(57)【要約】【課題】インクジェット方式で容易に均一な発色を行うことができるインクジェット印字方法を提供することにある。【解決手段】被印字物Ｐにインクジェット法により印字ヘッド４からインクを打滴し、インクの打滴位置の近傍で超音波振動子６により被印字物Ｐに超音波振動を印加して打滴されたインクを撹拌する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸透液中に色材を含有するインクに対して浸透性を有する被印字物に前記インクによる打滴を行って前記被印字物を発色させるインクジェット印字方法であって、
前記被印字物にインクジェット法によりインクを打滴し、
前記インクの打滴位置の近傍で前記被印字物に超音波振動を印加することにより打滴されたインクを撹拌する
ことを特徴とするインクジェット印字方法。
【請求項２】
前記超音波振動の印加は、前記インクの打滴と同時または直後に行われる請求項１に記載のインクジェット印字方法。
【請求項３】
浸透液の薄膜を介して前記被印字物に超音波振動を印加する請求項１または２に記載のインクジェット印字方法。
【請求項４】
前記インクの打滴位置に対応する前記被印字物の表面箇所に色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクをインクジェット法で打滴することにより前記被印字物中に供給された前記色材の分布を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット印字方法。
【請求項５】
前記被印字物の情報および前記被印字物に印字しようとする印字画像の情報に基づいて目標となる発色を算出し、
算出された目標となる発色を満足するような前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ演算し、
演算された打滴量で前記インクを打滴すると共に演算された印加条件で前記超音波振動を印加する請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット印字方法。
【請求項６】
前記インクの打滴により発色した前記被印字物を測色し、
前記被印字物を測色した結果と前記印字画像の情報とに基づいて、演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ補正し、
補正された打滴量で前記インクを打滴すると共に補正された印加条件で前記超音波振動を印加する請求項５に記載のインクジェット印字方法。
【請求項７】
浸透液中に色材を含有するインクに対して浸透性を有する被印字物に前記インクによる打滴を行って前記被印字物を発色させるインクジェット印字装置であって、
前記インクを打滴するためのインクヘッド部と、
前記インクの打滴位置の近傍で前記被印字物に接触して超音波振動を印加することにより打滴された前記インクを撹拌するための超音波振動子と
を備えたことを特徴とするインクジェット印字装置。
【請求項８】
前記超音波振動子は、前記被印字物を挟んで前記インクヘッド部と対向する位置に配置される請求項７に記載のインクジェット印字装置。
【請求項９】
前記被印字物と前記超音波振動子との接触圧力を安定化するために前記被印字物に所定の張力を与えるテンションローラをさらに備えた請求項７または８に記載のインクジェット印字装置。
【請求項１０】
前記超音波振動子の前記被印字物との接触面上に浸透液を供給する浸透液供給手段をさらに備えた請求項７〜９のいずれか一項に記載のインクジェット印字装置。
【請求項１１】
前記超音波振動子は、前記被印字物との接触面上に形成された撥水性薄膜を有する請求項７〜９のいずれか一項に記載のインクジェット印字装置。
【請求項１２】
色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクを打滴するための浸透用ヘッド部をさらに備え、
前記インクヘッド部による前記インクの打滴位置に対応する前記被印字物の表面箇所に前記浸透用ヘッド部から色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクを打滴することにより前記被印字物中に供給された前記色材の分布を制御する請求項７〜１１のいずれか一項に記載のインクジェット印字装置。
【請求項１３】
前記被印字物の情報および前記被印字物に印字しようとする印字画像の情報を入力するためのデータ入力部と、
前記データ入力部から入力された前記被印字物の情報および前記印字画像の情報に基づいて目標となる発色を算出すると共に算出された目標となる発色を満足するような前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ演算する演算部と、
前記インクヘッド部を駆動する印字ヘッド駆動部と、
前記超音波振動子を駆動する振動子駆動部と、
前記演算部で演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件に基づいて、前記印字ヘッド駆動部および前記振動子駆動部をそれぞれ制御する制御部と
をさらに備えた請求項７〜１２のいずれか一項に記載のインクジェット印字装置。
【請求項１４】
前記インクの打滴により発色した前記被印字物を測色する計測装置と、
前記計測装置で前記被印字物を測色した結果を前記演算部に入力する計測値入力部とをさらに備え、
前記演算部は、前記被印字物を測色した結果と前記印字画像の情報とに基づいて、演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ補正し、
前記制御部は、前記演算部で補正された打滴量で前記インクが打滴されるように前記印字ヘッド駆動部を制御すると共に前記演算部で補正された印加条件で前記超音波振動が印加されるように前記振動子駆動部を制御する請求項１３に記載のインクジェット印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェット印字方法および装置に係り、特に、インクジェット方式で印字を行うことにより被印字物を発色させる方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、布、皮革等に対してインクジェット方式により捺染等の染色を施す技術が知られている。インクジェット方式による染色は、生産性に優れ、デザインの変更にも迅速に対応可能であるといった長所を有している。
その反面、インクジェット方式では、被印字物の表面に打適したインクを被印字物の厚さ方向または被印字物の表面に沿って浸透させることで染色を行うために、被印字物を構成する繊維の間隔、形状、撥液物質の付着等に影響を受けてインクの浸透が阻害され、染色ムラが発生するおそれがあった。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１には、インクジェット方式で捺染を施すに際して、ムラの発生を低減する天然または合成の皮革が提案されている。この皮革は、撥水剤及びバインダー樹脂を含有する浸透調整層と、カチオン性物質及びバインダー樹脂を含有する発色調整層とをスプレードライ法、コーティング法等により予め皮革表面に形成することで、染色ムラの発生を抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、捺染に先立って、被染色体である皮革表面に浸透調整層および発色調整層を形成するのは、多大の手間と時間を要する。
【０００６】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、インクジェット方式で容易に均一な発色を行うことができるインクジェット印字方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェット印字方法は、浸透液中に色材を含有するインクに対して浸透性を有する被印字物に前記インクによる打滴を行って前記被印字物を発色させるインクジェット印字方法であって、前記被印字物にインクジェット法によりインクを打滴し、前記インクの打滴位置の近傍で前記被印字物に超音波振動を印加することにより打滴されたインクを撹拌するものである。
【０００８】
ここで、前記超音波振動の印加は、前記インクの打滴と同時または直後に行うことができる。直後に印字するためインク打滴ヘッドの近傍に超音波振動素子を配置することが出来る。印字されたインクが、浸透効果に依る移動が完了するまでに超音波を受けることが本目的のためには望ましい。インク打滴後0.5秒以内に超音波を受けるような近い位置に配置することが可能である。また、浸透液の薄膜を介して前記被印字物に超音波振動を印加することもできる。
また、前記インクの打滴位置に対応する前記被印字物の表面箇所に色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクをインクジェット法で打滴することにより前記被印字物中に供給された前記色材の分布を制御してもよい。
【０００９】
また、前記被印字物の情報および前記被印字物に印字しようとする印字画像の情報に基づいて目標となる発色を算出し、算出された目標となる発色を満足するような前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ演算し、演算された打滴量で前記インクを打滴すると共に演算された印加条件で前記超音波振動を印加することができる。
また、前記インクの打滴により発色した前記被印字物を測色し、前記被印字物を測色した結果と前記印字画像の情報とに基づいて、演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ補正し、補正された打滴量で前記インクを打滴すると共に補正された印加条件で前記超音波振動を印加することもできる。
【００１０】
また、本発明に係るインクジェット印字装置は、浸透液中に色材を含有するインクに対して浸透性を有する被印字物に前記インクによる打滴を行って前記被印字物を発色させるインクジェット印字装置であって、前記インクを打滴するためのインクヘッド部と、前記インクの打滴位置の近傍で前記被印字物に接触して超音波振動を印加することにより打滴された前記インクを撹拌するための超音波振動子とを備えたものである。
【００１１】
ここで、前記超音波振動子は、前記被印字物を挟んで前記インクヘッド部と対向する位置に配置することができる。
また、前記被印字物と前記超音波振動子との接触圧力を安定化するために前記被印字物に所定の張力を与えるテンションローラをさらに備えてもよい。また前記超音波振動子の前記被印字物との接触面上に浸透液を供給する浸透液供給手段をさらに備えてもよい。また、前記超音波振動子は、前記被印字物との接触面上に形成された撥水性薄膜を有することができる。
【００１２】
また、色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクを打滴するための浸透用ヘッド部をさらに備え、前記インクヘッド部による前記インクの打滴位置に対応する前記被印字物の表面箇所に前記浸透用ヘッド部から色材を含有しない浸透液または前記インクよりも色材の濃度の低い淡インクを打滴することにより前記被印字物中に供給された前記色材の分布を制御することができる。
【００１３】
また、前記被印字物の情報および前記被印字物に印字しようとする印字画像の情報を入力するためのデータ入力部と、前記データ入力部から入力された前記被印字物の情報および前記印字画像の情報に基づいて目標となる発色を算出すると共に算出された目標となる発色を満足するような前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ演算する演算部と、前記インクヘッド部を駆動する印字ヘッド駆動部と、前記超音波振動子を駆動する振動子駆動部と、前記演算部で演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件に基づいて、前記印字ヘッド駆動部および前記振動子駆動部をそれぞれ制御する制御部とをさらに備えてもよい。
また、前記インクの打滴により発色した前記被印字物を測色する計測装置と、前記計測装置で前記被印字物を測色した結果を前記演算部に入力する計測値入力部とをさらに備え、前記演算部は、前記被印字物を測色した結果と前記印字画像の情報とに基づいて、演算された前記インクの打滴量および前記超音波振動の印加条件をそれぞれ補正し、前記制御部は、前記演算部で補正された打滴量で前記インクが打滴されるように前記印字ヘッド駆動部を制御すると共に前記演算部で補正された印加条件で前記超音波振動が印加されるように前記振動子駆動部を制御することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インクジェット方式で容易に均一な発色を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態１に係るインクジェット印字装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１に係るインクジェット印字装置の動作を表すフローチャートである。
【図３】（Ａ）は超音波振動を印加しないときの繊維間におけるインクの様子を示す斜視図であり、（Ｂ）は超音波振動を印加したときの繊維間におけるインクの様子を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は超音波振動を印加しないときの繊維表面におけるインクの様子を示す斜視図であり、（Ｂ）は超音波振動を印加したときの繊維表面におけるインクの様子を示す斜視図である。
【図５】実施形態２に係るインクジェット印字装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態２に係るインクジェット印字装置の動作を表すフローチャートである。
【図７】実施形態３に係るインクジェット印字装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施形態４に係るインクジェット印字装置の一部構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態５に係るインクジェット印字装置の一部構成を示す図である。
【図１０】実施形態５の変形例に係るインクジェット印字装置の一部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、添付の図面に示す好適な実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。
【００１７】
実施形態１
図１に、本発明の実施形態１に係るインクジェット印字装置の構成を示す。インクジェット印字装置は、データ入力部１を有し、データ入力部１に演算部２が接続されている。演算部２には、制御部７が接続されている。制御部７には、印字ヘッド駆動部３を介して、浸透性を有する被印字物Ｐの表側に配置された印字ヘッド４が接続されると共に、振動子駆動部５を介して、被印字物Ｐの裏側に配置された超音波振動子６が接続されている。
【００１８】
データ入力部１は、オペレータにより指定された被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字する印字画像の情報を入力するものであり、例えば、キーボード、マウスなどによって構成される。
【００１９】
演算部２は、データ入力部１から入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報に基づいて被印字物Ｐの各画素位置に連続して打滴すべきインクの量と超音波振動子６による超音波振動の印加条件をそれぞれ演算する。
被印字物Ｐの情報としては、単位色材量を均一に被印字物Ｐに印字した場合の発色特性、インクを被印字物Ｐに打滴したときの色材分布などに関する情報が含まれる。印字画像の情報には、被印字物Ｐの各位置における目標発色色度などに関する情報が含まれる。また、これらの情報は、被印字物Ｐの各位置について、目標発色色度として、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊、ＸＹＺ（三刺激値）等の色座標で入力されても良いし、分光反射率として入力されても良い。
【００２０】
制御部７は、演算部２で演算されたインク量および超音波振動の印加条件を示す電気信号を印字ヘッド駆動部３および振動子駆動部５にそれぞれ入力することで、被印字物Ｐへの印字と超音波振動の印加を制御する。
【００２１】
印字ヘッド駆動部３は、制御部７から入力された電気信号に応じた電圧を印字ヘッド４に印加する。
印字ヘッド４は、インクを打滴するためのインクヘッド部を有し、例えば、圧電素子の伸縮動作を利用してインクを打滴する、いわゆるインクジェット方式の印字ヘッドである。印字ヘッド駆動部３からの電圧は、インクヘッド部に印加され、演算部２で演算された量のインクが被印字物Ｐに打滴される。
【００２２】
また、振動子駆動部５は、制御部７から入力された電気信号に従って超音波振動子６を駆動する。
超音波振動子６は、被印字物Ｐを挟んで印字ヘッド４に対向する位置に配置されて被印字物Ｐの裏面に当接し、被印字物Ｐに超音波振動を印加することにより印字ヘッド４から打滴されたインクを撹拌するためのものであり、圧電セラミックスと金属振動板とをボルト締めしたもの、磁歪振動子を用いたもの等を利用することができる。
【００２３】
次に、図２のフローチャートを参照して、図１に示したインクジェット印字装置の動作を説明する。
【００２４】
まず、ステップＳ１で、データ入力部１によりオペレータにより指定された被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字する印字画像の情報が入力され、演算部２に伝達される。
【００２５】
演算部２は、ステップＳ１で入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報に基づき、ステップＳ２で、画素ごとの発色目標を算出し、続くステップＳ３で、このような発色目標をもたらすためのインク打滴量および超音波振動の印加条件を算出する。算出されたインク打滴量および超音波振動の印加条件は、制御部７に入力される。
制御部７は、ステップＳ４で、ステップＳ３において算出された超音波振動の印加条件に基づいて、振動子駆動部５により超音波振動子６を駆動すると共に、ステップＳ５で、ステップＳ３において算出されたインク打滴量に基づいて、印字ヘッド駆動部３により印字ヘッド４を駆動する。
【００２６】
このようにして印字ヘッド４から被印字物Ｐの表面に打滴されたインクは、被印字物Ｐの厚さ方向へ、また、被印字物Ｐの表面に沿って浸透するが、このとき、被印字物Ｐには裏面から超音波振動子６によって超音波振動が印加されているので、インクが撹拌されることとなる。このため、インクの浸透が促進され、被印字物Ｐの厚さ方向および表面方向に均一な発色がなされる。
なお、被印字物Ｐを構成する繊維Ｆは、数μｍ〜数十μｍの間隔で互いに接するよう束ねられ糸及び織物を構成する。また、繊維Ｆは、布の上では長さ数百μｍ〜千μｍの周期で表面と裏面を構成している。被印字物Ｐの表面に打滴されたインクは、表面張力で繊維Ｆ間に捕捉されると、その表面張力でその場からの移動が起きにくくなるが、被印字物Ｐに超音波振動を印加することで、表面張力による捕捉に打ち勝ち、被印字物Ｐ内を色材が均一に浸透するようになる。
図３（Ａ）に示されるように、発色目標に応じて互いに色の異なる複数のインクＧ１〜Ｇ３を順次打滴した場合にも、それぞれのインクＧ１〜Ｇ３が互いに混合されずに繊維Ｆ間に捕捉されるおそれがあるが、超音波振動の印加により、図３（Ｂ）に示されるように、各インクＧ１〜Ｇ３が撹拌されて互いに混合され、目標となる発色が実現される。
また、被印字物Ｐを構成する各繊維Ｆの表面に油分、気泡等の撥液物質が存在すると、図４（Ａ）に示されるように、打滴されたインクＧは繊維Ｆの表面で不均一に付着するが、被印字物Ｐに超音波振動を印加することで、繊維Ｆの表面が洗浄されるため、図４（Ｂ）に示されるように、繊維Ｆの表面に沿って均一にインクＮが付着することとなる。従って、加熱処理等による繊維Ｆ内への色材の取り込み効率が改善され、発色効率の向上を図ることが可能となる。
【００２７】
図示しない被印字物移動手段による被印字物Ｐの移動に連動し、画素ごとに演算されたインク量の打滴を他の画素位置にも同様に繰り返し行い、データ入力部１により入力された印字画像が被印字物Ｐに印字された時点で終了する。
【００２８】
上述した実施形態１では、演算部２が、発色目標および色材分布目標をもたらすために必要なインク打滴量と共に超音波振動の印加条件を算出し、算出された印加条件に基づいて制御部７が振動子駆動部５を介して超音波振動子６を駆動したが、これに限るものではなく、制御部７が予め設定された超音波振動の印加条件に基づいて振動子駆動部５により超音波振動子６を駆動することもできる。予め設定される超音波振動の印加条件は、被印字物Ｐの材質、厚さ等に応じたものとすることが好ましいが、例えば、振動数１００ＫＨｚ、振幅２μｍ等の条件とすることができる。
【００２９】
実施形態２
図５に、本発明の実施形態２に係るインクジェット印字装置の構成を示す。このインクジェット印字装置は、図１に示した実施形態１のインクジェット印字装置において、演算部２、印字ヘッド駆動部３および印字ヘッド４の代わりに演算部１２、印字ヘッド駆動部１３および印字ヘッド１４をそれぞれ用いたものである。
【００３０】
演算部１２は、データ入力部１から入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報に基づいて被印字物Ｐの各画素位置に連続して打滴すべきインクおよび浸透液の量をそれぞれ演算すると共に、超音波振動子６による超音波振動の印加条件を演算する。
ここで、「浸透液」は、色材を溶解または分散させるための溶媒または分散媒を示し、「インク」は、色材を浸透液に所定濃度で溶解または分散させたものと定義する。
【００３１】
制御部７に接続された印字ヘッド駆動部１３は、演算部１２で演算されたインク量および浸透液量を示す制御部７からの電気信号に応じたそれぞれの電圧を印字ヘッド１４に印加する。
印字ヘッド１４は、インクを打滴するためのインクヘッド部と浸透液を打滴するための浸透液ヘッド部とを有し、例えば、圧電素子の伸縮動作を利用してインクおよび浸透液を打滴する、いわゆるインクジェット方式の印字ヘッドである。駆動部１３からの各電圧は、インクヘッド部および浸透液ヘッド部にそれぞれ印加され、演算部１２で演算された量のインクと浸透液が順次被印字物Ｐに打滴される。
【００３２】
演算部１２は、データ入力部１から入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報に基づいて発色目標（印字画像の光反射特性）を算出し、算出された発色目標を実現するための色材量を、下記式（１）に示されるＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋの原理に基づき算出する。ここで、Ｋは色材による吸収強度、Ｓは被印字物からの光散乱強度、Ｒｃは反射率である。また、演算部１２は、データ入力部１から入力された被印字物Ｐの情報に基づいて浸透目標（被印字物の厚みに基づく浸透係数）を算出し、算出された浸透目標から下記式（２）に基づき、浸透液量による色材の分布を算出する。ここで、Ｄは色材の分布指数、Ｌは被印字物に打滴された浸透液量（打滴されたインク内の浸透液量を含む）、Ｆは色材浸透特性である。
【００３３】
Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒｃ）２／２Ｒｃ     ・・・  （１）
ｄＤ／ｄＬ＝Ｆ（Ｄ，Ｌ）          ・・・  （２）
【００３４】
演算部１２は、（１）式および（２）式において、色材量が被印字物Ｐの厚さ方向に均一となり、その均一となった色材による分光反射率が発色目標に対応するようなインク打滴量および浸透液打滴量を算出する。
【００３５】
次に、図６のフローチャートを参照して、図３に示したインクジェット印字装置の動作を説明する。
【００３６】
まず、ステップＳ１で、データ入力部１によりオペレータにより指定された被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字する印字画像の情報が入力され、演算部１２に伝達される。
【００３７】
演算部１２は、ステップＳ１で入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報に基づき、ステップＳ２で画素ごとの発色目標を算出すると共に、被印字物Ｐの情報から、ステップＳ６で、被印字物Ｐの厚みに基づく浸透係数などの浸透目標を画素ごとに算出する。続いて、演算部１２は、ステップＳ７において、上記式（１）に基づき、ステップＳ２で算出された発色目標を実現するための色材量を算出し、さらにステップＳ８において、上記式（２）に基づき、ステップＳ６で算出された浸透目標を実現するための色材分布の変化量を算出すると共にこのような色材分布の変化をもたらすための浸透液量を算出する。なお、ここで算出される浸透液量は、色材に対する浸透液全体の量を示しており、予めインク内に含有されている浸透液の量をも含むものである。特に、低い色材濃度のインクを印字する発色領域では色材インクの印字量が少なくなり、色材の浸透が不十分な場合がある。このような場合でも超音波攪拌による色材の浸透を促進するため、トータルの浸透液量が最大浸漬量（被印字物を浸透液に浸漬し、重力で液だれが無くなるまで放置した時の浸漬量）の30重量％以上とするのが望ましい。
演算部１２は、続くステップＳ９で、上記のステップＳ７およびＳ８において算出された色材量および浸透液量に基づいて、印字ヘッド１４のインクヘッド部から打滴すべきインク量および浸透液ヘッド部から打滴すべき浸透液量を画素ごとに演算すると共に、超音波振動子６からの超音波振動の印加条件を算出する。算出されたインク量、浸透液量、および超音波振動の印加条件は演算部２から制御部７に出力される。
【００３８】
制御部７は、ステップＳ４で、演算部２から入力された超音波振動の印加条件に基づいて、振動子駆動部５により超音波振動子６を駆動すると共に、ステップＳ５で、演算部２から入力されたインク量および浸透液量に基づいて、印字ヘッド駆動部１３により印字ヘッド１４を駆動する。
インクが被印字物Ｐの表面に打滴されると、被印字物Ｐの表側の色材量が多く、裏側の色材量が極端に少ない状態となるが、インクの打滴位置（所定の画素位置）に対応する被印字物Ｐの表面個所に浸透液が打滴されると、被印字物Ｐの厚さ方向への浸透液の浸透に伴い色材も浸透していくことで被印字物Ｐの表側の色材が裏側へと移動する。このとき、被印字物Ｐには裏面から超音波振動子６によって超音波振動が印加されているので、インクおよび浸透液が撹拌され、色材量が被印字物Ｐの厚さ方向に均一となる。
【００３９】
図示しない被印字物移動手段による被印字物Ｐの移動に連動し、画素ごとに演算されたインク量および浸透液量の打滴を他の画素位置にも同様に繰り返し行い、データ入力部１により入力された印字画像が被印字物Ｐに印字された時点で終了する。
【００４０】
実施形態３
図７に実施形態３に係るインクジェット印字装置の構成を示す。この実施形態３は、被印字物Ｐに印字した後に被印字物Ｐにおける色材量と色材分布を計測し、その計測結果から目標の色材量と色材分布を実現するように補正して印字および超音波振動の印加を行うものである。本実施形態に係るインクジェット印字装置は、図５に示した実施形態２のインクジェット印字装置において、演算部１２の代わりに演算部２２を用いると共に、被印字物Ｐの進行方向に対し印字ヘッド１４および超音波振動子６の下流側に加熱装置３１、還元洗浄装置３２、乾燥装置３３、および計測装置３４，３５を順次配置し、計測装置３４，３５に印字結果計測値入力部３６を接続すると共に、この印字結果計測値入力部３６を演算部２２に接続したものである。
図７では、ポリエステル繊維を分散染料で染色する場合を示す。加熱装置３１は、印字が完了した被印字物Ｐの加熱処理を行うためものである。還元洗浄装置３２は、被印字物Ｐの還元洗浄を行うためのもので、例えば、ハイドロサルファイトなどの還元洗浄助剤が用いられる。乾燥装置３３は、被印字物Ｐを乾燥するためのものである。計測装置３４および３５は、被印字物Ｐの表側および裏側からそれぞれ光学特性を計測し、発色量を測定するためのものであり、積分球を有する拡散測色器または拡散測色器で校正した光学センサーなどから構成される。印字結果計測値入力部３６は、計測装置３４および３５において得られた計測値を演算部２２に入力することで、被印字物Ｐの印字結果をフィードバックするものである。演算部２２は、印字結果計測値入力部３６から入力された計測値がデータ入力部１から得られた色材量と色材分布に関する目標値（目標発色色度）となるように打滴すべきインク量、打滴すべき浸透液量、および超音波振動の印加条件を補正して求めるものである。
【００４１】
まず、実施形態２と同様にして入力された被印字物Ｐの情報および印字画像の情報から演算部２２が発色目標と浸透目標を算出し、算出された発色目標と浸透目標を実現するために印字ヘッド１４のヘッド部から打滴すべきインク量および浸透液量を求めると共に超音波振動子６からの超音波振動の印加条件を求める。演算部２２は、求められたインク量、浸透液量、および超音波振動の印加条件を制御部７に出力する。続いて、制御部７は、演算部２２により求められた超音波振動の印加条件に基づいて、振動子駆動部５により超音波振動子６を駆動すると共に、演算部２２により求められたインク量および浸透液量に基づいて、印字ヘッド駆動部１３により印字ヘッド１４を駆動する。このようにして、被印字物Ｐへの超音波振動の印加および印字が行われる。印字された被印字物Ｐは、加熱装置３１で加熱された後、還元洗浄装置３２で還元洗浄され、乾燥装置３３で乾燥される。乾燥された被印字物Ｐは計測装置３４および３５により被印字物Ｐの表側と裏側から測色され、その計測値が被印字結果計測値入力部３６を介して演算部２２に入力される。
入力された計測値が色材量および表裏印字バランスにおける目標値（目標発色色度）の許容範囲外の場合、演算部２２は、被印字結果計測値入力部３６から入力された計測値が目標発色色度に一致するように、印字ヘッド１４のヘッド部から打滴すべきインク量および浸透液量を補正すると共に超音波振動子６からの超音波振動の印加条件を補正する。演算部２２は、補正されたインク量、浸透液量、および超音波振動の印加条件を制御部７に出力する。続いて、制御部７は、演算部２２により補正された超音波振動の印加条件に基づいて、振動子駆動部５により超音波振動子６を駆動すると共に、演算部２２により補正されたインク量および浸透液量に基づいて、印字ヘッド駆動部１３により印字ヘッド１４を駆動する。なお、１度の補正で色材量および表裏印字バランスにおける目標値の許容範囲内に入らない場合には、許容範囲内に入るまで上記の補正を繰り返すことが好ましい。
例えば、被印字物Ｐの表裏に印字ムラが生じている場合、超音波振動子による攪拌効果が不足していると判断し、テンションを強くし、振動子と被印字物Ｐとの接触を強くして印字ムラを改善することが出来る。
【００４２】
この実施形態３によれば、被印字物に印字した結果をフィードバックすることにより求めた補正量に基づき再び被印字物に印字するため、初期の計算精度が悪い場合、あるいはインク、被印字物等の物性が経時あるいは環境で変化した場合であっても、発色量のズレあるいは変動を効果的に抑制することができる。
【００４３】
実施形態４
実施形態１に係るインクジェット印字装置において、被印字物Ｐと超音波振動子６の接触面積および接触圧力を安定化することで被印字物Ｐへの超音波振動の伝達を一定にすることが好ましい。例えば、図８に示すように、被印字物Ｐの進行方向に対し印字ヘッド４および超音波振動子６の下流側にテンションローラ４１を配置すると共に被印字物Ｐの進行方向に沿って支持ローラ４２〜４４を配置して被印字物Ｐに所定の張力を与える構成とする。これにより、被印字物Ｐと超音波振動子６の接触面積および接触圧力が安定化し、超音波振動子６から被印字物Ｐへ安定して超音波振動が伝達されることとなり、被印字物Ｐの厚さ方向および表面方向により均一に発色させることができる。
なお、テンションローラ４１は、振動を抑制するためのダンパを有してもよい。これにより、被印字物Ｐの移動または被印字物Ｐの摩擦特性などによってテンションローラ４１に与えられる振動を抑制し、被印字物Ｐの張力を精度よく調整することができる。
また、実施形態２または３についても同様にして被印字物Ｐと超音波振動子６の接触面積および接触圧力を安定化することが好ましい。
【００４４】
実施形態５
実施形態１〜４に係るインクジェット印字装置において、超音波振動子６は、被印字物Ｐとの接触面上に浸透液等の液体を供給して超音波振動の伝達効率を向上させることができる。例えば、図９に示すように、浸透液を供給する供給ポンプ５２を配置し、インクによる被印字物Ｐの着色を妨げない程度の浸透液を供給ポンプ５２から超音波振動子５１の内部を通って超音波振動子５１と被印字物Ｐとの接触面上に供給する。なお、超音波振動子５１の接触面上に供給された浸透液に溶解した色材が被印字物Ｐに付着しなければ一度供給した浸透液を循環させて超音波振動子５１の接触面上に供給してもよい。
また、図１０に示すように、超音波振動子５１の被印字物Ｐとの接触面上に撥水能の高いフッ化樹脂などの撥水性薄膜５３を形成することで超音波振動の伝達効率を低下させることなく超音波振動子５１への色材の付着を防止することもできる。
【００４５】
なお、上記の実施形態１〜４では、被印字物Ｐを挟んで印字ヘッド４または１４に対向する位置に超音波振動子６を配置することにより、インクの打滴とほぼ同時に超音波振動子６から超音波振動の印加を行ったが、これに限るものではない。超音波振動を印加して被印字物Ｐ内のインクを撹拌することができれば、超音波振動子６を印字ヘッド４に対して被印字物Ｐの進行方向にずらして配置し、インクの打滴の直後、すなわち、打滴されたインクが乾燥する前に超音波振動を印加してもよい。
また、実施形態２または３においては、印字ヘッド１４から色材を含むインクと色材を含まない浸透液とを打滴して発色目標と浸透目標の双方を同時に実現したが、浸透液の代わりに、上記のインクよりも色材濃度の低い淡インクを用いても、同様に発色目標と浸透目標を実現することができる。淡インクとしては、例えば、浸透液が最大浸漬量の１０％以上の量であって色材が目標発色色度以下となる量を含む低濃度のインクを使用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  データ入力部、２，１２  演算部、３，１３  印字ヘッド駆動部、５  振動子駆動部、４，１４  印字ヘッド、６，５１  超音波振動子、７  制御部、４１  テンションローラ、４２〜４４  支持ローラ、５２  供給ポンプ、５３  撥水性薄膜、Ｐ  被印字物、Ｇ，Ｇ１〜Ｇ３，Ｎ  インク、Ｆ  繊維。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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