CN103847260B - 印刷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种正确检测印刷介质的翘起并有效抑制印刷头相对于印刷介质的被印刷面的摩擦和碰撞的印刷装置。具备:位置检测部,其具有由光阑(53)或透镜构成的光学元件、光源(52)及受光元件(54),且从光源(52)向被印刷面(PS)照射光(L1),并使在印刷面(PS)上反射的反射光中的扩散反射光(L3)穿过光学元件而入射至受光元件(54),从而从受光元件(54)输出与来自光源(52)的光(L1)发生反射的被印刷面(PS)的位置相关的位置信息;控制器,其在根据从受光元件(54)输出的位置信息来检测印刷介质(P)的翘起时,使滑架(36)的移动停止,含有光学元件及受光元件(54)的假想平面(VP)处于相对于被印刷面(PS)的法线而倾斜的状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过使搭载有印刷单元的滑架在主扫描方向上进行移动,从而在于副扫描方向上被输送的印刷介质的被印刷面上形成图像的印刷装置。
背景技术
作为这种印刷装置的代表例,已知有喷墨方式的印刷装置。在该印刷装置中,在相对于印刷介质的输送方向、即所谓的副扫描方向而正交的主扫描方向上,印刷头等的印刷单元在从印刷介质表面(被印刷面)向上方分离的位置处移动的同时,朝向印刷介质表面喷出墨滴,并且印刷介质在副扫描方向上被依次被输送。如此,相对于印刷介质印刷了图像和文字等。
在该印刷装置中,存在因印刷介质的输送中的输送偏差而在该印刷介质上产生褶皱的情况。另外,存在如下的情况,即,因由印刷介质的油墨吸收和印刷介质的升温而引起的延伸等而使印刷介质产生起伏、即所谓的起皱的情况。如果发生这些现象,则印刷介质有时会部分翘起,并且在印刷动作中印刷头有时会与印刷介质表面发生摩擦或碰撞。
因此,为了抑制这样的问题,例如提出了专利文献1所记载的装置。在该装置中,设置有对印刷介质与印刷头之间的间隙(间隔)进行检测的传感器,当由该传感器检测的检测结果偏离了规定量时,判断为发生了印刷介质的翘起,并停止滑架的移动。由此,该装置抑制了印刷头相对于印刷介质表面的摩擦和碰撞。
但是,为了抑制印刷头的摩擦和碰撞,对印刷介质的翘起进行检测尤为重要。因此,一直以来,为了对印刷介质与印刷头之间的间隙进行检测,例如提出了专利文献2所记载的技术。在该专利文献2所记载的装置中,向印刷介质照射光并由线性传感器接受来自印刷介质表面的正反射光,且根据从该线性传感器的输出而对从印刷头到印刷介质的距离、即所谓的印刷介质距离进行计算。
然而,由于使用正反射光来求取印刷介质距离,因此存在如下的情况,即,基于被印刷面的表面状态、特别是在印刷介质上是否产生了翘起而使印刷介质产生倾斜,致使正反射的角度变化,从而难以计算正确的印刷介质距离。因此,当将专利文献2所记载的发明作为对印刷介质的翘起进行检测的单元而应用于专利文献1所记载的装置时,有可能无法避免印刷头相对于印刷介质表面(被印刷面)的摩擦和碰撞,或者即使在未发生摩擦和碰撞的情况下,滑架的移动也可能会停止,并且,存在无法充分地发挥对摩擦等的抑制效果的可能性。
专利文献1:日本特开平5-262019号公报(第[0035]段落)
专利文献2:日本特开2006-168138号公报(图12)
发明内容
本发明是鉴于上述课题而被完成的,其目的在于,提供一种能够正确地检测印刷介质的翘起,并能够有效地抑制印刷单元相对于印刷介质的被印刷面的摩擦和碰撞的印刷装置。
本发明所涉及的印刷装置的特征在于,通过使搭载有印刷单元的滑架在主扫描方向上进行移动,从而在于副扫描方向上被输送的印刷介质的被印刷面上形成图像,所述印刷装置具备:位置检测部,其具有由光阑或者透镜构成的光学元件、光源以及受光元件,且从光源照射光,并使在被印刷面上反射的反射光中的扩散反射光穿过光学元件而入射至受光元件,从而从受光元件输出与来自光源的光发生反射的被印刷面的位置相关的位置信息;控制器,当根据从受光元件输出的位置信息而对印刷介质的翘起进行检测时,所述控制器使滑架的移动停止,包含有光源、光学元件以及受光元件的假想平面处于相对于被印刷面的法线而倾斜的状态。
在以此方式构成的印刷装置中,在被印刷面上反射的反射光中的扩散反射光穿过光学元件而入射至受光元件。在此,在包含有光源、光学元件以及受光元件的假想平面以与被印刷面的法线平行的方式而配置的情况下,由于虽然当被印刷面被实施了印刷且印刷浓度上升时,扩散反射光减少,但是正反射光并不减少,因此当它们同时入射至受光元件时,正反射光的影响变大。另外,根据被印刷面的表面状态的不同,存在正反射光穿过光学元件而向受光元件入射的情况。相对于此,在本发明中,由于该假想平面相对于被印刷面的法线而倾斜,因此即使来自光源的光在被印刷面发生了翘起的程度下入射至该翘起部分,发生了正反射的正反射光也会始终向远离光学元件以及受光元件的方向前进。因此,无论被印刷面上有无翘起,都会防止正反射光向受光元件的入射,从而仅有扩散反射光入射至受光元件,由此能够正确地检测出到被印刷面为止的距离。并且,印刷介质距离的检测分辨率仅以与假想平面相对于被印刷面的法线而倾斜相对应的量而升高。当例如将倾斜角设为θ时,受光元件的分辨率成为乘以cosθ而得到的值,并且与将假想平面配置为与被印刷面的法线平行的情况相比,所述检测分辨率得到了提高。因此,不会受到印刷状态和被印刷面的表面状态的影响,能够以较高的分辨率求出印刷介质距离,并能够正确地检测印刷介质的翘起。其结果为,能够有效地抑制印刷单元相对于印刷介质的被印刷面的摩擦和碰撞。
在此,假想平面处于相对于被印刷面的法线而在副扫描方向上倾斜的状态。
另外,假想平面处于相对于被印刷面的法线而在主扫描方向上倾斜的状态。
而且,也可以以使来自光源的光在主扫描方向上远离印刷单元的位置处反射的方式将位置检测部安装于滑架上,由此,能够对被印刷面中在主扫描方向上位于滑架的前方的表面部位、即处于印刷前阶段的表面部位是否发生了翘起进行检测。如此,能够在印刷单元到达翘起部分前,开始进行滑架的移动停止。换言之,增大了滑架移动的停止所需的容许时间、即停止富余。其结果为,能够进一步有效地抑制印刷头的摩擦和碰撞。
在此,也可以被构成为,位置检测部具有壳体和遮光部件,其中,所述壳体对光学元件、光源以及受光元件进行收纳,所述遮光部件由相对于在被印刷面上反射的反射光中的正反射光而呈非透射性的材料构成,遮光部件从壳体起在正反射光的行进方向上延伸设置,并遮挡正反射光。如此,通过设置遮光部件,从而能够防止正反射光返回至壳体侧,并能够抑制杂散光发生。而且,遮光部件还能够抑制来自外部的光的影响。其结果为,能够更加正确地对印刷介质距离进行检测。
另外,当在正反射光所入射的遮光部件的入射面上设置反射防止部件时,能够通过反射防止部件来防止入射面上的正反射光的反射,并能够进一步抑制杂散光发生以及外光的影响,且能够更加正确地对印刷介质距离进行检测。
另外,为了正确地对印刷介质的翘起进行检测并恰当地停止滑架的移动,例如也可以被构成为,控制器具备:距离导出部,其根据从受光元件输出的位置信息而求出从印刷单元到被印刷面为止的印刷介质距离;翘起检测部,其根据由距离导出部求出的印刷介质距离而对印刷介质的翘起进行检测;移动停止部,其在翘起检测部检测到印刷介质的翘起时,使滑架的移动停止。
关于印刷介质的翘起检测,也可以采用如下的结构。例如,也可以被构成为,翘起检测部基于印刷介质距离是否短于预先设定的阈值,而对印刷介质的翘起进行检测。由此,在印刷单元接近于印刷介质的时间点处,停止了滑架的移动,从而抑制了印刷单元相对于印刷介质的被印刷面的摩擦和碰撞。
而且,作为其它的结构,也可以被构成为,求出假设滑架仅移动了预先设定的距离时的印刷介质距离、即预测距离,并且翘起检测部基于该预测距离是否短于预先设定的阈值而对印刷介质的翘起进行检测。通过以此方式对印刷单元向印刷介质的接近进行预测,从而能够在印刷单元接近至阈值所示的距离之前开始进行滑架的移动停止动作,并能够更加可靠地抑制印刷单元相对于印刷介质的被印刷面的摩擦和碰撞。此外,在进行这样的预测控制时,优选高精度地求出预测距离,例如可以以如下方式构成,即,求出伴随于滑架的移动的印刷介质距离的变化,并根据变化而求出预测距离。
附图说明
图1为表示本发明所涉及的印刷装置的第一实施方式的图。
图2为模式化地表示位置检测部向滑架的安装状态的图。
图3为表示位置检测部的内部结构的图。
图4为表示图1所示的印刷装置的动作的流程图。
图5为表示相对于滑架位置的印刷介质距离的变化的一个示例以及印刷装置的动作的线图。
图6为表示本发明所涉及的印刷装置的第二实施方式中采用的位置检测部的结构的图。
图7为表示本发明所涉及的印刷装置的第三实施方式的动作的流程图。
图8为表示本发明所涉及的印刷装置的第三实施方式的动作的线图。
图9为模式化地表示位置检测部向滑架的安装状态的改变例的图。
图10为表示位置检测部的内部结构的改变例的图。
具体实施方式
图1为表示本发明所涉及的印刷装置的第一实施方式即喷墨打印机的结构的概要的图。喷墨打印机1为,根据从作为公知的通用计算机而被构成的用户·个人计算机(以下称为“用户PC”)100发送来的印刷数据,而在普通纸、涂工纸、薄膜等的印刷介质P的表面上印刷图像和文字等的装置。如图1所示,该喷墨打印机1具有:送纸机构2,其通过利用印刷介质馈送电机21来驱动送纸辊22,从而在输送方向、即副扫描方向Y上对印刷介质P进行输送;打印机构3,其从印刷头32向通过送纸机构2而被输送至压印板31上的印刷介质P的表面喷射油墨滴,从而实施印刷;控制器4,其对喷墨打印机1整体进行控制。
打印机构3具有滑架电机34a和从动辊34b,其中,所述滑架电机34a被配置在机械框架33的一端(图1的右手端),所述从动辊34b被配置在机械框架33的另一端(图1的左手端)。此外,在滑架电机34a和从动辊34b上架设有滑架带35。在该滑架带35的一部分上连结有滑架36。因此,当滑架电机34a根据来自控制器4的动作指令而进行工作时,滑架36沿着滑架轴37而在主扫描方向(图1的左右方向)X上进行往复移动。而且,在滑架36的背面上配置有随着滑架36的移动而将脉冲状的信号向控制器4输出的线性编码器(省略图示),并且,控制器4根据来自线性编码器的信号,而对主扫描方向X上的滑架36的位置、即滑架位置进行管理。
在滑架36上搭载有印刷头32、墨盒38以及位置检测部5,并与滑架36一体地在主扫描方向X上进行移动。墨盒38对作为溶剂的水中含有作为着色剂的染料或者颜料的蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)的CMYK的各色的油墨独立地进行收纳。此外,印刷头32从墨盒38接受油墨的供给并喷出油墨。此外,位置检测部5被安装于滑架36的(+X)方向侧的侧面,并且向控制器4输出与从印刷头32到压印板31上的印刷介质P的距离(以下称为“印刷介质距离”)相关的信号。关于该位置检测部5的结构,将在后文中详细叙述。
如图1所示,控制器4作为以CPU(Central Processing Unit:中央处理器)41为中心的微处理器而被构成,除了上述CPU41以外,还具备存储了各种处理程序的ROM(ReadOnly Memory:只读存储器)42、临时存储数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)43、可写入/删除数据的闪存44、进行与外部设备之间的信息的交换的接口(I/F)45以及未图示的输入输出端口等。在RAM43中设置有印刷缓冲区域,从用户PC100经由接口(I/F)45而被输送来的印刷数据被存储于印刷缓冲区域中。此外,CPU41每当向印刷介质馈送电机21输出驱动信号而在副扫描方向Y上依次输送印刷介质P时,向滑架电机34a输出驱动信号而使滑架36在主扫描方向X上往复移动。另外,CPU41与印刷介质P的输送以及滑架36的往复移动相对应地,对印刷头32施加驱动信号而从印刷头32喷出油墨滴。由此,在印刷介质P的表面、即被印刷面PS(参照图3)上印刷与印刷数据对应的图像和文字等。
在以此方式实施向印刷介质P的印刷的期间内,CPU41在与接下来所说明的那样而构成的位置检测部5之间进行各种各样的信号的交换,并导出印刷介质距离。此外,CPU41当根据该印刷介质距离而对被印刷面PS的翘起进行检测时,使滑架36迅速停止。以下,在参照图2以及图3对位置检测部5的结构进行了说明之后,参照图4以及图5对上述动作进行详细叙述。
图2为表示位置检测部的结构以及向滑架的安装状态的图,该图(a)为表示安装结构的立体图,该图(b)为表示构成位置检测部的各部件的配置关系的图。另外,图3为表示位置检测部的内部结构的图。该位置检测部5在壳体51的内部收纳有光源52、光阑53以及受光元件54,并对相对于主扫描方向X以及副扫描方向Y正交的高度方向Z上的印刷介质P的表面、即被印刷面PS的位置进行检测,且输出与之相关的位置信息。更具体而言,如图3所示,壳体51具有形成有如下的空间的盒结构,所述空间用于在内部配置光源52、光阑53以及受光元件54。另外,壳体51的底部由树脂和玻璃板等的相对于的光源52的光束L1而透明的透明部件构成。此外,壳体51以如下状态通过省略图示的壳体固定件而被安装于滑架36的(+X)侧面,所述状态为,以壳体51的下端部与上端部相比位于(+Y)方向侧的方式相对于被印刷面PS的法线N而朝向(+Y)方向仅倾斜预定的倾斜角θ,并且所述透明部件朝向被印刷面PS中与光源52的铅直下方位置相比位于(+Y)方向侧的被测定区域RX的状态。此外,法线N表示以在印刷时无折皱和翘起等的方式载置印刷介质P,且被印刷面PS为平坦的状态的法线。
如图2(a)所示,在该壳体51的内部空间中,光源52以及受光元件54相互在主扫描方向X上分离配置。其中,光源52相对于受光元件54在(-X)方向侧以发光面52a朝向所述被测定区域RX的状态被固定。因此,由光源52发出的光束L1以与壳体51同样地相对于被印刷面PS的法线N向(+Y)方向仅倾斜角度θ的方式被射出,并经由透明部件(省略图示)照射在被测定区域RX上。然后,该光束L1在被测定区域RX上发生反射,并且如图2中的双点划线所示那样,反射光中的正反射光L2向远离滑架36以及壳体51的方向前进。另一方面,扩散反射光的一部分穿过以如下方式配置的光阑53的开口部53a而入射至受光元件54。此外,在本实施方式中,使用红外或红色的光束L1,并将其束径设定为2~10[mm]。另外,为了避免正反射光L2的一部分进入受光元件54而使检测精度降低,而如上文所述那样,将壳体51倾斜安装,并将从光源52的铅直下方位置起至少远离光束L1的束径以上的位置设为被测定区域RX。虽然作为该倾斜角θ,优选为例如设定为15゜以上,但是另一方面,如果倾斜角θ超过45゜,则向受光元件54入射的扩散反射光的光量会大幅降低。因此,作为倾斜角θ,优选为设定在15゜以上45゜以下,在本实施方式中设定为25゜。
受光元件54由在上下方向上延伸的PSD(Position Sensitive Detector:位置灵敏传感器)、行式传感器、光电二极管阵列等构成,并将受光面54a朝向光源52配置。但是,在本实施方式中,与光束L1的光轴相对于法线N向(+Y)方向仅倾斜了角度θ的情况相对应地,如图2所示,受光面54a的长边与壳体51同样地相对于被印刷面PS的法线N向(+Y)方向仅倾斜角度θ,且受光面54a以与光束L1的光轴大致呈直角的方式倾斜。
如图2(b)所示,光阑53以开口部53a位于包含有光源52的发光面52a以及受光元件54的受光面54a的假想平面VP上的方式被配置在透明部件的上表面上。由于这些光源52、光阑53以及受光元件54相对于壳体51固定,因此,例如如该图(b)中虚线所示那样,当被测定区域RX翘起时,穿过光阑53的开口部53a而向受光元件54入射的扩散反射光L3的角度与翘起前有所不同,其结果为,受光面54a上接受扩散反射光L3的位置也发生变化。具体而言,在未发生翘起的情况下,即在被测定区域RX位于充分远离印刷头32的高度位置的情况下,受光元件54在受光面54a的接近光源的一侧(-X方向侧)接受扩散反射光L3。与此相对,当发生翘起时,被测定区域RX接近印刷头32,伴随于此,受光元件54在受光面54a的距光源较远的一侧(+X方向侧)接受扩散反射光L3。在本实施方式中,对此进行利用而将接受了扩散反射光L3的位置、即受光量成为最大的位置设为被测定区域RX的高度位置,并且受光元件54将与此相关的信号作为表示被测定区域RX的高度位置的位置信息而向控制器4输出。
在控制器4中,CPU41按照存储于ROM42中的处理程序,从而根据所述位置信息来对印刷介质距离进行计算,并将其作为测定值(印刷介质距离的测定)。另外,CPU41根据测定值而对印刷介质P有无翘起进行检测,并且在翘起检测时使滑架36在主扫描方向X上的移动停止。如此,在本实施方式中,CPU41作为本发明的“距离导出部”、“翘起检测部”以及”移动停止部”而发挥功能,并对装置各部进行控制从而执行图4所示的动作。
图4为表示图1所示的印刷装置的动作的流程图。在本实施方式中,在印刷动作中,反复执行所述的印刷介质距离的测定处理(步骤S1)。通过反复实施该测定处理,从而得到例如图5所示的那种印刷介质距离相对于滑架位置的变化。在该图中,在滑架位置200[mm]附近处,发生了印刷介质P的翘起,从而印刷介质距离大幅减少,进而印刷介质P的被印刷面PS(参照图3)与印刷头32发生碰撞。因此,在本实施方式中,将压印板31与印刷头32之间的间隔的10%至30%左右的值设定为“阈值”,在测定值为阈值以上的期间内(在步骤S2中为“否”),在使滑架36于主扫描方向X上进行移动的同时,继续实施印刷介质距离的测定。另一方面,当测定值变为小于阈值(在步骤S2中为“是”)时,根据来自CPU41的移动停止指令,而强制停止滑架36的移动(步骤S3)。由此,能够有效地抑制印刷头32相对于印刷介质P的摩擦和碰撞。
如上所述,根据本实施方式,由于以包含有光源52、光阑53以及受光元件54的假想平面VP相对于被印刷面PS的法线N在(+Y)方向上倾斜的方式配置光源52、光阑53以及受光元件54,因此得到如下的作用效果。即,在被印刷面PS上发生正反射的正反射光L2如图2中的双点划线所示那样,向远离光阑53以及受光元件54的方向前进。因此,无论被印刷面PS的表面状态如何,都能够可靠地防止正反射光L2向受光元件54的入射,并且仅有扩散反射光L3入射至受光元件54。并且,印刷介质距离的检测分辨率仅升高与假想平面VP相对于被印刷面PS的法线N而倾斜相对应的量。也就是说,受光元件54的分辨率成为将假想平面VP与法线N平行配置时的分辨率乘以cosθ而得到的值,并且与将假想平面VP配置为与被印刷面PS的法线平行的情况相比,能够提高所述检测分辨率。如此,能够在不受被印刷面PS的印刷状态和表面状态的影响的条件下,以较高的分辨率求出印刷介质距离,并能够正确地检测印刷介质P的翘起。其结果为,能够有效地抑制印刷头32向印刷介质P的被印刷面PS的摩擦和碰撞。
如此在本实施方式中,印刷头32相当于本发明的“印刷单元”的一个示例。另外,方向Z上的被测定区域RX的位置、即高度位置相当于“来自光源的光发生了反射的被印刷面的位置”。而且,光阑53相当于本发明的“光学元件”的一个示例。
图9以及图10为表示本发明所涉及的印刷装置的第一实施方式的改变例的图。
图9为表示位置检测部的结构以及向滑架的安装状态的改变例的图,图(a)为表示安装结构的立体图,图(b)为表示构成位置检测部的各部件的配置关系的图。另外,图10为表示位置检测部的内部结构的改变例的图。该改变例相对于前文所述的第一实施方式,位置检测部的方向有所不同,对于除此以外的结构则是共通的。更具体而言,壳体51以如下状态通过省略图示的壳体固定件而被安装于滑架36的(+X)侧面,所述状态为,以壳体51的下端部与上端部相比位于(+X)方向侧的方式相对于被印刷面PS的法线N朝向(+X)方向仅倾斜预定的倾斜角θ,并且所述透明部件朝向被印刷面PS中与滑架36相比位于(+X)方向侧的被测定区域RX的状态。
另外,如图9(a)所示,在该壳体51的内部空间中,光源52以及受光元件54相互在副扫描方向Y上分离配置。其中,光源52相对于受光元件54在(+Y)方向侧以发光面52a朝向上述被测定区域RX的状态被固定。因此,由光源52发出的光束L1以与壳体51同样地相对于被印刷面PS的法线N向(+X)方向仅倾斜角度θ的方式被射出,并经由透明部件照射在被测定区域RX上。然后,该光束L1在被测定区域RX上发生反射,并且如图9中的双点划线所示那样,反射光中的正反射光L2向远离滑架36以及壳体51的方向、即(+X)方向前进。
而且,在本改变例的受光元件54中,与光束L1的光轴相对于法线N向(+X)方向仅倾斜了角度θ的情况相对应地,受光面54a的长边与壳体51同样地相对于被印刷面PS的法线N向(+X)方向仅倾斜角度θ,且受光面54a以与光束L1的光轴大致呈直角的方式倾斜。如图9(b)中虚线所示,当被测定区域RX翘起时,穿过光阑53的开口部53a而向受光元件54入射的扩散反射光L3的角度与翘起前有所不同,其结果为,受光面54a上接受扩散反射光L3的位置也发生变化。具体而言,在未发生翘起的情况下,即在被测定区域RX位于充分远离印刷头32的高度位置的情况下,受光元件54在受光面54a的接近光源的一侧(+Y方向侧)接受扩散反射光L3。与此相对,当发生翘起时,被测定区域RX接近印刷头32,伴随于此,受光元件54在受光面54a的距光源较远的一侧(-Y方向侧)接受扩散反射光L3。
如上所述,根据本改变例,以包含有光源52、光阑53以及受光元件54的假想平面VP相对于被印刷面PS的法线N向(+X)方向而倾斜的方式配置光源52、光阑53以及受光元件54,并且以来自光源52的光束L1在主扫描方(+X)上远离印刷头32的被测定区域RX中入射的方式将位置检测部5安装于滑架36上。通过采用这样的结构,从而能够对处于印刷前阶段的被测定区域RX中是否发生翘起进行检测。其结果为,能够增大滑架移动的停止所需的容许时间(停止界限),并能够有效地抑制印刷头32相对于被印刷面PS的摩擦和碰撞。
另外,虽然在本改变例中,将位置检测部5安装于滑架36的(+X)方向侧,但也可以将以假想平面VP相对于法线N在(-X)方向上倾斜的方式构成的位置检测部安装于滑架36的(-X)方向侧。
图6为表示本发明所涉及的印刷装置的第二实施方式的剖视图,并示出了第二实施方式中所采用的位置检测部的结构。该第二实施方式与第一实施方式较大的不同的点在于,追加了遮光部件55以及反射防止部件56的这一点,其他结构基本上与第一实施方式相同。因此,在后文中,以不同点为中心进行说明,并对相同结构标记相同符号,并省略说明。
遮光部件55从壳体51的(+Y)侧下方端部起在(+Y)方向上延伸配置,并从上方局部覆盖将被印刷面PS。更详细而言,如图6所示,遮光部件55具有倾斜部位551以及水平部位552。倾斜部位551与壳体51相同地,以角度θ倾斜并与光束L1平行地延伸设置,其上端部被固定于壳体51的(+Y)侧下方端部。另外,倾斜部位551的下端部延伸至被测定区域RX的正上方位置。水平部位552的(-Y)侧端部被连接于该倾斜部位551的下端部。此外,水平部位552在(+Y)方向上延伸配置,并从上方覆盖被测定区域RX以及与被测定区域RX相比位于(+Y)侧的被印刷面PS。因此,在被测定区域RX中发生了正反射的光L2被水平部位552遮挡。其结果为,能够防止返回至壳体51侧,并抑制杂散光发生。
另外,相对于正反射光L2所入射的遮光部件55的入射面、即水平部位552的下表面,设置有消光和静电植毛等的反射防止部件56。因此,能够通过反射防止部件56来防止正反射光L2在水平部位552的下表面上进行反射,并且能够进一步抑制杂散光发生。此外,在本实施方式中,不仅水平部位552上设置有反射防止部件56,相对于倾斜部位551中面向被印刷面PS的面上也设置有反射防止部件56,从而可靠地防止了因倾斜部位551处的光反射而产生杂散光的情况。而且,通过遮光部件55和反射防止部件56还能够抑制来自外部的光的影响。
如上所述,根据第二实施方式,通过追加遮光部件55,从而抑制了杂散光发生和外光的影响,进而能够提高印刷介质距离的检测精度。另外,由于除了遮光部件55之外还设置有反射防止部件56,因此能够更加有效地抑制杂散光发生和外光的影响,并且能够进一步正确地检测印刷介质距离。因此,能够进一步高精度地抑制印刷头32向印刷介质P的被印刷面PS的摩擦和碰撞。
图7为表示本发明所涉及的印刷装置的第三实施方式的动作的流程图,图8为表示本发明所涉及的印刷装置的第三实施方式的动作的线图。第三实施方式与第一实施方式较大的不同点在于,追加了印刷介质距离的预测动作的这一点。即,在第一实施方式中,CPU41通过每当测定印刷介质距离时,对该测定值是否低于阈值进行判断,从而对印刷介质P的翘起进行检测。因此,在印刷介质距离的测定值达到阈值以上的期间内,即在步骤S2中判断为“否”的期间内,CPU41只不过单纯地与滑架36的移动同步地,反复测定印刷介质距离。与此相对,在第三实施方式中,CPU41在步骤S2中对印刷介质P的翘起进行实际检测之前,每当对印刷介质距离进行测定时,都根据该测定值和之前所测定的测定值而对印刷介质P的翘起进行预测,并实施滑架36的移动停止。此外,在第三实施方式中,RAM43具有存储有N个(N≧2)测定值的队列(存储器空间),并且以FIFO(First-In First-Out,先进先出)方式实施测定值的改写,CPU41根据存储于该队列中的测定值,而以如下方式对装置各部进行控制。以下,参照图7以及图8对预测动作进行详细叙述。
在印刷动作中,反复执行所述的印刷介质距离的测定处理(步骤S1)。而且,每当测定印刷介质距离时,CPU41都对测定值是否低于阈值进行判断(步骤S2),当在该步骤S2中判断为“是”时,与第一实施方式同样地,强制停止滑架36的移动(步骤S3)。
另一方面,当在该步骤S2中判断为“否”时,CPU41将印刷介质距离的测定值重新追加到RAM43的队列中(步骤S4)。此外,与测定值的追加相对应地存储于队列中的测定值中最早的测定值被从RAM43中删除。如此,在执行了N次印刷介质距离的测定之后,最新的N个测定值被存储于RAM43的排列中。
在之后的步骤S5中,CPU41对最新的测定值是否低于预测计算距离进行判断。该“预测计算距离”成为印刷介质距离的预测动作的执行开始基准,并且通过设定预测计算距离,从而省去了多余的预测计算(步骤S6、S7)。也就是说,在印刷介质距离足够大、且未发生翘起或翘起量微小的期间(在步骤S5中为“否”)内,不实施接下来将进行说明的预测计算处理(步骤S6、S7),并返回步骤S1,且执行印刷介质距离的测定。此外,虽然在本实施方式中,如图8所示,将预测计算距离设定为压印板31与印刷头32之间的间隔的40%左右的值,但只要为大于阈值的值,则预测计算距离的设定值为任意的值。但是,如果从省去无端的预测计算(步骤S6、S7)的观点出发,则优选将小于50%设为上限。
另一方面,当在步骤S5中判断为“是”时,CPU41从RAM43的队列中读取N个测定值,并根据这些测定值而将伴随于滑架的移动而产生的印刷介质距离的变化作为预测计算式导出(步骤S6)。在本实施方式中,如图8的虚线所示,将通过最小二乘法而求出的一次函数式作为预测计算式。当然,预测计算式并不限定于此,只需求出适于外插法(或者也称为外推法)的计算式即可。
在之后的步骤S7中,CPU41根据预测计算式,而对测定时间点时的与滑架位置相比靠前的位置、例如5[mm]前的滑架位置处的印刷介质距离(以下称为“预测距离”)进行计算。而且,在预测距离为阈值以上的期间(在步骤S8中为“否”)内,CPU41返回步骤S1,从而在使滑架36于主扫描方向X上进行移动的同时,继续实施印刷介质距离的测定。另一方面,当预测距离小于阈值(在步骤S8中为“是”)时,CPU41强制停止滑架36的移动(步骤S3)。
如上所述,在第三实施方式中,由于与第一实施方式同样地对印刷介质P的翘起进行检测,因此得到了与第一实施方式相同的作用效果。另外,在第三实施方式中,对印刷介质距离的变化进行预测并对翘起进行检测,从而与第一实施方式相比能够更早地对印刷介质P的翘起进行检测。因此,第三实施方式能够进一步增强第一实施方式的作用效果。也就是说,根据第三实施方式,通过实施预测检测,从而能够从容地使滑架36强制停止,并且能够进一步提高对印刷头32向被印刷面PS的摩擦和碰撞进行抑制的效果。
此外,本发明并不限定于上述的实施方式,只要不脱离其主旨还能够进行上述以外的各种各样的改变。例如,虽然在上述实施方式中,以扩散反射光L3穿过光阑53而入射至受光元件54的受光面54a的方式构成,但是也可以使用透镜来代替光阑53,在这种情况下,透镜作为本发明的“光学元件”而发挥功能。
另外,虽然在所述实施方式中,以假想平面VP相对于法线N在(+Y)方向上倾斜的方式构成,但假想平面VP的倾斜方向并不限定于此,也可以以例如假想平面VP相对于法线N而在(-Y)方向上倾斜的方式构成。另外,虽然在滑架36的(+X)方向侧安装位置检测部5,但也可以代替该位置检测部5而将位置检测部安装于滑架36的(-X)方向侧。另外,也可以在(+X)方向侧以及(-X)方向侧安装位置检测部5,在这种情况下,可以以如下方式构成,即,在滑架36向(+X)方向进行移动的期间内,由(+X)方向侧的位置检测部5来对印刷介质P的翘起进行检测,另一方面,在滑架36向(-X)方向进行移动的期间内,由(-X)方向侧的位置检测部5来对印刷介质P的翘起进行检测。
另外,并不限定于上述实施方式,也可以通过使滑架36在主扫描方向X以及副扫描方向Y上进行移动,从而在印刷介质P的被印刷面PS上形成图像,还可以通过使印刷介质P在主扫描方向X以及副扫描方向Y上被输送,从而在印刷介质P的被印刷面PS上形成图像。在前文所述的任一方式中,均优选为,位置检测部5相对于滑架36而安装于滑架36以及印刷介质P的相对的移动方向的至少一方,也可以将位置检测部5安装于滑架36的(+Y)方向侧以及(-Y)方向侧的至少一侧。
另外,虽然在上述实施方式中,以受光面54a与光束L1的光轴呈大致直角的方式配置受光元件54,但是受光元件54的配置方式并不限定于此,例如也可以以受光面54a与光束L1的光轴大致平行的方式来配置受光元件54。在这种情况下,当未发生翘起时,也就是说在被测定区域RX位于足够远离印刷头32的高度位置时,受光元件54在受光面54a的远离被印刷面PS的一侧接受扩散反射光L3。与此相对,当发生翘起时,被测定区域RX接近印刷头32,伴随于此,受光元件54在受光面54a的接近被印刷面PS的一侧接受扩散反射光L3。
符号说明
1…喷墨打印机(印刷装置);4…控制器;5…位置检测部;32…印刷头(印刷单元);36…滑架;41…CPU(距离导出部、翘起检测部、移动停止部);52…光源;53…光阑(光学元件);54…受光元件;L1…光束;L2…正反射光;L3…扩散反射光;N…法线;P…印刷介质;PS…被印刷面;RX…被测定区域;VP…假想平面;X…主扫描方向;Y…副扫描方向。
Claims (10)
1.一种印刷装置,其特征在于,
通过使搭载有印刷单元的滑架在主扫描方向上进行移动,从而在于副扫描方向上被输送的印刷介质的被印刷面上形成图像,
所述印刷装置具备:
位置检测部,其具有由光阑或透镜构成的光学元件、光源以及受光元件,且从所述光源照射光,并使在所述被印刷面上反射的反射光中的扩散反射光穿过所述光学元件而入射至所述受光元件,从而从所述受光元件输出与来自所述光源的光发生反射的所述被印刷面的位置相关的位置信息;
控制器,当根据从所述受光元件输出的位置信息而对所述印刷介质的翘起进行检测时,所述控制器使所述滑架的移动停止,
包含有所述光源、所述光学元件以及所述受光元件的假想平面处于相对于所述被印刷面的法线而倾斜的状态。
2.如权利要求1所述的印刷装置,其特征在于,
所述假想平面处于相对于所述被印刷面的法线而在所述副扫描方向上倾斜的状态。
3.如权利要求1所述的印刷装置,其特征在于,
所述假想平面处于相对于所述被印刷面的法线而在所述主扫描方向上倾斜的状态。
4.如权利要求3所述的印刷装置,其中,
所述位置检测部以使来自所述光源的光在所述主扫描方向上远离所述印刷单元的位置处发生反射的方式被安装于所述滑架上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的印刷装置,其中,
所述位置检测部具有壳体和遮光部件,其中,所述壳体对所述光学元件、所述光源以及所述受光元件进行收纳,所述遮光部件由相对于在所述被印刷面上反射的反射光中的正反射光而呈非透射性的材料构成,
所述遮光部件从所述壳体起在所述正反射光的行进方向上延伸设置,并遮挡所述正反射光。
6.如权利要求5所述的印刷装置,其中,
所述位置检测部具有反射防止部件,所述反射防止部件被设置在所述正反射光所入射的所述遮光部件的入射面上,以防止所述入射面上的所述正反射光的反射。
7.如权利要求1至4中任一项所述的印刷装置,其中,
所述控制器具备:
距离导出部,其根据从所述受光元件输出的位置信息而求出从所述印刷单元到所述被印刷面为止的印刷介质距离;
翘起检测部,其根据由所述距离导出部求出的印刷介质距离而对所述印刷介质的翘起进行检测;
移动停止部,其在所述翘起检测部检测到所述印刷介质的翘起时,使所述滑架的移动停止。
8.如权利要求7所述的印刷装置,其中,
所述翘起检测部基于所述印刷介质距离是否短于预先设定的阈值,而对所述印刷介质的翘起进行检测。
9.如权利要求7所述的印刷装置,其中,
所述翘起检测部将假设所述滑架仅移动了预先设定的距离时的印刷介质距离作为预测距离而求出,并基于所述预测距离是否短于预先设定的阈值,而对所述印刷介质的翘起进行检测。
10.如权利要求9所述的印刷装置,其中,
所述翘起检测部求出伴随于所述滑架的移动而产生的所述印刷介质距离的变化,并根据所述变化而求出所述预测距离。
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