JPH10217478A - プリント装置及びプリント製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 簡単な構成でインク滴の吐出速度を安価に制
御することが可能で、高品位のプリントを行うこと、第
二の目的は、ラインヘッドにおける各吐出ノズルを簡単
な構造で長時間に亘って安定に維持し、安定運転と高品
位のプリントとが可能な、プリント装置及びプリント製
品の製造方法を提供する。 【解決手段】 インク吐出速度の制御手段を備えてい
て、複数の吐出ノズルを有するラインヘッド40を色数分
配列した複数列のラインヘッド40を、プリント媒体Ｃに
対向配置したインクジェット方式のプリント部４から色
別にインク滴を吐出させ、搬送されるプリント媒体Ｃを
プリントする。所定のラインヘッド40がプリントした描
画パターンをプリント媒体Ｃの搬送方向に交差する方向
に亘って読み取り、読み取りパターンに基づいて各ライ
ンヘッドをフィードバック制御に基づいて調整する調整
手段200を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状のプリン
ト媒体にプリントを施すプリント装置、及びプリント製
品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】シート
状のプリント媒体に絵柄や文字等を描画する手段とし
て、従来のスクリーンプリントに代わって柄の決定から
出来上がりまでの時間を短縮可能、色や柄の変更が容
易、更には多品種少量生産が可能である等の多くのメリ
ットを有するインクジェット方式が採用されるようにな
ってきた。

【０００３】ところで、インクジェット方式によるプリ
ント装置においては、得られるプリントの安定性を向上
させるために、インクの吐出速度の制御及びインク滴へ
電荷を付与する荷電タイミングを最適化する機能が必要
で、特に、多数の吐出ヘッドを１列に並べた複数のライ
ンヘッドを備えたプリント装置では、各吐出ヘッド毎に
インクの吐出速度を制御することはコスト的に難しかっ
た。

【０００４】また、複数のラインヘッドを備えたプリン
ト装置においては、各吐出ノズルから吐出されたインク
滴の僅かなずれが、得られるプリントの品位を低下させ
てしまう。このため、各吐出ノズルを長時間に亘って安
定に維持することが可能なプリント装置が求められてい
た。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、第一の
目的は、簡単な構成でインク滴の吐出速度を安価に制御
することが可能で、高品位のプリントを行うことができ
るプリント装置及びプリント製品の製造方法を提供する
ことにある。また、本発明の第二の目的は、ラインヘッ
ドにおける各吐出ノズルを簡単な構造で長時間に亘って
安定に維持し、安定運転と高品位のプリントとが可能な
プリント装置及びプリント製品の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため本発明のプリント装置によれば、インクジェット
法によりプリント媒体にプリントするプリント装置であ
って、インク吐出速度の制御手段を備えた構成としたも
のである。また、上記第一の目的を達成するため本発明
のプリント製品の製造方法によれば、インクジェット法
によりプリント媒体にプリントするプリント製品の製造
方法であって、インク吐出速度を制御しながらプリント
する構成としたものである。

【０００６】好ましくは、本発明においては、前記制御
手段は、インクの粘度、比重、インク中の固形成分の濃
度のいずれかに基づいてインク吐出速度を制御する。ま
た好ましくは、本発明においては、前記インクの粘度
を、インク配管内を流れるインクの圧力損失に基づいて
計測する。更に好ましくは、本発明においては、前記圧
力損失を、前記インク配管の摩擦抵抗及び断面積に基づ
いて計測する。

【０００７】好ましくは、本発明においては、インク吐
出方式が連続式であり、かつ、前記制御手段は、インク
温度を室温の±５℃の範囲に保持し、インク滴の分裂位
相を滴切断周期の１８０度以内に制御する。また好まし
くは、本発明においては、前記インクの比重を、インク
の固有振動数から測定する。

【０００８】更に好ましくは、本発明においては、前記
制御手段は、インクに補充液を補給する補給手段を有す
る。一方、上記第二の目的を達成するため本発明のプリ
ント装置によれば、複数の吐出ノズルを有するラインヘ
ッドを色数分配列した複数列のラインヘッドを、プリン
ト媒体に対向配置したインクジェット方式のプリント部
から色別にインク滴を吐出させ、搬送されるプリント媒
体をプリントするプリント装置であって、所定のライン
ヘッドがプリントした描画パターンをプリント媒体の搬
送方向に交差する方向に亘って読み取り、この読み取り
パターンに基づいて各ラインヘッドをフィードバック制
御に基づいて調整する調整手段を備えた構成としたもの
である。

【０００９】また、上記第二の目的を達成するため本発
明のプリント製品の製造方法によれば、複数の吐出ノズ
ルを有するラインヘッドを色数分配列した複数列のライ
ンヘッドを、プリント媒体に対向配置したインクジェッ
ト方式のプリント部から色別にインク滴を吐出させ、搬
送されるプリント媒体をプリントするプリント製品の製
造方法であって、所定の描画パターンをプリント媒体の
搬送方向に交差する方向に亘って読み取り、この読み取
りパターンに基づいて各ラインヘッドを調整する構成と
したものである。

【００１０】好ましくは、本発明においては、前記描画
パターンは、前記所定のラインヘッドの各吐出ノズルに
関し、プリント媒体の搬送方向、プリント媒体の搬送方
向に直交する幅方向、インク吐出量あるいはインク滴の
偏向効率のいずれか１つ以上が測定可能なパターンを有
している。また好ましくは、本発明においては、前記調
整手段は、前記プリント媒体の幅方向に移動自在な１次
元あるいは２次元の撮影手段を有している。

【００１１】更に好ましくは、前記調整手段は、前記プ
リント媒体の幅方向の全幅に亘っての撮影手段を有す
る。好ましくは、本発明においては、前記調整手段は、
前記撮影手段の光学経路に配置され、前記描画パターン
の色に合わせて交換自在な色選択透過性または反射性の
複数の光学部材を有する。

【００１２】また好ましくは、本発明においては、前記
複数の光学部材は、ロータリーあるいはスライド方式の
回転部材に取り付けられている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図８に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の
プリント製品の製造方法を適用したプリント装置の概略
構成を示す斜視図である。プリント装置１は、導入部
２、搬送部３、プリント部４、予備乾燥部５、乾燥部６
及び振り落とし部７の他、図示しないデータ作成・編集
部、色調整部、画像データ格納部及び定着部を備えてい
る。

【００１４】導入部２は、図１に示すように、シート状
のプリント媒体、例えば、ロール状あるいは箱２ａに収
容された布帛Ｃを、複数のロール２ｂにより少なくとも
しわ伸ばしと搬送方向中央に位置決めするセンタリン
グ、更には布目矯正や両端（布の両耳）のカール是正等
を行いながら搬送部３の所定位置に導入する部分であ
る。布帛Ｃは、絵柄や文字等の描画処理における品位を
維持するために、予め薬品によるにじみ防止処理等が施
される。

【００１５】搬送部３は、導入部２に隣接配置され、ロ
ール３ａ，３ａ間に掛け渡した搬送ベルト３ｂ、複数段
の接着剤塗布ロール３ｃ及び複数のブラシロール（ベル
ト面洗浄）３ｄを有し、導入部２から導入された布帛Ｃ
を搬送ベルト３ｂによってプリント部４側へと搬送する
部分である。搬送部３は、複数段の接着剤塗布ロール３
ｃによって接着剤を搬送ベルト３ｂに塗布し、導入部２
から導入された布帛Ｃを押圧ロール３ｅで搬送ベルト３
ｂに押圧して張り付け、この状態で搬送する。接着剤
は、水性や油性のものが使用される。複数のブラシロー
ル３ｄは、搬送ベルト３ｂ上の汚れを除去する際に使用
される。搬送部３においては、布帛Ｃを搬送ベルト３ｂ
に張り付けた状態が布帛Ｃの定常状態であるように、布
帛Ｃの張力の調整、蛇行の調整並びに布目の調整を行
う。

【００１６】ここで、布帛Ｃが伸縮性の強い生地の場
合、張力が不均一な状態で搬送ベルト３ｂに張り付ける
と、布帛Ｃが搬送ベルト３ｂから剥がれたり、プリント
された布帛Ｃを搬送ベルト３ｂから外したときに、円形
の絵柄が楕円形となる等、描画に歪みが生じてしまう。
また、蛇行は、極端な場合には布帛Ｃが搬送ベルト３ｂ
から外れたり、布目と布帛Ｃの絵柄とが不揃いとなり、
裁断・縫製工程で支障を来すので避ける必要がある。更
に、本発明のプリント装置１においては、従来のスクリ
ーンプリント装置に比べると、プリント工程において布
帛Ｃは搬送ベルト３ｂを除く他の部材と非接触である。
このため、接着剤は、搬送時に布帛Ｃが搬送ベルト３ｂ
から動かない相対位置が保持される程度の接着力があれ
ば充分で、接着力はあまり必要ではない。

【００１７】プリント部４は、連続吐出帯電制御型イン
クジェット方式によって布帛Ｃに絵柄や文字等を描画す
る部分で、布帛Ｃの搬送方向に直交させて搬送ベルト３
ｂの全幅に亘って対向配置され、使用するインクの色数
に対応した８列のラインヘッド４０を有している。ここ
で、ラインヘッド４０は、後に詳しく説明する。また、
ラインヘッド４０は、本実施形態では図１に示すように
８列としたが、色の再現性向上のために、更に多くのラ
インヘッドを用いることも可能である。通常は、例え
ば、シアン（Ｃ）、黄色（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及び黒
（Ｋ）の４色分のラインヘッド、あるいは更にこれらＣ
ＹＭＫの濃淡を含めた合計８色分のラインヘッドと、絵
柄によってインクを入れ替えするラインヘッドを２つ用
意する等、運用上の工夫は可能である。

【００１８】予備乾燥部５は、プリント処理が施された
布帛Ｃからインク中の蒸発成分をヒータ等によって、少
なくとも２０％以上乾燥させる部分である。図１に示し
たように、プリント部４でプリント処理された布帛Ｃ
は、プリント部４の下流でテンションロール５ａから付
与される張力によって搬送ベルト３ｂから剥がされる。
このとき、プリント処理された布帛Ｃは、インク滴中の
蒸発成分が所定量乾燥する前に周囲の部材、例えば、テ
ンションロール５ａ等に触れるとインクがかすれたり、
混色したりして好ましくないので、このようなかすれ等
を防止する目的で乾燥処理を施す。

【００１９】乾燥部６は、予備乾燥部５で乾燥された布
帛Ｃからインク中の蒸発成分を更に、例えば８５％以上
乾燥させる部分である。一方、データ作成・編集部は、
プリント媒体（布帛Ｃ）に描画する絵柄や文字等を入力
する入力手段と、入力した絵柄や文字等に関する画像デ
ータを編集する編集手段とを備えたいわゆるＣＡＤであ
る。インク吐出情報監視部 100においては、プリント装
置１の制御手段、特に、各ラインヘッド４０におけるイ
ンク吐出速度の制御手段並びに各ラインヘッド４０をフ
ィードバック制御に基づいて調整する調整手段としての
機能も有している。インク吐出情報監視部 100は、それ
ぞれのラインヘッド４０のインク供給系にインク吐出情
報データを伝送する。

【００２０】ここで、制御手段としての機能について説
明すると、インク吐出情報監視部 100は、インクの粘
度、比重、インク中の固形成分の濃度のいずれかに基づ
いてインク吐出速度を制御する。インクの粘度は、イン
ク配管内を流れるインクの圧力損失をインク配管の摩擦
抵抗及び断面積に基づいて計測することにより算出す
る。

【００２１】また、インクの比重は、インクの固有振動
数から測定する。このとき、制御手段は、インクに補充
液を補給する補給手段を有し、補充液の補給によってこ
れらの情報により粘度を調整し、インク吐出速度を制御
してもよいし、インク温度を変化させる事によって粘度
を調整し、吐出速度を制御してもよい。但し、プリント
装置１の安定運転を実現するため、連続型においては、
帯電電圧パルスとインク滴の分裂位相が最適な状況にあ
る必要がある。

【００２２】さらに、上述したように、粘度を変化させ
た時、図２に示すように、各ラインヘッド４０の吐出ノ
ズルにおけるインク滴の分裂位相を、最適な位相関係か
ら±９０゜以内（１８０゜）の範囲において制御する。
一方、調整手段としての機能について説明すると、自動
調整手段 200は、所定のラインヘッド４０がプリントし
た描画パターンをプリント媒体（布帛Ｃ）の全幅方向に
亘って読み取り、この読み取りパターンに基づいて各ラ
インヘッド４０をフィードバック制御に基づいて調整す
る。このとき、前記描画パターンは、所定のラインヘッ
ド４０の各吐出ノズルに関し、プリント媒体の搬送方
向、プリント媒体の搬送方向に直交する幅方向、インク
吐出量あるいはインク滴の偏向効率の１つ以上が測定可
能なパターンを有する形状とする。また、自動調整手段
200は、プリント媒体の幅方向に移動自在な１次元ある
いは２次元の撮影手段を有する。更に、自動調整手段 2
00は、前記撮影手段の光学経路に配置される、前記描画
パターンの色に合わせて交換自在な色選択透過性または
反射性の複数の光学部材を有し、前記複数の光学部材
は、ロータリーあるいはスライド方式の回転部材に取り
付けられている構成とする。また、数多い種類のプリン
ト媒体に対応するために、照明にはリングライトが適当
である。更に、処理速度を向上させるために、カメラの
一視野に入るサイズを大きくとったり、プリント媒体の
幅方向の移動装置一つにつきカメラ等の読み取り部を２
つ以上取り付ける事も効果がある。更に、プリント媒体
の幅方向を一度に読み取れるカメラ（複数でも可）を用
いれば、処理速度の向上及び移動装置が不要になる効果
がある。

【００２３】色調整部は、編集された絵柄や文字等に関
する画像データを所定色毎の画像データに色分解する部
分で、前記データ作成・編集部で作成された絵柄等の画
像データに対し、限られた色数のインクでプリント媒体
（布帛Ｃ）に描画された絵柄等が、より正確に色合いや
質感を再現するように色毎の画像データを補正する機能
をも有している。

【００２４】画像データ格納部は、色分解された画像デ
ータを格納しておくバッファ部分で、最短時間でプリン
ト装置を稼働可能な位置、例えば、各ラインヘッド４０
毎に設けられる。一般に、絵柄等に関する画像データ
は、多数のデータの集合体であることから大容量とな
る。画像データ格納部は、装置を稼働していない夜間等
にデータ処理を行い、各種処理データを格納しておくこ
とで、プリント装置全体として大容量の画像データの処
理に要する待ち時間を可能な限り少なくすることを目的
として設けたものである。

【００２５】定着部は、プリント媒体（布帛Ｃ）に描か
れた絵柄等のインクを洗濯に耐えるように、例えば、加
熱処理等によって定着処理する部分である。以上のよう
に構成されるプリント装置１においては、以下に述べる
プリント製品の製造方法によりプリント製品を製造す
る。先ず、導入部２において、図１に示すように、箱２
ａに入った布帛Ｃを複数のロール２ｂにより少なくとも
しわ伸ばしとセンタリングとを行いながら搬送部３の所
定位置に導入する。

【００２６】搬送部３では、導入部２から導入された布
帛Ｃを押圧ロール３ｅで搬送ベルト３ｂに押圧して張り
付け、搬送ベルト３ｂによってプリント部４側へと連続
的に搬送する。このとき、搬送ベルト３ｂには複数段の
接着剤塗布ロール３ｃによって接着剤が塗布されてい
る。このため、布帛Ｃは、しわ伸ばしされた状態で搬送
ベルト３ｂに接着されて搬送されるので、布帛Ｃが伸縮
性の強い生地であっても、張力が均一な状態で搬送ベル
ト３ｂに張り付けられ、搬送ベルト３ｂから剥がれた
り、プリントされた絵柄等に歪みが生じることがない。

【００２７】プリント部４においては、連続的に搬送さ
れてくる布帛Ｃに、搬送方向に直交させて全幅に亘って
対向配置した各ラインヘッド４０から所定の色データに
基づくインク滴を色別に塗布し、編集された絵柄や文字
等を布帛Ｃに描画する。そして、プリント処理された布
帛Ｃは、テンションロール５ａから付与される張力によ
ってプリント部４の下流側で搬送ベルト３ｂから剥がさ
れ、予備乾燥部５で予備乾燥された後、乾燥部６を経て
インクの定着部へと搬送され、プリント製品となる。こ
こで、布帛Ｃが搬送ベルト３ｂから剥がされる位置は、
テンションロール５ａから付与される張力により、図１
において搬送方向上流側にも下流側にも任意に変化させ
ることができる。

【００２８】ラインヘッドの構成 ラインヘッド４０は、前記のように連続吐出帯電制御型
インクジェット方式に基づくもので、ヘッド部４１、電
極部４２、キャップ部４５及びワイプ部４６（図６，７
参照）を有している。

【００２９】従来のプリント装置は、プリント媒体（布
帛Ｃ）を搬送方向に間歇的に搬送させると共に、インク
ジェットヘッドをプリント媒体の幅方向に移動させて絵
柄等を描画していた。これに対し、プリント部４を布帛
Ｃの全幅に亘って配置した本発明のプリント装置１は、
従来のプリント装置と異なり、布帛Ｃを連続的に搬送し
ながら、固定状態の各列のラインヘッド４０から各色毎
のインク滴を吐出させて絵柄等を描画することができ、
プリント時間を短縮することができる。

【００３０】ヘッド部４１は、後述するインク供給系か
ら供給されるインクを複数の吐出ノズルに割り振り、吐
出されたインク柱をインク滴に分裂させる励振手段（圧
電振動素子）を有している。ヘッド部４１は、例えば、
吐出ノズルと圧電振動素子とを有する公知のノズルを８
個を単位として組み上げられ、これらの単位を２５個ラ
イン状に並べて布帛Ｃの幅に対応させている。そして、
ヘッド部４１は、公知のインクジェットヘッドと同様
に、各偏向電極の下方にガター（図示せず）が配置され
ている。また、ヘッド部４１は、搬送ベルト３ｂの両側
に上下方向に配置されたガイドシャフトＳH，ＳHに支持
部材４１ａが移動自在に支持されている（図６（ａ）,
（ｃ）、図７（ａ）,（ｃ）参照）。

【００３１】電極部４２は、前記各吐出ノズルから吐出
されたインク柱がインク滴に分裂する位置に荷電電極
が、荷電電極のインク滴飛翔方向下流側に布帛Ｃの幅方
向にインク滴を偏向させる偏向電極が、それぞれ配置さ
れ、各電極とも前記ノズルと同様に８個ずつの単位で構
成されている。従って、インク滴の偏向方向は、布帛Ｃ
の搬送方向に対して略垂直である。電極部４２は、後述
するように、搬送ベルト３ｂの上方に布帛Ｃの搬送方向
に沿って配置されたガイドシャフトＳE，ＳEに支持部材
４２ａがスライド自在に支持されている（図６（ｂ）,
（ｄ）、図７（ｂ）,（ｄ）参照）。

【００３２】キャップ部４５は、本体４５ａとヘッド部
４１の下部全体を覆うキャップ４５ｂとを有している。
また、ワイプ部４６は、本体４６ａと、ヘッド部４１下
面の吐出ノズル表面を拭うゴムブレード等からなるワイ
パ４６ｂとを有している。ここで、本体４５ａ及び本体
４６ａは、ガイドシャフトＳE，ＳEと平行に配置された
ガイドシャフトＳC，ＳC及びガイドシャフトＳW，ＳWに
それぞれスライド自在に支持されている（図６（ｂ）,
（ｄ）、図７（ｂ）,（ｄ）参照）。

【００３３】ラインヘッド４０は、図３に示すように、
プリント装置１側に設けたレール１ａ，１ａに矢印で示
す方向に引き出し自在に吊り下げられている。従って、
各ラインヘッド４０は、プリント部４のメンテナンスに
際して個々に引き出したり、使用するインクを交換する
ことができる。また、搬送ベルト３ｂの交換の際にも全
ラインヘッド４０を引き出した状態で作業することがで
きる。このとき、各ラインヘッド４０は、元の位置に戻
した状態の位置再現性は充分考慮されている。

【００３４】また、ラインヘッド４０は、インクの温度
が描画される絵柄等の安定性に影響することから、外部
に設置したエアコンディショナーによって温度及び湿度
が管理された空気が一方の導入口から供給され、他方の
導出口から引き出し方向に排出されるように構成されて
いる。このとき、この空気は、インク滴の飛翔経路にお
ける流速を２０cm／sec.以下に設定する。

【００３５】更に、ラインヘッド４０は、種々の布帛Ｃ
をプリント処理することから、プリント処理する布帛Ｃ
の厚さに応じて布帛Ｃとの間隔、即ち、高さ調整が可能
なように、図４に示すように、プリント装置１側の調整
台１ｂとの間に調整手段としてスペーサ１ｃが配置さ
れ、スペーサ１ｃを布帛Ｃの厚さに応じて異なる厚さの
ものに交換する。この場合、スペーサ１ｃに代えてエア
シリンダを使用することも可能である。

【００３６】インク供給系 図５に示すインク供給系ＳIKは、各ラインヘッド４０に
色別のインクを供給する供給系で、インクタンクＴIK、
ギヤポンプＰG、フィルタＦM，ＦLC及び熱交換器ＨEX等
を備え、図中点線で示す部分がプリント部４に対応する
部分である。ここで、図５においては、吐出ノズルから
吐出されるインクの流量、つまりインクの吐出速度を一
定に保持する方法として、インク重量を測定する場合と
インクの比重を測定する場合とを同一の図面中に表示し
た。

【００３７】インク供給系ＳIKにおいては、インクタン
クＴIK内のインクをギヤポンプＰGでラインヘッド４０
の各吐出ノズルへ圧送するが、前記吐出ノズルを詰まら
せたり、インクの吐出方向を狂わせる原因となるインク
中のゴミ等をフィルタＦM，ＦLCで除去する。インクタ
ンクＴIKには外部からインクが供給される。このとき、
連続型インクジェット方式のプリント装置においては、
吐出ノズルから吐出されるインクの吐出量、つまり前述
した通りインクの速度の安定性が装置全体の安定性に最
も大きく関係する。従って、本発明のプリント装置１に
おいては、吐出ノズルから吐出されるインクの流量、つ
まり速度を一定に保持するように制御する必要がある。

【００３８】しかし、連続型インクジェット方式におい
ては、インク流量が小さいことから安価な手段によって
精度よく測定することが難しい。このため、本発明のプ
リント装置においては、インク供給系ＳIKにおけるイン
クの供給圧力をギヤポンプＰGで制御し、更にインク温
度、従って粘度を制御することとした。また、布帛Ｃへ
描画する絵柄等によっては、いわゆるＣＹＭＫ（シア
ン，黄色，マゼンタ，黒）では再現し得ない蛍光色を使
用する必要がある。このため、蛍光色を使用する場合に
は、前記のようにラインヘッド４０を引き出してインク
交換が可能である。また、インクを交換した場合には、
図示のように外部から洗浄液を供給してインク供給系Ｓ
IKを洗浄する。

【００３９】ラインヘッドの作動 プリント装置１においては、それぞれのラインヘッド４
０において、ヘッド部４１、電極部４２、キャップ部４
５及びワイプ部４６が、プリント状態に応じて以下のよ
うに種々に位置決めされる。ここで、プリント装置１に
おいては、８つのラインヘッド４０から色別のインクが
吐出されて予めデザインされた所定の絵柄等が描画され
るが、各ラインヘッド４０における作動は同一であるの
で、説明の簡単のため単一のラインヘッド４０について
説明する。

【００４０】先ず、スイッチオンによりプリント装置１
を立ち上げて装置が安定するまでの間、各ラインヘッド
４０は、図６（ａ），（ｂ）に示す待機ポジションにお
いて、ヘッド部４１が下部に移動し、電極部４２、キャ
ップ部４５のキャップ４５ｂ及びワイプ部４６のワイパ
４６ｂは、待機位置側となる各ガイドシャフトＳE,ＳC,
ＳW のヘッド部４１下流側に移動している。このとき、
ヘッド部４１においては、多数の吐出ノズルからインク
が連続的に吐出されている。

【００４１】ここで、図６（ａ），（ｃ）は、ラインヘ
ッド４０を布帛Ｃの搬送方向から見た正面図、図６
（ｂ），（ｄ）はラインヘッド４０を引き出し方向から
見た側面図で、図７においても同様である。次に、ワイ
プポジションにおいては、図６（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、ヘッド部４１がガイドシャフトＳH，ＳHに沿って
ワイプポジションへ移動した後に、ワイプ部４６のワイ
パ４６ｂがガイドシャフトＳW，ＳWに沿って前進し、ヘ
ッド部４１の多数の吐出ノズル表面からインクを拭い取
り、表面に付着したインクによる吐出方向の狂いを矯正
する。このとき、電極部４２及びキャップ部４５のキャ
ップ４５ｂは、待機位置側に移動している。

【００４２】次いで、プリントポジションにおいては、
図７（ａ），（ｂ）に示すように、ワイパ４６ｂが後退
すると共に、ヘッド部４１が待機ポジションまで下降
し、電極部４２がヘッド部４１の直下まで前進する。そ
して、予め画像データ格納部に格納された画像データに
基づいて、ヘッド部４１の多数の吐出ノズルから吐出さ
れたインク滴の飛翔方向を電極部４２によって制御しな
がら、布帛Ｃに所定の絵柄を描画する。このとき、ヘッ
ド部４１及び電極部４２は、より正確に色合いや質感を
再現した品質の優れたプリント製品を得るために、高精
度で位置決めしておくことはいうまでもない。

【００４３】このようにして、布帛Ｃへの描画が終了し
たら、図７（ｃ），（ｄ）に示すキャップポジションに
切り替わり、電極部４２が後退すると共に、ヘッド部４
１が上昇し、ヘッド部４１が前進してきたキャップ４５
ｂによって覆われる。これにより、ヘッド部４１におい
ては、インクジェットヘッドの最大の問題点である、プ
リント停止時におけるインク乾燥に起因する各吐出ノズ
ルの目詰まりが解消される。

【００４４】ラインヘッドの安定運転 プリント装置１において常時安定して高品位のプリント
製品を製造するためには、特にラインヘッド４０から吐
出されたインク滴が布帛Ｃ（プリント媒体）上の目的と
する位置に付着するように制御する必要がある。

【００４５】インクジェット方式は、その原理から想像
できるように、以下のような不具合を有している。即
ち、 1. 吐出ノズルにおけるインクの吐出方向が変化する
と、その吐出ノズルの描画範囲がずれてしまう。 2. 吐出ノズルにおけるインクの吐出速度が変化する
と、吐出されたインクがインク滴に切断されるインク滴
の切断位相が変化してしまう。

【００４６】3. 吐出ノズルにおけるインクの吐出速度
が変化すると、その吐出ノズルの描画幅が変化してしま
う。このため、前記のように、ラインヘッド４０の吐出
ノズルを詰まらせたり、インクの吐出方向を狂わせる原
因となるインク中のゴミ等を除去するフィルタＦM，ＦL
Cをインク供給系ＳIKに配置している。また、インクの
吐出速度が変化しないように、前記のように、インク供
給系ＳIKにおいては、インクの供給圧力をギヤポンプＰ
G で高精度に制御することはもちろんのこと、インク吐
出情報監視部100において、インクの粘度、比重、イン
ク中の固形成分の濃度等を前記した種々の手法によって
制御し、インクの吐出流量、つまりインク滴の吐出速度
を一定の目標速度に制御している。

【００４７】しかし、上記のような制御を行っているに
もかかわらず、ラインヘッド４０においては、一旦イン
クの吐出を停止し、再度インクの吐出を開始したとき
に、僅かではあるが吐出ノズルにおけるインクの吐出方
向が変化する。また、インクの種類によっては、吐出ノ
ズルの出口近辺にインクの小さな塊が発生する等によ
り、吐出方向が僅かずつ変化することが一般的である。

【００４８】このため、プリント装置１においては、運
転開始時及び一定時間経過毎にインクの吐出状況を観測
し、フィードバック制御することにより、インク滴が適
正位置に付着するように自動調整している。この自動調
整は、図８に示す自動調整手段 200によって実行され
る。即ち、自動調整手段 200は、読み取り情報のデータ
処理及び各ラインヘッド４０の制御手段へのデータ転送
を行うパーソナルコンピュータ（以下、単に「パソコ
ン」という）７０、画像処理装置７１、１軸テーブル７
２、２次元ＣＣＤカメラ７３、駆動モータ７４、ドライ
バ７５及びプリント媒体Ｆに照明光を照射するための光
源７６を有している。

【００４９】ここで、２次元ＣＣＤカメラ７３の構成を
更に詳しく説明すると、ＣＣＤカメラ７３は、図９に示
すように、ボールネジ７３ａ、カメラ本体７３ｂ、レン
ズ７３ｃ、色選択透過性のフィルタ７３ｄ及びリングラ
イト７３ｅを有しており、リングライト７３ｅがプリン
ト媒体Ｆ上のテストパターンＰT を光源７６からの光に
よって照明する。

【００５０】そして、自動調整手段 200においては、所
定のラインヘッド４０によって調整に適切なテストパタ
ーンＰT をプリント媒体Ｆ上に描画し、プリント媒体Ｆ
を搬送ベルト３ｂの所定位置に張り付ける。プリント媒
体Ｆは、例えば、インクのにじみが極端に小さいあるい
は大きいフィルム等の利用も可能であるが、実際のプリ
ント媒体と同一である方がよりよいデータが得られる。
プリント媒体Ｆを光源７６からの光で照明しながら、Ｃ
ＣＤカメラ７３を設置した１軸テーブル７２を駆動モー
タ７４により移動させ、プリント媒体Ｆのテストパター
ンをＣＣＤカメラ７３で読み取る。このとき、駆動モー
タ７４は、ドライバ７５を介してパソコン７０によって
操作される。このようにして読み取ったテストパターン
は、画像処理装置７１で画像処理されてパソコン７０に
出力される。パソコン７０は、この処理された情報を各
種制御情報として各ラインヘッド４０の作動をフィード
バック制御して自動調整を行うものである。

【００５１】ここで、プリント媒体Ｆに描画するテスト
パターンＰT としては、例えば、図１０（ａ），（ｂ）
に示すように、カップ状及び黒塗り四角形の２種類の形
状とする。ここで、図中、矢印はプリント媒体Ｆの搬送
方向である。テストパターンＰT の形状を、図１０
（ａ），（ｂ）に示す形状とすると、所定のラインヘッ
ド４０の各吐出ノズルに関し、プリント媒体の搬送方
向、プリント媒体の搬送方向に直交する幅方向、インク
吐出量あるいはインク滴の偏向効率の１つ以上を測定す
ることができる。

【００５２】画像データの流れ 前記データ作成・編集部で作成された絵柄等に関する画
像データは、前記色調整部でラインヘッド４０毎の所定
色の画像データに分解され、吐出ノズル毎の画像データ
に分割された後、各吐出ノズルに設けた前記画像データ
格納部に格納される。

【００５３】布帛Ｃへの描画に際しては、各画像データ
格納部に格納された画像データに基づいて吐出ノズルか
ら吐出されるインク滴によって絵柄等が描画される。こ
のとき、各画像データ格納部に格納された画像データを
繰り返し使用すれば、同一パターンの絵柄等が繰り返し
描画された布帛Ｃを作成することができる。色合わせ プリント装置１は、所定ピッチ、例えば、1,000 ｍｍピ
ッチで配列した８つのラインヘッド４０によって色別の
インクを吐出しながら布帛Ｃに絵柄等を描画する。この
ため、プリント装置１は、最初のラインヘッド４０と最
後のラインヘッド４０との距離が7,000 ｍｍにもなる。
従って、プリント装置１は、搬送ベルト３ｂによる布帛
Ｃの搬送量が不安定で変動すると、描画された絵柄等に
色ずれが生じ、プリント製品としての品質が低下してし
まう。

【００５４】このような色ずれを防ぐ手段としては、通
常、搬送ベルト３ｂの移動量、従って搬送量をエンコー
ダ等の検出手段で所定時間間隔毎に検出して、搬送量の
変動量をカウントする方式が一般的である。しかし、搬
送ベルト３ｂの伸びや、最初と最後のラインヘッド４０
との間の距離が大きすぎることから、エンコーダ等の検
出手段を用いた色合わせは、精度の向上が困難である。

【００５５】そこで、プリント装置１では、高精度の色
合わせを行うために、搬送方向最上流のラインヘッド４
０で布帛Ｃに所定のマークを所定ピッチでプリントし、
これらのマークを下流側に配置された他の各ラインヘッ
ド４０に設けた検出手段でマーク信号として検出する。
そして、この検出したマーク信号に基づいて遅延回路を
作動させて搬送ベルト３ｂによる布帛Ｃの搬送量を制御
することで、プリント装置１は高精度な色合わせを達成
している。各ラインヘッド４０内のノズルの位置は前述
の調整手段により調整を行う。

【００５６】実施例１ 本発明者らの検証結果によれば、ラインヘッド４０の吐
出ノズルから吐出されるインクの流量（吐出速度）は、
粘度が上昇すると減少する関係があった。そこで、制御
手段によるインク吐出速度の制御の一例として、インク
の粘度に基づく制御を以下に説明する。

【００５７】即ち、各吐出ノズルから吐出されるインク
の単位時間当たりの重量を測定し、この結果に基づいて
インク吐出速度を制御する。連続型インクジェットは、
常時インクを吐出し、プリントに使用しないインクを回
収しているため、徐々に空気中への蒸発成分が蒸発して
ゆく本実施形態では、インク中の水分のみが蒸発するイ
ンクを用いている。このとき、インクの温度が上昇する
と粘度が低下するので、温度変動は可能な限り抑え、水
分蒸発による要因以外を除外した。

【００５８】本実施形態においては、代表ノズルの重量
を電子天秤で計測してその情報をデータ作成・編集部に
送る。データ作成・編集部では、それまでの運転データ
の蓄積によって、流量と水分の添加量を算出する。タン
クの全インク量が多い時と少ない時とで、添加量を同じ
と出来ないので、過去３回前までの測定データを元にし
て検量線を求めている。但し、系によって時間遅れが制
御上起こり得る、検量線測定アルゴリズムは系によって
異なる。水分補給ポンプは、ローラポンプ等を用いて１
分間隔程度の短い間隔で検量線より求められた水分を添
加する。

【００５９】以上のようにしてプリント製品を製造した
ところ、ラインヘッド４０における各吐出ノズルを簡単
な構造で長時間に亘って安定に維持し、プリント装置１
を安定に運転することができたうえ、高品位のプリント
製品を製造することができた。 実施例２ 次に、インクの比重に基づいてインク吐出速度を制御手
段によって制御する場合について説明する。ここで、イ
ンクの比重は、インクの固有振動数から測定する。

【００６０】本実施形態においては、図５に示すよう
に、ラインヘッド４０に送られるインクの重量を比重計
で測定し、その情報をデータ作成・編集部に送る。デー
タ作成・編集部では、それまでの運転データの蓄積によ
って、前記と同様にして求めた検量線に従い、流量と水
分の添加量を算出し、算出した量の水分を水分補給ポン
プによって添加する。

【００６１】上記のようにしてプリント製品を製造した
ところ、実施例１と同様の効果が得られた。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項
１，５の発明によれば、簡単な構成でインク滴の吐出速
度を安価に制御することが可能で、高品位のプリントを
行うことができるプリント装置及びプリント製品の製造
方法を提供することができる。このとき、請求項２，６
の発明によれば、前記制御手段は、インクの粘度、比
重、インク中の固形成分の濃度のいずれかに基づいてイ
ンク吐出速度を制御するので、インク吐出速度を容易に
制御することができる。

【００６３】また、請求項７の発明によれば、前記イン
クの粘度を、インク配管内を流れるインクの圧力損失に
基づいて計測し、更に、請求項８の発明によれば、前記
圧力損失を、前記インク配管の摩擦抵抗及び断面積に基
づいて計測するするので、インク吐出速度を精度良く制
御できる。請求項３，９の発明によれば、インク吐出方
式が連続式であり、かつ、前記制御手段は、インク温度
を室温の±５℃の範囲に保持し、インク滴の分裂位相を
滴切断周期の１８０度以内に制御するので、インク滴の
粘度の変動を小さく抑えることができる。

【００６４】また、請求項１０の発明によれば、前記イ
ンクの比重を、インクの固有振動数から測定するので、
比重を高精度に測定でき、従って、インク吐出速度の制
御も高い精度で行うことができる。更に、請求項４の発
明によれば、前記制御手段は、インクに補充液を補給す
る補給手段を有するので、インク吐出速度を目標値に制
御することが容易である。

【００６５】一方、請求項１１，１７の発明によれば、
ラインヘッドにおける各吐出ノズルを簡単な構造で長時
間に亘って安定に維持し、安定運転と高品位のプリント
とが可能なプリント装置及びプリント製品の製造方法を
提供することができる。このとき、請求項１２，１８の
発明によれば、前記描画パターンは、前記所定のライン
ヘッドの各吐出ノズルに関し、プリント媒体の搬送方
向、プリント媒体の搬送方向に直交する幅方向、インク
吐出量あるいはインク滴の偏向効率のいずれか１つが測
定可能なパターンを有しているので、各ラインヘッドを
フィードバック制御することにより、各吐出ノズルの性
能を安定に保持することができる。

【００６６】請求項１３，１９の発明によれば、前記調
整手段は、前記プリント媒体の幅方向に移動自在な１次
元あるいは２次元の撮影手段を有し、描画パターンを前
記プリント媒体の幅方向に関して１次元あるいは２次元
方向に読み取るので、各ラインヘッド（吐出ノズル）を
高い精度で調整することができる。また、請求項１４の
発明によれば、前記調整手段は、前記プリント媒体の幅
方向の全幅に亘っての撮影手段を有するので、プリント
媒体を全幅に亘って読み取ることができ、従って種々の
幅のプリント媒体に対応することができる。

【００６７】請求項１５，２０の発明によれば、前記調
整手段は、前記撮影手段の光学経路に配置され、前記描
画パターンの色に合わせて交換自在な色選択透過性また
は反射性の複数の光学部材を有するので、各ラインヘッ
ドを描画パターンの色に合わせて調整することができ
る。更に、請求項１６の発明によれば、前記複数の光学
部材は、ロータリーあるいはスライド方式の回転部材に
取り付けられているので、光学部材を描画パターンの色
に合わせて簡単に交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリント装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】各ラインヘッドの吐出ノズルにおけるインク滴
の分裂位相の制御をモデル的に説明する説明図である。

【図３】プリント装置のラインヘッドの引き出し機構を
説明する斜視図である。

【図４】プリント装置におけるラインヘッドの調整手段
を示す側面図である。

【図５】プリント装置におけるインク供給系の構成図で
ある。

【図６】ラインヘッド４０の待機ポジション及びワイピ
ングポジションにおけるヘッド部、電極部、キャップ部
及びワイプ部の作動を示す作動図である。

【図７】ラインヘッド４０のプリントポジション及びキ
ャップポジションにおけるヘッド部、電極部、キャップ
部及びワイプ部の作動を示す作動図である。

【図８】自動調整手段の概略構成を示す斜視図である。

【図９】自動調整手段における２次元ＣＣＤカメラの詳
細な構成を示す斜視図である。

【図１０】自動調整に使用されるテストパターンの例を
示す形状図である。

【符号の説明】

１ プリント装置 １ｃ スペーサ（調整手段） ２ 導入部 ２ａ 箱 ３ 搬送部 ３ａ ロール ３ｂ 搬送ベルト ３ｃ 接着剤塗布ロール ３ｄ ブラシロール ３ｅ 押圧ロール ４ プリント部 ５ 予備乾燥部 ５ａ テンションロール ６ 乾燥部 ７ 振り落とし部 ４０ ラインヘッド ４１ ヘッド部 ４１ａ ガター ４２ 電極部 ４３ メンテナンス部 ４３ａ キャップ ４３ｂ ワイパ ７０ パーソナルコンピュータ ７１ 画像処理装置 ７２ １軸テーブル ７３ ２次元ＣＣＤカメラ ７４ 駆動モータ ７５ ドライバ ７６ 光源 １００ インク吐出情報監視部 ２００ 自動調整手段 Ｃ 布帛（プリント媒体） Ｆ プリント媒体 ＦM，ＦLC フィルタ ＨEX 熱交換器 ＰG ギヤポンプ ＰFV 定量ポンプ ＰT テストパターン ＳIK インク供給系 ＴIK インクタンク

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット法によりプリント媒体に
   プリントするプリント装置であって、インク吐出速度の
   制御手段を備えたことを特徴とするプリント装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、インクの粘度、比重、
   インク中の固形成分の濃度のいずれかに基づいてインク
   吐出速度を制御する、請求項１のプリント装置。
3. 【請求項３】 インク吐出方式が連続式であり、かつ、
   前記制御手段は、インク温度を室温の±５℃の範囲に保
   持し、インク滴の分裂位相を滴切断周期の１８０度以内
   の範囲で制御する、請求項２のプリント装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、インクに補充液を補給
   する補給手段を有する、請求項２のプリント装置。
5. 【請求項５】 インクジェット法によりプリント媒体に
   プリントするプリント製品の製造方法であって、インク
   吐出速度を制御しながらプリントすることを特徴とする
   プリント製品の製造方法。
6. 【請求項６】 インク吐出速度をインクの粘度、比重、
   インク中の固形成分の濃度のいずれかに基づいて制御す
   る、請求項５のプリント製品の製造方法。
7. 【請求項７】 前記インクの粘度を、インク配管内を流
   れるインクの圧力損失に基づいて計測する、請求項６の
   プリント製品の製造方法。
8. 【請求項８】 前記圧力損失を、前記インク配管の摩擦
   抵抗及び断面積に基づいて計測する、請求項７のプリン
   ト製品の製造方法。
9. 【請求項９】 インク吐出方式が連続式であり、かつ、
   インク温度を室温の±５℃の範囲に保持し、インク滴の
   分裂位相を滴切断周期の１８０度以内に制御しながらプ
   リントする、請求項６のプリント製品の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記インクの比重を、インクの固有振
    動数から測定する、請求項６のプリント製品の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 複数の吐出ノズルを有するラインヘッ
    ドを色数分配列した複数列のラインヘッドを、プリント
    媒体に対向配置したインクジェット方式のプリント部か
    ら色別にインク滴を吐出させ、搬送されるプリント媒体
    をプリントするプリント装置であって、所定のラインヘ
    ッドがプリントした描画パターンをプリント媒体の搬送
    方向に交差する方向に亘って読み取り、この読み取りパ
    ターンに基づいて各ラインヘッドをフィードバック制御
    に基づいて調整する調整手段を備えたことを特徴とする
    プリント装置。
12. 【請求項１２】 前記描画パターンは、前記所定のライ
    ンヘッドの各吐出ノズルに関し、プリント媒体の搬送方
    向、プリント媒体の搬送方向に直交する幅方向、インク
    吐出量あるいはインク滴の偏向効率のいずれか１つ以上
    が測定可能なパターンを有している、請求項１１のプリ
    ント装置。
13. 【請求項１３】 前記調整手段は、前記プリント媒体の
    幅方向に移動自在な１次元あるいは２次元の撮影手段を
    有している、請求項１１のプリント装置。
14. 【請求項１４】 前記調整手段は、前記プリント媒体の
    幅方向の全幅に亘っての撮影手段を有する、請求項１１
    のプリント装置。
15. 【請求項１５】 前記調整手段は、前記撮影手段の光学
    経路に配置され、前記描画パターンの色に合わせて交換
    自在な色選択透過性または反射性の複数の光学部材を有
    する、請求項１１のプリント装置。
16. 【請求項１６】 前記複数の光学部材は、ロータリーあ
    るいはスライド方式の回転部材に取り付けられている、
    請求項１５のプリント装置。
17. 【請求項１７】 複数の吐出ノズルを有するラインヘッ
    ドを色数分配列した複数列のラインヘッドを、プリント
    媒体に対向配置したインクジェット方式のプリント部か
    ら色別にインク滴を吐出させ、搬送されるプリント媒体
    をプリントするプリント製品の製造方法であって、所定
    の描画パターンをプリント媒体の搬送方向に交差する方
    向に亘って読み取り、この読み取りパターンに基づいて
    各ラインヘッドを調整することを特徴とするプリント製
    品の製造方法。
18. 【請求項１８】 前記描画パターンを、前記所定のライ
    ンヘッドの各吐出ノズルに関し、プリント媒体の搬送方
    向、プリント媒体の搬送方向に交差する方向、インク吐
    出量あるいはインク滴の偏向効率のいずれか１つが測定
    可能にプリントする、請求項１７のプリント製品の製造
    方法。
19. 【請求項１９】 前記描画パターンを、前記プリント媒
    体の幅方向に関して１次元あるいは２次元方向に読み取
    る、請求項１７のプリント製品の製造方法。
20. 【請求項２０】 前記描画パターンを、当該描画パター
    ンの色に合わせた色選択透過性または反射性の光学部材
    を介して読み取る、請求項１７のプリント製品の製造方
    法。