JP2017132075A - Inkjet printing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置に関する。 The present invention relates to an inkjet printing apparatus that prints by ejecting ink from an inkjet head.
複数のノズルを有するインクジェットヘッドを移動させつつ、ノズルから印刷媒体へインクを吐出して印刷するインクジェット印刷装置が知られている。このようなインクジェット印刷装置において、表面に凹凸がある印刷媒体に印刷することがある。従来、印刷媒体の厚みに応じて、インクジェットヘッドの高さを調整し、ヘッドギャップの変動を低減する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 2. Related Art Inkjet printing apparatuses that perform printing by ejecting ink from nozzles onto a print medium while moving an inkjet head having a plurality of nozzles are known. In such an ink jet printing apparatus, printing may be performed on a print medium having unevenness on the surface. Conventionally, a technique has been proposed in which the height of an inkjet head is adjusted according to the thickness of a print medium to reduce fluctuations in the head gap (for example, Patent Document 1).
しかしながら、印刷媒体表面の凹凸が3次元的な変化を有する一方、上述した特許文献1に開示された技術では、インクジェットヘッドと印刷媒体表面の相対位置は、鉛直方向にのみ可変であったため、凹凸に完全に追従させることは困難であった。すなわち、3次元的な凹凸に対しては個々のノズルごとに、ノズルから印刷媒体までの距離(ギャップ距離)が変わるため、鉛直方向の位置制御のみではギャップ距離が適正ではないノズルが生じることがあった。部分的にヘッドギャップが適正でない場合には、滲みや擦れが生じ、印刷画質の劣化の原因にもなる。
However, while the unevenness on the surface of the printing medium has a three-dimensional change, in the technique disclosed in
本発明は上記に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドのノズル面を印刷媒体表面の凹凸に追従させて、部分的にヘッドギャップが不適正となるのを回避して、印刷画質の低下を軽減できるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above. The nozzle surface of the inkjet head is made to follow the unevenness of the surface of the printing medium, and the head gap is partially improperly avoided to reduce the deterioration of the print image quality. An object of the present invention is to provide an ink jet printing apparatus that can be used.
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第1の特徴は、副走査方向に沿って配置された複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを副走査方向に直交する主走査方向に移動させる主走査駆動部と、前記印刷媒体表面の凹凸を検出する検出部と、前記インクジェットヘッドを、前記副走査方向に平行な回転軸を中心として回動させる回転駆動部と、前記インクジェットヘッドを前記主走査駆動部により主走査方向に移動させつつ前記ノズルから印刷媒体へインクを吐出させて印刷媒体に画像を印刷するよう制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の移動中に、前記検出部によって検出された前記印刷媒体表面の凹凸に応じて、前記回転駆動部によって前記インクジェットヘッドを回動させつつ所定のタイミングでインクを吐出させることにある。 In order to achieve the above object, a first feature of an ink jet printing apparatus according to the present invention is that an ink jet head having a plurality of nozzles arranged along the sub-scanning direction and the ink jet head orthogonal to the sub-scanning direction. A main scanning drive unit that moves in a scanning direction; a detection unit that detects irregularities on the surface of the print medium; a rotation driving unit that rotates the inkjet head around a rotation axis parallel to the sub-scanning direction; A control unit that controls the ink jet head to eject the ink from the nozzle to the print medium and print an image on the print medium while moving the ink jet head in the main scan direction by the main scan driving unit, and the control unit includes the ink jet The rotation drive unit according to the unevenness of the surface of the print medium detected by the detection unit during movement of the head in the main scanning direction Thus in possible to eject ink at a predetermined timing while rotating the ink jet head.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第2の特徴は、前記インクジェットヘッドと前記印刷媒体表面との距離を調整する調整部をさらに備え、前記制御部が、前記インクジェットヘッドの前記印刷媒体表面に対する角度に応じて、前記調整部による前記距離の調整制御を行うことにある。 A second feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention is further provided with an adjustment unit that adjusts a distance between the ink jet head and the surface of the print medium, and the control unit adjusts the angle of the ink jet head with respect to the surface of the print medium. Accordingly, the adjustment control of the distance is performed by the adjustment unit.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第3の特徴は、前記調整部が、前記回転軸を昇降させて前記印刷媒体表面から前記回転軸までの距離を調整する昇降駆動部と、前記インクジェットヘッドと前記印刷媒体表面とのギャップ距離を伸縮させるヘッド位置調節機構との少なくともいずれか1つを備えることにある。 A third feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention is that the adjusting unit moves the rotating shaft up and down to adjust the distance from the print medium surface to the rotating shaft, the ink jet head, It is provided with at least one of a head position adjusting mechanism that expands and contracts a gap distance with the print medium surface.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第4の特徴は、前記制御部が、前記インクジェットヘッドの、前記印刷媒体表面に対する距離、角度及び相対速度に応じて、前記インクジェットヘッドによる前記インクの吐出タイミングを制御することにある。 A fourth feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention is that the control unit controls the ejection timing of the ink by the ink jet head in accordance with the distance, angle, and relative speed of the ink jet head with respect to the print medium surface. There is to do.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第1の特徴によれば、制御部は、検出部によって検出された印刷媒体表面の凹凸に応じて、回転駆動部によってインクジェットヘッドを回動させつつ所定のタイミングでインクを吐出させる。これにより、ギャップ距離を維持しつつ、インクジェットヘッドを回動させて傾けることによりノズル面が印刷媒体の凹凸に対して平行とすることができ、ノズル面のすべてのノズルについて、ノズルから印刷媒体までの距離(ギャップ距離)を一定とすることができ、部分的にギャップ距離が適正でない箇所が生じるのを低減し、滲みや擦れによって印刷画質が劣化するのを回避することができる。 According to the first feature of the inkjet printing apparatus according to the present invention, the control unit rotates the inkjet head by the rotation drive unit at a predetermined timing according to the unevenness of the surface of the print medium detected by the detection unit. Ink is ejected. Accordingly, the nozzle surface can be made parallel to the unevenness of the print medium by rotating and tilting the inkjet head while maintaining the gap distance, and for all nozzles on the nozzle surface, from the nozzle to the print medium. The distance (gap distance) can be made constant, the occurrence of a portion where the gap distance is not appropriate is reduced, and the deterioration of the print image quality due to bleeding or rubbing can be avoided.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第2の特徴によれば、調整部が、インクジェットヘッドと印刷媒体表面との距離を調整するので、インクジェットヘッドを印刷媒体表面の凹凸に平行となるように追従させた結果、インクジェットヘッドの端部が印刷媒体と接触してしまうのを回避することができ、インクジェットヘッドの破損や、印刷媒体の汚損を回避することができる。なお、この調整部によるインクジェットヘッドと印刷媒体表面との距離を調整は、例えば、凸凹を有する印刷媒体表面の平準化して算出される基準面や、印刷媒体全体の平均高さ位置を基準にして得られる仮想的な平面に対して鉛直方向に上下動するなどが挙げられる。 According to the second feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention, the adjustment unit adjusts the distance between the ink jet head and the surface of the print medium, so that the ink jet head follows the unevenness of the surface of the print medium. As a result, it is possible to avoid the end portion of the ink jet head from coming into contact with the print medium, and it is possible to avoid damage to the ink jet head and contamination of the print medium. The adjustment unit adjusts the distance between the inkjet head and the surface of the print medium, for example, based on a reference plane calculated by leveling the surface of the print medium having irregularities or an average height position of the entire print medium. It moves up and down in the vertical direction with respect to the obtained virtual plane.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第3の特徴によれば、制御部が、インクジェットヘッドの印刷媒体表面に対する角度に応じて、昇降駆動部によって回転軸を昇降させる場合には、インクジェットヘッドを回動させた状態で回転軸ごと昇降させることができ、回転軸からインクジェットヘッドにかけての構成を簡素化することができ、ヘッド位置調節機構によってギャップ距離を伸縮させる場合には、より印刷媒体表面に接近した位置での調整が可能となる。また、昇降駆動部とヘッド位置調節機構の両方を備えた場合には、装置構成や動作制御の多様化を図ることができる。 According to the third feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention, the control unit rotates the ink jet head when the shaft is moved up and down by the lift drive unit according to the angle of the ink jet head with respect to the print medium surface. In this state, the entire rotary shaft can be moved up and down, the configuration from the rotary shaft to the inkjet head can be simplified, and when the gap distance is expanded and contracted by the head position adjusting mechanism, the surface closer to the print medium surface. Adjustment in position is possible. In addition, when both the elevation drive unit and the head position adjustment mechanism are provided, the apparatus configuration and operation control can be diversified.
本発明に係るインクジェット印刷装置の第4の特徴によれば、制御部がインクジェットヘッドの、印刷媒体表面に対する距離、角度及び相対速度に応じて、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングを制御することから、ヘッドを傾けることで着弾位置にズレが生じるのを、吐出タイミングを制御することで補正することができる。なお、吐出タイミングを補正した結果、インクジェットヘッドの吐出周波数限界を超えるなどして吐出不能になる場合には、さらにヘッド回転軸とメディア間の距離を変動させて吐出可能となるように調整することができる。 According to the fourth feature of the ink jet printing apparatus according to the present invention, the control unit controls the ink discharge timing of the ink jet head according to the distance, angle and relative speed of the ink jet head with respect to the print medium surface. The deviation in the landing position caused by tilting the head can be corrected by controlling the ejection timing. If the discharge timing is corrected and the discharge frequency limit of the inkjet head is exceeded, for example, it becomes impossible to discharge, and the distance between the head rotation axis and the media is further adjusted to enable discharge. Can do.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same or equivalent parts and components are denoted by the same or equivalent reference numerals.
以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 The following embodiments exemplify devices for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, arrangement, etc. of each component. Is not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
(インクジェット印刷装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1に示すインクジェット印刷装置におけるシャトルユニットの要部斜視図である。図3は、図1に示すインクジェット印刷装置の制御ブロック図である。図4は、図1に示すインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドのノズル面の概略図である。なお、以下の説明において、図1の矢印で示す上下左右前後を上下左右前後方向とする。
(Configuration of inkjet printer)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of main parts of the shuttle unit in the ink jet printing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a control block diagram of the inkjet printing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a schematic view of the nozzle surface of the ink jet head in the ink jet printing apparatus shown in FIG. In the following description, the vertical and horizontal directions indicated by the arrows in FIG.
図1、図3に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置1は、シャトルベースユニット2と、フラットベッドユニット3と、シャトルユニット4と、記憶部5と、制御部6とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
シャトルベースユニット2は、シャトルユニット4を支持するとともに、前後方向(副走査方向)にシャトルユニット4を移動させる。シャトルベースユニット2は、架台部11と、副走査駆動モータ12とを備える。
The
架台部11は、シャトルユニット4を支持する。架台部11は、矩形枠状に形成されている。架台部11の左右の枠上には、前後方向に延びる副走査駆動ガイド13A,13Bがそれぞれ形成されている。副走査駆動ガイド13A,13Bは、前後方向に移動するシャトルユニット4をガイドする。
副走査駆動モータ12は、シャトルユニット4を前後方向に移動させる。
The
The
フラットベッドユニット3は、建材等からなる印刷媒体15を保持する。フラットベッドユニット3は、シャトルベースユニット2の架台部11の内側に配置されている。フラットベッドユニット3は、印刷媒体15が載置される水平面である媒体載置面3aを有する。フラットベッドユニット3は、油圧駆動機構等からなる昇降機構により、媒体載置面3aの高さを調整できる。
The
シャトルユニット4は、印刷媒体15に画像を印刷する。図1〜図3に示すように、シャトルユニット4は、筐体21と、主走査駆動部22と、ヘッドユニット24と、距離センサ25と、回転駆動部8と、昇降駆動部7と、ヘッド位置調節機構9とを備える。
The shuttle unit 4 prints an image on the
筐体21は、ヘッドユニット24等の各部を保持する。筐体21は、フラットベッドユニット3を左右方向に跨ぐ門型に形成されている。筐体21は、その左右の脚部26A,26Bが、シャトルベースユニット2の架台部11に支持され、副走査駆動ガイド13A,13Bに沿って移動可能になっている。筐体21の脚部26A,26B間の水平部27は、ヘッドユニット24から印刷媒体15へインクを吐出するため、下側が開口されている。
The
主走査駆動部22は、ヘッドユニット24を副走査方向に直交する主走査方向に移動させる際に、主走査移動テーブル71を左右方向に移動させる。主走査駆動部22は、駆動ベルト31と、一対のプーリ32A,32Bと、主走査駆動モータ33と、主走査駆動ガイド34とを備える。
The main
駆動ベルト31は、周回移動することにより、主走査移動テーブル71を移動させる。駆動ベルト31は、プーリ32A,32B間に掛け渡されている。
プーリ32A,32Bは、駆動ベルト31を支持するとともに、駆動ベルト31を周回移動させる。プーリ32A,32Bは、筐体21の後側の壁に回転可能に支持されている。プーリ32A,32Bは、左右方向に互いに離間して、同じ高さに配置されている。プーリ32Bは、主走査駆動モータ33の出力軸に接続されており、主走査駆動モータ33の回転駆動力を駆動ベルト31に伝達する。
主走査駆動モータ33は、プーリ32Bを回転させることで、駆動ベルト31を周回移動させる。
The
The
The main
主走査駆動ガイド34は、主走査移動テーブル71を左右方向に沿って移動するようガイドする。主走査駆動ガイド34は、左右方向に延びる長尺状に形成されている。主走査駆動ガイド34は、筐体21の後側の壁に設置されている。
The main
ヘッドユニット24は、左右方向に移動しつつ、印刷媒体15へインクを吐出して画像を印刷する。ヘッドユニット24は、主走査移動テーブル71に搭載され、主走査移動テーブル71とともに左右方向に移動する。ヘッドユニット24は、4つのインクジェットヘッド41とを備える。
The
4つのインクジェットヘッド41は、左右方向に並列して配置されている。インクジェットヘッド41は、図4に示すように、その下面であるノズル面41aに開口する、副走査方向に沿って所定ピッチで配置された複数のノズル43を有し、ノズル43からインクを印刷媒体15へ吐出する。4つのインクジェットヘッド41は、それぞれ異なる色(例えば、シアン、ブラック、マゼンタ、イエロー)のインクを吐出する。
The four inkjet heads 41 are arranged in parallel in the left-right direction. As shown in FIG. 4, the
ヘッド位置調節機構9は、インクジェットヘッド41と印刷媒体15表面とのギャップ距離dを確保すべく、このギャップ距離dを伸縮させるために、回転軸82から印刷媒体表面までの距離rを伸縮させる調整部としての機構であり、基台91と、駆動力伝達部92と、上下動駆動モータ93とを備えている。
The head
基台91は、ヘッドユニット24が搭載されたテーブルである。この基台91は、図5に示すように回転駆動部8と連結されている。上下動駆動モータ93は、駆動力伝達部92と連結されたモータであり、駆動力を発生させる。上下動駆動モータ93は、例えば、超音波モータからなる。駆動力伝達部92は、上下動駆動モータ93の回転駆動力を上下動に変換するラック・アンド・ピニオン部材である。駆動力伝達部92が駆動力を伝達するとヘッド位置調節機構9は、回転駆動部8に対してヘッドユニット24を上下動させて、回転軸82から印刷媒体表面までの距離rを伸縮させ、インクジェットヘッド41と印刷媒体15表面とのギャップ距離dを伸縮させる。
The
回転駆動部8は、インクジェットヘッド41を回動させる駆動手段であり、基台81と、回転軸82、回転駆動モータ83とを備える。基台81は、円盤状をなし、ヘッド位置調節機構9の基台91と連結され、上下動可能となっている。回転軸82は、副走査方向に平行な軸であり、基台81の中心に固定され、回転軸82を中心として基台81を回動させる。回転駆動モータ83は、回転力を発生させるモータであり、回転軸82を介してその回転力を基台91に伝達する。回転駆動モータ83は、例えば、超音波モータからなる。
The
昇降駆動部7は、回転駆動部8の回転軸82を昇降させる駆動機構であり、この回転軸82を昇降させる動作によって印刷媒体15表面とインクジェットヘッド41との距離を調整する調整部として作用する。昇降駆動部7は、主走査移動テーブル71と、上下動駆動モータ73と、駆動力伝達部72とを備える。主走査移動テーブル71は、駆動ベルト31に固定され、駆動ベルト31の周回移動により主走査駆動ガイド34に沿って左右方向に移動する。上下動駆動モータ73は、駆動力伝達部72と連結されたモータであり、駆動力を発生させる。上下動駆動モータ73は、例えば、超音波モータからなる。駆動力伝達部72は、上下動駆動モータ73の回転駆動力を上下動に変換するラック・アンド・ピニオン部材であり、回転駆動部8と連結されている。
The
上下動駆動モータ73の駆動力が駆動力伝達部72に伝達されると、駆動力伝達部72は、回転駆動部8の基台81を垂直方向に昇降させる。その結果、回転軸82が鉛直方向Rに沿って昇降され、印刷媒体15表面から回転軸82までの距離rが修正される。なお、この昇降駆動部7による回転軸82の昇降は、例えば、印刷媒体表面の凸凹を平準化して算出される基準面AL、すなわち印刷媒体全体の平均高さ位置を基準にして得られる仮想的な平面に対して垂直な鉛直方向Rに沿って上下動させる。
When the driving force of the
距離センサ25は、印刷媒体15表面の凹凸を検出する検出部である。距離センサ25は、ヘッドユニット24内に取付けられ、左右方向に延びる長尺状に形成され、印刷媒体15における左右方向の全幅より長く形成されている。これにより、距離センサ25は、印刷媒体15全域の表面高さを測定できる。この距離センサ25は、筐体21の後側の壁に設置されている。距離センサ25は、例えば、レーザ式の変位センサからなる。なお、距離センサ25としては、ヘッドユニット24の移動方向(主走査方向)の前側に固定され、ヘッドユニット24とともに左右方向に移動する構成であってもよい。また、ヘッドユニット24が往路・復路の双方で吐出できる場合には、距離センサ25は、ヘッドユニット24が移動する方向(主走査方向)の両端に1つずつ設置され、ヘッドユニット24とともに主走査方向に移動可能とする構成であってもよい。これにより、距離センサ25は、インクジェットユニットの上流側、すなわち次に印字する印刷領域の印刷媒体15の表面高さを前もって測定することができる。
The
記憶部5は、制御プロファイルを記憶している。制御プロファイルは、後述する印刷処理で用いられるものである。制御プロファイルは、印刷媒体15表面の凹凸に応じた、ヘッド位置調節機構9によるギャップ距離dの伸縮程度、昇降駆動部7による回転軸82の昇降距離、及び回転駆動部8によるインクジェットヘッド41の回動角度、さらにはインクジェットヘッド41の吐出タイミング等を示すデータである。ここで、各ノズル43のインク吐出速度には、同一インクジェットヘッド41内でも製造上のばらつきがある。制御プロファイルにおける各ノズル43のインク吐出速度は、事前に測定されたものである。記憶部5は、HDD(Hard Disk Drive)等からなる。
The
制御部6は、インクジェット印刷装置1の各部の動作を制御する演算処理装置であり、インクジェット印刷装置1に内蔵されたり、或いは外部に接続されたパーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ(PLC: programmable logic controller)等の専用制御装置で実現することができ、具体的にはCPU、RAM、ROM等の他、必要に応じて通信機能を備えて構成される。
The
制御部6は、インクジェットヘッド41を主走査方向に移動させつつインクジェットヘッド41からインクを印刷媒体15へ吐出させて1パス分の印刷を行い、その後、シャトルユニット4を副走査方向へ移動させる。制御部6は、この1パス分の印刷動作とシャトルユニット4の移動とを交互に繰り返すことにより、印刷媒体15に画像を印刷する。
The
制御部6は、インクジェットヘッド41の主走査方向の移動中に、距離センサ25によって検出された印刷媒体15表面の凹凸に応じて、ヘッド位置調節機構9によるギャップ距離dを伸縮させつつ、昇降駆動部7により回転軸82を昇降させるとともに、回転駆動部8によってインクジェットヘッド41を回動させる。ここで、ギャップ距離dは、インクジェットヘッド41(ノズル面41a)と印刷媒体15の表面との間(ヘッドギャップ)の距離である。
The
この制御部6による印刷制御について詳述する。図6は、制御前におけるヘッドギャップの状態を側面より示す説明図であり、図7は、制御後におけるヘッドギャップの状態を側面より示す説明図である。図8は、本実施形態に係るヘッドの回動角度θ、及び媒体から回転軸までの距離rを示す側面図である。図9は、本実施形態に係るインクジェットヘッドを回動させた際における吐出タイミングの変化を示す説明図である。
The printing control by the
図6に示すように、インクジェット印刷装置1では、表面に凹凸がある印刷媒体15を印刷することがある。図6における領域A1では、Kは適正なギャップ距離であるが、YやMなどの位置ではヘッドギャップが広がっている。このような印刷媒体15を印刷する場合、ヘッドギャップが周囲と異なることによりインクの着弾ズレが生じ、インクの着弾ズレがない場合の印刷画像に対して、スジやムラによる印刷画質の低下が目立ちやすい。そこで、このような種類の印刷媒体15に対しては、通常印刷処理よりインクの着弾ズレを低減できる印刷処理を行う。
As shown in FIG. 6, the
この印刷処理では、先ず、図7に示すように、1パス分の印刷動作におけるインクジェットヘッド41の主走査方向の移動中に、印刷媒体15の表面の凹凸に応じて、回転駆動部8によってインクジェットヘッド41を回動させる。インクジェットヘッド41を回動させて傾けることによりノズル43面が印刷媒体15の凹凸に対して平行とすることができ、ギャップ距離dを維持することができる。この回転駆動部8の回動角度θは、距離センサ25によって検出された印刷媒体の平均高さから算出される。
In this printing process, first, as shown in FIG. 7, during the movement in the main scanning direction of the
この際、制御部6は、インクジェットヘッド41の吐出面が印刷媒体15表面の凹凸に平行となるように追従させた結果、インクジェットヘッド41の端部が印刷媒体15と接触してしまう位置にいる場合には、インクジェットヘッド41の印刷媒体15表面に対する角度に応じて、ヘッド位置調節機構9又は昇降駆動部7の少なくともいずれか一方によりインクジェットヘッド41を所定の方向に昇降させて印刷媒体15とインクジェットヘッド41との距離を調整する制御を行う。
At this time, as a result of the
ところで、インクジェットヘッド41を回動させて印刷媒体15の凹凸に対して平行にすると、着弾位置がずれるという問題がある。そこで、制御部6は、インクジェットヘッド41の、印刷媒体15表面に対する距離、角度及び相対速度に応じて、インクジェットヘッド41によるインクの吐出タイミングを制御する。具体的に制御部6は、図8に示すように、回転軸82から印刷媒体までの距離をr、ヘッド角度をθ、インクの吐出タイミングの補正値をt、ヘッドユニット24の移動速度をVとして、以下の式から吐出タイミングの補正値tを算出する。
t=r・sinθ/V
なお、ヘッドユニット24の移動速度は一定であるものとする。このように、ヘッドを傾けることで着弾位置にズレが生じることを、吐出タイミングを制御することで補正することができる。
By the way, if the
t = r · sin θ / V
It is assumed that the moving speed of the
ここで、ヘッドの回動角度θは、印刷媒体15の凹凸面の状況によるため、吐出位置ごとに異なる値となる。そのため、印刷媒体15の凹凸状況によっては、隣り合うドットの吐出タイミングが接近しすぎたり、吐出タイミングが逆転したりする場合がある。図9は、本実施形態に係る吐出タイミングを補正した場合における、実際の吐出時間を示す説明図であり、横軸は時間を示し、縦軸は、補正前後における吐出タイミングの変化を示す。図中の番号1〜番号15は、吐出する順番を示している。図9に示す例では、番号9の吐出時間が番号8の吐出時間よりも早くなったり、番号13の吐出時間が番号14の吐出時間より遅くなったりしている。また、番号5、番号6、及び番号7の吐出間隔が短くなることもあり、このような場合、インクジェットヘッド41の吐出周波数限界を超えるなどして吐出不能となる。
Here, the rotation angle θ of the head depends on the condition of the uneven surface of the
本実施形態では、制御部6によって吐出タイミングを補正した結果、インクジェットヘッド41の吐出周波数限界を超えるなどして吐出不能になる場合に、さらに回転軸82の高さ位置を鉛直方向Rに沿って移動させて、すべてのノズルに対して適正なギャップ距離dを確保できるように距離rを変化させて吐出可能となるように調整する。具体的に制御部6は、ヘッド位置調節機構9によって回転軸82から印刷媒体までの距離rを伸縮させつつ、基準面ALに対して垂直な鉛直方向Rに沿って、昇降駆動部7により回転軸82を上下に昇降させて、ギャップ距離dを確保する。
In the present embodiment, when the ejection timing is corrected by the
(インクジェット印刷装置1の動作)
次に、インクジェット印刷装置1の動作について説明する。
図5は、インクジェット印刷装置1の動作を説明するためのフローチャートである。図5のフローチャートの処理は、外部のパーソナルコンピュータからインクジェット印刷装置1に印刷ジョブが入力されたことにより開始となる。なお、図5に示すフローチャートにおける処理の開始に先立って、印刷媒体15がフラットベッドユニット3の媒体載置面3a上に載置されている。
(Operation of Inkjet Printing Apparatus 1)
Next, the operation of the
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the
先ず、制御部6は、印刷開始前に、副走査駆動モータ12を制御してインクジェットヘッド41を副走査方向へ移動させて印刷開始位置に移動させるとともに、インクジェットヘッド41を主走査方向へ移動させる。
First, before starting printing, the
そして、制御部6は、インクジェットヘッド41の主走査方向の移動中に、距離センサ25によって検出された印刷媒体15表面の凹凸に応じて、ヘッド位置調節機構9によるギャップ距離dを伸縮させつつ、昇降駆動部7により回転軸82を昇降させるとともに、回転駆動部8によってインクジェットヘッド41を回動させる。
The
具体的に、制御部6は、先ず、距離センサ25によって印刷媒体15の高さを検知して印刷媒体15表面の凹凸を検出する(ステップS1)。そして、制御部6は、距離センサ25によって検出された印刷媒体15の高さ情報を取得する。そして、制御部6は、その印刷媒体15表面の凹凸からインクジェットヘッド41を回動させる角度を決定し、回転駆動部8を制御して回転軸82を中心として所定の回動角度θ回動させる(ステップS2)。この際、制御部6は、インクジェットヘッド41の印刷媒体15表面に対する角度に応じて、昇降駆動部7による昇降を制御する。
Specifically, first, the
その後、制御部6は、回動角度θに基づいて、吐出タイミングの補正を行う(ステップS3)。具体的には、制御部6は、インクジェットヘッド41の、印刷媒体15表面に対する距離、回動角度θ及び相対速度に応じて、インクジェットヘッド41によるインクの吐出タイミングを制御する(ステップS3)。本実施形態では、回転軸82から印刷媒体15までの距離r、回動角度θ、及びヘッドユニット24の移動速度Vから吐出タイミングの補正値を算出する。
Thereafter, the
次いで、制御部6は、吐出タイミングの補正値が一定範囲内か否かを判断する(ステップS4)、補正値が一定範囲内である場合には(ステップS4:YES)、補正したタイミングで印刷を実行する(ステップS6)。一方、補正値が一定範囲外である場合には(ステップS4:NO)、回転軸82と印刷媒体15間の距離を変動させて吐出可能となるように調整し(ステップS5)、印刷を実行する(ステップS6)。この調整は、ヘッド位置調節機構9によって、距離rを調整したり、昇降駆動部7によって、回転軸82を昇降させたりして、インクジェットヘッド41と印刷媒体15表面とのギャップ距離dを伸縮させる。なお、この調整は、昇降駆動部7及びヘッド位置調節機構9をそれぞれ駆動して調整してもよいし、一方のみ駆動させて調整してもよいが、双方を備えていた方がインクジェットヘッド41の傾斜角や吐出周波数の自由度を広げることできるためより好ましい。
Next, the
(作用・効果)
以上説明したように、インクジェット印刷装置1では、制御部6は、距離センサ25によって検出された印刷媒体15表面の凹凸に応じて、ヘッド位置調節機構9によるギャップ距離dを伸縮させつつ、昇降駆動部7により回転軸82を昇降させるとともに、回転駆動部8によってインクジェットヘッド41を回動させる。これにより、ギャップ距離dを維持しつつ、インクジェットヘッド41を回動させて傾けることにより、ノズル43面を印刷媒体15の凹凸に対して平行とすることができる。この結果、ノズル43面のすべてのノズル43について、ノズル43から印刷媒体15までの距離(ギャップ距離d)を一定とすることができ、部分的にギャップ距離dが適正でない箇所が生じるのを低減し、滲みや擦れによって印刷画質が劣化するのを回避することができる。
(Action / Effect)
As described above, in the
また、本実施形態によれば、制御部6が、インクジェットヘッド41の印刷媒体15表面に対する回動角度θに応じて、インクジェットヘッド41を昇降駆動部7によって回転軸82を基準面ALに垂直な鉛直方向Rに沿って昇降させるので、印刷媒体15表面の凹凸に平行となるように追従させた結果、インクジェットヘッド41の端部が印刷媒体15と接触してしまうのを回避することができ、インクジェットヘッド41の破損や、印刷媒体15の汚損を回避することができる。このように、本実施形態では、回動角度θに応じて、昇降駆動部7とヘッド位置調節機構9の両方を備えているため、インクジェットヘッド41周りの装置構成や動作制御の多様化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、制御部6がインクジェットヘッド41の、印刷媒体15表面に対する距離、角度及び相対速度に応じて、インクジェットヘッド41によるインクの吐出タイミングを制御することから、ヘッドを傾けることで着弾位置にズレが生じるのを、吐出タイミングを制御することで補正することができる。なお、吐出タイミングを補正した結果、インクジェットヘッド41の吐出周波数限界を超えるなどして吐出不能になる場合には、さらに回転軸82とメディア間の距離を変動させて吐出可能となるように調整することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
θ…回動角度
AL…基準面
d…ギャップ距離
R…鉛直方向
r…回転軸から印刷媒体までの距離
1…インクジェット印刷装置
2…シャトルベースユニット
3…フラットベッドユニット
3a…媒体載置面
4…シャトルユニット
5…記憶部
6…制御部
7…昇降駆動部
8…回転駆動部
9…ヘッド位置調節機構
11…架台部
12…副走査駆動モータ
13A,13B…副走査駆動ガイド
15…印刷媒体
21…筐体
22…主走査駆動部
24…ヘッドユニット
25…距離センサ
26A,26B…脚部
27…水平部
31…駆動ベルト
32A,32B…プーリ
33…主走査駆動モータ
34…主走査駆動ガイド
41…インクジェットヘッド
41a…ノズル面
43…ノズル
71…主走査移動テーブル
72…駆動力伝達部
73…上下動駆動モータ
81…基台
82…回転軸
83…回転駆動モータ
91…基台
92…駆動力伝達部
93…上下動駆動モータ
θ ... Rotation angle AL ... Reference plane d ... Gap distance R ... Vertical direction r ... Distance from rotating shaft to
Claims (4)
前記インクジェットヘッドを副走査方向に直交する主走査方向に移動させる主走査駆動部と、
印刷媒体表面の凹凸を検出する検出部と、
前記インクジェットヘッドを、前記副走査方向に平行な回転軸を中心として回動させる回転駆動部と、
前記インクジェットヘッドを前記主走査駆動部により主走査方向に移動させつつ前記ノズルから印刷媒体へインクを吐出させて印刷媒体に画像を印刷するよう制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の移動中に、前記検出部によって検出された前記印刷媒体表面の凹凸に応じて、前記回転駆動部によって前記インクジェットヘッドを回動させつつ所定のタイミングでインクを吐出させる
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。 An inkjet head having a plurality of nozzles arranged along the sub-scanning direction;
A main scanning drive unit that moves the inkjet head in a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction;
A detection unit for detecting irregularities on the surface of the print medium;
A rotation drive unit that rotates the inkjet head around a rotation axis parallel to the sub-scanning direction;
A control unit that controls to print an image on the print medium by ejecting ink from the nozzle to the print medium while moving the inkjet head in the main scanning direction by the main scanning drive unit;
The control unit performs a predetermined timing while rotating the inkjet head by the rotation driving unit according to the unevenness of the surface of the print medium detected by the detection unit during the movement of the inkjet head in the main scanning direction. An ink jet printing apparatus, wherein ink is ejected in
前記制御部は、前記インクジェットヘッドの前記印刷媒体表面に対する角度に応じて、前記調整部による前記距離の調整制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット印刷装置。 An adjustment unit for adjusting a distance between the inkjet head and the print medium surface;
2. The inkjet printing apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs adjustment control of the distance by the adjustment unit according to an angle of the inkjet head with respect to the print medium surface.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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2016
- 2016-01-26 JP JP2016012235A patent/JP2017132075A/en active Pending
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