(57)【要約】【課題】印刷装置のヘッドの位置をより正確に制御することにより、印刷品質の低下等を抑制する。【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ヘッド６３ｃと、カム６５を介してヘッド６３ｃを昇降させる昇降部６８と、昇降部６８を制御することによりヘッド６３ｃの昇降量を調整する制御部６９と、を備える印刷装置１である。制御部６９は、昇降部６８を制御することにより、ヘッド６３ｃの昇降範囲の中の第１昇降区間において、カム６５の回動量とヘッド６３ｃの昇降量との関係を近似した第１非線形近似式を用いてヘッド６３ｃの昇降量を調整する一方、ヘッド６３ｃの昇降範囲の中の第２昇降区間において、カム６５の回動量とヘッド６３ｃの昇降量との関係を近似した第２非線形近似式を用いてヘッド６３ｃの昇降量を調整する。第２非線形近似式は、第１非線形近似式と異なる。【選択図】図３
2019155861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に沿って移動可能な部材と、カムを介して前記部材を移動させる移動部と、前記移動部を制御することにより前記部材の移動量を調整する制御部と、を備える装置であって、
前記制御部は、前記移動部を制御することにより、前記部材の移動範囲の中の第１移動区間において、前記カムの回動量と前記部材の移動量との関係を近似した第１非線形近似式を用いて前記部材の移動量を調整する一方、前記部材の移動範囲の中の第２移動区間において、前記カムの回動量と前記部材の移動量との関係を近似した第２非線形近似式を用いて前記部材の移動量を調整し、
前記第２非線形近似式は、前記第１非線形近似式と異なる、装置。
【請求項２】
前記第２移動区間における前記部材の移動量は、前記第１移動区間における前記部材の移動量よりも大きく、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１移動区間は、前記第２移動区間よりも前記部材の移動範囲の原点位置に近く、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記カムは、前記第１移動区間に対応する第１勾配と、前記第２移動区間に対応する第２勾配と、を有し、
前記第２勾配は、前記第１勾配よりも大きく、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項１から３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
所定の方向に延在するガイドに沿って昇降可能なヘッドと、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ことにより前記ヘッドの昇降量を調整する制御部と、を備える印刷装置であって、
前記制御部は、前記昇降部を制御することにより、前記ヘッドの昇降範囲の中の第１昇降区間において、前記カムの回動量と前記ヘッドの昇降量との関係を近似した第１非線形近似式を用いて前記ヘッドの昇降量を調整する一方、前記ヘッドの昇降範囲の中の第２昇降区間において、前記カムの回動量と前記ヘッドの昇降量との関係を近似した第２非線形近似式を用いて前記ヘッドの昇降量を調整し、
前記第２非線形近似式は、前記第１非線形近似式と異なる、印刷装置。
【請求項６】
前記第２昇降区間における前記ヘッドの昇降量は、前記第１昇降区間における前記ヘッドの昇降量よりも大きく、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項５に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記第１昇降区間は、前記第２昇降区間よりも前記ヘッドの昇降範囲の原点位置に近く、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項５又は６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記カムは、前記第１昇降区間に対応する第１勾配と、前記第２昇降区間に対応する第２勾配と、を有し、
前記第２勾配は、前記第１勾配よりも大きく、
前記第２非線形近似式の次数は、前記第１非線形近似式の次数よりも大きい、請求項５から７の何れか一項に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記第１昇降区間は、前記ヘッドの印刷領域を含み、
前記第２昇降区間は、前記ヘッドのメンテナンス領域を含む、請求項５から８の何れか一項に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなカムを用いた機構では、カム軸からカム外周面までの距離が位相（カムの回動角度）によって変化することから、印刷ヘッドは「非線形的」に移動する。従来は、このような「非線形的」な移動を制御するために、印刷ヘッドの移動を線形補完した近似式を用いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２６７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の線形補完した近似式と、実際の昇降カーブと、の差は大きく、印刷ヘッド位置を精度良く制御することができないという問題があった。印字領域における印刷ヘッド位置の精度が悪くなると、印刷品質の低下をもたらすだけでなく、印刷ヘッドが用紙に接触して印刷物を毀損したり印刷ヘッドを損傷したりする虞がある。また、メンテナンス領域における印刷ヘッド位置の精度が悪くなると、印刷ヘッドのメンテナンス不良が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、印刷装置のヘッドの位置をより正確に制御することにより、印刷品質の低下等を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明に係る装置は、所定の方向に沿って移動可能な部材と、カムを介して部材を移動させる移動部と、移動部を制御することにより部材の移動量を調整する制御部と、を備えるものであって、制御部は、移動部を制御することにより、部材の移動範囲の中の第１移動区間において、カムの回動量と部材の移動量との関係を近似した第１非線形近似式を用いて部材の移動量を調整する一方、部材の移動範囲の中の第２移動区間において、カムの回動量と部材の移動量との関係を近似した第２非線形近似式を用いて部材の移動量を調整するものである。ここで、第２非線形近似式は、第１非線形近似式と異なるものである。
【０００８】
かかる構成を採用すると、部材の移動範囲を２つの区間（第１移動区間及び第２移動区間）に分け、各移動区間で異なる非線形近似式（第１非線形近似式及び第２非線形近似式）を用いて部材の移動量を調整することができる。従って、部材の位置を精度良く制御することが可能となる。
【０００９】
本発明に係る装置において、第２移動区間における部材の移動量を、第１移動区間における部材の移動量よりも大きくし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。
【００１０】
本発明に係る装置において、第１移動区間を、第２移動区間よりも部材の移動範囲の原点位置に近くし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。
【００１１】
本発明に係る装置において、カムは、第１移動区間に対応する第１勾配と、第２移動区間に対応する第２勾配と、を有することができる。かかる場合において、第２勾配を、第１勾配よりも大きくし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。なお、「勾配」とは、カム軸からカム外周面までの距離が、位相（カムの回動角度）によって変化する割合をいう。
【００１２】
また、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、昇降部を制御することによりヘッドの昇降量を調整する制御部と、を備えるものであって、制御部は、昇降部を制御することにより、ヘッドの昇降範囲の中の第１昇降区間において、カムの回動量とヘッドの昇降量との関係を近似した第１非線形近似式を用いてヘッドの昇降量を調整する一方、ヘッドの昇降範囲の中の第２昇降区間において、カムの回動量とヘッドの昇降量との関係を近似した第２非線形近似式を用いてヘッドの昇降量を調整するものである。ここで、第２非線形近似式は、第１非線形近似式と異なるものである。
【００１３】
かかる構成を採用すると、ヘッドの昇降範囲を２つの区間（第１昇降区間及び第２昇降区間）に分け、各昇降区間で異なる非線形近似式（第１非線形近似式及び第２非線形近似式）を用いてヘッドの昇降量を調整することができる。従って、ヘッドの位置を精度良く制御することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る印刷装置において、第２昇降区間におけるヘッドの昇降量を、第１昇降区間におけるヘッドの昇降量よりも大きくし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。
【００１５】
本発明に係る印刷装置において、第１昇降区間を、第２昇降区間よりもヘッドの昇降範囲の原点位置に近くし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。
【００１６】
本発明に係る印刷装置において、カムは、第１昇降区間に対応する第１勾配と、第２昇降区間に対応する第２勾配と、を有することができる。かかる場合において、第２勾配を、第１勾配よりも大きくし、第２非線形近似式の次数を、第１非線形近似式の次数よりも大きくすることができる。
【００１７】
本発明に係る印刷装置において、第１昇降区間は、ヘッドの印刷領域を含み、第２昇降区間は、ヘッドのメンテナンス領域を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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）。
【図２】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）。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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）。
【図６】本発明の実施形態に係る印刷装置のカムの構成を説明するための図。
【図７】本発明の実施形態に係る印刷装置の印刷ヘッドの全昇降範囲における印刷ヘッドの移動量とカムの回動量との関係を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係る印刷装置の印刷領域における印刷ヘッドの移動量とカムの回動量との関係を示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る印刷装置のメンテナンス領域における印刷ヘッドの移動量とカムの回動量との関係を示す図。
【図１０】本発明の実施形態に係るヘッド移動機構の動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。  
【００３３】
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。
【００３４】
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を参照しつつ詳述する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。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（移動部）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。
【００４５】
ここで、図６〜図９を用いて、本実施形態に係る印刷装置１の印刷ヘッド３６ｃの昇降制御について説明する。
【００４６】
図６は、印刷装置１のカム６５の構成を説明するための図である。また、図７は、印刷ヘッド３６ｃの全昇降範囲における印刷ヘッド３６ｃの移動量とカム６５の回動量との関係を示す図であり、図８は、印刷領域Ａ１（後述）における印刷ヘッド３６ｃの移動量とカム６５の回動量との関係を示す図であり、図９は、メンテナンス領域Ａ２（後述）における印刷ヘッド３６ｃの移動量とカム６５の回動量との関係を示す図である。なお、以下の説明では、印刷ヘッド３６ｃの昇降制御のみについて説明することとし、他の印刷ヘッドの昇降制御については、印刷ヘッド３６ｃの昇降制御と実質的に同一であるため詳細な説明を省略する。なお、印刷ヘッド３６ｃは、本発明における「部材（ヘッド）」に対応する。
【００４７】
カム６５は、図６に示すように、カム軸６６からその外周面までの距離が連続的に変化するように構成されている。カム６５の外周面は、印刷ヘッド３６ｃの印刷領域Ａ１（図７参照）に対応する第１領域６５１と、印刷ヘッド３６ｃのメンテナンス領域Ａ２（図７参照）に対応する第２領域６５２と、を有している。
【００４８】
印刷領域Ａ１は、印刷ヘッド３６ｃの全昇降範囲（全移動範囲）のうち印刷処理を行う昇降区間であり、本発明における第１昇降区間（第１移動区間）に対応する。印刷領域Ａ１に対応するカム６５の第１領域６５１としては、例えば図６に示すように、位相（カム６５の回動角度）が５８°以上７０°以下の領域を採用することができる。
【００４９】
メンテナンス領域Ａ２は、印刷ヘッド３６ｃの全昇降範囲のうちメンテナンス処理を行う昇降区間であり、本発明における第２昇降区間（第２移動区間）に対応する。メンテナンス領域Ａ２に対応するカム６５の第２領域６５２としては、例えば図６に示すように、位相が１１０°以上２０２°以下の領域を採用することができる。メンテナンス領域Ａ２は、ワイピング処理用の位置、キャッピング処理用の位置、及び、フラッシング処理用の領域を含む。
【００５０】
図６に示すように、カム６５の第２領域６５２における勾配（第２勾配）は、第１領域６５１における勾配（第１勾配）よりも大きくなるように設定されており、図７に示すように、メンテナンス領域Ａ２（第２昇降区間）における印刷ヘッド３６ｃの昇降量は、印刷領域Ａ１（第１昇降区間）における印刷ヘッド３６ｃの昇降率よりも大きくなるように設定されている。また、図６及び図７に示すように、印刷領域Ａ１（第１昇降区間）は、メンテナンス領域Ａ２（第２昇降区間）よりも、印刷ヘッド３６ｃの全昇降範囲の原点位置（位相０°の位置）の近くに設定されている。なお、本発明における（カムの）「勾配」とは、カム軸６６からカム６５の外周面までの距離が位相によって変化する割合を意味する。
【００５１】
制御部６９は、アクチュエータ６８を制御することにより、印刷領域Ａ１において、カム６５の回動量と印刷ヘッド３６ｃの昇降量との関係を近似した第１非線形近似式を用いて印刷ヘッド３６ｃの昇降量を調整する一方、メンテナンス領域Ａ２において、カムの回動量と印刷ヘッド３６ｃの昇降量との関係を近似した第２非線形近似式を用いて印刷ヘッド３６ｃの昇降量を調整する。本実施形態においては、第１非線形近似式として「四次」の非線形近似式を採用し、第２非線形近似式として「六次」の非線形近似式を採用することとしている。これら第１非線形近似式及び第２非線形近似式は、制御部６９のメモリ（記憶部）に記憶されており、印刷ヘッド３６ｃの昇降制御に使用される。
【００５２】
図８のグラフは、印刷領域Ａ１において、印刷ヘッド３６ｃの原点からの移動量（ｍｍ）を横軸Ｘに設定し、カム６５の回動量（°）を縦軸Ｙに設定したものである。本実施形態における制御部６９は、印刷領域Ａ１において、以下のような「四次」の非線形近似式（１）を採用して印刷ヘッド３６ｃの昇降制御を行う。
Ｙ＝ａ１Ｘ４＋ｂ１Ｘ３＋ｃ１Ｘ２＋ｄ１Ｘ＋ｅ１・・・（１）
式（１）における係数ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１は、印刷装置１の仕様やシートＳの種類等に応じて適宜設定することができる。制御部６９は、印刷ヘッド３６ｃの移動量の目標値が入力された場合に、式（１）を用いて、その目標値に対応するカム６５の回動量を算出し、その算出された回動量になるようにアクチュエータ６８を制御してカム６５を回動させる。
【００５３】
図９のグラフは、メンテナンス領域Ａ２において、印刷ヘッド３６ｃの原点からの移動量（ｍｍ）を横軸Ｘに設定し、カム６５の回動量（°）を縦軸Ｙに設定したものである。本実施形態における制御部６９は、メンテナンス領域Ａ２において、以下のような「六次」の非線形近似式（２）を採用して印刷ヘッド３６ｃの昇降制御を行う。
Ｙ＝ａ２Ｘ６＋ｂ２Ｘ５＋ｃ２Ｘ４＋ｄ２Ｘ３＋ｅ２Ｘ２＋ｆ２Ｘ＋ｇ２・・・（２）
式（２）における係数ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２は、印刷装置１の仕様やシートＳの種類等に応じて適宜設定することができる。制御部６９は、印刷ヘッド３６ｃの移動量の目標値が入力された場合に、式（２）を用いて、その目標値に対応するカム６５の回動量を算出し、その算出された回動量になるようにアクチュエータ６８を制御してカム６５を回動させる。
【００５４】
次に、ヘッド移動機構６の動作について、図１０等を参照しつつ詳述する。
【００５５】
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１０（ａ）に示すように、カム６５の原点位置（位相０°の位置：図６参照）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。
【００５６】
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、制御部６９からの動作指令に応じてアクチュエータ６８をシートＳの厚みに対応した量だけ作動させ、図１０（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の第１領域６５１の適所（例えば位相６７°の印刷基準位置：図６参照）を鉛直方向の最上位置に位置させる。
【００５７】
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の重量によって第１軸受６４ｃがカム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、第１領域６５１において、制御部６９が上述の式（１）を用いてカム６５の回動量を制御することにより各印刷ヘッド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。
【００５８】
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。
【００５９】
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１０（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。
【００６０】
キャッピング機構５１は、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｅに対応してキャップ部５２が固定配置されている。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５２の鉛直方向の上方に位置決めされる。なお、図１０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。
【００６１】
キャップ部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１０（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の第２領域６５２内のワイピング処理用の位置を鉛直方向の最上位置に位置させる。このカム６５の回転動作に伴って第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５２に近付くように移動し、ワイピング可能な高さに位置決めされる。この状態で、図示していないワイパーを用いて、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのワイピング処理を行うことができる。
【００６２】
次いで、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、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の第２領域６５２内のフラッシング処理用の領域を鉛直方向の最上位置に位置させる。このカム６５の回転動作に伴って第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５２にさらに近付くように位置決めされる。この状態で、印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄのフラッシング処理を行うことができる。
【００６３】
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１０（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の第２領域６５２内のキャッピング処理用の位置を鉛直方向の最上位置に位置させる。このカム６５の回転動作に伴って第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５２、５２に押し付けられてキャッピング処理が実行される。本実施形態では、第２領域６５２において、制御部６９が上述の式（２）を用いてカム６５の回動量を制御することにより各印刷ヘッド３６ｃ、３６ｄを高精度に位置決めすることができる。
【００６４】
その後、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。
【００６５】
以上説明した実施形態に係る印刷装置１においては、印刷ヘッド３６ｃの昇降範囲を２つの区間（印刷領域Ａ１及びメンテナンス領域Ａ２）に分け、各昇降区間で異なる非線形近似式（第１非線形近似式（１）及び第２非線形近似式（２））を用いて印刷ヘッド３６ｃの昇降量を調整することができる。従って、印刷ヘッド３６ｃの位置を精度良く制御することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、第１非線形近似式として「四次式」を採用し、第２非線形近似式として「六次式」を採用した例を示したが、第１非線形近似式と第２非線形近似式はこれらに限られるものではなく、両者が異なっていればよい。但し、印刷ヘッドの昇降量（カムの勾配）の大きい区間で使用される非線形近似式の次数は、印刷ヘッドの昇降量（カムの勾配）の小さい区間で使用される非線形近似式の次数よりも大きく設定するようにする。
【００６７】
また、本実施形態においては、本発明を「印刷装置」に適用した例を示したが、印刷装置とは異なる装置にも本発明を適用することができる。すなわち、所定の方向に沿って移動可能な部材と、カムを介して部材を移動させる移動部と、移動部を制御することにより部材の移動量を調整する制御部と、を備える装置（印刷装置とは異なる装置）において、制御部が移動部を制御することにより、部材の移動範囲の中の第１移動区間において第１非線形近似式を用いて部材の移動量を調整する一方、部材の移動範囲の中の第２移動区間において（第１非線形近似式とは異なる）第２非線形近似式を用いて部材の移動量を調整することができる。
【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１…印刷装置（装置）、３６ｃ…印刷ヘッド（部材、ヘッド）、６２…リニアガイド（ガイド）、６５…カム、６８…アクチュエータ（移動部、昇降部）、６９…制御部、Ａ１…印刷領域（第１移動区間、第１昇降区間）、Ａ２…メンテナンス領域（第２移動区間、第２昇降区間）
【図１】
2019155861.tif 000003
【図２】
2019155861.tif 000004
【図３】
2019155861.tif 000005
【図４】
2019155861.tif 000006
【図５】
2019155861.tif 000007
【図６】
2019155861.tif 000008
【図７】
2019155861.tif 000009
【図８】
2019155861.tif 000010
【図９】
2019155861.tif 000011
【図１０】
2019155861.tif 000012