JP5782809B2 - 液滴噴射装置及び液滴噴射方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴噴射装置及び液滴噴射方法に関するものである。

液滴噴射装置では、インクを噴射するノズルが形成された噴射ヘッドを備えており、この噴射ヘッドと被搬送媒体とを相対移動させることによって、被搬送媒体の広い範囲にインクを噴射配置する。

このような液滴噴射装置には、例えば、巻回された帯状の被搬送媒体を引き出して搬送しながら、当該記録用紙に連続的にインクを噴射し、インクが噴射された被搬送媒体を再び巻き取る方式のものが提案されている。

このような方式の液滴噴射装置では、被搬送媒体を引き出して搬送する際や被搬送媒体を巻き取る際に被搬送媒体が蛇行し、巻き取られた後の被搬送媒体の巻取体が歪となったり、被搬送媒体に対して余分な張力が作用して被搬送媒体を損傷したりする虞がある。

例えば、特許文献１には、姿勢を示すマークが予め設けられた被搬送媒体を使用し、当該マークを利用して被搬送媒体の位置決めを行う方法が提案されている。
このような方法によれば、被搬送媒体の蛇行を補正し、正確に被搬送媒体を巻くことが可能となる。

特開平６−８７２６３号公報

しかしながら、特許文献１に示された方法では、予めマークが形成された被搬送媒体を容易する必要があり、インクを噴射する被搬送媒体が限られてしまう。

一方、被搬送媒体のエッジ位置検出するエッジセンサーを設置し、当該エッジセンサーを用いて被搬送媒体の蛇行を検知することも考えられる。
しかしながら、近年においては被搬送媒体として透明シートを用いる場合もあり、このような場合には被搬送媒体のエッジを検出することが難しく、被搬送媒体の蛇行を検知することが難しい。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、被搬送媒体の選択の余地を狭めることなく、帯状の被搬送媒体の蛇行を確実に検知可能な液滴噴射装置及び液滴噴射方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明は、以下の構成を採用する。

第１の発明は、帯状の被搬送媒体に対してインクを噴射することによって描画を行うと共に描画された上記被搬送媒体を巻取る巻取り装置とを備える液滴噴射装置であって、上記被搬送媒体に対して当該被搬送媒体の姿勢を示すマークを上記インクの噴射によって印刷し、上記マークを検出するセンサーの検出結果に基づいて上記被搬送媒体の蛇行を判定する制御を行うという構成を採用する。

本発明によれば、被搬送媒体の姿勢を示すマークがインクの噴射によって印刷される。このため、どのような被搬送媒体であっても姿勢を示すマークを形成することができ、被搬送媒体の種類が限定されることがない。
また、本発明によれば、インクが噴射されることによって形成されたマークがセンサーで検出され、当該センサーの検出結果に基づいて被搬送媒体が蛇行しているか否かの判定が行われる。このため、被搬送媒体の蛇行を確実に検知することができる。
したがって、本発明によれば、被搬送媒体の選択の余地を狭めることなく、帯状の被搬送媒体の蛇行を確実に検知することが可能となる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記マークが上記被搬送媒体の搬送方向に延在する線条マークであるという構成を採用する。

このような構成を採用する本発明によれば、被搬送媒体のどの領域においても被搬送媒体の蛇行を検出することができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に上記マークを印刷する制御を行い、上記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に対向して上記センサーが配置されているという構成を採用する。

このような構成を採用する本発明によれば、被搬送媒体が当該被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行した場合であっても、確実に被搬送媒体の蛇行を検知することができる。

第４の発明は、上記第２の発明において、上記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の一端側に対して複数の上記線条マークを平行に印刷する制御を行い、上記線条マークの間の領域に対向して上記センサーが配置されているという構成を採用する。

このような構成を採用する本発明によれば、被搬送媒体が当該被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行した場合であっても、確実に被搬送媒体の蛇行を検知することができる。さらに、被搬送媒体が当該被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行したかを同時に検知することができる。

第５の発明は、上記第２または第４の発明において、上記線条マークが途切れた場合にインク噴射状態に異常が生じたと判定する制御を行うという構成を採用する。

このような構成を採用する本発明によれば、正常なインク噴射状態であれば途切れることがない線条マークが途切れた場合にインク噴射状態に異常が生じたと判定される。このため、被搬送媒体へのインクの噴射を続けながら、インクの噴射状態の異常を素早く検知することが可能となる。

第６の発明は、帯状の被搬送媒体に対してインクを噴射することによって描画を行うと共に描画された上記被搬送媒体を巻取る液滴噴射方法であって、上記被搬送媒体に対して当該被搬送媒体の姿勢を示すマークを上記インクの噴射によって印刷し、上記マークを検出するセンサーの検出結果に基づいて上記被搬送媒体の蛇行を判定するという構成を採用する。

本発明によれば、被搬送媒体の姿勢を示すマークがインクの噴射によって印刷される。このため、どのような被搬送媒体であっても姿勢を示すマークを形成することができ、被搬送媒体の種類が限定されることがない。
また、本発明によれば、インクが噴射されることによって形成されたマークがセンサーで検出され、当該センサーの検出結果に基づいて被搬送媒体が蛇行しているか否かの判定が行われる。このため、被搬送媒体の蛇行を確実に検知することができる。
したがって、本発明によれば、被搬送媒体の選択の余地を狭めることなく、帯状の被搬送媒体の蛇行を確実に検知することが可能となる。

本発明の一実施形態における液滴噴射装置の概略構成を示す模式図であって、（ａ）は液滴噴射装置の平面図、（ｂ）は液滴噴射装置の側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は噴射ヘッドの概略構成を示す図である。 噴射ヘッドの噴射面（下面）を示す平面図である。 ヘッドユニットの概略構成を示す底面図である。 線条マークと蛇行補正センサーとの位置関係を示す模式図である。 線条マークと蛇行補正センサーとの変形例を示す模式図である。 線条マークと蛇行補正センサーとの変形例を示す模式図である。 線条マークと蛇行補正センサーとの変形例を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る液滴噴射装置及び液滴噴射方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明における液滴噴射装置の第１の実施形態の概略構成を示す模式図であって、（ａ）は液滴噴射装置の平面図、（ｂ）は液滴噴射装置の側面図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）では、本発明の液滴噴射装置を、連続した長尺な帯状の記録媒体１０（被搬送媒体）に対して印刷を行う、印刷装置に適用した場合について示している。図１（ａ）、（ｂ）において符号１は液滴噴射装置であり、この液滴噴射装置１は、インクとして紫外線硬化型のインクを液滴噴射する噴射ヘッド２０と、この噴射ヘッド２０から噴射された紫外線硬化型インクＳ（図６等参照）に紫外線を照射する照射装置８０（図４参照）とを備えている。
そして、本実施形態の液滴噴射装置１は、噴射ヘッド２０を有するヘッド機構部２と、供給排出機構部３と、インク供給部（図示せず）と、メンテナンス部５と、蛇行補正センサー６（センサー）と、制御部６０と、を備えて構成されている。

噴射ヘッド２０は、インクジェット方式の噴射ヘッドであって、紫外線硬化性を有する成分を含むインク、すなわち紫外線硬化型インクＳを液滴として、連続した長尺な帯状の記録媒体１０の被記録箇所となる表面に向けて噴射するものである。ここで、記録媒体１０としては、本実施形態では紫外線硬化型インクＳによる記録が可能な媒体が用いられ、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などのフレキシブルフィルムが用いられる。

供給排出機構部３は、記録媒体１０を噴射ヘッド２０による記録位置に供給（搬送）し、また、この記録位置から排出（搬送）するものである。インク供給部は、貯留タンク（図示せず）に貯留したインクを噴射ヘッド２０に供給するためのものである。メンテナンス部５は、噴射ヘッド２０の保守を行うものであり、本実施形態においては噴射ヘッド２０のクリーニング等を行うことによってノズル噴射状態を回復させる。

供給排出機構部３は、供給リール３１と、巻取リール３２（巻取り装置）と、吸着ユニット３３と、アイドラローラー３７と、アイドラローラー３８と、Ｙ軸走査機構４２と、を備えて構成されている。
Ｙ軸走査機構４２は、Ｙ軸ガイドレール４２ａとＹ軸スライダー４２ｂとを、それぞれ二組ずつ備えて構成されている。吸着ユニット３３は、吸着テーブル３３ａと、テーブル台４３と、テーブル昇降機構４４と、供給ローラー３４と、従動ローラー３４ａと、媒体送りローラー３６と、従動ローラー３６ａと、を備えて構成されている。各リール、及び各ローラーは、それぞれ回転軸まわりに回転可能になっており、それぞれの回転軸は互いに略平行になっている。
記録媒体１０が送られる方向は、互いに略平行な各リール、及び各ローラーの回転軸に略直交する方向となっている。なお、各リール、及び各ローラーの回転軸の軸方向に平行な方向をＸ軸方向と表記し、記録媒体１０の送り方向をＹ軸方向と表記している。

Ｙ軸走査機構４２のＹ軸ガイドレール４２ａは、吸着テーブル３３ａを挟んでＸ軸方向の両側にそれぞれ１つずつ配設されており、Ｙ軸方向に延在している。Ｙ軸スライダー４２ｂは、テーブル台４３の底面に設けられ、その状態でＹ軸ガイドレール４２ａ上に配設されたもので、Ｙ軸駆動モーター（図示せず）によってＹ軸ガイドレール４２ａ上をその延在方向に摺動するように構成されたものである。

吸着ユニット３３の吸着テーブル３３ａは、テーブル台４３上に固定されたテーブル昇降機構４４に固定されたものである。この吸着テーブル３３ａは、その上面上に記録媒体１０を保持するようになっており、したがってその上面は、記録媒体１０を保持する側の面、すなわち保持面となっている。このような構成のもとに、保持面上に記録媒体１０が保持された状態で、上記噴射ヘッド２０から紫外線硬化型インクＳが噴射され、このインクの液滴が記録媒体１０上に着弾するようになっている。

この吸着テーブル３３ａには、図示しない負圧源に接続する吸着用孔又は吸着用溝からなる吸着用凹部（図示せず）が設けられ、該吸着用凹部は上記保持面上に開口している。
これにより、記録媒体１０はその所定部位が保持面上に位置決めされた状態で、上記負圧源に接続する吸着用凹部によって吸引・吸着されることにより、保持面上に保持固定されるようになっている。

上記テーブル昇降機構４４は、吸着テーブル３３ａをＺ軸方向に昇降させるもので、吸着テーブル３３ａの保持面（吸着面）をＺ軸方向における所定の位置となる吸着位置、及びこの吸着位置よりテーブル台４３に近い退避位置との間で昇降させ、かつ、各位置にて保持固定するようになっている。吸着位置にあるときの吸着テーブル３３ａの保持面の位置は、後述する供給ローラー３４の外周、及び媒体送りローラー３６の外周のそれぞれの上端の位置に、略一致している。ここでＺ軸方向とは、吸着テーブル３３ａの保持面における法線方向を指す。

吸着テーブル３３ａのＹ軸方向における両側には、供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａと、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａとが配設されている。これら供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａと、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａとは、支持部材（図示せず）を介してテーブル台４３に固定され、その状態で吸着テーブル３３ａを挟んでその両側に配設されている。供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａは、吸着テーブル３３ａの上流側、すなわち供給リール３１側に配設されており、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａは、吸着テーブル３３ａの下流側、すなわち巻取リール３２側に配設されている。

テーブル台４３は、Ｙ軸走査機構４２によってＹ軸方向に移動可能になっており、かつ、Ｙ軸方向における任意の位置に保持可能になっている。また、このテーブル台４３上に配置された吸着テーブル３３ａ、供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａ、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａも、Ｙ軸走査機構４２によってＹ軸方向に移動可能になっており、かつ、Ｙ軸方向における任意の位置に保持可能になっている。

供給排出機構部３が備える供給リール３１と、アイドラローラー３７と、吸着ユニット３３と、アイドラローラー３８と、巻取リール３２とは、記録媒体１０の供給方向であるＹ軸方向においてこの順に配置されており、供給リール３１側が記録媒体１０の供給方向における上流側、巻取リール３２側が下流側になっている。

また、吸着ユニット３３において、供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａと、吸着テーブル３３ａと、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａとは、Ｙ軸方向においてこの順に配置されている。したがって、供給排出機構部３において、供給リール３１と、アイドラローラー３７と、供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａと、吸着テーブル３３ａと、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａと、アイドラローラー３８と、巻取リール３２とは、Ｙ軸方向においてこの順に配置されている。

供給リール３１には、帯状の記録媒体１０が巻かれており、供給モーター（図示せず）によって供給リール３１が回転させられることにより、記録媒体１０が繰り出されるようになっている。従動ローラー３４ａは、その外周が供給ローラー３４の外周に接して配置されており、付勢装置（図示せず）によって供給ローラー３４に押し付けられている。供給ローラー３４は、供給モーター（図示せず）によって回転させられるようになっており、この供給ローラー３４に直接又は間接的に接する従動ローラー３４ａは、供給ローラー３４の回転に従動して回転するようになっている。このような構成のもとに、これら供給ローラー３４と従動ローラー３４ａとの間に挟持される記録媒体１０は、供給ローラー３４の回転によって送られるようになっている。

アイドラローラー３７は、その回転軸がＺ軸方向に揺動可能になっており、かつ、揺動方向の一方（本実施形態では下方）に付勢されている。また、このアイドラローラー３７は、記録媒体１０における、供給リール３１と、供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａとの間の部分に、上記付勢力によって当接させられている。このような構成のもとに記録媒体１０は、アイドラローラー３７によって付勢されることにより、供給リール３１とアイドラローラー３７との間、及びアイドラローラー３７と供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａとの間の部分が、弛み無く張られた状態になっている。

したがって、記録媒体１０は、供給ローラー３４と従動ローラー３４ａとの間に供給されて挟持される際の状態が、略平坦に維持され易くなっている。なお、供給ローラー３４における記録媒体１０の供給速度と、供給リール３１における記録媒体１０の繰り出し速度との差によって、供給リール３１と供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａとの間の部分の弛み量が変動する。しかし、弛み量の変動に追従してアイドラローラー３７の位置が変わることにより、弛み無く張られた状態に維持されるようになっている。また、吸着ユニット３３の移動による、供給リール３１と供給ローラー３４及び従動ローラー３４ａとの間における記録媒体１０の弛み量の変動についても、同様にして、弛み無く張られた状態に維持されるようになっている。

従動ローラー３６ａは、その外周が供給ローラー３６の外周に接して配置されており、付勢装置（図示せず）によって媒体送りローラー３６に押し付けられている。媒体送りローラー３６は、媒体送りモーター（図示せず）によって回転させられるようになっており、この媒体送りローラー３６に直接又は間接的に接する従動ローラー３６ａは、媒体送りローラー３６の回転に従動して回転するようになっている。このような構成のもとに、これら媒体送りローラー３６と従動ローラー３６ａとの間に挟持される記録媒体１０は、媒体送りローラー３６の回転によって送られるようになっている。

ここで、媒体送りローラー３６による送り量は、供給ローラー３４による送り量より多く設定されている。また、媒体送りモーターから媒体送りローラー３６への動力伝達機構には、トルク制御機構（図示せず）が組み込まれている。このような構成のもとに、媒体送りローラー３６において供給ローラー３４より速く送られる記録媒体１０は、供給ローラー３４と媒体送りローラー３６との間の部分が、上記トルク制御機構で制御されたトルクに応じた張力で張られるようになっている。

この張られた部分には、吸着テーブル３３ａの保持面が対向している。すなわち、記録媒体１０における、吸着テーブル３３ａの保持面上に位置する部分は、上記トルク制御機構で制御されたトルクに応じた張力で張られている。ここで、前述した吸着位置に位置する吸着テーブル３３ａの保持面の位置は、媒体送りローラー３６の外周上端と供給ローラー３４の外周上端とがなす面の位置に略一致している。したがって、吸着位置に位置する吸着テーブル３３ａの保持面は、供給ローラー３４と媒体送りローラー３６との間に張られた記録媒体１０に接してこれを保持するようになっている。

吸着テーブル３３ａは、その保持面上に記録媒体１０を保持するようになっている。保持面は平坦な面であり、したがって記録媒体１０における被保持面、すなわち被記録面と反対の側の面は、保持面によって平坦な状態に保持されるようなっている。また、この保持面には、図示しないものの、吸着用孔又は吸着用溝からなる吸着用凹部が設けられており、該吸着用凹部によって記録媒体１０はその被保持面が吸着され、吸着テーブル３３ａの保持面上に吸着・保持されるようになっている。すなわち、吸着用凹部には、吸引ポンプ等の図示しない負圧源が配管等を介して接続されており、これによって吸着用凹部はその開口部上に位置する記録媒体１０を吸着するようになっている。

巻取リール３２は、巻取モーター（図示せず）によって回転させられるようになっており、これにより、媒体送りローラー３６から送り出された記録媒体１０は、巻取リール３２に巻き取られるようになっている。
また、巻取りリール３２には、巻取りリール３２の巻取り軸を傾動させ、これによって記録媒体１０の巻取り方向を調節して記録媒体１０の蛇行を補正する蛇行補正機構３９が接続されている。
アイドラローラー３８は、その回転軸がＺ軸方向に揺動可能になっており、かつ、揺動方向の一方に付勢されている。また、このアイドラローラー３８は、記録媒体１０における、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａと、巻取リール３１との間の部分に、上記付勢力によって当接させられている。このような構成のもとに記録媒体１０は、アイドラローラー３８によって付勢されることにより、媒体送りローラー３６及び従動ローラー３６ａと巻取リール３１との間、及びアイドラローラー３８と巻取リール３２との間の部分が、弛み無く張られた状態になっている。

したがって、記録媒体１０は、巻取リール３２に巻き取られる際の状態が、略平坦に維持され易くなっている。なお、媒体送りローラー３６における記録媒体１０の送り速度と、巻取リール３２における記録媒体１０の巻き取り速度との差によって、媒体送りローラー３６と巻取リール３２との間の部分の弛み量が変動する。しかし、弛み量の変動に追従してアイドラローラー３８の位置が変わることにより、弛み無く張られた状態に維持されるようになっている。また、吸着ユニット３３の移動による、媒体送りローラー３６と巻取リール３２との間における記録媒体１０の弛み量の変動についても、同様にして、弛み無く張られた状態に維持されるようになっている。

このような状態のもとで、記録媒体１０は供給リール３１から巻取リール３２まで送られ、途中の吸着テーブル（媒体保持部）３３ａの保持面上に保持された部位に、記録（印刷）がなされるようになっている。

ヘッド機構部２は、ヘッドキャリッジ２２と、Ｘ軸走査機構１１とを備えている。
Ｘ軸走査機構１１は、Ｘ軸ガイドレール１１ａとＸ軸スライダー１１ｂと支持台１１ｄとをそれぞれ二組備え、さらにガイドレール支持柱１１ｃを４本備えて構成されている。支持台１１ｄは、吸着テーブル３３ａのＸ軸方向に、該吸着テーブル３３ａを挟んでその両側にそれぞれ一つずつ配設されており、前述した一対のＹ軸ガイドレール４２ａ、４２ａを間に挟む位置に配設されている。一方のＹ軸ガイドレール４２ａと支持台１１ｄとの間には、メンテナンス部５が配設されている。

二つの支持台１１ｄ、１１ｄのそれぞれの上には、そのＹ軸方向おける両端部に、ガイドレール支持柱１１ｃがそれぞれ１本ずつ、計２本立設されている。二つのＸ軸ガイドレール１１ａのうちの一方は、支持台１１ｄの供給リール３１の側の端部にそれぞれ立設されたガイドレール支持柱１１ｃ間に架け渡されて、吸着テーブル３３ａの上方にてＸ軸方向に延在した状態で配設されている。また、一対のＸ軸ガイドレール１１ａのうちの他方は、支持台１１ｄの巻取リール３２の側の端部にそれぞれ立設されたガイドレール支持柱１１ｃ間に架け渡されて、吸着テーブル３３ａの上方にてＸ軸方向に延在した状態で配設されている。

Ｘ軸スライダー１１ｂは、Ｘ軸ガイドレール１１ａ上に配設されたもので、Ｘ軸駆動モーター（図示せず）によってＸ軸ガイドレール１１ａ上をその延在方向に摺動するように構成されたものである。２本のＸ軸ガイドレール１１ａのそれぞれに支持されたＸ軸スライダー１１ｂには、ヘッドキャリッジ２２のブリッジプレート２７の両端部がそれぞれ固定されている。両端部がそれぞれＸ軸スライダー１１ｂに固定されたブリッジプレート２７は、Ｘ軸スライダー１１ｂに支持された状態で、２本のＸ軸ガイドレール１１ａの間に懸架されている。このような構成のもとに、ブリッジプレート２７は、Ｘ軸駆動モーターによってＸ軸ガイドレール１１ａ上をその延在方向に摺動するようになっており、また、Ｘ軸方向における任意の位置に保持されるようになっている。

ヘッドキャリッジ２２は、ブリッジプレート２７と、サブキャリッジ２８と、ヘッドユニット２１とを備えて構成されている。サブキャリッジ２８は、ブリッジプレート２７の下面略中央部に設けられたもので、このサブキャリッジ２８の下面側には、ヘッドユニット２１が固定されている。ヘッドユニット２１の下面側には噴射ヘッド２０が備えられており、この噴射ヘッド２０の底部側には、図２（ａ）に示すようにノズル２４を形成したノズル基板２５が配設されている。このような構成のもとに噴射ヘッド２０は、上記の吸着テーブル３３ａの保持面上に位置させられるようになっており、その際、ノズル基板２５を保持面に対向させるようになっている。

ここで、吸着ユニット３３はＹ軸走査機構４２によってＹ軸方向に移動可能になっており、したがって吸着テーブル３３ａの保持面はＹ軸方向に移動可能になっている。すなわち、記録媒体１０における吸着テーブル３３ａの保持面に吸着保持された部位を、Ｙ軸方向に走査させることが可能になっている。
一方、サブキャリッジ２８に固定されたヘッドユニット２１の噴射ヘッド２０は、Ｘ軸走査機構１１によってサブキャリッジ２８が設けられたブリッジプレート２７がＸ軸方向に移動させられることにより、Ｘ軸方向に走査させられるようになっている。

このような構成のもとに、Ｘ軸走査機構１１によってヘッドユニット２１の噴射ヘッド２０をＸ軸方向に走査させ、Ｙ軸走査機構４２によって記録媒体１０における吸着テーブル３３ａの保持面に吸着保持された部位をＹ軸方向に走査させることができる。すなわち、記録媒体１０における吸着テーブル３３ａの保持面に吸着保持された部位のほぼ全面に対して、噴射ヘッド２０のノズル２４を対向させることができるようになっている。

よって、吸着テーブル３３ａの保持面上に吸着保持された記録媒体１０の被記録部分を、Ｙ軸方向の噴射位置まで移動させて停止させ、ヘッドユニット２１のＸ軸方向の移動に同調させて、噴射ヘッド２０から紫外線硬化型インクＳを液滴として噴射させることで、記録媒体１０上の所望位置に紫外線硬化型インクＳの液滴（ドット）を配することができる。
したがって、ヘッドユニット２１をＸ軸方向（第１方向）に移動させる主走査と、吸着テーブル３３ａの保持面に吸着保持された記録媒体１０をＹ軸方向（第２方向）に移動させる副走査（改行）とを、後述するように制御部６０で制御することにより、吸着テーブル３３ａの保持面に保持された記録媒体１０上の任意の位置にヘッドユニット２１の噴射ヘッド２０を対向させ、その状態で紫外線硬化型インクＳを液滴として噴射させることができる。これにより、記録媒体１０に所望の画像を形成（記録）することが可能になる。つまり、本実施形態においては、噴射ヘッド２０を第１方向（Ｘ方向）に繰り返し往復移動させながら記録媒体１０に対して紫外線硬化型インクＳを噴射させ、さらに噴射ヘッド２０の片道移動（往移動あるいは復移動）ごとに記録媒体１０を第２方向に改行し、これにより、記録媒体１０に所望の画像を形成する。

次に、噴射ヘッド２０について、図２（ａ）〜（ｃ）、図３を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は噴射ヘッド２０の概略構成を示す図であり、図２（ａ）は噴射ヘッド２０の概略構成を示す外観斜視図、（ｂ）は噴射ヘッド２０の内部構造を説明するための要部斜視図、（ｃ）は噴射ヘッド２０のノズル部分を示す要部側断面図である。また、図３は噴射ヘッド２０の噴射面（下面）を示す平面図であって、ノズル列の概略構成を説明するための図である。なお、図２（ａ）、図３に示したＸ軸、Ｙ軸、（Ｚ軸）は、噴射ヘッド２０が液滴噴射装置１に組み込まれた状態を示す図１（ａ）、（ｂ）における、Ｘ軸、Ｙ軸、（Ｚ軸）に一致している。

図２（ａ）に示すように噴射ヘッド２０は、ノズル基板２５を備えて形成されたもので、ノズル基板２５には、多数のノズル２４がＹ軸方向に沿って直線状に配列されてなるノズル列７０が、Ｘ軸方向に複数列形成されている。本実施形態では、図３に示すようにノズル列７０が８列形成されている。これらノズル列７０は、本実施形態では色材を有する画像形成用のインク、すなわちカラーインクを噴射するノズルを配列した第１のノズル列７１と、アンダーコート用又はオーバーコート用のインク、すなわち色材を有さないクリアインクや白色インク等を噴射するノズルを配列した第２のノズル列７２と、からなっている。

具体的には、図３中において左側から順に、第１のノズル列７１として、カラーンクとしてのＣ（シアン）を噴射する第１のノズル列７１Ｃ、Ｍ（マゼンタ）を噴射する第１のノズル列７１Ｍ、Ｙ（イエロー）を噴射する第１のノズル列７１Ｙ、黒（Ｋ）を噴射する第１のノズル列７１Ｋが、それぞれ１列ずつ配置されている。さらに、第２のノズル列７２として、アンダーコート用のクリアインクを噴射する第２のノズル列７２ＣＲ、オーバーコート用の白色インクを噴射する第２のノズル列７２Ｗが、それぞれ２列ずつ配置されている。すなわち、本実施形態では、第２のノズル列７２ＣＲ、７２Ｗの数が、カラーインクを噴射する第１のノズル列７１Ｃ、７１Ｍ、７１Ｙ、７１Ｋのそれぞれの数より、多く配置されている。

ここで、図３中において左側から奇数番目のノズル列、すなわち１番目の第１のノズル列７１Ｃ、３番目の第１のノズル列７１Ｙ、５番目の第２のノズル列７２ＣＲ、７番目の第２のノズル列７２Ｗは、Ｙ軸方向において対応するノズル２４どうしの位置が各ノズル列間において同じに配置され、かつ、Ｙ軸方向に沿うノズル２４間の間隔が全て同じに形成配置されている。したがって、各ノズル列の各ノズル２４は等ピッチに配置されている。
同様に、図３中において左側から偶数番目のノズル列、すなわち２番目の第１のノズル列７１Ｍ、４番目の第１のノズル列７１Ｋ、６番目の第２のノズル列７２ＣＲ、８番目の第２のノズル列７２Ｗも、Ｙ軸方向において対応するノズル２４どうしの位置が各ノズル列間において同じに配置され、かつ、Ｙ軸方向沿うノズル２４間の間隔が全て同じに形成配置されている。したがって、各ノズル列の各ノズル２４は等ピッチに配置されている。

ただし、Ｘ軸方向において隣り合う二つのノズル列間、例えば第１のノズル列７１Ｃと第１のノズル列７１Ｍとの間、第１のノズル列７１Ｙと第１のノズル列７１Ｋの間、二つの第２のノズル列７２ＣＲ間、二つの第２のノズル列７２Ｗ間では、それぞれ、ノズル２４の位置がＹ軸方向において半ピッチずれた千鳥状になっている。
なお、各ノズル列７１、７２は、本実施形態では全てノズル２４を１８０個配列して形成されている。
そして、このようなノズル２４から紫外線硬化型インクＳを液滴として噴射し、対向する記録媒体１０の面上に着弾させることで、噴射ヘッド２０は記録媒体１０上の所望位置に紫外線硬化型インクＳを配することができるようになっている。

図２（ｂ）、（ｃ）に示すように噴射ヘッド２０は、ノズル基板２５上に圧力室プレート５１を積層し、さらに圧力室プレート５１上に振動板５２を積層したものである。圧力室プレート５１には、噴射ヘッド２０に供給される紫外線硬化型インクＳが常に充填される液たまり５５が形成されており、液たまり５５は、振動板５２とノズル基板２５と、壁部（図示せず）とに囲まれた空間からなっている。紫外線硬化型インクＳは、振動板５２の液供給孔５３を経由して液たまり５５に供給されるようになっている。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区画された圧力室５８が形成されている。

圧力室５８はノズル２４のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数とノズル２４の数とは同じになっている。圧力室５８には、２つのヘッド隔壁５７の間に位置する供給口５６を介して、液たまり５５から機能液が供給されるようになっている。ヘッド隔壁５７の圧力室５８とノズル２４と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだノズル２４がノズル列２４Ａを形成している。図２（ｂ）では図示を省略しているが、ノズル２４を含むノズル列２４Ａに対して、その側方にもう１列のノズル列２４Ａが形成されている。

図２（ｃ）に示すように振動板５２上には、それぞれの圧力室５８に対応して、すなわち個々のノズル２４に対応して圧電素子５９が配置されている。圧電素子５９は、下部電極と上部電極との間に圧電層を挟持したもので、電極間に駆動波形（駆動電圧）が印加されることで、対応するノズル２４から紫外線硬化型インクＳを噴射させるようになっている。ここで、圧電素子５９は、図１（ａ）、（ｂ）に示した制御部６０によって制御されるようになっている。

次に、ヘッド機構部２が備えるヘッドユニット２１の概略構成について、図４を参照して説明する。図４は、ヘッドユニット２１の概略構成を示す底面図である。なお、図４に示したＸ軸及びＹ軸は、図１に示したＸ軸及びＹ軸に一致している。
図４に示すようにヘッドユニット２１は、サブキャリッジ２８の下面に取り付けられたユニットプレート２３と、ユニットプレート２３の下面側に搭載された９個の噴射ヘッド２０とを有し、さらにこれら９個の噴射ヘッド２０のＸ軸方向における両側に、紫外線を照射する照射装置８０をそれぞれ配設したものである。なお、図４では噴射ヘッド２０を９個配設しているが、噴射ヘッド２０の数についてはこれに限定されることなく、例えば１５個配設した構成であってもよい。

噴射ヘッド２０は、ノズル基板２５を下方に向けた状態で、保持部材（図示せず）によってユニットプレート２３に固定されている。また、９個の噴射ヘッド２０は、Ｙ軸方向に分かれて、それぞれ３個ずつの噴射ヘッド２０からなるヘッド組２０Ａを、３つ形成している。なお、各噴射ヘッド２０のノズル列２４Ａは、ヘッドユニット２１が液滴噴射装置１に取り付けられた状態で、Ｙ軸方向に沿って配列させられている。

一つのヘッド組２０Ａを構成する３個の噴射ヘッド２０は、Ｙ軸方向において、互いに隣り合う噴射ヘッド２０の、一方の噴射ヘッド２０の端のノズル２４に対して、もう一方の噴射ヘッド２０の端のノズル２４が、１ノズルピッチずれて配置されている。このような構成のもとにヘッド組２０Ａが有する３個の噴射ヘッド２０は、全てのノズル２４のＸ軸方向の位置を同じにすると、全てのノズル２４がＹ軸方向に等ピッチで並ぶようになる。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの噴射ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成するノズル２４から噴射される液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線に着弾するようになる。

また、ヘッドユニット２１が有する３つのヘッド組２０Ａは、全てのノズル２４のＸ軸方向の位置を同じにすると、全てのノズル２４がＹ軸方向に等ピッチで並ぶようになっている。すなわち、Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれの噴射ヘッド２０が有するそれぞれのノズル列２４Ａを構成するノズル２４から噴射される液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線に着弾するようになっている。したがって、ヘッドユニット２１が備える三つのヘッド組２０Ａにおける９個の噴射ヘッド２０が有する１８列のノズル列２４Ａは、１本のノズル列として扱うことができる。

照射装置８０は、紫外線光源（図示せず）を備えて構成されたもので、紫外線光源を下方に向けた状態でサブキャリッジ２８又はユニットプレート２３に固定されている。照射装置８０は、上記したように噴射ヘッド２０のＸ軸方向における両側にそれぞれ配設されたものであり、これによって噴射ヘッド２０から記録媒体１０に向けて紫外線硬化型インクＳが噴射された直後に、記録媒体１０に着弾した紫外線硬化型インクＳに対して紫外線を照射できるようになっている。すなわち、噴射ヘッド２０はＸ軸方向に走査（主走査）されつつ、紫外線硬化型インクＳを噴射する。したがって、ユニットプレート２３がＸ軸方向に走査された際、移動方向に対して後側に位置する照射装置８０から記録媒体１０に向けて紫外線を照射することにより、記録媒体１０上に着弾している紫外線硬化型インクＳに対して紫外線を照射することができるようになっている。

ここで、紫外線光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、紫外帯域で発光するＬＥＤを用いることもできる。

このような紫外線光源から照射される紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクＳとしては、ビヒクル、光重合開始剤および顔料の混合物に、消泡剤、重合禁止剤等の補助剤を添加して調合されたものが挙げられる。ビヒクルは、光重合硬化性を有するオリゴマー、モノマー等を、反応性希釈剤により粘度調整して調合される。したがって、インクを硬化させる目的で溶媒を揮発させることはない。

ビヒクルとしては、単官能あるいは多官能の重合性化合物が使用できる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー（プレポリマー）を例示でき、インクとしての粘度を調整する反応性希釈剤もこれらの材料を用いることができる。

光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が広く用いられる。より具体的には、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｎｅａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、２−ｈｙｄｒｏｘｙ ３−（４−ｂｅｎｚｏｙｌ−ｐｈｅｎｏｘｙ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ− ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ １−ｐｒｏｐａｎｅ ａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｎ−［２− （１−ｏｘｏ−２−ｐｒｏｐｅｎｙｌｏｘｙ） ｅｔｈｙｌ］ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ等、第４級アンモニウム塩型の水溶性有機物等を用いることができる。この種の光重合開始剤は、その組成に応じて、紫外線吸収特性、反応開始効率、黄変性等が異なるので、インクとしての色等に応じて使い分けられる。

重合禁止剤としては、ラジカル捕捉能力を有してラジカル重合を阻害する化合物であれば何れも使用できる。ただし、インクジェット式記録装置における噴射適性等を配慮すると、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物が好ましい。

ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１−ｏ−２，３，５−トリメチルハイドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等を例示できる。カテコール類としては、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等を例示できる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物等を例示できる。

また、フェノール類としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等を例示できる。
フェノチアジン類としては、フェノチアジン等を例示できる。上記縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等を例示できる。

さらに、重合禁止剤は、カーボンブラックまたは表面に重合防止官能基を導入した無機・有機微粒子であってもよい。重合防止官能基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等を例示できる。

なお、このような紫外線硬化型インクＳとしては、顔料や染料等の色材（色成分）を含むカラーインクが挙げられるが、アンダーコート、オーバーコートを行うためのクリアインクを挙げることもできる。また、色材を含むものの、オーバーコートを行うために用いられる白色インクや、黒色インクも挙げることができる。

制御部６０は、本実施形態の液滴噴射装置１の動作全体を制御するものである。例えば、制御部６０は、Ｘ軸走査機構１１を制御することでＸ軸方向の主走査をなさせるとともに、Ｙ軸走査機構４２を制御することでＹ軸方向の副走査をなさせるようになっている。さらに、このようなＸ軸走査機構１１及びＹ軸走査機構４２の制御による走査制御とともに、各走査時でのノズル２４（ノズル列７０）からの噴射制御をなすようになっている。つまり、各走査に対応して噴射を制御する、噴射制御部としての機能も有している。

そして、本実施形態の液滴噴射装置１において制御部６０は、記録媒体１０に対して当該記録媒体１０の姿勢を示すマークを紫外線硬化型インクＳの噴射によって印刷し、マークを検出する蛇行補正センサー６の検出結果に基づいて記録媒体１０の蛇行を判定する制御を行う。
なお、本実施形態においては、図５に示すように、記録媒体１０の幅方向の一方側の縁部に対して、カラーインク（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのいずれかあるいは複数）を噴射して、上記マークとして記録媒体１０の搬送方向に延在する線条マーク１００を印刷する。

蛇行補正センサー６は、線条マーク１００が形成される領域に対向配置されており、線条マーク１００の姿勢を検出して出力するものである。
この蛇行補正センサー６としては、反射型の光学式センサーや、透過型の光学式センサーを用いることができる。

そして、本実施形態の液滴噴射装置１において制御部６０は、上述のように蛇行補正センサー６の検出結果に基づいて記録媒体１０の蛇行を判定する。
具体的には、例えば、制御部６０は、記録媒体１０が蛇行していない場合の線条マーク１００のエッジ位置を予め記憶し、当該エッジ位置と蛇行補正センサー６の検出結果に含まれる線条マーク１００のエッジ位置とがずれている場合（図５（ａ）や図５（ｂ）に示す場合）には、記録媒体１０が本来の位置にいない（すなわち蛇行している）と判定する。
そして、制御部６０は、蛇行補正センサー６の検出結果に基づいて記録媒体１０の蛇行量を算出し、当該蛇行量に基づいて蛇行補正機構３９を制御する。この結果、蛇行補正機構３９が記録媒体１０の蛇行量に応じて傾動し、記録媒体１０の蛇行が補正される。

このような構成の液滴噴射装置１によって記録媒体１０に対しインクを噴射し、所望の画像を印刷するには、まず、制御部６０により、Ｘ軸走査機構１１におけるＸ軸駆動モーターやＹ軸走査機構４２におけるＹ軸駆動モーターを駆動させ、噴射ヘッド２０と吸着テーブル３３ａ上の記録媒体１０との相対的位置を逐次変化させる。また、このような走査制御と並行して、噴射ヘッド２０の圧電素子５９に駆動波形（駆動電圧）を印加して駆動させ、噴射ヘッド２０の各ノズル列７０から紫外線硬化型インクＳを記録媒体１０に向けて噴射し、着弾させる。
そして、画像が印刷された記録媒体１０は、蛇行補正機構３９によって蛇行が補正されながら、巻取リール３２によって巻き取られる。

以上のように本実施形態の液滴噴射装置１（液滴噴射方法）においては、記録媒体１０の姿勢を示すマーク（線条マーク１００）が紫外線硬化型インクＳの噴射によって印刷される。このため、どのような記録媒体１０であっても姿勢を示す線条マーク１００を形成することができ、記録媒体１０の種類が限定されることがない。
また、本実施形態の液滴噴射装置１によれば、紫外線硬化型インクＳが噴射されることによって形成された線条マーク１００が蛇行補正センサー６で検出され、当該蛇行補正センサー６の検出結果に基づいて記録媒体１０が蛇行しているか否かの判定が行われる。このため、記録媒体１０が透明フィルムからなる場合であっても、記録媒体１０の蛇行を確実に検知することができる。
したがって、本実施形態の液滴噴射装置１によれば、記録媒体１０の選択の余地を狭めることなく、帯状の記録媒体１０の蛇行を確実に検知することが可能となる。

また、本実施形態の液滴噴射装置１においては、マークが記録媒体１０の搬送方向に延在する線条マーク１００とされている。
このため、常に蛇行補正センサー６に線条マーク１００の一部が対向配置されるため、記録媒体１０のどの領域においても記録媒体１０の蛇行を検出することができる。

なお、本実施形態の液滴噴射装置１においては、図６に示すように、上述の蛇行補正センサー６として、ファイバセンサー６１を用いることも可能である。このような場合であっても、同様に記録媒体１０の蛇行を検出することができる。

また、本実施形態の液滴噴射装置１においては、図７に示すように、記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向の一端側に対して複数（本例では２本）の線条マーク１００を平行に印刷し、線条マーク１００の間の領域に対向してファイバセンサー６１を配置するようにしても良い。
このような場合には、記録媒体１０が当該記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行した場合であっても、確実に記録媒体１０の蛇行を検知することができる。さらに、記録媒体１０が当該記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行したかを同時に検知することができる。

また、本実施形態の液滴噴射装置１においては、図８に示すように、記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に線条マーク１００を印刷し、記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に対向してセンサー（本例ではファイバセンサー６１）を設置することも可能である。
このような場合には、記録媒体１０が当該記録媒体１０の搬送方向と直交する幅方向のどちら側に蛇行した場合であっても、確実に記録媒体１０の蛇行を検知することができる。

なお、本実施形態の液滴噴射装置１においては、線条マーク１００が途切れた場合にインク噴射状態に異常が生じたと判定することができる。
つまり、正常なインク噴射状態であれば途切れることがない線条マーク１００が途切れた場合にインク噴射状態に異常が生じたと判定される。
このような場合には、記録媒体１０への紫外線硬化型インクの噴射を続けながら、インク噴射状態の異常を素早く検知することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明の液滴噴射装置を、連続した長尺な記録媒体に対して印刷を行う印刷装置に適用したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば対象とする被搬送媒体としては長尺なものでなく矩形状の基板とすることもできる。また、このような基板としては、前述した樹脂以外に、ガラス基板を対象とすることもできる。

また、上記実施形態では、照射装置８０は、サブキャリッジ２８又はユニットプレート２３に固定され、Ｘ軸走査機構１１によってヘッドユニット２１をＸ軸方向に走査させるシリアル型の印刷装置に適用したが、本発明はこれに限定されることなく、ヘッドキャリッジの長さが記録媒体１０の印刷領域の幅方向の長さ以上であるヘッドキャリッジ、いわゆるラインヘッドを採用してもよい。また、記録媒体１０の印刷領域の幅方向の長さ以上の長さを有する照射装置、いわゆる、ライン状の照射装置を採用してもよい。

また、上記実施形態においては、記録媒体１０の姿勢を示すマークが線条マーク１００である構成について説明した。
しかしながら、これに限定されるものではなく、記録媒体１０の姿勢を示すことが可能なマークであれば、本発明のマークとして用いることができる。

１……液滴噴射装置、１０……記録媒体（被搬送媒体）、３２……巻取リール（巻取り装置）、３９……蛇行補正機構、６……蛇行補正センサー（センサー）、６１……ファイバセンサー（センサー）、２０……噴射ヘッド、２１……ヘッドユニット、２４……ノズル、６０……制御部、１００……線条マーク（マーク）、Ｓ……紫外線硬化型インク（インク）

Claims (5)

1. 帯状の被搬送媒体に対してインクを噴射することによって描画を行うと共に描画された前記被搬送媒体を巻取る巻取り装置とを備える液滴噴射装置であって、
   前記被搬送媒体に対して前記被搬送媒体の搬送方向に延在する線条のマークを前記インクの噴射によって印刷し、前記マークを検出するセンサーの検出結果に基づいて前記被搬送媒体の蛇行を判定する制御を行うことを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に前記マークを印刷する制御を行い、
   前記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の両端の各々に対向して前記センサーが配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記被搬送媒体の搬送方向と直交する幅方向の一端側に対して複数の前記マークを平行に印刷する制御を行い、
   前記マークの間の領域に対向して前記センサーが配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の液滴噴射装置。
4. 前記マークが途切れた場合にインク噴射状態に異常が生じたと判定する制御を行うことを特徴とする請求項１乃至３に記載の液滴噴射装置。
5. 帯状の被搬送媒体に対してインクを噴射することによって描画を行うと共に描画された前記被搬送媒体を巻取る液滴噴射方法であって、
   前記被搬送媒体に対して前記被搬送媒体の搬送方向に延在する線条のマークを前記インクの噴射によって印刷し、前記マークを検出するセンサーの検出結果に基づいて前記被搬送媒体の蛇行を判定することを特徴とする液滴噴射方法。

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