JP2017154380A - 自走式印刷装置、印刷システムおよび印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被印刷面が理想的にフラットな平面ではない場合であっても、安定して印刷ができる自走式印刷装置を提供する。【解決手段】自走式印刷装置１００は、転写媒体を有する転写部１２と、転写媒体に画像を形成する画像形成部１１と、を備え、転写部１２は、転写媒体を第１方向に沿って回転移動させることで、転写媒体に形成された画像を被印刷面２に転写させながら、自走式印刷装置１００を第１方向に移動させる。【選択図】図２

Description

本発明は、自走式印刷装置、印刷システムおよび印刷方法に関する。

自走式印刷装置として、例えば、特許文献１には、記録紙（印刷媒体）に対するプリンター本体の位置を検出するための位置検出手段と、プリンター本体を、記録紙上を任意の方向に移動させる移動手段とを具備する自走式プリンターが記載されている。

特開平５−２５４１８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自走式プリンターは、平面状の記録紙に対する印字を対象としているため、自走範囲において、記録紙と印字ヘッドとの距離が変動する領域がある場合においては、記録品質が低下してしまったり、印字ヘッドが破損してしまったりすることがあるという課題があった。
自走式の印刷装置は、自走可能な範囲において印刷が可能であるため、印刷媒体の大きさが限定される固定式の印刷装置に比較して広大な面積に対する印刷が可能である。そのため、例えば、床に広げた印刷媒体に印刷を行う用途ばかりでなく、床に直接印刷を行うような用途への利用も想定される。そのような場合には、必ずしも床面が理想的にフラットな状態ではないことがあるため、印刷用のヘッドが、床に置かれた印刷媒体や床に接触して破損してしまったり、印刷媒体との距離が離れて、所望の画像が印刷できない部分が発生してしまったりするなどの課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。

［適用例１］ 本適用例に係る自走式印刷装置は、転写媒体を有する転写部と、前記転写媒体に画像を形成する画像形成部と、を備えた自走式印刷装置であって、前記転写部は、前記転写媒体を第１方向に沿って回転移動させることで、前記転写媒体に形成された前記画像を被印刷面に転写させながら、前記自走式印刷装置を前記第１方向に移動させることを特徴とする。

本適用例によれば、自走式印刷装置において、被印刷面が理想的な平面ではない場合においても、画像形成部の構成を変えることなく、転写部を被印刷面に沿わせて移動可能とすることによって、安定して印刷することが可能となる。また、転写部が、転写媒体に形成された画像を被印刷面に転写させながら、自走式印刷装置を第１方向に移動させる構成であるため、第１方向に沿って回転移動する転写媒体を、第１方向に自走するための駆動装置の一部として活用することができる。

［適用例２］ 上記適用例に係る自走式印刷装置において、前記転写部において前記被印刷面と当接する当接面を、前記被印刷面に押圧する押圧部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、押圧部で当接面を押圧することによって、被印刷面が理想的な平面ではない場合においても、画像を確実に被印刷面に転写することができる。

［適用例３］ 上記適用例に係る自走式印刷装置において、前記自走式印刷装置を前記第１方向と交差する第２方向に移動させる副移動部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、自走式印刷装置を、第１方向と第２方向が含まれる面内で自走させながら、同面上に印刷を行うことができる。

［適用例４］ 上記適用例に係る自走式印刷装置において、前記転写部は、前記副移動部が前記自走式印刷装置を前記第２方向に移動させるときに、前記被印刷面から離間されることを特徴とする。

本適用例によれば、副移動部が自走式印刷装置を第２方向に移動させるときに、転写部に形成された画像が被印刷面に付いてしまうことを抑制することができる。

［適用例５］ 上記適用例に係る自走式印刷装置において、前記画像の形成に用いるインクを貯留する貯留部を備え、前記貯留部に貯留される前記インクが所定量を下回ったときに、前記インクを補充するための所定位置に移動することを特徴とする。

本適用例によれば、貯留部に貯留されるインクが所定量を下回ったときに、インクを補充するための所定位置に移動することにより、インクの補充を確実にまた簡便に行うことができる。その結果、インクを途切れさせることなく印刷を継続することができる。

［適用例６］ 本適用例に係る印刷システムは、上記適用例に係る自走式印刷装置と、前記自走式印刷装置に前記インクを供給するインク供給装置と、を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、自走式印刷装置は、インク供給装置からのインクの供給を受けることによって、より広い範囲に印刷を行うことができる。

［適用例７］ 上記適用例に係る印刷システムにおいて、前記インク供給装置が、前記自走式印刷装置の移動に追随して移動することを特徴とする。

本適用例によれば、インク供給装置が、自走式印刷装置の移動に追随して移動するため、自走式印刷装置は、より広い範囲に継続的に印刷をおこなうことができる。また、自走式印刷装置にインクを供給するために、自走式印刷装置を停止させたり、インク供給場所へ移動させたりすることに要する時間を短縮することができる。

［適用例８］ 本適用例に係る印刷方法は、上記適用例に係る自走式印刷装置、あるいは、上記適用例に係る印刷システムを用いて印刷を行うことを特徴とする。

本適用例によれば、自走式印刷装置が自走できる広い平面（被印刷面）に印刷を行うことができる。また、自走しながら印刷を行う被印刷面が理想的な平面ではない場合においても、安定して印刷を行うことができる。

実施形態１に係る自走式印刷装置を用いた印刷システムの構成図 自走式印刷装置の構成を示す模式図 球体の回転機構を説明するための側面図 自走式印刷装置の印刷走行および副移動を説明する平面図 制御部の構成を示すブロック図 インク供給装置の構成を示す模式図 インク供給装置の制御部の構成を示すブロック図 実施形態２に係る自走式印刷装置の構成を示す模式図 実施形態３に係る自走式印刷装置の構成を示す模式図 転写部の変形例を示す概念図 転写部の変形例を示す概念図 転写部の変形例を示す概念図 変形例４に係る自走式印刷装置の構成を示す模式図 インク供給装置から自走式印刷装置にインクを供給する方法の変形例を示す模式図

以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、Ｚ軸方向が上下方向、＋Ｚ方向が上方向、Ｙ軸方向が前後方向、＋Ｙ方向が手前方向、Ｘ軸方向が左右方向、＋Ｘ方向が左方向、Ｘ―Ｙ平面が水平面としている。

（実施形態１）
＜印刷システム＞
図１は、実施形態１に係る自走式印刷装置１００を用いた印刷システム１の構成図である。
印刷システム１は、自走式印刷装置１００を被印刷面２上で走行させながら被印刷面２に印刷を行う印刷システムであり、自走式印刷装置１００、インク供給装置２００、制御装置３００などから構成される。

自走式印刷装置１００は、制御装置３００の無線制御に基づき、被印刷面２上を第１方向（図１に示すＸ軸方向）に移動（自走）しながら、被印刷面２に画像を印刷する印刷走行と、第１方向と交差する（理想的には直交する）方向の第２方向（図１に示す＋Ｙ方向）に移動する副移動とを繰り返しながら、被印刷面２に画像Ａを印刷する。

インク供給装置２００は、自走式印刷装置１００の移動に追随し、自走式印刷装置１００の副移動と同期して第２方向に移動しながら、必要に応じ、自走式印刷装置１００に画像の形成に用いるインクを供給する。
被印刷面２は、例えば、床に置かれた、あるいは接着された印刷用紙の印刷面であり、また、例えば、直接床に印刷を行う場合には、床面である。

制御装置３００は、パーソナルコンピューター３０１、通信部３０２などから構成される。
パーソナルコンピューター３０１は、自走式印刷装置１００に印刷を実行させるための印刷データを生成し、通信部３０２を通じて自走式印刷装置１００に送信する。また、パーソナルコンピューター３０１は、通信部３０２を介して、自走式印刷装置１００およびインク供給装置２００の状態情報（位置情報や可動状況の情報）の授受を行うことが出来る。

＜自走式印刷装置＞
図２は、自走式印刷装置１００の構成を示す模式図である。
自走式印刷装置１００は、印刷部１０、移動部２０、「貯留部」としてのインクタンク３０、位置検出部４０、制御部５０、本体６０などから構成されている。

印刷部１０は、画像形成部１１、転写部１２などから構成されている。
画像形成部１１は、インクヘッド１１ｈにより構成され、プラテン１１ｐを具備している。
インクヘッド１１ｈは、転写部１２が備える「転写媒体」としての転写ベルト１３にインクを付与する部分であり、インクタンク３０から供給されるインクを吐出する複数のノズルを有している。この複数のノズルの先端は、ノズルプレート１１ａに開口している。ノズルプレート１１ａは、本体６０の奥行（Ｙ軸方向の長さ）より短い長さでＹ軸方向に延在し、ノズルは、ノズルプレート１１ａにおいて、Ｙ軸方向に並ぶ複数のノズル列として構成されている。まとめると、自走式印刷装置１００は、転写媒体に画像を形成する画像形成部１１を備えている。本実施形態において、画像形成部１１は、インクを付与することで転写媒体に画像を形成する構成としたが、トナーを付着させることで転写媒体に画像を形成する構成としてもよい。

インクを吐出する方式としては、好適例としてピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室（インクヘッド１１ｈが備えている）に貯留されたインクに圧電素子（ピエゾ素子）により記録情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通するノズルからインクを噴射する方式である。
なお、インクを吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、転写ベルト１３上にドット群を形成する他の方式であってもよい。例えば、ノズルとノズルの前方に置いた加速電極間の強電界でノズルからインクを液滴状に連続噴射させ、インク滴が飛翔する間に偏向電極から印刷情報信号を与えて印刷する方式、またはインク滴を偏向することなく印刷情報信号に対応して噴射させる方式（静電吸引方式）、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを印刷情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し印刷する方式（サーマルジェット方式）などであってもよい。

プラテン１１ｐは、インクヘッド１１ｈの下側に、ノズルプレート１１ａと所定の距離をおいて対向するように配置される平板であり、ノズルプレート１１ａとプラテン１１ｐ上を移動する転写ベルト１３との距離を規定する。

転写部１２は、「転写媒体」としての転写ベルト１３、１対のローラー１４、押圧部１５、クリーニング部１９などから構成される。つまり、自走式印刷装置１００は、転写媒体を有する転写部１２を備えている。押圧部１５は、押圧ローラー１６、押圧機構１７などから構成される。
転写ベルト１３は、ローラー１４、押圧ローラー１６に懸架される「無端ベルト」であり、被印刷面２に当接しながら第１方向に沿って回転移動する「転がり部」に相当する。転写ベルト１３のＹ軸方向の幅は、ノズルプレート１１ａよりやや長い幅を有している。
１対のローラー１４は、転写ベルト１３を、プラテン１１ｐ上において第１方向に架け渡している。ローラー１４の少なくとも一方を回転駆動することで、転写ベルト１３が回転する。

インクヘッド１１ｈは、印刷データに基づく制御部５０の制御によって、回転する転写ベルト１３の転写面（被印刷面２に当接する当接面）にインクを付与する。つまり、転写ベルト１３の転写面には、印刷する画像の鏡像の一部（インクヘッド１１ｈの幅でＸ軸方向にスライスされた画像）が順次形成される。
なお、往復する印刷走行によって発生する画像のバンディングを抑制するために、往復する印刷走行に重なる領域を設ける場合には、重ね合わせて完成する画像が、対応する転写ベルト１３の転写面の位置に形成される。

押圧ローラー１６は、押圧機構１７によって転写ベルト１３のインクが付与された転写面を被印刷面２に当接させ押圧する。まとめると、自走式印刷装置１００は、転写部１２において被印刷面２と当接する当接面を、被印刷面２に押圧する押圧部１５を備えている。
つまり、自走式印刷装置１００は、転写ベルト１３のインクが付与された当接面を押圧部１５によって被印刷面２に押圧しながら当接させ、転写ベルト１３を第１方向に沿って回転移動することで、被印刷面２に印刷を行いながら走行する。別な言い方をすれば、転写部１２は、転写媒体を第１方向に沿って回転移動させることで、転写媒体に形成された画像を被印刷面２に転写させながら、自走式印刷装置１００を第１方向に移動させる。
本実施形態では、転写ベルト１３のインクが付与された当接面が、実質的に印刷が行われる「印刷部の下面」に相当する。
なお、転写ベルト１３に非伸縮性の素材を使用する場合には、転写ベルト１３の押圧の度合いに応じて、ローラー１４の間隔が変動する構成となっている。
また、転写ベルト１３の張力を調整するための張力調整部を設ける構成としてもよい。張力調整部は、転写ベルト１３の内側に接する接触部材を有し、接触部材を可動させることで、転写ベルト１３の張力を調整する。

クリーニング部１９は、転写が完了した当接面に残ったインクをクリーニングする部分である。転写ベルト１３の回転方向により、押圧ローラー１６の下流側（転写ベルト１３が被印刷面２に当接して転写する位置の下流側）に位置するクリーニング部１９が機能する。具体的には、自走式印刷装置１００が＋Ｘ方向に走行するとき（押圧ローラー１６が図２の紙面において反時計回りに回転するとき）、−Ｘ側に位置するクリーニング部１９が使用される。また、自走式印刷装置１００が−Ｘ方向に走行するとき（押圧ローラー１６が図２の紙面において時計回りに回転するとき）、＋Ｘ側に位置するクリーニング部１９が使用される。つまり、自走式印刷装置１００の走行方向における下流側に位置するクリーニング部１９が使用されることとなる。

インクを転写して印刷する方式としては、例えば、昇華転写方式が利用できる。昇華転写を可能とするため、押圧ローラー１６はヒーターを備え、転写領域の加熱を行うことができる。

移動部２０は、自走式印刷装置１００を被印刷面２上で走行（移動）させるための球体２１および、球体２１を支持し回転駆動させる駆動ユニット２５などにより構成されている。
図３は、球体２１の回転機構を説明するための側面図である。
駆動ユニット２５は、球体２１を回転可能に支持するベアリング２２、球体２１を回転駆動するローラー２３ｘ，２３ｙなどを備えている。
球体２１は、ベアリング２２を介して回転可能に駆動ユニット２５に支持される。駆動ユニット２５は、本体６０の４隅に配置されている。球体２１は、ローラー２３ｘ，２３ｙを当接して回転駆動することにより回転する。球体２１にローラー２３ｘを当接させて回転させることにより、自走式印刷装置１００をローラー２３ｘの回転軸と交差する方向に沿って走行させるように付勢し、ローラー２３ｙを当接させて回転させることによりローラー２３ｙの回転軸と交差する方向に沿って走行させるように付勢する。

図４は、自走式印刷装置１００の印刷走行および副移動を説明する平面図である。図４には、本体６０の４隅に配置される球体２１を、それぞれ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとしている。ここで、「副移動」とは、自走式印刷装置１００が、第１方向と交差する第２方向に移動することである。
自走式印刷装置１００の印刷走行および副移動は、移動部２０によって行われる。つまり、移動部２０は、「副移動部」としての機能を合わせ持っている。言い換えれば、自走式印刷装置１００は、自走式印刷装置１００を第１方向と交差する第２方向に移動させる副移動部を備えている。
図４に矢印Ｘ１で示すように、自走式印刷装置１００は、印刷データに基づく制御部５０の制御によって、印刷を行いながら＋Ｘ方向に印刷走行し、＋Ｘ方向の印刷が完了したら、次に、矢印Ｙ１で示すように＋Ｙ方向に副移動する。副移動する際には、印刷は行わず、また、転写ベルト１３の当接面に付与されたインクが被印刷面２に付着するのを防ぐために、押圧機構１７は、押圧ローラー１６の押圧をやめ、当接面を被印刷面２から離間させる。つまり、転写部１２は、副移動部が自走式印刷装置を第２方向に移動させるときに、被印刷面２から離間される構成となっている。
副移動が完了すると、押圧機構１７は、再び押圧ローラー１６により転写ベルト１３の当接面を押圧し、矢印Ｘ２で示すように、自走式印刷装置１００は、印刷データに基づく制御部５０の制御によって、印刷を行いながら−Ｘ方向に印刷走行を行う。

自走式印刷装置１００の印刷走行では、球体２１が被印刷面２に当接しながら走行するため、印刷された画像上を走行した場合（例えば、インクの乾燥が充分に行われない場合など）に、印刷画像に対して影響を与えてしまうことがある。そのため、本実施形態では、インクヘッド１１ｈのＹ軸方向の幅および位置と、球体２１の配置とを、その影響が少なくなるように考慮している。具体的には、図４に示すように、矢印Ｘ１で示す印刷走行では、インクヘッド１１ｈに略等しい幅で行われる印刷に対し、球体２１ｃが印刷画像上を通らない配置にしている。つまり、図４に矢印Ｘ１で示す印刷走行では、球体２１ｄのみが被印刷面２に印刷された画像上を走行する。
同様に、図４に矢印Ｘ２で示す印刷走行では、球体２１ａのみが被印刷面２に印刷された画像上を走行する。

なお、走行における後輪の−Ｙ側の位置になる球体２１ａと２１ｄを印刷走行中に被印刷面２に当接させないように構成しても良い。具体的には、球体２１ａと２１ｄそれぞれの駆動ユニット２５をＺ軸方向に移動可能とすることにより、例えば、矢印Ｘ１で示す印刷走行では、球体２１ｄを浮かし、矢印Ｘ２で示す印刷走行では、球体２１ａを浮かす構成としても良い。このような構成であっても、自走式印刷装置１００は残る３つの球体２１により、姿勢を維持することが可能である。

図２に戻り、説明する。
インクタンク３０は、インクヘッド１１ｈに供給するインクを貯留する貯留部であり、インクタンク３０からインクヘッド１１ｈには、インクを供給する供給経路（図示省略）が設けられている。自走式印刷装置１００を、複数種類のインクを使用して印刷を行う印刷装置として構成する場合には、インクヘッド１１ｈ、インクタンク３０および供給経路をそれぞれインク種毎のセットとして個別に設ける。
インクタンク３０は、インクタンク３０に貯留するインクの量を検出する検出部（図示省略）を備えており、随時、制御部５０に通知する。

制御部５０は、インクタンク３０に貯留するインクの量が所定量を下回ったときに、インクを補充するための所定位置に自走式印刷装置１００を移動する制御を行う。
具体的には、例えば、図１に示す例では、自走式印刷装置１００が−Ｘ方向に移動して第１方向に並ぶインク供給装置２００に近接した際に、インクタンク３０に貯留するインクの量が所定量を下回ったことを検出していた場合には、制御部５０は、インク供給装置２００が有する連通管２０１を接続してインクを供給できる位置まで（−Ｘ方向に）、自走式印刷装置１００を移動させる。

位置検出部４０は、自走式印刷装置１００の位置、移動方向および移動距離を検出するための画像を取得する部分であり、画像センサーを用いて構成されている。画像センサーは、本体６０の下面、印刷部１０のＸ軸方向の左右位置において、被印刷面２の画像を取り込めるように設置されている。具体的には、画像センサーの有するカメラによって被印刷面２を撮像することで、被印刷面２の画像を取り込む。位置検出部４０は、画像センサーの取り込み画像をより鮮明とするために、光源を具備しても良い。

画像センサーが取り込んだ画像は、随時制御部５０に送られ、制御部５０は、画像処理により、自走式印刷装置１００の位置、移動方向および移動距離を認識する。具体的には、例えば、被印刷面２に基準となる線や点がある場合には、これを認識し、また例えば、用紙に印刷を行う場合には、紙端部の認識ができる。また被印刷面２に転写したインク（ドット）を認識することにより、印刷画像に対する位置の認識を行うことができる。これらの認識した画像の移動距離および移動方向を検出することで、自走式印刷装置１００の移動方向および移動距離が検知される。
制御部５０が検知した自走式印刷装置１００の位置、移動方向および移動距離などの情報は、制御部５０が備える通信機能により、制御装置３００に送信することができる。

図５は、制御部５０の構成を示すブロック図である。
制御部５０は、通信部５１、ＣＰＵ５２、メモリー５３、駆動制御部５４などを備え、自走式印刷装置１００全体の集中制御を行う。
通信部５１は、制御装置３００と自走式印刷装置１００（ＣＰＵ５２）との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ５２は、自走式印刷装置１００全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー５３は、ＣＰＵ５２が動作するプログラムを格納したり、必要な情報を記録したりする領域であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリーなどの記憶素子で構成される。

ＣＰＵ５２は、メモリー５３に格納されているプログラムや制御装置３００から送信される印刷データなどに従って、駆動制御部５４を、また、駆動制御部５４を介し、印刷部１０、移動部２０などを制御する。
また、上述したように、ＣＰＵ５２は、位置検出部４０が取得する画像に基づいて自走式印刷装置１００の位置、移動方向および移動距離を検知する。また、ＣＰＵ５２は、インクタンク３０から報知されるインクタンク３０に貯留するインクの量の情報に基づいて自走式印刷装置１００の移動制御を行う。
なお、位置検出部４０が取得する画像に基づいて自走式印刷装置１００の位置、移動方向および移動距離を検知する機能は、位置検出部４０にＣＰＵを備えることにより、位置検出部４０が行うようにしても良い。その場合には、位置検出部４０は、検知した結果をＣＰＵ５２に送信する。

本体６０は、図２に示すように、印刷部１０、移動部２０、インクタンク３０、位置検出部４０、制御部５０を１つの移動体として支持している。また、本体６０は、転写部１２が有する押圧機構１７を支持し、押圧機構１７を介して、押圧ローラー１６を印刷部１０から被印刷面２に向かう方向に移動可能に支持している。すなわち、本体６０は、被印刷面２に対向する印刷部１０の下面（転写ベルト１３のインクが付与された当接面）の位置と、被印刷面２に当接する移動部２０（球体２１）の接地部の位置とを、印刷部１０から被印刷面２に向かう方向において相対移動可能に支持している。

＜インク供給装置＞
図６は、インク供給装置２００の構成を示す模式図である。
インク供給装置２００は、自走式印刷装置１００にインクを供給するための、自走式のインク供給装置である。
インク供給装置２００は、移動部２２０、インクタンク２３０、位置検出部２４０、制御部２５０などから構成されている。

移動部２２０は、自走式印刷装置１００が備える移動部２０と同じ構成で良い。また、自走式印刷装置１００によって印刷された領域に、インク供給装置２００が立ち入らない構成の場合には、自走式印刷装置１００のように、球体２１ａと２１ｄそれぞれの駆動ユニット２５をＺ軸方向に移動可能とする構成を考慮する必要が無い。

インクタンク２３０は、自走式印刷装置１００が使用するインクを貯留する大型のタンクであり、インク供給部２３１を備えている。ここで、インク供給装置２００が備えるインクタンク２３０は、自走式印刷装置１００が備えるインクタンク３０よりも大型である。すなわち、インクタンク２３０が貯留可能なインクの量は、インクタンク３０が貯留可能なインクの量より多い。インク供給部２３１は、制御部２５０の制御に従い、インクタンク２３０に貯留されているインクを、連通管２０１を介して自走式印刷装置１００（インクタンク３０）に供給する送液機能を有している。
また、インクタンク２３０は、インクタンク２３０に貯留するインクの量を検出する検出部（図示省略）を備えており、随時、制御部２５０に通知する。

図７は、制御部２５０の構成を示すブロック図である。
制御部２５０は、通信部２５１、ＣＰＵ２５２、メモリー２５３、インク供給制御部２５５などを備え、インク供給装置２００全体の集中制御を行う。
通信部２５１は、制御装置３００とインク供給装置２００（ＣＰＵ５２）との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ２５２は、インク供給装置２００全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー２５３は、ＣＰＵ２５２が動作するプログラムを格納したり、必要な情報を記録したりする領域であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリーなどの記憶素子で構成される。

ＣＰＵ２５２は、メモリー２５３に格納されているプログラムや制御装置３００から送信されるコマンドなどに従って、インク供給制御部５５を、また、インク供給制御部５５を介し、インク供給部２３１、移動部２２０などを制御する。
また、ＣＰＵ２５２は、位置検出部２４０が取得する画像に基づいてインク供給装置２００の位置、移動方向および移動距離を検知する。また、ＣＰＵ２５２は、インクタンク２３０から報知されるインクタンク２３０に貯留するインクの量の情報を制御装置３００に通知する。

以上述べたように、本実施形態による自走式印刷装置、印刷システムおよび印刷方法によれば、以下の効果を得ることができる。
自走式印刷装置１００において、印刷するための手段を、転写ベルト１３に画像を形成する画像形成部１１と、転写ベルト１３に形成された画像を被印刷面２に転写する転写部１２（押圧部１５）とに分けて備えることにより、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、画像形成部１１の構成（つまりは、インクヘッド１１ｈとプラテン１１ｐとによる構成）を変えることなく、転写部１２の押圧ローラー１６を被印刷面２に沿わせて移動可能とすることによって、安定して印刷することが可能となる。

また、転写ベルト１３を無端ベルトで構成することにより、転写する部分を被印刷面２に沿わせて移動可能とする機構をより簡便に構築することができる。また、転写部１２が、インクが付与された転写ベルト１３の被印刷面２に当接する当接面を被印刷面２に押圧する押圧部１５を備えるため、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、無端ベルトに付与されたインクを確実に被印刷面２に転写することができる。

また、移動部２０は、第１方向と交差する第２方向に移動させる副移動部の機能を合わせ持つため自走式印刷装置１００を、第１方向と第２方向が含まれる面内で自走させながら、同面上に印刷を行うことができる。

また、自走式印刷装置１００が第２方向に移動する際に、転写ベルト１３の当接面が、被印刷面２から離れることにより、より容易に自走式印刷装置１００（本体６０）を移動させることができる。また、第２方向に移動する際に、転写ベルト１３の当接面に付与されたインクが被印刷面２に付いてしまうことを避けることができる。

また、インクタンク３０に貯留されるインクが所定量を下回ったときに、インクを補充するための所定位置に移動することにより、インクの補充を確実にまた簡便に行うことができる。その結果、インクを途切れさせることなく印刷を継続することができる。

また、印刷システム１は、自走式印刷装置１００と自走式印刷装置１００にインクを供給するインク供給装置２００とを備える。そのため、自走式印刷装置１００は、インク供給装置２００からのインクの供給を受けることによって、より広い範囲に印刷を行うことができる。また、自走式印刷装置１００は、自走しながら印刷を行う被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、安定して印刷を行うことができる。

また、インク供給装置２００が、自走式印刷装置１００の移動に追随して第２方向（図１に示す＋Ｙ方向）に移動するため、自走式印刷装置１００は、より広い範囲に継続的に印刷をおこなうことができる。また、自走式印刷装置１００にインクを供給するために、自走式印刷装置１００を停止させたり、インク供給場所へ移動させたりすることに要する時間を短縮することができる。

上述した実施形態における効果は、印刷システムとしての機器構成による効果として得られるが、印刷方法としての効果として捉えることもできる。すなわち、自走式印刷装置１００、あるいは、印刷システム１を用いて印刷を行うことを特徴とする印刷方法によれば、自走式印刷装置１００が自走できる広い平面（被印刷面）に印刷を行うことができる。また、自走しながら印刷を行う被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、安定して印刷を行うことができる。

なお、被印刷面２は、必ずしもＸ−Ｙ平面に沿った面である必要は無く、曲面であっても良い。また、自走式印刷装置が、自走式印刷装置１００とは異なり、被印刷面２に吸着して走行可能な構成の場合には、被印刷面２は、例えば、壁面や壁面に貼られた印刷用紙の印刷面であっても良い。その場合、例えば、第２方向は、−Ｚ方向となる。

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る自走式印刷装置１０１について説明する。なお、説明にあたり、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
図８は、自走式印刷装置１０１の構成を示す模式図である。
実施形態１では、転写部１２が備える「転写媒体」として、転写ベルト１３を用いた例で説明したが、実施形態２は、「転写媒体」として転写ローラー１８を用いていることを特徴としている。

自走式印刷装置１０１は、印刷部１０Ａ、移動部２０、インクタンク３０、位置検出部４０、制御部５０、本体６０などから構成されている。つまり、自走式印刷装置１０１は、印刷部１０Ａの構成が、自走式印刷装置１００の備える印刷部１０と異なる点、およびそれに伴い、印刷部１０Ａに対する制御部５０（駆動制御部５４）の制御が異なる点を除き、自走式印刷装置１００と同じである。

印刷部１０Ａは、画像形成部１１Ａ、転写部１２Ａなどから構成されている。
画像形成部１１Ａは、インクヘッド１１Ａｈにより構成されており、画像形成部１１とは異なり、プラテン１１ｐを具備していない。
インクヘッド１１Ａｈは、転写ローラー１８の外周面（被印刷面２に当接する当接面）にインクを吐出するように、ノズルプレート１１Ａａが、転写ローラー１８の外周面に沿う面で構成されている。

転写部１２Ａは、転写ローラー１８、クリーニング部１９などから構成される。
転写ローラー１８は、被印刷面２に転写しながら印刷を行う転写媒体であり、被印刷面２に当接しながら第１方向に沿って回転移動する「転がり部」に相当する。転写ローラー１８のＹ軸方向の幅は、転写ベルト１３と同等である。
転写ローラー１８は、回転可能に本体６０に支持され、本体６０からの荷重によって転写ローラー１８の外周面が被印刷面２に押圧されて当接する。転写ローラー１８は、本体６０の移動に伴って第１方向に沿って回転移動するが、移動部２０の駆動に同期して転写ローラー１８を回転させる駆動部を伴っても良い。

自走式印刷装置１０１は、転写ローラー１８のインクが付与された当接面を被印刷面２に押圧しながら当接させ、転写ローラー１８を第１方向に沿って回転移動することで、被印刷面２に印刷を行いながら走行する。

転写ローラー１８は、ゴムなどの弾性体を含み構成されており、Ｚ軸方向の押圧に対応して変形しながら印刷を行うことができる。より具体的に説明すると、転写ローラー１８は、予め、移動部２０の球体２１が被印刷面２に設置する点が含まれる平面より所定の長さ低い位置までの転写ができる位置に取り付けられている。被印刷面２が理想的な平面ではない場合において、転写ローラー１８の移動に伴い転写ローラー１８のＺ軸方向の当接位置が上下した場合であっても、所定の範囲内であれば、本体６０からの荷重によって転写ローラー１８が変形することで、安定して印刷を行うことができる。

クリーニング部１９は、転写が完了した当接面に残ったインクをクリーニングする部分である。転写ローラー１８の回転方向により、転写ローラー１８が被印刷面２に当接して転写する位置の下流側に位置するクリーニング部１９が機能する。具体的には、自走式印刷装置１０１が＋Ｘ方向に走行するとき（押圧ローラー１６が図８の紙面において反時計回りに回転するとき）、−Ｘ側に位置するクリーニング部１９が使用される。また、自走式印刷装置１００が−Ｘ方向に走行するとき（押圧ローラー１６が図８の紙面において時計回りに回転するとき）、＋Ｘ側に位置するクリーニング部１９が使用される。つまり、自走式印刷装置１０１の走行方向における下流側に位置するクリーニング部１９が使用されることとなる。

自走式印刷装置１０１が副移動する際には、転写ローラー１８の当接面に付与されたインクが被印刷面２に付着するのを防ぐために、転写ローラー１８を被印刷面２から離間させる。転写ローラー１８を被印刷面２から離間させるための構成としては、４つの駆動ユニット２５を−Ｚ方向に移動させる昇降機構を備える構成としているが、例えば、印刷部１０Ａの全体を本体６０の内部に引き込む昇降機構を備える構成であっても良い。

制御部５０（駆動制御部５４）の制御が異なる点は、転写部１２Ａの構成が転写部１２と比較してシンプルになったことによるものである。例えば、押圧部１５の駆動制御やそれに伴うローラー１４の間隔制御などが不要となる。

本実施形態による自走式印刷装置１０１によれば、自走式印刷装置１００に比較してよりシンプルに印刷部を構成することができる。

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る自走式印刷装置１０２について説明する。なお、説明にあたり、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
図９は、自走式印刷装置１０２の構成を示す模式図である。
実施形態１，２は、転写媒体を用いて印刷を行う構成例を説明したが、実施形態３は、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、転写媒体を用いずに直接被印刷面２にインクを付与する方法において、安定して印刷ができるようにしている。

自走式印刷装置１０２は、印刷部７０、移動部２０、インクタンク３０、位置検出部４０、制御部５０、本体６０などから構成されている。つまり、自走式印刷装置１０２は、印刷部７０の構成が、自走式印刷装置１００の備える印刷部１０と異なる点、およびそれに伴い、印刷部７０に対する制御部５０（駆動制御部５４）の制御が異なる点を除き、自走式印刷装置１００と同じである。

印刷部７０は、画像形成部７１、画像形成部押圧部７２などから構成されている。
画像形成部７１は、インクヘッド１１ｈ、ヘッドベース７３、スペーサーボール７４などから構成されている。
画像形成部押圧部７２は、＋Ｚ側の基部が本体６０に支持され、−Ｚ側の押圧端部がヘッドベース７３の中央に連結されている。画像形成部押圧部７２は、基部から押圧端部に向かう方向（つまりは−Ｚ方向）にヘッドベース７３を押圧する。押圧には、例えば、バネなどの弾性体を利用している。
ヘッドベース７３は、インクヘッド１１ｈよりやや大きい（広い）平板であり、インクヘッド１１ｈの上側においてインクヘッド１１ｈを支持している。つまりインクヘッド１１ｈは、ヘッドベース７３の下面中央部に取り付けられている。

ヘッドベース７３は、その４隅にスペーサーボール７４を具備している。
スペーサーボール７４は、被印刷面２とインクヘッド１１ｈ（ノズルプレート１１ａ下面）とのギャップを一定に保つためのスペーサーであり、被印刷面２に当接しながら第１方向に沿って回転移動する「転がり部」に相当する。
画像形成部押圧部７２の−Ｚ側の押圧端部とヘッドベース７３との連結部は、図９に示すように被印刷面２に当接するスペーサーボール７４の動き（主としてＺ軸方向の動き）に合わせて自由回動するように連結されている。

すなわち、このような構成とすることにより、本体６０は、被印刷面２に対向する印刷部７０の下面（ノズルプレート１１ａ下面）の位置と、被印刷面２に当接する移動部２０（球体２１）の接地部の位置とを、印刷部７０から被印刷面２に向かう方向において相対移動可能に支持する。
印刷部７０をこのような構成とすることにより、被印刷面２が理想的な平面ではないことに起因して、スペーサーボール７４を介して、被印刷面２から＋Ｚ方向の応力を受けた場合に、画像形成部７１は、画像形成部押圧部７２が備えるバネなどの弾性体によって、画像形成部７１が被印刷面２に押圧されたまま、＋Ｚ方向に移動する。

インクヘッド１１ｈは、スペーサーボール７４によって一定に保たれたギャップだけ離れた被印刷面２にインクを吐出し、印刷データに基づいた印刷を行う。つまり、実施形態１，２では、転写媒体に対して鏡像を形成するようにインクを付与していたが、本実施形態では、実像を形成するようにインクを付与する。
実施形態１の場合と、制御部５０（駆動制御部５４）の制御が異なる点は、例えば、押圧部１５の駆動制御やそれに伴うローラー１４の間隔制御などが不要となる点や、実像を形成するように印刷部１０の制御をする点である。

本実施形態の構成によれば、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、印刷部７０が有するスペーサーボール７４を被印刷面２に当接させることで、当接したスペーサーボール７４の高さを基準として印刷部７０（ノズルプレート１１ａ下面）と被印刷面２との距離を一定に保つことができる。その結果、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、転写媒体を用いずに直接被印刷面２にインクを付与する方法において、安定して印刷ができるようになる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。

（変形例１）
図１０は、転写部１２の変形例を示す概念図である。
実施形態１では、図２に示すように、押圧ローラー１６が押圧機構１７によってＺ軸方向に移動可能であると説明したが、押圧機構１７および押圧機構１７に押圧され支持される押圧ローラー１６の位置や、押圧機構１７が押圧ローラー１６を押圧する方向を可変とする構成であっても良い。このように構成することで、図１０に示すように、転写ベルト１３が被印刷面２に当接して印刷を行う場所をＸ軸上で移動させることができる。その結果、例えば、自走式印刷装置１００の印刷走行における進行方向側に押圧ローラー１６を移動させることで、より広い範囲に（例えば、室内の床のコーナー領域において、より壁に近い領域に）印刷を行うことができる。

（変形例２）
図１１は、転写部１２の変形のもう１つの例を示す概念図である。
実施形態１では、図２に示すように、転写ベルト１３を画像形成部１１に懸架するためのローラー１４と、被印刷面２に押圧するための押圧ローラー１６とを個別に設けたが、図１１に示すように、ローラー１４の対を回転移動可能とすることにより、ローラー１４が、転写ベルト１３を被印刷面２に押圧する構成であっても良い。ローラー１４は、転写ベルト１３を画像形成部１１に対して懸架する機能を有するため、画像形成部１１もローラー１４の対の回転移動と共に回転するように構成している。
この構成によれば、押圧によって、転写ベルト１３のテンションが変動することがなく、また、転写ベルト１３に非伸縮性の部材を用いた場合であっても、より簡便に無端ベルトによる転写機構を構成することができる。

（変形例３）
図１２は、転写部１２の変形のもう１つの例を示す概念図である。
実施形態１では、図２に示すように、押圧部１５が１つであったが、図１２に示すように、複数の押圧部１５を備える構成であっても良い。
この構成によれば、ローラー１４、あるいは押圧ローラー１６を回転駆動する駆動部を設けることで、移動部２０を備えることなく、自走する自走式印刷装置を構成することができる。

（変形例４）
図１３は、変形例４に係る自走式印刷装置１０３の構成を示す模式図である。
自走式印刷装置１０３は、移動部２０に、駆動ユニット２５をＺ軸方向に昇降させる昇降機構９０を備えることを特徴とする。
昇降機構９０の＋Ｚ側の基部が本体６０に支持され−Ｚ側の昇降端部が駆動ユニット２５に連結されている。
また、位置検出部４０は、被印刷面２との距離を検出するハイトセンサーの機能も有している。位置検出部４０が検出した被印刷面２との距離の情報を制御部５０に送信し、制御部５０は、本体６０の底面に固定されたインクヘッド１１ｈ（ノズルプレート１１ａ）と被印刷面２との距離が一定となるように、昇降機構９０を駆動制御する。
この構成によれば、被印刷面２が理想的な平面ではない場合においても、安定して印刷ができるようになる。

（変形例５）
図１４は、印刷システム１においてインク供給装置２００から自走式印刷装置１００にインクを供給する方法の変形例を示す模式図である。
実施形態１では、自走式印刷装置１００が−Ｘ方向に移動して第１方向に並ぶインク供給装置２００に近接した際に、インク供給装置２００が有する連通管２０１を接続して供給するとして説明したが、図１４に示すように、自走式印刷装置１００の可動範囲において接続される連通管２０２を介して供給する方法であっても良い。つまり、自走式印刷装置１００とインク供給装置２００とが、印刷中は常に連通管２０２で接続されている構成であってもよい。

１…印刷システム、２…被印刷面、１０…印刷部、１１…画像形成部、１１ａ…ノズルプレート、１１ｈ…インクヘッド、１１ｐ…プラテン、１２…転写部、１３…転写ベルト、１４…ローラー、１５…押圧部、１６…押圧ローラー、１７…押圧機構、１８…転写ローラー、１９…クリーニング部、２０…移動部、２１…球体、２２…ベアリング、２３ｘ…ローラー、２３ｙ…ローラー、２５…駆動ユニット、３０…インクタンク、４０…位置検出部、５０…制御部、５１…通信部、５２…ＣＰＵ、５３…メモリー、５４…駆動制御部、５５…インク供給制御部、６０…本体、７０…印刷部、７１…画像形成部、７２…画像形成部押圧部、７３…ヘッドベース、７４…スペーサーボール、９０…昇降機構、１００…自走式印刷装置、２００…インク供給装置、２０１…連通管、２２０…移動部、２３０…インクタンク、２３１…インク供給部、２４０…位置検出部、２５０…制御部、２５１…通信部、２５２…ＣＰＵ、２５３…メモリー、３００…制御装置、３０１…パーソナルコンピューター、３０２…通信部。

Claims (8)

1. 転写媒体を有する転写部と、
   前記転写媒体に画像を形成する画像形成部と、を備えた自走式印刷装置であって、
   前記転写部は、前記転写媒体を第１方向に沿って回転移動させることで、前記転写媒体に形成された前記画像を被印刷面に転写させながら、前記自走式印刷装置を前記第１方向に移動させることを特徴とする自走式印刷装置。
2. 請求項１に記載の自走式印刷装置であって、
   前記転写部において前記被印刷面と当接する当接面を、前記被印刷面に押圧する押圧部を備えることを特徴とする自走式印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自走式印刷装置であって、
   前記自走式印刷装置を前記第１方向と交差する第２方向に移動させる副移動部を備えることを特徴とする自走式印刷装置。
4. 請求項３に記載の自走式印刷装置であって、
   前記転写部は、前記副移動部が前記自走式印刷装置を前記第２方向に移動させるときに、前記被印刷面から離間されることを特徴とする自走式印刷装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自走式印刷装置であって、
   前記画像の形成に用いるインクを貯留する貯留部を備え、
   前記貯留部に貯留される前記インクが所定量を下回ったときに、前記インクを補充するための所定位置に移動することを特徴とする自走式印刷装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の自走式印刷装置と、
   前記自走式印刷装置に前記インクを供給するインク供給装置と、を備えることを特徴とする印刷システム。
7. 請求項６に記載の印刷システムであって、
   前記インク供給装置が、前記自走式印刷装置の移動に追随して移動することを特徴とする印刷システム。
8. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の自走式印刷装置、あるいは、請求項６または請求項７に記載の印刷システムを用いて印刷を行うことを特徴とする印刷方法。

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