(57)【要約】  直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをテキスタイル上にデジタル印刷する方法はテキスタイルを直接テキスタイル印刷システムに配置し、デジタル設計ファイルに従って、ＵＶ硬化性インクをテキスタイルに直接テキスタイル印刷システムで塗布し、ＵＶ光でテキスタイルに塗布されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させることを含む。
2019534806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テキスタイル上に直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをデジタル印刷する方法であって、
テキスタイルを直接テキスタイル印刷システムに配置することと、
デジタルデザインファイルに従って、直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをテキスタイルに塗布することと、
ＵＶ光で布地に塗布されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させること、
を含む方法。
【請求項２】
前記直接テキスタイル印刷システム内に配置されたテキスタイルはいかなる化学的前処理でも前処理されていない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記直接テキスタイル印刷システム上に前記テキスタイルを配置するステップと、デジタル設計ファイルに従って前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布するステップとの間に、前記テキスタイル上に水を含む液体を噴霧するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記液体が蒸留水からなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記テキスタイルに噴霧される前記液体が、界面活性剤をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
界面活性剤が、テキスタイル上に噴霧された液体の約１％を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記テキスタイルが合成布地を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で硬化させるステップの後に、前記テキスタイルに熱を加えるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記テキスタイルに熱を加えるステップは、前記テキスタイルを約２５０°Ｆ(１２１℃）で約３０秒間熱プレスするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＵＶ硬化性インクが、前記ＵＶ光で部分的に硬化され、前記テキスタイルに熱を加えることによって完全に硬化される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＵＶ硬化性インクが、前記ＵＶ光で部分的に硬化され、続いて前記テキスタイルに追加のＵＶ光を適用することによって完全に硬化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが、前記ＵＶ硬化性インクを前記ＵＶ光で完全に硬化させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが、少なくとも１つのＬＥＤ光源によるＵＶ光の塗布を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布し、前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドおよび少なくとも１つのＵＶ光源を担持するプリントヘッドサブアセンブリの少なくとも１つのパスで実行され、ＵＶ硬化性インクが前記少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドによって前記テキスタイルに塗布され、前記少なくとも１つのＵＶ光源によって前記テキスタイルに塗布された直後に少なくとも部分的に硬化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布し、前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドおよび少なくとも１つのＵＶ光源を担持する少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリに隣接するロールツーロール媒体上で前記テキスタイルを前進させることによって実行され、ＵＶ硬化性インクが前記少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドによって前記テキスタイルに塗布され、前記少なくとも１つのＵＶ光源によって前記テキスタイルに塗布された直後に少なくとも部分的に硬化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記デジタルデザインファイルによる前記直接テキスタイル印刷システムを用いて前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布するステップを含む、請求項１に記載の方法であって、
少なくとも１層の白色インクを布地に塗布することと、
テキスタイル上の白色インクの少なくとも１つの層上に、着色インクおよび／または透明インクを塗布することと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記テキスタイルが暗色のテキスタイルである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
直接テキスタイルデジタル印刷システムであって、
テキスタイルを受け入れて支持するように構成された支持媒体と、
デジタルデザインファイルに従ってＵＶ硬化性インクをテキスタイルに塗布するように構成された少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドを担持する少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリと、
少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリによってＵＶ硬化性インクがテキスタイルに適用された後に、テキスタイルに適用されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させるために、ＵＶ光をテキスタイルに適用するように構成された少なくとも１つのＵＶ光源と、を含み、
支持媒体の少なくとも１つおよび少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリは、互いに対して移動可能である、
直接テキスタイル印刷システム。
【請求項１９】
前記支持媒体は、前記テキスタイルを移動させるように構成されたロールツーロールシステムを含む、請求項１８に記載の直接テキスタイル印刷システム。
【請求項２０】
前記直接テキスタイル印刷システムが、より大きなテキスタイル処理システムの一部である、請求項１９に記載の直接テキスタイル印刷システム。
【請求項２１】
前記支持媒体は、直接テキスタイルプリンタのフラットベッドを含む、請求項１８に記載の直接テキスタイル印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衣服および／または布地印刷などのデジタルテキスタイル印刷の技術分野に関し、特に、ＵＶ硬化性インクを使用する直接衣服および／または布地印刷などの直接布地印刷に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣服および布地などのテキスタイル（繊維製品）上にグラフィックデザインおよび他の装飾的特徴をデジタル印刷することは非常に人気があり、これらの特徴を衣服の布地上に直接印刷する機械およびプロセスが、別個の移送プロセスの必要なしに開発されてきた。これらの機械およびプロセスは特殊なインクジェット技術を使用し、印刷される衣服に対してプリントヘッドを配置するためのシステムと、衣服に直接適用され、衣服布の繊維によって吸収される特殊なインクジェットテキスタイルインクとを含む。使用されるインクジェットテキスタイルインクは、典型的には衣服上に噴霧され、衣服布地によって少なくとも部分的に吸収され、最終的に熱プレスプロセスによって衣服布地に接着される水性インクである。
【０００３】
現在の直接衣服印刷プロセスは衣服の特定の処理を必要とせずに、薄い色の綿衣服にデザインを印刷するために採用することができる。しかし、中色および暗色の綿衣服、または合成布地またはブレンド布地から作製された任意の着色衣服に印刷する場合、衣服への印刷は、適用されるインクをより受容性にするために布地に化学剤を適用することからなる、衣服の化学前処理が行われる場合にのみ有効であった。加えて、明るい色の綿衣類であっても、印刷前に衣類を前処理することによって、より大きな色強度を典型的に達成することができる。衣服前処理は直接衣服印刷プロセスに追加の時間および費用を追加し、別の機械または手で適用される追加の化学物質の使用を含む。化学前処理、特に合成およびブレンド布地を必要とせずに、衣類および／または布地の直接テキスタイル印刷を達成することは、当該技術分野において有益であろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをテキスタイル上にデジタル印刷する方法はテキスタイルを直接テキスタイル印刷システムに配置し、デジタル設計ファイルに従って、ＵＶ硬化性インクをテキスタイルに直接テキスタイル印刷システムで塗布し、ＵＶ光でテキスタイルに塗布されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させることを含む。
【０００５】
直接テキスタイルデジタル印刷システムはテキスタイルを受容および支持するように構成された支持媒体と、デジタル設計ファイルに従ってＵＶ硬化性インクをテキスタイルに塗布するように構成された少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドを担持する少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリと、ＵＶ硬化性インクが少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリによってテキスタイルに塗布された後にＵＶ光をテキスタイルに塗布し、テキスタイルに塗布されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させるように構成された少なくとも１つのＵＶ光源とを含む。支持媒体の少なくとも１つおよび少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリは、互いに対して移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施形態による例示的な直接テキスタイルデジタル印刷プロセスのフローチャートである。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の別の実施形態による例示的な直接テキスタイルデジタル印刷プロセスのフロー図である。
【図２】図２は、直接テキスタイルデジタル印刷プロセスを実行するために使用され得る例示的な印刷機の図である。
【図３】図３は、直接テキスタイルデジタル印刷プロセスを実行するために使用され得る例示的な印刷機の図である。
【図４Ａ】図４Ａは、静止または走査プリントヘッドおよびＵＶ光源を備えた単回通過動作のために構成されたロール−ロール印刷機におけるプリントヘッドのサブアセンブリ構成の図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、複数の固定または走査プリントヘッドおよびＵＶ光源を有する単一パス動作のために構成されたロールツーロール印刷機におけるプリントヘッドサブアセンブリ構成の図である。
【図５】図５は、本明細書に記載の直接テキスタイルデジタル印刷プロセスで印刷されたシャツを示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書では、用語「テキスタイル（ｔｅｘｔｉｌｅ）」、「衣服（ｇａｒｍｅｎｔ）」および「布地（ｆａｂｒｉｃ）」（とりわけ）が使用される。用語「テキスタイル」は、衣類または他の完成／組み立て製品の形態であろうと、未完成材料の形態であろうと、天然または合成材料で作られた布片または織布片、あるいはそれらのブレンドを指すことを意図する。したがって、本明細書で使用される場合、「テキスタイル」は、完成した／組み立てられた衣服または他の製品、または完成した／組み立てられていない布地の断片を指すことができる。
【０００８】
水性インクではなくＵＶ硬化性インクを使用する直接テキスタイルデジタル印刷プロセスが開示される。この方法は、印刷前のテキスタイルの前処理の必要性を排除する。この説明を通して、テキスタイルへの直接印刷の議論はテキスタイルへの直接印刷の用途の特に人気のある例である衣服と共に、任意の布地構成への直接印刷に適用可能であることを理解されたい。
【０００９】
今日の水ベースのインクでは、衣服などの繊維製品にデザインを直接印刷するプロセスが印刷される布地によって異なる。一般的に言えば、水ベースのインクでデザインを、白色または明るい色の綿または綿ブレンド材料で作られたテキスタイルに直接印刷することが可能であった。しかし、綿または綿ブレンド材料で作られた中色から暗色の衣類への印刷は、化学的前処理、続いて熱プレス、次いでデザインの布地上への印刷、次いで別の熱プレスを必要とする。また、印刷後に追加の洗浄工程を必要とするのであろう布地を染色することなく、布地の前処理のために化学薬品を適用することは困難である。さらに、任意の色の合成またはポリエステル布地上へのデジタル印刷は、化学的前処理、続いて熱プレス、次いで衣服上へのデザインの印刷、次いで別の熱プレスを必要とした。化学的前処理の結果としての染色はこの種の布地では回避することがさらに困難であり、これらの工程の全てを用いても、含まれる色にかかわらず効果的に印刷することができないいくつかの合成布地がある。
【００１０】
図１Ａは、本発明の実施形態による例示的な直接テキスタイルデジタル印刷プロセスのフローチャートである。例えば、図１Ａに示すプロセスは、１つ以上の可動プリントヘッドを有するフラットベッド印刷機で実行することができる。図示のプロセスでは、まず、ステップ１０Ａにおいて、デジタルデザインファイルが（例えば、ダイレクト・トゥ・テキスタイル（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｔｅｘｔｉｌｅ）プリンタまたは印刷制御システムによって）ロードまたは受信される。このデザインファイルはデザインファイル情報を受信し、ダイレクト・トゥ・テキスタイル印刷システムの位置決めシステムを駆動して、印刷プロセス全体を通してテキスタイルとプリントヘッドの相対位置を制御するプリントエンジンインターフェースボードファームウェアアルゴリズムなどを介して、ダイレクト・トゥ・テキスタイル印刷の動作を制御するために使用されるテキスタイル上に印刷されるデザイン（例えば、ロゴまたはアートワーク）に関する情報を提供する。次に、ステップ１１Ａにおいて、印刷されるべきテキスタイルが（例えば、直接テキスタイルプリンタの平坦面上などに）位置決めされ、印刷前にテキスタイルに熱が任意に加えられる。ステップ１０Ａおよび１１Ａの相対的なタイミングおよび順序は、これらのステップの両方がテキスタイルの実際の印刷の準備であるため、重要ではないことに留意されたい。次いで、ステップ１２Ａにおいて、任意選択で、印刷前に、スプレーボトルまたは機械化プロセスなどによって、布地に水を噴霧する。いくつかの実施形態では、布地に１００％蒸留水を噴霧することができる。他の実施形態では、ある量の界面活性剤（例示的な実施形態では約１％など）を、テキスタイル上に噴霧される水に添加してもよい。また、平らな硬質物品を布地の上に置いて、その繊維を平らにし、印刷すべき領域にわたって水層を分布させることさえもできる。この任意選択のステップは化学前処理剤ではなく水を使用するため、汚れの危険性または印刷前の熱プレスの必要性なしに、これらの材料上の印刷色の外観を改善するので、暗色を印刷するのに特に有用である。薄いまたは中間色の布地については、テキスタイルに水を噴霧する任意選択のステップ１２Ａを、典型的には省略することができる。布地に水を噴霧した後、ステップ１３Ａに示すように、印刷が始まる前に布地の上面を乾燥させるために、布地を任意選択的に軽くプレスするか、または別の供給源で乾燥させることができる。
【００１１】
次に、ステップ１４Ａにおいて、デジタルデザインファイルによって示される所望のデザインに従って、ＵＶ硬化性インクがテキスタイルに適用され、ステップ１６Ａにおいて、ＵＶ硬化性インクは、一実施形態ではＬＥＤランプによって、他の実施形態では別のタイプの光／エネルギー源によって、ＵＶ光の適用によって硬化される。いくつかの実施形態ではステップ１４ＡにおけるＵＶ硬化性インクの塗布、およびステップ１６ＡにおけるＵＶ光によるインクの硬化は１つ以上のインクジェットプリントヘッドと、同じサブアセンブリによって担持される１つ以上のＵＶ光源（ＬＥＤランプまたは別の光／エネルギー源など）とを含む１つ以上のプリントヘッドサブアセンブリの１つ以上のパスにおいて実行され、その結果、印刷されたインクはテキスタイルへの塗布の直後に硬化される。他の実施形態では、ＵＶ硬化性インクの硬化がインクの粘度および／または他のレオロジー特性が修正されるのに十分な時間内に起こり、その結果、インクのテキスタイルへの良好な接着が起こり得る限り、別個の構造を使用して、これらの２つのステップを実行してもよい。さらに、ＵＶ硬化性インクの塗布は色をより鮮やかにするために、ＣＭＹＫ着色インクおよび／または透明インク（特に、例えば、中色〜暗色の布地について）を塗布する前に、白色インクの最初の塗布を含むことができる。
【００１２】
ＵＶ硬化性インクの印刷および硬化後、テキスタイルは、工程１７Ａで任意に乾燥され得る。例えば、乾燥は、乾燥ステーションまたは乾燥トンネルで行うことができる。工程１８Ａにおいて、テキスタイルに熱を任意に加えることもできる。熱は例えば、熱プレスまたは加熱ローラーによるような圧力と組み合わせて、または熱トンネル、追加の光および／または熱源によるような圧力の印加なしに、またはテキスタイル上のＵＶ硬化性インクを硬化するために使用されるのと同じＵＶ光源からの熱によってさえも加えられ得る。１つの特定の例では、熱プレスが約３０秒間、約２５０°Ｆ(１２１℃）で行うことができる。加熱ステップは、ＵＶ光および熱の両方によって硬化可能な特定のＵＶ硬化性インクについて、ＵＶ硬化性インクのモノマーの全てが完全に硬化されることをさらに確実にすることができる。このプロセスに適した例示的なインクはDirect Color Systems of Rocky Hill、ＣＴから入手可能なＭｕｌｔｉｓｏｌｖｅ（商標）シリーズＵＶインクであり、また、水がテキスタイル上に噴霧された実施形態（任意選択のステップ１２Ａ）では、この加熱ステップが残りの水を蒸発させる。最後に、ステップ２０Ａにおいて、印刷されたテキスタイルが取り除かれるか、または再配置される。例えば、このステップは、印刷されたテキスタイルをダイレクト・トテキスタイル・プリンタから取り出すことを含むことができる。別の例では、印刷されたテキスタイルがある種のさらなる処理のために再配置されてもよい。上述の印刷プロセスは、１つの例示的な実施形態において、約７０秒で９インチ×９インチ（２２．８ｃｍ×２２．８ｃｍ）のフルカラーロゴを印刷するために実行され得る。
【００１３】
いくつかの実施形態では、ＵＶ光でＵＶ硬化性インクを硬化するステップ１６Ａおよびテキスタイルを熱プレスするステップ１８Ａがテキスタイルに適用されたＵＶ硬化性インクがステップ１６Ａで部分的にのみ硬化され、ＵＶ硬化性インクの完全硬化が熱の適用によってステップ１８Ａで完了するように（完全硬化を促進するためにさらなるＵＶ光適用も含み得る）、具体的に構成および制御され得る。他の実施形態では、ＵＶ光でＵＶ硬化性インクを硬化するステップ１６Ａがテキスタイルに塗布されたＵＶ硬化性インクの完全な硬化を達成するように構成および制御されてもよい。
【００１４】
図１Ｂは、本発明の別の実施形態による例示的な直接テキスタイルデジタル印刷プロセスのフロー図である。例えば、図１Ｂに示すプロセスは、印刷されるべきテキスタイルを１つ以上のプリントヘッドに対して移動させるロールツーロールシステムで実行することができる。ロールツーロールシステムは、いくつかの実施形態ではより大きな組立ライン／処理システムの一部であってもよい。図示のプロセスでは、まず、ステップ１０Ｂにおいて、デジタルデザインファイルが（例えば、ダイレクト・トゥ・テキスタイル（ｄｉｒｅｃｔ−ｔｏ−ｔｅｘｔｉｌｅ）プリンタまたは印刷制御システムによって）ロードまたは受信される。このデザインファイルはデザインファイル情報を受信し、ダイレクト・トゥ・テキスタイル印刷システムの位置決めシステムを駆動して、印刷プロセス全体を通してテキスタイルとプリントヘッドの相対位置を制御するプリントエンジンインターフェースボードファームウェアアルゴリズムなどを介して、ダイレクト・トゥ・テキスタイル印刷の動作を制御するために使用されるテキスタイル上に印刷されるデザイン（例えば、ロゴまたはアートワーク）に関する情報を提供する。次に、ステップ１１Ｂにおいて、印刷されるべきテキスタイルはロールツーロール媒体／支持体上に配置され、その結果、テキスタイルは１つ以上のプリントヘッドの下でロールツーロール印刷プロセスを介して前進するように配置される。ステップ１０Ａおよび１１Ａの相対的なタイミングおよび順序は、これらのステップの両方がテキスタイルの実際の印刷の準備であるため、重要ではないことに留意されたい。いくつかの実施形態ではテキスタイルが図１Ａのステップ１２Ａにおいて上述したように、印刷前に任意に加熱されてもよく、および／または任意に、スプレーボトルまたは機械化プロセスなどの含水液体でスプレーされてもよいが、このステップは簡略化および明瞭化のために図１Ｂには示されていない。
【００１５】
次に、ステップ１４Ｂにおいて、テキスタイルは１つ以上のプリントヘッドサブアセンブリの下で前進され、ここで、ＵＶ硬化性インクはデジタルデザインファイルによって示される所望のデザインに従って、テキスタイルに適用され、ＵＶ硬化性インクは一実施形態ではＬＥＤランプによって、他の実施形態では別のタイプの光／エネルギー源によって、ＵＶ光の適用によって硬化される。いくつかの実施形態ではステップ１４ＡにおけるＵＶ硬化性インクの塗布およびステップ１６ＡにおけるＵＶ光によるインクの硬化が１つまたは複数のインクジェットプリントヘッドと、各サブアセンブリによって担持される１つまたは複数のＵＶ光源（ＬＥＤランプまたは別の光／エネルギー源など）とを含む１つまたは複数のプリントヘッドサブアセンブリの１つまたは複数のパスで実施することができ、その結果、印刷されたインクはテキスタイルへの塗布直後に硬化される。他の実施形態では、ＵＶ硬化性インクの硬化がインクの粘度および／または他のレオロジー特性が修正されるのに十分な時間内に起こり、その結果、インクのテキスタイルへの良好な接着が起こり得る限り、別個の構造を使用して、これらの２つのステップを実行してもよい。さらに、ＵＶ硬化性インクの塗布は色をより鮮やかにするために、ＣＭＹＫ着色インクおよび／または透明インク（特に、例えば、中色〜暗色の布地について）を塗布する前に、白色インクの最初の塗布を含むことができる。
【００１６】
ＵＶ硬化性インクの印刷および硬化の後、テキスタイルは任意選択的に乾燥され得る（図１Ａの工程１７Ａに一般的に記載されるように、この工程は、簡略化および明瞭化のために図１Ｂには示されていない）。工程１８Ｂにおいて、テキスタイルに熱を任意に加えることもできる。熱は例えば、熱プレスまたは加熱ローラーによるような圧力と組み合わせて、または熱トンネル、追加の光および／または熱源によるような圧力の印加なしに、またはテキスタイル上のＵＶ硬化性インクを硬化するために使用されるのと同じＵＶ光源からの熱によってさえも加えられ得る。１つの特定の例では、熱プレスが約３０秒間、約２５０°Ｆ(１２１℃）で行うことができる。加熱ステップは例えば、ＵＶ光および熱の両方によって硬化可能な特定のＵＶ硬化性インクについて、ＵＶ硬化性インクのモノマーの全てが完全に硬化されることをさらに確実にすることができる。次いで、テキスタイルの機械的処理は、任意選択でステップ１９Ｂで実行することができる。これは、（衣服を機械的に処理するためのような）テキスタイルの切断またはスリッティング、テキスタイルにかかる圧力を制御するための巻取りロールの張力付与、または他の機械的処理ステップを含み得る。このステップは特に、直接テキスタイル印刷システムがより大きなテキスタイル組立プロセスにおける１つのステップまたはステーションである組立ライン／処理システムに適用可能である。最後に、ステップ２０Ｂにおいて、印刷されたテキスタイルが取り除かれるか、または再位置決め／前進される。例えば、これは、印刷されたテキスタイルをロールツーロール媒体／支持体から取り外すことを含むことができる。別の例では、印刷されたテキスタイルがある種のさらなる処理のために、ロールツーロールシステム上で再配置または前進させることができる。
【００１７】
いくつかの実施形態ではステップ１４Ｂおよびテキスタイルに熱を加えるステップ１８ＢにおいてＵＶ光でＵＶ硬化性インクを硬化させることはテキスタイルに適用されるＵＶ硬化性インクがステップ１４Ｂにおいて部分的にのみ硬化され、ＵＶ硬化性インクの完全な硬化が熱の適用によってステップ１８Ｂにおいて完了するように、具体的に構成および制御され得る（これは完全な硬化を促進するためのさらなるＵＶ光適用も含み得る）。他の実施形態では、ステップ１４ＢにおけるＵＶ光によるＵＶ硬化性インクの硬化がテキスタイルに塗布されたＵＶ硬化性インクの完全な硬化を達成するように構成および制御され得る。
【００１８】
上述のプロセス（例えば、図１Ａに示すプロセス）を実行するために使用できる例示的な印刷機はＣＴ州ロッキーヒルのダイレクトカラーシステムズ(Direct Color Systems)から入手可能な７２００z Edition Printerを含むことができ、その一例が図２に示されている。具体的には、図２が印刷されるべきテキスタイルを受け入れるためのフラットベッドテーブル２２と、印刷方向に対して垂直なテーブル２２の移動を可能にするように構成されたレール２４とを含むデジタル印刷機２１を示す。印刷機２１はまた、インクジェットノズル２７と、印刷方向に沿って左右に走査することができるＵＶ光源２８とを担持する印刷ヘッドサブアセンブリ２６を含む。
【００１９】
図３は上述したプロセス（例えば、図１Ｂで説明したプロセス）を実行するために使用することができる別の例示的な印刷機を示す。具体的には、図３が印刷されるべきテキスタイルを支持し前進させるためのロールツーロール媒体３２と、印刷方向に垂直な矢印Ａの方向に媒体３２を前進させるように動作可能な媒体ローラ３４および巻き取りローラ３５とを含むデジタル印刷機３１を示す。印刷機３１はまた、インクジェットノズル３７と、印刷方向に沿って左右に走査することができるＵＶ光源３８とを担持する印刷ヘッドサブアセンブリ３６を含む。他の実施形態では、プリントヘッドサブアセンブリ３６がインクジェットノズル３７と、ロールツーロール媒体３２上の印刷領域の幅全体を覆うＵＶ光源３８とを含んでもよく、その結果、プリントヘッドサブアセンブリ３６は静止していてもよい。
【００２０】
印刷機２１（図２）および印刷機３１（図３）の両方において、印刷ヘッドサブアセンブリ２６／３６は、単一の印刷ヘッド、または様々な実施形態では複数のインクジェットノズル２７／３７が印刷ヘッドによって担持される複数の印刷ヘッドを一緒にまとめる複数の印刷ヘッドを含むことができる。ＵＶ光源２８／３８は例示的な実施形態では１つ以上のＬＥＤランプであってもよいし、他の実施形態では別のタイプの光／エネルギー源であってもよく、ＵＶ光源２８／３８から印刷方向に位置するプリントヘッドサブアセンブリのインクジェットノズルから分配されたＵＶ硬化性インクを硬化するために使用される。一つの特定の例において、３９５ｎｍの波長光を放射するＬＥＤランプアセンブリが、６ワット／平方センチメートル（Ｗ／ｃｍ２）の放射照度を有する。ＵＶ光源２８／３８のための他のパラメータまたはランプは、他の実施形態および特定の用途のために選択され得る。
【００２１】
インクジェットノズル２７／３７は、プリントヘッドサブアセンブリ２６／３６の実質的に全幅にわたって延びてもよい。プリントヘッドサブアセンブリ２６／３６は様々な実施形態では多数のインクジェットノズルを含むことができ、単一のプリントヘッドまたは複数のプリントヘッドのいずれかを含むことができる。いくつかの実施形態では、任意選択の反射器を使用して、ＵＶ光源２８／３８によって生成されたＵＶ光を、インクジェットノズル２７／３７によって分配された硬化すべきインクの集中領域に集束させることができる。
【００２２】
プリントヘッドサブアセンブリ２６／３６のインクジェットノズル２７／３７は例えば、いくつかの実施形態のマイクロピエゾディスペンサ、サーマルインクジェット（ＴＩＪ）ディスペンサなどの圧電（「ピエゾ」）ディスペンサなどのデジタルインクディスペンサとすることができる。圧電技術は、結晶およびセラミックのような材料（「圧電材料」として知られている）が電荷が印加されるときに、曲げ、振動、または膨張によって物理的に反応する、圧電の現象に基づく。ピエゾプリントヘッドは、プリントノズルの背後に構築された小さな圧電アクチュエータを特徴とする。電荷が印加されると、圧電素子は後方に曲がり、インクチャンバから発射チャンバに正確な量のインクを引き込む。電気パルスが反転すると、圧電素子は逆方向に非常に急速に曲がり、インクをノズルから高速で押し出す。ピエゾ技術は、プリントヘッドの圧電アクチュエータに印加される電荷の微小な変動を制御することによって、最大５つの異なるサイズのインク液滴を正確に射出することができる。
【００２３】
ＵＶ硬化プロセス、および位置合わせ再現性の制御を含む、デジタル印刷動作に必要な様々な他の制御機能を制御することができる。例えば、印刷エンジン制御システムは、標準的な写真品質のプリンタ制御システムと、３６０ＤＰＩから５７６０ＤＰＩまでの範囲の解像度が可能な構成要素とから構成することができる。印刷機２１／３１は、様々な実施形態において、印刷される衣服上にインクの単層または多層を分配することができる。
【００２４】
図２および図３に示す実施形態のようないくつかの実施形態では、プリントヘッドサブアセンブリ２６／３６が「インライン」で印刷するように構成することができるインライン印刷は最初に、印刷方向に最も遠くに配置されたインクジェットノズルからベースカラー層を印刷することを含むことができる。後続の方向（印刷方向と反対）にさらに後方に配置されるインクジェットノズルの第２のセットは、次いで、ＵＶ硬化性インクの別のカラー層をベースカラー層上に印刷することができる。次いで、ＵＶ光源２８／３８がちょうど印刷された領域の上を通過することにつれて、分配されたインクの全てを硬化させることができる。このプロセスは単一パスで完了することができ、プリントヘッドサブアセンブリ２６／３６の第２のパスまたはさらに別のパスを使用して、追加の色または特徴を追加することができる。
【００２５】
印刷機２１および３１では、印刷ヘッドサブアセンブリ２６／３６がテーブル２２／媒体３２から離れるとともにテーブル２２／媒体３２を横切って（すなわち、印刷方向に）印刷機２１／３１の残りの部分に対して移動可能である。テーブル２２／媒体３２およびプリントヘッドサブアセンブリ２６／３６は両方とも、プリントマシン２１／３１の残りの部分に対して移動可能であるので、プリントマシン２１／３１はテーブル２２の位置を変更し、媒体３２を前進させるように、またテーブル２２からのプリントヘッドサブアセンブリ２６の高さを変更するように制御することができる。
【００２６】
図２に示す印刷機２１の代替構成では、印刷ヘッドサブアセンブリ２６を完全に静止状態に保ち、代わりにテーブル２２を多次元的に移動させることができる。様々な実施形態において、プリントヘッドサブアセンブリ２６とテーブル２２の一方、他方、または両方の移動は十分に正確な方法でＵＶインクを分配および硬化することを可能にする、テーブル２２に対するプリントヘッドサブアセンブリ２６の相対移動がある限り、可能である。
【００２７】
図２に示す印刷機２１のような印刷機の基本的な機能（例えば、印刷ヘッドサブアセンブリの位置決めおよびフラットベッドテーブルの位置決め、ならびに設計ファイルのラスタ画像処理など）の多くの詳細な説明は、２０１５年９月２５日に出願された米国特許出願第１４／７８０，３４６号に提供されている。これらの基本的な印刷機機能に関する米国特許出願第１４／７８０，３４６号の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
図４Ａは、プリントヘッドおよびＵＶ光源による単一パス動作のために構成されたロールツーロール印刷機におけるプリントヘッドサブアセンブリ構成の図である。図４Ａに示されるように、ロール・ツー・ロール媒体３２は印刷されるべきテキスタイルを支持し前進させるために設けられ、媒体ローラ３４および巻き取りローラは媒体３２を矢印Ａの方向に前進させるように動作可能である。プリントヘッドＰおよびＵＶ光源Ｌが設けられ、その結果、ＵＶ硬化性インクはプリントヘッドＰによって塗布され、媒体３２によって支持されたテキスタイルがプリントヘッドＰおよびＵＶ光源Ｌの下を矢印Ａの方向に通過するとき、単一パスでＵＶ光源Ｌによって少なくとも部分的に硬化されることができ、プリントヘッドＰおよびＵＶ光源Ｌは静止している。図示の実施形態では、プリントヘッドＰおよびＵＶ光源Ｌがロール・ツー・ロール媒体３２が通過するときに、ロール・ツー・ロール媒体３２上に支持されたテキスタイルの全幅を覆うのに十分に広い。しかし、他の実施形態では、プリントヘッドＰおよび／またはＵＶ光源Ｌが矢印Ａに対して垂直に左右に走査して、ロールツーロール媒体３２が通過する際にロールツーロール媒体３２上に支持されたテキスタイルの幅全体を覆うことができる。
【００２９】
図４Ｂは、複数のプリントヘッドおよびＵＶ光源による単一パス動作のために構成されたロールツーロール印刷機におけるプリントヘッドサブアセンブリ構成の図である。図４Ｂに示されるように、ロールツーロール媒体３２は印刷されるべきテキスタイルを支持および前進させるために提供され、媒体ローラ３４および巻き取りローラは矢印Ａの方向に媒体３２を前進させるように動作可能であり、図４Ｂに示される構成において、２つのプリントヘッドＰ１およびＰ２ならびにＵＶ光源Ｌ１およびＬ２が提供され、その結果、ＵＶ硬化性インクはプリントヘッドＰ１およびＰ２によって適用され得、矢印Ａの方向に媒体３２によって支持されるテキスタイルがプリントヘッドＰ１およびＰ２ならびにＵＶ光源Ｌ１およびＬ２の下を通過するとき、単一パスでＵＶ光源Ｌ１およびＬ２によって少なくとも部分的に硬化され得る。他の実施形態では２つより多くのプリントヘッドおよび／またはＵＶ光源が使用され得る。図４Ｂに示す構成では、プリントヘッドＰ１およびＰ２ならびにＵＶ光源Ｌ１およびＬ２が静止しており、一緒になって、ロールツーロール媒体３２が通過する際にロールツーロール媒体３２上に支持されるテキスタイルの幅全体を覆うのに十分な幅である。しかし、他の実施形態では、プリントヘッドＰ１およびＰ２ならびに／またはＵＶ光源Ｌ１およびＬ２が矢印Ａに対して垂直に左右に走査して、ロールツーロール媒体３２が通過する際にロールツーロール媒体３２上に支持されるテキスタイルの幅全体をカバーすることができる。
【００３０】
本明細書に記載される直接テキスタイル印刷プロセスを採用することによって、ＵＶ硬化性インクを塗布し、塗布されたインクをＵＶ光源で硬化させることによって、合成布地、ブレンド布地、および綿から作製された布地はインクが布地に十分に結合するために以前に必要とされていた化学剤（特に、合成布地およびブレンド布地、ならびに暗色綿布地）による前処理を受けることなく、すべて、それらの天然の状態で印刷され得る。結果として、耐久性および耐久性のあるプリントはテキスタイルの前処理なしに達成することができ、プリントされた画像は、テキスタイルの布地と共に伸びることができる。図５は、暗色綿シャツ（上部）、暗色ポリエステルシャツ（中央）、および明色ナイキドリフィットシャツ（下部）について、布地を前処理することなく、本明細書に記載の直接テキスタイルデジタル印刷プロセスによって達成することができる印刷品質を示す。これらの材料および色は、化学前処理なしでは従来の水性インクを使用する直接テキスタイルプロセスでは印刷することができなかった。
【００３１】
上述の直接テキスタイル印刷プロセスは化学薬品による前処理を必要としないものとして説明されたが、本明細書で説明されるＵＶ硬化性インクはいくつかの実施形態では化学前処理された布地と共に使用することができることを理解されたい。このような前処理はほとんどの実施形態において、繊維布地へのインクの良好な接着を伴う高品質の印刷を達成するために必要ではないが、前処理が実行され得るいくつかの状況があり得、そしてＵＶ硬化性インクを使用する本明細書中に記載される直接繊維印刷プロセスは種々の布地および適用のための改善された印刷品質およびインク接着を提供するために、これらのシナリオにおいて使用され得る。
【００３２】
上記の説明では、「暗い」色のテキスタイルまたは布地上への印刷に関連する課題に言及した。本明細書中の実施形態の少なくともいくつかにおいて、「暗い」着色テキスタイルまたは布地は印刷を制御するために使用されるデザインファイルに定義されたアートワーク中の色がＨＳＬ(色彩−彩度−明度）カラーシリンダ空間に変換され、その後にテキスタイル上に印刷されるとき、テキスタイル上で測定された色は、デザインファイルに定義された色のＬ値から２．５％以上減少した明度（「Ｌ」）値を有するテキスタイルとして定義される。そのような場合、上述の実施形態のいくつかでは、デザインファイルに定義された色を印刷する前に、画像の下に白色インクが印刷され、それによって、正しい色がテキスタイル上に印刷され、色がデザインファイルのアートワークによって定義されるように意図された色よりも暗くならないことを保証する。
【００３３】
本発明を、例示的な実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、均等物をその要素に置き換えることができることは当業者には理解されよう。加えて、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の教示に対して適合させるために多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、本発明はこの説明の範囲および概念に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月15日(2019.3.15)
【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】
テキスタイル上に直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをデジタル印刷する方法であって、
テキスタイルを直接テキスタイル印刷システムに配置することと、
デジタルデザインファイルに従って、直接テキスタイル印刷システムを用いてＵＶ硬化性インクをテキスタイルに塗布することと、
ＵＶ光で布地に塗布されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させること、
を含む方法。
【請求項２】
前記直接テキスタイル印刷システム内に配置されたテキスタイルはいかなる化学的前処理でも前処理されていない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記直接テキスタイル印刷システム上に前記テキスタイルを配置するステップと、デジタル設計ファイルに従って前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布するステップとの間に、前記テキスタイル上に水を含む液体を噴霧するステップをさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体が蒸留水からなり、
前記液体は、約１％の液体を含む界面活性剤をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記テキスタイルが合成布地を含み、
前記テキスタイルは、暗色のテキスタイルを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で硬化させるステップの後に、前記テキスタイルに熱を加えるステップをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記テキスタイルに熱を加えるステップは、前記テキスタイルを約２５０°Ｆ(１２１℃）で約３０秒間熱プレスするステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＵＶ硬化性インクが、前記ＵＶ光で部分的に硬化され、前記テキスタイルに熱を加えることによって完全に硬化される、
請求項６又は請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＵＶ硬化性インクが、前記ＵＶ光で部分的に硬化され、続いて前記テキスタイルに追加のＵＶ光を適用することによって完全に硬化され、
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが、前記ＵＶ硬化性インクを前記ＵＶ光で完全に硬化させるステップを含む、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが、少なくとも１つのＬＥＤ光源によるＵＶ光の塗布を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布し、前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドおよび少なくとも１つのＵＶ光源を担持するプリントヘッドサブアセンブリの少なくとも１つのパスで実行され、ＵＶ硬化性インクが前記少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドによって前記テキスタイルに塗布され、前記少なくとも１つのＵＶ光源によって前記テキスタイルに塗布された直後に少なくとも部分的に硬化される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記直接テキスタイル印刷システムで前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布し、前記テキスタイルに塗布された前記ＵＶ硬化性インクをＵＶ光で少なくとも部分的に硬化させるステップが少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドおよび少なくとも１つのＵＶ光源を担持する少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリに隣接するロールツーロール媒体上で前記テキスタイルを前進させることによって実行され、ＵＶ硬化性インクが前記少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドによって前記テキスタイルに塗布され、前記少なくとも１つのＵＶ光源によって前記テキスタイルに塗布された直後に少なくとも部分的に硬化される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記デジタルデザインファイルによる前記直接テキスタイル印刷システムを用いて前記テキスタイルにＵＶ硬化性インクを塗布するステップを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法であって、
少なくとも１層の白色インクを布地に塗布することと、
テキスタイル上の白色インクの少なくとも１つの層上に、着色インクおよび／または透明インクを塗布することと、
を含む方法。
【請求項１４】
直接テキスタイルデジタル印刷システムであって、
テキスタイルを受け入れて支持するように構成された支持媒体と、
デジタルデザインファイルに従ってＵＶ硬化性インクをテキスタイルに塗布するように構成された少なくとも１つのインクジェットプリントヘッドを担持する少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリと、
少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリによってＵＶ硬化性インクがテキスタイルに適用された後に、テキスタイルに適用されたＵＶ硬化性インクを少なくとも部分的に硬化させるために、ＵＶ光をテキスタイルに適用するように構成された少なくとも１つのＵＶ光源と、を含み、
支持媒体の少なくとも１つおよび少なくとも１つのプリントヘッドサブアセンブリは、互いに対して移動可能である、
直接テキスタイル印刷システム。
【請求項１５】
前記支持媒体は、前記テキスタイルを移動させるように構成されたロールツーロールシステムを含む、請求項１４に記載の直接テキスタイル印刷システム。
【国際調査報告】
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