(57)【要約】      （修正有）【課題】ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がりを抑制して、高品質な印刷を行う印刷装置及び印刷方法を提供する。【解決手段】テーブル１６は、帯状に延びる印刷対象物１の一部の印刷区画の裏面を支持する。制御装置は、印刷ヘッド、第１の移動機構、及び第２の移動機構を制御して、印刷ヘッドにより、テーブル１６に支持された印刷対象物１の印刷区画に画像の印刷を行いながら、ＵＶライトから発生した紫外線を印刷対象物１へ照射して、ＵＶ硬化型インクを硬化させる。テーブル１６は、印刷対象物１を吸着する複数の吸着孔６を有し、各吸着孔６の間隔Ｐｓ及びＰｎは、ＵＶライトから発生した紫外線の照射による印刷対象物１のテーブル１６からの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物１の表面と印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さである。【選択図】図３
2019142128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状に延びる印刷対象物の一部の印刷区画の裏面を支持するテーブルと、
紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドと、
紫外線を発生するＵＶ光源と、
前記テーブルを前記印刷対象物の長手方向へ移動する第１の移動機構と、
前記印刷ヘッドを前記テーブルの表面から所定の距離に保ちながら、前記印刷ヘッド及び前記ＵＶ光源を前記印刷対象物の幅方向へ移動する第２の移動機構と、
前記印刷ヘッド、前記第１の移動機構、及び前記第２の移動機構を制御して、前記印刷ヘッドにより、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行いながら、前記ＵＶ光源から発生した紫外線を前記印刷対象物へ照射して、前記ＵＶ硬化型インクを硬化させる制御装置とを備え、
前記テーブルは、前記印刷対象物を吸着する複数の吸着孔を有し、各吸着孔の間隔は、前記ＵＶ光源から発生した紫外線の照射による前記印刷対象物の前記テーブルからの浮き上がり量が、浮き上がり前の前記印刷対象物の表面と前記印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さである
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記テーブルは、前記印刷対象物の幅方向において、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の端部周辺に、前記印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、前記複数の吸着孔を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記テーブルは、前記印刷対象物の長手方向において、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の印刷区画の内側、及び前記印刷対象物の印刷区画の外側に、前記複数の吸着孔をそれぞれ有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記テーブルの各吸着孔の直径は、吸着圧力に応じて、吸着による前記印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさである
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
帯状に延びる印刷対象物の一部の印刷区画の裏面を、複数の吸着孔を有するテーブルにより支持し、
第１の移動機構により、前記テーブルを前記印刷対象物の長手方向へ移動し、
第２の移動機構により、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドを、前記テーブルの表面から所定の距離に保ちながら、前記印刷ヘッド及び紫外線を発生するＵＶ光源を、前記印刷対象物の幅方向へ移動し、
前記印刷ヘッドにより、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行いながら、前記ＵＶ光源から発生した紫外線を前記印刷対象物へ照射して、前記ＵＶ硬化型インクを硬化させ、かつ、
前記テーブルの各吸着孔の間隔を、前記ＵＶ光源から発生した紫外線の照射による前記印刷対象物の前記テーブルからの浮き上がり量が、浮き上がり前の前記印刷対象物の表面と前記印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さとして、前記複数の吸着孔により前記印刷対象物を吸着しながら、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行う
ことを特徴とする印刷方法。
【請求項６】
前記印刷対象物の幅方向において、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の端部周辺に、前記印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、前記複数の吸着孔を設ける
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷方法。
【請求項７】
前記印刷対象物の長手方向において、前記テーブルに支持された前記印刷対象物の印刷区画の内側、及び前記印刷対象物の印刷区画の外側に、前記複数の吸着孔をそれぞれ設ける
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記テーブルの各吸着孔の直径を、吸着圧力に応じて、吸着による前記印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさとする
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線（ＵＶ）の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを用いて、帯状に延びる印刷対象物（メディア）の一部の印刷区画に、画像の印刷を行う印刷装置及び印刷方法に関する。なお、印刷対象物は、薄膜状の樹脂フィルム等を含む。また、本発明において、「印刷区画」とは、印刷装置のインクジェットヘッドによる一連の走査で印刷可能な、印刷対象物の長手方向の範囲をいう。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンタは、高品質な印刷を可能とし、各種の分野に広く普及している。特に、シート状の印刷対象物を扱う枚葉印刷は、その構成上、品質重視の印刷が可能であり、少量多品種の生産に適している。一方、産業用途では、大量生産が可能な、ロールフィルムやロール紙等への印刷に多くの需要があり、当該分野においては、印刷品質の向上が望まれている。
【０００３】
ロールフィルムやロール紙等の帯状に延びる印刷対象物への印刷において、印刷品質の向上には、インクジェットヘッドによる高精度な走査技術と共に、印刷対象物を高精度に搬送して印刷区画を変更する搬送技術が問題となってくる。特許文献１には、長尺のワークの記録領域（本発明の「印刷区画」）を吸着保持するワークステージと、ワークの一部を不動に保持するワーク保持手段とを、ワークの延在方向に相対的に移動させて、ワークステージから記録済みの記録領域を除材するとともに、ワークステージに未記録の記録領域を給材することにより、長尺のワークの記録領域を精度良く除給材する記録装置が開示されている。また、ワークを吸着保持するワークステージとして、特許文献２には、ワークを吸着する吸着穴が設けられ、ステージの対向する２辺に沿った部分における一定面積あたりの吸着穴の数を多くして、ワークの平坦性を確保した吸着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７７８１１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、各種の産業分野では、薄膜状の樹脂フィルム等に、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを用いて印刷を行う需要が高まっている。ＵＶ硬化型インクを用いて印刷を行う場合、紫外線を発生するＵＶライトから、印刷後の印刷対象物へ紫外線を照射して、印刷対象物上のＵＶ硬化型インクを硬化させる。その場合、薄膜状の樹脂フィルム等の印刷対象物では、紫外線の照射により印刷対象物の温度が上昇し、印刷対象物が温度上昇により熱膨張する。特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、紫外線の照射による樹脂フィルム等の印刷対象物の熱膨張については、考慮されていなかった。
【０００６】
ＵＶ硬化型インクを用いて印刷を行う場合、紫外線を発生するＵＶライトを、ＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドと共に移動し、ＵＶライトから発生した紫外線を印刷直後の印刷対象物へ照射して、ＵＶ硬化型インクを印刷直後に硬化させると、ＵＶライトを印刷対象物の長手方向における印刷ヘッドの後段に配置する場合に比べ、硬化前の流動性を有するＵＶ硬化型インクの印刷対象物上での拡散が小さくなって、印刷品質が向上する。また、印刷ヘッドを印刷対象物の表面により近い位置に配置する程、インクジェットヘッドから吐出されるＵＶ硬化型インクの広がりが小さくなって、印刷品質の向上が期待できる。しかしながら、印刷ヘッドを印刷対象物の表面に近い位置に配置すると、印刷対象物が熱膨張によりテーブルから浮き上がったとき、印刷対象物が印刷ヘッドに接触する恐れがあった。
【０００７】
本発明の課題は、ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がりを抑制して、高品質な印刷を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の印刷装置は、帯状に延びる印刷対象物の一部の印刷区画の裏面を支持するテーブルと、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドと、紫外線を発生するＵＶ光源と、テーブルを印刷対象物の長手方向へ移動する第１の移動機構と、印刷ヘッドをテーブルの表面から所定の距離に保ちながら、印刷ヘッド及びＵＶ光源を印刷対象物の幅方向へ移動する第２の移動機構と、印刷ヘッド、第１の移動機構、及び第２の移動機構を制御して、印刷ヘッドにより、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行いながら、ＵＶ光源から発生した紫外線を印刷対象物へ照射して、ＵＶ硬化型インクを硬化させる制御装置とを備え、テーブルが、印刷対象物を吸着する複数の吸着孔を有し、各吸着孔の間隔は、ＵＶ光源から発生した紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物の表面と印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さであることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の印刷方法は、帯状に延びる印刷対象物の一部の印刷区画の裏面を、複数の吸着孔を有するテーブルにより支持し、第１の移動機構により、テーブルを印刷対象物の長手方向へ移動し、第２の移動機構により、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドを、テーブルの表面から所定の距離に保ちながら、印刷ヘッド及び紫外線を発生するＵＶ光源を、印刷対象物の幅方向へ移動し、印刷ヘッドにより、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行いながら、ＵＶ光源から発生した紫外線を印刷対象物へ照射して、ＵＶ硬化型インクを硬化させ、かつ、テーブルの各吸着孔の間隔を、ＵＶ光源から発生した紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物の表面と印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さとして、複数の吸着孔により印刷対象物を吸着しながら、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行うことを特徴とする。
【００１０】
帯状に延びる印刷対象物の一部の印刷区画の裏面を、複数の吸着孔を有するテーブルにより支持し、第１の移動機構により、テーブルを印刷対象物の長手方向へ移動し、第２の移動機構により、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッドを、テーブルの表面から所定の距離に保ちながら、印刷ヘッド及び紫外線を発生するＵＶ光源を、印刷対象物の幅方向へ移動し、印刷ヘッドにより、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画に画像の印刷を行いながら、ＵＶ光源から発生した紫外線を印刷対象物へ照射して、ＵＶ硬化型インクを硬化させるので、ＵＶ光源を印刷対象物の長手方向における印刷ヘッドの後段に配置する場合に比べ、硬化前の流動性を有するＵＶ硬化型インクの印刷対象物上での拡散が小さくなって、印刷品質が向上する。そして、テーブルの各吸着孔の間隔を、ＵＶ光源から発生した紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物の表面と印刷ヘッドとの隙間より小さくなる長さとするので、印刷ヘッドを印刷対象物の表面の近くに配置して、インクジェットヘッドから吐出されるＵＶ硬化型インクの広がりを小さくすることが可能となる。従って、ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がりが抑制され、高品質な印刷が行われる。
【００１１】
さらに、本発明の印刷装置は、テーブルが、印刷対象物の幅方向において、テーブルに支持された印刷対象物の端部周辺に、印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、複数の吸着孔を有することを特徴とする。また、本発明の印刷方法は、印刷対象物の幅方向において、テーブルに支持された印刷対象物の端部周辺に、印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、複数の吸着孔を設けることを特徴とする。印刷対象物の幅方向において、テーブルに支持された印刷対象物の端部周辺に、印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、複数の吸着孔を設けるので、特に、印刷対象物の幅方向に移動される印刷ヘッドと接触する恐れの高い、印刷対象物の端部周辺で、印刷対象物の浮き上がり量がさらに小さくなる。
【００１２】
さらに、本発明の印刷装置は、テーブルが、印刷対象物の長手方向において、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画の内側、及び印刷対象物の印刷区画の外側に、複数の吸着孔をそれぞれ有することを特徴とする。また、本発明の印刷方法は、印刷対象物の長手方向において、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画の内側、及び印刷対象物の印刷区画の外側に、複数の吸着孔をそれぞれ設けることを特徴とする。印刷対象物の長手方向において、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画の外側にも、複数の吸着孔を設けるので、印刷対象物の印刷区画の外側の、印刷を行わない区画へＵＶ光源から照射された紫外線の熱が伝導しても、その部分で印刷対象物に伸びが発生するのが抑制されて、その部分に続く印刷対象物のテーブルに支持されていない部分にしわ等が発生するのが防止される。
【００１３】
さらに、本発明の印刷装置は、テーブルの各吸着孔の直径が、吸着圧力に応じて、吸着による印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさであることを特徴とする。また、本発明の印刷方法は、テーブルの各吸着孔の直径を、吸着圧力に応じて、吸着による印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさとすることを特徴とする。印刷対象物が薄い場合には、吸着孔による吸着で、印刷対象物が変形して凹む恐れがある。テーブルの各吸着孔の直径を、吸着圧力に応じて、吸着による印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさとするので、吸着による印刷対象物の変形が抑制され、さらに高品質な印刷が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物のテーブルからの浮き上がりを抑制して、高品質な印刷を行うことができる。
【００１５】
さらに、印刷対象物の幅方向において、テーブルに支持された印刷対象物の端部周辺に、印刷対象物の中央部よりも短い間隔で、複数の吸着孔を設けることにより、特に、印刷対象物の幅方向に移動される印刷ヘッドと接触する恐れの高い、印刷対象物の端部周辺で、印刷対象物の浮き上がり量をさらに小さくすることができる。
【００１６】
さらに、印刷対象物の長手方向において、テーブルに支持された印刷対象物の印刷区画の外側にも、複数の吸着孔を設けることにより、印刷対象物の印刷区画の外側の、印刷を行わない区画へＵＶ光源から照射された紫外線の熱が伝導しても、その部分で印刷対象物に伸びが発生するのを抑制して、その部分に続く印刷対象物のテーブルに支持されていない部分にしわ等が発生するのを防止することができる。
【００１７】
さらに、テーブルの各吸着孔の直径を、吸着圧力に応じて、吸着による印刷対象物の変形量が所定値以下となる大きさとすることにより、吸着による印刷対象物の変形を抑制して、さらに高品質な印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態による印刷装置の概略構成を示す図であって、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】移動ステージ及びゲートを回収リール側から見た正面図である。
【図３】図３（ａ）はテーブルの上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のテーブルのＡ−Ａ部断面図である。
【図４】印刷対象物の浮き上がり量を説明する図である。
【図５】本発明の一実施の形態による印刷装置の検出装置及び制御装置のブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態による印刷装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】一印刷区画の印刷動作を説明する図である。
【図８】一印刷区画分の印刷された画像及び位置決め用マークを示す図である。
【図９】印刷区画の変更動作を説明する図である。
【図１０】印刷区画の変更動作を説明する図である。
【図１１】位置決め用マークの位置の検出動作を説明する図である。
【図１２】位置決め用マークの位置の検出動作を説明する図である
【図１３】二印刷区画分の印刷された画像及び位置決め用マークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施の形態］
以下、本発明の一実施の形態による印刷装置を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、印刷対象物１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂フィルムからなる。また、以下に用いる図面では、印刷装置の動作の理解を容易にするため、テーブル１６の表面と印刷ヘッド１０との距離を、実際の装置よりも大きくしている。
【００２０】
（印刷装置の構成）
図１は、本発明の一実施の形態による印刷装置の概略構成を示す図であって、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は側面図である。本実施の形態の印刷装置１００は、印刷ヘッド１０、ベース１１、ゲート１２、ガイド１３、移動ステージ１４、θステージ１５、テーブル１６、第１の移動機構、第２の移動機構、ＵＶライト２０、供給リール２１、ダンサーローラー２２，２５、ガイドローラー２３，２４、回収リール２６、上部ローラー２７、並びに、後述する検出装置３０及び制御装置４０を含んで構成されている。
【００２１】
本実施の形態では、印刷前の印刷対象物１を供給する供給機構として、供給リール２１が使用されている。しかしながら、印刷対象物１の供給機構は、リールに限らず、ロール状に巻かれた印刷対象物１を回転可能に支持するものであればよい。また、本実施の形態では、印刷後の印刷対象物１を回収する回収機構として、回収リール２６が使用されている。しかしながら、印刷対象物１の回収機構は、リールに限らず、印刷対象物１を省スペースで収納できるものであればよい。
【００２２】
供給リール２１及び回収リール２６には、図示しない駆動用モータが取り付けられている。帯状に延びる印刷対象物１は、供給リール２１から送り出され、ダンサーローラー２２、ガイドローラー２３，２４、及びダンサーローラー２５を介して、回収リール２６に巻き取られる。図１（ａ）においては、印刷対象物１の幅方向をＸ方向とし、印刷対象物１の長手方向をＹ方向としている。なお、供給リール２１は、駆動用モータを取り付けないで、印刷対象物１の移動に応じて回転する構成としてもよい。
【００２３】
ダンサーローラー２２及びダンサーローラー２５は、それぞれ、上下に移動可能に構成されており、図１（ｂ）の図面下方向に付勢されている。これにより、印刷対象物１にはその長手方向に張力が掛かり、印刷対象物１の不要な位置ずれが抑制される。
【００２４】
印刷ヘッド１０には、複数のインクジェットヘッドが搭載されている。カラー印刷装置の場合、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の各色用のインクジェットヘッドが搭載され、あるいは、これらの各色用のインクジェットヘッドが複数組搭載されている。各インクジェットヘッドは、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出する。
【００２５】
図１（ｂ）において、ベース１１の上面にはガイド１３が設置されており、ガイド１３には、移動ステージ１４が搭載されている。移動ステージ１４は、ガイド１３に沿って、Ｙ方向へ移動する。移動ステージ１４には、θステージ１５が搭載され、θステージ１５にはテーブル１６が搭載されている。θステージ１５は、テーブル１６をθ方向へ回転する。テーブル１６は、帯状に延びる印刷対象物１の一部の印刷区画の裏面を支持する。テーブル１６の表面には、後述する吸着孔が設けられており、テーブル１６は、印刷時に、印刷対象物１の印刷区画の裏面を吸着孔により真空吸着して、印刷対象物１をテーブル１６上に固定する。
【００２６】
図１（ａ）において、テーブル１６の上空には、印刷対象物１の幅以上の長さに渡って、ゲート１２が設けられている。図２は、移動ステージ及びゲートを回収リール側から見た正面図である。本実施の形態において、テーブル１６を印刷対象物１の長手方向へ移動する第１の移動機構は、直動モータにより構成されており、第１の移動機構の直動モータは、磁石を内蔵した板状の固定子１７ａと、コイルを内蔵した板状の可動子１７ｂとからなる。固定子１７ａは、図２の図面奥行方向に延び、ベース１１の上面に埋設されている。可動子１７ｂは、移動ステージ１４の下面に取り付けられている。固定子１７ａと可動子１７ｂは、わずかな隙間を設けて接触しない様に設置されており、可動子１７ｂのコイルに電流を流すと、コイルの電流と固定子１７ａの磁石の磁界とから、フレミングの左手の法則によって、可動子１７ｂに推進力（ローレンツ力）が働き、移動ステージ１４が図２の図面手前方向又は図面奥行方向へ移動される。
【００２７】
同様に、印刷ヘッド１０を印刷対象物１の幅方向へ移動する第２の移動機構は、直動モータ１８により構成されている。直動モータ１８は、ゲート１２の側面に取り付けられている。直動モータ１８のケース内には、Ｘ方向のガイドと、磁石からなる固定子と、コイルからなる可動子とが収納されている。直動モータ１８の動作原理は第１の移動機構の直動モータと同様であり、直動モータ１８により、印刷ヘッド１０はＸ方向へ移動される。このとき、テーブル１６の表面と印刷ヘッド１０との距離は一定に保たれ、第２の移動機構は、印刷ヘッド１０をテーブル１６の表面から所定の距離に保ちながら、印刷ヘッド１０を印刷対象物１の幅方向へ移動する。
【００２８】
印刷ヘッド１０の一方の側面には、後述する検出装置３０を構成するカメラユニット３１が取り付けられている。カメラユニット３１は、光源３２、レンズ３３、及びカメラ３４からなる。光源３２から発生した照明光は、レンズ３３内のハーフミラーで反射されて、テーブル１６に支持された印刷対象物１の表面へ照射される。カメラ３４は、ＣＣＤ等の二次元画像センサーを有し、レンズ３３を介して、後述する位置決め用マーク３のマーク画像を取得して、画像信号を出力する。
【００２９】
印刷ヘッド１０の他方の側面には、紫外線を発生するＵＶライト２０が取り付けられている。ＵＶライト２０は、紫外線ランプ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなり、テーブル１６に支持された印刷対象物１の表面へ紫外線を照射して、印刷ヘッド１０の各インクジェットヘッドから印刷対象物１の表面へ吐出されたＵＶ硬化型インクを硬化させる。
【００３０】
（テーブルの構成）
図３（ａ）はテーブルの上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のテーブルのＡ−Ａ部断面図である。図３（ａ）において、テーブル１６は、印刷対象物１の一部の印刷区画の裏面を支持する支持台１６ａを有し、支持台１６ａの表面には、複数の吸着孔６が設けられている。テーブル１６の内部には、図３（ｂ）に示す様に、減圧空間７が形成されており、各吸着孔６は、支持台１６ａの表面から支持台１６ａを貫通して、減圧空間７へ通じている。減圧空間７内は、真空ポンプ５により減圧され、これにより、各吸着孔６が、支持台１６ａに支持された印刷対象物１の裏面を真空吸着する。各吸着孔６の吸着力は、印刷対象物１がＵＶライト２０から発生した紫外線の照射で熱膨張する際に伸びる力より、大きくなっている。
【００３１】
図３（ａ）において、各吸着孔６は、印刷対象物１の幅方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の中央部では間隔（ピッチ）Ｐｓで、印刷対象物１の端部周辺では間隔Ｐｎで、支持台１６ａに形成されている。また、印刷対象物１の長手方向において、各吸着孔６の間隔は、全てＰｓとなっている。そして、各吸着孔６の間隔Ｐｓ及びＰｎは、ＵＶライト２０から発生した紫外線の照射による印刷対象物１のテーブル１６からの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物１の表面と印刷ヘッド１０との隙間より小さくなる長さとなっている。
【００３２】
図４は、印刷対象物の浮き上がり量を説明する図である。図４（ａ）は、印刷対象物１が、ＵＶライト２０から発生した紫外線の照射による熱膨張で、テーブル１６から浮き上がった状態を示している。各吸着孔６の間隔がＰｓであるとき、印刷対象物１の線膨張係数をα、ＵＶライト２０から発生した紫外線の照射による印刷対象物１の上昇温度をΔＴとすると、各吸着孔６間における印刷対象物１の熱膨張による伸び量ΔＰｓは、（１）式で表される。図４（ｂ）において、破線で示す浮き上がった印刷対象物１の表面に対し、直角三角形ＤＥＦを、図４（ｂ）に示す様に仮想する。そして、直角三角形ＤＥＦの斜辺ＤＥの長さを、各吸着孔６の間隔Ｐｓと伸び量ΔＰｓとの和の半分である、（Ｐｓ＋ΔＰｓ）／２と近似すると、直角三角形ＤＥＦにおいて、（２）式が成り立つ。従って、（２）式から（３）式が求まり、印刷対象物１の浮き上がり量δは、（３）式で計算できる。本実施の形態では、（３）式で計算した浮き上がり量δが、浮き上がり前の印刷対象物１の表面と印刷ヘッド１０との隙間Ｈより小さくなる様に、（１）式及び（３）式から、間隔Ｐｓを決定する。また、Ｐｎ＝Ｐｓ／ｘ（ｘ≧２）として、間隔Ｐｎを決定する。
【００３３】
このとき、各吸着孔６の間隔Ｐｓ及びＰｎを、印刷対象物１の浮き上がり量δが、浮き上がり前の印刷対象物１の表面と印刷ヘッド１０との隙間Ｈより小さくなる範囲で、できるだけ長くすると、吸着孔６の数が少なく済んで、印刷対象物１を効率良く固定することができる。また、各吸着孔６の間隔Ｐｓ及びＰｎを短くする程、印刷対象物１の浮き上がり量δが小さくなって、印刷品質が向上する。
【００３４】
帯状に延びる印刷対象物１の一部の印刷区画の裏面を、複数の吸着孔６を有するテーブル１６により支持し、第１の移動機構により、テーブル１６を印刷対象物１の長手方向へ移動し、第２の移動機構により、紫外線の照射を受けて硬化するＵＶ硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドを搭載した印刷ヘッド１０を、テーブル１６の表面から所定の距離に保ちながら、印刷ヘッド１０及び紫外線を発生するＵＶライト２０を、印刷対象物１の幅方向へ移動し、印刷ヘッド１０により、テーブル１６に支持された印刷対象物１の印刷区画に画像の印刷を行いながら、ＵＶライト２０から発生した紫外線を印刷対象物１へ照射して、ＵＶ硬化型インクを硬化させるので、ＵＶ光源を印刷対象物１の長手方向における印刷ヘッド１０の後段に配置する場合に比べ、硬化前の流動性を有するＵＶ硬化型インクの印刷対象物１上での拡散が小さくなって、印刷品質が向上する。そして、テーブル１６の各吸着孔６の間隔Ｐｓ及びＰｎを、ＵＶライト２０から発生した紫外線の照射による印刷対象物１のテーブル１６からの浮き上がり量が、浮き上がり前の印刷対象物１の表面と印刷ヘッド１０との隙間Ｈより小さくなる長さとするので、印刷ヘッド１０を印刷対象物１の表面の近くに配置して、インクジェットヘッドから吐出されるＵＶ硬化型インクの広がりを小さくすることが可能となる。従って、ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物１に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物１のテーブル１６からの浮き上がりが抑制され、高品質な印刷が行われる。
【００３５】
図３（ａ）において、さらに、本実施の形態のテーブル１６では、印刷対象物１の幅方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の端部周辺での各吸着孔６の間隔Ｐｎが、印刷対象物１の中央部での各吸着孔６の間隔Ｐｓよりも短くなっている。これにより、特に、印刷対象物１の幅方向に移動される印刷ヘッド１０と接触する恐れの高い、印刷対象物１の端部周辺で、印刷対象物１の浮き上がり量がさらに小さくなる。また、幅方向の寸法が若干異なる印刷対象物にも、対応することができる。
【００３６】
さらに、本実施の形態のテーブル１６では、印刷対象物１の長手方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の印刷区画の内側、及び印刷対象物１の印刷区画の外側に、複数の吸着孔６がそれぞれ設けられている。印刷対象物１の印刷区画の内側の吸着孔６は、印刷対象物１の印刷区画の裏面を吸着する。本実施の形態の印刷装置１００による印刷対象物１への印刷エリアは、図３（ａ）に破線で示す範囲となっている。印刷対象物１の印刷区画の外側の吸着孔６は、無印刷吸着区画を形成し、印刷対象物１の長手方向の印刷区画の外側の、印刷を行わない区画の裏面を吸着する。
【００３７】
印刷対象物１の長手方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の印刷区画の外側にも、複数の吸着孔６を設けるので、印刷対象物１の印刷区画の外側の、印刷を行わない区画へＵＶライト２０から照射された紫外線の熱が伝導しても、その部分で印刷対象物１に伸びが発生するのが抑制されて、その部分に続く印刷対象物１のテーブル１６に支持されていない部分にしわ等が発生するのが防止される。
【００３８】
さらに、本実施の形態のテーブル１６では、各吸着孔６の直径が、吸着圧力、即ち減圧空間７内の空気の圧力に応じて、吸着による印刷対象物１の変形量が予め定めた所定値以下となる大きさ、となっている。これにより、吸着による印刷対象物１の変形が抑制され、さらに高品質な印刷が行われる。なお、吸着孔６の直径は数ｍｍ程度であるが、図３及び図４では、見やすい様に、吸着孔６を実際よりも大きく図示している。
【００３９】
（検出装置及び制御装置の構成）
図５は、本発明の一実施の形態による印刷装置の検出装置及び制御装置のブロック図である。検出装置３０は、カメラユニット３１と、カメラユニット３１から出力されたマーク画像の画像信号を処理する画像処理装置３５とを含んで構成されている。制御装置４０は、ＣＰＵ４１、主走査制御部４２、副走査制御部４３、印刷制御部４４、θステージ駆動制御部４５、供給リール駆動制御部４７、及び回収リール駆動制御部４８を含んで構成されている。ＣＰＵ４１は、主走査制御部４２、副走査制御部４３、θステージ駆動制御部４５、供給リール駆動制御部４７、及び回収リール駆動制御部４８の動作を指令する。
【００４０】
主走査制御部４２は、印刷制御部４４を介して印刷ヘッド１０の駆動制御を行い、また第２の移動機構を構成する直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷対象物１に対する印刷ヘッド１０の主走査を制御する。副走査制御部４３は、第１の移動機構を構成する直動モータの可動子１７ｂの駆動制御を行って、印刷対象物１に対する印刷ヘッド１０の副走査を制御する。θステージ駆動制御部４５は、θステージ１５の駆動制御を行う。供給リール駆動制御部４７は、供給リール２１の駆動用モータの駆動制御を行って、印刷対象物１を供給リール２１から送り出す。回収リール駆動制御部４８は、回収リール２６の駆動用モータの駆動制御を行って、印刷対象物１を回収リール２６に巻き取る。
【００４１】
（一印刷区画の印刷動作）
図６は、本発明の一実施の形態による印刷装置の動作を示すフローチャートである。印刷装置１００は、まず、一印刷区画の印刷を行う（ステップ１０１）。図７は、一印刷区画の印刷動作を説明する図である。本実施の形態の印刷装置１００では、印刷対象物１の幅方向（Ｘ方向）を主走査方向とし、印刷対象物１の長手方向（Ｙ方向）を副走査方向としている。図５の主走査制御部４２は、まず、直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷ヘッド１０を、印刷対象物１の幅方向（Ｘ方向）の移動開始位置へ移動させる。
【００４２】
次に、主走査制御部４２は、直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷ヘッド１０を図７（ａ）の図面奥行方向へ移動させながら、印刷制御部４４を介して印刷ヘッド１０の駆動制御を行い、印刷対象物１に対して一走査幅分の印刷を行う。このとき、印刷ヘッド１０の各インクジェットヘッドから印刷対象物１の表面へ吐出されたＵＶ硬化型インクは、ＵＶライト２０から照射される紫外線により、印刷直後に硬化する。続いて、図５の副走査制御部４３は、直動モータの可動子１７ｂの駆動制御を行い、移動ステージ１４をＹ方向へ移動して、テーブル１６上に吸着固定されている印刷対象物１を、一走査幅分だけＹ方向へ移動させる。その間に、主走査制御部４２は、直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷ヘッド１０を移動開始位置へ戻す。そして、これらの動作を繰り返して、印刷区画全体の印刷を行う。図７（ａ）は、印刷開始時の移動ステージ１４のＹ方向の位置を示し、図７（ｂ）は、一印刷区画分の印刷が終了したときの移動ステージ１４のＹ方向の位置を示している。
【００４３】
なお、移動ステージ１４をＹ方向へ移動する際、ダンサーローラー２２は、その付勢力に抗して、図７（ａ）の矢印に示す図面上方向へ移動し、またダンサーローラー２５は、その付勢力によって、図７（ａ）の矢印に示す図面下方向へ移動する。従って、移動ステージ１４をＹ方向へ移動する度に、供給リール２１及び回収リール２６を駆動する必要はなく、供給リール２１及び回収リール２６の駆動は、ダンサーローラー２２，２５が上下に移動可能な範囲の限界に近づいたときに行えばよい。
【００４４】
印刷制御部４４は、印刷対象物１に印刷する画像のデータと、位置決め用マークのデータとを記憶しており、印刷ヘッド１０により、印刷対象物１の印刷区画に画像及び位置決め用マークを印刷する。図８は、一印刷区画分の印刷された画像及び位置決め用マークを示す図である。位置決め用マーク３は、例えば十字形状等の様に、画像認識が容易な形状からなり、印刷区画毎に２つ以上の位置決め用マーク３が、印刷対象物１の幅方向の隅に印刷される。
【００４５】
なお、本実施の形態の印刷装置１００では、印刷ヘッド１０を同一方向へ移動するときに印刷を行っているが、印刷ヘッド１０を直前の走査とは逆方向へ移動しながら印刷を行ってもよい。その場合には、紫外線を発生するＵＶ光源を、印刷ヘッド１０の走査方向の両脇に設ける。
【００４６】
（印刷区画の変更動作）
図６において、一印刷区画分の印刷が終了すると、図５のＣＰＵ４１は、全部の印刷区画の印刷が終了したか否かを判断する（ステップ１０２）。全部の印刷区画の印刷が終了していない場合、印刷装置１００は、印刷区画の変更を行う（ステップ１０３）。図９及び図１０は、印刷区画の変更動作を説明する図である。本実施の形態では、第１の移動機構である直動モータ（固定子１７ａ及び可動子１７ｂ）が、テーブル１６に支持される印刷対象物１の印刷区画を変更する印刷区画変更機構を兼ねている。また、ガイドローラー２３，２４と上部ローラー２７とが、印刷対象物１を保持してテーブル１６から持ち上げる保持機構を構成している。
【００４７】
図９（ａ）は、一印刷区画分の印刷が終了した状態を示している。まず、印刷装置１００は、図９（ａ）に示す状態から、ガイドローラー２３，２４の上方に位置する上部ローラー２７を降下させて、図９（ｂ）に示す様に、上部ローラー２７とガイドローラー２３，２４とによって、印刷対象物１を挟んで保持する。そして、印刷装置１００は、テーブル１６による印刷対象物１の真空吸着を解除した後、印刷対象物１を挟んでいる上部ローラー２７とガイドローラー２３とを一緒に上昇させ、また印刷対象物１を挟んでいる上部ローラー２７とガイドローラー２４とを一緒に上昇させて、図９（ｃ）に示す様に、印刷対象物１をテーブル１６から持ち上げる。そして、図５の副走査制御部４３は、直動モータの可動子１７ｂの駆動制御を行い、移動ステージ１４を印刷時と逆方向へ移動して、テーブル１６を印刷が終了した印刷区画の印刷開始時にあった場所へ戻す。
【００４８】
図１０（ａ）は、テーブル１６を元の場所へ戻した状態を示している。印刷装置１００は、図１０（ａ）に示す状態から、印刷対象物１を挟んでいる上部ローラー２７とガイドローラー２３とを一緒に下降させ、また印刷対象物１を挟んでいる上部ローラー２７とガイドローラー２４とを一緒に下降させて、図１０（ｂ）に示す様に、印刷対象物１をテーブル１６に搭載する。そして、印刷装置１００は、テーブル１６により印刷対象物１を真空吸着した後、図１０（ｃ）に示す様に、上部ローラー２７を元の位置へ上昇させる。以上の一連の動作により、テーブル１６に支持される印刷対象物１の印刷区画が変更される。
【００４９】
第１の移動機構が、印刷区画変更機構を兼ね、保持機構が印刷対象物１を保持している間に、テーブル１６を印刷が終了した印刷区画の印刷開始時にあった場所へ戻して、テーブル１６に支持される印刷対象物１の印刷区画を変更するので、印刷区画変更機構を別途設ける必要がなく、簡易な構成となる。また、テーブル１６を元の場所へ戻す動作を別途行う必要がないので、タクトタイムが短縮される。
【００５０】
さらに、保持機構により、印刷対象物１を保持してテーブル１６から持ち上げるので、テーブル１６を印刷が終了した印刷区画の印刷開始時にあった場所へ戻して、テーブル１６に支持される印刷対象物１の印刷区画を変更する際に、印刷対象物１がテーブル１６との摩擦で位置ずれを起こすことがない。
【００５１】
（位置決め用マークの位置の検出動作）
図６において、印刷区画の変更が終了すると、印刷装置１００は、位置決め用マークの位置を検出する（ステップ１０４）。図１１及び図１２は、位置決め用マークの位置の検出動作を説明する図である。図５の主走査制御部４２は、まず、直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷ヘッド１０に取り付けられたカメラユニット３１を、図１１に示す様に、２つの位置決め用マーク３の内の一方の上空へ移動させる。カメラユニット３１は、位置決め用マーク３のマーク画像を取得し、図５の画像処理装置３５は、カメラユニット３１から出力されたマーク画像の画像信号を処理して、位置決め用マーク３の印刷対象物１の長手方向の位置及び幅方向の位置を検出する。続いて、主走査制御部４２は、直動モータ１８の駆動制御を行って、印刷ヘッド１０に取り付けられたカメラユニット３１を、図１２に示す様に、２つの位置決め用マーク３の内のもう一方の上空へ移動させる。カメラユニット３１は、位置決め用マーク３のマーク画像を取得し、画像処理装置３５は、カメラユニット３１から出力されたマーク画像の画像信号を処理して、位置決め用マーク３の印刷対象物１の長手方向の位置及び幅方向の位置を検出する。
【００５２】
（補正量の決定動作）
図６において、次に、印刷装置１００は、印刷対象物１の長手方向の位置の補正量、及び幅方向の印刷開始位置の補正量を決定する（ステップ１０５）。このとき、図５の副走査制御部４３は、ステップ１０４で検出した各位置決め用マーク３の印刷対象物１の長手方向の位置から、印刷対象物１の長手方向の位置の補正量を決定する。また、図５の印刷制御部４４は、ステップ１０４で検出した各位置決め用マーク３の印刷対象物１の幅方向の位置から、印刷対象物１の幅方向の印刷開始位置の補正量を決定する。
【００５３】
（長手方向の位置の補正動作）
図６において、次に、印刷装置１００は、印刷対象物１の長手方向の位置を補正する（ステップ１０６）。図５の副走査制御部４３は、ステップ１０５で決定した印刷対象物１の長手方向の位置の補正量に基づき、第１の移動機構を構成する直動モータの可動子１７ｂの駆動制御を行って、移動ステージ１４をＹ方向へ移動させ、テーブル１６に支持された印刷対象物１の長手方向の位置を補正する。
【００５４】
各位置決め用マーク３の印刷対象物１の長手方向の位置から、印刷対象物１の長手方向の位置の補正量を決定し（ステップ１０５）、決定した補正量に基づき、第１の移動機構によりテーブル１６を移動させて、テーブル１６に支持された印刷対象物１の長手方向の位置を補正する（ステップ１０６）ので、印刷対象物１の温度変化による長手方向の伸縮の影響が抑制される。印刷対象物１の長手方向の伸縮を補正するための複雑な画像処理は、必要ない。
【００５５】
（θ方向の位置ずれの修正動作）
図６において、さらに、印刷装置１００は、印刷対象物１のθ方向の位置ずれを修正する（ステップ１０７）。図５の画像処理装置３５は、ステップ１０４で検出した各位置決め用マーク３の印刷対象物１の長手方向の位置及び幅方向の位置から、印刷対象物１のθ方向の位置ずれ量を検出する。そして、図５のθステージ駆動制御部４５は、画像処理装置３５が検出した印刷対象物１のθ方向の位置ずれ量に基づき、θステージ１５によりテーブル１６をθ方向へ回転させて、テーブル１６に支持された印刷対象物１のθ方向の位置ずれを修正する。
【００５６】
印刷対象物１の印刷区画毎に複数の位置決め用マーク３を印刷し、検出装置３０により、複数の位置決め用マーク３の位置を検出することで、印刷対象物１のθ方向の位置ずれ量を検出することができる。そして、検出結果に基づき、θステージ１５によりテーブル１６をθ方向へ回転させて、テーブル１６に支持された印刷対象物１のθ方向の位置ずれを修正するので、印刷対象物１のθ方向の位置ずれがなくなり、画像２の印刷がさらに精度良く行われる。
【００５７】
（印刷開始位置の変更動作）
図６において、印刷対象物１のθ方向の位置ずれの修正が終了すると、印刷装置１００は、ステップ１０１へ戻り、新たな印刷区画に画像２及び位置決め用マーク３を印刷する。印刷時、図５の印刷制御部４４は、ステップ１０５で決定した印刷対象物１の幅方向の印刷開始位置の補正量に基づき、印刷ヘッド１０を制御して、印刷対象物１の幅方向の印刷開始位置を変更する。
【００５８】
各位置決め用マーク３の印刷対象物１の幅方向の位置から、印刷対象物１の幅方向の印刷開始位置の補正量を決定し（ステップ１０５）、決定した補正量に基づき、印刷ヘッド１０を制御して、印刷対象物１の幅方向の印刷開始位置を変更するので、簡単な処理で、印刷対象物１の温度変化による幅方向の伸縮の影響が抑制される。図１３は、二印刷区画分の印刷された画像及び位置決め用マークを示す図である。
【００５９】
［実施の形態の効果］
以上説明した実施の形態によれば、次の効果を奏する。
（１）ＵＶ硬化型インクを用いて、帯状に延びる印刷対象物１に画像を印刷する際、紫外線の照射による印刷対象物１のテーブル１６からの浮き上がりを抑制して、高品質な印刷を行うことができる。
【００６０】
（２）さらに、印刷対象物１の幅方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の端部周辺に、印刷対象物１の中央部よりも短い間隔で、複数の吸着孔６を設けることにより、特に、印刷対象物１の幅方向に移動される印刷ヘッド１０と接触する恐れの高い、印刷対象物１の端部周辺で、印刷対象物１の浮き上がり量をさらに小さくすることができる。
【００６１】
（３）さらに、印刷対象物１の長手方向において、テーブル１６に支持された印刷対象物１の印刷区画の外側にも、複数の吸着孔６を設けることにより、印刷対象物１の印刷区画の外側の、印刷を行わない区画へＵＶライト２０から照射された紫外線の熱が伝導しても、その部分で印刷対象物１に伸びが発生するのを抑制して、その部分に続く印刷対象物１のテーブル１６に支持されていない部分にしわ等が発生するのを防止することができる。
【００６２】
（４）さらに、テーブル１６の各吸着孔６の直径を、吸着圧力に応じて、吸着による印刷対象物１の変形量が所定値以下となる大きさとすることにより、吸着による印刷対象物１の変形を抑制して、さらに高品質な印刷を行うことができる。
【００６３】
なお、以上説明した実施の形態では、第１の移動機構及び第２の移動機構として、直動モータが使用されていたが、ボールねじ等の他の移動機構を用いてもよい。
【００６４】
また、以上説明した実施の形態では、印刷対象物１を保持する保持機構が、ガイドローラー２３，２４と上部ローラー２７とで構成されていたが、上部ローラー２７は、ローラーに限らず、ガイドローラー２３又は２４とで印刷対象物１をクランプできる構造であればよい。
【００６５】
さらに、以上説明した実施の形態では、印刷区画毎に位置決め用マーク３を２つ印刷していたが、印刷区画毎に位置決め用マーク３を３つ以上印刷してもよい。
【００６６】
また、以上説明した実施の形態では、カメラユニット３１を印刷ヘッド１０に取り付けて、カメラユニット３１を印刷ヘッド１０と共に移動していたが、カメラユニット３１を固定して設置してもよい。
【００６７】
また、以上説明した実施の形態では、カメラユニット３１が、光源３２、レンズ３３、及びカメラ３４から構成され、光源３２から発生した照明光をレンズ３３内のハーフミラーで反射して印刷対象物１の表面へ照射しているが、照明光を印刷対象物の表面へ照射できる方式であれば、リング照明や、その他の別の照明方法を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  印刷対象物
２  画像
３  位置決め用マーク
５  真空ポンプ
６  吸着孔
７  減圧空間
１０  印刷ヘッド
１１  ベース
１２  ゲート
１３  ガイド
１４  移動ステージ
１５  θステージ
１６  テーブル
１６ａ  支持台
１７ａ  直動モータ（固定子），１７ｂ  直動モータ（可動子）
１８  直動モータ
２０  ＵＶライト
２１  供給リール
２２，２５  ダンサーローラー
２３，２４  ガイドローラー
２６  回収リール
２７  上部ローラー
３０  検出装置
３１  カメラユニット
３２  光源
３３  レンズ
３４  カメラ
３５  画像処理装置
４０  制御装置
４１  ＣＰＵ
４２  主走査制御部
４３  副走査制御部
４４  印刷制御部
４５  θステージ駆動制御部
４７  供給リール駆動制御部
４８  回収リール駆動制御部
１００  印刷装置
【図１】
2019142128.tif 000003
【図２】
2019142128.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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