(57)【要約】【課題】  裏紙を当てていない布地にパターンを低レベルのゆがみで印刷する印刷システムを提供する。【解決手段】  布地（１１４）にパターンを印刷するための裏紙なし搬送及び状態調節システムにおいて、前記布地のロール（１１２）を回転させるための少なくとも１つの巻きサブシステム（１１０）と、前記布地における変動に関する情報を取得するための布地特性決定及び張力制御サブシステム（１３０ａ、１３０ｂ）と、前記布地にインクを付着させるように構成された印刷サブシステム（２５０）とを備える。【選択図】        図１
2004277995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
布地にパターンを印刷するための裏紙なし搬送及び状態調節システムであって、
前記布地のロールを回転させるための少なくとも１つの巻きサブシステムと、
前記布地における変動に関する情報を取得するための布地特性決定及び張力制御サブシステムと、
前記布地にインクを付着させるように構成された印刷サブシステムとを備えることを特徴とする裏紙なし搬送及び状態調節システム。
【請求項２】
布地にパターンを印刷する方法であって、
布地を布地ロールから巻出すこと、
前記布地を前記布地ロール及び少なくとも１つのローラ間でドレープ状にすることであって、該ドレープ状の布地の頂部を少なくとも１つの布地レベルセンサによって感知する、ドレープ状にすること、
前記ドレープ状の布地の前記頂部を感知することによって、前記布地の前記巻出しの速度を制御すること、
前記布地の組織パターンを観察することによって、前記布地の特性を確認すること、
前記布地にインクを付着させること、及び
前記布地をロール状に巻戻すこと、
を含むことを特徴とする、布地にパターンを印刷する方法。
【請求項３】
前記布地の凹凸をしわ検出及び除去サブシステムで観察することをさらに含み、該凹凸検出及び除去サブシステムは、
前記布地の表面を照明するための低角照明システムと、
前記布地の前記凹凸を観察するための少なくとも１つのカメラであって、前記照明された布地表面の画像を取り込んで、前記凹凸の存在をアルゴリズムで決定する、少なくとも１つのカメラと、
スチーム台と、
アイロン掛け装置と、
を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項４】
布地制御サブシステムか、または前記布地を布地制御サブシステムで印刷ゾーン内を前進させることをさらに含み、該布地制御サブシステムは、
前記布地を支持するための少なくとも１つの布地移送ベルトと、
該少なくとも１つの布地移送ベルトを移動させるための少なくとも１つの従動ローラと、
を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項５】
前記布地の特性を確認する布地特性決定及び張力制御サブシステムをさらに備えており、該布地特性決定及び張力制御サブシステムは、
前記布地を引き伸ばして該布地のウェブ張力を制御するための少なくとも１つの斜めローラと、
前記引き伸ばした布地の前記組織パターンの画像を取り込む少なくとも１つのカメラアレイとを有し、前記組織パターンの張力がアルゴリズムを使用して認識されることを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項６】
インク流量、及び前記布地に付着した前記インクの塗布パターンの変動を監視するための色一致濃度検出サブシステムをさらに備えており、該色一致濃度検出サブシステムは、
前記印刷サブシステムに連動可能に接続されている第１センサと、
前記布地に付着した前記インクの色ぶれを測定する閉ループ色制御サブシステムであって、第２センサを含む閉ループ色制御サブシステムとを有するか、または、帯状インクを前記布地の布地セルベッジ領域に付着させること、前記帯状部の画像を取り込むこと、及び前記帯状部の前記インクの被覆範囲をアルゴリズムで計算することを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項７】
前記布地の軸移動を能動布地前進サブシステムで監視及び制御することをさらに含み、前記布地前進サブシステムは、ナビゲーションセンサを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項８】
前記布地上に付着した前記インクの最終色を乾燥及び後処理サブシステムで乾燥、定着及び顕色することをさらに含み、該乾燥及び後処理サブシステムは、乾熱装置及びスチーマを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項９】
前記布地にインクを付着させる前に、前記布地の乾燥及び状態調節を布地乾燥及び状態調節サブシステムで行うことをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの巻きサブシステムは、
前記布地ロールを回転させるように構成された前進モータと、
前記布地ロールからドレープ状になった前記布地の量を検出するための少なくとも１つの布地レベルセンサと、
前記布地を弛緩させる弛緩ゾーンと、
を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の裏紙なし搬送及び状態調節システム及び方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には布地印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
布地印刷産業では通常、スクリーン印刷技術を使用して布地を染料または顔料などの着色剤で染色する。ほとんどの大規模布地印刷作業は、円筒形をした微細金属スクリーンに組み込まれたパターンを使用する回転スクリーン印刷技術を用いている。着色剤はペースト状流体の形であることが多く、専用配管で円筒形の微細金属スクリーンの内部へ圧送された後、ペーストをスクリーンから押し出して布地上に送るスキージによって、微細金属スクリーン内のパターン状通路を通して布地へ移送される。各色通路(color way)（すなわち、異なった色の組み合わせを使用する同一パターンの異色）での各スクリーン印刷運転の後、さまざまな色ペーストを配管及びスクリーンから取り除くために、回転スクリーンプリンタを停止しなければならない。この清掃処理は時間がかかると共に、清掃処理中に大量の排水流を生じるために、環境にやさしくない。回転スクリーンプリンタの清掃に加えて、異なったパターンを布地に印刷するには、異なったスクリーンをプリンタ内に挿入し、位置合わせして調節しなければならない。
【０００３】
布地に印刷されたパターンが絶対にゆがまないようにするために、工業用布地印刷機は、布地を引き伸ばしてから、その引き伸ばされた布地を、印刷機内を通るベルトに糊付けする。印刷装置及びさまざまなスクリーン段階で移動ベルトを割り出し（又は割り送り）する。布地をベルトに取り付けることによって、布地がベルトに対して移動するのが防止され、それにより、布地移動制御が確実に行われ、このことは、ベルトの移動経路に対応する経路を布地が移動するようにして、さまざまな段階で布地を十分に位置合わせできるようにするのを助ける。しかし、布地をベルトに糊付けすることは、糊付け処理及びその後の洗浄及び剥がし処理から生じる、環境に優しくない大量の廃棄流を生じる非常に汚い処理である。これらの本来的な問題から、工業用布地印刷処理を短時間運転または見本印刷状況で小規模ユーザが使用することはとてもできない。さらに、短時間で見本用程度の量の運転は通常、工業廃水の取り扱い、処理及び廃棄を行うような設計が一般的になされていない事務所または店舗環境で必要である。
【０００４】
工業規模より小規模で使用可能な印刷処理の必要に対処するために、布地に対するデジタルインクジェット印刷処理が開発されている。当該技術分野の専門家には既知のように、デジタルプリンタは、インクジェットプリンタのノズルから紙または布地などの目標表面上へ吐出されるインク着色剤の微細滴を使用する。布地上に所望の印刷品質の画像またはパターンを生じるために、特別な前及び後処理工程が用いられる。印刷前及び後処理は、インク受理層を付着させ、次に最適印刷品質状態が得られるように布地及びインク受理層の状態を調節するために使用される。最後に、着色剤に対して、物理的または化学的のいずれかで着色剤を布地繊維に定着させる定着処理（後処理）が必要である。印刷前状態調節処理段階は、布地に最適のインク受理状態を与えるように布地の湿度及び温度を最初に制御するために使用され、後処理段階は、インク着色剤が布地の繊維で受理された後、インク着色剤を布地に「定着させる」ために使用される。また、布地を有機物質で前処理することによって、インク受理性が高まると共に、印刷インクが布地の繊維に沿って流れることから生じるインク拡散の量が減少する。デジタル印刷システムでは通常、布地に裏紙層を重ね合わせることによって、インク着色剤が「吹き抜ける」ことを防止する。これは、インクの「吹き抜け」に対するバリヤになる。紙層はまた、従来型インクジェットプリンタの媒体経路で送り込むことができるように布地を安定させる。
【０００５】
裏紙を当てた布地にパターンを印刷するために、裏紙を当てた布地を一部の変更形インクジェットプリンタ内に通すことができる。しかし、オフライン式裏紙当てを使用することは、高コストで時間がかかると共に、インクジェットプリンタに送り込むことができる布地の範囲を制限するであろう。さらに、布地を裏紙から外す時、布地が傷む可能性がある。従って、裏紙を当てていない布地への印刷が望ましい場合が多い。
【０００６】
当該技術分野の専門家には既知のように、インクジェットプリンタを使用して裏紙を当てていない布地に印刷する問題は、些細なものではない。織物布地の基本的性質から、裏紙を当てていない布地の送り及び裏紙を当てていない布地へのパターンの印刷は、紙の従来型インクジェット印刷より複雑になる。たとえば布地は、制限的ではないが、布地に使用される繊維の種類、繊維重量、織物重量、繊維に使用される材料のさまざまな配合、布地の作製に使用される織り方パターン（つまり組織パターン又は糸の配列パターン）、印刷時に存在する環境状態、布地に使用される前処理、布地の表面仕上げ、布地の繊維の変動含水率、織物の非線形挙動、及び布地湿潤及び乾燥状態での布地挙動の違いを含めたさまざまな要因のため、布地特性にほとんど無限のばらつきがある。これらの要因のため、従来型インクジェットプリンタに使用される標準媒体移動装置を使用して、裏紙を当てていない布地を正確かつ均一に移動させて印刷工程を通過させることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
課題は、短時間運転及び見本用程度の量で印刷布地を作製するための小規模用途 (non-mill applications) の、清潔で多用性があってユーザに優しい裏紙なし印刷システムを製造することである。裏紙を当てていない布地用の移送システムを使用して、張力制御、閉ループ変位制御、布地状態調節、及び布地移動制御の問題に取り組むインクジェット布地印刷システムが望ましいであろう。印刷パターンを低レベルのゆがみで均一に生成しながら、短時間運転及び見本作製業界で使用するのに実用的であるデジタルインクジェット布地印刷システムも同様に望ましいであろう。もちろん、インクジェットプリンタが、裏紙を当てていない布地にパターンを低レベルのゆがみで印刷することができるようにする印刷システムの改良は、工業用スクリーン印刷処理においても、特に較正刷り、色合わせ及び精密パターン再現要求に対して有用であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの実施形態によれば、布地にパターンを印刷するための、裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムが開示されている。裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムには、布地のロールを回転させる巻きサブシステム(winding subsystem)が設けられている。裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムはまた、布地ロールの全長にわたって布地の機械的挙動の変動に関するリアルタイムの情報を取得するための布地特性決定及び張力制御サブシステムを備えている。裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムはさらに、布地にインクをパターン状に付着させるように構成されたインクジェットプリンタを備えることができる。
【０００９】
布地にパターンを印刷する方法も開示されている。本発明の特別な実施形態では、本方法は、布地を布地ロールから巻出すこと、及び布地をローラ間でドレープ状（ひだ状に垂れた状態）にすることを含む。この時、ドレープ状の布地の頂部をレベルセンサによって感知することができる。ドレープ状の布地の頂部を１組のセンサで観察することによって、布地の巻出し速度を制御する。その後、布地の所定のひずみ状態の関数として織目変動（織物組織の変動）を観察することによって、布地の特性を確認する。次に、パターンを布地に印刷し、印刷画像を乾燥させて後処理する。次に印刷済み布地をロール状に巻戻す。
【００１０】
裏紙を当てていない布地の搬送、状態調節、及びそれへのパターン印刷を行うデジタル印刷システムも記載されている。本発明の別の実施形態では、印刷システムは、布地をロールから巻出す巻出しシステムを備えている。巻出しシステムは、布地をロールから巻出すように構成された第１前進モータと、布地ロールからドレープ状になった布地の量を検出するための第１布地レベルセンサとを備えている。布地特性決定サブシステムが、布地の変動に関する情報を収集し、これは印刷システム内に設けられている。布地特性決定サブシステムは、布地にさまざまなひずみパターンを誘発するという特殊目的を持った１対の斜めの従動ローラと、布地の機械的反応を観察するカメラとを備えている。印刷システムはさらに、布地の凹凸を検出するための凹凸検出サブシステムを備えている。凹凸検出サブシステムは、布地を引き伸ばす１対のローラと、布地の凹凸を観察するための上記カメラとを備えている。布地を印刷ゾーン内で前進させるための複数の移動同期ベルトを有する布地制御サブシステムも、印刷システム内に設けられている。布地にインクを付着させるように構成された印刷サブシステムも、印刷システムに設けることができる。印刷システムは、布地に付着したインクの色ぶれを検出するための閉ループ色制御サブシステムも備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
明細書は、本発明とみなされるものを特に指摘して明確に請求する特許請求の範囲に結論づけられているが、本発明の以下の説明を添付図面と組み合わせて読めば、本発明をさらに容易に確認することができる。
【００１２】
本明細書に記載する発明は、裏紙を当てていない布地の搬送及び調整システムであって、布地にインク着色剤を付着させるデジタルインクジェットプリンタまたは他の印刷装置を使用する布地印刷処理に使用されるシステムを対象とする。さらに詳しくは、裏紙を当てていない布地を印刷ゾーンへ進める前に、その布地の特性を決定するシステムが開示されている。本システムは、ユーザが裏紙を当てていない布地または他の織物にインクジェットプリンタでパターンを印刷できるようにし、また、布地上の印刷画像のゆがみを能動的に制御する。本明細書で使用する時、「パターン」という用語は、印刷することができる任意の形式のデザイン、マーク、図柄、識別コード、図形、作品、画像などを指すために使用されるであろう。以下の説明から、本発明のさまざまな特徴を表すために使用されて本明細書で説明される図面は、一定の比率に応じてではなく、例示及び説明のためだけに描かれている。
【００１３】
図１を参照すると、全体的に１０で表された本発明の教示を用いている、裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調整システム（以下では「ＵＦＴＣＳ」）の概略図が示されている。ＵＦＴＣＳ１０は、大まかに言うと３つのゾーンを含む。説明を簡単にするために、点線１２を図面に加えて、ＵＦＴＣＳ１０を３つのゾーンに分けている。第１ゾーンは、材料送り込み、特性決定及び状態調節ゾーンであって、全体的に１００で表される。第２ゾーンは、印刷及びプリンタ制御ゾーンであって、全体的に２００で表され、第３ゾーンは、印刷後処理、乾燥及び巻戻しゾーンであって、全体的に３００で表される。
【００１４】
３つのゾーン１００、２００及び３００の各々にさまざまなサブシステムが設けられており、各サブシステムが、以下の詳細な説明に記載する機能を実行する。本明細書で記載するＵＦＴＣＳ１０の各ゾーン１００、２００及び３００のさまざまなサブシステム及び構成要素は、工業用スクリーン印刷システムなどのインクジェットプリンタを用いたデジタル印刷システム以外にも、他の幅広い分野の布地印刷及び織布システムに有用であることは、明らかであろう。
【００１５】
図１に示されているように、材料送り込み、特性決定及び状態調節ゾーン１００は、括弧１１０で表された巻出しサブシステム内の構成要素と、括弧１３０ａ及び１３０ｂで表された２つの布地特性決定及び張力制御サブシステム内の構成要素と、しわ及び凹凸検出及びしわ取りサブシステム１５０内の構成要素と、布地乾燥及び状態調整サブシステム１７０内の構成要素とを含む。本明細書に記載するさまざまな構成要素は１つのサブシステムまたはゾーン内に存在するものとして言及されるが、本明細書に記載するサブシステムまたはゾーンをそのように制限しようとするものではない。特定のサブシステムまたはゾーンに対してさまざまな構成要素を追加または除去することができ、それが本発明の範囲から逸脱しないことは明らかである。また、本明細書に記載する構成要素の幾つかは、複数のサブシステム内に位置して使用されるであろう。さらに、本明細書に記載するサブシステムの幾つかは、複数のゾーン内に位置するであろう。ＵＦＴＣＳ１０は、本明細書に記載したさまざまなセンサ及びサブシステムから受け取った情報の受領、処理及び送出を行う、コンピュータ（図示せず）などの単一の中央処理装置（ＣＰＵ）によって制御することができる。変更実施形態では、各センサまたはサブシステムが個別の専用ＣＰＵを有し、それが、個々のセンサまたはサブシステムから受け取ったデータの制御及び処理を行い、そのデータを、さらなる処理と共にＵＦＴＣＳ１０のサブシステム用の制御信号の生成を行うＣＰＵへ転送してもよい。
【００１６】
巻出しサブシステム１１０を使用して、布地ロール１１２を巻出し、布地１１４を丸めて布地ロール１１２の状態で保管する時に布地１１４に生じた巻き応力の弛緩及び消散を行うことができる。巻出しサブシステム１１０は、標準的な表面巻取りまたはセンター巻取り・巻出し作業部(surface- or center-wound unwind station)にと連動可能に接続される布地レベル光センサ１１６を備えており、この巻出し作業部は、布地レベル光センサ１１６から制御供給信号を受け取る。布地レベル光センサ１１６からの前進信号は、表面巻取りシステムの場合はローラ１１８ａ及び１１８ｂへ、センター巻取りシステムの場合にはローラ１１８ｃへ同期状態で送られて、布地ロール１１２の巻出しの増速、減速または停止を行う。図示のように、布地１１４は、ローラ１１８ａから布地レベル光センサ１１６の方へドレープ状（谷状に垂れ下がった状態）になっている。続いて、布地１１４は斜めロール１３２によって引き上げられる。巻出しサブシステム１１０には弛緩ゾーン１１３も存在しており、布地１１４をロール１１２の状態に巻取って保管する間に布地１１４内に発生した応力がここで解放される。
【００１７】
次に図２を参照すると、巻出しサブシステム１１０の一部の拡大斜視図が示されている。図示のように、布地１１４がドレープ状になって、布地１１４の頂部１１５が２つの布地レベルセンサ１１６ａ及び１１６ｂ間で垂れ下がっている。図示のように、布地レベルセンサ１１６は、３つのゾーン、すなわち、供給ゾーン１２０、不動作(no-action)ゾーン１２２及び供給停止ゾーン１２４を備えている。布地１１４が布地ロール１１２から巻出されると、ドレープ状の布地１１４の頂部１１５が布地レベルセンサ１１６の１つのゾーンから別のゾーンへ垂直方向に移動するであろう。たとえば、布地１１４の巻出し速度がＵＦＴＣＳ１０による布地１１４の取り込み量を超えると、布地１１４の頂部１１５が下方のゾーンへ移動するであろう。
【００１８】
図２に示されているように、ＵＦＴＣＳ１０による布地１１４の取り込みが低速化すると、布地１１４の頂部１１５が、供給ゾーン１２０から不動作ゾーン１２２へ降下し、おそらくは供給停止ゾーン１２４に入ることもあるであろう。頂部１１５が供給停止ゾーン１２４に達すると、布地レベル光センサ１１６は、矢印１２６で示されている布地供給信号を布地前進モータ１２８へ送ることを停止する。その結果、布地前進モータ１２８は、布地ロール１１２の巻出しを中止する。図示のように、布地１１４の頂部１１５が供給ゾーン１２０内にある時、布地レベル光センサ１１６は布地前進モータ１２８に布地ロール１１２の巻出しを指示する。
【００１９】
図示のように、布地レベル光センサ１１６は赤外線センサであるが、本明細書に記載した布地レベル光センサ１１６と同じ機能を果たすいずれの形式のセンサも、本発明に包含されることを理解されたい。巻出しシステム１１０は、布地１１４の示差的横方向不均衡を検出して、布地１１４の一方側が布地１１４の他方側より高速で前進する場合、巻出しシステム１１０が布地ロール１１２を示差的に前進させることによってその影響を補正するように構成することもできる。
【００２０】
図示の巻出しシステム１１０は、ドレープ状の布地１１４に加えられる逆張力(back tension force)を大きく変化させることはない。むしろ、図示の実施形態では、ドレープ状の布地１１４に対する可変逆張力は、布地レベル光センサ１１６ａ及び１１６ｂ間の２〜３インチ（１インチ＝約2.54cm）のドレープ状布地１１４の重量によるものであり、これは無視できると見なすことができる。反対に、標準ダンサーバー(dancer bar：可動バー)を使用して布地ロール１１２の巻出しを感知する時、布地１１４に加えられる重量ベクトル力(weight vector force)の変化によって、布地１１４の逆張力が大きく変化する可能性がある。これらの逆張力可変力は、完成印刷布地が弛緩状態に戻った時、その印刷布地に倍率アーチファクト(scaling artifacts)を生じる。 布地ロール１１２から布地１１４を巻出すための制御信号を生成するために布地レベル光センサ１１６ａ及び１１６ｂを使用することによって、このように生じた布地１１４のドレープが布地１１４を弛緩させ、弛緩ゾーン１１３に関して本明細書で上述したように、ドレープ状の布地１１４が、布地１１４を丸めて布地ロール１１２にする時に布地１１４内に誘発される巻取り及び保管応力を消散させることができる。
【００２１】
次に図３を参照すると、図２の巻出しサブシステム１１０及びＵＦＴＣＳ１０の巻戻しサブシステム３７０の斜視図が示されている。図示のように、巻出しサブシステム１１０は巻戻しサブシステム３７０とほぼ同一であって、巻出しサブシステム１１０が巻戻しサブシステム３７０と逆の方向に動作するだけである。巻戻しサブシステム３７０の完成状態の印刷ロール３７２は、巻出しサブシステム(unwind system)１１０の布地ロール１１２とほぼ同一である。巻戻しサブシステム３７０及び巻出しサブシステム１１０はまた、ほぼ同一のローラ１１８ａ、１１８ｂまたは１１８ｃ及び布地レベルセンサ１１６を備えている。
【００２２】
巻出しサブシステム１１０の弛緩ゾーン１１３に関して本明細書で上述したように、布地１１４は弛緩して、布地ロール１１２の巻取り及び保管中に布地１１４に誘発される巻き応力を消散させる。さらに、布地１１４の状態、たとえば、それの含水率及び温度は、システムの弛緩ゾーンを取り囲む周囲状態に等しく、そのため、パターンを布地１１４に印刷する時、布地１１４は印刷サブシステム２５０と同一の周囲環境にある。布地１１４を、印刷システムが位置する周囲環境に等しくすることによって、印刷処理中の布地１１４の特性変化が小さくなるであろう。
【００２３】
図１のＵＦＴＣＳ１０は、印刷サブシステム２５０内に０．８５”インチサーマルインクジェット（ＴＩＪ）走査書き込みシステム(scanning writing system)を使用することによって、直線距離で毎時約２０メートルの布地１１４を送ることができる。走査ヘッドサーマルインクジェットシステムの代わりに、他のインクジェットシステムも交換可能に使用できることに留意されたい。布地の印刷に必要なインク流量(ink flux)が紙に使用されるインク流量より相当に高く、すなわち、布地の種類及び印刷中の個々のパターンに応じて２〜１０倍になるため、布地へのパターンの印刷が紙へのパターンの印刷より相当に低速化することは、当該技術分野の専門家には理解されるであろう。したがって、布地１１４がＵＦＴＣＳ１０の弛緩ゾーン１１３を通過するために必要な時間によって、布地１１４が弛緩して、布地１１４が巻出しゾーン１１０を出た後にＵＦＴＣＳ１０の周囲環境に等しくなる十分な機会が与えられる。
【００２４】
図示されていないが、巻出しサブシステム１１０には、必要に応じてドレープ状布地１１４に追加逆張力を加えるために使用できるさまざまな重量の小径ロッドも設けることができる。小径ロッドは、ドレープ状布地１１４の頂部１１５によって生成されるクレードル（揺動部、谷部）内に配置されるであろう。さらに、ロッドの重量によって布地１１４に加えられる逆張力の変動を約２〜３％程度に抑えるため、状態調節ゾーン１００に送り込まれる材料の布地ドレープの角度をできる限り鋭角にするのが適当であることにも留意されたい。
【００２５】
当該技術分野では既知のように、布地は、制限的ではないが、布地に使用される繊維の種類、繊維重量、繊維に使用される材料のさまざまな配合、布地の作製に使用される織り方（組織パターン）、印刷時に存在する環境状態、布地に使用される前処理、布地の表面仕上げ、布地の繊維の変動含水率、織物材料の非線形挙動、及び湿潤または乾燥時における布地挙動の違いを含めた要因のため、布地の特性にほとんど無限の可変性がある。したがって、これらの布地の変動は通常、布地ロール１１２の布地１１４の全長に存在するので、絶えず変化する布地変動が、すべての布地印刷システムにおける欠陥及びパターンむらの主原因であろう。したがって、いずれの布地印刷システムでも、特にデジタル印刷システムでは、印刷システム内で布地を正確に前進させるため、布地に本来的に存在するさまざまな多次元の力変位(force displacement)特性に関してできる限り多くの情報を取得することが重要である。これらの特性に関する情報が収集されれば、その情報を使用して、上記布地変動に対応するように布地前進サブシステムの動作パラメータを調節することができる。
【００２６】
布地１１４の特性決定に使用できる装置の１つは、斜め従動ローラである。斜め従動ローラは、布地印刷の分野の専門家には既知であり、布地１１４の案内及び引き伸ばしに使用されるであろう。当該技術分野では既知のように、斜めローラは、布地ウェブに対して角度を付けて設置されて、布地にＸ及びＹ方向の両方にさまざまな程度の引き伸ばし及び平行移動を誘発することができる。
【００２７】
再び図１を参照すると、本発明のＵＦＴＣＳ１０は、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａ及び１３０ｂで布地１１４の特性を決定する。この特定の実施形態に示されているように、第１布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａが、布地１１４の経路上の布地レベル光センサ１１６の直ぐ上方に示されており、布地１１４の多次元の力変位特性を修正するために使用される。布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａは、１セットにした２つの斜め従動ローラ１３２及び電荷結合素子（以下では「ＣＣＤ」）アレイ１３４を有する。
【００２８】
斜め従動ローラ１３２は、布地１１４を制御状態で引き伸ばして広範囲の多次元ゆがみ状態を布地１１４に誘発するために使用される。図示の実施形態では斜め従動ローラ１３２が使用されているが、本明細書に記載するこの斜め従動ローラ１３２と同一または同等の機能を果たす他の装置も本発明に包含されることが意図されることは、当該技術分野の専門家には理解されるであろう。たとえば、セグメント化されて個別駆動されるベルトシステム（図示せず）を使用することもできる。
【００２９】
次に図４を参照すると、図１の布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａ及び１３０ｂの斜め従動ローラ１３２の拡大斜視図が示されている。図示のように、斜め従動ローラ１３２または案内引張り能動ローラ(guiding tensioning active rollers)は、布地１１４をＸ及びＹ方向の両方に予め決定または予め設定された変位量、範囲及び振幅で引き伸ばすために使用される。斜めローラ１３２を制御する駆動モータ１３６も図示されており、駆動モータ１３６は、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に移動するように構成されており、そのため、斜めローラ１３２を使用して、布地ウェブに対するローラの設定角度で決定されるように、Ｘ及びＹ方向の両方に布地１１４を引き伸ばすことができる。布地１１４が引き伸ばされると、布地１１４内の繊維の頻度(weave pattern frequency：組織パターンの空間周波数)が変化して、ＣＣＤアレイ１３４（図１）によって観察される。布地１１４内の繊維の頻度は、斜めローラ１３２によって布地１１４内に誘発される誘発変形パターンの関数の変化として監視される。図示の実施形態では、布地１１４のウェブ（シート）の横方向に３個または５個のエリアＣＣＤアレイ１３４を配置し、それを使用して、Ｘ及びＹ方向の両方の誘発張力Tx、Tyの関数として組織パターンの空間周波数変化を監視することができる。
【００３０】
ＣＣＤアレイ１３４によって収集された布地の組織パターン情報及び低角照明を使用して、布地組織パターン（糸の配列パターン）の基本空間周波数成分（基本頻度成分）を、布地１１４内に誘発された変形の関数として導き出すことができる。そして、ＣＣＤアレイ１３４からの信号に、布地組織パターンの周波数成分に比例するであろう適当な数値を割り当てることができる。これらの数値を使用することにより、高速フーリエ変換アルゴリズムを使用して、布地組織の基本周波数成分を、布地１１４内に誘発されたＸ及びＹ変形の関数として導き出すことができる。布地１１４の糸の空間周波数成分は布地１１４内の張力に反比例するので、印刷ジョブのセットアップ段階でＵＦＴＣＳ１０内に存在する任意の布地１１４について固有張力を導き出すことができる。また、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０をＵＦＴＣＳ１０内のさまざまな場所に導入することができるので、印刷ジョブ全体でリアルタイムに布地１１４の特性を決定して補正することができる。このように、ＵＦＴＣＳ１０内で布地制御サブシステム２１０の前に別の布地特性決定及び張力制御システム１３０ｂが実施されるので、布地１１４を布地制御サブシステム２１０に導入する前に、布地１１４について先に特徴付けられた、予め決定及び設定された変位範囲及び振幅関数を布地１１４に正確に誘発することができる。
【００３１】
特性決定及び張力制御システム１３０ａ及び１３０ｂを使用することによって、ＵＦＴＣＳ１０の機械操作員は、印刷ジョブのセットアップで導き出された最適張力を設定することができ、さらに機械操作員は、環境状態及び布地の種類の変化に対応して、ある印刷ジョブ用のパラメータを絶えず監視して制御することができる。機械操作員はセットアップ段階で、印刷布地１１４に生じるであろう張力誘発のアーチファクト、すなわち、画像倍率変化及びゆがみを制御することもできる。
【００３２】
本明細書に記載されている特性決定及び張力制御システム１３０ａ及び１３０ｂは、従来型布地印刷システムに有用であり、また、他の布地非線形問題に対処することができることに留意されたい。従来型印刷システムでは、布地の上記非線形挙動のために印刷されたゆがみ画像によって発生する「廃棄長さ(scrap yardage)」の量を減らすことによって、これらの変動のために廃棄される布地の量が最小限に抑えられる。
【００３３】
本明細書で上述したように、任意の所与の布地の機械的挙動は、織り方、糸の種類、含水率、温度、Ｘ及びＹ方向の両方の引張りひずみ、使用した前処理、及び布地に使用した被覆剤重量と直接的に結びつけられ、それらの基本な関数である。したがって、布地移動制御ゾーン２１０及び印刷サブシステム２５０は布地のリアルタイムの機械的変動に非常に敏感であるため、布地１１４がこれらのサブシステムに入る前に、特性決定及び張力制御サブシステム１３０ｂを設けることが望ましい。
【００３４】
布地１１４が布地ロール１１２から巻出された後に布地１１４の特性を確認するのに加えて、布地１１４には、しわを除去すること、糸の結び目及び凹凸の位置を確認してそれらの領域への印刷を避けること、結び目をよけるためにペン及び媒体間の距離を調節することも必要であろう。したがって、図１のＵＦＴＣＳ１０はまた、結び目、凹凸及びしわ検出サブシステム１５０と、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０とを備えている。これらのサブシステムは、パターンを布地に印刷する前に、しわを取って布地１１４にアイロンを掛けるために使用される構成要素を含む。布地１１４のしわを取ってアイロンを掛けた後で、印刷を開始する前に、布地１１４が最適の含水率及び温度範囲になければならない。布地１１４の最小しわ状態を確保するために布地１１４を多くの方向に変形させるので、布地１１４のしわ取り及びアイロン掛けも、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０内またはその付近で行うことができ、そのため、これらの処理が同時に最も効率的に達成されることが、以下の説明から明らかになるであろう。
【００３５】
本明細書で上述したように、織物工業で布地を製造するために使用される従来型の処理では、布地１１４を布地ロール１１２にしており、そのため、多くのしわや表面凹凸が含まれる。これらの凹凸は、印刷及びプリンタ制御ゾーン２００で使用されるインクジェットプリンタのヘッドと衝突するか、他の技術的／実際的問題をＵＦＴＣＳ１０に発生するであろう。また、同一種類の布地の場合でも、布地特性が布地ロール毎に異なるであろう。したがって、これらのしわ及び凹凸は、布地１１４がＵＦＴＣＳ１０の下流側のサブシステムへ進む前に、布地１１４に蒸気を当ててアイロンを掛けることによって、これらのしわ及び凹凸を布地１１４の流れに沿って絶えず監視をして除去する必要がある。さらに、布地ロール１１２の芯部付近に巻き付けられた布地は、布地ロール１１２の布地１１４の外層と同一の環境状態に置かれていないので、単一の布地ロール１１２内の布地１１４がＵＦＴＣＳ１０内を通過する時、布地１１４の変動が変化するであろう。
【００３６】
次に図５を参照すると、凹凸検出及び除去サブシステム１５０に使用される構成要素の直ぐ前方に位置する布地特性決定および張力制御サブシステム１３０の第１実施形態の拡大斜視図が示されている。図示のように、凹凸検出及び除去システム１５０は、スチーム台１５２とアイロン掛けローラ１５４とを備えている。布地１１４の特性が布地特性決定および張力制御サブシステム１３０によって決定されると、布地１１４が矢印１４で示された方向に移動する。布地１１４は、スチーム台１５２を横切って、アイロン掛けローラ１５４でアイロン掛けされて、ちりめんしわ及び折りしわ(wrinkles and creases)が除去される。スチーム台１５２及びアイロン掛けローラ１５４が当該技術分野では既知であることは、明らかである。したがって、本明細書で記載するスチーム台１５２及びアイロン掛けローラ１５４と同一または同等の機能を果たす任意のスチーム台１５２及びアイロン掛けローラ１５４が、本発明に包含されるものとする。
【００３７】
図６を参照すると、布地特性決定および張力制御サブシステム１３０の第２実施形態を凹凸検出及びしわ取りサブシステム１５０と関連させて示す拡大斜視図である。図示のように、布地特性決定および張力制御サブシステム１３０は、斜めローラ１３２と、斜めローラ１３２を駆動する駆動モータ１３６とを備えている。また、弓形ローラ１３８及び弓形ローラ駆動モータ１３９も設けられている。弓形ローラ１３８は、軟らかいしわを取ると共に、ウェブの横方向の弱い張力を布地１１４に与えるために使用される。軟らかいしわが除去されてから、布地１１４は、スチーム台１５２へ搬送される前に、斜めローラ１３２及び弓形ローラ１３８によって多方向に引き伸ばされるであろう。
【００３８】
さらに、斜めローラ１３２は、図５に示されているように、ＣＣＤアレイ１３４と組み合わせて使用される時、布地１１４のウェブ案内を行うことができる。ＵＦＴＣＳ１０内の布地１１４の種類に応じて、布地特性決定および張力制御サブシステム１３０は斜めローラ１３２だけ、弓形ローラ１３８だけ、または、図６に示されているように、斜めローラ１３２及び弓形ローラ１３８を組み合わせて使用することができることに留意されたい。図６は、１つの弓形ローラ１３８の使用を示すが、本発明の精神から逸脱することなく、複数の弓形ローラ１３８をＵＦＴＣＳ１０に使用できることは明らかである。また、弓形ローラ１３８の位置は斜めローラ１３２の前でも、後でもよく、やはり本発明に包含されるであろう。
【００３９】
再び図１を参照すると、凹凸検出及び除去システム１５０はさらに、布地１１４のしわパターンなどの凹凸を観察するために使用できるＣＣＤカメラ１５６を備えることができる。布地１１４を斜めローラ１３２で多方向に引き伸ばしてから、ＣＣＤカメラ１５６を（図７Ａに示された）多重時間整相低角照明システム(multiple time phased low angle lighting system)（以下では「低角照明システム」）と組み合わせて使用することができる。低角照明システムを使用して布地１１４を照らすと、布地１１４の表面上の隆起しわまたは他の凹凸によって影ができる。ＣＣＤカメラ１５６は、布地１１４からしわベクトル情報を収集するためにも使用することができる。しわベクトル情報がわかれば、斜めローラ１３２で逆ベクトル(antivector)力を布地１１４に導入して、それによって、しわベクトルから生じるしわを除去して、布地１１４を平坦化することができる。当該技術分野では既知のように、斜めローラ１３２は、しわを取るために布地１１４のしわに垂直の力ベクトルを発生するように使用することができる。別の実施形態では、布地１１４からしわを取るために、差動分割形駆動ベルト（図示せず）をＵＦＴＣＳ１０に組み込むことができる。
【００４０】
布地１１４の表面を低角照明システムで照明する時、布地１１４の表面上のいずれのしわまたは表面凹凸によっても１つまたは複数の影が生じる。布地１１４の表面上の明暗領域のコントラストを観察することによって、布地１１４のしわ状態を確認することができる。たとえば、浅いしわは大きい影面積を生じないであろうから、布地１１４の最小しわ状態は、布地１１４の表面に低量のコントラストとして観察される。あるいは、多くのしわが布地１１４の表面上に存在する場合、複数の影が生じ、これらは高いコントラスト率として観察することができる。コントラストは、ＣＣＤカメラ１５６を使用して測定することができる。当該技術分野では既知のように、ＣＣＤカメラ１５６は、視野内の情報ピクセルを観察する。布地１１４の表面の平均コントラストは、布地表面の視界全体における各ＣＣＤピクセルの出力値を平均化することによって決定することができる。ＵＳＴＣＳ１０内の布地１１４の最低しわ状態の決定は、布地が所定の引き伸ばしパターンで引き伸ばされている間に、各カメラフレーム内の各ＣＣＤピクセルの出力値を平均化することによって行われる。各布地１１４について最適引き伸ばし状態が決定されるように、布地１１４に導入される力のベクトルの最高平均ピクセル値を見極めることができる。ＣＣＤの最高平均ピクセル出力状態は、最低コントラスト状態に対応し、最低しわ状態である布地１１４の滑らかな状態を表す。光源を布地１１４に対して低角の向きにする時、しわの影が増幅されて、大きい影が生じる。
【００４１】
次に図７Ａを参照すると、布地１１４を観察するように配置された図６のＣＣＤカメラ１５６の概略図が示されている。低角照明システムを構成する複数の光源１５８が、布地１１４の表面を照明しているところが示されている。光源１５８ａ〜１５８ｆは、光をさまざまな角度から布地１１４の表面に投射して、布地１１４の表面上に存在するしわパターンまたは他の表面凹凸によって生じる多数の影パターンをＣＣＤカメラ１５６で観察するように配置される。
【００４２】
図７Ｂは、光源１５８ａ〜１５８ｆの閃光発生（ストロボ）のタイミング図を示す。たとえば、タイミング線図１５７ａは、光源１５８ａのオン時を表し、線１５７ｂは、光源１５８ｂのオン時を表すなどである。矩形波形１５９ａ〜１５９ｆが、各光源１５８ａ〜１５８ｆから生じる光パルスを表す。したがって、光源１５８は、布地１１４の表面上で１５８ａが最初に瞬動し、続いて１５８ｂが瞬動するなどの時間依存状態で順次切り換えられる。６個の光源１５８が図示されているが、任意数の光源にすることができることは明らかである。線１５７ｈは、ＣＣＤカメラ１５６を較正するために複数の光源１５８の各々が同時に瞬動する状態を示している。ＣＣＤカメラ１５６の画像取り込みサイクルのタイミングは、光源１５８の閃光発生と同期するであろう。最高印刷品質を得るために、較正を任意時に、たとえば、異なった種類の布地１１４をＵＦＴＣＳ１０に導入する時に行うことができる。
【００４３】
布地１１４の表面にしわが存在する場合、低角光源１５８は、しわの一方側に影を生じながら、しわの他方側を照らす。したがって、影の視野内のＣＣＤカメラ１５６のピクセルが暗出力として感知される一方、しわの他方側の視野内のＣＣＤカメラ１５６の別のピクセルが明出力として感知される。ＣＣＤカメラ１５６によって収集される明暗出力情報を使用することによって、ＵＦＴＣＳ１０のＣＰＵを使用して、布地１１４の表面上のしわの位置を確認することができる。平均コントラストを得るために、ＣＣＤカメラ１５６は、ＣＣＤカメラ１５６内のＣＣＤチップの各ピクセルについてフルホワイト及びフル暗出力値の両方に関して定期的に較正を行う。較正は、ＣＣＤカメラのダイナミックレンジを向上させ、光源の劣化(degradation)を考慮に入れ、情報ピクセルの忠実度を高める。ＣＣＤカメラ１５６によって観察される明暗出力によって生じる影パターンの分析は、当該技術分野において既知の任意の方法で行うことができる。
【００４４】
再び図１を参照すると、最小しわ状態の観察及び再現によって、ＣＣＤカメラ１５６によって感知されたしわを取るように斜めローラ１３２を使用することができ、それにより、スチーム台１５２及びアイロン掛けローラ１５４へ送られる前に、布地１１４をできる限り平坦にすることができる。布地１１４がアイロン掛けローラ１５４へ送られると、布地１１４は、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０に入る前に、ほぼ平坦にアイロン掛けされる。布地をほぼ平坦にアイロン掛けするために、スチーム台１５２からの蒸気を布地１１４に供給する。当該技術分野の専門家には既知であるように、しわの激しさと、そのしわを取るために必要な蒸気の量との間に基本的関係が存在するので、布地１１４のしわの激しさに応じて、アイロンを掛けてしわを取るために必要な蒸気の量が決まる。したがって、布地１１４の含水率は、しわの激しさ、したがって、しわを取るために布地１１４に供給される蒸気の量に応じて変化するであろう。
【００４５】
次に図８を参照すると、本発明のスチーム台１５２及びアイロン掛けローラ１５４の断面図が示されている。スチーム台１５２内に蒸気を発生するために使用される水源は、ミネラルがスチーム台１５２に蓄積しないように、蒸留／脱イオン水でなければならない。図示のように、蒸留／脱イオン水の容器１６０を使用することができ、それにより、ＵＦＴＣＳ１０を使用するための水配管路が必要なくなる。スチーム台１５２は、蒸気をスチーム台１５２から布地（図示せず）へ移送するためのメッシュ１６２、蒸気チャネル１６４、熱キャパシタ１６６、及び蒸気発生用の加熱部材１６９も備えている。
【００４６】
次に図９を参照すると、図８のスチーム台１５２の斜視図が示されている（アイロン掛けローラは図示しない）。図９には、水容器１６０からの水の流量を制御するための水バルブ１６１、熱制御部材１６８、及び水チャネル１６４も示されている。当該技術分野では、スチーム台の製造用に多くの標準構成要素が既知であるので、スチーム台１５２の多くの可能な実施形態が存在し、本発明が図示のスチーム台１５２の構造に制限されないことを意味することは、理解されるであろう。変更実施形態では、蒸気再循環システム（図示せず）をＵＦＴＣＳ１０に追加することができ、それにより、ＵＦＴＣＳのエネルギ効率を高めると共に、運転コストを抑えることができる。
【００４７】
布地１１４に存在する最大範囲の表面凹凸及びしわに対応するために、ＵＦＴＣＳ１０の操作員は、制限的ではないが、しわを取るために使用される蒸気温度、布地１１４へ移送される蒸気の量、アイロン掛けローラ１５４によって布地１１４に加えられる圧力の量、及び布地特性及び張力制御サブシステム１３０によって布地１１４に発生する張力の大きさを含めたさまざまなセットアップパラメータを各布地１１４に合わせて調節することができる。使用し易くするために、セットアップパラメータをＵＴＦＣＳ１０のコントローラモジュール（図示せず）内に保存して、同様な布地及び布地状態を使用する特定の印刷ジョブを繰り返す場合に再ロードし易いように、さまざまなセットアップパラメータを使用可能にする。
【００４８】
布地１１４のしわを検出するのに加えて、凹凸検出及び除去サブシステム１５０の構成要素は、結び目などの他の種類の欠陥の検出にも使用することができる。当該技術分野では既知のように、布地を織る過程で、織機操作員が糸ボビンの１つの端部に結び目を作って、新しい糸ボビンの使用を開始する。布地１１４を織り進むと、結び目が織機内を通過して、完成した布地に織り込まれる。布地に存在する結び目または他の凹凸の一部は、布地１１４と印刷サブシステム２５０でパターンを印刷するのに使用されるペンとの間の距離より高く突出するであろう。結び目または凹凸が大きすぎて布地１１４及びペン間を通過できない時、印刷サブシステム２５０内の印刷ヘッドのペンが破損する可能性がある。印刷ヘッドを保護するために、印刷ゾーンの手前で結び目または凹凸を検出して指標を付け、それによって印刷ヘッドがそれらと衝突しないように保護し、印刷ヘッドの損傷を回避することができる。
【００４９】
本発明の図示のＵＦＴＣＳ１０では、本明細書で上述したしわの検出と同様にして、結び目及び他の凹凸を凹凸検出及び除去サブシステム１５０で検出することができる。ＣＣＤカメラ１５６及び低角照明システムを使用して、たとえば、高さ、幅及び長さが１ｍｍを超える結び目及び他の凹凸を検出することができる。一般的に、しわの検出に関して本明細書で上述したように、ＣＣＤピクセル値を比較する。結び目または他の凹凸が検出されると、布地１１４による低角光の反射に対応して局部ＣＣＤピクセル値が低下する。凹凸検出及び除去サブシステム１５０が結び目または他の凹凸を検出すると、その凹凸に対応したデータが印刷サブシステム２５０へ送られ、それにより、印刷サブシステム２５０は、結び目の前後の布地１１４の帯状部分を飛び越すように命令され、したがって、高コストがかかる印刷ヘッドの交換が回避される。
【００５０】
次に図１０を参照すると、アルゴリズムのフローチャートが示されている。アルゴリズムは、ＣＣＤカメラ１５６から得られる値を処理するために使用され、ＵＦＴＣＳ１０のＣＰＵによって実行することができる。図示のアルゴリズムを使用して作成されたデータを使用して、結び目または凹凸を避けるために印刷を飛び越すべき時を印刷サブシステム２５０に知らせることができる。アルゴリズムは、印刷ヘッドが欠陥部を避けるために、布地経路を移動させることを指示しているが、変更実施形態では、欠陥部が印刷ヘッドと接触することを避けるために、印刷ヘッドを上昇させる。
【００５１】
布地の結び目及び凹凸の位置を特定してそれを避けることによって印刷ヘッドの破損を防止するのに加えて、本発明の印刷サブシステム２５０はまた、ペンヘッドに考えられる破損を最小限に抑えるのを助けるペンヘッド構造を備えている。ここで図１１を参照すると、本発明の教示を用いた印刷ヘッドキャリッジ内のペンの構造の概略図が示されている。図示のように、印刷ヘッドキャリッジ２５２内に挿入されたペン２５４の間に剛直フィン２５３が配置されている。したがって、糸の結び目または他の凹凸が検出システムをすり抜けて印刷ゾーンへゆっくり進んでも、剛直フィンが、それらと印刷ヘッドとの衝突及びそれに伴う敏感なアセンブリの破損を防止するであろう。再び図１を参照すると、印刷サブシステム２５０の下側に硬質の裏当てがまったく存在していないので、印刷サブシステム２５０の図示の構造はまた印刷ヘッド２５２の損傷の防止を助ける。むしろ、図示のように、ペン２５４が通過する印刷サブシステム２５０の真下の領域は、布地１１４が自由に浮動して伸張できるようにする。したがって、結び目が印刷ヘッド２５２の下側を通過して、ペン２５４の１つと接触しても、印刷ヘッド２５２の下側の、裏紙が当てられていない布地１１４が下方へ弓形に曲がって、ペン２５４に損傷を与えないであろう。
【００５２】
凹凸検出及び除去サブシステム１５０及び印刷サブシステム２５０内のペン２５４の特殊構造が、印刷ヘッド２５２の破損の防止を助けるであろうが、上述のサブシステムは、布地１１４内の欠陥による印刷不良の問題を解決しない。当該技術分野の専門家には既知のように、さまざまな種類の印刷不良は、布地１１４内の布地欠陥部にパターンが印刷される時に起きる。したがって、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０、凹凸検出及び除去サブシステム１５０、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０、布地制御サブシステム２１０及び色一致濃度検出サブシステム２７０内の構成要素を個別または集合的に使用して、印刷不良の数及び種類を確実に最小限に抑えることができる。
【００５３】
たとえば、図１を参照すると、布地１１４が凹凸検出及び除去サブシステム１５０から出る時、スチーム台１５２から布地に与えられる蒸気のために、布地１１４は高含水率を有する。印刷サブシステム２５０内で布地１１４にパターンを印刷する前に、布地１１４内の余剰水分を布地１１４から除去して、布地１１４または布地１１４のインク受理層（図示せず）を最適含水率にする必要がある。したがって、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０を使用して、印刷の前に布地１１４の状態を予め調節する。
【００５４】
布地乾燥及び状態調整サブシステム１７０は、ブロワなどの空気流手段１７２をヒータと組み合わせて備えている。図示の実施形態では、ブロワ及びヒータが異なった制御下にあるので、ブロワ及びヒータを互いに独立的に調節することができ、したがって、ＵＦＴＣＳ１０の操作員は、布地１１４のさまざまな含水及び環境状態に対応するための大きい自由度を与えられている。変更実施形態では、ＵＦＴＣＳ１０と連動可能に接続されているＣＰＵを使用して、布地１１４の含水及び環境状態の監視及び調節を行うことができる。
【００５５】
本明細書で上述したように、印刷サブシステム２５０の前に布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０を設置することによって、布地１１４をパターン印刷に最適な含水率及び温度範囲にすることができる。しかし、布地１１４は、アイロン掛けの前にしわ取りが行われるので、最小しわ状態を確保しようとして多くの方向に変形される。布地１１４のこの変形は、布地１１４内にひずみ状態を誘発し、布地１１４上にパターンを印刷する前に、このひずみを除去する必要があるであろう。
【００５６】
変形は、ＵＦＴＣＳ１０のさまざまなサブシステムで布地１１４内に引き起こされる。たとえば、印刷サブシステム２５０、布地乾燥及び状態調整サブシステム１７０、布地制御サブシステム２１０、及び他のサブシステムの一部に布地１１４を送るために使用される供給機構によって変形が生じる。さまざまな変形を常に考慮するために、布地１１４が布地制御サブシステム２１０に入る直前に、布地１１４の特性が決定される。したがって、布地１１４は、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０の前、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０の後、または、図１２に示されているように、両方の位置で、布地の特性を決定されてもよい。図１２は、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０の前後に位置する布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａ及び１３０ｂを示している。
【００５７】
最大印刷品質を確保するために、理想的には平坦で弛緩してしわのない状態にある布地１１４にパターンを印刷しなければならない。しかし、布地１１４は布地ロール１１２から巻出されて、装置全体でさまざまな変形応力を受けるので、布地１１４を応力がまったくない状態で印刷ゾーンへ送ることは、現実的ではない。したがって、主要パラメータは、さまざまな巻出し、しわ取り、アイロン掛け、状態調節及び供給応力によって引き起こされる多方向ひずみを受けた布地の局部的ゆがみ及び回復特性の最小化になる。布地１１４内に生じる他の応力は、さまざまな着色剤が布地１１４に付着する効率を高めるための布地１１４の処理を含めた、布地１１４の状態調節から生じる。したがって、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａ及び１３０ｂを使用して、布地１１４内に生じるさまざまな張力に起因する可変布地ゆがみの問題を解決することができる。これらの布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０は結果的に、印刷ジョブ全体で布地１１４内に生じる可変方向性倍率変化ゆがみを減少させることができる。
【００５８】
さらに当該技術分野では既知のように、デジタル及び従来型布地印刷システムでは、布地１１４内の応力誘発変位が、画像ゆがみ、横縞、及び色中心面間の整合の狂いに大きく影響する。したがって、布地１１４の印刷前荷重特性から生じる変形に加えて、布地１１４の印刷後ゆがみを制御することが有益である。布地１１４に実施される印刷後及び印刷前の両状態調節段階の両方において、布地１１４内の好ましくないゆがみを最小限に抑えるために、パターン印刷の前後で布地１１４の応力のない状態を維持する必要がある。
【００５９】
後処理でのさらなる考慮点は、布地１１４にパターンを印刷した後にも同一の印刷前布地特性を維持することである。したがって、パターンの印刷前に布地１１４を印刷後処理に通して印刷後特性を確認することが、最終変動を最小限に抑えるのを助ける。したがって、後処理変動に対処するために、印刷後処理のＸ及びＹ方向ゆがみを測定して印刷前状態を調節することが、布地１１４内の特定のゆがみ／倍率変化を減少させるのに役立つ。
【００６０】
本明細書で上述したように、布地１１４のロール全体で布地挙動が可変であるので、印刷を開始する前に布地のゆがみ制御を改善するために、布地１１４の応力／ひずみ挙動を確認して、布地１１４の張力を最適かつ均一状態に設定することが望ましい。したがって、本明細書で上述の布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０は、必要な閉ループ制御を達成するために可能な１つの方法である。布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０によって特性決定情報が得られると、その情報を使用して、布地制御サブシステム２１０に導入する前に布地の印刷前力を制御して布地を引き伸ばすことができ、これにより、ＵＦＴＣＳ１０内のフィードバックループが効果的に閉じる。
【００６１】
変更実施形態では、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０が、従来型大規模布地印刷システム内で自立型サブシステムとして使用される。しかし、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０は、印刷システムに動作結合された時に効果的に働き、それによって、布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０を使用して、印刷処理全体を通して布地特性を動的監視することができる。
【００６２】
再び図１を参照すると、布地制御サブシステム２１０の前に位置する布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ｂは、凹凸検出及び除去サブシステム１５０の前に位置する布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａとほとんど同じである。しかし、布地制御サブシステム２１０の前に位置する布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ｂの機能は、図１０を参照しながら本明細書で上述したように、高速フーリエ変換アルゴリズム値を比較することによって、布地１１４が布地制御サブシステム２１０の布地移送ベルト２１２ａ上に載置される前の布地１１４の多方向ウェブ張力を制御することである。第１布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａは、第２布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ｂと連動可能に接続されており、そのため、布地特性に関して第１布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａが収集したデータを第２布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ｂが利用することができる。
【００６３】
次に図１３を参照すると、変位量の関数としての典型的な周波数成分が、布地１１４のＸ方向において２１４のように、Ｙ方向において２１６のように示されている。図１４には、布地１１４のウェブに対する二次元ＣＣＤアレイ１３４の位置が示されている。図示のように、ＣＣＤアレイ１３４は、布地１１４のウェブ（シート）を横切っている。
【００６４】
布地１１４内のウェブ張力の大きさは、ＵＦＴＣＳ１０によって維持かつ制御される一定値として事前設定できるが、ウェブ張力をリアルタイムで監視かつ制御してもよい。ウェブ張力をリアルタイムで維持かつ制御する場合、ＵＦＴＣＳ１０の制御システムが、図１５に示されたフローチャートのアルゴリズムを使用して、ある所与の布地の種類及び変動に対する最適張力を常に調節することができる。
【００６５】
布地１１４のウェブ張力の特性が決定されると、布地１１４は、できる限り平坦かつ制御された状態で布地制御サブシステム２１０に入る。図１の実施形態に示されているように、布地制御サブシステム２１０は、２つの布地移送ベルトアイドラローラ２１９によって支持された１対のほぼ同一の布地移送ベルト２１２ａ及び２１２ｂと、布地前進センサ２２０と、印刷サブシステム２５０と、ドライヤ２２２とを備えている。布地制御サブシステム２１０は、張力制御サブシステム１３０ｂから受け取った布地１１４を保持して前進させ、その布地１１４を平坦かつ制御された状態で印刷サブシステム２５０に提供する機能を果たす。布地１１４にパターンが印刷された後、布地制御サブシステム２１０は布地１１４を乾燥及び後処理サブシステム３１０へ搬送する。
【００６６】
布地移送ベルト２１２ａ及び２１２ｂは、布地移送ベルトローラ２１８ａ及び２１８ｂによって個別に駆動され、互いに同期状態で移動するように構成されている。図１６を参照すると、印刷サブシステム２５０と弓形ローラ駆動モータ１３９によって駆動される弓形ローラ１３８及び斜めローラ１３２との間に位置する一方の布地移送ベルト２１２ａの拡大図が示されている。布地移送ベルト２１２は、従動ローラ２１８及びアイドラローラ２１９間に渡して掛けられた金属製または繊維強化高分子材ベルトである。各布地移送ベルト２１２の下側に湾曲プレート２２４が配置されており、湾曲プレート２２４は、布地移送ベルト２１２の表面を大径にするように構成され、これは、布地をベルト上に載置した状態に保持するのを助ける。湾曲プレート２２４の半径は、矢印２２６で示された張力から垂直成分を布地１１４に与え、張力２２６は、湾曲プレート２２４によって法線力を布地移送ベルト２１２上の布地１１４に誘発して、布地１１４が布地移送ベルト２１２に対して移動することを防止する。
【００６７】
布地移送ベルト２１２の表面２１３は、ベルトが金属製である場合、布地移送ベルト２１２の表面のプラズマ処理によって、ベルトが高分子材製である場合、布地移送ベルト２１２の表面に研磨粒子を層状に接着することによって、凹凸が付けられるであろう。凹凸表面２１３は、布地１１４の織目に食い込む不規則配置の高レベル点を与えて、法線力２２６との協働作用によって、布地１１４が布地移送ベルト２１２に対して移動するのを防止し、それにより、接着剤の必要をなくす。ＵＦＴＣＳ１０の布地１１４の異なった織り方（組織パターン）または種類に対応するように、布地移送ベルト２１２の表面上にさまざまな種類、勾配及び高さの凹凸を設けることができる。したがって、布地制御サブシステム２１０は、布地移送ベルト２１２の取り外し及び交換を容易にするように構成されている。
【００６８】
布地移送ベルト２１２の下側または縁部にはさらに、制御フィードバック信号をＵＦＴＣＳ１０の布地前進サブシステムによって正確に監視できるようにするエンコーダ（図示せず）が設けられている。エンコーダは、当該技術分野の専門家には既知のキャリッジ軸エンコーダストリップを有し、布地移送ベルト２１２の実際の形状に一致することができる。従動ローラ２１８は、整合符号化サーボ駆動部(matched encoded servo drive)から動力を受け取って、各従動ローラ２１８ａ及び２１８ｂが互いに同期状態で移動する。閉ループ制御スキームを使用して、布地移送ベルト２１２に動力を供給する個別の駆動システムの制御及び同期化を行うこともできる。閉ループ制御スキームは、各従動ローラ２１８に動力を供給する整合サーボ駆動部上に高精度エンコーダを備えることができ、このエンコーダは布地移送ベルト２１２のエンコーダと協働して、それによって布地移送ベルト２１２ａ及び２１２ｂの変位を制御するように機能して、印刷中の布地１１４の特性の変化を最小限に抑えることができる。さらに、布地移送ベルト２１２の幅は、ＵＦＴＣＳ１０で使用される布地１１４の最大幅より幅広であって、それにより、布地１１４の全幅が布地移送ベルト２１２によって支持されることは明らかである。さまざまな布地の適応及び張力制御を向上させるために、布地制御サブシステム２１０は、布地移送ベルト２１２が矢印２１５で示された方向に移動できるように構成されている。
【００６９】
図１にさらに示されているように、布地前進センサ２２０は、ナビゲーションセンサシステム（Beausoleil及びAllenに付与されて、Hewlett-Packard Companyに譲渡されている米国特許第６，１９５，４７５号「Navigation System for Handheld Scanner」に記載されているものなど）を有する。布地前進センサ２２０は、低角照明を使用して、布地１１４の表面上に高コントラストの影パターンを生じ、それにより、布地前進センサ２２０のＣＣＤアレイが、布地１１４の表面の画像を取り込む。ナビゲーションセンサシステムの電子機器回路及びソフトウェアを使用して、布地１１４の横縞及び他の移動変量を最小限に抑え、それによって印刷処理中の布地１１４のゆがみ及び不整印刷パターンを最小限に抑えるように、布地１１４の軸の動きを制御することができる。布地前進センサ２２０は、両方の布地特性決定及び張力制御サブシステム１３０ａ及び１３０ｂと連動可能に接続され、それによって、布地特性を印刷処理で考慮に入れることができる。
【００７０】
図１７を参照すると、印刷サブシステム２５０は、布地制御ベルト２１２ａ及び２１２ｂ間に位置している。図示のように、布地１１４が印刷サブシステム２５０の下側で布地制御ベルト２１２ａから布地制御ベルト２１２ｂへ進む時、布地１１４は距離２３２の間で支持されない。当該技術分野では既知であるように、印刷処理中にインクジェット滴が空気中を移動する時、インクジェット滴が布地１１４を通り抜けるか、吹き抜けて、布地１１４を支持している連続ベルトを汚すであろう。ベルトの汚染により、ベルトを清掃するために溶剤または水を使用する必要がある。図示の印刷サブシステム２５０内で無支持状態の布地１１４に印刷するようにシステムを構成することによって、インクは無支持距離２３２間を吹き抜けることができ、布地制御ベルト２１２ａ及び２１２ｂを汚さないであろう。このように、ＵＦＴＣＳ１０は、汚いと共に環境に優しくない水配管路または他の溶剤洗浄システムを必要としない。図示のように、布地１１４を吹き抜けることが不可避であるインクは、回収装置２３４によって回収することができ、これは、たとえば、印刷サブシステム２５０の下側に位置するトラフ、パッドまたは真空システムである。
【００７１】
２つの布地制御ベルト２１２ａ及び２１２ｂは、布地制御ベルト２１２のインク汚染を防止するのに加えて、ＵＦＴＣＳ１０の引張りローラに逆抵抗を与えるように構成されている。布地制御ベルト２１２は、矢印２１５によって示された方向に移動するように構成されて、それにより、ＵＦＴＣＳ１０によって布地に加えられる張力を正確に制御することができる。さらに図示の布地制御サブシステム２１０の構造により、布地制御ベルト２１２ａ、２１２ｂ間の無支持距離２３２を最小限に抑え、その結果、自由浮動する無支持布地１１４の距離２３２を最小限に抑えることができる。したがって、インク滴による汚染を回避するために、布地制御ベルト２１２間の距離２３２を使用されるインクジェットヘッドの散布高さ(swath height)よりわずかに大きくする必要がある。
【００７２】
次に図１８を参照すると、布地移送ベルト２１２を矢印２１６ａ及び２１６ｂで表される方向に移動させるように構成された全体として２３６で表す機構の断面図が示されている。印刷ヘッド２５２と布地１１４との間の隙間２３８が調節可能であり、したがって、最適印刷品質のパターンを広範囲の重量及び厚さの布地に印刷することができる。機構２３６は、凹凸検出及び除去サブシステム１５０と連通し、それにより、布地１１４を下げて印刷サブシステム２５０から離すことで、結び目が印刷ヘッド２５２に接触して、場合によってはそれを破損させることを防止することができる。アイドラローラ２１９を支持するアイドラシャフト２４２の各端部のＴ字形ブラケット２４０が、スライドガイドを有しており、スライドガイドによってアイドラローラ２１９を上下動させて、布地１１４及び印刷サブシステム２５０の印刷ヘッド２５２間の距離を制御することができる。Ｔ字形ブラケット２４０を上下動させることができ、それによって、布地表面が上下に移動する。Ｔ字形ブラケット２４０は、サーボ駆動部２４３によって動力を供給されるスクリュー駆動装置２４１で移動させることができる。アイドラローラ２１９を制御状態で垂直移動させるために、アイドラローラ２１９の回動点がＴ字形ブラケット２４０のガイド溝上へ上向きにばね付勢され、ばね付勢張力がアイドラシャフト２４２を回動させ、それにより、布地１１４の表面が制御状態で進む。上記ばね力はまた、ブラケット上のラック・ピニオン装置にバックラッシ制御力を与える。
【００７３】
布地１１４が後処理されるまで、布地１１４の実際の印刷色が最終的な色外観を顕色（発現）しないので、布地１１４の後処理が完了するまで、印刷布地１１４の実際の明度を確認することができない。布地１１４に印刷されたインクの実際のインク流量及び塗布パターン(lay-down pattern)は、サーマルヘッドアセンブリ（ＴＨＡ）の変動、熱ドリフト、変動する布地白色点、及び布地１１４の織り方（組織パタ-ン）の均一性の欠如のために、印刷ジョブ全体で変化する。したがって、これらの変動は、布地の最終色に、したがって、後処理の後の印刷ジョブの結果に影響する。これらの動的変動に対処すると共に印刷済み布地の色外観の変動を最小限に抑えるために、これらの変動は印刷ジョブ全体でリアルタイムに感知及び調節されるであろう。
【００７４】
図示の実施形態では、これらの変動が、図１の色一致濃度検出サブシステム３３０によって感知される。当該技術分野では既知のように、従来型印刷システムと異なって、インクジェットプリンタを使用する布地１１４の印刷処理は布地を着色剤で飽和させないので、デジタル印刷処理ではこれらの変動が布地の自然色によって増幅される。むしろ、デジタル印刷システムでは、従来型印刷システムの場合に布地に塗布される着色剤の量のわずかに１０〜２０％である最小量のインクを布地に付着させる。布地１１４の白色点が布地ロール１１２全体で変化するので、色一致濃度検出サブシステム３３０用の白色点較正システムとして、キャリッジセンサ２７０を使用することができる。キャリッジセンサは、布地の白色点を検出するために使用され、また、布地１１４上に塗布されるインクの量の調節を印刷サブシステム２５０の構成要素に命じて色一致が確実に得られるように動作構成することができる。
【００７５】
布地セルベッジ領域(fabric salvage area)の個別塗りつぶしパターンの印刷、及びリアルタイムでの光学濃度計によるこれらの塗りつぶしパターン全体の走査によって、色一致のニーズがリアルタイムでさらに満たされる。当該技術分野では既知のように、布地セルベッジ領域は通常、布地１１４の両縁部に沿った１／４−〜１／２−インチのストリップである。塗りつぶしパターンの選択は、印刷パターン及び布地１１４に印刷されるそれぞれのパターンに従って、各個別印刷ジョブ用に自動的かつ動的に、または手動で行うことができる。塗りつぶしパターンの反射率の値のドリフトを観察することによって、サーマルヘッドドリフト効果の一部についてサーマルインクジェット駆動データを補正することができる。
【００７６】
当該技術分野の専門家には、いずれの印刷ジョブでも、実際の画像被覆パターンが布地１１４に印刷されて、組み合わせた時に所望の色を生じることは明らかである。適当な時に、すなわち、印刷前に布地依存較正が最初に実行された時に張力及び色較正が決定された後、実際画像被覆パターンをそれぞれのレジスタにロードする。実際画像被覆パターンの生成に必要な信号がキャリッジボードへ送られて、モニター用に布地のセルベッジ領域に印刷される。色一致濃度検出サブシステム３３０のキャリッジセンサ２７０を使用して、印刷ジョブ中の布地セルベッジ領域の印刷パターンの光学濃度の平均値を読み取る。平均値を印刷ジョブ前の較正値と比較して、変動を補正できるように、サーマルヘッドアセンブリのタイミング及び動作パラメータを変更することができる。キャリッジセンサが色ぶれを感知する能力を向上させるために、さらに幾つかの多色ＬＥＤ光源を追加して、キャリッジセンサが布地インクのさらなる波長を認識できるようにしてもよい。
【００７７】
次に図１９を参照すると、布地１１４の布地セルベッジ領域２５６に印刷できる縁部印刷パターンの１つの可能な実施形態が示されている。縁部印刷パターンは、印刷ジョブ全体を通して常に印刷してもよいが、ＵＦＴＣＳ１０の必要に応じて実行してもよい。図示のように、布地１１４の各縁部に布地セルベッジ領域２５６が設けられている。ボックス２５８は、各印刷色用に布地セルベッジ領域２５６に印刷されたテスト領域である。たとえば、ボックス２５８ｂは黒色インクで印刷することができ、ボックス２５８ｍはマジェンタインクで印刷することができ、ボックス２５８ｙは黄色インクで印刷することができ、ボックス２５８ｃはシアンインクで印刷することができる。パターンを布地１１４の印刷ゾーン２６２に印刷した後、ボックス２５８を走査ゾーン２６０内でキャリッジセンサまたは濃度計によって走査する。円形領域２６４が、複数のボックスを含む領域２６６に拡大され、各ボックス２６９が、各印刷ヘッド２５２によって印刷される帯状インクを表す。円形領域２６６が領域２６８にさらに拡大されて、各ボックス２６９すなわち帯状印刷インクを含む。
【００７８】
図１９に示されている縁部印刷パターンは、印刷処理全体を通してほぼ連続的に実行され、それにより、ボックス２６９で表される所定インク塗布パターンの濃度検出が決定される。当該技術分野では既知のように、各印刷ヘッド２５２から放出されるインクの滴体積、方向性及び速度は、テスト帯状インクの平均及び局部吸着量と共に、ドリフトかつ変動するであろう。したがって、テスト帯状部分の連続監視は、制御パラメータの役をし、そのパラメータはＵＦＴＣＳ１０のエネルギ管理及び滴発生システムに送られるであろう。印刷ヘッド２５２のエネルギ、タイミング及びインク塗布パターンを適当に調節することによって、印刷ヘッド２５２から放出されるインクの滴体積及び方向性のドリフトが最小限に抑えられ、したがって、印刷ジョブで布地１１４に印刷される最終的な色結果の変動が最小限に抑えられる。
【００７９】
布地１１４にパターンを印刷した後、布地１１４の後処理が必要である。印刷後に布地は紙ほど迅速に乾燥しないので、乾燥設備が、布地インクジェット印刷システムの標準装備である場合が多い。また、布地のインクジェット印刷には、従来の紙への印刷時のインクの量の２〜６倍が必要であるので、印刷した布地の乾燥が重要である。乾燥処理を助けるために、ヒータブロワなどの乾燥機２２２が、図１の乾燥及び後処理サブシステム３１０に組み込むことができる高速乾燥装置である。図示のように、乾燥機２２２は、印刷サブシステム２５０の直後に配置されて、二液顔料インク系を硬化させるのにも十分な熱エネルギ出力容量を生じる。
【００８０】
乾燥後、布地１１４には、布地への染料または顔料の定着及び最終色の顕色を行うためのさらなる後処理段階が加えられる。当該技術分野では既知のように、後処理は、機械的または化学的のいずれかで達成することができる。布地に印刷するインクの種類、さまざまな定着または後処理に応じて、布地１１４に使用される段階には以下の、顔料／結合剤インク及び分散染料に使用される乾熱、酸性染料、分散染料及び反応性染料に使用される飽和蒸気、または一部の反応性染料に使用される薬品混合型飽和蒸気が含まれるであろう。図１のＵＦＴＣＳ１０では、乾燥及び後処理サブシステム３１０内に乾熱装置３１２及びスチーマ３１４が示されている。使用するインクの種類に応じて、図示のＵＦＴＣＳ１０が異なった種類の後処理装置を含むか、または後処理装置をまったく有しないことも、明らかであろう。たとえば、布地１１４を保管して、別の設備でオフライン式に後処理する場合、後処理装置がＵＦＴＣＳシステム１０の一部ではないであろう。もちろん、インクが安定状態にないであろうから、接触、圧力、引張りなどの要因による印刷パターンの劣化またはゆがみを確実に避けるために、印刷済み布地のロールを乾燥させて、注意深く取り扱う必要があるであろう。
【００８１】
後処理サブシステム３１０を印刷システム内に組み込むことによって、印刷処理でオンライン式に色忠実度チェックを実行することができる。したがって、図１に示されたような印刷システム内に後処理サブシステム３１０を組み込むことが効率的である。たとえば、後処理の後、一定の色の化学的性質が劇的に変わる、すなわち、反応系では青色が茶色になるので、印刷システム内に乾燥及び後処理サブシステム３１０を組み込むことによって、閉ループ色制御サブシステムを印刷システム内に組み込むことができる。後処理がない場合、疑似閉ループ系の初期較正及び計器読み取り値が真の色の指標である必要があり、印刷中の同一ロールの布地において色ぶれまたは色の変化を補正することができないであろう。
【００８２】
乾燥及び後処理サブシステム３１０を実行する際に、乾熱装置３１２及びスチーマ３１４の構造において考慮すべき要素には、使用する種類のインクの化学的性質の後処理段階に必要な時間、蒸気温度の制御、必要な蒸気の量、蒸気流量の均一性、硬質水管の必要性、及び未定着の印刷済み布地を後処理する前に未定着の印刷済み布地面を蒸気から分離することが含まれる。これらの要素は、仕上がり印刷布地の品質、耐久性及び取り扱い特性に影響する。乾燥及び後処理サブシステム３１０の構造及び構成は、図８及び図９を参照しながら記載したような、布地乾燥及び状態調節サブシステム１７０、１５０（図１を参照）及びその構成要素の構成と同様である。
【００８３】
布地１１４は、後処理されてから、図１に示されているように、閉ループ色制御サブシステム３３０を通過する。閉ループ色制御サブシステム３３０がＵＦＴＣＳ１０の一部である場合、インクが後処理されなければ、布地１１４に印刷された色の品質を確認できないため、ＵＦＴＣＳ１０が乾燥及び後処理サブシステム３１０も備えることは、当該技術分野の専門家には明らかであろう。当該技術分野では既知のように、布地の場合、布地の織り方のばらつきや、インク及び布地間の相互作用のために、紙の場合より印刷色のぶれが大きい。したがって、使用する布地及びインクの種類に左右されるジョブ毎に実際に得られた色の値をＵＦＴＣＳ１０にロードする。最終較正刷りの色マップを較正して線形化を実行した後、これらの値をロードすることができ、それにより、所望の調節が組み込まれる。インクの塗布時と最終色の測定時との間に時間遅れがあるので、色ぶれに対応するためにＵＦＴＣＳ１０が行う調節は、時間遅れによって制限される。
【００８４】
閉ループ色制御サブシステム３３０は、印刷済み布地の色ぶれを測定するためにさまざまな異なるセンサを使用することができる。たとえば、閉ループ色制御サブシステム３３０のセンサ３３２は、色一致濃度検出サブシステム２７０のキャリッジセンサと同様にすることができる。しかし、キャリッジセンサの小さい視野によってより高い解像度を得るために、キャリッジセンサを広げることができる。たとえば、図２０Ａには、布地１１４の織目内の視野３３３が示されているのに対して、図２０Ｂには、布地１１４の大きい織目領域を包含するようにキャリッジセンサの視野を広げることによって、より広い視野３３４を達成することができる。さらに、異なった色波長のさまざまな光源を使用して、収集される色情報をさらに向上させることができる。キャリッジセンサを広げることによって、平均信号の集積が高められて、異常な色測定値を生じる局部的なインク・布地相互作用が回避される。色測定を容易にするために、色一致濃度検出サブシステム２７０で布地セルベッジ領域に印刷される色を、閉ループ色制御サブシステム３３０での色測定に使用することができる。布地セルベッジ領域の色を測定する場合、色一致濃度検出サブシステム２７０及び閉ループ色制御サブシステム３３０の両方における色測定に、うまくつり合いがとれた自然光源を使用すべきである。布地１１４の測定色の処理にアルゴリズムを使用できることに留意されたい。
【００８５】
布地１１４は、後処理されてから、図１に示されているように、弛緩サブシステム３５０を通る。弛緩サブシステム３５０は、巻出しサブシステム１１０の光学ダンサーバー１１６と同様な光学ダンサーバー１１６および弛緩ゾーンとを備え、弛緩ゾーン３５０は巻出しサブシステム１１０における弛緩ゾーンに関して上述したものとほぼ同一の機能を果たす。
【００８６】
図１にさらに示されているように、ＵＦＴＣＳ１０は、巻戻しゾーン３７０も有する。巻戻しゾーン３７０は、未印刷布地ロール１１２から布地を巻出す代わりに、布地１１４を仕上げ印刷済みロール３７２に巻取る点を除いて、巻戻しゾーン３７０が図１の巻出しサブシステム１１０とほぼ同一であることは当業者であれば明らかである。
【００８７】
本明細書では、サブシステムのさまざまな構成要素をＵＦＴＣＳ１０のインライン式であるものとして記載してきたが、ＵＦＴＣＳ１０のさまざまな構成要素、サブシステム及びゾーンをオフライン式に、すなわち、ＵＦＴＣＳ１０から分離して実施することができ、それも本発明によって包含されることは明らかである。したがって、上記ＵＦＴＣＳ１０のさまざまな構成要素、サブシステム及びゾーンを他のデジタル印刷システムに使用するか、他の従来型印刷システムと組み合わせて使用することができる。
【００８８】
本発明をさまざまな図示の実施形態に関して示して説明してきたが、図示されないか、本明細書では特に記載されていない場合でも、本発明が関連する技術分野の専門家には明白であるさまざまな追加、削除及び変更が、特許請求の範囲に包含される本発明の範囲に入ると見なされる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、インクジェット方式による布地印刷システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の１つの実施形態に従った、裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムの概略図である。
【図２】本発明の巻出しサブシステムの１つの実施形態の一部の拡大斜視図である。
【図３】図２の巻出しサブシステム、及び本発明の実施形態の巻出しサブシステムとほぼ同様の巻戻しサブシステムの部分斜視図である。
【図４】本発明の布地特性決定及び張力制御サブシステムの第１実施形態の斜めローラ及び斜めローラの駆動モータの斜視図である。
【図５】本発明の１つの実施形態のスチーム台及びアイロン掛けローラと関連させた図４の布地特性決定及び張力制御サブシステムの斜視図である。
【図６】本発明のスチーム台及びアイロン掛けローラと関連させた布地特性決定及び張力制御サブシステムの第２実施形態の斜視図である。
【図７Ａ】本発明の教示を具現するしわ及び凹凸検出サブシステムの１つの実施形態に使用される低角照明システムの１つの実施形態の概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａのしわ及び凹凸検出及び除去サブシステムの、本発明の１つの実施形態で使用される照明連続スキームを説明する図である。
【図８】本発明の１つの実施形態のしわ取りサブシステムの１つの実施形態のスチーム台及びアイロン掛けローラの可能な１つの構造の断面図である。
【図９】図８に示された本発明の１つの実施形態のスチーム台の斜視図である。
【図１０】本発明の１つの実施形態の教示を具現しており、凹凸を検出し、その検出データに基づいて、印刷ヘッドの破損を回避できるようにペン及び布地の間隔を調節するために使用されるアルゴリズムの１つの実施形態のフローチャートである。
【図１１】インクジェット部材を結び目及び他の布地欠陥部と密接しないように保護する、本発明の印刷サブシステムの１つの実施形態に使用される印刷ヘッドキャリッジの１つの可能な構造の概略図である。
【図１２】本発明の教示を具現する布地予備状態調節サブシステムに関する布地特性決定及び張力制御サブシステムの構成の１つの実施形態の概略図である。
【図１３】考えられる直交する布地ひずみ挙動を布地内の誘発張力の関数として示す概略図である。これらの決定は、図５に示された本発明の１つの実施形態の布地特性決定及び張力制御サブシステムで行われる。
【図１４】図５の布地特性決定及び張力制御サブシステムのＣＣＤアレイの配置を示す概略図である。
【図１５】図５に示された本発明の１つの実施形態の布地特性決定及び張力制御サブシステムを通過する布地のウェブ張力を維持するために使用されるアルゴリズムを説明するフローチャートである。
【図１６】図１の裏紙を当てていない布地の搬送及び状態調節システムに使用される布地張力制御サブシステムの１つの実施形態の拡大図である。
【図１７】本発明の１つの実施形態の印刷サブシステムと関連させた図１６の布地移動制御サブシステムの概略図である。
【図１８】本発明の１つの実施形態の教示を具現する印刷サブシステムにおける布地距離制御システムに対して調節可能な印刷ヘッドと関連させた布地移動制御サブシステムの第２実施形態の概略図である。
【図１９】本発明の１つの実施形態の教示を具現する図１の色一致濃度検出サブシステムを使用して、付着しているインクの色及び実際の濃度を監視するために使用することができる印刷パターンの１つの実施形態の略図である。
【図２０Ａ】図１の閉ループ色制御サブシステムでの色の測定に使用される本発明の１つの実施形態の現在のキャリッジセンサの視野の略図である。
【図２０Ｂ】図１の閉ループ色制御サブシステムに使用されるキャリッジセンサの拡大視野の実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  材料送り込み、特性決定及び状態調節ゾーン
１１０  巻出しサブシステム
１１２  布地ロール
１１３  弛緩ゾーン
１１４  布地
１１６  布地レベル光センサ
１３０ａ、１３０ｂ  布地特性決定及び張力制御サブシステム
１５０  結び目、凹凸及びしわ検出サブシステム
１７０  布地乾燥及び状態調節サブシステム
２００  印刷及びプリンタ制御ゾーン
２１０  布地制御サブシステム
２５０  印刷サブシステム
２７０  キャリッジセンサ
３００  印刷後処理、乾燥及び巻戻しゾーン
３１０  乾燥及び後処理サブシステム
３３０  色一致濃度検出（デンシトメトリ）サブシステム
３５０  弛緩サブシステム
３７０  巻戻しゾーン
３７２  仕上げ印刷済みロール
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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