JP7467740B2 - 記録装置 - Google Patents
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Description
この明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
図1は本発明の一実施形態に係る記録システム1を概略的に示した正面図である。記録システム1は、転写体2を介して記録媒体Pにインク像を転写することで記録物P’を製造する、枚葉式のインクジェットプリンタである。記録システム1は、記録装置1Aと、搬送装置1Bとを含む。本実施形態では、X方向、Y方向、Z方向が、それぞれ、記録システム1の幅方向(全長方向)、奥行き方向、高さ方向を示している。記録媒体PはX方向に搬送される。
記録装置1Aは、記録ユニット3、転写ユニット4および周辺ユニット5A~5D、および、供給ユニット6を含む。
記録ユニット3は、複数の記録ヘッド30と、キャリッジ31とを含む。図1と図2を参照する。図2は記録ユニット3の斜視図である。記録ヘッド30は、転写体(中間転写体)2に液体インクを吐出し、転写体2上に記録画像のインク像を形成する。
図1を参照して転写ユニット4について説明する。転写ユニット4は、転写ドラム41と圧胴42とを含む。これらの胴は、Y方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。図1において、転写ドラム41および圧胴42の各図形内に示した矢印は、これらの回転方向を示しており、転写ドラム41は時計回りに、圧胴42は反時計回りに回転する。
周辺ユニット5A~5Dは転写ドラム41の周囲に配置されている。本実施形態の場合、周辺ユニット5A~5Dは、順に、付与ユニット、吸収ユニット、加熱ユニット、清掃ユニットである。
供給ユニット6は、記録ユニット3の各記録ヘッド30にインクを供給する機構である。供給ユニット6は記録システム1の後部側に設けられていてもよい。供給ユニット6は、インクの種類毎に、インクを貯留する貯留部TKを備える。貯留部TKは、メインタンクとサブタンクとによって構成されてもよい。各貯留部TKと各記録ヘッド30とは流路6aで連通し、貯留部TKから記録ヘッド30へインクが供給される。流路6aは、貯留部TKと記録ヘッド30との間でインクを循環させる流路であってもよく、供給ユニット6はインクを循環させるポンプ等を備えてもよい。流路6aの途中または貯留部TKには、インク中の気泡を脱気する脱気機構を設けてもよい。流路6aの途中または貯留部TKには、インクの液圧と大気圧との調整を行うバルブを設けてもよい。貯留部TK内のインク液面が、記録ヘッド30のインク吐出面よりも低い位置となるように、貯留部TKと記録ヘッド30のZ方向の高さが設計されてもよい。
搬送装置1Bは、記録媒体Pを転写ユニット4へ給送し、インク像が転写された記録物P’を転写ユニット4から排出する装置である。搬送装置1Bは、給送ユニット7、複数の搬送胴8、8a、二つのスプロケット8b、チェーン8cおよび回収ユニット8dを含む。図1において、搬送装置1Bの各構成の図形の内側の矢印はその構成の回転方向を示し、外側の矢印は記録媒体Pまたは記録物P’の搬送経路を示している。記録媒体Pは給送ユニット7から転写ユニット4へ搬送され、記録物P’は転写ユニット4から回収ユニット8dへ搬送される。給送ユニット7側を搬送方向で上流側と呼び、回収ユニット8d側を下流側と呼ぶ場合がある。
搬送装置1Bには、後処理ユニット10A、10Bが設けられている。後処理ユニット10A、10Bは転写ユニット4よりも下流側に配置され、記録物P’に対して後処理を行う機構である。後処理ユニット10Aは、記録物P’の表面に対する処理を行い、後処理ユニット10Bは、記録物P’の裏面に対する処理を行う。処理の内容としては、例えば、記録物P’の画像記録面に、画像の保護や艶出し等を目的としたコーティングを挙げることができる。コーティングの内容としては、例えば、液体の塗布、シートの溶着、ラミネート等を挙げることができる。
搬送装置1Bには、検査ユニット9A、9Bが設けられている。検査ユニット9A、9Bは転写ユニット4よりも下流側に配置され、記録物P’の検査を行う機構である。
次に、記録システム1の制御ユニットについて説明する。図4および図5は記録システム1の制御ユニット13のブロック図である。制御ユニット13は、上位装置(DFE)HC2に通信可能に接続され、また、上位装置HC2はホスト装置HC1に通信可能に接続される。
図6は記録動作の例を模式的に示す図である。転写ドラム41および圧胴42が回転されつつ、以下の各工程が循環的に行われる。状態ST1に示すように、始めに転写体2上に付与ユニット5Aから反応液Lが付与される。転写体2上の反応液Lが付与された部位は転写ドラム41の回転に伴って移動していく。反応液Lが付与された部位が記録ヘッド30の下に到達すると、状態ST2に示すように記録ヘッド30から転写体2にインクが吐出される。これによりインク像IMが形成される。その際、吐出されるインクが転写体2上の反応液Lと混ざりあうことで、色材の凝集が促進される。吐出されるインクは、供給ユニット6の貯留部TKから記録ヘッド30に供給される。
図12は記録ヘッド30をインク吐出面の側から眺めた図を示す図である。
ここでは、記録ヘッドの位置ズレ検知方法、補正方法について説明する。
検知マーク1017、1020は画像解析処理で、読取画像におけるヘッドチップに対応したパターンを検出するために用いられるパターンであり、また、図示のような矩形領域に記録されるパターンである。各ヘッドチップは複数のノズル列を備えるので、検知マーク1017、1020は、複数のノズル列によるインク吐出によって記録される。複数のノズル列を使用して記録を行うことで、たとえ吐出不良ノズルがある場合でも、他のノズル列のノズルからインク吐出がなされるため、吐出不良ノズルによる検知パターンの欠損が低減される。これにより、画像解析処理で安定して検知マークを検出することができる。
図18は、ノズル列間のずれ量の算出方法を示す図である。
図19はヘッドチップ間のX方向のずれ量、及び、記録ヘッドの傾き量の算出方法を示した図である。
Cインク用の記録ヘッドの基準ヘッドKに対する傾き =θ_C-θ_K
Mインク用の記録ヘッドの基準ヘッドKに対する傾き =θ_M-θ_K
Yインク用の記録ヘッドの基準ヘッドKに対する傾き =θ_Y-θ_K
クリアインク用の記録ヘッドの基準ヘッドKに対する傾き=θ_T-θ_K
となる。そして、上記のように求めたCインク、Mインク、Yインク、クリアインク用の各記録ヘッドの傾き量に応じて、アクチュエータ33を動作させて各記録ヘッドの傾きを補正する。各記録ヘッドのヘッドチップ間のX方向のずれに対する補正は、上記求めたチップ間のずれ量に応じて吐出タイミングを変化させることで補正する。
図21は各記録ヘッド間のずれ量の算出方法を示した図である。
図22はヘッドチップに対応したマーク検出処理を示した図である。
第1の実施形態では、基準ヘッドに対してその他のヘッドの傾きを補正する例を示したが、本実施形態では基準ヘッドの傾きを転写体2に対して補正する例を示す。なお、第1の実施形態と同様の装置の構成等については説明を省略する。
(θ_K<0の場合)
図27(a)に示すように、(x2,y2)からAに対して引いた垂線との交点と(x1,y1)までの距離をXとすると、
B^2-X^2=D^2-(A-x)^2
X=(A^2+B^2-D^2)/2*A
sinθ_K=X/B
θ_K(rad)=arcsin(θ_K)*-1
(θ_K>0の場合)
図27(b)に示すように、(x1,y1)からCに対して引いた垂線との交点と(x2,y2)までの距離をXとすると、
B^2-X^2=E^2-(C-X)^2
X=(B^2+C^2-E^2)/2*A
sinθ_K=X/B
θ_K(rad)=arcsin(θ_K)
となる。
また、転写体2に対する基準ヘッドの傾きを求める例を示したが、転写体2に対してその他のヘッドの傾きを算出しても良い。
上記実施形態では、記録ユニット3が複数の記録ヘッド30を有するが、一つの記録ヘッド30を有してもよい。記録ヘッド30はフルラインヘッドでなくてもよく、記録ヘッド30をY方向に走査させながらインク像を形成するシリアル方式であってもよい。
3 記録ユニット
4 転写ユニット
5A 付与ユニット
5B 吸収ユニット
5C 加熱ユニット
5D 清掃ユニット
10 ヘッド基板(ヘッドチップ)
15E 検査制御部
30 記録ヘッド
114 ノズル列
P 記録媒体
Claims (15)
- それぞれが複数のノズルからなる複数のノズル列を平行にして配置するチップをノズル配列方向に複数、繋いで配置することにより構成される記録ヘッドを少なくとも1つ有する記録装置であって、
前記記録ヘッドと記録媒体とを前記ノズル配列方向と交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記記録ヘッドを駆動することにより記録媒体に記録された予め定められたテストパターンを読取る読取手段と、
前記読取手段によって読取られたテストパターンを解析する解析手段と、
前記解析手段による解析の結果に基づいて、前記記録ヘッドのうちの基準に対する傾きを算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記記録ヘッドの傾きを補正する補正手段と、
を有し、
前記テストパターンは少なくとも3つのタイルパターンを有し、前記解析手段による解析の結果に基づいて、タイルパターンから少なくとも3点の座標を取得し、前記算出手段は前記座標の情報から前記記録ヘッドの傾きを算出することを特徴とする記録装置。 - 前記記録ヘッドは、前記ノズル配列方向と前記ノズル配列方向とは交差する方向とに直交する方向を回転軸として回転が可能であり、前記記録ヘッドを前記回転軸の周りに回転させるアクチュエータをさらに備え、
前記補正手段は、前記アクチュエータを駆動して前記記録ヘッドを回転させることにより、前記算出手段により算出された前記記録ヘッドの傾きを補正することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 - 前記算出手段はさらに、前記解析手段による解析の結果に基づいて、前記記録ヘッドの間の記録のずれを算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の記録装置。
- 前記算出手段はさらに、前記解析手段による解析の結果に基づいて、複数の前記チップの間の記録のずれを算出することを特徴とする請求項3に記載の記録装置。
- 前記算出手段はさらに、前記解析手段による解析の結果に基づいて、複数の前記チップに配置される複数のノズル列の間の記録のずれを算出することを特徴とする請求項4に記載の記録装置。
- 前記補正手段はさらに、各チップに含まれるノズルの駆動のタイミングを変化させることにより、前記複数の前記チップの間の記録のずれと、前記複数のノズル列の間の記録のずれを補正することを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
- インク像の形成領域に形成されたインク像を前記記録媒体に転写するための転写体を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記少なくとも3つのタイルパターンのうち2つは前記交差する方向の位置が同じであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記交差する方向の位置が同じであるタイルパターンのうち、前記ノズル配列方向に対して最も離れたパターンを前記解析に用いる請求項8に記載の記録装置。
- 前記少なくとも3つのタイルパターンのうち2つは前記ノズル配列方向の位置が同じであることを特徴とする請求項7に記載の記録装置。
- 前記ノズル配列方向の位置が同じであるタイルパターンが2つ以上ある場合は、前記交差する方向に対して最も離れたパターンを前記解析に用いることを特徴とする請求項10に記載の記録装置。
- 前記テストパターンは少なくとも4つのタイルパターンを有し、前記解析手段による解析の結果に基づいて、タイルパターンから4点の座標を取得し、前記算出手段は前記座標の情報から前記記録ヘッドの傾きを算出することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドに含まれる各ノズル列の複数のノズルを、前記ノズル配列方向に連続するノズルを1つのグループとし、各ノズル列のノズルを複数のグループに分割し、各グループの複数のノズルに各々対応する記録素子を順番に駆動して画像を記録媒体に記録することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の記録装置。
- それぞれが複数のノズルからなる複数のノズル列を平行にして配置するチップをノズル配列方向に複数、繋いで配置することにより構成される記録ヘッドを少なくとも1つ有する記録装置の補正方法であって、
前記記録ヘッドと記録媒体とを前記ノズル配列方向と交差する方向に相対的に移動させる移動工程と、
前記記録ヘッドを駆動することにより記録媒体に記録された予め定められたテストパターンを読取る読取工程と、
前記読取工程で読取られたテストパターンを解析する解析工程と、
前記解析工程での解析の結果に基づいて、前記記録ヘッドのうちの基準に対する傾きを算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された前記記録ヘッドの傾きを補正する補正工程と、
を有し、
前記テストパターンは少なくとも3つのタイルパターンを有し、前記解析工程における解析の結果に基づいて、タイルパターンから少なくとも3点の座標を取得し、前記算出工程では前記座標の情報から前記記録ヘッドの傾きを算出することを特徴とする補正方法。 - 前記記録ヘッドに含まれる各ノズル列の複数のノズルを、前記ノズル配列方向に連続するノズルを1つのグループとし、各ノズル列のノズルを複数のグループに分割し、各グループの複数のノズルに各々対応する記録素子を順番に駆動して画像を記録媒体に記録することを特徴とする請求項14に記載の補正方法。
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