JP2017170888A - 液体吐出装置、画像処理装置、液体吐出システム - Google Patents

Abstract

【課題】吐出対象物を延伸した場合でも適切な画像を形成することが可能な液体吐出装置の提供。【解決手段】吐出対象物３００に張力を付与する張力付与手段１２，１３と、張力付与手段により所定の張力が付与されて延伸した吐出対象物に対して液体を吐出する液体吐出手段１５と、を有し、所定画像を形成した吐出対象物を前記所定の張力を付与して延伸した際の前記所定画像の延伸率に基づいて補正された画像又は前記所定画像を形成するように液体を吐出する、液体吐出装置１０。【選択図】図１

Description

本発明は、液体吐出装置、画像処理装置、液体吐出システムに関する。

衣服メーカや布地メーカでは、従来から生地本体表面に図柄等をプリントする「捺染」が広く行われている。そして、捺染を行う捺染装置として、液体吐出ヘッドから吐出されたインクを被捺染材に付着させて捺染を実行する液体吐出装置も開発されている。

被捺染材は印刷用紙とは異なり皺が生じ易く、これが捺染結果に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、被捺染材の種類に応じてフレキシブルな張力のセッティングを行うことができ、被捺染材の皺を適切に低減或いは除去する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

従来の液体吐出装置では、皺を適切に低減或いは除去する程度の張力であり被捺染材が延伸しない範囲内の張力を付与した状態で画像を形成していた。この程度の張力では、適切な画像は形成できても、被捺染材の毛羽立ち等の状態により、被捺染材が液体吐出ヘッドに接触してしまい、印刷面を汚してしまうおそれが高くなり、印刷ミスによる被捺染材の無駄が発生する問題があった。又、固定する力が弱く、印字中の振動で被捺染材が傾いてしまうことや、平面を維持が十分でないことにより、画像が歪むなども考えられる。

上記のような被捺染材に起因する不具合を回避するためには、被捺染材に付与する張力を被捺染材が延伸するまで大きくすることが好ましい。しかしながら、被捺染材が延伸した状態で画像を形成すると、画像形成後に延伸状態を解いたときに画像が縮んでしまい適切な画像（本来形成するべき正しい画像）を形成できない。ここでいう被捺染材は、延伸可能な素材であればよい。

本発明は、吐出対象物を延伸した場合でも適切な画像を形成することが可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

本液体吐出装置は、吐出対象物に張力を付与する張力付与手段と、前記張力付与手段により所定の張力が付与されて延伸した前記吐出対象物に対して液体を吐出する液体吐出手段と、を有し、所定画像を形成した前記吐出対象物を前記所定の張力を付与して延伸した際の前記所定画像の延伸率に基づいて補正された画像又は前記所定画像を形成するように液体を吐出することを要件とする。

開示の技術によれば、吐出対象物を延伸した場合でも適切な画像を形成することが可能な液体吐出装置を提供できる。

第１の実施の形態に係る液体吐出システムの構成を例示する図である。 吐出対象物について例示する図である。 液体吐出装置のハードウェア構成を例示する図である。 液体吐出装置を構成するＣＰＵの機能を例示する図である。 画像処理装置の機能を例示する図である。 参考例に係る液体吐出装置を例示する図である。 張力付与による吐出対象物の延伸率の算出について説明する図である。 吐出対象物に印刷するテストパターンを例示する図である。 補正画像データの生成を模式的に示した図である。 濃度低下の抑制について説明する図である。 第１の実施の形態に係る液体吐出システムの処理フローを例示する図である。 第２の実施の形態に係る液体吐出システムの構成を例示する図である。 第２の実施の形態に係る液体吐出システムの処理フローを例示する図である。 第３の実施の形態に係る張力付与手段の構成を例示する図である。

以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る液体吐出システムの構成を例示する図である。図１を参照するに、液体吐出システム１は、主要な構成要素として、液体吐出装置１０と、画像処理装置５０とを有している。液体吐出装置１０と画像処理装置５０とは、有線や無線により接続可能とされている。

［液体吐出装置］
液体吐出装置１０において、固定テーブル１１上には、吐出対象物３００が配置されている。吐出対象物３００は、両端を第１回転ローラ１２（第１回転体）及び第２回転ローラ１３（第２回転体）に巻かれている。なお、吐出対象物３００は、液体吐出装置１０の印刷対象であり、液体吐出装置１０の構成要素ではない。

第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３は、例えば、それぞれステッピングモータにより回転駆動可能に構成されている。第１回転ローラ１２が矢印Ａ方向に、第２回転ローラ１３が矢印Ｂ方向に回転することで、吐出対象物３００に回転に応じた張力を付与することができる。

図２に示すように、吐出対象物３００は、例えば、綿、麻、ポリエステル、ナイロン（登録商標）等からなるＴシャツである。吐出対象物３００は、収縮に強く、吐出対象物３００が延伸するような張力を与えても復元する種類の材料を用いることが好ましく、綿、麻、ポリエステル、ナイロンが、この条件に当てはまる。又、皮革など延伸可能な素材であればよいが、ウール、シルク、レーヨンは、収縮に弱く、一度延伸してしまうと復元が難しいため、使用する場合は、延伸率を制限する必要がある。

図１に戻り、液体吐出ヘッド１５は、吐出対象物３００を挟んで固定テーブル１１の上面と対向する位置に配置されている。液体吐出ヘッド１５には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に対応するカードリッジ１６から液体（インク）が供給される。

液体吐出ヘッド１５の側面には、吐出対象物３００に形成した画像を撮影する撮影手段としてカメラ１７が設けられている。カメラ１７としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等を用いることができる。液体吐出ヘッド１５及びカメラ１７は、ガイド部材１８に沿って矢印Ｃ方向に往復移動可能に構成されている。

両端を第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３に巻かれて固定テーブル１１上に配置された吐出対象物３００は、ガイド部材１８と垂直な方向に搬送可能に構成することができる。

液体吐出ヘッド１５は、インクに刺激を印加して吐出させる液体吐出手段である。刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適である。

具体例としては、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等が挙げられる。

インクの飛翔の態様には、特に制限はなく、刺激の種類等に応じて異なる。例えば、刺激が熱である場合のインクの飛翔の態様としては、液体吐出ヘッド１５内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与し、熱エネルギーによりインクに気泡を発生させ、気泡の圧力により、液体吐出ヘッド１５のノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法等が挙げられる。

又、刺激が圧力である場合のインクの飛翔の態様としては、例えば、液体吐出ヘッド１５内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子を撓ませ、圧力室の容積を縮小させて、液体吐出ヘッド１５のノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法等が挙げられる。

図３は、液体吐出装置のハードウェア構成を例示する図である。図４は、液体吐出装置を構成するＣＰＵの機能を例示する図である。

図３に示すように、液体吐出装置１０は、第１回転ローラ１２、第２回転ローラ１３、液体吐出ヘッド１５、及びカメラ１７に加え、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、ＩＦ（Inter Face）２４、駆動回路２５及び２６を備えている。カメラ１７、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＩＦ２４、駆動回路２５、及び駆動回路２６は、バス２７により接続されている。

ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３をメインメモリやワークエリア等として使用し、例えば、ＲＯＭ２２等に格納されたプログラムを読み出して実行することで、液体吐出装置１０における各種の動作を統括的に制御する機能を備えている。例えば、図４に示すように、ＣＰＵ２１は、印刷制御手段２１１としての機能、張力制御手段２１２としての機能、及び撮影制御手段２１３としての機能を備えている。ＣＰＵ２１は、必要に応じて、その他の機能を備えてもよい。

印刷制御手段２１１は、駆動回路２５を介して液体吐出ヘッド１５を制御して、所定の画像を形成することができる。

張力制御手段２１２は、駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を制御して、吐出対象物３００に任意の張力を付与することができる。なお、第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３は、本発明に係る張力付与手段の代表的な一例である。

撮影制御手段２１３は、カメラ１７を制御して所定画像の撮影等を行わせることができる。

ＩＦ２４は、画像処理装置５０と通信を行う際のインターフェイスとなる部分である。ＣＰＵ２１は、ＩＦ２４を介して、画像処理装置５０から画像形成用の画像データを受信したり、カメラ１７で撮影した補正画像データ作成用の画像データを画像処理装置５０に送信したり、各種の指令を送受信したりすることができる。

液体吐出装置１０は、第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３により所定の張力が付与されて延伸した吐出対象物３００に対して、液体吐出ヘッド１５から液体（インク）を吐出し、補正画像データ（後述）に応じた画像を形成する。なお、図１では、液体吐出装置１０としてシリアルヘッド方式を例示しているが、液体吐出装置１０はラインヘッド方式としてもよい。

［画像処理装置］
画像処理装置５０は、液体吐出装置１０が吐出対象物３００に画像を形成する際に使用する画像データを作成し液体吐出装置１０に送出する等の機能を備えた装置であり、主要な構成要素として、ＣＰＵ５１と、記憶手段５２とを有している。

ＣＰＵ５１は、画像処理装置５０における各種の動作を統括的に制御する機能を備えている。記憶手段５２は、ＣＰＵ５１の動作に必要な各種の情報等を格納する部分であり、例えば、不揮発性の半導体素子により構成することができる。記憶手段５２は、ハードディスク装置や光ディスク装置等であってもよい。

画像処理装置５０は、例えば、パーソナルコンピュータであるが、これには限定されない。画像処理装置５０は、例えば、液体吐出装置１０が吐出対象物３００に画像を形成する際に使用する画像データを作成し液体吐出装置１０に送出する等の機能を備えた専用の装置であってもよい。

図５は、画像処理装置の機能を例示する図である。図５を参照するに、ＣＰＵ５１は、制御手段５１１としての機能、補正手段５１２としての機能、及び送出手段５１３としての機能を備えている。ＣＰＵ５１は、必要に応じて、その他の機能を備えてもよい。

前述のように、液体吐出装置１０は、所定の張力が付与されて延伸した吐出対象物３００に対して画像を形成する。そのため、元画像データを用いて画像形成すると、張力を解いた状態では形成した画像が縮んでしまい、吐出対象物３００に元画像データに対応する適切な画像（本来形成するべき正しい画像）が形成できない。

ここで、元画像データとは、吐出対象物３００に形成する画像のオリジナルデータであり、延伸していない吐出対象物３００上に元画像データを用いて画像を形成すると、吐出対象物３００上に元画像データに対応する適切な画像が形成される。

そこで、液体吐出システム１では、所定の張力が付与されて延伸した吐出対象物３００に対して、元画像データを補正した補正画像データを用いて画像を形成する。補正画像データは、画像処理装置５０の補正手段５１２により作成される。補正手段５１２に作成された補正画像データは、送出手段５１３により液体吐出装置１０に送られる。

ここで、補正画像データとは、延伸していない吐出対象物３００上に所定画像を形成し、所定画像を形成した吐出対象物３００を所定の張力を付与して延伸した際の所定画像の延伸率に基づいて補正されたデータであり、詳しくは後述する。

液体吐出装置１０のＣＰＵ２１は、ＩＦ２４を介して画像処理装置５０の送出手段５１３から補正画像データを受け取り、所定の張力が付与されて延伸した吐出対象物３００に対して、補正画像データを用いて画像を形成する。これにより、所定の張力を解いた状態で、元画像データに対応する適切な画像を形成することができる。

図６は、参考例に係る液体吐出装置を例示する図である。参考例に係る液体吐出装置１０Ｘは、カメラを備えていない点、吐出対象物３００が延伸しない範囲内の張力を付与した状態で元画像データを用いて吐出対象物３００に画像を形成する点が、液体吐出装置１０（図１参照）と相違する。

液体吐出装置１０Ｘでは、吐出対象物３００が延伸する張力を付与しないため、元画像データを補正しなくても、吐出対象物３００に元画像データに対応する適切な画像が形成できる。

しかしながら、吐出対象物３００が延伸する張力を付与しないと、吐出対象物３００に付与される張力が十分でないため、図６に示すように、固定テーブル１１から吐出対象物３００が浮き上がってしまう場合がある。この場合、破線Ｄで示すように、液体吐出ヘッド１５と吐出対象物３００が接触し、吐出対象物３００へのインク付着やジャム等が起きるおそれが高くなる。前述のように、吐出対象物３００の毛羽立ちなどの状態により、このような問題が発生し易くなる。

これに対して、図１に示す液体吐出装置１０では、吐出対象物３００が延伸する張力を付与するため、すなわち液体吐出装置１０Ｘよりも強い張力を吐出対象物３００に付与するため、吐出対象物３００の浮き上がりを抑制することが可能となる。その結果、吐出対象物３００へのインク付着やジャム等を回避することが可能となり、従来よりも印刷ミスによる吐出対象物の無駄を減らすことができる。

但し、図１に示す液体吐出装置１０では、吐出対象物３００が延伸する張力（延伸しない範囲を超えた張力）を付与した状態で画像を形成するため、適切な画像を得るためには、以下に説明する補正画像データを用いて画像を形成することが必要となる。

なお、延伸しない範囲内の張力とは、吐出対象物のうちの画像形成エリアにおいて、元画像データで画像形成した場合に本願のような補正をすることなく元画像が形成できる範囲の張力であればよい。張力付与手段による張力は、吐出対象物によっては張力の伝達され方が異なるエリアを有する場合が想定されるため、少なくとも画像形成エリアで延伸しなければよい。

［補正画像データの作成］
図７は、張力付与による吐出対象物の延伸率の算出について説明する図であり、図１の一部を拡大して示したものである。

張力付与による吐出対象物３００の延伸率（吐出対象物３００に形成された画像の延伸率）を算出する際には、画像処理装置５０の制御手段５１１は、送出手段５１３から液体吐出装置１０に指令を出す。

指令を受けた液体吐出装置１０は、まず、吐出対象物３００が延伸しない範囲の張力Ｔ１を吐出対象物３００に付与した状態で、吐出対象物３００にテストパターンを印刷する。例えば、吐出対象物３００にテストパターンとして、図８（ａ）に示す梯子パターン３１０ａ（元画像）を印刷する。

梯子パターン３１０ａは、例えば、目立たないように吐出対象物３００の端部に印刷することができる。そして、カメラ１７により、吐出対象物３００に印刷した梯子パターン３１０ａを撮像する。撮像した画像のデータ（第１画像データとする）は、画像処理装置５０に送信され、画像処理装置５０の記憶手段５２に記憶される。

次に、梯子パターン３１０ａの印刷後、吐出対象物３００が延伸する張力Ｔ２を付与する。このとき、図８（ａ）に示す梯子パターン３１０ａは、図８（ｂ）に示す梯子パターン３１０ｂのように張力Ｔ２を付与した方向に延伸する。カメラ１７により、梯子パターン３１０ｂ（延伸後の元画像）を撮像する。撮像した画像のデータ（第２画像データとする）は、画像処理装置５０に送信され、画像処理装置５０の記憶手段５２に記憶される。

ここで、張力Ｔ２は、印刷対象となる吐出対象物３００が延伸する張力であり、かつ、延伸限界値に達しない（延伸限界値未満の）張力である。なお、延伸限界値とは、吐出対象物３００に付与した張力を解放したときに、吐出対象物３００が張力付与前の形状に復元できない限界の張力の値である。

次に、補正手段５１２は、記憶手段５２から第１画像データ及び第２画像データを読み出し、画像処理により、梯子パターン３１０ａの張力付与方向に隣接する梯子間の長さＬａと、梯子パターン３１０ｂの張力付与方向に隣接する梯子間の長さＬｂを求める。そして、補正手段５１２は、長さＬａと長さＬｂとの違い（張力Ｔ２付与前の元画像に対する張力Ｔ２付与後の元画像の延伸率）に基づいて元画像データを補正した補正画像データを作成し、記憶手段５２に記憶する。補正画像データは、元画像データを張力Ｔ２を付与した方向にＬｂ／Ｌａ延伸した画像に対応する。

図９は、補正画像データの生成を模式的に示した図である。図９に示すように、まず、（ａ）の元画像データ３２０を、（ｂ）のようにＮ個の格子で分割する。このときの格子の分割数Ｎは画像サイズにより適宜決定することができる。次に、（ｂ）の元画像データ３２０の格子により分割された領域の横方向（張力付与方向）を、（ｃ）のように、検出された吐出対象物３００の延伸率に応じて延伸（変形）する。

図７及び図８で例示した場合には、張力Ｔ２付与前の元画像に対する張力Ｔ２付与後の元画像の延伸率は（Ｌｂ／Ｌａ）である。そこで、分割された各領域を張力付与方向に（Ｌｂ／Ｌａ）だけ延伸することにより、（ｃ）に示す補正画像データが作成できる。

吐出対象物３００が延伸する張力Ｔ２を付与した状態で、（ｃ）に示す補正画像データを用いて吐出対象物３００に画像が印刷される。仮に、張力Ｔ２の付与により吐出対象物３００が延伸した状態で元画像データを用いて印刷すると、通常状態（張力Ｔ２を解いた状態）では吐出対象物３００が収縮するため、それに合わせて、印刷された画像も収縮してしまう。

しかし、液体吐出システム１では、張力Ｔ２の付与により吐出対象物３００が延伸した状態で、吐出対象物３００の収縮を考慮した補正画像データを用いて印刷するため、張力Ｔ２を解いても吐出対象物３００の収縮による画像の変形が発生しない。そのため、通常状態（張力Ｔ２を解いた状態）で、元画像の通りのイメージを保持することができる。

［濃度低下の抑制］
図１０は、第１の実施の形態に係る画像処理装置における濃度低下の抑制について説明する図である。布は繊維が網目状になって構成されており、伸縮性に富んでいる。そのため、（ａ）のように通常状態では隙間なく印刷されたように見える画像でも、（ｂ）のように布が伸ばされた際に網目の隙間が大きくなり、網目に沿ったスジが発生してしまう。

張力Ｔ２の付与により吐出対象物３００が延伸した状態は、布が伸ばされた状態である。すなわち、液体吐出システム１では、布が伸ばされた状態で印刷することが可能となるため、（ｃ）のように従来技術では印刷できなかった網目の隙間にまで印刷することができる。これにより、吐出対象物である布が伸ばされた際の、スジによる濃度低下を抑制することができる。濃度低下を抑制することで、画質向上に繋がる。

又、（ｃ）のように伸ばされた状態で印刷された画像が、（ｄ）のように張力を解いた状態で収縮し、印刷面が密となることで濃度の向上が見込まれる。これにより、従来よりも鮮やかな色を印刷することが可能となる。

［液体吐出システムの処理フロー］
図１１は、第１の実施の形態に係る液体吐出システムの処理フローを例示する図であり、張力付与から画像形成までの処理フローの一例を示している。

まず、液体吐出システム１の操作者が印刷対象となる吐出対象物の種類を選択して画像処理装置５０に入力する。吐出対象物の種類は、例えば、綿、麻、ポリエステル、ナイロンの何れかから選択される。

そして、ステップＳ１０１では、画像処理装置５０の制御手段５１１は、選択された種類に対応する張力Ｔ１を記憶手段５２から読み出し、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、印刷対象となる吐出対象物に張力Ｔ１を付与する指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、張力制御手段２１２からの指示により駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を所定方向に回転させ、吐出対象物に張力Ｔ１を付与する。ここで、張力Ｔ１は、印刷対象となる吐出対象物が延伸しない範囲の張力であり、吐出対象物の種類に対応付けされて予め記憶手段５２に記憶されている。

次に、ステップＳ１０２では、画像処理装置５０の補正手段５１２は、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、梯子パターン３１０ａ（図８（ａ）参照）を吐出対象物の端部等に印刷するよう指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、印刷制御手段２１１からの指示により駆動回路２５を介して液体吐出ヘッド１５を動作させ、梯子パターン３１０ａ（図８（ａ）参照）を吐出対象物の端部等に印刷する。

次に、ステップＳ１０３では、画像処理装置５０の制御手段５１１は、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、梯子パターン３１０ａをカメラ１７で撮影するよう指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、撮影制御手段２１３によりカメラ１７を制御し、梯子パターン３１０ａを撮影する。撮像した画像のデータ（第１画像データ）は、画像処理装置５０に送信され、画像処理装置５０の記憶手段５２に記憶される。

次に、ステップＳ１０４では、画像処理装置５０の制御手段５１１は、選択された材料に対応する張力Ｔ２を記憶手段５２から読み出し、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、印刷対象となる吐出対象物に張力Ｔ２を付与する指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、張力制御手段２１２からの指示により駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を所定方向に回転させ、吐出対象物に張力Ｔ２を付与する。ここで、張力Ｔ２は、印刷対象となる吐出対象物が延伸する張力であり、かつ、延伸限界値に達しない（延伸限界値未満の）張力である。張力Ｔ２は、吐出対象物の種類に対応付けされて予め記憶手段５２に記憶されている。

次に、ステップＳ１０５では、画像処理装置５０の制御手段５１１は、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、張力Ｔ２付与後の梯子パターン３１０ｂ（図８（ｂ）参照）をカメラ１７で撮影するよう指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、撮影制御手段２１３によりカメラ１７を制御し、梯子パターン３１０ｂを撮影する。撮像した画像のデータ（第２画像データ）は、画像処理装置５０に送信され、画像処理装置５０の記憶手段５２に記憶される。

次に、ステップＳ１０６では、画像処理装置５０の補正手段５１２は、記憶手段５２から梯子パターン３１０ａ及び３１０ｂの画像データ（第１画像データ及び第２画像データ）を読み出し、画像処理によって梯子パターン３１０ｂの梯子パターン３１０ａに対する延伸率を算出する。例えば、図８で説明したＬｂ／Ｌａを算出する。

次に、ステップＳ１０７では、画像処理装置５０の補正手段５１２は、ステップＳ１０６で算出した延伸率に合わせて元画像データを補正し、補正画像データを作成する。

次に、ステップＳ１０８では、画像処理装置５０の補正手段５１２は、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に補正画像データを送り、吐出対象物に補正画像データに基づいた画像を印刷するよう指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、印刷制御手段２１１からの指示により駆動回路２５を介して液体吐出ヘッド１５を動作させ、補正画像データに基づいた画像を吐出対象物に印刷する。なお、ステップＳ１０８では、吐出対象物に張力Ｔ２が付与された状態が維持されている。

次に、ステップＳ１０９では、画像処理装置５０の制御手段５１１は、送出手段５１３を介して液体吐出装置１０に、吐出対象物から張力Ｔ２を解くよう指令を出す。指令を受けた液体吐出装置１０は、張力制御手段２１２からの指示により駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を所定方向に回転させ、吐出対象物から張力Ｔ２を解き、吐出対象物を通常状態（吐出対象物が延伸する張力が付与されていない状態）にする。以上により、画像形成が終了する。

なお、ここでは、延伸率の算出に梯子パターン３１０ａを用いたが、これには限定されない。延伸率の算出には各種の幾何学的なテストパターンを用いることができるが、例えば、企業名ロゴ等をテストパターンとして用いてもよい。この場合、テストパターンを吐出対象物の比較的目立つ位置に印刷することもできる。

又、図１１のステップＳ１０１〜Ｓ１０３及びＳ１０５〜Ｓ１０７は、必ずしも毎回実行する必要はなく、例えば、同一種類の吐出対象物を複数枚印刷するような場合には、１枚目の印刷時に作成した補正画像データを２枚目以降の印刷時に用いるプログラムとすることができる。この場合には、２枚目以降の印刷時には、ステップＳ１０４、Ｓ１０８、及びＳ１０９のみが実行される。

このように、第１の実施の形態に係る液体吐出システム１では、張力Ｔ２の付与により吐出対象物が延伸した状態で印刷する。これにより、吐出対象物の浮き上がりを抑制して吐出対象物へのインク付着やジャム等を回避することが可能となり、従来よりも印刷ミスによる吐出対象物の無駄を減らすことができる。

又、張力Ｔ２の付与により吐出対象物が延伸した状態で印刷する際に、張力Ｔ２に対応する補正画像データを用いることにより、張力Ｔ２を解いても吐出対象物の収縮による画像の変形が発生しないため、元画像の通りのイメージを保持した印刷ができる。

更に、張力Ｔ２の付与により吐出対象物が延伸した状態で印刷することで、網目の隙間にまで印刷できるため、吐出対象物が伸ばされた際の濃度低下を抑制して画質を向上できる。又、延伸した状態で印刷された画像が張力を解いた状態で収縮し、印刷面が密となることで濃度の向上が見込まれるため、従来よりも鮮やかな色を印刷することが可能となる。

なお、第１の実施の形態では、液体吐出装置１０と、画像処理装置５０とを有する液体吐出システム１について説明したが、画像処理装置５０のＣＰＵ５１の制御手段５１１及び補正手段５１２の各機能を液体吐出装置１０のＣＰＵ２１に持たせる構成としてもよい。又、画像処理装置５０の記憶手段５２を液体吐出装置１０内に持たせる構成としてもよい。この場合には、液体吐出装置１０のみにより、液体吐出システム１に相当する機能を実現できる。

〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、算出した延伸率とは異なる比率で画像を補正する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

第１の実施の形態では、張力Ｔ２付与前の元画像に対する張力Ｔ２付与後の元画像の延伸率が（Ｌｂ／Ｌａ）と算出された場合、張力付与方向に（Ｌｂ／Ｌａ）だけ延伸することにより、補正画像データを作成する例を示した。

しかし、延伸率（Ｌｂ／Ｌａ）に所定の係数ｋを掛けた比率（ｋ・Ｌｂ／Ｌａ）で補正画像データを作成してもよい。

例えば、Ｔシャツで、ある程度延伸された状態で着るようにサイズが規定されている場合（例えば、スポーツ用のＴシャツ等）がある。この場合、例えば、延伸率（Ｌｂ／Ｌａ）に対して、延伸率を下げる係数ｋ（例えば、ｋ＝０．９）を掛けることで、吐出対象物のユーザが吐出対象物であるＴシャツを装着したときに、元画像を再現できる。例えば、液体吐出装置のユーザが、係数ｋを記憶装置６０に記録しておき、補正手段５１２が、係数ｋが保存されている場合は、延伸率に基づいた補正画像データに、係数ｋを掛けて補正画像データを生成する。

又、延伸率にかかわらず、元画像のデータをそのまま用いて印刷してもよい。例えば、ユーザが装着することで延伸させる張力と印刷時に延伸させる張力とが同等である場合で、装着時の延伸を考慮して元画像のデータが作製されている場合は、補正をかけずに元画像のデータをそのまま用いて画像を印刷することで、吐出対象物のユーザが吐出対象物を装着したときに、元画像を再現できる。

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、画像処理装置に代えて記憶装置を備えた液体吐出システムの例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１２は、第２の実施の形態に係る液体吐出システムの構成を例示する図である。図１２を参照するに、液体吐出システム２は、主要な構成要素として、液体吐出装置１０と、記憶装置６０とを有している。液体吐出装置１０と記憶装置６０とは、有線や無線により接続可能とされている。

記憶装置６０としては、例えば、不揮発性の半導体素子を備えた半導体装置、ハードディスク装置、光ディスク装置等を用いることができる。或いは、記憶装置６０として、画像処理装置５０の記憶手段５２を用いてもよい。

液体吐出装置１０は、第１の実施の形態と同様に、第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３により吐出対象物３００が延伸する張力Ｔ２を付与した状態で、液体吐出ヘッド１５から吐出対象物３００に液体（インク）を吐出して画像を形成する。

その際に、吐出対象物３００が延伸しない範囲の張力Ｔ１を付与した状態で画像を印刷したときと、吐出対象物３００が延伸する張力Ｔ２を付与した状態で画像を印刷したときの画像の延伸率（例えば、図８を参照して説明したＬｂ／Ｌａ）のデータが必要となる。

第１の実施の形態では、吐出対象物が選択されると、張力Ｔ１でテストパターンを印刷し、その後、張力Ｔ２を付与して画像の延伸率を測定した。これに対して、第２の実施の形態では、例えば、綿、麻、ポリエステル、ナイロン等の吐出対象物毎に、張力Ｔ２の値や、予め測定した張力Ｔ１と張力Ｔ２での画像の延伸率に基づく補正画像データを、記憶装置６０に格納しておく。なお、第１の実施の形態の画像処理装置５０のＣＰＵ５１の制御手段５１１の機能の一部は、液体吐出装置１０のＣＰＵ２１に持たせることができる。

図１３は、第２の実施の形態に係る液体吐出システムの処理フローを例示する図であり、張力付与から画像形成までの処理フローの一例を示している。

まず、液体吐出システム２の操作者が印刷対象となる吐出対象物の種類を選択して液体吐出装置１０に入力する。吐出対象物の種類は、例えば、綿、麻、ポリエステル、ナイロンの何れかから選択される。

そして、ステップＳ２０１では、液体吐出装置１０の張力制御手段２１２は、選択された材料に対応する張力Ｔ２をＩＦ２４を介して記憶装置６０から読み出す。そして、張力制御手段２１２は、駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を所定方向に回転させ、吐出対象物に張力Ｔ２を付与する。

次に、ステップＳ２０２では、液体吐出装置１０の印刷制御手段２１１は、選択された材料に対応する補正画像データをＩＦ２４を介して記憶装置６０から読み出す。そして、印刷制御手段２１１は、駆動回路２５を介して液体吐出ヘッド１５を動作させ、補正画像データに基づいた画像を吐出対象物に印刷する。なお、ステップＳ２０２では、吐出対象物に張力Ｔ２が付与された状態が維持されている。

次に、ステップＳ２０３では、液体吐出装置１０の張力制御手段２１２は、駆動回路２６を介して第１回転ローラ１２及び第２回転ローラ１３を所定方向に回転させ、吐出対象物から張力Ｔ２を解き、吐出対象物を通常状態（吐出対象物が延伸する張力が付与されていない状態）にする。以上により、画像形成が終了する。

このように、第２の実施の形態に係る液体吐出システム２では、吐出対象物が選択された場合には、選択された吐出対象物に対応する画像の延伸率に関する情報を記憶装置６０から読み出せばよく、第１の実施の形態のように補正画像データの作成を行う必要がない。そのため、吐出対象物３００に対する画像の印刷が、より短時間で簡単に行えるようになる。その他の効果については、第１の実施の形態に係る液体吐出システム１と同様である。

又、第１の実施の形態の手順で材料ごとに測定した結果に基づいて、材料種別ごとに延伸率が記載されたテーブルを作成し、記憶装置に保存しておくことでもよい。

なお、第２の実施の形態では、液体吐出装置１０と、記憶装置６０とを有する液体吐出システム２について説明したが、記憶装置６０の機能を記憶手段として液体吐出装置１０内に持たせる構成としてもよい。例えば、記憶装置６０の機能を持たせる記憶手段として、液体吐出装置１０のＲＡＭ２３（図３参照）を用いてもよい。この場合には、液体吐出装置１０のみにより、液体吐出システム２に相当する機能を実現できる。

〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第１及び第２の実施の形態とは異なる張力付与手段の例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１４は、第３の実施の形態に係る張力付与手段の構成を例示する図である。図１４を参照するに、第３の実施の形態に係る張力付与手段は、エアーポンプ３１と、空気袋３２とを有している。

エアーポンプ３１と空気袋３２とは、チューブ３３により繋がれている。エアーポンプ３１、空気袋３２、及びチューブ３３を、図１に示す固定テーブル１１、第１回転ローラ１２、及び第２回転ローラ１３と置き換えることにより、液体吐出装置を構成できる。なお、エアーポンプ３１及び空気袋３２は、本発明に係る張力付与手段の代表的な一例である。

エアーポンプ３１は、空気袋３２の内部の空気量を制御する空気量制御手段である。エアーポンプ３１は、例えば、モータで駆動されて空気袋３２に空気を送り出したり、空気袋３２から空気を吸い上げたりすることで、空気袋３２の内部の空気量を制御することができる。エアーポンプ３１をモータで駆動する場合には、モータは駆動回路２６に接続され、張力制御手段２１２により制御することができる。

空気袋３２は、吐出対象物３００に包まれる袋状部材である。エアーポンプ３１により、吐出対象物３００に包まれた空気袋３２の内部の空気の量を可変して空気袋３２の大きさを制御し、吐出対象物３００に可変な張力を付与することができる。

例えば、図１４（ａ）の矢印左側のように、空気袋３２内の空気が少ない状態のときに吐出対象物３００で空気袋３２を包み、その後、矢印右側のようにエアーポンプ３１から空気を送り込んで空気袋３２を膨らませることで、吐出対象物３００が延伸する張力を付与することができる。エアーポンプ３１で空気袋３２の大きさ制御できるため、吐出対象物の種類に応じた適切な強さの張力を付与できる。

図１４（ｂ）に示すように、空気袋３２は吐出対象物３００の形状に合わせて変化するだけでなく、印刷を施しやすいように直方体に近い形で膨らんでいく。これにより、図１４（ｂ）の矢印右側のように、横方向Ｈだけでなく縦方向Ｖに対しても張力を付与して、吐出対象物３００を横方向だけでなく縦方向にも延伸させることができる。

その結果、吐出対象物３００が伸びた際に表面に出てくる網目の内側に対して、より好適に印刷することが可能となり、吐出対象物３００が伸びた際の濃度の低減をいっそう抑制することができる。その他の効果については、第１の実施の形態に係る液体吐出システム１と同様である。

なお、張力付与手段としてエアーポンプ３１及び空気袋３２を用いる場合には、横方向Ｈだけでなく縦方向Ｖに対しても張力を付与するため、横方向Ｈだけでなく縦方向Ｖに対しても補正した補正画像データを用いる必要がある。この場合には、図９において、元画像データ３２０の格子により分割された各領域の横方向及び縦方向を、検出された吐出対象物３００の延伸率に応じて延伸すればよい。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

１、２ 液体吐出システム
１０ 液体吐出装置
１１ 固定テーブル
１２ 第１回転ローラ
１３ 第２回転ローラ
１５ 液体吐出ヘッド
１６ カードリッジ
１７ カメラ
１８ ガイド部材
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ＩＦ
２５、２６ 駆動回路
２７ バス
３１ エアーポンプ
３２ 空気袋
３３ チューブ
５０ 画像処理装置
５１ ＣＰＵ
５２ 記憶手段
６０ 記憶装置
２１１ 印刷制御手段
２１２ 張力制御手段
２１３ 撮影制御手段
３００ 吐出対象物
３１０ａ、３１０ｂ 梯子パターン
３２０ 元画像データ
５１１ 制御手段
５１２ 補正手段
５１３ 送出手段

特開２０１３−９６０３６号

Claims (12)

1. 吐出対象物に張力を付与する張力付与手段と、
   前記張力付与手段により所定の張力が付与されて延伸した前記吐出対象物に対して液体を吐出する液体吐出手段と、を有し、
   所定画像を形成した前記吐出対象物を前記所定の張力を付与して延伸した際の前記所定画像の延伸率に基づいて補正された画像又は前記所定画像を形成するように液体を吐出する液体吐出装置。
2. 前記所定の張力は、前記吐出対象物に付与した張力を解放したときに、前記吐出対象物が張力付与前の形状に復元できない延伸限界値に達しない張力である請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記張力付与手段は、
   前記吐出対象物の一端部を巻きつける第１回転体と、
   前記吐出対象物の他端部を巻きつける第２回転体と、を備え、
   前記第１回転体と前記第２回転体を反対方向に回転させ、前記吐出対象物に前記回転に応じた張力を付与する請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記張力付与手段は、
   前記吐出対象物に包まれる袋状部材であって、内部に空気を収容でき、膨張及び収縮が可能な袋状部材と、
   前記袋状部材の内部の空気の量を制御する空気量制御手段と、を有し、
   前記空気量制御手段は、前記吐出対象物に包まれた前記袋状部材の内部の空気の量を可変して前記袋状部材の大きさを制御し、前記吐出対象物に張力を付与する請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
5. 前記張力付与手段は、麻、綿、ポリエステル、ナイロンの何れか１つに対して張力を付与する請求項１乃至４の何れか一項に記載の液体吐出装置。
6. 前記所定画像は、前記吐出対象物が延伸していない状態で形成された画像である請求項１乃至５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
7. 前記補正された画像データを作成する補正手段を有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体吐出装置。
8. 前記吐出対象物上に形成された画像を撮影する撮影手段を有し、
   前記補正手段は、延伸していない前記吐出対象物上に形成した所定画像を前記撮影手段が撮影した第１画像データと、前記所定画像を形成した前記吐出対象物を前記所定の張力を付与して延伸した際の前記所定画像を前記撮影手段が撮影した第２画像データと、を用いて張力付与前後の前記所定画像の延伸率を算出し、前記所定画像の延伸率に基づいて前記補正された画像データを作成する請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 予め作成された前記補正された画像データを記憶する記憶手段を有する請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体吐出装置。
10. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体吐出装置と、
    画像を形成する対象となる吐出対象物の種類に対応する前記所定の張力と、前記補正された画像データと、を記憶する記憶装置と、を備え、
    前記張力付与手段は、前記記憶装置に記憶された前記所定の張力に基づいて前記吐出対象物に張力を付与し、
    前記液体吐出手段は、前記記憶装置に記憶された前記補正された画像データに応じた画像を形成する液体吐出システム。
11. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体吐出装置と、
    画像を形成する対象となる吐出対象物の種類に対応する前記所定の張力を記憶すると共に、前記補正された画像データを作成する画像処理装置と、を備え、
    前記張力付与手段は、前記画像処理装置から入手した前記所定の張力に基づいて前記吐出対象物に張力を付与し、
    前記液体吐出手段は、前記画像処理装置から入手した前記補正された画像データに応じた画像を形成する液体吐出システム。
12. 画像処理装置と、前記画像処理装置からの情報に基づいて吐出対象物が延伸する所定の張力を付与した状態で前記所定の張力に対応する補正された画像データに応じた画像を前記吐出対象物に形成する液体吐出装置と、を含む液体吐出システムの前記画像処理装置であって、
    延伸していない前記吐出対象物上に形成した所定画像に関する第１画像データと、前記所定画像を形成した前記吐出対象物を前記所定の張力を付与して延伸した際の前記所定画像に関する第２画像データと、を用いて張力付与前後の前記所定画像の延伸率を算出し、前記所定画像の延伸率に基づいて前記補正された画像データを作成する補正手段と、
    前記補正手段に作成された前記補正された画像データを前記液体吐出装置に送る送出手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。

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