(57)【要約】  インクジェット印刷装置は、放射線硬化可能なインクを基板上に指向するためのプリントヘッドと、基板に受けられたインクに対して経路に沿って放射線を指向するための硬化装置と、を備えている。この装置は、遮蔽物と、遮蔽物を放射線の経路の内外に選択的に移動させるための機構と、を備えている。遮蔽物の移動の制御により、基板に受けられる放射線の強度を変化させ、基板が硬化作業中にオーバーヒートしないことを保証する。
2005515102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線硬化可能なインク用のインクジェット印刷装置において、
基板を受けるための支持体と、
前記基板上に放射線硬化可能なインクを指向するためのプリントヘッドと、
前記基板に受けられるインクに対して経路に沿って放射線を指向するための硬化装置であって、前記プリントヘッドが前記硬化装置に対して移動可能である、硬化装置と、
遮蔽物と、
前記基板に受けられるインクに対する放射線の進行を妨げるために、必要に応じて前記遮蔽物を前記経路の内外に選択的に移動させるための機構と、
を備えるインクジェット印刷装置。
【請求項２】
前記硬化装置が放射源を備え、前記遮蔽物が前記放射源を包囲するハウジングを備え、前記ハウジングが少なくとも１つの開口部を有し、前記機構は、前記開口部を移動させて前記開口部を通過するＵＶ線の量を制限するために、前記ハウジングを移動させる、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項３】
前記機構が、前記放射源を中心にして前記ハウジングを回転する、請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項４】
前記ハウジングが円筒形であり、前記開口部が細長いスリットを備える、請求項３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項５】
前記支持物が基準軸を中心にして回転可能なドラムを備え、前記ハウジングが前記基準軸に対して略平行である軸を中心にして回転する、請求項３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項６】
前記支持物が一定の基準平面に延在し、前記ハウジングが前記基準軸に対して略平行である軸を中心にして回転する、請求項３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項７】
一定の方向に経路に沿って前記基板を進行させるための運搬システムを備え、前記ハウジングが前記一定の方向に対して略垂直である軸を中心にして回転する、請求項６に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項８】
コントローラを備え、前記機構が前記コントローラに接続され、前記コントローラが前記ハウジングの回転速度を変化させるように動作可能である、請求項３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項９】
前記プリントヘッドに対して前記基板を移動させるための運搬システムを備え、前記ハウジングの回転速度が、前記基板の移動速度に応じて変化する、請求項３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１０】
前記遮蔽物が、前記基板に達する放射線の量を選択的に妨げるために、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である少なくとも１つのシャッタを備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１１】
各シャッタが枢動可能である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１２】
各シャッタを移動させるためのソレノイドおよび前記ソレノイドに接続されるコントローラをさらに備える、請求項１１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１３】
前記支持体が、略平坦な構成を有するベッドを備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１４】
前記ベッドに対して前記基板を移動するための運搬システムをさらに備える、請求項１３に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１５】
コントローラをさらに備え、前記運搬システムおよび前記機構が前記コントローラに接続される、請求項１４に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１６】
前記コントローラが、前記基板の移動速度に応じて前記遮蔽物の移動速度を変化させる、請求項１５に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１７】
前記基板および前記硬化装置を相対的に移動させるための運搬システムを備え、コントローラをさらに備え、前記運搬システムが前記コントローラに接続される、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１８】
コントローラを備え、前記コントローラは一定の基板の１つ以上の特性、一定のインクの１つ以上の特性および／またはインクおよび基板の一定の組合せが用いられたときの好ましい滞留時間を保持するメモリを備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１９】
前記硬化装置が、１つ以上の紫外線源を備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項２０】
前記遮蔽物が開口部および前記開口部のサイズを変化させるための１つ以上の移動可能なカバーを備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項２１】
前記硬化装置が、１つ以上の細長いランプおよび前記ランプに隣接する１つ以上の反射体を備える、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【請求項２２】
プリントヘッドを用いて基板に一定の量のインクを塗布する行為と、
前記基板に受けられる前記インクに対して経路に沿って硬化装置から化学線を指向する行為であって、前記プリントヘッドが前記硬化装置に対して移動可能である、行為と、
前記基板上のインクに対する化学線の進行を妨げるために、必要に応じて遮蔽物を前記経路の内外に選択的に移動させる行為と、
を含むインクジェット印刷方法。
【請求項２３】
遮蔽物を選択的に移動する前記行為が、開口部を有するハウジングを選択的に移動させる行為を含む、請求項２２に記載のインクジェット印刷方法。
【請求項２４】
ハウジングを移動する前記行為が、ハウジングを回転させる行為を含む、請求項２３に記載のインクジェット印刷方法。
【請求項２５】
遮蔽物を選択的に移動させる前記行為が、１つ以上のシャッタを選択的に移動させる行為を含む、請求項２２に記載のインクジェット印刷方法。
【請求項２６】
１つ以上のシャッタを選択的に移動させる前記行為が、１つ以上のシャッタを枢動させる行為を含む、請求項２５に記載のインクジェット印刷方法。
【請求項２７】
前記遮蔽物が移動させられるときに、前記基板を移動させる行為を含む、請求項２２に記載のインクジェット印刷方法。
【請求項２８】
前記基板の移動速度に応じて、前記遮蔽物の移動速度が変化させられる、請求項２７に記載のインクジェット印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷装置および化学線曝露時に硬化可能なインクを用いたインクジェット印刷のための方法に関する。さらに詳細には、本発明は、インクジェットプリンタによって基板に塗布された放射線硬化可能なインクを硬化するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷は、比較的高速かつ優れた画像分解能のために、最近、人気が高まっている。さらに、コンピュータと共に用いられるインクジェット印刷装置は、設計および最終的な画像のレイアウトに大きな自由度を提供する。インクジェット印刷の高まる人気および使用時の効率により、インクジェット印刷は、既に知られている印刷方法に対する手頃な代替法となった。
【０００３】
一般に、普及しているのは、３種類のインクジェットプリンタであり、フラットベッド式プリンタ、ロールツーロール式プリンタ、ドラム式プリンタである。フラットベッド式プリンタでは、印刷される画像を受けるための媒体または基板は、水平方向に延在しているフラットテーブルまたはベッドの上に置かれる。インクジェットプリントヘッドは、可動キャリッジまたは他のタイプの機構に取付けられ、プリントヘッドはベッドを横切る２つの互いに垂直な経路に沿って移動されることができるようになっている。プリントヘッドは、任意に異なる色のインクを用いて、基板にわたって横断するとき、プリントヘッドの一定のノズルに電圧を印加するようにプログラミングされるコンピュータに接続される。次に、基板上のインクが、必要に応じて硬化され、所望の最終的な画像を形成する。
【０００４】
ロールツーロール式インクジェットプリンタでは、印刷される画像を受けるための基板は一般に、細長いウェブまたはシートの形態で形成され、供給ロールから巻取りロールへ進む。供給ロールと巻取りロールとの間の位置で、プリントヘッドは、基板の進行方向に対して垂直な方向に、基板を横断するようにプリントヘッドを移動させるために移動可能なキャリッジに取付けられる。既知のロールツーロール式インクジェットプリンタとしては、基板がプリントヘッドを通過して上方向に移動させる垂直プリンタのほか、基板がプリントヘッドを通過して水平方向に移動させる水平プリンタが挙げられる。
【０００５】
ドラム式インクジェットプリンタは一般に、水平軸を中心にした回転移動のために取付けられた円筒ドラムを備えている。基板はドラムの周囲に配置され、インクジェットプリントヘッドはドラムの基板に対してインクのドットまたは液滴を指向するように作動可能である。ある場合には、プリントヘッドは、静止しており、実質的にドラムの全長に沿って水平方向に延在する。別の場合には、プリントヘッドの長さは、ドラムの長さより幾分短く、基板にわたって水平方向の移動のためにキャリッジに取付けられる。
【０００６】
インクジェットプリンタに一般に用いられるインクとしては、水性インク、溶剤型インクおよび放射線硬化可能なインクが挙げられる。水性インクは、多孔性基板または水を吸収するための特殊な受容体コーティングを有する基板と共に用いられる。一般に、未コーティング、無孔性フィルム上の印刷用に用いられる場合には、水性インクは十分ではない。
【０００７】
インクジェットプリンタに用いられる溶剤型インクは、無孔性のフィルム上の印刷に適しており、水性インクに関する上記で述べた問題を克服している。残念なことに、多くの溶剤型インクは、約９０重量％の有機溶剤を含む。溶剤型インクが乾燥すると、溶剤が蒸発し、環境危険を生じる恐れがある。環境システムが大気への溶剤の放出を削減するために有用である可能性があるが、そのようなシステムは特に小さな印刷所の所有者にとっては、一般に高価であると考えられる。
【０００８】
さらに、溶剤型インクまたは水性インクのいずれかを用いるインクジェットプリンタは、工程が終了したと考えられ、結果として生じる印刷製品を都合よく処理することができる前に、比較的大量の溶剤または水を乾燥させなければならない。蒸発による溶剤または水の乾燥工程は、比較的時間がかかり、印刷工程全体に関する速度限定工程である恐れがある。
【０００９】
上述の問題に鑑みて、近年、放射線硬化可能なインクは、多種多様な未コーティングの無孔性基板における印刷用に選択されるインクとして、広く考えられるようになってきている。放射線硬化の使用により、大量の水または溶剤を飛ばさなくても、インクを急速に乾燥させることができる（一般に「瞬時」乾燥と考えられる）。その結果、高速のインクジェットプリンタにおいて、放射線硬化可能なインクを用いることができ、１０００フィート2（ｆｔ2）／時（９３ｍ2／時）を超える生産速度を実現することができる。
【００１０】
比較的大きな基板上に印刷することができるインクジェットプリンタは、高価であると考えられる。したがって、可能であるならば、同一のプリンタを用いて多種多様なインク組成を用いて、多種多様な基板に画像を形成することが望ましい。さらに、画像の品質が所望の品質より劣っている場合に、画像を再印刷する時間および費用に鑑みて、用いられる基板の種類およびインクの種類に関係なく、一貫した基準で高品質であるようなプリンタによって各画像が印刷されることが好ましい。
【００１１】
インクが基板に塗布された後、放射線硬化可能なインクを硬化するために利用可能な種々の硬化装置がある。たとえば、紫外線（「ＵＶ」）ランプが、紫外線曝露時に硬化可能なインクを硬化するために用いられることが多い。しかし、紫外線を放射する多くのランプはまた、動作中、大量の熱を放出する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
残念なことに、過度の熱の存在は、インクジェット印刷に用いられる一部の基板に悪影響を及ぼす恐れがある。たとえば、可塑化成形ビニルフィルムなどの比較的薄い一定の基板は、紫外硬化装置からの熱があるところでは、柔らかくなるか、または溶融し始める可能性がある。たとえば、赤外フィルタを追加することによって、ＵＶランプを修正し、基板に達する熱の量を低減することは可能であるが、そのような修正は資本コストを高め、インクジェット装置において用いられる一般的なＵＶランプの小型設計に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１３】
さらに、これまでは、溶剤型インクを用いるインクジェットプリンタなどの従来のインクジェットプリンタを、放射線硬化可能なインクを用いるインクジェットプリンタに変換するための多くの試みがなされてきた。そのような変換のコストは安くはなく、放射線硬化可能なインクと共に使用するために特別に製作された新しいプリンタを購入するコストに比べて一般に相当安い程度である。変換は、プリンタのキャビネット内に放射源を取付けることによって、実現されることが多い。
【００１４】
しかし、既存のプリンタのキャビネット内で利用可能な空間は、通常限定されている。したがって、放射源は、必然的に、硬化作業中、基板の位置にきわめて接近している位置に取付けられることが多い。放射源と基板との間の結果として接近した空間はきわめて狭いことが多く、そうでなければ放射源からの熱があるために、柔らかくなる恐れがあるような一定の基板（上述した基板など）を利用することができない。
【００１５】
上記に鑑みて、インクジェット印刷工程で用いられる放射線硬化可能なインクを硬化するための新たな方法および装置が当業界には必要である。このような方法および装置は、従来のインクジェットプリンタを改造するために用いることができるほか、新たなプリンタを構築するために用いることができ、種々の基板およびインクと共に用いることができることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、インクジェット印刷装置および遮蔽物の選択的移動のための機構と共に遮蔽物を用いるインクジェット印刷方法に関する。遮蔽物は、硬化装置（ランプなど）から基板まで延在する放射線経路の内外に移動可能である。遮蔽物は、基板に達する放射線の量を、基板のオーバーヒートの可能性を低減するように正確に制御することができる。
【００１７】
さらに詳細には、本発明は、一態様において、放射線硬化可能なインクのためのインクジェット印刷装置に関する。この装置は、基板を受けるための支持体および基板上に放射線硬化可能なインクを指向するためのプリントヘッドを備えている。この装置はまた、基板に受けられたインクに向かって、経路に沿って放射線を指向するための硬化装置も備え、プリントヘッドは硬化装置に対して移動可能である。この装置は、基板に受けられるインクに対して放射線の進行を妨げるために、遮蔽物および必要に応じて遮蔽物を経路の内外に選択的に移動するための機構を備えている。
【００１８】
本発明は、別の態様において、インクジェット印刷方法に関する。この方法は、プリントヘッドを用いて基板に対して一定の量のインクを塗布する行為と、基板上のインクに向かって経路に沿って硬化装置から化学線を指向する行為と、を含み、プリントヘッドは硬化装置に対して移動可能である。この方法は、基板上のインクに対して放射線の進行を妨げるために、必要に応じて遮蔽物を経路の内外に選択的に移動する行為をさらに含む。
【００１９】
本発明の一実施形態において、遮蔽物は、放射線の選択的な進行のために細長い開口部を有する回転可能な円筒形のハウジングを備えている。本発明の別の実施形態において、遮蔽物は、化学線の進行を制御するために、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である往復シャッタを備えている。遮蔽物の移動は、硬化装置を越えてからの基板の移動速度などプリンタの動作速度に応じて制御されることが好ましい。
【００２０】
本発明のさらなる態様は、請求項の特徴部分において定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下の実施例は、本発明によるさまざまな種類のインクジェット印刷装置および印刷方法を示している。添付図面は、本発明の一定の態様を強調するために選択された概略図である。実際には、以下に記載する概念は、多くの市販のインクジェットプリンタも含めて、種々のインクジェットプリンタと共に用いるのに適していると考えられる。
【００２２】
適切な回転ドラム型インクジェットプリンタの例としては、イスラエルのリション・レ・シオンのサイテックス社（Ｓｃｉｔｅｘ（Ｒｉｓｈｏｎ  Ｌｅ  Ｚｉｏｎ，Ｉｓｒａｅｌ）の「プレスジェット（ＰｒｅｓｓＪｅｔ）」ブランドプリンタ、英国ウェストヨークシャーのダンテックス・グラフィックス・リミテッド（Ｄａｎｔｅｘ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｌｔｄ．（Ｗｅｓｔ  Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，ＵＫ））の「ドライジェット（ＤｒｙＪｅｔ）」高機能ディジタルカラープルーフィングシステムなどが挙げられる。フラットベッド型インクジェットプリンタのレイとしては、ニューハンプシャー州メレディスのビューテック・インコーポレイテッド（ＶＵＴＥｋ  Ｉｎｃ．（Ｍｅｒｅｄｉｔｈ，ＮＨ））から「プレスビュー（ＰｒｅｓｓＶｕ）」ブランドプリンタ、イタリアのノバーラのサイアス・プリント・グループ（Ｓｉａｓ  ｐｒｉｎｔ  Ｇｒｏｕｐ（Ｎｏｖａｒａ，Ｉｔａｌｙ））の「サイアス（ＳＩＡＳ）」ブランドプリンタなどが挙げられる。ロールツーロール式インクジェットプリンタの例としては、カリフォルニア州サンホゼのグレタグ・イメージング・グループ（Ｇｒｅｔａｇ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ））のラスター・グラフィックス・インコーポレイテッド（Ｒａｓｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ，Ｉｎｃ．）の「アリゾナ（Ａｒｉｚｏｎａ）」ブランドプリンタ、ビューテック・インコーポレイテッド（ＶＵＴＥｋ  Ｉｎｃ．）の「ウルトラビュー（ＵｌｔｒａＶｕ）」ブランドプリンタが挙げられる。
【００２３】
図１および図２は、本発明の一実施形態によるインクジェット印刷装置１０のある構成要素を示している。図１に示された装置１０は、フラットベッド型インクジェットプリンタであり、プリントヘッド１１を備えている。プリントヘッド１１は、ピエゾプリントヘッドのバンクを備えていてもよい。設けられるプリントヘッドの数は、プリンタにおいて用いられる色の総数、用いられるプリントヘッドの種類およびプリンタの所望の生産性をはじめとする種々の要因を考慮することによって選択される。プリンタのキャビネットは、図示されていない。プリンタは、図１の矢印によって示されている略水平方向に基板１２を移動するための運搬システム（これも図示せず）を有する。
【００２４】
基板１２は、図２に示されている水平方向に延在している支持体１４にわたって移動可能である。支持体１４は、硬化作業中、基板１２を支持する。任意に、プリントヘッドが基板１２にインクを指向している時間中、支持体１４または支持体１４の延長部が基板１２を保持する。
【００２５】
装置１０はまた、基板１２に受けられたインクに向かって、経路に沿って化学線を指向するための硬化装置１６を備えている。硬化装置１６は、紫外線および／または可視線１つ以上の放射源を備えている。適切な放射源の例としては、水銀ランプ、キセノンランプ、炭素アークランプ、タングステンフィラメントランプ、レーザなどが挙げられる。任意に、ＵＶの好ましい放射源は、「Ｈ」バルブ、「Ｄ」バルブまたは「Ｖ」バルブなどのバルブを備えた中圧水銀ランプである。選択されたランプは、インクの吸収スペクトルに適合するスペクトル出力を有することが好ましい。
【００２６】
ランプは、所望に応じた時限作動のためのコントローラ１８に接続されている。任意に、プリントヘッド１１は、インクの滞留時間（すなわち、インクが基板１２に受けられる時間と基板１２上のインクが化学線を受ける時間との時間間隔）を変化させるために、硬化装置１６に近づいたり、硬化装置１６から遠ざかったりするように移動可能である。
【００２７】
装置１０はまた、硬化装置１６と基板１２に受けられるインクとの間の経路に延在する遮蔽物２０も備えている。この実施形態において、遮蔽物２０は、ランプ１７を包囲するハウジングを備えている。示された実施形態におけるハウジングは、細長いスリットまたは開口部２２を備えた略円筒形状である。開口部の長さは、ハウジングの長さにほぼ等しく、ハウジングの中心軸に平行であることが好ましい。
【００２８】
遮蔽物２０は、きわめて高い反射性の内面を任意に備えていてもよい。付加的なオプションとして、遮蔽物は、円筒以外の形状であってもよい。たとえば、遮蔽物は、横断面図において放物線形状または楕円形状であってもよい。さらに、レンズが、開口部（開口部２２など）にわたって配置されてもよい。
【００２９】
ランプ１７は支持体１４の幅の実質的範囲にわたって延在し、基板１２の幅の実質的範囲にわたって基板１２上のインクにまっすぐな経路で放射線を指向することができることが好ましい。このために、硬化装置１６は、端から端までの構成に配置された管状ランプの列を備えていてもよい。別の代替法として、硬化装置は、キャリッジに取付けられ、プリントヘッド１１とは独立に基板１２の幅に沿って横断することができる単独のＵＶランプを備えていてもよい。
【００３０】
遮蔽物２０は、選択的移動のための機構２４に接続される。この実施形態において、機構２４は、シャフト２８によって遮蔽物２０に接続される可変速度電気モータ２６を備えている。モータ２６は、コントローラ２８に電気的に接続される。モータ２６の駆動は、遮蔽物２０をその中心軸を中心にして回転させる。基板１２が支持体１４上に収容されるとき、遮蔽物２０の回転軸は下にある基板１２の平面に平行であることが好ましい。さらに、遮蔽物２０の回転軸は、基板１２の進行方向に対して垂直であることが好ましい。
【００３１】
コントローラ１８は、必要に応じて、遮蔽物２０の回転のためのモータ２６の速度を変化させるために動作可能である。この実施形態において、基板の速度は、選択された印刷モードによって決定される。したがって、任意の所与の印刷モードの場合、硬化時間（すなわち、インクが硬化装置１６からの放射線を受ける時間の長さ）を増大または縮小するために、運搬システムの速度および基板１２の速度が決定され、遮蔽物２０の回転速度が基板の速度に応じて設定される。
【００３２】
必要に応じて、基板１２ｂに指向される放射線の量を変化させるために、任意に開口部２２の幅（すなわち、遮蔽物２０の回転軸を中心にした円弧に沿った方向に）が変化してもよい。開口部２２の幅は、１つ以上の摺動カバーまたはプレートを設けることによって、手動で調整されてもよく、または１つ以上のカバーまたはプレートを移動する駆動システムによって自動で調整されてもよい。駆動システムが設けられる場合には、コントローラ１８に電気的に接続されることが好ましい。
【００３３】
遮蔽物２０を設けることは、硬化装置の配置のために利用可能な空間が比較的小さい場合に好都合である。たとえば、放射源硬化装置を既存の市販のプリンタに改造しようとする場合に、据付者がプリンタのキャビネットが限定された大きさの利用可能な空間のみを含むことに気づく場合がある。その場合には、遮蔽物２０が、基板１２に達する放射線の強度を削減するために機能し、基板１２がオーバーヒートしないようにすることができる。このような機能は、放射線が十分な態様で瞬時にスイッチを切り替えることができない場合に特に好都合である。
【００３４】
コントローラ１８およびモータ２６と組合せた遮蔽物２０はまた、運搬システムの速度に関係なく、インクに達する放射線の強度が同一であることが望ましい工程においても好都合である。たとえば、装置１０が比較的高い生産性で動作中であり、運搬システムが比較的高速で基板１２を移動中である場合、コントローラ１８は、モータ２６の速度も比較的高速で動作するように調整する。運搬システムが比較的低速で基板１２を進行するほかの場合には、モータ２６の速度が遅くなる。このように、運搬システムが基板１２を比較的高速で進行するか、または比較的低速で進行するかに関係なく、基板１２上のインクに達する放射線の強度は同一であってもよい。任意に、装置１０が遮蔽物２０の位置または基板１２の位置を任意の時点で決定することができるようにするために、エンコーダまたは他のタイプのセンサを設けてもよい。
【００３５】
装置１０はまた、任意に、コントローラ１８に接続されるコンピュータを備えていてもよい。コンピュータは、インクに関する好ましい滞留時間または、インクが基板１２に受けられる時間とインクが硬化装置１６から化学線を受ける時間との時間間隔を決定するようにプログラムされる。次に、滞留時間は、コンピュータによって形成される機器によって設定される。この態様に関するさらなる詳細は、本出願人の同時係属中の「放射線硬化可能なインクを用いたインクジェット印刷のための方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＩＮＫＪＥＴ  ＰＲＩＮＴＩＮＧ  ＵＳＩＮＧ  ＵＶ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＣＵＲＡＢＬＥ  ＩＮＫ）」という名称で２００１年１１月１５日に出願された米国特許出願第１０／０００２８２号明細書に記載されている。
【００３６】
さらに、装置１０は、特定の基板に対する特定のインクの付着などの一定の特性を評価するために、基板１２に受けられたテストパターン画像を自動的に改変する方法を備えていてもよい。次に、改変されたテストパターン画像の評価に基づいて、一定の印刷変数がコンピュータによって選択される。この態様に関するさらなる詳細は、本出願人の係属中の「インクジェット印刷変数の選択のための方法および装置（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＩＮＫＪＥＴ  ＰＲＩＮＴＩＮＧ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ）」という名称で２００１年１１月１５日に出願された米国特許出願第１０／００１１４４号明細書に記載されている。
【００３７】
多数の他のオプションも可能である。たとえば、支持体がドラムを備える場合には、ドラムはコントローラ１８に接続される可変速度ドライブによって移動されてもよい。
【００３８】
本発明の別の実施形態によるインクジェット印刷装置１０ａは、図３に示されている。装置１０ａは、以下に記載する差異以外は、上述の装置１０に本質的に同一である。
【００３９】
装置１０ａは、硬化装置１６ａのランプに隣接して取付けられる放射線状の反射体３２ａを備えている。遮蔽物２０ａは、遮蔽物２０と類似であり、反射体３２ａを中心にして回転可能である。反射体３２ａは、遮蔽物２０ａ内の開口部２２ａの幅にわたって基板１２ａの中に集束した放射線を提供するような態様に、遮蔽物２０ａと共に回転される。この構成により、遮蔽物２０ａの各回転によって放射線に曝露される基板１２ａの部分全体にわたって一貫して集束した放射線を生じる。
【００４０】
反射体３２ａはまた、横方向に放射される放射線の量を制限するように機能する。その結果、放射線は、以下の基板１２ａ上のインクに対して遮蔽物２０ａの下に放射線を直接通過させることができるように、開口部２２ａが一定の下方回転位置にない限り、開口部２２ａを通過することはない。
【００４１】
本発明の別の実施形態による装置１０ｂが、図４に示されている。装置１０ｂは、以下に記載する差異以外は、装置１０ａと本質的に同一である。
【００４２】
装置１０ｂは、遮蔽物２０ｂの長さに沿って延在する静止型の細長い障壁３４ｂを備えている。障壁３４ｂは、細長い矩形のアパーチャ３６ｂを備えている。障壁３４ｂは、遮蔽物２０ｂの開口部２２ｂが直接過熱される時間まで、基板１２ｂ上のインクに対する化学線の進行を遮断するための遮蔽物として作用する。この態様において、開口部２２ｂを通過する放射線は、開口部２２ｂがアパーチャ３６ｂと整列されるまで、基板上のインクまで通過しない。
【００４３】
任意に、障壁３４ｂは、アパーチャ３６ｂに隣接する１つ以上の摺動プレートまたはカバーを備える。摺動プレートまたはカバーは、必要に応じて、アパーチャ３６ｂの幅を調整するように機能する。プレートまたはカバーは、手動で調整されてもよく、またはコントローラ（コントローラ１８と類似のコントローラなど）に接続される駆動システムを設けることによって調整されてもよい。
【００４４】
別の実施形態によるインクジェット印刷装置１０ｃが、図５〜８に概略的に示されている。図面に示されていないが、装置１０ｃは、基板を受けるための支持物のほか、基板が支持物上に収容されるとき、基板上に放射線硬化可能なインクを指向するためのプリントヘッドを備えている。
【００４５】
装置１０ｃはまた、一連の細長いランプ１７ｃなどの１つ以上の放射源を有する硬化装置１６ｃを備えている。ランプ１７ｃは、上述のランプ１７と類似であってもよい。ランプ１７ｃは、基板に受けられたインクが効率的に硬化されるように、硬化作業中、基板の幅全体にわたって延在することが好ましい。
【００４６】
装置１０ｃはまた、１組のシャッタ２１ｃを備える遮蔽物２０ｃも備えている。シャッタ２１ｃは、ランプ１７ｃによる放射線の通過に対して、不透明または少なくとも部分的に不透明である。シャッタ２１ｃのそれぞれは、装置１０ｃのフレームまたは他の構造部材に枢動可能に接続されるピン２３ｃに接続される。
【００４７】
装置１０ｃはまた、開放位置と閉鎖位置との間でシャッタ２１ｃを選択的に移動するための機構２４ｃを備えている。この実施形態において、機構２４ｃは、個別のシャッタ２１ｃの一側面に接続される２本のケーブル３８ｃを備えている。ケーブル３８ｃは、滑車４０ｃの周囲に延在し、ソレノイド４２ｃのプランジャに接続される。今度は、ソレノイド４２ｃが、コントローラ１８ｃに電気的に接続される。
【００４８】
シャッタ２１ｃのそれぞれはまた、１つ以上のばね４４ｃ（図５にのみ示される）の一端に接続される。ばね４４ｃの反対側の端部は、装置１０ｃのフレーム部材または他の構造部材に接続される。ばね４４ｃは、コイル状の構成を備えており、図５および図６に示されているように、シャッタ２１ｃを正常閉鎖位置に偏倚させるように機能する。
【００４９】
ソレノイド４２ｃが電圧を印加するとき、プランジャはばね４４ｃの偏倚に対してケーブル３８ｃを引っ張る。次に、シャッタ２１ｃは、図７および図８に示される開放位置まで枢動する。しかし、ソレノイド４２ｃの電圧が印加されなくなるとすぐに、シャッタ２１ｃは、ばね４４ｃに与えられる引張力のために、図５および図６に示される閉鎖位置に跳ね返る。
【００５０】
コントローラ１８ｃは、シャッタ２１ｃが開放位置に保持されている時間を変化させるために動作可能である。したがって、基板に達する放射線の総量を制御することができる。たとえば、インクが比較的急速に硬化する場合および／またはそうでなければ基板がオーバーヒートする恐れがある場合には、放射線量を削減することができる。硬化装置１６の板を通過する基板の速度が比較的高速である場合には、シャッタ２１ｃが開放されている時間の長さもまた、短くなる可能性がある。
【００５１】
他のタイプのシャッタも可能である。たとえば、シャッタは伸縮自在であり、上述の枢動による移動ではなく、放射線経路の内外に行き来するように摺動してもよい。別の代替法としては、シャッタは、放射線経路の外側の複数の層に折り畳まれ、放射線を遮断するように折り畳まれないようになっていてもよい。
【００５２】
他のタイプの機構も可能である。たとえば、機構は、シャッタに接続され、油圧、空気圧または電気によるアクチベータの作動によって移動可能である剛性の連結部を含んでいてもよい。
【実施例】
【００５３】
放射線硬化可能なインクを用いるインクジェットプリンタとしては、メリーランド州ゲイザーズバーグのフュージョン・システムズ・インコーポレイテッド（Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃ．（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ））から市販されている型番ＨＰ−６の「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」ブランド紫外ランプなどの中圧水銀ランプのバンクが挙げられる。各ランプは、１００％出力インチ当たり４７５Ｗ（ｃｍ当たり１８７Ｗ）を提供する。
【００５４】
この実施例の装置は、上述の装置１０と類似の硬化装置、遮蔽物および機構を有する。ランプの特性から、基板の速度と放射線量との関係は、種々の速度における線量を測定することによって得られることができる。「フュージョン（Ｆｕｓｉｏｎ）」ブランドＨＰ−６ランプの場合の関係は、
線量＝１５６００／ウェブ速度
であり、線量はｍＪ／ｃｍ2の単位で測定され、ウェブ速度はｆｔ／分で測定される。線量はまた、以下の式によって算出されることができる。
線量＝強度×時間
ランプの強度は、２．２Ｗ／ｃｍ2である。
【００５５】
上記の２つの式を組合せることにより、選択されたランプに関して最適な窓の幅を算出することができる。この場合には、その値は、１．４インチ（３．５６ｃｍ）である。
【００５６】
以下の実施例によれば、各印刷モードに関して、遮蔽物の最適な回転速度を算出することができる。
【００５７】
プリンタが１０００ｆｔ2／時（９３ｍ2／時）の比較的高い生産性で作動する場合には、ウェブ速度は、
Ｖｍａｘ＝２．８ｆｔ／分すなわち３３．６インチ／分（８５ｃｍ／分）である。
【００５８】
また、Ｖｍａｘにおいて、回転時間＝１．４インチ／３３．６＝０．０４２分／回転数である。
【００５９】
最後の２つの式から、回転速度は、２３．８／分回転数に等しい。
【００６０】
対照的に、プリンタが２６０ｆｔ2／時（２４ｍ2／時）の比較的低い生産性で作動する場合には、基板の速度は、
Ｖｍｉｎ＝０．７８ｆｔ／分すなわち９．４インチ／分（２４ｃｍ／分）である。
【００６１】
Ｖｍｉｎにおいて、回転時間＝１．４インチ／９．４＝０．１５分／回転数である。
【００６２】
したがって、回転速度は、６．７／分回転数に等しい。
【００６３】
上記に記載された実施形態および実施例は、本発明の実例である。しかし、当業者は、本発明の本質を逸脱することなく、上述の概念を修正および／または他の種類のプリンタと共に利用することができることを理解されたい。たとえば、支持物は、フラットベッドの代わりに円筒ドラムまたは直立プレートであってもよい。さらに、プリントヘッドから受けるインクに続いて円筒ドラムから放出された後、基板の進行経路にわたる場所など、プリントヘッドから離れた領域に、硬化装置が配置されてもよい。
【００６４】
さまざまな他の代替物も可能である。したがって、本発明は、詳細に説明し、図面に示した特定の実施形態に限定されると考えるべきではなく、特許請求の範囲およびその等価物との公正な範囲によってのみ限定されると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット印刷装置の概略斜視図である。
【図２】図１に示される印刷装置の概略端立面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による点を除いて、図２とある程度類似した図である。
【図４】本発明のさらに別の実施形態による点を除いて、図２および図３とある程度類似した図である。
【図５】本発明の別の実施形態によるインクジェット印刷装置の一部の概略側立面図であり、装置のシャッタは閉鎖位置にあることが示されている。
【図６】図５に示された装置の概略的な正面および側面の斜視図である。
【図７】シャッタが開放位置にあることを示している点を除き、図５とある程度類似した図である。
【図８】図７に示されているようにシャッタが開放位置にあることを示している点を除き、図６とある程度類似した図である。
【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７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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