JP2017013327A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷媒体として用紙と立体物が印刷可能な印刷装置を提供する。【解決手段】印刷媒体Ｐとして用紙Ｐ１の印刷を行う機能と、立体物Ｐ２を印刷する機能を備え、立体物Ｐ２を印刷する際に、印刷部のメンテナンス用に具備する昇降機構２７で搬送部２０を所定の離間位置まで下降させ、搬送部２０の搬送面上に着脱可能な回転搬送部４０を載置した状態で嵌合リブ４７をワイヤと嵌合し、この嵌合リブ４７が係合部材２７ｇと当接する位置まで上昇させ位置固定させる。そして、ラインヘッド３２に対する印刷開始位置に立体物Ｐ２の印面を合わせ、立体物Ｐ２の回転周期とラインヘッド３２のインク吐出タイミングとを合致させるように印刷部と回転搬送部４０とを制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、一般的な印刷用紙や例えば円柱形状や紡錘形状のような搬送方向の断面が円形となる立体物である印刷媒体に対して所定の画像を印刷する印刷装置に関するものである。

下記特許文献１には、枚葉紙のような平面状の印刷媒体ではなく、例えば円筒状部分を有する立体物に対する印刷を行う印刷装置（インクジェットプリンタ）について開示されている。

この装置では、立体物の凹凸形状に合わせてラインヘッドとのヘッド間ギャップを一定に保つようにするため、立体物を回転させながら立体物においてラインヘッドと対向する領域を順次変更しながら立体物の円筒状部分全体に対して印刷を行っている。

特開２０１４−６１５１０号公報

特許文献１に開示される装置は立体物に対する専用の印刷装置であるため、一般的な枚葉紙に対する印刷は、印刷用紙専用の印刷装置を別途用意する必要がある。しかしながら、プリント量販店のような狭い店舗において、２種類の印刷装置を設置するためのスペースを確保するのは困難である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、設置スペースを増やすことなく、印刷媒体として印刷用紙と立体物の両方を印刷することのできる印刷装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明に係る第１の態様は、主走査方向に沿って設けられた複数のノズルからインクを吐出するラインヘッドを１以上有する印刷部と、
前記印刷部の下方に配置され、印刷媒体が用紙のときは当該用紙を前記主走査方向と直交する副走査方向へ搬送するとともに、前記印刷媒体が立体物のときは、前記用紙の用紙搬送位置よりも前記ラインヘッドのノズル面との間隔が相対的に離間した離間位置に位置する搬送部と、
前記離間位置に位置した前記搬送部の搬送面上に設置され、前記立体物を載置した状態で前記副走査方向に移動自在であり、且つ前記副走査方向の所定位置にて、前記立体物を前記主走査方向と平行する軸を中心として回転自在とする回転搬送部と、
前記回転搬送部に載置された前記立体物が前記ラインヘッドの印字領域に位置決めされるべく前記回転搬送部の搬送を制御するとともに、前記ラインヘッドによるインクの吐出タイミングと、前記回転搬送部による立体物の回転速度の少なくとも何れかを制御することで前記副走査方向に位置決めされた前記立体物に所望の画像を印刷する制御部と、
を備えたことを特徴とする、印刷装置である。

本発明に係る第２の態様は、第１の態様に係る印刷装置において、前記回転搬送部は、
前記主走査方向に延在する駆動側回転支持体及び従動側回転支持体を有し、前記駆動側回転支持体の回転に伴い、前記各支持体上に載置された前記立体物を回転させる回転支持手段と、
前記駆動側回転支持体を回転させたときの回転角度を検出するエンコーダを有する回転用駆動モータと、
前記回転支持手段の回転周期を検出する支持体ＨＰセンサと、
前記副走査方向に沿って前記回転駆動手段を移動させる移動機構とを備え、
前記制御部は、前記回転支持手段を前記ラインヘッドの印刷開始位置まで移動させるように前記移動機構を制御するとともに、前記立体物の印面サイズと、前記回転用駆動モータで検出した前記駆動側回転支持体の回転角度と、前記支持体ＨＰセンサで検出した前記回転支持手段の回転周期から、前記立体物の回転周期と前記ラインヘッドのインク吐出タイミングとを合致させるように前記印刷部と前記回転支持手段を制御することを特徴とする、印刷装置である。

本発明に係る第３の態様は、主走査方向に沿って設けられた複数のノズルからインクを吐出するラインヘッドを複数有する印刷部と、
印刷対象となる立体物を載置した状態で、前記主走査方向と直交する副走査方向に移動自在とする移動機構と、前記副走査方向の所定の位置にて前記立体物を前記主走査方向と平行する軸を中心として回転自在とする回転支持手段とを有する回転搬送部と、
前記回転搬送部に載置された前記立体物が前記ラインヘッドの印字領域に位置決めされるべく前記移動機構を制御するとともに、前記回転支持手段を制御して前記立体物の各ラインヘッドによる印刷開始位置の位置出しを行い、前記ラインヘッドによるインクの吐出タイミングと、前記回転支持手段による立体物の回転速度の少なくとも何れかを制御することで前記副走査方向に位置決めされた前記立体物に所望の画像を印刷する制御部と、
を備えたことを特徴とする、印刷装置である。

第１の態様に係る印刷装置によれば、印刷媒体となる用紙を印刷するときは、搬送部を用いて搬送して印刷し、印刷媒体となる立体物を印刷するときは、回転搬送部を搬送部に設置して立体物を回転させながら印刷することができるため、プリント量販店のような狭い店舗内に２種類の印刷装置を設置することなく本装置１台で印刷商材を増やすことができる。

第２の態様に係る印刷装置によれば、回転支持手段をラインヘッドの印刷開始位置まで移動させ、立体物の印面サイズと、回転用駆動モータで検出した駆動側回転支持体の回転角度と、支持体ＨＰセンサで検出した回転支持手段の回転周期から、立体物の回転周期と前記ラインヘッドのインク吐出タイミングとを合致させるように印刷部と回転支持手段が制御されるため、ラインヘッドに対する印刷開始位置から高精度な印刷処理を実施することができる。

第３の態様に係る印刷装置によれば、副走査方向に立体物を移動させて複数のラインヘッドによる立体物への印刷開始位置を揃え、ラインヘッドによるインクの吐出タイミング又は回転搬送部による立体物の回転速度の少なくとも何れか一方を制御して、立体物を主走査方向と平行な軸を中心として回転させながら印刷処理を行うため、副走査方向に位置決めされた立体物に対して適切な印刷処理を施すことができる。

本発明に係る印刷装置の概略構成図である。 同装置の制御系の構成を示すブロック図である。 同装置における昇降機構の概略斜視図である。 同装置の回転搬送部の構成を示す図であり、（ａ）は回転搬送部の平面から見た概略図であり、（ｂ）は回転搬送部における移動機構の構成例を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者等により考え得る実施可能な他の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれるものとする。

本形態の印刷装置１は、印刷媒体Ｐとして、一般的な枚葉紙のような平面状の印刷媒体（以下、単に「用紙Ｐ１」という）と、例えば円柱体や紡錘体のように搬送方向の断面形状が円形となる印刷媒体（以下、単に「立体物Ｐ２」という）に対する印刷処理を行う装置である。

なお、本明細書において、各図に示す矢印Ｘの方向は主走査方向Ｘ（すなわち、印刷媒体Ｐの搬送方向と直交する方向）であり、主走査方向Ｘと直交する方向を示す矢印Ｙの方向は副走査方向Ｙ（すなわち、印刷媒体Ｐの搬送方向）である。

また、添付する各図を参照した以下の説明において、方向乃至位置を示すために上、下、左、右の語を使用するが、これはユーザが各図を図示の通りにみた場合の上、下、左、右に一致する。

［装置構成について］
まず、本実施形態に係る印刷装置の構成について説明する。
図１又は図２に示すように、本形態の印刷装置１は、用紙搬送部１０と、搬送部２０と、印刷部３０と、回転搬送部４０と、制御部５０と、記憶部６０とを備えている。

なお、本実施形態の印刷装置１は、用紙Ｐ１を印刷部３０に給紙する給紙部や印刷済みの用紙Ｐ１を排紙する排出部も搭載しているが、各図にはこれら構成を省略している。

また、本実施形態における印刷ジョブは、印刷媒体Ｐが用紙Ｐ１と立体物Ｐ２とでそれぞれ内容が異なる。
例えば、用紙Ｐ１の印刷ジョブであれば、用紙Ｐ１の印刷枚数、用紙Ｐ１のサイズ、印刷する画像情報、用紙Ｐ１印刷処理情報（例えば、両面／片面印刷等の印刷方式情報やモノクロ／フルカラー等の印刷カラー情報）等が含まれている。
また、立体物Ｐ２の印刷ジョブであれば、立体物Ｐ２の印面サイズ（立体物Ｐ２の直径、高さ）、印刷する画像情報、印刷処理情報（例えばモノクロ／フルカラー等の印刷カラー情報）等が含まれている。

印刷ジョブを入手する方法としては、ユーザが使用するＰＣ（personal computer ）等の外部端末装置から入力する方法、予め設定した印刷ジョブを記憶させたＵＳＢメモリ等の補助記憶装置を介して入力する方法、本装置に各種入力キーやタッチパネル等で構成される設定入力手段を具備させこの設定入力手段から印刷ジョブを設定する方法、予め設定した印刷ジョブを記憶する外部サーバから通信ネットワークを介して入力する方法等がある。

用紙搬送部１０は、印刷部３０に用紙Ｐ１を供給（給紙）するものであり、図示しない給紙台からピックアップされて搬送された用紙Ｐ１を斜行補正するとともに、所定のタイミングで搬送部２０に送り出すレジストローラである。

搬送部２０は、印刷部３０に対向して設けられた搬送ベルト２１と、搬送ベルト２１を周回駆動させる駆動ローラ２２と、駆動ローラ２２を駆動させる駆動モータ２３と、駆動ローラ２２に従動する従動ローラ２４と、従動ローラ２４の所定の回転角度毎にパルス信号を出力するエンコーダ２５と、搬送ベルト２１上に設けられた基準マーク（図示せず）を検出してベルトホームポジション（ベルトＨＰ）信号を出力するベルトＨＰセンサ２６とを備えている。

搬送ベルト２１は、多数の孔が空けられた無端移動する環状ベルトであり、図示しない吸引ファンで孔から空気を吸引して発生する負圧によって用紙搬送部１０から搬送される用紙Ｐ１を吸着保持したまま副走査方向Ｙに沿って搬送する。

また、搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送量を適切に制御するため、エンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６は、それぞれ着脱自在な用紙用制御ケーブルＣ１を介して制御部５０と接続可能となっている。

さらに、搬送部２０は、着脱自在な回転搬送部４０を搬送ベルト２１の搬送面上に設置する際又は印刷部３０のメンテナンスを行う際に、用紙Ｐ１の用紙搬送位置（図１中の一点鎖線）と、用紙搬送位置から所定距離下降させた離間位置（図１中の二点鎖線）との間で昇降自在な昇降機構２７を備えている。

図３は、昇降機構２７の構成を模式的に表現した図である。図示の通り、昇降機構２７は、印刷部３０のキャリッジ３１に設けられ昇降機構２７の構造を支持するフレーム２７ａと、搬送部２０を昇降させる駆動源となる昇降モータ２７ｂと、昇降モータ２７ｂの回転軸に結合され主走査方向Ｘに延在する円筒形状のローラからなる巻き上げローラ２７ｃと、巻き上げローラ２７ｃと水平方向に平行な向きで配置される円筒形状のローラからなる従動巻き上げローラ２７ｄと、根元が巻き上げローラ２７ｃに固定されるとともにその先端が搬送部２０に固定され搬送部２０を吊上げるためのワイヤ２７ｅとで構成される。
なお、図３では、昇降機構２７の構成を明確にするため、説明の便宜上、印刷部３０の図示を省略している。

また、昇降機構２７のワイヤ２７ｅは、搬送部２０の搬送ベルト２１における左右の側面に２箇所ずつ、計４箇所に取り付けられる。ワイヤ２７ｅのうちの２本は、巻き上げローラ２７ｃから真下（鉛直方向）に下降して直接に搬送部２０に取り付けられ、他の２本は搬送方向と逆の方向に伸びて従動巻き上げローラ２７ｄを経由してから真下に下降して搬送部２０に取り付けられている。

昇降機構２７による搬送部２０の下降動作は、搬送部２０へのロック機構（図示せず）が解除されると、昇降モータ２７ｂをワイヤ２７ｅの繰り出し方向への回転、或いは搬送部２０の自重によって、搬送部２０の搬送面を用紙搬送位置から所定距離下降した離間位置まで下降させる。この離間位置は、立体物Ｐ２を回転搬送部４０に載置するため、立体物Ｐ２を出し入れしやすくするために搬送部２０の下降後の位置である。

また、昇降機構２７による搬送部２０の上昇動作は、制御部５０により、昇降モータ２７ｂをワイヤ２７ｅの巻き取り方向へ回転させ、巻き上げローラ２７ｃでワイヤ２７ｅを巻き取ることで離間位置にある搬送部２０の搬送面を所定位置まで上昇させる。

さらに、搬送部２０には、離間位置から上昇したときに搬送ベルト２１のベルト搬送面を用紙搬送位置に位置決めするための規制部材２７ｆが、搬送ベルト２１における左右の側面に２箇所ずつ、計４箇所設けられている。また、この４つの規制部材２７ｆに対応する係合部材２７ｇが、印刷装置１の装置筐体の所定箇所に設けられている。
これにより、搬送部２０は、離間位置から用紙搬送位置まで上昇する際に、規制部材２７ｆが係合部材２７ｇに当接することで、回転搬送部４０が立体物Ｐ２の回転及び搬送を行う位置（回転搬送位置）に位置決めされることになる。

なお、搬送部２０は、上昇した位置でロックされ、昇降モータ２７ｂへの通電を解除しても位置が保持されるものとする。また、上述した昇降機構２７の構成は一例であり、印刷媒体Ｐとなる用紙Ｐ１や立体物Ｐ２に応じて搬送部２０又は回転搬送部４０と印刷部３０とのヘッド間ギャップが常に一定となるようにギャップ調整可能な機構とすればよい。

印刷部３０は、搬送部２０の上方に設けられ、直方体形状のキャリッジ３１上にラインヘッド３２が搭載されている。印刷部３０は、用紙搬送部１０から副走査方向Ｙに搬送される印刷媒体Ｐの印面（すなわち、ラインヘッド３２のノズルと対向する面）に対してインクを吐出させる印刷動作と、搬送部２０による副走査方向Ｙへの搬送動作とを繰り返すことによって、印刷媒体Ｐの印面上に順次画像を印刷する。

ラインヘッド３２は、複数のノズルを有する図示しないヘッドブロックを主走査方向Ｘに沿って配置し、且つ隣り合うヘッドブロックを互い違いに所定距離ずつずらして千鳥状に複数個配置されている。

また、ラインヘッド３２は、ライン型インクジェット方式であるため、キャリッジ３１が印刷媒体Ｐ上を走査することなく搬送部２０上の所定位置に固定されている。そのため、キャリッジ３１に搭載されたラインヘッド３２は、印刷装置１で印刷可能な印刷媒体Ｐの短辺幅（すなわち、搬送される印刷媒体Ｐにおける主走査方向Ｘの長さ）と同等以上の距離を有することになる。

なお、図１では、フルカラー印刷対応の装置構成とするため、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクをそれぞれ吐出する４つのラインヘッドＣ、Ｋ、Ｍ、Ｙを等間隔に設置した例で説明するが、例えば単色印刷や２色印刷を行う装置構成の場合には、使用するインク色に対応したラインヘッド３２を設置すればよい。

また、ラインヘッド３２近傍には、印刷媒体Ｐとなる用紙Ｐ１の印面とラインヘッド３２のインク吐出位置とが一致するように用紙Ｐ１の印刷開始位置を位置決めするための媒体検出センサ３３が設けられている。媒体検出センサ３３は、印刷媒体Ｐを検出すると、媒体検出信号を制御部５０に出力する。

回転搬送部４０は、搬送部２０における搬送ベルト２１のベルト面上に着脱可能な構成であり、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２のときに設置される。回転搬送部４０は、印刷部３０の印刷タイミングと同期して立体物Ｐ２を回転させる機能と、ラインヘッド３２に対する印刷開始位置を位置決めするため副走査方向Ｙに移動する機能とを有する。また、回転搬送部４０は、搬送部２０に設置した後、昇降機構２７による上昇移動によって、立体物Ｐ２の回転及び搬送を行う回転搬送位置に位置固定される。

回転搬送部４０は、図４（ａ）又は（ｂ）に示すように回転支持手段４１と、回転用駆動モータ４２と、支持体ＨＰセンサ４３と、移動機構４４とを備えている。回転支持手段４１、回転用駆動モータ４２及び支持体ＨＰセンサ４３は移動台４５に設置されており、この移動台４５が移動機構４４を介して基台４６に設置されている。

また、基台４６の４隅には切込み４７ａが形成された嵌合リブ４７が設けられており、移動機構４４を搬送部２０の搬送ベルト２１上に載置する際に、各リブ４７の切込み４７ａを搬送部２０のワイヤ２７ｅに嵌合して基台４６を搬送ベルト２１のベルト面に設置し、この状態で搬送部２０を上昇させることで嵌合リブ４７が係合部材２７ｇと当接して回転搬送位置に位置固定される。

なお、ラインヘッド３２とのヘッド間ギャップを一定に保つため、立体物Ｐ２の直径に応じて適切な高さの嵌合リブ４７と交換可能な構成とすることで、立体物Ｐ２のサイズに左右されることなく、常に立体物Ｐ２の印面とラインヘッド３２とのヘッド間ギャップを一定に保つことができる。

回転支持手段４１は、その軸線方向に複数のローラが設けられた一対の回転支持体で構成され、この一対の回転支持体の回転よって立体物Ｐ２を回転させる。回転支持手段４１は、回転用駆動モータ４２を駆動源とする駆動側回転支持体４１ａと、駆動側回転支持体４１ａに従動する従動側回転支持体４１ｂとで構成される。回転支持手段４１は、制御部５０の制御により、移動機構４４によって移動台４５が各ラインヘッド３２の印字領域内にある印刷開始位置まで搬送されると、制御部５０の制御により、所定の回転速度で立体物Ｐ２を一回転させる。

回転用駆動モータ４２は、駆動側回転支持体４１ａを所定の回転速度で回転させる。また、回転用駆動モータ４２は、駆動側回転支持体４１ａの所定の回転角度毎にパルス信号を制御部５０に出力するエンコーダが搭載されている。

支持体ＨＰセンサ４３は、回転支持手段４１の何れか一方の支持体に設けられた基準マーク（図示せず）を検出して支持体ホームポジション（支持体ＨＰ）信号（すなわち、回転支持手段４１の回転周期を示す信号）を出力する。本実施形態において、支持体ＨＰセンサ４３は、駆動側回転支持体４１ａに設けられているため、出力される支持体ＨＰ信号は駆動側回転支持体４１ａが一回転したときのタイミング信号となる。

移動機構４４は、移動台４５を副走査方向Ｙに沿って移動させる移動手段であり、制御部５０の制御により、ラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動台４５を移動させる。本実施形態ではラインヘッド３２が複数であるため、前段のラインヘッド３２で印刷処理が終了した後、ヘッド間隔分だけ移動して、次段のラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動する。

移動機構４４の構成としては、例えばラック・ピニオン機構を採用することができる。具体的には、図４（ｂ）に示すように副走査方向Ｙに沿って延在するガイド４４ａを基台４６に設け、このガイド４４ａに沿って移動するラック４４ｂを移動台４５に設け、エンコーダ付きの移動用駆動モータ４４ｃの回転軸と結合されるピニオン４４ｄから移動用駆動モータ４４ｃの駆動力をラック４４ｂに伝達する構成とし、移動用駆動モータ４４ｃの回転量を制御することで、移動台４５を副走査方向Ｙに所定距離移動させることができる。

また、立体物Ｐ２の印面サイズに応じて回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転周期（回転量）を適切に制御するため、回転用駆動モータ４２と支持体ＨＰセンサ４３は、それぞれ着脱自在な立体物用制御ケーブルＣ２を介して制御部５０と接続可能となっている。

制御部５０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）等のプロセッサで構成され、記憶部６０に記憶されるコンピュータプログラムや各種アプリケーションソフトウェアを読み込んでプログラム処理することで印刷装置１全体の制御処理及び各種処理に必要な演算処理を実行する。

制御部５０は、印刷媒体Ｐが用紙Ｐ１のときにエンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６とを用紙用制御ケーブルＣ１を介して接続するコネクタ５１を備えている。また、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２のときは、上記用紙用制御ケーブルＣ１を取り外し、回転用駆動モータ４２と支持体ＨＰセンサ４３と接続する立体物用制御ケーブルＣ２をコネクタ５１に付け替えることで回転搬送部４０の制御が可能となる。

図２では、搬送部２０を駆動制御するため、エンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６とが用紙用制御ケーブルＣ１（実線）を介してコネクタ５１と接続されている状態を示している。このケーブル接続状態において、エンコーダ２５やベルトＨＰセンサ２６からの信号はコネクタ５１を介して制御部５０に入力されるが、回転用駆動モータ４２や支持体ＨＰセンサ４３からの信号は立体物用制御ケーブルＣ２（点線）が接続されていないため入力されない。

このように、印刷媒体Ｐの種類に応じて用紙用制御ケーブルＣ１と立体物用制御ケーブルＣ２とを付け替えることで、用紙Ｐ１の搬送手段となる搬送部２０の搬送制御と、立体物Ｐ２の搬送手段となる回転搬送部４０の搬送制御を両方行うことができる。

また、制御部５０は、記憶部６０に記憶される用紙搬送用プロファイルデータ（ベルトプロファイルデータ、ローラプロファイルデータ）に基づき、搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送タイミングと印刷部３０のインク吐出タイミングとが合致するように搬送部２０と印刷部３０を制御している。

なお、本実施形態では、搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送量に同期するようにラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御する構成で説明するが、ラインヘッド３２のインク吐出タイミングを一定とし、このインク吐出タイミングと同期するように搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送量を制御してもよい。

この制御において、制御部５０は、用紙用制御ケーブルＣ１を介してエンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６とが接続され、ベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータの値を、ベルトＨＰ信号に基づいて、搬送ベルト２１の回転周期に合わせて読み出し、エンコーダ２５からのパルス信号のパルス幅を補正する。
そして、補正後のパルス信号に基づいてインクの吐出タイミングを制御することで、吐出タイミングを早くしたり遅らせたりすることが可能となるため、搬送ベルト２１の厚みムラや従動ローラ２４の偏芯に起因するインクの着弾ずれを抑制している。

また、用紙Ｐ１の印刷に際し、ラインヘッド３２に対する印刷開始位置から印刷が開始されるように、印刷ジョブに含まれる用紙Ｐ１のサイズや媒体検出センサ３３からの媒体検出信号に基づいて適宜インク吐出タイミングが制御される。

なお、用紙Ｐ１の印刷制御において、搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送誤差が生じないような構成の場合は、必ずしも上述した用紙搬送用プロファイルデータによるパルス信号の補正制御をしなくてもよい。

この場合、搬送部２０の搬送誤差を相殺する必要がないため、エンコーダ２５からのパルス信号とベルトＨＰセンサ２６からのベルトＨＰ信号から単位時間あたりの用紙Ｐ１の搬送量を割り出し、媒体検出センサ３３からの媒体検出信号の入力タイミングに基づいて用紙Ｐ１の搬送量と同期するようにラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御すればよい。

また、制御部５０は、記憶部６０に記憶される立体物搬送用プロファイルデータ（支持体プロファイルデータ、ローラプロファイルデータ）に基づき、回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転周期とラインヘッド３２のインク吐出タイミングとが合致するように印刷部３０と回転搬送部４０とを制御している。

なお、本実施形態では、回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転周期と同期するようにラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御する構成で説明するが、ラインヘッド３２のインク吐出タイミングを一定とし、このインク吐出タイミングと同期するように回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転周期を制御してもよい。

この制御において、制御部５０は、立体物用制御ケーブルＣ２を介して回転用駆動モータ４２と支持体ＨＰセンサ４３とが接続され、制御部５０は、支持体プロファイルデータ及びローラプロファイルデータの値を、支持体ＨＰ信号に基づいて、駆動側回転支持体４１ａの回転周期に合わせて読み出し、回転用駆動モータ４２からのパルス信号のパルス幅を補正する。
そして、補正後のパルス信号に基づいてインクの吐出タイミングを制御することで、吐出タイミングを早くしたり遅らせたりすることが可能となるため、回転支持手段４１の偏芯に起因するインクの着弾ずれを抑制している。

また、立体物Ｐ２の印刷では、立体物Ｐ２における印刷面のサイズ（立体物Ｐ２の高さが主走査方向Ｘの長さとなり、直径が副走査方向Ｙの長さとなる）によって、立体物Ｐ２の印面が一回転する周期（時間）が可変する。
そのため、立体物Ｐ２の印面サイズ（特に副走査方向Ｙの長さに相当する立体物Ｐ２の直径）をふまえて、上述した支持体プロファイルデータによって補正された回転用駆動モータ４２の回転角度と、支持体ＨＰセンサ４３で検出した支持体ＨＰ信号に基づいてラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御している。

なお、移動台４５が最初のラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動する場合、立体物Ｐ２のサイズや印面の位置情報に基づき、立体物Ｐ２が載置された移動台４５の初期位置から立体物Ｐ２の印面がラインヘッド３２のインク吐出位置の直下となる位置までの移動距離を算出することで移動可能となる。また、最初のラインヘッド３２に対する印刷開始位置から後段に配置される各ラインヘッド３２間における移動台４５の移動距離は、予め規定された各ラインヘッド３２の間隔分となる。

さらに、立体物Ｐ２の印刷制御において、回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転誤差が生じないような構成の場合は、必ずしも上述した立体物搬送用プロファイルデータによるパルス信号の補正制御をしなくてもよい。

この場合、回転搬送部４０の回転誤差を相殺する必要がないため、回転用駆動モータ４２からのパルス信号と支持体ＨＰセンサ４３からの支持体ＨＰ信号から立体物Ｐ２を一回転させるために必要な単位時間あたりの回転量を割り出し、立体物Ｐ２の回転周期と同期するようにラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御すればよい。

記憶部６０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の各種半導体メモリからなる主記憶装置や、例えばフラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive ）等の補助記憶装置で構成され、印刷媒体Ｐに応じて設定された印刷ジョブ、印刷装置１の各部を駆動するのに必要なコンピュータプログラム、アプリケーションソフトウェア等を記憶する。

また、印刷媒体Ｐとなる用紙Ｐ１と立体物Ｐ２とで搬送方法が異なるため、記憶部６０は、印刷媒体Ｐとして用紙Ｐ１を搬送するときの搬送部２０の搬送誤差を相殺するようにインクの吐出タイミングを補正するための用紙搬送用プロファイルデータと、印刷媒体Ｐとして立体物Ｐ２を回転するときの回転搬送部４０の回転誤差を相殺するようにインクの吐出タイミングを補正するための立体物搬送用プロファイルデータを記憶する。

用紙搬送用プロファイルデータは、例えば図示しないプロファイル生成装置によって生成される。このプロファイル生成装置は、対象物の移動速度（相対速度）を光学的に測定する印刷装置１に着脱可能なレーザドップラ速度計（ＬＤＶ）と、レーザドップラ速度計、エンコーダ２５及びベルトＨＰセンサ２６が接続されベルトＨＰ信号が入力されてからエンコーダ２５の出力パルス信号における１パルス毎（従動ローラ２４の所定の回転角度毎）の所定の測定点における搬送ベルト２１の累積移動距離を算出するＬＤＶ装置と、ＬＤＶ装置から入力される搬送ベルト２１の累積移動距離のデータ（測定データ）を用いてベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータを生成する演算処理装置であるＰＣとで構成される。
なお、プロファイル生成装置の構成や処理動作については、特開２０１０−９１０号公報と同様であるため、その説明を省略する。

また、立体物搬送用プロファイルデータも、上述したプロファイル生成装置を利用し、上記文献に記載されるプロファイル生成動作を応用して作成することができる。
立体物搬送用プロファイルデータは、印刷媒体Ｐである立体物Ｐ２がラインヘッド３２のインク吐出位置で一回転するときの回転支持手段４１の偏芯成分を除去するためのデータである。そのため、例えば上述したプロファイル作成装置を利用し、該装置におけるレーザドップラ速度計、回転用駆動モータ４２及び支持体ＨＰセンサ４３をＬＤＶ装置に接続して回転用駆動モータ４２の出力パルス信号の１パルス毎（駆動側回転支持体４１ａの所定の回転角度毎）の所定の測定点における駆動側回転支持体４１ａの累積回転距離を算出し、ＰＣでこの累積回転距離のデータ（測定データ）を用いて支持体プロファイルデータ及びローラプロファイルデータを生成することで作成される。

［処理動作について］
次に、上述した印刷装置１の印刷処理時における一連の処理動作例について説明する。
ここでは、印刷媒体Ｐとして用紙Ｐ１を用いた印刷処理動作（処理動作１）と、印刷媒体Ｐとして立体物Ｐ２を用いた印刷処理動作（処理動作２）の動作例である。

また、各処理動作においてインク吐出タイミングを補正するための用紙搬送用プロファイルデータと立体物搬送用プロファイルデータは、事前に搬送部２０や回転搬送部４０を駆動させて知得されたデータが記憶部６０に記憶されているものとし、各処理動作の印刷ジョブはユーザＰＣから取得するものとする。

＜処理動作１＞
処理動作１を実施するにあたり、まずユーザは、印刷媒体Ｐである用紙Ｐ１を印刷するための印刷ジョブを設定する。この設定により、用紙Ｐ１のサイズや印刷する画像データ等の情報を含む印刷ジョブが設定される。また、用紙用制御ケーブルＣ１を介して制御部５０と、エンコーダ２５及びベルトＨＰセンサ２６とを接続する。

処理動作１では、印刷媒体Ｐが用紙Ｐ１であるため、搬送部２０は昇降機構２７による下降移動をさせず、搬送部２０における搬送ベルト２１のベルト面が用紙Ｐ１の用紙搬送位置となる。

次に、制御部５０は、記憶部６０に記憶される用紙搬送用プロファイルデータを読み込み、用紙搬送用プロファイルデータに含まれるベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータの値を、ベルトＨＰ信号に基づいて、搬送ベルト２１の回転周期に合わせて読み出し、エンコーダ２５からのパルス信号のパルス幅を補正する。これにより、用紙Ｐ１の搬送量と合致するようにインクの吐出タイミングが補正される。

そして、記憶部６０に記憶される印刷ジョブを読み込み、用紙搬送部１０から搬送された用紙Ｐ１が媒体検出センサ３３で検出されたときの媒体検出信号に基づく搬送タイミングに合わせてラインヘッド３２のインク吐出制御を行って用紙Ｐ１の印面に所定の画像が形成される。

＜処理動作２＞
処理動作２を実施するにあたり、まずユーザは、印刷媒体Ｐである立体物Ｐ２を印刷するための印刷ジョブを設定する。この設定により、立体物Ｐ２のサイズ（立体物Ｐ２の直径や高さ）や印刷する画像データ等の情報を含む印刷ジョブが設定される。

また、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２となるため、用紙用制御ケーブルＣ１を介して制御部５０と接続されるエンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６を取り外し、代わりに立体物用制御ケーブルＣ２を介して回転用駆動モータ４２と支持体ＨＰセンサ４３とを制御部５０に接続する。

次に、昇降機構２７を駆動して搬送部２０を立体物Ｐ２のサイズに応じた離間位置まで下降させ、嵌合リブ４７の切込み４７ａを搬送部２０のワイヤ２７ｅに嵌合させて搬送部２０の搬送ベルト２１上に回転搬送部４０を載置する。そして、この状態で昇降機構２７を駆動して搬送部２０を上昇させ、嵌合リブ４７が係合部材２７ｇと当接する位置まで上昇させて回転搬送部４０を回転搬送位置に位置固定させる。

次に、制御部５０は、記憶部６０に記憶される立体物搬送用プロファイルデータを読み込み、立体物搬送用プロファイルデータに含まれる支持体プロファイルデータ及びローラプロファイルデータの値を、支持体ＨＰ信号に基づいて、駆動側回転支持体４１ａの回転周期に合わせて読み出し、回転用駆動モータ４２からのパルス信号のパルス幅を補正する。これにより、補正後のパルス信号に基づいてラインヘッド３２のインク吐出タイミングを制御することで、立体物Ｐ２の回転周期と合致したインク吐出タイミングとなる。

次に、回転搬送部４０を位置固定した状態で印刷処理が開始されると、制御部５０は記憶部６０に記憶される印刷ジョブを読み込み、移動機構４４を制御して移動台４５を最初のラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動させる。これにより、立体物Ｐ２の印面がラインヘッド３２のインク吐出位置まで移動することになる。

そして、移動台４５が印刷開始位置まで移動すると、回転用駆動モータ４２と印刷部３０を制御して、回転支持手段４１に支持された立体物Ｐ２を回転させながらラインヘッド３２のインク吐出処理を行う。

次に、最初のラインヘッド３から立体物Ｐ２の印面全体にインクが吐出されると、移動機構４４を制御して次段のラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで立体物Ｐ２を搬送し、立体物Ｐ２を回転させながら印面に対するインク吐出処理を行う。
以降、後段のラインヘッド３２において上記印刷処理を順次行うことで立体物Ｐ２の印面に所定の画像が形成される。

以上説明したように、上述した印刷装置１は、印刷媒体Ｐとして用紙Ｐ１の印刷を行う機能と、立体物Ｐ２を印刷する機能を備え、立体物Ｐ２を印刷する際に、まず印刷部３０のメンテナンス用に具備する昇降機構２７で搬送部２０を所定の離間位置まで下降させる。次に、搬送部２０の搬送面上に着脱可能な回転搬送部４０を載置した状態で嵌合リブ４７をワイヤ２７ｅと嵌合し、この嵌合リブ４７が係合部材２７ｇと当接する位置まで上昇させ位置固定させる。そして、移動機構４４を制御して立体物Ｐ２の印面をラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動させ、立体物Ｐ２の回転周期とラインヘッド３２からのインク吐出タイミングを合致させて立体物Ｐ２に印刷を施す。

よって、印刷媒体Ｐが用紙Ｐ１のときは、搬送部２０で用紙Ｐ１を搬送しながら印刷処理を行い、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２のときは、上述したように搬送部２０に回転搬送部４０を設置し、立体物Ｐ２を回転させながら印刷部３０を制御して立体物Ｐ２の印面に所定の画像を形成することができるため、プリント量販店のような狭い店舗において、本装置を導入することで、２種類の印刷装置を設置するためのスペースを確保せずに印字商材を増やすことができる。

また、印刷媒体Ｐが用紙Ｐ１のときは、エンコーダ２５とベルトＨＰセンサ２６とを用紙用制御ケーブルＣ１を介して制御部５０のコネクタ５１と接続し、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２のときは、回転用駆動モータ４２と支持体ＨＰセンサ４３とを立体物用制御ケーブルＣ２を介して制御部５０のコネクタ５１と接続し、さらに記憶部６０に用紙搬送用プロファイルデータと立体物搬送用プロファイルデータを記憶するため、搬送部２０による用紙Ｐ１の搬送誤差や回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転誤差が相殺され、インクの着弾ずれを抑制した高精度なインク吐出制御を実施することができる。

［その他の実施形態について］
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示すように使用環境等に応じて適宜変更して実施することもできる。また、以下の変更例を本発明の要旨を逸脱しない範囲の中で任意に組み合わせて実施することもできる。

上述した形態では、搬送部２０に回転搬送部４０を設置し、回転搬送部４０の移動機構４４を制御することで立体物Ｐ２を所定タイミングで回転させながら順次ラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動する構成で説明したが、これに限定されることはなく、例えば、搬送部２０の搬送ベルト２１の回転移動よって回転搬送部４０を副走査方向Ｙに移動させるようにすれば、移動機構４４は不要となる。

このような構成とした場合、用紙Ｐ１を搬送するときの搬送ベルト２１の搬送量（回転周期）と、回転搬送部４０を設置して立体物Ｐ２の印面をラインヘッド３２に対する印刷開始位置まで移動させるときに搬送ベルト２１の搬送量（回転周期）とが異なるため、用紙Ｐ１を印刷するときの搬送部２０の搬送制御に係る制御データ（用紙Ｐ１のサイズに応じた搬送部２０による用紙搬送量と、ラインヘッド３２のインク吐出タイミングとが合致するように搬送部２０を駆動させるための制御データ）と、立体物Ｐ２を印刷するときの搬送部２０の搬送制御に係る制御データ（立体物Ｐ２の印面がラインヘッド３２に対する印刷開始位置に位置決めされるように回転搬送部４０を副走査方向Ｙに所定距離移動させるための制御データ）を記憶部６０に記憶させ、制御部５０が印刷媒体Ｐに応じて搬送部２０を制御すればよい。

また、上述した形態では、搬送部２０を離間位置まで下降させた搬送部２０に回転搬送部４０を載置した後、搬送部２０を上昇させて回転搬送部４０を立体物Ｐ２の回転及び搬送を行う回転搬送位置に位置決めする構成で説明したが、これに限定されることはない。すなわち、搬送部２０は、印刷媒体Ｐが立体物Ｐ２のときは、回転搬送部４０が載置可能な空間が確保されるように、用紙Ｐ１の用紙搬送位置よりもラインヘッド３２のノズル面が相対的に離間する離間位置に位置していればよいため、例えば印刷部３０のキャリッジ３１を用紙搬送位置から所定距離上昇させるような構成としてもよい。

さらに、上述した形態では、図１に示すように印刷部３０に４色分のラインヘッド３２を設け、制御部５０は各色のラインヘッド３２による立体物Ｐ２の印刷を可能とするため、回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転周期とラインヘッド３２のインク吐出タイミングとが合致するように印刷部３０と回転搬送部４０とを制御する構成で説明したが、例えばラインヘッド３２が単色の場合は、他色のラインヘッド３２のインク吐出位置を位置合わせする必要がないため、ラインヘッド３２によるインクの吐出タイミング又はラインヘッド３２の印刷開始位置における回転搬送部４０による立体物Ｐ２の回転速度の少なくとも何れか一方を制御することで、副走査方向Ｙにおいて位置決めされた立体物Ｐ２に対して所望の画像を印刷することができる。

１…印刷装置
１０…用紙搬送部
２０…搬送部
２１…搬送ベルト
２２…駆動ローラ
２３…駆動モータ
２４…従動ローラ
２５…エンコーダ
２６…ベルトＨＰセンサ
２７…昇降機構（２７ａ…フレーム、２７ｂ…昇降モータ、２７ｃ…巻き上げローラ、２７ｄ…従動巻き上げローラ、２７ｅ…ワイヤ、２７ｆ…規制部材、２７ｇ…係合部材）
３０…印刷部
３１…キャリッジ
３２…ラインヘッド
３３…媒体検出センサ
４０…回転搬送部
４１…回転支持手段（４１ａ…駆動側回転支持体、４１ｂ…従動側回転支持体）
４２…回転用駆動モータ
４３…支持体ＨＰセンサ
４４…移動機構（４４ａ…ガイド、４４ｂ…ラック、４４ｃ…移動用駆動モータ、４４ｄ…ピニオン）
４５…移動台
４６…基台
４７…嵌合リブ（４７ａ…切込み）
５０…制御部
５１…コネクタ
６０…記憶部
Ｐ…印刷媒体
Ｐ１…用紙
Ｐ２…立体物
Ｃ１…用紙用制御ケーブル
Ｃ２…立体物用制御ケーブル

Claims (3)

1. 主走査方向に沿って設けられた複数のノズルからインクを吐出するラインヘッドを１以上有する印刷部と、
   前記印刷部の下方に配置され、印刷媒体が用紙のときは当該用紙を前記主走査方向と直交する副走査方向へ搬送するとともに、前記印刷媒体が立体物のときは、前記用紙の用紙搬送位置よりも前記ラインヘッドのノズル面との間隔が相対的に離間した離間位置に位置する搬送部と、
   前記離間位置に位置した前記搬送部の搬送面上に設置され、前記立体物を載置した状態で前記副走査方向に移動自在であり、且つ前記副走査方向の所定位置にて、前記立体物を前記主走査方向と平行する軸を中心として回転自在とする回転搬送部と、
   前記回転搬送部に載置された前記立体物が前記ラインヘッドの印字領域に位置決めされるべく前記回転搬送部の搬送を制御するとともに、前記ラインヘッドによるインクの吐出タイミングと、前記回転搬送部による立体物の回転速度の少なくとも何れかを制御することで前記副走査方向に位置決めされた前記立体物に所望の画像を印刷する制御部と、
   を備えたことを特徴とする印刷装置。
2. 前記回転搬送部は、
   前記主走査方向に延在する駆動側回転支持体及び従動側回転支持体を有し、前記駆動側回転支持体の回転に伴い、前記各支持体上に載置された前記立体物を回転させる回転支持手段と、
   前記駆動側回転支持体を回転させたときの回転角度を検出するエンコーダを有する回転用駆動モータと、
   前記回転支持手段の回転周期を検出する支持体ＨＰセンサと、
   前記副走査方向に沿って前記回転駆動手段を移動させる移動機構とを備え、
   前記制御部は、前記回転支持手段を前記ラインヘッドの印刷開始位置まで移動させるように前記移動機構を制御するとともに、前記立体物の印面サイズと、前記回転用駆動モータで検出した前記駆動側回転支持体の回転角度と、前記支持体ＨＰセンサで検出した前記回転支持手段の回転周期から、前記立体物の回転周期と前記ラインヘッドのインク吐出タイミングとを合致させるように前記印刷部と前記回転支持手段を制御することを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 主走査方向に沿って設けられた複数のノズルからインクを吐出するラインヘッドを複数有する印刷部と、
   印刷対象となる立体物を載置した状態で、前記主走査方向と直交する副走査方向に移動自在とする移動機構と、前記副走査方向の所定の位置にて前記立体物を前記主走査方向と平行する軸を中心として回転自在とする回転支持手段とを有する回転搬送部と、
   前記回転搬送部に載置された前記立体物が前記ラインヘッドの印字領域に位置決めされるべく前記移動機構を制御するとともに、前記回転支持手段を制御して前記立体物の各ラインヘッドによる印刷開始位置の位置出しを行い、前記ラインヘッドによるインクの吐出タイミングと、前記回転支持手段による立体物の回転速度の少なくとも何れかを制御することで前記副走査方向に位置決めされた前記立体物に所望の画像を印刷する制御部と、
   を備えたことを特徴とする印刷装置。

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