JP2017042985A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷パターンの傾斜を抑制することにより、印刷精度を向上することが可能な、インクジェット印刷装置を提供する。【解決手段】高速で搬送される平面形状の被印刷物に対して、インクの液滴を射出し、射出されたインクの液滴を被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、ドットを連続的に形成することにより、被印刷物への印刷を行う、ヘッド２００と、ヘッドを被印刷物の印刷面に対して略垂直な回転軸まわりに回転させる回転機構１００と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット印刷装置に関する。

近年、紙や板材等の被印刷物の表面へ文字や、図形、記号、模様等を付す目的で、被印刷物への印刷を行うインクジェット印刷装置が知られている。例えば、主に紙への印刷において用いられるインクジェット印刷装置として、オンデマンド型のインクジェット印刷装置が知られている。オンデマンド型のインクジェット印刷装置には、被印刷物へインクの液滴を射出する複数のヘッドが設けられており、当該複数のヘッドにより同時にインクの液滴が射出されることにより、被印刷物への印刷が行われる。

一方、他の印刷方式についてのインクジェット印刷装置として、連続型のインクジェット印刷装置が知られている。連続型のインクジェット印刷装置では、搬送される被印刷物に対して、ヘッドにおいてインクの液滴が射出され、射出されたインクの液滴が被印刷物の搬送方向と直交する方向へ偏向されることにより、被印刷物への印刷が行われる。なお、以下の説明において、被印刷物の搬送方向と直交（交差）する方向と記載している場合は、当該方向は、被印刷物の印刷面に対して平行な面内において被印刷物の搬送方向と直交（交差）する方向を示すものとする。

被印刷物として鋼板等の板材が用いられる場合、紙へ印刷する場合と異なり、板材のロット間での厚さの変動に伴い、ヘッドと被印刷物との距離間隔は、変動し得る。オンデマンド型のインクジェット印刷装置では、ヘッドによるインクの液滴の射出力が比較的小さいため、ヘッドと被印刷物との距離間隔が変動し得る鋼板等の板材への印刷において、インクの液滴の射出力が十分に確保できない場合がある。よって、鋼板等の板材への印刷においては、ヘッドによるインクの液滴の射出力が比較的大きい連続型のインクジェット印刷装置が利用されることが多い。このような連続型のインクジェット印刷装置において、印刷精度を向上するための技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、被印字物上の印字位置や被印字物の搬送方向に対する文字の大きさを被印字物の搬送速度の変化によらずに一定に保つために、被印字物検出手段を複数個使用することにより、被印字物の搬送速度を検出する技術が開示されている。

特開２００８−１１４４７１号公報

ところで、高速で搬送される平面形状の被印刷物への連続型のインクジェット印刷装置を用いた印刷において、印刷精度を向上することが困難である場合がある。具体的には、従来の連続型のインクジェット印刷装置では、ヘッドにおいて射出されたインクの液滴が被印刷物の搬送方向と直交する方向へ偏向されることにより、被印刷物へドットが連続的に形成される。ここで、印刷中には、被印刷物は搬送されている。また、各ドットは時間間隔をおいて形成される。ゆえに、被印刷物に形成される複数のドットからなるドット列は、搬送速度に応じてインクの液滴の偏向方向に対して傾く。よって、被印刷物に形成されるドット列は、搬送方向と直交する方向に対して傾く。従って、特に被印刷物が高速で搬送される場合に、被印刷物へ印刷される印刷パターンが大きく傾斜するという問題がある。印刷パターンの傾斜が増大すると、例えば、印刷パターンの装飾としての品質が低下することや、印刷パターンがバーコードである場合に当該バーコードの読み取り精度が低下すること等の問題が生じ得る。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高速で搬送される平面形状の被印刷物に対して、インクの液滴を射出し、射出されたインクの液滴を被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、ドットを連続的に形成することにより、被印刷物への印刷を行うインクジェット印刷装置において、印刷パターンの傾斜を抑制することにより、印刷精度を向上することが可能な、新規かつ改良されたインクジェット印刷装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、高速で搬送される平面形状の被印刷物に対して、インクの液滴を射出し、射出されたインクの液滴を前記被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、ドットを連続的に形成することにより、前記被印刷物への印刷を行う、ヘッドと、前記ヘッドを前記被印刷物の印刷面に対して略垂直な回転軸まわりに回転させる回転機構と、を備える、インクジェット印刷装置が提供される。

前記被印刷物の搬送速度は、５０〜２００ｍ／分であってもよい。

前記回転機構は、前記ヘッドをインクの液滴の偏向方向と前記被印刷物の搬送方向のなす角が鋭角となる方向に回転させてもよい。

前記インクジェット印刷装置は、前記被印刷物の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数の前記ヘッドを備え、前記回転機構は、前記複数のヘッドを同一の回転軸まわりに回転させてもよい。

前記インクジェット印刷装置は、前記被印刷物の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数の前記ヘッドと、前記複数のヘッドの各々による前記被印刷物への印刷の時期を、前記複数のヘッドの各々の配置に応じて調整する制御部と、を備え、前記回転機構は、前記複数のヘッドの各々を互いに異なる回転軸まわりに回転させてもよい。

以上説明したように本発明によれば、高速で搬送される平面形状の被印刷物に対して、インクの液滴を射出し、射出されたインクの液滴を被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、ドットを連続的に形成することにより、被印刷物への印刷を行うインクジェット印刷装置において、印刷パターンの傾斜を抑制することにより、印刷精度を向上することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成の一例を示す模式図である。 同実施形態に係るヘッドの構成の一例について説明するための模式図である。 印刷パターンの傾斜について説明するための説明図である。 インクの液滴の偏向角について説明するための説明図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す説明図である。 ヘッドの回転後における印刷パターンの一例を示す説明図である。 同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の応用例に係る回転機構の一例を示す説明図である。 第１の応用例でのヘッドの回転前後における印刷パターンの一例を示す説明図である。 第２の応用例に係る回転機構の一例を示す説明図である。 第２の応用例でのヘッドの回転前後における印刷パターンの一例を示す説明図である。 比較例１に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。 実施例１及び実施例２に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。 比較例２に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．インクジェット印刷装置の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１０の概略構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、インクジェット印刷装置１０は、回転機構１００と、ヘッド２００と、本体３００と、を備える。

ヘッド２００は、本体３００から出力される動作指示に基づいて、インクの液滴を射出し、高速で搬送される鋼板等の平面形状の被印刷物への印刷を行う。具体的には、ヘッド２００は、射出されたインクの液滴を被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、被印刷物へドットを連続的に形成することにより、被印刷物への印刷を行う。以下、図２を参照して、ヘッド２００の構成について、説明する。

図２は、本実施形態に係るヘッド２００の構成の一例について説明するための模式図である。図２に示すように、ヘッド２００は、インク射出装置２１０と、帯電装置２２０と、偏向板２３０と、ガター２４０と、を備える。また、図２において、矢印Ｆは、被印刷物４００の搬送方向を示す。また、図２において、矢印Ｒは、インク射出装置２１０から射出され、偏向板２３０に偏向されたインクの液滴の飛翔する方向を示す。

インク射出装置２１０は、供給されるインクをポンプ３１０の圧力で液柱として射出し、液柱は表面張力により射出直後に空中で液滴に分割する。射出されたインクの液滴には、帯電装置２２０により電荷が付加される。そして、帯電されたインクの液滴は、偏向板２３０により発生した電場によって偏向される。偏向板２３０は、対向して配置されたマイナス電極とプラス電極とにより構成される。インクの液滴の偏向量は、帯電装置２２０により付加される電荷及び偏向板２３０により発生する電場の大きさに依存する。ヘッド２００は、当該電荷及び電場の大きさを調整することによりインクの液滴の偏向量を調整し得る。

ガター２４０は、インク射出装置２１０により射出された後印刷に用いられないインクの液滴を回収する。ガター２４０は、図示しないチューブ等によって本体３００のタンク３２０と接続されており、ガター２４０により回収されたインクは、タンク３２０へ貯留される。また、インク射出装置２１０は、図示しないチューブ等によって本体３００のポンプ３１０と接続されており、ポンプ３１０により、インク射出装置２１０へインクが供給される。

図１に示す回転機構１００は、本体３００から出力される動作指示に基づいて、ヘッド２００を被印刷物の印刷面に対して略垂直な回転軸まわりに回転させる。例えば、回転機構１００は、電動モータ等のアクチュエータであってもよく、電動モータの駆動力をヘッド２００へ伝達するギヤをさらに含んでもよい。回転機構１００は、具体的には、ヘッド２００をインクの液滴の偏向方向と被印刷物の搬送方向のなす角が鋭角となる方向に回転させる。

本体３００は、ポンプ３１０と、タンク３２０と、操作入力装置３３０と、表示装置３４０と、制御装置３５０と、を備える。

タンク３２０には、ヘッド２００のガター２４０により回収されたインクが貯留される。タンク３２０に貯留されたインクはポンプ３１０によってヘッド２００のインク射出装置２１０へ供給される。

操作入力装置３３０は、オペレータによる印刷パターンの入力や各設定値の変更を受け付ける機能を有する。当該機能は、例えば、タッチセンサ、キーボード、キーパッド、ボタン、スイッチやマイクロフォン等により実現される。操作入力装置３３０は、入力された情報を制御装置３５０へ出力する。

表示装置３４０は、ヘッド２００により被印刷物へ印刷される印刷パターンを示す情報や各種設定値等を表示する。当該機能は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、又はＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）装置により実現される。

制御装置３５０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、データ等を記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置などのデータ格納用記憶装置等で構成される。

制御装置３５０は、インクジェット印刷装置１０を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置３５０は、回転機構１００の駆動、ヘッド２００の駆動、ポンプ３１０の駆動及び表示装置３４０による表示を制御する。なお、本実施形態に係る制御装置３５０が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、通信バスを介して、互いに接続されてもよい。また、制御装置３５０の詳細については、後述する。

＜２．印刷パターンの傾斜＞
続いて、図３及び図４を参照して、印刷パターンの傾斜について説明する。図３は、印刷パターンの傾斜について説明するための説明図である。図３において、ハッチングを付した円は被印刷物４００へ形成されたドットを示し、矢印Ｄはヘッド２００におけるインクの液滴の偏向方向を示し、矢印Ｍはドット列の形成方向を示す。図３では、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢のヘッド２００及びヘッド２００が当該姿勢である状態での被印刷物４００への印刷において被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。１つのドット列が形成される過程において、各ドットは、矢印Ｍによって表されるドット列の形成方向に沿って順に形成される。また、各ドットに対応するインクの液滴の偏向量は、矢印Ｄによって表されるインクの液滴の偏向方向に沿って順に調整される。換言すると、矢印Ｄによって表されるインクの液滴の偏向方向の正の方向は、１つのドット列が形成される過程において、各ドットに対応するインクの液滴の偏向量が調整される方向を示す。なお、偏向量の調整は、偏向量をインクの液滴の偏向方向に沿って順に増加させ又は順に減少させることによって行われ得る。また、以下では、ヘッド２００から射出された液滴によって、被印刷物４００に５つのドットからなるドット列が形成される例について説明する。また、隣接するドットに対応するインクの液滴は一定の時間間隔をおいて射出され、隣接するドットに対応するインクの液滴の偏向量の差は一定である例について説明する。なお、被印刷物４００に形成されるドット列が５つのドットからなる例は一例に過ぎず、被印刷物４００に形成されるドット列は他の数のドットからなってもよい。

被印刷物４００への印刷中には、被印刷物４００は搬送されている。また、各ドットは時間間隔をおいて形成される。ゆえに、図３に示したように、被印刷物４００に形成されるドット列は、インクの液滴の偏向方向に対して傾く。よって、被印刷物４００に形成されるドット列は、搬送方向と略直交する方向に対して傾く。図３に示したように、隣接するドット間の搬送方向の距離がＬ１であり、隣接するドット間の搬送方向に対して垂直方向の距離がＬ２である場合、ドット列の傾きＡは、以下の式（１）から算出することができる。

また、被印刷物４００の搬送速度がＶ１であり、印刷に用いられるインクの液滴の射出の時間間隔（射出時間間隔）がt１である場合、隣接するドット間の搬送方向の距離Ｌ１は、以下の式（２）により表される。

図４は、インクの液滴の偏向角について説明するための説明図である。図４に示したインクの液滴の偏向角Ａ１は、隣接するドットに対応するインクの液滴のそれぞれの飛翔方向のなす角度であり、隣接するドットに対応するインクの液滴の偏向量の差を示す。図４に示したように、インク射出装置２１０のインクの液滴が射出される側の端部２１０Ｓとヘッド２００の被印刷物４００側の端部２００Ｓとの距離（ヘッド内飛行距離）がＬ３であり、ヘッド２００の端部２００Ｓと被印刷物４００との距離（ヘッド／被印刷物ギャップ）がＬ４である場合、図３に示した隣接するドット間の搬送方向に対して垂直方向の距離Ｌ２は、以下の式（２）により表される。

搬送速度Ｖ１は、具体的には、５０〜２００ｍ／分の値を取り得る。従来の技術では、なお、被印刷物４００が例えば１５ｍ／分より遅い速度で搬送される場合には、印刷に用いられるインクの液滴の射出の時間間隔の調整等によって、印刷パターンの傾斜をある程度は低減し得る。一方、被印刷物４００が５０〜２００ｍ／分で搬送される場合には、搬送速度の増大により印刷パターンの傾斜が増大する効果が顕著になる。

＜３．制御装置＞
[３−１．機能構成]
続いて、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る制御装置３５０について説明する。図５は、本実施形態に係る制御装置３５０の機能構成の一例を示す説明図である。図５に示したように、制御装置３５０は、記憶部３５２と、制御部３５４と、を含む。

（記憶部）
記憶部３５２は、制御部３５４が行う処理に用いられる各種データを記憶する。具体的には、記憶部３５２は、搬送速度Ｖ１、射出時間間隔ｔ１、偏向角Ａ１、ヘッド内飛行距離離Ｌ３及びヘッド／被印刷物ギャップＬ４の設定値を記憶する。各設定値は、オペレータにより変更可能であってもよい。例えば、操作入力装置３３０へ入力されるオペレータによる各設定値の変更の要求に応じて記憶部３５２に記憶される各設定値が変更されるように構成し得る。

（制御部）
制御部３５４は、ヘッド制御部３５４ａと、回転機構制御部３５４ｂと、回転量特定部３５４ｃと、を含む。

ヘッド制御部３５４ａは、ヘッド２００の駆動を制御する。具体的には、ヘッド制御部３５４ａは、インク射出装置２１０によるインクの液滴の射出、帯電装置２２０によるインクの液滴の各々への電荷の付加及び偏向板２３０による電場の生成を制御する。例えば、ヘッド制御部３５４ａは、帯電装置２２０によりインクの液滴の各々へ付加される電荷及び偏向板２３０により発生する電場の大きさを、入力された印刷パターンを示す情報に基づいて制御することにより、インクの液滴の各々の偏向量を制御する。ヘッド制御部３５４ａは、印刷に用いられないインクの液滴については、当該液滴がガター２４０へ到達し、回収されるような値に偏向量を設定する。

回転機構制御部３５４ｂは、回転機構１００の駆動を制御する。具体的には、回転機構制御部３５４ｂは、回転量特定部３５４ｃにより特定された回転量に基づいて回転機構１００によるヘッド２００の回転を制御する。具体的には、回転機構制御部３５４ｂは、インクの液滴の偏向方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が鋭角となるように、回転機構１００によるヘッド２００の回転を制御する。

回転量特定部３５４ｃは、回転機構１００によるヘッド２００の回転におけるヘッド２００の回転量を特定する。回転量特定部３５４ｃは、ヘッド２００の回転量として、被印刷物４００に形成されるドット列の傾きを低減し得るような値を特定する。例えば、回転量特定部３５４ｃは、記憶部３５２から各設定値を取得し、各設定値に基づいてヘッド２００の回転量を特定する。具体的には、回転量特定部３５４ｃは、搬送速度Ｖ１、射出時間間隔ｔ１及び数式（２）を用いてＬ１を算出し、偏向角Ａ１、ヘッド内飛行距離離Ｌ３、ヘッド／被印刷物ギャップＬ４及び数式（３）を用いてＬ２を算出する。そして、回転量特定部３５４ｃは、Ｌ１、Ｌ２及び数式（１）を用いてドット列の傾きＡを算出する。回転量特定部３５４ｃは、算出されたＡをヘッド２００の回転量として特定し、回転機構制御部３５４ｂへ出力する。そして、回転機構制御部３５４ｂは、ヘッド２００の回転量として特定されたＡに基づいて回転機構１００によるヘッド２００の回転を制御する。それにより、ヘッド２００は、例えば、図３に示したインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へＡだけ回転する。よって、図６に示したように、矢印Ｄによって表されるインクの液滴の偏向方向と矢印Ｆによって表される被印刷物４００の搬送方向のなす角が鋭角となる。

ゆえに、本実施形態では、図６に示したように、ヘッド２００のインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行うことができる。よって、ヘッド２００の回転後における被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００へ形成されるドット列の形成方向は、図６に示したように、被印刷物４００の搬送方向に対して略直交する。従って、本実施形態によれば、印刷パターンの傾斜を抑制することができる。ゆえに、印刷精度を向上することが可能である。

[３−２．動作]
続いて、図７を参照して、本実施形態に係る制御装置３５０が行う処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係る制御装置３５０が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示したように、回転量特定部３５４ｃは、記憶部３５２に記憶された各設定値を取得する（ステップＳ５０２）。そして、回転量特定部３５４ｃは、取得した各設定値に基づいて数式（１）におけるＡをヘッド２００の回転量として特定し（ステップＳ５０４）、回転機構制御部３５４ｂへ出力する。ステップＳ５０４の処理において、具体的には、回転量特定部３５４ｃは、搬送速度Ｖ１、射出時間間隔ｔ１及び数式（２）を用いてＬ１を算出し、偏向角Ａ１、ヘッド内飛行距離離Ｌ３、ヘッド／被印刷物ギャップＬ４及び数式（３）を用いてＬ２を算出する。そして、回転量特定部３５４ｃは、Ｌ１、Ｌ２及び数式（１）を用いてドット列の傾きＡを算出する。

次に、回転機構制御部３５４ｂは、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へＡだけ、ヘッド２００を回転させ（ステップＳ５０６）、図７に示した処理は終了する。

＜４．応用例＞
[４−１．第１の応用例]
続いて、図８及び図９を参照して、第１の応用例について説明する。第１の応用例では、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃが被印刷物４００の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置される。ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々の駆動は、ヘッド制御部３５４ａにより制御される。また、第１の応用例に係る回転機構７００は、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃを同一の回転軸まわりに回転させる。図８は、第１の応用例に係る回転機構７００の一例を示す説明図である。図８のａは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃにおけるインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する状態を示す。図８のｂは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃが、図８のａに示した姿勢から回転機構７００により回転した後の状態を示す。

図８に示したように、回転機構７００は、ヘッド支持部材７０２と、回転軸７０４と、ラック部材７０６と、ピニオン７０８と、を備える。ヘッド支持部材７０２にヘッド２００ａ、ｂ、ｃが固定して支持される。ヘッド支持部材７０２の一端側には、被印刷物４００の印刷面に対して略直交する回転軸７０４が設けられる。また、ヘッド支持部材７０２の他端側には、ラック部材７０６が設けられる。ラック部材７０６の側面７０６Ｓには、ピニオン７０８に対応する歯形状の凹凸が設けられる。ヘッド支持部材７０２及びラック部材７０６は、回転軸７０４まわりに回転可能である。ラック部材７０６の側面７０６Ｓに設けられた凹凸と噛み合うピニオン７０８が回転することにより、図８に示したように、ヘッド支持部材７０２及びラック部材７０６は回転軸７０４まわりに回転する。また、ヘッド支持部材７０２の回転に伴い、ヘッド支持部材７０２に固定されたヘッド２００ａ、ｂ、ｃが回転軸７０４まわりに回転する。

なお、図８に示した回転機構７００は、第１の応用例に係る回転機構の一例であり、複数のヘッド２００を同一の回転軸まわりに回転させる機能を有していれば、図８に示した構成と異なる他の構成を適用し得る。また、コーティング等、被印刷物４００の大部分または全部を印刷する場合には、図８に示した複数のヘッド２００と回転機構７００のセットを複数使用しても構わない。

図９は、第１の応用例でのヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転前後における印刷パターンの一例を示す説明図である。図９では、被印刷物４００の印刷面におけるヘッドａ、ｂ、ｃのそれぞれの印刷対象領域は領域４１０ａ、ｂ、ｃであり、領域４１０ａ、ｂ、ｃは、被印刷物４００の搬送方向に交差する方向に互いに隣接する。図９のａでは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃにおけるインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する状態での被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。

第１の応用例では、領域４１０ａへのヘッド２００ａによる印刷、領域４１０ｂへのヘッド２００ｂによる印刷、領域４１０ｃへのヘッド２００ｃによる印刷が順に行われることによりドット列が形成される。図９では、１５個のドットからなるドット列が形成される例を示したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されず、被印刷物４００に形成されるドット列は他の数のドットからなってもよい。

図９のａでは、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢のヘッド２００ａ、ｂ、ｃ及びヘッド２００ａ、ｂ、ｃが当該姿勢である状態での被印刷物４００への印刷において被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。被印刷物４００への印刷中において被印刷物４００は搬送されている。また、各ドットは時間間隔をおいて形成される。ゆえに、図９のａに示したドット列は、インクの液滴の偏向方向である搬送方向と略直交する方向に対して傾く。ここで、被印刷物４００に形成されるドット列の傾きがＡである場合、回転量特定部３５４ｃにより、各設定値に基づいてドット列の傾きＡが算出され、ドット列の傾きＡがヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転量として特定される。そして、回転機構制御部３５４ｂは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転量として特定されたＡに基づいて回転機構７００によるヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転を制御する。それにより、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃは、例えば、図９のａに示したインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、回転機構７００により被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へ同一の回転軸７０４まわりにＡだけ回転する。

ゆえに、第１の応用例では、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの相対的な位置関係を変更することなく、図９のｂに示したように、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行うことができる。よって、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転後における被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００へ形成されるドット列の形成方向は、図９のｂに示したように、被印刷物４００の搬送方向に対して略直交する。従って、第１の応用例によれば、被印刷物４００の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数のヘッド２００を備えるインクジェット印刷装置において、印刷パターンの傾斜を抑制することができる。

[４−２．第２の応用例]
続いて、図１０及び図１１を参照して、第２の応用例について説明する。第２の応用例では、第１の応用例と同様に、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃが被印刷物４００の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置される。一方、第１の応用例と異なり、第２に係る回転機構８００は、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々を互いに異なる回転軸まわりに回転させる。図１０は、第２の応用例に係る回転機構８００の一例を示す説明図である。図１０のａは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃにおけるインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する状態を示す。図１０のｂは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃが、図１０のａに示した姿勢から回転機構８００により回転した後の状態を示す。

図１０に示したように、回転機構８００は、第１のヘッド支持部材８０２と、第２のヘッド支持部材８０４と、回転軸８０６と、ピニオン８０８と、を備える。第１のヘッド支持部材８０２及び第２のヘッド支持部材８０４の各々と、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々と、は回転軸８０６で回転自由に接続される。また、第１のヘッド支持部材８０２は、被印刷物４００の搬送方向に対して直交する方向へのみ移動可能でとなっている。一方、第２のヘッド支持部材８０４は、被印刷物４００の搬送方向に対して平行な方向へのみ移動可能となっている。また、第１のヘッド支持部材８０２の側面８０２Ｓには、ピニオン８０８に対応する歯形状の凹凸が設けられる。第１のヘッド支持部材８０２の側面８０２Ｓに設けられた凹凸と噛み合うピニオン８０８が回転することにより、図１０に示したように、第１のヘッド支持部材８０２は、被印刷物４００の搬送方向に対して直交する方向へ移動する。また、第１のヘッド支持部材８０２の移動に伴い、第２のヘッド支持部材８０４が、被印刷物４００の搬送方向に対して平行な方向へ移動する。ゆえに、図１０に示したように、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々が互いに異なる回転軸まわりに回転する。

なお、図１０に示した回転機構８００は、第２の応用例に係る回転機構の一例であり、複数のヘッド２００を互いに異なる回転軸まわりに回転させる機能を有していれば、図１０に示した構成と異なる他の構成を適用し得る。

図１１は、第２の応用例でのヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転前後における印刷パターンの一例を示す説明図である。図１１では、被印刷物４００の印刷面におけるヘッドａ、ｂ、ｃのそれぞれの印刷対象領域は領域４１０ａ、ｂ、ｃであり、領域４１０ａ、ｂ、ｃは、被印刷物４００の搬送方向に交差する方向に互いに隣接する。図１１のａでは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃにおけるインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する状態での被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。

第２の応用例では、第１の応用例と同様に、領域４１０ａへのヘッド２００ａによる印刷、領域４１０ｂへのヘッド２００ｂによる印刷、領域４１０ｃへのヘッド２００ｃによる印刷が順に行われることによりドット列が形成される。図１１では、１５個のドットからなるドット列が形成される例を示したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されず、被印刷物４００に形成されるドット列は他の数のドットからなってもよい。

図１１のａでは、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交するヘッド２００ａ、ｂ、ｃの姿勢及び当該姿勢のヘッド２００ａ、ｂ、ｃによる被印刷物４００への印刷において被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。図１１のａに示した第２の応用例でのドット列は、第１の応用例と同様に、インクの液滴の偏向方向である搬送方向と略直交する方向に対して傾く。ここで、被印刷物４００に形成されるドット列の傾きがＡである場合、回転量特定部３５４ｃにより、各設定値に基づいてドット列の傾きＡが算出され、ドット列の傾きＡがヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転量として特定される。そして、回転機構制御部３５４ｂは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転量として特定されたＡに基づいて回転機構８００によるヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転を制御する。それにより、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々は、例えば、図１１のａに示したインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、回転機構８００により被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へ互いに異なる回転軸まわりにＡだけ回転する。

図１１のｂでは、回転後のヘッド２００ａ、ｂ、ｃの姿勢及び当該姿勢のヘッド２００ａ、ｂ、ｃによる被印刷物４００への印刷において被印刷物４００に形成されるドット列が示されている。第２の応用例では、図１１のｂに示したように、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行うことができる。よって、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転後における被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の形成方向は、被印刷物４００の搬送方向に対して略直交する。

また、第２の応用例では、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々は互いに異なる回転軸まわりに回転するので、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転に伴い、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの相対的な位置関係が変化する。具体的には、図１１のｂに示したように、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃは、互いにインクの液滴の偏向方向に対して垂直な方向へ相対的に移動する。仮に、図１１のｂに示したヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転後における被印刷物４００への印刷において、ヘッド制御部３５４ａにより制御されるヘッド２００ａ、ｂ、ｃの駆動が回転前と同様である場合、図１１のｂにおいて白丸で示したように、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の搬送方向の位置は互いに異なる。

第２の応用例では、ヘッド制御部３５４ａは、複数のヘッド２００の各々による被印刷物４００への印刷の時期を、当該複数のヘッド２００の各々の配置に応じて調整する。具体的には、ヘッド制御部３５４ａは、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々による被印刷物４００への印刷の時期を、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々の配置に応じて調整する。例えば、ヘッド制御部３５４ａは、ヘッド２００ｂ、ｃの各々による被印刷物４００への印刷の時期を、ヘッド２００aから遠い位置に配置されるヘッドほど、早める。

ここで、ヘッド２００ｂ、ｃの各々による被印刷物４００への印刷の時期を早めることにより、被印刷物４００の領域４１０ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の位置を、領域４１０ａに形成されるドット列に対して搬送方向へ調整することができる。具体的には、ヘッド制御部３５４ａは、ヘッド２００ｂ、ｃの各々による被印刷物４００への印刷の時期を、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の搬送方向の位置が一致するように、早める。それにより、図１１のｂに示した回転後のヘッド２００ａ、ｂ、ｃによる被印刷物４００への印刷において、図１１のｂにおいて黒丸で示したように、被印刷物４００の領域４１０ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の搬送方向の位置は、領域４１０ａに形成されるドット列の搬送方向の位置と一致する。

以上説明したように、第２の応用例では、回転機構８００は、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々を互いに異なる回転軸まわりに回転させる。ゆえに、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行うことができる。よって、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの回転後における被印刷物４００への印刷において、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃに形成されるそれぞれのドット列の形成方向は、被印刷物４００の搬送方向に対して略直交する。

また、第２の応用例では、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々による被印刷物４００への印刷の時期を、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々の配置に応じて調整する。ゆえに、互いに異なる回転軸まわりに回転した後のヘッド２００ａ、ｂ、ｃによる被印刷物４００への印刷において、ヘッド２００ａ、ｂ、ｃの各々によって被印刷物４００に形成される各ドット列の位置を搬送方向へ調整することができる。よって、第２の応用例によれば、被印刷物４００の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数のヘッド２００を備えるインクジェット印刷装置において、印刷パターンの傾斜を抑制することができる。

本発明の効果を確認するために、被印刷物４００の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された３つのヘッドを備えるインクジェット印刷装置を用いて、被印刷物４００への印刷を行い、被印刷物４００に形成されたドット列の傾斜を計測した。

比較例１として、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する３つのヘッドを備える従来のインクジェット印刷装置を用いて被印刷物４００への印刷を行い、被印刷物４００に形成されたドット列の傾斜を計測した。比較例１では、３つのヘッドのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行った。

また、実施例１として、上述した第１の応用例に係るインクジェット印刷装置を用いて被印刷物４００への印刷を行い、被印刷物４００に形成されたドット列の傾斜を計測した。実施例１では、各設定値及び数式（１）〜（３）を用いてＡを算出した。次に、回転機構によって、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、３つのヘッドを被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へ同一の回転軸まわりにＡだけ回転させた。そして、３つのヘッドのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行った。

比較例１及び実施例１ともに、搬送速度Ｖ１を６０ｍ／分とし、ヘッド／被印刷物ギャップＬ４を２０ｍｍとし、１つのドット列において各ヘッドによって形成されるドット数は３２とした。

結果を図１２及び図１３に示す。図１２は比較例１に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。図１３は実施例１及び実施例２に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。図１２及び図１３では、被印刷物４００の印刷面における各ヘッドの印刷対象の領域４１０ａ、ｂ、ｃが示されている。また、図１２及び図１３に示すように、ドット列の傾きＬＡは、被印刷物４００の搬送方向に直交する方向とドット列のなす角の角度である。

比較例１では、ドット列の傾きＬＡは４°であった。一方、実施例１では、ドット列の傾きＬＡは０°であった。当該結果から、本発明により、従来のインクジェット装置に比べて、印刷パターンの傾斜を抑制することができることが確認できた。

本発明の他の構成例についての効果を確認するために、比較例２及び実施例２として、上述した第２の応用例に係るインクジェット印刷装置を用いて被印刷物４００への印刷を行い、被印刷物４００に形成されたドット列の傾斜を計測した。

比較例２では、各設定値及び数式（１）〜（３）を用いてＡを算出した。次に、回転機構によって、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する姿勢から、３つのヘッドを被印刷物４００へのドット列の形成方向と被印刷物４００の搬送方向のなす角が小さくなる方向へ互いに異なる回転軸まわりにＡだけ回転させた。そして、３つのヘッドのインクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いた状態で、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行った。

また、実施例２では、比較例２と同様に各ヘッドを回転させた後、各ヘッドによる被印刷物４００への印刷の時期を、各ヘッドによって被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃの各々に形成される各ドット列の搬送方向の位置が一致するように調整した。そして、各ヘッドによる印刷の時期の調整を行った後に、高速で搬送される被印刷物４００への印刷を行った。

比較例２及び実施例２ともに、搬送速度Ｖ１を６０ｍ／分とし、ヘッド／被印刷物ギャップＬ４を２０ｍｍとし、１つのドット列において各ヘッドによって形成されるドット数は３２とした。

結果を図１３及び図１４に示す。図１４は比較例２に係る印刷パターンの一例を示す模式図である。また、図１４では、被印刷物４００の印刷面における各ヘッドの印刷対象の領域４１０ａ、ｂ、ｃが示されている。

図１４に示したように、比較例２では、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃの各々に形成されるそれぞれのドット列の搬送方向の位置は互いに異なる。領域４１０ａに形成されるドット列と、領域４１０ｂに形成されるドット列の搬送方向の距離Ｃ１は６６５μｍであり、領域４１０ａに形成されるドット列と、領域４１０ｃに形成されるドット列の搬送方向の距離Ｃ２は１４６１μｍであった。また、ドット列の傾きＬＡは２°であった。

一方、図１３に示したように、実施例２では、被印刷物４００の領域４１０ａ、ｂ、ｃの各々に形成されるそれぞれのドット列の搬送方向の位置は一致した。また、ドット列の傾きＬＡは１°であった。当該結果から、本発明は、複数のヘッドを互いに異なる回転軸まわりに回転させる回転機構によっても、印刷パターンの傾斜を抑制することができることが確認できた。

＜５．まとめ＞
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

また、被印刷物に形成されるドットは、隣接するドットと少なくとも部分的に重なり合ってもよい。さらに、被印刷物に形成されるドット列は、隣接するドット列と少なくとも部分的に重なり合ってもよい。ゆえに、本発明に係るインクジェット印刷装置は、被印刷物へのコーティングにおいても適用し得る。

また、上記では、各設定値に基づいて算出される数式（１）におけるＡをヘッド２００の回転量として特定する例を説明したが、ヘッド２００の回転前における姿勢に応じてヘッド２００の回転量は調整され得る。例えば、ヘッド２００の回転前において、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から傾いている場合には、回転量特定部３５４ｃは、ヘッド２００の回転前における姿勢に応じてヘッド２００の回転量を調整してもよい。具体的には、回転量特定部３５４ｃは、ヘッド２００の回転後において、インクの液滴の偏向方向が被印刷物４００の搬送方向に略直交する方向から被印刷物４００の搬送方向側へＡだけ傾いた状態となるような値をヘッド２００の回転量として特定する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０ インクジェット印刷装置
１００、７００、８００ 回転機構
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ ヘッド
２１０ インク射出装置
２２０ 帯電装置
２３０ 偏向板
２４０ ガター
３００ 本体
３１０ ポンプ
３２０ タンク
３３０ 操作入力装置
３４０ 表示装置
３５０ 制御装置
３５２ 記憶部
３５４ 制御部
３５４ａ ヘッド制御部
３５４ｂ 回転機構制御部
３５４ｃ 回転量特定部
４００ 被印刷物
７０２ ヘッド支持部材
７０４ 回転軸
７０６ ラック部材
７０８ ピニオン
８０２ 第１のヘッド支持部材
８０４ 第２のヘッド支持部材
８０６ 回転軸
８０８ ピニオン

Claims (5)

1. 高速で搬送される平面形状の被印刷物に対して、インクの液滴を射出し、射出されたインクの液滴を前記被印刷物の搬送方向と交差する方向へ偏向し、ドットを連続的に形成することにより、前記被印刷物への印刷を行う、ヘッドと、
   前記ヘッドを前記被印刷物の印刷面に対して略垂直な回転軸まわりに回転させる回転機構と、
   を備える、
   インクジェット印刷装置。
2. 前記被印刷物の搬送速度は、５０〜２００ｍ／分である、請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記回転機構は、前記ヘッドをインクの液滴の偏向方向と前記被印刷物の搬送方向のなす角が鋭角となる方向に回転させる、請求項１又は２に記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記被印刷物の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数の前記ヘッドを備え、
   前記回転機構は、前記複数のヘッドを同一の回転軸まわりに回転させる、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。
5. 前記被印刷物の搬送方向と交差する方向に間隔をあけて配置された複数の前記ヘッドと、
   前記複数のヘッドの各々による前記被印刷物への印刷の時期を、前記複数のヘッドの各々の配置に応じて調整する制御部と、
   を備え、
   前記回転機構は、前記複数のヘッドの各々を互いに異なる回転軸まわりに回転させる、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット印刷装置。

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