JP2018024131A - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出部のノズル面の払拭が必要でないときに当該ノズル面を払拭することを抑制できる液滴吐出装置を提供する。【解決手段】印刷装置10(液滴吐出装置)は、媒体Mにインクを吐出するノズル511が開口するノズル面512を有する吐出部51と、光を反射する反射鏡62と、反射鏡62を撮影する撮影部52と、ノズル面512を払拭する払拭部611と、ノズル面512が媒体Mを向く状態と、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く状態とを切り替えるべく、吐出部51、反射鏡62及び撮影部52のうち少なくとも1つを移動させる移動機構と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、インクジェットプリンターなどの液滴吐出装置に関する。
従来から、液滴吐出装置の一例として、インクジェットヘッド(吐出部)に形成されたノズルから液滴の一例としてのインクを媒体に吐出することで、印刷を行う記録装置(印刷装置)が知られている。こうした記録装置では、インクジェットヘッドのノズル近傍でインクが乾燥すると、ノズルから吐出されるインクが乾燥したインクに接触することで、インクの吐出方向が変化することがある。
この点、特許文献1には、インクジェットヘッドの吐出側表面(ノズル面)にインクが付着することを抑制するために、吐出側表面に撥インク膜を形成したり、吐出側表面をワイピング(払拭)したりすることが開示されている。
ところが、インクジェットヘッドの吐出側表面に形成された撥インク膜の撥インク性は、撥インク膜の耐擦性の良し悪しに関わらず、ワイピングの回数の増大と伴に低下する傾向がある。したがって、こうした記録装置においては、インクジェットヘッドの長寿命化のために、吐出側表面のワイピングが必要でないときに当該ワイピングを行わないことが望まれている。一例として、ワイピングを定期的に行う場合には、吐出側表面にインクが付着していないにも関わらずワイピングが行われる可能性があり、吐出側表面のワイピングが必要でないときに当該ワイピングを行われるおそれがある。
なお、こうした実情は、媒体にインクを吐出することで印刷を行う記録装置に限らず、媒体に液滴を吐出する液滴吐出装置においても、概ね共通するものとなっている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。その目的は、吐出部のノズル面の払拭が必要でないときに当該ノズル面を払拭することを抑制できる液滴吐出装置を提供することにある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。その目的は、吐出部のノズル面の払拭が必要でないときに当該ノズル面を払拭することを抑制できる液滴吐出装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液滴吐出装置は、媒体に液滴を吐出するノズルが開口するノズル面を有する吐出部と、光を反射する反射鏡と、前記反射鏡を撮影する撮影部と、前記ノズル面を払拭する払拭部と、前記ノズル面が前記媒体を向く第1の状態と、前記ノズル面が前記反射鏡を介して前記撮影部を向く第2の状態とを切り替えるべく、前記吐出部、前記反射鏡及び前記撮影部のうち少なくとも1つを移動させる移動機構と、を備える。
上記課題を解決する液滴吐出装置は、媒体に液滴を吐出するノズルが開口するノズル面を有する吐出部と、光を反射する反射鏡と、前記反射鏡を撮影する撮影部と、前記ノズル面を払拭する払拭部と、前記ノズル面が前記媒体を向く第1の状態と、前記ノズル面が前記反射鏡を介して前記撮影部を向く第2の状態とを切り替えるべく、前記吐出部、前記反射鏡及び前記撮影部のうち少なくとも1つを移動させる移動機構と、を備える。
上記構成によれば、吐出部が媒体に向けて液滴を吐出する場合には、移動機構によって、ノズル面が媒体を向く第1の状態とされる。一方、撮影部が反射鏡を介してノズル面を撮影する場合には、移動機構によって、ノズル面が反射鏡を介して撮影部を向く第2の状態とされる。こうして、吐出部が媒体に向けて液滴を吐出する状態と、撮影部が反射鏡を介してノズル面を撮影する状態とを切り替えることができるため、吐出部が媒体に向けて液滴を吐出する際に撮影部及び反射鏡が吐出部による液滴の吐出の妨げとなりにくい。また、撮影部が撮影したノズル面の画像に基づいて、ノズル面の状態を評価できる。その結果、液滴のミストなどによってノズル面に汚れが発生している場合にノズル面を払拭することができるため、吐出部のノズル面の払拭が必要でないときに当該ノズル面を払拭することを抑制できる。
上記液滴吐出装置は、前記反射鏡に向けて送風する送風部を備えることが好ましい。
吐出部のノズルから液滴を吐出する際に発生するミスト又は媒体の破片などの異物が反射鏡に付着すると、撮影部が異物の付着したノズル面を撮影することになるため、ノズル面の状態を正確に評価することができなくなる。この点、上記構成によれば、送風部が反射鏡に気体を送風するため、上述したような異物が反射鏡に付着することを抑制できる。したがって、撮影部が撮影したノズル面の画像に異物が映り込むことが抑制されるため、ノズル面の状態をより正確に評価することができる。
吐出部のノズルから液滴を吐出する際に発生するミスト又は媒体の破片などの異物が反射鏡に付着すると、撮影部が異物の付着したノズル面を撮影することになるため、ノズル面の状態を正確に評価することができなくなる。この点、上記構成によれば、送風部が反射鏡に気体を送風するため、上述したような異物が反射鏡に付着することを抑制できる。したがって、撮影部が撮影したノズル面の画像に異物が映り込むことが抑制されるため、ノズル面の状態をより正確に評価することができる。
上記液滴吐出装置において、前記反射鏡は、凹面鏡又は凸面鏡であることが好ましい。
反射鏡を凹面鏡とする場合には、ノズル面を拡大して映すことができるので、撮影部がノズル面をより詳細に撮影できる。このため、ノズル面の状態をより正確に評価することができる。また、反射鏡を凸面鏡とする場合には、ノズル面の広い範囲を映すことができるので、反射鏡を小さくすることができる。このため、反射鏡を配置するための領域を小さくできる。
反射鏡を凹面鏡とする場合には、ノズル面を拡大して映すことができるので、撮影部がノズル面をより詳細に撮影できる。このため、ノズル面の状態をより正確に評価することができる。また、反射鏡を凸面鏡とする場合には、ノズル面の広い範囲を映すことができるので、反射鏡を小さくすることができる。このため、反射鏡を配置するための領域を小さくできる。
上記液滴吐出装置は、前記吐出部から液滴を吐出される前記媒体を支持する支持部と、前記吐出部及び前記撮影部を支持した状態で走査方向に移動するキャリッジと、を備え、前記支持部及び前記反射鏡は、前記走査方向に並んで配置され、前記移動機構は、前記キャリッジを前記走査方向に移動させることで前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えを行うことが好ましい。
上記構成によれば、反射鏡が配置されていない側から反射鏡が配置されている側にキャリッジを移動することで、ノズル面が媒体を向く第1の状態から、ノズル面が反射鏡を介して撮影部を向く第2の状態に切り替わる。すなわち、キャリッジが走査方向に移動するだけで、第1の状態及び第2の状態の切り替えが可能となるため、第1の状態及び第2の状態を効率的に切り替えることができる。
上記液滴吐出装置において、前記撮影部は、前記ノズル面が前記第1の状態であるとき前記支持部を向くように、前記キャリッジに支持され、前記反射鏡を介して前記ノズル面を撮影することで得られるノズル面の画像と、前記撮影部が液滴の吐出された前記媒体を撮影することで得られる液滴被吐出面の画像と、に基づいて、前記ノズル面の払拭を行うか否かを判定する制御部を備えることが好ましい。
上記構成によれば、ノズル面の画像に基づいて、ノズル面が汚れているか否かを判定するとともに、液滴被吐出面の画像に基づいて、ノズルから媒体に向けて吐出される液滴の着弾位置にずれが生じているか否かを判定できる。すなわち、2つの判定結果に基づいて、ノズル面の払拭を行うか否かを精度良く判定できる。例えば、ノズル面が汚れている場合であって且つノズルから吐出される液滴の着弾位置にずれが生じている場合に限り、ノズル面の払拭を行うこととすれば、ノズル面の不要な払拭回数を低減できる。
以下、液滴吐出装置を印刷装置に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の印刷装置は、用紙などの媒体Mに液滴の一例としてのインクを吐出することで印刷を行うインクジェットプリンターである。
図1に示すように、印刷装置10は、媒体Mを繰り出す繰出部20と、媒体Mを案内する案内部30と、媒体Mを搬送する搬送部40と、媒体Mに印刷を行う印刷部50と、印刷部50をメンテナンスするメンテナンス部60(図2参照)と、印刷部50に向けて気体を送風する送風部70と、これらの構成を制御する制御部80と、を備えている。
なお、以降の説明では、印刷装置10の幅方向を「走査方向X」とし、印刷装置10の奥行方向を「前後方向Y」とし、印刷装置10の高さ方向を「鉛直方向Z」とし、媒体Mが搬送される方向を「搬送方向F」とする。走査方向X、前後方向Y及び鉛直方向Zは互いに交差(直交)する方向であり、搬送方向Fは走査方向Xと交差(直交)する方向である。また、走査方向Xにおける一端(図2では右端)を第1端X1とし、走査方向Xにおける他端(図2では左端)を第2端X2とする。
繰出部20は、媒体Mを巻き重ねたロール体Rを回転可能に保持する保持部材21を有している。保持部材21には、種類の異なる媒体Mや走査方向Xにおける寸法の異なるロール体Rが保持されている。そして、繰出部20では、ロール体Rを一方向(図1では反時計方向)に回転させることで、ロール体Rから巻き解かれた媒体Mが案内部30に向かって繰り出される。
案内部30は、搬送方向上流から搬送方向下流に向かって、媒体Mの搬送経路を構成する第1の案内部31、第2の案内部32及び第3の案内部33を備えている。第1の案内部31は、繰出部20から繰り出された媒体Mを第2の案内部32に向けて案内し、第2の案内部32は、印刷が行われる媒体Mを支持し、第3の案内部33は、印刷済みの媒体Mを搬送方向下流に向けて案内する。こうした点で、本実施形態では、第2の案内部32が「支持部」の一例に相当する。
図1に示すように、搬送部40は、媒体Mに搬送力を付与する搬送ローラー41と、媒体Mを搬送ローラー41に押さえ付ける従動ローラー42と、搬送ローラー41を回転駆動する回転機構43と、を備えている。搬送ローラー41及び従動ローラー42は、走査方向Xを軸方向とするローラーである。また、搬送ローラー41は、媒体Mの搬送経路の鉛直下方に配置され、従動ローラー42は、媒体Mの搬送経路の鉛直上方に配置されている。そして、搬送部40では、搬送ローラー41及び従動ローラー42で媒体Mを挟持した状態で、搬送ローラー41を回転させることで、媒体Mが搬送方向Fに搬送される。
図1及び図2に示すように、印刷部50は、媒体Mに向けてインクを吐出する吐出部51と、媒体Mなどを撮影する撮影部52と、吐出部51及び撮影部52を支持した状態で走査方向Xに移動するキャリッジ53と、を備えている。また、印刷部50は、キャリッジ53を走査方向Xに移動可能に支持するガイド軸54と、キャリッジ53を走査方向Xに移動させる際の駆動源となる移動機構55と、を備えている。
図2及び図3に示すように、吐出部51は、複数のノズル511が開口するノズル面512を有している。ノズル面512には、インクの付着を抑制するために、撥インク膜を形成することが好ましい。撥インク膜は、例えば、フッ素系の化合物又はシリコーン系の化合物によって形成すればよい。
また、ノズル面512には、搬送方向Fに並ぶ複数のノズル511からなる複数(本実施形態では4列)のノズル列513が搬送方向Fに沿って形成されている。複数のノズル列513は、走査方向Xに間隔をおいて並ぶように設けられている。また、複数のノズル列513は、例えば、シアンインクを吐出する複数のノズル511からなるノズル列、マゼンタインクを吐出する複数のノズル511からなるノズル列、イエローインクを吐出する複数のノズル511からなるノズル列及び黒インクを吐出する複数のノズル511からなるノズル列から構成すればよい。
図2及び図4に示すように、キャリッジ53は、略矩形箱状をなしている。キャリッジ53は、その下部に、吐出部51及び撮影部52を鉛直下方に向けて支持している。図2に示すように、キャリッジ53は、走査方向Xにおいて、第1端X1側で撮影部52を支持し、第2端X2側で吐出部51を支持している。このため、キャリッジ53が第2の案内部32の鉛直上方に位置する場合には、キャリッジ53に支持される吐出部51及び撮影部52が第2の案内部32を向くこととなる。なお、吐出部51の向きとは吐出部51のノズル511から吐出される液滴が飛翔する方向であり、撮影部52の向きとは撮影方向である。
撮影部52は、いわゆるデジタルカメラであればよく、オートフォーカス機能を有していることが好ましい。また、撮影部52は、吐出部51から媒体Mに向けて吐出されたインク滴を撮影可能とするために、媒体Mに吐出されたインク滴を撮影できる解像度を有することが好ましい。さらに、撮影部52は、少なくとも搬送方向Fにおいて、ノズル列513の長さよりも長い領域を撮影できることが好ましい。
移動機構55は、モーターなどの回転運動をキャリッジ53の走査方向Xにおける往復移動に変換可能な機構であればよい。例えば、移動機構55は、走査方向Xにおける第1端X1及び第2端X2に一対のプーリーを配置するとともに、当該一対のプーリーに巻き掛けたベルトをキャリッジに連結した状態で、一方のプーリーをモーターで回転駆動することで実現すればよい。
図2に示すように、メンテナンス部60は、走査方向Xにおいて、第2の案内部32の第1端X1側に当該第2の案内部32と並んで配置される払拭機構61と、第2の案内部32の第2端X2側に当該第2の案内部32と並んで配置される反射鏡62と、を備えている。ここで、キャリッジ53に支持された吐出部51と払拭機構61とが対向するときのキャリッジ53の位置を「第1の位置P1」とも言い、キャリッジ53に支持された吐出部51と反射鏡62とが対向するときのキャリッジ53の位置を「第2の位置P2」とも言う。なお、第2の位置P2にキャリッジ53が位置するときには、吐出部51の一部が反射鏡62と対向していればよい。言い換えれば、第2の位置P2とは、吐出部51が反射鏡62と向き合うときにキャリッジ53が位置する領域である。
図4に示すように、払拭機構61は、弾性変形可能なゴム又は樹脂材料からなる払拭部611と、払拭部611を保持する保持部612と、を有している。払拭部611は、いわゆるワイパーブレードである。また、保持部612は、払拭部611を支持した状態で、吐出部51におけるノズル列513の形成方向(搬送方向F)に往復移動可能に構成されている。そして、払拭機構61では、第1の位置P1にキャリッジ53が位置したときに、保持部612を搬送方向Fに移動させる。こうして、払拭機構61では、吐出部51のノズル面512と払拭部611とを摺接させることで、払拭部611にノズル面512を払拭させる。
反射鏡62は、第2の位置P2にキャリッジ53が配置されたときに、撮影部52が反射鏡62を介して吐出部51のノズル面512を撮影するための構成である。このため、反射鏡62は、少なくとも搬送方向Fにおける長さが、ノズル列513の長さ以上であることが好ましく、光を反射する反射面がキャリッジ53の移動領域を向いた状態で配置されている。なお、反射鏡62は、例えば、ガラスの表面に金属を塗布したり、金属メッキを施したりすることで形成すればよい。
また、反射鏡62は、平面鏡であってもよいし、凸面鏡であってもよいし、凹面鏡であってもよい。例えば、反射鏡62を凸面鏡とする場合には、平面鏡とする場合に比較して、広い範囲を映すことができる。また、反射鏡62を凹面鏡とする場合には、平面鏡とする場合に比較して、狭い範囲を拡大して映すことができる。なお、反射鏡62を凹面鏡とする場合には、撮影部52を凹面鏡の焦点よりも外側に配置することが好ましい。また、撮影部52と反射鏡62との距離が近く、反射鏡62を凹面鏡とすると撮影部52が当該凹面鏡の焦点よりも内側に配置される場合、反射鏡62を凸面鏡とすることが好ましい。
図2に示すように、送風部70は、筐体11内の空間及び筐体11外の空間を連通させるダクト71と、ダクト71内に設けられた送風ファン72と、を有している。ダクト71は、印刷装置10の走査方向Xに亘って設けられている。走査方向Xにおけるダクト71の長さは、走査方向Xにおける第2の案内部32の長さ及びメンテナンス部60の長さの和と略等しくなっている。また、ダクト71は、第2の案内部32及びメンテナンス部60に向かって開口する送風口73を有している。送風ファン72は、走査方向Xに並ぶように複数配置されている。
そして、送風部70では、送風ファン72を駆動することで、筐体11の外部から取り込んだ気体を筐体11の内部に送風させる。これにより、第2の案内部32及びメンテナンス部60に向かって気体が送風され、筐体11内部を浮遊するインクミスト又は紙粉などの異物を媒体Mの導入口12又は媒体Mの排出口13を介して筐体11外部に排出される。
次に、本実施形態の印刷装置10の制御構成について説明する。
制御部80の入力側インターフェースには、撮影部52が接続され、制御部80の出力側インターフェースには、搬送部40、印刷部50(吐出部51及び移動機構55)、払拭機構61及び送風部70(送風ファン72)が接続されている。
制御部80の入力側インターフェースには、撮影部52が接続され、制御部80の出力側インターフェースには、搬送部40、印刷部50(吐出部51及び移動機構55)、払拭機構61及び送風部70(送風ファン72)が接続されている。
そして、制御部80は、搬送部40の駆動を制御することで、媒体Mを搬送方向Fに単位搬送量だけ搬送する搬送動作を行わせる。また、制御部80は、印刷部50の駆動を制御することで、キャリッジ53を走査方向Xに移動させつつ、吐出部51から第2の案内部32に支持された媒体Mに向けてインクを吐出させる吐出動作を行わせる。そして、制御部80は、搬送動作及び吐出動作を交互に行わせることで、媒体Mに印刷を行わせる。
なお、本実施形態では、キャリッジ53を走査方向Xにおける第1端X1から第2端X2に移動させる場合に吐出部51からインクを吐出させる一方、キャリッジ53を走査方向Xにおける第2端X2から第1端X1に移動させる場合に吐出部51からインクを吐出させない片方向印刷が行われるものとする。
また、制御部80は、キャリッジ53を第1端X1から第2端X2に移動させつつ、吐出部51から媒体Mに向けてインクを吐出させる場合には、インクが吐出された媒体Mの表面(印刷面)を撮影部52に撮影させて、印刷面の画像(以下、「印刷面の画像Img1」)を取得する。また、制御部80は、吐出部51が第2の案内部32に支持された媒体Mと対向しなくなった後も、キャリッジ53の移動を継続させて、キャリッジ53を第2の位置P2に位置させる。そして、制御部80は、反射鏡62に映った吐出部51のノズル面512を撮影部52に撮影させて、ノズル面512の画像(以下、「ノズル面512の画像Img2」)を取得する。
こうした点で、本実施形態の撮影部52は、第2の案内部32に支持された媒体M及び反射鏡62を撮影する構成であると言える。また、本実施形態では、移動機構55が、吐出部51及び撮影部52を支持するキャリッジ53を移動させることで、ノズル面512が媒体Mを向く「第1の状態」と、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く「第2の状態」と、が切り替えられる。言い換えれば、移動機構55は、吐出部51及び撮影部52を、筐体11内に固定配置された反射鏡62に対して相対移動させることで、第1の状態及び第2の状態を切り替える。
なお、本実施形態の印刷面は、媒体Mにおいてインクが吐出されるインク被吐出面であり、「液滴被吐出面」の一例に相当している。また、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態とは、ノズル面512から出射した光が反射鏡62で反射され撮影部52のCCD又はCMOSといった撮像素子に入射する状態を言う。
さて、印刷装置10で印刷を行う場合には、吐出部51のノズル面512に付着したインクが増粘(固化)したり、ゴミ、毛羽又は紙粉(媒体Mの破片)がノズル面512に付着したりすることがある。
そして、増粘したインク又はゴミなどの異物がノズル面512に付着することで、当該異物がノズル511の開口の一部を塞ぐ場合には、ノズル511から吐出されたインクが異物に接触することで、インクの吐出方向が変化することがある。すなわち、ノズル511がインクの吐出不良を起こすことで、インク滴の着弾位置にずれが生じ、印刷品質が低下することがある。そこで、異物がノズル511の近傍に付着する場合には、ノズル面512に付着した異物を除去するために、ノズル面512を払拭することが好ましい。
その一方で、ノズル面512に異物が付着することで、当該異物がノズル511から離れた位置に付着する場合には、ノズル511から吐出されたインクが異物に接触することがなく、ノズル511でインクの吐出不良が起きにくい。すなわち、印刷品質が低下することがないため、異物がノズル511近傍に付着しない場合には、ノズル面512の払拭に伴う印刷の中断時間の増大及びノズル面512の撥インク膜の消耗を抑制するために、ノズル面512を払拭しないことが好ましい。
そこで、本実施形態において、制御部80は、印刷面の画像Img1とノズル面512の画像Img2とに基づいて、吐出部51において、インクの吐出不良が起きているか否かを判定することとした。
次に、図5及び図6を参照しつつ、印刷面の画像Img1に基づくノズル面512の払拭の要否を判定する方法について説明する。なお、図5は、ノズル列513を構成する複数のノズル511からインクが正常に吐出されたときの印刷面の画像Img1の一例を示し、図6は、ノズル列513を構成する複数のノズル511からインクが正常に吐出されなかったときの印刷面の画像Img1の一例を示している。
図5に示すように、印刷面の画像Img1において、インク滴Idの中心が搬送方向Fに揃っている場合であって且つ搬送方向Fに隣り合うインク滴Idの中心間距離Lnが一定である場合には、ノズル511から吐出されたインク滴Idの着弾位置にずれが生じていないため、ノズル面512を払拭する必要性が低い。一方、図6に示すように、印刷面の画像Img1において、インク滴Idの中心が搬送方向Fに揃わない場合又は搬送方向Fに隣り合うインク滴Idの中心間距離Lnが一定でない場合には、ノズル511から吐出されたインク滴Idの着弾位置にずれが生じているため、ノズル面512を払拭する必要性が高い。
そこで、本実施形態では、制御部80は、撮影した印刷面の画像Img1に基づいてインク滴Idの着弾位置にずれが生じているか否かを判定することで、ノズル面512の払拭の要否を判定することとした。また、以降の説明では、印刷面の画像Img1に基づいて、インク滴Idの着弾位置にずれが生じているか否かの判定を判定することを「第1の判定をする」とも言う。
次に、図7及び図8を参照しつつ、ノズル面512の画像Img2に基づくノズル面512の払拭の要否を判定する方法について説明する。なお、図7は、ノズル511の近傍に異物が付着していないノズル面512の画像Img2の一例を示し、図8は、ノズル511の近傍に異物が付着したノズル面512の画像Img2の一例を示している。
図7に示すように、ノズル面512の画像Img2において、ノズル511の近傍、すなわちノズル511の開口縁に異物Suが付着していない場合には、ノズル面512を払拭する必要性が低い。詳しくは、ノズル511の開口縁から離れた位置に異物Suが付着している場合であっても、ノズル511の開口縁に異物Suが付着していない場合には、ノズル面512を払拭する必要性が低い。これは、ノズル511の開口縁から離れた位置に付着する異物Suは、ノズル511から吐出されるインクの飛翔を妨げるものではないためである。一方、図8に示すように、ノズル面512の画像Img2において、ノズル511の開口縁に異物Suが付着している場合には、ノズル面512を払拭する必要性が高い。これは、ノズル511の開口縁に付着した異物Suがノズル511から吐出されるインクの飛翔を妨げる可能性があるためである。
そこで、本実施形態において、制御部80は、撮影したノズル面512の画像Img2に基づいてノズル511の開口縁に異物Suが付着しているか否かを判定することで、ノズル面512の払拭の要否を判定することとした。また、以降の説明では、ノズル面512の画像Img2に基づいて、ノズル511の開口縁に異物Suが付着しているか否かの判定をすることを「第2の判定をする」とも言う。
なお、ノズル511の開口縁に異物Suが付着しているか否かの判定(第1の判定)及び媒体Mに対するインク滴Idの着弾位置にずれが発生しているか否かの判定(第2の判定)は、今回撮影した画像と正常時の画像とを比較するなどして行えばよい。例えば、今回撮影した画像と正常時の画像との比較は、これらの画像間の特徴点及び特徴量を抽出する既知のアルゴリズムを利用すればよい。
次に、図9に示すフローチャートを参照して、制御部80がノズル面512の払拭の要否を判定する際に実行する処理について説明する。なお、本処理は、キャリッジ53を第1端X1から第2端X2に移動させつつ、吐出部51から媒体Mに向けてインクを吐出させる吐出動作が開始される度に実行される処理である。
図9に示すように、制御部80は、吐出動作を行わせている最中に、言い換えれば、ノズル面512が第2の案内部32に支持された媒体Mを向く第1の状態であるときに、撮影部52に印刷面の画像Img1を撮影させる(ステップS11)。本実施形態では、キャリッジ53の第1端X1側に吐出部51が配置され、キャリッジ53の第2端X2側に撮影部52が配置されているため、キャリッジ53が第1端X1から第2端X2に移動する際に媒体Mに吐出されるインク滴Idの様子を当該吐出動作中に撮影できる。
続いて、制御部80は、吐出動作が終わった後にも第1端X1から第2端X2へのキャリッジ53の移動を継続させることでノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態とし、撮影部52に反射鏡62を介して吐出部51のノズル面512を撮影させる(ステップS12)。なお、一度の撮影でノズル面512に開口する全てのノズル511が収まる画像を撮影できない場合には、制御部80は、キャリッジ53の走査方向Xにおける位置を調整させた後、再度、撮影部52に反射鏡62に映った吐出部51のノズル面512を撮影させる。なお、本実施形態では、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態であるときには、キャリッジ53が第2の位置P2に配置されることとなる。
そして、制御部80は、ステップS12で撮影したノズル面512の画像Img2に基づいて、ノズル511の開口縁に異物が付着しているか否かを判定し(ステップS13)、ノズル511の開口縁に異物が付着していない場合(ステップS13:NO)、本処理を一旦終了する。すなわち、この場合とは、ノズル511の開口縁に異物が付着していないことから、ノズル面512を払拭する必要がないと判定される場合である。
一方、ノズル511の開口縁に異物が付着している場合(ステップS13:YES)、制御部80は、ステップS11で撮影した印刷面の画像Img1に基づいて、媒体Mに対するインク滴Idの着弾位置にずれが発生しているか否かを判定し(ステップS14)、着弾位置のずれが発生していない場合(ステップS14:NO)、本処理を一旦終了する。
すなわち、この場合とは、ノズル511の開口縁に異物が付着しているもののインクの吐出態様に影響が生じていないことから、ノズル面512を払拭する必要がないと判定される場合である。例えば、異物がノズル511の開口縁に付着しているものの、当該異物がノズル511の開口の一部を塞ぐようには付着していない場合である。
また、媒体Mに対するインク滴Idの着弾位置にずれが発生している場合(ステップS14)、制御部80は、キャリッジ53を第1の位置P1に移動させた後、払拭機構61にノズル面512を払拭させる(ステップS15)。すなわち、この場合には、ノズル511の開口縁に異物が付着し、インクの吐出態様に影響が生じていることから、ノズル面512を払拭する必要があると判定される場合である。その後、制御部80は、本処理を一旦終了する。
以上より、本実施形態では、印刷面の画像Img1に基づく第1の判定及びノズル面512の画像Img2に基づく第2の判定の双方の判定結果が、インクの吐出不良が起きたノズル511が発生しているという結果となる場合に限り、ノズル面512が払拭される。このため、第2の判定のみに基づいて、ノズル面512を払拭するか否かを判定する場合に比較して、ノズル面512の払拭回数が少なくなる。
次に、本実施形態の印刷装置10の作用について説明する。
さて、印刷装置10において媒体Mに印刷を行う場合には、媒体Mを搬送方向Fに搬送する搬送動作と、キャリッジ53を第1端X1から第2端X2に移動させつつ吐出部51から媒体Mに向けてインクを吐出する吐出動作と、が交互に行われる。そして、吐出動作の最中には、撮影部52が、インクが吐出された媒体Mの表面(印刷面)を撮影する。続いて、吐出動作が終了すると、キャリッジ53が第2の位置P2まで移動した後に、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する。
さて、印刷装置10において媒体Mに印刷を行う場合には、媒体Mを搬送方向Fに搬送する搬送動作と、キャリッジ53を第1端X1から第2端X2に移動させつつ吐出部51から媒体Mに向けてインクを吐出する吐出動作と、が交互に行われる。そして、吐出動作の最中には、撮影部52が、インクが吐出された媒体Mの表面(印刷面)を撮影する。続いて、吐出動作が終了すると、キャリッジ53が第2の位置P2まで移動した後に、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する。
そして、印刷面において媒体Mに吐出されたインク滴Idの着弾位置にずれが生じていない場合又はノズル511の近傍に異物が付着していない場合には、吐出部51の払拭が行われることなく、次の吐出動作が行われる。すなわち、ノズル511の近傍に異物が付着していない場合及び印刷面におけるインク滴Idの着弾位置にずれが生じていない場合には、印刷を継続したとしても印刷品質に影響が生じないとして、ノズル面512の払拭が行われない。
一方、ノズル511の近傍に異物が付着している場合であって、且つインク滴Idの着弾位置にずれが生じている場合には、払拭部611の払拭が行われる。すなわち、この場合には、何れかのノズル511でインクの吐出不良が生じ、印刷(吐出動作)を続行すると、印刷品質が低下するとして、吐出部51の払拭が行われる。
また、印刷装置10において印刷を行う場合には、送風ファン72が駆動されることで、キャリッジ53が走査方向Xに往復移動する領域、すなわち、第2の案内部32、払拭機構61及び反射鏡62に向けて気体が送風される。このため、筐体11内部を浮遊する異物が反射鏡62に付着(堆積)することが抑制され、撮影部52によって撮影されるノズル面512の画像Img2に、反射鏡62に積もった異物が映り込むことが抑制される。
以上説明した実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する場合には、移動機構55によって、ノズル面512が媒体Mを向く第1の状態とされる。一方、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する場合には、移動機構55によって、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態とされる。こうして、吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する状態と、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する状態とを切り替えることができるため、吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する際に撮影部52及び反射鏡62が吐出部51によるインクの吐出の妨げとなりにくい。
(1)吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する場合には、移動機構55によって、ノズル面512が媒体Mを向く第1の状態とされる。一方、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する場合には、移動機構55によって、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態とされる。こうして、吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する状態と、撮影部52が反射鏡62を介してノズル面512を撮影する状態とを切り替えることができるため、吐出部51が媒体Mに向けてインクを吐出する際に撮影部52及び反射鏡62が吐出部51によるインクの吐出の妨げとなりにくい。
そして、撮影部52が撮影したノズル面512の画像Img2に基づいて、ノズル面512の状態を評価できる。このため、ノズル面512がインクのミストなどによって汚れが発生している場合に限り、ノズル面512を払拭することができるため、吐出部51のノズル面512の払拭が必要でないときに当該ノズル面512を払拭することを抑制できる。さらには、ノズル面512の撥インク膜の経年劣化を抑制し、吐出部51の長寿命化を実現できる。
(2)吐出部51からインクを吐出する際に発生するミスト又は媒体Mの破片(紙粉)などの異物が反射鏡62に付着すると、撮影部52が異物の付着したノズル面512を撮影することになるため、ノズル面512の状態を正確に評価することができなくなる。この点、本実施形態によれば、送風部70が反射鏡62に気体を送風するため、上述したような異物が反射鏡62に付着することを抑制できる。したがって、撮影部52が撮影したノズル面512の画像Img2に異物が映り込むことが抑制されるため、ノズル面512の状態を正確に評価することができる。
(3)反射鏡62を凹面鏡とする場合には、ノズル面512を拡大して映すことができるので、撮影部52がノズル面512をより詳細に撮影できる。このため、ノズル面512の状態をより正確に評価することができる。また、反射鏡62を凸面鏡とする場合には、ノズル面512の広い範囲を映すことができるので、反射鏡62を小さくすることができる。このため、反射鏡62を配置するための領域を小さくできる。
(4)第2の案内部32及び反射鏡62を走査方向Xに隣り合わせて配置したため、キャリッジ53を第1端X1から第2端X2に移動させることで、ノズル面512が媒体Mを向く第1の状態から、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態に切り替えることができる。すなわち、キャリッジ53が走査方向Xに移動するだけで、第1の状態及び第2の状態の切り替えが可能となるため、これらの状態の切り替えを効率良く行うことができる。
(5)印刷面の画像Img1に基づく第1の判定及びノズル面512の画像Img2に基づく第2の判定の2つの判定結果に基づいて、ノズル面512の払拭を行うか否かを判定するため、ノズル面512の払拭を行うか否かを精度良く判定できる。詳しくは、ノズル面512が汚れている場合であって且つノズル511から吐出されるインク滴Idの着弾位置にずれが生じている場合に限り、ノズル面512の払拭が行われるため、何れか一方の判定結果に基づいてノズル面512を払拭するか否かを判定することに比べて、不必要なノズル面512の払拭を抑制できる。
なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
・払拭機構61を第2の案内部32の一方側に配置するとともに、反射鏡62を第2の案内部32の他方側に配置してもよい。
・払拭機構61を第2の案内部32の一方側に配置するとともに、反射鏡62を第2の案内部32の他方側に配置してもよい。
・制御部80は、印刷面の画像Img1に基づく第1の判定を行う場合、媒体Mの模様及び媒体Mに発生するしわなどから媒体の搬送量を算出したり、媒体Mの搬送不良が生じているか否かを判定したりしてもよい。
・印刷装置10は、送風部70を備えなくてもよい。この場合、反射鏡62の表面には、異物の付着を抑制するための膜を形成することが好ましい。
・印刷装置10は、吐出部51、撮影部52及び反射鏡62の角度を調整する調整機構を備えていてもよい。これによれば、キャリッジ53が第2の位置P2に位置され、撮影部52がノズル面512を撮影する場合に、ノズル面512の撮影箇所を調整することができる。なお、この場合には、調整機構が「移動機構」の一例に相当する。
・印刷装置10は、吐出部51、撮影部52及び反射鏡62の角度を調整する調整機構を備えていてもよい。これによれば、キャリッジ53が第2の位置P2に位置され、撮影部52がノズル面512を撮影する場合に、ノズル面512の撮影箇所を調整することができる。なお、この場合には、調整機構が「移動機構」の一例に相当する。
・反射鏡62は、第2の案内部32に埋設させてもよい。これによれば、ある媒体Mの印刷が終了してから次の媒体Mの印刷を開始する前、すなわち、反射鏡62が媒体Mを支持していないときに、第2の案内部32に埋設された反射鏡62に映るノズル面512を撮影部52に撮影させることができる。また、走査方向Xにおいて、第2の案内部32と反射鏡62とを隣り合わせて設ける必要がなく、反射鏡62の設置による走査方向Xにおける印刷装置10の大型化を抑制できる。
・吐出部51は、筐体11内に固定配置され、媒体Mの走査方向Xに亘る領域にインクを吐出するラインヘッドであってもよい。すなわち、印刷装置10は、いわゆるラインプリンターであってもよい。この場合、撮影部52は、インクが吐出された媒体Mの印刷面を撮影できるように、ラインヘッドよりも搬送方向下流側に撮影方向が媒体Mを向くように配置することが好ましい。また、反射鏡を62は、走査方向Xにおいて、ラインヘッドと略等しい長さを有することが好ましい。そして、印刷装置10は、ラインヘッドのノズル面512が媒体Mを向く第1の状態と、ノズル面512が反射鏡62を介して撮影部52を向く第2の状態とを切り替えるべく、反射鏡62を移動させる移動部(移動機構の一例)を備えることが好ましい。
・反射鏡62をキャリッジ53に設けてもよい。この場合、反射鏡62の位置及び角度を変更することで、第1の状態と第2の状態とを切り替える変更部(移動機構の一例)を備えることが好ましい。
・反射鏡62は、走査方向Xに並ぶノズル列513のうちの一部を映すものであってもよいし、搬送方向Fに列をなすように形成された複数のノズル511の一部を映すものであってもよい。すなわち、搬送方向Fにおいて、反射鏡62の長さを吐出部51のノズル列513の長さ未満としてもよい。
・印刷面の画像Img1に基づく第1の判定を実行しなくてもよい。すなわち、ノズル面512の画像Img2に基づく第2の判定のみで、ノズル面512を払拭するか否かを判定してもよい。また、第1の判定を実行しない場合、撮影部52をキャリッジ53に設けなくてもよい。
・印刷内容などに基づいて、吐出不良が起こりやすいノズル511が判明している場合には、少なくとも当該ノズル511が含まれるノズル面512の画像Img2を撮影し、第2の判定を行ってもよい。また、吐出不良が起こりやすいノズル511が吐出するインク滴Idが含まれる印刷面の画像Img1を撮影し、第1の判定を行ってもよい。なお、吐出不良が起こりやすいノズル511とは、例えば、他の色のインクに比較して増粘しやすい成分を含むインクを吐出するノズルや、他の色のインクに比較してインクを吐出する機会が少ないノズルなどであればよい。
・キャリッジ53が走査方向Xにおける第1端X1から第2端X2に移動する場合及びキャリッジ53が走査方向Xにおける第2端X2から第1端X1に移動する場合の双方の場合に吐出部51からインクを吐出させる双方向印刷を行ってもよい。
・送風部70を設けなくてもよい。この場合、筐体11の内部の気体を吸引する吸引部を設けることで、反射鏡62の反射面に気流を当たるようにしてもよい。これによれば、上記実施形態の効果(2)を得ることができる。こうして、送風部70は、反射鏡62の反射面に当たる気流を発生させる気流発生部であってもよい。
・媒体Mは、用紙の他、繊維、皮革、プラスチック、木材及びセラミックスであってもよい。
・媒体Mは、ロール体Rから巻き解いた媒体Mの他、単票状の媒体Mであってもよいし、単なる長尺の媒体Mであってもよい。
・媒体Mは、ロール体Rから巻き解いた媒体Mの他、単票状の媒体Mであってもよいし、単なる長尺の媒体Mであってもよい。
・吐出部51が吐出または噴射する液滴はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出して記録を行う構成にしてもよい。すなわち、印刷装置10は、インク以外の液滴を吐出する液滴吐出装置であってもよい。
10…印刷装置(液滴吐出装置の一例)、11…筐体、12…導入口、13…排出口、20…繰出部、21…保持部材、30…案内部、31…第1の案内部、32…第2の案内部(支持部の一例)、33…第3の案内部、40…搬送部、41…搬送ローラー、42…従動ローラー、43…回転機構、50…印刷部、51…吐出部、52…撮影部、53…キャリッジ、54…ガイド軸、55…移動機構、60…メンテナンス部、61…払拭機構、62…反射鏡、70…送風部、71…ダクト、72…送風ファン、73…送風口、80…制御部、511…ノズル、512…ノズル面、513…ノズル列、611…払拭部、612…保持部、F…搬送方向、Id…インク滴、Img1…印刷面の画像、Img2…ノズル面の画像、Ln…中心間距離、M…媒体、P1…第1の位置、P2…第2の位置、R…ロール体、X…走査方向、X1…第1端、X2…第2端、Y…前後方向、Z…鉛直方向。
Claims (5)
- 媒体に液滴を吐出するノズルが開口するノズル面を有する吐出部と、
光を反射する反射鏡と、
前記反射鏡を撮影する撮影部と、
前記ノズル面を払拭する払拭部と、
前記ノズル面が前記媒体を向く第1の状態と、前記ノズル面が前記反射鏡を介して前記撮影部を向く第2の状態とを切り替えるべく、前記吐出部、前記反射鏡及び前記撮影部のうち少なくとも1つを移動させる移動機構と、を備える
ことを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記反射鏡に向けて送風する送風部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 - 前記反射鏡は、凹面鏡又は凸面鏡である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液滴吐出装置。 - 前記吐出部から液滴を吐出される前記媒体を支持する支持部と、
前記吐出部及び前記撮影部を支持した状態で走査方向に移動するキャリッジと、を備え、
前記支持部及び前記反射鏡は、前記走査方向に並んで配置され、
前記移動機構は、前記キャリッジを前記走査方向に移動させることで前記第1の状態及び前記第2の状態の切り替えを行う
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の液滴吐出装置。 - 前記撮影部は、前記ノズル面が前記第1の状態であるとき前記支持部を向くように、前記キャリッジに支持され、
前記反射鏡を介して前記ノズル面を撮影することで得られるノズル面の画像と、前記撮影部が液滴の吐出された前記媒体を撮影することで得られる液滴被吐出面の画像と、に基づいて、前記ノズル面の払拭を行うか否かを判定する制御部を備える
ことを特徴とする請求項4に記載の液滴吐出装置。
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