(57)【要約】  移動している基体（１６）上に印刷を行うインクジェット印刷装置を開示する。この装置は、基体の表面に印刷を行うための複数のインクジェットプリントヘッド（４）と、基体（１６）を複数のプリントヘッド４に対して相対的に移動させるように構成されている複数のローラ（１２、１４）と、圧力源（２２）と、を有している。圧力源（２２）は、負のゲージ圧（３２）を基体（１６）に作用させるように構成されている。圧力を作用させることによって、基体を平らに保持することができ、ローラ（１２，１４）に対する基体の好ましくない移動を低減することができる。この装置によって、高品質のフルカラー画像を、インクジェットプリンタを用いて基体上にシングルパスで印刷することができる。
2007513808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に印刷を行うインクジェット印刷装置であって、
インクを前記基体の表面に向けて噴射し、インクの噴射中に静止しているようになっている複数のインクジェットプリントヘッドと、
前記基体を前記複数のプリントヘッドに対して相対的に移動させるように構成されている複数のローラと、
圧力源と、
を有しており、
前記圧力源は、前記基体に負のゲージ圧を作用させて前記基体を前記ローラに対して保持するように構成されている、
インクジェット印刷装置。
【請求項２】
別個の複数の前記基体の表面上に印刷を行うように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記基体を前記複数のプリントヘッドに対して相対的に移動させるように構成されている少なくとも３個のローラを有する、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
ローラが、それに隣接するローラに対して、互いに隣接する該ローラ間の角度が平行に対して６ミリラジアンを超えないように、実質的に平行に取り付けられている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項５】
ローラが回転可能であり、互いに隣接する前記ローラの両周速が互いに１％以内の範囲になるように回転を制御するようになっている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項６】
前記負のゲージ圧は、互いに隣接するローラの間の領域で前記基体に作用させられる、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項７】
前記基体に隣接する複数のローラの間に配置された部材をさらに含む、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項８】
前記部材は複数の前記ローラの間の気流を制限するように構成されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記部材は前記基体の、複数の前記ローラの間での変形を低減するように構成されている、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記基体の前縁を案内するガイドをさらに含む、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１１】
前記基体は実質的に堅い材料を有する、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１２】
印刷中に前記基体が、変形可能な表面上に載せられるように構成されている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１３】
前記基体を１ｍ／ｓを超える速度で移動させるようになっている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１４】
カラー画像を印刷するようになっている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１５】
１２０ｄｐｉを超える解像度の画像を印刷するようになっている、先行するいずれかの請求項に記載の装置。
【請求項１６】
基体をインクジェットプリンタ内で複数のプリントヘッドを通過させて移動させる搬送装置であって、
前記基体を前記プリントヘッドに対して相対的に移動させるように構成されている複数のローラと、
圧力源と、
を有しており、
前記圧力源は、前記基体に負のゲージ圧を作用させて前記基体を前記ローラに対して保持するように構成されている、
搬送装置。
【請求項１７】
複数のプリントヘッドと、複数のローラと、圧力源と、を有するインクジェットプリンタ内で基体に印刷を行う方法であって、
前記基体を前記ローラ上で前記プリントヘッドに対して相対的に移動させるステップと、
前記基体に対して負のゲージ圧を作用させて前記基体を前記ローラに対して保持するステップと、
を有しており、
前記プリントヘッドは、前記基体に向かってインクを噴射している間、静止している、
方法。
【請求項１８】
請求項１から１６のいずれかに記載のプリンタを使用し、および／または請求項１７に記載の方法を用いて印刷された基体。
【請求項１９】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書に記載されており、添付の図面に示されている装置。
【請求項２０】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書に記載されている方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷に関する。本発明は、特に、移動する基体上への印刷に適用されるが、これに限定されない。説明する好適な例は、インクジェット印刷、特に、基体をインクジェットプリンタ内で移動させる搬送機構と搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基体が１回だけプリントヘッド装置を通過させられるシングルパスインクジェット印刷に関して例を以下に示す。
【０００３】
インクジェット印刷は、画像を迅速に切り換えることができるため、他の印刷方法に対して、特定の利点がある。しかし、高品質の画像の形成が困難な場合がある。
【０００４】
従来の印刷装置（例えばオフセット平板印刷およびフレキソ印刷）は、連続したウェブにも複数のシートにもフルカラー画像を高品質で印刷することが可能であるが、既存のインクジェット印刷技術を用いてこれを達成するには、いくらかの困難がある。
【特許文献１】特開平１０−３１５５５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インクジェット印刷プロセスでは、例えばインクの小滴の配列が、基体の表面上に、要求された画像を形成するためのパターンで形成される。インクの液滴は、通常、インクジェットプリントヘッドの、配列された複数のノズルから噴射される。そのためには、基体上に印刷すべき要求された画像全体の印刷処理の間に、インクジェットプリントヘッドと基体との間の相対的な移動が必要なのが普通である。構成によっては、この移動は、プリントヘッドのノズルからインクが噴射されている間に行われ、代わりに、または、加えて、移動が行われている時に印刷が休止されることもある。画像の印刷中にプリントヘッドと基体との間の相対的な移動が行われる場合、位置合わせに誤差が生じる可能性があり、それによって画像品質が低下することがある。
【０００６】
これは、ハーフトーン画像が印刷される時に特に問題となる。複数の色の間の位置合わせの非常にわずかな誤差によって、モアレ効果のために、ハーフトーン印刷に目立つ色誤差が生じることがある。モアレ効果は、２つまたは３つ以上の、格子のような幾何学パターンが重ねられるときに発生する可能性があるパターン、例えばヘリンボーンパターンとして現れる。インクジェット印刷では、これらは、例えば、互いに異なる色の色画像の、印刷された液滴の２つまたは３つ以上のグリッドが正しく位置合わせされない場合に発生する場合がある。これは、幾つかのプリントヘッドが印刷方向に間隔を空けて用いられる場合、単色の画像の印刷でも問題となることがある。
【０００７】
従来の印刷では、これは、印刷される様々な色用の複数のスクリーンを回転させることによって制御することができ、それによって視覚的に問題にならないと考えられている小さな複数のモアレリングが形成される。しかし、インクジェット装置、特にシングルパス構成では、配列された複数のノズルによって、基体の１回の移動に直接的に基づいて画像が形成されるので、この種の手法は不可能である。
【０００８】
したがって、インクジェット印刷、特にシングルパス印刷では、基体と複数のプリントヘッドとの横方向の相対移動を高い精度で制御する必要があると考えられる。通常、ドットピッチの２０％の横方向の移動によって、印刷時に許容できないバンディングが発生することがある。そのため、解像度が２００ｄｐｉの画像では、０．００１インチ程度の誤差によってバンディングが発生することがある。
【０００９】
印刷プロセス中に基体を移動させる場合、位置合わせの誤差の結果として印刷品質を低下させる、基体の不要な移動が発生することがあるため、特に問題が発生することがある。
【００１０】
印刷される基体、例えば堅いシートは、コンベアベルト上で搬送されることが多い。しかし、必要な精度の移動を実行するコンベアベルト装置を構成するのは困難であり、コンベアベルト上で基体の滑りが発生する場合がある。
【００１１】
既存のインクジェットプリンタには、印刷される基体の搬送に、複数のコンベアベルトおよびローラに組み合わせて真空を用いるものがある（例えば、特許文献１の図９ａと９ｂを参照）。そのようなシステムは、複数の印刷帯領域の印刷中に基体を割送りし（所定量ずつ送り）、インクがプリントヘッドから噴射されている間、基体を保持するように構成されている。プリントヘッドと基体の表面との間の間隔を一定に維持するために、真空が、基体をプラテンやベルトに当接させて保持するのに用いられることもある。複数の印刷帯領域間の割送り距離が小さく、通常１ｃｍであるため、基体の移動の直線速度は低く、通常０．１ｍ／ｓである。そのようなシステムは、紙のような柔軟な基体を処理することしかできない。段ボールのような堅い材料への、１ｍ/ｓを超える速度でのシングルパス印刷には、他のアプローチが必要である。
【００１２】
本発明の複数の態様は、上述した１つまたは２つ以上の問題を軽減しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、移動している基体上に印刷を行うインクジェット印刷装置であって、基体の表面に向かってインクを噴射し、インクの噴射中に静止しているように構成された複数のインクジェットプリントヘッドと、複数のプリントヘッドに対して相対的に基体を移動させるように構成されている複数のローラと、圧力源と、を有しており、圧力源は、基体に対して負のゲージ圧を作用させ、好ましくは基体を複数のローラに対して保持するように構成されている、インクジェット装置が提供される。圧力を作用させることによって、基体を平らに保持し、および／またはローラに対する基体の、好ましくない相対的な移動を低減するのに役立てるのが好ましい。
【００１４】
負のゲージ圧によって、ローラとの基体の静摩擦を強め、それによって、基体の好ましくない移動を低減する、基体への「押さえ付け」効果を生じさせるのが好ましい。
【００１５】
負のゲージ圧を作用させることによって、ローラ上での基体の滑りを低減し、または無くすことができる。そうでない場合には、例えばローラをステッピングモータによって駆動する場合に、例えばローラの動きが突然変化した時に、そのような滑りが発生することがある。滑りをこのように低減することは、摩擦係数の低い基体、例えば、ポリプロピレンのようなプラスチック材料を有する基体に対して特に有効である。
【００１６】
基体は、例えば、基体がローラに直接接触するようにして、ローラ上で直接搬送されるのが好ましい。
【００１７】
真空を作用させることによって、基体を平坦にする働きも得られる。このようにして、プリントヘッドと基体の表面との間に制御された間隔（例えば約２ｍｍ）を維持することができる。基体が平らにされない場合、基体がプリントヘッドに衝突し、インクを汚し、プリントヘッドを損傷させる場合がある。特に、基体が、近くの気流によって移動させられる影響を受けやすい場合、例えば基体の質量が小さい場合に、基体に作用する好ましくない外力の影響を「押さえ付け」効果によって低減することもできる。
【００１８】
負のゲージ圧を作用させることによって「押さえ付け」効果を生じさせるのは、基体の縁の外形を特に考慮せずにこの効果を生じさせることができる点でも有利であり、この構成は、構成の変更をほとんど、または全く必要とせずに、様々な形状と大きさの基体上への印刷に用いることができる。
【００１９】
基体は実質的に平坦であるのが好ましい。
【００２０】
ローラは、不要な横方向の移動をほとんど生じないように、例えば、高精度に作り、軸受に正確に取り付けることができるため有利である。複数のローラが同一の速度で回転するのを保障して、基体とのローラの静摩擦が失われ、その結果、基体がねじれ、そのため基体が横方向に移動する危険性を低減することも可能である。
【００２１】
ローラは、基体をローラの上面上に支持するように構成されるのが好ましい。ローラは概ね円柱形であるのが好都合である。ローラの外面は、以下のような形状であってよい。複数のローラは互いに実質的に平行に配置されているのが好ましく、回転すると基体を概ね直線方向に移動させる。基体の支持（基体を例えば単純に複数のローラの頂部上に置くことができる）と、例えば複数のローラを同期させて回転させ、または他の方法で回転させ、回転によって基体を移動させることによる、基体の、所望の方向への移動との両方に用いることができるため、複数のローラは特に好適である。
【００２２】
代わりに、または、加えて、基体を印刷中に他の向きで保持してもよい。真空を作用させることによって、様々な向きを可能とすることができ、その結果、例えば、プリントヘッドが基体の下側で上方に向けられている場合、基体を上方から保持してもよく、基体が鉛直に、または水平に移動する場合、複数のローラによって鉛直面を形成してもよい。
【００２３】
複数のプリントヘッドはプリントノズルの、１つまたは２つ以上の列を含んでいるのが好ましい。複数のプリントヘッドは個別に設けられていてもよいし、あるいは、１つまたは２つ以上のプリントヘッド装置内に組み合わされていてもよい。
【００２４】
装置は、別個の複数の基体の表面上に印刷を行うように構成されているのが好ましい。装置は、複数の材料シート上に印刷を行うように構成されているのが好ましい。そのような装置は、例えば連続した材料ウェブ上に印刷を行うように構成されているプリンタとは対照的である。
【００２５】
装置は、複数の材料シート上に印刷を行うように構成されているのが好ましいが、基体は他の形態であってもよいことが理解される。一般的に、本明細書で説明する方法を用いて、どのような形状の基体もプリンタ内で搬送することができる。この方法は、特に、負のゲージ圧を作用させることができる少なくとも１つの平坦な領域を表面上に有する基体に適用可能である。
【００２６】
個別の材料シートの正確な位置合わせは、従来の方法を用いると、特に保持するのが困難であり、そのような場合、「押さえ付け」効果は特に有利である。
【００２７】
ローラはどのような適切な材料から作られていてもよく、ローラと基体との間の摩擦を大きくする高摩擦の外面をさらに含んでいてもよい。
【００２８】
装置は、プリントヘッドに対して相対的に基体を移動させるように構成された少なくとも３つのローラを含んでいるのが好ましい。多くの用途において、基体の移動の適切な制御を行うのに少なくとも３つのローラが必要であることがわかっている。使用されるローラの数と大きさは、ローラによって移動させる基体の大きさ、形状、および重さしだいである。少なくとも４つ、より好ましくは少なくとも５つのローラを使用することが考えられる。好ましい例では、１０個のローラが使用される。
【００２９】
ローラは、印刷方向に実質的に直角な回転軸線を有するように配置されるのが好ましい。複数のローラは互いに隣接して配置されるのが好ましく、直ぐに隣り合って配置されるのが好ましく、印刷方向に配置されるのが好ましい。印刷方向は、基体の移動方向と一致しているのが好ましい。
【００３０】
真空による「押さえ付け」と基体を移動させるローラとを組み合わせて使用することによって、基体を精密に制御することができ、それによって、液滴を基体上に付着させることができる精度を向上させ、バンディングによる不都合を低減した高品質な画像を得ることができる。装置は、ローラの動きを制御するコントローラをさらに含んでいるのが好ましい。コントローラは、基体とプリントヘッドとの相対移動を制御するように構成されているのが好ましい。
【００３１】
この構成は、基体の、印刷方向に対して垂直方向の相対的なずれが、所定の許容誤差内となるようになっているのが好ましい。
【００３２】
ローラの速度を綿密に制御するのが好ましいことが理解される。複数のローラの、基体の平面内の速度の相互の差によって、基体の２つの摩擦面（運動面）が、互いに異なる直線速度で移動させられる場合がある。これによって、基体が複数のローラに沿って移動するにつれて、基体の「ねじれ」が生じさせられることがある。これは、速度の差がゼロになり、またはゼロに近づくように複数のローラの回転を制御することによって低減するのが好ましい。
【００３３】
ローラは、それに隣接するローラに対して実質的に平行に取り付けられているのが好ましく、互いに隣接するローラ間の角度が平行に対して６ミリラジアンを超えないのが好ましく、４ミリラジアンを超えないのが好ましく、２ミリラジアンを超えないのがさらに好ましい。
【００３４】
ローラは回転可能であるのが好ましく、装置は、互いに隣接するローラの両周速（好ましくは基体を保持しているローラの外面の速度）が互いに１％以内の範囲、好ましくは、互いに０．５％以内の範囲、好ましくは、互いに０．３％以内の範囲になるように回転を制御するようになっているのが好ましい。
【００３５】
基体の、印刷方向に対して垂直方向、すなわち横方向の移動の制御は、この方向の位置合わせの誤差がたとえわずかであっても目立ちやすいため、特に重要である。
【００３６】
所定の許容誤差は、知覚される画像の許容可能な品質と、プリントヘッドの、該当する方向のノズルピッチとに応じて選択されるのが好ましい。
【００３７】
相対的なずれは、印刷される画像のドットピッチの３０パーセント未満であるのが好ましく、ピッチの２０パーセント未満であるのが好ましく、ピッチの１５パーセント未満であるのがより好ましく、ピッチの１０パーセント未満であるのが最も好ましい。
【００３８】
互いに隣接しているローラの間の領域において負のゲージ圧を基体に作用させるのが好ましい。そのような構成によって、基体の押さえ付けを改善することができる。
【００３９】
複数のローラの間の領域においてのみ負のゲージ圧を基体に作用させるのが好ましい。負のゲージ圧は、例えばローラに複数の孔を形成するなどして、複数のローラ自体を通して作用させないのが好ましい。
【００４０】
基体に作用させる真空の大きさは、基体の特性と必要な印刷品質とを考慮して選択することができる。大きな圧力によって、基体はより良好に押さえ付けられ、したがって滑りの可能性が低減され、印刷品質がより良好になるが、コストが高くなり、また、例えば基体が折れ曲がる結果として、基体が損傷する危険性が高まる。
【００４１】
装置は、複数のローラ間に基体に隣接するように配置されている部材をさらに含むのが好ましく、この部材は複数のローラ間の気流を制限するように構成されているのが好ましい。
【００４２】
覆い部材を使用することによって、複数のローラの間の隙間を通過する気流を絞ることができ、したがって、真空ポンプの、必要な大きさを小さくすることができる。また、これによって、プリントヘッドから噴射されるインク液滴の噴射を乱す、基体に隣接した過度の気流を避けることができる。また、圧力を基体に、より迅速に作用させることができる。
【００４３】
多孔質の基体の場合、覆い部材によって、真空の作用が、基体の、複数のローラの間の中央部分から遠ざけられて、基体の、ローラの近傍の、真空の作用が必要な複数の領域に集中させられるので、覆い部材は特に好ましい。
【００４４】
代わりに、または、加えて、部材が、基体の、複数のローラの間での変形を軽減するように配置される。この部材は、覆い部材とは異なる部材を有していてもよいし、２つ以上の働きをする同じ部材であってもよい。
【００４５】
基体がローラ上に載せられる場合、ローラと基体との間の接触のない領域が複数のローラの間にできる。この領域は、真空が作用させられる領域であるのが好ましい。基体があまり堅くない場合、真空を作用させることによって、この領域において基体が変形させられることがある。部材は、基体が複数のローラの間を通過する時に、基体を支持するように構成されていてよい。これは、基体が多孔質の場合に特に有利である。支持部材は、理解されるように、気流を、前述のように制限する追加の働きをすることもできる。
【００４６】
しかし、他の構成では、基体と部材との間に隙間があるのが好ましい。これは、特に、基体が装置を通って素早く移動するときに好ましい。
【００４７】
装置は、基体の前縁を案内するガイドをさらに含むのが好ましい。これは、前述の部材の１つの機能として実現されていてもよい。ガイドは、複数のローラの間に配置されるのが好ましい。上述の部材は、前進する基体を案内する案内面を形成していてもよい。そのようなガイドは、基体の前縁を案内することによって、材料がローラの周りに巻き付くのを防ぐのにも役立たせることができる。
【００４８】
部材および／またはガイドは、表面の摩擦の小さい堅い材料を有しているのが好ましい。
【００４９】
本明細書に記載する装置を用いて、広範な基体に印刷をすることができることが理解される。この装置は、基体が堅い、すなわち剛性の高い材料を有している場合に特に有用である。そのような材料は、真空の作用、および／または、ローラ上を通過することによって変形したり損傷したりしにくい。基体は、実質的に堅い材料を有しているのが好ましい。好ましい構成において、基体は実質的に平らで堅いシートを有している。基体は、紙、カード、木、金属、プラスチック、またはセラミック材料の１つまたは２つ以上を有していてよい。
【００５０】
堅い基体に印刷する場合、ローラの外面は、変形可能な材料、例えばエラストマを有しているのが好ましい。
【００５１】
基体が、印刷中に、変形可能な表面上に載せられるように構成されているのが好ましい。このようにして、真空が作用させられた時、変形可能な表面が基体の表面に整合することができるため、基体の押さえ付けが改善される。ローラの外面はエラストマを有していてよい。
【００５２】
あまり堅くない基体に印刷する場合、基体がガイドとローラとの間の隙間に引っかかる危険性を低減するために、好ましくは相応のガイドと共に、所定の形状にされた外面を有するローラを使用することができる。
【００５３】
ガイド部材の前縁はまっすぐでないのが好ましい。
【００５４】
印刷中の基体の表面に接触するローラが必要とされないように構成するのも好ましい。この構成は、本明細書に説明するように負のゲージ圧を作用させるために、実現可能である。
【００５５】
プリンタは、基体にシングルパスで印刷を行うように構成されているのが好ましい。プリンタは、基体の、プリンタを通る１回の移動と共に所望の画像を印刷するのが好ましい。
【００５６】
シングルパスの印刷によって、マルチパス印刷に比べて印刷時間を劇的に減らすことができる。しかし、そのような印刷技術では、印刷の不具合を最小にする必要がある場合、特に高い精度で基体の位置を維持する必要がある。
【００５７】
マルチパス印刷では、基体は、通常、往復テーブルに載せられる。このテーブルの軌道は非常に正確に制御される。そのような構成は、テーブルに載せ、テーブルから下ろすのに長い時間がかかるため、シングルパス印刷には実用的ではない。
【００５８】
プリントヘッドは、印刷中、静止させられているのが好ましい。好ましい構成において、プリントヘッドはローラに対して相対的に静止させられている。これによって、基体が複数のローラに沿って移動する時に、基体の移動を制御するための基準点が与えられる。静止させられたプリントヘッドを使用するのにも、印刷の不具合を最小にする必要がある場合、基体の位置を特に高精度に維持する必要がある。液滴の噴射と噴射の間の期間に、静止したプリントヘッドに対して相対的に移動している時の、基体の意図しないどのような移動も、次に噴射される液滴が、意図された目標から外れて付着し、その結果、次の液滴の位置合わせが不正確になる要因になりやすい。基体の位置合わせが不正確なままだと、インクジェットプリントヘッドによって印刷されるパターンが不正確に位置合わせされることになる。
【００５９】
プリントヘッドは、インクの噴射中、静止している。好ましい幾つかの例では、プリントヘッドは、基体の印刷中は移動しない。幾つかの例では、プリントヘッドは、印刷すべき平面の面内では全く移動しないが、高さの調整を行うことはできる。
【００６０】
基体は、インクの噴射中に移動するのが好ましい。プリントヘッドに対する基体の移動速度は、０．５ｍ／ｓより速いのが好ましく、１ｍ／ｓより速いのが好ましく、印刷方向であるのが好ましい。基体は、０．５ｍ／ｓを超える速度で移動させられるのが好ましく、１ｍ／ｓを超える速度で移動させられるのが好ましい。
【００６１】
システムはカラー画像を印刷するようになっているのが好ましい。システムはハーフトーン画像を印刷するようになっていてもよい。そのような画像では、許容可能な印刷品質を得るには、基体上への液滴の正確な位置合わせがより重要である。特に、色については、カラー画像は、印刷すべき領域に様々な色の液滴を順に付着させることによって形成される。互いに異なる色の印刷と印刷の間に基体の不要な移動があると、画像品質が劇的に低下する可能性がある。例えばアドレサビリティを高めるために、単色の印刷に複数のプリントヘッドを使用する場合にも、同じ影響が発生することがある。
【００６２】
幾つかのプリントヘッドを使用することによって、高品質の印刷画像が得られる。しかし、互いに異なるプリントヘッドによる印刷と印刷の間に基体の不要な移動があると、画像品質が劇的に低下する可能性があることがわかる。
【００６３】
装置はドロップオンデマンド方式のプリントヘッドを有しているのが好ましい。
【００６４】
装置は、１２０ｄｐｉを超える解像度を有する画像を印刷するようになっているのが好ましい。印刷される画像の解像度は、印刷のための移動方向（印刷方向）に直角な方向で１２０ｄｐｉを超えているのが好ましい。解像度は、印刷方向で１２０ｄｐｉを超えているのが好ましい。解像度は１５０ｄｐｉを超えているのが好ましい。
【００６５】
本発明の他の態様は、基体を、インクジェットプリンタ内で複数のプリントヘッドを通過させて移動させる搬送装置であって、基体をプリントヘッドに対して相対的に移動させるように構成された複数のローラと、圧力源と、を有し、圧力源は、負のゲージ圧を作用させて基体をローラに対して保持するように構成されている、装置を提供する。
【００６６】
本発明の他の態様は、複数のプリントヘッドと、複数のローラと、圧力源と、を有するインクジェットプリンタ内で基体に印刷を行う方法であって、基体をローラ上でプリントヘッドに対して移動させるステップと、基体に負のゲージ圧を作用させて基体をローラに対して保持するステップと、を有しており、プリントヘッドは、基体に向かってインクを噴射している間、静止している、方法を提供する。基体はシングルパスで印刷されるのが好ましい。
【００６７】
本発明は、本明細書に記載されているようなプリンタを用い、および／または、本明細書に記載されているような方法を用いて印刷された基体を提供する。
【００６８】
本発明の他の複数の態様は、実質的に、添付の図面を参照して本明細書に記載されているような、および、添付の図面に示されているような装置と、添付の図面を参照して本明細書に実質的に記載されているような方法を提供する。
【００６９】
本発明の一実施態様の構成は、他の複数の態様の構成と共に、どのように適切に組み合わせて提供されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
本発明の複数の好ましい構成を、添付の図面を参照して純粋に例として以下に説明する。
【００７１】
図１は、基体１６，１６′，１６″の、連続した堅い複数のシート上に、シートが搬送機構１０によってプリントヘッド装置４を通過するようにプリンタを通されている時にインクの液滴を付着させる静止したプリントヘッド装置４を有するインクジェットプリンタ２を模式的に示している。基体は、シングルパス印刷では、１回だけプリントヘッド装置４を通過するようにプリンタを通される。
【００７２】
第１の搬送装置６が、未印刷の基体１６′を搬送機構１０に向かって移動させる。第２の搬送装置８が、印刷済みの基体１６″を搬送システムから離れるように移動させる。両搬送装置６，８はコンベヤベルトを有しているが、他の構成を使用することも可能である。印刷物を両搬送装置６，８に載せ、また下ろすのには従来の方法を用いてよい。
【００７３】
搬送機構１０は、基体１６を、プリントヘッド装置４を通過させて正確に移動させるように構成されている。搬送機構１０の、印刷方向の長さと、搬送機構の、印刷方向に直角な方向の幅は、画像の印刷中に基体１６全体が搬送機構１０によって支持されるように選択するのが好ましい。
【００７４】
プリントヘッド装置４は４組のプリントヘッドを有しており、基体上にフルカラーの画像を形成するために、各組は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックから選択された互いに異なる色の印刷を行う。プリントヘッド装置４は、印刷動作中は移動しない。しかし、プリントヘッドは、基体の様々な厚さに対応できるように上下に移動させられてもよい。
【００７５】
この例では、基体１６は、厚さが約２ｍｍの段ボールの平坦な長方形のシートを有している。しかし、記載する装置は、様々な種類の基体、例えば、カートンボード上や、プラスチック材料、例えばＰＶＣのシート上に、また、様々な形状の基体上に印刷を行うのに使用することができる。
【００７６】
図２と３は、それぞれ、搬送機構１０の一部の模式的な側面図と平面図である。この例の搬送機構１０は、円柱形の１０個のローラを含んでおり、図２と３には、わかりやすいように２つのローラ１２，１４だけを示している。４つのローラが図４の斜視図に示されている。ローラ１２，１４は、互いに隣接し互いに平行に配置され、その結果、互いに隣接する対のローラ間に空洞２８を形成する、複数のローラ間の一様な隙間ができている。基体１６は、ローラ接触面１８，２０上に支持される。
【００７７】
搬送機構１０は、ローラ１２，１４の反時計回り方向３８，４０の回転によって基体１６を（図３に右から左として示されている）印刷方向３０に移動させる。全てではなく少数のローラが駆動され、それ以外のローラは自由に回転できてもよい。あるいは、全てのローラがローラ駆動装置によって同期して駆動されてもよい。この例では、装置は、１０個のローラ全てを駆動するためのギアトレインと単一のモータを有しているが、他の構成、例えば、各ローラ用の個々の直接駆動モータを用いることもできる。
【００７８】
ローラ１２，１４は、反時計回り方向３８，４０に一定または可変の、制御された角速度で回転させられる。この例では、ローラは３００ｒｐｍで回転し、ローラ上の基体の直線速度は１ｍ／ｓをわずかに超える。複数のローラの回転軸線は実質的に互いに平行である。基体に作用する不釣り合いな力によって基体の好ましくない横方向の移動が引き起こされる可能性があるので、そのような不釣り合いな力を最小にするために、複数のローラの運動速度は接触面１８，２０に沿って実質的に等しい。
【００７９】
ローラは円柱形で、その直径に比べてかなり長い。ローラは鋼から形成されている。プラスチックやポリマー材料、または他の金属のような、他の適切な堅い材料を使用することもできる。
【００８０】
搬送機構１０は、基体１６をローラ１２，１４に当接するように保持して基体を平坦に維持し、基体の滑りを低減するように作用する圧力機構２２をさらに含んでいる。圧力機構２２は、負のゲージ圧３２を空洞２８に、したがって基体に作用させ、基体１６をローラの接触面１８，２０に当接させて保持するように構成されている。
【００８１】
そのため、基体１６の不要な移動、特に（基体１６の平面内で印刷方向３０に直角な）横方向３６の移動を低減することができる。基体の横方向の移動は、印刷中の印刷位置合わせの誤差につながる可能性があり、そのため、非常に好ましくない。
【００８２】
ローラの横方向の移動を低減するために、ローラは、ローラの軸線方向の移動を最小にするようにローラの一端に深溝球軸受を用いて取り付けられている。他端には、過度の拘束を避けるために、ころ軸受が使用されている。
【００８３】
図５に示しているように、圧力機構２２はファン２４を含んでいる。圧力機構２２は、ローラ装置の複数の下面を囲むハウジング２６を含んでいる。ファン２４は、ハウジングの底部に取り付けられており、空気をハウジング２６から流出させてローラ装置の下面の所を真空にするように構成されている。この例では、Ｖｅｎｔ−ＡｘｉａダクトファンＡＣＨ３１５−１２Ａを使用した。
【００８４】
作用させる真空は、印刷される具体的な基体の、ローラ上への好ましい押し付けが得られるように選択することができる。基体が２ｍｍの厚さの段ボールであるこの例では、使用される圧力は５０ｍｍの水圧に等しい。
【００８５】
覆い部材１００が、互いに隣接する対のローラ１２，１４の間に配置されている。真空の吸い込み口２６が覆い部材１００の下方に設けられている。覆い部材は、真空によって引き起こされ覆い部材とローラの表面１８，２０との間の複数の隙間１０２を通る気流を絞り、それによって必要な真空ポンプ２４の大きさを抑制し、基体１６が複数のローラに巻き付くのを防止するように基体１６の前縁を案内し、複数のローラ間で基体を支持して基体が曲がる危険を低減するという様々な機能を有している。基体が多孔質の場合、覆い部材１００の構成によって、基体に作用する圧力がローラの上端の周囲に集中させられ、それによって、基体の曲がりが最小に抑えられる。
【００８６】
この例では、覆い部材１００は、ステンレス鋼から作られており、Ｔ字形の外形を有している。この部材の複数のアームが、基体１６の案内面を形成している。
【００８７】
この例では、ローラは７５ｍｍの直径Ｄを有しており、互いに隣接しているローラは、回転軸線間に１００ｍｍの距離Ａをおいて取り付けられている。覆い部材１００のアームとローラの表面２０との隙間１０２は１．５ｍｍである。
【００８８】
覆い部材１００の平坦な上面１０４も、基体がローラからローラへ移動する時の基体の前縁のためのガイド面を形成している。この例では、覆い部材１００は、覆い部材１００の平坦な上面１０４がローラの頂部から、下に１．５ｍｍの間隔Ｃの所に位置するように取り付けられている。これによって、基体が覆い部材１００の前縁上で損傷する危険性が低減される。
【００８９】
図３は、プリントヘッド装置４によって印刷された画像１０９を示している。図６に示しているプリントヘッド装置４は、シアン１１０、マゼンタ１１２、イエロー１１４、およびブラック１１６の各々について１６個のプリントヘッド１０５を含んでおり、全部で６４個のプリントヘッドとなる。各色の４つのプリントヘッドからなるグループが、基体の表面の、実質的に全幅に基体の１回の通過中に印刷できるように並んで配置されている。ここで、印刷幅は２６０ｍｍである。この例では、プリントヘッドは、２００ｄｐｉの印刷アドレサビリティを得るために、色毎に４つの奥行きの所に配置された、印刷解像度が５０ｄｐｉの複数のSpectra SEプリントヘッドである。
【００９０】
この装置によって、高品質のフルカラー画像を、インクジェットプリンタを用いてシングルパスで基体上に印刷することができる。
【００９１】
本発明は、単に例示によって上述されており、詳細の修正を、本発明の範囲内ですることができることが理解される。
【００９２】
例えば、印刷される基体が、堅い下面を有している場合、ローラ１８，２０の外面は、負のゲージ圧が基体に作用した時に、ローラへの基体の押さえ付けに役立つように変形する、変形可能な材料、例えば、発泡材料またはゴムを有していてもよい。
【００９３】
前述の装置を用いて薄い柔軟な基体に印刷を行う場合、基体がローラの周囲に引き込まれ、ローラと覆い部材との間の隙間に詰まるか、真空空間内に真っ直ぐに入ってしまう可能性がある。これによって、具体的な装置が処理可能な基体の薄さと柔軟さが制限される可能性がある。図７と８は、特に、より柔軟な基体に用いるように構成された他の例を示している。
【００９４】
図７を参照すると、複数のローラ２００が、その長さ方向に沿って不均一な半径を有し、歯が形成された外面が形成されている。ローラに隣接して配置されている覆い／案内部材２１５，２２０が、ローラの半径が小さくなった複数の領域に対応する複数の歯２３０を有する形状に形成されている。したがって、覆い／案内部材の前縁は、真っ直ぐではなく、そのため、基体がローラと案内部材との間を通過する危険性が低減されている。
【００９５】
図８は、案内／覆い部材の前縁の複数の歯が、隣接する案内／覆い部材と接続されて、複数のローラ３００上に案内／覆い格子３５０を形成するように延びている他の例を示している。これによって、基体が案内／覆い部材上で損傷する危険性がさらに低減される。
【００９６】
内部に真空の空洞を有する複数のローラから負のゲージ圧を基体に作用させることが考えられる。この場合、実質的に中空であり、穴の空いた外皮を有し、それを通して真空が作用させられるローラを使用することが可能である。
【００９７】
本明細書、および（適切な場合）請求の範囲と図面に示した各構成は、単独で、または適切に組み合わせて提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】搬送機構を含むインクジェットプリンタを模式的に示す図である。
【図２】図１の搬送機構の一部を示す図である。
【図３】図１の搬送機構の一部の模式的な平面図である。
【図４】図１の搬送機構の一部の斜視図である。
【図５】図１の搬送機構の圧力機構を模式的に示す図である。
【図６】複数のプリントヘッドの配置を模式的に示す図である。
【図７】ローラと覆い部材の、代替の構成を示す図である。
【図８】ローラと覆い部材の、代替の他の構成を示す図である。
【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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