JP6916024B2 - 印刷装置 - Google Patents

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本発明は、印刷媒体の側端の位置を検出しつつ印刷媒体に印刷を行う印刷装置に関する。
従来、例えば、インクジェット印刷装置では、連続紙等の印刷媒体を搬送しつつ、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させてその印刷媒体に画像を印刷させる。例えば連続紙等の長尺状の印刷媒体の搬送では、搬送方向に直交する方向に連続紙の側端位置が変動することがある。このような状態になると、連続紙における側端からの印刷開始位置が変動する不都合が生じる。そこで、印刷媒体の側端位置を検出する機構を設けて、その側端位置を検出しつつ、適切な制御を行って印刷を行う印刷装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013−116635号公報
上記特許文献1に記載の技術は、搬送される印刷媒体をCCDカメラで撮像し、画像を解析して印刷媒体の端部を検出している。そのため、端部検出のための機構が高価であり、また検出のために複雑な画像解析が必要となり、全体として大掛かりで高価なものとなってしまう。
また、このような端部の検出のためには投光及び受光の機構を有する光学センサを用いることも考えられる。かかる機構は比較的安価であるが、投光素子および受光素子の2つを適切な位置で適切な間隔を保ち適切な向きに配置しなければならず、調整に手間がかかり、装置の製造や調整、運用中のメンテナンスに時間がかかり、また作業も面倒であった。またそれら投光素子および受光素子の2つを一体的に固定したユニットを用意し、かかるユニットを印刷装置に取り付ければ、投光素子と受光素子の間の調整の問題は軽減されるが、そのようなユニットを、印刷ヘッドや印刷媒体の搬送機構など多数の部品が配置された狭い印刷装置の内部において、印刷媒体の端部を検出するための適切な位置に配置し取り付け固定することは、これも困難を伴うことであり、製造作業などが容易ではなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、印刷媒体の端部を検出することができ、また製造や調整が容易で低コストな印刷装置を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
の発明の一実施形態は、印刷媒体を搬送して、その印刷媒体の端部の位置を検出しつつ印刷を行う印刷装置であって、前記印刷媒体を搬送する搬送機構が取り付けられる基台と、前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して印刷を行う印刷部と、前記搬送機構に沿って配置され、前記印刷媒体の側端位置を検出する検出部と、前記検出部を前記基台に取り付ける取付機構と、を備え、前記検出部は、第1検出部と、その第1検出部と対になる第2検出部を備え、前記取付機構は、前記基台に設けられる取付台と、前記取付台に対して取り付けられる支柱と、前記支柱の一方側に第1位置決め機構を介して取り付けられる支持部を有し、前記支持部に前記第1検出部が取り付けられると共に、前記支柱の他方側に前記第2検出部が設けられることを特徴とする印刷装置を提供する。
[作用・効果]この構成によれば、側端を検出する検出部は、基台に対して取り付けられる支柱の一方側に第1位置決め機構を介して取り付けられる支持部に第1検出部が取り付けられ、支柱の他方側に第2検出部が設けられるので、支柱を台に取り付けた後、第2検出部のみを、別途、支柱に位置決めをした状態で容易に取り付けでき、製造や調整が容易で低コストで行うことができる。
また、前記印刷装置は、前記取付台に対して前記支柱と前記第2検出部を位置決めする第2位置決め機構を更に備えることが好ましい。前記支柱と前記第2検出部が固定される取付部材を更に備え、前記第2位置決め機構は、前記取付台に対して前記取付部材を位置決めするものであることが好ましい。
これにより、第1検出部が取り付けられた支柱と第2検出部が位置決めされることになり、取り付けがより容易にできる。取り付けのためには取り付け部材を位置決めした状態で取付台に取り付ければよい。
た、前記検出部は、前記印刷媒体の一方の端部の位置を検出する一方側検出部であり、さらに、前記印刷媒体の他方の端部の位置を検出する他方側検出部を備え、前記他方側検出部は、他方側第1検出部と、その他方側第1検出部と対になる他方側第2検出部を備え、前記取付機構は、前記取付台に対して取り付けられる他方側支柱と、前記他方側支柱の一方側に位置決め機構を介して取り付けられる他方側支持部を有し、前記他方側支持部に前記他方側第1検出部が取り付けられると共に、前記他方側支柱の他方側に前記他方側第2検出部が設けられることが好ましい。
これにより、印刷媒体の両側の端部の位置を検出するための二組の検出部を容易に取り付け等を行うことができる。
た、前記第1検出部は、電磁波を発射するものであり、前記第2検出部は前記第1検出部が発射した電磁波を検出するものであることが好ましい。
これにより、検出部を低コストで容易に製造等ができるものとすることができる。
た、前記支柱は略上下方向に長く設けられ、前記支持部は前記支柱の下方位置に取り付けられ、前記第1検出部に対して気流を吹き付ける送風機構をさらに設けることが好ましい。
投光部は受光部に対して紙粉等の障害に対して強いので、上下方向に設けた支柱の下側に第1検出部を設け、さらに第1検出部に気流を吹き付けることで紙粉等の付着を低減し、紙粉等による障害の影響をさらに低減することができる。
実施例に係るインクジェット印刷装置を含むシステムの全体を示す概略構成図である。 インクジェットヘッドの周辺の平面図である。 第1印刷ユニット3bの構成を説明する斜視図である。 図4は端縁検出部及びその周辺を示す図である。 第1印刷ユニットへの端縁検出部の取り付け工程を示す斜視図である。 第1印刷ユニットへの端縁検出部の取り付け工程を示す斜視図である。 第1印刷ユニットへの端縁検出部の取り付け状態を示す側面図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図1は、実施例に係るインクジェット印刷装置の全体を模式的に示す概略構成図であり、図2は、インクジェットヘッドの周辺の部品の配置を模式的に示す平面図である。なお、これらは主だった部品の大まかな配置を示すものであり、一部を簡略化、変形あるいは省略して記載している。
〔インクジェット印刷システム1の全体構成〕
実施例に係るインクジェット印刷システム1は、インクジェット印刷装置3と、給紙部5と、排紙部7とを備えている。
インクジェット印刷装置3は、シート状の連続紙WPに印刷を行う。給紙部5は、連続紙WPのロールを水平軸周りに回転可能に保持し、連続紙WPのロールから連続紙WPを巻き出してインクジェット印刷装置3に対して供給する。排紙部7は、インクジェット印刷装置3で印刷された連続紙WPを水平軸周りに巻き取る。連続紙WPの供給側を上流とし、連続紙WPの排紙側を下流とすると、給紙部5はインクジェット印刷装置3の上流側に配置され、排紙部7はインクジェット印刷装置3の下流側に配置されている。
なお、インクジェット印刷装置3が本発明における「印刷装置」に相当し、連続紙WPが「印刷媒体」に相当する。
インクジェット印刷装置3は、給紙部5からの連続紙WPを取り込むための駆動ローラ9を上流側に備えている。駆動ローラ9によって給紙部5から巻き出された連続紙WPは、回転自在の搬送ローラ11等に沿って下流側の排紙部7に向かって搬送される。排紙部7の上流側には、駆動ローラ13が配置されている。この駆動ローラ13は、印刷されて検査された連続紙WPを排紙部7に対して送り出す。
インクジェット印刷装置3は、機能に応じて複数個のユニットに分割し、複数個のユニットを連結して構成されている。本実施例では、インクジェット印刷装置3は、入り口ユニット3aと、第1印刷ユニット3bと、第2印刷ユニット3cと、乾燥ユニット3dと、出口ユニット3eとの5個のユニット3a〜3eから構成されている。
入り口ユニット3aには、駆動ローラ9と、エッジ位置制御機構15と、駆動ローラ17とが設けられている。第1印刷ユニット3bには、インク滴を吐出するインクジェットヘッド19a、19bが設けられている。第2印刷ユニット3cには、インク滴を吐出するインクジェットヘッド19c、19dが設けられている。乾燥ユニット3dには、連続紙WPに当接し、インク滴を乾燥させるヒートドラム21が設けられている。出口ユニット3eには、検査部23と、駆動ローラ13とが設けられている。
なお、本実施例では、インクジェット印刷装置3を5個のユニット3a〜3eで構成しているが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。上述したインクジェットヘッド19a〜19dが本発明における「印刷部」に相当する。
連続紙WPは、駆動ローラ9と、エッジ位置制御機構15と、駆動ローラ17と、インクジェットヘッド19a〜19eと、ヒートドラム21と、検査部23と、駆動ローラ13の順に搬送される。エッジ位置制御機構15は、連続紙WPが搬送方向と直交する方向へ蛇行すると自動で調整し、連続紙WPが正しい位置に搬送されるように制御する。但し、完全に蛇行を防止できないので、後述するように連続紙WPの側端が連続紙WPの幅方向に移動する。駆動ローラ17は、一定速度で回転し、他の駆動ローラ9,13及びヒートドラム21の回転数の基準となる。
駆動ローラ9,13,17には、個別にニップローラ25が回転可能に設けられている。ニップローラ25は、連続紙WPの搬送力を与えている。ニップローラ25による押圧力は、例えば、エアシリンダ(不図示)で付与される。ニップローラ25は、例えば、ゴムなどの弾性体で構成される。
インクジェットヘッド19a〜19dは、複数個の搬送ローラ11に沿って形成された搬送部27に沿って配置されている。各インクジェットヘッド19a〜19dは、上流側から順に、例えば、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインク滴を吐出する。したがって、このインクジェット印刷装置3は、4色印刷が可能になっている。
ヒートドラム21は、インクジェットヘッド19a〜19dによって連続紙WPに付着しているインク滴を加熱して乾燥させる。ヒートドラム21は、ヒータを内蔵し、回転駆動する。検査部23は、印刷された部分に汚れや抜け等がないかを検査する。検査後の連続紙WPは、排紙部8にロール状に巻き取られる。
〔端縁検出部29の構成〕
各インクジェットヘッド19a〜19dの上流側にあたる位置であって、搬送部27に沿った左右両側の位置には、それぞれ一個ずつの側端検出部29が配置されている。この側端検出部29は、それぞれが図2、図4に示すように可視光を出射する投光部29aとその可視光を受光する受光部29bとを有し、それらが連続紙WPの側端の上下に離間して配置されてなり、連続紙WPの側端位置(搬送方向と直交する方向の端縁)を検出する機能を有する。側端検出部29は、連続紙WPの側端に接触せずに側端の位置検出が可能な非接触透過型光センサであることが好ましい。投光部29aと受光部29bとを比べると、投光部29aのほうが受光部29bよりも紙粉による光の散乱による影響を受けにくい。そのため、投光部29aを連続紙WPの搬送高さよりも下位置に、受光部29bを上位置に、それぞれ配置しており、紙粉の影響による誤検出の恐れが少ない。また、受光部29bには、その受光面となる上面にはその全面を覆う平滑平面ガラス29cを保護のため取り付けており、紙粉のたまりを防止し、その影響をより軽減している。なお、投光部29aは受光部29bおよび連続紙WPの下方にあるため図2には表れていないが、それぞれの投光部29aに対しては、送風機であるファン60と、ファン60が発生した気流を導くダクト61と、各投光部29aに対して気流を吹き付けるノズル62とからなる送風機構を設けており、投光部29aの受光面である平滑平面ガラス29cに対して送風を行い、連続紙WPの搬送に伴って発生する紙粉が投光部29aに付着するのを防止し、紙粉の影響による誤検知等の悪影響を軽減している。これらの投光部29aと受光部29bは、後述のごとくインクジェット印刷装置3に取り付けられ、かつ各側端検出部29は、対応する各インクジェットヘッド19a〜19dとの位置関係が精度良く取り付けられている。なお、上述した搬送ローラ11を含む搬送部27が本発明における「搬送機構」に相当し、それらが取り付けられる側板31が「基台」に相当する。
〔第1印刷ユニット3bの構成〕
上述したインクジェットヘッド19a〜19dとその周辺部分を含む構成について、以下詳細に説明する。ここでは第1印刷ユニット3bのインクジェットヘッド19a,19b周辺部分の構成を説明するが、第2印刷ユニット3cもインクジェットヘッド19c、19dが異なるのみでその他の構成は同じである。図3は第1印刷ユニット3bの詳細な構成を示す斜視図である。インクジェットヘッド19a、19bは、その内部にインク滴を吐出するインクジェットノズルやそれらを駆動あるいは移動させる機構などを内蔵している。インクジェットヘッド19a、19bは、搬送方向左右に設けられる側板31の上縁に架け渡されるように取り付けられた一対のヘッドステー35を介して側板31に取り付けられる。ヘッドステー35はそれぞれのインクジェットヘッド19a、19bを連続紙WPの搬送方向に直交する水平方向にスライド可能な状態で支持する。各インクジェットヘッド19a、19bの搬送方向上流側のヘッドステー35に沿って、センサ台37が左右の側板31に架け渡される。センサ台37の上方には、センサ位置決め部材39が取り付けられる。センサ台37には、センサユニット40がセンサ位置決め部材39によって位置決めされた状態で取り付けられる。
〔センサユニット40の詳細構成〕
センサユニット40は、印刷媒体となる連続紙WPの幅とほぼ同じ長さを有するセンサ取付板(取付部材)41と、そのセンサ取付板41の両端にて略「門」字型をなすように下方に垂下するように取り付けられた一対のセンサステー42と、各センサステー42,42に支持される一対の端縁検出部29,29とを備える。各センサステー42、42の上部には、1つのインクジェットヘッドに対応する一対の側端検出部29のうち、二つの受光部29b、29bが、その受光面を下方に向けて取り付けられる。各センサステー42、42の下部には、それぞれ位置決め固定機構44(第1位置決め機構:後述する)を介して着脱可能にセンサ支持部43、43が取り付けられ、各センサ支持部43、43には上記二つの受光部29b、29b、に対応する二つの投光部29a,29aが取り付けられる。二つの投光部29a,29aは上記二つの受光部29b、29bと、それぞれ同じセンサステー42、42に設けられたもの同士が対向する。投光部29aと受光部bとは、光軸が連続紙WPの面に垂直になるように固定されており、その間に位置すべき連続紙WPの端縁を検出できるようになっている。
図4はセンサステー42と端縁検出部29の詳細を示す側面図であり、図4(a)は投光部29aを分離した状態の側面図、図4(b)は投光部29aを一体に取り付けた状態の側面図、図4(c)は投光部29aの取り付けと位置決めの機構を示す断面図である。受光部29bはセンサステー42の上部を介してセンサ取付板41に、その受光面を下方に向けて取り付けられる。センサステー42の下部には、位置決め固定機構44を介してセンサ支持部43が着脱可能に取り付けられる。位置決め固定機構44は、主として、センサ支持部43の上方に突設された長短二本の位置決め突起45、46と、これら位置決め突起45、46がはめ込まれて互いに位置決めされるセンサステー42の下端面に形成された位置決め孔47,48とからなる。さらに、長いほうの位置決め突起45には脱落防止機構が設けられる。この脱落防止機構は、位置決め突起45の途中にくびれ部45aが設けられると共に、対応する位置決め孔47の内部には、その位置決め突起45がはめ込まれたときに前記くびれ部45aに係合してその位置決め突起45を固定して脱落を防止する係合ピン49が、図示しない弾性部材によって位置決め孔47への突出方向に付勢して設けられてなる。またセンサ支持部43には側面方向にネジ孔50が形成され、センサステー42の下端近傍には、センサ支持部43が取り付けられたときにそのネジ孔50と連通させてネジ51で固定するためのネジ孔52が形成された固定部材53が取り付けられてなる固定機構が設けられている。
〔端縁検出部29の第1印刷ユニット3bへの取付け〕
端縁検出部29の第1印刷ユニット3bへの取付け構造と方法について以下に詳細に説明する。上記〔第1印刷ユニット3bの構成〕で説明したとおり、インクジェットヘッド19a,19bやセンサ位置決め部材39等が取り付けられた側板31,31からなる第1印刷ユニット3bを用意する。ただしセンサユニット40はまだセンサ位置決め部材39には取り付けられておらず、また二つの投光部29a,29aが取り付けられたセンサ支持部43、43もセンサステー42、42には取り付けられていない。この状態を図5に示す。ここで、センサ位置決め部材39の一方の端縁(ここでは搬送方向右側の端縁)には、センサユニット40が取り付けられる側、すなわち搬送方向上流側に向けてストッパ39aが突設されている。ストッパ39aの内側面(ここでは搬送方向左側の面)には、上下一対の位置決め突起39b、39bが突設されている。他方、センサユニット40を構成するセンサ取付板41の搬送方向右側の端縁には、この位置決め突起39b、39bがはめ込まれて両者が互いに位置決めされる上下一対の位置決め孔(図示せず)が穿設され、これらによって位置決め機構440(第2位置決め機構)が構成されている。
而して、端縁検出部29を含むセンサユニット40を第1印刷ユニット3bに取り付ける際には、図5に示す状態から、まず、センサ支持部43および投光部29aがセンサステー42に取り付けられていない状態でセンサユニット40のセンサ取付板41を持ち上げて、センサ位置決め部材39の表面(搬送方向後ろ側の面)側の上方側からセンサステー42を下にして下降させてゆき、センサ取付板41をセンサ位置決め部材39の表面(搬送方向後ろ側の面)に沿わせて、センサ取付板41を搬送方向右側に向けて移動させながら、センサ位置決め部材39の位置決め突起39b、39bをセンサ取付板41の搬送方向右側の端縁の前述した上下一対の位置決め孔に嵌めこみつつ、センサ取付板41の端縁をストッパ39aに当接させる。そして図示しないネジ等によりセンサ取付板41を固定する。これでセンサユニット40が正しい位置に位置決めされる。この状態を図6に示す。インクジェットヘッド19aとインクジェットヘッド19bの間に位置するセンサユニット40については、センサステー42が側板31やヘッドステー35、センサ台37などにぶつからないように下降させる。
続いて、図6の状態から、センサ支持部43に取り付けられた投光部29aを各センサステー42の下方に持って行き、下方から上方に移動させて位置決め固定機構44を嵌め合わせて各センサステー42にセンサ支持部43および投光部29aを取り付ける。位置決め固定機構44の固定の機能により、センサ支持部43を人が保持しなくてもセンサ支持部43は脱落しない。しかる後、ネジ51によりセンサ支持部43をセンサステー42に固定する。このようにして、図3に示す状態のように、端縁検出部29の取り付けが完了する。この場合、センサ位置決め部材39とセンサ取付板41との間、センサステー42とセンサ支持部43との間にそれぞれ位置決めの機構が設けられているので、取り付けやメンテナンスの際にそれらを着脱しても、端縁検出部29の位置は正しく保たれるので、作業が容易であり、かつ低コストである。また投光部29aが取り付けられるセンサ支持部43と受光部29bが取り付けられるセンサステー42とが分離可能であり、かつ位置決めの機構が設けられているので、例えば図7に示すようなインクジェットヘッド19aとインクジェットヘッド19bの隙間(インクジェットヘッド19aのヘッドステー35とインクジェットヘッド19bのヘッドステー35の隙間)が投光部29aや受光部29bの幅よりも狭くても、その隙間に細いセンサステー42を通すことで投光部29aや受光部29bを設置することができる。
〔インクジェット印刷システム1の動作〕
インクジェット印刷システム1を使用する場合には、上述したインクジェット印刷装置3と、給紙部5と、排紙部7とは、主制御部49で統括的に制御される。主制御部49は、駆動ローラ9,13,17の回転駆動を制御し、ヒートドラム21の温度制御を行い、検査部23による検査を制御する。また、制御部49は、各側端検出部29が検出する端縁位置を認識し、印刷の際には側端縁における印刷位置の補正を行いつつ、インクジェットヘッド19a〜19dからインク滴を吐出させて印刷を行わせる。
〔変形例〕
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した実施例では、連続紙WPの両側に側端検出部29を設けているが、片側だけに設けてもよい。この場合、センサユニット40に対して片側だけに側端検出部29を取り付けてもよいし、位置決め孔41aさえ設けることができれば、センサ取付板41が連続紙WPの幅とほぼ同じ長さを有する必要はなく、小さなものですむ。
(2)上述した実施例では、側端検出部は可視光を使用したものであったが、これに限らず、赤外線やX線など他の電磁波を使用するものであってもよい。
WP… 連続紙(印刷媒体)
1 … インクジェット印刷システム
3 … インクジェット印刷装置
5 … 給紙部
7 … 排紙部
19a〜19d … インクジェットヘッド(印刷部)
27 … 搬送部(搬送機構)
29 … 側端検出部(検出部)
29a … 投光部(第1検出部)
29b … 受光部(第2検出部)
31 … 側板(基台)
39 … センサ位置決め部材
39a … ストッパ
39b … 位置決め突起
40 … センサユニット
41 … センサ取付板
41a … 位置決め孔
42 … センサステー
43 … センサ支持部
44 … 位置決め固定機構
45,46 … 位置決め突起
47,48 … 位置決め孔
60 … ファン
61 … ダクト
62 … ノズル
440 … 位置決め機構

Claims (5)

  1. 印刷媒体を搬送して、その印刷媒体の端部の位置を検出しつつ印刷を行う印刷装置であって、
    前記印刷媒体を搬送する搬送機構が取り付けられる基台と、
    前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して印刷を行う印刷部と、
    前記搬送機構に沿って配置され、前記印刷媒体の側端位置を検出する検出部と、
    前記検出部を前記基台に取り付ける取付機構と、
    を備え、
    前記検出部は、第1検出部と、その第1検出部と対になる第2検出部を備え、
    前記取付機構は、
    前記基台に設けられる取付台と、
    前記取付台に対して取り付けられる支柱と、
    前記支柱の一方側に第1位置決め機構を介して取り付けられる支持部を有し、
    前記支持部に前記第1検出部が取り付けられると共に、前記支柱の他方側に前記第2検出部が設けられており、
    前記印刷装置が、前記取付台に対して前記支柱と前記第2検出部を位置決めする第2位置決め機構を更に備えることを特徴とする印刷装置。
  2. 請求項に記載の印刷装置であって、
    前記支柱と前記第2検出部が固定される取付部材を更に備え、前記第2位置決め機構は、前記取付台に対して前記取付部材を位置決めするものであることを特徴とする印刷装置。
  3. 請求項に記載の印刷装置であって、
    前記検出部は、前記印刷媒体の一方の端部の位置を検出する一方側検出部であり、
    さらに、前記印刷媒体の他方の端部の位置を検出する他方側検出部を備え、
    前記他方側検出部は、他方側第1検出部と、その他方側第1検出部と対になる他方側第2検出部を備え、
    前記取付機構は、
    前記取付台に対して取り付けられる他方側支柱と、
    前記他方側支柱の一方側に位置決め機構を介して取り付けられる他方側支持部を有し、
    前記他方側支持部に前記他方側第1検出部が取り付けられると共に、前記他方側支柱の他方側に前記他方側第2検出部が設けられることを特徴とする印刷装置。
  4. 請求項1乃至のいずれかに記載の印刷装置であって、
    前記第1検出部は、電磁波を発射するものであり、前記第2検出部は前記第1検出部が発射した電磁波を検出するものであることを特徴とする印刷装置。
  5. 請求項に記載の印刷装置であって、
    前記支柱は略上下方向に長く設けられ、前記支持部は前記支柱の下方位置に取り付けられ、
    前記第1検出部に対して気流を吹き付ける送風機構をさらに設けたことを特徴とする印刷装置。
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