(57)【要約】【課題】布帛をインクで汚してしまうリスクを低減した上で、当該布帛に画像をインク滴の吐出で形成する。【解決手段】印刷装置１は、複数のノズルからインク滴を吐出して印刷媒体である布帛に印刷する。この印刷装置１は、主走査においてインク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置を、当該主走査においてインク滴を吐出するノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部から離反させる制御部１２０を有する。【選択図】図２
2015113532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷装置であって、
主走査においてインク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置は、当該主走査においてインク滴を吐出するノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部から離反している
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置において、
前記複数のノズルのうち、一の主走査においてインク滴を吐出する一方、前記一の主走査とは別の主走査においてインク滴を吐出しないノズルでは、
前記別の主走査におけるメニスカス位置が、前記一の主走査におけるメニスカス位置よりも、前記開口部から離反している
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
ノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷装置であって、
前記布帛の第１地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置は、  
前記第１地点よりも縁側の第２地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部に接近している
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
複数のノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷方法であって、
主走査においてインク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置を、当該主走査においてインク滴を吐出するノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部から離反させる
ことを特徴とする印刷方法。
【請求項５】
ノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷方法であって、
前記布帛の第１地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置を、  
前記第１地点よりも縁側の第２地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部に接近させる
ことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイシャツやＴシャツなどの布帛に画像等を印刷する印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出して画像や文書などの印刷装置には、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、ヘッド部における複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれが駆動信号にしたがって駆動されることによって、ノズルから所定のタイミングでインク滴を吐出させる。
【０００３】
このような印刷装置に適用される技術としては、例えばノズル内のインクの増粘を防止するため、インクの非吐出時にメニスカス位置を個別回収流路の連通位置近傍まで待避させる技術（特許文献１参照）や、ワイピング動作時におけるインク滴のメニスカス位置を、印刷処理時におけるインク滴のメニスカス位置と比較してノズル内に引き込む技術（特許文献２参照）、ワイピング時におけるノズル液面の背圧を大気圧よりも大きくする状態と、大気圧以下とする状態とのいずれかを選択する技術（特許文献３参照）などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９４７５０号公報
【特許文献２】特開２００９−１７８８６７号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６１８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで近年では、用紙のみならず、布帛にインク滴を吐出して画像等を印刷することが試みられている。しかしながら、布帛の表面には組成繊維の毛羽立ちがある。このような布帛の表面に画像等を印刷するため、ヘッド部を走査させたときに、組成繊維の先端がノズルの先端に接触して、布帛を汚してしまう可能性が指摘されている。
本発明のいくつかの態様の目的の一つは、布帛に印刷する際に、当該布帛を汚すリスクを低減した印刷装置および印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る印刷装置は、複数のノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷装置であって、主走査においてインク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置は、当該主走査においてインク滴を吐出するノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部から離反していることを特徴とする。
上記一態様に係る印刷装置によれば、主走査においてインク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置が印刷媒体である布帛から遠くなる方向に移動させられるので、毛羽の先端がノズル内で保持されているインク滴に接触し、（毛細管現象により）毛羽を介して布帛を汚してしまうリスクが低減される。
なお、インク滴を吐出するノズルでは、インク滴を吐出させるための単位期間にわたってメニスカス位置が時間的に変動する場合があるので、この場合にインク滴を吐出するノズルのメニスカス位置とは、例えば当該単位期間における平均位置をいう。
【０００７】
上記一態様において、前記複数のノズルのうち、一の主走査においてインク滴を吐出する一方、前記一の主走査とは別の主走査においてインク滴を吐出しないノズルでは、前記別の主走査におけるメニスカス位置が、前記一の主走査におけるメニスカス位置よりも、前記開口部から離反している構成としても良い。
この構成によれば、主走査毎に、インクを吐出しないノズルのメニスカス位置が布帛から遠くなる方向に移動させられるので、布帛を汚してしまうリスクが低減される。
【０００８】
また、本発明の別態様に係る印刷装置は、ノズルからインク滴を吐出して布帛に印刷する印刷装置であって、前記布帛の第１地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置は、前記第１地点よりも縁側の第２地点を走査しているときにおける前記ノズルのメニスカス位置よりも、前記ノズルからインク滴が吐出される開口部に接近していることを特徴とする。
布帛の縁側は、中央側と比較して、抑えが効きにくいだけでなく、インク滴の吸収によって波打ち（コクリング）が発生しやすく、毛羽の先端がノズル内で保持されているインク滴に接触しやすくなる。上記別態様に係る印刷装置によれば、布帛の縁側である第２地点を走査しているときのノズルのメニスカス位置は、布帛から遠くなる方向に移動させられるので、布帛を汚してしまうリスクが低減される。
【０００９】
なお、上記一態様は、印刷装置に限られず、印刷方法としても概念することができる。上記別態様についても同様に印刷方法としても概念することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す図である。
【図２】印刷装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】印刷装置における吐出部の構成を示す図である。
【図４】印刷装置におけるヘッド部のノズル配列を示す図である。
【図５】ノズル配列と印刷媒体に形成されるドット間隔との関係を示す図である。
【図６】駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃの一例を示す図である。
【図７】ノズルのメニスカス位置を説明するための図である。
【図８】ノズルのメニスカス位置を説明するための図である。
【図９】ノズルのメニスカス位置を説明するための図である。
【図１０】ノズルのメニスカス位置を説明するための図である。
【図１１】メニスカス位置の時間的変化を示す図である。
【図１２】第１実施形態における印刷動作を示す図である。
【図１３】ノズルに組成繊維が侵入したときの不具合等を示す図である。
【図１４】第２実施形態に係る印刷装置の駆動信号の例を示す図である。
【図１５】第２実施形態における印刷動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る印刷装置は、ホストコンピューターから供給される画像データに応じてインク滴を吐出し、印刷媒体としての布帛にインクドット群を形成し、これにより、当該画像データに応じた画像（文字、図形等を含む）を印刷するインクジェットプリンターである。
なお、布帛としては、布地、織物、染色物、編物などのテキスタイルや、このテキスタイルから作られた服飾を含む。
【００１３】
図１は、第１実施形態に係る印刷装置１の内部の概略構成を示す斜視図である。
この図に示されるように、印刷装置１は移動体３を備える。移動体３は、後述する複数個の吐出部を含むヘッド部３０と、５個のインクカートリッジ３１と、ヘッド部３０および５個のインクカートリッジ３１を搭載するキャリッジ３２とを備える。各吐出部は、インクカートリッジ３１から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを吐出する。５個のインクカートリッジ３１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）およびホワイト（Ｗ）の５つの色と一対一に対応して設けられ、各インクカートリッジ３１には、当該インクカートリッジ３１に対応する色のインクが充填される。吐出部の各々は、５個のインクカートリッジ３１のいずれか１つからインクの供給を受ける。
【００１４】
印刷装置１は、移動体３を、図においてＹ軸方向である主走査方向に移動（往復動）させる移動機構４を備える。
移動機構４は、移動体３の駆動源となるキャリッジモーター４１と、その両端が固定されたキャリッジガイド軸４４と、キャリッジガイド軸４４とほぼ平行に延在してキャリッジモーター４１により駆動されるタイミングベルト４２と、キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー（後述）と、を有している。
移動体３のキャリッジ３２は、移動機構４のキャリッジガイド軸４４に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター４１によりタイミングベルト４２を正逆走行させると、移動体３がキャリッジガイド軸４４に案内されて往復動する。
【００１５】
スケール４５は、主走査方向にわたって所定の間隔でストライプ状の模様が印刷される一方、キャリッジ３２においてスケール４５との対向側には、一対の発光素子及び受光素子からなるフォトインタラプタが設けられる。このフォトインタラプタが、ストライプ状の模様を読み取ることでキャリッジ３２の主走査方向（Ｙ軸方向）の位置を検出可能な構成となっている。なお、スケール４５の模様や、フォトインタラプタについては図示を省略している。
【００１６】
印刷装置１は、印刷媒体Ｐを、図においてＸ軸方向である副走査方向に搬送させる搬送機構７を備える。印刷媒体Ｐは、平板状のプラテンに作業者によって載置された後、当該プラテンに対して額縁状のプラテン枠７４が嵌め込まれた状態となっている。なお、図においてプラテンは、印刷媒体Ｐで覆われるために見えない。
搬送機構７は、駆動源である搬送モーター７１と、搬送モーター７１を駆動するための搬送モータードライバー（後述）と、搬送モーター７１により回転して、プラテン枠７４に嵌め込まれた印刷媒体Ｐを副走査方向に搬送する搬送ローラー７２と、を備える。
印刷媒体Ｐが搬送機構７によって搬送されたタイミングで、当該印刷媒体Ｐにインク滴を吐出することによって、印刷媒体Ｐの表面に画像が形成される。
【００１７】
図２は、印刷装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、制御部１２０と、キャリッジモーター４１と、キャリッジモータードライバー４３と、搬送モーター７１と、搬送モータードライバー７３と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１６２、１６４、１６６と、ヘッド部３０と、を含む。
制御部１２０は、ホストコンピューターから取得した画像データに基づいて、画像展開処理や、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理などの印刷のための演算処理を実行し、ヘッド部３０のノズルからインクを吐出させるための複数種類の信号を生成する。複数種類の信号には、ＤＡＣ１６２に供給するデジタルの制御データｄＣＯＭ−Ａや、ＤＡＣ１６４に供給するデジタルの制御データｄＣＯＭ−Ｂ、ＤＡＣ１６６に供給するデジタルの制御データｄＣＯＭ−Ｃ、後述する選択制御部２００に供給する選択制御信号が含まれる。
なお、このような演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知の事項であるため、説明を省略する。制御部１２０が実行する印刷のための各演算処理は、ホストコンピューターが実行する場合もある。
【００１８】
印刷装置１は、ヘッド部３０等を搭載したキャリッジ３２を主走査方向に移動させるキャリッジモーター４１、および、当該キャリッジモーター４１を駆動するためのキャリッジモータードライバー４３を、を含む。
制御部１２０は、キャリッジ３２における主走査方向の移動を制御するために、キャリッジモータードライバー４３に対して制御信号Ｃtr1を供給し、キャリッジモータードライバー４３は、当該制御信号Ｃtr1にしたがってキャリッジモーター４１を駆動する。なお、図２では省略されているが、ヘッド部３０からは、フォトインタラプタによって読み取られたスケール４５の情報、すなわち、キャリッジ３２の主走査方向の位置を示す情報が制御部１２０にフィードバックされて、キャリッジ３２における主走査方向の移動が制御部１２０によって制御される構成となっている。
制御部１２０は、搬送機構７による副走査方向の移動を制御するために、搬送モータードライバー７３に対して制御信号Ｃtr2を供給し、搬送モータードライバー７３は、当該制御信号Ｃtr2にしたがって搬送モーター７１を駆動する。
【００１９】
ＤＡＣ１６２は、制御データｄＣＯＭ−Ａをアナログの駆動信号ＣＯＭ−Ａに変換してヘッド部３０に供給し、同様に、ＤＡＣ１６４、１６６は、制御データｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを、それぞれアナログの駆動信号ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃに変換してヘッド部３０に供給する。
なお、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのそれぞれは、実際にはＤＡＣ１６２、１６４、１６６から出力後、増幅された上でヘッド部３０に供給される。
【００２０】
ヘッド部３０には、選択制御部２００と、複数の圧電素子（ピエゾ素子）５０とが設けられる。
選択制御部２００は、制御部１２０から供給される選択制御信号にしたがって、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのうち、いずれかを選択し、圧電素子５０の一端にそれぞれに駆動信号Ｖinとして供給する。換言すれば、圧電素子５０のそれぞれは、選択制御部２００によって選択された駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのいずれかである駆動信号Ｖinによって駆動される構成となっている。
なお、圧電素子５０の他端は共通接地されている。
【００２１】
上述したように圧電素子５０は、ヘッド部３０における複数のノズルのそれぞれに対応して設けられて、その駆動によってインク滴を吐出させる。そこで次に、圧電素子５０の駆動によってインク滴を吐出させるための吐出部の構成について説明する。
【００２２】
図３は、ヘッド部３０において、ノズル１個分に対応した吐出部の概略構成を示す図である。
この図に示されるように、吐出部５００は、圧電素子５０と振動板５２１とキャビティ（圧力室）５３１とリザーバー５４１とノズル５５１とを含む。このうち、振動板５２１は、図において上面に設けられた圧電素子５０によって変形し、インクが充填されるキャビティ５３１の内部容積を拡大／縮小させるダイヤフラムとして機能する。ノズル５５１は、ノズルプレート５３２に設けられるとともに、キャビティ５３１に連通する。
ここで、ノズルプレート５３２は、図において下面側で印刷媒体Ｐ（図３において省略）と対向する位置関係にある。なお、ノズル５５１の開口部という場合、ノズルプレート５３２においてノズル５５１が位置する仮想面、すなわち、図において破線で示される開口面Ｋをいう。
【００２３】
この図で示される圧電素子５０は、一般にユニモルフ（モノモルフ）型と呼ばれ、圧電体５０１を一対の電極５１１、５１２で挟んだ構造である。この構造の圧電体５０１にあっては、電極５１１、５１２の間に印加された電圧、すなわち駆動信号Ｖinの電圧に応じて、電極５１１、５１２、振動板５２１とともに図において中央部分が両端部分に対して上下方向に撓む。具体的には、圧電素子５０は、駆動信号Ｖinが後述する電圧Ｖcを基準にして低ければ上方向に撓む一方、電圧Ｖcよりも高ければ、下方向に撓む構成となっている。
【００２４】
図４は、ノズル５５１の配列の一例を示す図である。なお、この図では、便宜的に、紙面奥側を印刷媒体Ｐとしてノズル５５１の配列を示している。
この図に示されるように、各色に対応したノズル５５１の配列パターンの各々は、互いに同じパターンとなっているので、イエロー（Ｙ）について代表して説明すると、イエローのノズル５５１は２列に配列となっている。詳細には、副走査方向に例えば６個のノズル５５１がピッチＰｖで１列に配置するとともに、各列は、主走査方向にピッチＰｈだけ離れて、かつ、副走査方向にピッチＰｖの半分だけシフトした関係となっている。
【００２５】
図５は、図４に示したノズル配列による画像形成を簡易的に説明するための図である。
なお、図５の（ｂ）は、ノズル５５１から吐出されるインク滴の着弾により形成されるドットを示し、２列のうち、特に（ａ）において右側の列のノズル５５１によって形成されるドットにハッチングを付して、左側の列のノズル列から吐出されるインク滴によるドットと区別している。
【００２６】
図５の（ａ）に示されるように、ヘッド部３０が主走査方向に速度ｖで移動するとき、同図の（ｂ）に示されるような、印刷媒体Ｐに着弾したインク滴によって形成されるドットの（主走査方向の）間隔Ｄと、当該速度ｖとは、次のような関係にある。
詳細には、ドット間隔Ｄは、速度ｖを、圧電素子５０の駆動周波数ｆで除した値（＝ｖ／ｎ）、換言すれば、インク滴が繰り返し吐出される周期（１／ｆ）においてヘッド部３０が移動する距離で示される。同じ色の２列から吐出されるインク滴が、印刷媒体Ｐに同一列で揃うように着弾させるため、ピッチＰｈは、ドット間隔Ｄに対して係数ｎで比例する関係にある。
【００２７】
ところで、本実施形態では、印刷媒体Ｐを布帛としているが、布帛は、白色の用紙とは異なり、素材（ベース）の色が赤や黒など多岐に渡る。このため、布帛に対して印刷をする場合、画像を形成する予定の領域をＷで塗り潰した上で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色でカラー画像を形成するという工程を踏む。
このため、本実施形態において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのインク滴と、Ｗのインク滴とは、同時に吐出されることはない。すなわち、画像の形成予定領域をＷで塗り潰す場合に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのインク滴は非吐出となり、逆に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのインク滴を吐出して画像を形成する場合には、Ｗのインク滴は非吐出となる。
【００２８】
また、布帛は、用紙と比較してインクが定着しにくい。このため、画像形成する予定領域をＷで塗り潰す前に、当該画像形成領域に、インクの定着性を高めるための前処理が施される。
さらに、布帛では、用紙と比較して、その表面において組成繊維が毛羽立っている点に留意しなければならない。布帛のうち、前処理が施されている領域では、ある程度、毛羽立ちが抑えられているが、前処理が施されていない領域では、毛羽立ちが抑えられていない。
ヘッド部３０が、毛羽立ちの抑えられていない領域を移動しているときに、図１３の（ａ）に示されるように、組成繊維の先端がノズル５５１に入り込んでインクに接触すると、組成繊維を介して布帛に伝搬し、布帛を汚してしまうことになる。もちろん、前処理が施されている領域であっても、組成繊維の先端がノズルに入り込む可能性はゼロではない。
【００２９】
そこで、本実施形態にかかる印刷装置１は、インク滴を非吐出とするノズルにおいて保持されているインクと空気との界面位置（メニスカス位置）を、キャビティ５３１の側に引き込むことにして、組成繊維の先端がノズルに入り込んでも、インクに接触する可能性を低くなることを企図したものである。
【００３０】
ここで、印刷装置１では、
（１）画像形成の予定領域をＷで塗り潰す工程と、
（２）Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの画像を形成する工程と、にわけて、
各色のノズルの吐出／非吐出を分類してみる。
【００３１】
まず、（１）の工程において、インク滴を吐出するノズルは、
（１ａ）ヘッド部３０が前処理の施された領域に移動しているときにおけるＷのノズル
である。
インク滴を非吐出とするノズルについては、
（１ｂ）Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズルと、
（１ｃ）ヘッド部３０が前処理の施されていない領域に移動しているときにおけるＷのノズルと、
に分けることができる。
【００３２】
次に（２）の工程において、インク滴を吐出とするノズルは、
（２ａ）ヘッド部３０が前処理の施された領域に移動しているときに画像のドットを形成するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル
である。
インク滴を非吐出とするノズルについては、
（２ｂ）Ｗのノズルと、
（２ｃ）ヘッド部３０が前処理の施された領域に移動しているときに画像のドットを形成しないＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズルと、
（２ｄ）ヘッド部３０が前処理の施されていない領域に移動したときにおけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズルと、
に分けることができる。
【００３３】
続いて、これらの吐出、非吐出のノズルと駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃとの関係について説明する。
【００３４】
図６の（ａ）は、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃの波形を示す一例である。
この図に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂは、主走査時においてヘッド部３０が前処理の施されていない領域を移動しているときの期間Ｓaでは、電圧Ｖhで一定であり、前処理の施された領域を移動しているときの期間Ｓbでは、周期Ｔaを有する電圧パターンの繰り返し波形となる。駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂにおける電圧パターンは、図６の（ａ）および（ｂ）に示されるように互いに異なるが、周期Ｔaの開始端および終了端では電圧Ｖcとなっている点においては互いに共通である。また、周期Ｔaは、ドット間隔Ｄと、ヘッド部３０の主走査方向の速度ｖとで定まる周波数ｆの逆数（＝１／ｆ）である。なお、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｓaから期間Ｓbへの移行時に電圧Ｖhから電圧Ｖcに時間的な傾斜を伴って変化し、期間Ｓbから期間Ｓaへの移行時に電圧Ｖcから電圧Ｖhに時間的な傾斜を伴って変化する。この傾斜は、電圧が瞬間的に切り替わることによってインク滴が吐出してしまうのを防ぐための措置である。
なお、駆動信号ＣＯＭ−Ｃは、期間Ｓa、Ｓbにわたって電圧Ｖhで一定である。
【００３５】
圧電素子５０には、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのいずれかが選択制御部２００によって選択されて駆動信号Ｖinとして供給される。そこで、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのいずれかが、駆動信号Ｖinとして供給された場合の圧電素子５０の挙動のそれぞれについて、期間Ｓa、Ｓbに分けて説明する。
まず、説明の便宜上、ヘッド部３０が前処理の施された領域を移動しているときの期間Ｓbを先に説明する。
【００３６】
まず、駆動信号ＣＯＭ−Ａのうち、期間Ｓbの電圧パターンが圧電素子５０に供給された場合について説明する。
図６の（ａ）または（ｂ）に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ａの周期Ｔaにおいて、先頭および終了時では、いずれも電圧Ｖcである。この電圧Ｖcが印加されたとき、圧電素子５０および振動板５２１が撓まない。このとき、図７に示されるように、ノズル５５１のメニスカス位置ｍは、すなわちインクと空気との界面は、ノズルプレート５３２の表面から距離Ｐａだけ離れている。なお、メニスカスは、インクの表面張力により、図７に示されるように曲線的となる。このため、図面で示す場合のように、ある瞬間におけるメニスカス位置を示す場合には、メニスカスの曲線（波線）の平均値をいうものとする。なお、メニスカス位置の特定方法は、この平均値以外であっても良い。
また、図７（乃至図１１）では、説明を簡略化するために、振動板５２１とほぼ同形状で変形する圧電素子５０については、図示を省略している。
【００３７】
駆動信号ＣＯＭ−Ａが電圧Ｖcから電圧Ｖmin-Ａに変化すると、圧電素子５０は、振動板５２１とともに中央部分が両端部分に対して上方向に撓む。このため、図８に示されるように、キャビティ５３１の容積が拡大して、インクがリザーバー５４１から引き込まれる。
また、ノズル５５１におけるメニスカス位置は、電圧Ｖmin-Ａへの変化によるキャビティ５３１の容積が拡大するのに伴って、一時的にキャビティ５３１の側に、例えば距離Ｐｂの地点まで引き込まれる。
【００３８】
駆動信号ＣＯＭ−Ａ（Ｖin)が電圧Ｖmin-Ａから電圧Ｖmax-Ａまで変化すると、圧電素子５０は、振動板５２１とともに中央部分が両端部分に対して下方向に撓む。このため、図９に示されるように、キャビティ５３１の容積が大きく縮小して、インクがノズル５５１から吐出される。
駆動信号ＣＯＭ−Ａ（Ｖin)が電圧Ｖmax-Ａから電圧Ｖcに変化すると、圧電素子５０は、振動板５２１とともに中央部分が両端部分に揃うので、図７で示したように、キャビティ５３１の容積は、元の状態に戻る。また、ノズル５５１のメニスカス位置についても、ノズルプレート５３２の表面から距離Ｐａだけ離れた地点に戻る。
【００３９】
このように駆動信号ＣＯＭ−Ａの電圧パターンが駆動信号Ｖinとして吐出部５００の圧電素子５０に供給されると、当該吐出部５００のノズル５５１からインク滴が吐出される。
インク滴が吐出されるノズルのメニスカス位置ｍは、実際には、期間Ｔaにわたっては図１１に示されるように、キャビティ５３１側（図において上側）と、印刷媒体Ｐ側（図において下側）との間で振動することになるが、周期Ｔaにわたった平均的な位置Ｍavgは、おおよそ駆動信号Ｖinが電圧Ｖcのときの位置、すなわち、ノズルプレート５３２の表面から距離Ｐａだけ離れた地点に近似する。
【００４０】
次に、駆動信号ＣＯＭ−Ｂのうち、期間Ｓbの電圧パターンが圧電素子５０に供給された場合の吐出部５００の挙動について説明する。
図６の（ａ）または（ｂ）に示されるように、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの周期Ｔaにおいて、先頭および終了時では、いずれも電圧Ｖcである。このため、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの周期Ｔaにおける先頭および終了時において、ノズル５５１のメニスカス位置ｍは、駆動信号ＣＯＭ−Ａと同様に、ノズルプレート５３２の表面から距離Ｐａだけ離れることになる。
【００４１】
駆動信号ＣＯＭ−Ｂが電圧Ｖcから電圧Ｖhに変化すると、圧電素子５０は、振動板５２１とともに中央部分が両端部分に対して上方向に撓む。なお、Ｖh＞Ｖmin-Ａであるので、圧電素子５０の撓み量は、駆動信号ＣＯＭ−Ａと比較して少ない。このため、図１０に示されるように、ノズル５５１におけるメニスカス位置は、キャビティ５３１の側に、距離Ｐｃ（＜Ｐｂ）で引き込まれることなる。
駆動信号ＣＯＭ−Ｂ（Ｖin)が電圧Ｖhから電圧Ｖcに変化すると、圧電素子５０は、図７に示されるように、キャビティ５３１の容積は、元の状態に戻り、ノズル５５１のメニスカス位置ｍについても、ノズルプレート５３２の表面から距離Ｐａだけ離れた地点に戻る。このとき、ノズル５５１からインク滴は吐出されない。
【００４２】
ここで、インク滴を吐出しない場合のメニスカス位置ｍは、インク滴を吐出する場合と比較して、キャビティ５３１の側に引き込まれる時間が長く、噴射側である印刷媒体Ｐの側にはほとんど移動しない。このため、周期Ｔaにわたった平均的な位置Ｍavgでみたときに、インク滴を吐出しない場合のメニスカス位置ｍは、図１１に示されるように、インク滴を吐出する場合と比較して、キャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００４３】
駆動信号ＣＯＭ−Ｃは、期間Ｓbのみならず、期間Ｓaでも電圧Ｖhで一定である。詳細には、電圧Ｖcから、リザーバー５４１にインクが供給される流路が遮断された状態で電圧Ｖhに変化して一定に保たれる。このため、圧電素子５０が振動板５２１とともに中央部分が両端部分に対して上方向に撓むので、キャビティ５３１の容積が拡大する結果、メニスカス位置ｍは、図１１に示されるように、インク滴を吐出する場合と比較して、キャビティ５３１の側に引き込まれた状態が維持されることになる。
【００４４】
このように、ヘッド部３０が前処理の施された領域を移動しているときの期間Ｓbにおいて、駆動信号ＣＯＭ−Ａが選択されて圧電素子５０に供給されると、当該圧電素子５０を含む吐出部５００のノズル５５１からインク滴が吐出される一方、駆動信号ＣＯＭ−Ｂが選択されて圧電素子５０に供給されると、当該圧電素子５０を含む吐出部５００のノズル５５１からはインク滴が吐出されないし、メニスカス位置ｍの平均的な位置についてもインク滴を吐出する場合と比較して引き込まれることになる。また、期間Ｓbにわたって駆動信号ＣＯＭ−Ｃが選択されると、当該圧電素子５０を含む吐出部５００では、メニスカス位置ｍが引き込まれた状態が維持される。
【００４５】
一方、ヘッド部３０が前処理の施されていない領域を移動しているときの期間Ｓaにおいて、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃは、いずれも電圧Ｖhである。
このため、期間Ｓbでは、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのいずれか選択されて圧電素子５０に供給されたとしても、当該圧電素子５０を含む吐出部５００では、メニスカス位置ｍが引き込まれた状態となる。
【００４６】
ここで、複数の圧電素子５０に対して、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃのいずれかを選択して、供給するのが選択制御部２００である。
本実施形態では、ヘッド部３０におけるノズル５５１は、図４に示したように配列している。このため、ヘッド部３０が、前処理の施された領域を移動している期間Ｓbに、ある地点でインク滴を吐出／非吐出する場合、当該地点に到達する前に、選択制御部２００は、当該地点においてドットを形成するか否かのデータを、ノズル個数分ラッチしておくとともに、ヘッド部３０が当該地点に到達したときに、ラッチしたデータに基づいて、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの一方を選択して各ノズルに供給する構成となる。
そして、ヘッド部３０が、当該地点からドット間隔Ｄだけ離れた次の地点まで移動するまでに（すなわち、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの周期Ｔaを経過するまで）、当該次の地点においてドットを形成するか否かのデータを、ノズル個数分ラッチしておく。以下、選択制御部２００では、ラッチおよび選択が繰り返される。
なお、図６で示した駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃは、説明のための一例である。実際には、期間Ｓbにおける駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂには、大ドット、中ドット、小ドット用の電圧パターンが組み合わせられる場合もある。
【００４７】
実施形態に係る印刷装置１による印刷媒体Ｐへの画像形成の動作について図１２を参照して説明する。ここでは、印刷媒体Ｐとして、図１２の（ａ）に示されるようなＴシャツを例にとり、胸および腹の近傍の領域Ｐaに画像を形成する場合について説明する。
まず、前述したように、印刷媒体Ｐに画像を形成する前に、当該画像が形成される予定の領域Ｐaにおいて前処理が施される。前処理とは、例えば同図の（ｂ）に示されるように、領域Ｐaに対して、ホワイト（Ｗ）のインクの定着性を高めるために、にじみ防止のための高分子化合物や、定着性向上のための酸やアルカリなどを含有する前処理材をコーティングした後、乾燥させる処理である。
なお、図１２の（ｂ）は、領域Ｐaに対して前処理が施された領域Ｐtを、ハッチングを付して示している。
【００４８】
続いて、前処理が施された領域Ｐtに対してホワイト（Ｗ）で塗り潰す工程、すなわち上記（１）の工程が次のように実行される。
すなわち、前処理の後、作業者は、印刷媒体Ｐをプラテン枠７４に嵌め込んで、印刷装置１にセットする。なお、同図の（ｃ）は、プラテン枠７４が前処理の施された領域Ｐtよりも広い場合の例である。また、プラテン枠７４がセットされる地点と領域Ｐとの関係については、作業者による数値入力などで設定されているものとする。
【００４９】
この後、印刷装置１において、制御部１２０は、（ｃ）に示されるように、主走査方向でヘッド部３０を往復動させるようにキャリッジモータードライバー４３を制御する一方、プラテン枠７４を副走査方向に搬送させるように搬送モータードライバー７３を制御する。
この制御において、制御部１２０は、ヘッド部３０が前処理の施された領域Ｐtを走査していれば、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃを期間Ｓbに対応する電圧波形とするように、制御データｄＣＯＭ−Ａ、ｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを出力し、前処理の施されていない地点、すなわち領域Ｐtよりも外側を移動していれば、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃを期間Ｓaに対応する電圧Ｖhとなるように、制御データｄＣＯＭ−Ａ、ｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを出力する。
【００５０】
また、このような走査の制御において、制御部１２０は、選択制御部２００に対して、Ｗに対応する吐出部５００の圧電素子５０に、駆動信号ＣＯＭ−Ａを選択させて供給させる。これにより、ヘッド部３０が領域Ｐtで移動していれば、期間Ｔa毎に、ホワイト（Ｗ）に対応する吐出部５００のノズル５５１からインク滴が繰り返し吐出されるので、領域Ｐtがホワイト（Ｗ）で塗り潰される。なお、図１２の（ｃ）では、説明のために、前処理が施された領域Ｐtよりも若干狭い領域でホワイト（Ｗ）が塗り潰された状態を示している。
一方、ヘッド部３０が領域Ｐtよりも外側で移動していれば、Ｗに対応する吐出部５００のノズル５５１ではメニスカス位置が、ノズルプレート５３２を基準にしてみたときに、印刷媒体Ｐとは反対側のキャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００５１】
なお、制御部１２０は、選択制御部２００に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに対応する吐出部５００の圧電素子５０に、駆動信号ＣＯＭ−Ｃを選択させて供給させる。これにより、ホワイトの塗り潰しにおいてインク滴を吐出することのないＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル５５１ではメニスカス位置が、ヘッド部３０の位置にかかわらず、印刷媒体Ｐとは反対側のキャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００５２】
次に、ホワイトで塗り潰された領域に対して、画像をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋで形成する工程、すなわち上記（２）の工程が次のように実行される。
詳細には、印刷装置１において、制御部１２０は、Ｗのホワイト（Ｗ）で塗り潰す工程と同様に、同図の（ｄ）に示されるように、主走査方向でヘッド部３０を往復動させるようにキャリッジモータードライバー４３を制御する一方、プラテン枠７４を副走査方向に搬送させるように搬送モータードライバー７３を制御する。
【００５３】
一方、制御部１２０は、Ｗのホワイト（Ｗ）で塗り潰す工程と同様な制御データｄＣＯＭ−Ａ、ｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを期間Ｓa、Ｓbで分けて出力する。これにより、ヘッド部３０が領域Ｐtよりも外側を移動していれば、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃを期間Ｓaに対応する電圧Ｖhとなるように、制御データｄＣＯＭ−Ａ、ｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを出力し、ヘッド部３０が前処理の施された領域Ｐtを走査していれば、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃを期間Ｓbに対応する電圧波形とするように、制御データｄＣＯＭ−Ａ、ｄＣＯＭ−Ｂ、ｄＣＯＭ−Ｃを出力する。
【００５４】
このような走査の制御において、制御部１２０は、選択制御部２００に対して、Ｗに対応する吐出部５００の圧電素子５０に、駆動信号ＣＯＭ−Ｃを選択させて供給させる。これにより、（２）の工程においてインク滴を吐出することのないＷのノズル５５１ではメニスカス位置が、ヘッド部３０の位置にかかわらず、印刷媒体Ｐとは反対側のキャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００５５】
また、制御部１２０は、選択制御部２００に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに対応する吐出部５００の圧電素子５０に、ドットを形成する場合には、駆動信号ＣＯＭ−Ａを選択させて供給させる一方、ドットを形成しない場合には、駆動信号ＣＯＭ−Ｂを選択させて供給させる。
これにより、ヘッド部３０が領域Ｐtで移動していれば、期間Ｔa毎に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル５５１から、ドットを形成すべき場合にはインク滴が吐出される一方、ドットを形成しない場合にはインク滴が吐出されないとともに、平均的なメニスカス位置ｍがキャビティ５３１の側に引き込まれる。また、ヘッド部３０が領域Ｐtよりも外側で移動していれば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル５５１ではメニスカス位置が、キャビティ５３１の側に引き込まれる。
こうして、布帛である印刷媒体Ｐに対してカラー画像が形成される。
【００５６】
本実施形態によれば、前処理が施された領域ＰtをＷで塗り潰す（１）の工程において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル５５１では、ヘッド部３０の位置にかかわらず、メニスカス位置ｍが引き込まれる一方、Ｗのノズル５５１では、ヘッド部３０が領域Ｐtの外側を移動していれば、メニスカス位置ｍがキャビティ５３１の側に引き込まれる。
【００５７】
一方、本実施形態によれば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの画像を形成する（２）の工程において、Ｗのノズル５５１では、ヘッド部３０の位置にかかわらず、メニスカス位置ｍが引き込まれる。（２）の工程において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズル５５１では、ヘッド部３０が領域Ｐtを移動し、かつ、ドットを形成しなければ、メニスカス位置ｍが引き込まれ、また、ヘッド部３０が領域Ｐtの外側を移動していれば、同様に、メニスカス位置ｍが引き込まれる。
換言すれば、（２）の工程において、ヘッド部３０が領域Ｐtを主走査するとき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのうち、インク滴を吐出しないノズルのメニスカス位置は、インク滴を吐出するノズルのメニスカス位置よりも、開口面（開口部）Ｋから離反して、キャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００５８】
また、（２）の工程において、ヘッド部３０が領域Ｐtを走査する場合に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのうち、任意の１つのノズルに着目してみると、当該着目ノズルが、一の主走査においてインク滴を吐出する一方、別の主走査においてインク滴を吐出しない場合、別の主走査におけるメニスカス位置は、一の主走査におけるメニスカス位置よりも、開口面（開口部）Ｋから離反して、キャビティ５３１の側に引き込まれることになる。
【００５９】
図１３の（ｂ）に示されるように、ノズル５５１のメニスカス位置が引き込まれると、布帛の組成繊維の先端がノズル５５１に入り込んでも、メニスカス位置ｍを引き込まない（ａ）の場合と比較して、インクに接触する可能性が低くなるので、布帛を汚してしまうリスクを低減することができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、印刷対象Ｐである布帛がプラテン枠７４にセットされた状態でインク滴が吐出される構成であるが、例えばプラテン枠７４にセットせずに、用紙と同様にローラーを介して直接搬送する構成でも良い。ただし、布帛は、用紙と比較して、平面性が悪い。また、直接搬送では、中央部と比べて縁部の抑えが弱いので、特に縁側での皺が発生しやすい。印刷対象である布帛が、波打ち状で皺になると、それだけ布帛の組成繊維がノズル５５１に入り込んで、布帛を汚してしまう可能性が高くなる。
そこで、このように皺が発生しても、布帛を汚してしまう可能性を抑えることを企図した第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態に係る印刷装置１は、第１実施形態とは、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃ以外は、基本的に同一である。このため、第２実施形態については、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃを中心に説明することにする。
【００６１】
図１４は、第２実施形態において用いる駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂ、ＣＯＭ−Ｃの波形を示す一例である。
この図において、ヘッド部３０が前処理の施された領域を移動しているときの期間Ｓbは、期間Ｐinと期間Ｐoutとに分けられる。このうち、期間Ｐinは、図１５の（ａ）に示されるように、前処理が施された領域Ｐtの中央寄りの領域をヘッド部３０が走査している期間であり、期間Ｐoutは、前処理が施された領域Ｐtのうち、相対的に外側（縁側）の領域を走査している期間である。
したがって、第１地点は、ヘッド部３０が期間Ｐinに移動しているときの任意の地点であり、第２地点は、ヘッド部３０が期間Ｐoutに移動しているときの任意の地点（または前処理が施されていない領域の任意の地点）ということができる。
【００６２】
駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｓaにあっては電圧Ｖhから電圧Ｖhaに低くめられている。駆動信号ＣＯＭ−Ａのうち、期間Ｓbにおける電圧の繰り返しパターンは、第１実施形態（図６参照）と同じである。駆動信号ＣＯＭ−Ｂのうち、期間Ｐinにおける繰り返しパターンについても、第１実施形態と同じであるが、期間Ｐoutの電圧パターンにおける低位側が電圧Ｖhから電圧Ｖhaに低められている。
なお、駆動信号ＣＯＭ−Ｃは、期間Ｓa、Ｓbにわたって電圧Ｖhから電圧Ｖhaに低められている。
【００６３】
ここで、電圧Ｖhから電圧Ｖhaに低められると、圧電素子５０における上方向への撓み量が増えるので、ノズル５５１におけるメニスカス位置ｍは、電圧Ｖhのときよりもさらに、キャビティ５３１の側に引き込まれる。
第２実施形態にあっては、（１）の工程でも（２）の工程でも、ヘッド部３０が、前処理の施されていない領域を移動している期間Ｓaでは、ノズル５５１のメニスカス位置ｍが、第１実施形態と比較して、キャビティ５３１の側に引き込まれる。また、（２）の工程において、ドットを形成しないＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのノズルについても、ヘッド部３０が、中央寄りの領域を移動している期間Ｐinよりも、外側の領域Ｐoutを移動している期間Ｐoutの方が、メニスカス位置がキャビティ５３１の側に引き込まれる。
【００６４】
したがって、第２実施形態によれば、印刷媒体Ｐである布帛の縁部で、端面でみて、図１５の（ｂ）に示されるように、皺が発生しても、当該縁部をヘッド部３０が走査する期間Ｐoutおよび期間Ｓaでは、ノズル５５１におけるメニスカス位置ｍが、第１実施形態と比較して引き込み量が多いので、布帛を汚してしまうリスクを低減することができるのである。
【００６５】
＜応用・変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば次に述べるような各種の応用・変形が可能である。なお、次に述べる応用・変形の態様は、任意に選択された一または複数を適宜に組み合わせることもできる。
【００６６】
＜ドット形成＞
実施形態では、（２）の工程において、単純にインク滴を吐出する／しないことによって、印刷媒体Ｐにドットを形成する／形成しない、という構成としたが、印刷媒体Ｐに、例えば大ドット、中ドット、小ドットを形成する、および、ドットを形成しない、という構成として、階調を表示する構成としても良い。このためには、例えば周期Ｔaを前半、後半に分けるとともに、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの前半、後半において異なる電圧パターンを配置する一方、形成すべきドットの大きさに応じて、電圧パターンの組み合わせを選択制御部２００が選択する構成とすれば良い。なお、この点については周知であるので、詳細については割愛する。
【００６７】
また、カラー印刷のためのインクについては、下字となるＷを除き、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの４色としたが、５色以上であっても良いのは勿論である、また、インクカートリッジ３１については、移動側であるキャリッジ３２に搭載するのではなく、固定側に設けるとともに、これらのインクを、例えば可撓式のチューブを介してキャリッジ３２に供給する構成としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１…印刷装置、３０…ヘッド部、５０…圧電素子、１２０…制御部、５００…吐出部、５５１…ノズル、ｍ…メニスカス位置、Ｐ…印刷媒体。
【図１】
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【図２】
2015113532.tif 000004
【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】
2015113532.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015113532.tif 000011
【図１０】
2015113532.tif 000012
【図１１】
2015113532.tif 000013
【図１２】
2015113532.tif 000014
【図１３】
2015113532.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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