JP2019166762A - 印刷装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドを支持するホルダに昇方向への力が加わることによって生じたガタを印刷開始前に解消することにより、印刷開始時の印刷品質の悪化を防ぐ。【解決手段】所定の方向に延在するガイド６２に沿って昇降可能なホルダ６１ｃ・６１ｄと、ホルダ６１ｃ・６１ｄによって支持され記録媒体Ｓへの印刷を行うヘッド３６ｃ・３６ｄと、カム６５を介してヘッド３６ｃ・３６ｄを昇降させる昇降部６８と、昇降部６８を制御する制御部６９と、を備える印刷装置１である。制御部６９は、ホルダ６１ｃ・６１ｄにガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であってヘッド３６ｃ・３６ｄによる印刷が開始される前までに、ヘッド３６ｃ・３６ｄの昇方向への移動とヘッド３６ｃ・３６ｄの降方向への移動とからなる往復移動を昇降部６８に複数回実施させる。【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置及びその駆動方法に関する。

従来より、複数の印刷ヘッドから、色の異なるインクを各々記録媒体に吐出して画像を記録するドラム式の印刷装置が提案されている。かかるドラム式の印刷装置において、記録媒体は、張力が印加された状態で円柱状のプラテンドラムに巻き掛けられ、プラテンドラムの表面によって支持されている。また、各印刷ヘッドは、プラテンドラムの表面に対して垂直な方向に移動するように構成されている。近年においては、ドラム式の印刷装置において、カムを用いて印刷ヘッドを昇降させる昇降機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２２６７４１号公報

特許文献１に記載されたようなカムを用いた昇降機構において、ヘッドクリーニングやヘッド交換などによりヘッドを支持するホルダに昇方向の力が加わった直後に印刷を行うと、印刷再開時から所定の期間だけ印刷品質が悪化することを本発明の発明者は見出した。

印刷品質が悪化する原因は定かではないが、ホルダに昇方向の力が加わることで、ホルダとヘッドの間や、ホルダと昇降機構（カム、カム軸、ガイド等）の間に組み付け上の位置ずれ（ガタ）が生じ、昇方向への力が解除されて元の位置関係に戻った後もそのガタが解消されないことでヘッドの位置がずれてしまい、印刷品質の悪化につながっているものと推察される。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドを支持するホルダに昇方向への力が加わることによって生じたガタを印刷開始前に解消することにより、印刷開始時の印刷品質の悪化を防ぐことを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る印刷装置は、所定の方向に延在するガイドに沿って昇降可能なホルダと、ホルダによって支持され記録媒体への印刷を行うヘッドと、カムを介してヘッドを昇降させる昇降部と、昇降部を制御する制御部と、を備えるものであって、制御部は、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であってヘッドによる印刷が開始される前までに、ヘッドの昇方向への移動とヘッドの降方向への移動とからなる往復移動を昇降部に複数回（例えば２０回以上）実施させるものである。

また、本発明に係る駆動方法は、所定の方向に延在するガイドに沿って昇降可能なホルダと、ホルダによって支持され記録媒体への印刷を行うヘッドと、カムを介してヘッドを昇降させる昇降部と、昇降部を制御する制御部と、を備える印刷装置の駆動方法であって、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であってヘッドによる印刷が開始される前までに、制御部が、ヘッドの昇方向への移動とヘッドの降方向への移動とからなる往復移動を昇降部に複数回（例えば２０回以上）実施させるものである。ここでいう「作業」としては、ヘッドをホルダから取外す作業、ヘッドをワイパーでクリーニングする作業、ヘッドをキャップ部材でキャップする作業、等を挙げることができる。

かかる構成及び方法を採用すると、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であってヘッドによる印刷が開始される前までに、ヘッドの昇方向への移動とヘッドの降方向への移動とからなる往復移動を昇降部に複数回実施させることができる。従って、ホルダに昇方向への力が加わることによって生じたガタを印刷開始前に解消することができる。この結果、印刷開始時の印刷品質の悪化を防ぐことが可能となる。

本発明に係る印刷装置において、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること又は実施されたことを示す作業情報を制御部に通知する通知部を備えることができる。かかる場合において、制御部は、通知部から作業情報が通知された場合に、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であってヘッドによる印刷が開始される前までに、往復移動を複数回実施させることができる。

かかる構成を採用すると、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること（又は実施されたこと）を示す作業情報が通知された場合に、ヘッドの往復移動を昇降部に複数回実施させることができる。

本発明に係る印刷装置において、通知部は、ユーザーが所定の操作を行った場合に作業情報を制御部に通知することができる。

かかる構成を採用すると、ユーザーが所定の操作を行った場合に、ホルダにガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること（又は実施されたこと）を示す作業情報を制御部に通知することができる。

本発明の実施形態に係る印刷装置のレイアウトを示す平面図（上側から見た図）。 本発明の実施形態に係る印刷装置の全体構成を示す正面図（前側から見た図）。 本発明の実施形態に係る印刷装置のヘッド移動機構を前側から見た場合の斜視図。 本発明の実施形態に係る印刷装置のヘッド移動機構の一部を後側から見た場合の部分拡大斜視図。 本発明の実施形態に係る印刷装置のヘッド移動機構の背面図（後側から見た図）。 本発明の実施形態に係る印刷装置のヘッド移動機構の動作を示す図。 本発明の実施形態に係る印刷装置の印刷ヘッド（ホルダ）にワイピングにより昇方向への力が加えられた状態を示す図。 本発明の実施形態に係る印刷装置の印刷ヘッド（ホルダ）にキャッピングにより昇方向への力が加えられた状態を示す図。 印刷ヘッドの往復移動の回数と印刷ヘッド等の位置ずれ量との相関関係を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態に係る印刷装置１について、図を参照して説明する。なお、本発明は、かかる実施形態によって制約されるものではない。

図１は、本実施形態に係る印刷装置１のレイアウトを示す平面図である。また、図２は、図１に示す印刷装置１の全体構成を説明するための正面図である。印刷装置１では、装置の前側に繰出部２、プロセス部３及び巻取部４が左右方向に配列されるとともに、プロセス部３の後側にメンテナンス部５が配置され、プロセス部３のプロセスユニット３Ｕが一体的にメンテナンス部５に対して移動自在となっている。なお、これらの図面及び後に説明する図面では、印刷装置１の左右方向Ｘ、前後方向Ｙ及び鉛直方向Ｚに対応した三次元の座標系を採用している。

図２に示すように、印刷装置１では、繰出部２及び巻取部４は各々繰出軸２０及び巻取軸４０を有している。そして、繰出部２及び巻取部４にシートＳの両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架されている。こうして張架された経路Ｐｃに沿ってシートＳが繰出部２からプロセス部３に搬送されてプロセスユニット３Ｕによる印刷処理を受けた後、巻取部４へと搬送される。記録媒体に相当するシートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等がある。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１と、を有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図２の紙面において時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱自在な図示していない芯管を介して繰出軸２０に巻き付けられている。従って、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることができるようになっている。なお、図２中の符号Ｓｅは、従動ローラー２１と前駆動ローラー３１の間でシートＳの幅方向への端を検出するエッジセンサーである。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳをプラテンドラム３０の表面３０ａで支持しつつ、プラテンドラム３０の表面３０ａに沿って配置されたプロセスユニット３Ｕにより処理を適宜行って、シートＳに画像を印刷するものである。プロセス部３では、プラテンドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳがプラテンドラム３０に支持されて、画像の印刷を受ける。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図２の紙面において時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１ｎが設けられている。ニップローラー３１ｎは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行うことができる。

プラテンドラム３０は、図示していない支持機構によりＹ方向に延びる回動軸３０１周りに回動自在に支持された円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛ける。プラテンドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄｓに従動回転しつつ、その表面３０ａでシートＳを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部３では、プラテンドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１とプラテンドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、プラテンドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、プラテンドラム３０に対して搬送方向Ｄｓの上・下流側各々でシートＳを折り返すことで、プラテンドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテンドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図２の紙面において時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２ｎが設けられている。このニップローラー３２ｎは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行うことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、プラテンドラム３０の表面３０ａによって支持される。そして、プロセス部３では、プラテンドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を印刷するために、プロセスユニット３Ｕが設けられている。プロセスユニット３Ｕは、前後一対に設けられた前面プレート３５ａ及び背面プレート３５ｂ（図３参照）を有している。各プレート３５ａ、３５ｂは、プラテンドラム３０の表面３０ａに沿った円弧形状を有しており、図示していない連結部材により相互に連結されてユニットフレームを構成している。そして、このユニットフレームに対し、以下に説明するようにプロセスユニット３Ｕの構成要素（印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅ、ＵＶランプ３７ａ、３７ｂ、ヘッド移動機構）が装着されている。

イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックに対応する４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄが、この色順で搬送方向Ｄｓに並ぶ。より詳しくは、これら４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄは、プラテンドラム３０の回動軸３０１から放射状に配置されている。また、印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄのうち搬送方向Ｄｓの上流側に配置される２個の印刷ヘッド３６ａ、３６ｂは１つのヘッド移動機構により移動されてプラテンドラム３０に巻き掛けられるシートＳに対して位置決めされる。また、下流側に配置される２つの印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄも別のヘッド移動機構により移動されてプラテンドラム３０に巻き掛けられるシートＳに対して位置決めされる。そして、これらの２つのヘッド移動機構で４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄを移動して位置決めすることで印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄのノズル面のノズル先端（インクの吐出口）とシートＳとの距離、いわゆるペーパーギャップを適正な値に設定することが可能となっている。このように、ペーパーギャップが調整された状態でプラテンドラム３０の外周部に巻き掛けられるシートＳに対して各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄがインクを吐出することで、シートＳの表面にカラー画像を形成される。ヘッド移動機構の構成及び動作については、後に詳述する。

印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄで使用するインクや記録液等の液体としては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセスユニット３Ｕでは、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶランプ３７ａ、３７ｂが設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄの各間には、仮硬化用のＵＶランプ３７ａが配置されている。つまり、ＵＶランプ３７ａは比較的弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、複数の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、本硬化用のＵＶランプ３７ｂが設けられている。つまり、ＵＶランプ３７ｂは、ＵＶランプ３７ａより強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄが形成したカラー画像をシートＳ表面に定着させることができる。

さらに、ＵＶランプ３７ｂに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、印刷ヘッド３６ｅが設けられている。印刷ヘッド３６ｅは、プラテンドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のＵＶインクをインクジェット方式でシートＳの表面に吐出する。つまり、４色分の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄによって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。なお、印刷ヘッド３６ｅについては、既に述べたヘッド移動機構とは別のヘッド移動機構により単独で移動され位置決めされてペーパーギャップが適正な値に設定される。

このように印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅ、ＵＶランプ３７ａ、３７ｂ及びヘッド移動機構がユニットフレームに装着されてプロセスユニット３Ｕが構成されている。そして、通常動作、つまり印刷処理を行う際には、図１に実線で示すように繰出部２及び巻取部４の間に位置決めされる。一方、プロセスユニット３Ｕのメンテナンス動作、例えば印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅに対するワイピング処理、キャッピング処理等を行う際には、図１に一点鎖線で示すように、プロセスユニット３Ｕは図示していないスライド駆動機構によりメンテナンス部５に移動される。

図２に戻ってプロセス部３及び巻取部４の構成説明を続ける。プロセス部３では、印刷ヘッド３６ｅに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、ＵＶランプ３８が設けられている。ＵＶランプ３８は強い紫外線を照射することで、印刷ヘッド３６ｅが吐出した透明インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。これによって、透明インクをシートＳの表面に定着させることができる。ＵＶランプ３８の構成は、ＵＶランプ３７ａの構成と実質的に同様であるので、詳細な説明を省略することとする。

プロセス部３によりカラー画像の形成されたシートＳは、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図２の紙面において時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱自在な図示していない芯管を介して巻取軸４０に巻き取られる。従って、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。

次に、プロセスユニット３Ｕに装備されるヘッド移動機構の構成について、図３〜図５等を参照しつつ詳述する。

図３は、２個の印刷ヘッド及びこれら印刷ヘッドを移動して位置決めするヘッド移動機構の構成を前側から見た場合の斜視図である。また、図４は、図３に示すヘッド移動機構の一部を後側から見た場合の拡大斜視図であり、図５は、図３に示すヘッド移動機構を後側から見た図である。なお、これらの図面では、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを駆動するヘッド移動機構６のみを示しており、その他の構成の図示を省略している。そして、以下においては、これらの図を参照しつつヘッド移動機構６の構成及び動作について説明するが、印刷ヘッド３６ａ、３６ｂを移動させるヘッド移動機構も同様であるため、その構成及び動作の説明は省略する。

ヘッド移動機構６は、印刷ヘッド３６ｃにより印刷を行う位置（マゼンタインクの着弾位置）でのプラテンドラム３０の接線に対して垂直な方向（つまりプラテンドラム３０の回動軸３０１から上記着弾位置を通過する放射方向）を第１方向Ｄ１とし、印刷ヘッド３６ｃを第１方向Ｄ１に移動させて位置決めする。また、これと同時に、印刷ヘッド３６ｄにより印刷を行う位置（ブラックインクの着弾位置）でのプラテンドラム３０の接線に対して垂直な方向（つまりプラテンドラム３０の回動軸３０１から上記着弾位置を通過する放射方向）を第２方向Ｄ２とし、印刷ヘッド３６ｄを第２方向Ｄ２に移動させて位置決めする。このように、本実施形態では、両印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの移動方向Ｄ１、Ｄ２は互いに角度θ（図５参照）だけ傾斜しており、ヘッド移動機構６は当該角度関係を維持しながら両印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを移動させて位置決めする機能を有している。

ヘッド移動機構６は、印刷ヘッド３６ｃを保持するためのホルダ６１ｃを有している。ホルダ６１ｃは、前ホルダ部材６１１、後ホルダ部材６１２及び両ホルダ部材６１１、６１２を連結する連結プレート６１３を有しており、後ホルダ部材６１２に設けられる開口部６１４を介して印刷ヘッド３６ｃを（−Ｙ）方向からホルダ６１ｃに対して挿脱自在となっている。

前ホルダ部材６１１の前面及び後ホルダ部材６１２の後面にはリニアガイド６２が第１方向Ｄ１に延設されており、これら２つのリニアガイド６２により前面プレート３５ａ及び背面プレート３５ｂに対してホルダ６１ｃが第１方向Ｄ１に移動自在に構成されている。より詳しくは、図３に示すように、前ホルダ部材６１１の前面に対し、第１方向Ｄ１に延びる直線状のレール６２１が固定されるとともにレール６２１に沿って２つのスライダー６２２、６２２が第１方向Ｄ１にスライド自在に取り付けられている。そして、これら２つのスライダー６２２、６２２が前面プレート３５ａの後面に固定されている。また、後ホルダ部材６１２の後面に対しても、前ホルダ部材６１１と同様に構成されたリニアガイド６２が取り付けられ、リニアガイド６２のスライダー６２２、６２２が背面プレート３５ｂの前面に固定されている。こうして、ホルダ６１ｃに前後２個のリニアガイド６２、６２を設けたことで、印刷ヘッド３６ｃを保持したままホルダ６１ｃが第１方向Ｄ１に移動自在となっている。

また、ヘッド移動機構６においては、印刷ヘッド３６ｄを保持するためのホルダ６１ｄが、ホルダ６１ｃから搬送方向Ｄｓの下流側に所定距離だけ離間して設けられている。ホルダ６１ｄは、ホルダ６１ｃと同様に、前ホルダ部材６１１、後ホルダ部材６１２及び連結プレート６１３を有しており、後ホルダ部材６１２に設けられる開口部６１４を介して印刷ヘッド３６ｄをホルダ６１ｄに対して挿脱自在となっている。また、前ホルダ部材６１１の前面及び後ホルダ部材６１２の後面には、リニアガイド６２が第２方向Ｄ２に延設されており、これら２つのリニアガイド６２により前面プレート３５ａ及び背面プレート３５ｂに対してホルダ６１ｄが第２方向Ｄ２に移動自在に構成されている。なお、ホルダ６１ｄに設けられるリニアガイド６２の構成は、レール６２１の延設方向が異なる点を除き、ホルダ６１ｃに設けられるリニアガイド６２と同一である。そのため、ここでは同一符号を付して詳しい説明を省略する。

ホルダ６１ｃを構成する前ホルダ部材６１１には、左側カムフォロア６３ｃの一方端部（左側端部）が固定され、他方端部（右側端部）がホルダ６１ｄに向けて右側、つまり（−Ｘ）方向側に延設され、両前ホルダ部材６１１の略中間位置まで延設されている。左側カムフォロア６３ｃの他方端部では、図４に示すように、後側部分が若干切り欠かれて薄肉部に仕上げられるとともに、その薄肉部の後側方向、つまり（−Ｙ）方向には、第１軸受６４ｃが左側カムフォロア６３ｃに回動自在に取り付けられている。第１軸受６４ｃは、後述するカム６５に接触するものであり、その回動軸は、カム６５の回動軸であるカム軸６６と平行とされている。また、左側カムフォロア６３ｃの第１軸受６４ｃのさらに他方端部寄りには、第２軸受６４ｄが回動自在に取り付けられている。第２軸受６４ｄは、後述する右側カムフォロア６３ｄの平面部６３ｅが接触するものであり、その回動軸は、カム６５の回動軸であるカム軸６６（図５参照）と平行とされている。

ホルダ６１ｄを構成する前ホルダ部材６１１には、右側カムフォロア６３ｄの一方端部（右側端部）が固定され、他方端部（左側端部）がホルダ６１ｃに向けて左側、つまり（＋Ｘ）方向側に延設され、両前ホルダ部材６１１の略中間位置まで延設されている。右側カムフォロア６３ｄは、左側カムフォロア６３ｃに取り付けられた第２軸受６４ｄを介して左側カムフォロア６３ｃに連動するように構成されるとともに、左側カムフォロア６３ｃに対して左右方向に変位可能に構成されている。右側カムフォロア６３ｄの他方端部には、第２軸受６４ｄに接触する平面部６３ｅが設けられている。平面部６３ｅは、右側カムフォロア６３ｄの左側カムフォロア６３ｃへの連動と、右側カムフォロア６３ｄの左側カムフォロア６３ｃに対する変位と、を実現させるものである。

ホルダ６１ｃ、６１ｄの間には、カム６５が回動自在に配置されている。カム６５は、左側カムフォロア６３ｃに取り付けられた第１軸受６４ｃに接触する一方、第２軸受６４ｄには接触しないように配置されている。カム６５の外周面が第１軸受６４ｃの外周面に当接することにより、左側カムフォロア６３ｃの他方端部が支持される。また、左側カムフォロア６３ｃに取り付けられた第２軸受６４ｄの外周面が右側カムフォロア６３ｄの平面部６３ｅに当接することにより、右側カムフォロア６３ｄの他方端部が支持される。すなわち、カム６５によって、間接的に両カムフォロア６３ｃ、６３ｄの他方端部が支持されることとなる。

カム６５は、カムフォロア６３ｃ、６３ｄの厚みよりも若干厚く仕上げられており、前後方向Ｙに延設されたカム軸６６（図５参照）に取り付けられている。カム軸６６は動力伝達部６７を介してモーター等のアクチュエータ６８と連結されており、アクチュエータ６８で発生した駆動力が動力伝達部６７によりカム軸６６に伝達される。これによって、カム軸６６が軸心周りに回動してカム６５も回動する。カム６５の回動により、カム６５に接触する第１軸受６４ｃが回動するとともに左側カムフォロア６３ｃがカム軸６６に対して変位し、これにより印刷ヘッド３６ｃが第１方向Ｄ１に移動する一方、第２軸受６４ｄを介して左側カムフォロア６３ｃに連動する右側カムフォロア６３ｄがカム軸６６及び左側カムフォロア６３ｃに対して変位し、これにより印刷ヘッド３６ｄが第２方向Ｄ２に移動する。

カム６５の外周面は、次の動作説明で詳述するように、カム軸６６から外周面までの距離が連続的に変化して印刷ノズルを印字位置に位置決めする印字調整領域６５１（図６参照）と、印字調整領域６５１に続いてカム軸６６から外周面までの距離が連続的に変化して印刷ノズルをキャッピング位置に位置決めするキャッピング調整領域６５２（図６参照）と、を有している。本実施形態では、カム軸６６から外周面までの距離は、後述するように印字調整領域６５１では印刷処理に対応した態様で変化する一方、キャッピング調整領域６５２ではキャッピング処理に対応した態様で変化しており、それらの態様は相互に相違している。なお、キャッピング調整領域６５２には、印刷ノズルをワイピング位置に位置決めするワイピング調整領域や、フラッシング処理を行うフラッシング調整領域が含まれる。

動力伝達部６７は、図７及び図８に示すように、アクチュエータ６８に接続されたウォームギア６７ａと、ウォームギア６７ａに設けられた溝に噛み合う歯を有するホイールギア６７ｂと、を有している。ホイールギア６７ｂの回動軸はカム軸６６であり、ホイールギア６７ｂとカム６５はカム軸６６を中心に一体的に回動するようになっている。アクチュエータ６８の回動力がウォームギア６７ａ及びホイールギア６７ｂを介してカム軸６６に伝達され、これによりカム軸６６が軸心周りに回動してカム６５が回動するようになっている。

アクチュエータ６８は、制御部６９（図３参照）から送られる動作指令により作動するものであり、本発明における昇降部として機能する。制御部６９がアクチュエータ６８を制御することにより、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの昇降量を調整することができるようになっている。制御部６９は、ＣＰＵや、各種制御プログラムや各種データを格納するメモリを有しており、ＣＰＵが各種制御プログラムや各種データをメモリから読み込んで実行することにより、印刷装置１の各構成部を駆動制御するものである。

次に、上記のように構成されたヘッド移動機構６の動作について、図６を参照しつつ詳述する。

本実施形態では、印刷動作及びメンテナンス動作を行わない間、図６（ａ）に示すように、カム６５の印字調整領域６５１の一方端（キャッピング調整領域６５２から最も離れた位置）が、鉛直方向の最上位置に位置して、左側カムフォロア６３ｃに取り付けられた第１軸受６４ｃと当接する。また、この状態において、左側カムフォロア６３ｃに取り付けられた第２軸受６４ｄに、右側カムフォロア６３ｄの平面部６３ｅが当接する。これによって、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄは、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのノズル先端がプラテンドラム３０からペーパーギャップよりも長い所定距離だけ離間した位置（ホームポジション）に位置決めされる。

そして、繰出部２及び巻取部４にシートＳの両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架された状態で印刷処理を実行する際には、装置全体を制御部６９からの動作指令に応じてアクチュエータ６８がシートＳの厚みに対応した量だけ作動し、図６（ｂ）に示すように、カム６５を紙面において反時計回りに回動させ、カム６５の印字調整領域６５１の中間位置ないし他方端を鉛直方向の最上位置に位置させる。

本実施形態では、カム６５の鉛直方向の上方に第１軸受６４ｃが位置しており、左側カムフォロア６３ｃの重量によってカム６５に押し付けられている。このため、カム６５の外周面上に第１軸受６４ｃが当接し、カム６５の回動に伴って第１軸受６４ｃが回動するとともに左側カムフォロア６３ｃがカム軸６６に対して変位する一方、第２軸受６４ｄを介して左側カムフォロア６３ｃに連動する右側カムフォロア６３ｄがカム軸６６及び左側カムフォロア６３ｃに対して変位する。この結果、左側カムフォロア６３ｃに連結されたホルダ６１ｃが第１方向Ｄ１に下降してホルダ６１ｃに保持される印刷ヘッド３６ｃをシートＳの厚みに応じた印字位置に位置決めする。これによって、印刷ヘッド３６ｃのノズル先端とシートＳとの間隔が所望のペーパーギャップに調整される。また、印刷ヘッド３６ｃの位置決めと並行して、印刷ヘッド３６ｄの位置決めが実行される。つまり、カムフォロア６３ｄに連結されたホルダ６１ｄが第２方向Ｄ２に下降してホルダ６１ｄに保持される印刷ヘッド３６ｄを印字位置に位置決めし、印刷ヘッド３６ｄのノズル先端とシートＳとの間隔を所望のペーパーギャップに調整する。本実施形態では、印字調整領域６５１においては、カム軸６６から外周面までの距離が連続的に変化するため、カム６５の回動角を制御することで各印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを高精度に位置決めすることができ、所望のペーパーギャップを確実に得ることができる。

なお、印刷ヘッド３６ａ、３６ｂについても、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄと同様にしてヘッド移動機構６と同一構成のヘッド移動機構により位置決めされる。また、残りの印刷ヘッド３６ｅについては、別のヘッド移動機構により位置決めされる。

こうして、印刷動作の準備が完了すると、印刷動作が実行されるが、装置の稼働状況に応じてプロセスユニット３Ｕのメンテナンス動作を行う必要がある。このメンテナンス動作では、プロセスユニット３Ｕが全体的に後側、つまり（−Ｙ）方向に移動させられ、メンテナンス部５で種々のメンテナンス処理が実行される。これらのメンテナンス処理のうち、特に印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅに関連するものとして、例えばキャッピング処理がある。このキャッピング処理は、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅのノズルの目詰まりを防止するために行うものであり、メンテナンス部５には、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、キャッピング処理を実行するキャッピング機構５１が設けられている。そして、メンテナンス部５に移動されたプロセスユニット３Ｕに対し、次のようにしてキャッピング処理が実行される。

キャッピング機構５１は、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅに対応して固定配置されたキャップ部材５２を有している。そして、プロセスユニット３Ｕがキャッピング機構５１に移動させられると、印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅがそれぞれに対応して設けられたキャップ部材５２の鉛直方向の上方に位置決めされる。なお、図６では、印刷動作と同様に、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのみを図示しているが、他の印刷ヘッドも基本的に同様である。

キャップ部材５２、５２に対する印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの位置決めが完了すると、図６（ｃ）に示すように、制御部６９からの動作指令に応じてアクチュエータ６８が作動し、カム６５を同図紙面において反時計回りに回動させてカム６５のキャッピング調整領域６５２の中間領域（ワイピング調整領域）を鉛直方向の最上位置に位置させる。このカム６５の回動動作に伴って第１軸受６４ｃが回動するとともに左側カムフォロア６３ｃがカム軸６６に対して変位する一方、左側カムフォロア６３ｃに連動する右側カムフォロア６３ｄがカム軸６６及び左側カムフォロア６３ｃに対して変位し、この結果、カムフォロア６３ｃ、６３ｄにより連結されたホルダ６１ｃ、６１ｄが各々第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に移動する。この結果、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄは、ノズル先端がキャップ部材５２に近接するように位置決めされる。この状態で、ワイパー７０（図７参照）を用いて、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのワイピング処理を行うことができる。

これに続いて、制御部６９からの動作指令に応じてアクチュエータ６８がさらに作動し、図６（ｄ）に示すように、カム６５を同図紙面において反時計回りに回動させてカム６５のキャッピング調整領域６５２の最終端を鉛直方向の最上位置に位置させる。このカム６５の回動動作に伴って第１軸受６４ｃが回動するとともに左側カムフォロア６３ｃがカム軸６６に対して変位する一方、左側カムフォロア６３ｃに連動する右側カムフォロア６３ｄがカム軸６６及び左側カムフォロア６３ｃに対して変位し、この結果、カムフォロア６３ｃ、６３ｄに連結されたホルダ６１ｃ、６１ｄが各々第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に移動する。この結果、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄがそれぞれキャップ部材５２、５２に押し付けられてキャッピング処理が実行される。

なお、キャッピング処理が完了すると、制御部６９からの動作指令に応じてアクチュエータ６８が逆方向に作動して印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを上昇させる。そして、メンテナンス部５での種々のメンテナンス処理が完了すると、プロセスユニット３Ｕは元のプロセス部３に戻される。

続いて、本実施形態に係る印刷装置１の制御部６９による位置ずれ解消制御について説明する。

図３に示すように、ホルダ６１ｃは印刷ヘッド３６ｃを保持し、ホルダ６１ｄは印刷ヘッド３６ｄを保持するが、ユーザーがホルダ６１ｃ、６１ｄから印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを取り外す作業を行うと、ホルダ６１ｃ、６１ｄには、リニアガイド６２に沿った昇方向への力が加えられる。また、図７に示すように、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのノズル面をワイパー７０でクリーニングする作業を行ったり、図８に示すように、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのノズル面をキャップ部材５２でキャップする作業を行ったりした場合も同様に、ホルダ６１ｃ、６１ｄには、リニアガイド６２に沿った昇方向への力が加えられる。

このようにホルダ６１ｃ、６１ｄに昇方向への力が加えられた直後に印刷を行うと、印刷再開時から所定の期間だけ印刷品質が悪化することが明らかとなっている。印刷品質が悪化する原因は定かではないが、ホルダ６１ｃ、６１ｄに昇方向の力が加わることで、ホルダ６１ｃ、６１ｄと印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの間や、ホルダ６１ｃ、６１ｄとヘッド移動機構６（カム６５、カム軸６６、リニアガイド６２等）の間に組み付け上の位置ずれ（ガタ）が生じたり、カム軸６６の撓みが一時的に減少したりすることにより、昇方向への力が解除されて元の位置関係に戻った後もそのガタ等が解消されないことで印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの位置がずれてしまい、印刷品質の悪化につながっているものと推察される。

本実施形態における制御部６９は、このような位置ずれを解消するための制御を行う。具体的には、制御部６９は、ホルダ６１ｃ、６１ｄにリニアガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄによる印刷が開始される前までに、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの昇方向への移動と印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの降方向への移動とからなる往復移動を、アクチュエータ６８に複数回実施させる。

本実施形態に係る印刷装置１には、ホルダ６１ｃ、６１ｄにリニアガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること（又は実施されたこと）を示す作業情報を制御部６９に通知する通知部６９ａ（図３参照）が設けられている。通知部６９ａは、図示していない操作部でユーザーが所定の操作を行った場合に、既に述べた作業情報を制御部６９に通知するように構成されている。制御部６９は、通知部６９ａから作業情報が通知された場合に、ホルダ６１ｃ、６１ｄにリニアガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄによる印刷が開始される前までに、アクチュエータ６８に印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの往復移動を複数回（例えば２０回以上）実施させる。

なお、本実施形態においては、操作部でユーザーが所定の操作を行った場合に、通知部６９ａが作業情報を制御部６９に通知するような構成を採用したが、操作部を設ける代わりに、ホルダ６１ｃ、６１ｄに昇方向への力が加わる作業が実施されたことを検知するセンサを設けておき、センサが当該作業の実施を検知した場合に通知部６９ａが作業情報を制御部６９に通知するような構成を採用してもよい。

図９は、印刷ヘッドの往復移動の回数と、印刷ヘッド等の位置ずれ量と、の相関関係を示すグラフである。位置ずれ量の「０（μｍ）」とは、ホルダから印刷ヘッドを取り外し、その後印刷ヘッドをホルダに戻した直後の状態を想定した場合の印刷ヘッド等の位置を表すものであり、位置ずれ量の「マイナス」の値は、印刷ヘッド等の位置が降方向に変化したことを意味する。ここでは、印刷ヘッド等の位置ずれ量を３種類の測定方法Ａ、Ｂ、Ｃで測定した。測定方法Ａは、原点（印刷ヘッドをリニアガイドに沿って最も昇方向側に移動させたときのカム面の位置）における位置ずれ量をデジマチックで測定する方法であり、測定方法Ｂは、カム軸における位置ずれ量を梃子式ダイヤルゲージで測定する方法であり、測定方法Ｃは、印刷ヘッドの印字位置における位置ずれ量をデジマチックで測定する方法である。

図９から明らかなように、ホルダに昇方向への力が加えられた直後（すなわち印刷ヘッドの往復移動が「０」回の時点）においては、ホルダに印刷ヘッドが取り付けられていても、位置ずれ量はほぼ「０」μｍ（すなわち、ホルダから印刷ヘッドを取り外した状態と同様の状態）となる。この状態から印刷ヘッドの往復移動を繰り返すと、印刷ヘッド等の位置は急激に降方向（位置ずれ量マイナス方向）に変化するものの、位置の降方向への変化は往復移動が２０回程度になると緩やかになり、それ以降、特に１００回以上は位置ずれ量はそれほど変化しないことが明らかとなっている。このため、ホルダに昇方向への力が加わる作業が実施された後であって印刷ヘッドによる印刷が開始される前までに、印刷ヘッドの往復移動を「２０回以上」実施させることが好ましい。なお、往復移動の回数の上限は特に限定されるものではないが、効率等を鑑みると１００回未満とすることが望ましい。

以上説明した実施形態に係る印刷装置１においては、ホルダ６１ｃ、６１ｄにリニアガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄによる印刷が開始される前までに、制御部６９が、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの往復移動をアクチュエータ６８に複数回実施させることができる。従って、ホルダ６１ｃ、６１ｄに昇方向への力が加わることによって生じたガタを印刷開始前に解消することができる。この結果、印刷開始時の印刷品質の悪化を防ぐことが可能となる。

また、以上説明した実施形態に係る印刷装置１においては、ユーザーが所定の操作を行った場合に、ホルダ６１ｃ、６１ｄにリニアガイド６２に沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること（又は実施されたこと）を示す作業情報を通知部６９ａから制御部６９に通知することができる。そして、当該作業情報の通知を受けた制御部６９は、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄの往復移動をアクチュエータ６８に複数回実施させることができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、かかる実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、かかる実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、かかる実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１…印刷装置、３６ｃ・３６ｄ…印刷ヘッド、５２…キャップ部材、６１ｃ・６１ｄ…ホルダ、６２…リニアガイド、６５…カム、６８…アクチュエータ（昇降部）、６９…制御部、６９ａ…通知部、７０…ワイパー、Ｓ…シート（記録媒体）

Claims (8)

1. 所定の方向に延在するガイドに沿って昇降可能なホルダと、前記ホルダによって支持され記録媒体への印刷を行うヘッドと、カムを介して前記ヘッドを昇降させる昇降部と、前記昇降部を制御する制御部と、を備える印刷装置であって、
   前記制御部は、前記ホルダに前記ガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって前記ヘッドによる印刷が開始される前までに、前記ヘッドの昇方向への移動と前記ヘッドの降方向への移動とからなる往復移動を前記昇降部に複数回実施させる、印刷装置。
2. 前記ホルダに前記ガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施されること又は実施されたことを示す作業情報を前記制御部に通知する通知部を備え、
   前記制御部は、前記通知部から前記作業情報が通知された場合に、前記ホルダに前記ガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって前記ヘッドによる印刷が開始される前までに、前記往復移動を複数回実施させる、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記通知部は、ユーザーが所定の操作を行った場合に前記作業情報を前記制御部に通知する、請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記作業は、前記ヘッドを前記ホルダから取外す作業である、請求項１から３の何れか一項に記載の印刷装置。
5. 前記作業は、前記ヘッドをワイパーでクリーニングする作業である、請求項１から３の何れか一項に記載の印刷装置。
6. 前記作業は、前記ヘッドをキャップ部材でキャップする作業である、請求項１から３の何れか一項に記載の印刷装置。
7. 前記制御部は、前記往復移動を前記昇降部に２０回以上実施させる、請求項１から６の何れか一項に記載の印刷装置。
8. 所定の方向に延在するガイドに沿って昇降可能なホルダと、前記ホルダによって支持され記録媒体への印刷を行うヘッドと、カムを介して前記ヘッドを昇降させる昇降部と、前記昇降部を制御する制御部と、を備える印刷装置の駆動方法であって、
   前記ホルダに前記ガイドに沿った昇方向への力が加わる作業が実施された後であって前記ヘッドによる印刷が開始される前までに、前記制御部が、前記ヘッドの昇方向への移動と前記ヘッドの降方向への移動とからなる往復移動を前記昇降部に複数回実施させる、印刷装置の駆動方法。

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