JP7473433B2 - 移動装置、移動方法および印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、インクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に移動させる移動技術に関するものである。

吐出ヘッドからインクジェット方式で水性や油性などのインクを印刷媒体に吐出して印刷媒体の上面に画像を印刷する印刷装置が知られている。例えば特許文献１に記載の印刷装置では、印刷媒体の搬送方向に沿って複数の吐出ヘッドが配列されている。そして、各吐出ヘッドはノズル面から液滴状のインクを印刷媒体の上面に吐出して印刷する。このため、ノズル面に付着する付着物が乾燥して固着すると、ノズルの目詰まりが発生して印刷性能の低下を招く。そこで、上記特許文献１では、フラッシングやパージングなどのメンテナンス処理を行うメンテナンス部が退避位置に設けられている。この退避位置は印刷を行う印刷位置から上記搬送方向と直交する水平方向に離れている。このため、吐出ヘッドを印刷位置と退避位置との間で移動させる移動手段が設けられている。

特開２０１７－１７７３６２号公報

特許文献１に記載された印刷装置は吐出ヘッドのみを水平移動させている。近年、吐出ヘッドとメンテナンス部とを互いに独立して水平移動させる印刷装置が提案されている。すなわち、吐出ヘッドを水平移動させる機構と同様に構成されたメンテナンス用の水平移動機構が追加設置され、当該水平移動機構によりメンテナンス部が水平移動される。ところが、提案されている印刷装置では、吐出ヘッドとメンテナンス部とを択一的に移動させればよいにもかかわらず、上記のように２つの水平移動機構が印刷媒体の搬送方向と直交する断面内において並存する。そのため、装置の大型化および高コスト化を招くという問題があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に第１水平方向と異なる第２水平方向に簡易に移動させることができる技術を提供することを目的とする。

この発明の第１態様は、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に第１水平方向と異なる第２水平方向に移動させる移動装置であって、本体フレームと、第２水平方向において互いに離間しながら本体フレームに対して回転自在に取り付けられる第１本体側回転部材および第２本体側回転部材と、吐出ヘッドを搭載しながら第１本体側回転部材と第２本体側回転部材との間を移動自在に設けられるヘッド搭載枠と、ヘッド搭載枠の下方側で、メンテナンス部を搭載しながら第１本体側回転部材と第２本体側回転部材との間を移動自在に設けられるメンテナンス搭載枠と、ヘッド搭載枠に連結されるモータと、ヘッド搭載枠に対して回転自在に設けられ、モータの回転駆動力を受けて回転するヘッド側回転部材と、中間部が第１本体側回転部材、ヘッド側回転部材および第２本体側回転部材の間に掛架されるとともに両端部がメンテナンス搭載枠に固定される索体と、索体の移動規制と移動規制解除を切り替える索体規制切替部と、ヘッド搭載枠の移動規制と移動規制解除を切り替えるヘッド規制切替部と、を備え、索体の移動規制を解除するとともにヘッド搭載枠を移動規制しながらモータを作動させることで、メンテナンス搭載枠をメンテナンス部と一緒に移動させ、索体を移動規制するとともにヘッド搭載枠の移動規制を解除しながらモータを作動させることで、ヘッド搭載枠を吐出ヘッドと一緒に移動させることを特徴としている。

また、この発明の第２態様は、移動方法であって、本体フレームに対して回転自在に取り付けられる第１本体側回転部材、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドを搭載するヘッド搭載枠に対して回転自在に設けられるヘッド側回転部材、および第１水平方向と異なる第２水平方向において第１本体側回転部材から離間しながら本体フレームに回転自在に取り付けられる第２本体側回転部材に対して索体の中間部が掛架されるとともに、索体の両端部が吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部を搭載するメンテナンス搭載枠に固定された状態でモータを作動させることにより、メンテナンス移動モードとヘッド移動モードとを択一的に行う工程を備え、メンテナンス移動モードは、索体の移動規制を解除するとともにヘッド搭載枠を移動規制しながらモータを作動させることで、吐出ヘッドの移動を規制しながらモータの回転駆動力をヘッド側回転部材に与えてメンテナンス搭載枠をメンテナンス部と一緒に移動させ、ヘッド移動モードは、索体を移動規制するとともにヘッド搭載枠の移動規制を解除しながらモータを作動させることで、メンテナンス部の移動を規制しながらヘッド搭載枠を吐出ヘッドと一緒に移動させることを特徴としている。

さらに、この発明の第３態様は、印刷装置であって、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、上記移動装置と、を備え、索体の移動規制を解除するとともにヘッド搭載枠を移動規制しながらモータを作動させることで、吐出ヘッドを固定配置させながらメンテナンス部を第２水平方向に位置決めし、索体を移動規制するとともにヘッド搭載枠の移動規制を解除しながらモータを作動させることで、メンテナンス部を固定配置させながら吐出ヘッドを第２水平方向に位置決めすることを特徴としている。

このように構成された発明では、索体の両端部がメンテナンス搭載枠に固定されるとともに、索体の中間部が第１本体側回転部材、ヘッド側回転部材および第２本体側回転部材に掛架されている。ここで、モータを駆動させる際に、索体の移動規制を解除するとともにヘッド搭載枠を移動規制しておくことで、ヘッド搭載枠の移動が規制されながらメンテナンス搭載枠のみがメンテナンス部と一緒に移動する（メンテナンス移動モード）。また、モータを駆動させる際に、索体を移動規制するとともにヘッド搭載枠の移動規制を解除しておくことで、メンテナンス部の移動が規制されながらヘッド搭載枠のみが吐出ヘッドと一緒に移動する（ヘッド移動モード）。

以上のように、単一のモータによりヘッド搭載枠およびメンテナンス搭載枠を択一的に移動させることができる。つまり、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に第１水平方向と異なる第２水平方向に簡易に移動させることができる。

本発明に係る印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。 本発明に係る移動装置の一実施形態である水平移動機構と、当該水平移動機構により搬送される印刷部およびメンテナンス部との構成を示す図である。 水平移動機構の構成を示す図である。 図３に示す水平移動機構をＹ方向から見た部分断面図である。 ヘッド搭載枠の移動規制を切り替えるヘッド規制切替部を示す図である。 図５Ａのヘッド規制切替部による移動規制時の動作を示す模式図である。 図５Ａのヘッド規制切替部による移動規制を解除した時の動作を示す模式図である。 印刷装置の動作を模式的に示す図である。 印刷装置の動作を模式的に示す図である。 印刷装置の動作を模式的に示す図である。

図１は本発明に係る印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。図１および以下に示す図では、装置各部の配置関係を明確にするために、印刷システム１を構成する塗布装置２、印刷装置３および乾燥装置４を配列する水平方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「－Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向Ｙのうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「－Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向Ｚにおける上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「－Ｚ方向」と称する。

この印刷システム１は、装置各部を制御部９により制御することで、繰出ロール１１から巻取ロール１２へロール・トゥ・ロールで長尺帯状の印刷媒体Ｍを搬送しつつ、塗布処理、印刷処理および乾燥処理を印刷媒体Ｍに施す。すなわち、塗布装置２が塗布液を印刷媒体Ｍに塗布する。そして、当該印刷媒体Ｍに対して印刷装置３がインクジェット方式で各種インクを付着させて画像を印刷する。さらに、乾燥装置４が印刷媒体Ｍに付着するインクを乾燥させる。なお、印刷媒体Ｍの素材は、ＯＰＰ(oriented polypropylene)あるいはＰＥＴ(polyethylene terephthalate)等のフィルムである。ただし、印刷媒体Ｍの素材はフィルムに限られず、紙等でもよい。かかる印刷媒体Ｍは、可撓性を有する。また、以下では、印刷媒体Ｍの両面のうち、画像が印刷される面を表面Ｍ１と、表面Ｍ１の反対側の面を裏面Ｍ２と適宜称する。

塗布装置２は、液状のプライマー（塗布液）を貯留するパン２１と、パン２１に貯留されたプライマーに部分的に浸かるグラビアローラ２２と、印刷媒体Ｍを搬送する搬送部２３とを有する。塗布装置２では、搬送部２３により搬送される印刷媒体Ｍにグラビアローラ２２が下方から接触する塗布領域が設けられており、搬送部２３は、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１を下方に向けつつ塗布領域に沿って印刷媒体Ｍを搬送する。一方、グラビアローラ２２は、その周面にプライマーを保持しつつ回転することで塗布領域にプライマーを供給する。こうして、グラビアローラ２２により供給されたプライマーが塗布領域において印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に塗布される。また、塗布領域では、印刷媒体Ｍの進行方向と、グラビアローラ２２の周面の回転方向とが逆である。つまり、いわゆるリバースキス方式でプライマーが印刷媒体Ｍに塗布される。そして、搬送部２３は、プライマーが塗布された印刷媒体Ｍの表面Ｍ１を上方へ向けつつ、塗布装置２から印刷装置３へ印刷媒体Ｍを搬出する。

印刷装置３は、筐体３１と、筐体３１内に配置されたカラー印刷部３２と、筐体３１内においてカラー印刷部３２の上方に配置された白印刷部３３と、筐体３１内に配置された複数のローラによって印刷媒体Ｍを搬送する搬送部３４とを備える。

カラー印刷部３２は、搬送部３４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方において、印刷媒体Ｍの進行方向に配列された複数（４個）の吐出ヘッド３２１を有する。複数の吐出ヘッド３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、互いに異なる色のカラーインクをインクジェット方式でノズルから吐出する。ここで、カラーインクとは、白色以外のインクを意味し、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック等のインクを含む。こうして、カラー印刷部３２の複数の吐出ヘッド３２１は、それぞれの下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方からカラーインクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１にカラー画像を印刷する。

また、白印刷部３３は、搬送部３４によって搬送される印刷媒体Ｍの上方に配置された単一の吐出ヘッド３３１を有する。吐出ヘッド３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から対向するノズルを有し、白インクをインクジェット方式でノズルから吐出する。こうして、白印刷部３３の吐出ヘッド３３１は、その下方を通過する印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に上方から白インクを吐出することで、印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に白画像を印刷する。

なお、図１への図示を省略しているが、印刷装置３の筐体３１内には、２種類の乾燥部が設けられている。一方はカラー印刷部３２により印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着されたカラーインクを乾燥させるプレ乾燥部である。他方は白印刷部３３により印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着された白インクを乾燥させる上方乾燥部である。

また、カラー印刷部３２および白印刷部３３は、インクジェット方式でインクをノズル面から吐出する。このため、印刷工程を長時間行っていると、次第にノズルの吐出不良が発生する。また、印刷を一時的に停止させたときに、ノズル面に付着したインクが固化して、吐出不良が生じる場合もある。そこで、カラー印刷部３２に対応してカラーメンテナンス部（後で説明する図２中の符号３５）が設けられている。カラーメンテナンス部は、通常印刷時には吐出ヘッド３２１から水平方向Ｙに離れている。そして、吐出ヘッド３２１のメンテナンスが必要となると、カラーメンテナンス部は吐出ヘッド３２１の直下位置に移動して各種メンテナンスを行う。そして、メンテナンス終了後に吐出ヘッド３２１から水平方向Ｙに離れる。これらの点については、白印刷部３３も同様である。つまり、白印刷部３３に対応して白メンテナンス部（後で説明する図２中の符号３６）が吐出ヘッド３３１から水平方向Ｙに離れて設けられている。メンテナンス時には、白メンテナンス部は吐出ヘッド３３１の直下位置に移動して各種メンテナンスを行い、その後に吐出ヘッド３３１から水平方向Ｙに離れる。

また、特許文献１に記載されているように、作業者が吐出ヘッド３２１、３３１のノズル面に対して直接アクセスして作業することもある。このため、印刷装置３では、カラー印刷部３２および白印刷部３３が水平方向Ｙに移動可能となっている。そして、作業者のアクセスが必要となると、カラー印刷部３２および白印刷部３３が印刷位置から水平方向Ｙに離れた退避位置に移動される。

このように印刷装置３では、カラー印刷部３２およびカラーメンテナンス部をＹ方向に移動させる水平移動機構が設けられている。また、白印刷部３３および白メンテナンス部をＹ方向に移動させる水平移動機構が設けられている。これらの水平移動機構が、本発明の「移動装置」の一例に相当しており、その詳細については後で詳述する。

乾燥装置４は印刷装置３から搬送されてくる印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着するインクを乾燥させるものである。乾燥装置４は筐体４１（乾燥炉）を有している。また、筐体４１では、（＋Ｘ）方向側にローラ４２、４３、４６が配置されるとともに（－Ｘ）方向側にエアターンバー４４、４５が配置されている。これによって、（＋Ｙ）方向側から見て略Ｓ字状の搬送経路が構成され、当該搬送経路に沿って印刷媒体Ｍが搬送される。この搬送中に印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に付着するインクが乾燥される。そして、乾燥処理を受けた印刷媒体Ｍは乾燥装置４から搬出され、巻取ロール１２に巻き取られる。

次に、水平移動機構の構成および動作について説明する。図２は印刷装置の一部を（－Ｘ）方向から見た模式図である。印刷装置３は、上記したように、カラー印刷部３２およびカラーメンテナンス部を択一的に水平方向Ｙに移動させる水平移動機構３７Ｃと、白印刷部３３および白メンテナンス部を択一的に水平方向Ｙに移動させる水平移動機構３７Ｗと、吐出ヘッド３２１を印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に対して垂直に移動させる垂直移動機構３８Ｃと、吐出ヘッド３３１を印刷媒体Ｍの表面Ｍ１に対して垂直に移動させる垂直移動機構３８Ｗと、を有している。これらのうち垂直移動機構３８Ｃ、３８Ｗは、それぞれ吐出ヘッド３２１、３３１のノズル面と印刷媒体Ｍの表面Ｍ１とのギャップを調整する。

移動機構３７Ｃ、３７Ｗは、移動させる吐出ヘッドおよびメンテナンス部の数や形状などを除き、基本的に同様な構成を有している。そこで、以下においては、水平移動機構３７Ｃの構成および動作の一例を中心に説明し、水平移動機構３７Ｗのそれらについては同一または相当符号を付して説明を省略する。

図２は、本発明に係る移動装置の一実施形態である水平移動機構と、当該水平移動機構により搬送される印刷部およびメンテナンス部との構成を示す図である。図３は水平移動機構の構成を示す図である。図４は図３に示す水平移動機構をＹ方向から見た部分断面図である。なお、図３では、水平移動機構３７Ｃの一例である水平移動機構５の構造を明示するために、吐出ヘッド３２１およびカラーメンテナンス部３５を取り外した状態で水平移動機構５が図示されている。

水平移動機構５は、本体フレーム５１と、カラー印刷部３２を構成する複数の吐出ヘッド３２１を搭載するヘッド搭載枠５２と、カラーメンテナンス部３５を搭載するメンテナンス搭載枠５３と、を有している。本体フレーム５１は、図３に示すように、鉛直上方からの平面視でＹ方向に延びる額縁形状を有しており、鉛直上方および鉛直下方に開口している。Ｙ方向において、本体フレーム５１は、ヘッド搭載枠５２の長さとメンテナンス搭載枠５３の長さとを足し合わせた値よりも長く延設されている。この本体フレーム５１の上面のうち（＋Ｘ）方向側および（－Ｘ）方向側の上方端面の上に、Ｙ方向に延びるヘッド用ガイドレール５４、５４がそれぞれ取り付けられている。そして、同図中の実線矢印で示すように、これらのヘッド用ガイドレール５４、５４に沿ってヘッド搭載枠５２がＹ方向に移動自在に設けられている。また、本体フレーム５１の（＋Ｘ）方向側および（－Ｘ）方向側の内側面に、Ｙ方向に延びるメンテナンス用ガイドレール５５、５５がそれぞれ取り付けられている。そして、同図中の点線矢印で示すように、ヘッド搭載枠５２の下方側で、これらのメンテナンス用ガイドレール５５、５５に沿ってメンテナンス搭載枠５３がＹ方向に移動自在に設けられている。

ヘッド搭載枠５２の（＋Ｙ）方向側の外側面には、ヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３を駆動するための水平駆動ユニット５６が取り付けられている。水平駆動ユニット５６は、モータ５６１と、モータ５６１の回転軸に取り付けられたドライブギア５６２と、ドライブギア５６２と歯合して回転する従動ギア５６３と、Ｘ方向に延設された状態で従動ギア５６３と一体的に回転する回転シャフト５６４と、回転シャフト５６４の両端部を軸支する一対のブラケット５６５、５６５とを有している。これら一対のブラケット５６５はヘッド搭載枠５２と連結されている。このため、制御部９のモータ駆動部９１によりモータ５６１が作動すると、回転シャフト５６４がＸ方向に延びる回転軸まわりに回転する。この回転シャフト５６４の回転運動は次に説明する枠移動ユニット５７に伝達される。この結果、回転シャフト５６４の回転量に応じた距離だけヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３のうちの一方が択一的にＹ方向に移動される。また、ヘッド搭載枠５２が選択的にＹ方向に移動する際には、水平駆動ユニット５６もヘッド搭載枠５２と一体的にＹ方向に移動する。一方、後で詳述するように、メンテナンス搭載枠５３が選択的に移動する際には、水平駆動ユニット５６はヘッド搭載枠５２と一緒に移動規制される。

枠移動ユニット５７は、図３および図４に示すように、Ｘ方向に延設された２本の回転シャフト５７１、５７２と、（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３と、（－Ｘ）方向側枠移動部５７４とを有している。回転シャフト５７１は、Ｘ方向に延設された状態で本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側端部に対して回転自在に設けられている。また、回転シャフト５７２は、Ｘ方向に延設された状態で本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側端部に対して回転自在に設けられている。

（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３は、ヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３よりも（＋Ｘ）方向側に配置された複数のプーリ５７３ａ～５７３ｉと、ベルト５７３ｚとを有している。本実施形態では、ベルト５７３ｚは歯付ベルトを用いられている。また、これに対応してプーリ５７３ａ～５７３ｉとして歯付プーリが用いられている。この点については、（－Ｘ）方向側枠移動部５７４においても同様である。

プーリ５７３ａ～５７３ｈは３つのグループに分けられる。１つ目のグループはヘッド搭載枠５２と一体的にＹ方向に移動可能なプーリ５７３ａ～５７３ｃで構成されている。また、２つ目のグループは本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側に固定的に配置されたプーリ５７３ｄ～５７３ｆで構成されている。さらに、３つ目のグループは本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側に固定的に配置されたプーリ５７３ｇ～５７３ｉで構成されている。より詳しくは、各グループは以下のように構成されている。

プーリ５７３ａは回転シャフト５６４の（＋Ｘ）方向側の端部に固定され、回転シャフト５６４とともに当該回転シャフト５６４の軸線まわりに一体的に回転する。また、プーリ５７３ａの下方位置に２つのプーリ５７３ｂ、５７３ｃが上記軸線と平行な回転軸まわりに回転自在に配置されている。なお、これら３つのプーリ５７３ａ～５７３ｃはブラケット５６５に回転自在に軸支されている。このため、水平駆動ユニット５６が移動する際には、プーリ５７３ａ～５７３ｃはヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６と一緒に移動する。逆に、後で説明するヘッド規制切替部５８によりヘッド搭載枠５２の移動が規制されているときには、プーリ５７３ａ～５７３ｃはヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６と一緒に移動規制される。

上記プーリ５７３ａ～５７３ｃよりも（＋Ｙ）方向側において、図３および図４に示すように、プーリ５７３ｄ、５７３ｆが本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側の端部に対して回転自在に取り付けられている。また、プーリ５７３ｅが回転シャフト５７１の（＋Ｘ）方向側の端部に固定されている。つまり、本実施形態では、これら３つのプーリ５７３ｄ～５７３ｆの配設位置は本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側で固定されている。

上記プーリ５７３ａ～５７３ｃよりも（－Ｙ）方向側において、図３および図４に示すように、プーリ５７３ｇ、５７３ｉが本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側の端部に対して回転自在に取り付けられている。また、プーリ５７３ｈが回転シャフト５７２の（＋Ｘ）方向側の端部に固定されている。つまり、本実施形態では、これら３つのプーリ５７３ｇ～５７３ｉの配設位置は本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側で固定されている。

ベルト５７３ｚの一方端および他方端は、図３および図４に不図示のベルト固定部材により、それぞれメンテナンス搭載枠５３の（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側の端部に固定されている。また、ベルト５７３ｚの中間部は、一方端から他方端への順に、プーリ５７３ｆ、５７３ｅ、５７３ｄ、５７３ｂ、５７３ａ、５７３ｃ、５７３ｉ、５７３ｈ、５７３ｇに架け渡されている。

（－Ｘ）方向側枠移動部５７４は、プーリ５７３ｇ、５７３ｈに相当するプーリを有さない点を除き、（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３と同様に構成されている。すなわち（－Ｘ）方向側枠移動部５７４は、ヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３よりも（－Ｘ）方向側に配置された複数のプーリ５７４ａ～５７４ｇと、ベルト５７４ｚとを有している。プーリ５７４ａ～５７４ｇは３つのグループに分けられる。１つ目のグループはヘッド搭載枠５２と一体的にＹ方向に移動可能なプーリ５７４ａ～５７４ｃで構成されている。また、２つ目のグループは本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側に固定的に配置されたプーリ５７４ｄ～５７４ｆで構成されている。さらに、３つ目のグループは本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側に固定的に配置されたプーリ５７４ｇで構成されている。より詳しくは、各グループは以下のように構成されている。

プーリ５７４ａは回転シャフト５６４の（－Ｘ）方向側の端部に固定され、回転シャフト５６４とともに当該回転シャフト５６４の軸線まわりに一体的に回転する。また、プーリ５７４ａの下方位置に２つのプーリ５７４ｂ、５７４ｃが上記軸線と平行な回転軸まわりに回転自在に配置されている。なお、これら３つのプーリ５７４ａ～５７４ｃはブラケット５６５に回転自在に軸支されている。このため、水平駆動ユニット５６が移動する際には、プーリ５７４ａ～５７４ｃはヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６と一緒に移動する。逆に、後で説明するヘッド規制切替部５８によりヘッド搭載枠５２の移動が規制されているときには、プーリ５７４ａ～５７４ｃはヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６と一緒に移動規制される。

上記プーリ５７４ａ～５７４ｃよりも（＋Ｙ）方向側において、図３および図４に示すように、プーリ５７４ｄ、５７４ｆが本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側の端部に対して回転自在に取り付けられている。また、プーリ５７４ｅが回転シャフト５７１の（－Ｘ）方向側の端部に固定されている。つまり、本実施形態では、これら３つのプーリ５７４ｄ～５７４ｆの配設位置は本体フレーム５１の（＋Ｙ）方向側で固定されている。

上記プーリ５７４ａ～５７４ｃよりも（－Ｙ）方向側において、図３および図４に示すように、プーリ５７４ｇが本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側の端部に対して回転自在に取り付けられている。つまり、本実施形態では、プーリ５７４ｇの配設位置は本体フレーム５１の（－Ｙ）方向側で固定されている。

ベルト５７４ｚの一方端および他方端は、ベルト固定部材（後で説明する図６Ａ～図６Ｃ中の符号５７４ｙ）により、それぞれメンテナンス搭載枠５３の（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側の端部に固定されている。また、ベルト５７４ｚの中間部は、一方端から他方端への順に、プーリ５７４ｆ、５７４ｅ、５７４ｄ、５７４ｂ、５７４ａ、５７４ｃ、５７４ｇに掛架されている。

上記したように（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３および（－Ｘ）方向側枠移動部５７４を設けたことで、モータ５６１で発生する回転駆動力をヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３に伝達することができる。ただし、回転駆動力が（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３および（－Ｘ）方向側枠移動部５７４を介して伝達されるのみでは、ヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３のうちの一方を択一的にＹ方向に移動させて位置決めすることは不可能である。そこで、本実施形態では、ヘッド規制切替部５８とベルト規制切替部５９とが設けられている。

図５Ａはヘッド搭載枠の移動規制を切り替えるヘッド規制切替部を示す図である。図５Ｂは図５Ａのヘッド規制切替部による移動規制時の動作を示す模式図である。図５Ｃは図５Ａのヘッド規制切替部による移動規制を解除した時の動作を示す模式図である。ヘッド規制切替部５８は、図３および図４に示すように、２つの規制切替ユニット５８１、５８２を有している。これらのうち規制切替ユニット５８２は、図５Ａに示すように、ブラケット５８２ａを有している。ブラケット５８２ａの下端部は本体フレーム５１に固定される。一方、ブラケット５８２ａの上端部は本体フレーム５１の上方に延設されている。ブラケット５８２ａの上端部に対し、本体側係合部材５８２ｂがＹ方向に一定量だけ移動自在に取り付けられている。この本体側係合部材５８２ｂは、その先端部がブラケット５８２ａの上端部から（－Ｙ）方向に突設するように、取り付けられている。この先端部は、図５Ａないし図５Ｃに示すように、ヘッド搭載枠５２の（－Ｘ）方向側の外側面に固定されたヘッド位置決め部材５８２ｃを係止可能となっている。上記係止によって、ヘッド搭載枠５２に搭載された吐出ヘッド３２１がＹ方向において印刷位置に位置決めされる。なお、この印刷位置を調整するために、本実施形態では、印刷位置調整ねじ５８２ｄが設けられている。この印刷位置調整ねじ５８２ｄは、ブラケット５８２ａの上端部に対してＹ方向に出退自在に取り付けられている。オペレータによる印刷位置調整ねじ５８２ｄの出退移動により、本体側係合部材５８２ｂの後端部（＋Ｙ方向側の端部）に対して印刷位置調整ねじ５８２ｄが作用してＹ方向における上記先端部の突出量を変更可能となっている。この突出量変更により、Ｙ方向における吐出ヘッド３２１の印刷位置が調整される。

また、上記ヘッド位置決め部材５８２ｃは、吐出ヘッド３２１の位置決め機能のみならず、上記本体側係合部材５８２ｂおよび次に説明する本体側係合部材５８２ｅと係合するヘッド側係合部材としても機能する。すなわち、上記印刷位置でヘッド搭載枠５２を固定してヘッド搭載枠５２の移動を規制するために、本体側係合部材５８２ｅおよびエアシリンダ５８２ｆが設けられている。エアシリンダ５８２ｆのシリンダ部は支持プレート５８２ｇを介してブラケット５８２ａの上面に固定されている。この支持プレート５８２ｇの上方で、エアシリンダ５８２ｆのピストン部が（－Ｙ）方向に伸張し、また（＋Ｙ）方向に収縮可能となっている。このピストン部の先端部に対し、本体側係合部材５８２ｅの一方端部が連結されている。さらに、本体側係合部材５８２ｅの中央部が、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、支持プレート５８２ｇに対して揺動自在に軸支されている。このため、制御部９のエアシリンダ駆動部９２からの伸張指令に応じてエアシリンダ５８２ｆのピストン部が（－Ｙ）方向に伸張すると、図５Ｂに示すように、上記軸支位置を揺動中心として本体側係合部材５８２ｅが時計方向に揺動する。これによって、本体側係合部材５８２ｅの他方端部がヘッド位置決め部材５８２ｃ側に移動し、ヘッド位置決め部材５８２ｃと係合する。つまり、Ｙ方向においてヘッド位置決め部材５８２ｃの一部が２つの本体側係合部材５８２ｂ、５８２ｅで挟み込まれる。その結果、モータ５６１が作動している場合であっても、ヘッド搭載枠５２の移動が規制される。

一方、制御部９のエアシリンダ駆動部９２からの収縮指令に応じてエアシリンダ５８２ｆのピストン部が（＋Ｙ）方向に収縮すると、図５Ｃに示すように、上記軸支位置を揺動中心として本体側係合部材５８２ｅが反時計方向に揺動する。これによって、本体側係合部材５８２ｅの他方端部がヘッド位置決め部材５８２ｃ側から離れ、ヘッド位置決め部材５８２ｃとの係合解除が実行される。つまり、Ｙ方向においてヘッド位置決め部材５８２ｃの一部と本体側係合部材５８２ｅとの係合が解かれる。この係合解除により、ヘッド搭載枠５２の移動規制が解除される。その結果、印刷位置から（－Ｙ）方向へのヘッド搭載枠５２の移動により吐出ヘッド３２１を退避位置に位置決めすることが可能となる。

次に、ベルト規制切替部５９について説明する。ベルト規制切替部５９は、２つの電磁ブレーキ５９１、５９２で構成されている。一方側の電磁ブレーキはプーリ５７４ｅの近傍に配置されている。また、他方側の電磁ブレーキはプーリ５７４ｇの近傍に配置されている。そして、制御部９のブレーキ駆動部９３からのブレーキ指令が出力されると、両電磁ブレーキはそれぞれプーリ５７４ｅ、５７４ｇに対してブレーキ力を作用させる。その結果、モータ５６１が作動している場合でも、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動は規制される。

一方、ブレーキ駆動部９３からのブレーキ指令の出力が停止されると、電磁ブレーキによるプーリ５７４ｅ、５７４ｇへのブレーキ力の作用が停止される。その結果、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動規制は解除され、ベルト移動によりメンテナンス搭載枠５３をＹ方向に移動させることが可能となる。

図６Ａないし図６Ｃは印刷装置の動作を模式的に示す図である。図６Ａは上記のように構成された印刷装置３により通常の印刷処理を行う際の水平移動機構５の動作を示している（印刷モード）。また、図６Ｂは印刷処理を行った吐出ヘッド３２１、３３１に対してメンテナンス部３５によりメンテナンスを行う際の水平移動機構５の動作を示している（メンテナンス移動モード）。さらに、図６Ｃは退避位置で作業者によりノズル面作業を行う際の水平移動機構５の動作を示している（ヘッド移動モード）。以下、各モードについて図面を参照しつつ説明するが、カラー印刷部３２と白印刷部３３とは吐出ヘッドの種類や個数などの点で相違するものの、水平移動機構５の動作は基本的に同一である。そこで、以下においては、カラー印刷部３２における水平移動機構５の動作について説明し、白印刷部３３における水平移動機構５（３７Ｃ）の動作については省略する。

カラー印刷部３２での印刷処理は、図６Ａに示すように、吐出ヘッド３２１を搭載したヘッド搭載枠５２を印刷位置に位置決めして行われる。すなわち、（－Ｘ）方向側では、図６Ａに示すように、規制切替ユニット５８２によりヘッド搭載枠５２のＹ方向の移動が規制されている。また、図６Ａでは不図示であるが、（＋Ｘ）方向側についても、規制切替ユニット５８１によりヘッド搭載枠５２のＹ方向の移動が規制されている。このように２つの規制切替ユニット５８１、５８２によるヘッド搭載枠５２の移動規制により、吐出ヘッド３２１が予め設定された印刷位置から変位するのを確実に防止している。しかも、モータ駆動部９１によるモータ５６１（図３および図４参照）の駆動は停止されるとともに、電磁ブレーキ５９１、５９２の作動によるベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動が規制されている。その結果、印刷処理を安定して良好に行うことができる。なお、印刷処理を行っている間、カラーメンテナンス部３５を搭載するメンテナンス搭載枠５３は、印刷位置から（－Ｙ）方向に離れた退避位置に位置決めされ、待機している。

また、一定量の印刷処理を行った後に吐出ヘッド３２１に対するメンテナンス処理を実行することがある。そこで、本実施形態では、吐出ヘッド３２１を印刷位置に位置させたまま、メンテナンス搭載枠５３が択一的に水平移動機構５により（＋Ｙ）方向に移動される。より具体的には、図６Ｂに示すように、規制切替ユニット５８１、５８２によるヘッド搭載枠５２の移動規制が継続されたまま、ブレーキ駆動部９３からのブレーキ指令の出力が停止される。これにより、電磁ブレーキ５９１、５９２によるベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動規制が解除される。これと同時または上記移動規制解除後に、モータ駆動部９１によりモータ５６１が駆動される。ここで、ヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６の移動は規制されたままであるのに対し、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動規制は解除されている。したがって、ベルト５７３ｚ、５７４ｚは、モータ５６１の回転軸の回転量に応じた距離だけ複数のプーリ間を同図の紙面において時計回りに移動する。その結果、同図中の実線矢印で示すように、メンテナンス搭載枠５３が退避位置から印刷位置に移動し、カラーメンテナンス部３５を吐出ヘッド３２１の下方に位置させる。そして、移動完了後にメンテナンス処理が実行される。

さらに、作業者が吐出ヘッド３２１のノズル面に対して直接アクセスして作業する必要が生じることがある。そこで、本実施形態では、その旨を示す指令が作業者から制御部９に与えられると、制御部９は、カラーメンテナンス部３５を搭載したメンテナンス搭載枠５３を印刷位置に位置させたまま、ヘッド搭載枠５２を択一的に水平移動機構５により（－Ｙ）方向に移動させる。より具体的には、図６Ｃに示すように、ブレーキ駆動部９３からブレーキ指令が出力されてベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動が規制される。一方、エアシリンダ駆動部９２からの収縮指令に応じて本体側係合部材５８２ｅとヘッド位置決め部材５８２ｃとの係合が解除され、ヘッド搭載枠５２の移動規制が解除される。これと同時または上記移動規制解除後に、モータ駆動部９１によりモータ５６１が駆動される。ここで、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動は規制されたままであるのに対し、ヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６の移動規制は解除されている。したがって、ヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６は、モータ５６１の回転軸の回転量に応じた距離だけ（－Ｙ）方向に移動する。その結果、同図中の実線矢印で示すように、ヘッド搭載枠５２および水平駆動ユニット５６が印刷位置から退避位置に移動し、ヘッド搭載枠５２に搭載された吐出ヘッド３２１へのアクセスが可能となる。そして、移動完了後に作業者による作業処理が実行される。

以上のように、本実施形態では、モータ５６１を駆動させる際に、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動規制および移動規制解除と、ヘッド搭載枠５２の移動規制解除および移動規制とを組み合わせることで、ヘッド移動モードおよびメンテナンス移動モードを択一的に実行することができる。つまり、単一のモータ５６１によりヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３を択一的にＹ方向に移動させることができ、装置構成の簡素化を図ることができる。

また、上記実施形態では、図３に示すように、モータ５６１の回転駆動力が（－Ｘ）方向側枠移動部５７４に伝達され、（－Ｘ）方向側においてヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３に対して移動推進力が択一的に与えられている。しかも、上記回転駆動力は回転シャフト５６４を介して（＋Ｘ）方向側枠移動部５７３にも伝達され、（＋Ｘ）方向側においてもヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３に対して移動推進力が択一的に与えられている。もちろん、（－Ｘ）方向側および（＋Ｘ）方向側の一方に対してのみ回転駆動力を伝達してもよいが、上記実施形態のように両側に伝達することでヘッド搭載枠５２およびメンテナンス搭載枠５３のＹ方向移動を安定化させることができる。

また、上記実施形態では、図３、図６Ａ～図６Ｃに示すように、ベルト規制切替部５９が本発明の「ブレーキ部材」の一例として電磁ブレーキ５９１、５９２を有している。つまり、（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側でブレーキ力を作用させている。もちろん、（＋Ｙ）方向側および（－Ｙ）方向側のうちの一方に対してのみ電磁ブレーキを作用させるように構成してもよいが、上記実施形態のように両側でブレーキ力を作用させることで、ベルト５７３ｚ、５７４ｚの移動規制をより安定して行うことができる。

また、上記実施形態では、本体側係合部材５８２ｂが、ヘッド搭載枠５２を印刷位置に位置決めさせる機能と、別の本体側係合部材５８２ｅと協働してヘッド搭載枠５２の移動規制を行う機能とを兼ね備えている。もちろん、上記位置決め機能を担う部材を別途設けてもよいが、上記実施形態のように２つの機能を有する本体側係合部材５８２ｂを設けたことで、部品点数の抑制により装置コストやサイズの低減を図ることができる。

上記したように、本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ本発明の「第１水平方向」および「第２水平方向」の一例に相当している。また、（＋Ｘ）方向側において、プーリ５７３ｄ、５７３ｅが本発明の「第１本体側回転部材」の一例に相当し、プーリ５７３ａが本発明の「ヘッド側回転部材」の一例に相当し、プーリ５７３ｇ～５７３ｉが本発明の「第２本体側回転部材」の一例に相当し、ベルト５７３ｚが本発明の「索体」の一例に相当している。また、（－Ｘ）方向側において、プーリ５７４ｄ、５７４ｅが本発明の「第１本体側回転部材」の一例に相当し、プーリ５７４ａが本発明の「ヘッド側回転部材」の一例に相当し、プーリ５７４ｇが本発明の「第２本体側回転部材」の一例に相当し、ベルト５７４ｚが本発明の「索体」の一例に相当している。また、ベルト規制切替部５９が本発明の「索体規制切替部」の一例に相当している。また、エアシリンダ５８１ｆ、５８２ｆが本発明の「係合切替部材」の一例に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、本発明の「索体」として歯付ベルトを用いているが、平ベルトやＶベルトなどの他のベルトを用いてもよい。また、本発明の「索体」としてワイヤなどを用いてもよい。

また、上記実施形態では、エアシリンダ５８１ｆ、５８２ｆにより係合切替を行っているが、その他のアクチュエータ、例えばモータなどを本発明の「係合切替部材」として用いてもよい。

また、上記実施形態では、カラー印刷部３２および白印刷部３３の両方に対して本発明に係る「移動装置」を適用しているが、一方に対してのみ本発明に係る「移動装置」を適用してもよい。また、上記実施形態では、カラー印刷部３２および白印刷部３３の両方を装備する印刷装置３に対して本発明を適用しているが、一方のみを有する印刷装置や更に別のインクを印刷する印刷部を追加装備する印刷装置に対しても本発明を適用することができる。

この発明は、インクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に移動させる移動技術全般に適用することができる。

３…印刷装置
５、３７Ｃ、３７Ｗ…水平移動機構（移動装置）
３２…カラー印刷部
３３…白印刷部
３５…カラーメンテナンス部
５１…本体フレーム
５２…ヘッド搭載枠
５３…メンテナンス搭載枠
５８…ヘッド規制切替部
５９…ベルト規制切替部（索体規制切替部）
３２１、３３１…吐出ヘッド
５６１…モータ
５７３、５７４…枠移動部
５７３ａ、５７４ａ…プーリ（ヘッド側回転部材）
５７３ｄ、５７３ｅ、５７４ｄ、５７４ｅ…プーリ（第１本体側回転部材）
５７３ｇ～５７３ｉ、５７４ｇ…プーリ（第２本体側回転部材）
５７３ｚ、５７４ｚ…ベルト（索体）
５８１、５８２…規制切替ユニット
５８２ｂ、５８２ｅ…本体側係合部材
５８２ｃ…ヘッド位置決め部材（ヘッド側係合部材）
５８２ｆ…エアシリンダ（係合切替部材）
５９１、５９２…電磁ブレーキ（ブレーキ部材）
Ｍ…印刷媒体
Ｘ…（第１）水平方向
Ｙ…（第２）水平方向

Claims (9)

1. 第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部とを択一的に前記第１水平方向と異なる第２水平方向に移動させる移動装置であって、
   本体フレームと、
   前記第２水平方向において互いに離間しながら前記本体フレームに対して回転自在に取り付けられる第１本体側回転部材および第２本体側回転部材と、
   前記吐出ヘッドを搭載しながら前記第１本体側回転部材と前記第２本体側回転部材との間を移動自在に設けられるヘッド搭載枠と、
   前記ヘッド搭載枠の下方側で、前記メンテナンス部を搭載しながら前記第１本体側回転部材と前記第２本体側回転部材との間を移動自在に設けられるメンテナンス搭載枠と、
   前記ヘッド搭載枠に連結されるモータと、
   前記ヘッド搭載枠に対して回転自在に設けられ、前記モータの回転駆動力を受けて回転するヘッド側回転部材と、
   中間部が前記第１本体側回転部材、前記ヘッド側回転部材および前記第２本体側回転部材の間に掛架されるとともに両端部が前記メンテナンス搭載枠に固定される索体と、
   前記索体の移動規制と移動規制解除を切り替える索体規制切替部と、
   前記ヘッド搭載枠の移動規制と移動規制解除を切り替えるヘッド規制切替部と、を備え、
   前記索体の移動規制を解除するとともに前記ヘッド搭載枠を移動規制しながら前記モータを作動させることで、前記メンテナンス搭載枠を前記メンテナンス部と一緒に移動させ、
   前記索体を移動規制するとともに前記ヘッド搭載枠の移動規制を解除しながら前記モータを作動させることで、前記ヘッド搭載枠を前記吐出ヘッドと一緒に移動させる
   ことを特徴とする移動装置。
2. 請求項１に記載の移動装置であって、
   前記ヘッド規制切替部は、前記吐出ヘッドにより前記印刷媒体への印刷が行われる印刷位置で前記ヘッド搭載枠の移動規制を行う移動装置。
3. 請求項２に記載の移動装置であって、
   前記ヘッド規制切替部は、前記吐出ヘッドにより前記印刷媒体への印刷が行われる間、前記印刷位置で前記ヘッド搭載枠の移動規制を継続させる移動装置。
4. 請求項２または３に記載の移動装置であって、
   前記ヘッド規制切替部は、前記本体フレームに取り付けられる本体側係合部材と、前記ヘッド搭載枠に取り付けられるヘッド側係合部材と、前記本体側係合部材および前記ヘッド側係合部材の係合と係合解除とを切り替える係合切替部材とを有する移動装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか一項に記載の移動装置であって、
   前記印刷位置で前記ヘッド搭載枠の移動規制が行われる間に、前記モータが作動して前記メンテナンス搭載枠を前記メンテナンス部と一緒に前記印刷位置に移動させて前記メンテナンス部を前記吐出ヘッドの下方に位置決めする移動装置。
6. 請求項２ないし５のいずれか一項に記載の移動装置であって、
   前記印刷位置で前記メンテナンス搭載枠の移動規制が行われる間に、前記モータが作動して前記ヘッド搭載枠を前記吐出ヘッドと一緒に前記印刷位置から前記第２水平方向に離れた退避位置に移動させて下方から前記吐出ヘッドにアクセス可能な空間を形成する移動装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の移動装置であって、
   前記索体規制切替部は、前記第１本体側回転部材および前記第２本体側回転部材の少なくとも一方に連結されるブレーキ部材を有する移動装置。
8. 本体フレームに対して回転自在に取り付けられる第１本体側回転部材、第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドを搭載するヘッド搭載枠に対して回転自在に設けられるヘッド側回転部材、および前記第１水平方向と異なる第２水平方向において前記第１本体側回転部材から離間しながら前記本体フレームに回転自在に取り付けられる第２本体側回転部材に対して索体の中間部が掛架されるとともに、前記索体の両端部が前記吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部を搭載するメンテナンス搭載枠に固定された状態でモータを作動させることにより、メンテナンス移動モードとヘッド移動モードとを択一的に行う工程を備え、
   前記メンテナンス移動モードは、前記索体の移動規制を解除するとともに前記ヘッド搭載枠を移動規制しながらモータを作動させることで、前記吐出ヘッドの移動を規制しながら前記モータの回転駆動力を前記ヘッド側回転部材に与えて前記メンテナンス搭載枠を前記メンテナンス部と一緒に移動させ、
   前記ヘッド移動モードは、前記索体を移動規制するとともに前記ヘッド搭載枠の移動規制を解除しながら前記モータを作動させることで、前記メンテナンス部の移動を規制しながら前記ヘッド搭載枠を前記吐出ヘッドと一緒に移動させる
   ことを特徴とする移動方法。
9. 第１水平方向に搬送される印刷媒体にインクを吐出して印刷する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部と、
   請求項１ないし７のいずれか一項に記載の移動装置と、を備え、
   前記索体の移動規制を解除するとともに前記ヘッド搭載枠を移動規制しながら前記モータを作動させることで、前記吐出ヘッドを固定配置させながら前記メンテナンス部を前記第２水平方向に位置決めし、
   前記索体を移動規制するとともに前記ヘッド搭載枠の移動規制を解除しながら前記モータを作動させることで、前記メンテナンス部を固定配置させながら前記吐出ヘッドを前記第２水平方向に位置決めする
   ことを特徴とする印刷装置。
   

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