特許 6543623 プリントヘッド冷却器の機能を判定するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6543623

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】プリントヘッド冷却器の機能を判定するための方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20190628BHJP

   B41J 2/05 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/01 301

   B41J2/01 451

   B41J2/05

   B41J2/01 403

   B41J2/01 209

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-525914(P2016-525914)

(86)(22)【出願日】2014年10月30日

(65)【公表番号】特表2016-537222(P2016-537222A)

(43)【公表日】2016年12月1日

(86)【国際出願番号】EP2014073370

(87)【国際公開番号】WO2015063225

(87)【国際公開日】20150507

【審査請求日】2017年9月8日

(31)【優先権主張番号】13191298.2

(32)【優先日】2013年11月1日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】593016732

【氏名又は名称】オセ−テクノロジーズ ビーブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】ファン サス， ランベルトゥス エム．エル．

(72)【発明者】

【氏名】フロネンベルク， コルネリス イェー．

【審査官】 大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０１４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４９０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８６４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７２２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２６７７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１３５２１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−２７６５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０１６２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００１０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４５８０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１ − ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プリントヘッド冷却器の機能を判定するための方法であって、
ａ）プリントヘッドの面と熱接触する第１の面を含むプリントヘッド冷却器を作動させる工程と、
ｂ）前記プリントヘッドに所定量の熱を提供する工程と、
ｃ）前記プリントヘッド冷却器が作動する所定の期間Δｔの間に前記プリントヘッド内の複数の位置で前記プリントヘッドの温度Ｔを測定する工程と、
ｄ）測定された前記温度Ｔに基づいて前記プリントヘッド冷却器の機能を判定する工程と、
を含み、
前記所定量の熱は、前記プリントヘッド内に存在する液体に少なくとも１つの非噴射パルスを適用することによって提供され、
前記工程ｃ）において、前記複数の位置のうちの少なくとも１つの位置では前記温度Ｔが１回測定され、前記複数の位置のうちの少なくとも１つの別の位置では前記温度Ｔが複数回測定される、方法。

【請求項2】

前記工程ｃ）において、前記複数の位置のうちの少なくとも１つの別の位置では前記プリントヘッドの温度が少なくとも２度測定される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記プリントヘッド冷却器は、第２の面と、前記第１の面及び該第２の面との間に設けられた冷却液が流れるための冷却液流路とを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記冷却液の温度及び前記冷却液の流量が制御される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

プリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリであって、
前記プリントヘッドはインクを保持／収容するように構成されたインク室と、該インク室内のインクに非噴射パルスを適用するように構成された作動手段とを含み、
前記プリントヘッド冷却器は作動時に前記プリントヘッドの面と熱接触する第１の面を含み、
当該アセンブリは前記プリントヘッドの温度を測定するための温度測定手段をさらに含み、
当該アセンブリは請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法を行うように構成された制御手段をさらに含む、アセンブリ。

【請求項6】

前記プリントヘッド冷却器は第２の面と、前記第１の面及び該第２の面の間に設けられた冷却液を流すための冷却液流路とをさらに含む、請求項５に記載のアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプリントヘッド冷却器（print head cooler）の機能（functioning）を判定するための方法に関する。本発明はさらに、プリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリであって、前記の方法を行うように構成された制御ユニットをさらに含むアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

プリントヘッドを含むインクジェットプリンタでは、吐出される流体（例えばインク）の特性に加えてプリントヘッドの特性がプリントヘッドの温度及びプリントヘッド内部の流体の温度によって左右され得る。そのため、それらの温度は噴射プロセスの安定性に影響を及ぼし、ひいてはそれらの温度は印刷の品質に影響を及ぼし得る。

【0003】

インクジェットプリンタの動作中に流体及びプリントヘッドの所望の特性を維持するために、プリントヘッドの温度が制御される。プリントヘッドの温度は、例えばプリントヘッド及びプリントヘッド内部の流体を冷却するように構成されたプリントヘッド冷却器を用いることによって制御され得る。プリントヘッドの適切な機能がその温度によって左右されるのであれば、プリントヘッド冷却器が適切に機能するのを確実なものにすることが重要である。プリントヘッド冷却器の機能は冷却器の冷却能力を調査することによって評価され得る。しかしながら、そのような調査を行うためには、調査すべきプリンタから冷却器を取り外さなければならないことがある。冷却器をプリントヘッドから取り外し、そしてそれを再度プリンタに戻すには時間がかかるため、プリンタの生産性が低下し得る。

【0004】

従って、本発明は、プリンタの生産性を実質的に下げることなくプリントヘッド冷却器の機能を判定するための方法を提供することを目的とする。それに加えて、本発明は、プリンタを汚すことなくプリントヘッドの機能を判定するための方法を提供することを目的とする。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の目的は、プリントヘッド冷却器の機能を判定するための方法によって実現される。当該方法は、
ａ）プリントヘッドの面と熱接触する（thermal contact）第１の面を含むプリントヘッド冷却器を作動させる工程と、
ｂ）プリントヘッドに所定量の熱を提供する工程と、
ｃ）プリントヘッドの温度Ｔを測定する工程と、
ｄ）測定された温度Ｔに基づいてプリントヘッド冷却器の機能を判定する工程と、
を含み、
所定量の熱は、プリントヘッド内に存在する液体に少なくとも１つの非噴射（non-jetting）パルスを適用することによって提供される。

【0006】

インクジェットプリンタでは、プリントヘッドによってインクの液滴が受容媒体に適用され得る。プリントヘッドは液滴を吐出し、受容媒体に所定のパターンの液滴を適用することによって画像が形成され得る。いくつかの種類のプリントヘッドが知られており、そのうち圧電プリントヘッド及びサーマルプリントヘッドが最も一般的なプリントヘッドである。どちらの種類のプリントヘッドでも、インクの液滴を吐出するにはプリントヘッドにエネルギーを提供する必要がある。提供されるエネルギーの一部は液滴の運動エネルギーに変換され得るが、他の部分は熱エネルギーに変換され得る。プリントヘッドを動作させる際に生成される熱エネルギーはプリントヘッドの温度の上昇をもたらし得る。インクの粘度、圧電素子の特性等の噴射プロセスのパラメータは温度によって左右され得るため、プリントヘッドの温度の変化は望ましくない。温度を一定に保つために、プリントヘッドはプリントヘッド冷却器を備え得る。プリントヘッド冷却器はプリントヘッドと熱接触し得る。プリントヘッド冷却器は第１の面を含み得る。第１の面はプリントヘッドの面と熱接触し得る。例えば、プリントヘッドの内部で移動する流体のエネルギー散逸によってプリントヘッド内で熱が生成された場合、プリントヘッドの温度は上昇し得る。これは、熱エネルギーをプリントヘッドから冷却手段に移すための駆動力を提供する。

【0007】

冷却手段は任意の好適な冷却手段であり得る。例えば、冷却手段は、冷却液を用いてプリントヘッドから熱エネルギーを除去するように構成され得る。任意の好適な冷却液、例えば、水、緩衝用水、グリセロール、アルコール又はその混合物が用いられ得る。あるいは、プリントヘッドを冷却するために空気等の気体を用いてもよい。プリントヘッド冷却器は金属等の熱伝導材を含み得る。プリントヘッド冷却器の、プリントヘッドと熱接触する少なくとも１つの面が熱伝導材で構成され、それによってプリントヘッドとプリントヘッド冷却器との間で効率的な伝熱が行われるようにすることが好ましい。それに加えて、プリントヘッド冷却器の形状をプリントヘッドの形状に適合させて、プリントヘッドとプリントヘッド冷却器との間に十分な接触面ができるようにして、プリントヘッドとプリントヘッド冷却器との間で良好な伝熱を可能にしてもよい。任意で、プリントヘッド冷却器はプリントヘッドとプリントヘッド冷却器との間の接触を最適なものにするためにフレキシブルな形状の面を含んでもよい。

【0008】

冷却手段が適切に機能していれば、冷却手段は作動時にプリントヘッドの温度を所定の温度範囲内で維持し得る。しかしながら、冷却手段が適切に機能しない場合、冷却手段はプリントヘッドの温度の上昇を防止することができないことがある。あるいは、冷却手段が冷却し過ぎると、プリントヘッドの温度は所定の温度範囲よりも低い温度に低下し得る。

【0009】

上記の方法の工程ａ）では、プリントヘッド冷却器が作動される。例えば、プリントヘッド冷却器が冷却液を用いる冷却器の場合、冷却液が冷却器を流れ得る。プリントヘッド冷却器が作動されると、プリントヘッド冷却器はプリントヘッド及びプリントヘッド内に収容されているインク等の流体からある量の熱を除去し得る。プリントヘッド冷却器による熱の除去はプリントヘッドの温度に影響を及ぼし得る。なお、冷却手段によって除去される熱の量がゼロの場合がある。これは、プリントヘッド冷却器が全く機能しない場合、例えば冷却液の流路が塞がれている場合に生じ得る。

【0010】

工程ｂ）では、所定の量の熱がプリントヘッドに提供される。所定量の熱は、プリントヘッド内に存在する液体に少なくとも１つの非噴射パルスを適用することによって提供される。プリントヘッドの作動手段は流体の液滴を噴射するためのパルスを提供し得る。これらのパルスは受容媒体に画像を提供するのに用いられ得る。それに加えて、プリントヘッドの作動手段は非噴射パルスも提供し得る。非噴射パルスは流体の液滴を噴射しないように構成されたパルスであり得る。非噴射パルスが流体に適用されると、流体内で運動が起こり得る。例えば、非噴射パルスが適用されるとノズル内又はノズルの近傍に位置する流体のメニスカスが振動し得る。非噴射パルスはインクの液滴を噴射しないように構成されているため、非噴射パルスが適用された場合にはプリントヘッド環境にインクが提供されない。そのため、非噴射パルスが適用されてもプリントヘッド環境は汚染されない。例えば、プリントヘッドの近傍では受容媒体にインクの液滴が提供されない。さらに、印刷装置の周囲の部品、例えば他のプリントヘッドは非噴射パルスを適用する場合に汚染されない。その結果、プリントヘッド冷却器の機能を判定するためにプリントヘッドを印刷装置から取り外す必要がない。

【0011】

非噴射パルスを適用することによって流体内で生成される運動は流体内で熱を生成する。例えば、摩擦が運動の減衰をもたらし、運動エネルギーが熱エネルギー（熱）に変換され得る。それに加えて、非噴射パルスを適用する際に作動手段内で熱が生成され得る。

【0012】

流体内で生成される熱は流体の加熱をもたらし、ひいてはプリントヘッドの加熱をもたらし得る。非噴射パルスはプリントヘッド及びプリントヘッド内の流体に所定量の熱を提供し得る。プリントヘッド及び流体の熱特性は既知であり得る。

【0013】

非噴射パルスはプリントヘッドの作動手段を用いて提供され得る。例えば、作動手段は圧電素子を含み得る。プリントヘッドは液滴を噴出することができるように作動手段を備え得る。そのため、本発明に係る方法を適用するのに追加のヒーターが必要にならない。

【0014】

工程ｃ）では、プリントヘッドの温度Ｔが測定される。温度は好適な温度測定手段を用いて測定され得る。例えば、温度は温度計又は熱電対を用いて測定され得る。あるいは、プリントヘッドの温度は高温計を用いて測定され得る。

【0015】

工程ｄ）では、測定された温度Ｔに基づいてプリントヘッド冷却器の機能が判定され得る。

【0016】

工程ｂ）で提供される所定量の熱はプリントヘッドの温度の上昇をもたらし得る。実際の温度の上昇はプリントヘッドに供給される熱の量に加えて、冷却によってプリントヘッドから除去される熱の量に左右され得る。プリントヘッドに提供される熱は所定量の熱であるため、プリントヘッドの温度の上昇は冷却によってプリントヘッドから除去される熱の量の情報を提供し、ひいてはプリントヘッド冷却器の機能についての情報を提供する。

【0017】

プリントヘッドの測定された温度Ｔは少なくとも１つの基準温度Ｔ_ｒｅｆと比較される。少なくとも１つの基準温度Ｔ_ｒｅｆは好適に選択され得る。例えば、Ｔ_ｒｅｆは、例えばプリントヘッド冷却器をオンにしてプリントヘッドを動的に冷却せずにプリントヘッドに所定量の熱を適用した後のプリントヘッドの温度であり得る。この場合、測定された温度Ｔが基準温度Ｔ_ｒｅｆよりも低い場合、プリントヘッド冷却器は少なくも部分的に機能していると結論付けられ得る。

【0018】

あるいは又はそれに加えて、Ｔ_ｒｅｆは作動中のプリントヘッドの温度であり、プリントヘッドは全開で（fully）機能するプリントヘッド冷却器を備える。この場合、測定された温度Ｔが基準温度Ｔ_ｒｅｆよりも高い場合、プリントヘッド冷却器が全開で機能していないと結論付けられ得る。

【0019】

プリントヘッド冷却器がどの程度機能しているかを判定するために、測定された温度Ｔは２つ以上の基準温度と比較され得る。

【0020】

所定量の熱を適用した後のプリントヘッドの温度は１つの位置又は複数の位置で測定され得る。後者の場合、プリントヘッド冷却器が局所的に機能しているかを判定するために、複数の位置で測定された温度のそれぞれが少なくとも１つの基準温度Ｔ_ｒｅｆと比較され得る。

【0021】

一実施形態では、測定された温度Ｔを複数の基準温度と比較することによってプリントヘッド冷却器の機能が工程ｄ）で判定される。

【0022】

複数の基準温度は多数の基準温度を含み得る。複数の基準温度の一例としては、最高温度Ｔ_{ｒｅｆ ｍａｘ}、高温Ｔ_{ｒｅｆ ｈｉｇｈ}及び低温Ｔ_{ｒｅｆ ｌｏｗ}を含み、Ｔ_{ｒｅｆ ｌｏｗ}＜Ｔ_{ｒｅｆ ｈｉｇｈ}＜Ｔ_{ｒｅｆ ｍａｘ}である一連の基準温度が挙げられる。最高温度Ｔ_{ｒｅｆ ｍａｘ}は所定量の熱が適用されているが冷却されていないプリントヘッドの温度であり得る。そのため、工程ｃ）において、測定された温度Ｔ＝Ｔ_{ｒｅｆ ｍａｘ}である場合、プリントヘッド冷却器が全く機能していないと工程ｄ）で結論付けられ得る。

【0023】

高温Ｔ_{ｒｅｆ ｈｉｇｈ}はプリントヘッドが適切に機能することができる最高温度であり得る。低温Ｔ_{ｒｅｆ ｌｏｗ}はプリントヘッドが適切に機能することができる最低温度であり得る。そのため、工程ｃ）において、Ｔ_{ｒｅｆ ｌｏｗ}とＴ_{ｒｅｆ ｈｉｇｈ}との間の温度が検出された場合、プリントヘッド冷却器は適切に機能していると工程ｄ）で結論付けられ得る。工程ｃ）において、測定された温度ＴがＴ_{ｒｅｆ ｌｏｗ}よりも低い場合、プリントヘッド冷却器は冷しすぎるという意味で故障していると工程ｄ）で判定され得る。これは、例えばプリントヘッド冷却器が冷却液を用い、その冷却液の温度が低すぎるといった状況で起こり得る。

【0024】

工程ｃ）で測定された温度ＴがＴ_{ｒｅｆ ｈｉｇｈ}とＴ_{ｒｅｆ ｍａｘ}との間である場合、プリントヘッド冷却器は全開で機能していないと工程ｄ）で判定され得る。

【0025】

一実施形態では、プリントヘッド冷却器は第１の所定の期間Δｔ_１作動される。プリントヘッド冷却器によってプリントヘッドから除去される熱の量はプリントヘッド冷却器が作動される時間によって左右され得る。プリントヘッド冷却器が作動する時間が長いほど、より多くの熱が除去され得る。プリントヘッドから除去される熱の量はプリントヘッドの温度に影響を及ぼし得る。従って、プリントヘッド冷却器はプリントヘッドの機能を正確に判定するために第１の所定の期間Δｔ_１作動され得る。

【0026】

一実施形態では、プリントヘッドの温度Ｔは、所定量の熱を適用した後に第２の所定の期間Δｔ_２経過してから測定される。所定量の熱はプリントヘッド又はプリントヘッド内の流体に局所的に適用され得る。何ら理論に縛られることを望むものではないが、温度はプリントヘッド全体で均一には上昇しないものと考えられる。所定の量の熱を適用した後に第２の所定の期間Δｔ_２待つことによって、プリントヘッド全体で熱が放散されて、プリントヘッド全体で温度がより均一なものになり得る。

【0027】

一実施形態では、（所定の期間Δｔの間に）プリントヘッドの温度が少なくとも２度測定される。

【0028】

２回以上の測定が行われれば、プリントヘッドの機能はより正確に判定され得る。例えば、プリントヘッドの温度は異なる時間間隔で測定され得る。その場合、プリントヘッドの温度は時間関数として観察され得る。

【0029】

プリントヘッドの温度Ｔはプリントヘッド内の複数の位置で判定され得る。異なる位置で温度Ｔを判定することによって、プリントヘッド冷却器の局所的な故障が検出され得る。温度Ｔを複数の位置で測定する場合、温度Ｔは複数の位置のそれぞれで１度測定してもよいし複数回測定してもよい。あるいは、複数の位置のうちの少なくとも１つの位置では温度Ｔが１度測定され、複数の位置のうちの少なくとも別の１つの位置では、温度Ｔが複数回測定され得る。

【0030】

一実施形態では、プリントヘッド冷却器は、第２の面と、第１の面及び第２の面の間に設けられた冷却液が流れるための冷却液流路とをさらに含む。

【0031】

プリントヘッド冷却器の第１の面はプリントヘッドと接触し得る。この第１の面を通じて、プリントヘッド冷却器とプリントヘッドとは熱伝導性接触し合い得る。プリントヘッドからプリントヘッド冷却器に熱が流れてプリントヘッドから熱が除去されることによってプリントヘッドの温度が低下する。プリントヘッド冷却器は第２の面をさらに含み得る。第２の面はプリントヘッドの面と接触していてもよいし接触していなくてもよい。プリントヘッド冷却器の第１の面と第２の面との間には冷却液流路が設けられ得る。冷却液流路は冷却液を収容するとともに冷却液が流れるように構成され得る。冷却液は、例えば水；食塩水等の水溶液；有機溶剤；又はグリセロール等の水と有機溶剤との混合物を含み得る。冷却液が流れることはプリントヘッド等の物体を冷却するのに効率的な方法である。冷却液流路は冷却液入口及び冷却液出口を備え得る。冷却液入口及び冷却液出口を通じて冷却液流路は冷却液貯蔵部と連通し得る。

【0032】

さらなる実施形態では、冷却液の温度及び冷却液の流量が制御される。

【0033】

冷却液を用いるプリントヘッド冷却器によって除去される熱の量は、例えば冷却液の流量に加えて冷却液の温度によって左右され得る。冷却液の流れが多いほど、より多くの熱がプリントヘッドから除去され得る。冷却液の温度が低いほど、より多くの熱がプリントヘッドから除去され得る。そのため、プリントヘッド冷却器の機能は冷却液の流量及び温度に左右され得る。そのため、本発明に係る方法を行う場合に測定される温度Ｔは冷却液の流れ及び温度に左右され得る。従って、冷却液の温度及び／又は冷却液の流量が制御され得る。

【0034】

本発明のさらなる態様では、プリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリが提供される。プリントヘッドはインクを収容するように構成されたインク室と、該インク室内のインクに非噴射パルスを適用するように構成された作動手段とを含み、プリントヘッド冷却器は作動時にプリントヘッドの面と熱接触する第１の面を含み、当該アセンブリはプリントヘッドの温度を測定するための温度測定手段をさらに含み、当該アセンブリは本発明に係る方法を行うための制御手段をさらに含む。

【0035】

そのため、本発明に係るプリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリは本発明に係る方法を行うように構成されている。温度測定手段は従来の温度測定手段であり得る。温度測定手段の既知の非限定的な例としては温度計、熱電対及び高温計が挙げられる。プリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリは１つの温度測定手段を備えていてもよいし、あるいは複数の温度測定手段を備えていてもよい。

【0036】

制御手段は好適な制御手段、例えばコンピュータであり得る。制御手段は、本発明に係る方法をコンピュータに行うよう命令するためのコンピュータプログラム命令を保持する好適なコンピュータ可読媒体を含み得る。

【0037】

一実施形態では、プリントヘッド冷却器は第２の面と、第１の面及び第２の面の間に設けられた冷却液が流れるための冷却液流路とをさらに含む。

【0038】

そのため、この実施形態に係るアセンブリは本発明の一実施形態に係る方法を行うように構成されている。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】図１は、インクジェット印刷システムの概略図を示す。

【図2】図２は、インクジェットマーキング装置の概略図を示し、図２Ａ及び図２Ｂはインクジェットヘッドのアセンブリを示し、図２Ｃはインクジェットヘッドの一部の詳細図を示す。

【図3】図３は、プリントヘッド及びプリントヘッド冷却器のアセンブリの概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図面中、同じ参照符号は同じ要素を表す。

【0041】

図１及び図２Ａ〜図２Ｃに示す添付の図面を参照しながら、本発明に係るインクが好適に用いられ得る印刷プロセスを説明する。図１及び図２Ａ〜図２Ｃはインクジェット印刷システム及びインクジェットマーキング装置の概略図をそれぞれ示す。

【0042】

図１は受容媒体Ｐのシートを示す。画像受容媒体Ｐは、例えば紙、段ボール、ラベル用紙、コート紙、プラスチック、機械コート紙又は布地で構成され得る。あるいは、受容媒体はウェブ状（図示せず）の媒体であり得る。媒体Ｐは、搬送機構１２の支援によって矢印５０及び５１で示す運搬方向に搬送される。搬送機構１２は１つ（図１に示すように）又はそれ以上のベルトを含む駆動ベルトシステムであり得る。あるいは、これらのベルトのうちの１つ以上が１つ以上のドラムに置換されてもよい。搬送機構は印刷プロセスの各工程におけるシート搬送の要件（例えは、シート位置合わせ精度）に応じて好適に構成され得る。そのため、搬送機構は１つ以上の駆動ベルト及び／又は１つ以上のドラムを含み得る。受容媒体のシートを適切に運搬するためには、搬送機構にシートを固定する必要がある。固定する方法は特に限定されておらず、静電固定、機械固定（例えばクランピング）及び真空固定から選択され得る。

【0043】

以下で説明する印刷プロセスは媒体前処理工程、画像形成工程、乾燥・固定工程及び任意で後処理工程を含む。

【0044】

図１は、受容媒体Ｐのシートが第１の前処理モジュール１３に運搬されるとともにそれを通過し得るのを示す。第１の前処理モジュール１３は、プレヒーター、例えば輻射ヒーター、コロナ／プラズマ処理ユニット、気体性酸処理ユニット又はそれらのうちの任意のものの組み合わせを含み得る。その後任意で前処理液適用部材１４において所定量の前処理液が受容媒体Ｐの表面に適用される。具体的には、前処理液は前処理液の貯蔵タンク１５から２つのロール１６及び１７を含む前処理液適用部材１４に提供される。２つのロールの各表面はスポンジ等の多孔性樹脂材料で覆われ得る。先ず補助ロール１６に前処理液が供給された後で前処理液が主ロール１７に移されて、所定量が受容媒体Ｐの表面に適用される。その後、前処理液が適用された画像受容媒体Ｐは乾燥部材１８によって加熱及び乾燥され得る。乾燥部材１８は、前処理液の水分量を所定の範囲に減らすために前処理液適用部材１４の下流位置に配置される乾燥ヒーターで構成され得る。受容媒体Ｐに提供される前処理液中の全水分量に基づいて水分量が１．０重量％〜３０重量％減らされることが好ましい。

【0045】

搬送機構１２が前処理液で汚染されるのを防止するために、クリーニングユニット（図示せず）を設ける及び／又は搬送機構を前述したように複数のベルト又はドラムで構成するようにしてもよい。後者は搬送機構の上流部分、とりわけ印刷領域内での搬送機構の汚染を防止する。

【0046】

画像形成
画像形成は、インクジェットインクが充填されたインクジェットプリンタを用いて、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドから印刷媒体上にインクの液滴が吐出されるように行われる。インクジェットインクは本発明に係るインクジェットインクであり得る。

【0047】

画像形成にはシングルパスインクジェット印刷及びマルチパス（即ち走査）インクジェット印刷のどちらを用いてもよいが、高速印刷を効果的に行える点からシングルパスインクジェット印刷を用いることが好ましい。シングルパスインクジェット印刷は、受容媒体がインクジェットマーキングモジュールの下を一度通る（single passage）ことでインクの液滴が受容媒体に堆積されて画像の全画素が形成されるインクジェット記録法である。

【0048】

図１において、参照符号１１はインクジェットマーキングモジュールを表し、インクジェットマーキングモジュールは、異なる色のインク（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）を吐出するようにそれぞれ配置された４つのインクジェットマーキング装置（参照符号１１１、１１２、１１３及び１１４で表す）を含む。各ヘッドのノズルピッチは例えば約３６０ｄｐｉである。本発明では、「ｄｐｉ」は２．５４ｃｍ当たりのドット数を示す。

【0049】

シングルパスインクジェット印刷で用いられるインクジェットマーキング装置１１１、１１２、１１３、１１４は、二重矢印５２で示す所望の印刷範囲の少なくとも幅の長さＬを有する。印刷範囲は矢印５０及び５１で示す媒体搬送方向に対して垂直である。インクジェットマーキング装置は前記の所望の印刷範囲の少なくとも幅の長さを有する１つのプリントヘッドを含み得る。インクジェットマーキング装置は２つ以上のインクジェットヘッドを組み合わせて、個々のインクジェットヘッドの長さの合計が印刷範囲の幅全体をカバーするように構成してもよい。そのように構成されたインクジェットマーキング装置はページワイドアレイ（ＰＷＡ）プリントヘッドとも呼ばれる。図２Ａは、２つの平行な列に配置された７つの個々のインクジェットヘッド（２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７）を含むインクジェットマーキング装置１１１（１１２、１１３、１１４は同じであり得る）を示す。第１の列は４つのインクジェットヘッド（２０１〜２０４）を含み、第２の列は、第１の列のインクジェットヘッドに対してスタガ構成（staggered configuration）で配置された３つのインクジェットヘッド（２０５〜２０７）を含む。スタガ配置は、インクジェットマーキング装置の長さ方向において実質的に等距離にあるページワイドアレイのノズルを提供する。スタガ構成は、第１の列のインクジェットヘッド及び第２の列のインクジェットヘッドが重なる領域においてノズルの重複も提供する（図２Ｂの７０参照）。スタガ構成は、例えば第２の列のインクジェットヘッドのノズルの位置がノズルピッチ（ノズルピッチはインクジェットヘッド内の隣接するノズル間の距離ｄ_{ｎｏｚｚｌｅ}（図２Ｂの８０の詳細図である図２Ｃを参照））の半分だけインクジェットマーキング装置の長さ方向にシフトされるように第２の列のインクジェットヘッドを配置することによってインクジェットマーキング装置の長さ方向のノズルピッチを下げる（よって印刷解像度を上げる）ためにさらに用いられ得る。各列のノズルの位置が他の全ての列のノズルの位置に対して長さ方向にシフトされるようにそれぞれ配置されたより多くの列のインクジェットヘッドを用いることによって解像度をさらに高めることができる。

【0050】

インクの吐出による画像形成では、使用されるインクジェットヘッド（即ちプリントヘッド）はオンデマンド型又は連続型のいずれかのインクジェットヘッドであり得る。インク吐出システムとしては、電気機械変換システム（例えば、シングルキャビティ型、ダブルキャビティ型、ベンダ型、ピストン型、シアーモード型又はシェアードウォール型）又は伝熱変換システム（例えばサーマルインクジェット型又はバブルジェット（登録商標）型）の何れかを用いることができる。それらのうち、現在の画像形成法において直径が３０μｍ以下のノズルを有する圧電型インクジェット記録ヘッドを用いるのが好ましい。

【0051】

図１は、受容媒体Ｐが前処理の後でインクジェットマーキングモジュール１１の上流部に運搬されるのを示す。その後、受容媒体Ｐの幅全体がカバーされるように配置されたインクジェットマーキング装置１１１、１１２、１１３及び１１４のそれぞれから吐出される各色のインクによって画像形成が行われる。

【0052】

任意で、受容媒体の温度を制御しながら画像形成を行ってもよい。この目的のために、インクジェットマーキングモジュール１１の下の搬送機構（例えばベルト又はドラム）の表面の温度を制御するために温度制御装置１９が配置され得る。温度制御装置１９は受容媒体Ｐの表面温度を、例えば１０℃〜１００℃の範囲に制御するのに用いられ得る。温度制御装置１９は、受容媒体の表面温度を上記の範囲内に制御するために輻射ヒーター等のヒーターと、冷却手段、例えばコールドブラストとを含み得る。その後、印刷の間に受容媒体Ｐはインクジェットマーキングモジュール１１の下流部に運搬される。

【0053】

乾燥・固定
受容媒体上に画像が形成された後、印刷物を乾燥させるとともに画像を受容媒体に固定させる必要がある。乾燥は溶剤、とりわけ、選択された受容媒体に対する吸収特性が悪い溶剤を蒸発させることを含む。

【0054】

図１は、ヒーター、例えば輻射ヒーターを含み得る乾燥・固定ユニット２０を概略的に示す。画像の形成後、印刷物は乾燥・固定ユニット２０に運搬されるとともにそれを通過する。印刷物は、印刷された画像中に存在する水及び／又は有機共溶剤等の溶剤が蒸発するように加熱される。蒸発の速度、ひいては乾燥の速度は乾燥・固定ユニット２０における空気リフレッシュ速度を上げることによって上げることができる。同時に、印刷物が最低造膜温度（ＭＦＦＴ）よりも高い温度に加熱されるためにインクの造膜が起こる。乾燥・固定ユニット２０内での印刷物の滞留時間及び乾燥・固定ユニット２０が動作する温度は、印刷物が乾燥・固定ユニット２０を出たときに乾燥され且つ丈夫な印刷物が得られるように最適化される。前で説明したように、乾燥・固定ユニット２０内の搬送機構１２は印刷装置の前処理部及び印刷部の搬送機構から分離され得るとともにベルト又はドラムを含み得る。

【0055】

後処理
印刷物の印刷耐久性又は光沢度等の他の特性を向上させるために、印刷物に後処理を施してもよい。本印刷プロセスでは後処理は任意の工程である。例えば、印刷物は印刷物をラミネート加工することによって後処理が施される。あるいは、後処理工程は、印刷された記録媒体上に透明な保護膜を形成するために、インクジェットインクが適用されたコート層の表面に後処理液を適用（例えば噴射により）する工程を含み得る。

【0056】

これまでは、画像形成工程が前処理工程（例えば（水性）前処理液の適用）及び乾燥・固定工程とインラインで（in-line）行われる（全てが同じ装置によって行われる）ものとして印刷プロセスを説明した（図１参照）。しかしながら、印刷プロセスは前で説明した実施形態に限定されない。ある方法では、２つ以上の機械がベルトコンベア、ドラムコンベア又はローラーを通じて連結され、（任意の）コーティング溶液を乾燥する工程、インクジェットインクを吐出して画像を形成する工程及び印刷した画像を乾燥・固定する工程が行われる。しかしながら、上記で定義したインライン画像形成方法を用いて画像形成を行うことが好ましい。

【0057】

図３はプリントヘッド２００及びプリントヘッド冷却器３００のアセンブリ３３０の概略図を示す。プリントヘッド２００及びプリントヘッド冷却器３００は互いに接触して配置されている。プリントヘッド２００の第１の面（図示せず）とプリントヘッド冷却器３００のある面とが互いに接触して配置されている。これらの面を通じて、プリントヘッド２００とプリントヘッド冷却器３００との間で熱交換を行うことができる。プリントヘッド冷却器３００は冷却液入口３１０及び冷却液出口３２０を備える。冷却液は冷却液入口３１０を通じてプリントヘッド冷却器３００に流入し得る。冷却液は冷却液出口３２０を通じてプリントヘッド冷却器から流出し得る。プリントヘッド冷却器３００の内部には冷却液流路（図示せず）が設けられている。冷却液はアセンブリ３３０から熱を除去し得る。冷却液入口３１０及び冷却液出口３２０は冷却液源（図示せず）に連結され得る。冷却液源は例えば冷却液貯蔵部及び冷却液温度制御手段を含み得る。

【0058】

プリントヘッド２００はノズルプレート７１を含む。ノズルプレート７１には複数のノズルが設けられている。プリントヘッド２００は温度測定手段４００を備える。温度測定手段４００はプリントヘッド２００の温度を測定するように構成されている。温度測定手段は、例えば温度計又は熱電対であり得る。なお、図３には１つの温度測定手段４００のみを図示しているが、プリントヘッド２００は任意で複数の温度測定手段を備えていてもよい。アセンブリ３３０は制御手段５００をさらに含む。制御手段は温度測定手段４００、プリントヘッド２００及びプリントヘッド冷却器３００に作動的に連結されている。制御手段５００はアセンブリ３３０の動作を制御するように構成され得る。例えば、制御手段５００はプリントヘッド冷却器３００の動作を制御し得る。制御手段５００は温度測定手段４００からプリントヘッドの温度に関するデータを受信し得る。これらのデータに基づいて、制御手段はプリントヘッド冷却器３００の機能を判定し得る。制御手段は例えばコンピュータであり得る。

【0059】

本発明の詳細な実施形態を本明細書で開示してきたが、開示した実施形態は、様々な形で実施可能な本発明の例示に過ぎないことが分かる。従って、本明細書で開示した具体的な構造及び機能についての詳細を限定的に解釈するのではなく、請求項の根拠として及び事実上適切な全ての詳細構造で本発明を様々な形で用いるのを当業者に教示するための例示的根拠として解釈すべきである。特に、別々の従属項で提示及び記載の特徴は組み合わせで適用され得る。そのような請求項の任意の組み合わせがここに開示される。

【0060】

また、本明細書で使用の用語及び表現は限定を意図したものではなく、むしろ本発明の理解可能な説明を提供するために用いたものである。本明細書で使用の「ａ」又は「ａｎ」は１つ以上と定義される。本明細書で使用の複数という用語は２つ以上と定義される。本明細書で使用の他のという用語は、少なくとも第２以上と定義される。本明細書で使用の含有する及び／又は有するという用語は、含む（即ち、オープンランゲージ）を意味すると定義される。本明細書で使用の連結されたという用語は、必ずしも直接的ではないが接続されていることと定義される。

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】