JP5135027B2

JP5135027B2 - 記録装置

Info

Publication number: JP5135027B2
Application number: JP2008093974A
Authority: JP
Inventors: 裕二田中
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP2009241532A

Description

本発明は、記録媒体を搬送しながらその搬送方向に配列された複数の記録ヘッド部により記録動作を行なう記録装置に関するものである。

用紙等の記録媒体に記録を行う記録装置は、これまで種々の記録方式が開発・実用化されており、記録媒体の種類や用途に合せて様々な記録装置が開発されている。一般に記録装置は、記録媒体に記録する記録情報を受信して当該記録情報に基づいて記録動作を行うようになっている。こうした記録動作を行なう際に、予め記録媒体に記録動作に必要な情報を表示することが提案されている。

例えば、特許文献１では、布帛に予めマークを印刷しておき、布帛に記録する際にラインセンサによりマークの位置を検知してその検知位置に基づいて画像を記録するようにした点が記載されている。
特開平６−３２０７０５号公報

従来より用紙に文字や画像を記録する記録装置が使用されているが、用紙以外にも様々な記録媒体に対して記録動作を行なう記録装置が提案され、様々な記録媒体へ展開されつつある。例えば、建物の壁面等の大きな記録対象物の場合には、複数のパネルに分割してそれぞれのパネルに順次記録し、記録されたパネルを組み立てることで大きな１つの記録画像に仕上げることができる。

このように複数の記録媒体に分割してそれぞれの記録媒体に順次記録動作を行なう場合、分割された記録媒体に応じて記録条件が異なってくるが、記録媒体と記録条件を別々に管理した場合、記録媒体の記録動作のたびに記録条件の検索を行う必要があり、処理時間がかかり生産性の面で問題がある。

処理時間の増大を避けるために、記録媒体に予め記録条件を表示しておくことが考えられるが、記録媒体を連続搬送しながら記録動作を行う場合、記録媒体に表示された記録条件を読み取った時点と記録動作を行なう時点との間にタイムラグが生じるようになり、記録条件を読み取った記録媒体と異なる記録媒体に記録動作を行なってしまうといったトラブルが発生しやすくなる。

こうしたタイムラグを小さくするためには、記録媒体に表示された記録条件の読取位置と記録位置を近接させればよいが、記録ヘッド部が大型化した場合、記録ヘッド部のサイズに由来した解消し得ないタイムラグが生じてしまう。

そこで、本発明は、記録条件が表示された記録媒体に対して迅速かつ確実に記録動作を行なうことができる記録装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る記録装置は、記録条件が表示された記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、搬送方向に配列されるとともに搬送される前記記録媒体に対して記録動作を行なう記録ヘッド部と、前記記録媒体の先端が前記記録ヘッド部に到来したことを検知する先端検知部と、前記記録ヘッド部の搬送方向上流側に配置されて前記記録条件を読み取る読取部と、前記読取部から前記記録ヘッド部までの前記記録媒体の搬送時間に基づいて当該記録ヘッド部に対する前記記録条件の送信タイミングを設定する設定部と、送信された前記記録条件及び前記先端検知部からの検知信号に基づいて前記記録ヘッド部の記録動作を制御する記録制御部とを備えていることを特徴とする。さらに、前記記録ヘッド部は、前記搬送方向に複数配列されており、前記設定部は、前記読取部から前記各記録ヘッド部までの前記記録媒体の搬送時間に基づいて前記各記録ヘッド部に対する前記記録条件の送信タイミングをずらして設定することを特徴とする。さらに、前記記録ヘッド部は、それぞれ異なる色を記録するインクジェット記録ヘッドを備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、読取部から記録ヘッド部までの記録媒体の搬送時間に基づいて当該記録ヘッド部に対する記録条件の送信タイミングを設定するので、記録条件を読み取った記録媒体に対して記録ヘッド部において確実に記録することができる。

すなわち、読取部から記録ヘッド部までの記録媒体の搬送時間に基づいて記録条件の送信タイミングを設定すれば、読取部で記録条件を読み取った記録媒体が記録ヘッド部に到達するタイミングに合せて記録条件が記録ヘッド部に送信され、記録条件を読み取る時点と記録動作を行なう時点との間にタイムラグがあっても読み取った記録条件に基づいて対応する記録媒体に確実に記録することが可能となる。

特に、複数の記録媒体は順次搬送されて記録動作が行われる場合に、記録条件を読み取った記録媒体がトラブルにより排除されたとしても、それ以外の記録媒体に関してはそのまま搬送して記録ヘッド部に到達すれば、そのタイミングに合せて記録条件が記録ヘッド部に送信され、対応する記録媒体に誤りなく記録動作を行なうことができる。

また、搬送する記録媒体について記録条件を読み取って記録動作を行うことができるので、記録動作毎に記録媒体に対応した記録条件を検索する必要がなくなり、処理時間の短縮化を図ることができ、生産性の向上に寄与する。

そして、記録条件を読み取る時点と記録動作を行なう時点との間にタイムラグを設定することができるため、記録媒体を連続搬送しながら記録条件を読み取って記録情報を処理し記録ヘッド部において記録動作を行なうことが可能となり、一連の動作を連続搬送しながら迅速に行えるため生産性の向上を図ることができる。

また、記録媒体が連続搬送される場合でも、記録ヘッド部に記録媒体が到達するタイミングで記録条件が順次送信されるため、記録制御部において複数の記録条件を記憶しておく必要がなく、記録処理を単純化することができる。

なお、本発明において、記録条件とは、記録媒体に記録する場合に必要な条件データを意味し、例えば、記録開始位置、記録画像の開始位置（記録画像の先端を記録媒体に記録する最初の位置）、記録終了位置、記録データ長、記録幅といったデータが挙げられる。また、記録媒体の材質（布帛、皮革、セラミック等）に基づいた条件設定に関するデータも含まれる。記録画像を分割して複数の記録媒体に記録する場合、各記録媒体の記録条件は異なってくるため、こうした記録条件の設定が記録動作を行う上で重要になる。

記録ヘッド部を搬送方向に複数配列して同じ記録媒体に対して順次記録動作を行なう場合には、設定部は、読取部から各記録ヘッド部までの記録媒体の搬送時間に基づいて各記録ヘッド部に対する記録条件の送信タイミングをずらして設定するので、同じ記録媒体に対して各記録ヘッド部により同じ記録条件で確実に記録動作を行なうことができる。そのため、異なる色を記録する複数のインクジェットヘッドを用いてカラー画像を記録する場合でも、各色の画像を同じ記録条件で重ね合わせて確実にカラー画像を記録することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態であるインクジェット記録装置の概略構成を示す上面図である。インクジェット記録装置１は、記録動作を行なう記録部２、記録媒体Ｓを所定の搬送方向（図１ではＹ方向）に搬送する搬送部３、記録部２の吐出回復動作時の吐出インクを処理する吐出インク処理部４、及び、記録部２を搬送方向と直交する方向（図１ではＸ方向）に移動させるヘッド移動部５を備えている。この例では、紫外線硬化型インクを用いて記録動作を行なうため搬送部３の搬送方向下流側に紫外線照射部６が設けられている。また、搬送部３の搬送方向上流側には、記録媒体Ｓの上面に表示された記録条件マークＭを読み取る読取部７が配設されている。

記録部２は、Ｘ方向に複数のインク吐出ヘッド２００〜２４０を配列して構成された記録ヘッド部２０〜２４が矩形状のキャリッジ２５に取り付けられて支持されている。各記録ヘッド部は、それぞれ異なる色のインクがインク吐出ヘッドから吐出されるようになっており、搬送方向に所定間隔を空けて配列されている。

連続搬送される記録媒体に対して最初の色の記録ヘッド部２０により記録動作が行われた後、次の色の記録ヘッド部２１により記録媒体に異なる色の記録動作が行われ、順次記録ヘッド部２２、２３及び２４により重ねて記録を行うことで５色のフルカラー記録が行われる。

各記録ヘッド部は、全長を搬送部３のＸ方向の幅とほぼ同じ長さに設定されており、そのため、各記録ヘッド部は記録媒体Ｓの全幅にわたって記録動作を行うことができ、記録部２は、移動することなく記録動作を行うようになっている。

インク吐出ヘッドは、公知のオンデマンドタイプのインク吐出方式のヘッドを用いればよいが、オンデマンドタイプ以外のインク吐出方式を用いてもよい。また、記録媒体を搬送しながら記録動作を行なうインクジェット記録装置であれば、上述した記録動作以外の記録動作を用いるものであってもよい。

また、記録部２は、インクジェット記録方式以外の記録方式を用いてもよく、特に限定されない。

搬送部３は、駆動ロール３１及び従動ロール３２の間に搬送ベルト３０がほぼ水平に張架されており、駆動ロール３１を駆動モータＭ１により回転駆動することで搬送ベルト３０がＹ方向に搬送動作を行なうようになっている。搬送ベルト３０の搬送面は上方の記録ヘッド部２に対向配置されており、搬送ベルト３０により搬送される記録媒体Ｓの上面に記録ヘッド部２のインク吐出ヘッドからインクが吐出されて記録動作が行なわれる。搬送ベルト３０の幅は、記録媒体Ｓよりも広幅に形成されており、記録媒体Ｓを図示せぬ吸引手段により搬送面に吸着させて搬送するようになっている。搬送ベルト３０には、搬送面に多数の吸着孔を穿設して吸着効率を向上させるようにしてもよい。

吐出インク処理部４は、記録ヘッド部２０〜２４に対応して吐出インク受け部４０〜４４が設けられており、インク吐出ヘッドの吐出回復動作時に各ヘッドユニットに対向配置して排出されるインクを受けるようになっている。そして、各吐出インク受け部に排出されたインクは、吸引されて色毎に回収され再生処理されるようになっている。

ヘッド移動部５は、記録部２及び吐出インク処理部４の両側にそれぞれＸ方向に沿って配置された一対のガイドレール５０及び一対のネジ棒部材５１を備えている。そして、ガイドレール５０にはそれぞれキャリッジ２５を支持する支持部材５２が摺動自在に取り付けられている。また、支持部材５２にはネジ穴が穿設されてネジ棒部材５１に螺合しており、ネジ棒部材５１が回転することで支持部材５２はＸ方向に沿って移動し所定の位置に位置決めされる。なお、ヘッド移動部５としては、ネジ棒部材を用いた移動機構以外に、例えば、タイミングベルトを用いた移動機構又はラック・ピニオン機構等の公知の移動機構を用いてもよい。

ネジ棒部材５１の一方の端部には従動プーリ５３が取り付けられており、従動プーリ５３はタイミングベルト５４を介して駆動モータＭ２と連結している。したがって、駆動モータＭ２を回転駆動すると、ネジ棒部材５１が回転し支持部材５２がＸ方向に移動することで、記録部２を吐出インク処理部４の方に移動させることができる。

紫外線照射部６は、紫外線ランプを備えており、記録媒体Ｓに記録されたインクに紫外線を照射して硬化させる。

読取部７は、記録媒体Ｓに表示された記録条件マークＭを検知する光学センサを備えており、検知された信号に基づいて記録条件の読取処理を行う。例えば、記録条件マークＭとして、記録条件をコード化してバーコード等により表示しておき、検知されたコードデータに基づいて記録条件データを読み取るようにすればよい。記録条件データとしては、各記録媒体の搬送方向の先端を基準として、記録を開始する位置、記録画像を記録媒体に記録する最初の位置、記録を終了する位置、及び、記録幅といったデータが挙げられる。なお、こうした光学的な読取方法以外に、磁気的な読取方法、電気的な読取方法等を用いて記録条件を読み取るようにしてもよく、光学的な読取方法に限定されることはない。また、バーコード以外にもトンボや手書きの簡単なマークなどを記録条件データとして読み取ってもよい。

インクジェット記録の場合、記録媒体としては、用紙、フィルム、皮革、布帛、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、セメント、陶器、磁器といった多様な材質の記録媒体に対して幅広く使用することができる。

図２は、インクジェット記録装置の記録制御に関する概略ブロック構成図である。読取部７は、光学センサ７０及び読取回路７１を備えており、読み取られた記録条件データは設定部８０に送信される。

記録ヘッド部２０〜２４は、それぞれ記録制御部１００〜１４０により制御されて記録動作を行う。各記録制御部は、外部装置より記録情報が入力されると、対応する記録ヘッド部を駆動制御してそれぞれ記録媒体Ｓに対して記録する。記録ヘッド部２０〜２４の搬送方向上流側近傍には、それぞれ記録媒体Ｓの先端を検知する先端検知センサ２０１〜２４１が配置されている。

そして、記録制御部１００は、先端検知センサ２０１が到来した記録媒体Ｓの先端を検知すると、その検知信号が入力されてから所定のタイミングで記録動作を開始するように制御する。同様に、記録制御部１１０は、先端検知センサ２１１からの検知信号により記録動作を開始し、記録制御部１２０は、先端検知センサ２２１からの検知信号により記録動作を開始し、記録制御部１３０は、先端検知センサ２３１からの検知信号により記録動作を開始し、記録制御部１４０は、先端検知センサ２４１からの検知信号により記録動作を開始する。

設定部８０は、読み取られた記録条件データを記録制御部１００〜１４０にそれぞれ送信するが、その送信タイミングを各記録制御部ごとに設定する。図３は、光学センサ７０の読取範囲に記録媒体Ｓの記録条件マークＭが到来した場合において、記録条件マークＭの読取位置からの位置関係を示している。読取位置から記録媒体Ｓの先端までの距離はｄ₀、読取位置から記録ヘッド部２０〜２４近傍の先端検知センサ２０１〜２４１の検知位置までの距離はそれぞれｄ₁〜ｄ₅に設定されている。

この例では、搬送部３は、記録媒体Ｓを所定の搬送速度Ｖで連続搬送しているため、記録条件マークＭの読取時点から記録媒体Ｓの先端が先端検知センサの検知位置に到達するまでの搬送時間ｔは以下の式により求められる。
ｔ_n＝（ｄ_n−ｄ₀）／Ｖ
そして、こうして求められた搬送時間ｔ_nに基づいて設定部８０では、各記録制御部への記録条件データの送信タイミングを設定する。例えば、記録条件マークＭの読取時点からの遅延時間Ｔ_nを以下のように設定して送信するとよい。
ｔ_n−ｄ_m≦Ｔ_n≦ｔ_n
ここで、ｄ_mは、搬送時における隣接する記録媒体の間の間隔である。

このように遅延時間を記録媒体Ｓが検知位置に到達する時又はその直前に設定しておくことで、各記録制御部は、送信された記録条件データに基づいてそれに対応する記録媒体に誤りなく記録動作を行なうことができる。

なお、以上のように算出される遅延時間等のデータは、読取部及び記録ヘッド部の位置関係に基づいて予め算出して設定部に登録しておけばよい。

図４は、設定された送信タイミングを示すタイムチャートである。記録条件マークＭの読取時点（０）を基準として、記録制御部１００には、時間Ｔ₁だけ遅延させて記録条件データが送信される。同様に、記録制御部１１０には時間Ｔ₂だけ遅延させ、記録制御部１２０には時間Ｔ₃だけ遅延させ、記録制御部１３０には時間Ｔ₄だけ遅延させ、記録制御部１４０には時間Ｔ₅だけ遅延させて送信する。

このように各記録制御部に対する記録条件データの送信タイミングをずらして送信するので、記録媒体Ｓの先端が到達するタイミングに合せて各記録制御部が記録条件データを受信するようになる。

そのため、記録条件データを読み取った記録媒体Ｓに対応して正確に記録動作を行なうことができ、搬送される記録媒体毎に記録条件が異なる場合でも誤りなく記録することが可能となる。そして、順次搬送される複数の記録媒体の記録条件データを読み取った後に一部の記録媒体が排除されたとしても、その排除された記録媒体に対応する記録条件データは次の記録媒体（次に流れてくる記録媒体）の到着タイミングに合わせて送信される新たな記録条件データにより上書きされるため、問題なく記録動作を行なうことができる。

また、記録媒体を連続搬送しながら記録条件データを読み取って記録動作を正確に行うことができるので、記録処理の高速化を図ることができる。

図５は、連続する記録画像Ａ１〜Ａ６を、Ｙ方向に連続搬送される記録媒体Ｓ１〜Ｓ４に記録処理を行う場合の説明図である。この例では、記録媒体Ｓ１〜Ｓ４に対して記録画像が跨って記録されるため、記録媒体Ｓ１〜Ｓ４には、記録画像Ａ１〜Ａ６の記録開始位置に対応して予め記録条件マークＭが表示されている。そして、上述したように、記録条件マークＭを読み取り、読み取った記録条件データを所定の時間だけ遅延させて記録制御部に送信する。なお、記録画像Ａ１〜Ａ６が連続していない場合でもよく、例えば、同一の記録画像を記録処理するようにしてもよい。

記録制御部では、送信された記録画像データについて記録条件データを受信するタイミングで記録動作を行なうように制御する。そのため、記録媒体に跨って記録画像を記録する場合でも正確に記録画像を記録することができる。

図６は、記録条件の送信処理に関するフローである。まず搬送された記録媒体に記録条件マークがあるかチェックし（Ｓ１００）、記録条件マークがある場合には記録条件データを読み取る（Ｓ１０１）。そして、遅延時間Ｔ（ｍｓｅｃ）を算出し（Ｓ１０２）、算出された遅延時間Ｔを１ｍｓｅｃ経過するごとに減算していく（Ｓ１０３）。遅延時間Ｔが０以下になった時点（Ｓ１０４）で、記録条件データを対象記録ヘッド部に対して送信する（Ｓ１０５）。

図７は、記録処理に関するフローである。記録処理では、まず記録条件データを受信するまで待機する。記録条件データを受信すると（Ｓ２００）、記録ヘッド部は事前に用意されている記録画像に記録条件データを加味した形で加工し（Ｓ２０１）、記録媒体の先端を検出するまで待機する。

記録条件データを受信後記録媒体の先端を検出する前に記録条件データを再度受信した場合には（Ｓ２０２）、再び記録画像を記録条件データを加味した形で加工し、すでに加工されていたデータの上に上書きし（Ｓ２０３）、記録媒体の先端検出まで待機する。

記録ヘッド部は記録媒体の先端を検出すると（Ｓ２０４）、記録動作を開始する（Ｓ２０５）。そして、記録動作が完了すると（Ｓ２０６）、再び記録条件データの受信待ち処理（Ｓ２００）に戻る。

記録媒体の終端まで記録して記録が完了した場合、ステップＳ２００に戻り、記録条件データを受信するまで待機する。

以上のように処理することで、記録媒体に跨って記録画像を記録する場合でも正確に記録することができる。

本発明は、シート状の記録媒体以外にも、容器等の立体形状を有する対象物に対しても適用することが可能で、幅広い用途に使用することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置に関する概略構成図である。インクジェット記録装置の記録制御に関する概略ブロック構成図である。光学センサの読取範囲に記録媒体の記録条件マークが到来した場合において、記録条件マークの読取位置からの位置関係を示す説明図である。設定された送信タイミングを示すタイムチャートである。連続する記録画像を複数の記録媒体に記録処理を行う場合の説明図である。記録条件の送信処理に関するフローである。記録処理に関するフローである。

符号の説明

１インクジェット記録装置
２記録ヘッド部
20〜24 ヘッドユニット
３搬送部
30 搬送ベルト
４吐出インク処理部
40〜44 吐出インク受け部
５ヘッド移動部
６紫外線照射部
７読取部
70 光学センサ
71 読取回路
８設定部
100〜140 記録制御部
201〜241 先端検知センサ

Claims

記録条件が表示された記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、搬送方向に配列されるとともに搬送される前記記録媒体に対して記録動作を行なう記録ヘッド部と、前記記録媒体の先端が前記記録ヘッド部に到来したことを検知する先端検知部と、前記記録ヘッド部の搬送方向上流側に配置されて前記記録条件を読み取る読取部と、前記読取部から前記記録ヘッド部までの前記記録媒体の搬送時間に基づいて当該記録ヘッド部に対する前記記録条件の送信タイミングを設定する設定部と、送信された前記記録条件及び前記先端検知部からの検知信号に基づいて前記記録ヘッド部の記録動作を制御する記録制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
前記記録ヘッド部は、前記搬送方向に複数配列されており、前記設定部は、前記読取部から前記各記録ヘッド部までの前記記録媒体の搬送時間に基づいて前記各記録ヘッド部に対する前記記録条件の送信タイミングをずらして設定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記記録ヘッド部は、それぞれ異なる色を記録するインクジェット記録ヘッドを備えていることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。