JP2020037473A - 捺染インクジェットプリンタ及び布帛搬送制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】地張り剤を使用しなくても、布帛に搬送ベルトに対する押圧力を生じさせて、布帛と搬送ベルトとを適切に密着させる。【解決手段】搬送ベルトと、搬送ベルトの経路を規定する複数のローラと、搬送ベルト上の布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、搬送ベルトから剥離された布帛を自重で撓んだ状態を維持して排出先に搬送する巻き取りローラと、位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタにおいて、布帛が自重によって搬送ベルトを所定の押圧力で押圧できる布帛の重量を算出し、布帛の重量から布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、搬送方向の長さに基づいて布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出し、位置検知センサが検知した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と算出部が算出した布帛の撓んだ部分の最下点の位置とが一致するように、巻き取りローラの搬送速度を制御する。【選択図】図5

Description

本発明は、捺染インクジェットプリンタ及び布帛搬送制御方法に関し、特に、地張り剤を用いずに布帛を搬送して印捺することができる捺染インクジェットプリンタ及び当該捺染インクジェットプリンタにおける布帛搬送制御方法に関する。
従来、捺染方法として、版を用いるスクリーン捺染やローラ捺染が行われていたが、これらの捺染では、染色に先立って版を作製する必要があるため、生産効率が低い。そこで、近年では、インクジェットプリンタを用いたインクジェット方式により布帛等の媒体への画像形成を行うインクジェット捺染が行われている。
インクジェットプリンタでは、搬送ベルトなどの搬送部材を用いて媒体を搬送するため、媒体を搬送ベルトに密着させることが重要である。そのため、紙媒体に印刷する場合は、吸引ファンなどで紙媒体を吸引して搬送ベルトに密着させたり、静電気によって紙媒体を搬送ベルトに密着させたりしている。しかしながら、媒体として布帛等を使用する場合は、吸引や静電気を用いて布帛を搬送ベルトに密着させることができないため、布帛と搬送ベルトとの間に位置ずれが生じ、正確に印捺することができない。そこで、従来は搬送ベルトに地張り剤と呼ばれる粘着剤の有機溶媒溶液を塗布する、所謂、地張りを行っている。
この地張り剤の塗布には有機溶剤を用いるため、安全性及び作業者の健康上の問題がある。また、地張り剤を繰り返し使用することによって粘着力が低下した場合は、再度地張り剤を塗り直す必要があり、その際、有機溶剤を用いて粘着剤を一度掻き取った後に再度地張り剤を塗布するといった煩雑な作業が必要になる。そこで、地張り剤を用いることなく、媒体と搬送部材との位置ずれを抑制するための様々な方法が提案されている。
例えば、下記特許文献1には、インク押し出し手段、前記インク押し出し手段の近位に受基板を通過させるためのベルト及び前記ベルトを移動させるための第1及び第2のローラを含み、前記ローラはそれぞれ、第1及び第2の末端及び軸をもち、前記ベルトが、前記インク押し出し手段の方向に延びている前記ベルト中に膨らみを形成するための、前記第1及び第2のローラの中間に置かれたガイド手段に接触するインクジェットプリンタが開示されている。
また、下記特許文献2には、媒体の搬送機構の一部を構成し前記媒体を搬送する搬送部材であって、前記媒体と接触して前記媒体を保持する媒体保持面が形成されており、前記搬送部材は、前記媒体保持面によって前記媒体を保持した状態で前記媒体保持面が移動させられることによって前記媒体を搬送し、前記媒体保持面は、溶射による表面処理が施されている構成が開示されている。
特開2001−260444号公報 特開2016−135711号公報
上記特許文献1の図1では、ヘッド下部の搬送ベルトの下側にガイドローラを配置し、ガイドローラを用いて搬送ベルトをヘッド側に押圧することによって媒体と搬送部材との位置ずれを抑制する構成を開示している。しかしながら、この構成では、ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾面がガイドローラの形状を反映して円弧状になっているため、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。
また、上記特許文献1の図2では、ヘッド下部の搬送ベルトを2つのガイドローラで支持して平面にする構成を開示している。しかしながら、この構成では、ヘッドのサイズが大きくなるとガイドローラ間の距離も大きくなるため、広い領域で媒体を搬送ベルトに密着させるのが困難になり、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。
この問題に対して、印捺後の媒体をローラで引っ張ることによって媒体を搬送ローラに押し付けることは可能であるが、印捺後は媒体表面がインクで湿潤しているため、媒体の表面をローラで押さえ付けることができない。また、印捺後の媒体が上記ローラに到達する前に乾燥機で媒体を乾燥させる方法も考えられるが、インクジェットプリンタの構造上、サイズの大きい媒体を乾燥させるための大型の乾燥機を配置することは困難である。
また、上記特許文献2では、媒体を搬送する搬送部材(ドラム)の表面に、媒体が搬送部材に対して水平方向及び垂直方向に動かないように固定するための特殊な形状の突起を形成する構成を開示している。しかしながら、大型のドラムに特殊な形状の突起を精度良く形成するのは困難である。また、この突起を用いて媒体を搬送部材に固定することができたとしても、インクの着弾面がドラムの形状を反映して円弧状になるため、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、地張り剤を使用しなくても、布帛に搬送ベルトに対する押圧力を生じさせて、布帛と搬送ベルトとを適切に密着させることができる捺染インクジェットプリンタ及び布帛搬送制御方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、搬送ベルトの振動や弛みを抑制することができる捺染インクジェットプリンタを提供することにある。
本発明の一側面は、布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、前記搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、前記搬送ベルトの外周側に設置され、前記搬送ベルト上の前記布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドが配置されるプリント部の下流で、前記搬送ベルトから剥離された前記布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、前記布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタであって、前記プリント部において、前記布帛が自重によって前記搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる前記布帛の重量を算出し、前記布帛の重量から前記布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、前記搬送方向の長さに基づいて前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出部と、前記位置検知センサが検知した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、前記算出部が算出した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、前記巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の一側面は、布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、前記搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、前記搬送ベルトの外周側に設置され、前記搬送ベルト上の前記布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、前記複数のインクジェットヘッドが配置されるプリント部の下流で、前記搬送ベルトから剥離された前記布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、前記布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタにおける布帛搬送制御方法であって、前記プリント部において、前記布帛が自重によって前記搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる前記布帛の重量を算出し、前記布帛の重量から前記布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、前記搬送方向の長さに基づいて前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出処理と、前記位置検知センサが検知した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、前記算出処理で算出された前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、前記巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御処理と、を実行することを特徴とする。
本発明の捺染インクジェットプリンタ及び布帛搬送制御方法によれば、地張り剤を使用しなくても、布帛に搬送ベルトに対する押圧力を生じさせて、布帛と搬送ベルトとを適切に密着させることができる。
その理由は、布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、搬送ベルトの外周側に設置され、搬送ベルト上の布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、複数のインクジェットヘッドが配置されるプリント部の下流で、搬送ベルトから剥離された布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタに、プリント部において、布帛が自重によって搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる布帛の重量を算出し、布帛の重量から布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、搬送方向の長さに基づいて布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出部と、位置検知センサが検知した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、算出部が算出した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御部と、を設けるからである。また、各々のインクジェットヘッドを、順次、隣り合う一対のローラの間の領域に配置し、複数のローラを、プリント部において、搬送ベルトが周の外側に向かって膨らんだ凸状になる(隣り合うインクジェットヘッドの間に位置するローラによって、搬送ベルトが周の内側に向かって屈曲する)ように配置するからである。
また、本発明の捺染インクジェットプリンタによれば、搬送ベルトの振動や弛みを抑制することができる。
その理由は、搬送ベルトを挟んでインクジェットヘッドに対向する位置に、搬送ベルトを平面で支持するプラテンを設けるからである。
本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタの構成を示す模式図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタの構成を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタの位置検知センサの配置を説明する模式図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタの動作(布帛搬送制御処理)を示すフローチャート図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタにおけるキャリッジの一例を示す平面図である。 本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタにおける搬送ベルトの構造を示す断面図である。 従来の捺染インクジェットプリンタの問題(ヘッドのノズルと媒体間の距離の変動)を説明する模式図である。 従来の捺染インクジェットプリンタの問題(搬送ベルトの振動や弛み)を説明する模式図である。
背景技術で示したように、インクジェットプリンタを用いて布帛等の媒体に印捺する場合は、搬送ベルトに地張り剤と呼ばれる粘着剤の有機溶媒溶液を塗布する地張りを行っているが、地張りでは、安全性及び作業者の健康上の問題があり、地張り剤の粘着力が低下した際には再度地張り剤を塗り直さなければならず煩雑である。そこで、地張り剤を用いることなく、媒体と搬送部材との位置ずれを抑制するために、ヘッド下部の搬送ベルトの下側にガイドローラを配置する構成や、ヘッド下部の搬送ベルトを2つのガイドローラで支持して平面にする構成、ヘッド下部のドラムに特殊な形状の突起を設ける構成などが提案されている。
しかしながら、図8に示すように、ヘッド下部の搬送ベルトの下側にガイドローラを配置する構成では、インクの着弾面がガイドローラの形状を反映して円弧状になり、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。また、ヘッド下部の搬送ベルトを2つのガイドローラで支持して平面にする構成では、ヘッドのサイズが大きくなるとガイドローラ間の距離も大きくなるため、広い領域で媒体を搬送ベルトに密着させるのが困難になり、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。
この問題に対して、印捺後の媒体をローラで引っ張ることによって媒体を搬送ローラに押しつけることは可能であるが、印捺後は媒体表面がインクで湿潤しているため、媒体の表面をローラで押さえ付けることができない。また、印捺後の媒体が上記ローラに到達する前に乾燥機で媒体を乾燥させる方法も考えられるが、インクジェットプリンタの構造上、サイズの大きい媒体を乾燥させるための大型の乾燥機を配置することは困難である。
また、大型のドラムに特殊な形状の突起を精度良く形成するのは困難であり、この突起を用いて媒体を搬送部材に密着させることができたとしても、インクの着弾面がドラムの形状を反映して円弧状になるため、ヘッドのノズルと媒体間の距離(ギャップ)を一定に保つことができず、インクの着弾位置にずれが生じる。
特に、布帛に印捺を行うインクジェットプリンタでは、1〜2m程度の幅の布帛を搬送して印捺するために、搬送ベルトやヘッドのサイズも大きくなり、布帛を搬送ベルトに適切に密着させることは困難である。更に、搬送ベルトを支持する2つのガイドローラ間の距離が大きくなると、図9に示すように、ガイドローラ間で搬送ベルトが振動したり弛んだりして、インクの着弾位置にずれが生じる。
そこで、本発明の一実施の形態では、布帛の自重による搬送ベルト表面方向への押し付け力(押圧力)で、布帛と搬送ベルトとが適切に密着するようにする。具体的には、布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、搬送ベルトの外周側に設置され、搬送ベルト上の布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、複数のインクジェットヘッドが配置される部分(プリント部と呼ぶ。)の下流で、搬送ベルトから剥離された布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタに、プリント部において、布帛が自重によって搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる布帛の重量を算出し、布帛の重量から布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、搬送方向の長さに基づいて布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出部と、位置検知センサが検知した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、算出部が算出した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御部と、を設ける。
また、必要に応じて、各々のインクジェットヘッドを、順次、隣り合う一対のローラの間の領域に配置し、複数のローラを、上記プリント部において、搬送ベルトが周の外側に向かって膨らんだ凸状になる(隣り合うインクジェットヘッドの間に位置するローラによって、搬送ベルトが周の内側に向かって屈曲する)ように配置する。
上記の搬送ベルトが凸状になるとは、インクジェットヘッドが配置される一対のガイドローラの間の領域では、搬送ベルトが平面になり、上記一対のガイドローラと隣り合う一対のガイドローラとの間では、隣り合うインクジェットヘッドの間に位置するガイドローラによって、搬送ベルトが周の内側に向かって屈曲する状態になることである。
更に、必要に応じて、上記一対のガイドローラの間の搬送ベルトの下側(搬送ベルトを挟んでインクジェットヘッドに対向する位置)に、搬送ベルトを平面で支持するプラテンなどの平板を配置し、このプラテンによって搬送ベルトの振動や弛みを抑制すると共に、ヘッドと布帛間のギャップを一定に保つ。
なお、一般に、プラテンはΔ0.1〜0.2mm程度の表面加工精度が求められるが、本発明のように、搬送ベルトの下側に配置するプラテンは、複数のインクジェットヘッドを搭載したキャリッジ毎に分割されているため、スキャン型インクジェットプリンタにあるような大型のプラテンと比較して、コストを抑え、調整も容易にすることができる。また、プラテンの数(キャリッジの数)は特に制限されないが、キャリッジの数が増えると、搬送ベルトを凸状に保つために、端のキャリッジがほぼ横向きに配置されることになる。インクジェット方式では、横向きにインクを吐出するのは好ましくないため、搬送ベルトの凸形状を保ちつつ、インクをほぼ垂直に吐出するため、キャリッジの数は4個程度が望ましい。
更に、必要に応じて、搬送ベルトの表面に、布帛が搬送ベルト上で搬送方向及び搬送方向と直交する方向に相対移動することを規制する突起を設け、搬送ベルトと布帛との摩擦力を向上させる。
その際、本発明では、上述したように布帛の自重によって搬送ベルト表面方向への押し付け力が発生しているため、搬送ベルトから布帛が浮かないようにするための特殊な形状(例えば、特許文献2の矢じり型)の突起は必要なく、針のような単純な形状の突起で良いため、実現が容易である。
このように、本発明では、印捺後の布帛を所定の位置まで撓ませることにより、布帛の自重によって布帛を搬送ベルトに適切に押し付けることができる。また、搬送ベルトを凸状にすることにより、布帛を搬送ベルトに適切に押し付けることができる。また、搬送ベルトを挟んでインクジェットヘッドに対向する位置にプラテンを配置することにより、搬送ベルトの振動や弛みを抑えることができる。また、搬送ベルトの表面に突起を設けることにより、布帛を搬送ベルト上で確実に固定することができる。そして、これらにより、インクの着弾位置のずれを防止することができ、大きなサイズの布帛に印捺する場合であっても、印捺の精度を向上させることができる。
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る捺染インクジェットプリンタ及び布帛搬送制御方法について、図1乃至図7を参照して説明する。図1は、本実施例の捺染インクジェットプリンタの構成を示すブロック図であり、図2及び図3は、捺染インクジェットプリンタの構成を示す模式図及び斜視図である。また、図4は、位置検知センサの配置を説明する模式図であり、図5は、本実施例の捺染インクジェットプリンタの動作を示すフローチャート図である。また、図6は、本実施例の捺染インクジェットプリンタにおけるキャリッジの構成を示す平面図であり、図7は、搬送ベルトの構造を示す断面図である。
本実施例の捺染インクジェットプリンタは、被記録物にインクを出射して画像記録するインクジェット記録方法で用いられる印刷装置である。この捺染インクジェットプリンタは、図1(a)に示すように、制御部2、記憶部6、表示操作部7、画像処理部8、供給部10、搬送装置20、排出部30などで構成される。
制御部2は、CPU(Central Processing Unit)3とROM(Read Only Memory)4やRAM(Random Access Memory)5などのメモリとで構成され、CPU3は、ROM4や記憶部6に記憶した制御プログラムをRAM5に展開して実行することにより、捺染インクジェットプリンタ1全体の動作を制御する。また、上記制御部2は、図1(b)に示すように、算出部2a、搬送制御部2bなどとして機能する。
算出部2aは、後述するプリント部において、布帛が自重によって搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる布帛の重量を算出し、布帛の重量から布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、搬送方向の長さに基づいて(具体的には、搬送方向の長さとガイドローラ及び巻き取りローラの垂直位置と撓んだ部分の形状とに基づいて)、布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する。
搬送制御部2bは、後述する位置検知センサ31が検知した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、算出部2aが算出した布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、巻き取りローラの搬送速度を制御する。上記の一致は完全一致である必要はなく、位置検知センサ31が検知した布帛の撓んだ部分の最下点の位置が、算出部2aが算出した布帛の撓んだ部分の最下点の位置近傍であればよい。
なお、算出部2a、搬送制御部2bはハードウェアとして構成してもよいし、制御部2を、算出部2a、搬送制御部2bとして機能させる布帛搬送制御プログラムとして構成し、当該布帛搬送制御プログラムをCPU3に実行させるようにしてもよい。
記憶部6は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などで構成され、CPU3が各部を制御するためのプログラム、自装置の処理機能に関する情報、図示しないクライアント装置などから入力された印刷ジョブ、後述する画像処理部8が画像処理を行った画像データなどを記憶する。
表示操作部7は、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示部上に、透明電極が格子状に配置された感圧式や静電容量式などの操作部(タッチセンサ)を設けたタッチパネルなどで構成され、表示部及び操作部として機能する。表示部は、制御部2から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部は、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部2に出力する。
画像処理部8は、アナログデジタル(A/D)変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路などで構成される。画像処理部8は、外部の情報機器(例えばクライアント装置)から取得した印刷ジョブを解析し、原稿の各ページをラスタライズして画像データを生成する。そして、画像処理部8は、必要に応じて、画像データに対して、色変換処理、初期設定又はユーザ設定に応じた補正処理(シェーディング補正等)、及び圧縮処理等の画像処理を施す。
供給部10、搬送装置20、排出部30は、布帛に印捺を行う部分である。以下、図2及び図3を参照して説明する。
被記録媒体である布帛40はロール状に撒かれており(図示せず)、ロールから巻出された布帛40は、供給部10の中間ローラ12及び押圧ローラ(布帛40にテンションをかけるテンションローラ)11を介して搬送ベルト23の表面に押し付けられ、搬送ベルト23に密着する。そして、搬送ベルト23に密着した布帛40は、図2の白矢印で示される搬送方向に搬送されて、搬送装置20に送られる。
搬送装置20は、駆動ローラ21と、ガイドローラ22と、搬送ベルト23と、キャリッジ25と、ベルト洗浄部26と、ベルト乾燥部27などを含み、搬送ベルト23上の布帛40に印捺する。
駆動ローラ21は、図示しない駆動部の駆動力が伝達可能に構成され、駆動部が駆動した際に回転駆動する。
ガイドローラ22は、回転可能に構成され、搬送ベルト23が周回する経路を規定する。このガイドローラ22は、キャリッジ25が配置されるプリント部に配置されるガイドローラ22a(図2及び図3の上側に配置される5つのガイドローラ22a)と、押圧ローラ11に近接配置され、布帛40を搬送ベルト23に密着させるガイドローラ22bと、布帛40を搬送ベルト23から剥離させるガイドローラ22cなどで構成される。なお、図2及び図3では、ガイドローラ22a〜cを同じサイズで記載しているが、目的に応じてサイズや構造は適宜変更することができる。また、図2及び図3では、4つのキャリッジ25を配置するため、5つのガイドローラ22aを配置しているが、ガイドローラ22aの数はキャリッジ25の数に応じて適宜変更することができる。
搬送ベルト23は、帯状で、かつ長手方向の両端が接続された無端状に形成されている。そして、駆動ローラ21が回転駆動すると、搬送ベルト23は、複数のガイドローラ22によって規定される経路を周回移動する。これにより、搬送ベルト23に載置された布帛40が搬送される。
キャリッジ25は、インクジェットヘッド25aを搭載したユニットであり、搬送ベルト23の外周面における上方の面に、搬送ベルト23から所定の間隔をあけて配設される。このキャリッジ25の詳細については後述する。
ベルト洗浄部26は、搬送ベルト23の外周面に洗浄液を吹き付けるノズルを有しており、ノズルから洗浄液を吹き付けることで、搬送ベルト23の外周面に付着したインクを洗い流す。なお、ベルト洗浄部26は、洗浄液を吹き付けるノズルを有するものに限定されず、例えば、洗浄液を含浸する洗浄ローラが搬送ベルト23の外周面に当接する構成としてもよい。
ベルト乾燥部27は、ベルト洗浄部26よりも搬送ベルト23の搬送方向の下流側に配置され、ベルト洗浄部26によって搬送ベルト23に付着した洗浄液を除去する。このベルト乾燥部27は、例えば、搬送ベルト23にエアーを吹き付ける構成や、搬送ベルト23に付着した洗浄液を平板状のブレードで掻き取る構成などとすることができる。
そして、搬送装置20において、搬送ベルト23によって搬送され、キャリッジ25によって印捺された布帛40は、ガイドローラ22cによって搬送ベルト23から剥離され、排出部30の巻き取りローラ31によって排出先に搬送される。その際、排出部30の1又は複数の位置検知センサ31が検知した布帛40の撓んだ部分の最下点の位置と、算出部2aが算出した布帛40の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、巻き取りローラ31の搬送速度(回転速度)を制御することによって、搬送ベルト23から剥離された布帛40が一定の長さで撓んだ状態を維持する。この制御の詳細については後述する。その後、排出部30によって排出された布帛40は乾燥機によって乾燥処理が施される。この乾燥機は、温風を布帛40に対して吹付ける構成や、布帛40に赤外線を照射して乾燥する構成などとすることができる。
なお、本実施例の捺染インクジェットプリンタ1で使用する布帛40の素材としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、及びこれらの混紡を用いることができる。
また、本実施例の捺染インクジェットプリンタ1で使用する搬送ベルト23の素材としては、樹脂、金属、ガラス繊維等を用いることができ、搬送ベルト23の形態の1つとして、繊維を編み上げて作った網状ベルトを利用することができる。
上記繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、芳香族アリレート繊維、スチールワイヤ等が挙げられ、特に、ガラス繊維やアラミド繊維が、ベルト張力による変形防止の観点で望ましい。また、網状ベルトの織り方としては、平織、朱子織、綾織、ニット織等が挙げられ、多層構造となるように編んでも良い。多層構造で編む場合、上記平織、朱子織、綾織、ニット織等を組み合わせて網状ベルトを作成しても良い。
また、上記網状ベルトを樹脂で被覆しても良く、編み上げたベルトを樹脂溶液中に含浸し、乾燥、焼結並びに架橋等の処理を行うことで、樹脂被覆編みベルトを作成することができる。編みベルトを含浸する樹脂としては、熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が好ましく用いられる。また、これらの樹脂中に、綿糸、ポリアミド繊維やアラミド繊維等の化学繊維、ガラス繊維、金属繊維、カーボン繊維等からなる短繊維、織布、フィラー、ウィスカー、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機材料等を混入することで、樹脂層の強度を上げることも可能である。また、繊維分を部分的に露出させるなどして滑りやすくすることで耐摩擦性を向上させたり、表面の摩擦係数を調整したりすることも可能である。
また、内部に金属や繊維等の芯材を含まず、樹脂を主成分とした搬送ベルト23も好ましく用いることができ、必要に応じて、付加成分を付与することができる。この樹脂としては、上記の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂を用いることができる。上記の付加成分は、樹脂組成物に対して、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ、ニーダ等の通常の混練機を用いて成形前に練り混むことが好ましい。また、各成分を直接成形機に供給し、成形機で本組成物を混練しながら成形することもできる。
これらの樹脂の混合物を用いるベルト製造方法として、連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、インフレーションフィルム成形法等の公知の溶融成形法を用いることができる。ベルトの望ましい連続溶融押出成形法としては、押出したチューブ内径を高精度で制御可能な下方押出方式の内部冷却マンドレル方式、あるいはバキュームサイジング方式が挙げられる。
上記構成の捺染インクジェットプリンタ1において、本発明の課題を解決するために、布帛40の撓んだ部分の自重によって、布帛40が搬送ベルト23を所定の押圧力で押圧することができるように、巻き取りローラ32の搬送速度を制御する。以下、具体的に説明する。
図3に示すように、本実施例の捺染インクジェットプリンタ1が印捺する布帛40は、幅が約1.8m以上もあり、その布帛40を搬送する搬送ベルト23は、幅が約2m以上もある。このような大きなサイズの布帛40に印捺する場合、多数のインクジェットヘッド25aを配置しなければならないため、複数のインクジェットヘッド25aを組み合わせて搭載したユニット(キャリッジ25)を使用する。
図6は、本実施例のキャリッジ25の構成の一例を示しており、布帛40の幅全体に確実に印字できるように、各々の色に対して、複数のノズル25cで構成される複数(ここでは2つ)のインクジェットモジュール25bを備えるインクジェットヘッド25aが千鳥状に配列される。本実施例では、各々のキャリッジ25に、2色分のインクジェットヘッド25aが搭載され、中間色を表現するためにCMYKにGray、Pink、Blue、Orangeを加えた計8色分のインクジェットヘッド25aが搭載された4つのキャリッジ25が配置される。このキャリッジ25の長辺方向(図の左右方向)の長さは、搬送ベルト23の幅と同等の約2m(図では途中を省略している。)であり、短辺方向(図の上下方向)の長さは、約30cm以上となる。
このような大きなサイズのキャリッジ25を用いる場合、図2及び図3のガイドローラ22a間の距離はキャリッジ25の短辺方向の長さ以上となり、4つのキャリッジ25を含むプリント部の搬送方向の長さは1m〜2mにも及ぶ。その結果、布帛40が搬送ベルト23から浮いて、印捺の精度が悪化する。
この問題に対して、搬送ベルト23から剥離された布帛40を、排出部30に設けたローラを用いて引っ張ることで、布帛40を搬送ベルト23に押し付ける方法が考えられる。しかしながら、印捺後は布帛40の表面がインクで湿潤しているため、その表面をローラで押さえることができない。また、印捺後の布帛40が上記ローラに到達する前に乾燥機で媒体を乾燥させる方法も考えられるが、特に、シングルパスインクジェットプリンタのような高速で印刷を行う場合、上記ローラの前段にプレ乾燥ヒータなどを配置してもインクを十分に乾燥させることはできず、また、インクジェットプリンタの構造上、大型の乾燥機を配置することは困難であり、布帛40の表面にローラを接触させると、ローラにインクが転写してしまう。
そこで、本実施例では、布帛40が自重によって搬送ベルト23を所定の押圧力で押圧することができる布帛40の重量を算出し、算出した重量から布帛40の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、搬送方向の長さに基づいて布帛40の撓んだ部分の最下点の位置を算出し、位置検知センサ31が検知した布帛40の撓んだ部分の最下点の位置と、算出部2aが算出した布帛40の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、巻き取りローラ32の搬送速度を制御する。
なお、布帛40をどの位置まで撓ませるかは、布帛40の面密度や幅、所定の押圧力などに応じて適宜設定することができる。例えば、捺染インクジェットプリンタ1でよく使用される、比較的密度の低い「40ブロード」というコットン糸の布帛40において、幅1830mm、長さ4mの印捺後の布帛40の重量は1200〜1600g程度であり、その場合、布帛40の自重による張力は、11.8〜15.7N程度となり、この張力の一部が搬送ベルト23に対する押圧力となる。
また、布帛40の撓んだ部分の検知方法は特に限定されず、例えば、図4(a)に示すように、布帛40の撓んだ部分の下側に位置検知センサ31を配置し、公知の測距技術(例えば、発信部31aから出射され、対象物で反射された電磁波や電波、超音波などを受信部31bが検知するまでの時間に基づいて距離を測定する方法など)を用いて、布帛40の撓んだ部分の最下点の位置を計測しても良いし、図4(b)に示すように、布帛40の撓んだ部分の最下点の位置近傍の両側面に、複数の位置検知センサ31(発信部31a及び受信部31bの対)を垂直方向に配列し、どの位置まで受信部31bが電磁波や電波、超音波などを検知したかに基づいて、布帛40の撓んだ部分の最下点の位置を計測しても良い。
また、図2及び図3では、巻き取りローラ32がガイドローラ22cよりも低い位置に配置される構成を例示したが、ガイドローラ22cと巻き取りローラ32の位置関係は特に限定されない。
また、上記構成の捺染インクジェットプリンタ1において、本発明の課題を解決するために、必要に応じて、以下に示す構造を設ける。
[第1の構造]
また、第1の構造として、必要に応じて、プリント部の搬送ベルト23を周の外側に向かって膨らんだ凸状にする。以下、具体的に説明する。
上述したように、大きなサイズの布帛40に印捺する場合、複数のインクジェットヘッド25aを組み合わせて搭載したユニット(キャリッジ25)を使用することになるが、大きなサイズのキャリッジ25を用いる場合、図2及び図3のガイドローラ22a間の距離はキャリッジ25の短辺方向の長さ以上となり、4つのキャリッジ25を含むプリント部の搬送方向の長さは1m〜2mにも及ぶ。そのため、ガイドローラ22aを横一列に並べた場合、端のガイドローラ22a近傍では、布帛40は搬送ベルト23に押し付けられるが、中央のガイドローラ22a近傍では、布帛40は搬送ベルト23に十分に押し付けられず、その結果、布帛40が搬送ベルト23から浮いて、印捺の精度が悪化する。
そこで、本実施例では、必要に応じて、プリント部全体で、布帛40に搬送ベルト23に対する押し付け力が均一かつ十分に加わるように、ガイドローラ22aの配置を変更する。具体的には、図2及び図3に示すように、プリント部の中央部のガイドローラ22aを、プリント部の端部のガイドローラ22aよりも周の外側(図2及び図3の構成では上側)に配置したり、プリント部の端部から中央部に向かって、ガイドローラ22aが徐々に周の外側になるように配置したりする。このように、プリント部全体で搬送ベルト23が周の外側に向かって膨らんだ凸状になる(隣り合うキャリッジ25の間に位置するガイドローラ22aによって、搬送ベルト23が周の内側に向かって屈曲する)ように複数のガイドローラ22aを配置することにより、布帛40を搬送ベルト23に確実に押し付けることができ、布帛40の位置ずれを防止することができる。
なお、プリント部の端部のガイドローラ22aに対して、中央部のガイドローラ22aをどの程度外側に配置するかは、キャリッジ25のサイズや数、布帛40に加える押圧力などに応じて適宜変更可能であるが、ガイドローラ22aの配置のずらし量が大きくなると、プリント部の端部における搬送ベルト23の傾きが大きくなる。ここで、キャリッジ25は、搬送ベルト23の表面に対してノズル面が平行になるように配置する必要があるため、搬送ベルト23の傾きに応じて、キャリッジ25の傾きも大きくなるが、インクジェットプリンタでは、ノズル25cからインクを吐出するため、キャリッジ25の傾きが大きくなるとインクの着弾位置にずれが生じる。従って、キャリッジ25の傾きが所定範囲内となるようにガイドローラ22aの配置のずらし量を調整する(若しくは、キャリッジ25の傾きが所定範囲内となるようにキャリッジ25の数を調整する)ことが好ましい。
[第2の構造]
次に、第2の構造として、必要に応じて、搬送ベルト23を挟んでキャリッジ25に対向する位置(キャリッジ25が配置される領域の搬送ベルト23の下側)に、布帛40の被捺染面を平坦に規制する複数のプラテン24を設ける。以下、具体的に説明する。
上述したような大きなサイズのキャリッジ25を用いる場合、ガイドローラ22a間の距離は長くなるため、ガイドローラ22a間で搬送ベルト23に振動や弛みが発生する恐れがあり、その場合、搬送ベルト23上の布帛40に位置ずれが生じ、印捺の精度が悪化する可能性がある。
そこで、本実施例では、必要に応じて、ガイドローラ22a間の領域の搬送ベルト23の下側に、搬送ベルト23を平面で支持するプラテン24を配置する。このように、搬送ベルト23の下側にプラテン24を配置することにより、ガイドローラ22a間の搬送ベルト23の振動や弛みを抑制することができ、インクの着弾位置のずれを防止することができる。
なお、プラテン24のサイズは適宜設定することができるが、少なくとも、各々のキャリッジ25に対向する領域を含むサイズとすることが好ましい。
また、プラテン24の厚さや材料も適宜設定することができるが、本実施例のプラテン24は、搬送ベルト23を支持することを目的としており、適切な硬度及び表面平坦度を有するものであればよく、例えば、金属や硬質樹脂などを用いて作成することができる。
このように、本実施例のプラテン24は、キャリッジ25毎に分割されているため、スキャン型インクジェットプリンタに用いるような大型のプラテンと比較してサイズを小さくすることができ、コストを抑え、調整も容易にすることができる。
[第3の構造]
また、第3の構造として、必要に応じて、搬送ベルト23の印捺面側に布帛40を固定する複数の突起を設ける。以下、具体的に説明する。
上述したように、プリント部において搬送ベルト23が凸状になるようにガイドローラ22aを配置することによって、プリント部全体で布帛40を搬送ベルト23に押し付けることができるが、本実施例の捺染インクジェットプリンタ1は、大きなサイズの布帛40を用いるため、布帛40が搬送ベルト23上でずれる恐れがあり、印捺の精度が悪化する可能性がある。
そこで、本実施例では、布帛40と搬送ベルト23との摩擦力を増やすために、必要に応じて、搬送ベルト23に突起を設ける。図7は、搬送ベルト23の構造を模式的に示す断面図であり、搬送ベルト23の印捺面(布帛40が載置される側)に針状の突起23aを複数形成する。このように、搬送ベルト23に複数の突起23aを形成することにより、突起23aが布帛40の繊維に引っかかり、布帛40を搬送ベルト23上に確実に固定することができる。
なお、突起23aを配置する位置や突起23aの数(密度)は適宜設定することができ、搬送ベルト23全体に亘って一定の密度で突起23aを形成してもよいし、搬送ベルト23の端部で突起23aの数を増やしたりしてもよい。
また、突起23aの形状も適宜設定することができるが、本実施例の場合、プリント部では搬送ベルト23が凸状になっており、布帛40が搬送ベルト23から浮く恐れはないため、従来技術のような特殊な形状にする必要はなく、布帛40が搬送ベルト23上で移動(特に、搬送方向及び搬送方向に直交する方向に相対移動)することを規制できる形状であればよい。
また、突起23aのサイズも適宜設定することができるが、布帛40の厚さは通常100〜200μm程度であるため、突起23aが布帛40を突き抜けないように、数μm〜数十μm程度の厚さにすることが好ましい。
また、突起23aの形状やサイズ、密度は、上述した布帛40の材料と搬送ベルト23の材料との組み合わせに応じて設定することができ、例えば、布帛40の繊維の目が粗い場合は、突起23aのサイズや密度を大きくすることができる。
また、突起23aの材料も任意であり、搬送ベルト23と同じ材料(例えば、樹脂)を用いてもよいし、ポリプロピレンなどのプラスチック材料や金属材料を用いても良い。また、突起23aの形成方法も任意であり、搬送ベルト23と突起23aとを同じ材料(例えば、樹脂)で作成する場合は、上述した連続溶融押出成形法、射出成形法、ブロー成形法、インフレーションフィルム成形法等の公知の溶融成形法で作成することができる。また、搬送ベルト23を作成した後、プラスチック材料や金属材料で作成した突起23aを埋め込んでも良いし、搬送ベルト23の裏面から差し込んでもよい。
また、図7では、搬送ベルト23に突起23aを設ける構成を示したが、搬送ベルト23の印捺面側を研削して表面に凹凸を形成し、その凸部を突起23aとして機能させる構成としてもよい。
次に、本実施例の捺染インクジェットプリンタ1における布帛40の搬送制御処理について、図5のフローチャート図を参照して説明する。
まず、制御部2(算出部2a)は、印捺後の布帛40が、自重によって、搬送ベルト23を所定の押圧力で押圧することができる布帛40の重量を算出し、算出した重量から布帛40の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し(S101)、算出した搬送方向の長さに基づいて布帛40の撓んだ部分の最下点の位置(位置1とする。)を算出する(S102)。
次に、制御部2(搬送制御部2b)は、位置検知センサ31からの出力信号に基づいて、布帛40の撓んだ部分の最下点の位置(位置2とする。)を取得し(S103)、算出部2aが算出した最下点の位置1と、位置検知センサ31が検出した最下点の位置2と、が一致するかを判断する(S104)。双方の最下点の位置が一致する場合は(S104のYes)、S108に遷移し、双方の最下点の位置が一致しない場合は(S104のNo)、制御部2(搬送制御部2b)は、位置検知センサ31が検出した最下点の位置2が、算出部2aが算出した最下点の位置1よりも上であるかを判断する(S105)。
制御部2(搬送制御部2b)は、位置2が位置1よりも上の場合は(S105のYes)、巻き取りローラ32の搬送速度を下げて最下点の位置が下がるようにし(S106)、位置2が位置1よりも下の場合は(S105のNo)、巻き取りローラ32の搬送速度を上げて最下点の位置が上がるようにする(S107)。その後、制御部2は、印捺が終了したかを判断し(S108)、印捺が終了していなければ、S103に戻って同様の処理を繰り返す。
以上、説明したように、印捺後の布帛40が所定の長さで撓むように巻き取りローラ32の搬送速度を制御することにより、布帛40の自重によって布帛40を搬送ベルト23に適切に押し付けることができ、布帛40と搬送ベルト23の密着性を改善することができる。また、必要に応じて、プリント部の搬送ベルト23を周の外側に向かって膨らんだ凸状にすることにより、布帛40を搬送ベルト23に確実に押し付けることができ、布帛40の位置ずれを防止することができる。また、必要に応じて、搬送ベルト23を挟んでキャリッジ25に対向する位置に、布帛40の被捺染面を平坦に規制する複数のプラテン24を設けることにより、ガイドローラ22a間の搬送ベルト23の振動や弛みを抑制することができ、インクの着弾位置のずれを防止することができる。また、必要に応じて、搬送ベルト23の印捺面側に布帛40を固定する複数の突起23aを設けることにより、布帛40を搬送ベルト23上に確実に固定することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、装置の構成は適宜変更可能である。
例えば、上記実施例では、布帛40に印捺する捺染インクジェットプリンタについて説明したが、大きなサイズの媒体に印刷する任意のインクジェットプリンタに対して、本発明の構造を同様に適用することができる。
本発明は、地張り剤を用いずに布帛を搬送して印捺することができる捺染インクジェットプリンタ及び当該捺染インクジェットプリンタにおける布帛搬送制御方法に利用可能である。
1 捺染インクジェットプリンタ
2 制御部
2a 算出部
2b 搬送制御部
3 CPU
4 ROM
5 RAM
6 記憶部
7 表示操作部
8 画像処理部
10 供給部
11 押圧ローラ
12 中間ローラ
20 搬送装置
21 駆動ローラ
22、22a、22b、22c ガイドローラ
23 搬送ベルト
23a 突起
24 プラテン
25 キャリッジ
25a インクジェットヘッド
25b インクジェットモジュール
25c ノズル
26 ベルト洗浄部
27 ベルト乾燥部
30 排出部
31 位置検知センサ
31a 発信部
31b 受信部
32 巻き取りローラ
40 布帛

Claims (7)

  1. 布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、
    前記搬送ベルトの外周側に設置され、前記搬送ベルト上の前記布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、
    前記複数のインクジェットヘッドが配置されるプリント部の下流で、前記搬送ベルトから剥離された前記布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、
    前記布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタであって、
    前記プリント部において、前記布帛が自重によって前記搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる前記布帛の重量を算出し、前記布帛の重量から前記布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、前記搬送方向の長さに基づいて前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出部と、
    前記位置検知センサが検知した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、前記算出部が算出した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、前記巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御部と、を備える、
    ことを特徴とする捺染インクジェットプリンタ。
  2. 各々の前記インクジェットヘッドは、順次、隣り合う一対の前記ローラの間の領域に配置され、
    前記複数のローラは、前記プリント部において、前記搬送ベルトが周の外側に向かって膨らんだ凸状になるように配置される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の捺染インクジェットプリンタ。
  3. 前記搬送ベルトが凸状になるとは、隣り合う前記インクジェットヘッドの間に位置する前記ローラによって、前記搬送ベルトが周の内側に向かって屈曲することである、
    ことを特徴とする請求項2に記載の捺染インクジェットプリンタ。
  4. 前記搬送ベルトを挟んで前記インクジェットヘッドに対向する位置に、前記搬送ベルトを平面で支持するプラテンを有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の捺染インクジェットプリンタ。
  5. 前記搬送ベルトの表面に、前記布帛が前記搬送ベルト上で搬送方向及び搬送方向に直交する方向に相対移動することを規制する突起を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の捺染インクジェットプリンタ。
  6. 前記突起は、針状であり、前記針の高さは、前記布帛の厚さ以下である、
    ことを特徴とする請求項5に記載の捺染インクジェットプリンタ。
  7. 布帛を搬送する無端の搬送ベルトと、
    前記搬送ベルトが周回する経路を規定する複数のローラと、
    前記搬送ベルトの外周側に設置され、前記搬送ベルト上の前記布帛にインクを吐出する複数のインクジェットヘッドと、
    前記複数のインクジェットヘッドが配置されるプリント部の下流で、前記搬送ベルトから剥離された前記布帛を、自重で撓んだ状態を維持して、排出先に搬送する巻き取りローラと、
    前記布帛の撓んだ部分を検知する位置検知センサと、を有する捺染インクジェットプリンタにおける布帛搬送制御方法であって、
    前記プリント部において、前記布帛が自重によって前記搬送ベルトを所定の押圧力で押圧することができる前記布帛の重量を算出し、前記布帛の重量から前記布帛の撓んだ部分の搬送方向の長さを算出し、前記搬送方向の長さに基づいて前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置を算出する算出処理と、
    前記位置検知センサが検知した前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、前記算出処理で算出された前記布帛の撓んだ部分の最下点の位置と、が一致するように、前記巻き取りローラの搬送速度を制御する搬送制御処理と、を実行する、
    ことを特徴とする布帛搬送制御方法。
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