JP2017019118A - 液滴吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の通常移動範囲内で初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが何らかの理由で通常移動範囲から外れた位置にある場合でも、液滴吐出ヘッドを初期基準位置に確実に位置決めすることができる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッドと、幅方向に液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド駆動手段と、所定の初期基準位置に位置決めされた液滴吐出ヘッドの幅方向の位置をずらして調整するようにヘッド駆動手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが、その液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲の一部分に設定された初期駆動動作を実行可能な所定の通常移動範囲から外れて位置しているとき、初期駆動動作に先だって液滴吐出ヘッドを通常移動範囲内に移動させるようにヘッド駆動手段を制御する。【選択図】図７

Description

本発明は液滴吐出装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、用紙等の液滴吐出対象物を所定方向に搬送しながら、その搬送方向と直交する幅方向に延在する液滴吐出ヘッドから対象物にインク等の液滴を吐出する画像形成装置等の液滴吐出装置が知られている。

この種の液滴吐出装置として、特許文献１には、液滴吐出対象物である用紙の搬送方向と直交する幅方向に延在し幅方向の位置をずらすように移動可能に構成された液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット）を備えるインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、用紙の搬送方向における液滴吐出ヘッドの上流側に用紙の幅方向のエッジ位置を検出するセンサを更に備える。このセンサの検出結果に基づいて、予め所定の初期基準位置に位置決めされた液滴吐出ヘッドを幅方向にずらすように制御している。この制御により、プリント中に用紙の位置が幅方向に変動しても、その用紙に対する液滴吐出ヘッドの相対的な位置を一定に維持することができるとされている。

上記特許文献１のインクジェットプリンタのように初期基準位置に位置決めされた液滴吐出ヘッドを幅方向にずらすように制御する場合、電源ＯＮ時などの初期駆動動作時に液滴吐出ヘッドを初期基準位置に位置決めする必要がある。この液滴吐出ヘッドを初期基準位置に位置決めする初期駆動動作は、次のように行うことが考えられる。液滴吐出ヘッドを幅方向にずらすことができる構成の場合、その液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲の端部では周辺の部材にぶつかって機械的な損傷を受ける可能性が高い。そのため、液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲のうち機械的な損傷を受ける可能性が高い端部を除いた内側の部分を通常移動範囲として設定する。そして、上記初期駆動動作では、通常移動範囲内の任意の位置にある液滴吐出ヘッドを、まず通常移動範囲の一方のリミット位置に到達したことがセンサ等で検知されるまで移動させる。次に、液滴吐出ヘッドを逆向きに移動させ、上記通常移動範囲の他方のリミット位置に到達したことがセンサ等で検知されるまで移動させる。この通常移動範囲の２つのリミット位置間の移動の後、液滴吐出ヘッドを通常移動範囲内の原点に移動し、その原点を基準にして液滴吐出ヘッドを初期基準位置に位置決めする。ところが、このような初期設定動作を行う前の液滴吐出ヘッドが、何らかの理由（例えば外部からの負荷）により、上記通常移動範囲の一方のリミット位置よりも外側に外れた位置まで移動している場合がある。この場合に上記初期駆動動作を実行しようとすると、液滴吐出ヘッドを上記一方のリミット位置よりも更に外側に移動させるため、上記一方のリミット位置のセンサで検知されない。このため、上記初期駆動動作がエラーとなり、液滴吐出ヘッドを上記所定の初期基準位置に位置決めすることができない。
なお、このように液滴吐出ヘッドを初期基準位置に位置決めすることができない場合があるという課題は、インクジェットプリンタに限らず、前述のような液滴吐出ヘッドの初期駆動動作を実行する他の液滴吐出装置でも同様に発生し得るものである。

上述した課題を解決するために、本発明は、所定の方向に搬送される液滴吐出対象物の搬送方向と直交する幅方向に延在し、前記幅方向の位置をずらすように移動可能に構成された液滴吐出ヘッドと、前記幅方向に前記液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド駆動手段と、所定の初期基準位置に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドの前記幅方向の位置をずらして調整するように前記ヘッド駆動手段を制御する制御手段と、を備えた液滴吐出装置であって、前記制御手段は、前記初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の前記液滴吐出ヘッドが、その液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲の一部分に設定された前記初期駆動動作を実行可能な所定の通常移動範囲から外れて位置しているとき、前記初期駆動動作に先だって前記液滴吐出ヘッドを前記通常移動範囲内に移動させるように前記ヘッド駆動手段を制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、所定の通常移動範囲内で初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが何らかの理由で通常移動範囲から外れた位置にある場合でも、液滴吐出ヘッドを初期基準位置に確実に位置決めすることができる。

本実施形態に係るインクジェット印刷システムの一例を示す概略構成図。 プリントヘッド位置補正機構のＡＰＰ制御を行うためのプリントヘッドユニットとセンサユニット等の概略構成説明図。 プリントヘッド位置補正機構のＡＰＰ制御の説明図。 プリントヘッド位置補正機構のＡＰＰ制御の機能ブロック図。 アクチュエータでプリントヘッドユニットを駆動する駆動制御系の一例を示す説明図。 プリントヘッドユニットが通常移動範囲内で停止している場合の原点出し動作の一例を示す説明図。 初期駆動動作の開始時に異常がある場合の回復動作の一例を示すフローチャート。 プリントヘッドユニットが通常移動範囲外で停止している場合の原点出し動作の一例を示す説明図。

以下、本発明を適用した画像形成装置（液滴吐出装置）を備えた画像形成システムとしてのインクジェット方式の印刷システム（以下、「インクジェット印刷システム」という。）の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るインクジェット印刷システムの基本的な構成について説明する。

図１は、長尺の用紙を搬送しながら画像を形成するインクジェット印刷システム１の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、給紙装置１００から繰り出された例えば長尺状の連続紙や連帳紙などからなる記録媒体（液滴吐出対象物）である用紙Ｗは、最初、処理剤液塗布装置１０１に送り込まれ、用紙Ｗの表裏に処理剤液が塗布されて前処理が行われる。

次に、処理された用紙Ｗは第１の画像形成装置（液滴吐出装置）としての第１のインクジェットプリンタ１０２ａに送り込まれて、用紙Ｗの表側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。その後に反転装置１０３により用紙Ｗの表裏が反転され、引き続き用紙Ｗは第２の画像形成装置（液滴吐出装置）としての第２のインクジェットプリンタ１０２ｂに送り込まれて、用紙Ｗの裏側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。

図２は、本実施形態の第１，第２のインクジェットプリンタ１０２ａ，ｂにおけるＡＰＰ（Active Print head Position）制御を行うための液滴吐出ヘッドとしてのプリントヘッドユニットとセンサユニット等の概略構成説明図である。ここで、第１，第２のインクジェットプリンタ１０２ａ，ｂにおけるＡＰＰ制御は同じ制御なので、第１のインクジェットプリンタ１０２ａのＡＰＰ制御についてのみ説明し、第２のインクジェットプリンタ１０２ｂについては説明を省略する。

図２において、用紙Ｗは、第１のインクジェットプリンタ１０２ａの搬送機構により搬送されながら、この第１のインクジェットプリンタ１０２ａから吐出されるインクにより画像が形成される。用紙Ｗの搬送方向には、搬送方向上流側から下流側に向けて順に複数の液滴吐出ヘッドとしてのプリントヘッドユニットＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４が配設されている。これらのプリントヘッドユニットＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４はそれぞれ、用紙Ｗの幅方向の長さに対応したノズル列を有するプリントヘッドである。

また、用紙Ｗの搬送方向の最上流に配置されたプリントヘッドユニットＨ１以外には、プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４を搬送方向と垂直方向(用紙幅方向)に移動させるためのアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４がそれぞれ備えられている。さらに、各プリントヘッドユニットＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４の用紙Ｗの搬送方向上流側に設置され、用紙端の位置を検出するためのエッジセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がそれぞれ備えられている。

なお、各プリントヘッドユニットＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４が吐出するインク滴に制限はないが、本実施形態では、用紙Ｗの搬送方向上流側から順に、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出するものとする。

図３は、用紙幅方向のＡＰＰ制御を行うためのプリントヘッド位置補正機構の概要を説明するための説明図である。
まず、プリントヘッド位置補正機構は、インクジェット印刷システム１の搬送機構によって搬送される用紙Ｗの用紙端の位置を、プリントヘッドユニットＨ１の用紙Ｗの搬送方向上流側に設置されたエッジセンサＳ１で検出する。このエッジセンサＳ１の検出結果を出力値ｃｓ１として出力し、後述するＡＰＰ制御部２１０のマイコン部２２０で、出力値ｃｓ１とエッジセンサＳ１の基準値ｒｓ１との差分をとり、用紙幅方向の位置ずれ量ｄ１（ｃｓ１−ｒｓ１）を算出する。

次に、用紙Ｗの用紙端の位置を、プリントヘッドユニットＨ２の用紙Ｗの搬送方向上流側に設置されたエッジセンサＳ２で検出する。このエッジセンサＳ２の検出結果を出力値ｃｓ２として出力し、マイコン部２２０で、出力値ｃｓ２とエッジセンサＳ２の基準値ｒｓ２との差分をとり、用紙幅方向の位置ずれ量ｄ２（ｃｓ２−ｒｓ２）を算出する。
さらに、マイコン部２２０で、上記位置ずれ量ｄ１とｄ２との差分を算出することにより、プリントヘッドユニットＨ１とプリントヘッドユニットＨ２との間における用紙Ｗの用紙幅方向の相対的な位置ずれ量Ｄ２（ｄ２−ｄ１）を算出することができる。
そして、プリントヘッド位置補正機構は、アクチュエータＡ２を、アクチュエータＡ２の基準位置ｒａ２に対して、上記用紙幅方向の相対的な位置ずれ量Ｄ２分だけ駆動することでプリントヘッドユニットＨ２の位置を補正する。

上記センサ基準位置ｒｓ１，ｒｓ２、アクチュエータ基準位置ｒａ１，ｒａ２は、印刷実施前に予め調整して決定され、後述する記憶手段としてのＲＡＭ２２３に保存されている（図４参照）。これらの基準位置とは、エッジセンサＳ１〜Ｓ４の検出位置がｒｓ１〜ｒｓ４となる場合、アクチュエータ位置をｒａ２〜ｒａ４にすればＫＣＭＹ間の幅方向の色ずれがない状態となる位置のことである。

なお、プリントヘッドユニットＨ２の位置補正についてのみ説明したが、プリントヘッドユニットＨ３，Ｈ４についても同様にエッジセンサＳ１を基準として、相対的な位置ずれ量Ｄ３，Ｄ４を算出し、それぞれの幅方向の位置を補正する。

なお、本実施形態に係る第１のインクジェットプリンタ１０２ａでは、プリントヘッドモジュールＨ１にアクチュエータＡ１を搭載してもよい。これにより、幅方向の印刷位置をずらすことが可能な構成となり、上記相対的な位置ずれ量Ｄに、プリントヘッドモジュールＨ１の移動量を加算してプリントヘッドモジュールＨ２，Ｈ３，Ｈ４の補正量とすることが可能となる。

また、本実施形態に係る第１のインクジェットプリンタ１０２ａでは、エッジセンサＳ１の位置との差分で位置ずれ量を認識したが、用紙Ｗの搬送方向で１つ上流側のエッジセンサとの差分で位置ずれ量を認識してもよい。具体的には、エッジセンサＳ１とエッジセンサＳ２との差分、エッジセンサＳ２とエッジセンサＳ３との差分、エッジセンサＳ３とエッジセンサＳ４との差分によって、用紙Ｗの幅方向の位置ずれ量を認識してもよい。

ここで、本実施形態に係る第１のインクジェットプリンタ１０２ａでは、用紙幅方向のプリントヘッド位置補正機構は、装置本体の制御部とは独立して制御されている。エッジセンサＳ１（基準センサ）と、エッジセンサＳ２，Ｓ３，Ｓ４による用紙エッジ位置検知との差分に基づくアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４の駆動制御（ＡＰＰ制御）は、インクジェット印刷システム１の本体から出力される信号に同期して実施される。つまり、第１のインクジェットプリンタ１０２ａの本体プリンタ制御部から出力される信号、例えば、用紙Ｗの搬送時に６分の１秒毎に出力される信号（６ｐｐｉ信号）に同期して、プリントヘッド位置補正機構のＡＰＰ制御が実施される。

また、上記プリントヘッドユニットの位置補正機構は、パワーＯＮ時と印刷停止時とに、アクチュエータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４について、初期基準位置ｒａ１，ｒａ２，ｒａ３，ｒａ４への移動させる初期駆動動作としての原点出し動作を実施している。この原点出し動作は、アクチュエータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の０点（原点）位置と稼働上限位置との間を移動させ、その後、各プリントヘッドユニットを初期基準位置ｒａ１，ｒａ２，ｒａ３，ｒａ４へ移動する動作である。この原点出し動作については、後述する。

図４は、上述した用紙幅方向のプリントヘッド位置補正機構におけるＡＰＰ制御の機能ブロック図である。
図４に示すように、用紙幅方向のプリントヘッド位置補正機構は、上記ＡＰＰ制御を実施するためのＡＰＰ制御部２１０を有している。このＡＰＰ制御部２１０は、マイコン部２２０、インクジェットプリンタ本体制御部から出力される６ｐｐｉ信号によって速度検出する速度検出回路２３０、アクチュエータ制御部２４０、センサ制御部２５０から構成されている。また、速度検出回路２３０、アクチュエータ制御部２４０及びセンサ制御部２５０はそれぞれ、バス２６０を介してマイコン部２２０と接続されている。

上記マイコン部２２０は、ＡＰＰ制御に必要な処理を行うＣＰＵ２２１、記憶手段としてのＲＯＭ２２２及びＲＡＭ２２３、時間を計測する計測手段としてのタイマ２２４を構成要素として備えている。ＲＯＭ２２２はＣＰＵ２２１で実行される様々なプログラムが格納されており、ＲＡＭ２２３は演算結果などを一時的に記憶するものである。

上記速度検出回路２３０では、第１のインクジェットプリンタ１０２ａから出力される６ｐｐｉ信号のパルス間隔を計測することで用紙搬送速度を認識し、印刷中／非印刷中を判断し、印刷中の場合は、上述したＡＰＰ制御を実施する。

上記アクチュエータ制御部２４０は、上述したアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４と、各アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４それぞれを制御するコントローラ２４２，２４３，２４４とから構成されている。アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４はそれぞれサーボモータを備えた電動アクチュエータであり、サーボモータの回転運動をボールスクリュー機構を介して直線運動に変換して、対応するプリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４の位置を変位させる。また、アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４を制御するコントローラ２４２，２４３，２４４は、ＵＳＢやＲＳ２３２Ｃ等のインターフェースであるバス２６０を介してマイコン部２２０と接続されている。そして、マイコン部２２０から、各コントローラ２４２，２４３，２４４に移動命令等のコマンドを発行することによって、アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４を任意の位置に変位させている。

また、上記センサ制御部２５０は、上述したエッジセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、各エッジセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４それぞれをバス２６０に接続するＩ／０２５２，２５３，２５４，２５５とから構成されている。

図５は、アクチュエータＡ２でプリントヘッドユニットＨ２を駆動する駆動制御系の一例を示す説明図である。なお、アクチュエータＡ３，Ａ４でプリントヘッドユニットＨ３，Ｈ４をそれぞれを駆動する駆動制御系も同様であるので、アクチュエータＡ２についてのみ説明し、アクチュエータＡ３，Ａ４については説明を省略する。

また、図５において、アクチュエータＡ２は、ボールネジ２１、スライダ２２、サーボモータ２３等を有するボールスクリュー機構で構成されている。プリントヘッドユニットＨ２は、ボールネジ２１のスライダ２２に固定支持されており、サーボモータ２３の回動により用紙Ｗの幅方向（図中上下方向）に移動するスライダ２２とともに移動する。スライダ２２は直動機構のレールに往復移動可能に支持されていてもよい。

コントローラ２４２には、サーボモータ２３と、第１のリミットスイッチ（ＬＳ）２４と、第２のリミットスイッチ（ＬＳ）２５とが電気的に接続されている。第１のリミットスイッチ（ＬＳ）２４は、プリントヘッドユニットＨ２の移動範囲におけるモータ側の移動限界位置を検知する検知手段である。第２のリミットスイッチ（ＬＳ）２５は、プリントヘッドユニットＨ２の移動範囲における反モータ側の移動限界位置を検知する検知手段である。これらの検知手段としては、メカニカルスイッチを用いてもよいし、光学センサなどのセンサを用いてもよい。

また、プリントヘッドユニットＨ２の幅方向の位置は、サーボモータ２３に内蔵された駆動位置検出装置としてのエンコーダ２３ａの出力に基づいて検出している。なお、コントローラ２４２は、サーボモータドライバコントローラなどであってもよい。また、サーボモータ２３のエンコーダ２３ａの代わりにリニアスケールを用いてもよい。このリニアスケールは、例えば、プリントヘッドユニットＨ２に取り付けられたスケールを光学的に読み取り、プリントヘッドユニットＨ２の幅方向の位置を検出するものである。

そして、上記プリントヘッドユニットＨ２が通常のプリント時の通常移動範囲を超えて、第１のリミットスイッチ２４又は第２のリミットスイッチ２５を動作させると、コントローラ２４２はサーボモータ２３の回転駆動を強制的に停止するようになっている。これにより、プリントヘッドユニットＨ２が、モータ側移動限界位置及び反モータ側移動限界位置を超えて移動することはなく、機械的な故障を防ぐことができる。

アクチュエータＡ２によって相対移動制御や絶対値移動制御を行うためには、まず通常移動範囲内でネガティブ側（モータ側）の原点（ゼロポジション）を定義する原点出し動作が必要である。原点はプリント動作時におけるサーボモータ等が位置決め動作をするときの基準の位置であり、その原点を決める動作が原点出し動作である。原点出し動作は、ＡＰＰ制御部２１０のマイコン部２２０からコントローラ２４２へ原点出し動作を実行するコマンドを発行すると動作を開始し、アクチュエータＡ２に接続されたプリントヘッドユニットＨ２が原点に移動する。

後述の図６において、ネガティブリミット位置は、原点（ゼロポジション）よりマイナス側（ネガティブ側、モータ側）の位置であり、プリントヘッドユニットＨ２がマイナス側（ネガティブ側、モータ側）に移動するときの原点を設定可能な通常の制限位置である。このネガティブリミット位置は、メカニカルスイッチや光学センサなどで検知される。また、後述の図６中の通常移動範囲外Ａは、プリントヘッドユニットＨ２のネガティブリミット位置より更にマイナス側（ネガティブ側、モータ側）に位置する移動限界の位置までの範囲である。

図６は、プリントヘッドユニットの原点出し動作における時間と位置との関係の一例を示す説明図である。図６は、アクチュエータＡ２で駆動されるプリントヘッドユニットＨ２が、その初期駆動動作が可能な通常移動範囲内で停止している場合の一例を示したものである。プリントヘッドユニットの原点出し動作は、第１，第２のインクジェットプリンタ１０２ａ、１０２ｂの電源ＯＮ時などの初期設定動作（イニシャライズ動作）時に実行される。なお、プリントヘッドユニットＨ３，Ｈ４についても同様の初期駆動動作を行うものとする。

図６において、横軸が時間を示し、縦軸がプリントヘッドユニットＨ２の変位量を示している。この変位量は図３を用いて説明した用紙Ｗの幅方向の変位量を示している。また、縦軸のＢの範囲は、ポジティブリミット位置とネガティブリミット位置との間の範囲であり、プリントヘッドユニットの原点出し動作を実行可能な通常移動範囲を示している。また、縦軸のＡの範囲は、プリントヘッドユニットＨ２の移動可能な範囲のうち、通常移動範囲Ｂからネガティブ側（モータ側）に外れた通常移動範囲外を示している。図中の縦軸の下端の位置は、プリントヘッドユニットＨ２の移動可能な範囲のネガティブ側（モータ側）の移動限界位置である。

また、図６の例は、プリントヘッドユニットＨ２の移動可能な範囲のポジティブ側（モータとは反対側）の移動限界位置が、通常移動範囲Ｂのポジティブリミット位置と一致している例である。なお、通常移動範囲Ｂのポジティブリミット位置は、ポジティブ側の移動限界位置と一致させずに、ポジティブ側の移動限界位置の内側に設定してもよい。

図６において、プリントヘッドユニットＨ２は、電源ＯＮ前の電源ＯＦＦの状態では停止している（Ｓ１０１）。

電源ＯＮすると、プリントヘッドユニットＨ２は原点出し動作を開始する。まず、サーボモータ２３を駆動してプリントヘッドユニットＨ２をネガティブリミット位置までモータ側に移動させる。その後、メカニカルスイッチや光学センサなどによるネガティブリミット位置の検知でモータ回転を反転させて原点（ゼロポジション）まで移動させて停止させる（Ｓ１０２）。

次に、プリントヘッドユニットＨ２を、原点（ゼロポジション）から、通常のプリント動作時の範囲である通常移動範囲におけるサーボモータ２３と反対側（ポジティブ側）のプリント時のリミット位置に移動させて停止させる（Ｓ１０３）。

そして、プリントヘッドユニットＨ２を、通常移動範囲におけるサーボモータ２３と反対側のリミット位置から、モータ側に移動させ、再度、原点（ゼロポジション）で停止させる（Ｓ１０４）。

最後に、プリントヘッドユニットＨ２を、原点（ゼロポジション）から、サーボモータ２３と反対側の初期基準位置に向けて移動させ、この初期基準位置で停止させる（Ｓ１０５）。

以上のようにして、プリントヘッドユニットＨ２の原点出し動作が完了する。

ここで、電源ＯＦＦ時などのアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４の駆動源のサーボモータが励磁されていない状態でプリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４に何らかの外力が加わると、プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４が移動してしまう場合がある。例えば、プリントヘッドユニットＨ２が、ネガティブリミット位置を超えて、サーボモータ２３側の通常移動範囲外（図６のＡ参照）まで移動してしまう場合がある。すると、サーボモータ２３のエンコーダ２３ａの位置情報や第１のリミットスイッチ２４の信号から、ＡＰＰ制御部２１０が異常を検知し、上記原点出し動作を実施できない状態となる場合がある。

この状態から初期駆動動作を実施できる状態に回復するためには、アクチュエータＡ２を操作してプリントヘッドユニットＨ２をネガティブリミット位置よりもポジティブ側に移動させて通常移動範囲内に戻してから、再度初期駆動動作を実施しなければならない。しかし、プリントヘッドユニットＨ２のポジティブ側への移動時間が十分でない場合は、初期駆動動作時に再び異常が発生してしまうおそれがある。また、プリントヘッドユニットＨ２の移動時間を必要以上に長くした場合は、モータ側とは反対側に位置するポジティブ側のリミットを超えてしまい、メカニカルなダメージを与える可能性がある。

このため、本実施形態に係る第１のインクジェットプリンタ１０２ａでは、上記初期駆動動作の開始時にプリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４の停止位置に異常がある場合、以下に例示する回復動作を行うように制御している。

図７は、上記初期駆動動作の開始時に異常がある場合の回復動作手順の一例を示すフローチャートである。

図７において、まず、第１のインクジェットプリンタ１０２ａの電源をＯＮすると、同時にアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４の電源がＯＮになり、例えば＋２４［Ｖ］の駆動電圧がＡＰＰ制御部２１０に供給される（Ｓ１１）。

ＡＰＰ制御部２１０は、プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４を移動させるときの加速度、速度、移動範囲などのパラメータをアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４のコントローラ２４２，２４３，２４４にセットする（Ｓ１２）。

ＡＰＰ制御部２１０は、プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４の停止位置を確定させるための１回目の原点出し動作の実行を指示するコマンドを、コントローラ２４２，２４３，２４４に発行する（Ｓ１３）。

上記Ｓ３の原点出し動作開始時に、アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４のコントローラ２４２，２４３，２４４から初期位置異常(Ｅ１)が発生したか否かを判断する（Ｓ１４）。初期位置異常（Ｅ１）が発生していない場合（Ｓ１４でＮｏ）、図６を用いて説明した原点出し動作を続行する。そして、各プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４における原点出し動作の完了をチェックし（Ｓ１５）、ＡＰＰ制御部２１０がコントローラ２４２，２４３，２４４から原点出し動作完了通知を受信した場合（Ｓ１５でＮｏ）、原点出し動作を終了する。

一方、初期位置異常（Ｅ１）の発生がＡＰＰ制御部２１０に報告された場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、ＡＰＰ制御部２１０は、初期位置異常(Ｅ１)を報告したコントローラへリセットコマンドを発行し、エラーをリセットする（Ｓ１６）。ここで、例えば、プリントヘッドユニットＨ２で初期位置異常（Ｅ１）が発生し、他のプリントヘッドユニットＨ３，Ｈ４では初期位置異常（Ｅ１）は生じていないものとして以下の説明を行う。

ＡＰＰ制御部２１０は、ネガティブリミットポジションよりもさらにネガティブ側（サーボモータ側）で停止しているプリントヘッドユニットＨ２について、通常移動範囲に向けてポジティブ側への移動を開始させる（Ｓ１７）。ネガティブリミット位置よりもポジティブ側へ移動させる方法としては、例えば、ポジティブリミット位置へ移動させるコマンドと停止コマンドとを発行することで実施する。

ＡＰＰ制御部２１０は、サーボモータ２３を駆動してプリントヘッドユニットＨ２の移動を開始すると同時に、タイマ２２４で時間計測を開始し、その計測時間と予め評価して設定された目標時間Ｔ１とを比較する（Ｓ１８）。そして、ＡＰＰ制御部２１０は、タイマ２２４の時間が目標時間Ｔ１に到達してタイムアップしたときに、プリントヘッドユニットＨ２のサーボモータ２３の駆動を停止する（Ｓ１９）。ここで、上記目標時間Ｔ１は、プリントヘッドユニットＨ２について予め評価で計測されてＲＡＭ２２３に保存されている。目標時間Ｔ１は、例えば、図５及び図６で示したプリントヘッドユニットＨ２の機械的に移動可能な範囲のリミット位置（第１のリミットスイッチ２４の位置）から通常移動範囲のネガティブリミット位置までの距離Ａにマージン分を加えた距離だけ移動する時間を設定する。

初期位置異常（Ｅ１）が発生したプリントヘッドユニットＨ２のポジティブ側への移動停止後、ＡＰＰ制御部２１０は、全てのプリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４のアクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４について２回目の原点出し動作を開始する（Ｓ２０）。

２回目の原点出し動作で、初期位置異常（Ｅ１）が発生するか否かを判断する（Ｓ２１）。再度初期位置異常（Ｅ１）が発生する場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、メカニカルな要因で動作できない状態（回復不可）にあると判断し、エラーを報告し動作を中止する（Ｓ２２）。この場合、基準位置復帰動作が初期位置異常（Ｅ１）で中止されたことを報知するアラームや異常表示などの報知手段を備えてもよい。これにより、ユーザやオペレータに異常を報知することができる。

一方、初期位置異常（Ｅ１）が発生しない場合（Ｓ２１でＮｏ）、原点出し動作を続行し、原点出し動作の完了をチェックする（Ｓ１５）。そして、コントローラから原点出し動作完了通知を受信した場合（Ｓ１５でＮｏ）、原点出し動作を終了する。

以上説明したように、プリントヘッドユニットＨ２，Ｈ３，Ｈ４がネガティブリミットポジションよりもさらにネガティブ側で停止している状態で原点出し動作を実施する場合、アクチュエータＡ２，Ａ３，Ａ４を所定の目標時間Ｔ１だけポジティブリミット側へ動作させる。これにより、プリントヘッドユニットの位置を１回の動作でネガティブリミット位置よりもポジティブ側へ移動させることが可能となる。さらに、移動時間が長くなることでポジティブ側のリミットを超えてしまいメカニカルなダメージを与えることも防止可能となる。そして、ネガティブリミットポジションよりポジティブリミット側へ移動した位置から再度原点出し動作を実施することで、異常が報告されることなく、原点出し動作を完了することが可能となる。

図８は、図７で説明したプリントヘッドユニットの原点出し動作の時間と位置との関係の一例を示す説明図である。図８は、プリントヘッドユニットＨ２が、ネガティブリミットポジションよりもさらにネガティブ側の通常移動範囲の外で停止している場合の原点出し動作の一例を示している。

プリントヘッドユニットＨ２は、電源ＯＮ前の電源ＯＦＦの状態では停止している（Ｓ２０１）。プリントヘッドユニットＨ２は、ネガティブリミット位置よりもネガティブ側の通常移動範囲の外で停止している。

電源ＯＮにより、原点出し動作が開始されるが、プリントヘッドユニットＨ２は、ネガティブリミット位置よりも更にネガティブ側で停止しているため、初期位置異常（Ｅ１）が検出される。このため、図７を用いて説明したＳ１６に移行し、プリントヘッドユニットＨ２は、エラーリセット後に所定の目標時間Ｔ１だけポジティブリミット側への移動が実施され、ネガティブリミット位置よりもポジティブ側へ移動する（Ｓ２０２）。

そして、原点出し動作が再開され、プリントヘッドユニットＨ２は、ネガティブリミット位置までモータ側に移動され、ネガティブリミット位置の検知でモータ回転が反転し、原点（ゼロポジション）まで移動されて停止する（Ｓ２０３）。

次に、プリントヘッドユニットＨ２を、原点（ゼロポジション）から、通常の移動範囲におけるサーボモータ２３と反対側のポジティブリミット位置に移動させて停止させる（Ｓ２０４）。

そして、プリントヘッドユニットＨ２を、通常の移動範囲におけるサーボモータ２３と反対側のポジティブリミット位置から、モータ側に移動させ、再度原点（ゼロポジション）で停止させる（Ｓ２０５）。

最後に、プリントヘッドユニットＨ２を、原点（ゼロポジション）から、サーボモータ２３と反対側の初期基準位置に移動させて、この初期基準位置で停止させる（Ｓ２０６）。

以上のようにして、プリントヘッドユニットＨ２が、ネガティブリミットポジションよりもさらにネガティブ側の通常移動範囲の外で停止している場合であっても、初期位置異常（Ｅ１）で停止してしまうことなく、原点出し動作が完了する。

なお、上記実施形態は、液滴吐出ヘッドから吐出した液滴を記録紙（記録媒体）に着弾させて画像を形成する画像形成装置に適用した場合について説明したが、上記実施形態で例示された構成などは、画像形成装置以外の液滴吐出装置にも適用することができる。例えば、上記実施形態で例示された構成などは、液滴を着弾させて付与する媒体が、用紙以外の媒体（記録媒体、転写材、記録紙）である液滴吐出装置の場合も同様に適用することができる。また、液滴を着弾させて付与する媒体が、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体である液滴吐出装置の場合も同様に適用することができる。また、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与する装置だけでなく、文字等の意味を持たないパターンを媒体に付与する（単に液滴を吐出する）装置にも適用することができる。また、パターニング用の液体レジストを吐出して被着弾媒体上に着弾させる装置にも適用することができる。また、遺伝子分析試料（ＤＮＡ試料）を吐出して被着弾媒体上に着弾させる液滴吐出装置や、三次元造型用の液滴吐出装置などにも適用することができる。また、上記実施形態に係る画像形成装置には、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
所定の方向に搬送される用紙Ｗ等の液滴吐出対象物の搬送方向と直交する幅方向に延在し、前記幅方向に移動可能に構成されたプリントヘッドユニットＨ２等の液滴吐出ヘッドと、幅方向に液滴吐出ヘッドを移動させるアクチュエータＡ２等のヘッド駆動手段と、所定の初期基準位置に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドの前記幅方向の位置をずらして調整するようにヘッド駆動手段を制御するコントローラ２４２等の制御手段と、を備えた第１，第２のインクジェットプリンタ１０２ａ，１０２ｂ等の液滴吐出装置であって、制御手段は、初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが、その液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲の一部分に設定された前記初期駆動動作を実行可能な所定の通常移動範囲から外れて位置しているとき、初期駆動動作に先だって液滴吐出ヘッドを通常移動範囲内に移動させるようにヘッド駆動手段を制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが何らかの理由により初期設定動作を実行可能な通常移動範囲から外れた位置にあるとき、初期駆動動作に先だって液滴吐出ヘッドを通常移動範囲内に移動させる。このように通常移動範囲に移動した液滴吐出ヘッドについて初期駆動動作を実行し、液滴吐出ヘッドを初期基準位置に確実に位置決めすることができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記制御手段は、液滴吐出ヘッドが通常移動範囲から外れていることによって発生する異常ステータスの有無を検知し、その異常ステータスの発生を検知したときに、液滴吐出ヘッドを通常移動範囲に移動させるように制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、異常ステータスの有無を検知するという簡易な動作で、液滴吐出ヘッドが通常移動範囲から外れているか否かを容易に判断できる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又は態様Ｂにおいて、前記所定設定動作時における液滴吐出ヘッドを通常移動範囲に移動させるときの動作時間を計測するタイマ２２４等の計時手段を更に備え、制御手段は、計時手段で計測した動作時間が予め設定した所定の目標時間Ｔ１を経過したときに、液滴吐出ヘッドを通常移動範囲に移動させる移動動作を停止するようにヘッド駆動手段を制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ヘッド駆動手段は所定の目標時間Ｔ１だけ液滴吐出ヘッドを移動させる。これにより、必要以上に液滴吐出ヘッドを移動させることがなく、液滴吐出ヘッドを通常移動範囲に復帰させる復帰時間を短縮することができる。また、液滴吐出ヘッド等が何らかの機械的なトラブルが生じている場合に、液滴吐出ヘッド等の損傷の発生を抑えることができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｃにおいて、前記目標時間Ｔ１は、当該液滴吐出装置について予め評価されＲＡＭ２２３等の記憶手段に記憶されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドの初期駆動動作時に、予め評価して得られた最適な目標時間Ｔ１だけ液滴吐出ヘッドを移動させることができる。従って、１回の初期駆動動作で液滴吐出ヘッドを通常移動範囲内に移動できるとともに、必要以上に液滴吐出ヘッドを動作させないことで通常移動範囲への復帰動作時間を短くすることが可能となる。
（態様Ｅ）
上記態様Ｃ又は態様Ｄにおいて、前記制御手段は、液滴吐出ヘッドの移動動作を停止したときに、液滴吐出ヘッドが通常移動範囲内に位置していないとき、初期駆動動作を中止するように制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッド等が何らかの機械的なトラブルが生じている場合に、液滴吐出ヘッド等の損傷を最小限に抑えることができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ｅにおいて、前記初期駆動動作が中止されたことを報知する報知手段を更に備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、前記初期駆動動作が中止された異常の発生をユーザやオペレータに知らせることができる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至態様Ｆのいずれかにおいて、液滴吐出対象物の搬送方向における液滴吐出ヘッドの上流側で液滴吐出対象物の幅方向の位置を検知するエッジセンサＳ２等の対象物位置検出手段を更に備え、前記制御手段は、対象物位置検出手段の検出結果に基づいて、液滴吐出ヘッドの初期基準位置に対する位置を調整するようにヘッド駆動手段を制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出対象物の幅方向の位置が変動する場合に、その液滴吐出対象物の幅方向における位置と液滴の付着位置とをずれを抑制することができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ｇにおいて、プリント液滴吐出ヘッドＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４等の液滴吐出ヘッドは対象物の搬送方向に複数配置され、エッジセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４等の位置検出手段は、搬送方向における複数の液滴吐出ヘッドそれぞれの上流側で対象物の前記幅方向の位置を検出するように複数設けられ、アクチュエータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４等のヘッド駆動手段は、複数の液滴吐出ヘッドのうちすべての液滴吐出ヘッド、又は搬送方向の最上流側の液滴吐出ヘッド以外の液滴吐出ヘッドについて設けられ、前記制御手段は、複数の位置検出手段の検出結果に基づいて、対象物の蛇行量を判断し、複数の液滴吐出ヘッドのうち少なくとも最上流側の液滴吐出ヘッド以外の液滴吐出ヘッドについて初期基準位置に対する位置を調整するようにヘッド駆動手段を制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数の液滴吐出ヘッドに対向する位置を通過するように対象物が搬送されているときに蛇行している場合に、その蛇行に起因した対象物の幅方向における液滴の付着位置が複数の液滴吐出ヘッド間でずれるのを抑制することができる。
（態様Ｉ）
上記態様Ａ乃至態様Ｈのいずれかにおいて、前記液滴吐出ヘッドが前記通常移動範囲の両端それぞれに到達したことを検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記液滴吐出ヘッドが前記通常移動範囲から外れて位置しているか否かを判断し、前記初期駆動動作を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドが通常移動範囲から外れて位置しているか否かをより精度よく判断できるとともに、前記初期駆動動作をより確実に実行することができる。
（態様Ｊ）
画像形成用の液滴が選択的に付着されることで画像が形成される用紙Ｗ等の記録媒体を搬送する搬送手段と、所定方向に搬送されている前記記録媒体に画像形成用の液滴を吐出して画像形成を形成するように前記記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に延在し、前記幅方向に移動可能に構成されたプリントヘッドユニットＨ２等の液滴吐出ヘッドと、前記幅方向に前記液滴吐出ヘッドを移動させるアクチュエータＡ２等のヘッド駆動手段と、所定の初期基準位置に位置決めされた液滴吐出ヘッドの幅方向の位置を調整するようにヘッド駆動手段を制御する制御手段とを備えた第１，第２のインクジェットプリンタ１０２ａ、１０２ｂ等の画像形成装置であって、前記制御手段として、上記態様Ａ乃至態様Ｉのいずれかのコントローラ２４２等の制御手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の液滴吐出ヘッドが何らかの理由で初期駆動動作を実行できる所定の通常移動範囲から外れた位置にある場合でも、液滴吐出ヘッドを初期基準位置に確実に位置決めすることができる。

１ インクジェット印刷システム
２１ ボールネジ
２２ スライダ
２３ サーボモータ
２３ａ エンコーダ
２４ 第１のリミットスイッチ（モータ側）
２５ 第２のリミットスイッチ（反モータ側）
１０２ａ，１０２ｂ インクジェットプリンタ
２１０ ＡＰＰ制御部
２２０ マイコン部
２２３ ＲＡＭ
２２４ タイマ
２３０ 速度検出回路
２４０ アクチュエータ制御部
２４２，２４３，２４４ コントローラ
２５０ センサ制御部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ アクチュエータ
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ プリントヘッドユニット
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ エッジセンサ

特開２０１１−１３６５２６号公報

Claims (10)

1. 所定の方向に搬送される液滴吐出対象物の搬送方向と直交する幅方向に延在し、前記幅方向に移動可能に構成された液滴吐出ヘッドと、
   前記幅方向に前記液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド駆動手段と、
   所定の初期基準位置に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドの前記幅方向の位置をずらして調整するように前記ヘッド駆動手段を制御する制御手段と、を備えた液滴吐出装置であって、
   前記制御手段は、前記初期基準位置に位置決めする初期駆動動作を実行する前の前記液滴吐出ヘッドが、その液滴吐出ヘッドが移動可能な範囲の一部分に設定された前記初期駆動動作を実行可能な所定の通常移動範囲から外れて位置しているとき、前記初期駆動動作に先だって前記液滴吐出ヘッドを前記通常移動範囲内に移動させるように前記ヘッド駆動手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１の液滴吐出装置において、
   前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッドが前記通常移動範囲から外れていることによって発生する異常ステータスの有無を検知し、前記異常ステータスの発生を検知したときに、前記液滴吐出ヘッドを前記通常移動範囲内に移動させるように制御することを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１又は２の液滴吐出装置において、
   前記所定設定動作時における前記液滴吐出ヘッドを前記通常移動範囲内に移動させるときの動作時間を計測する計時手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記計時手段で計測した動作時間が予め設定した所定の目標時間を経過したときに、前記液滴吐出ヘッドを前記通常移動範囲内に移動させる移動動作を停止するように前記ヘッド駆動手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項３の液滴吐出装置において、
   前記目標時間は、当該液滴吐出装置について予め評価され記憶手段に記憶されていることを特徴とする液滴吐出装置。
5. 請求項３又は４の液滴吐出装置において、
   前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッドの移動動作を停止したときに、該液滴吐出ヘッドが前記通常移動範囲内に位置していないとき、前記初期駆動動作を中止するように制御することを特徴とする液滴吐出装置。
6. 請求項５の液滴吐出装置において、
   前記初期駆動動作が中止されたことを報知する報知手段を更に備えることを特徴とする液滴吐出装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかの液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出対象物の搬送方向における前記液滴吐出ヘッドの上流側で前記液滴吐出対象物の前記幅方向の位置を検知する対象物位置検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記対象物位置検出手段の検出結果に基づいて、前記液滴吐出ヘッドの初期基準位置に対する位置を調整するように前記ヘッド駆動手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項７の液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドは前記対象物の搬送方向に複数配置され、
   前記対象物位置検出手段は、前記搬送方向における前記複数の液滴吐出ヘッドそれぞれの上流側で前記対象物の前記幅方向の位置を検出するように複数設けられ、
   前記ヘッド駆動手段は、前記複数の液滴吐出ヘッドのうちすべての液滴吐出ヘッド、又は前記搬送方向の最上流側の液滴吐出ヘッド以外の液滴吐出ヘッドについて設けられ、
   前記制御手段は、前記複数の対象物位置検出手段の検出結果に基づいて、前記対象物の蛇行量を判断し、前記複数の液滴吐出ヘッドのうち少なくとも前記最上流側の液滴吐出ヘッド以外の液滴吐出ヘッドについて前記初期基準位置に対する位置を調整するように前記ヘッド駆動手段を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかの液滴吐出装置において、
   前記通常移動範囲における前記液滴吐出ヘッドの移動限界位置を検知する検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記液滴吐出ヘッドが前記通常移動範囲から外れて位置しているか否かを判断し、前記初期駆動動作を実行することを特徴とする液滴吐出装置。
10. 画像形成用の液滴が選択的に付着されることで画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段と、
    所定方向に搬送されている前記記録媒体に画像形成用の液滴を吐出して画像形成を形成するように前記記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に延在し、前記幅方向の位置をずらすように移動可能に構成された液滴吐出ヘッドと、
    前記幅方向に前記液滴吐出ヘッドを移動させるヘッド駆動手段と、
    所定の初期基準位置に位置決めされた前記液滴吐出ヘッドの前記幅方向の位置をずらして調整するように前記ヘッド駆動手段を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
    前記制御手段として、請求項１乃至９のいずれかの制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。