JP2005074968A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録のスループットを上げる。
【解決手段】液体噴射領域の上を走査し、被記録物に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドと一体に液体噴射領域の上を走査しつつ、被記録物の主走査方向の端を検出する端検出部と、液体噴射ヘッド及び端検出部が新たな被記録物の上を初めて走査するときに、液体噴射ヘッドに液体を噴射させるとともに端検出部に被記録物の端を検出させ、かつ走査中に端検出部が、走査している方向の後端を検出した場合に、当該走査において液体噴射ヘッドから液体を噴射させることを中止する制御部と、端検出部が検出した被記録物の端に合わせて、２回目以降の走査において液体噴射部が液体を噴射すべき範囲を設定する噴射範囲設定部とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体噴射装置に関する。特に本発明は、被記録物の幅方向の端まで記録を行う液体噴射装置に関する。

液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、記録ヘッドを主走査方向すなわち被記録物の幅方向に往復移動させつつ、記録ヘッドからインクを噴射することにより、記録用紙等の被記録物に記録を行う。近年、被記録物の縁まで記録を行うことにより、被記録物の全面に記録を行うインクジェット式記録装置がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２６４３１９号公報

被記録物の縁まで記録を行うためには、被記録物の幅方向の端を検出する必要がある。被記録物の端を検出する方法として、被記録物を検出するセンサを記録ヘッドと一体に設け、記録ヘッドとともにセンサを主走査方向に移動させることが考えられる。この場合、被記録物の端を検出するために記録ヘッドを移動させるときに、記録ヘッドからインクをどのように噴射させるかによって、記録のスループットが変化する。本発明は記録のスループットを上げることを目的とする。

本発明の第１の形態によると、液体噴射領域にある被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、液体噴射領域の上を主走査方向に走査し、被記録物に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドと一体に液体噴射領域の上を主走査方向に走査しつつ、被記録物の主走査方向における後端を検出する端検出部と、液体噴射ヘッド及び端検出部を制御する制御部であって、液体噴射ヘッド及び端検出部が新たな被記録物の上を初めて走査するときに、液体噴射ヘッドに液体を噴射させるとともに端検出部に被記録物の主走査方向の後端を検出させ、かつ走査中に端検出部が、主走査方向の後端を検出した場合に、当該走査において液体噴射ヘッドから液体を噴射させることを中止する制御部と、端検出部が検出した被記録物の主走査方向の後端に合わせて、２回目以降の走査において液体噴射ヘッドが液体を噴射すべき範囲を主走査方向について設定する噴射範囲設定部とを備える液体噴射装置を提供する。
このように、液体噴射ヘッド及び端検出部を最初に走査するときに、被記録物の端を検出するとともに被記録物に端まで記録を行うため、記録のスループットは向上する。また２回目以降に液体噴射ヘッドを走査するときには、主走査方向について液体を噴射すべき範囲が予め定められているため、その走査における端検出部の検出結果を用いなくても液体噴射装置は被記録物に端まで記録を行うことができる。

端検出部は、被記録物からの反射光の強度に基づいて被記録物の端を検出し、制御部は、液体噴射ヘッド及び端検出部を新たな被記録物の上を初めて主走査方向に走査するときに、端検出部が液体噴射ヘッドより先行する方向に走査してもよい。この場合、端検出部は液体噴射ヘッドが記録する前に被記録物の端の上を走査してこの端を検出することができる。従って、精度よく被記録物の端を検出することができる。

本発明の第２の形態は、液体噴射領域にある被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、液体噴射領域の上を主走査方向に走査し、被記録物に対して液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドと一体に液体噴射領域の上を主走査方向に走査しつつ、被記録物からの反射光の強度に基づいて、被記録物の主走査方向における端を検出する端検出部と、２回目以降の走査において検出された端の位置が、初めての走査において検出された被記録物の端の位置に対して、被記録物の内側に向けて予め定められた距離以上変化した場合に、変化を検出した以降の走査において液体噴射ヘッドが液体を噴射すべき範囲を、主走査方向について広げる噴射範囲設定部とを備える液体噴射装置を提供する。
第２の形態によると、被記録物の端近傍に暗色の記録が行われて反射光の強度が弱まり、端検出部が正確に被記録物の端を検出できない場合においても、液体を噴射する範囲を主走査方向について広げるため、被記録物の端に記録を行うことができる。

液体は顔料インクである場合、第１及び第２の形態は特に効果を発揮する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置１０の斜視図であり、図２はインクジェット式記録装置１０における被記録物１１の搬送経路の周囲の構造を示す。インクジェット式記録装置１０は、複数の被記録物１１を載置する載置トレイ１２、載置トレイ１２に載置されている被記録物１１を給送する給送ローラ２２及びリタードローラ２４、給送ローラ２２及びリタードローラ２４が給送した被記録物１１をインク噴射領域に向けて副走査方向に搬送する搬送ローラ３２及び搬送従動ローラ３４、インク噴射領域において被記録物１１に記録を行う記録ヘッド４４、被記録物１１をインク噴射領域から排出する排出ローラ５２及び排出従動ローラ５４、並びにインクジェット式記録装置１０全体を制御する制御部８０を備える。記録ヘッド４４はキャリッジ４２に載置されており、また下面に複数のノズルから構成されるノズル列を有する。

制御部８０は、キャリッジ４２を、副走査方向に直交する方向である主走査方向にインク噴射領域の上を往復させつつ記録ヘッド４４のノズル列から顔料インクを噴射させる。そして、制御部８０は、被記録物１１を搬送しつつキャリッジ４２を走査することにより、被記録物１１の全面に画像などを記録させる。ここで制御部８０は、記録ヘッド４４に、往路及び復路の双方で記録を行わせる。

またインクジェット式記録装置１０は、インク噴射領域において被記録物１１の主走査方向の端を検出する端検出部４５０を備える。端検出部４５０は、記録ヘッド４４の下面に設けられ、被記録物１１からの反射光を検出することにより被記録物１１の有無を判断する。端検出部４５０は被記録物１１からの反射光を、幅を持って取り込み、この反射光の強度を検出する。そして強度が予め定められた閾値以上である場合に、記録ヘッド４４の下に被記録物１１があると判断し、閾値未満である場合に、記録ヘッド４４の下に被記録物１１が無いと判断する。そして反射光の強度が閾値より小さくなる位置に、被記録物の主走査方向の後端があると判断する。

またインクジェット式記録装置１０は、インク噴射領域に、被記録物１１を下方から支持する支持リブ１００、被記録物１１に付着しなかったインクを吸収する黒色のインク吸収材１１０、及びインク噴射領域に被記録物１１を案内する案内フレーム１２０を備える。

このような構成において、制御部８０は、被記録物１１の先端がインク噴射領域に搬送された場合に、ノズル列の一部を用いることにより、支持リブ１００にインクが付着しないようにしつつ、被記録物１１の先端に記録を行う。ここで制御部８０は、初めて被記録物１１の上を走査するとき、端検出部４５０が記録ヘッド４４のノズル列より先行する方向にキャリッジ４２を走査させる。このとき、制御部８０はノズル列からインクを噴射させつつ、端検出部４５０に被記録物１１の主走査方向の端すなわち幅方向の後端を検出させる。端検出部４５０が記録ヘッド４４のノズル列より先行しているため、端検出部４５０は被記録物１１にインクが付着する前に被記録物１１の上を走査することができる。従って被記録物１１の幅方向の後端を正確に検出することができる。
そして被記録物１１の幅方向の後端を検出した場合に、後端まで記録を行った直後にインクの噴射を中止する。このように記録を行うと同時に被記録物１１の幅を検出するため、被記録物１１の幅を検出した後に記録を開始する場合と比べて記録のスループットは向上する。またノズル列から噴射されたインクのうち、記録に用いられずにインク吸収材１１０に吸収されるインクの量は少なくなる。

また制御部８０は噴射範囲設定部を兼ねている。すなわち２回目以降の走査において、制御部８０は、端検出部４５０が検出した被記録物１１の後端の位置を用いて、記録ヘッド４４のノズル列がインクを噴射して記録をすべき主走査方向の範囲を、被記録物１１を含むように予め定め、この範囲でノズル列からインクを噴射させる。従って、制御部８０は、２回目以降の走査において、端検出部４５０の検出結果を用いなくても、被記録物１１の幅方向の後端まで記録を行うことができる。

図３は、端検出部４５０、記録ヘッド４４のノズル列４４０、支持リブ１００、インク吸収材１１０、及び案内フレーム１２０の相対位置を示す。インク吸収材１１０は、インク噴射領域の全域に設けられている。そして支持リブ１００はインク吸収材１１０を下から上に記録ヘッド４４に向けてい貫いている。支持リブ１００は、上流リブ１０２及び下流リブ１０４をそれぞれ複数有する。複数の上流リブ１０２は、主走査方向について互いに重なる位置に配置されており、また下流リブ１０４の上流に設けられている。複数の下流リブ１０４は、主走査方向について互いに重なる位置に配置されており、副走査方向について、複数の上流リブ１０２の各々と重なる位置に配置されている。被記録物１１は、幅方向について一方（例えば図３の右側）に寄せられた状態で搬送される。このため、被記録物１１の他方の端は、被記録物１１の幅が変わると主走査方向における位置が変わる。ここで複数の上流リブ１０２及び複数の下流リブ１０４は、それぞれ、規格に従った大きさの用紙（Ｌ、はがき、Ａ４等）が搬送される場合に、他方の端が通過する位置よりも少し用紙内側に配置されている。案内フレーム１２０は、規格に従った大きさの用紙の端と重なる部分が切り欠かれており、インク吸収材１１０を露出させている。
記録ヘッド４４のノズル列４４０は、上流側の端部が案内フレーム１２０と重なっている。端検出部４５０は案内フレーム１２０と重ならないように、案内フレーム１２０のすぐ下流に配置されている。

図４は、端検出部４５０の動作を説明する説明する図である。図４（ａ）に示すように未記録の被記録物１１の上を端検出部４５０が主走査方向に走査していくと、端検出部４５０が徐々に被記録物１１と重なっていくため、端検出部４５０の検出値は、最小値から徐々に高くなる。そして端検出部４５０の全てが被記録物１１と重なると、端検出部４５０の検出値は最大値で一定になる。更に走査していくと端検出部４５０が徐々に被記録物１１から外れるため、端検出部４５０の検出値は徐々に低くなる。そして端検出部４５０の全てが被記録物１１から外れると端検出部４５０の検出値は最小値で一定になる。制御部８０は、端検出部４５０がノズル列４４０より先行する場合、端検出のための閾値を、例えば検出値の最大値と最小値の中間値であるＫ_１に設定する。

これに対し、ノズル列４４０が端検出部４５０より先行する方向に記録ヘッド４４が走査し、かつ端近傍を含む領域に黒色の記録を行う場合（図４（ｂ））、反射光の強度は、未記録の被記録物１１の上を走査した場合（図４（ａ））と比べて弱い。このため端検出のための閾値としてＫ_１を用いると、端検出部４５０は、端を実際の位置より内側に検出する。このように、端検出部４５０が被記録物１１の後端の位置がずれたと判断する場合は、被記録物１１が傾いている場合の他に、ノズル列が被記録物１１の端近傍に黒インクを噴射して黒色の記録を行い、被記録物１１の反射光が弱まることにより被記録物１１の後端を実際より被記録物１１の内側にあると誤認識する場合もある。

そこで、本実施形態において制御部８０は、２回目以降の走査において、記録ヘッド４４のノズル列からインクを噴射させるとともに、端検出部４５０に被記録物１１の幅方向における後端を再度検出させ、初めての走査において検出した後端の位置からの変化を検出させる。後端の位置の変化が基準値以上、例えば１ｍｍ以上である場合、変化の方向が被記録物１１の外側に向かう方向のみならず内側に向かう方向の場合も含めて、記録をすべき主走査方向の範囲を外側に向けて広げる。このため、被記録物１１が実際に傾いている場合と、端検出部４５０が被記録物１１の端の位置を誤認識した場合のどちらの場合においても、記録ヘッド４４は被記録物１１の主走査方向における後端まで記録を行うことができる。

図５は、インクジェット式記録装置１０が被記録物１１に記録を行うときの動作を示すフローチャートである。本実施形態において、被記録物１１に記録されるべき記録データが示す記録すべき領域は、副走査方向について被記録物１１の幅より大きい。また被記録物１１は略長方形であり、上述したように、図３における右側に寄せられた状態で搬送される。

制御部８０は、搬送ローラ３２及び搬送従動ローラ３４に新たな被記録物１１を搬送させ（Ｓ１０）、被記録物１１の上端がインク噴射領域の案内フレーム１２０と上流リブ１０２の間に位置したとき（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、制御部８０は、キャリッジ４２を初めて主走査方向に走査し、記録ヘッド４４のノズル列４４０から顔料インクを噴射させるとともに端検出部４５０に被記録物１１の主走査方向の後端（図３中左側の端）を検出させる（Ｓ３０）。走査中に端検出部４５０が被記録物１１の主走査方向の後端を検出した場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、制御部８０は、被記録物１１の主走査方向の後端まで記録を行った後、最初の走査におけるインクの噴射を中止する（Ｓ５０）。

次に端検出部４５０は、被記録物１１の主走査方向の後端の位置を用いて、記録ヘッド４４のノズル列４４０がインクを噴射して記録をすべき主走査方向の範囲を、被記録物１１を含むように設定する（Ｓ６０）。そして制御部８０は、２回目以降の走査において、設定した範囲で記録を行う（Ｓ７０）。

図６は、図５のＳ７０の詳細を示すフローチャートである。制御部８０は、搬送ローラ３２及び搬送従動ローラ３４に被記録物１１を規定量搬送させた（Ｓ１００）後、キャリッジ４２を走査し、記録ヘッド４４のノズル列４４０から、主走査方向について図５のＳ６０で設定した範囲でインクを噴射させるとともに、端検出部４５０に被記録物１１の主走査方向の後端（図３における左側の端）を検出させる（Ｓ１０５）。ここで端検出部４５０は、複数回反射光の強度が閾値を跨いで下がった場合、最後に閾値を跨いだ位置を、被記録物１１の端と判断する。そして制御部８０は、被記録物１１の他方の端の位置が、基準値以上ずれているか否かを判断する（Ｓ１１０）。基準値以上ずれている場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、制御部８０は、確実に被記録物１１の全面に記録を行うために、記録すべき範囲を主走査方向について両側に均等に広げる（Ｓ１２０）。上述した動作を記録が終了するまで行う（Ｓ１３０）。
従って、インクジェット式記録装置１０は、主走査方向について被記録物１１の端まで確実に記録を行うことができる。

ここで制御部８０は、一回記録すべき範囲を主走査方向について広げた後、Ｓ１０５及びＳ１１０の処理を省略してもよい。また外部の装置から複数の記録データ（例えば複数の画像データ）を同時に受信した場合、最初の記録データを最初の被記録物１１に記録する場合にのみ図５のＳ３０〜Ｓ５０を実行してもよい。この場合、次回以降の記録データを２枚目以降の被記録物１１に記録するときには、最初の記録データを記録する際にＳ６０で設定した記録すべき範囲をそのまま用いる。

なお、インクジェット式記録装置１０は、液体噴射装置の一例であり、キャリッジ４２は液体噴射ヘッドの一例である。しかしながら、液体噴射装置はこれに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置である。液体噴射装置のさらなる他の例は、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置である。液体噴射装置のさらなる他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。被記録物は、液体が噴射されることにより記録が行われる物であり、記録用紙の他に、ディスプレイの電極等の回路パターンが記録される回路基板、ラベルが印刷されるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＮＡ回路が記録されるプレパラートが含まれる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

インクジェット式記録装置１０を、カバーを外した状態で示す斜視図 被記録物１１の搬送経路の周囲の構造を示す図 端検出部４５０、ノズル列４４０、支持リブ１００、インク吸収材１１０、及び案内フレーム１２０の副走査方向における相対位置を示す図 端検出部４５０の動作を説明する説明する図 被記録物１１に記録を行うときの動作を示すフローチャート 図５のＳ７０の詳細を示すフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット式記録装置、１１…被記録物、１２…載置トレイ、２２…給送ローラ、２４…リタードローラ、３２…搬送ローラ、３４…搬送従動ローラ、４２…キャリッジ、４４…記録ヘッド、４８…ガイドシャフト、５２…排出ローラ、５４…排出従動ローラ、８０…制御部、１００…支持リブ、１１０…インク吸収材、１２０…案内フレーム、４４０…ノズル列、４５０…端検出部

Claims (4)

1. 液体噴射領域にある被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、
   前記液体噴射領域の上を主走査方向に走査し、前記被記録物に対して前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドと一体に前記液体噴射領域の上を主走査方向に走査しつつ、前記被記録物の主走査方向の後端を検出する端検出部と、
   前記液体噴射ヘッド及び前記端検出部を制御する制御部であって、前記液体噴射ヘッド及び前記端検出部が新たな前記被記録物の上を初めて走査するときに、前記液体噴射ヘッドに前記液体を噴射させるとともに前記端検出部に前記被記録物の前記主走査方向の後端を検出させ、かつ走査中に前記端検出部が、前記主走査方向の後端を検出した場合に、当該走査において前記液体噴射ヘッドから前記液体を噴射させることを中止する制御部と、
   前記端検出部が検出した前記被記録物の前記主走査方向の後端の位置に基づいて、２回目以降の走査において前記液体噴射ヘッドが前記液体を噴射すべき範囲を主走査方向について設定する噴射範囲設定部と
   を備える液体噴射装置。
2. 前記端検出部は、前記被記録物からの反射光の強度に基づいて前記被記録物の前記主走査方向の後端を検出し、
   前記制御部は、前記液体噴射ヘッド及び前記端検出部を新たな前記被記録物の上を初めて主走査方向に走査するときに、前記端検出部が前記液体噴射ヘッドより先行する方向に走査する、請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 液体噴射領域にある被記録物に液体を噴射して記録を行う液体噴射装置であって、
   前記液体噴射領域の上を主走査方向に走査し、前記被記録物に対して前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドと一体に前記液体噴射領域の上を主走査方向に走査しつつ、前記被記録物からの反射光の強度に基づいて、前記被記録物の主走査方向の後端を検出する端検出部と、
   ２回目以降の走査において検出された前記主走査方向の後端の位置が、初めての走査において検出された前記被記録物の前記主走査方向の後端の位置に対して、前記被記録物の内側に向けて予め定められた距離以上変化した場合に、変化を検出した以降の走査において前記液体噴射ヘッドが前記液体を噴射すべき範囲を、主走査方向について広げる噴射範囲設定部と
   を備える液体噴射装置。
4. 前記液体は顔料インクである、請求項１又は３に記載の液体噴射装置。

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