JP7363470B2 - 液体吐出装置、及び液体吐出装置における制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、糸などの線状の被吐出媒体に対して液体を吐出する液体吐出装置、及び液体吐出装置における制御方法に関する。

インクジェット式の画像形成装置において、吐出ヘッドが長時間キャップされていない場合、乾燥等によりノズル近傍のインクが増粘し、これが吐出異常の原因となることが知られている。そこで、印字外で定期的に維持動作（空吐出）を実施し、増粘したインクを除外することで、印字吐出を安定化する技術がある。

しかし、印字していないヘッドのノズル列に対して維持動作（空吐出）を行う期間中、印字はできないため、生産性が低下するという問題があった。

そこで、特許文献１には、紙などの記録媒体へインクを吐出する画像形成装置において、画像形成開始前の空吐出動作に要する時間を短縮して画像形成開始までの立ち上がり時間を短くすることを目的として、画像形成中の液体消費量に基づき、画像形成動作終了時に、画像形成中の液体消費量に応じた空吐出滴量で、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出動作を行う手段を備えている構成が開示されている。

しかし、特許文献１に示した装置においても、印字していないヘッドのノズル列に対して維持動作（空吐出）を行う必要があり、生産性が低下するという問題は完全には解消できていない。

また、糸などの線状物体を着色する着色装置において、各吐出ヘッドに複数のノズル列が存在した場合、面に対して液滴を吐出する画像形成装置とは異なり、使用されないノズル列は、着色期間中ずっと使用されないため、その分ノズル内の液体の乾燥が進行してしまう。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる、被吐出媒体に液体を吐出する液体吐出装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
搬送される被吐出媒体に液滴を吐出するノズルが前記被吐出媒体の搬送方向と略平行に列状に並んだノズル列を複数有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドの前記ノズル列を覆うことができるキャップと、を備えており、
複数のノズル列のうちの一のノズル列で、被吐出媒体に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列を前記キャップでキャッピングする
液体吐出装置、を提供する。

一態様によれば、被吐出媒体に液体を吐出する液体吐出装置において、空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる。

本発明の一実施形態に係る液体吐出装置が搭載された、染色・刺繍システムの一例の概略説明図。 本発明の一実施形態の液体吐出装置における液体付与部及び維持ユニットの側面概略図。 本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置における（ａ）液体付与部のヘッドの下面概略図、及び、（ｂ）維持ユニットの上面概略図。 第１実施形態に係る液体付与部における糸搬送方向と直交方向におけるヘッドの移動を説明する図。 第１実施形態に係る液体付与部のヘッド移動手段及び維持回復手段のキャップ部の移動手段の概略説明図である。 第１実施形態の液体吐出装置の液体付与及びキャップ制御に係る部分のハードウェア構成例を示すブロック図である。 第１実施形態に係るキャッピング制御のフローチャート。 本発明の第２実施形態の液体吐出装置の液体付与部における糸搬送方向と直交方向において、右端のノズルを使用する場合の、ヘッドとキャップの位置関係を説明する図。 本発明の第２実施形態の液体吐出装置の液体付与部における糸搬送方向と直交方向において、中央のノズルを使用する場合の、ヘッドとキャップと糸の位置関係を説明する図。 第２実施形態の第１の構成例に係る糸の移動の機構を示す下面図。 第２実施形態の第１の構成例の制御に係るブロック図。 第２実施形態に第２の構成例に係る糸の移動の機構を示す下面図。 第２実施形態の第２の構成例の制御に係るブロック図。 第２実施形態に係るキャンピング方法のフローチャート。 第３実施形態の液体吐出装置の液体付与部における糸搬送方向と直交方向において、中央のノズルを使用する場合の、ヘッドとキャップと糸の位置関係を説明する図。 本発明の一実施形態に係る液体吐出装置が搭載された、着色システムの一例の概略説明図。

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。下記、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。

＜全体構成＞
まず、図１、図２を用いて、本発明の一実施形態の液体吐出装置を含む染色・刺繍装置について説明する。図１は、本発明に係る液体吐出装置を含む染色・刺繍装置の一例の概略説明図である。図２は、本発明の液体吐出装置における液体付与部周辺の側面概略図である。

染色・刺繍装置（染色・刺繍システム）１０００は、インライン型刺繍装置であり、糸１０１が巻回された供給リール１０２と、液体付与部１０３と、定着部１０４と、後処理部１０５と、刺繍ヘッド１０６とを備えている。刺繍ヘッド１０６を除いた、供給リール１０２と、液体付与部１０３と、定着部１０４と、後処理部１０５が、本実施形態における液体吐出装置（染色装置部、着色装置部）１００として機能する。

供給リール１０２から引き出された糸１０１は、搬送ローラ１０８，１０９で案内され、刺繍ヘッド１０６まで連続して這い回されている。

搬送ローラ１０９には、ロータリエンコーダ（以下、単にエンコーダと呼ぶこともある）４０５が設けられている。エンコーダ４０５は、搬送ローラ１０９と共に回転するエンコーダホイール４０５ｂと、エンコーダホイール４０５ｂのスリットを読取るエンコーダセンサ４０５ａで構成されている。

液体付与部１０３は、供給リール１０２から引き出されて搬送される糸１０１に所要の色の液体を吐出して付与する複数のヘッド１（１Ｋ～１Ｙ）と、各ヘッド１のメンテナンスを行う複数の個別の維持ユニット２０（２０Ｋ～２０Ｙ）などで構成されるメンテナンス機構２とを備えている。

以降において、液体付与部１０３から、刺繍ヘッド１０６までの糸の搬送方向をＸ、染色・刺繍装置１０００の奥行き方向（ヘッド移動方向）をＹ、高さ方向（上下方向）をＺと呼ぶ。

図２を参照して、液体付与部１０３において、複数のヘッド１Ｋ～１Ｙは、互いに異なる色を吐出する吐出ヘッドであり、例えば、１Ｋはブラック（Ｋ）の液滴（インク滴）を吐出するヘッド、１Ｃはシアン（Ｃ）の液滴を吐出するヘッド、１Ｍはマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出するヘッド、１Ｙはイエロー（Ｙ）の液滴を吐出するヘッドである。なお、色の順番は一例であり、この説明とは異なる順番に配置されてもよい。

また、液体付与部１０３の下側には、各ヘッド１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙとそれぞれ対向するように、個別の維持ユニット２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが配置されている。液体付与部１０３のヘッド１Ｋ～１Ｙと、維持ユニット２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙの詳細については、図３とともに後述する。

図１に戻って、定着部１０４は、液体付与部１０３から吐出された液体が付与された糸１０１に対する定着処理（乾燥処理）を行う。定着部１０４は、例えば赤外線照射手段、温風吹き付け手段などの加熱手段を備え、糸１０１を加熱して乾燥する。

後処理部１０５は、例えば、糸１０１を清掃する清掃手段、糸１０１の張力を調整する張力調整手段、糸１０１の移動量を検出する送り量検出手段、糸１０１の表面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段などを含む。

刺繍ヘッド１０６は、染色した糸１０１を用いて、布に縫い込むことで、例えば布上に柄や模様などのパターンを刺繍する。

なお、本実施形態では、液体吐出装置が染色・刺繍装置１０００である例で説明しているが、これに限るものではなく、本発明は、糸などの線状物体を使用する装置、例えば織機、ミシン等の装置にも適用することができる。

また、「糸」とは、ガラス繊維糸、ウール糸、綿糸、合成糸、金属糸、ウール、綿、ポリマー、または金属の混合糸、ヤーン、フィラメント、あるいは液体を付与可能な線状物体（線状部材、連続基材）であり、組紐、平紐なども含む。また、線状物体には、上記の糸に加えて、ロープ、ケーブル、コード等の、液体を付与可能な線状部材（連続基材）も含まれる。いずれの被吐出媒体も、幅が狭く、搬送方向に連続している、線状又は帯状の媒体である。

＜第１実施形態のキャップ構成例＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置における、液体付与部と維持ユニットの構成を示す説明図である。図３において、（ａ）は液体付与部１０３におけるヘッド１Ｋ～１Ｙの下面概略図であり、（ｂ）は維持ユニット２０Ｋ～２０Ｙの上面概略図である。

図３（ａ）に示すように、ヘッド１Ｋは、液滴を吐出する複数のノズル１１を配列した３列のノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されたノズル面１２を有する。各ヘッド１Ｋ～１Ｙは、ノズル列（ノズル１１の配列）の方向が糸１０１の搬送方向（糸送り方向）と平行になるように配置される。

ヘッド１Ｋにおいて、糸１０１の真下に位置する１つの列（図３ではノズル列１０ｂ）のノズル１１で吐出したインク滴が糸に着弾して糸への着色を行う。なお、図３には、ヘッド１はノズル面１２にノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃの３列が配置されている例を示しているが、ヘッド１Ｋに設けられるノズル列の数は２列以上であればよい。なお、図３に示すように、他の色のヘッド１Ｃ，１Ｍ，１Ｙでも、同様の構成を有している。

また、図３（ｂ）に示すように、本実施形態では、各維持ユニット２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙには２つのキャップ部２１α（２１αＫ，２１αＣ，２１αＭ，２１αＹ）、２１β（２１βＫ，２１βＣ，２１βＭ，２１βＹ）が設けられている。

そして、キャップ部２１α、２１βは糸の延伸方向と同じ方向に延び、１つのキャップ列で１つのノズル列Ｘ１を一遍に覆うことができるように、直線状に搬送方向（Ｘ方向）において、ノズル列よりも長く延伸するように、配置されている。

また、キャップ２１α、２１βは、キャップを構成する側壁の内側の大きさが、搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）においては、ノズル列の配置範囲Ｙ３よりも大きくなるように、構成されている。

この構成により、１つのキャップ２１α（２１β）で、１つのヘッドに設けられる３つのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃを一度に覆うことができる。１つのヘッドに形成されるノズル列が２列、又は４列以上である場合は、キャップは、ノズル列の列数に応じた大きさに適宜、設定される。

これにより、搬送方向において、１度の移動操作で、ノズル列の幅方向、奥行き方向をキャッピングできるため、キャッピングに必要な時間を短縮することができる。

なお、図３では、上側の液体付与部１０３の各ヘッド１Ｋ～１Ｙに３列のノズル列１０ａ、１０ｂ，１０ｃが形成され、対応する維持ユニット２０Ｋ～２０Ｙには、奥行き方向（Ｙ方向）に、糸１０１を挟むように糸１０１の両側に１つずつ、ノズル列３列分Ｙ３に対応するキャップ２１α、２１βが設けられているが、他の構成であってもよい。例えば、キャップ２１α、２１βにおいて、待機中は、すべてのノズル列を１つのキャップでカバーできるように、一方のキャップは、ノズルを一度に覆うことができる大きさ（３列分の奥行）が必要であるが、他方のキャップは少なくとも、吐出動作中の際に使用される、ノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃの１列分の幅（奥行）Ｙ１があれば足りる。

＜第１実施形態に係るヘッドの位置移動及びキャップ昇降＞
次に、図４、図５を用いて第１実施形態に係るヘッドの移動及びキャップの昇降について説明する。図４は、本発明の一実施形態の液体吐出装置の液体付与部１０３における糸搬送方向と直交方向におけるヘッドの位置関係を説明する図である。図５は、液体付与部のヘッド移動手段及び維持ユニットのキャップ部の移動手段の概略説明図である。

詳しくは、図４において、（ａ）はヘッドがキャッピングされている状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態からデキャップした直後の状態を示し、（ｃ）はヘッドが、ノズル列が糸１０１の上に吐出可能な位置に移動した直後の状態を示し、（ｄ）はノズル列から糸の上に吐出可能な状態であって、他のノズル列をキャッピングしている状態を示す図である。

図４（ａ）に示すように、待機時はヘッドのすべてのノズル列をキャッピングしインクの乾燥を防ぐ。

そして、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、キャップ２１αＫ、２１βＫを降下させ、ヘッド１Ｋがキャップ２１αＫ、２１βＫと干渉しないようにして、ヘッド１Ｋを移動させる。ヘッド１Ｋの移動方向Ｙは、図１に示す装置奥行方向と同じ方向である。

そして、インクを吐出する際は、使用するノズル列１０ａ以外はキャップ２１αＫ、２１βＫを上昇させて、キャッピングを行う。

そして、着色動作終了後はヘッドをどちらか一方のキャップに移動させ、すべてのノズル列をキャッピングしインクの乾燥を防ぐ。

このように、着色時は、着色に用いるノズル列が糸１０１の上の位置に来るように、ヘッドを糸の位置に対して移動させて、着色のための液滴吐出を実施する。

なお、図４では、右端のノズル列１０ａを用いた吐出動作を説明しているが、例えば、中央のノズル列１０ｂを用いて吐出動作を実施する場合は、両側のキャップによって、使用しないノズル列１０ａ、１０ｃをキャッピングすると好適である。このように、両側キャップによるキャッピングを実現するため、キャップ２１αＫ、２１βの間隔Ｉαβは、ノズル孔１１の直径よりも大きく、ノズル列間の間隔Ｌ１以下であると好適である。

いずれのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃも、使用するノズル列を糸１０１の真上に位置するようにヘッドを移動させることで、適宜、着色用に選択可能である。

維持ユニット２０Ｋでは、キャッピングによる回復動作の他に、キャップ２１αＫ、２１βＫが設けられていない上面である回収面２２において、糸１０１からはみ出た、糸１０１に着弾しないインクの回収も行う。

ここで、夫々のヘッドの移動機構及びキャップの昇降機構について、図５を用いて説明する。図５は、液体付与部におけるヘッド移動機構及び維持ユニットのキャップの移動機構の概略説明図である。

図５に示すように、ヘッド１は移動可能なキャリッジ１３１によって支持されている。キャリッジ１３１は、ヘッド移動モータ３０４によってキャリッジ１３１を支持するアーム１３３、１３４が移動することで、移動することができる。ヘッド移動の具体例として、例えば、水平方向に延伸するアーム１３３自体が伸縮してもよいし、あるいは、アーム１３３に対してキャリッジ１３１の位置を移動させることでキャリッジ１３１が移動してもよい。

このように、キャリッジ１３１をヘッド移動モータ３０４によって可動にすることで、待機時はキャリッジ１３１に設けられるヘッド１Ｋのノズル列をキャップ２１αＫ又は２１βＫの位置に移動させ、着色動作時は糸１０１の真上の位置にいずれか一つのノズル列が来るようにヘッド１Ｋを移動させることができる。

また、キャップ２１αＫ、２１βＫは、維持ユニット２０Ｋにおいて、モータ（キャップ昇降モータ）２４α、２４βで駆動される昇降アーム２３α、２３βによってそれぞれ昇降可能である。即ち、キャップ２１αＫ、２１βＫは、ヘッド１Ｋのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対して、接近、離間するように移動可能である。

待機時はヘッド１Ｋのインクの乾燥を防ぐため、図４（ａ）に示すようにキャップ２１αＫが上昇してヘッド１をキャッピングする。着色動作の直前直後は、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、キャップ２１αＫ、２１βＫを下降させてデキャッピングしている。

このように、キャップ２１αＫ、２１βＫもモータ２４α、２４βによって可動にすることで、待機時はヘッドのインクの乾燥を防ぐためヘッドをキャッピングし、着色動作時は使用する列をデキャッピングすることができる。

なお、図５では、左右のキャップに対してそれぞれに昇降手段が設けられ、それぞれのキャップが独立して昇降可能である構成を示しているが、２つのキャップに対して共通する昇降手段を左右のキャップにそれぞれ設け、左右のキャップが１つの駆動機構によって同時に昇降する構成であってもよい。

図４、図５ではヘッド１Ｋを用いて説明したが、他のヘッドでも同様に、各色のヘッド１Ｋ～１Ｙは、使用するノズル列の選択、及び維持動作のため、ヘッド移動方向に自由に移動が可能である。また、複数のヘッドはそれぞれのヘッド１Ｋ～１Ｙを個別に、±Ｙ方向に位置の移動が可能である。

なお、本発明では、上述のように複数のノズル列において、一方のノズル列を糸に対して吐出させ、他のノズル列を糸以外の回収面２２（空吐出受け）に空吐出させるため、吐出対象である、糸を含む線状又は帯状の被吐出媒体は、複数のノズル列の列間距離よりも幅が狭く、細い媒体である必要がある。

ここで、紙などの記録媒体へ液体を吐出するシリアル型の画像形成装置では印字中にキャリッジが可動するためノズル列のキャッピングはできないが、本発明の液体吐出装置は、ノズル列と並行に走査する糸への着色を行うため、ノズル列のキャッピングが可能である。

そして、本発明では、着色動作をしていないヘッドのノズル列はすべてキャップによりキャッピングされているため、着色動作をしていないヘッドに対して維持動作（空吐出）を行う必要がないので生産性の低下を防ぐことができる。

＜制御説明＞
図６は、本実施形態の液体吐出装置１００の液体付与及びキャップ制御に係る部分のハードウェア構成例を示すブロック図である。液体吐出装置１００は、制御部として、メイン制御基板５００を備えている。

メイン制御基板５００には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０４、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）５０５、駆動波形生成回路５０６、ヘッド移動モータドライバ５０７、糸搬送モータドライバ５０８、及びキャップ昇降モータドライバ５０９などが実装されている。

ＣＰＵ５０１は、液体吐出装置１００の全体の制御を司る。例えば、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３を作業領域として利用して、ＲＯＭ５０４に格納された各種の制御プログラムを実行し、液体吐出装置１００における各種動作を制御するための制御指令を出力する。この際ＣＰＵ５０１は、ＦＰＧＡ５０２と通信しながら、ＦＰＧＡ５０２と協働して液体吐出装置１００における各種の動作制御を行う。

ＦＰＧＡ５０２には、ＣＰＵ制御部５２１、メモリ制御部５２２、Ｉ２Ｃ制御部５２３、センサ処理部５２４、ヘッド制御部５２５、ヘッド位置制御部５２６、糸搬送制御部５２７、及びキャップ昇降制御部５２８などが設けられている。

ＣＰＵ制御部５２１は、ＣＰＵ５０１と通信を行う機能を持つ。メモリ制御部５２２は、ＲＡＭ５０３やＲＯＭ５０４にアクセスする機能を持つ。Ｉ２Ｃ制御部５２３は、ＮＶＲＡＭ５０５と通信を行う機能を持つ。

センサ処理部５２４は、各種センサのセンサ信号の処理を行う。各種センサは、液体吐出装置１００における各種の状態を検知するセンサの総称であって、上述したロータリエンコーダ４０５などが含まれる。

ヘッド制御部５２５は、ＲＯＭ５０４に格納されたヘッド駆動データ、吐出同期信号ＬＩＮＥ、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成回路５０６に渡して、駆動波形生成回路５０６に共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを生成させる。駆動波形生成回路（駆動波形生成部）５０６が生成した共通駆動波形信号Ｖｃｏｍは、ヘッドドライバ２１０に入力される。

ヘッド１は、複数のノズル１１から液体を吐出させる圧力を発生する圧力発生素子としての複数の圧電素子１３を有している。ヘッドドライバ２１０によって、共通駆動波形信号Ｖｃｏｍを構成する駆動波形の中から各ノズル１１に対応する圧電素子１３に印加される波形が選択されることで、ノズル１１から吐出される液滴の大きさが制御される。

ここで、糸１０１は、下流側の刺繍ヘッド１０６による刺繍動作で消費されることによって搬送（糸送り）される。刺繍ヘッド１０６側の下流側のロータリエンコーダ４０６は、刺繍ヘッド１０６での糸１０１の移動量を検出する送り量検出手段である。

糸１０１が搬送されることで、糸１０１を案内している搬送ローラ１０９が回転してロータリエンコーダ４０５のエンコーダホイール４０５ｂが回転し、エンコーダセンサ４０５ａから糸１０１の線速に比例したエンコーダパルスが生成出力される。

このロータリエンコーダ４０５からのエンコーダパルスにより吐出タイミングパルスｓｔｂを生成して、ヘッド１の吐出タイミングとして使用する。糸１０１への液体の付与は糸１０１の動き始めから実施し、糸１０１の線速が変化してもエンコーダパルスに応じて吐出タイミングパルスｓｔｂの間隔が変わることで、液滴の着弾位置ずれを防ぐことができる。

糸搬送制御部５２７は、搬送制御手段の一例であって、下流側のロータリエンコーダ４０６の移動量を基に、糸１０１の搬送速度を決定し、決定した搬送速度で搬送されるよう糸搬送モータ３０２にてローラ１０８を回転させることで糸搬送を行う。また、ロータリエンコーダ４０５にて速度を検出し、糸搬送モータ３０２の糸搬送の制御を行う。

ヘッド位置制御部５２６は、ヘッド位置制御手段の一例であって、ヘッド制御部４０１からのヘッド位置指令に基づきヘッド移動モータ３０４を回転させて、キャリッジ１３１Ｋ～１３１Ｙを移動させることで、ヘッド１Ｋ～１Ｙを所定の位置に移動させる。

例えばヘッド移動モータ３０４がステッピングモータの場合、位置の制御はＨＰセンサ（不図示）にてホームポジション（ＨＰ）を検知した状態から、ノズル列１０ａでの着色位置、ノズル列１０ｂでの着色位置、キャッピング位置などへＨＰからの位置から該当位置までの距離に応じたＳＴＥＰ数の分、ヘッド移動モータ３０４を回転させる制御を行う。ヘッド位置制御部５２６は、距離に応じたＳＴＥＰ数回転後、ヘッド制御部４０１に対してヘッド移動が完了したことを通知する。

キャップ昇降制御部５２８は、ヘッド制御部５２５からのキャッピング、デキャッピング指示に基づき、キャップ昇降モータ２４Ｋ～２４Ｙを回転させ、キャップ２１Ｋ～２１Ｙを昇降させる。

例えばキャップ昇降モータ２４α、２４βがステッピングモータの場合、キャップ昇降制御部５２８は、上端であるキャッピング位置と、下端であるデキャッピング位置との間の距離に応じたＳＴＥＰ数の分、キャップ昇降モータ２４α、２４βを回転させる制御を行う。キャップ昇降制御部５２８は、キャップ昇降モータドライバ５０９を介して、キャップ昇降モータ２４を上端から下端までの距離に応じたＳＴＥＰ数の分回転させた後、ヘッド制御部５２５に対してキャップ２１の昇降によるノズル列のキャッピング及びデキャッピングが、完了したことを通知する。

＜第１実施形態の制御フロー＞
図７は本発明の第１実施形態に係る液体吐出及びキャッピング制御のフローチャートである。図３、図４、図７を参照して、本実施形態の制御について説明する。

Ｓ１１で、糸への着色要求発生後、すべてのノズル列をデキャッピングする。この際、キャップ２１α、２１βが少し降下してデキャッピングすることで、ヘッド１のノズル１１とキャップ２１α、２１βとの間に空間が出来、ヘッド１Ｋがキャップ２１α、２１βからの干渉を受けずに移動可能となる（図４（ａ）⇒（ｂ））。

Ｓ１２で、ヘッドの特定のノズル列を糸の真上の位置に来るようにヘッド１Ｋを移動する（図４（ｂ）⇒（ｃ））。

Ｓ１３で、着色に使用しないノズル列１０ｂ、１０ｃにキャッピングして、ノズル面１２のインクの乾燥を防ぐ（図４（ｃ）⇒（ｄ））。

Ｓ１４で、糸１０１の上に位置するノズル列１０の各ノズル１１からインク滴を、搬送されている糸１０１へ吐出することで着色動作を実施する。この動作により、１つのノズル列を用いて糸への着色動作中に、吐出動作をしていないノズル列をキャッピングしておくことが出来、吐出動作をしていないノズル列のインク乾燥を防止することができる。

Ｓ１５で、糸１０１への着色動作が終了したら、Ｓ１６で、すべてのノズル列１０をデキャッピングする（図４（ｄ）⇒（ｃ））。

Ｓ１７で、ヘッド１Ｋをキャップ２１αＫの位置へ移動する（図４（ｃ）⇒（ｂ））。

Ｓ１８で、すべてのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃを一方のキャップ２１αＫでキャッピングして、インクの乾燥を防ぐ（図４（ｂ）⇒（ａ））。

このように制御することで、吐出動作をしていないノズル列のインク乾燥を防止し、今回使用しなかったノズル列を、次の着色動作において、使用する際の吐出不良を予防することができる。また、ノズル列のキャッピング、デキャッピングは、吐出動作の前後に実施するため、吐出動作中の非吐出ノズル列の空吐出等は不要になる。したがって、本発明の液体吐出装置では、空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる。

＜第２実施形態＞
上記実施形態では、キャップはヘッドの奥行方向の左右に設けられており、少なくとも一方のキャップは、一度にヘッドを覆うことができる構成であったが、本実施形態では、ノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃと同数のキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、複数のノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応するように、ノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃと対向する位置に、夫々設けられている。

図８は、本発明の一実施形態の液体吐出装置の液体付与部における糸搬送方向と直交方向におけるヘッドの位置関係を説明する図である。

図８において、（ａ）は待機時におけるヘッド１Ｋのすべてのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃをキャッピングしている糸１０１とヘッド１Ｋとキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの位置関係を示しており、（ｂ）は使用するノズル列１０ａに対してキャップ２５ａをデキャップした直後の位置関係を示しており、（ｃ）は着色動作中の糸１０１とヘッド１Ｋとキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの位置関係を示している。

図８（ａ）に示すように、待機時はヘッド１Ｋのすべてのノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃをキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃがキャッピングしインクの乾燥を防ぐ。

そして、図８（ｂ）に示すように、着色要求が発生すると、使用するノズル列１０ａに対向するキャップ２５ａを降下させて、ノズル列１０ａをデキャップする。

そして、着色時は糸１０１をヘッド１Ｋのノズル列１０ａの位置へ移動し、使用するノズル列１０ａから、糸１０１へ液滴を吐出して吐出動作を行う。なお、図８（ｃ）は、糸１０１の待機位置に近い、右側のノズル列１０ａを使用して着色動作を行う場合の例を示している。

搬送ローラ移動手段（図１０参照）又は移動棒（図１２参照）は、吐出動作を行う前に、糸１０１を、使用するノズル列と対向する位置にくるように移動させる。搬送機構移動手段は、搬送ローラ１０９Ａ，１１０を奥行方向に移動させる方法として、図１１に示すようにキャリッジによって搬送ローラを移動させる方法に加えて、軸受を軸に沿って移動させることで搬送ローラを軸に沿って移動させるなど、他の方法で、搬送ローラ１０９Ａ，１１０を移動させてもよい。

着色終了後は糸１０１を元の位置へ移動させ（図８（ｃ）⇒（ｂ））、使用したノズル列１０ａをキャップ２５ａにより、キャッピングしインクの乾燥を防ぐ（図８（ａ））。

この制御により、着色動作をしていないヘッドのノズル列に対して維持動作（空吐出）を行う必要がないので、生産性の低下を防ぐことができる。

図９は、本発明の第２実施形態の液体吐出装置の液体付与部における糸搬送方向と直交方向において、中央のノズルを使用する場合の、ヘッドとキャップと糸の位置関係を説明する図である。

図８では、待機位置に近い、一番端のノズル列１０ａのノズルを使用する例を示したが、真ん中のノズルや、待機位置から遠いノズルを使用する場合は、図９（ｂ）に示すように、糸の移動のために使用するノズル列１０ｂに対応するキャップ２５ｂと、待機位置に近いノズル列１０ａに対応するキャップ２５ａもデキャップされる。

そして、図９（ｃ）で糸１０１を移動した後、吐出による着色動作を行う前に、図９（ｄ）に示すように、吐出に使用しないノズル列１０ａのノズルには、キャップ２５ａによってキャップしておく。

この制御により、待機位置から遠いノズル列のノズルを使用する場合でも、着色動作をしていないヘッドのノズル列に対して維持動作（空吐出）を行う必要がないので、生産性の低下を防ぐことができる。

なお、図８、図９では、ヘッドにおいてノズル列が３列の例を示したが、ヘッドにおいてノズル列は２列以上の複数であれば、いくつ設けてもよい。

＜第２実施形態の第１の構成例＞
図１０は、第２実施形態の第１の構成例に係る糸の移動の機構を示す下面図である。図１１は、第２実施形態の第１の構成例に係る制御ブロック図である。

本構成では、糸を搬送する搬送ローラ１０９Ａ，１１０を移動させることで、糸１０１を移動させる。

図１０において、（ａ）は糸１０１が待機位置にある状態、（ｂ）は糸１０１がノズル列１０ａの下にある状態、（ｃ）は、糸１０１がノズル列１０ｂの下にある状態を示している。

詳しくは、本構成では、上流側及び下流側の搬送ローラ１０９Ａ，１１０を、糸１０１の搬送方向に対して直交する直交方向に移動させる搬送ローラキャリッジ１１１，１１２（図１１参照）を有している。搬送ローラ１０９Ａ，１１０を移動させることで、糸（線状の被吐出媒体）１０１を、搬送方向と直交方向に移動させる。

本構成では、搬送機構移動手段である搬送ローラキャリッジ１１１，１１２と、糸移動モータと糸位置移動モータドライバ４０８は、搬送ローラ１０９Ａ，１１０を移動させることで、吐出動作を行う前に、吐出動作を実行するノズル列の下に糸１０１がくるように、糸１０１を移動させる。

なお、本例では、液体付与部１０３Ａの搬送方向の直前と直後、すなわち近い上流側と下流側に、２つの搬送ローラ１０９Ａ，１１０を設ける例を説明したが、例えば、下流側の搬送ローラ１１０は、さらに下流側の、例えば、定着部１０４の後や、後処理部１０５の後に設けてもよい。あるいは、刺繍ヘッド１１６や後述する巻取りリール１０７（図１６参照）を可動にして、下流側の糸を移動させる糸搬送機構移動手段として機能させてもよい。

また、図１１を参照して、図６との相違点を説明すると、本実施形態では、ヘッドは奥行方向に移動する必要がないため、ヘッドを移動させるキャリッジ、ヘッド移動モータドライバ、ヘッド移動モータは設けられておらず、代わりに糸を奥行方向に移動させる、糸位置移動モータドライバと、搬送ローラを移動させる搬送キャリッジが設けられている。

本実施形態では、糸位置制御部５２９は、糸位置移動モータドライバ５１０を介して、モータ３１１，３１２を駆動させることで、図１０に示すように、搬送ローラキャリッジ１１１，１１２によって、糸を搬送させる搬送ローラ１０９Ａ，１１０を移動させて、糸１０１の位置を移動させる。

また、維持ユニット２００側では、複数のノズル列にそれぞれ対応する、列毎のキャップ２５ａ,２５ｂ，２５ｃに対応する列毎のモータ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが設けられている。例えば、列毎のモータは、列毎のキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの下に設けられている。そして、キャップ昇降制御部５２８Ａは、維持回復モータドライバ２０９Ａを介して、列毎のモータ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを、糸１０１の位置や着色の動作状況に応じて駆動させることで、列毎のキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを独立して昇降させる。

＜第２実施形態の第２の構成例＞
図１２は、第２実施形態の第２の構成例に係る糸の移動の機構を示す下面図である。図１３は、第２実施形態の第２の構成例に係る制御ブロック図である。

本構成では、搬送ローラを移動させる搬送ローラキャリッジは設けられておらず、別の専用の糸移動手段（被吐出媒体移動手段）である糸移動棒１１３，１１４を設け、糸移動手段を移動させることで、糸が、糸の搬送方向に対して直交する直交方向に移動可能になる。そのため、本構成では搬送ローラ１０９．１１０Ｂの位置は固定されている。

図１２において、（ａ）は糸１０１が待機位置にある状態、（ｂ）は糸１０１がノズル列１０ａの下にある状態、（ｃ）は、糸１０１がノズル列１０ｂの下にある状態を示している。

糸移動手段である糸移動棒１１３，１１４は、吐出動作を行う前に、吐出動作を実行するノズル列の下に糸１０１がくるように、糸１０１を移動させる。

なお、本例では、液体付与部１０３の搬送方向の直前直後に、２つの糸移動棒１１３，１１４を設ける例を説明したが、例えば、下流側の糸移動棒１１４は、さらに下流側の、例えば、定着部１０４の後や、後処理部１０５の後に設けてもよい。

また、図１３を参照して、図１１の相違点のみ説明すると、本構成では、糸を搬送させない糸移動棒１１３，１１４を移動させることで、糸１０１の位置を調整する。そのため、糸位置制御部５２９Ｂは、糸位置移動モータドライバ５１１を介して、モータ３１３，１４を駆動することで、糸移動棒１１３，１１４を移動させて、糸１０１の位置を移動させる。

＜フローチャート＞
図１４は、第２実施形態に係る制御フローチャートである。

着色要求を受けることで本フローは開始し、Ｓ２１で、着色要求の発生を受けて、着色に使用するノズル列をデキャッピングする。例えば、図８（ｂ）に示すように、端部のノズル列１０ａを使用する場合は、ノズル列に対向するキャップ２５ａを外す（図８（ａ）⇒（ｂ））。

Ｓ２２で、糸１０１をヘッドの使用するノズル列１０ａと対向する位置へ移動する（図８（ｂ）⇒（ｃ）。

Ｓ２３で、糸と対向するノズル列１０ａから糸１０１へのインク滴の吐出動作を行う。

Ｓ２４で、ノズル列１０ａによる液滴吐出（着色動作）が終了した場合は（Ｙｅｓ）、Ｓ２５で、糸１０１を元の位置へ移動する（図８（ｃ）⇒（ｂ））。

Ｓ２６で、着色動作に使用したノズル列１０ａを、対応するキャップ２５ａによってキャッピングして、インクの乾燥を防ぐ（図８（ｂ）⇒（ａ））。

本実施形態においても、着色動作をしていないノズル列１０ｂ，１０ｃをキャッピングすることで、そのノズル列をインク乾燥による吐出不良を防止することができる。

そして、本実施形態では、着色のために液滴を吐出するノズル列を変更する際は、糸の位置を移動するだけでよいので効率がよい。

さらに、ノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃに夫々対向するように設けられたキャップ２５ａ，２５ｂ，２５ｃによって、ノズル列毎にキャッピングができるため、キャッピングにかかる時間を短縮できる。

なお、上記フローでは、図８に示すように、待機位置に近い、一番端のノズル列１０ａを使用する例を説明したが、図９に示すように、真ん中のノズルや、待機位置から遠いノズル列を使用する場合は、Ｓ２１において、使用するノズルに対応するキャップ２５ｂと、待機位置との間にあるノズルに対応するキャップ２５ａも移動させる。そして、Ｓ２２の後、Ｓ２３で着色動作を行う前に、移動のためにデキャップし、吐出に使用しないノズル列１０ａには、キャップ２５ａによってキャップしておく。

そのため、本実施形態においても、このように制御することで、吐出していないノズル列のインク乾燥による吐出不良を防止する。また、ノズル列のキャッピング、デキャッピングは、吐出動作の前後に実施するため、吐出動作中の非吐出ノズル列の空吐出等は不要になる。

したがって、本発明の液体吐出装置では、空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる。

さらに、本実施形態の構成では、ヘッドのノズル列ごとにキャップを配置し、キャップがノズル毎に昇降するため、キャップの構成を最小限にし、維持ユニット２００の奥行（Ｙ方向の長さ）を短くすることができるので、液体吐出装置１００を小型化できる。例えば、維持ユニットの奥行方向の長さは、ヘッドの奥行方向の長さとほぼ同じ分だけあれば足りる。また、ノズル列分のみ移動すればよいため、ヘッドを移動させる場合よりも、糸の移動距離を短くできる。

ただし、第１実施形態のようにヘッドを移動可能な構成の場合は、糸搬送側の機構を簡素化できるため、用途に応じて、第１実施形態と第２実施形態を選択すると好適である。

＜第３実施形態＞
なお、上記において、第１実施形態では、ヘッドを移動させて、３列分に対応するキャップを用いてノズル列をキャップする構成を説明し、第２実施形態では、糸を移動させて、それぞれの列に対応するキャップを用いて、ノズル列をキャップする構成を説明したが、組み合わせはこれに限られない。

例えば、組みあわせの変形例としての本実施形態では、ヘッドを移動させる構成において、キャップを列毎に構成する。詳しくは、図１５に示すように、第１実施形態の移動するヘッドのノズルに対して、夫々のノズル列１０ａ，１０ｂ，１０ｃ毎に移動する、両側のキャップ群のそれぞれのキャップ（２５αａ，２５αｂ，２５αｃ）、（２５βａ，２５βｂ，２５βｃ）を用いて、各ノズル列を覆う。

本実施形態の液体吐出装置においても、複数のノズル列のうちの一のノズル列で、糸１０１に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列をキャップでキャッピングすることで、キャップを空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる。

＜他の液体吐出装置＞
次に、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の一例について図１６を参照して説明する。図１６は、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置が搭載された、着色システムの一例の概略説明図である。

この着色システム（液体吐出システム）２０００は、図１に示す染色・刺繍装置１０００における刺繍ヘッド１０６を、染色後の糸１０１を巻き取る巻取りリール１０７にしたものである。

この着色システム２０００は、供給リール１０２から糸１０１を供給して、液体付与部１０３から所要の色の液体を吐出付与して、糸１０１を目的色に染色して、染色した糸１０１を巻取りリール１０７に巻き取る。

本着色システム２０００においても、液体付与部１０３の各色のヘッド１Ｋ～１Ｙにおいて、複数のノズル列のうちの一のノズル列で、糸１０１に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列をキャップでキャッピングすることで、空吐出のための生産性を低下させずに、非吐出のノズル列の乾燥による吐出不良を予防することができる。

なお、上記実施形態では、吐出ヘッドが下側に吐出し、キャップは吐出ヘッドの下方に設けられ、下側からノズル面を覆う例を示したが、吐出ヘッドによって吐出されるインク滴の向きは下側でなくてもよい。例えば、上方や横方向に吐出してもよい。あるいは、吐出ヘッドをドラム上に並べて、円外方向に吐出する構成であってもよい。いずれの構成においても、キャップは、吐出ヘッドの吐出方向と対向する位置に設けられている、あるいは吐出ヘッドが吐出位置から移動した位置と対向する位置に設けられている。

以上により、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。

１（１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ） ヘッド（吐出ヘッド）
２ メンテナンス機構
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ ノズル列
１１ ノズル孔（ノズル）
２０（２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ），２００ 維持ユニット
２１α，２１β キャップ
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ キャップ
２５αａ，２５αｂ，２５αｃ，２５βａ，２５βｂ，２５βｃ キャップ
１００ 液体吐出装置
１０１ 糸（線状物体、被吐出媒体）
１０９，１０９Ａ，１１０，１１０Ｂ 糸搬送ローラ（搬送機構）
１１１，１１２ 搬送ローラキャリッジ（搬送機構移動手段）
１１３，１１４ 糸移動棒（被吐出媒体移動手段）
１０３ 液体付与部
２００ 維持ユニット
５２５ ヘッド制御部
５２６ ヘッド位置制御部
５２７ 糸搬送制御部
５２８，５２８Ａ キャップ昇降制御部
５２９，５２９Ｂ 糸位置制御部
１０００ 着色・刺繍装置（着色・刺繍システム）
２０００ 着色システム（液体吐出システム）

特開２００８‐０６２５２６号公報

Claims (11)

1. 搬送される被吐出媒体に液滴を吐出するノズルが前記被吐出媒体の搬送方向と略平行に列状に並んだノズル列を複数有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドの前記ノズル列を覆うことができるキャップと、を備えており、
   複数のノズル列のうちの一のノズル列で、被吐出媒体に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列を前記キャップでキャッピングする
   液体吐出装置。
2. 前記被吐出媒体は、複数のノズル列の列間距離よりも幅が狭く、搬送方向に連続した、線状又は帯状の媒体である
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記吐出ヘッドを前記被吐出媒体の搬送方向に対して直交する直交方向に移動可能なヘッド移動手段、を備えており、
   前記ヘッド移動手段は、前記吐出動作を行う前に、前記吐出ヘッドを、吐出動作を実施するノズル列が前記被吐出媒体と対向する位置に来るように移動させる
   請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記キャップは、前記直交方向において、搬送される前記被吐出媒体の両側に設けられている
   請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記両側のキャップ間の前記直交方向の距離は、
   前記吐出ヘッドにおける前記複数のノズル列の列間の距離に等しい又は前記列間の距離以下である
   請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記吐出ヘッドの前記ノズル列の配列方向と平行に前記被吐出媒体を搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構を、前記被吐出媒体の搬送方向に対して直交する直交方向に移動させることで、前記被吐出媒体を、前記直交方向に移動させる搬送機構移動手段と、を備えており、
   前記搬送機構移動手段は、前記吐出動作を行う前に、前記被吐出媒体が吐出動作を実施するノズル列に対向する位置に前記被吐出媒体が来るように、前記搬送機構を移動させる
   請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
7. 前記被吐出媒体を、前記被吐出媒体の搬送方向に対して直交する直交方向に移動可能な被吐出媒体移動手段、を備えており、
   前記被吐出媒体移動手段は、前記吐出動作を行う前に、前記被吐出媒体が吐出動作を実施するノズル列に対向する位置に来るように、前記被吐出媒体を移動させる
   請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
8. 前記キャップは、前記吐出ヘッドと対向するように、前記ノズル列と同数、設けられており、
   複数のキャップは、前記吐出ヘッドにおける前記複数のノズル列毎にキャッピングが可能である
   請求項６又は７に記載の液体吐出装置。
9. 前記キャップは、前記吐出ヘッドの吐出方向において、前記吐出ヘッドのノズル列に対して、接近、離間するように移動可能である
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
10. 液体吐出装置の制御方法であって、
    液体吐出装置は、搬送される被吐出媒体に液滴を吐出するノズルが前記被吐出媒体の搬送方向と略平行に列状に並んだノズル列を複数有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの前記ノズル列を覆うことができるキャップと、前記吐出ヘッドを前記被吐出媒体の搬送方向に対して直交する直交方向に移動可能なヘッド移動手段、とを備えており、
    前記液体吐出装置の制御方法は、
    前記ヘッド移動手段によって、前記吐出ヘッドが吐出動作を行う前に、前記吐出ヘッドを、吐出動作を実施するノズル列が前記被吐出媒体と対向する位置に来るように移動させるステップと、
    複数のノズル列のうちの一のノズル列で、被吐出媒体に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列を前記キャップでキャッピングするステップと、を有する
    液体吐出装置の制御方法。
11. 液体吐出装置の制御方法であって、
    前記液体吐出装置は、搬送される被吐出媒体に液滴を吐出するノズルが前記被吐出媒体の搬送方向と略平行に列状に並んだノズル列を複数有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドの前記ノズル列を覆うことができるキャップと、前記吐出ヘッドの前記ノズル列の配列方向と平行に被吐出媒体を搬送する搬送機構と、前記搬送機構を前記被吐出媒体の搬送方向に対して直交する直交方向に移動させることで前記被吐出媒体を前記直交方向に移動させる搬送機構移動手段と、を備えており、
    前記液体吐出装置の制御方法は、
    前記搬送機構移動手段によって、前記吐出ヘッドが吐出動作を行う前に、吐出動作を実施するノズル列に対向する位置に前記被吐出媒体が来るように、前記搬送機構を移動させるステップと、
    複数のノズル列のうちの一のノズル列で、被吐出媒体に対して液体の吐出動作を行っている際、吐出動作をしない他のノズル列を前記キャップでキャッピングするステップと、を有する
    液体吐出装置の制御方法。

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