JP2013230685A - 印字装置および印字方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに異なる発色特性を有する複数の領域からなる被印字物を再現目標色に発色させることができる印字装置を提供することにある。
【解決手段】複数の液滴供給装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、被印字物の複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予め格納したデータベース２を、印字しようとする被印字物Ｐの各領域の情報および再現目標色の情報に基づいて検索して、被印字物Ｐを再現目標色に発色させるように複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算部１が演算し、演算部１で演算された供給条件に基づいて、被印字物Ｐの複数の領域にそれぞれ対応して液滴を供給し、対応する領域への液滴の着弾率が向上するようにそれぞれ構成された複数の液滴供給装置を駆動する。
【選択図】図１

Description

この発明は、被印字物に印字する印字装置および印字方法に係り、特に、互いに異なる発色特性を有する複数の領域からなる被印字物に印字する印字装置および印字方法に関する。

布、織物などは広く日用品に使用されており、その形態や素材も多様化している。このような多様化した織物などに印字を行い、再現目標色と同様の発色をさせることが求められている。
多様化した織物としては、例えば、織物の地組織の表面を毛羽立てた起毛織物、地組織の表面にパイルを織り出したパイル織物、地組織に樹脂製のフック・ループ部を取り付けた面ファスナーなどがある。このような起毛部分と地組織、パイル部分と地組織、ファスナーのフック・ループ部分と地組織等の互いに異なる複数の領域を有する被印字物においては、領域毎にインクの着弾率、インクの発色率などが異なるため、同様の印字条件で印字してもそれぞれの領域で異なる発色を示す。また、これら複数の領域は非常に近接して配置されていたり、厚み方向に配置されていたりするため、例えばインクジェット印字において打滴位置の制御で所望の領域の着色を制御することは困難である。このような問題に対し、それぞれの領域の発色特性に対応して印字条件を変えることで再現目標色と同様に発色させる方法がとられている。

例えば、特許文献１には、起毛織物の起毛組織の太さ、長さ等によってノズルの径を変えてインクを打滴することで、起毛組織の先端断面の発色を均一にすることが提案されている。

特許第２７９９５９５号

しかしながら、起毛組織のみの発色を均一にしても、起毛織物、パイル織物、およびファスナーを有する織物など互いに異なる発色特性を有する複数の領域からなる被印字物に印字を行う場合に、被印字物の各領域について再現目標色と同様に発色させることは困難である。

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、互いに異なる発色特性を有する複数の領域からなる被印字物を再現目標色に発色させることができる印字装置および印字方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る印字装置は、インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字装置であって、前記被印字物の前記複数の領域にそれぞれ対応して液滴を供給し、対応する領域への液滴の着弾率が向上するようにそれぞれ構成された複数の液滴供給装置と、前記複数の液滴供給装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予め格納したデータベースと、印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索し、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算する演算部と、前記複数の液滴供給装置を駆動する駆動部と、前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記駆動部を制御する制御部とを有するものである。

ここで、前記演算部は、クベルカ・ムンクの式から印字量と発色情報の関係を求めることにより、最適化手法を利用して前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算するのが好ましい。

ここで、前記複数の液滴供給装置は、インクジェット法によりインクの液滴を供給する第１のインクジェット装置を含むことができる。また、前記複数の液滴供給装置は、霧化したインクの液滴を供給する霧化器を含んでもよい。また、前記複数の液滴供給装置は、前記被印字物を親水化させる親水化液の液滴を供給する親水化液供給装置を含んでもよい。また、前記複数の液滴供給装置は、霧化したインクの液滴を帯電させて供給する第１の霧化器と、霧化したインクの液滴を帯電させずに供給する第２の霧化器とを含むこともできる。

また、前記複数の液滴供給装置からの液滴の供給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有し、前記演算部は、前記被印字物を測色した結果と前記再現目標色の情報に基づいて、演算された各液滴供給装置からの液滴の供給条件を補正し、前記制御部は、前記演算部で補正された供給条件で液滴が供給されるように、前記駆動部を制御してもよい。

また、本発明に係る印字装置は、インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字装置であって、前記被印字物の前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域をインクの着弾率が向上するようにコロナ処理により親水化させるコロナ処理装置と、前記被印字物にインクジェット法によりインクの液滴を供給するインクジェット装置と、前記インクジェット装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予め格納したデータベースと、印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索し、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記インクジェット装置から供給する液滴の供給条件を演算する演算部と、前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記コロナ処理装置と前記インクジェット装置を制御して前記被印字物を前記再現目標色に発色させるインク供給装置とを有するものである。

ここで、前記被印字物の複数の領域は、起毛組織からなる領域を含んでもよい。また、前記被印字物の複数の領域は、パイル組織からなる領域を含んでもよい。また、前記被印字物の複数の領域は、ファスナーフック・ループからなる領域を含んでもよい。

また、本発明に係る印字方法は、インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字方法であって、前記被印字物の前記複数の領域にそれぞれ対応して液滴の着弾率が向上するようにそれぞれ構成された複数の液滴供給装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予めデータベースに格納し、印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索して、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算部が演算し、前記演算部で演算された供給条件に基づいて制御部が駆動部を制御して、前記複数の液滴供給装置を駆動し、前記複数の液滴供給装置から液滴を供給して前記被印字物を前記再現目標色に発色させるものである。
また、本発明に係る印字方法は、インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字方法であって、インクジェット装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予めデータベースに格納し、印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索して、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記インクジェット装置から供給する液滴の供給条件を演算部が演算し、前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記被印字物の前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域をコロナ処理により親水化するコロナ処理装置と、前記被印字物にインクジェット法によりインクの液滴を供給する前記インクジェット装置とを制御して前記再現目標色に発色させるものである。

本発明によれば、互いに異なる発色特性を有する複数の領域からなる被印字物を再現目標色に発色させることができる。

本発明の実施形態１に係る印字装置の構成を示すブロック図である。 印字特性ＤＢに格納された情報を示すブロック図である。 実施形態２に係る印字装置の構成を示すブロック図である。 実施形態３に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態４に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態４の変形例に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態４の他の変形例に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態５に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態６に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態６の変形例に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。 実施形態６の他の変形例に係る印字装置の一部構成を示すブロック図である。

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。

実施形態１
図１に、本発明の実施形態１に係る印字装置の構成を示す。印字装置は、供給条件演算部１と、印字特性データベース（ＤＢ）２と、制御部９と、印字駆動部３と、インクジェットヘッド４および５とを有する。

供給条件演算部１には、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域および起毛組織の領域からなる被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字しようとする印字画像の再現目標色の情報が入力データとしてオペレータにより入力される。被印字物Ｐの情報としては、被印字物Ｐの各領域における素材、原繊維径、繊維数などに関する情報が含まれる。再現目標色の情報には、被印字物Ｐの各領域における再現目標色の色度などに関する情報が含まれる。
供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２と接続されている。供給条件演算部１は、被印字物Ｐの情報および再現目標色の情報に基づいて印字特性ＤＢ２を検索し、被印字物Ｐの領域ごとに再現目標色に最も近い発色を示すインクジェットヘッド４および５のインク種とインク供給パラメータを抽出する。ここで、インク供給パラメータとしては、インクジェットヘッド４および５に出力する電圧、周波数、波形などが含まれる。また、供給条件演算部１は、被印字物Ｐの移動速度に基づいてインクジェットヘッド４および５のそれぞれからインクを打滴する時点を演算する。

供給条件演算部１は、制御部９と接続されている。制御部９は、打滴量演算部２で抽出されたインク種とインク供給パラメータを示す電気信号をインクジェットヘッド４および５からそのインクを打滴すべき時点で印字駆動部３に入力することで、被印字物Ｐへの印字を制御する。
制御部９は、印字駆動部３と接続されている。印字駆動部３は、制御部９から入力された電気信号に応じてインクジェットヘッド４および５をそれぞれ駆動する。
印字駆動部３は、インクジェットヘッド４および５と接続されている。インクジェットヘッド４および５は、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り、４種類のインクＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを打滴する。インクジェットヘッド４は、被印字物Ｐに対して垂直方向からインクを着弾させるものである。例えばインクジェットヘッド４は被印字物Ｐの地組織の領域と起毛組織の領域の両方に印字出来るが、起毛組織の領域より地組織の領域に優位に印字出来るものである。一方、インクジェットヘッド５は、被印字物Ｐに対して斜め方向からインクを着弾させるものであり、例えば被印字物Ｐの起毛組織の領域を優位に発色させるものである。

また、被印字物Ｐの移動方向に対し、インクジェットヘッド４および５の下流側には、インク中の色材を被印字物Ｐに先着させるための処理装置が配置される。例えば、被印字物Ｐがポリエステル繊維の場合、色材として分散染料を用い、処理装置として加熱装置６と、還元洗浄装置７と、乾燥装置８が順次配置される。加熱装置６は、印字が完了した被印字物Ｐの加熱処理を行うものである。還元洗浄装置１８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１９は、被印字物Ｐを乾燥するためのものである。
また、被印字物Ｐがポリエステル以外の絹、綿、毛繊維の場合にはそれぞれ適した色材を用い、適した処理装置が配置される。

図２に、印字特性ＤＢ２に格納されている情報について示す。印字特性ＤＢ２には、インクジェットヘッド４および５に対して、複数のインク種と、複数のインク供給パラメータと、複数の被印字物の領域種とのそれぞれの組み合わせに対応する発色情報が予め格納されている。供給条件演算部１は、被印字物Ｐの各領域について再現目標色に最も近い発色を示す発色情報を選択し、その発色情報を満たすインクジェットヘッド４および５のインク種とインク供給パラメータとの組み合わせを抽出する。なお、発色情報としては、インクの着弾率、発色率などを採用することができる。ここで、着弾率は、被印字物の各領域にインクを打滴した際の打滴インク量と被印字物の各領域に捕捉された色材量との比率で示したものである。また、発色率は、被印字物の各領域にある単位量でインクを打滴した際に、被印字物の各領域の発色の程度を光学反射率またはＫ／Ｓなどで表したものである。Ｋ／Ｓで表す場合には、例えば１色のインクで発色させる時は下記式（１）に示される。また、例えば４色など複数のインクを混合して発色させる時は下記式（２）で示される。

Ｋ／Ｓには以下のような性質があることがクベルカ・ムンクにより示されている。
Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒｃ）^２／２Ｒｃ ・・・ （１）
（Ｋ／Ｓ）ｍｉｘ
＝Ｊｙ(Ｋ／Ｓ)ｙ＋Ｊｍ(Ｋ／Ｓ)ｍ＋Ｊｃ(Ｋ／Ｓ)ｃ＋Ｊｋ(Ｋ／Ｓ)ｋ ・・・ （２）

なお、式（１）は各波長において、色材による吸収強度Ｋ、被印字物からの光散乱強度Ｓ、反射率Ｒｃの関係を示す。また、式（２）において、（Ｋ／Ｓ）ｍｉｘは複数の色材が印字され混合された領域のＫ／Ｓを示し、(Ｋ／Ｓ)ｙ、(Ｋ／Ｓ)ｍ、(Ｋ／Ｓ)ｃ、(Ｋ／Ｓ)ｋはそれぞれ４色の色材が単位量付着したときのＫ／Ｓを示し、Ｊｙ、Ｊｍ、Ｊｃ、Ｊｋはそれぞれ４色の色材の被印字物への付着量を示す。すなわち、複数の色材を混合した場合のＫ／Ｓは、各色材のＫ／Ｓの付着量に応じた線形和で表される。この線形性を利用し各色材が任意量付着したときの発色が計算で求められることになる。
また、この明細書において、「インク」とは、色材を所定濃度で溶解または分散させたものと定義する。さらに、「色材」は、発色を行うものであって、染料、顔料、色素、塗料などを含むものとする。

次に、図１に示した印字装置の動作を説明する。

まず、供給条件演算部１が、オペレータにより入力された被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字しようとする印字画像の再現目標色の情報に基づき、印字特性ＤＢ２を検索する。供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２の被印字物の領域種の情報から被印字物Ｐにおける地組織および起毛組織の各領域と同様の種類を示すものをそれぞれ検索する。
続いて、供給条件演算部１は、被印字物Ｐの地組織及び起毛組織の各領域の再現目標から発色を示す発色情報目標に変換する。発色情報としては、インク中のYMCK色材の地組織及び起毛組織の各領域への着弾量としても良い。また、発色情報は、地組織及び起毛組織の各領域の光学反射率から求まるL*a*b*のような測色値にしても良い。
供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２のデータを用い、地組織及び起毛組織の各領域の発色情報が発色情報目標となるようなインクジェットヘッド４及び５の全インク種（YMCK×２＝８種）のインク供給パラメータを求める。
なお、供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２のデータを用い、インクジェットヘッド４及び５の全インク種のインク供給パラメータを与えたときの発色を予測し、発色情報を計算し、発色情報が発色情報目標になるようなインク供給パラメータの組み合わせを最適化手法で求めることも出来る。具体的にはクベルカ・ムンクの式を使用してＫ／Ｓを利用し、印字量と発色情報の関係を求め、シンプレックス法による線形計画法、逐次近似法、遺伝的方法等の最適化手法が使用できる。また、供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２の中の発色再現目標に近いインク供給パラメータの組み合わせを複数求めそれらの補間により最適なインク供給パラメータを求めることも出来る。

続いて、供給条件演算部１は、図示しない被印字物移動手段による被印字物Ｐの移動速度に基づいて、インクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５からのインクが被印字物Ｐに着弾する位置に被印字物Ｐの地組織の領域および起毛組織の領域が到達する時点を演算する。

このようにして供給条件演算部１で抽出された被印字物Ｐの領域ごとのインク種とインク供給パラメータならびに供給条件演算部１で演算されたインクを打滴すべき時点は、制御部９に出力される。制御部９は、供給条件演算部１がそれぞれのインク種のインクを打滴すべき時点で印字駆動部３にインク供給パラメータを出力すると、印字駆動部３は、インク供給パラメータに応じた駆動信号をインク種に対応するインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５のヘッド部にそれぞれ出力し、被印字物Ｐの各領域にインクを打滴する。

これにより、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域および起毛組織の領域からなる被印字物Ｐを再現目標色と同様に発色させることができる。

被印字物Ｐの移動に連動し、被印字物Ｐの領域ごとに抽出されたインク供給パラメータでインクの打滴が全ての領域について繰り返し行われていく。印字された被印字物Ｐは、加熱装置６で加熱された後、還元洗浄装置７で還元洗浄され、乾燥装置８で乾燥される。供給条件演算部１に入力された印字画像を全て印字した被印字物Ｐについて、加熱処理、乾燥洗浄処理、および乾燥処理がされた時点で終了する。

本実施形態の印字装置によれば、地組織の領域に優位に印字できるインクジェットヘッド４と起毛組織の領域に優位に印字できるインクジェットヘッド５をそれぞれ備えると共にインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５を制御してそれぞれに対応した被印字物Ｐの領域に印字することで、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域および起毛組織の領域からなる被印字物Ｐを再現目標色と同様に発色させることができる。

実施形態２
図３に実施形態２に係る印字装置の構成を示す。この実施形態２は、被印字物Ｐに印字した後に被印字物Ｐにおける光学特性を計測し、その計測結果から再現目標色と同様の発色を実現するように補正して印字するものである。本実施形態に係る印字装置は、図１に示した実施形態１の印字装置において、被印字物Ｐの進行方向に対し乾燥装置８の下流側に計測装置２０，２１を配置し、計測装置２０，２１に印字結果計測値入力部２２を接続すると共に、この印字結果計測値入力部２２を供給条件演算部１に接続したものである。
計測装置２０および２１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などから構成される。印字結果計測値入力部２２は、計測装置２０および２１において得られた計測値を供給条件演算部１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。供給条件演算部１は、印字結果計測値入力部２２から入力された計測値が再現目標色と同様の発色を実現するように補正した打滴すべきインクの供給条件値を被印字物Ｐの各領域について求めるものである。

まず、実施形態１と同様にして入力された被印字物Ｐの情報および被印字物Ｐに印字しようとする印字画像の発色情報に基づき、供給条件演算部１が印字特性ＤＢ２を検索する。供給条件演算部１は、被印字物Ｐの各領域について、再現目標色に最も近い発色を示す発色情報を選択し、その発色情報を満たすインクジェットヘッド４および５のインク種とインク供給パラメータとの組み合わせを抽出する。また、供給条件演算部１は、被印字物Ｐの移動速度に基づいてインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５からインクを打滴する時点を演算する。供給条件演算部１で抽出された被印字物Ｐの領域ごとのインク供給パラメータおよび供給条件演算部１で演算されたインクを打滴する時点は、制御部９に入力される。
制御部９は入力されたインク供給パラメータをそれぞれのインクを打滴すべき時点で印字駆動部３に出力すると、印字駆動部３は、インク供給パラメータに応じた駆動信号をインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５のヘッド部にそれぞれ出力し、被印字物Ｐの各領域にインクを打滴する。印字された被印字物Ｐは、加熱装置６で加熱された後、還元洗浄装置７で還元洗浄され、乾燥装置８で乾燥される。乾燥された被印字物Ｐは計測装置２０および２１により被印字物Ｐの表側と裏側からそれぞれ測色され、その計測値が被印字結果計測値入力部２２を介して供給条件演算部１に入力される。
入力された計測値が再現目標色の色度の許容範囲外の場合、供給条件演算部１は、印字結果計測値入力部２２から入力された計測値が再現目標色の色度に一致するように、インクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５の各ヘッド部から打滴すべきインクのインク供給パラメータをそれぞれ補正する。供給条件演算部１により補正されたインクのインク供給パラメータは制御部９に出力され、制御部９がインク供給パラメータに基づいて印字駆動部３によるインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド５の各ヘッド部の駆動を制御し、被印字物Ｐに印字される。なお、１度の補正で再現目標色の色度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。

この実施形態２によれば、被印字物Ｐに印字した結果をフィードバックすることにより補正されたインク供給パラメータに基づき再び被印字物Ｐ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Ｐ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。

なお、供給条件演算部１は、印字結果のフィードバックにより補正されたインク供給パラメータを、補正の都度、印字特性ＤＢ２に蓄積する、あるいは、補正されたインク供給パラメータにより印字特性ＤＢ２に既に格納されているインク供給パラメータを更新することによって、学習機能を持たせることもできる。このように印字を繰り返すごとに学習させることで印字特性ＤＢ２に格納されている情報の精度を高めていくことができる。

実施形態３
図４に示されるように、実施形態１または２に係る印字装置において、インクジェットヘッド５の代わりに色材インク霧化器３１を用いることができる。色材インク霧化器３１は、超音波によりインクを霧化させて印字するものであり、少ない運動エネルギーを有するインク滴を被印字物Ｐに供給する。このため、色材インク霧化器３１は、運動エネルギーの違いで着弾率が変化するような被印字物Ｐの領域を印字するのに適しており、例えば被印字物Ｐの起毛組織の領域を優位に発色させるのに適したものである。また、インクジェットヘッド４は、例えば被印字物Ｐの地組織の領域を優位に発色させるのに適したものである。
印字特性ＤＢ２には、インクジェットヘッド４および色材インク霧化器３１に対して、複数のインク種と、複数のインク供給パラメータと、複数の被印字物の領域種とのそれぞれの組み合わせに対応する発色情報が予め格納されている。なお、被印字物Ｐは地組織の領域と起毛組織の領域からなり、起毛組織の領域は、図３において被印字物Ｐの下面に存在するものとする。

実施形態１と同様にして、供給条件演算部１が、被印字物Ｐの各領域について、再現目標色に最も近い発色を示すようにインクジェットヘッド４および色材インク霧化器３１のインク種とインク供給パラメータとの組み合わせを印字特性ＤＢ２から抽出・演算する。供給条件演算部１で抽出された被印字物Ｐの領域ごとのインク供給パラメータは、制御部９に入力される。制御部９は入力されたインク供給パラメータをそれぞれのインクを打滴すべき時点で印字駆動部３に出力すると、印字駆動部３は、インク供給パラメータに応じた駆動信号をインクジェットヘッド４および色材インク霧化器３１にそれぞれ出力する。印字駆動部３からの駆動信号の出力により、インクジェットヘッド４は被印字物Ｐの地組織の領域にインクを供給し、色材インク霧化器３１は被印字物Ｐの起毛組織の領域にインクを供給する。

本実施形態の印字装置によれば、地組織の領域に対応したインクジェットヘッド４と起毛組織の領域に対応した色材インク霧化器３１をそれぞれ備えると共にインクジェットヘッド４および色材インク霧化器３１を制御してそれぞれに対応した被印字物Ｐの領域に印字することで、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域および起毛組織の領域からなる被印字物Ｐを再現目標色と同様に発色させることができる。

実施形態４
図５に示すように、実施形態１または２に係る印字装置において、インクジェットヘッド５の代わりにインクジェットヘッド３２を用いてもよい。インクジェットヘッド３２は、被印字物Ｐの移動方向に対してインクジェットヘッド４の上流側に配置され、インクジェット方式により親水化処理液を打滴して被印字物Ｐを親水化処理する。このように、インクジェットヘッド３２は、例えばファスナーフック・ループ等のオープン領域（繊維が密に組織化されていない領域）に親水化処理液を打滴し、インクの着弾率を向上させる。このため、インクジェットヘッド３２および４の併用は、例えばファスナーフック・ループを含む被印字物Ｐを印字するのに適したものであり、インクジェットヘッド４のみの使用は、例えば被印字物Ｐの地組織の領域を再現目標色に発色させるのに適したものである。なお、親水化処理液としては、親水性高分子化合物のアラビアガム、グアガム、ローカーストビンガム、シラツガム、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルローズ、ポリアクリル酸ナトリウムなどが界面活性剤と共に用いられる。
印字特性ＤＢ２には、インクジェットヘッド４および３２に対して、複数のインク種と、複数のインク供給パラメータと、複数の親水化液供給パラメータと、複数の被印字物の領域種とのそれぞれの組み合わせに対応する発色情報が予め格納されている。ここで、親水化液供給パラメータとしては、インクジェットヘッド３２に出力する電圧、周波数、波形などが含まれる。なお、被印字物Ｐは、地組織の領域とファスナーフック・ループの領域からなるものとする。
インクジェットヘッド３２による、親水化処理液自身では発色を起こさないが、インクジェットヘッド４の打滴による色材のファスナーフック・ループの領域への着弾比率を増すことになる。印字特性ＤＢ２には、親水化液供給パラメータとＹＭＣＫインク供給パラメータとの組み合わせと、これらを組み合わせた打滴による色材のファスナーフック・ループの領域への着弾比率の変化が含まれる。

実施形態１と同様にして、供給条件演算部１が、被印字物Ｐの情報および再現目標色の情報に基づき、印字特性ＤＢ２を検索する。供給条件演算部１は、印字特性ＤＢ２の被印字物の領域種の情報から被印字物Ｐにおける地組織およびファスナーフック・ループの各領域と同様の種類を示すものをそれぞれ検索する。続いて、供給条件演算部１は、被印字物Ｐの地組織の領域について再現目標色に最も近い発色を示す発色情報を選択し、その発色情報を満たすインクジェットヘッド４のインク種とインク供給パラメータとの組み合わせを抽出する。同様に、供給条件演算部１は、被印字物Ｐのファスナーフック・ループの領域について再現目標色に最も近い発色を示す発色情報を選択し、その発色情報を満たすインクジェットヘッド３２の親水化液供給パラメータとインクジェットヘッド４のインク種とインクジェットヘッド４のインク供給パラメータとの組み合わせを抽出する。供給条件演算部１で抽出された親水化液供給パラメータとインク供給パラメータは、制御部９に入力される。制御部９は入力された親水化液供給パラメータまたはインク供給パラメータを親水化処理液またはインクをそれぞれ打滴すべき時点で印字駆動部３に出力すると、印字駆動部３は、親水化液供給パラメータまたはインク供給パラメータに応じた駆動信号をインクジェットヘッド３１またはインクジェットヘッド４のヘッド部にそれぞれ出力する。これにより、被印字物Ｐのファスナーフック・ループの領域にインクジェットヘッド３２から親水化処理液が供給された後、インクジェットヘッド４からインクが供給されると共に、被印字物Ｐの地組織の領域にインクジェットヘッド４からインクが供給される。

本実施形態の印字装置によれば、単独では地組織の領域に優位に印字出来るインクジェットヘッド４とファスナーフック・ループの領域の印字比率を改善するインクジェットヘッド３２の併用を制御して被印字物Ｐの各領域を印字することで、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域およびファスナーフック・ループの領域からなる被印字物Ｐを再現目標色と同様に発色させることができる。
本実施形態では、インクジェットヘッド４は水を主体としたインクを想定し、親水化液を用いたが非水系インクの場合においても使用インクとの親和性の高い液を用いることが出来る。
なお、本実施形態では、被印字物Ｐの親水化処理を親水化液により行う方法を示したが、インクジェットヘッド３２の代わりに被印字物Ｐの表面を改質するコロナ処理装置あるいはプラズマ照射装置を用いてもよい。図６に、インクジェットヘッド３２の代わりにコロナ処理装置４１を用いた印字装置を示す。コロナ処理装置４１は、被印字物Ｐの移動方向に対してインクジェットヘッド４の上流側に配置され、電圧を印加する電源装置４２と電源装置４２から電圧が印加されてコロナ放電を発生させる放電電極４３とを有する。コロナ処理装置４１は、放電電極４３の間にコロナ放電を発生させることにより、被印字物Ｐの複数の領域のうち少なくとも１つの領域をコロナ処理により優位に親水化させ、インクの着弾比率を向上させる。さらに被印字物Ｐの親水化効果を上げるために、親水化処理においてコロナ処理装置４１とインクジェットヘッド３２を併用させても良い。
また、図７に示すように、本実施形態の印字装置において、インクジェット方式により浸透液を被印字物Ｐに打滴するためのインクジェットヘッド１０を印字駆動部３に新たに接続することもできる。インクジェットヘッド１０は、被印字物Ｐの移動方向に対してインクジェットヘッド３２の下流側で且つインクジェットヘッド４の上流側に配置される。被印字物Ｐのファスナーフック・ループの領域にインクジェットヘッド３２から親水化処理液を供給すると共に、被印字物Ｐにおいて繊維が密に組織化されている地組織の領域に浸透液を供給する。その後、インクジェットヘッド４から被印字物Ｐにインクが供給されると、地組織の領域にインクジェットヘッド１０から予め浸透液が供給されていることによりインクジェットヘッド４から供給された色材インクの地組織の領域への着弾比率が低下し、ファスナーフック・ループの領域のようなオープン領域に優先的に色材インクを着弾させることができる。なお、「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を示す。

実施形態５
図８に示すように、実施形態１または２に係る印字装置において、インクジェットヘッド４および５の代わりに色材インク霧化器３３および３４を用いてもよい。色材インク霧化器３３は、超音波によりインクを霧化させた後に帯電させずに印字するものである。また、色材インク霧化器３４は、被印字物Ｐの移動方向に対して色材インク霧化器３３の上流側に配置され、インク滴を超音波により霧化させた後にインク滴を帯電させて印字するものである。色材インク霧化器３４のインクは、インクを吐出するインク吐出部側と被印字物Ｐ側との間に電界発生装置３５により電界を発生させることで帯電させる。これにより、色材インク霧化器３４は、被印字物Ｐのインク滴と反対に帯電した領域に優位にインクを着弾させることができ、例えば被印字物Ｐの起毛組織の領域に所望の帯電を与えることで、再現目標色に優位に発色させるのに適したものである。一方、色材インク霧化器３３は、例えば被印字物Ｐの地組織の領域を再現目標色に発色させるのに適したものである。なお、被印字物Ｐを選択的に帯電させるには、例えば、コロナ帯電器などのイオン発生器を用いて起毛部先端に帯電させる方法、摩擦帯電により起毛部を帯電させる方法、界面活性剤の供給等で繊維の電気抵抗を下げることで界面活性剤を供給していない部分を帯電させる方法などが利用できる。
印字特性ＤＢ２には、色材インク霧化器３３および色材インク霧化器３４に対して、複数のインク種と、複数のインク供給パラメータと、複数の被印字物の領域種とのそれぞれの組み合わせに対応する発色情報が予め格納されている。なお、被印字物Ｐは地組織の領域と起毛組織の領域からなり、起毛組織の領域は、図３において被印字物Ｐの下面に存在するものとする。

実施形態１と同様にして、供給条件演算部１が、被印字物Ｐの各領域について、再現目標色に最も近い発色を示すように色材インク霧化器３３および色材インク霧化器３４のインク種とインク供給パラメータとの組み合わせを印字特性ＤＢ２から抽出する。供給条件演算部１で抽出された被印字物Ｐの領域ごとのインク供給パラメータは、制御部９に入力される。制御部９は入力されたインク供給パラメータをそれぞれのインクを打滴すべき時点で印字駆動部３に出力すると、印字駆動部３は、インク供給パラメータに応じた駆動信号を色材インク霧化器３３および色材インク霧化器３４にそれぞれ出力する。この時、色材インク霧化器３４で霧化されたインク滴は電界発生装置３５により帯電されている。印字駆動部３からの駆動信号の出力により、色材インク霧化器３３は被印字物Ｐの地組織の領域にインクを供給し、色材インク霧化器３４は被印字物Ｐの起毛組織の領域にインクを供給する。

本実施形態の印字装置によれば、地組織の領域に対応した色材インク霧化器３３と起毛組織の領域に対応した色材インク霧化器３４をそれぞれ備えると共に色材インク霧化器３３および３４を制御してそれぞれに対応した被印字物Ｐの領域に印字することで、互いに異なる発色特性を有する地組織の領域および起毛組織の領域からなる被印字物Ｐを再現目標色と同様に発色させることができる。

実施形態６
実施形態２に係る印字装置において、計測装置２０および２１は、被印字物Ｐの各領域の特徴に適したものが利用できる。例えば、図８に示すように、地組織の領域および起毛組織の領域を有する被印字物Ｐの発色量を測定する場合、被印字物Ｐの上側および下側に拡散照明５１ａおよび５１ｂをそれぞれ配置すると共に被印字物Ｐの上側および下側から光学反射率を測定する光学センサ５２ａおよび５２ｂをそれぞれ配置し、被印字物Ｐの斜め方向から光学反射率を測定する光学センサ５３を配置してもよい。
なお、被印字物Ｐの光学特性を計測できれば拡散照明５１ａおよび５１ｂならびに光学センサ５２ａおよび５２ｂは被印字物Ｐの上側および下側の一方に配置すればよく、例えば図１０に示すように、拡散照明５１ａと光学センサ５２ａを被印字物Ｐの上側のみに配置してもよい。
また、計測装置２０および２１は、例えば、図１１に示すように、光学センサ５３が計測する部分の起毛組織を水平に倒すように斜め方向からエアを吹き付けるエアノズル５４を配置して光学特性の計測の精度を向上させることができる。

なお、実施形態１〜６の印字装置は、インクジェットヘッド４、インクジェットヘッド５、インクジェットヘッド３２、色材インク霧化器３１、色材インク霧化器３３、色材インク霧化器３４、およびコロナ処理装置４１のうち２つを用いて被印字物Ｐに印字しているが、３つ以上を組み合わせて用いてもよい。また被印字物Ｐが発色特性の異なる３つ以上の領域からなる場合に適用することも可能である。

また、被印字物Ｐの各領域の発色特性は、インク種、インク供給装置、インク供給パラメータの組み合わせにより決まる。各領域の発色特性はインク中の色材の着弾率で記述することも出来る。あるいは各波長におけるＫ／Ｓ値を採用することも出来る。これらの組み合わせを印字特性ＤＢ２に格納することが出来る。
また、親水化液等の着弾率に影響を与えるインク種、インク供給装置については、これらの装置パラメータと、色材インクのインク供給装置、インク供給パラメータ等との組み合わせで各領域の発色特性が決まる。これらを含めて印字特性ＤＢ２に格納することが出来る。
このような印字特性ＤＢ２を利用すれば、印字対象となる被印字物の複数の領域にそれぞれ対応して、複数の液滴供給装置および複数のインク種から最適な液滴供給装置およびインク種を選択し、それらに適合したインク供給パラメータで印字を行うことにより、再現目標色の発色を実現することが可能となる。

実施例１
実施形態１の印字装置において、印字特性ＤＢ２に格納されたデータを使い、１種のインクを大滴印字用のインクジェットヘッド４と小滴印字用のインクジェットヘッド５により起毛組織と地組織の各領域に打適して発色させる場合のインク供給パラメータを求める例を以下に示す。
印字特性ＤＢ２には、表１に示すように、インクジェットヘッド４及び５のそれぞれ最大印字量で規格化した印字量を打滴した場合の各領域の着弾率がデータとして格納されている。
地組織の領域を２３％、起毛組織の領域を27%の印字を行い起毛組織の領域を若干濃くしたい場合、インクジェットヘッド４で２０％印字を、インクジェットヘッド５で３０％印字を行えばよいことがわかる。この計算には公知の最適化計算手法、印字特性ＤＢ２に格納されていないデータについては公知の補間手法を使うことが出来る。
また、複数のインク種を利用する場合には、印字特性ＤＢ２に格納されているインクジェットヘッド４および５による各領域の発色を各波長のＫ／Ｓで表すことができる。

実施例２
実施形態４の印字装置において、印字特性ＤＢ２に格納されたデータを使い、インクおよび親水化処理液をインクジェットヘッド４およびインクジェットヘッド３２により打適して起毛組織と地組織の各領域を発色させる場合のインク供給パラメータおよび親水化液供給パラメータを求める例を以下に示す。
親水化処理液を使用する場合のような被印字物Ｐの特定領域の着弾比率を変化させる処理については、表２に示すような格納データが有用である。印字特性ＤＢ２には、表２に示すように、インクジェットヘッド３２からの親水化処理液の印字量と、インクジェットヘッド４からのインクの印字量の組み合わせに対応する各領域の着弾率が格納されている。
実施例１と同様にして、被印字物Ｐの各領域の発色が再現目標色となるようなインク供給パラメータおよび親水化液供給パラメータをこの印字特性ＤＢ２を使い求めることが出来る。

１ 供給条件演算部、２ 印字特性データベース、３ 印字駆動部、４，５，３２ インクジェットヘッド、６ 加熱装置、７ 還元洗浄装置、８ 乾燥装置、９ 制御部、２０，２１ 計測装置、２２ 印字結果計測値入力部、３１，３３，３４ 色材インク霧化器、３５ 電界発生装置、４１ コロナ処理装置、４２ 電源装置、４３ 放電電極、５１ａ，５１ｂ 拡散照明、５２ａ，５２ｂ，５３ 光学センサ、５４ エアノズル。

Claims (13)

1. インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字装置であって、
   前記被印字物の前記複数の領域にそれぞれ対応して液滴を供給し、対応する領域への液滴の着弾率が向上するようにそれぞれ構成された複数の液滴供給装置と、
   前記複数の液滴供給装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予め格納したデータベースと、
   印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索し、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算する演算部と、
   前記複数の液滴供給装置を駆動する駆動部と、
   前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と
   を有することを特徴とする印字装置。
2. 前記演算部は、クベルカ・ムンクの式から印字量と発色情報の関係を求めることにより、最適化手法を利用して前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算する請求項１に記載の印字装置。
3. 前記複数の液滴供給装置は、インクジェット法によりインクの液滴を供給する第１のインクジェット装置を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の印字装置。
4. 前記複数の液滴供給装置は、霧化したインクの液滴を供給する霧化器を含むことを特徴とする請求項３に記載の印字装置。
5. 前記複数の液滴供給装置は、前記被印字物を親水化させる親水化液の液滴を供給する親水化液供給装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の印字装置。
6. 前記複数の液滴供給装置は、霧化したインクの液滴を帯電させて供給する第１の霧化器と、霧化したインクの液滴を帯電させずに供給する第２の霧化器とを含む請求項１または２に記載の印字装置。
7. 前記複数の液滴供給装置からの液滴の供給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有し、
   前記演算部は、前記被印字物を測色した結果と前記再現目標色の情報に基づいて、演算された各液滴供給装置からの液滴の供給条件を補正し、
   前記制御部は、前記演算部で補正された供給条件で液滴が供給されるように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の印字装置。
8. インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字装置であって、
   前記被印字物の前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域をインクの着弾率が向上するようにコロナ処理により親水化させるコロナ処理装置と、
   前記被印字物にインクジェット法によりインクの液滴を供給するインクジェット装置と、
   前記インクジェット装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予め格納したデータベースと、
   印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索し、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記インクジェット装置から供給する液滴の供給条件を演算する演算部と、
   前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記コロナ処理装置と前記インクジェット装置を制御して前記被印字物を前記再現目標色に発色させるインク供給装置と
   を有することを特徴とする印字装置。
9. 前記被印字物の複数の領域は、起毛組織からなる領域を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の印字装置。
10. 前記被印字物の複数の領域は、パイル組織からなる領域を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の印字装置。
11. 前記被印字物の複数の領域は、ファスナーフック・ループからなる領域を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の印字装置。
12. インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字方法であって、
    前記被印字物の前記複数の領域にそれぞれ対応して液滴の着弾率が向上するようにそれぞれ構成された複数の液滴供給装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予めデータベースに格納し、
    印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索して、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記複数の液滴供給装置からそれぞれ供給する液滴の供給条件を演算部が演算し、
    前記演算部で演算された供給条件に基づいて制御部が駆動部を制御して、前記複数の液滴供給装置を駆動し、
    前記複数の液滴供給装置から液滴を供給して前記被印字物を前記再現目標色に発色させることを特徴とする印字方法。
13. インクの着弾率が互いに異なる複数の領域からなる被印字物に印字を行って再現目標色に発色させる印字方法であって、
    インクジェット装置の液滴の供給条件と、液滴の種類と、前記被印字物の前記複数の領域の種類との組み合わせに対応する発色情報を予めデータベースに格納し、
    印字しようとする前記被印字物の各領域の情報および前記再現目標色の情報に基づいて前記データベースを検索して、前記被印字物を前記再現目標色に発色させるように前記インクジェット装置から供給する液滴の供給条件を演算部が演算し、
    前記演算部で演算された供給条件に基づいて、前記被印字物の前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域をコロナ処理により親水化するコロナ処理装置と、前記被印字物にインクジェット法によりインクの液滴を供給する前記インクジェット装置とを制御して前記再現目標色に発色させることを特徴とする印字方法。