JP7440103B2 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置及び印刷方法に関し、詳しくは、布地の表面に斜め方向にインクジェット印刷を施す印刷装置及び印刷方法に関するものである。

従来、印刷対象物にインクジェット印刷を行う装置として、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の印刷装置は、インクを噴射する複数のノズルがそれぞれ収容された複数のプリントヘッドと、回転駆動する上流側及び下流側のローラと、この２つのローラ間に架けられ、印刷対象物である布地を表面に支持して搬送する無端状の搬送ベルトを備えている。布地は各プリントヘッドの幅（布地の搬送方向の長さ）に相当する間隔で間欠的に搬送される。布地が間欠搬送されて停止している間に、布地の搬送方向に直交する方向（布地の幅方向）に沿ってプリントヘッドを往復動させてノズルからインクを噴射することで、布地の表面に図柄の印刷が施される。プリントヘッドの往動または復動の１回の移動により、プリントヘッドの幅に相当する長さの印刷が施される。インクジェット印刷では、例えば、シアン(青)、マゼンダ(赤)、イエロー(黄色)、ブラック(黒)等のインクを濃淡を付けて重ね刷りするため、微細で複雑な図柄を表現することが可能である。

上記のいわゆるスキャンタイプと呼ばれるインクジェット印刷方法では、単方向スキャンまたは双方向スキャンが行われる。単方向スキャンとは、プリントヘッドの往復動のうち往動時のみまたは復動時にのみ、ノズルからインクを吐出させて印刷を施す方式である。この方式では、布地が間欠搬送されて停止している時にプリントヘッドを布地の幅方向に沿って一方向に移動させてインクを吐出して印刷を施し、次に、布地をプリントヘッドの幅分だけ間欠搬送させて停止させるとともにプリントヘッドを元の位置に戻す。そして、再びプリントヘッドを一方向に移動させて印刷を施す。

これに対して、双方向スキャンとは、プリントヘッドの往復動の往動時及び復動時の両方で、ノズルからインクを吐出させて印刷を施す方式である。この方式では、布地が間欠搬送されて停止している時にプリントヘッドを布地の幅方向に沿って一方向に移動させてインクを吐出して印刷を施し、次に、布地をプリントヘッドの幅分だけ間欠搬送させて停止させ、プリントヘッドを先の移動方向と反対の方向に移動させて印刷を施す。そして、布地をプリントヘッドの幅分だけ間欠搬送させて停止させ、再度プリントヘッドを一方向に移動させて印刷を施す。

特許第５１１６５４２号公報

双方向スキャン方式を用いた場合、プリントヘッドの往復動の両方で印刷を行っているため、印刷速度が速くなる。しかし、以下の理由により、印刷品質が単方向スキャン方式よりも劣るという問題がある。

図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）は搬送ベルト１０２に貼付けられた布地１０１上に、ヘッドユニット１００が布地１０１の幅方向に沿って移動可能に設けられている。ヘッドユニット１００は、布地１０１の幅方向に沿って複数並べられたプリントヘッド１００ａ～１００ｄを有している。プリントヘッド１００ａ～１００ｄには、布地１０１の幅方向に沿ってシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色のインクが充填されている。図１７（Ａ）に示す往動時には、布地１０１にはまずプリントヘッド１００ａからシアンのインクが吐出され、その上にプリントヘッド１００ｂからマゼンダのインクが重ねて吐出され、次にプリントヘッド１００ｃからイエロー、最後にプリントヘッド１００ｄからブラックのインクが順に重ねて吐出されて印刷が施される。

図１７（Ｂ）に示す復動時には、往動時とは逆順に印刷が施される。すなわち、布地１０１にはまずプリントヘッド１００ｄからブラックのインクが吐出され、その上にプリントヘッド１００ｃからイエローのインクが重ねて吐出され、次にプリントヘッド１００ｂからマゼンダ、最後にプリントヘッド１００ａからシアンのインクが順に重ねて吐出されて印刷が施される。

このように、双方向スキャン方式ではプリントヘッドの往動時と復動時とで色の重ねる順序が変わるため、印刷された色が所望の色とは異なる色に見えたり、縞模様が浮き上がって見えることがあり、印刷の品質が低下する場合がある。特に、いわゆるベタ柄と呼ばれる、布地の比較広い面積に一色に見える印刷を施す場合にこの品質の低下が現れやすい。

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、品質の低下を防ぐとともに高速で印刷することが可能な印刷装置及び印刷方法を提供することを課題としている。

本発明による印刷装置は、表面にシート状の印刷対象物が載置される支持面を有し、一対のローラに架け渡された環状の搬送ベルトと、前記ローラを駆動させる駆動部と、布地の表面にインクジェット印刷を施す複数のプリントヘッドと、前記プリントヘッドを布地の搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構と、前記駆動部の動作を制御して搬送ベルトを周回させながら前記移動機構の動作を制御して前記プリントヘッドを移動させる間に、前記プリントヘッドにインクジェット印刷を施させる制御装置を備え、前記制御装置は、前記搬送ベルトが一周する毎に、印刷対象物の搬送方向と直交する方向に沿って、前記プリントヘッドがプリントヘッドの印刷ピッチに相当する距離を移動するように、前記駆動部及び前記移動機構の動作を制御する。

搬送ベルトを周回させながらプリントヘッドを搬送ベルトによる印刷対象物の搬送方向に直交する方向へ移動させることにより、印刷対象物の搬送方向に対して斜めの方向に印刷ピッチ幅の帯状の印刷が施される。このとき、プリントヘッドの移動速度を、搬送ベルトが一周する毎に、印刷対象物の搬送方向と直交する方向に沿って、プリントヘッドがプリントヘッドの印刷ピッチに相当する距離を移動する速度とすることで、印刷対象物上には、帯状の印刷が隙間無く施される。なお、印刷ピッチとは、１つのプリントヘッドがインクを吐出することが可能な長さであり、布地の幅方向に沿う長さである。

上記の構成によれば、プリントヘッドは印刷時には一方向にのみ移動しており、複数のプリントヘッドの色が重なる順序が変わることがなく、また、従来技術のように１回のスキャン毎にプリントヘッドをもとの位置に戻す必要がないため、印刷の高速化を図るとともに印刷の品質が保たれる。

前記印刷対象物は、帯状であって、前記搬送ベルトの周長さよりも短いことが好ましい。

前記複数のプリントヘッドは、布地の搬送方向と直交する方向に沿って並べられるものであってもよい。

前記複数のプリントヘッドは、布地の搬送方向に沿って並べられていてもよい。

本発明による印刷方法は、表面に印刷対象物を載置した環状の搬送ベルトを周回させながら、プリントヘッドを前記搬送ベルトによる印刷対象物の搬送方向に直交する方向へ移動させることにより、印刷対象物の表面に印刷対象物の搬送方向に対して斜めの方向に印刷を施すものである。前記プリントヘッドの移動速度は、前記搬送ベルトが一周する毎に、印刷対象物の搬送方向と直交する方向に沿って、プリントヘッドの印刷ピッチに相当する距離を移動する速度である。

上記の方法によれば、プリントヘッドは印刷時には一方向にのみ移動しており、複数のプリントヘッドの色が重なる順序が変わることがなく、また、プリントヘッドをもとの位置に戻す必要がないため、印刷の高速化を図るとともに印刷の品質が保たれる。

本発明によれば、印刷の品質の悪化を防ぐとともに高速で印刷することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の全体の概略構成を示す平面図である。 印刷装置の全体の概略構成を示す側面である。 移動機構の構成を示す側面図である。 ヘッドユニットの構成を示す説明図である。 布地が貼付けられた搬送ベルトをＡ－Ａ線で切り開いた説明図である。 印刷装置の電気的構成を示すブロック図である。 印刷方法の説明図である。 印刷方法の説明図である。 印刷方法の説明図である。 印刷装置の全体の概略構成を示す斜視図である。 ガイド機構の拡大断面図である。 ガイド機構の他の例を説明するための（Ａ）は平面図、（Ｂ）は拡大断面図である。 ヘッドユニットの構成の他の例の説明図である。 図１３のヘッドユニットを用いた印刷方法の説明図である。 （Ａ）はヘッドユニットの構成の他の例の説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のヘッドユニットを用いた印刷方法の説明図である。 （Ａ）はヘッドユニットの構成の他の例の説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のヘッドユニットを用いた印刷方法の説明図である。 従来技術を示す図であり、（Ａ）は往動時、（Ｂ）は復動時である。

（全体構成）
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２、図１０は、本発明の一実施形態のインクジェット印刷装置１を示す。インクジェット印刷装置１は、印刷対象物である布地Ｃの搬送機構１０と、インクジェット印刷機構２０と、制御装置４１とを備える。なお、印刷対象物はシート状であれば素材は布地に限定されず、例えば紙であってもよい。また、布地Ｃの場合には、綿、絹などの天然繊維からなる布や、ポリエステル、レーヨン、アセテートなどの人造繊維からなる布であってもよい。なお、本明細書における図は、実際の縮尺によるものではない。

（搬送機構１０）
搬送機構１０は、搬送ベルト１１と、基台（図示せず）の両端に取付けられた上流側の従動ローラ１２ａ及び下流側の駆動ローラ１２ｂとを備えている。搬送ベルト１１は表面に布地Ｃが載置される支持面１１ａを有しており、従動ローラ１２ａ及び駆動ローラ１２ｂに架け渡されており、図２に示すように、側面からみた形状が環状である。駆動ローラ１２ｂには、駆動部として例えばサーボモータ１３が取付けられており、サーボモータ１３の回転力が駆動ローラ１２ｂに伝達されて搬送ベルト１１を周回させる。本実施形態では、図２において搬送ベルト１１は反時計回りに周回し、この方向を布地Ｃの搬送方向（（図１における矢印Ａ１の方向）という。搬送ベルト１１はウレタンゴム等の弾性体により構成され、搬送ベルト１１の支持面１１ａに粘着剤が塗布されており、布地Ｃが貼付けられている。なお、搬送ベルト１１は例えばスチール等の金属により構成されるベルトであってもよい。本明細書では、図１における上下方向を布地Ｃまたは搬送ベルト１１の幅方向、または単に「幅方向」「Ｘ方向」といい、幅方向に直交する方向を「Ｙ方向」という。Ｙ方向は搬送方向及び搬送方向に対して反対方向を含む。

基台には、搬送ベルト１１の搬送を案内するためのガイド機構１４が設けられている。本実施形態では、ガイド機構１４は、幅方向に沿って搬送ベルト１１の両側に設けられた一対のガイド部材１４Ａ、１４Ａである。図１１に示すように、各ガイド部材は、断面形状において略直方体の部材の角部の一部が切り取られたであり、搬送ベルト１１の両側端部が当接する当接面１４ａと、搬送ベルト１１の側端部を下側から支える支持面１４ｂとが形成されている。一対のガイド部材１４Ａ，１４Ａの当接面１４ａ、１４ａの間の距離は、搬送ベルト１１の幅方向の長さとほぼ同じである。搬送ベルト１１はその両側端部がガイド部材１４Ａ、１４Ａの当接面１４ａに当接して搬送されるため、搬送ベルト１１の搬送時に搬送ベルト１１が幅方向や斜め方向にずれたり曲がすることが防がれ、インクジェット印刷機構２０による印刷時に印刷部分にずれが生じにくくなる。

なお、ガイド機構１４は図１１の形態に限定されず、搬送ベルト１１の搬送時に搬送ベルト１１が幅方向や斜め方向に曲がすることを防ぐことができればいずれの形態でもよい。例えば、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すように、ガイド機構１４は、搬送ベルト１１の裏面にＹ方向に沿って搬送ベルト１１の１周にわたって設けられた突条１４Ｂと、この突条１４Ｂに係合する周溝が設けられたプーリー１４Ｃから構成されていてもよい。プーリー１４Ｃは基台に設けられた支持フレーム１５にベアリングを介して回転可能に支持されており、プーリー１４Ｃに突条１４Ｂが係合することで、搬送ベルト１１の搬送が案内される。

図５は布地Ｃが貼付けられた搬送ベルト１１を図１のＡ－Ａ線で切り開いて平面に表した説明図であり、本実施形態においては、布地Ｃは帯状であり、布地Ｃの長さ方向が搬送ベルト１１の周方向に沿うように貼付けられている。また、布地Ｃの長さは搬送ベルト１１の一周長さよりも若干短く設定されており、布地Ｃが搬送ベルト１１に貼付けられた状態で、搬送方向の先端側の側縁Ｃａと後端側の側縁Ｃｂの間は搬送ベルト１１の表面が露出している。布地Ｃには、Ｙ方向（搬送方向）に対して斜めの方向に印刷ピッチＬ１の幅で印刷が施される。

（インクジェット印刷機構２０の構成）
本実施形態のインクジェット印刷機構２０はいわゆる「スキャンタイプ」と呼ばれる印刷を行うものであり、布地Ｃの搬送方向と直交する方向に沿って並べられ、布地Ｃの表面にインクジェット印刷を施す複数のプリントヘッド２２ａ～２２ｄと、このプリントヘッド２２ａ～２２ｄを布地Ｃの搬送方向と直交する方向、すなわち布地Ｃの幅方向に移動させる移動機構３０と、布地位置検出部とを備えている。

（ヘッドユニット２１）
図４に示すように、複数の（本実施形態では４つの）プリントヘッド２２ａ～２２ｄは、ハウジングに収容されてヘッドユニット２１を構成している。プリントヘッド２２ａ～２２ｄは、従来のプリントヘッドと同様の構成を備えており、布地Ｃの幅方向に所定の間隔Ｌ２を空けて一列に並んで配置されている。なお、間隔Ｌ２を開けずに連続して配置されていてもよい。各プリントヘッド２２ａ～２２ｄには布地Ｃに向けてインクを吐出するノズル２３が布地Ｃの幅方向に複数並んで設けられており、制御装置４１によりノズル毎にインクの吐出量や吐出タイミングが制御される。なお、図４ではノズル２３はプリントヘッド２２ａ～２２ｄ毎に１列のみ設けられているが、複数列設けられていてもよい。各プリントヘッド２２ａ～２２ｄによってインクが布地Ｃに吐出可能な幅であって布地Ｃの幅方向に沿った長さ（図１、図４においては、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄの布地Ｃの幅方向に沿った長さとして示される）を各プリントヘッド２２ａ～２２ｄの印刷ピッチＬ１という。各プリントヘッド２２ａ～２２ｄには、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのプロセスカラーと呼ばれる４色のインクがそれぞれ充填されている。なお、プリントヘッド２２ａ～２２ｄの数は４つに限定されず、５つ以上備えていてもよく、３つ以下であってもよい。プリントヘッド２２ａ～２２ｄに充填されるインクの色も本実施形態に限定されない。

また、図示しないが、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄは、脱気モジュールを介してインクタンクに接続されており、インクタンクから導出されたインクは、脱気モジュールでインク中に含まれる気体が取り除かれた後、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄに充填される。

なお、図１に示すように、ヘッドユニット２１は、印刷を行わないときは搬送ベルト１１の外側の待機位置Ｐで停止している。ヘッドユニット２１は移動機構３０により往復動が可能であり、印刷時には待機位置Ｐから布地Ｃを挟んで反対側に向かう方向（以下、「印刷方向」といい、図１において下から上に向かう矢印Ａ２の方向である。）に移動する。

（移動機構３０）
このヘッドユニット２１に隣接して、布地Ｃの幅方向に延びる移動機構３０が基台に設置されている。移動機構３０は、搬送ベルト１１の上方において、ヘッドユニット２１を布地Ｃの幅方向の一端と他端との間で移動させるものである。移動機構３０は、ヘッドユニット２１を支持する断面Ｌ字状のユニット支持部材３１と、布地Ｃの幅方向に延びるガイドフレーム３２と、ユニット支持部材３１をガイドフレーム３２に沿って移動させるリニアモータ機構３３と、ヘッドユニット２１の布地Ｃの幅方向の移動距離を測定する測定部３４とを備える。

ガイドフレーム３２のユニット支持部材３１の背面３１ａと対向する面３２ａには、上下に２本の断面Ｔ字形状のレール３５、３５が布地Ｃの幅方向に沿ってガイドフレーム３２の略全長にわたって設けられ、２本のレール３５、３５の間には、ガイドフレーム３２の略全長にわたって溝３２ｂが形成されている。この溝３２ｂには、リニアモータ機構３３の固定子を構成する磁石３３ａが溝３２ｂの略全長にわたって設置されている。ユニット支持部材３１の背面３１ａには、幅方向に２つ、上下方向に２つの計４つのスライド部材３６、３６、３６、３６が設けられ、スライド部材３６、３６、３６、３６には、レール３５に対応する形状を有する溝３６ａが形成されている。このスライド部材３６、３６、３６、３６の溝３６ａとガイドフレーム３２のレール３５、３５とが係り合って摺動することで、ガイドフレーム３２に沿ってユニット支持部材３１が布地Ｃの幅方向に摺動する。

ユニット支持部材３１の背面３１ａであって磁石３３ａと対向する位置には、リニアモータ機構３３の移動子を構成するコイル部３３ｂが設けられている。コイル部３３ｂは制御装置４１と接続され、制御装置４１によりコイル部３３ｂに電流が流されることにより、コイル部３３ｂと磁石３３ａとの間に推進力が発生し、ユニット支持部材３１に支持されたヘッドユニット２１が布地Ｃの幅方向に移動する。なお、ユニット支持部材３１の移動はリニアモータ機構３３に限定されず、ユニット支持部材３１に支持されたヘッドユニット２１が布地Ｃの幅方向に沿って移動できればいずれの形態でもよく、例えば、ユニット支持部材３１にタイミングベルトを取りつけ、タイミングベルトが掛け渡されたタイミングプーリをサーボモータにより駆動させてユニット支持部材３１を移動させてもよく、また、ボールネジと、このボールネジに螺合されたナットを用い、ナットにユニット支持部材３１が取付けられ、サーボモータによりボールネジを回転させることでユニット支持部材３１を移動させてもよい。

測定部３４は、磁気スケール３４ａと検出器３４ｂとを備えている。磁気スケール３４ａは、ガイドフレーム３２の下側のレール３５の下方に、布地Ｃの幅方向に沿ってガイドフレーム３２の略全長にわたって取付けられている。磁気スケール３４ａは、磁性材料にＮ極、Ｓ極が交互に並ぶ磁気パターンを形成して、この磁気パターンを目盛りとして利用するものであり、例えば１０μｍのピッチで目盛りが設けられている。ユニット支持部材３１の背面３１ａには、磁気スケール３４ａに対向する位置に検出器３４ｂが取付けられている。検出器３４ｂは、磁気スケール３４ａの目盛りを読み取り可能な磁気抵抗効果素子等の磁気センサからなり、ユニット支持部材３１の移動とともに磁気スケール３４ａに沿って移動する。検出器３４ｂは制御装置４１と接続されて、磁気スケール３４ａの目盛りを通過する毎にパルス信号を発生して制御装置４１に送信している。なお、測定部３４は本実施形態に限定されず、制御装置４１がヘッドユニット２１の移動距離を算出できればいずれの構成でもよく、例えば光の反射を用いる光学式の測定部であってもよい。

（布地位置検出部）
布地位置検出部は、搬送ベルト１１に対する布地Ｃの貼付け位置を検出するものであり、布地Ｃの４つの側縁Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄのうち、搬送方向の先端側の側縁Ｃａの位置を検出する原点マーク３７及び第１原点検知センサ３８と、ヘッドユニット２１の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃの位置を検出する第２原点検知センサ３９とを備えている。

原点マーク３７は、図１に示すように、原点マーク３７のＹ方向（搬送方向）の位置が先端側の側縁Ｃａの位置と揃うように、搬送ベルト１１の幅方向の待機位置Ｐ側の一端に設けられる。原点マーク３７は布地Ｃの搬送ベルト１１への貼付け前に搬送ベルト１１に設けられ、布地は側縁Ｃａの位置が原点マーク３７と揃うように搬送ベルト１１に貼付けられてもよく、搬送ベルト１１に布地Ｃが貼付けられた後に、布地Ｃの先端側の側縁Ｃａの位置に合わせて原点マーク３７を搬送ベルト１１に取付けてもよい。原点マーク３７は、例えば表面に反射面を有するシール部材である。

第１原点検知センサ３８は、例えば光電センサであり、光を発する発光部と、光を受ける受光部とを備える。第１原点検知センサ３８は、ガイドフレーム３２の一端に取付アーム３２ｃを介して取付けられ、搬送ベルト１１の幅方向において原点マーク３７に対応した位置に設けられている。搬送ベルト１１の周回により原点マーク３７が第１原点検知センサ３８の直下を通過すると、第１原点検知センサ３８の発光部が発した光が原点マーク３７で反射されて受光部で受け取られ、これにより原点マーク３７を検知する。第１原点検知センサ３８は制御装置４１に接続されており、原点マーク３７を検知したことを示す第１原点検知信号を制御装置４１に送信する。

第２原点検知センサ３９は、ユニット支持部材３１の底面の下面に設けられ、例えば光電センサであり、光を発する発光部と、発光部が発し、光を受ける受光部とを備え、発光部が下向きに光を発するように設けられている。ガイドフレーム３２に沿ってユニット支持部材３１を移動させる際に、第２原点検知センサ３９が搬送ベルト１１上にある場合には、発光部が発した光が搬送ベルト１１で反射されて受光部で受け取られ、第２原点検知センサ３９が布地Ｃ上にある場合には、発光部が発した光が布地Ｃで反射されて受光部で受け取られる。このとき、布地Ｃと搬送ベルト１１とでは光の反射率が異なるため、第２原点検知センサ３９の受光部が受け取る光の量が異なる。第２原点検知センサ３９は制御装置４１に接続されており、受光部が受けた光の量を示す第２原点検知信号を制御装置４１に送信する。

（制御装置４１）
制御装置４１は、サーボモータ１３の動作を制御して搬送ベルト１１を周回させながら、移動機構３０のリニアモータ機構３３のコイル部３３ｂの動作を制御してプリントヘッド２２ａ～２２ｄを移動させている間にプリントヘッド２２ａ～２２ｄにインクジェット印刷を施させるものである。制御装置４１は、搬送ベルト１１が一周する毎に、布地Ｃの幅方向に沿って、プリントヘッド２２ａ～２２ｄが、プリントヘッド２２ａ～２２ｄの印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動するように、サーボモータ１３及び移動機構３０のコイル部３３ｂの動作を制御している。

制御装置４１は、ＣＰＵ４１ａ、メモリ４１ｂ、ハードディスク４１ｃ、入出力インターフェース４１ｄ等から構成されるコンピュータである。制御装置４１は、プリントヘッド２２ａ～２２ｄ、サーボモータ１３、リニアモータ機構３３のコイル部３３ｂ、第１原点検知センサ３８、第２原点検知センサ３９、インクジェット印刷機構２０の測定部３４の検出器３４ｂの各部と接続されており、ＣＰＵ４１ａがハードディスク４１ｃやメモリ４１ｂに記憶されたプログラムを実行し、入出力インターフェース４１ｄを介して各部を制御する。また、制御装置４１にはタッチパネル４２などの入力部及び表示部が接続されており、作業者により印刷に必要なパラメータが入力されるとともに、印刷装置１の動作開始や終了の指示が作業者から入力される。

制御装置４１はサーボモータ１３の駆動を制御するとともに、サーボモータ１３の回転軸に設けられたエンコーダから出力されるパルス信号を受信する。このサーボモータ１３のパルス信号のパルスのカウント値は、搬送ベルト１１の移動距離、すなわち布地Ｃの搬送距離に相当し、制御装置４１はパルス信号のカウント値に基づいてサーボモータ１３の駆動を制御することで、搬送ベルト１１の周回移動を制御している。なお、搬送ベルト１１の移動の制御の方法はこれに限定されず、例えば、搬送ベルト１１の全長に光学式又は磁気式のスケールを設け、このスケールに対向する位置にスケールを読み取るための検出器を設け、検出器が発するパルス信号に基づいて搬送ベルト１３の駆動部を制御することで、搬送ベルト１１の周回移動を制御してもよい。

制御装置４１は、リニアモータ機構３３のコイル部３３ｂに流れる電流を制御して、ヘッドユニット２１（プリントヘッド２２ａ～２２ｄ）の布地Ｃの幅方向の移動を制御する。制御装置４１には、インクジェット印刷機構２０の検出器３４ｂからのパルス信号が入力される。検出器３４ｂのパルス信号のパルスのカウント値は、ヘッドユニット２１の移動距離に相当する。

制御装置４１は、第１原点検知センサ３８から第１原点検知信号を受信して、布地Ｃの先端側の側縁Ｃａを検知する。制御装置４１は、搬送ベルト１１を一周させた際に、第１原点検知信号を受信すると、布地Ｃの先端側の側縁Ｃａを検知したものと判断して、その時点でのサーボモータ１３のパルス信号のカウント値をゼロ（原点）とする。すなわち、搬送ベルト１１が１周する毎に、サーボモータ１３のカウント値はゼロになる。

制御装置４１は、第２原点検知センサ３９から第２原点検知信号を受信して、布地Ｃのヘッドユニット２１の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃを検知する。制御装置４１は、搬送ベルト１１上に位置している時の第２原点検知信号の値と、布地Ｃ上に位置している時の第２原点検知信号の値との間の値に設定された閾値を記憶している。プリントヘッド２２ａ～２２ｄを待機位置Ｐから布地Ｃの幅方向に沿って搬送ベルト１１上を移動させ、第２原点検知センサ３９の位置が搬送ベルト１１上から布地Ｃ上に移動した時に、第２原点検知信号の値が閾値を下回るため、布地Ｃのヘッドユニット２１の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃが検知されたと判断する。

また、メモリ４１ｂには、第１原点検知センサ３８とプリントヘッド２２ａ～２２ｄとの間のＹ方向（搬送方向）に沿う距離Ｌ３（図１）に相当する、サーボモータ１３からのパルス信号のパルス数が記憶されている。さらに、メモリ４１ｂには、印刷方向の最も先端側のプリントヘッド２２ａから第２原点検知センサ３９までの距離Ｌ４（図４）に相当する、検出器３４ｂからのパルス信号のパルス数が記憶されている。

また、メモリ４１ｂには、印刷用データが記憶されている。制御装置４１は、印刷用データに基づき、布地Ｃ上に所定の図柄を有する印刷形状の印刷を施すように各プリントヘッド２２ａ～２２ｄのノズル２３からのインクの吐出を制御する。本実施形態では、印刷用データにおいては、布地Ｃに施す印刷形状が、布地Ｃの幅方向の長さＤ１、印刷形状のＹ方向（搬送方向）の長さＤ２の矩形状に設定されている。この印刷形状の大きさは、布地Ｃよりもひとまわり小さく、布地Ｃ上に所定の図柄の印刷形状の印刷が施されて布地Ｃ上に印刷領域が形成されたときに、印刷領域の周りに余白が生じる。

詳細には、印刷用データは、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄの布地Ｃに対するＹ方向（搬送方向）の位置及び印刷方向（幅方向）の位置に対応して、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄが有する各ノズル２３のインクの吐出の有無を示したものである。この印刷用データにおいては、布地Ｃ上の前記余白に相当する部分及び搬送ベルト１１が布地Ｃに覆われていない部分には印刷が施されないように、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄのノズル２３がこれらの部分の上方に位置する場合には、これらのノズル２３からインクが吐出されないことを示す空白データが設定されている。印刷用データは搬送ベルト１１の１周長さに対応するデータを含んでいる。

なお、本実施形態では印刷形状の大きさは布地Ｃよりもひとまわり小さく設定されているが、これに限定されず、印刷形状が布地Ｃよりも大きく設定されていてもよい。この場合、布地Ｃ全面に印刷を施すことが可能となる。

制御装置４１には、タッチパネル４２から布地Ｃへの印刷開始位置に関する情報が作業者により入力されてメモリ４１ｂに記憶される。印刷開始位置に関する情報は、例えば、布地Ｃ上に所定の図柄の印刷形状の印刷が施されて布地Ｃ上に印刷領域が形成されたときに、印刷領域の周りに生じる余白の長さである。すなわち、布地Ｃの搬送方向の先端側の側縁Ｃａから布地Ｃ上の印刷領域までの長さであるＹ方向（搬送方向）の余白長さＤ３と、布地Ｃの幅方向の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃから印刷領域までの長さである幅方向の余白長さＤ４とが入力される。従って、印刷開始位置とは、Ｙ方向においては布地Ｃの側縁Ｃａから余白長さＤ３後端側の位置であり、幅方向においては布地Ｃの側縁Ｃｃから余白長さＤ４先端側の位置である。なお、メモリ４１ｂに予め余白長さＤ３、Ｄ４が記憶されていてもよい。

（初期設定）
次に、本発明のインクジェット印刷装置１による印刷を行う際の初期設定動作について説明する。作業者は、搬送ベルト１１に設けられた原点マーク３７に対応する位置に布地Ｃの先端側の側縁Ｃａが位置するように、搬送ベルト１１に布地Ｃを貼付ける。次に、作業者は、タッチパネル４２から、布地Ｃに対して印刷開始位置に関する設定値を入力する。具体的には、Ｙ方向（搬送方向）の余白長さＤ３と幅方向の余白長さＤ４とを入力する。

そして、作業者は、タッチパネル４２から初期設定開始を制御装置４１に指示する。制御装置４１は、サーボモータ１３を駆動させて搬送ベルト１１を一周させる。搬送ベルト１１が一周する間に原点マーク３７が第１原点検知センサ３８の下を通過し、制御装置４１は、第１原点検知センサ３８から第１原点検知信号を受信する。この受信により、制御装置４１は布地Ｃの先端側の側縁Ｃａを検知し、受信時点でのサーボモータ１３のパルス信号のカウント値をゼロ（原点）とする。

次に、制御装置４１は、搬送方向における印刷開始時を示すサーボモータ１３のパルス信号のカウント値を設定する。印刷開始時のカウント値として、搬送方向の余白長さＤ３に相当するパルス数に、第１原点検知センサ３８とプリントヘッド２２ａ～２２ｄとの間の搬送方向に沿う距離Ｌ３に相当するパルス数を加えた値を設定し、その値を記憶する。

次に、制御装置４１は、移動機構３０を駆動させてヘッドユニット２１を待機位置Ｐに位置させる。このときの測定部３４の検出器３４ｂのパルス信号のカウント値をゼロ（原点）とする。また、サーボモータ１３を駆動して、布地Ｃをヘッドユニット２１の下に位置させる。そして、ヘッドユニット２１を待機位置Ｐから搬送ベルト１１を挟んで反対側の位置まで移動させる。制御装置４１は、第２原点検知センサ３９から第２原点検知信号を受信しており、第２原点検知信号の値が閾値を下回った時に、布地Ｃのヘッドユニット２１の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃが検知されたと判断して、そのときの検出器３４ｂのパルス信号のパルス数を記憶する。

制御装置４１は、印刷方向における印刷開始時を示す検出器３４ｂのパルス信号のパル数を設定する。印刷開始時のパルス数として、布地Ｃのヘッドユニット２１の待機位置Ｐ側の側縁Ｃｃが検知された時のパルス数から、待機位置Ｐにおいて布地Ｃに最も近いプリントヘッド２２ａ～２２ｄから第２原点検知センサ３９までの距離Ｌ４に相当する検出器３４ｂからのパルス信号のパルス数を引き、さらに、幅方向の余白長さＤ４に相当するパルス数を加えた値を設定し、その値を記憶する。

（印刷方法）
次に、本実施形態の印刷装置１を用いた印刷方法について説明する。本実施形態の印刷方法は、搬送ベルト１１を周回させながら、複数のプリントヘッド２２ａ～２２ｄを搬送ベルト１１による布地Ｃの搬送方向に直交する方向、すなわち布地Ｃの幅方向へ移動させるものである。プリントヘッド２２ａ～２２ｄの移動速度は、搬送ベルト１１が一周する毎に、布地Ｃの搬送方向と直交する方向に沿って、各プリントヘッド２２ａ～２２ｄの印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動する速度である。搬送ベルト１１が複数回周回して、布地Ｃの表面に布地Ｃの搬送方向に対して斜めの方向に、印刷ピッチＬ１の幅の帯状の印刷が隙間無く施される。

図５は、プリントヘッド２２ａによって布地Ｃの表面に施された印刷部分の例を示している。搬送ベルト１１が１周する間に印刷部分Ｃ１が印刷され、次の搬送ベルト１１の１周により印刷部分Ｃ２が印刷され、順次、搬送ベルトの周回毎に印刷部分Ｃ３・・・Ｃ７が印刷される。各印刷部分Ｃ１～Ｃ７は布地の搬送方向に対して斜め方向に延びている。各印刷部分の搬送方向に対する角度は、印刷ピッチＬ１と搬送ベルト１１の一周長さに応じて定まる。制御装置４１は、印刷用データに基づき印刷を施しており、印刷用データは、上述したように、布地Ｃ上の前記余白に相当する部分及び搬送ベルト１１が布地Ｃに覆われていない部分の上方にプリントヘッド２２ａのノズル２３が位置する場合には、これらのノズル２３からインクが吐出されない設定となっているため、印刷部分Ｃ１、Ｃ６，Ｃ７は完全な帯状とはならず、所望の印刷用データの印刷形状に沿った形状となる。

印刷方法の詳細について、図７～９を用いて説明する。なお、図７～図９においては、説明の便宜上、ヘッドユニット２１が有するプリントヘッド２２ａ、２２ｂの数を２つとして説明しているが、プリントヘッド２２ａ、２２ｂの数は２つに限定されるものではない。また、図７～図９においては、布の幅方向の長さ、搬送ベルト１１の幅方向の長さ、プリントヘッド２２ａ、２２ｂの印刷ピッチＬ１やプリントヘッド２２ａ、２２ｂ間の間隔Ｌ２は、実際の縮尺によるものではなく、また、図には搬送ベルト１１と、布地Ｃと、プリントヘッド２２ａ、２２ｂのみを示しており、他の部材の図示を省略している。

制御装置４１は作業者から印刷開始の指示を受け取ると、サーボモータ１３のパルス信号のカウント値が印刷開始時の設定値に達し、検出器３４ｂのパルス信号のカウント値が印刷開始時の設定値に達するまでサーボモータ１３及び移動機構３０を駆動させて、印刷方向の最も先端側のプリントヘッド２２ａを印刷開始位置に移動させる（図７（Ａ））。

次に、制御装置４１は、メモリ４１ｂに記憶された印刷用データに基づいてインクジェット印刷行う。印刷時に、制御装置４１は、サーボモータ１３の動作を制御して搬送ベルト１１を周回させながら、移動機構３０の動作を制御してプリントヘッド２２ａ、２２ｂを移動させる。プリントヘッド２２ａ、２２ｂが移動する速度は、搬送ベルト１１が一周する毎に、布地Ｃの搬送方向と直交する方向に沿って、プリントヘッド２２ａ、２２ｂ（ヘッドユニット２１）がプリントヘッド２２ａ、２２ｂの印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動する速度である。搬送ベルト１１が約半周周回したときには、図７（Ｂ）に示すように、プリントヘッド２２ａにより印刷用データに基づき布地Ｃの搬送方向に対して斜めの方向に印刷が施されている。

制御装置４１は、印刷用データに基づき、布地Ｃが印刷形状の搬送方向の長さＤ２の距離を搬送されるまでプリントヘッド２２ａに印刷を行わせ、その後に印刷を停止する。制御装置４１は、印刷が停止している間もプリントヘッド２２ａ、２２ｂ及び搬送ベルト１１を動作させており、搬送ベルト１１が一周したときには、プリントヘッド２２ａ、２２ｂがプリントヘッド２２ａ、２２ｂの印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動している（図７（Ｃ））。制御装置４１は、第１原点検知センサ３８から第１原点検知信号を受け取り、サーボモータ１３のパルスのカウント値をゼロとし、印刷用データに基づき印刷を開始する。

搬送ベルト１１の２周目においては、プリントヘッド２２ａは、搬送ベルト１１の１周目で施された印刷ピッチＬ１の幅の帯状の印刷部分に隣接して、印刷ピッチＬ１で、搬送方向に対して斜めに印刷を施していく。

プリントヘッド２２ｂが布地Ｃの幅方向の印刷開始位置に到達すると（図８（Ｄ））、制御装置４１は、プリントヘッド２２ｂに、プリントヘッド２２ａによる印刷部分に重ねて印刷を開始させる。さらに印刷が進み、布地Ｃが印刷形状の搬送方向の長さＤ２の距離を搬送されると、制御装置４１は印刷用データに基づき印刷を停止する。制御装置４１は、印刷が停止している間もプリントヘッド２２ａ、２２ｂ及び搬送ベルト１１を移動させている。搬送ベルト１１が二周したときには、プリントヘッド２２ａ、２２ｂは、印刷ピッチＬ１の２倍に相当する距離を印刷方向に移動している（図８（Ｅ））。この後、搬送ベルト１１の３周目においてプリントヘッド２２ａ、２２ｂによる印刷が施される（図８（Ｆ））。

プリントヘッド２２ａの先端が印刷形状の幅方向の長さＤ１を進み印刷停止位置に達したときには、制御装置４１は、印刷用データに基づきプリントヘッド２２ａの先端のノズル２３からインクの吐出を停止させ、プリントヘッド２２ａの後端が印刷停止位置に達したときには、プリントヘッド２２ａの全てのノズル２３でインクの吐出を停止して印刷を停止させる（図９（Ｇ））。プリントヘッド２２ｂによる印刷は引き続き行われ、プリントヘッド２２ｂの後端が印刷停止位置に達したときには、全てのノズル２３でインクの吐出を停止して印刷を停止する（図９（Ｇ））。そして、制御装置４１は、布地Ｃに対する印刷が終了したと判断して、移動機構３０を動作させてヘッドユニット２１を待機位置Ｐまで戻す。

上記の印刷方法及び印刷装置により、布地Ｃには、各プリントヘッド２２ａ、２２ｂによって搬送方向に対して斜めの方向に印刷が施された印刷領域が形成される。

上記の構成によれば、搬送ベルト１１を周回させながらプリントヘッド２２ａ～２２ｄを搬送ベルト１１による布地Ｃの搬送方向に直交する方向へ移動させることにより、布地Ｃの搬送方向に対して斜めの方向に印刷が施される。このとき、搬送ベルト１１が一周する毎に、布地Ｃの搬送方向と直交する方向に沿って、プリントヘッド２２ａ～２２ｄがプリントヘッド２２ａ～２２ｄの印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動することで、布地Ｃ上には、印刷ピッチ幅の帯状の印刷部分が隙間無く形成される。このため、プリントヘッド２２ａ～２２ｄは印刷時には一方向にのみ移動しており、複数のプリントヘッド２２ａ～２２ｄの色が重なる順序が変わることがなく、また、従来技術のように１回のスキャン毎にプリントヘッド２２ａ～２２ｄをもとの位置に戻す必要がないため、印刷の高速化を図るとともに印刷の品質が保たれる。

図１３にヘッドユニットの他の例を示す。図１３に示すヘッドユニット５１は、図４に示すヘッドユニット２１とプリントヘッド５２ａ～５２ｄの並ぶ方向が異なっており、プリントヘッド５２ａ～５２ｄはＹ方向（搬送方向）に沿って所定の間隔を空けて並んで配置されている。なお、間隔を開けずに連続して配置されていてもよい。各プリントヘッド５２ａ～５２ｄには布地Ｃに向けてインクを吐出するノズル５３が布地Ｃの幅方向に複数並んで設けられており、制御装置４１によりノズル５３毎にインクの吐出量や吐出タイミングが制御される。

本実施形態のヘッドユニット５１を用いて印刷を行う場合も、ヘッドユニット２１の場合と同様に、搬送ベルト１１を周回させながら、複数のプリントヘッド５２ａ～５２ｄを布地Ｃの幅方向へ移動させ、その移動速度は、搬送ベルト１１が一周する毎に複数のプリントヘッド５２ａ～５２ｄが印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動する速度である。

ヘッドユニット５１を用いて印刷は、以下のように行われる。
搬送方向の最も先端側のプリントヘッド５２ａが印刷開始位置に配置される。このとき、後続のプリントヘッド５２ｂは、印刷開始位置から搬送方向の下流側に位置している（図１４（Ａ））。印刷が開始されると、プリントヘッド５２ａ、５２ｂからインクが吐出され、搬送ベルト１１が約半周周回したときには、図１４（Ｂ）に示すように、プリントヘッド５２ａ、５２ｂそれぞれにより印刷用データに基づき布地ＣのＹ方向（搬送方向）に対して斜めの方向に印刷が施されている。制御装置４１は、印刷用データに基づき、布地Ｃの印刷形状に合わせてプリントヘッド５２ａ、５２ｂにそれぞれ印刷を行わせる。制御装置４１は、印刷形状から外れた位置にプリントヘッド５２ａ、５２ｂが移動したと判断した時には各プリントヘッド５２ａ、５２ｂによる印刷を停止するが、印刷が停止している間もプリントヘッド５２ａ、５２ｂ及び搬送ベルト１１を動作させている。搬送ベルト１１が一周したときには、プリントヘッド５２ａ、５２ｂが印刷ピッチＬ１に相当する距離を移動している（図１４（Ｃ））。制御装置４１は、上記の動作を繰り返して、ヘッドユニット５１に順次印刷を行わせ、そして、プリントヘッド５２ａ、５２ｂの後端が印刷開始位置から印刷形状の幅方向の長さＤ１進んだ印刷停止位置に来た時に、印刷を終了する。（図１４（Ｄ））。制御装置４１は、布地Ｃに対する印刷が終了したと判断して、移動機構３０を動作させてヘッドユニット２１を待機位置Ｐまで戻す。

上記の印刷方法及び印刷装置によれば、プリントヘッド５２ａ～５２ｄは印刷時には一方向にのみ移動しており、複数のプリントヘッド５２ａ～５２ｄの色が重なる順序が変わることがなく、また、従来技術のように１回のスキャン毎にプリントヘッド５２ａ～５２ｄをもとの位置に戻す必要がないため、印刷の高速化を図るとともに印刷の品質が保たれる。さらに、図１３に示すヘッドユニット５１は、幅方向の長さが図４に示すヘッドユニット２１よりも短いため、ヘッドユニット５１を布地Ｃの幅方向に移動させて印刷を施す際の移動距離を短くすることができる。

他の構成および作用効果は図１に示す実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１４においては、説明の便宜上、ヘッドユニット５１が有するプリントヘッド５２ａ、５２ｂの数を２つとして説明しているが、プリントヘッド５２ａ、５２ｂの数は２つに限定されるものではない。また、図１４には搬送ベルト１１と、布地Ｃと、プリントヘッド５２ａ、５２ｂのみを示しており、他の部材の図示を省略している。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）にヘッドユニットの他の例を示す。図１５のヘッドユニット６１は、図４に示すヘッドユニット２１とプリントヘッド６２ａ～６２ｄの並ぶ方向と、隣り合うプリントヘッド６２ａ～６２ｄ間の間隔とが異なっており、プリントヘッド６２ａ～６２ｄは幅方向（布地Ｃの搬送方向に直交する方向）または搬送方向に対して斜め方向に沿って間隔を開けずに連続して配置されている。すなわち、各プリントヘッド６２ａ～６２ｄのノズル６３は、幅方向または搬送方向に対して斜め方向に並んで配置されている。図１５（Ｂ）に示すように、ノズル６３が並ぶ斜め方向は、布地Ｃに斜めに印刷が施される方向に対して直交する方向であり、幅方向に対するノズル６３の並ぶ方向の角度は印刷ピッチＬ１と搬送ベルト１１の長さに応じて定められる。なお、本実施形態では、隣り合うプリントヘッド６２ａ～６２ｄの間隔を開けずに連続して配置しているが、間隔Ｌ２が設けられていてもよい。その他の構成は図４に示すヘッドユニットと同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）にヘッドユニットの他の例を示す。図１６のヘッドユニット７１は、図１３に示すヘッドユニット５１とプリントヘッド７２ａ～７２ｄの並ぶ方向と、隣り合うプリントヘッド７２ａ～７２ｄ間の間隔とが異なっている。プリントヘッド７２ａ～７２ｄは幅方向（布地Ｃの搬送方向に直交する方向）または搬送方向に対して斜め方向に間隔を開けずに連続して配置されている。すなわち、各プリントヘッド７２ａ～７２ｄのノズル７３は、幅方向または搬送方向に対して斜め方向に並んで配置されている。図１６（Ｂ）に示すように、ノズル７３が並ぶ斜め方向は、布地Ｃに斜めに印刷が施される方向に対して直交する方向であり、幅方向に対するノズル７３の並ぶ方向の角度は印刷ピッチＬ１と搬送ベルト１１の長さに応じて定められる。なお、本実施形態では、隣り合うプリントヘッド７２ａ～７２ｄの間隔を開けずに連続して配置しているが、間隔Ｌ２が設けられていてもよい。その他の構成は図１３に示すヘッドユニットと同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

１ 印刷装置
１１ 搬送ベルト
１１ａ 支持面
１２ａ、１２ｂ ローラ
１３ サーボモータ（駆動部）
２２ａ～２２ｄ プリントヘッド
３０ 移動機構
４１ 制御装置
Ｃ 布地（印刷対象物）
Ｌ１ プリントヘッドの印刷ピッチ

Claims (6)

1. 表面にシート状の印刷対象物が載置される支持面を有し、一対のローラに架け渡された環状の搬送ベルトと、
   前記ローラを駆動させる駆動部と、
   布地の表面にインクジェット印刷を施す複数のプリントヘッドと、
   前記プリントヘッドを布地の搬送方向と直交する方向に移動させる移動機構と、
   前記駆動部の動作を制御して搬送ベルトを周回させながら前記移動機構の動作を制御して前記プリントヘッドを移動させる間に、前記プリントヘッドにインクジェット印刷を施させる制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記搬送ベルトが一周する毎に、印刷対象物の搬送方向と直交する方向に沿って、前記プリントヘッドがプリントヘッドの印刷ピッチに相当する距離を移動するように、前記駆動部及び前記移動機構の動作を制御する印刷装置。
2. 前記印刷対象物は、帯状であって、前記搬送ベルトの周長さよりも短い請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記複数のプリントヘッドはそれぞれ複数のノズルを含み、前記複数のノズルは布地の搬送方向と直交する方向に沿って並べられる、請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記複数のプリントヘッドはそれぞれ複数のノズルを含み、前記複数のノズルは布地の搬送方向に沿って並べられる、請求項１又は２に記載の印刷装置。
5. 前記複数のプリントヘッドはそれぞれ複数のノズルを含み、前記複数のノズルは布地の搬送方向に対して斜め方向に並べられる、請求項１又は２に記載の印刷装置。
6. 表面に印刷対象物を載置した環状の搬送ベルトを周回させながら、プリントヘッドを前記搬送ベルトによる印刷対象物の搬送方向に直交する方向へ移動させることにより、印刷対象物の表面に印刷対象物の搬送方向に対して斜めの方向に印刷を施し、
   前記プリントヘッドの移動速度は、前記搬送ベルトが一周する毎に、印刷対象物の搬送方向と直交する方向に沿って、プリントヘッドの印刷ピッチに相当する距離を移動する速度である、印刷方法。

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