公差を大きくして、小型および不整形形状の被印刷物上にインク画像を印刷することができる。流体送達システムは、不整形形状の被印刷物上で、かつそのエッジまでフルブリード印刷が可能である。さらに、本システムは、過剰噴霧流体を清掃するための、有効な方法および機構を提供し得る。
【０００８】
１つ以上の実施形態の詳細が、添付の図面および後述の説明の中で記載される。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、インクジェット印刷ヘッド２０と、画像データおよび他のデジタルデータをインクジェット印刷ヘッド２０に提供する制御装置３０と、インクをインクジェット印刷ヘッド２０に供給するためのインクリザーバ４０とを含む、インクジェット印刷システム１０を示す。
【００１０】
インク被印刷物５０は、インク被印刷物搬送システム１００によって搬送される。インク被印刷物搬送システム１００は、少なくとも１つのコンベヤベルト７０と、コンベヤベルト７０を駆動するためのローラ１２０および１３０と、制御装置３０の制御下でローラ１２０を駆動し得るモータ１１０とを含む。複数の突起８０が、コンベヤベルト７０の表面から延在する。被印刷物５０は、突起８０上に載置され、それによって支持される。被印刷物５０の下面は、突起８０の先端と接触する。被印刷物５０は、突起８０によってインクジェット印刷ヘッド２０の下の位置に運搬され、インクジェット印刷ヘッド２０によって吐出されるインク滴１４０を受け取る。本発明に対応する被印刷物は、不透明、半透明、または透明材料を含む、画像を表示するための紙または人工の画像被印刷物を含む。被印刷物はまた、クッキー、キャンディ、およびケーキのような食品を含み得る。被印刷物また、プラスチック、セラミック、石、金属基板、木材、および繊維を含み得る。
【００１１】
突起８０は、コンベヤベルト７０に接合される複数の突出物によって提供され得る。突出物は、コンベヤベルトに固定されるか、またはコンベヤベルトと一体的に形成され得る。突起８０は、コンベヤベルト７０上に成形されるゴム材料で作られ得る。突起８０はまた、コンベヤベルト７０上にプラグ止めまたはネジ止めされる固体材料であり得る。
【００１２】
突起８０は、一般的には、まばらに分散され、被印刷物５０の下面との接触面積を制限する。突起の密度およびサイズは、被印刷物５０のサイズに対して調節され得る。例えば、８インチ×１０インチのサイズの被印刷物に対して、突起８０は、２次元配列で１インチ離間して分散され得る。突起８０の幅は、１インチの１／８または１／１６よりも狭くされ得る。突起８０は、コンベヤベルト７０の表面近傍の裏面と、コンベヤベルト７０から外側に指向する外端とを備え得る。外端は先細で、突起の裏面よりも狭い形状とされ得る。突起８０の先細形状の外端は、突起８０と被印刷物５０との間の接触面積をさらに制限する。
【００１３】
一配置においては、コンベヤベルトは複数の突起を有する。突起の先端は平面を形成し、その上に被印刷物が載る。被印刷物は、コンベヤベルトがプリントヘッドの下方を移動するにつれて、コンベヤベルトの突起に沿って進行する。被印刷物が載る突起の平面は、コンベヤベルトと平行であり得る。代替案として、コンベヤベルト７０は、円筒形状の回転ドラム上に設置され得る。コンベヤベルト７０は、図１に示されるように連続体であるか、または送出ロールと受取ロールとの間に張架され得る。
【００１４】
別の実施形態においては、被印刷物５０を運搬するための突起８０は、非可動の支持部材上に固定され得る。インクジェット印刷ヘッドは、印刷ヘッド搬送システムによって搬送される。インクジェット印刷ヘッドは、インク被印刷物５０上にインク画像を印刷する間、被印刷物５０を走査する。
【００１５】
１つ以上のセンサ１５０が、インク被印刷物５０の位置および方向を検出し得る。センサ１５０は、所定位置に配置される複数の光ダイオード、または被印刷物５０の少なくとも一部の画像を検出可能な画像センサを含み得る。光ダイオードのそれぞれは、ある距離から光線によって照射される。被印刷物５０の到着が光線を遮断し、それによって、電気信号を生成する。光線遮断の位置とタイミングとの間の相関関係が、被印刷物の位置および方向を計算するために使用され得る。同様に、画像センサによって捕捉される画像が、被印刷物５０の位置および方向を判断するために、パターン認識ソフトウェアによって処理され得る。インク被印刷物５０の位置検出は、インク被印刷物５０のエッジによってトリガされ得る。インク被印刷物の位置検出は、インク被印刷物５０の先端エッジおよびエッジ周囲から、インクパターンをインク被印刷物５０上に印刷することを助長し得る。被印刷物５０のエッジ外側のインク過剰噴霧は、被印刷物５０の裏面近傍に堆積することなく、コンベヤベルトによって捕捉され得る。インク被印刷物上のインク汚れは、突起８０のない被印刷物搬送機構において、特にフルブリードインクジェット印刷に対しては公知の問題である。
【００１６】
突起８０とインク被印刷物５０の下面との間の制限された接触面積が、インク被印刷物５０の下面におけるインク汚れの可能性を大幅に低減する。さらに、インク被印刷物５０は、好ましくは、突起８０の先端のいずれもが、被印刷物５０のエッジと接触しないように配置される。
【００１７】
インクジェット印刷システムは、鮭缶詰、クッキー、およびキャンディのような小型および／または不整形形状のインク被印刷物を印刷するために特に有用である。不整形形状という用語は、直線でない少なくとも１つのエッジを有する被印刷物を示す。小型および／または不整形形状のインク被印刷物の位置および方向は、１つ以上のセンサ１５０によって検出され得る。印刷されるインクパターンは、被印刷物５０の少なくとも１つのエッジに沿ったフルブリードであり得る。過剰噴霧は、インク被印刷物５０の裏面とコンベヤベルト７０とを離間する間隔のために、インク被印刷物の裏面を汚すことなく、コンベヤベルト７０によって捕捉され得る。インクパターンはまた、被印刷物５０の特定の方向に従って、自動的に調節され得る。したがって、インクジェット印刷システムは、コンベヤベルト７０上で被印刷物５０を位置合わせする必要なしに、不整形形状のインク被印刷物上のインクジェット印刷を可能にする。
【００１８】
コンベヤベルト７０および複数の突起８０は、好ましくは、インク被印刷物５０の１つ以上のバッチを印刷した後に、清拭、吸取、洗浄、などによって定期的に清掃される。インク被印刷物搬送システム１００は、コンベヤベルト７０上の突起８０の裏面近傍に吸収材料９０をさらに含み得る。インク吸収材料は、泡、ゲル、および紙ベースの材料を含み得る。好ましくは、吸収材料９０は、インク被印刷物搬送システム１００を清潔に保つために、交換可能または使い捨て可能である。吸収材料９０は人工材料または天然材料を含み得る。吸収材料９０はまた、インク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され得る。
【００１９】
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の種類は、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み得る。さらに、開示されたインクジェット印刷システムはまた、任意の着色剤、香料、栄養素、生体液、または電子流体を含むか、または含まない、高分子溶液、ゲル溶液、粒子含有溶液、低分子量分子のような、他の流体の送達にも適合する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、インクジェット印刷ヘッドとインク被印刷物搬送システムとを有する、インクジェット印刷システムを示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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