JP4500151B2 - 可撓性シート状素材の印刷方法およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、ティーシャツなどの衣類のような可撓性シート状素材にインクジェットプリンタを用いて直接に印刷を施す可撓性シート状素材の印刷方法、および当該印刷方法により印刷を行うインクジェットプリンタに関するものである。

インクジェットプリンタを用いて各種の素材に印刷を施すことができる。例えば、下記特許文献１においては、ティーシャツに直接に印刷を施す印刷方法およびインクジェットトプリンタが提案されている。ここに開示の方法では、ティーシャツよりも一回り小さなプラテンに、ティーシャツを乗せ、プラテン周囲から垂れ下がったティーシャツの部分をプラテン裏側に折り込み、この状態で、プラテンに乗っているティーシャツの部分にインクジェットヘッドにより印刷を施すようにしている。
米国特許第６０９５６２８号公報

しかしながら、ティーシャツなどのような可撓性シート状素材の場合には、一般的に使用されている記録紙などの印刷媒体とは異なり、プラテン上において凹凸状あるいは皺状になりやすい。この状態のままでインクジェットヘッドにより印刷を施すと、ティーシャツとインクジェットヘッドのノズル面との間隔（ヘッドギャップ）が各部分で異なるので、精度良く印刷を施すことができない。例えば、部分的に印刷画像に歪みや、印刷抜けの部分が発生してしまう。

上記特許文献１に開示の印刷方法では、移動するプラテン上にティーシャツを乗せているだけなので、プラテンに乗っているティーシャツの部分を平らに保持することが困難である。このため、操作者が、手作業により、プラテン上のティーシャツの部分を均して、皺や凹凸を取る必要がある。しかし、プラテンを移動させている間にティーシャツに皺や凹凸ができるおそれがあり、また、折り目などがついている場合には、一旦伸ばしても、プラテンの移動中に元の状態に戻ってしまう場合が多い。よって、印刷画像に歪みや印刷抜けが生ずることなく、ティーシャツなどの素材に印刷を施すことが困難である。

本発明の課題は、この点に鑑みて、ティーシャツなどの可撓性シート状素材の表面に、歪みや印刷抜けなどが発生することなく精度良く印刷を施すことのできる印刷方法およびインクジェットプリンタを提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、布地などの可撓性シート状素材の表面にインクジェットヘッドにより印刷を施す可撓性シート状素材の印刷方法であって、
印刷対象の可撓性シート状素材を、少なくともその一部が外周縁から垂れ下がるように、支持台の上に乗せ、
前記支持台の外周輪郭形状に対応した開口部を備えた枠板を、前記外周縁から垂れ下がっている前記可撓性シート素材の部分を挟んだ状態で、前記支持台の外周に装着して、前記支持台の表面に乗っている可撓性シート素材の部分を前記支持板表面に密着させ、
前記可撓性シート状素材を乗せた前記支持台を、当該可撓性シート素材が上向き状態となるように、上方に開口している所定深さの搬送箱に入れ、
前記搬送箱に入れた支持台を昇降させることにより、当該搬送箱に乗せた前記支持台の表面と前記インクジェットヘッドの間隔を調節し、
前記搬送箱と前記インクジェットヘッドを相対移動させ、
前記インクジェットヘッドにより、前記可撓性シート状素材の表面に印刷を施すことを特徴としている。

本発明の印刷方法では、支持台に乗せた可撓性シート状素材を、枠板によって支持台に押さえつけることができる。よって、支持台表面の可撓性シート状素材を支持台表面に密着状態に保持できる。支持台表面を平坦面としておけば、可撓性シート状素材も平らな状態に保持され、ヘッドギャップが一定に保持される。また、搬送箱に入れた支持台を昇降させることにより、搬送箱に乗せた支持台の表面とインクジェットヘッドのノズル面の間隔が適切な間隔とすることができる。従って、歪み、印刷抜けなどを生ずることなく、インクジェットヘッドにより可撓性シート状素材の表面に印刷を施すことができる。

また、可撓性シート状素材が外周縁から垂れ下がった状態の支持台を、搬送箱に入れた状態で、印刷を行うので、支持台から垂れ下がっている可撓性シート状素材の部分が、搬送時において邪魔になることがない。

ここで、インクジェットヘッドを固定し、搬送箱を当該インクジェットヘッドの印字位置を経由して搬送して、印刷を施すようにすることができる。逆に、搬送箱を固定しておき、インクジェットヘッドの側を移動させて印刷を施すようにしてもよい。

さらには、インクジェットヘッドとしてライン型のインクジェットヘッドを用いることも可能であるが、搬送方向に直交する方向等にインクジェットヘッドを往復移動させながら印刷を施す、所謂、シリアル型のインクジェットヘッドを用いることも可能である。

支持台に乗せた可撓性シート状素材の部分を確実に当該支持台表面に密着した状態に保持するためには、支持台の全周から垂れ下がるように可撓性シート状素材を支持台に乗せ、その全周部分を枠板によって押し付けるようにすればよい。

また、搬送箱に乗せた支持台の表面とインクジェットヘッドのノズル面の間隔が適切な間隔となるようにするためには、支持台の高さを調節してもよい。

次に、本発明は、上記の印刷方法に用いるインクジェットプリンタであって、
インクジェットヘッドと、
上方に開口した搬送箱と、
前記搬送箱を前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由する搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
可撓性シート状素材を乗せるための支持台とを有し、
前記支持台は、可撓性シート状素材を乗せる支持板と、この支持板の裏面に取り付けた所定高さの脚部と、前記支持板の外周輪郭形状に対応した形状の開口部を備えた枠板とを備えており、
前記搬送箱は、当該搬送箱に乗せた前記支持板の表面と前記インクジェットヘッドのノズル面との間隔を調節するための高さ調節機構を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、支持板に乗せた可撓性シート状素材を枠板によって押し付けることにより、支持台の表面に乗っている可撓性シート状素材の部分を支持台表面に密着させるようにしている。したがって、ヘッドギャップを一定に保持することができるので、歪みや印刷抜けを生ずることなく印刷を施すことができる。

また、可撓性シート状素材を乗せた支持台を搬送箱に入れた状態で、インクジェットヘッドに対して相対的に搬送するようにしているので、可撓性シート状素材の端がインクジェットプリンタの構成部品に挟まり、印刷動作が適切に行われなくなるなどといった弊害も発生しない。

さらには、支持台の高さを調節することにより、常に、最適のヘッドギャップを確保できるので、印刷品質を高めることができる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクジェットプリンタの実施例を説明する。

まず、本発明を適用することができるインクジェットプリンタの構成例を説明する。図１はインクジェットプリンタの概略構成図である。インクジェットプリンタ１は搬送ユニット２を有し、この搬送ユニット２の上面３には、扁平な直方体形状をした搬送箱４を所定方向に搬送するための送りローラ５と、複数個のガイドローラ６とが配列されている。搬送ユニット２の上面３の上方にはヘッドユニット７が配置されている。ヘッドユニット７は、搬送箱４の搬送方向に直交する方向にインクジェットヘッド８を往復移動させ、当該ヘッドユニット７の直下を通過する搬送箱４に搭載されている媒体に対して印刷を行う。本例では、搬送箱４には、後述の支持台１０が搭載されており、この支持台１０の上に印刷対象のティーシャツ２０を乗せてある。

ヘッドユニット７には、左右に、それぞれ、押さえばね９が取り付けられており、各押さえばね９の先端には回転自在の状態で押さえローラ１０が取り付けられている。左右の押さえローラ１０は、搬送箱４の上側開口部４ａの両側において搬送方向に架け渡された上板部分４ｂ、４ｃを下方に押し付けている。従って、搬送箱４の裏面は送りローラ５に押し付けられた状態に保持され、当該送りローラ５によって搬送箱４が確実に搬送される。

図２は搬送箱４に搭載される支持台および枠板を示す斜視図である。支持台１０は、一定厚さの矩形の支持板１１と、この支持板１１の裏面に取り付けた脚部１２とを備えている。支持板１１は例えば低発泡スタイロフォーム(登録商標)などの素材から形成され、その表面１１ａが平坦面となっている。脚部１２は、脚板１２ａと、この脚板１２ａと支持板１１の間を連結している連結板１２ｂとを備えている。脚板１２ａも低発泡スタイロフォームなどの素材から形成することができる。

支持台１０は、搬送箱４の上側開口部４ａから入れることのできる寸法とされており、搬送箱４の底面４ｄに乗せた状態においては、脚板１２ａの前後、左右の端面が搬送箱４の内周面に当接して、前後左右の位置が規定された状態になる(図４参照）。また、支持板１１の表面１１ａが、搬送箱４の上面と同一高さとなるように、脚部１２の高さ寸法が設定されている。

枠板１３は、Ｌ形断面のアルミフレームなどから形成されており、一定高さの４枚の側板部分１３ａを備え、これらの側板部分１３ａの内側に、支持板１１をはめ込み可能である。本例では、各側板部分１３ａの内側面にはネオプレン(登録商標)ゴムなどの高摩擦係数の滑り防止材が貼り付けられている。

本例のインクジェットプリンタ１を用いて、可撓性シート状素材、例えば、ティーシャツに印刷を施す動作を説明する。まず、図３に示すように、ティーシャツ２０を、支持台１０の支持板１１に乗せる。支持板１１として、一般に市販されているティーシャツ２０の寸法よりも小さな寸法のものを用いれば、支持板１１の表面１１ａに乗せたティーシャツ２０の外周部分２０ｂが支持板１１の外周縁からはみ出して垂れ下がった状態になる。

この後は、枠板１３を、ティーシャツ２０の上から、支持板１１に装着する。この結果、図４に示すように、ティーシャツ２０における支持板１１の表面外周縁から垂れ下がっている部分２０ｂが、支持板１１の外周面と枠板１３の側板部分１３ａの間に挟まれた状態で、枠板１３を支持板１１に装着できる。この状態においては、枠板１３によってティーシャツ２０の外周部分２０ｂが支持板１１の外周面に押さえつけられているので、支持板１１の表面１１ａに乗っているティーシャツ２０の部分２０ａが支持板表面１１ａに密着した状態になる。すなわち、支持板表面１１ａは平坦面であるので、当該表面１１ａに乗っているティーシャツ２０の部分２０ａが平らな状態に保持される。

この後は、支持台１０を搬送箱４に入れる。支持台１０を搬送箱４に入れた状態においては、図５に示すように、支持台１０の脚板１２ａの外周面が搬送箱４の内周面に当り、支持台１０の前後左右の位置決めが行われた状態が形成される。また、支持板表面１１ａが搬送箱４の上面部分と同一高さとされているので、そこに乗っているティーシャツ２０の部分２０ａの表面もほぼ搬送箱４の上面部分と同一高さになる。

このように支持台１０に乗せた状態でティーシャツ２０を搬送箱４に入れ、搬送箱４を搬送ユニット２によって搬送する。搬送箱４の搬送に同期させて、ヘッドユニット７のインクジェットヘッド８を駆動することにより、そこに搭載されているティーシャツ２０の表面部分２０ａに印刷が施される。

このように、本例のインクジェットプリンタ１を用いてティーシャツ２０に印刷を行う場合には、支持板１１に乗っているティーシャツ２０が枠板１３によって支持板１１に押え付けられている。よって、ティーシャツ２０の表面部分２０ａが支持板表面１１ａに密着状態に保持され、平らな状態に保持される。この結果、ヘッドギャップが一定に保持されるので、歪み、印刷抜けなどを生ずることなく、インクジェットヘッド７ａによりティーシャツ２０の表面に印刷を施すことができる。

また、ティーシャツ２０の外周部分２０ｂが垂れ下がった状態の支持台１０を搬送箱４に入れ、この状態で搬送箱４を搬送している。したがって、支持板１１から垂れ下がっているティーシャツ２０の部分２０ｂが搬送時などにおいてプリンタ構成部品に挟まってしまうなどの弊害も起きない。

次に、図６は本発明を適用したインクジェットプリンタの構成例を示す概略構成図である。図示のインクジェットプリンタ３０は、搬送ユニット３２と、この上方に配置されたヘッドユニット３３とを有している。搬送ユニット３２には、搬送方向に延びるリニアガイド３４が配置されており、このリニアガイド３４に沿って、搬送箱４０が往復移動可能である。

搬送箱４０は、全体として扁平な厚さの直方体形状の箱であり、その一方の側面４５には、一定の間隔で搬送方向に延びる垂直板４６が取り付けられている。垂直板４６を挟み、その内側には、垂直に配置した送りローラ４７が位置し、その外側には、ばね力によって垂直板４６を当該送りローラ４７に押し付けている複数個の押さえローラ４８が配置されている。したがって、垂直板４６は送りローラ４７に押し付けられているので、送りローラ４７の回転によって、搬送方向に送られる。よって、垂直板４６が取り付けられている搬送箱４０がリニアガイド３４に沿って、搬送方向に搬送される。

また、搬送箱４０には昇降機構（図示せず）が組み込まれており、調整ダイヤル５１によって昇降させることが可能となっている。したがって、この昇降ステージ５０に、上記の実施例と同一構成の支持台１０を乗せ、そこに搭載されているティーシャツ２０などの可撓性シート状素材とヘッドユニット３３側のインクジェットヘッドとのギャップが適切な寸法となるように調節して印刷を行うことができる。

この構成のインクジェットプリンタ３０の搬送箱４０は、一方の側に送りローラ４７によって送られる垂直板４６を備えている。したがって、前述の搬送箱４のように、その上面の両側にばね押さえのスペースが不要となり、その分、搬送箱４０の上面を広く使うことができるという利点がある。

次に、図７は、本発明を適用したインクジェットプリンタの別の構成例を示す説明図である。図示のインクジェットプリンタ６０は、搬送ユニット６２と、この上方に配置したヘッドユニット６３とを有しており、搬送ユニット６２の上面に沿って搬送箱７０が往復移動可能となっている。搬送ユニット６２の上面には、搬送方向に沿って、複数個のガイドローラ６４が配列されている。また、モータ駆動される送りローラ６５と、この送りローラ６５に対して上側からばね力によって押し付けられている押さえローラ６６とが配置されている。

搬送箱７０は扁平な箱型形状をしており、その裏面７７に一定の間隔で平行に延びる水平板７８が取り付けられている。この水平板７８の表面には摩擦係数の大きなフィルムあるいはシートが貼り付けられており、この水平板７８が、送りローラ６５と押さえローラ６６の間に挟まれている。したがって、送りローラ６５の回転により、水平板７８が搬送され、これが取り付けられている搬送箱７０が搬送される。

搬送箱７０の上面は昇降板７９によって規定されており、昇降板７９は前後一対の平行なリンク８１、８２と、これらを下端を中心として前後に揺動させるための直動機構８３からなる平行クランク機構によって支持されている。調整ダイヤル８４を回すと、ボールねじ・ナットなどから構成されている直動機構８３によって平行なリンク８１、８２が前後に揺動して、昇降板７９が同一姿勢を保持したまま昇降する。したがって、この上に乗せた支持台１０に搭載されているティーシャツなどの素材と、ヘッドユニット６３のインクジェットヘッド６３ａとのギャップを適切な寸法に調節することができる。

ここで、搬送箱７０は、一般的な紙葉類とは異なり重量があるので、慣性力によって所定の位置に止まらず、行き過ぎてしまうことがある。搬送箱７０の搬送位置を精度良く制御できないと、印刷ドット間隔が搬送方向に広がって、印刷画像が部分的に搬送方向に伸びて変形してしまう。この弊害を防止するためには、図７（ｃ）に概念図を示すように、搬送箱７０に対して、搬送方向に向けて常に一定のブレーキ力を加える負荷機構４０を取り付けておくことが望ましい。例えば、引き出し量が変わっても常に一定のトルクを発生させることのできる定荷重ばね、たとえばコンストン（登録商標）ばね９０を用いることができる。

（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、可撓性シート状素材としてティーシャツを例に挙げて説明した。しかし、本発明はティーシャツ以外の素材に対しても同様に印刷を行うことが可能である。ティーシャツ以外の衣服、例えば、パンツ、コート、スカーフ、靴下、下着類などにも印刷を行うことができる。また、帽子などのような立体的なものであっても、薄手のものならば、支持台上に乗せることができるように平坦に折り畳んだ状態で印刷を行うことが可能である。

本発明を適用することができるインクジェットプリンタの全体構成図である。 図１のインクジェットプリンタに用いる支持台および枠板を示す斜視図である。 図２の支持台にティーシャツを乗せた状態を示す説明図である。 枠板によりティーシャツを支持台に押し付けた状態を示す説明図である。 搬送箱に支持台を乗せた状態を示す説明図および断面図である。 本発明を適用したインクジェットプリンタの構成例を示す説明図である。 本発明を適用したインクジェットプリンタの別の構成例を示す説明図である。

符号の説明

１、３０、６０ インクジェットプリンタ
２ 搬送ユニット
３ 上面
４、４０、７０ 搬送箱
７ ヘッドユニット
８ インクジェットヘッド
１０ 支持台
１１ 支持板
１１ａ 支持板表面
１２ 脚部
１３ 枠板
２０ ティーシャツ

Claims (6)

1. 布地などの可撓性シート状素材の表面にインクジェットヘッドにより印刷を施す可撓性シート状素材の印刷方法であって、
   印刷対象の可撓性シート状素材を、少なくともその一部が外周縁から垂れ下がるように、支持台の上に乗せ、
   前記支持台の外周輪郭形状に対応した開口部を備えた枠板を、前記外周縁から垂れ下がっている前記可撓性シート素材の部分を挟んだ状態で、前記支持台の外周に装着して、前記支持台の表面に乗っている可撓性シート素材の部分を当該支持台の表面に密着させ、
   前記可撓性シート状素材を乗せた前記支持台を、当該可撓性シート素材が上向き状態となるように、上方に開口している所定深さの搬送箱に入れ、
   前記搬送箱に入れた支持台を昇降させることにより、当該搬送箱に乗せた前記支持台の表面と前記インクジェットヘッドの間隔を調節し、
   前記搬送箱と前記インクジェットヘッドを相対移動させ、
   前記インクジェットヘッドにより、前記可撓性シート状素材の表面に印刷を施すことを特徴とする可撓性シート状素材の印刷方法。
2. 請求項１において、
   前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記搬送箱を移動させることを特徴とする可撓性シート素材の印刷方法。
3. 請求項２において、
   前記印刷位置において、前記インクジェットヘッドを前記搬送方向とは異なる方向に移動させることを特徴とする可撓性シート状素材の印刷方法。
4. 請求項１、２または３において、
   前記支持台の全周から垂れ下がるように、前記可撓性シート状素材を前記支持台に乗せることを特徴とする可撓性シート状素材の印刷方法。
5. 請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
   前記支持台の高さを調節することにより、前記搬送箱に入れた前記支持台の表面と前記インクジェットヘッドの間隔を調節することを特徴とする可撓性シート状素材の印刷方法。
6. 請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載の印刷方法に用いるインクジェットプリンタであって、
   インクジェットヘッドと、
   上方に開口した搬送箱と、
   前記搬送箱を前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由する搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   可撓性シート状素材を乗せるための支持台とを有し、
   前記支持台は、可撓性シート状素材を乗せる支持板と、この支持板の裏面に取り付けた所定高さの脚部と、前記支持板の外周輪郭形状に対応した形状の開口部を備えた枠板とを備えており、
   前記搬送箱は、当該搬送箱に乗せた前記支持板の表面と前記インクジェットヘッドのノズル面との間隔を調節するための高さ調節機構を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。

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