JP6661161B6 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット印刷装置に関する。詳しくは、低コストで様々な印刷モードに対応でき、しかも、印刷媒体の斜行等に対しても高い印刷品質を確保できる、インクジェット印刷装置に係わるものである。

従来より、インク滴をノズルから吐出して印刷媒体上にドット印刷を行うインクジェット印刷装置においては、複数のノズルが列設される方向（以下、「列設方向」とする）に並設される単一の広幅のヘッドの場合、ノズルの加工に高い精度が必要になることから、不良発生率が高くなって装置稼働中のヘッドの保守や交換に手間暇がかかるため、ノズル数の少ない幅狭のヘッドを列設方向に複数並設した、いわゆるフルマルチタイプのヘッドユニットが公知となっている（例えば、特許文献１参照）。なお、前述の印刷媒体としては、例えば、長尺の段ボールやフィルム、ペットボトル、パウチ、金属缶等の商品容器、パルプ、紙、ゴム、食品、錠剤等の薬品等であってもよく、素材や形状が特に限定されるものではない。

この技術によると、ヘッド一個あたりのノズル数が少なくて済むため、幅広のヘッドよりも不良発生率が低くなって部品コストを低減できるばかりでなく、各ヘッドを個別に着脱可能とすることで不具合の発生したヘッドのみを交換すれば済むため、装置稼働中のヘッドの保守や交換が容易となってメンテナンス性を向上させることができる。

特開平９−１７８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたインクジェット印刷装置では、ヘッドユニット内の各ヘッドは、前述の如く個別に着脱可能であるものの、基本的にはヘッドホルダなどの基盤（以下、「ベース」とする）上に、複数のノズルから成るノズル列が列設方向に所定間隔で固定されている。このため、ノズルからのインク滴により形成される列設方向の複数のドット（以下、「ドットライン」とする）の長さを長くする広幅印刷、列設方向と略直交する方向（以下、「直交方向」とする）において単位時間に印刷されるドット数を増やす高速印刷、印刷されるドットの密度を高くする高密度印刷などの各印刷モードで印刷を行う際は、元のヘッドユニットを、ベース上の所定位置に各印刷モード専用のヘッドを固定した専用ヘッドユニットに交換する必要があり、使用するヘッドユニットの種類が増えて、部品コストが増加するだけでなく、部品の管理コスト、在庫コストも増加する。

更に、前述の高密度印刷を、直交方向一側、例えばヘッド下まで搬送されてくる印刷媒体の搬送方向に対して前側の前ヘッドからのインク滴によるドットと、直交方向他側、例えば搬送方向に対して後側の後ヘッドからのインク滴によるドットとを、列設方向同列上に交互に配置して行う際は、これら前ヘッドと後ヘッド間が大きく離間していて直交方向距離が長い場合、ベルトなどの搬送部材の斜行によって印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されると、搬送する間に印刷媒体の列設方向のずれが大きくなって、前ヘッドによるドットと後ヘッドによるドットとの間に重なりが発生する。このため、大きなドットずれが発生して印刷品質が著しく悪化する。なお、ヘッドや印刷媒体などの幅方向とは、上述の列設方向と略一致し、印刷媒体などの搬送方向とは、前述の直交方向と略一致するものである。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、低コストで様々な印刷モードに対応でき、しかも、印刷媒体の斜行等に対しても高い印刷品質を確保できる、インクジェット印刷装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット印刷装置は、インク滴を吐出するノズルが列設されたヘッドを、ノズルの列設方向と略直交する直交方向に並設して成るヘッドモジュールと、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して列設方向に移動させるモジュール移動機構とを有するヘッドユニットを備えている。

そして、ヘッドユニットが、インク滴を吐出するノズルが列設されたヘッドを、ノズルの列設方向と略直交する直交方向に並設して成るヘッドモジュールを有することによって、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドを所定のヘッドモジュールに集約して配置できるため、このヘッドモジュールの列設方向位置を調整するだけでドットライン部の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができる。

更に、ヘッドユニットが、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して列設方向に移動させるモジュール移動機構を有することによって、様々な印刷モードに対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドをヘッドモジュール毎に列設方向に移動できるため、ドットライン部の形成位置を一層細かく変更することができる。

従って、このようなヘッドモジュールとモジュール移動機構とを有するヘッドユニットを備えることによって、前述した広幅印刷、高速印刷、高密度印刷などの各印刷モードで印刷を行う際に、ヘッドユニット全体を各印刷モード専用のヘッドユニットに交換する必要がなくなり、使用するヘッドユニットの種類を最小限にして、部品コスト、部品の管理コスト、在庫コストのいずれも大きく低減することができる。しかも、前述の如く、高密度印刷を、直交方向に大きく離間した前側ヘッドモジュールと後側ヘッドモジュールによる各ドットを列設方向同列上に交互に配置して行う際に、たとえベルトなどの搬送部材の斜行のせいで印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されてきた場合であっても、各ヘッドモジュールの列設方向位置を調整するだけで、前側ヘッドモジュールによるドットと後側ヘッドモジュールによるドットとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

また、印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御と、インク液を吐出する印刷媒体の列設方向略中央位置に追従してヘッドモジュールの列設方向移動を行うセンタリング制御と、使用するヘッドモジュールを任意に交換するモジュール交換制御とのうちの少なくとも一つを行う制御ユニットを備える場合は、モード切換制御により、各印刷モードに最適な列設方向位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、センタリング制御により、各印刷媒体の列設方向略中央位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、モジュール交換制御により、ノズルの状況や使用時間に応じて、使用中のヘッドモジュールと待機中のヘッドモジュールが自動的に移動して交換されることとなる。これにより、印刷作業を迅速に行うことができ、作業効率や印刷品質を著しく向上させることができる。

また、適用する印刷モードを選択する印刷モード入力装置を備えると共に、モード切換制御を行う際に、直交方向前後の各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって列設方向にずらして配置し、直交方向一側の前側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ前側ドットライン部と、直交方向他側の後側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ後側ドットライン部とが列設方向同列上に連設されることにより、列設方向一列のドットラインが形成されて直交方向に列設される第一印刷モードと、各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部とが列設方向の異なる列上に配置されることにより、列設方向二列のドットラインが第一印刷モードと略同じドット密度で形成されて直交方向に列設される第二印刷モードと、各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが列設方向同列上で交互に配置されることにより、列設方向一列のドットラインが第一印刷モード、第二印刷モードよりも高いドット密度で形成されて直交方向に列設される第三印刷モードとを切り換える場合は、印刷モード入力装置からの印刷モード信号に基づいて、第一印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を列設方向同列上に連設することにより、列設方向のドット数が前側ドットライン部と後側ドットライン部を併せたものになって広幅印刷が可能となり、第二印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を列設方向の異なる列上に配置することにより、直交方向のドット数が第一印刷モードの倍となる高速印刷が可能となり、第三印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットを列設方向同列上で交互に配置することにより、列設方向のドット数が第一印刷モード、第二印刷モードの倍となる高密度印刷が可能となる。これにより、印刷モード入力装置で予め選択された印刷モード信号に基づいて前側ドットライン部と後側ドットライン部の配置位置や各ドットラインのドットの大きさを変えるだけの簡単な制御構成によって、前述した広幅印刷、高速印刷、高密度印刷を自在に行うことができ、制御ユニットや、印刷モード切換のためのヘッドモジュールの駆動構成などを簡素化し、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。

また、第一印刷モードでは、直交方向視で、隣接する前側ヘッドモジュールと後側ヘッドモジュールとの間に、各ヘッドモジュールの所定数のノズルが重なるノズル重複域が形成され、ノズル重複域における前後のヘッドモジュールの一方のみからインク滴を吐出させる場合は、ノズル重複域において適正なヘッドモジュールからインク滴を吐出させることにより、直交方向視で前側ドットライン部と後側ドットライン部との間を、列設方向同列上の所定数のドットで接続することができる。これにより、たとえ、直交方向視で、ヘッドユニットの変形等によって前後のヘッドモジュールが互いに列設方向に離間したり、隣接するヘッドモジュールの列設方向内端部にノズル詰まりが発生したりしても、前側ドットライン部と後側ドットライン部との間にドット抜けが発生するのを抑止することができる。

また、第一印刷モードでは、印刷媒体の幅が、前側ヘッドモジュールによる印刷領域の幅、後側ヘッドモジュールによる印刷領域の幅の少なくとも一方より狭いと、第一印刷モードを解除すると共に、印刷媒体よりも幅広の印刷領域を有するヘッドモジュールを、印刷媒体の全幅を印刷可能な位置まで列設方向に移動させることにより、単一のヘッドモジュールで印刷する単一モジュール印刷動作を行う場合は、隣接するヘッドモジュールの列設方向内端部を使用することなく、ヘッドモジュールの列設方向内部を使用して印刷することができる。これにより、隣接するヘッドモジュールの列設方向内端部にノズル詰まりが発生しても、印刷部にドット抜けが発生するのを抑止することができる。

また、印刷媒体をヘッドユニットまで搬送する搬送部材の列設方向のずれ量を検知する斜行センサを備えると共に、第三印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが列設方向同列上で交互に配置されるように、斜行センサで検知したずれ量から求めた搬送部材の傾斜角に基づいて、各ヘッドモジュールを列設方向に互いに離間移動させる斜行対応動作を行う場合は、斜行センサからのずれ信号に基づいて、前後のヘッドモジュールがそれぞれ自動的に列設方向に移動され、前側ドットライン部と後側ドットライン部との間のドットの重なりを軽減させることができる。これにより、たとえ搬送部材の斜行によって印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されてきても、大きなドットずれの発生を抑えることができ、印刷品質を大きく向上させることができる。

また、印刷媒体の列設方向位置を検知する位置センサを備えると共に、センタリング制御を行う際に、直交方向視で印刷媒体とヘッドモジュールの列設方向略中央位置が略一致するように、位置センサで検知した列設方向位置に基づいて、各ヘッドモジュールを列設方向に移動させるセンタリング動作を行う場合は、位置センサからの列設方向位置信号に基づいて、前後のヘッドモジュールがそれぞれ自動的に列設方向に移動され、各ヘッドモジュールが常に印刷媒体の列設方向略中央位置となるように印刷媒体に追従する。これにより、印刷部が列設方向にずれることがなく、印刷品質を大きく向上させることができる。

また、ヘッドモジュールのノズルの吐出状況を検知するノズルセンサを備えると共に、モジュール交換制御を行う際に、ノズルセンサからのノズル異常の異常発生信号に基づいて、異常が発生したヘッドモジュールを待機中のヘッドモジュールに交換する第一メンテナンス動作と、各ヘッドモジュール使用開始後の経過時間信号に基づいて、所定の累積使用時間毎に、使用中のヘッドモジュールを待機中のヘッドモジュールに交換する第二メンテナンス動作との少なくとも一方を行う場合は、第一メンテナンス動作では、異常発生信号に基づいて前後のヘッドモジュールがそれぞれ自動的に列設方向に移動し、待機位置にあって正常なヘッドモジュールが使用位置に設定され、第二メンテナンス動作では、経過時間信号に基づいて前後のヘッドモジュールがそれぞれ自動的に列設方向に移動し、待機位置にあって保守管理済みのヘッドモジュールが使用位置に設定されるようにしている。これにより、第一メンテナンス動作により、印刷作業中のノズル詰まり等のトラブルに迅速に対応して、印刷作業の作業効率を著しく向上させることができ、第二メンテナンス動作により、複数のヘッドモジュールを定期的に交換するようにして、使用せずに長時間放置していたためにインクが乾いてノズル詰まりが発生するのを抑止することができる。

また、モジュール移動機構が、各ヘッドモジュールを固定する複数のベース部材と、複数のベース部材の列設方向に複数横架されるガイド軸と、ガイド軸の両端を固定支持する一対の支持フレーム部材と、ガイド軸に軸心方向摺動可能に取り付けられると共に、ベース部材が連結固定される摺動軸受けと、摺動軸受けを支持フレーム部材間でガイド軸に沿って列設方向に摺動させる摺動駆動部とを有する場合は、ヘッドモジュールを載置固定した複数のベース部材が、支持フレーム部材間で列設方向に横架されたガイド軸上を、摺動軸受けを介して列設方向摺動可能に配置されるという簡単な構成で、モジュール移動機構を形成することができる。これにより、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、モジュール移動機構を組み込むヘッドユニットのコンパクト化も図ることができる。

また、ガイド軸に、隣接する直交方向前後のベース部材の間に介設されると共に、両ベース部材に連結固定された各摺動軸受けを軸心方向摺動可能に取り付けるための単一の共通ガイド軸を含む場合は、直交方向前後のベース部材の間のガイド軸を単一の共通ガイド軸のみとし、この共通ガイド軸に、摺動軸受けを介して前後のベース部材を列設方向摺動可能に配置するため、直交方向前後のベース部材間の距離を縮めることができる。これにより、たとえ搬送部材の斜行によって印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されてきても、各ベース部材上にある前後のヘッドモジュール間の距離が短いため、前側ヘッドモジュールによるドットと後側ヘッドモジュールによるドットとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

また、摺動駆動部が、各ヘッドモジュールに連結される摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔に、ヘッドモジュール毎に設けた電動モータのモータ軸に連結されるボールネジを螺挿し、モータ軸を回転駆動させることにより、摺動軸受けと一緒に各ヘッドモジュールを列設方向に摺動させるボールネジ機構を有する場合は、各ヘッドモジュールに設けた摺動軸受けを、電動モータによるボールネジの回転によって列設方向に移動させるという簡単な構成で、摺動駆動部を形成することができる。これにより、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、摺動駆動部を組み込むヘッドユニットの一層のコンパクト化も図ることができる。

また、摺動駆動部は、直交方向前後二列のヘッドモジュールのうちの一方のヘッドモジュールに連結される摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔に、一方のヘッドモジュールに設けた単一の電動モータのモータ軸に連結されるボールネジを螺挿し、モータ軸を回転駆動させることにより、摺動軸受けと一緒に一方のヘッドモジュールをガイド軸に沿って列設方向に移動させるボールネジ機構と、支持フレーム部材近傍に軸支された一対のプーリ間にタイミングベルトを巻回し、一方のヘッドモジュールに面するベルト部分に、一方のヘッドモジュールの摺動軸受けを連結すると共に、他方のヘッドモジュールに面するベルト部分に、他方のヘッドモジュールの摺動軸受けを連結することにより、一方のヘッドモジュールの列設方向移動に追従して他方のヘッドモジュールも列設方向の反対側に移動させるタイミングベルト機構とを有する場合は、一方のヘッドモジュールを、電動モータにより回転駆動されるボールネジを介して、摺動軸受けと一緒に列設方向に移動させ、他方のヘッドモジュールは、この摺動軸受けに連結されたタイミングベルトを介して、別の摺動軸受けと一緒に列設方向に移動させるという簡単な構成で、摺動駆動部を形成することができる。これにより、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、摺動駆動部を組み込むヘッドユニットの一層のコンパクト化も図ることができる。

更に、駆動源としては、一方のヘッドモジュールに設けた単一の電動モータだけで済み、直交方向前後二列のヘッドモジュールを別々の電動モータで駆動させるのに比べ、装置コストの低減やヘッドユニットのコンパクト化を更に進めることができる。

また、モジュール移動機構が、各ヘッドモジュールを載置固定する複数のベース部材と、複数のベース部材の直交方向前後において列設方向に複数横架されるガイド軸と、ガイド軸の両端を固定支持する支持フレーム部材と、ガイド軸に軸心方向摺動可能に取り付けられると共に、ベース部材が連結固定される摺動軸受けと、隣接する直交方向前後のベース部材の間に介設されると共に、互いに逆回転のネジから成る正回転ネジ部と逆回転ネジ部が外周に刻設された単一の共通ボールネジを含み、正回転ネジ部と逆回転ネジ部を、両ベース部材の各摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔にそれぞれ螺挿した上で、共通ボールネジの一端に連結されたモータ軸を電動モータによって回転駆動させることにより、摺動軸受けと一緒に各ヘッドモジュールを互いに列設方向の反対側に摺動させる摺動駆動部とを有する場合は、各ヘッドモジュールを、電動モータにより回転駆動される共通ボールネジを介して、摺動軸受けと一緒に互いに列設方向の反対側に摺動させるという簡単な構成で、摺動駆動部を形成することができる。これにより、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、摺動駆動部を組み込むヘッドユニットの一層のコンパクト化も図ることができる。

更に、直交方向前後のベース部材の間には単一の共通ボールネジのみを設け、この共通ボールネジに、摺動軸受けを介して前後のベース部材を列設方向摺動可能に配置するため、直交方向前後のベース部材間の距離を縮めることができる。これにより、たとえ搬送部材の斜行によって印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されてきても、各ベース部材上にある前後のヘッドモジュール間の距離が短いため、前側ヘッドモジュールによるドットと後側ヘッドモジュールによるドットとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

加えて、駆動源としては、共通ボールネジに設けた単一の電動モータだけで済み、直交方向前後二列のヘッドモジュールを別々の電動モータで駆動させるのに比べ、装置コストの低減やヘッドユニットのコンパクト化を更に進めることができる。

また、ヘッドユニットでは、各ヘッドモジュールにインクを供給するインクチューブとノズルからのインク滴の吐出制御を行う電気ケーブルとを有する供給系経路部を、支持フレーム部材を挟んで、電動モータを設けた駆動系配置部と列設方向反対側に配置する場合は、供給系経路部と駆動系配置部が互いに干渉することがなく、周辺空間を大きく確保することができる。これにより、ヘッドユニットの組み立て時やメンテナンス時における供給系経路部、駆動系配置部へのアクセスが容易となり、組み立て作業性、メンテナンス性の大幅な向上を図ることができる。

また、ヘッドモジュールが、直交方向に並設された２個のヘッドモジュールにより構成される場合は、３個以上のヘッドモジュールを並設するのに比べ、より簡単な構成でヘッドユニットを形成することができる。これにより、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、ヘッドユニットのコンパクト化も図ることができる。

（請求項１６）
上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット印刷装置は、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッドを、搬送方向に並設して成るヘッドモジュールと、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して幅方向に移動させるモジュール移動機構とを有するヘッドユニットを備えている。

そして、ヘッドユニットが、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッドを、搬送方向に並設して成るヘッドモジュールを有することによって、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドを所定のヘッドモジュールに集約して配置できるため、このヘッドモジュールの幅方向位置を調整するだけでドットライン部の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができる。

更に、ヘッドユニットが、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して幅方向に移動させるモジュール移動機構を有することによって、様々な印刷モードに対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドをヘッドモジュール毎に幅方向に移動できるため、ドットライン部の形成位置を一層細かく変更することができる。

従って、このようなヘッドモジュールとモジュール移動機構とを有するヘッドユニットを備えることによって、前述した広幅印刷、高速印刷、高密度印刷などの各印刷モードで印刷を行う際に、ヘッドユニット全体を各印刷モード専用のヘッドユニットに交換する必要がなくなり、使用するヘッドユニットの種類を最小限にして、部品コスト、部品の管理コスト、在庫コストのいずれも大きく低減することができる。しかも、前述の如く、高密度印刷を、搬送方向に大きく離間した前側ヘッドモジュールと後側ヘッドモジュールによる各ドットを幅方向同列上に交互に配置して行う際に、たとえベルトなどの搬送部材の斜行のせいで印刷媒体が幅方向一側に徐々にずれて搬送されてきた場合であっても、各ヘッドモジュールの幅方向位置を調整するだけで、前側ヘッドモジュールによるドットと後側ヘッドモジュールによるドットとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット印刷方法は、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッドを、前記搬送方向に並設することにより、ヘッドモジュールを形成する第一準備工程と、モジュール移動機構により、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して幅方向に移動させる第二準備工程とを備えている。

そして、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッドを、前記搬送方向に並設することにより、ヘッドモジュールを形成する第一準備工程を備えることによって、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドを所定のヘッドモジュールに集約して配置できるため、このヘッドモジュールの幅方向位置を調整するだけでドットライン部の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができる。

更に、モジュール移動機構により、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して幅方向に移動させる第二準備工程を備えることによって、様々な印刷モードに対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドをヘッドモジュール毎に幅方向に移動できるため、ドットライン部の形成位置を一層細かく変更することができる。

従って、このような第一準備工程、第二準備工程を連続して行うことで、前述した広幅印刷、高速印刷、高密度印刷などの各印刷モードで印刷を行う際に、ヘッドユニット全体を各印刷モード専用のヘッドユニットに交換する必要がなくなり、使用するヘッドユニットの種類を最小限にして、部品コスト、部品の管理コスト、在庫コストのいずれも大きく低減することができる。しかも、前述の如く、高密度印刷を、幅方向に大きく離間した前側ヘッドモジュールと後側ヘッドモジュールによる各ドットを幅方向同列上に交互に配置して行う際に、たとえベルトなどの搬送部材の斜行のせいで印刷媒体が幅方向一側に徐々にずれて搬送されてきた場合であっても、各ヘッドモジュールの幅方向位置を調整するだけで、前側ヘッドモジュールによるドットと後側ヘッドモジュールによるドットとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット印刷方法は、ヘッドユニットにおいて、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設するヘッドを搬送方向に並設して成るヘッドモジュールを複数設け、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから幅方向に独立して移動可能なヘッドユニットを準備する準備工程と、その後、印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御、印刷媒体の幅方向略中央位置に追従してヘッドモジュールの幅方向移動を行うセンタリング制御、使用するヘッドモジュールを任意に交換するモジュール交換制御のうちの少なくとも一つを、制御ユニットで制御して行う制御工程とを備えている。

そして、ヘッドユニットにおいて、インク滴を印刷媒体に吐出するノズルが印刷媒体の搬送方向と直交する幅方向に列設するヘッドを搬送方向に並設して成るヘッドモジュールを複数設け、複数のヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから幅方向に独立して移動可能なヘッドユニットを準備する準備工程を備えることによって、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドを所定のヘッドモジュールに集約して配置できるため、このヘッドモジュールの幅方向位置を調整するだけでドットライン部の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができる。しかも、様々な印刷モードに対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッドをヘッドモジュール毎に幅方向に移動できるため、ドットライン部の形成位置を一層細かく変更することができる。

更に、準備工程の後、印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御、印刷媒体の幅方向略中央位置に追従してヘッドモジュールの幅方向移動を行うセンタリング制御、使用するヘッドモジュールを任意に交換するモジュール交換制御のうちの少なくとも一つを、制御ユニットで制御する制御工程を備えることによって、印刷作業を迅速に行うことができ、作業効率や印刷品質を著しく向上させることができる。すなわち、モード切換制御により、各印刷モードに最適な幅方向位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、センタリング制御により、各印刷媒体の幅方向略中央位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、モジュール交換制御により、ノズルの状況や使用時間に応じて、使用中のヘッドモジュールと待機中のヘッドモジュールが自動的に移動して交換されることとなる。

また、制御工程において、ヘッドモジュールを幅方向にずらして配置し、搬送方向前方の前側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ前側ドットライン部と、搬送方向後方の後側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ後側ドットライン部とが幅方向同列上に連設されることにより、幅方向一列のドットラインが形成されて搬送方向に列設される第一印刷モード、各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって搬送方向視で幅方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部とが異なる列上に配置されることにより、幅方向二列のドットラインが第一印刷モードと略同じドット密度で形成されて搬送方向に列設される第二印刷モード、及び各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって搬送方向視で幅方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが幅方向同列上で交互に配置されることにより、幅方向一列のドットラインが第一印刷モード、第二印刷モードよりも高いドット密度で形成されて搬送方向に列設される第三印刷モードのうちから、適用する印刷モードを印刷モード入力装置より入力して選択する第一制御工程と、制御ユニットのモード切換制御によって、第一制御工程で選択した印刷モードに基づき、各ヘッドモジュールの幅方向位置とインク滴の吐出条件が設定される第二制御工程と、ヘッドモジュール、及びモジュール移動機構を有するヘッドユニットを通過する印刷媒体上にヘッドユニットの各ヘッドモジュールのノズルからインク滴を吐出して印刷を行う第三制御工程とを備えている。

そして、制御工程において、前述の第一制御工程を備えることによって、印刷モード入力装置からの印刷モード信号に基づいて、第一印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を幅方向同列上に連設することにより、幅方向のドット数が前側ドットライン部と後側ドットライン部を併せたものになって広幅印刷が可能となり、第二印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を幅方向の異なる列上に配置することにより、搬送方向のドット数が第一印刷モードの倍となる高速印刷が可能となり、第三印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットを幅方向同列上で交互に配置することにより、幅方向のドット数が第一印刷モード、第二印刷モードの倍となる高密度印刷が可能となる。

更に、制御ユニットのモード切換制御によって、第一制御工程で選択した印刷モードに基づき、各ヘッドモジュールの幅方向位置とインク滴の吐出条件が設定される第二制御工程を備えることによって、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。すなわち、印刷モード入力装置で予め選択された印刷モード信号に基づいて、各印刷モードに最適な幅方向位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、広幅印刷、高速印刷、高密度印刷を自在に行うことができ、制御ユニットや、印刷モード切換のためのヘッドモジュールの駆動構成などを簡素化することができる。

加えて、ヘッドモジュール、及びモジュール移動機構を有するヘッドユニットを通過する印刷媒体上にヘッドユニットの各ヘッドモジュールのノズルからインク滴を吐出して印刷を行う第三制御工程を備えることによって、低コスト、高品質の印刷が可能となる。すなわち、印刷作業中は、ヘッドユニット自体は固定したままで、印刷媒体の印刷面をインク滴の吐出先まで移動して印刷を行うことができるため、印刷媒体を固定してヘッドユニットの方を動かして印刷を行う場合に比べ、ヘッドユニット移動のための大型の装置が不要となって装置コストが減少し、印刷品質も向上する。しかも、印刷媒体に文字、図形、記号など（以下、「文字等」とする）を印刷することができる。すなわち、搬送方向に移動する印刷媒体上にノズルからインク滴を吐出して列状のドットラインを形成し、このドットラインを幅方向に列設させるようにして、所定の文字等を印刷媒体上に印刷することができる。

本発明に係わるインクジェット印刷装置は、低コストで様々な印刷モードに対応でき、しかも、印刷媒体の斜行等に対しても高い印刷品質を確保できるものとなっている。

本発明に係わるインクジェット印刷装置の全体構成を示す図であって、図１（ａ）は印刷装置の側面図、図１（ｂ）は同じく平面図である。 印刷処理部の側面図であって、図２（ａ）はメンテナンス時の側面図、図２（ｂ）は維持ユニットが後退しヘッドユニットが上昇した状態の側面図、図２（ｃ）はヘッドユニットが下降して印刷準備が完了した状態の側面図である。 ヘッドユニットの斜視図であって、図３（ａ）は直交方向前後のヘッドモジュールを列設方向にずらして配置した状態の斜視図、図３（ｂ）は直交方向前後のヘッドモジュールを直交方向視で重ねて配置した状態の斜視図である。 ヘッドユニットの平面模式図であって、図４（ａ）は直交方向前後のヘッドモジュールを列設方向にずらして配置した状態の平面模式図、図４（ｂ）は直交方向前後のヘッドモジュールを直交方向視で重ねて配置した状態の平面模式図、図４（ｃ）は千鳥状のノズル列の平面模式図である。 別形態のモジュール移動機構を有するヘッドユニットの平面模式図であって図５（ａ）はタイミングベルト機構を有するヘッドユニットの平面模式図、図５（ｂ）は互いに逆回転のネジが外周に刻設された共通ボールネジを有するヘッドユニットの平面模式図である。 印刷装置の制御構成を示すブロック図である。 モード切換制御の説明図であって、図７（ａ）は第一印刷モードのドット分布状況を示す模式図、図７（ｂ）は第二印刷モードのドット分布状況を示す模式図、図７（ｃ）は第三印刷モードのドット分布状況を示す模式図である。 ヘッドユニットの平面模式図であって、図８（ａ）は第一印刷モード時のヘッドユニットの平面模式図、図８（ｂ）は単一モジュール印刷動作を行う場合のヘッドユニットの平面模式図である。 ベルト斜行時のドットずれの説明図であって、図９（ａ）はベルト斜行時のインクジェット印刷装置の平面図、図９（ｂ）はベルト斜行時の印刷部のドット分布状況を示す模式図、図９（ｃ）はセンタリング動作後の印刷部のドット分布状況を示す模式図である。 センタリング制御の説明図であって、図１０（ａ）はヘッドモジュールを左方に移動して印刷媒体に追従した場合のヘッドユニットの平面模式図、図１０（ｂ）はヘッドモジュールを右方に移動して印刷媒体に追従した場合のヘッドユニットの平面模式図、図１０（ｃ）はヘッドモジュールと印刷媒体の列設方向略中央位置が不一致の場合のヘッドユニットの平面模式図である。 モジュール交換制御の説明図であって、図１１（ａ）は交換前の各ヘッドモジュールの位置を示すヘッドユニットの平面模式図、図１１（ｂ）は交換後の各ヘッドモジュールの位置を示すヘッドユニットの平面模式図である。 印刷手順を示すフローチャートであって、図１２（ａ）は全体手順を示すフローチャート、図１２（ｂ）は準備工程の詳細手順を示すフローチャート、図１２（ｃ）は制御工程の詳細手順を示すフローチャートである。 印刷制御手順全体を示すフローチャートである。 センタリング制御の手順を示すフローチャートである。 モジュール交換制御の手順を示すフローチャートである。 モード切換制御の手順を示すフローチャートである。

以下、インクジェット印刷装置及びインクジェット印刷方法に関する本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、図１、２の矢印Ｆで示す方向を前方、矢印Ｒで示す方向を右方、及び矢印Ｔで示す方向を上方とし、以下で述べる各部の位置や方向等はこの前方、右方、及び上方を基準とするものである。

まず、本発明を適用したインクジェット印刷装置であって、印刷媒体であるせんべい等の食品９上に可食性インクを吐出して印刷作業を行う印刷装置１の全体構成について、図１により説明する。なお、ここでの使用態様は、本発明を適用したインクジェット印刷装置の一例にすぎず、この態様に特に限定されるものではない。

印刷装置１は、印刷媒体である食品９上に可食性インクを吐出して文字等を印刷する印刷処理部２と、左側面視で時計方向に回転するベルト１０の上面に食品９を載せて印刷処理部２の直下まで搬送するベルト搬送部３とを備えている。なお、本実施例では、直交方向２０の後側が食品９搬送方向であり、この直交方向２０と直交する列設方向２１が左右方向となっている。

そして、このうちの印刷処理部２は、ベルト搬送部３の前後略中央にあって、可食性インクを吐出するノズルが形成されたヘッド４１、４２、４４、４５を有するヘッドユニット４と、これらのヘッド４１、４２、４４、４５に可食性インクを供給するインク供給部５と、ヘッドユニット４やインク供給部５が取り付けられる印刷ユニット６と、ヘッドユニット４やインク供給部５に対し、各種信号に基づいて、可食性インクの供給、可食性インクを吐出する駆動電力の制御、及び前後のヘッド４１、４２から成る前側ヘッドモジュール４３と前後のヘッド４４、４５から成る後側ヘッドモジュール４６を列設方向２１にそれぞれ独立して移動させる移動電力の制御などを行う制御ユニット７と、前述したヘッドユニット４にヘッドクリーニング等のメンテナンス作業を施す維持ユニット８とが組み合わせて構成される。

また、ベルト搬送部３においては、前述の印刷処理部２を間に挟んで前後に回転可能に配置される入口ローラ１１と出口ローラ１２、両ローラ１１、１２間の途中部の前後に配置された第一アイドラローラ１３と第二アイドラローラ１６、及び両アイドラローラ１３、１６間の前後に配置されたテンションローラ１４と駆動ローラ１５が、いずれも軸心を左右方向にして配置されている。これらのローラ１１〜１６に前述のベルト１０が巻回されると共に、このベルト１０を左右から挟むようにして左右一対の装置フレーム２５、２６が配置され、この装置フレーム２５、２６間に、前述のローラ１１〜１６が前後回転可能に軸支されている。

そして、装置フレーム２５、２６には、入口ローラ１１近傍に左右一対の入口整列ガイド２３、２３が配置され、出口ローラ１２近傍に左右一対の出口整列ガイド２４、２４が配置されている。

これにより、ベルト１０によって搬送される食品９が、入口２９と出口３０でベルト１０から列設方向２１にはみ出ようとしても、左右の入口整列ガイド２３、２３と出口整列ガイド２４、２４の内側面によってベルト１０の列設方向内側に向かって押し戻され、食品９のベルト１０の列設方向端からの落下を抑止することができる。

更に、テンションローラ１４は、前方の第一アイドラローラ１３の軸心１３ａを中心にして前後揺動可能な側面視三角形状のテンションフレーム１７に軸支され、このテンションフレーム１７の後端は、テンションバネ１８を介して下方に弾性的に牽引されており、ベルト１０において駆動ローラ１５の外周下面から第一アイドラローラ１３の外周後面にかけて巻回されている部分を、テンションローラ１４の外周前面によって後方から押圧できるようにして、テンションユニット１９が形成されている。

これにより、ベルト１０に所定の張力を常時付与することができ、ベルト１０の緩みを軽減してスリップ等の発生を抑制し、ベルト搬送部３の搬送精度を向上させることができる。

加えて、印刷処理部２の直前位置のベルト１０の上方には、食品９の列設方向位置を検知する位置センサとしてカメラ２７が設置されている。更に、このカメラ２７よりも前方の装置フレーム２５、２６には、光や音波を送受信可能な送信機２８ａと受信機２８ｂが取り付けられて成る搬送位置センサ２８が設置されている。この搬送位置センサ２８によると、ベルト１０によって搬送されてきた食品９が送信機２８ａと受信機２８ｂ間を通過して光や音波を遮断することにより、食品９の直交方向位置を検知することができる。

これにより、カメラ２７によって得られた画像から、ベルト１０上の食品９の直交方向、列設方向の位置を求めることができ、その信号を基に、列設方向中央からのずれ量を求めて後述するセンタリング制御を行ったり、各ヘッドモジュール４３、４６を列設方向の所定位置に移動させて後述するモード切換制御を行ったりすることができる。

次に、このような印刷装置１の各種印刷制御を行うヘッドユニット４の構成について、図３乃至図５により説明する。
図３、図４に示すように、ヘッドユニット４は、矩形板状の基盤４０と、この基盤４０上で直交方向２０に並設して成るヘッドモジュール４３、４６と、このヘッドモジュール４３、４６をそれぞれ独立して列設方向２１に移動させるモジュール移動機構４７とを有している。

そして、前側ヘッドモジュール４３は、前述の如く、前ヘッド４１と後ヘッド４２とから構成され、前ヘッド４１には、イエローのインク滴を吐出するノズル列Ｙとマゼンダのインク滴を吐出するノズル列Ｍとが前後に形成され、後ヘッド４２には、シアンのインク滴を吐出するノズル列Ｃとブラックのインク滴を吐出するノズル列Ｋとが前後に形成されている。

これにより、ヘッド一つで二色印刷を行うことができ、前後二個のヘッド４１、４２によってカラー印刷ができるようにしている。なお、図４（ｃ）に示すように、ノズル列Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれも、列設方向で隣接するノズル４８が直交方向２０に交互に一本ずつ配置される、いわゆる千鳥状に形成された前後二列のノズル列４９，５０から構成されており、各色のノズル４８の列設方向ピッチを小さくしてドット密度を高めるようにしている。

後側ヘッドモジュール４６についても同様に、前ヘッド４４と後ヘッド４５とから構成され、前ヘッド４４には、ノズル列Ｍとノズル列Ｙとが前後に形成され、後ヘッド４５には、ノズル列Ｋとノズル列Ｃとが前後に形成されており、前後二個のヘッド４４、４５によってカラー印刷ができるようにしている。そして、ノズル列Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにいずれも、前後二列のノズル列４９，５０から構成されており、ドット密度を高めるようにしている。

なお、ヘッド４１、４２、４４、４５のいずれも、その長手方向が直交方向２０に対して直交するようにされ、ノズル列Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの全てが、列設方向２１に沿うように配置されている。

また、モジュール移動機構４７においては、基盤４０の左右側部には、互いに平行な左右一対の支持フレーム部材５１、５２が直交方向に延設され、この左右の支持フレーム部材５１、５２の間には、互いに平行な３本のガイド軸５３、５４、５５が列設方向に横架され、このガイド軸５３、５４、５５のいずれの両端も、支持フレーム部材５１、５２に固定支持されている。

このうちのガイド軸５３の左部には、摺動軸受け５６が軸心方向摺動可能に外嵌される一方、ガイド軸５３、５４の右部には、摺動軸受け５７が、軸心方向摺動可能にガイド軸５３、５４間に介設されている。そして、これら左右の摺動軸受け５６、５７間に、ベース部材である矩形板状の前側ヘッドベース６０が橋架されるようにして連結固定され、この前側ヘッドベース６０上に、前述の前ヘッド４１と後ヘッド４２が前後に立設されて前側ヘッドモジュール４３が形成されている。

同様に、ガイド軸５４、５５の左部には、摺動軸受け５８が軸心方向摺動可能にガイド軸５４、５５間に介設される一方、ガイド軸５５の右部には、摺動軸受け５９が軸心方向摺動可能に外嵌されている。そして、これら左右の摺動軸受け５８、５９間にも、ベース部材である矩形板状の後側ヘッドベース６１が橋架されるようにして連結固定され、この後側ヘッドベース６１上に、前述の前ヘッド４４と後ヘッド４５が前後に立設されて後側ヘッドモジュール４６が形成されている。

更に、基盤４０の左部には、摺動軸受け５６、５７、５８、５９を支持フレーム部材５１、５２間でガイド軸５３、５４、５５に沿って列設方向に摺動させる摺動駆動部６２が設けられている。

この摺動駆動部６２においては、基盤４０上で支持フレーム部材５１より左方には、前後に電動モータ６３、６４が固設され、これら電動モータ６３、６４からは、それぞれモータ軸６３ａ、６４ａが右方に延設され、その先部には、ヘッドモジュール４３、４６毎に設けたボールネジ６５、６６の左端部がそれぞれ連結されている。

そして、これらのボールネジ６５、６６の右部が、それぞれ、前述した前側ヘッドモジュール４３の摺動軸受け５６の列設方向２１に形成されたネジ孔５６ａと、後側ヘッドモジュール４６の摺動軸受け５８の列設方向２１に形成されたネジ孔５８ａとに螺挿されて、ボールネジ機構６７が形成されている。

これにより、電動モータ６３、６４を駆動すると、モータ軸６３ｓ、６４ａが回転し、ボールネジ６５、６６も、それぞれネジ孔５６ａ、５８ａ内で回転し、この回転運動が、摺動軸受け５６、５８の列設方向への摺動運動に変換されることにより、摺動軸受け５６、５８と一緒に各ヘッドモジュール４３、４６をそれぞれ独立して列設方向に移動させることができる。

加えて、前述のガイド軸５３、５４、５５のうちで、隣接する直交方向２０前後のヘッドベース６０、６１間に介設されるガイド軸５４には、前側ヘッドベース６０に連結固定される摺動軸受け５７と、後側ヘッドベース６１に連結固定される摺動軸受け５８とが、ともに軸心方向摺動可能に取り付けられており、単一の共通ガイド軸として機能している。

これにより、前後のヘッドベース６０、６１毎に前後一対のガイド軸を設ける場合のように、ヘッドベース６０、６１の間に２本のガイド軸を配置するのに比べ、直交方向２０前後のヘッドベース６０、６１間の距離を縮めることができるため、たとえ、後で詳述するように、ベルト１０の斜行によって食品９が列設方向２１一側に徐々にずれて搬送されてきても、各ヘッドベース６０、６１上にある前後のヘッドモジュール４３、４６間の距離が短くなり、前側ヘッドモジュール４３によるドットと後側ヘッドモジュール４６によるドットとの間の重なりを軽減させることができる。

以上のような構成により、各ヘッドモジュール４３、４６を載置固定した複数のヘッドベース６０、６１が、支持フレーム部材５１、５２間で列設方向に横架されたガイド軸５３、５４、５５上を、摺動軸受け５６〜５９を介して列設方向２１に摺動可能に配置されるという簡単な構成で、モジュール移動機構４７を形成し、更に、各ヘッドモジュール４３、４６に設けた摺動軸受け５６〜５９を、電動モータ６３、６４によるボールネジ６５、６６の回転によって列設方向２１に移動させるという簡単な構成で、摺動駆動部を形成することができ、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図ることができる。

ここで、前述の如く、基盤４０の左部には、電動モータ６３、６４やボールネジ６５、６６を有する摺動駆動部６２が配置されて駆動系配置部６８が形成される一方、支持フレーム部材５１、５２を挟んで駆動系配置部６８と列設方向反対側には、各ヘッドモジュール４３、４６のインクポート７０、７２に可食性インクを供給するためのインクチューブ７１、７３と、ノズル４８からのインク滴の吐出制御を行う電気ケーブル３７、３８とを有する供給系経路部６９が配置されている。

これにより、供給系経路部６９と駆動系配置部６８が互いに干渉することがなく、周辺空間を大きく確保することができ、ヘッドユニット４の組み立て時やメンテナンス時における供給系経路部６９、駆動系配置部６８へのアクセスが容易となり、組み立て作業性、メンテナンス性の大幅な向上を図ることができる。

また、以上のような構成のモジュール移動機構４７の別形態について説明する。
図５（ａ）に示すヘッドユニット４Ａには、別形態のモジュール移動機構４７Ａが設けられており、このモジュール移動機構４７Ａでは、前述のモジュール移動機構４７と同様、左右の支持フレーム部材５１、５２間に、互いに平行な３本のガイド軸５３、５４、５５が列設方向に横架され固定支持されている。

このうちのガイド軸５３、５４の左右部に、それぞれ、摺動軸受け５６、５７が軸心方向摺動可能に外嵌されて、これら左右の摺動軸受け５６、５７の間には、前後にヘッド４１、４２が立設された前側ヘッドベース６０が橋架されており、同様に、ガイド軸５４、５５の左右部に、それぞれ、摺動軸受け５８、５９が軸心方向摺動可能に外嵌されて、これら左右の摺動軸受け５８、５９の間にも、前後にヘッド４４、４５が立設された後側ヘッドベース６１が橋架されている。

そして、これら摺動軸受け５６、５７、５８、５９を列設方向に摺動させる摺動駆動部６２Ａは、直交方向前後二列のヘッドモジュール４３、４６のうちの後側ヘッドモジュール４６に連結される摺動軸受け５８の列設方向２１に形成されたネジ孔５８ａに、後側ヘッドモジュール４６に設けた単一の電動モータ６４のモータ軸６４ａに連結されるボールネジ６６を螺挿し、モータ軸６４ａを回転駆動させることにより、摺動軸受け５８と一緒に後側ヘッドモジュール４６をガイド軸５４、５５に沿って列設方向２１に移動させるボールネジ機構６７Ａを有し、更に、このボールネジ機構６７Ａに加えて以下のタイミングベルト機構３９も有している。

このタイミングベルト機構３９においては、左右の支持フレーム部材５１、５２の外側近傍に軸支された一対のプーリ７４、７５間にタイミングベルト７６が巻回され、後側ヘッドモジュール４６に面するベルト部分７６ｂに、後側ヘッドモジュール４６の摺動軸受け５８が連結されると共に、前側ヘッドモジュール４３に面するベルト部分７６ａに、前側ヘッドモジュール４３の摺動軸受け５７が連結されることにより、後側ヘッドモジュール４６の列設方向２１移動に追従して、前側ヘッドモジュール４３も列設方向２１で反対側に移動させることができる。

これにより、後側ヘッドモジュール４６を、電動モータ６４により回転駆動されるボールネジ６６を介して、摺動軸受け５８と一緒に列設方向２１に移動させ、前側ヘッドモジュール４３は、この摺動軸受け５８に連結されたタイミングベルト７６介して、別の摺動軸受け５７と一緒に列設方向２１に移動させるという簡単な構成で、摺動駆動部６２Ａを形成することができ、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、摺動駆動部６２Ａを組み込むヘッドユニット４Ａの一層のコンパクト化も図ることができる。

更に、駆動源としては、後側ヘッドモジュール４６に設けた単一の電動モータ６４だけで済み、前述の摺動駆動部６２のように、直交方向前後二列のヘッドモジュール４３、４６を別々の電動モータ６３、６４で駆動させるのに比べ、装置コストの低減やヘッドユニット４Ａのコンパクト化を更に進めることができる。

図５（ｂ）に示すヘッドユニット４Ｂには、別形態のモジュール移動機構４７Ｂが設けられており、このモジュール移動機構４７Ｂでは、前述のモジュール移動機構４７、４７Ａと同様、左右の支持フレーム部材５１、５２間に、互いに平行なガイド軸５３、５５が列設方向に横架され固定支持されているが、ガイド軸５３、５５間には、モジュール移動機構４７、４７Ａとは異なり、前述のガイド軸５４に替えて単一の共通ボールネジ７７が横架されている。

このうちのガイド軸５３と共通ボールネジ７７の左右部には、それぞれ、摺動軸受け５６、５７が軸心方向摺動可能に外嵌されて、これら左右の摺動軸受け５６、５７の間に、前後にヘッド４１、４２が立設された前側ヘッドベース６０が橋架される一方、共通ボールネジ７７とガイド軸５５の左右部には、それぞれ、摺動軸受け５８、５９が軸心方向摺動可能に外嵌されて、これら左右の摺動軸受け５８、５９の間にも、前後にヘッド４４、４５が立設された後側ヘッドベース６１が橋架されている。

そして、これら摺動軸受け５６、５７、５８、５９を列設方向に摺動させる摺動駆動部６２Ｂは、前述の共通ボールネジ７７を含むが、この共通ボールネジ７７は、隣接する直交方向前後のヘッドベース６０、６１の間に介設されると共に、互いに逆回転のネジから成る正回転ネジ部７７ａと逆回転ネジ部７７ｂが外周に刻設されている。

この正回転ネジ部７７ａと逆回転ネジ部７７ｂは、それぞれ、後側ヘッドベース６１の摺動軸受け５８の列設方向２１に形成されたネジ孔５８ｂと、前側ヘッドベース６０の摺動軸受け５７の列設方向２１に形成されたネジ孔５７ａとに螺挿した上で、共通ボールネジ７７の左端に連結されたモータ軸７８ａを単一の電動モータ７８によって回転駆動させることにより、摺動軸受け５６〜５９と一緒に前後のヘッドモジュール４３、４６を互いに列設方向２１の反対側に摺動させる。

これにより、前後のヘッドモジュール４３、４６を、電動モータ７８により回転駆動される共通ボールネジ７７を介して、摺動軸受け５６〜５９と一緒に互いに列設方向２１の反対側に摺動させるという簡単な構成で、摺動駆動部６２Ｂを形成することができ、装置コストの低減やメンテナンス性の向上が図れる共に、摺動駆動部６２Ｂを組み込むヘッドユニット４Ｂの一層のコンパクト化も図ることができる。

更に、直交方向前後のヘッドベース６０、６１の間には単一の共通ボールネジ７７のみを設け、この共通ボールネジ７７に、摺動軸受け５７、５８を介してヘッドベース６０、６１を列設方向２１摺動可能に配置するため、直交方向前後のヘッドベース６０、６１間の距離を縮めることができるため、たとえ、後で詳述するように、ベルト１０の斜行によって食品９が列設方向２１一側に徐々にずれて搬送されてきても、各ヘッドベース６０、６１上にある前後のヘッドモジュール４３、４６間の距離が短くなり、前側ヘッドモジュール４３によるドットと後側ヘッドモジュール４６によるドットとの間の重なりを軽減させることができる。

加えて、駆動源としては、共通ボールネジ７７に設けた単一の電動モータ７８だけで済み、前述の摺動駆動部６２のように、直交方向前後二列のヘッドモジュール４３、４６を別々の電動モータ６３、６４で駆動させるのに比べ、装置コストの低減やヘッドユニット４Ｂのコンパクト化を更に進めることができる。

次に、以上のような構成のヘッドユニット４等を操作して各種印刷制御を行う制御ユニット７について、図４、図６乃至図１１、図１３により説明する。

図６に示すように、制御ユニット７には、タッチパネル、キーボード等のようなデータ入力部３１、スタートスイッチ３２に加え、これらが接続されるコントローラ２２等が収容されており、このコントローラ２２には、前述した駆動ローラ１５を回転駆動させる駆動モータ３５、ヘッドモジュール４３、４６を列設方向に移動させる電動モータ６３、６４、及びこれらに電力を供給する電源７９が接続されると共に、データ入力部３１内に設けられた印刷モード入力装置８３とモジュール交換制御スイッチ８４、ベルト１０の列設方向２１のずれ量を検知する斜行センサ８５、前述のカメラ２７、及び各ヘッドモジュール４３、４６のノズル４８の吐出状況を検知するノズルセンサ８６が接続されている。

更に、コントローラ２２には、メモリ３３とタイマ３４とが接続されており、このうちのメモリ３３には、前述のデータ入力部３１から入力される印刷密度、印刷幅、印刷速度、食品の厚さに加え、図１３に示すモード切換制御８０、センタリング制御８１、モジュール交換制御８２を行うための判断限界値などの各種データや制御プログラム、斜行センサ８５からのずれ信号に基づく傾斜角データ、カメラ２７からの画像信号に基づく食品９の列設方向位置データ、ノズルセンサ８６からの異常発生信号に基づく異常発生の有無データなどが記憶されている。そして、タイマ３４によって、各ヘッドモジュール４３、４６について、各ヘッドモジュール４３、４６の使用を開始してからの累積使用時間を計測できるようにしている。

このような制御ユニット７による各種印刷制御について、以下に詳述する。
前述のモード切換制御８０によると、印刷条件に基づいて、第一印刷モード、第二印刷モード、及び第三印刷モードとの間で印刷モードを自在に切り換えることができる。

このうちの第一印刷モードでは、図４（ａ）に示すように、直交方向２０前後の各ヘッドモジュール４３、４６のうち、前述したモジュール移動機構４７により、前側ヘッドモジュール４３は、その列設方向中央をベルト中央ライン９６から列設方向右側に幅９７だけ移動させ、後側ヘッドモジュール４６は、その列設方向中央をベルト中央ライン９６から列設方向左側に同じ幅９７だけ移動させるようにして、両ヘッドモジュール４３、４６を、列設方向２１沿いに幅９７の二倍ずらして配置する。

その上で、食品９が搬送されて前側ヘッドモジュール４３の下方に達すると、この前側ヘッドモジュール４３の前後ヘッド４１、４２のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出され、図７（ａ）に示すように、ベルト中央ライン９６よりも右方のノズル４８による印刷領域９８には、前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・が前から順に列設される。

続いて、食品が搬送されて後方の後側ヘッドモジュール４６の下方に達すると、この後側ヘッドモジュール４６の前後ヘッド４４、４５のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出され、ベルト中央ライン９６よりも左方のノズル４８による印刷領域９９には、後側ドットライン部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ・・・が前から順に列設される。

その結果、前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・と後側ドットライン部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ・・・とが、それぞれ、列設方向同列上に連設されることにより、列設方向一列のドットライン９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、・・・が直交方向２０に列設されて成る印刷部１００が、食品９上に形成される。

これにより、列設方向２１のドット数が、前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・と後側ドットライン部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ・・・とをそれぞれ併せたものになって、印刷部１００が広幅となる広幅印刷が可能となる。例えば、各ヘッドモジュール４３、４６による印刷幅がそれぞれ５４ｍｍの場合、全ノズル域１０１による印刷幅は１０８ｍｍとなる。

更に、この第一印刷モードでは、直交方向視で、列設方向２１に隣接する前側ヘッドモジュール４３と後側ヘッドモジュール４６との間に、各ヘッドモジュール４３、４６の所定数のノズル、本実施例では２個のノズル４８が重なるノズル重複域１０２が形成されている。そして、このノズル重複域１０２における前後のヘッドモジュール４３、４６の一方のみからインク滴を吐出させることにより、印刷部１００に、前側ヘッドモジュール４３によるドット１０４と後側ヘッドモジュール４６によるドット１０５とが混在した重なり印刷領域１０３を形成することができる。

これにより、直交方向視で前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・と、後側ドットライン部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ・・・との間を、列設方向同列上の所定数、本実施例では２個のドットで接続することができ、たとえ、直交方向視で、ヘッドユニット４の変形等によって前後のヘッドモジュール４３、４６が互いに列設方向２１に離間したり、隣接するヘッドモジュール４３、４６の列設方向内端部にノズル詰まりが発生したりしても、前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・と後側ドットライン部８８ａ、８８ｂ、８８ｃ・・・との間にドット抜けが発生するのを抑止することができる。

第二印刷モードでは、図４（ｂ）に示すように、各ヘッドモジュール４３、４６を、モジュール移動機構４７により、各ヘッドモジュール４３、４６の列設方向略中央位置が同じベルト中央ライン９６にくるようにして、両ヘッドモジュール４３、４６を直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置する。

その上で、食品９が搬送されて前側ヘッドモジュール４３の下方に達すると、この前側ヘッドモジュール４３の前後ヘッド４１、４２のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出され、図７（ｂ）に示すように、前から一列おきに前側ドットライン部８９が形成される。

続いて、食品が搬送されて後方の後側ヘッドモジュール４６の下方に達すると、この後側ヘッドモジュール４６の前後ヘッド４４、４５のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出され、既に形成された前側ドットライン部８９の前後の隙間に、後側ドットライン部９０が形成される。

その結果、前側ドットライン部８９と後側ドットライン部９０とが、それぞれ列設方向の異なる列上に配置されることにより、列設方向二列のドットライン９４が直交方向に列設されて成る印刷部１０６が、食品９上に形成される。

これにより、直交方向２０のドット数が、前側ドットライン部８９と後側ドットライン部９０とを併せたものとなって、印刷部１０６を高速で印刷する高速印刷が可能となる。例えば、各ヘッドモジュール４３、４６の吐出周波数１０ｋＨｚ、印刷密度３００ｄｐｉの場合、第一印刷モードの倍の印刷速度１．６９ｍ／ｓでの印刷が可能となる。

第三印刷モードでも、図４（ｂ）に示すように、第二印刷モードと同様、各ヘッドモジュール４３、４６を、モジュール移動機構４７により、各ヘッドモジュール４３、４６の列設方向略中央位置が同じベルト中央ライン９６にくるようにして、両ヘッドモジュール４３、４６を直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置する。

その上で、食品９が搬送されて前側ヘッドモジュール４３の下方に達すると、この前側ヘッドモジュール４３の前後ヘッド４１、４２のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出されるが、第二印刷モードとは異なり、図７（ｃ）に示すように、前述の第一印刷モード、第二印刷モードのドット１０４の半分の大きさのドット１０４ａが列設方向１ドットおきに配置されて成る前側ドットライン部９１が、前から順に列設される。

続いて、食品が搬送されて後方の後側ヘッドモジュール４６の下方に達すると、この後側ヘッドモジュール４６の前後ヘッド４４、４５のノズル４８から、可食性インクのインク滴が食品９上に吐出され、既に形成された前側ドットライン部９１で列設方向に隣接するドット１０４ａ間に、前述の第一印刷モード、第二印刷モードのドット１０５の半分の大きさのドット１０５ａが配置されて成る後側ドットライン部９２が、前から順に列設される。

その結果、前側ドットライン部９１のドット１０４ａと後側ドットライン部９２のドット１０５ａとが、それぞれ、列設方向同列上で交互に配置されることにより、列設方向一列のドットライン９５が第一印刷モード、第二印刷モードよりも高いドット密度で直交方向に列設されて成る印刷部１０７が、食品９上に形成される。

これにより、列設方向２１のドット数が第一印刷モード、第二印刷モードの倍となって、印刷部１０７の印刷密度の高い高密度印刷が可能となる。例えば、前側ヘッドモジュール４３と後側ヘッドモジュール４６のノズル４８の列設方向位置を４２．５μｍずらし、ドット１０４ａ、１０４ｂの直径を同じ４２．５μｍとする場合、第一印刷モード、第二印刷モードの倍の印刷密度６００ｄｐｉでの印刷が可能となる。

以上のように、印刷モード入力装置８３で予め選択された印刷モード信号に基づいて前側ドットライン部８７ａ、８７ｂ、８７ｃ・・・、８９、９１と、後側ドットライン部８９ａ、８９ｂ、８９ｃ・・・、９０、９２の配置位置や、各ドットラインのドット１０４、１０４ａ、１０５、１０５ａの大きさを変えるだけの簡単な制御構成によって、前述した広幅印刷、高速印刷、高密度印刷を自在に行うことができ、制御ユニット７や、印刷モード切換のためのヘッドモジュール４３、４６の駆動構成などを簡素化し、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。

また、前述の第一印刷モードにおいては、印刷媒体である食品９の幅１２８が、前側ヘッドモジュール４３による印刷領域９８の幅、後側ヘッドモジュール４６による印刷領域９９の幅の少なくとも一方より狭い場合には、第一印刷モードを解除すると共に、前側ヘッドモジュール４３、後側ヘッドモジュール４６のうちで食品９よりも幅広の印刷領域を有するヘッドモジュールを、食品９の幅１２８全体が印刷可能な位置まで列設方向に移動させる。

例えば、図８に示すように、前側ヘッドモジュール４３を、矢印１１０のように位置１０８から位置１０９まで左方に移動させて、食品９の幅１２８が、前側ヘッドモジュール４３の印刷領域９８に含まれるようにする。この際、未使用の後側ヘッドモジュール４６からのインク滴の吐出は止めておく。

これにより、隣接するヘッドモジュール４３、４６の列設方向内端部を使用することなく、前側ヘッドモジュール４３の列設方向内部を使用して印刷する単一モジュール印刷動作を行うことができ、隣接するヘッドモジュールの列設方向内端部にノズル詰まりが発生しても、印刷部にドット抜けが発生するのを抑止することができる。

また、図９（ａ）に示すように、印刷装置１の組み立て誤差や、設置場所の床面の平坦度不良などによって、ベルト１０を前後で巻回支持する入口ローラ１１や出口ローラ１２が傾くと、ベルト１０がヘッド４１、４２、４４、４５の長手方向に対して直交しては移動せずに、列設方向に傾斜して移動し、いわゆる「ベルトの斜行」が生じる。本実施例では、出口ローラ１２は、その軸心１２ａが列設方向となるように配置されるが、入口ローラ１１は、軸心１１ａが略水平面上を右斜め後方に傾斜するため、ベルト１０は、直交方向２０への進行とともに列設方向左側に傾斜する。

すると、食品９は、ヘッド４１、４２、４４、４５の下を、列設方向左側に徐々にずれて搬送されることとなり、ドットずれや色ずれが生じ、特に、前述の第三印刷モードでは、図７（ｃ）に示すように、前側ドットライン部９１と後側ドットライン部９２の各ドットが列設方向同列上で交互に配置されるため、列設方向へのずれが生じる「ベルトの斜行」の影響は大きい。

例えば、図９（ａ）（ｂ）に示すように、前側ヘッドモジュール４３の前ヘッド４１のノズル１１６からインク滴が吐出されてできたドット１０４ａは、後側ヘッドモジュール４６の前ヘッド４４のノズル１１７までの搬送距離１１４を移動する間に、もとの列設方向位置１１８から、このノズル１１７からインク滴が吐出されてできたドット１０５ａに重なる列設方向位置１１９まで移動する。

そこで、図９（ａ）に示すように、前述の斜行センサ８５によって、ベルト１０が直交方向２０後側に搬送距離１１１だけ進んだ際の左方へのずれ量１１２を検知して、ベルト１０の傾斜角Ｇを求め、その上で、この傾斜角Ｇを基に、搬送距離１１４を移動する間のドット１０４ａのずれ量１１５を算出する。なお、斜行センサ８５としては、ベルト１０の列設方向一側で直交方向２０の所定箇所に光センサを複数設け、この光センサによってベルト１０の相対的な列設方向へのずれ幅を検知するものなどがあるが、特に限定されるものではない。

このずれ量１１５を基に、図９（ｃ）に示すように、前側ヘッドモジュール４３のノズル１１６の列設方向右側への移動量１１５ａと、後側ヘッドモジュール４６のノズル１１７の列設方向左側への移動量１１５ｂを算出し、両移動量１１５ａ、１１５ｂの分だけ、各ヘッドモジュール４３、４６を列設方向２１に互いに離間移動させるようにして、ノズル１１６によるドット１０４ａとノズル１１７によるドット１０５ａの重なりを抑止する斜行対応動作を行うことができる。なお、簡単には、このずれ量１１５を、テストパターン印刷によって定期的に測定し、それを基に、各ヘッドモジュール４３、４６の列設方向２１への移動量を微調整するようにしてもよい。

これにより、斜行センサ８５からのずれ信号に基づいて、前後のヘッドモジュール４３、４６をそれぞれ自動的に列設方向２１に移動させて、前側ドットライン部９１と後側ドットライン部９２との間のドットの重なりを軽減させることができ、たとえベルト１０の斜行によって食品９が列設方向左側に徐々にずれて搬送されてきても、大きなドットずれの発生を抑えることができ、印刷品質を大きく向上させることができる。

また、図１０（ｃ）に示すように、直交方向視で、食品９の列設方向略中央位置１２１、１２２と、ヘッドモジュール４３、４６の列設方向略中央位置１２０とが一致しない場合は、印刷部３６が食品９の列設方向略中央位置１２１、１２２からずれてしまう。

そこで、前述のセンタリング制御８１により、位置センサとしてのカメラ２７で検知した食品９の列設方向位置１２１、１２２に基づいて、位置１２０、１２１、１２２が全て一致するように、各ヘッドモジュール４３、４６を列設方向に移動させるセンタリング動作を行う。

例えば、ヘッドモジュール４３、４６を列設方向左側にずれ量１２３だけ移動させると、図１０（ａ）に示すように、食品９の列設方向略中央位置１２１と、ヘッドモジュール４３、４６の列設方向略中央位置１２０とが略一致し、同様に、ヘッドモジュール４３、４６を列設方向右側にずれ量１２４だけ移動させると、図１０（ｂ）に示すように、食品９の列設方向略中央部１２２と、ヘッドモジュール４３、４６の列設方向略中央部１２０とが略一致する。

これにより、カメラ２７からの列設方向位置信号に基づいて、前後のヘッドモジュール４３、４６をそれぞれ自動的に列設方向２１に移動させ、常に食品９の列設方向略中央部１２０となるように、各ヘッドモジュール４３、４６を食品９に追従させることにより、印刷部３６が列設方向にずれることがなく、印刷品質を大きく向上させることができる。

また、図１１に示すように、前述のモジュール交換制御８２により、ノズルセンサ８６からのノズル異常の異常発生信号に基づいて動作する第一メンテナンス動作と、各ヘッドモジュール４３、４６使用開始後の経過時間信号に基づいて動作する第二メンテナンス動作との少なくとも一方を行う。

例えば、このうちの第一メンテナンス動作では、異常発生信号に基づいて、使用中の前側ヘッドモジュール４３が、自動的に使用位置１２５ａから待機位置１２５ｂまで列設方向左側に移動する一方、待機中で正常な後側ヘッドモジュール４６が、自動的に待機位置１２６ａから使用位置１２６ｂまで列設方向右側に移動する。

第二メンテナンス動作では、経過時間信号に基づいて、第一メンテナンス動作と同様に、使用中の前側ヘッドモジュール４３が、自動的に使用位置１２５ａから待機位置１２５ｂまで列設方向左側に移動する一方、待機中で保守管理済みの後側ヘッドモジュール４６が、自動的に待機位置１２６ａから使用位置１２６ｂまで列設方向右側に移動する。

これにより、第一メンテナンス動作により、印刷作業中のノズル詰まり等のトラブルに迅速に対応して、印刷作業の作業効率を著しく向上させることができ、第二メンテナンス動作により、複数のヘッドモジュールを定期的に交換するようにして、使用せずに長時間放置していたためにインクが乾いてノズル詰まりが発生するのを抑止することができる。

以上で説明したように、ヘッドユニット４が、インク滴を印刷媒体である食品９に吐出するノズル４８が食品９の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッド４１、４２、４４、４５を搬送方向に並設して成るヘッドモジュール４３、４６、すなわち、インク滴を吐出するノズル４８が列設されたヘッド４１、４２、４４、４５を直交方向２０に並設して成るヘッドモジュール４３、４６を有することによって、特定のドットライン部８７、８８，８９、９０，９１、９２の形成に必要なヘッド４１、４２、４４、４５を所定のヘッドモジュール４３、４６に集約して配置できるため、このヘッドモジュール４３、４６の列設方向位置を調整するだけでドットライン部８７、８８、８９、９０，９１、９２の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができ、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。

そして、ヘッドユニット４が、複数のヘッドモジュール４３、４６のうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して列設方向に移動させるモジュール移動機構４７、４７Ａ、４７Ｂを有することによって、特定のドットライン部８７、８８、８９、９０，９１、９２の形成に必要なヘッド４１、４２、４４、４５をヘッドモジュール４３、４６毎に列設方向２１に移動できるため、ドットライン部８７、８８，８９、９０，９１、９２の形成位置を一層細かく変更することができ、様々な印刷モードに対応することができる。

従って、このようなヘッドモジュール４３、４６とモジュール移動機構４７、４７Ａ、４７Ｂとを有するヘッドユニット４、４Ａ、４Ｂを備えることによって、広幅印刷、高速印刷、高密度印刷などの各印刷モードで印刷を行う際に、ヘッドユニット４、４Ａ、４Ｂ全体を各印刷モード専用のヘッドユニットに交換する必要がなくなり、使用するヘッドユニットの種類を最小限にして、部品コスト、部品の管理コスト、在庫コストのいずれも大きく低減することができる。しかも、高密度印刷を、直交方向２０に大きく離間した前側ヘッドモジュール４３と後側ヘッドモジュール４６による各ドット１０４ａ、１０５ａを列設方向同列上に交互に配置して行う際に、たとえベルト１０の斜行のせいで印刷媒体が列設方向一側に徐々にずれて搬送されてきた場合であっても、前述の如く、各ヘッドモジュール４３、４６の列設方向位置を調整するだけで、前側ヘッドモジュール４３によるドット１０４ａと後側ヘッドモジュール４６によるドット１０５ａとの間の重なりを軽減させることができ、大きなドットずれの発生を抑えて印刷品質を大きく向上させることができる。

更に、印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御８０と、食品９の列設方向略中央位置１２１、１２２に追従してヘッドモジュール４３、４６の列設方向移動を行うセンタリング制御８１と、使用するヘッドモジュール４３、４６を任意に交換するモジュール交換制御８２とのうちの少なくとも一つを行う制御ユニット７を備えることによって、モード切換制御８０では、各印刷モードに最適な列設方向位置まで各ヘッドモジュール４３、４６が自動的に移動され、センタリング制御８１では、各食品９の列設方向略中央位置１２１、１２２の列設方向位置まで各ヘッドモジュール４３、４６が自動的に移動され、モジュール交換制御８２では、ノズル４８の状況や使用時間に応じて、使用中の前側ヘッドモジュール４３と待機中の後側ヘッドモジュール４６が自動的に移動して交換されることとなり、印刷作業を迅速に行うことができ、作業効率や印刷品質を著しく向上させることができる。

次に、以上のようなヘッドユニット４、制御ユニット７等を備えた印刷装置１による印刷方法とその印刷制御について、図２、図６、図１２乃至図１６により説明する。

印刷工程としては、全体として、図１２（ａ）に示すように、ヘッドユニット４において、インク滴を食品９に吐出するノズル４８が食品９の搬送方向と直交する幅方向に列設するヘッド４１、４２、４４、４５を搬送方向に並設して成るヘッドモジュール４３，４６を設け、ヘッドモジュール４３，４６のうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから幅方向に独立して移動可能なヘッドユニット４を準備する準備工程Ｐ１と、その後、印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御８０、食品９の幅方向略中央位置に追従してヘッドモジュール４３，４６の幅方向移動を行うセンタリング制御８１、使用するヘッドモジュール４３，４６を任意に交換するモジュール交換制御８２のうちの少なくとも一つを、制御ユニット７で制御して行う制御工程Ｐ２とを備えている。

このうちの準備工程Ｐ１は、更に、図１２（ｂ）に示すように、インク滴を食品９に吐出するノズル４８が食品９の搬送方向と直交する幅方向に列設されたヘッド４１、４２、４４、４５を、前記搬送方向に並設することにより、ヘッドモジュール４３，４６を形成する、前半の第一準備工程Ｐ１１と、モジュール移動機構４７により、複数のヘッドモジュール４３，４６のうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して幅方向に移動させる、後半の第二準備工程Ｐ１２とを備えている。

第一準備工程Ｐ１１によって、前述の如く、印刷モードの切り換えに低コストで対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッド４１、４２、４４、４５を所定のヘッドモジュール４３，４６に集約して配置できるため、このヘッドモジュール４３，４６の幅方向位置を調整するだけでドットライン部の形成位置を簡単な構成で容易に変更することができる。

第二準備工程Ｐ１２によって、前述の如く、様々な印刷モードに対応することができる。すなわち、特定のドットライン部の形成に必要なヘッド４１、４２、４４、４５をヘッドモジュール４３，４６毎に幅方向に移動できるため、ドットライン部の形成位置を一層細かく変更することができる。

更に、制御工程Ｐ２を備えることによって、印刷作業を迅速に行うことができ、作業効率や印刷品質を著しく向上させることができる。すなわち、前述の如く、モード切換制御８０により、各印刷モードに最適な幅方向位置まで各ヘッドモジュール４３，４６が自動的に移動され、センタリング制御８１により、各食品９の幅方向略中央位置まで各ヘッドモジュールが自動的に移動され、モジュール交換制御８２により、ノズル４８の状況や使用時間に応じて、使用中のヘッドモジュールと待機中のヘッドモジュールが自動的に移動して交換されることとなる。

また、制御工程Ｐ２については、例えば、モード切換制御８０の場合は、前述の如く、ヘッドモジュール４３，４６を幅方向にずらして配置し、搬送方向前方の前側ヘッドモジュール４３からのインク滴によるドットが並ぶ前側ドットライン部と、搬送方向後方の後側ヘッドモジュール４６からのインク滴によるドットが並ぶ後側ドットライン部とが幅方向同列上に連設されることにより、幅方向一列のドットラインが形成されて搬送方向に列設される第一印刷モード、各ヘッドモジュール４３，４６をモジュール移動機構４７によって搬送方向視で幅方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部とが異なる列上に配置されることにより、幅方向二列のドットラインが第一印刷モードと略同じドット密度で形成されて搬送方向に列設される第二印刷モード、及び各ヘッドモジュール４３，４６をモジュール移動機構４７によって搬送方向視で幅方向略中央位置が重なるように配置し、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが幅方向同列上で交互に配置されることにより、幅方向一列のドットラインが第一印刷モード、第二印刷モードよりも高いドット密度で形成されて搬送方向に列設される第三印刷モードのうちから、適用する印刷モードを印刷モード入力装置８３より入力して選択する第一制御工程Ｐ２１と、制御ユニット７のモード切換制御８０によって、第一制御工程Ｐ２１で選択した印刷モードに基づき、各ヘッドモジュール４３，４６の幅方向位置とインク滴の吐出条件が設定される第二制御工程Ｐ２２と、ヘッドモジュール４３，４６、及びモジュール移動機構４７を有するヘッドユニット４を通過する食品９上にヘッドユニット４の各ヘッドモジュール４３，４６のノズル４８からインク滴を吐出して印刷を行う第三制御工程Ｐ２３とを備えている。

第一制御工程Ｐ２１を備えることによって、印刷モード入力装置８３からの印刷モード信号に基づいて、第一印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を幅方向同列上に連設することにより、幅方向のドット数が前側ドットライン部と後側ドットライン部を併せたものになって広幅印刷が可能となり、第二印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部を幅方向の異なる列上に配置することにより、搬送方向のドット数が第一印刷モードの倍となる高速印刷が可能となり、第三印刷モードでは、前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットを幅方向同列上で交互に配置することにより、幅方向のドット数が第一印刷モード、第二印刷モードの倍となる高密度印刷が可能となる。

更に、第二制御工程Ｐ２２を備えることによって、装置コストの低減やメンテナンス性の向上を図ることができる。すなわち、印刷モード入力装置８３で予め選択された印刷モード信号に基づいて、各印刷モードに最適な幅方向位置まで各ヘッドモジュール４３，４６が自動的に移動され、広幅印刷、高速印刷、高密度印刷を自在に行うことができ、制御ユニットや、印刷モード切換のためのヘッドモジュール４３，４６の駆動構成などを簡素化することができる。

加えて、第三制御工程Ｐ２３を備えることによって、低コスト、高品質の印刷が可能となる。すなわち、印刷作業中は、ヘッドユニット４自体は固定したままで、食品９の印刷面をインク滴の吐出先まで移動して印刷を行うことができるため、食品９を固定してヘッドユニット４の方を動かして印刷を行う場合に比べ、ヘッドユニット移動のための大型の装置が不要となって装置コストが減少し、印刷品質も向上する。しかも、食品９に文字等を印刷することができる。すなわち、搬送方向に移動する食品９上にノズル４８からインク滴を吐出して列状のドットラインを形成し、このドットラインを幅方向に列設させるようにして、所定の文字等を食品９上に印刷することができる。

また、このような制御工程Ｐ２の詳細な制御手順について説明する。
制御手順としては、図１３に示すように、まず、データ入力部３１から、前述した適用する印刷モード以外に、印刷密度、印刷幅、印刷速度、食品の厚さやサイズ、モード切換制御８０、センタリング制御８１、モジュール交換制御８２に関する各種データを入力する（ステップＳ１）。モジュール交換制御８２については、モジュール交換制御スイッチ８４を介して、第一メンテナンス動作、第二メンテナンス動作の要否を入力する。このステップＳ１は、前述の第一工程Ｐ１にて行われる。

その後、スタートスイッチ３２をＯＮにすると（ステップＳ２）、図２（ａ）（ｂ）に示すように、それまで、メンテナンスのために維持ユニット８に下面が覆われていたヘッドユニット４が上昇して維持ユニット８から離れた後、維持ユニット８も後方に移動する。そして、図２（ｃ）に示すように、ヘッドユニット４が、所定の位置や高さまで降下して印刷準備が完了する。

そして、このヘッドユニット４の降下中に、データ入力部３１、斜行センサ８５、カメラ２７、ノズルセンサ８６等からのデータ信号がコントローラ２２に読み込まれ（ステップＳ３）、読み込まれたデータ信号に基づいて、ヘッドユニット４のステッピングモータタイプの電動モータ６３、６４が駆動して各ヘッドモジュール４３、４６が所定の列設方向位置まで移動することで、各種制御８０、８１、８２が行われる。

詳しくは、センタリング制御８１を行った後（ステップＳ４）、使用するヘッドモジュールが単一の場合は（ステップＳ５：ＹＥＳ）、モジュール交換制御８２が行われ、使用するヘッドモジュールが複数の場合は（ステップＳ５：ＮＯ）、モード切換制御８０が行われる（ステップＳ７）。このステップＳ４〜Ｓ７は、前述の第二工程Ｐ２にて行われる。

また、以下に、各制御８０、８１、８２の詳細手順について説明する。
ステップＳ４のセンタリング制御８１においては、図１４に示すように、メモリ３３に記憶されたセンタリング用の第一制御プログラムが、カメラ２７による食品９の列設方向位置データ、食品９の列設方向略中央位置からの印刷部３６のずれの許容限界量（以下「下限ずれ量」とする）ＸＬなどと一緒にコントローラ２２に読み込まれた後（ステップＳ２１）、第一制御プログラムに従って、各ヘッドモジュール４３、４６用の電動モータ６３、６４が駆動する（ステップＳ２２）。

続いて、カメラ２７により食品９の列設方向位置と、電動モータ６３、６４の回転数によりヘッドモジュール４３、４６の列設方向位置とを検知し（ステップＳ２３）、ヘッドモジュールの列設方向略中央位置１２０と食品９の列設方向略中央位置１２１、１２２とのずれ量Ｘを求め、このずれ量Ｘを所定の下限ずれ量ＸＬと比較する（ステップＳ２４）。

ずれ量Ｘが下限ずれ量ＸＬ以上であれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、電動モータ６３、６４が再駆動された後（ステップＳ２２）、ずれ量Ｘが下限ずれ量ＸＬ未満になるまでステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４を何度も繰り返す。ずれ量Ｘが下限ずれ量ＸＬ未満であれば（ステップＳ２４：ＮＯ）、そのまま電動モータ６３、６４の駆動が停止し（ステップＳ２５）、センタリング制御８１を終了する。

ステップＳ６のモジュール交換制御８２においては、図１５に示すように、メモリ３３に記憶されたモジュール交換用の第二制御プログラムが、ノズルセンサ８６によるノズル４８の異常発生の有無データ、タイマ３４による各ヘッドモジュール４３、４６の累積使用時間Ｔ、長期使用によりノズル４８が乾燥してノズル詰まり等が発生しやすくなる累積時間（以下、「上限累積時間」とする）ＴＵなどと一緒にコントローラ２２に読み込まれる（ステップＳ３１）。

ノズル４８に異常が発生していれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、第二制御プログラムに従って前述の第一メンテナンス動作が行われ（ステップＳ３５）、ノズル４８に異常が発生していなければ（ステップＳ３２：ＮＯ）、使用中のヘッドモジュールの累積使用時間Ｔを上限累積時間ＴＵと比較する（ステップＳ３３）。

累積使用時間Ｔが上限累積時間ＴＵ以上であれば（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、第二制御プログラムに従って前述の第二メンテナンス動作が行われてから（ステップＳ３４）、モジュール交換制御を終了し、累積使用時間Ｔが上限累積時間ＴＵ未満であれば（ステップＳ３３：ＮＯ）、そのままモジュール交換制御８２を終了する。

ステップＳ７のモード切換制御８０においては、図１６に示すように、メモリ３３に記憶されたモード切換用の第三制御プログラムが、データ入力部３１から入力された印刷モード、食品９の幅Ｗ、各ヘッドモジュール４３、４６による印刷幅ＷＰ、斜行センサ８５による傾斜角データ、ベルト１０の斜行の許容限界の傾斜角（以下、「上限傾斜角」とする）ＧＵなどと一緒にコントローラ２２に読み込まれる（ステップＳ４１）。

入力された印刷モードが第一印刷モードの場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、食品９の幅Ｗが、ヘッドモジュール４３、４６のいずれかの印刷幅ＷＰ以下であれば（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、第三制御プログラムに従って単一モジュール印刷動作が行われ（ステップＳ４６）、幅Ｗが印刷幅ＷＰ超えであれば（ステップＳ４５：ＮＯ）、第三制御プログラムに従って第一印刷モードによる印刷が行われる（ステップＳ４８）。

入力された印刷モードが第一印刷モードでなく（ステップＳ４２：ＮＯ）、第二印刷モードの場合は（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、第三制御プログラムに従って第二印刷モードで印刷が行われ（ステップＳ４９）、入力された印刷モードが第一印刷モードでなく（ステップＳ４２：ＮＯ）、第二印刷モードでもない場合は（ステップＳ４３：ＮＯ）、ベルト１０の傾斜角Ｇを上限傾斜角ＧＵと比較する（ステップＳ４４）。

そして、傾斜角Ｇが上限傾斜角ＧＵ以上であれば（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、第三制御プログラムに従って斜行対応動作が行われてから（ステップＳ４７）、第三印刷モードで印刷が行われ（ステップＳ５０）、傾斜角Ｇが上限傾斜角ＧＵ未満であれば（ステップＳ４４：ＮＯ）、そのまま第三制御プログラムに従って第三印刷モードで印刷が行われる（ステップＳ５０）。

以上のように、本発明を適用したインクジェット印刷装置は、低コストで様々な印刷モードに対応でき、しかも、印刷媒体の斜行等に対しても高い印刷品質を確保できるものとなっている。

１ 印刷装置（インクジェット印刷装置）
４、４Ａ、４Ｂ ヘッドユニット
７ 制御ユニット
９ 食品（印刷媒体）
１０ ベルト（搬送部材）
２０ 直交方向
２１ 列設方向
２７ カメラ（位置センサ）
３７ 電気ケーブル
３９ タイミングベルト機構
４１、４２、４４、４５ ヘッド
４３、４６ ヘッドモジュール
４７、４７Ａ、４７Ｂ モジュール移動機構
４８ ノズル
５１、５２ 支持フレーム部材
５３、５４、５５ ガイド軸
５４ ガイド軸（共通ガイド軸）
５６、５７、５８、５９ 摺動軸受け
５６ａ、５７ａ、５８ａ、５８ｂ ネジ孔
６０ 前側ヘッドベース（ベース部材）
６１ 後側ヘッドベース（ベース部材）
６２、６２Ａ、６２Ｂ 摺動駆動部
６３、６４ 電動モータ
６３ａ、６４ａ モータ軸
６５、６６ ボールネジ
６７、６７Ａ ボールネジ機構
６８ 駆動系配置部
６９ 供給系経路部
７１ インクチューブ
７４、７５ プーリ
７６ タイミングベルト
７６ａ、７６ｂ ベルト部分
７７ 共通ボールネジ
７７ａ 正回転ネジ部
７７ｂ 逆回転ネジ部
７８ 電動モータ
７８ａ モータ軸
８０ モード切換制御
８１ センタリング制御
８２ モジュール交換制御
８３ 印刷モード入力装置
８５ 斜行センサ
８６ ノズルセンサ
８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８９、９１ 前側ドットライン部
８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、９０、９２ 後側ドットライン部
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９４、９５ ドットライン
９８、９９ 印刷領域
１０２ ノズル重複域
１０４、１０４ａ、１０５、１０５ａ ドット
１１２ 列設方向のずれ量
１２０、１２１、１２２ 列設方向略中央位置
１２８ 食品の幅（印刷媒体の幅）
Ｇ 傾斜角
Ｐ１ 準備工程
Ｐ１１ 第一準備工程
Ｐ１２ 第二準備工程
Ｐ２ 制御工程
Ｐ２１ 第一制御工程
Ｐ２２ 第二制御工程
Ｐ２３ 第三制御工程

Claims (12)

1. インク滴を吐出するノズルが列設されたヘッドを、前記ノズルの列設方向と直交する直交方向に並設して成るヘッドモジュールと、
   複数の該ヘッドモジュールのうちの任意のヘッドモジュールを他のヘッドモジュールから独立して前記列設方向に移動させるモジュール移動機構とを有する
   ヘッドユニットを備え、
   前記モジュール移動機構は、
   前記各ヘッドモジュールを固定する複数のベース部材と、
   該複数のベース部材の前記列設方向に複数横架されるガイド軸と、
   該ガイド軸の両端を固定支持する一対の支持フレーム部材と、
   前記ガイド軸に軸心方向摺動可能に取り付けられると共に、前記列設方向に沿って前記ベース部材を挟んで、同ベース部材の両端が連結固定される摺動軸受けと、
   該摺動軸受けを前記支持フレーム部材間でガイド軸に沿って列設方向に摺動させる摺動駆動部とを有し、
   前記ガイド軸に、
   隣接する直交方向前後の前記ベース部材の間に介設されると共に、該両ベース部材に連結固定された各摺動軸受けを軸心方向摺動可能に取り付けるための単一の共通ガイド軸を含み、
   隣接するベース部材について、一方のベース部材の前記列設方向に沿って一端側に取り付けられた摺動軸受けと、他方のベース部材の同列設方向に沿って他端側に取り付けられた摺動軸受けとが、前記共通ガイド軸に取り付けられた
   インクジェット印刷装置。
2. 前記摺動駆動部は、隣接するベース部材について、一方のベース部材に連結固定された摺動軸受けと、他方のベース部材に連結固定された摺動軸受けを、独立して前記ガイド軸に沿って列設方向に摺動させる
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記摺動駆動部は、
   前記各ヘッドモジュールに連結される摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔に、前記ヘッドモジュール毎に設けた電動モータのモータ軸に連結されるボールネジを螺挿し、該モータ軸を回転駆動させることにより、前記摺動軸受けと一緒に各ヘッドモジュールを列設方向に摺動させるボールネジ機構を有する
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記摺動駆動部は、
   前記直交方向前後二列のヘッドモジュールのうちの一方のヘッドモジュールに連結される摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔に、前記一方のヘッドモジュールに設けた単一の電動モータのモータ軸に連結されるボールネジを螺挿し、該モータ軸を回転駆動させることにより、前記摺動軸受けと一緒に一方のヘッドモジュールをガイド軸に沿って列設方向に移動させるボールネジ機構と、
   前記支持フレーム部材近傍に軸支された一対のプーリ間にタイミングベルトを巻回し、前記一方のヘッドモジュールに面するベルト部分に、該一方のヘッドモジュールの摺動軸受けを連結すると共に、他方のヘッドモジュールに面するベルト部分に、該他方のヘッドモジュールの摺動軸受けを連結することにより、前記一方のヘッドモジュールの列設方向移動に追従して他方のヘッドモジュールも列設方向の反対側に移動させるタイミングベルト機構とを有する
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
5. 前記モジュール移動機構は、
   前記各ヘッドモジュールを載置固定する複数のベース部材と、
   該複数のベース部材の直交方向前後において列設方向に複数横架されるガイド軸と、
   該ガイド軸の両端を固定支持する支持フレーム部材と、
   前記ガイド軸に軸心方向摺動可能に取り付けられると共に、前記ベース部材が連結固定される摺動軸受けと、
   隣接する直交方向前後の前記ベース部材の間に介設されると共に、互いに逆回転のネジから成る正回転ネジ部と逆回転ネジ部が外周に刻設された単一の共通ボールネジを含み、前記正回転ネジ部と逆回転ネジ部を、前記両ベース部材の各摺動軸受けの列設方向に形成されたネジ孔にそれぞれ螺挿した上で、前記共通ボールネジの一端に連結されたモータ軸を電動モータによって回転駆動させることにより、前記摺動軸受けと一緒に各ヘッドモジュールを互いに列設方向の反対側に摺動させる摺動駆動部とを有する
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
6. 印刷条件に基づいて、複数の印刷モード間を切り換えるモード切換制御と、
   前記インク液を吐出する印刷媒体の列設方向略中央位置に追従してヘッドモジュールの列設方向移動を行うセンタリング制御と、
   使用するヘッドモジュールを任意に交換するモジュール交換制御とのうちの少なくとも一つを行う
   制御ユニットを備える
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
   
7. 適用する印刷モードを選択する印刷モード入力装置を備えると共に、
   前記モード切換制御を行う際は、
   前記直交方向前後の各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって列設方向にずらして配置し、直交方向一側の前側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ前側ドットライン部と、直交方向他側の後側ヘッドモジュールからのインク滴によるドットが並ぶ後側ドットライン部とが列設方向同列上に連設されることにより、列設方向一列のドットラインが形成されて直交方向に列設される第一印刷モードと、
   前記各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置し、前記前側ドットライン部と後側ドットライン部とが列設方向の異なる列上に配置されることにより、列設方向二列のドットラインが第一印刷モードと略同じドット密度で形成されて直交方向に列設される第二印刷モードと、
   前記各ヘッドモジュールをモジュール移動機構によって直交方向視で列設方向略中央位置が重なるように配置し、前記前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが列設方向同列上で交互に配置されることにより、列設方向一列のドットラインが第一印刷モード、第二印刷モードよりも高いドット密度で形成されて直交方向に列設される第三印刷モードとを切り換える
   請求項６に記載のインクジェット印刷装置。
   
8. 前記第一印刷モードでは、
   前記直交方向視で、隣接する前側ヘッドモジュールと後側ヘッドモジュールとの間に、各ヘッドモジュールの所定数のノズルが重なるノズル重複域が形成され、該ノズル重複域における前後のヘッドモジュールの一方のみからインク滴を吐出させる
   請求項７に記載のインクジェット印刷装置。
9. 前記第一印刷モードでは、
   前記印刷媒体の幅が、前側ヘッドモジュールによる印刷領域の幅、後側ヘッドモジュールによる印刷領域の幅の少なくとも一方より狭いと、前記第一印刷モードを解除すると共に、前記印刷媒体よりも幅広の印刷領域を有するヘッドモジュールを、前記印刷媒体の全幅を印刷可能な位置まで列設方向に移動させることにより、単一のヘッドモジュールで印刷する単一モジュール印刷動作を行う
   請求項７に記載のインクジェット印刷装置。
10. 前記印刷媒体をヘッドユニットまで搬送する搬送部材の列設方向のずれ量を検知する斜行センサを備えると共に、
    前記第三印刷モードでは、
    前記前側ドットライン部と後側ドットライン部の各ドットが列設方向同列上で交互に配置されるように、前記斜行センサで検知したずれ量から求めた搬送部材の傾斜角に基づいて、各ヘッドモジュールを列設方向に互いに離間移動させる斜行対応動作を行う
    請求項７に記載のインクジェット印刷装置。
11. 前記印刷媒体の列設方向位置を検知する位置センサを備えると共に、
    前記センタリング制御を行う際は、
    前記直交方向視で印刷媒体とヘッドモジュールの列設方向略中央位置が略一致するように、前記位置センサで検知した列設方向位置に基づいて、各ヘッドモジュールを列設方向に移動させるセンタリング動作を行う
    請求項６に記載のインクジェット印刷装置。
12. 前記ヘッドモジュールのノズルの吐出状況を検知するノズルセンサを備えると共に、
    前記モジュール交換制御を行う際は、
    前記ノズルセンサからのノズル異常の異常発生信号に基づいて、異常が発生したヘッドモジュールを待機中のヘッドモジュールに交換する第一メンテナンス動作と、
    該各ヘッドモジュール使用開始後の経過時間信号に基づいて、所定の累積使用時間毎に、使用中のヘッドモジュールを待機中のヘッドモジュールに交換する第二メンテナンス動作との少なくとも一方を行う
    請求項６に記載のインクジェット印刷装置。

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