JP2011126082A - Image plotting device, and drive control method of image plotting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙やフィルム等の記録媒体に記録処理を実施する描画装置および描画装置の駆動制御方法に関するものである。 The present invention relates to a drawing apparatus that performs a recording process on a recording medium such as paper or film, and a drive control method for the drawing apparatus.
従来、この種の描画装置として、外周面に記録媒体を密着させて送るドラムにより、外周面に倣う円弧状の送り経路に沿って記録媒体を送る媒体送り手段と、送り経路に沿って配設された複数のヘッドユニットを有し、記録媒体に記録処理を行う媒体記録手段と、を備えたものが知られている(特許文献1参照)。各ヘッドユニットには、記録媒体に臨む複数のインクジェットヘッドが搭載されている。 Conventionally, as this type of drawing apparatus, a medium feeding means for feeding a recording medium along an arc-shaped feeding path that follows the outer circumferential surface by a drum that feeds the recording medium in close contact with the outer circumferential surface, and arranged along the feeding path. There is known a medium recording unit that includes a plurality of head units that perform recording processing on a recording medium (see Patent Document 1). Each head unit is equipped with a plurality of ink jet heads facing the recording medium.
ところで、プラテンとなるドラムは、製造精度上の外周面形状の粗さ(ゆがみやうねり、厚みムラ等)や、熱膨張による変形によって、送り経路となる外周面が真円に対し微妙に変形してしまう。
そのため、上記の描画装置では、インクジェットヘッドのノズル面と記録媒体の記録面とのギャップ(間隙量)が、記録媒体の送り動作(ドラムの回転位相)によって変動してしまい、精度良く描画処理を行うことができないという問題があった。例えば、ギャップが通常より広い場合には、インクジェットヘッドが液滴を吐出し、その液滴が記録媒体に着弾するまでの時間が長くなってしまうため、その間に、記録媒体が送られてしまい、着弾位置がずれてしまう。
By the way, the drum that becomes the platen is slightly deformed with respect to the perfect circle due to the roughness of the outer peripheral surface in terms of manufacturing accuracy (distortion, undulation, uneven thickness, etc.) and deformation due to thermal expansion. End up.
For this reason, in the above drawing apparatus, the gap (gap amount) between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium varies due to the recording medium feeding operation (rotational phase of the drum), and the drawing process is performed with high accuracy. There was a problem that could not be done. For example, when the gap is wider than usual, the inkjet head discharges the droplets, and the time until the droplets land on the recording medium becomes long, so the recording medium is sent in the meantime, The landing position will shift.
本発明は、常に適正なギャップで描画処理を行うことができる描画装置および描画装置の駆動制御方法を提供することを課題としている。 An object of the present invention is to provide a drawing apparatus and a driving control method for the drawing apparatus that can always perform drawing processing with an appropriate gap.
本発明の描画装置は、外周面に記録媒体を密着させて送る回転体により、外周面に倣う送り経路に沿って、記録媒体を送る媒体送り手段と、送られてゆく記録媒体に臨み、記録媒体に印刷を行うインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを外周面の法線方向に進退させて、インクジェットヘッドのノズル面と、記録媒体の記録面との間のギャップを調整するギャップ調整手段と、外周面に臨み、ギャップを測定するギャップ測定手段と、ギャップ測定手段の測定結果に基づいて、ギャップが適正値となるようにギャップ調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。 The drawing apparatus of the present invention faces a medium feeding means for feeding a recording medium along a feeding path that follows the outer circumferential surface by a rotating body that feeds the recording medium in close contact with the outer circumferential surface, and a recording medium that is sent to the recording medium. An inkjet head for printing on a medium, a gap adjusting means for adjusting the gap between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium by moving the inkjet head back and forth in the normal direction of the outer circumferential surface, and the outer circumferential surface And a control means for controlling the gap adjusting means so that the gap becomes an appropriate value based on the measurement result of the gap measuring means.
この構成によれば、ギャップ測定手段によって、インクジェットヘッドと記録面との間のギャップを測定し、ギャップ調整手段によって、当該ギャップが適正値になるように調整することにより、回転体の外周面の形状に追従して、ギャップ調整を行うことができるため、常に適正なギャップで描画処理を行うことができる。ゆえに、描画処理を精度良く実施することができる。なお、ギャップ測定手段として、超音波式、レーザー式(光センサー式)、接触式、ひいては、磁気センサー式のものを用いても良い。 According to this configuration, the gap measurement unit measures the gap between the inkjet head and the recording surface, and the gap adjustment unit adjusts the gap so that it has an appropriate value. Since gap adjustment can be performed following the shape, drawing processing can always be performed with an appropriate gap. Therefore, the drawing process can be performed with high accuracy. As the gap measuring means, an ultrasonic type, a laser type (photosensor type), a contact type, and eventually a magnetic sensor type may be used.
この場合、回転体は、誘電体で構成され、ギャップ測定手段は、回転体との間に発生する渦電流を測定する磁気センサーで構成されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the rotating body is made of a dielectric, and the gap measuring means is made of a magnetic sensor that measures an eddy current generated between the rotating body and the rotating body.
この構成によれば、非接触でギャップ測定を行うことができるため、回転体の外周面を損傷することがない。また、光センサーによってギャップ測定を行うものとは異なり、外周面形状が安定していなくとも、ギャップ測定を簡単に精度良く行うことができる。 According to this configuration, since the gap measurement can be performed in a non-contact manner, the outer peripheral surface of the rotating body is not damaged. Further, unlike the case where the gap measurement is performed by the optical sensor, the gap measurement can be easily and accurately performed even if the outer peripheral surface shape is not stable.
本発明の他の描画装置は、外周面に記録媒体を密着させて送る回転体により、外周面に倣う送り経路に沿って、記録媒体を送る媒体送り手段と、送られてゆく記録媒体に臨み、記録媒体に印刷を行うインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを外周面の法線方向に進退させて、インクジェットヘッドのノズル面と、記録媒体の記録面との間のギャップを調整するギャップ調整手段と、媒体送り手段、インクジェットヘッドおよびギャップ調整手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、回転ドラムの1回転における、記録媒体の送り量とギャップの刻々の変化量との相関関係で規定される、ギャップの周期変化の制御テーブルに基づいて、ギャップが適正値となるようにギャップ調整手段を制御することを特徴とする。 Another drawing apparatus of the present invention is directed to a medium feeding means for feeding a recording medium along a feeding path following the outer circumferential surface by a rotating body that feeds the recording medium in close contact with the outer circumferential surface, and a recording medium to be sent. An inkjet head that prints on a recording medium; and a gap adjusting unit that adjusts a gap between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium by moving the inkjet head back and forth in the normal direction of the outer peripheral surface; Control means for controlling the medium feeding means, the ink jet head, and the gap adjusting means, and the control means is defined by the correlation between the recording medium feed amount and the gap-by-gap change amount in one rotation of the rotary drum. The gap adjusting means is controlled so that the gap becomes an appropriate value based on the control table of the gap cycle change.
本発明の描画装置の駆動制御方法は、インクジェットヘッドのノズル面と、インクジェットヘッドに対し相対的に印刷送りされる記録媒体の記録面と、のギャップが周期的に変化する描画装置の駆動制御方法であって、1周期における、記録媒体の送り量とギャップの刻々の変化量との相関関係で規定される、ギャップの周期変化を取得する周期変化取得工程と、取得した周期変化に基づいて、ギャップが適正値となるように補正するギャップ補正工程と、を備えたことを特徴とする。 The drawing apparatus drive control method according to the present invention is a drawing apparatus drive control method in which the gap between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium that is printed and fed relative to the inkjet head changes periodically. Then, based on the periodic change acquisition step of acquiring the periodic change of the gap, which is defined by the correlation between the feeding amount of the recording medium and the amount of change of the gap in one cycle, and the acquired periodic change, And a gap correction step for correcting the gap so as to be an appropriate value.
この構成によれば、ギャップの周期変化に基づいて、ギャップが適正値になるようにギャップ調整を行うことにより、回転体の外周面の形状に追従して、ギャップ調整を行うことができるため、常に適正なギャップで描画処理を行うことができる。また、1周期(1回転)における送り量とギャップの刻々の変化量との相関関係に基づいて、ギャップ調整を行うため、1周期に対するギャップ測定を予め行うだけで、容易にギャップ調整を行うことができる。なお、1周期に対するギャップ測定は、描画装置の駆動開始時や作業開始時に1度だけ行う構成であっても良いし、経時変化に対応すべく、駆動開始時や作業開始時の測定に加えて、駆動中や作業中に定期的に再測定を行う構成であっても良い。 According to this configuration, the gap adjustment can be performed following the shape of the outer peripheral surface of the rotating body by adjusting the gap so that the gap becomes an appropriate value based on the periodic change of the gap. The drawing process can always be performed with an appropriate gap. In addition, since the gap adjustment is performed based on the correlation between the feed amount in one cycle (one rotation) and the amount of change in the gap, the gap adjustment can be easily performed only by performing the gap measurement for one cycle in advance. Can do. Note that the gap measurement for one period may be performed only once at the start of driving of the drawing apparatus or at the start of work, or in addition to the measurement at the start of driving or at the start of work in order to cope with changes over time. A configuration may be adopted in which re-measurement is performed periodically during driving or work.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るインクジェット装置(描画装置)について説明する。このインクジェット装置は、周方向に複数のインクジェットヘッドを配置したセンタードラム式の記録装置であり、リールツーリールで供給した長尺の記録媒体に、UVインク(紫外線硬化型インク)を用いて印刷を実施する。記録媒体としては、例えばラベル用のフィルムや用紙等のシート状のものであって、各種幅および厚みの異なるものを印刷対象としている。なお、以降の説明では、図1において紙面を貫通する方向を前後とし、手前側を「前」、奥側を「後」とする。具体的には、後述する回転ドラム61の回転軸(ドラム軸62)の延在方向を前後とし、後述するドラムモーター64から回転ドラム61へ向かう方向を手前方向(手前側)、回転ドラム61からドラムモーター64へ向かう方向を奥方向(奥側)とする。また、記録媒体Aの媒体送り経路Lにおいて、後述する媒体供給装置6側を「上流側」、後述する媒体回収装置7側を「下流側」とする。
Hereinafter, an inkjet apparatus (drawing apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This ink jet apparatus is a center drum type recording apparatus in which a plurality of ink jet heads are arranged in the circumferential direction, and printing is performed on a long recording medium supplied reel-to-reel using UV ink (ultraviolet curable ink). carry out. The recording medium is, for example, a sheet-like material such as a label film or paper, and has various widths and thicknesses to be printed. In the following description, the direction penetrating the paper surface in FIG. 1 is front and rear, the front side is “front”, and the back side is “rear”. Specifically, the extending direction of the rotating shaft (drum shaft 62) of the rotating drum 61 (described later) is the front and rear, the direction from the drum motor 64 (described later) toward the
図1の全体図に示すように、インクジェット装置1は、インクジェット方式で記録媒体Aに印刷を行うセンタードラム式の装置本体2と、装置本体2に記録媒体Aを供給し且つ印刷済みの記録媒体Aを回収するリールツーリール方式の媒体供給・回収装置3と、これら構成装置を統括制御する制御装置(図示省略)と、を備えている。媒体供給・回収装置3は、装置本体2に記録媒体Aを供給する媒体供給装置6と、装置本体2から記録媒体Aを回収する媒体回収装置7と、を有している。一方、装置本体2および媒体供給・回収装置3に構成した記録媒体Aの媒体送り経路Lは、媒体供給装置6から装置本体2に至る供給送り経路L1と、装置本体2に構成した円に近い円弧状の印刷送り経路(送り経路)L2と、装置本体2から媒体回収装置7に至る回収送り経路L3と、を有している。
As shown in the overall view of FIG. 1, an
供給送り経路L1を介して、媒体供給装置6から繰り出すようにして供給された記録媒体Aは、装置本体2において印刷送り経路L2に沿って送られ、この部分で印刷に供される。また、印刷が完了した記録媒体Aは、回収送り経路L3を介して媒体回収装置7により巻き取るようにして回収される。
The recording medium A supplied from the medium supply device 6 through the supply feed path L1 is fed along the print feed path L2 in the apparatus
媒体供給装置6は、ロール状に巻回した記録媒体Aを繰り出す繰出しリール11と、繰出しリール11を繰出し回転させる繰出しモーター(図示省略)と、繰出しリール11の下流側に配設され、記録媒体Aにフォワードテンションを付与するフォワードテンションユニット13と、フォワードテンションユニット13の下流側に配設され、記録媒体Aを幅方向に位置決めしつつ装置本体2に送り込むステアリングユニット14と、を備えている。また、繰出しリール11および繰出しモーターは、給紙ユニットフレーム15に支持され、一体の給紙ユニット16を構成している。さらに、フォワードテンションユニット13は、フォワードテンションフレーム17に支持され、ユニット化されている。
The medium supply device 6 is disposed on the downstream side of the supply reel 11, a supply reel 11 for supplying the recording medium A wound in a roll shape, a supply motor (not shown) for supplying and rotating the supply reel 11, and a recording medium. A
制御装置により、装置本体2に同期して繰出しモーターを駆動すると、繰出しリール11から記録媒体Aが繰り出される。繰り出された記録媒体Aは、フォワードテンションユニット13により所定のテンションを付与されつつ、供給送り経路L1に沿って送られ、最終的に、ステアリングユニット14により幅方向の位置を矯正されつつ装置本体2に送り込まれる。なお、本実施形態のステアリングユニット14は、記録媒体Aの一方(奥側)の幅端を基準に装置本体2に送り込むようになっている。したがって、幅の異なる記録媒体Aを導入する場合も同様に、一方(奥側)の幅端が基準となる。もっとも、幅方向の中心を基準(センター基準)として、記録媒体Aを導入することも可能である。
When the feeding motor is driven in synchronization with the apparatus
媒体回収装置7は、印刷済みの記録媒体Aをロール状に巻き取る巻取りリール21と、巻取りリール21を巻取り回転させる巻取りモーター(図示省略)と、巻取りリール21の上流側に配設され、記録媒体Aにバックテンションを付与するバックテンションユニット23と、バックテンションユニット23の上流側に配設され、装置本体2から送り出された記録媒体AがUターンして送られるように、回収送り経路L3を経路変更する折返しユニット25と、を備えている。この場合も、巻取りリール21および巻取りモーターは、排紙ユニットフレーム26に支持され、一体の排紙ユニット27を構成している。また、バックテンションユニット23は、バックテンションフレーム28に支持され、ユニット化されている。さらに、装置本体2と折返しユニット25との間には、回収送り経路L3に臨むように、後述する装置本体2のUV照射ユニット44が配設されている。
The medium recovery device 7 includes a winding
制御装置により、装置本体2に同期して巻取りモーターを駆動すると、記録媒体Aは、バックテンションユニット23により所定のテンションを付与されつつ、装置本体2から送り出され、回収送り経路L3に沿って送られてゆく。装置本体2から送り出された記録媒体Aは、先ずUV照射ユニット44を通過する。この通過過程で、UVインクは硬化する。続いて、折返しユニット25によりUターンした記録媒体Aは、バックテンションユニット23を経て、巻取りリール21に巻き取られる。なお、巻取りリール21に巻き取られた記録媒体Aは、別工程の装置に導入され、ラベルとして裁断され或いはラベル部分にハーフカットが施される。
When the control device drives the take-up motor in synchronization with the apparatus
図1および図2に示すように、装置本体2は、大口径の回転ドラム61を有し、印刷送り経路L2に沿って記録媒体Aを送る媒体送り機構(媒体送り手段)41と、それぞれが複数の印刷ヘッド(インクジェットヘッド)76を有し、印刷送り経路L2に臨むように、回転ドラム61に対し放射状に配設した複数のキャリッジユニット42と、複数のキャリッジユニット42に対応し、その背面側に配設した複数のメンテナンスユニット43と、上記の回収送り経路L3に臨み、記録媒体AのUVインクを硬化させる本硬化用のUV照射ユニット44を備えている。また、装置本体2は、全体としてチャンバー(図示省略)に覆われている。複数のキャリッジユニット42は、供給するUVインクの色別のユニットであり、全体として印刷手段48を構成している。なお、図1では、各キャリッジユニット42において、その内部機器(ヘッドユニット83およびヘッド制御基板モジュール)を省略して記載し、図2では各メンテナンスユニット43において、その内部機器(ユニット本体)を省略して記載している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the apparatus
図2および図3に示すように、装置フレーム46は、機台となるベースフレーム51と、ベースフレーム51の後半部に立設したメインフレーム52と、メインフレーム52の前面に広く設けた板状のサブフレーム53と、サブフレーム53を介しメインフレーム52の前部に配設したチャンバーフレーム54と、を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
メインフレーム52は、チャンネル材を方形に組んで構成され、サブフレーム53を介して各種の構成装置を支持すると共に、回転ドラム61を主体とする媒体送り機構41を支持している。サブフレーム53は、厚肉方形のステンレス板等で構成され、前面側において、複数のキャリッジユニット42(図1参照)およびUV照射ユニット44(図1参照)を片持ちの形式で支持し、背面側(後面側)において、複数のメンテナンスユニット43等を片持ちの形式で支持している。チャンバーフレーム54は、チャンネル材を方形に組んで構成されており、メインフレーム52前部の構成装置を覆うように形成されている。メインフレーム52およびチャンバーフレーム54が構成する各面には、それぞれ壁体(図示省略)が取り付けられており、これらによって装置本体2全体を覆うチャンバーを構成する。すなわち、装置本体2は、このチャンバーによって、その内部の温度および清浄度を管理している。なお、チャンバーフレーム54とベースフレーム51との間には、所定の間隙が設けられており、この間隙において記録媒体Aの給紙および排紙が行われる。
The
媒体送り機構41は、横倒しの王冠状に形成された回転ドラム(回転体)61と、ドラム軸62を介して回転ドラム61を片持ちで回転自在に支持する軸受け63と、回転ドラム61を一方向に低速回転させるドラムモーター64と、ドラム軸62とドラムモーター64との間に介設したベルトドライブの動力伝達機構65と、を有している。ドラムモーター64は、例えばサーボモーターで構成され、回転ドラム61の外周面71aにおける周速(印刷速度)が一定になるように、回転ドラム61を回転させる。
The
回転ドラム61は、円筒状のドラム本体71と、ドラム本体71の後端を覆うディスク部72とを備え、アルミニウム等の軽金属で構成されている。ドラム本体71とディスク部72とは、一体成型されていても良く、また、別々に形成したものを接合したものであっても良い。ドラム本体71は、最大幅の記録媒体Aに対応する幅を有し、外周面71aには滑り止めとなる焼付け塗装が施されている。記録媒体Aは、滑止め加工されたドラム本体71の外周面71aに密着し、回転するドラム本体71により円(円弧)を描くように送られる。すなわち、媒体供給装置6から送り込まれた記録媒体Aは、回転ドラム61により外周面71aに倣う円弧状の印刷送り経路L2に沿って送られる。そして、この送りに同期して印刷手段48が適宜駆動することにより、記録媒体Aに印刷が行われる。
The
上述のように、印刷手段48は、回転ドラム61に対し放射状に配設した複数のキャリッジユニット42を備えている(図1参照)。複数のキャリッジユニット42は、インク色別のユニットであり、印刷送り経路L2の始端側から終端側に向って、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(Bk)の順で、周方向にほぼ等間隔で配設されている。詳細は後述するが、各キャリッジユニット42には、複数の印刷ヘッド76が搭載され、この複数の印刷ヘッド76により、最大幅の記録媒体Aに対応するヘッド77(ラインヘッド)が構成されている。このため、印刷送り経路L2に沿って印刷送りされてゆく記録媒体Aに、各色のヘッド77が順に臨むことになり、記録媒体Aに印刷データに基づく所望のカラー印刷が行われる。
As described above, the
図4および図5に示すように、各キャリッジユニット42は、上記のサブフレーム53に固定されたキャリッジベース81と、回転ドラム61の外周面71aの法線方向において、キャリッジベース81にスライド自在に支持された箱型フレーム形式のキャリッジ82と、キャリッジ82に装着され、複数の印刷ヘッド76を搭載したヘッドユニット83と、キャリッジ82を介してヘッドユニット83を印刷送り経路L2の法線方向(回転ドラム61の外周面71aの法線方向)に進退させるZ軸移動機構(ギャップ調整手段)84と、奥側においてキャリッジ82に搭載され、複数の印刷ヘッド76に吐出波形を印加するヘッド制御基板モジュール(図示省略)と、を備えている。また、各キャリッジユニット42は、キャリッジ82に搭載され、記録媒体AのUVインクを仮硬化させるピニングユニット86と、支持金具を介してキャリッジ82の一方の外側面に支持され、複数の印刷ヘッド76にUVインクを供給するサブタンクユニット(図示省略)と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, each
各Z軸移動機構84は、パルスモーターを用い、各キャリッジ82を介し、各ヘッドユニット83を回転ドラム61の外周面71aの法線方向に進退させる。実施形態の各Z軸移動機構84は、各ヘッドユニット83における複数の印刷ヘッド76のノズル面91と記録媒体Aの記録面A1との間のギャップを調整するギャップ調整と、ヘッドユニット83を記録位置と被メンテナンス位置との間で移動するユニット移動と、の2つの機能を有している。ギャップ調整では、後述する距離検出センサー96の検出結果に基づいて、ヘッドユニット83を進退させてギャップを調整する。一方、ユニット移動では、ヘッドユニット83を進退させて、印刷送り経路L2(記録媒体A)に臨む記録位置と、後述するメンテナンス位置のユニット本体に臨む被メンテナンス位置との間で移動する。すなわち、各Z軸移動機構84は、各ヘッドユニット83による印刷処理時には、ヘッドユニット83を記録位置に移動させると共に、距離検出センサー96の検出結果に基づいて適宜ギャップ調整を行う。一方、メンテナンス時には、各ヘッドユニット83を被メンテナンス位置に移動させる。なお、ここでは、Z軸移動機構84は、パルスモーターを用いた構成としたが、サーボモーターやエンコーダー付きインダクションモーターを用いた構成としても良い。
Each Z-
実施形態のUVインクは、その粘性が、高い温度依存性(温度が高くなると粘性が低下する)を有している。このため、図示では省略したが、上記のサブタンクユニット、複数の印刷ヘッド76およびサブタンクユニットから複数の印刷ヘッド76に至るインク流路(主チューブ、マニホールド、個別チューブ)は、ヒーターにより被覆されている。例えば、UVインクを40℃程度に昇温して吐出する。 The UV ink of the embodiment has a high temperature dependency (viscosity decreases as the temperature increases). Therefore, although not shown in the drawing, the sub tank unit, the plurality of print heads 76, and the ink flow paths (main tube, manifold, individual tube) from the sub tank unit to the plurality of print heads 76 are covered with a heater. . For example, the UV ink is heated to about 40 ° C. and discharged.
図6に示すように、各印刷ヘッド76は、2インチのインクジェットヘッドで構成されており、そのノズル面91に相互に並行な複数の吐出ノズル92から成る2列のノズル列93を有している。この場合、2列のノズル列93は、ノズル列方向に1/2ノズルピッチ位置ズレして配設されている。
一方、図5および図7に示すように、ヘッドユニット83は、キャリッジ82に対し前方から着脱自在に装着されている。ヘッドユニット83は、ヘッドプレート94と、ヘッドプレート94に支持されると共に、それぞれが回転ドラム61の接線に対し並行になるように山形に連ねた一対のサブプレート95と、一対のサブプレート95に2分して搭載された複数の印刷ヘッド76(実施形態のものは、7個+7個)と、ヘッドプレート94に支持されると共に、回転ドラム61の外周面71aまでの距離を検出する距離検出センサー96(図11参照)と、を備えている。
As shown in FIG. 6, each
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 7, the
この場合、各サブプレート95に搭載された複数の印刷ヘッド76(7個)は、いずれもノズル列93が前後方向に向く姿勢で、且つ前後方向において千鳥に配設されている。また、一方のサブプレート95に搭載された複数の印刷ヘッド76と、他方のサブプレート95に搭載された複数の印刷ヘッド76とは、前後方向(ノズル列方向)に1/4ノズルピッチ位置ズレして配設されている。これにより、ヘッドプレート94に搭載した全印刷ヘッド76により、前後方向(記録媒体Aの幅方向)に延在するラインヘッドとしてのヘッド77、すなわち最大幅の記録媒体Aに対応する1/4ノズルピッチのヘッド77が構成されている。これにより、高解像度の印刷が可能となる。
In this case, the plurality of print heads 76 (seven) mounted on each sub-plate 95 are all arranged in a staggered manner in the front-rear direction with the
距離検出センサー96は、印刷送り経路L2に臨み、当該距離検出センサー96から回転ドラム61の外周面71aまでの距離を検出する。距離検出センサー96は、いわゆる渦電流式の磁気センサーで構成されている。すなわち、回転ドラム61のドラム本体71は、誘電体で構成されており、距離検出センサー96は、回転するドラム本体71の外周面71aとの間に高周波磁界を発生させ、これに伴って外周面71aとの間に発生する渦電流を測定し、外周面71aまでの距離を検出する。このように、距離検出センサー96によって、当該距離検出センサー96が臨む位置の外周面71aにおける径方向の高さを検出することができる。詳細は後述するが、この検出結果と、記録媒体Aの厚さと、距離検出センサー96と印刷ヘッド76のノズル面91との位置関係と、に基づいて、印刷ヘッド76のノズル面91と記録媒体Aの記録面A1との間のギャップ(離間距離)が算出(測定)される。なお、距離検出センサー96は、ヘッドプレート94の媒体送り方向中間位置に配設しても良いし、距離検出およびギャップ調整によるタイムラグを考慮して、上流位置に配設しても良い。また、前後方向(媒体送り方向に対する直交方向)の中間位置に配設しても良いし、前後方向の端部に配設しても良い。
The
図8に示すように、ピニングユニット86は、記録媒体AのUVインクを仮硬化させる仮硬化UVランプ98と、仮硬化UVランプ98に添設したダクト接続のミスト吸引口99と、を有している。仮硬化UVランプ(ランプアレイ)98およびミスト吸引口(スリット吸引口)99は、相互に並行に且つ前後方向に延在し、上記のヘッド77に対し、ほぼ同じ長さに且つ前後方向に同位置に配設されている。また、複数の印刷ヘッド76(ヘッド77)、ミスト吸引口99、仮硬化UVランプ98は、記録媒体Aの送り方向においてこの順で配設されており、印刷ヘッド76から吐出されたUVインクのミストをミスト吸引口99で吸引し、記録媒体Aに着弾したUVインクを仮硬化UVランプ98で仮硬化させる。これにより、仮硬化UVランプ98へのミストの付着を防止し、且つ混色が生じない程度にUVインクを硬化させることができる。なお、複数のキャリッジユニット42のおけるインク色別の順は、色別のUVインクにおける硬化し難い順となっている。
As shown in FIG. 8, the pinning
図2に示すように、各メンテナンスユニット43は、上記のサブフレーム53を隔てて、対応するキャリッジユニット42の前後方向の延長上に配設されている。図9および図10に示すように、メンテナンスユニット43は、複数の印刷ヘッド76のノズル面91に臨んでメンテナンスを実施するユニット本体(図示省略)と、ユニット本体が搭載されたメンテナンスキャリッジ102と、メンテナンスキャリッジ102を介してユニット本体をホーム位置とメンテナンス位置との間で前後方向に移動させるメンテナンス移動機構103と、を備えている。印刷ヘッド76の捨て吐出(フラッシング)や吸引等のメンテナンスを行うときには、ユニット本体は前方のメンテナンス位置に移動し印刷ヘッド76に臨む(図9(a)および図10参照)。記録媒体Aに印刷処理が実施されているときには、ユニット本体は後方のホーム位置で待機している(図9(b)参照)。なお、上記したようにヘッドユニット83(キャリッジ82)は、印刷処理時には、Z軸移動機構84によって法線方向内側の記録位置に移動し、メンテナンス時には、Z軸移動機構84によって法線方向外側のメンテナンス位置に移動するため、印刷処理時には、ユニット本体がヘッドユニット83に臨むように、ヘッドユニット83とユニット本体とが前後に直列に位置し、メンテナンス時には、ヘッドユニット83とユニット本体とが回転ドラム61の法線方向に並列に位置している。
As shown in FIG. 2, each
ユニット本体は、例えば、印刷ヘッド76のノズル面91を払拭するワイピング機構と、ノズル面91の封止、捨て吐出の受容およびノズル吸引を行う吸引機構と、を有している。ユニット本体を移動させるメンテナンス移動機構103は、片持ち状態でサブフレーム53に固定したブラケットフレーム113と、ブラケットフレーム113とキャリッジユニット42との間に渡した一対のガイドレール114と、一対のガイドレール114に沿ってメンテナンスキャリッジ102を前後方向に移動させるエアー駆動のローターアクチュエーター117と、有している。なお、サブフレーム53には、メンテナンスキャリッジ102を通過させるためのメンテナンス開口53aが形成されている(図2参照)。
The unit main body includes, for example, a wiping mechanism for wiping the
図1に示すように、UV照射ユニット44は、UVランプで構成されており、回収送り経路L3上の記録媒体Aに下側(記録媒体Aの印刷面側)から臨み、記録媒体Aに着弾したUVインクを本硬化させる。なお、UV照射ユニット44には、UVランプおよび記録媒体Aを冷却するための吸引ファンが搭載されている。
As shown in FIG. 1, the
ここで図11を参照して、ヘッドユニット83のギャップ調整動作について説明する。図11は、インクジェット装置1におけるギャップ調整動作廻りの制御構成を示した図である。図11に示すように、インクジェット装置1は、ギャップ調整動作廻りの制御系として、複数の距離検出センサー96に対応した複数のセンサーアンプ121と、複数のZ軸移動機構84に対応した複数のZ軸モータードライバー122と、複数のZ軸モータードライバー122に対応した複数のパルスジェネレーター123と、これらをコントロールするロボットコントローラー124と、を備えている。すなわち、インクジェット装置1は、ヘッドユニット83ごとに、センサーアンプ121、Z軸モータードライバー122およびパルスジェネレーター123を有している。また、ロボットコントローラー124は上記制御装置に接続されており、制御装置によって、これら構成装置を制御可能に構成されている。なお、本実施形態では、共通のロボットコントローラー124を用いているが、ヘッドユニット83ごとにロボットコントローラー124を有しているものであっても良い。
Here, the gap adjusting operation of the
各センサーアンプ121は、対応する距離検出センサー96における検出結果を取得し、これを増幅してロボットコントローラー124に送信する。各Z軸モータードライバー122は、受信したパルス信号に基づいて、対応するZ軸移動機構84を駆動する。各パルスジェネレーター123は、ロボットコントローラー124から受信した移動指令信号をパルス信号に変換して、対応するZ軸モータードライバー122に送信する。ロボットコントローラー124は、各センサーアンプ121からの検出結果に基づいて、移動指令信号を生成し、この移動指令信号を、対応するパルスジェネレーター123に送信する。なお、請求項にいうギャップ測定手段は、距離検出センサー96、センサーアンプ121およびロボットコントローラー124により構成されており、請求項にいう制御手段は、ロボットコントローラー124および制御装置により構成されている。
Each
次に、インクジェット装置1によるギャップ調整動作について説明する。このギャップ調整動作は、ヘッドユニット83ごとに実施されるものであり、印刷処理時に、記録媒体Aの送り動作に伴って継続的に繰り返し実施されるものである。
Next, the gap adjustment operation by the
具体的には、まず、センサーアンプ121によって、距離検出センサー96の検出結果を取得する。すなわち、検出結果として、当該距離検出センサー96から回転ドラム61の外周面71aまでの距離を取得する。次に、センサーアンプ121は、取得した検出結果をロボットコントローラー124に送信する。検出結果を受けたロボットコントローラー124は、当該検出結果と、予め記憶された記録媒体Aの厚さと、予め記憶された距離検出センサー96と複数の印刷ヘッド76のノズル面91との位置関係と、に基づいて、ノズル面91と記録媒体Aの記録面A1との間のギャップを算出する。その後、ロボットコントローラー124は、算出したギャップが適正値(適正範囲)であるか否かを判定する。算出したギャップが適正値である場合には、今回のギャップ調整動作を終了する。
Specifically, first, the detection result of the
一方、算出したギャップが適正値でない場合には、ヘッドユニット83のギャップが適正値になるようにヘッドユニット83を移動する移動指令信号を、生成し、対応するパルスジェネレーター123に送信する。移動指令信号を受けたパルスジェネレーター123は、これをパルス信号に変換し、Z軸モータードライバー122に送信する。このパルス信号を受けたZ軸モータードライバー122は、このパルス信号に基づいて、Z軸移動機構84を駆動し、ヘッドユニット83を移動する。これらによって、印刷処理中、随時ノズル面91と記録面A1と間のギャップが調整される。このように、距離検出センサー96の検出結果に基づいて、ギャップ調整を行うことにより、適正なギャップで印刷処理を行うことができる。
On the other hand, if the calculated gap is not an appropriate value, a movement command signal for moving the
次に図12を参照して、インクジェット装置1の第2実施形態について、第1実施形態のインクジェット装置1と異なる部分のみ説明する。図12に示すように、第2実施形態のインクジェット装置1は、複数のヘッドユニット83のうち、最も媒体送り方向の上流側に位置するヘッドユニット83(以下、第1ヘッドユニット83)のみ距離検出センサー96を搭載した構成を有している。また、インクジェット装置1は、ギャップ調整動作廻りの制御系として、当該距離検出センサー96に対応する1つのセンサーアンプ121と、上記複数のZ軸モータードライバー122と、上記複数のパルスジェネレーター123と、上記ロボットコントローラー124と、を有している。すなわち、複数のヘッドユニット83において、距離検出センサー96およびセンサーアンプ121を共通化した構成を有している。
Next, with reference to FIG. 12, only a different part from the
ギャップ調整動作では、まず、センサーアンプ121によって、距離検出センサー96から検出結果を取得し、ロボットコントローラー124に送信する。これを受けたロボットコントローラー124は、検出結果に基づいてギャップを算出(測定)すると共に、算出したギャップが適正値であるか否かを判定する。算出したギャップが適正値である場合には、今回のギャップ調整動作を終了する。
In the gap adjustment operation, first, a detection result is acquired from the
一方、算出したギャップが適正値である場合には、ロボットコントローラー124は、第1ヘッドユニット83については、第1実施形態と同様、検出結果に基づく移動指令を即時、パルスジェネレーター123に送信する。一方、第1ヘッドユニット83以外の各ヘッドユニット83については、回転ドラム61による媒体送り速度と、第1ヘッドユニット83との当該ヘッドユニット83との距離とから、距離検出した位置の外周面71aが当該ヘッドユニット83に到達する到達時間を算出すると共に、当該到達時間にギャップ調整が完了するタイミングで、各パルスジェネレーター123に移動指令信号を送信する。すなわち、第1ヘッドユニット83以外の各ヘッドユニット83において、移動指令信号の送信タイミングを遅らせることで、第1ヘッドユニット83における距離検出センサー96の検出結果を流用する。このギャップ調整動作を、記録媒体Aの送り動作に伴って、継続的に繰り返し且つオーバーラップして実施することで、全ヘッドユニット83において、適切なギャップで印刷処理を実施することができる。
On the other hand, when the calculated gap is an appropriate value, the
第1実施形態および第2実施形態のような構成によれば、印刷ヘッド76と記録面A1との間のギャップを測定し、当該ギャップが適正値になるようにギャップを調整することにより、回転ドラム61の外周面71aの形状に追従して、ギャップ調整を行うことができるため、常に適正なギャップで印刷処理(描画処理)を行うことができる。ゆえに、描画処理を精度良く実施することができる。
According to the configuration of the first embodiment and the second embodiment, rotation is performed by measuring the gap between the
また、距離検出センサー96として、渦電流式の磁気センサーを用いることにより、非接触でギャップ測定を行うことができるため、回転ドラム61の外周面を損傷することがない。また、光センサーによってギャップ測定を行うものとは異なり、外周面形状が安定していなくとも、ギャップ測定を簡単に精度良く行うことができる。
Further, by using an eddy current type magnetic sensor as the
なお、本実施形態においては、距離検出センサー96を、各ヘッドユニット83もしくは第1ヘッドユニット83に搭載したが、距離検出センサー96を、当該ヘッドユニット83の更に上流側に配設しても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、距離検出センサー96として、渦電流式の磁気センサーを用いたが、例えば、超音波式、レーザー式(光センサー式)または接触式のものを用いても良い。
In this embodiment, an eddy current type magnetic sensor is used as the
さらに、本実施形態においては、ヘッドユニット83単位で印刷送り経路L2の法線方向に進退させて、ギャップ調整を行う構成であったが、印刷ヘッド76単位で進退させて、個々にギャップ調整を行う構成であっても良い。
Furthermore, in the present embodiment, the gap adjustment is performed by moving the
次に、図13を参照して、インクジェット装置1の第3実施形態について、第1実施形態と異なる部分のみ説明する。第3実施形態のインクジェット装置1は、複数のヘッドユニット83に搭載された複数の距離検出センサー96に代えて、サブフレーム53に支持された1つの距離検出センサー96を備えている。当該距離検出センサー96は、全ヘッドユニット83の上流側で印刷送り経路L2に臨み、回転ドラム61の外周面71aまでの距離を検出する。また、インクジェット装置1は、ギャップ調整動作廻りの制御系として、当該距離検出センサー96のセンサーアンプ121と、ドラムモーター64のエンコーダー125と、上記複数のZ軸モータードライバー122と、上記複数のパルスジェネレーター123と、上記ロボットコントローラー124と、を備えている。ロボットコントローラー124は、センサーアンプ121からの距離検出の検出結果とエンコーダー125からのエンコーダー信号と受信し、一方、各パルスジェネレーター123に移動指令信号を送信する。
Next, with reference to FIG. 13, only a different part from 1st Embodiment is demonstrated about 3rd Embodiment of the
ギャップ調整動作は、印刷処理前に予め実施する周期変化測定工程と、印刷処理時に、継続的に繰り返し実施するギャップ調整工程(ギャップ補正工程)と、によって行われる。すなわち、ノズル面91と記録面A1との間のギャップは、回転ドラム61の外周面71aの形状に依存するため、ギャップは、1回転を1周期として周期的に変化する。これに対し、本実施形態では、回転ドラム61における1回転分のギャップの周期変化を予め取得し、印刷処理時に、これに基づいて随時ギャップ調整(ギャップ補正)を行う構成を有している。
The gap adjustment operation is performed by a periodic change measurement process that is performed in advance before the printing process and a gap adjustment process (gap correction process) that is continuously and repeatedly performed during the printing process. That is, since the gap between the
周期変化測定工程では、回転ドラム61の1回転(1周期)におけるギャップの周期変化を測定し、これに基づく各Z軸移動機構84の制御テーブルを生成・記憶する。具体的には、エンコーダー125は、回転ドラム61の回転角を示すエンコーダー信号(検出結果)をロボットコントローラー124に送信する。一方、センサーアンプ121は、距離検出センサー96から距離検出の検出結果を取得し、ロボットコントローラー124に送信する。これらを受けたロボットコントローラー124は、エンコーダー信号から基準位置からの回転ドラム61の回転量(すなわち記録媒体Aの送り量)を算出し、一方、距離検出の検出結果からノズル面91と記録面A1との間のギャップを算出する。これによって、記録媒体Aの送り量に対応するギャップのデータが取得される。この一連の動作を1回転分継続的に繰り返すことで、ロボットコントローラー124は、回転ドラム61の1回転における、記録媒体Aの送り量とギャップの刻々の変化量との相関関係(周期変化)を測定する。その後、ロボットコントローラー124は、周期変化の測定結果に基づいて、Z軸移動機構84ごと(ヘッドユニット83ごと)に、各送り量でのギャップが適正値になるように移動するための制御テーブルを生成・記憶する。すなわち、各ヘッドユニット83の印刷送り経路L2上の位置を考慮して、制御テーブルが生成される。なお、ここでは一連の動作を1回転分のデータを取得したが、1回転分を超えて、例えば、1回転半や2回転分のデータを取得しても良い。また、上記の制御テーブルは、インクジェット装置1が有する記憶手段に記憶される。
In the period change measuring step, the gap period change in one rotation (one period) of the
ギャップ調整工程では、ロボットコントローラー124は、各制御テーブルに基づいて、各送り量において、各ヘッドユニット83のギャップが適正値になるように移動指令信号を生成し、各パルスジェネレーター123に送信する。これを受けた各パルスジェネレーター123は、これをパルス信号に変換して送信し、さらにこのパルス信号を受けた各Z軸モータードライバー122は、このパルス信号に基づいてZ軸移動機構84を駆動する。この一連の動作を印刷処理中、継続的に繰り返すことで、随時ギャップ調整(ギャップ補正)が行われる。
In the gap adjustment step, the
第3実施形態のような構成によれば、ギャップの周期変化に基づいて、ギャップが適正値になるようにギャップ調整を行うことにより、回転ドラム61の外周面71aの形状に追従して、ギャップ調整を行うことができるため、常に適正なギャップで描画処理を行うことができる。また、1周期(1回転)における送り量とギャップの刻々の変化量との相関関係に基づいて、ギャップ調整を行うため、1周期に対するギャップ測定を予め行うだけで、容易にギャップ調整を行うことができる。
According to the configuration as in the third embodiment, the gap is adjusted so that the gap becomes an appropriate value based on the periodic change of the gap, thereby following the shape of the outer
なお、周期変化測定工程は、描画装置の駆動開始時や印刷開始時に1度だけ行う構成であっても良いし、経時変化に対応すべく、駆動開始時や印刷開始時の測定に加えて、駆動中や印刷処理中に定期的に再測定を行う構成であっても良い。 The periodic change measurement step may be performed only once at the start of driving of the drawing apparatus or at the start of printing. In addition to the measurement at the start of driving or at the start of printing in order to cope with the change over time, A configuration in which re-measurement is periodically performed during driving or printing processing may be employed.
1:インクジェット装置、 41:媒体送り機構、 61:回転ドラム、 71a:外周面、 76:印刷ヘッド、 84:Z軸移動機構、 91:ノズル面、 96:距離検出センサー、 121:センサーアンプ、 124:ロボットコントローラー、 A:記録媒体、 A1:記録面、 L2:印刷送り経路
1: Inkjet device 41: Medium feeding mechanism 61: Rotating
Claims (4)
送られてゆく前記記録媒体に臨み、前記記録媒体に印刷を行うインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを前記外周面の法線方向に進退させて、前記インクジェットヘッドのノズル面と、前記記録媒体の記録面との間のギャップを調整するギャップ調整手段と、
前記外周面に臨み、前記ギャップを測定するギャップ測定手段と、
前記ギャップ測定手段の測定結果に基づいて、前記ギャップが適正値となるように前記ギャップ調整手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする描画装置。 Medium feeding means for feeding the recording medium along a feeding path following the outer circumferential surface by a rotating body that sends the recording medium in close contact with the outer circumferential surface;
An inkjet head that faces the recording medium being sent and prints on the recording medium;
Gap adjusting means for adjusting the gap between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium by moving the inkjet head back and forth in the normal direction of the outer peripheral surface;
Gap measuring means facing the outer peripheral surface and measuring the gap;
A drawing apparatus comprising: control means for controlling the gap adjusting means so that the gap becomes an appropriate value based on a measurement result of the gap measuring means.
前記ギャップ測定手段は、前記回転体との間に発生する渦電流を測定する磁気センサーで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 The rotating body is made of a dielectric,
The drawing apparatus according to claim 1, wherein the gap measuring unit includes a magnetic sensor that measures an eddy current generated between the rotating body and the rotating body.
送られてゆく前記記録媒体に臨み、前記記録媒体に印刷を行うインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを前記外周面の法線方向に進退させて、前記インクジェットヘッドのノズル面と、前記記録媒体の記録面との間のギャップを調整するギャップ調整手段と、
前記媒体送り手段、前記インクジェットヘッドおよび前記ギャップ調整手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記回転ドラムの1回転における、前記記録媒体の送り量と前記ギャップの刻々の変化量との相関関係で規定される、前記ギャップの周期変化の制御テーブルに基づいて、前記ギャップが適正値となるように前記ギャップ調整手段を制御することを特徴とする描画装置。 Medium feeding means for feeding the recording medium along a feeding path following the outer circumferential surface by a rotating body that sends the recording medium in close contact with the outer circumferential surface;
An inkjet head that faces the recording medium being sent and prints on the recording medium;
Gap adjusting means for adjusting the gap between the nozzle surface of the inkjet head and the recording surface of the recording medium by moving the inkjet head back and forth in the normal direction of the outer peripheral surface;
Control means for controlling the medium feeding means, the ink jet head and the gap adjusting means,
The control means is configured to determine the gap based on a control table for the periodic change of the gap, which is defined by a correlation between a feeding amount of the recording medium and an amount of change of the gap in one rotation of the rotary drum. The drawing apparatus, wherein the gap adjusting means is controlled so that the value becomes an appropriate value.
1周期における、前記記録媒体の送り量と前記ギャップの刻々の変化量との相関関係で規定される、前記ギャップの周期変化を取得する周期変化取得工程と、
取得した前記周期変化に基づいて、前記ギャップが適正値となるように補正するギャップ補正工程と、を備えたことを特徴とする描画装置の駆動制御方法。 A drive control method for a drawing apparatus in which a gap between a nozzle surface of an inkjet head and a recording surface of a recording medium that is printed and fed relative to the inkjet head changes periodically,
A period change obtaining step for obtaining a period change of the gap, which is defined by a correlation between a feed amount of the recording medium and an amount of change of the gap in one period;
And a gap correction step of correcting the gap so as to be an appropriate value based on the acquired periodic change.
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