JP2022124601A - Printing device - Google Patents

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JP2022124601A
JP2022124601A JP2021022332A JP2021022332A JP2022124601A JP 2022124601 A JP2022124601 A JP 2022124601A JP 2021022332 A JP2021022332 A JP 2021022332A JP 2021022332 A JP2021022332 A JP 2021022332A JP 2022124601 A JP2022124601 A JP 2022124601A
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platen
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慎也 山崎
Shinya Yamazaki
平 村山
Taira Murayama
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

To improve measurement accuracy of an acoustic wave sensor.SOLUTION: A printing device comprises a platen, a printing head, an acoustic wave sensor, a reflection plane, a carriage, a moving mechanism and a control part. The control part drives the moving mechanism, and moves the acoustic wave sensor to a first position with respect to the reflection plane; obtains first transmission/reception times in the first position and in the reflection plane; drives the moving mechanism and moves the acoustic wave sensor to a second position with respect to the reflection plane; obtains second transmission/reception times in the second position and in the reflection plane; and calculates a sound speed from a relation between the positions and the transmission/reception times in the positions.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、印刷装置に関する。 The present invention relates to printing devices.

従来、特許文献1に示すように、印刷ヘッドと音波センサーとを搭載したキャリッジと、音波センサーからの距離がそれぞれ異なるように配置された複数の平面を有する平坦部を備えたプラテン部と、を有する印刷装置が知られている。
当該印刷装置では、平坦部の各平面の面間距離差と、音波センサーによる計測により基づいて得られる各面間における送受信時間と、から関係式を導出し、当該関係式に基づいて、印刷ヘッドとプラテン部に支持された媒体との距離を求めている。
Conventionally, as shown in Patent Document 1, a carriage on which a print head and an acoustic wave sensor are mounted, and a platen portion including a flat portion having a plurality of flat surfaces arranged at different distances from the acoustic wave sensor. is known.
In the printing apparatus, a relational expression is derived from the distance difference between the planes of the flat portion and the transmission and reception time between the planes obtained based on the measurement by the sound wave sensor, and based on the relational expression, the print head and the distance from the medium supported by the platen.

特開2020-124830号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-124830

しかしながら、上記印刷装置の平坦部は段差状を成しているため、各平面に紙粉等の異物が溜まりやすく、音波センサーから送信された音波が異物に反射すると、音波センサーの計測精度が低下してしまう、という課題がある。 However, since the flat portion of the printing apparatus has a stepped shape, foreign matter such as paper dust tends to accumulate on each flat surface, and when the sound waves transmitted from the sound wave sensor are reflected by the foreign matter, the measurement accuracy of the sound wave sensor decreases. There is a problem of doing so.

印刷装置は、媒体が支持されるプラテン面を有するプラテンと、前記プラテンに対向して配置され、前記媒体に液体を吐出する印刷ヘッドと、前記プラテンに対向して配置され、音波を送信するとともに、反射した前記音波を受信可能な音波センサーと、前記音波センサーに対向して配置され、前記音波センサーから送信された前記音波を反射させる反射面と、前記印刷ヘッドと前記音波センサーとを搭載したキャリッジと、前記プラテンに対して高さ方向に前記キャリッジを移動可能な移動機構と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記移動機構を駆動させ、前記反射面に対して前記音波センサーを第1位置に移動させ、前記第1位置と前記反射面とにおける前記音波の第1送受信時間を取得し、前記移動機構を駆動させ、前記反射面に対して前記音波センサーを第2位置に移動させ、前記第2位置と前記反射面とにおける前記音波の第2送受信時間を取得し、各前記位置と、各前記位置における各前記送受信時間との関係から音速を算出する。 A printing apparatus includes a platen having a platen surface on which a medium is supported, a print head arranged to face the platen and ejecting liquid onto the medium, and a print head arranged to face the platen to transmit sound waves. a sound wave sensor capable of receiving the reflected sound wave; a reflective surface disposed facing the sound wave sensor for reflecting the sound wave transmitted from the sound wave sensor; and the print head and the sound wave sensor. A carriage, a moving mechanism capable of moving the carriage in a height direction with respect to the platen, and a control unit, wherein the control unit drives the moving mechanism to move the sound wave sensor with respect to the reflecting surface. is moved to a first position, a first transmission/reception time of the sound wave at the first position and the reflecting surface is obtained, the moving mechanism is driven, and the sound wave sensor is moved to a second position with respect to the reflecting surface It is moved, the second transmission/reception time of the sound wave at the second position and the reflecting surface is acquired, and the speed of sound is calculated from the relationship between each of the positions and the transmission/reception time at each of the positions.

印刷装置の構成を示す概略図。Schematic diagram showing the configuration of a printing apparatus. 印刷装置の構成を示す一部拡大図。FIG. 2 is a partially enlarged view showing the configuration of the printing apparatus; 印刷装置における制御部の構成を示すブロック図。4 is a block diagram showing the configuration of a control unit in the printing apparatus; FIG. 音速の算出方法を示す模式図。The schematic diagram which shows the calculation method of sound velocity. 各位置と各位置における各送受信時間との関係式の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the relational expression of each transmission-and-reception time in each position and each position.

まず、印刷装置1の構成について説明する。印刷装置1は、例えば用紙等の媒体Pに画像等の印刷を行うプリンターである。 First, the configuration of the printer 1 will be described. The printing device 1 is a printer that prints an image or the like on a medium P such as paper, for example.

図1及び図2に示すように、印刷装置1は、媒体Pが支持されるプラテン10と、プラテン10に支持された媒体Pに液体を吐出して画像等を印刷する印刷部20と、媒体Pを搬送する搬送部30と、を備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the printing apparatus 1 includes a platen 10 on which a medium P is supported, a printing unit 20 for printing an image or the like by ejecting liquid onto the medium P supported by the platen 10, a medium and a transport unit 30 that transports P.

搬送部30は、送出部31及び巻取部32を備える。媒体Pを送出する送出部31からプラテン10を介して、媒体Pを巻き取る巻取部32まで媒体Pを搬送する。すなわち、送出部31から巻取部32までが印刷装置1における媒体Pの搬送経路であり、プラテン10は搬送経路に設けられた媒体Pの支持部である。
プラテン10は、第1プラテン10aと、第2プラテン10bと、第3プラテン10cとを備え、搬送方向の上流から下流に向けて、第1プラテン10a、第2プラテン10b、第3プラテン10cの順に配置される。なお、プラテン10は、ヒーターを内蔵した構成であってもよい。
搬送部30は、さらに、搬送ローラー対33を備える。搬送ローラー対33は、搬送経路における第1プラテン10aと第2プラテン10bとの間に配置される。搬送ローラー対33は、駆動ローラー33aと従動ローラー33bとを有し、駆動ローラー33aと従動ローラー33bとで媒体Pを挟んで媒体Pを搬送する。
The conveying section 30 includes a sending section 31 and a winding section 32 . The medium P is conveyed from a feeding unit 31 that feeds the medium P to a winding unit 32 that winds the medium P through the platen 10 . That is, the transport path of the medium P in the printing apparatus 1 is from the delivery unit 31 to the winding unit 32, and the platen 10 is a support unit for the medium P provided in the transport path.
The platen 10 includes a first platen 10a, a second platen 10b, and a third platen 10c. placed. In addition, the platen 10 may be configured to incorporate a heater.
The transport section 30 further includes a transport roller pair 33 . The transport roller pair 33 is arranged between the first platen 10a and the second platen 10b in the transport path. The transport roller pair 33 has a driving roller 33a and a driven roller 33b, and transports the medium P while sandwiching the medium P between the driving roller 33a and the driven roller 33b.

なお、本実施形態では、ロール状の媒体Pに印刷を行うことが可能な構成であるが、この構成に限定されず、単票状の媒体Pに記録を行う構成であってもよい。単票状の媒体Pに記録を行う構成である場合、媒体Pの送出部31として、例えば、いわゆる、給紙トレイ及び給紙カセットなどが使用される。また、媒体Pの回収部として、巻取部32以外の回収部として、例えば、排出用受部、排紙トレイ及び排紙カセットなどが使用される。 In this embodiment, the configuration is such that printing can be performed on a roll-shaped medium P, but the configuration is not limited to this configuration, and a configuration in which printing is performed on a cut-sheet medium P may be employed. In the case of a configuration in which recording is performed on a cut-sheet medium P, a so-called paper feed tray, paper feed cassette, or the like is used as the feeding section 31 for the medium P, for example. In addition, as a collection unit for the medium P, other than the winding unit 32, for example, a receiving unit for discharge, a paper discharge tray, a paper discharge cassette, and the like are used.

ここで、図1において、図中のX軸及びY軸は各々が直交する水平方向であり、Z軸は鉛直に沿った方向である。本実施形態の印刷装置1においては、第2プラテン10bの媒体Pが支持されるプラテン面11は、XY平面(水平面)である。 Here, in FIG. 1, the X-axis and the Y-axis are horizontal directions perpendicular to each other, and the Z-axis is a vertical direction. In the printing apparatus 1 of this embodiment, the platen surface 11 of the second platen 10b on which the medium P is supported is the XY plane (horizontal plane).

プラテン10(第2プラテン10b)に対向して印刷部20が配置される。印刷部20は、キャリッジ21や印刷ヘッド22を含む。
印刷ヘッド22は、第2プラテン10bに対向して配置され、プラテン面11に支持された媒体Pに対して液体(例えば、インク)を液滴として吐出する。
印刷ヘッド22は、キャリッジ21に搭載される。キャリッジ21は、X軸に沿った方向に延在するガイド部に支持される。キャリッジ21は、駆動モーターの駆動によりガイド軸に沿って往復移動可能に構成される。印刷ヘッド22は、キャリッジ21ともに往復移動しながら液体を吐出して媒体Pに対して印刷(記録)を行う。
A printing unit 20 is arranged to face the platen 10 (second platen 10b). The printing section 20 includes a carriage 21 and a print head 22 .
The print head 22 is arranged to face the second platen 10 b and ejects liquid (for example, ink) as droplets onto the medium P supported on the platen surface 11 .
The print head 22 is mounted on the carriage 21 . The carriage 21 is supported by guides extending in the direction along the X-axis. The carriage 21 is configured to be reciprocatable along the guide shaft by being driven by a drive motor. The print head 22 performs printing (recording) on the medium P by ejecting liquid while reciprocating together with the carriage 21 .

また、印刷装置1は、プラテン10(第2プラテン10b)に対して高さ方向にキャリッジ21を移動可能な移動機構23を備える。本実施形態では、移動機構23としてのカム機構がキャリッジ21に設けられる。これにより、キャリッジ21は、プラテン面11に対してZ軸に沿った方向に移動し、印刷ヘッド22とプラテン面11との距離(プラテンギャップ)を調整することができる。なお、移動機構23は、ボールねじ等の構成であってもよい。 The printing apparatus 1 also includes a moving mechanism 23 capable of moving the carriage 21 in the height direction with respect to the platen 10 (second platen 10b). In this embodiment, the carriage 21 is provided with a cam mechanism as the moving mechanism 23 . Thereby, the carriage 21 can move in the direction along the Z-axis with respect to the platen surface 11 to adjust the distance (platen gap) between the print head 22 and the platen surface 11 . Note that the moving mechanism 23 may have a configuration such as a ball screw.

また、プラテン10(第2プラテン10b)に対向して音波センサー40が配置される。本実施形態の音波センサー40は、キャリッジ21に搭載される。音波センサー40は、印刷ヘッド22の+X方向及び-X方向に配置される(図2)。音波センサー40は、キャリッジ21の移動に伴って往復移動する。
音波センサー40は、音波を送信するとともに、反射した音波を受信可能なセンサーである。音波センサー40は、音波を送信してから対象物から反射した音波を受信するまでの送受信時間を計測する。そして、検出された送受信時間から音波センサー40と対象物との距離DPを計測することができる。これにより、例えば、プラテン面11に搬送される媒体Pに対して音波を送信し、媒体Pに反射した音波を受信することで、媒体Pに皺が発生している場合には、音波の送受信時間が短くなり、印刷ヘッド22と媒体Pとの距離が短くなるため、印刷ヘッド22と媒体Pとの接触を回避し、印刷ヘッド22の汚れや媒体Pの画像の品質低下を抑制することができる。
音波センサー40が、印刷ヘッド22の移動方向における先方に配置されることで、キャリッジ21がいずれの方向に移動した場合にも、媒体Pの皺に対して印刷ヘッド22が到達する前に距離を計測することができる。
A sound wave sensor 40 is arranged facing the platen 10 (second platen 10b). The sound wave sensor 40 of this embodiment is mounted on the carriage 21 . Acoustic sensors 40 are positioned in the +X and -X directions of printhead 22 (FIG. 2). The sound wave sensor 40 reciprocates as the carriage 21 moves.
The sound wave sensor 40 is a sensor capable of transmitting sound waves and receiving reflected sound waves. The sound wave sensor 40 measures a transmission/reception time from transmitting a sound wave to receiving a sound wave reflected from an object. Then, the distance DP between the sound wave sensor 40 and the object can be measured from the detected transmission/reception time. As a result, for example, by transmitting a sound wave to the medium P conveyed to the platen surface 11 and receiving the sound wave reflected by the medium P, when wrinkles are generated in the medium P, transmission and reception of the sound wave can be performed. Since the time is shortened and the distance between the print head 22 and the medium P is shortened, contact between the print head 22 and the medium P can be avoided, and contamination of the print head 22 and deterioration of the image quality of the medium P can be suppressed. can.
By arranging the sound wave sensor 40 ahead of the print head 22 in the moving direction, the distance can be detected before the print head 22 reaches the wrinkles of the medium P regardless of the direction in which the carriage 21 moves. can be measured.

音波センサー40による計測は、いわゆるパルスエコー法により計測される。具体的には、制御部100(図3)の指示に基づき、音波センサー40の先端に配置された圧電振動子から音波が発信された時間から、音波が対象物に反射され、圧電振動子により受信されるまでの間の時間を計測する。すなわち、音波センサー40により計測される送受信時間には、音波が対象物に対して往復する時間が含まれている。 Measurement by the sound wave sensor 40 is performed by a so-called pulse echo method. Specifically, based on instructions from the control unit 100 (FIG. 3), the sound wave is reflected from the object from the time the sound wave is transmitted from the piezoelectric vibrator arranged at the tip of the sound wave sensor 40, and the piezoelectric vibrator Measure the time it takes to be received. That is, the transmission/reception time measured by the sound wave sensor 40 includes the time for the sound wave to travel back and forth with respect to the object.

圧電振動子からの音波の発信は、例えば圧電振動子に交流電圧を掛けて圧電振動子を変形させることにより振動させて行なわれる。ここで圧電振動子は、厚み方向に変形するものでもよい。また、圧電振動子による音波の受信は、圧電振動子が音波により振動させられて変形することにより行なわれる。分極して発生した電荷量を、チャージアンプにより電圧値に変換することにより行なわれる。 The sound wave is transmitted from the piezoelectric vibrator by, for example, applying an alternating voltage to the piezoelectric vibrator to deform the piezoelectric vibrator, thereby vibrating the piezoelectric vibrator. Here, the piezoelectric vibrator may deform in the thickness direction. Further, reception of sound waves by the piezoelectric vibrator is performed by vibrating and deforming the piezoelectric vibrator due to the sound waves. This is done by converting the amount of electric charge generated by polarization into a voltage value by means of a charge amplifier.

音波センサー40からの出力は、圧電振動子で発生した電荷量をチャージアンプで電圧値に変換して得られた電圧値の変化から求められた送受信時間である。 The output from the sound wave sensor 40 is the transmission/reception time obtained from the change in voltage value obtained by converting the amount of charge generated by the piezoelectric vibrator into a voltage value with a charge amplifier.

図3は、印刷装置1の制御部100の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、印刷装置1は、印刷装置1で実行される各種動作を制御する制御部100を備える。制御部100は、CPU101と、メモリー102と、制御回路103と、I/F(インターフェイス)104と、を有する。CPU101は演算処理装置である。メモリー102は、CPU101のプログラムを格納する領域または作業領域等を確保する記憶装置であり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。情報処理端末等の外部からI/F104を介して記録データ等を取得すると、CPU101は、制御回路103を介して、印刷ヘッド22、キャリッジ21(駆動モーター)、搬送部30、移動機構23、音波センサー40等の各駆動部等を制御する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control section 100 of the printing apparatus 1. As shown in FIG.
As shown in FIG. 3 , the printing device 1 includes a control unit 100 that controls various operations performed by the printing device 1 . The control unit 100 has a CPU 101 , a memory 102 , a control circuit 103 and an I/F (interface) 104 . A CPU 101 is an arithmetic processing unit. The memory 102 is a storage device that secures an area for storing programs of the CPU 101 or a work area, and has storage elements such as RAM and EEPROM. When recording data or the like is acquired from an external device such as an information processing terminal via the I/F 104, the CPU 101 controls the print head 22, the carriage 21 (driving motor), the transport unit 30, the moving mechanism 23, the sound wave It controls each drive unit such as the sensor 40 .

ここで、音波センサー40による距離の計測は、一般的には、上述した送受信時間を1/2したものに、音波の伝搬速度を掛けることにより算出される。しかし、音波は、媒質である空気の密度に変化を生じさせ伝搬させるものであるが、音波の伝搬速度cは、c=√(比熱比・気圧/媒質密度)で定義されることからも分かるように、音波の伝搬速度cは、気圧や空気の密度により変化する。すなわち、気圧や空気の密度は、気温や湿度により大きく変化を受けることから、音波の伝搬速度cは、気温や湿度により大きく変化する。
また、乾燥空気中での音波の伝搬速度cは、簡易的に、c≒331.5×((273+θ)/273)で与えられる。ここで、θは気温(℃)である。すなわち、乾燥空気中においても、音波の伝搬速度は、気温により変化する。これにより、印刷ヘッド22やプラテン10等を含む環境下では、各駆動部の駆動によって熱が発生するため、計測誤差が生じるおそれがある。
そこで、本実施形態では、上述した音波センサー40による計測誤差が生じることを解消すべく、簡易的に用いられる音波の伝搬速度を用いず、送受信時間から関係式を用いて距離を算出する。具体的には、既知となっている距離に基づいて送受信時間を計測して、送受信時間と距離との関係式を導出し、対象物を計測して得られた送受信時間から関係式を用いて距離を算出する。すなわち、上記関係式から音速を算出する。
Here, the measurement of the distance by the sound wave sensor 40 is generally calculated by multiplying the above-mentioned transmission/reception time by half by the sound wave propagation speed. However, although sound waves cause a change in the density of air, which is a medium, to propagate, the propagation speed c of sound waves is defined by c = √ (specific heat ratio/atmospheric pressure/medium density). Thus, the propagation speed c of the sound wave changes depending on the atmospheric pressure and the density of the air. That is, since the air pressure and the density of the air are greatly changed by the temperature and humidity, the propagation speed c of the sound wave is greatly changed by the temperature and humidity.
Also, the propagation speed c of sound waves in dry air is simply given by c≈331.5×((273+θ)/273). where θ is the temperature (°C). That is, even in dry air, the propagation speed of sound waves varies depending on the air temperature. As a result, in an environment including the print head 22, the platen 10, and the like, heat is generated by the driving of each driving unit, which may cause a measurement error.
Therefore, in the present embodiment, in order to eliminate the measurement error caused by the sound wave sensor 40 described above, the distance is calculated using a relational expression from the transmission/reception time without using the propagation speed of the sound wave, which is simply used. Specifically, the transmission/reception time is measured based on the known distance, the relational expression between the transmission/reception time and the distance is derived, and the transmission/reception time obtained by measuring the object is used to calculate the relational expression. Calculate the distance. That is, the speed of sound is calculated from the above relational expression.

以下、関係式の算出方法(音速の算出方法)について説明する。
図4に示すように、制御部100は移動機構23を駆動させ、反射面としてのプラテン面11と音波センサー40との距離が異なる各位置(基準位置Pt0、第1位置Pt1、第2位置Pt2、第3位置Pt3)に移動させる。なお、図4の例では、基準位置Pt0、第1位置Pt1、第2位置Pt2、第3位置Pt3の順にプラテン面11から+Z方向に高くなっている。
A method of calculating the relational expression (a method of calculating the speed of sound) will be described below.
As shown in FIG. 4, the control unit 100 drives the moving mechanism 23 to move the positions (reference position Pt0, first position Pt1, second position Pt2) at different distances between the platen surface 11 as a reflecting surface and the sound wave sensor 40. , to the third position Pt3). In the example of FIG. 4, the reference position Pt0, the first position Pt1, the second position Pt2, and the third position Pt3 increase in order from the platen surface 11 in the +Z direction.

そして、各位置において音波センサー40を駆動させ、各位置における送受信時間を取得する。
ここで、基準位置Pt0におけるプラテン面11と音波センサー40のセンサー面40aとの距離はD0である。第1位置Pt1におけるプラテン面11とセンサー面40aとの距離はD1である。第2位置Pt2におけるプラテン面11とセンサー面40aとの距離はD2である。第3位置Pt3におけるプラテン面11とセンサー面40aとの距離はD3である。
そして、基準位置Pt0と第1位置Pt1との距離差は(D1-D0)であり、第1位置Pt1と第2位置Pt2との距離差は(D2-D1)であり、第2位置Pt2と第3位置Pt3との距離差は(D3-D2)である。これらの距離差は、同じ寸法に設定してもよいし、同じ寸法でなくてもよい。
なお、音波センサー40は、センサー面40aが印刷ヘッド22の液体が吐出されるヘッド面22aと同じ高さに配置される。
Then, the sound wave sensor 40 is driven at each position to acquire the transmission/reception time at each position.
Here, the distance between the platen surface 11 and the sensor surface 40a of the sound wave sensor 40 at the reference position Pt0 is D0. The distance between the platen surface 11 and the sensor surface 40a at the first position Pt1 is D1. The distance between the platen surface 11 and the sensor surface 40a at the second position Pt2 is D2. The distance between the platen surface 11 and the sensor surface 40a at the third position Pt3 is D3.
The distance difference between the reference position Pt0 and the first position Pt1 is (D1-D0), the distance difference between the first position Pt1 and the second position Pt2 is (D2-D1), and the second position Pt2 and The distance difference from the third position Pt3 is (D3-D2). These distance differences may or may not have the same dimensions.
The sensor surface 40a of the sound wave sensor 40 is arranged at the same height as the head surface 22a of the print head 22 from which the liquid is ejected.

また、基準位置Pt0におけるセンサー面40aからプラテン面11までの距離D0と、第1から第3位置Pt1,Pt2,Pt3における各センサー面40aのまでの距離の差である面間距離差dDiは、第1位置Pt1ではdD1、第2位置Pt2ではdD2、第3位置Pt3ではdD3である。即ち、基準位置Pt0のセンサー面40aを基準面として、他の各位置Pt1,Pt2,Pt3における各センサー面40aとの各距離差dD1、dD2、dD3の関係は、dD1<dD2<dD3である。
各位置Pt0,Pt1,Pt2,Pt3は、プラテン面11の同じ位置に対して移動する位置である。すなわち、各位置Pt0,Pt1,Pt2,Pt3は、プラテン面11に対してZ軸に沿った方向にのみキャリッジ21を移動させる。
Further, the inter-surface distance difference dDi, which is the difference between the distance D0 from the sensor surface 40a to the platen surface 11 at the reference position Pt0 and the distances from the sensor surfaces 40a at the first to third positions Pt1, Pt2, and Pt3, is dD1 at the first position Pt1, dD2 at the second position Pt2, and dD3 at the third position Pt3. That is, with the sensor surface 40a at the reference position Pt0 as a reference surface, the distance differences dD1, dD2, and dD3 from the sensor surface 40a at the other positions Pt1, Pt2, and Pt3 are dD1<dD2<dD3.
Each position Pt0, Pt1, Pt2, Pt3 is a position to move relative to the same position on the platen surface 11. FIG. That is, each of the positions Pt0, Pt1, Pt2, and Pt3 causes the carriage 21 to move with respect to the platen surface 11 only in the direction along the Z-axis.

なお、基準位置Pt0に対して異なる位置に音波センサー40を移動させるポイントは少なくとも2地点(例えば、第1位置Pt1、第2位置Pt2)であればよい。なお、本実施形態では、基準位置Pt0に対して異なる位置を3地点(第1位置Pt1、第2位置Pt2、第3位置Pt3)設けた。計測位置を多くすることで、より精度の高い関係式を得ることができる。なお、さらに、4地点以上の計測位置を設定してもよい。 Note that at least two points (eg, first position Pt1 and second position Pt2) may be used to move the sound wave sensor 40 to positions different from the reference position Pt0. In this embodiment, three different positions (first position Pt1, second position Pt2, and third position Pt3) are provided with respect to the reference position Pt0. A more accurate relational expression can be obtained by increasing the number of measurement positions. Further, four or more measurement positions may be set.

上記各距離差(D1-D0),(D2-D1),(D3-D2)は、音波センサー40の分解能および移動機構23の加工精度よりも十分大きいものであればよく、特に限定されるものではない。上記各距離差(D1-D0),(D2-D1),(D3-D2)は、例えば、0.5mm或いは1.0mmが挙げられる。 The distance differences (D1-D0), (D2-D1), and (D3-D2) should be sufficiently larger than the resolution of the sound wave sensor 40 and the processing accuracy of the moving mechanism 23, and are particularly limited. is not. The distance differences (D1-D0), (D2-D1), and (D3-D2) are, for example, 0.5 mm or 1.0 mm.

基準位置Pt0のセンサー面40aに対する各距離差dD1,dD2,dD3は、例えば、0.5mm、1.0mm、1.5mmである。また、基準位置Pt0、第1から第3位置Pt1,Pt2,Pt3におけるプラテン面11との距離D0,D1,D2,D3は、予め既知のデータとして制御部100に与えられている。すなわち、移動機構23を構成するカムの形状が予めレーザー測長器等により精密に計測されており、カムの位置に対する各距離D0,D1,D2,D3が対応付けられている。これにより、各距離差dD1,dD2,dD3も既知のデータとして制御部100に与えられる。 Distance differences dD1, dD2, and dD3 from the reference position Pt0 to the sensor surface 40a are, for example, 0.5 mm, 1.0 mm, and 1.5 mm. Further, distances D0, D1, D2, and D3 from the platen surface 11 at the reference position Pt0 and the first to third positions Pt1, Pt2, and Pt3 are given to the controller 100 in advance as known data. That is, the shape of the cam that constitutes the moving mechanism 23 is precisely measured in advance by a laser length measuring device or the like, and each distance D0, D1, D2, D3 is associated with the position of the cam. As a result, the distance differences dD1, dD2, and dD3 are also given to the controller 100 as known data.

基準位置Pt0、第1から第3位置Pt1,Pt2,Pt3において音波センサー40で計測された各送受信時間Tiは、基準位置Pt0では基準送受信時間T0であり、第1位置Pt1では第1送受信時間T1であり、第2位置Pt2では第2送受信時間T2であり、第3位置Pt3では第3送受信時間T3である。
また、各第1から第3位置Pt1,Pt2,Pt3で計測される各送受信時間T1,T2,T3と、基準位置Pt0で計測される送受信時間T0と、の差である送受信時間差dTiは、第1位置Pt1ではdT1、第2位置Pt2ではdT2、第3位置Pt3ではdT3である。ここで、dT1=T1-T0、dT2=T2-T0、dT3=T3-T0である。
Each transmission/reception time Ti measured by the sound wave sensor 40 at the reference position Pt0 and the first to third positions Pt1, Pt2, and Pt3 is the reference transmission/reception time T0 at the reference position Pt0, and the first transmission/reception time T1 at the first position Pt1. , a second transmission/reception time T2 at the second position Pt2, and a third transmission/reception time T3 at the third position Pt3.
Further, the transmission/reception time difference dTi, which is the difference between each transmission/reception time T1, T2, and T3 measured at each of the first to third positions Pt1, Pt2, and Pt3 and the transmission/reception time T0 measured at the reference position Pt0, is dT1 at the first position Pt1, dT2 at the second position Pt2, and dT3 at the third position Pt3. Here, dT1=T1-T0, dT2=T2-T0, and dT3=T3-T0.

関係式は、距離差dDiと送受信時間差dTiとの関係を表す。関係式は、第1から第3位置Pt1,Pt2,Pt3における各送受信時間差dT1、dT2、dT3を1/2したものと、既知である各距離差dD1、dD2、dD3とから導出される。 The relational expression expresses the relationship between the distance difference dDi and the transmission/reception time difference dTi. The relational expressions are derived from 1/2 of the transmission/reception time differences dT1, dT2, and dT3 at the first to third positions Pt1, Pt2, and Pt3 and the known distance differences dD1, dD2, and dD3.

関係式は、送受信時間Tを独立変数、距離Dを説明変数とした場合に、距離Dは送受信時間Tと直線的な関係があると推察できるので、(1)式に示すように一次関数式で表すことができる。ここで、αはTに対するDの傾きを表し、βはD軸との切片を表す。
D=α・T+β・・・(1)
Assuming that the transmission/reception time T is an independent variable and the distance D is an explanatory variable, it can be inferred that the distance D has a linear relationship with the transmission/reception time T. can be expressed as where α represents the slope of D with respect to T, and β represents the intercept with the D axis.
D=α・T+β (1)

関係式を導出する手法は、一般的に用いられる方法であれば特に限定されるものではない。関係式は、既知である各距離差dD1,dD2,dD3と、計測された各送受信時間差dT1,dT2,dT3を1/2したものに対して、直線フィッテングにより導出されてもよい。関係式は、例えば最小二乗法により導出されてもよい。関係式は、単純に既知である各距離差dD1,dD2,dD3を、計測された送受信時間差dT1,dT2,dT3を1/2したもので割ることで得てもよい。 The method of deriving the relational expression is not particularly limited as long as it is a generally used method. The relational expression may be derived by linear fitting to the known distance differences dD1, dD2, dD3 and the measured transmission/reception time differences dT1, dT2, dT3 halved. The relational expression may be derived, for example, by the method of least squares. The relational expression may be obtained simply by dividing each known distance difference dD1, dD2, dD3 by 1/2 of the measured transmission/reception time difference dT1, dT2, dT3.

図5は、既知である面間距離差dDi(dD1,dD2,dD3)と、計測された各送受信時間差dTi(dT1,dT2,dT3)の散布図を示す。図5に示す直線200は、既知である面間距離差dDiと、計測された送受信時間差dTiとから導出した、送受信時間Tに対する距離Dを推定する関係式を表したものである。
そして、傾きαは音速として算出される。
なお、実際に計測された送受信時間差dTiと面間距離差dDiと、で得られた関係式との相関係数を算出し、前記相関係数の数値が所定値以下である場合には、再度送受信時間差dTiの計測を行なうように構成してもよい。
このような制御は、定期的に実施する。例えば、印刷前のプラテンギャップを調整するタイミングに合わせて実施する。また、すでに用意されている複数のプラテンギャップを各位置(基準位置Pt0、第1位置Pt1、第2位置Pt2、第3位置Pt3)に対応させてもよい。このようにすれば、計測時間の短縮化を図れる。
FIG. 5 shows a scatter diagram of known face-to-face distance differences dDi (dD1, dD2, dD3) and measured transmission/reception time differences dTi (dT1, dT2, dT3). A straight line 200 shown in FIG. 5 represents a relational expression for estimating the distance D with respect to the transmission/reception time T derived from the known inter-surface distance difference dDi and the measured transmission/reception time difference dTi.
Then, the slope α is calculated as the speed of sound.
In addition, the correlation coefficient between the actually measured transmission/reception time difference dTi and the inter-surface distance difference dDi and the relational expression obtained by the relational expression is calculated. It may be configured to measure the transmission/reception time difference dTi.
Such control is performed periodically. For example, it is performed in accordance with the timing of adjusting the platen gap before printing. Also, a plurality of platen gaps already prepared may correspond to each position (reference position Pt0, first position Pt1, second position Pt2, third position Pt3). By doing so, the measurement time can be shortened.

また、印刷中における印刷ヘッド22と媒体Pとの接触を防止するための制御として、制御部100は、関係式からセンサー面40a(ヘッド面22a)から媒体Pまでの距離DPを求める。
媒体Pまでの距離DPは、音波センサー40により、媒体Pに対して計測して得られた送受信時間TPiを1/2したものを、導出された関係式(1)に代入することにより算出される。
すなわち、音波センサー40で計測された計測位置Ptiにおける媒体Pまでの送受信時間TPiを1/2したものを関係式(1)代入すると、計測位置Ptiにおける媒体Pまでの距離DPiは、DPi=α・TPi/2+βとなる。
As control for preventing contact between the print head 22 and the medium P during printing, the control unit 100 obtains the distance DP from the sensor surface 40a (head surface 22a) to the medium P from a relational expression.
The distance DP to the medium P is calculated by substituting 1/2 of the transmission/reception time TPi obtained by measuring the medium P with the sound wave sensor 40 into the derived relational expression (1). be.
That is, when the transmission/reception time TPi to the medium P at the measurement position Pti measured by the sound wave sensor 40 is halved and substituted into the relational expression (1), the distance DPi to the medium P at the measurement position Pti is DPi=α・TPi/2+β.

制御部100は、例えば、算出された距離DPiに基づいて、印刷ヘッド22が媒体Pに接触すると判断した場合は、キャリッジ21の駆動を停止させる。これにより、印刷ヘッド22の汚れや媒体Pの画像の品質低下を抑制することができる。 For example, when the control unit 100 determines that the print head 22 will come into contact with the medium P based on the calculated distance DPi, the control unit 100 stops driving the carriage 21 . As a result, contamination of the print head 22 and degradation of image quality on the medium P can be suppressed.

以上、本実施形態によれば、反射面を平坦なプラテン面11とすることで、紙粉等の異物の影響が低減され、音波センサー40とプラテン面11との距離がより正確となり、音波センサー40の計測精度を向上させることができる。
また、反射面を平坦なプラテン面11とすることで、例えば、プラテンに複数の段差面を有する反射面が形成された構成に比べて、プラテン10の構成の簡略化が図れ、プラテン10をより小さく形成することができる。
また、プラテン10にヒーター等の加熱部を備えた構成であっても、熱膨張の影響が少なく、音波センサー40とプラテン面11との距離を正確に計測することができる。
また、温湿度センサーがない構成であっても、正確な音速を算出することができる。
As described above, according to the present embodiment, by using the flat platen surface 11 as the reflecting surface, the influence of foreign matter such as paper dust is reduced, the distance between the sound wave sensor 40 and the platen surface 11 becomes more accurate, and the sound wave sensor 40 measurement accuracy can be improved.
Further, by using the flat platen surface 11 as the reflective surface, the configuration of the platen 10 can be simplified compared to, for example, a configuration in which the platen is formed with a reflective surface having a plurality of stepped surfaces. It can be made small.
Moreover, even if the platen 10 is provided with a heating unit such as a heater, the influence of thermal expansion is small, and the distance between the sound wave sensor 40 and the platen surface 11 can be accurately measured.
Moreover, even in a configuration without a temperature/humidity sensor, an accurate sound velocity can be calculated.

なお、本実施形態では、第1位置Pt1から第3位置Pt3に向けて順に送受信時間Tiを計測したが、これに限定されず、第3位置Pt3から第1位置Pt1に向けて順に送受信時間Tiを計測してもよい。 In the present embodiment, the transmission/reception time Ti is measured sequentially from the first position Pt1 toward the third position Pt3, but the transmission/reception time Ti is not limited to this, and the transmission/reception time Ti is measured sequentially from the third position Pt3 toward the first position Pt1. may be measured.

1…印刷装置、10…プラテン、10a…第1プラテン、10b…第2プラテン、10c…第3プラテン、11…プラテン面、20…印刷部、21…キャリッジ、22…印刷ヘッド、23…移動機構、30…搬送部、31…送出部、32…巻取部、33…搬送ローラー対、40…音波センサー、40a…センサー面、100…制御部、200…直線、Pt0…基準位置、Pt1…第1位置、Pt2…第2位置、Pt3…第3位置、P…媒体。 Reference Signs List 1 printing device 10 platen 10a first platen 10b second platen 10c third platen 11 platen surface 20 printing unit 21 carriage 22 print head 23 movement mechanism , 30... Conveying section, 31... Sending section, 32... Winding section, 33... Conveying roller pair, 40... Sound wave sensor, 40a... Sensor surface, 100... Control section, 200... Straight line, Pt0... Reference position, Pt1... Third 1 position, Pt2... 2nd position, Pt3... 3rd position, P... Medium.

Claims (3)

媒体が支持されるプラテン面を有するプラテンと、
前記プラテンに対向して配置され、前記媒体に液体を吐出する印刷ヘッドと、
前記プラテンに対向して配置され、音波を送信するとともに、反射した前記音波を受信可能な音波センサーと、
前記音波センサーに対向して配置され、前記音波センサーから送信された前記音波を反射させる反射面と、
前記印刷ヘッドと前記音波センサーとを搭載したキャリッジと、
前記プラテンに対して高さ方向に前記キャリッジを移動可能な移動機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動機構を駆動させ、前記反射面に対して前記音波センサーを第1位置に移動させ、前記第1位置と前記反射面とにおける前記音波の第1送受信時間を取得し、
前記移動機構を駆動させ、前記反射面に対して前記音波センサーを第2位置に移動させ、前記第2位置と前記反射面とにおける前記音波の第2送受信時間を取得し、
各前記位置と、各前記位置における各前記送受信時間との関係から音速を算出する、印刷装置。
a platen having a platen surface on which media is supported;
a print head disposed facing the platen for ejecting liquid onto the medium;
a sound wave sensor disposed facing the platen and capable of transmitting sound waves and receiving the reflected sound waves;
a reflective surface arranged to face the sound wave sensor and reflecting the sound wave transmitted from the sound wave sensor;
a carriage on which the print head and the sound wave sensor are mounted;
a moving mechanism capable of moving the carriage in a height direction with respect to the platen;
a control unit;
The control unit
driving the moving mechanism, moving the sound wave sensor to a first position with respect to the reflecting surface, acquiring a first transmission/reception time of the sound wave between the first position and the reflecting surface;
driving the moving mechanism, moving the sound wave sensor to a second position with respect to the reflecting surface, obtaining a second transmission/reception time of the sound wave between the second position and the reflecting surface;
A printing apparatus that calculates a speed of sound from a relationship between each position and each transmission/reception time at each position.
請求項1に記載の印刷装置であって、
前記制御部は、
さらに、前記反射面に対して前記音波センサーを第3位置に移動させ、前記第3位置と前記反射面とにおける前記音波の第3送受信時間を取得し、前記音速を算出する、印刷装置。
The printing device according to claim 1, wherein
The control unit
Further, the printing apparatus moves the sound wave sensor to a third position with respect to the reflecting surface, obtains a third transmission/reception time of the sound wave between the third position and the reflecting surface, and calculates the speed of sound.
請求項1または請求項2に記載の印刷装置であって、
前記反射面が前記プラテン面である、印刷装置。
The printing apparatus according to claim 1 or claim 2,
A printing apparatus, wherein the reflective surface is the platen surface.
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