JP7852294B2 - 印刷装置及び制御プログラム - Google Patents

印刷装置及び制御プログラム

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Description

本発明は、インクと反応する揮発成分を含む前処理液が塗布された印刷媒体にインクを吐出して印刷可能な印刷装置及び制御プログラムに関する。
特許文献1には、液状の前処理剤が塗布された印刷媒体にカラーインクを吐出する前に、前処理剤を蒸発させ、その後、カラーインクを吐出するインクジェットヘッドを含む印刷装置について記載されている。これにより、カラーインクを吐出する前に、前処理剤の乾燥を適切に促進することができる。
特開2019-155726号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の印刷装置において、印刷媒体に塗布された前処理剤が印刷中において揮発すると、その揮発成分がインクジェットヘッドのノズル内のインクと反応することがある。インクと前処理剤の揮発成分とが反応することで、ノズル内のインクが凝集して吐出不良が生じたり、インクに色変化が生じるなどの不具合が生じる問題がある。
そこで、本発明の目的は、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能な印刷装置及び制御プログラムを提供することである。
本発明の印刷装置は、インクを吐出するノズルを有するヘッドと、インクと反応する揮発成分を含む前処理液が塗布された印刷媒体を支持可能なプラテンと、制御部と、を備えており、前記制御部は、前記ノズルからインクを吐出させる吐出駆動と、前記ノズルからインクを吐出させない非吐出駆動とを前記ヘッドに実行させることができ、前記ヘッドと印刷媒体とが対向しているときにおいて、前記吐出駆動を前記ヘッドに実行させて前記ノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出する吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させる。
本発明の制御プログラムは、インクを吐出するノズルを有するヘッドと、インクと反応する揮発成分を含む前処理液が塗布された印刷媒体を支持可能なプラテンと、を備えた印刷装置の制御部に、前記ノズルからインクを吐出させる吐出駆動と、前記ノズルからインクを吐出させない非吐出駆動とを前記ヘッドに実行させることを可能とし、前記ヘッドと印刷媒体とが対向しているときにおいて、前記吐出駆動を前記ヘッドに実行させて前記ノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出する吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させる処理を実行させる。
本発明の印刷装置及び制御プログラムによると、ヘッドと印刷媒体とが対向しているときにおいて、吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、非吐出駆動をヘッドに実行させることが可能となる。非吐出駆動によって、ノズルからインクを吐出しない程度にインクに振動を与え、メニスカス近傍のインクと当該メニスカスよりも上流側のインクとを攪拌させることができる。このように吐出期間以外の少なくとも一部の期間に非吐出駆動が実行されることによって、前処理液の揮発成分と反応したメニスカス近傍のインクが上流側のインクと攪拌される。このため、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る印刷装置の概略斜視図である。 図1に示す印刷装置の内部構造を示す平面図である。 図1に示す印刷装置の内部構造を示す正面図である。 キャリッジを下方から見たときの模式図である。 図1に示す印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。 吐出駆動される場合に、制御部から出力されるパルス信号の波形図である。 非吐出駆動される場合に、制御部から出力されるパルス信号の波形図である。 図1に示す印刷装置に印刷指令が入力されたときに実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。 (a)はプラテンが支持位置から印刷前待機位置に搬送されたときの状況を示す図であり、(b)はプラテンが印刷前待機位置から印刷位置に搬送されたときの状況を示す図である。 本発明の変形例に係る印刷装置の概略平面図である。 図10に示す印刷装置に印刷指令が入力されたときに実行される処理手順の一例を示すフローチャートである。
本発明の印刷装置1を、図面を参照しつつ説明する。以下の説明においては、印刷装置1が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向及び前後方向(本発明の「交差方向」)が定義され、印刷装置1を前方から見て左右方向(本発明の「一方向」)が定義される。
図1に示す印刷装置1はインクジェットプリンタであり、印刷媒体にインクを吐出して印刷を行う。印刷装置1は、白、黒、イエロー、シアン、およびマゼンタの5色のインクを用いて、印刷媒体にカラー画像を印刷できる。印刷媒体は、布帛、紙等である。本実施形態においては、印刷媒体として、例えば、ポリエステル繊維を含むTシャツをいう。印刷装置1が印刷媒体(Tシャツ)に印刷を実行する際は、予め前処理液が塗布された印刷媒体がプラテン12に配置される。前処理液は、前処理液上に吐出されたインクと反応することでインクの成分を凝集させ、滲みの発生を防ぐ。前処理液の揮発成分には、ギ酸などの有機酸が含まれている。
以下では、5色のインクのうち白色のインクを「白インク」(本発明の「第1インク」)という。5色のインクのうち黒、シアン、イエロー、およびマゼンタの4色のインクを総称する場合、またはいずれかを特定しない場合「カラーインク」(本発明の「第2インク」)という。白インクとカラーインクとを総称する場合、またはいずれかを特定しない場合、単に「インク」という。白インクは画像の白色を表す部分として、またはカラーインクの下地として印刷に用いられる。カラーインクは、白インクによる下地の上に吐出され、カラー画像の印刷に用いられる。
図1~図3を参照し、印刷装置1の外観構成を説明する。印刷装置1は、図1に示すように、筐体8、プラテン12、搬送機構14、操作部15、及び、表示画面16を含む。筐体8は、略直方体形状を有し、前面の左右及び上下方向の略中央に矩形状のプラテン開口13が形成されている。筐体8内には、5色のインクが収容された5つのカートリッジ(不図示)が収納されている。プラテン12は、図2に示すように、略矩形平面形状を有する板状部材からなる。プラテン12の上面は、印刷媒体を支持する支持面12aである。
操作部15は、プラテン開口13から前方に突出したプラテン支持部37(後述する)の左右両端部にそれぞれ設けられている。操作部15は、ユーザによる操作に応じた情報を後述の制御部80に出力する。ユーザは操作部15を操作することで、印刷装置1による印刷を開始するための印刷指示(印刷データ含む)等を制御部80に入力できる。表示画面16は、筐体8の前面のうち、プラテン開口13よりも右側上部に設けられている。表示画面16は各種情報を表示する。従って、作業者は印刷装置1の前側で印刷装置1を操作する。
搬送機構14は、印刷媒体が配置されるプラテン12を、プラテン開口13を通して筐体8の内部と外部との間において搬送する。プラテン12が図2に示す筐体8内部の印刷位置P3(図2中二点鎖線で示す位置)に配置され、後述するヘッド30からインクが吐出されて印刷が行われる。図2に示すように、搬送機構14は、プラテン支持部37、左右一対のレール38、伝達部材39、及び副走査モータ26(図5参照)を有する。
プラテン支持部37は、図2及び図3に示すように、プラテン12を下方から支持する。左右一対のレール38は、前後方向に延び、プラテン支持部37を前後方向に移動可能に支持する。一対のレール38の前端は、筐体8の前面よりも前方にある。伝達部材39は、プラテン支持部37と、副走査モータ26とに連結し、副走査モータ26の駆動に応じて、左右一対のレール38で規定される搬送経路に沿ってプラテン支持部37を前後方向に移動させる。つまり、プラテン12は、副走査モータ26の駆動により、前後方向に移動する。本実施形態では前後方向が副走査方向となる。また、左右方向は、後述のヘッド30の走査方向であり、本実施形態では、左右方向が主走査方向となる。以下の説明では、左右方向を主走査方向、前後方向を副走査方向と称することがある。
プラテン12が筐体8の前面よりも前側に配置された状態、即ち筐体8の外部で、作業者は、プラテン12の支持面12aに印刷媒体を配置する。つまり、図2に示すプラテン12の位置は、プラテン12に印刷媒体を支持させる支持位置P1である。また、プラテン12は、印刷媒体に印刷する前に、支持位置P1から印刷前待機位置P2(図2中二点鎖線で示す位置)に移動する。印刷前待機位置P2は、印刷位置P3よりも後方であってプラテン12の搬送経路の後端部にある。印刷前待機位置P2に配置されたプラテン12は、後述のヘッド30が主走査方向に移動しても対向しない。印刷位置P3は、プラテン12の搬送経路のうち、後述のヘッド30の主走査方向の移動経路と上下方向に重なる位置である。ヘッド30の主走査方向の移動経路は、最も後方のヘッド30(白ヘッド31)の後端と最も前方のヘッド30(カラーヘッド34)の前端との間の経路である。
図2~図4を参照し、印刷装置1の内部構造を説明する。図2に示すように、印刷装置1は、筐体8の内部に枠体2、ヘッド31~34、及び、移動機構77を含む。枠体2は前後方向、左右方向、または上下方向に延びる複数のシャフトによって格子状に構成される。移動機構77は、枠体2に固定されたガイドシャフト20及びキャリッジ6を含む。ガイドシャフト20は、図2に示すように、前シャフト21、後シャフト22、左シャフト23、及び右シャフト24で構成される。
前シャフト21は、図2に示すように、枠体2の前端部に配置され、枠体2の左端部から右端部まで左右方向に延びる。後シャフト22は、枠体2の前後方向の略中央に配置され、枠体2の左端部から右端部まで左右方向に延びる。左シャフト23は、枠体2の左端部に配置され、前シャフト21の左端から後シャフト22の左端までの前後方向に延びる。右シャフト24は、枠体2の右端部に配置され、前シャフト21の右端から後シャフト22の右端まで前後方向に延びる。前シャフト21及び後シャフト22はキャリッジ6を支持する。搬送機構14は枠体2に固定される。
図2に示すように、キャリッジ6は主走査方向に移動可能に前シャフト21と後シャフト22とに支持される。キャリッジ6は板状であり、前後左右方向に延びる。キャリッジ6は前シャフト21から後シャフト22まで延びる。
キャリッジ6には、図2及び図4に示すように、白ヘッド(本発明の「第1ヘッド部」)31、32、及び、カラーヘッド(本発明の「第2ヘッド部」)33、34が設けられる。これら白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34により、本発明の「ヘッド」が構成されている。
白ヘッド31、32、カラーヘッド33、34はそれぞれ同じ構造を有し、本実施形態では直方体状を有する。以下では、白ヘッド31、32、カラーヘッド33、34を総称する場合、またはいずれかを特定しない場合、「ヘッド30」という。白ヘッド31、32は、図4に示すように、キャリッジ6の後部に位置する。白ヘッド31はキャリッジ6の右後部に位置する。白ヘッド32は白ヘッド31よりも左側に位置し、白ヘッド31に対して前側にずれる。白ヘッド32の後部は左右方向において白ヘッド31の前部と重なる。
カラーヘッド33、34は、図2及び図4に示すように、白ヘッド31、32に対して前側に位置する。カラーヘッド33、34は、それぞれ、左右方向において白ヘッド31、32と同じ位置に位置する。つまり、白ヘッド31,32とカラーヘッド33,34は、副走査方向に沿って並んで配置される。カラーヘッド34はカラーヘッド33よりも左側に位置し、カラーヘッド33に対して前側にずれる。カラーヘッド34の後部は左右方向においてカラーヘッド33の前部と重なる。
図4に示すように、白ヘッド31の下面にはノズル面311が設けられる。ノズル面311は前後左右方向に延びる。ノズル面311には複数のノズル列312が形成される。複数のノズル列312は左右方向に並ぶ。各ノズル列312は複数のノズル313が前後方向に一列に等間隔に並んで構成される。複数のノズル313は開口であり、白インクを下方に吐出する。
白ヘッド31の構成と同様に、白ヘッド32、カラーヘッド33、34の下面にはそれぞれノズル面321、331、341が設けられる。ノズル面321、331、341は前後左右方向に延びる。ノズル面321、331、341には、それぞれ複数のノズル列322、332、342が形成される。複数のノズル列322、332、342はそれぞれ左右方向に並ぶ。各ノズル列322、332、342は、それぞれ複数のノズル323、333、343が前後方向に一列に等間隔に並んで構成される。
複数のノズル323は、白インクを下方に吐出する。複数のノズル列332にはそれぞれ異なる色のカラーインクが対応する。つまり、複数のノズル333は複数のノズル列332のそれぞれに対応する色のカラーインクを下方に吐出する。複数のノズル列342にはそれぞれ異なる色のカラーインクが対応する。複数のノズル343は複数のノズル列342のそれぞれに対応する色のカラーインクを下方に吐出する。
白ヘッド31とカラーヘッド33との副走査方向の離隔距離は、図2及び図4に示すように、2つの白ヘッド31,32の主走査方向の離隔距離よりも大きい。白ヘッド32とカラーヘッド34との副走査方向の離隔距離も、2つの白ヘッド31,32の主走査方向の離隔距離よりも大きい。
移動機構77は、駆動ベルト98及び主走査モータ99を有する。キャリッジ6の後端部には、駆動ベルト98が連結する。駆動ベルト98は後シャフト22上に設けられ、左右方向に延びる。駆動ベルト98の左端部は主走査モータ99に連結する。主走査モータ99が駆動することで、駆動ベルト98は、キャリッジ6を前シャフト21及び後シャフト22に沿って左右方向に移動させる。つまり、移動機構77は、ヘッド30が搭載されたキャリッジ6を主走査方向に移動させる。図2及び図3は、キャリッジ6が移動範囲Rの右端に位置する状態を示す。
図2及び図3では、ヘッド30の移動範囲Rを、キャリッジ6の左右方向の中心で示す。図3に示すように、ヘッド30は、移動機構77により、主に、メンテナンス位置B1、吐出位置B2、及び、ヘッド待機位置B3の3種類の位置の何れかに配置される。メンテナンス位置B1は、ヘッド30の移動範囲Rの左端部にあり、ヘッド30が図示しないワイパやキャップなどのメンテナンスユニットによりメンテナンスされる位置である。印刷装置1は、非印刷時にヘッド30をメンテナンス位置B1に移動し、メンテナンスユニットによるメンテナンスを行う。吐出位置B2は、主走査方向において、メンテナンス位置B1とヘッド待機位置B3との間、且つ印刷位置P3に配置されたプラテン12の上方の位置である。吐出位置B2にヘッド30が配置された状態で、印刷データに従ってヘッド30がインクを吐出し、印刷位置P3に配置されたプラテン12上の印刷媒体に印刷が行われる。ヘッド待機位置B3は、ヘッド30の移動範囲Rの右端にあり、作業者がヘッド30に対する清掃等の操作を行う場合に配置される位置である。印刷装置1は、例えば、ユーザの操作によって操作部15から入力された指示に基づき、ヘッド30をヘッド待機位置B3に移動させ、待機させる。
印刷装置1は、印刷位置P3において副走査モータ26の駆動によってプラテン12を副走査方向に移動させ、吐出位置B2において主走査モータ99の駆動によってキャリッジ6を主走査方向に移動させることで、印刷媒体がヘッド30に対して副走査方向及び主走査方向に相対的に移動する。
ヘッド30を主走査方向へ移動させ、ヘッド30が印刷媒体と対向しているときに印刷媒体にインクを吐出させる動作を「吐出走査」という。印刷装置1は、吐出走査と、副走査方向へのプラテン12の移動を繰り返すことで、印刷媒体への印刷を行う。例えば、印刷装置1は吐出走査において白ヘッド31、32から白インクを吐出して印刷媒体に下地を形成する。印刷装置1は吐出走査において印刷媒体に形成された下地の上に、カラーヘッド33、34からカラーインクを吐出してカラー画像を印刷する。
図5を参照し、印刷装置1の電気的構成を説明する。印刷装置1は制御部80を有する。制御部80にはCPU81、ROM82、RAM83、およびフラッシュメモリ84が設けられる。CPU81は印刷装置1の制御を司り、ROM82、RAM83、およびフラッシュメモリ84と電気的に接続する。ROM82は、CPU81が印刷装置1の動作を制御するための制御プログラム、各種プログラムの実行時にCPU81が必要な情報等を記憶する。ROM82は、例えば主走査モータ99の回転角度に基づいてキャリッジ6(ヘッド30)の各位置を記憶し、副走査モータ26の回転角度に基づいてプラテン12の各位置を記憶する。RAM83は、制御プログラムで用いられる各種データ等を一時的に記憶する。フラッシュメモリ84は、不揮発性であり、印刷を行うための印刷データ等を記憶する。
制御部80には、図5に示すように、主走査モータ99、副走査モータ26、4つのヘッド駆動部301~304、および操作部15が電気的に接続される。主走査モータ99、副走査モータ26、及び、ヘッド駆動部301~304は、制御部80による制御によって駆動する。
主走査モータ99と副走査モータ26には、それぞれエンコーダ991、261が設けられる。エンコーダ991は、主走査モータ99の回転角度を検出し、検出結果を制御部80に出力する。エンコーダ261は、副走査モータ26の回転角度を検出し、検出結果を制御部80に出力する。
4つのヘッド駆動部301~304は、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34に順に対応し、これらヘッド31~34に含まれている。各ヘッド駆動部301~304は、ヘッド30の複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路内のインクにエネルギーを選択的に付与可能な複数の駆動素子(圧電素子または発熱素子)によって構成される。これらヘッド駆動部301~304は、それぞれ、駆動することで白ヘッド31、32、カラーヘッド33、34内のインクにエネルギーを付与し、対応するノズル313,323,333,343から選択的にインクを吐出又は吐出させずに攪拌させる。
ヘッド30のノズルからインクを吐出する吐出駆動とインクを吐出させない非吐出駆動とを説明する。吐出駆動は、ヘッド駆動部301~304の駆動により、ヘッド30内のインクにエネルギーを付与し、対応するノズルからインクを吐出させる動作である。つまり、制御部80が、図6に示すパルス幅T1のパルス信号を1印刷周期Tの間、ヘッド駆動部301~304の対応する駆動素子に出力する。パルス幅T1はヘッド30からインクが吐出される程度の長さを有する。ヘッド30と印刷媒体とが対向している状態で、吐出駆動が実行されると、対応するノズルから吐出されたインクが印刷媒体に着弾し、印刷媒体に下地や画像が形成される。なお、1印刷周期Tは、印刷媒体とヘッド30とが主走査方向における印刷の解像度に対応した単位距離だけ相対移動するのに要する時間である。
非吐出駆動は、ヘッド駆動部301~304の駆動により、ヘッド30のノズルからインクを吐出させない範囲でヘッド30内のインクにエネルギーを付与し、対応するノズル内のインクを振動させる動作である。つまり、制御部80が、図7に示すパルス幅T2のパルス信号を1印刷周期Tの間、ヘッド駆動部301~304の対応する駆動素子に出力する。パルス幅T2はヘッド30からインクが吐出されない程度の長さを有し、パルス幅T1よりも短い。また、非吐出駆動は、吐出駆動時の電圧V1よりも小さい電圧を印加することで、ヘッド30からインクを吐出させない範囲でヘッド30内のインクにエネルギーを付与してもよい。非吐出駆動が実行されると、メニスカス近傍のインクと当該メニスカスよりも上流側のインクとが攪拌される。
<印刷時の制御>
図8を参照し、印刷媒体に画像を印刷する際の制御部80による制御を説明する。ユーザによって操作部15が操作され、印刷指示が印刷装置1に入力されると、制御部80がROM82から制御プログラムを読み出して動作することで、図8のフローを実行する。以下、図8のフローについて説明する。
制御部80は、まず、印刷指示が入力されたか否かを判定する(S1)。ユーザは、操作部15を操作し印刷指示を入力する前に、前処理液を印刷媒体に塗布する。なお、前処理液は、印刷装置1とは別体に設けられたスプレーやヘッドなどの塗布機構から、印刷開始指令が入力されたことを契機に塗布されてもよい。そして、印刷媒体に塗布された前処理液の揮発成分が揮発し終わるまでに、印刷媒体(Tシャツ)をプラテン12の支持面12aに配置する。つまり、前処理液が塗布された印刷媒体を特に乾燥などの特別な処理をすることなく、印刷媒体をプラテン12にすぐに配置することができる。本実施形態においては、S1が処理されるときには、前処理液が塗布された直後の印刷媒体がプラテン12に支持された状態である。このため、後述の印刷処理中においては、印刷媒体に塗布された前処理液からは有機酸が揮発している。なお、プラテン12は、非印刷時においては支持位置P1に配置されている。印刷装置1は、非印刷時においては、通常、ヘッド30がメンテナンス位置B1に配置され、図示しないメンテナンスユニットのキャップによりヘッド30の複数のノズルが覆われるキャッピングが行われている。
印刷指示が入力されていない場合(S1:NO)、印刷指示が入力されるまでS1が繰り返される。一方、印刷指示が入力された場合(S1:YES)、制御部80は、印刷処理を実行する(S2)。
制御部80は、図9(a)に示すように、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を支持位置P1から印刷前待機位置P2に移動させる。この後、制御部80は、図9(b)に示すように、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を印刷前待機位置P2から印刷位置P3に移動させる。また、このとき、制御部80は、ヘッド30からキャップを離隔するアンキャッピングを行う。
そして、制御部80は、エンコーダ991からの検出結果に基づいて主走査モータ99を制御し、キャリッジ6をメンテナンス位置B1から吐出位置B2へと移動させて、ヘッド30をプラテン12に配置された印刷媒体と対向させる。このとき、制御部80は、ヘッド30がメンテナンス位置B1から吐出位置B2に移動するまでの間のすべての期間、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34のすべてのノズル313,323,333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301~304を制御する。
なお、制御部80は、ヘッド30がメンテナンス位置B1から吐出位置B2に移動するまでの間の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34のすべてのノズル313,323,333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301~304を制御してもよい。非吐出駆動を一部の期間で行うことで、後述のように前処理液の揮発成分と反応したメニスカス近傍のインクが上流側のインクと攪拌される。このため、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。また、制御部80は、ヘッド30がメンテナンス位置B1から吐出位置B2に移動するまでの間の一部又はすべての期間、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34の一部のノズル313,323,333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301~304を制御してもよい。
制御部80は、プラテン12が印刷位置P3に位置する状態で、且つキャリッジ6が吐出位置B2に位置する状態で、ヘッド駆動部301~304と主走査モータ99と副走査モータ26を制御し、吐出走査と、前方へのプラテン12の移動を交互に繰り返すことで、印刷媒体への印刷を行う。つまり、印刷媒体への印刷時においては、プラテン12が印刷前待機位置P2から印刷位置P3へと前方に搬送されてくるため、まず、前処理液が塗布された印刷媒体上に白ヘッド31,32のノズルからインクが吐出され、下地が形成される。そして、白ヘッド31,32を通過し印刷媒体に形成された下地上にカラーヘッド33,34のノズルからインクが吐出され、画像が形成される。なお、画像の白色を表す部分については、白インクで形成された下地部分とする。このため、当該下地部分の上にはカラーインクが吐出されない。
このような印刷媒体への印刷時において、制御部80は、プラテン12がカラーヘッド33,34と対向可能な位置まで搬送されておらず、白ヘッド31,32と対向可能な位置まで搬送されており、印刷媒体に白ヘッド31,32のノズル313,323からインクを吐出して下地が形成されるときに、吐出走査のすべての期間、カラーヘッド33,34のすべてのノズル333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部303,304を制御する。
なお、制御部80は、カラーヘッド33,34が印刷媒体に対向する前に印刷媒体に下地が形成されるときに、吐出走査の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)、カラーヘッド33,34のすべてのノズル333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部303,304を制御してもよい。非吐出駆動を一部の期間で行うことで、上述と同様に、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。また、制御部80は、カラーヘッド33,34が印刷媒体に対向する前に印刷媒体に下地が形成されるときに、吐出走査の一部又はすべての期間、カラーヘッド33,34の一部のノズル333,343において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部303,304を制御してもよい。
また、このとき、制御部80は、印刷媒体と白ヘッド31,32とが対向しているときに、各ノズル313,323において、吐出駆動を白ヘッド31,32に実行させてノズル313,323から印刷媒体にインクを吐出する吐出期間以外のすべて期間に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301,302を制御する。なお、1印刷周期内に1回以上インクの吐出がされれば、当該印刷周期は吐出期間とする。
なお、制御部80は、印刷媒体と白ヘッド31,32とが対向しているときに、各ノズル313,323において、吐出駆動を白ヘッド31,32に実行させてノズル313,323から印刷媒体にインクを吐出する吐出期間以外の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301,302を制御してもよい。非吐出駆動を一部の期間で行うことで、上述と同様に、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。
また、制御部80は、プラテン12が白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34と対向可能な位置まで搬送されており、吐出走査において、白ヘッド31,32のノズル313,323からインクが吐出されて下地が形成されるとともに、カラーヘッド33,34のノズル333,343からインクが吐出されて画像が形成されるときに、各ノズル313,323,333,343において、吐出期間以外のすべての期間に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301~304を制御する。
なお、制御部80は、吐出走査において、白ヘッド31,32のノズル313,323からインクが吐出されて下地が形成されるとともに、カラーヘッド33,34のノズル333,343からインクが吐出されて画像が形成されるときに、各ノズル313,323,333,343において、吐出期間以外の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301~304を制御してもよい。これにおいても、非吐出駆動を一部の期間で行うことで、上述と同様に、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。
また、制御部80は、プラテン12全体が白ヘッド31,32を通過し、印刷媒体に画像のみが形成されるとき(印刷媒体と白ヘッド31,32が対向せずにカラーヘッド33,34が対向し印刷媒体にカラーヘッド33,34のノズル333,343からインクが吐出されて画像が形成されるとき)に、吐出走査のすべての期間、白ヘッド31,32のすべてのノズル313,323において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301,302を制御する。
なお、制御部80は、プラテン12全体が白ヘッド31,32を通過し、印刷媒体に画像のみが形成されるときに、吐出走査の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)、白ヘッド31,32のすべてのノズル313,323において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301,302を制御してもよい。非吐出駆動を一部の期間で行うことで、上述と同様に、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。また、制御部80は、プラテン12全体が白ヘッド31,32を通過し、印刷媒体に画像のみが形成されるときに、当該吐出走査の一部又はすべての期間、白ヘッド31,32の一部のノズル313,323において、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部301,302を制御してもよい。
また、このとき、制御部80は、印刷媒体とカラーヘッド33,34とが対向しているときに、各ノズル333,343において、吐出期間以外のすべての期間に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部303,304を制御する。
なお、制御部80は、印刷媒体とカラーヘッド33,34とが対向しているときに、各ノズル333,343において、吐出期間以外の一部の期間(1又は複数の印刷周期Tに相当する期間)に、非吐出駆動が実行されるように、ヘッド駆動部303,304を制御してもよい。これにおいても、非吐出駆動を一部の期間で行うことで、上述と同様に、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。
次に、制御部80は、印刷データに基づく印刷媒体への印刷が終了すると、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を支持位置P1で停止させる。ユーザは支持位置P1に配置されたプラテン12から画像の形成された印刷媒体を取り外す。また、このとき、制御部80は、エンコーダ991からの検出結果に基づいて主走査モータ99を制御し、キャリッジ6を吐出位置B2から左方に移動させ、メンテナンス位置B1で停止させる。そして、制御部80は、メンテナンスユニットのキャップによりヘッド30のキャッピングを行う。こうして、図8のフローが終了する。
以上に述べたように、本実施形態の印刷装置1によると、吐出走査において、ヘッド30と印刷媒体とが対向しているときに、吐出期間以外のすべての期間に、非吐出駆動をヘッド30に実行させることが可能となる。非吐出駆動によって、ノズルからインクを吐出しない程度にインクに振動を与え、メニスカス近傍のインクと当該メニスカスよりも上流側のインクとを攪拌させることができる。このように吐出期間以外のすべての期間に非吐出駆動が実行されることによって、前処理液の揮発成分がノズル内に侵入しても、その揮発成分と反応したメニスカス近傍のインクが上流側のインクと攪拌される。このため、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。また、上述のようにノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能であるため、揮発成分として有機酸を含む前処理液を用いることが可能となる。
なお、上述したように、吐出走査において、ヘッド30と印刷媒体とが対向しているときに、吐出期間以外の一部の期間に、非吐出駆動をヘッド30に実行させてもよい。上述の実施形態よりも非吐出駆動によるインクの攪拌頻度が減少するものの、前処理液の揮発成分と反応したメニスカス近傍のインクが上流側のインクと攪拌される。このため、ノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。
また、制御部80は、ヘッド30がメンテナンス位置B1から吐出位置B2に移動するまでの間のすべての期間、白ヘッド31、32及びカラーヘッド33,34のすべてのノズルにおいて、非吐出駆動を実行し、吐出走査において、ヘッド30と印刷媒体とが対向しているときに、吐出期間以外のすべての期間に、非吐出駆動をヘッド30に実行させる。つまり、制御部80は、ヘッド30が主走査方向に移動しているときにおいて、吐出期間以外のすべての期間に、非吐出駆動をヘッド30に実行させる。これにより、ノズル313,323,333,343内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのをより一層抑制することが可能となる。
なお、変形例として、制御部80は、ヘッド30がメンテナンス位置B1から吐出位置B2に移動するまでの間、非吐出駆動を実行しなくてもよい。
また、制御部80は、印刷媒体への印刷時の吐出走査において、カラーヘッド33,34が印刷媒体に対向する前に印刷媒体に下地が形成されるときに、カラーヘッド33,34のすべてのノズル333,343において、非吐出駆動を実行し、プラテン12全体が白ヘッド31,32を通過し、印刷媒体に画像が形成されるときに、白ヘッド31,32のすべてのノズル313,323において、非吐出駆動を実行する。つまり、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34のうちの一方のヘッド(白ヘッド又はカラーヘッド)のみからインクが吐出される場合、他方のヘッド(カラーヘッド又は白ヘッド)に非吐出駆動を実行させる。これにより、他方のヘッドのノズル内のインクと前処理液の揮発成分との反応による不具合が生じるのを抑制することが可能となる。また、白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34の両方が印刷媒体と対向しているときに、一方のヘッド(白ヘッド又はカラーヘッド)のみからインクが吐出される場合、他方のヘッド(カラーヘッド又は白ヘッド)に非吐出駆動を実行させても、上述と同様の効果を得ることができる。
また、白ヘッド31,32とカラーヘッド33,34が副走査方向に沿って並んで配置されている。これにより、印刷媒体と白ヘッド31,32及びカラーヘッド33,34とが対向している状態において、印刷媒体へ下地を形成する白ヘッド31,32からの白インクの吐出と、印刷媒体の下地上に画像を形成するカラーヘッド33,34からのカラーインクの吐出とを同じタイミングで行うことが可能となる。このため、印刷時間を短くすることができる。
上述の実施形態においては、予め前処理液が塗布された印刷媒体をプラテン12に配置し、印刷媒体に印刷を実行していたが、印刷装置1が印刷媒体に上述と同様な揮発成分を含む前処理液を塗布する前処理液塗布機構を有していてもよい。なお、上述の実施形態と同様なものについては同符号で示し説明を省略する。
本変形例における印刷装置201おいては、図10に示すように、前処理液塗布機構202が、前後方向において支持位置P1と印刷置P3との間に配置されている。また、前処理液塗布機構202は筐体8内に配置され、且つ、プラテン12の支持面12aよりも上方に配置されている。また、前処理液塗布機構202は、下方に向かって前処理液を霧状に吹き出す複数のノズル203を有している。複数のノズル203は、印刷媒体の上面全体に前処理液を吹き付けることが可能に、左右方向に沿って並んで配置されている。また、印刷装置201内には、前処理液を貯留可能な貯留部(不図示)が設けられており、当該貯留部から前処理液塗布機構202に前処理液が供給される。
<印刷時の制御>
図11を参照し、印刷媒体に画像を印刷する際の制御部80による制御について説明する。上述の実施形態と同様に、ユーザによって操作部15が操作され、印刷指示が印刷装置201に入力されると、制御部80がROM82から制御プログラムを読み出して動作することで、図11のフローを実行する。以下、図11のフローについて説明する。
制御部80は、まず、上述のS1と同様なF1を実行する。本変形例においては、前処理液塗布機構202があるため、ユーザは、操作部15を操作し印刷指示を入力する前に、予め前処理液が塗布されていない印刷媒体(Tシャツ)をプラテン12の支持面12aに配置する。本変形例においても、F1が処理されるときには、印刷媒体がプラテン12に支持された状態である。なお、プラテン12は、非印刷時においては支持位置P1に配置されている。
印刷指示が入力されていない場合(F1:NO)、印刷指示が入力されるまでF1が繰り返される。一方、印刷指示が入力された場合(F1:YES)、制御部80は、印刷媒体に揮発成分を含む前処理液の塗布を実行する指示が入力された印刷指示に含まれているか否かを判定する(F2)。
印刷媒体に前処理液を塗布する場合(F2:YES)、制御部80は、第1印刷処理を実行する(F3)。本変形例における第1印刷処理は、印刷媒体に前処理液を塗布した後に、上述の実施形態と同様の印刷処理を実行する。
制御部80は、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を支持位置P1から印刷前待機位置P2に移動させる。このとき、制御部80は、印刷媒体が複数のノズル203と対向する領域を通過する際に、印刷媒体に前処理液を霧状に吹き付けるように、前処理液塗布機構202を制御する。これにより、印刷媒体の上面に前処理液を塗布することができる。
この後、制御部80は、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を印刷前待機位置P2から印刷位置P3に移動させる。また、このとき、制御部80は、ヘッド30からキャップを離隔するアンキャッピングを行う。そして、上述の実施形態と同様な印刷処理を実行し、印刷媒体に画像を形成する。
次に、制御部80は、印刷データに基づく印刷媒体への印刷が終了すると、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を支持位置P1で停止させる。ユーザは支持位置P1に配置されたプラテン12から画像の形成された印刷媒体を取り外す。また、このとき、制御部80は、エンコーダ991からの検出結果に基づいて主走査モータ99を制御し、キャリッジ6を吐出位置B2から左方に移動させ、メンテナンス位置B1で停止させる。そして、制御部80は、メンテナンスユニットのキャップによりヘッド30のキャッピングを行う。こうして、図11のフローが終了する。
一方、F2において、印刷媒体に前処理液を塗布しない場合(F2:NO)、制御部80は、第2印刷処理を実行する(F4)。本変形例における第2印刷処理は、主に、ヘッド30のノズルの吐出有無を確認するためのテストパターンの印刷時などに行われるが、特に限定するものではなく、前処理液が塗布されていない印刷媒体にインクを吐出する印刷処理全般に該当する。第2印刷処理は、上述の印刷処理における非吐出駆動が行われない。
第2印刷処理においては、前処理液が塗布されていない印刷媒体(例えば、紙)が配置されたプラテン12を支持位置P1から印刷前待機位置P2に移動させる。この後、プラテン12を印刷前待機位置P2から印刷位置P3に移動させる。そして、キャリッジ6をメンテナンス位置B1から吐出位置B2へと移動させて、ヘッド30をプラテン12に配置された印刷媒体と対向させる。この後、印刷データに基づいて、吐出走査と、前方へのプラテン12の移動を交互に繰り返すことで、印刷媒体への印刷を行う。
次に、制御部80は、印刷データに基づく印刷媒体への印刷が終了すると、エンコーダ261からの検出結果に基づいて副走査モータ26を制御し、プラテン12を支持位置P1で停止させる。ユーザは支持位置P1に配置されたプラテン12から画像の形成された印刷媒体を取り外す。また、このとき、制御部80は、エンコーダ991からの検出結果に基づいて主走査モータ99を制御し、キャリッジ6を吐出位置B2から左方に移動させ、メンテナンス位置B1で停止させる。そして、制御部80は、メンテナンスユニットのキャップによりヘッド30のキャッピングを行う。こうして、図11のフローが終了する。
以上に述べたように、本変形例における印刷装置201は、前処理液塗布機構202を有していることで、印刷媒体に前処理液を塗布することが可能となる。このため、予め印刷媒体に前処理液を塗布する必要がなくなる。
また、制御部80は、印刷媒体に前処理液を塗布しない場合(F2:NO)、F4において、非吐出駆動を実行しない。このとき、印刷媒体には揮発成分を含む前処理液が塗布されていないため、ノズル内のインクが前処理液の揮発成分と反応しない。このように、インクと揮発成分との反応による不具合が生じない場合、非吐出駆動を実行させずに、電力の消費を抑制することが可能となる。
また、前処理液塗布機構202が、印刷媒体に前処理液を霧状に吹き付けることが可能に構成されている。これにより、印刷媒体の広範囲に多くの前処理液を短時間で塗布することが可能となる。なお、前処理液塗布機構202は、前処理液を印刷媒体に塗布することが可能であれば、特に限定するものではない。例えば、ローラで前処理液を印刷媒体に塗布してもよいし、ノズルから前処理液を霧状以外で排出して印刷媒体に塗布してもよい。
また、上述の前処理液塗布機構202は、揮発成分を含む前処理液と揮発成分を含まない前処理液とを選択的に印刷媒体に塗布可能な構成であってもよい。この場合、揮発成分を含まない前処理液が印刷媒体に塗布される場合、まずは、第1印刷処理で行われる印刷媒体への前処理液の塗布のように、印刷媒体に揮発成分を含まない前処理液を塗布し、その後は、第2印刷処理のように、非吐出駆動を実行させずに、印刷媒体に印刷を行えばよい。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。
上述の実施形態及び各変形例においては、プラテン12が印刷前待機位置から支持位置まで搬送される1回の搬送工程中に、前処理液が塗布された印刷媒体に下地を形成する下地印刷と、下地上に画像を形成する画像印刷とを行っているが、1回目の搬送工程中に下地印刷だけ行い、2回目の搬送工程中に画像印刷だけ行ってもよい。この場合、1回目の搬送工程中にヘッド30が主走査方向に移動しているときは、カラーヘッド33,34のノズルにおいて、非吐出駆動を連続又は断続的に実行し、2回目の搬送工程中にヘッド30が主走査方向に移動しているときは、白ヘッド31,32のノズルにおいて、非吐出駆動を連続又は断続的に実行すればよい。
また、上述の実施形態におけるプラテン12は、搬送機構14によって印刷媒体とともに副走査方向(前後方向)に沿って移動するが、プラテン12は印刷位置P3に移動不可能に配置されていてもよい。この場合、プラテン12は、印刷位置P3において、搬送される印刷媒体(例えば、紙やロール紙など)を支持することが可能であればよい。
また、上述の実施形態におけるヘッド30は、移動機構77によって主走査方向(左右方向)に沿って移動しながら複数のノズルからインクを吐出する、いわゆるシリアルヘッドを備えた印刷装置に本発明を適用した例について説明したが、これに限られない。例えば、主走査方向に印刷媒体(プラテン12)の全長にわたって延び、吐出位置B2に移動不可能に配置されたラインヘッドを備えた印刷装置に本発明を適用することも可能である。この場合、印刷媒体が副走査方向に搬送され、当該印刷媒体(前処理液の塗布された印刷媒体)と対向する際に、上述と同様のタイミングで非吐出駆動を実行すればよい。
また、上述の実施形態及び各変形例における制御部80は、CPU81の代わりに、マイクロコンピュータ、ASIC(Application Specific Integrated Circuits)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等が、プロセッサとして用いられてもよい。この場合、メイン処理は、複数のプロセッサによって分散処理されてもよい。ROM82、フラッシュメモリ84等の非一時的な記憶媒体は、情報を記憶する期間に関わらず、情報を留めておくことが可能な記憶媒体であればよい。非一時的な記憶媒体は、一時的な記憶媒体(例えば、伝送される信号)を含まなくてもよい。制御プログラムは、例えば、図示外のネットワークに接続されたサーバからダウンロードされて(すなわち、伝送信号として送信され)、ROM82またはフラッシュメモリ84に記憶されてもよい。この場合、制御プログラムは、サーバに備えられたHDD等の非一時的な記憶媒体に保存されていればよい。
1,201 印刷装置
31、32 ヘッド(第1ヘッド部)
33,34 ヘッド(第2ヘッド部)
12 プラテン
77 移動機構
80 制御部
202 前処理液塗布機構
313,323,333,343 ノズル

Claims (8)

  1. インクを吐出するノズルを有するヘッドと、
    インクと反応する揮発成分を含む前処理液が塗布された印刷媒体を支持可能なプラテンと、
    印刷媒体に前記前処理液を塗布する前処理液塗布機構と、
    制御部と、を備えており
    前記制御部は、
    前記ノズルからインクを吐出させる吐出駆動と、前記ノズルからインクを吐出させない非吐出駆動とを前記ヘッドに実行させることができ、
    前記ヘッドと印刷媒体とが対向しているときにおいて、前記吐出駆動を前記ヘッドに実行させて前記ノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出する吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させ
    前記前処理液塗布機構により印刷媒体に前記前処理液が塗布されていない場合、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させないことを特徴とする印刷装置。
  2. 前記ヘッドが前記プラテンに対して一方向に相対移動するように前記ヘッドを移動させる移動機構を、さらに備えており、
    前記制御部は、前記ヘッドが前記一方向に移動しているときにおいて、前記吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記制御部は、前記ヘッドが前記一方向に移動しているときにおいて、前記吐出期間以外のすべての期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させることを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記ヘッドは、第1インクを吐出するノズルを有する第1ヘッド部と、前記第1インクとは異なる第2インクを前記第1インクの上に吐出するノズルを有する第2ヘッド部とを有し、
    前記制御部は、前記第1ヘッド部及び前記第2ヘッド部の一方のヘッド部に前記吐出駆動を実行させるとき、他方のヘッド部に前記非吐出駆動を実行させることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の印刷装置。
  5. 前記ヘッドが前記プラテンに対して一方向に相対移動するように前記ヘッドを移動させる移動機構を、さらに備えており、
    前記第1ヘッド部と前記第2ヘッド部は、前記一方向と交差する交差方向に沿って並んで配置されていることを特徴とする請求項4に記載の印刷装置。
  6. 前記前処理液塗布機構は、印刷媒体に前記前処理液を霧状に吹き付けることが可能に構成されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の印刷装置。
  7. 前記前処理液は、揮発成分として、有機酸を含むことを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載の印刷装置。
  8. インクを吐出するノズルを有するヘッドとインクと反応する揮発成分を含む前処理液が塗布された印刷媒体を支持可能なプラテンと、印刷媒体に前記前処理液を塗布する前処理液塗布機構と、を備え印刷装置の制御部に、
    前記ノズルからインクを吐出させる吐出駆動と、前記ノズルからインクを吐出させない非吐出駆動とを前記ヘッドに実行させることを可能とし、
    前記ヘッドと印刷媒体とが対向しているときにおいて、前記吐出駆動を前記ヘッドに実行させて前記ノズルから印刷媒体に向けてインクを吐出する吐出期間以外の少なくとも一部の期間に、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させ、前記前処理液塗布機構により印刷媒体に前記前処理液が塗布されていない場合、前記非吐出駆動を前記ヘッドに実行させないことを特徴とする制御プログラム。
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