WO2019058975A1 - クリーニング装置、画像形成装置及びウェブカセット - Google Patents
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- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
Definitions
- the present invention relates to a cleaning device, an image forming device, and a web cassette, and more particularly to a cleaning device that wipes the surface of an object using a web, an image forming device provided with the cleaning device, and a cleaning device.
- the web cassette
- An inkjet recording apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus, includes an inkjet head as a print head. Foreign matter such as ink residue and paper dust may adhere to the nozzle surface of the inkjet head. Foreign matter adhering to the nozzle surface adversely affects the ink ejection performance of the ink jet head, and causes deterioration of the quality of a printed image. For this reason, many inkjet recording apparatuses are equipped with a cleaning device for cleaning the nozzle surface of the inkjet head. In the inkjet recording apparatus, the inkjet head cleaning device is an important mechanism for maintaining the ink ejection performance.
- Patent Document 1 discloses a nozzle surface cleaning device that cleans the nozzle surface of an inkjet head using a web.
- the “nozzle surface cleaning device” in Patent Document 1 is a term corresponding to the “cleaning device” in the present specification.
- a remaining amount detection mechanism for detecting the remaining amount of web.
- the web remaining amount detection mechanism is an important mechanism to determine whether cleaning can be performed.
- a configuration is provided in which the web itself is provided with a marker and the device side is provided with a sensor that detects the web marker.
- Patent Document 2 describes a configuration in which a web-like cleaner for wiping the nozzle surface of a recording head having a nozzle for discharging droplets is provided with a scale for feed amount detection.
- the image forming apparatus described in Patent Document 2 includes a sensor that detects a scale provided on the cleaner, and the sensor can detect the feed amount of the cleaner by detecting the scale on the cleaner. .
- the "cleaner” in Patent Document 2 is understood as a term corresponding to the "web” in the present specification.
- the "scale” in Patent Document 2 is a term corresponding to the "marker” in the present specification.
- Patent Document 3 describes a configuration in which a notch is provided at a web position on the near side of the terminal end of the cleaning web for detecting the remaining amount of the cleaning web.
- the cleaning device described in Patent Document 3 includes a sensor that detects a notch formed in the cleaning web itself, and the sensor is used to detect the notch of the cleaning web to detect the cleaning web. It warns the user that the remaining amount is low.
- the "cleaning web” in Patent Document 3 is a term corresponding to the "web” in the present specification.
- the "notch” in Patent Document 3 is a term corresponding to the "marker” in the present specification.
- the tension applied to the web deforms the markers on the web. That is, when the web is transported, tension is applied to the web in a direction parallel to the transport direction, and the web extends in the transport direction and contracts in the web width direction orthogonal to the transport direction. Along with such deformation of the web, the marker also shrinks in the web width direction orthogonal to the transport direction. As a result, in the conventional web remaining amount detection mechanism, the positional relationship between the detection range of the sensor and the area of the marker may be shifted, and the sensor may not detect the marker normally.
- This problem is not limited to the cleaning device used for wiping the nozzle surface of the inkjet head, but is a problem common to cleaning devices for various uses for wiping the surface of the object to be cleaned using a web.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a cleaning device capable of suppressing false detection of a marker provided on a web.
- the present invention also provides an image forming apparatus including a cleaning device capable of suppressing false detection of a marker provided on a web, and a web cassette.
- the cleaning device detects the marker by receiving the web for wiping the surface of the object to be cleaned, the marker provided on the web, and the reflected light or the transmitted light of the light projected toward the web
- the initial length of the marker in the web width direction orthogonal to the transport direction when transporting the web is the initial length of the marker in the transport direction Is a shape larger than
- the initial shape of the marker means the shape of the marker in the initial state before tension is applied to the web.
- the markers have a two-dimensional extent in the plane of the web.
- the term "marker shape” includes the concept of the shape and size (size) of the area of the marker.
- the initial length of the marker in the web width direction refers to the length in the web width direction of the initial shape of the marker.
- the initial length of the marker in the transport direction refers to the length in the transport direction of the initial shape of the marker.
- the initial shape of the marker is configured to be long in the web width direction, in anticipation of the deformation of the marker accompanying the deformation of the web when tension is applied to the web.
- the shape of the marker in a state where tension is applied to the web that is, the shape of the marker after deformation can be secured to a necessary size, and the false detection by the marker detection unit is suppressed. Becomes possible.
- a second aspect of the invention is the cleaning device according to the first aspect, wherein the initial shape of the marker is an elliptical shape with the long axis in the web width direction.
- the length of the major axis corresponds to "the initial length of the marker in the web width direction”
- the length of the minor axis corresponds to the "initial length of the marker in the transport direction”.
- the elliptical shape has a relationship shown in the following equation. It is a cleaning device that meets.
- a fifth aspect is the cleaning device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the marker detection unit includes a photo sensor, and the deformed shape of the marker in a state in which the web is deformed by applying tension to the web is
- the cleaning device has a shape that includes the detection range of the marker detection unit.
- the marker detection unit may be configured using a reflective photo sensor, or may be configured using a transmissive photo sensor. “Include the detection range of the marker detection unit” means that the shape of the marker after deformation matches the detection range of the marker detection unit, or the detection range of the marker detection unit is inside the shape of the marker after deformation. It says the relation which the whole enters.
- a sixth aspect is the cleaning device according to the fifth aspect, wherein the marker detection unit is a cleaning device in which a light emitting diode is used for a light emitting unit that projects light on the web.
- Aspect 7 is the cleaning device according to aspect 5 or aspect 6, wherein the initial length of the marker in the web width direction in the initial shape of the marker is d1 [mm], the initial length of the marker in the transport direction is d2 [mm], marker detection The diameter of the detection range of the part is c [mm], the post-deformation length of the marker in the web width direction is d1A [mm] in the shape after deformation of the marker in the deformed state of the web by applying tension to the web Assuming that the post-deformation length of the marker in the transport direction in the shape after deformation is d2A [mm], the following equation can be applied to at least one specific d [mm] satisfying c ⁇ d: d1> d d2 ⁇ d d1A> d d2A> d This cleaning device satisfies
- the marker after deformation has a shape that includes a circle of diameter d [mm]. That is, the shape of the marker after deformation includes the detection range of the marker detection unit.
- the initial position of the marker before tension is applied to the web is offset in the web width direction with respect to the detection position of the marker detection unit on the web.
- the distance from the center of the width of the web to the initial position of the marker is a cleaning device that is larger than the distance from the center of the width of the web to the detection position of the marker detection unit.
- the initial position of the marker means the position of the marker in the initial state before tension is applied to the web.
- the initial position of the marker deviates in the web width direction with respect to the detection position of the marker detection unit in advance in consideration of the movement of the marker accompanying the deformation of the web when tension is applied to the web. Are configured in the same position.
- the position of the marker in a state where tension is applied to the web that is, the position of the marker after deformation matches the detection position of the marker detection unit or the detection position of the marker detection unit It becomes possible to position the difference in position within the allowable range, and it is possible to further suppress false detection by the marker detection unit.
- Aspect 9 is the cleaning device according to any one of aspects 1 to 8, wherein the initial position of the marker before tension is applied to the web is offset in the web width direction with respect to the detection position of the marker detection unit on the web.
- the initial position of the marker is a cleaning device whose distance from the center position of the width of the web is a distance e [mm] satisfying the following equation.
- Aspect 10 is the cleaning device according to any one of aspects 1 to 9, wherein the marker is at least one of a marker indicating the remaining amount of web and a marker indicating the feed amount of web. It is.
- An image forming apparatus is an image forming apparatus including the cleaning device according to any one of aspects 1 to 10, and a drawing unit that forms an image on a recording medium.
- a twelfth aspect of the invention is the image forming apparatus according to the eleventh aspect, wherein the drawing unit includes an ink jet head, and the cleaning device is an image forming apparatus that wipes the nozzle surface of the ink jet head as an object to be cleaned using a web.
- the web cassette according to the thirteenth aspect includes a web for wiping the surface of the object to be cleaned, a case for containing the web wound in a roll, a supply shaft provided for the case, for feeding the web by rotation, and for the case And a take-up shaft for taking up the web by rotation, wherein the web is provided with a marker, and the initial shape of the marker before the web is tensioned conveys the web It is a web cassette which is a shape whose initial length of the marker of the web width direction orthogonal to the conveyance direction at the time is larger than the initial length of the marker of the conveyance direction.
- the web cassette of aspect 13 can be used by being attached to the cleaning device specified in aspect 1 to aspect 10.
- the web cassette is preferably configured to be replaceable with respect to the cleaning device.
- FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the structure of the cleaning device.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration example of the marker detection unit.
- FIG. 3 is a plan view showing a part of a web according to a comparative example.
- FIG. 4 is a plan view showing a state where tension is applied to the web shown in FIG.
- FIG. 5 is a plan view showing a part of a web used for the cleaning device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a plan view showing a state in which tension is applied to the web shown in FIG.
- FIG. 7 is a plan view of the web in an initial state before tension is applied.
- FIG. 8 is a plan view of the web in a tensioned state (after deformation).
- FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the structure of the cleaning device.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration example of the marker detection unit.
- FIG. 3 is a plan
- FIG. 9 is an explanatory view showing a first form example of the marker provided on the web.
- FIG. 10 is a plan view showing a reference example of the positional relationship between the position of the marker before tension is applied to the web (before deformation) and the detection position of the sensor.
- FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker and the detection position of the sensor when tension is applied to the web shown in FIG. 10 (after deformation).
- FIG. 12 is an explanatory view showing the outline of the second embodiment, and is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker before tension is applied to the web (before deformation) and the detection position of the sensor.
- FIG. 10 is a plan view showing a reference example of the positional relationship between the position of the marker before tension is applied to the web (before deformation) and the detection position of the sensor.
- FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker and the detection position of the sensor when tension is applied to the web shown in FIG
- FIG. 13 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker and the detection position of the sensor in a state (after deformation) in which tension is applied to the web shown in FIG.
- FIG. 14 is an explanatory view showing another example 2 of the marker provided on the web.
- FIG. 15 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of the inkjet recording apparatus.
- FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the ink jet recording apparatus.
- FIG. 17 is a perspective view showing a schematic configuration of the ink jet head.
- FIG. 18 is a plan view showing a schematic configuration of the nozzle surface of the ink jet head.
- FIG. 19 is an enlarged plan view of the nozzle surface of one head module which is a part of the nozzle surface.
- FIG. 20 is a plan view of the maintenance unit and the drawing unit.
- FIG. 21 is a schematic configuration diagram of the cleaning device.
- FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the structure of the cleaning device.
- the cleaning device 1 illustrated in FIG. 1 is a nozzle surface cleaning device that wipes the nozzle surface 52 of the inkjet head 50 using the web 10.
- the inkjet head 50 is an object to be cleaned, and is an example of an object to be cleaned.
- the nozzle surface 52 is an example of the surface of the object to be cleaned.
- the inkjet head 50 may be, for example, a line head.
- the cleaning device 1 presses and abuts the web 10 on the nozzle surface 52 of the moving inkjet head 50 to wipe the nozzle surface 52.
- the inkjet head 50 moves from right to left in FIG.
- the moving direction of the inkjet head 50 shown in FIG. 1 is a direction along the longitudinal direction of the inkjet head 50.
- the cleaning device 1 includes a web 10, a case 12 for containing the web 10, a supply shaft 14 for delivering the web 10, a take-up shaft 16 for winding the web 10, a pressure roller 18, a front stage guide portion 20, and a rear stage A guide portion 22 and a feed roller 24 are provided.
- the cleaning device 1 also includes a supply shaft rotation drive motor 32 that rotationally drives the winding shaft 16, a winding shaft rotation drive motor 34 that rotationally drives the winding shaft 16, and a feed roller rotation that rotationally drives the feed roller 24. You may provide the drive motor 36 and the control circuit 38 which controls the drive of each motor.
- the web 10 is formed of a band-like sheet material having absorbency.
- a sheet material made of knitting or weaving using ultrafine fibers such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), nylon (NY), acrylic, etc. may be used it can.
- the width of the web 10 is not particularly limited.
- the width of the web 10 corresponds to the width of the nozzle surface 52 of the inkjet head 50 in the lateral direction, and the width of the nozzle surface 52 is the same as the width of the nozzle surface 52
- the width is larger than the width in the short direction.
- the “same width” is not limited to strictly equal but includes a tolerance that can be regarded as substantially the same width.
- the width in the short direction of the nozzle surface 52 of the inkjet head 50 is the width of the nozzle surface 52 in the direction orthogonal to the moving direction (longitudinal direction) of the inkjet head 50.
- the supply shaft 14 is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the case 12.
- a reel (not shown) is detachably mounted on the supply shaft 14.
- the web 10 is wound around the reel in a roll and attached to the supply shaft 14.
- the supply shaft 14 is driven by the supply shaft rotation drive motor 32 to rotate.
- the winding shaft 16 is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the case 12.
- a reel (not shown) is detachably mounted on the winding shaft 16.
- the winding shaft 16 is driven by the winding shaft rotation drive motor 34 to rotate.
- the web 10 is rolled up on a reel mounted on the winding shaft 16.
- the pressure roller 18 is a roller that presses and abuts the web 10 on the nozzle surface 52.
- the pressure roller 18 is rotatably and vertically movably supported by a shaft support (not shown) provided on the case 12.
- the pressure roller 18 is supported by the shaft support in a state of being biased upward in FIG. 1, that is, in a direction to press and abut on the nozzle surface 52.
- the traveling path of the web 10 is set so as to be wound around the upper circumferential surface of the pressing roller 18.
- the web 10 is in pressure contact with the nozzle surface 52 of the inkjet head 50 via the pressure roller 18.
- the front stage guide portion 20 guides the traveling of the web 10 between the supply shaft 14 and the pressing roller 18.
- the front stage guide unit 20 is configured to include a plurality of guide rollers 20A, 20B, and 20C as guide members. Each of the plurality of guide rollers 20A, 20B, 20C is disposed at a predetermined position of the case 12. Each guide roller 20A, 20B, 20C is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the case 12. The web 10 is wound around each of the guide rollers 20A, 20B, and 20C, and travels between the supply shaft 14 and the pressing roller 18.
- the rear stage guide portion 22 guides the traveling of the web 10 between the pressure roller 18 and the feed roller 24.
- the rear stage guide portion 22 is configured to include a plurality of guide rollers 22A and 22B. Each of the plurality of guide rollers 22A, 22B is disposed at a predetermined position of the case 12. Each guide roller 22A, 22B is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the case 12.
- the number and installation positions of the guide rollers constituting each of the front stage guide portion 20 and the rear stage guide portion 22 are appropriately adjusted according to the installation positions of the supply shaft 14, the winding shaft 16, the pressing roller 18 and the like. .
- the feed roller 24 feeds the web 10.
- the feed roller 24 is rotatably supported by a bearing (not shown) provided on the case 12.
- the feed roller 24 is driven by the feed roller rotation drive motor 36 to rotate. As a result, the web 10 wound around the feed roller 24 is fed.
- a nip roller (not shown) is disposed at a position facing the feed roller 24.
- the supply shaft rotation drive motor 32 is a power source for rotating the supply shaft 14.
- the supply shaft rotation drive motor 32 may be provided in the case 12 or may be disposed outside the case 12.
- the supply shaft 14 is rotated by driving the supply shaft rotation drive motor 32.
- the supply shaft 14 is stopped from rotating by stopping the drive of the supply shaft rotation drive motor 32. Thereby, the delivery of the web 10 is stopped. That is, the supply shaft rotation drive motor 32 also functions as a braking means, and brakes the traveling of the web 10 on the upstream side of the pressing roller 18.
- the winding shaft rotation drive motor 34 is a power source for rotating the winding shaft 16.
- the take-up shaft rotation drive motor 34 may be provided to the case 12 or may be disposed outside the case 12.
- the feed roller rotation drive motor 36 is a power source for rotating the feed roller 24.
- the feed roller rotation drive motor 36 may be provided in the case 12 or may be disposed outside the case 12.
- the control circuit 38 controls the drive of the feed shaft rotation drive motor 32, the take-up shaft rotation drive motor 34, and the feed roller rotation drive motor 36 to control the traveling of the web 10.
- the cleaning device 1 also includes a marker detection unit 42 that detects a marker provided on the web 10.
- a marker detection unit 42 that detects a marker provided on the web 10.
- the illustration of the markers is omitted in FIG.
- a reflective photo sensor or a transmissive photo sensor is employed as the marker detection unit 42.
- the marker detection unit 42 is connected to the control circuit 38.
- the marker detection unit 42 projects light toward the web 10, receives the reflected light or the transmitted light, and detects the presence or absence of a marker.
- the marker detection unit 42 sends a detection signal indicating the presence or absence of a marker to the control circuit 38.
- the control circuit 38 can determine the remaining amount of the web 10 based on the detection signal obtained from the marker detection unit 42, and can perform processing according to the determination result.
- the control circuit 38 is connected to a notification unit (not shown), and can control the operation of the notification unit to provide information for notifying the user of the time to replace the web 10.
- the notification unit includes, for example, a display device, a warning lamp, an audio output device, or a combination thereof.
- the marker detection unit 42 may be simply referred to as a “sensor”.
- the light projected from the marker detection unit 42 onto the web 10 may be referred to as “sensor light”.
- the web 10 is transported by a roll-to-roll method from a reel on the supply shaft 14 side toward a reel on the take-up shaft 16 side.
- the web 10 has elasticity and can be deformed by the tension applied at the time of conveyance.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration example of the marker detection unit 42. As shown in FIG. Here, an example using the web 10 shown in FIG. 2 to FIG. 4 as the web 10 shown in FIG. 1 will be shown, and a configuration example of the marker detection unit 42 and technical problems will be described.
- the web 10 is conveyed upward from the bottom in FIG.
- the white arrows in FIG. 2 indicate the transport direction of the web 10.
- the transport direction of the web 10 is synonymous with the "traveling direction” or the "feed direction” of the web 10 directed from the supply shaft 14 to the take-up shaft 16.
- the web 10 is provided with markers 60A and 60B.
- the markers 60A, 60B are, for example, through holes.
- the markers 60A and 60B illustrated in FIG. 2 are so-called end-end detection markers that indicate that the remaining amount of the web 10 is close to the end and is low.
- the markers 60A and 60B are provided at a predetermined position away from the terminal end of the web 10 in the transport direction of the web 10 by a predetermined distance.
- the cleaning device 1 includes marker detection units 42A and 42B as means for detecting the markers 60A and 60B.
- the marker detection unit 42A is a sensor for detecting the marker 60A.
- the marker detection unit 42B is for detecting the marker 60B.
- Each of the marker detection units 42A and 42B is configured using, for example, a reflection type photo sensor.
- the reflective photosensor includes a light emitting unit and a light receiving unit.
- a light emitting diode LED: Light Emitting Diode
- a phototransistor is used for the light receiving part.
- the marker detection unit is made redundant, the web 10 is provided with two markers 60A and 60B, and the cleaning device 1 is provided with two markers.
- the detection units 42A and 42B are provided.
- the relationship between the marker detection unit 42A and the marker 60A, and the relationship between the marker detection unit 42B and the marker 60B are common, and the configurations of the two marker detection units 42A and 42B are also common.
- the marker detection units 42A and 42B receive the light reflected from the web 10 in a normal use state where the remaining amount of the web 10 is sufficiently remaining, and detect "no marker", that is, "with web”. Detect When the markers 60A and 60B arranged immediately before the web 10 is used up or in front of the specified amount come to the front of the marker detection units 42A and 42B, no light is reflected to the marker detection units 42A and 42B, so the marker detection unit 42A , 42B detect "with marker", that is, detect "without web”.
- the “front” of the marker detection units 42A and 42B corresponds to the irradiation position on the web of the light projected from the marker detection units 42A and 42B.
- FIG. 3 is a plan view showing a part of the web 10 according to the comparative example.
- FIG. 3 shows the web 10 in an initial state in which the web 10 is not tensioned.
- the markers 60A, 60B provided on the web 10 shown in FIG. 3 are through holes.
- the shape of the markers 60A and 60B is circular according to the shape of the detection range of the marker detection units 42A and 42B.
- the detection range of the photosensors used for the marker detection units 42A and 42B is generally circular.
- the detection range of each marker detection part 42A, 42B may be described as "the detection range of a sensor.”
- the detection range of the sensor is defined by the irradiation range of the sensor light projected onto the web and the visual field range (light receiving range) of the light receiving unit.
- the detection range of the sensor may be regarded as the irradiation range of the sensor light on the web. Alternatively, it may be regarded as the view range of the light receiving unit on the web.
- each marker 60A, 60B is equal to or larger than the diameter of the detection range of the sensor, and preferably includes a moderate margin with respect to the diameter of the detection range of the sensor.
- FIG. 4 shows the web 10 shown in FIG. 3 in a tensioned state.
- tension is applied to the web 10 in a direction parallel to the transport direction, and the web 10 extends in a direction parallel to the transport direction and contracts in the web width direction. That is, due to the resistance when transporting the web 10, a force is exerted to stretch the web 10 in the direction parallel to the transport direction, and the web width direction is contracted.
- the width of the markers 60A and 60B is also smaller than in the initial state, and part of the sensor light is reflected by the surface of the web 10 without being transmitted through the through holes of the markers 60A and 60B.
- the light reflected by the surface of the light source is received by the marker detection units 42A and 42B and erroneously detected.
- FIG. 5 is a plan view showing a part of the web 10 used in the cleaning device 1 according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 5 shows the web 10 in an initial state in which the web 10 is not tensioned.
- FIG. 6 shows the web 10 shown in FIG. 5 in a tensioned state.
- the web 10 used in the cleaning device 1 according to the first embodiment includes the markers 70 ⁇ / b> A and 70 ⁇ / b> B having an elliptical shape in the initial state. That is, the initial shapes of the markers 70A and 70B are elliptical shapes in which the direction parallel to the conveyance direction of the web 10 is the short axis and the web width direction is the long axis in anticipation of deformation due to tension applied to the web 10 during conveyance. ing.
- the initial shape means a shape in an initial state in which the web 10 is not tensioned.
- the markers 70A and 70B whose initial shape is an elliptical shape are stretched in a direction parallel to the conveyance direction as shown in FIG. obtain.
- perfect circle as used herein is not limited to a strictly true circle but substantially includes an allowable range that can be regarded as a true circle.
- an initial state in which tension is not applied to the web 10 may be referred to as "before deformation”
- a state in which tension is applied to the web 10 may be referred to as “after deformation”.
- the web width direction may be simply referred to as "width direction”.
- Design Example 1 of Shape of Marker The following calculation method can be applied as a concept when designing the shape of the marker in consideration of the tension applied to the web.
- the web width direction is taken as the x-axis direction, and the direction parallel to the web conveyance direction is taken as the y-axis direction.
- the tension applied to the web is F [N], the thickness of the web t [mm], the initial width of the web w [mm], the Young's modulus of the web E [N / mm 2 ], the Poisson's ratio of the web ⁇ Do.
- the unit of F is Newton [N].
- the unit of t and w is a millimeter [mm].
- the unit of Young's modulus is Newton per square millimeter [N / mm 2 ].
- the initial width of the web refers to the width of the web in the initial state before tension is applied to the web.
- the strain ⁇ x in the x-axis direction of the web when tension is applied, the strain ⁇ y in the y-axis direction, and the vertical stress ⁇ y by the tension F are expressed by the following equations.
- the relationship between the diameter d2 [mm] and d is as follows.
- the x-axis diameter of the ellipse means the length of the major axis in the x-axis direction, and is synonymous with the major axis.
- the y-axis diameter of an ellipse means the length of the minor axis in the y-axis direction, and is synonymous with the minor axis.
- d1 and d2 may be set as follows.
- D1 is an example of the initial length of the marker in the web width direction.
- d2 is an example of the initial length of the marker in the transport direction.
- FIG. 7 is a plan view of the web in an initial state before tension is applied.
- FIG. 8 is a plan view of the web in a tensioned state (after deformation). 7 and 8 show an example in which only one marker 70 is provided at the center position in the width direction of the web 10 in order to simplify the description.
- the detection range of the sensor that detects the marker 70 is a circular shape of diameter c [mm], d ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ satisfying d c c, more preferably, for d 1 and d 2 of the marker 70 with respect to d satisfying ⁇ By setting the values 6 and 7 to be satisfied, false detection of the sensor can be suppressed.
- Design Example 2 of Shape of Marker> calculation is made on an example in which the deformed marker shape is a true circle of diameter d [mm], but the deformed marker shape may be an ellipse.
- d1 and d2 may be set as in the following equation.
- the deformed ellipse has a margin in each of the x-axis direction and the y-axis direction with respect to the detection range of the sensor. That is, the deformed ellipse has a margin of "d1A-c" in the x-axis direction and a margin of "d2A-c" in the y-axis direction with respect to the detection range of the sensor. For this reason, for example, even if a deviation occurs from the amount of deformation of the initial calculation due to a change (fluctuation) in tension applied to the web, no erroneous detection occurs immediately.
- D1A is an example of the post-deformation length of the marker in the web width direction.
- d2A is an example of the post-deformation length of the marker in the transport direction.
- Example 1 On the other hand, in the cleaning device according to the embodiment to which the present invention is applied, for example, the case where the parameters shown in Table 3 below are given is considered.
- the x-axis diameter d1A of the deformed ellipse is larger than the diameter c of the detection range of the sensor (d1A> c), and the y-axis diameter d2A of the deformed ellipse is the detection of the sensor It becomes larger than the diameter c of the range (d2A> c) and no false detection occurs.
- the size of the marker satisfies the condition that the shape of the marker after deformation in a state where tension is applied to the web is a shape including a target circle of diameter d including a reasonable margin for the detection range of the sensor, It is desirable to make the size as small as possible.
- Equation 16 d1> d2 ⁇ ⁇ ⁇ [equation 16] d1> d ⁇ [Equation 17] d2 d d ⁇ ⁇ ⁇ [equation 18] d1A> d... [equation 19] d2A> d ⁇ [Equation 20] This means that Equations 16 to 20 are satisfied for a specific value of d that satisfies c ⁇ d.
- the tension F [N] applied to the web is, for example, 0.1 to 2 [N].
- the tension F [N] applied to the web in the situation where it is usually used is about 0.1 to 2 [N] for the cleaning device for various uses such as the cleaning device for the purpose of wiping the nozzle face of the inkjet head It is common.
- the Young's modulus of the web is, for example, 7 to 60 [N / mm 2 ]. Although various types of webs are assumed to be used depending on the application of the cleaning device, the Young's modulus of various webs used in the cleaning device is generally in the range of 7 to 60 [N / mm 2 ]. is there.
- FIG. 9 is an explanatory view showing a first form example of the marker provided on the web.
- FIG. 9 shows an example of the markers 70A and 70B for detecting the end terminal described in FIGS. 5 and 6.
- the markers 70A and 70B are provided at positions separated from the end terminal on the supply axis side of the web 10 by a predetermined distance in the transport direction. As described in FIG. 5, the initial shape of the markers 70A and 70B has an elliptical shape whose major axis is in the web width direction. When two markers 70A and markers 70B are arranged side by side in the width direction of the web within the width of the web 10, the two markers 70A and 70B are symmetrical with respect to the center line of the width of the web 10. Is preferably provided.
- the width of the web area between 70A and the marker 70B is preferably equal to or greater than the width in the short direction of the nozzle surface 52 of the inkjet head 50. According to such a configuration, even if the two markers 70A and 70B are both erroneously detected as "no marker" to transport the web 10, the nozzle is used with the web area between the marker 70A and the marker 70B. Surface 52 can be wiped off.
- Second Embodiment When the position of the marker on the web deviates from the center position of the width of the web, when the web is subjected to tension, not only the shape of the marker changes (deforms), but the position of the marker moves.
- the detection position of the sensor and the position of the marker are shifted in advance in anticipation of the movement of the marker when tension is applied to the web.
- the position of the marker refers to the center position of the marker.
- the central position of the width of the web refers to the position of a center line that bisects the width of the web.
- the center position of the width of the web may be referred to as “the center of the web”.
- the detection position of the sensor refers to the center position of the detection range of the sensor on the web.
- the position of the marker in the width direction of the web and the detected position of the sensor are considered.
- the respective positions of the marker position and the detection position of the sensor can be represented by, for example, the distance from the center position of the width of the web, with the center position of the width of the web as a reference (origin).
- FIG. 10 is a plan view showing a reference example of the positional relationship between the position of the marker before tension is applied to the web (before deformation) and the detection position of the sensor.
- a single marker 72 although the detection range 44 of the sensor for detecting them, in symmetrical positions with respect to the center line C L of the web 10, other Two unshown markers may be provided.
- the marker 72 is, for example, a through hole.
- the initial shape of the marker 72 is an elliptical shape which satisfies the conditions described in the first embodiment.
- the position of the marker 72 is at a distance of e [mm] in the width direction from the center of the web 10.
- the position of the distance of e [mm] in the width direction from the center of the web 10 is referred to as "position e”. This position e is called the initial position of the marker.
- the center position of the detection range 44 of the sensor that is, the detection position of the sensor is at a distance of f [mm] in the width direction from the center of the web 10.
- the position of a distance of f [mm] in the width direction from the center of the web 10 is denoted as "position f".
- FIG. 11 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker and the detection position of the sensor when tension is applied to the web shown in FIG. 10 (after deformation).
- the deformation of the web 10 moves the position of the marker 72. That is, as the web 10 is deformed by the tension applied to the web 10, the position of the marker 72 is shifted in the width direction toward the center of the web 10. The position of the marker 72 after deformation is at a distance of e A [mm] in the width direction from the center of the web 10. e A is a value smaller than e (e A ⁇ e).
- position e A A position at a distance of e A [mm] in the width direction from the center of the web 10 is denoted as “position e A ”. This position e A is called the position of the marker after deformation.
- the edge of the marker 72 after deformation enters the detection range 44 of the sensor, which may cause erroneous detection.
- the sensor detection position f is offset by half the amount of shrinkage of the web described in the first embodiment. , Provide a marker.
- FIG. 12 and 13 are explanatory views showing an outline of the second embodiment.
- FIG. 12 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker before tension is applied to the web (before deformation) and the detection position of the sensor.
- one marker 74 and a detection range 44 of a sensor for detecting this are shown in FIG. 12 for simplification of illustration, one marker 74 and another detection position 44 of the web 10 at the symmetrical position across the center line C L are shown. Two unshown markers may be provided.
- the marker 74 is, for example, a through hole.
- the initial shape of the marker 74 is an elliptical shape satisfying the conditions described in the first embodiment.
- the position of the marker 74 is at a distance of e [mm] in the width direction from the center of the web 10.
- the center position of the detection range 44 of the sensor that is, the detection position of the sensor is at a distance of f [mm] in the width direction from the center of the web 10.
- the detection position of the sensor and the initial position of the marker 74 are shifted in advance. That is, the position of the marker 74 in the initial state is at a distance farther from the center of the web 10 than the detection position of the sensor (e> f).
- FIG. 13 is a plan view showing the positional relationship between the position of the marker and the detection position of the sensor in a state (after deformation) in which tension is applied to the web shown in FIG.
- the deformation of the web 10 moves the position of the marker 74. That is, as the web 10 is deformed by the tension applied to the web 10, the position of the marker 74 moves toward the center of the web 10.
- the marker 74 after deformation deforms to a shape that includes the detection range 44 of the sensor, and the position e A of the marker 74 after deformation coincides with the detection position f of the sensor.
- the tension applied to the web is F [N], the thickness of the web t [mm], the initial width of the web w [mm], the Young's modulus of the web E [N / mm 2 ], the Poisson's ratio of the web ⁇ Do.
- the strain ⁇ x in the x-axis direction of the web when tension is applied, the strain ⁇ y in the y-axis direction, and the vertical stress ⁇ y by the tension F are expressed by the following equations.
- the relative shift amount between the position e of the marker before deformation and the detection position f of the sensor is expressed by the following equation.
- Example 2 On the other hand, when the contents of the second embodiment of the present invention are applied, each parameter is as shown in Table 6 below, and the position of the marker after deformation and the detection position of the sensor coincide.
- the marker provided on the web is not limited to the marker for detecting the end terminal, but may be a marker for detecting the feed amount of the web.
- FIG. 14 is an explanatory view showing another example 2 of the marker provided on the web.
- a plurality of markers 76A and 76B used as a scale for feed amount detection are arranged side by side at regular intervals along the transport direction.
- a large number of markers 76A, 76B are provided over the usable section of the web 10 from the use start position on the take-up shaft side of the web 10 to the use end position on the supply shaft side.
- the initial shape of the markers 76A, 76B is designed in the same manner as the markers 70A, 70B described in the first embodiment.
- the initial positions of the markers 76A and 76B are designed in the same manner as the markers 74 described in the second embodiment.
- a web 10 having markers 76A and 76B for feed amount detection as shown in FIG. 14 is employed.
- the following forms are possible.
- the feed amount detection markers 76A and 76B can also function as markers for detecting the remaining amount of the web 10.
- the marker provided on the web may be at least one of a marker indicating the remaining amount of the web and a marker indicating the feed amount of the web.
- FIG. 15 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of the inkjet recording apparatus.
- the inkjet recording apparatus 110 is a color inkjet printer that performs color printing on a sheet P as a recording medium by the inkjet method.
- the inkjet recording apparatus 110 includes a paper feed unit 112, a treatment liquid application unit 114, a treatment liquid drying unit 116, a drawing unit 118, a post-processing unit 120, and a paper discharge unit 122.
- the sheet feeding unit 112 feeds sheets P, which are recording media, to the processing liquid application unit 114 one by one.
- the sheet feeding unit 112 includes a sheet feeding table 130, a sheet feeding device 132, a pair of sheet feeding rollers 134, a feeder board 136, a front contact 138, and a sheet feeding drum 140.
- the sheet feeding table 130 is a table on which the sheet P is placed.
- the sheets P are placed on the sheet feed table 130 in the form of a bundle (sheet bundle) in which a large number of sheets are stacked.
- the sheet feeding table 130 is provided with a sheet feeding table lifting device (not shown).
- the sheet feeding table lifting device lifts and lowers the sheet feeding block 130 in conjunction with the increase and decrease of the sheets P so that the sheet P located at the top position is always positioned at a fixed height.
- the sheet feeding device 132 picks up the sheets P stacked on the sheet feeding table 130 one by one in order from the top and feeds the sheet P to the sheet feeding roller pair 134.
- the sheet feed roller pair 134 feeds the sheet P fed from the sheet feed device 132 toward the feeder board 136.
- the feeder board 136 receives the sheet P fed from the sheet feed roller pair 134 and conveys the sheet P toward the sheet feed drum 140.
- the front support 138 is provided at the end position of the feeder board 136 and corrects the posture of the sheet P conveyed by the feeder board 136.
- the sheet feeding drum 140 receives the sheet P whose posture has been corrected by the front pad 138 from the feeder board 136, and conveys the sheet P to the treatment liquid application unit 114.
- the paper feed drum 140 includes a gripper 140A, and conveys the paper P to the treatment liquid application unit 114 by gripping and rotating the leading end of the paper P by the gripper 140A.
- the treatment liquid application unit 114 applies the treatment liquid to the sheet P.
- the treatment liquid is a liquid having a function of aggregating, insolubilizing or thickening the coloring material components in the ink.
- the treatment liquid application unit 114 includes a treatment liquid application drum 142 and a treatment liquid application device 144.
- the treatment liquid application drum 142 receives the sheet P from the sheet feeding drum 140 and conveys the sheet P along a predetermined conveyance path.
- the processing liquid application drum 142 is provided with a gripper 142A, and by gripping and rotating the leading end of the sheet P by the gripper 142A, the sheet P is wound around the circumferential surface and the sheet P is transported.
- the treatment liquid application device 144 applies the treatment liquid to the sheet P conveyed by the treatment liquid application drum 142.
- the application roller is pressed and abutted against the surface of the sheet, and the treatment liquid is applied to the sheet P through the application roller.
- the treatment liquid drying processor 116 dries the sheet P to which the treatment liquid has been applied.
- the processing liquid drying processing unit 116 includes a processing liquid drying processing drum 146, a sheet guide 148, and a processing liquid drying processing unit 150.
- the treatment liquid drying treatment drum 146 receives the paper P from the treatment liquid application drum 142, and conveys the paper P along a predetermined conveyance path.
- the processing liquid drying processing drum 146 includes a gripper 146A, and conveys the sheet P by gripping and rotating the leading end of the sheet P by the gripper 146A.
- the sheet guide 148 is disposed along the conveyance path of the sheet P by the treatment liquid drying processing drum 146 and guides the sheet P.
- the processing liquid drying processing unit 150 is installed inside the processing liquid drying processing drum 146 and blows hot air toward the sheet guide 148. Thereby, hot air is blown to the surface (the surface to which the processing liquid is applied) of the sheet P conveyed by the processing liquid drying processing drum 146.
- the sheet P is dried by blowing hot air blown from the processing liquid drying processing unit 150 onto the surface.
- An ink aggregation layer is formed on the surface of the paper P by this drying process.
- the drawing unit 118 draws C, M, Y, and K inks onto the sheet P, and draws a color image on the sheet P.
- the drawing unit 118 includes a drawing drum 152, a sheet pressing roller 154, inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K, and a scanner 160.
- the drawing drum 152 receives the sheet P from the treatment liquid drying processing drum 146, and conveys the sheet P along a predetermined conveyance path.
- the drawing drum 152 is provided with a gripper 152A, and by gripping and rotating the leading end of the sheet P by the gripper 152A, the sheet P is wound around the circumferential surface to convey the sheet P.
- the drawing drum 152 is provided with a large number of suction holes (not shown) on the circumferential surface, and suctions the sheet P from the suction holes to suction and hold the sheet P wound around the circumferential surface.
- the sheet pressing roller 154 presses the surface of the sheet P transferred to the drawing drum 152 to press the sheet P against the circumferential surface of the drawing drum 152 and brings the sheet P into close contact with the circumferential surface of the drawing drum 152.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K eject ink droplets of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) on the sheet P.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are line heads corresponding to the width of the sheet P.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are disposed at regular intervals along the sheet P conveyance path, and are disposed orthogonal to the sheet P conveyance direction. Ink is supplied to each of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K from an ink tank (not shown) which is an ink supply source of the corresponding color through a piping path (not shown).
- the respective inkjet heads 156 C, 156 M, 156 Y, and 156 K are arranged around the drawing drum 152 in an inclined manner. For this reason, the nozzle surface provided at the tip of each ink jet head 156C, 156M, 156Y, 156K is arranged to be inclined with respect to the horizontal plane.
- ink droplets are ejected from the ink jet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K, and an image is drawn on the surface.
- the configuration of the standard colors (four colors) of CMYK is exemplified, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, special color ink, etc. may be used as needed. You may add it.
- an ink jet head that ejects light ink such as light cyan and light magenta, or add an ink jet head that ejects a special color ink such as green or orange.
- the arrangement order of the heads is not particularly limited.
- the scanner 160 reads an image recorded on the sheet P.
- the scanner 160 is an example of an image reading unit, and is an optical reading device that optically reads an image recorded on a sheet P by the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K and generates electronic image data indicating the read image. is there.
- the scanner 160 includes an imaging device that captures an image recorded on the sheet P and converts the image into an electrical signal indicating image information.
- the scanner 160 may include, in addition to an imaging device, an illumination optical system that illuminates an object to be read, and a signal processing circuit that processes signals obtained from the imaging device to generate digital image data. Based on the data of the read image read using the scanner 160, information such as the density of the image and the ejection failure of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K can be obtained.
- the post-processing unit 120 performs post-processing on the sheet P on which the image is drawn.
- the post-treatment of this example includes a drying process and an ultraviolet irradiation process.
- the post-processing unit 120 includes an ink drying processing unit 120A that performs drying processing, an ultraviolet irradiation unit 120B that applies ultraviolet light to the dried paper P to fix the image, and a chain gripper 164 that transports the paper P. Prepare.
- the chain gripper 164 receives the sheet P from the drawing unit 118, and conveys the sheet P along a predetermined conveyance path.
- the chain gripper 164 conveys the sheet P by gripping the leading edge of the sheet P by a gripper 164B provided on an endless chain 164A.
- the sheet P is conveyed to the chain gripper 164, and is conveyed to the sheet discharge unit 122 through the flat first section, the second section having a constant rising slope, and the flat third section.
- a guide plate 172 for guiding the conveyance of the sheet P is disposed.
- the guide plate 172 has a large number of suction holes (not shown) on the sliding surface of the paper P, and sucks the paper P from the suction holes. Thereby, back tension is applied to the sheet P conveyed on the guide plate 172 by the chain gripper 164.
- the ink drying processing unit 120A heats and dries the sheet P after drawing, and removes the liquid component remaining on the surface of the sheet P.
- the ink drying processing unit 120A includes a dryer 168 that blows hot air.
- the dryer 168 is installed inside the chain gripper 164 and blows hot air toward the sheet P conveyed in the first section.
- the ultraviolet irradiation unit 120B irradiates the image surface with ultraviolet light.
- the ultraviolet irradiation unit 120B includes an ultraviolet irradiation device 174 that irradiates ultraviolet light.
- the ultraviolet irradiation device 174 is installed inside the chain gripper 164 and irradiates the sheet P conveyed in the second section with ultraviolet light.
- the structure of the ultraviolet irradiation part 120B can be abbreviate
- the paper discharge unit 122 collects the sheet P on which the image is drawn.
- the paper discharge unit 122 includes a paper discharge tray 176 that stacks and collects the sheets P.
- the chain gripper 164 opens the sheet P on the sheet discharge tray 176 and stacks the sheet P on the sheet discharge tray 176.
- the inkjet recording apparatus 110 includes a maintenance unit 124 (see FIG. 16).
- the maintenance unit 124 performs maintenance of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K.
- the maintenance unit 124 is disposed adjacent to the drawing unit 118.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K move to the maintenance unit 124 to receive various maintenance.
- the maintenance unit 124 includes the cleaning device 260 according to the embodiment of the present invention. The configuration of the maintenance unit 124 will be described in detail later.
- FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the ink jet recording apparatus.
- the inkjet recording apparatus 110 includes a system controller 200, a communication unit 202, a storage unit 204, an operation unit 206, a display unit 208, and the like.
- the system controller 200 includes a microcomputer including a central processing unit (CPU), a read only member (ROM), a random access memory (RAM), and the like, and executes various control functions by executing a predetermined control program. To realize.
- the system controller 200 executes a predetermined control program to carry the conveyance control unit 210, the paper feed control unit 212, the treatment liquid application control unit 214, the treatment liquid drying control unit 216, the drawing control unit 218, and the ink drying control unit 220A. It functions as an ultraviolet irradiation control unit 220B, a paper discharge control unit 222, a maintenance control unit 224, and the like.
- the system controller 200 also functions as an image processing unit by executing a predetermined image processing program.
- the ROM stores a control program that the system controller 200 executes, and various data necessary for control.
- the communication unit 202 includes a required communication interface, and transmits and receives data to and from a host computer connected to the communication interface.
- the storage unit 204 functions as a temporary storage unit of various data including image data, and reading and writing of data are performed through the system controller 200.
- the operation unit 206 includes a required input device, and outputs information input from the input device to the system controller 200.
- the input device may be, for example, an operation button, a keyboard, a mouse, a touch panel, or a voice input device, or an appropriate combination thereof.
- the system controller 200 executes various processes in accordance with the operation information input from the operation unit 206.
- the display unit 208 includes a display device such as a liquid crystal panel, and displays required information on the display device according to an instruction from the system controller 200.
- the conveyance control unit 210 controls the conveyance system 111 of the sheet P.
- the transport system 111 includes the feeder board 136, the feed drum 140, the treatment liquid application drum 142, the treatment liquid drying treatment drum 146, the drawing drum 152, and the chain gripper 164 shown in FIG.
- the conveyance control unit 210 controls the sheet conveyance mechanism of each unit so that the sheet P fed from the sheet feeding unit 112 is conveyed to the sheet discharge unit 122 without any delay.
- the sheet feeding control unit 212 controls the operation of the sheet feeding unit 112.
- the sheet feeding control unit 212 controls the driving of the sheet feeding device 132 and the sheet feeding table lifting device so that the sheets P stacked on the sheet feeding table 130 are sequentially fed one by one.
- the treatment liquid application control unit 214 controls the operation of the treatment liquid application unit 114.
- the treatment liquid application control unit 214 controls the driving of the treatment liquid application device 144 so that the treatment liquid is applied to the sheet P conveyed by the treatment liquid application drum 142.
- the treatment liquid drying control unit 216 controls the operation of the treatment liquid drying processing unit 116.
- the processing liquid drying control unit 216 controls the driving of the processing liquid drying processing unit 150 so that the sheet P conveyed by the processing liquid drying processing drum 146 is subjected to the drying processing.
- the drawing control unit 218 controls the operation of the drawing unit 118.
- the drawing control unit 218 controls driving of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K so that a desired image is recorded on the sheet P conveyed by the drawing drum 152.
- the operation of the scanner 160 is controlled so that the recorded image is read.
- the ink drying control unit 220A controls the operation of the ink drying processing unit 120A.
- the ink drying control unit 220A controls the drive of the dryer 168 so that the hot air is blown to the sheet P conveyed by the chain gripper 164.
- the ultraviolet irradiation control unit 220B controls the operation of the ultraviolet irradiation unit 120B.
- the ultraviolet irradiation control unit 220B controls the driving of the ultraviolet irradiation device 174 so that the sheet P conveyed by the chain gripper 164 is irradiated with ultraviolet light.
- the paper discharge control unit 222 controls the operation of the paper discharge unit 122.
- the paper discharge control unit 222 controls the driving of the paper discharge stand lifting device and the like so that the sheets P are stacked on the paper discharge stand 176.
- the maintenance control unit 224 controls the operation of the maintenance unit 124.
- the maintenance control unit 224 controls the maintenance unit 124 so that predetermined maintenance is performed.
- the maintenance unit 124 includes the cleaning device 260 according to the embodiment of the present invention.
- the information detected by the marker detection unit 42 of the cleaning device 260 is sent to the maintenance control unit 224 and / or the system controller 200.
- the maintenance control unit 224 and / or the system controller 200 plays the role of the control circuit 38 described in FIG. For example, based on the information obtained from the marker detection unit 42, the system controller 200 can cause the display unit 208 to display warning information for notifying the user of the time to replace the web 10.
- a job relating to image recording is taken into the inkjet recording apparatus 110 from the host computer via the communication unit 202.
- the job includes, in addition to image data of an image to be printed on the sheet P, various information necessary for printing, such as information on the number of sheets to be printed.
- Information of image data included in the job is stored in the storage unit 204.
- the system controller 200 performs required signal processing on the image data stored in the storage unit 204 to generate dot data.
- the system controller 200 controls the drive of each of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K of the drawing unit 118 according to the generated dot data, and records an image represented by the image data on the sheet P.
- Dot data is generally generated by performing color conversion processing and halftone processing on image data.
- the color conversion process is a process of converting image data expressed in a color system such as RGB into ink amount data of each color of ink used in the ink jet recording apparatus 110. In this example, it is converted into ink amount data of each color of C, M, Y and K.
- the halftone process is a process of converting the ink amount data of each color generated by the color conversion process into dot data of each color using a process such as dithering or error diffusion.
- the inkjet recording apparatus 110 includes four inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K. However, since the configurations of the respective inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are the same, they are common here. The configuration will be described using reference numeral 156.
- FIG. 17 is a perspective view showing a schematic configuration of the ink jet head.
- the inkjet head 156 used in the present embodiment is a line-type inkjet head.
- a plurality of head modules 156-i are connected to form a bar-like inkjet head.
- “I” in the code notation of the head module 156-i represents the number of the head module.
- “i” represents an integer of 1 to 17.
- Each head module 156-i is attached to and integrated with the bar frame 158. Each head module 156-i can be replaced individually.
- FIG. 18 is a plan view showing a schematic configuration of the nozzle surface of the ink jet head.
- the nozzle surface 157 of the ink jet head 156 has a generally rectangular shape as a whole, and includes a nozzle disposition area 157A at a central portion in a direction orthogonal to the longitudinal direction.
- a nozzle which is a discharge port for discharging ink droplets, is provided in the nozzle arrangement area 157A.
- FIG. 19 is an enlarged plan view of the nozzle surface of one head module which is a part of the nozzle surface.
- the direction of the X axis is the longitudinal direction of the inkjet head 156.
- the direction of the X axis is referred to as the head longitudinal direction.
- the head longitudinal direction corresponds to the main scanning direction.
- the Y-axis direction in FIG. 19 is a direction along the conveyance direction of the sheet P at the time of drawing.
- the direction of the Y axis is referred to as the sheet conveyance direction.
- the sheet conveyance direction corresponds to the sub-scanning direction.
- the direction of the X-axis shown in FIG. 19 is the y-axis direction described as the web conveyance direction
- the direction of the Y-axis shown in FIG. 19 is the x-axis direction described as the web width direction.
- a plurality of nozzles N are arranged in a matrix.
- the nozzles N are arranged at a constant pitch along a straight line X1 inclined at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the X axis, and a straight line inclined at a predetermined angle ( ⁇ ) with respect to the Y axis
- the nozzles N are arranged at a constant pitch along Y1.
- the liquid repellent process is performed on the nozzle arrangement area 157A. As a result, it is possible to suppress the adhesion of dirt around the nozzle N.
- FIG. 20 is a plan view of the maintenance unit 124 and the drawing unit 118.
- the maintenance unit 124 is disposed adjacent to the drawing unit 118.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are moved to the maintenance unit 124.
- the inkjet recording apparatus 110 is provided with a head moving device 238 as a moving mechanism for moving the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K between the drawing position and the maintenance position.
- the drawing position is the installation position of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K at the time of drawing.
- the drawing position is set on the conveyance path of the sheet P by the drawing drum 152.
- the maintenance position is the installation position of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K at the time of drawing standby, power off, and maintenance.
- the maintenance position is set outside the conveyance path of the sheet P by the drawing drum 152.
- the head moving device 238 includes a head mounting frame 240 for mounting the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K, and a head mounting frame moving device 242 for moving the head mounting frame 240 horizontally.
- the head mounting frame 240 has a head mounting frame main body 240 a.
- the head mounting frame main body 240a has a head mounting portion 240b for mounting the ink jet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K.
- the head mounting portion 240b has a pair of head support portions 240c, and supports the both end portions of the respective inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K with the pair of head support portions 240c, and the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K. Horizontally support.
- the head mounting portion 240b is provided with a head elevation mechanism (not shown) for raising and lowering the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K.
- the head elevating means raises and lowers each of the ink jet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K mounted on the head mounting portion 240b in the direction perpendicular to the respective nozzle surfaces along the radial direction of the drawing drum 152.
- the head mounted frame moving device 242 includes a pair of guide rails 246 and a feeding device 248.
- the pair of guide rails 246 are disposed parallel and horizontally along the rotation axis of the drawing drum 152.
- the head mounting frame 240 is slidably supported by the guide rails 246 via the sliders 247.
- the feeding device 248 includes a threaded rod 248A, a nut member 248B screwed to the threaded rod 248A, and a motor 248C for rotating the threaded rod 248A.
- the threaded rod 248A is disposed along the guide rail 246.
- the nut member 248 B is coupled to the head mounting frame 240.
- the head mounting frame 240 moves from the drawing unit 118 toward the maintenance unit 124 along the guide rails 246.
- the motor 248 C is reversely rotated, the head mounting frame 240 moves from the maintenance unit 124 toward the drawing unit 118 along the guide rails 246.
- the maintenance unit 124 includes: a wiping unit 258 for wiping the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K; a cap unit 256 for capping the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K; Equipped with
- the wiping unit 258 is disposed on the movement path of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K moving between the drawing position and the maintenance position.
- the wiping unit 258 includes cleaning devices 260C, 260M, 260Y, and 260K that individually clean the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K.
- the cleaning devices 260C, 260M, 260Y and 260K clean the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K in the process of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K moving between the drawing position and the maintenance position.
- each of the cleaning devices 260C, 260M, 260Y, and 260K the same configuration as that of the cleaning device 1 described in the first to third embodiments may be employed.
- FIG. 21 is a schematic configuration diagram of the cleaning device.
- the basic configuration of each of the cleaning devices 260C, 260M, 260Y, and 260K is the same, so the reference numeral 260 is used here to describe the configuration of the cleaning device.
- members identical or similar to the configuration described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
- the cleaning device 260 presses the web 10 against the nozzle surface 157 of the inkjet head 156 moving along the longitudinal direction of the head to wipe the nozzle surface 157 of the inkjet head 156.
- the cleaning device 260 includes, in a case 261, a supply reel 262, a take-up reel 263 for taking up the web 10, a pressure roller 18, a plurality of guide rollers 20A, 20B, 20C, 22A, 22B, and a feed roller 24; A cleaning solution supply nozzle 267 and a lifting device 268 are provided.
- the supply reel 262 is a reel that supplies the web 10.
- the web 10 is rolled around a supply reel 262.
- the take-up reel 263 takes up the web 10 fed from the supply reel 262.
- the case 261 is a member corresponding to the case 12 described in FIG.
- the supply reel 262 is a member corresponding to the supply shaft 14 described in FIG.
- the winding reel 263 is a member corresponding to the winding shaft 16 described in FIG. 1.
- the pressure roller 18 brings the web 10 traveling between the supply reel 262 and the take-up reel 263 into contact with the nozzle surface 157.
- the pressure roller 18 is formed of, for example, a rubber roller, and is disposed to be inclined in accordance with the inclination of the nozzle surface 157 of the ink jet head 156.
- the cleaning solution supply nozzle 267 is disposed on the upstream side of the pressing roller 18 in the transport direction of the web 10 and supplies the cleaning solution to the web 10.
- the cleaning solution supply nozzle 267 receives the supply of the cleaning solution from a cleaning solution supply device (not shown) and supplies the cleaning solution to the web 10.
- the lifting device 268 is configured using, for example, a cylinder, and moves the case 261 vertically in the vertical direction. By moving the case 261 up and down using the lifting and lowering device 268, the pressing roller 18 has a contact position where the web 10 contacts the nozzle surface 157, and a retraction position where the web 10 does not contact the nozzle surface 157. Move between
- the ink jet head 156 When the ink jet head 156 is moved from the maintenance position to the drawing position with the pressure roller 18 positioned at the abutting position, or when it is moved from the drawing position to the maintenance position, the web 10 is on the nozzle surface 157 of the ink jet head 156 Abut. Thus, the nozzle surface 157 is cleaned.
- the ink jet head 156 when the ink jet head 156 is moved with the pressing roller 18 positioned at the retracted position, the ink jet head 156 can be moved without the web 10 coming into contact with the nozzle surface 157.
- the cleaning device 260 can be removed together with the case 261 in which the web 10 is housed. That is, the case 261 in which the web 10 is accommodated functions as a web cassette and can be replaced in units of web cassettes.
- the web cassette includes a case 261, a web 10, a supply reel 262, and a take-up reel 263.
- the web cassette may include the pressing roller 18, a plurality of guide rollers 20A, 20B, 20C, 22A, 22B, and the feed roller 24.
- the marker detection unit 42, the cleaning solution supply nozzle 267, and part or all of the lifting and lowering device 268 may be provided on the frame of the cleaning device 260 without the configuration of the web cassette.
- the cap unit 256 includes caps 300C, 300M, 300Y and 300K for capping the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K.
- the respective caps 300C, 300M, 300Y and 300K are arranged corresponding to the arrangement positions of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K when located at the maintenance position.
- Each of the caps 300C, 300M, 300Y, and 300K has a box shape with a bottom and an open top, and accommodates the discharge-side leading end portions of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K to cap the nozzle surface.
- the caps 300C, 300M, 300Y, and 300K are also disposed inclined.
- the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are disposed immediately above the caps 300C, 300M, 300Y, and 300K by moving to the maintenance position.
- the nozzle faces are capped by moving the inkjet heads 156C, 156M, 156Y and 156K toward the caps 300C, 300M, 300Y and 300K.
- a moisturizing fluid reservoir is provided inside each of the caps 300C, 300M, 300Y, and 300K, and the moisturizing fluid is supplied to the moisturizing fluid reservoir through a moisturizing fluid supply passage (not shown). Moreover, the suction pump which is not shown in figure is connected to each cap 300C, 300M, 300Y, and 300K.
- the maintenance operation of at least one of the preliminary ejection, the pressure purge, and the nozzle suction is performed in a state where the nozzle surfaces of the inkjet heads 156C, 156M, 156Y, and 156K are capped by the caps 300C, 300M, 300Y, and 300K.
- processors are processors that can change the circuit configuration after manufacturing a central processing unit (CPU) or a field programmable gate array (FPGA) that is a general-purpose processor that executes programs and functions as various processing units.
- the circuit includes a dedicated electric circuit which is a processor having a circuit configuration specially designed to execute a specific process such as a programmable logic device (PLD) or an application specific integrated circuit (ASIC).
- PLD programmable logic device
- ASIC application specific integrated circuit
- One processing unit may be configured of one of these various processors, or may be configured of two or more processors of the same or different types.
- one processing unit may be configured by a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA.
- a plurality of processing units may be configured by one processor.
- a plurality of processing units are configured by one processor, first, one processor or more is configured by a combination of one or more CPUs and software, as represented by computers such as clients and servers.
- a processor functions as a plurality of processing units.
- SoC system on chip
- IC Integrated Circuit
- circuitry circuitry
- the marker in the initial state is in advance such that the position of the marker after deformation matches the detection position of the sensor. Since the position of (1) and the detection position of the sensor are shifted, false detection due to movement of the marker after deformation can be suppressed.
- the marker can be detected with high accuracy by using a relatively inexpensive photosensor using an LED in the light emitting unit.
- the marker is not limited to the through hole, but may be a marker that suppresses light reflection, such as a black fill applied to the web. That is, the form of the marker may be such that a clear difference occurs in the amount of light received by the marker detection unit between the area of the marker and the area other than the marker (non-marker area).
- the initial shape of the marker is not limited to the elliptical shape, but may be a shape similar to the elliptical shape, for example, a long circle including a straight portion.
- the initial shape of the marker may be square.
- the initial shape of the marker may be a rectangle having the long side in the width direction of the web and the short side in the transport direction.
- the initial shape of the marker may be a rhombus in which the web width direction is a first diagonal and the transport direction is a second diagonal. In this case, the length of the first diagonal is greater than the length of the second diagonal.
- the initial shape of the marker may be any shape as long as the marker length in the transport direction is larger than the marker length in the web width direction, and various shapes can be adopted.
- the marker may be a notch provided at the widthwise edge of the web 10.
- the notches play the same role as the through holes.
- the initial shape of the notch may be a part of an ellipse (for example, a semi-elliptic) whose long axis is the width direction of the web.
- the semi-elliptical semi-major axis length corresponds to the initial width of the marker in the web width direction
- the semi-elliptic minor axis length The length (short diameter) corresponds to the initial length of the marker in the transport direction.
- ⁇ Modification 4 From the configuration of the cleaning device 1 shown in FIG. 1, it is also possible to omit the supply shaft rotation drive motor 32. Further, some or all of the feed shaft rotation drive motor 32, the take-up shaft rotation drive motor 34, the feed roller rotation drive motor 36 and the control circuit 38 are removed from the configuration of the cleaning device 1 and mounted on the ink jet printing apparatus side. An alternative is also possible.
- the present invention can be applied to a cleaning device that wipes off the dirt of a thermal head of a thermal printer, or a cleaning device that wipes off dirt of a cleaning roller that recovers offset toner from a fixing roller such as an electrophotographic apparatus.
- the cleaning apparatus of the present invention is applicable not only to the image forming apparatus but also to various apparatuses.
- image forming apparatus includes the concept of terms such as a printing machine, a printer, a printing apparatus, a printing apparatus, an image recording apparatus, an image output apparatus, or a drawing apparatus. Moreover, the term “image forming apparatus” includes the concept of a printing system combining a plurality of apparatuses.
- image is to be interpreted in a broad sense, and includes color images, black and white images, single color images, gradation images, uniform density (solid) images, and the like.
- image is not limited to a photographic image, and is used as a generic term including symbols, characters, symbols, line drawings, mosaic patterns, colored division patterns, various other patterns, or a suitable combination thereof.
- the terms “orthogonal” or “vertical” mean that, when crossing at an angle of substantially 90 °, in an aspect of crossing at an angle of less than 90 ° or at an angle of more than 90 °. And the like.
- the term “parallel” includes, among the strictly non-parallel embodiments, those embodiments that can be regarded as substantially parallel, in which substantially the same effects as those obtained in parallel can be obtained.
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Abstract
ウェブに設けられたマーカーの誤検知を抑制することができるクリーニング装置、画像形成装置、及びウェブカセットを提供する。クリーニング装置は、被クリーニング対象物の表面を払拭するウェブ(10)と、ウェブに設けられたマーカー(70A、70B)と、ウェブ(10)に向けて投射した光の反射光、又は透過光を受け取ることによりマーカーを検知するマーカー検知部と、を備え、ウェブ(10)にテンションが加わる前のマーカーの初期形状は、ウェブの搬送方向と直交するウェブ幅方向のマーカーの初期長さが、搬送方向のマーカーの初期長さよりも大きい形状である。
Description
本発明は、クリーニング装置、画像形成装置及びウェブカセットに係り、特に、ウェブを用いて対象物の表面を払拭するクリーニング装置、及び、そのクリーニング装置を備えた画像形成装置、並びに、クリーニング装置に用いられるウェブカセットに関する。
画像形成装置の一形態であるインクジェット記録装置は、プリントヘッドとしてのインクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドのノズル面には、インクの残渣や紙粉などの異物が付着し得る。ノズル面に付着した異物は、インクジェットヘッドのインク吐出性能に悪影響を及ぼし、印刷画像の品質が劣化する原因となる。このためインクジェット記録装置の多くは、インクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするためのクリーニング装置を備えている。インクジェット記録装置において、インクジェットヘッドのクリーニング装置は、インク吐出性能を維持するための重要な機構である。
特許文献1には、ウェブを用いてインクジェットヘッドのノズル面をクリーニングするノズル面清掃装置が開示されている。特許文献1における「ノズル面清掃装置」は、本明細書における「クリーニング装置」に対応する用語である。
ウェブを用いたクリーニング装置の場合、ウェブの残量を検知するための残量検知機構が設けられる。ウェブの残量検知機構は、クリーニングの実施が可能か否かを判別するために重要な機構である。ウェブの残量検知機構の例として、ウェブ自体にマーカーが設けられ、装置側にウェブのマーカーを検知するセンサを備える構成が挙げられる。
特許文献2には、液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドのノズル面を払拭するウェブ状のクリーナーに、送り量検知用のスケールを備えた構成が記載されている。特許文献2に記載の画像形成装置は、クリーナーに設けられたスケールを検知するセンサを備えており、このセンサを用いて、クリーナー上のスケールを検知することにより、クリーナーの送り量を検知し得る。特許文献2における「クリーナー」は、本明細書における「ウェブ」に対応する用語と理解される。特許文献2における「スケール」は、本明細書における「マーカー」に対応する用語である。
特許文献3には、クリーニングウェブの残量検知のために、クリーニングウェブの終端末よりも手前側のウェブ位置に切欠き部を備えた構成が記載されている。特許文献3に記載のクリーニング装置は、クリーニングウェブ自体に形成された切欠き部を検知するセンサを備えており、このセンサを用いて、クリーニングウェブの切欠き部を検知することにより、クリーニングウェブの残量が少なくなったことをユーザに警告するようになっている。特許文献3における「クリーニングウェブ」は、本明細書における「ウェブ」に対応する用語である。特許文献3における「切欠き部」は、本明細書における「マーカー」に対応する用語である。
しかしながら、伸縮性を有する帯状のウェブをロールツーロール方式などによって搬送する場合、ウェブに加わるテンションにより、ウェブ上のマーカーが変形する。すなわち、ウェブの搬送時には、ウェブに対して搬送方向と平行な方向にテンションが加わり、ウェブは搬送方向に伸び、かつ搬送方向と直交するウェブ幅方向に縮む。このようなウェブの変形に伴い、マーカーも搬送方向と直交するウェブ幅方向に縮む。その結果、従来のウェブ残量検知機構は、センサの検知範囲とマーカーの領域との位置関係がずれてしまい、センサによってマーカーを正常に検知できないことが発生し得る。
かかる課題は、インクジェットヘッドのノズル面を払拭する用途に用いられるクリーニング装置に限らず、ウェブを用いて被クリーニング対象物の表面を払拭する各種用途のクリーニング装置に共通する課題である。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェブに設けられたマーカーの誤検知を抑制することができるクリーニング装置を提供することを目的とする。また、本発明はウェブに設けられたマーカーの誤検知を抑制することができるクリーニング装置を含んだ画像形成装置、並びに、ウェブカセットを提供する。
課題を解決するために、次の発明態様を提供する。
態様1に係るクリーニング装置は、被クリーニング対象物の表面を払拭するウェブと、ウェブに設けられたマーカーと、ウェブに向けて投射した光の反射光、又は透過光を受け取ることによりマーカーを検知するマーカー検知部と、を備え、ウェブにテンションが加わる前のマーカーの初期形状は、ウェブを搬送する際の搬送方向と直交するウェブ幅方向のマーカーの初期長さが、搬送方向のマーカーの初期長さよりも大きい形状である。
マーカーの初期形状とは、ウェブにテンションが加わる前の初期状態におけるマーカーの形状をいう。マーカーは、ウェブの面内で二次元的な広がりを有している。「マーカーの形状」という用語には、マーカーの領域の形と寸法(大きさ)の概念を含む。
ウェブ幅方向のマーカーの初期長さとは、マーカーの初期形状についてのウェブ幅方向の長さをいう。搬送方向のマーカーの初期長さとは、マーカーの初期形状についての搬送方向の長さをいう。
態様1に係るクリーニング装置では、ウェブにテンションが加わった際のウェブの変形に伴うマーカーの変形を予め見越して、マーカーの初期形状がウェブ幅方向に長い形状に構成されている。態様1によれば、ウェブにテンションが加わった状態でのマーカーの形状、つまり、変形後のマーカーの形状を、必要な大きさに確保することができ、マーカー検知部による誤検知を抑制することが可能になる。
態様2は、態様1のクリーニング装置において、マーカーの初期形状は、ウェブ幅方向を長軸とする楕円形状であるクリーニング装置である。
態様2の場合、長軸の長さが「ウェブ幅方向のマーカーの初期長さ」に該当し、短軸の長さが「搬送方向のマーカーの初期長さ」に相当する。
態様3は、態様2のクリーニング装置において、楕円形状の長軸の長さをd1[mm]、短軸の長さをd2[mm]とした場合に、楕円形状は、次式に示す関係を満たすクリーニング装置である。
d1>c/(1+εx)
d2>c/(1+εy)
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
c:マーカー検知部の検知範囲の直径[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力
態様4は、態様1のクリーニング装置において、マーカーの初期形状は、四角形状であるクリーニング装置である。例えば、マーカーの初期形状は、長方形であってもよいし、菱形であってもよい。
d2>c/(1+εy)
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
c:マーカー検知部の検知範囲の直径[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力
態様4は、態様1のクリーニング装置において、マーカーの初期形状は、四角形状であるクリーニング装置である。例えば、マーカーの初期形状は、長方形であってもよいし、菱形であってもよい。
態様5は、態様1から態様4のいずれか一態様のクリーニング装置において、マーカー検知部は、フォトセンサを含み、ウェブにテンションが加わることによってウェブが変形した状態におけるマーカーの変形後の形状は、マーカー検知部の検知範囲を包含する形状であるクリーニング装置である。
マーカー検出部は、反射型フォトセンサを用いて構成されてもよいし、透過型フォトセンサを用いて構成されてもよい。「マーカー検知部の検知範囲を包含する」とは、変形後のマーカーの形状とマーカー検知部の検知範囲が一致するか、若しくは、変形後のマーカーの形状の内側にマーカー検知部の検知範囲の全体が入る関係をいう。
態様6は、態様5のクリーニング装置において、マーカー検知部は、ウェブに光を投射する発光部に、発光ダイオードが用いられているクリーニング装置である。
態様7は、態様5又は態様6のクリーニング装置において、マーカーの初期形状におけるウェブ幅方向のマーカーの初期長さをd1[mm]、搬送方向のマーカーの初期長さをd2[mm]、マーカー検知部の検知範囲の直径をc[mm]、ウェブにテンションが加わることによってウェブが変形した状態におけるマーカーの変形後の形状におけるウェブ幅方向のマーカーの変形後長さをd1A[mm]、マーカーの変形後の形状における搬送方向のマーカーの変形後長さをd2A[mm]とした場合に、c≦dを満たす少なくとも1つの特定のd[mm]に対して、次式、
d1>d
d2≦d
d1A>d
d2A>d
を満たすクリーニング装置である。
d1>d
d2≦d
d1A>d
d2A>d
を満たすクリーニング装置である。
態様7によれば、変形後のマーカーは、直径d[mm]の円を包含する形状となる。つまり、変形後のマーカーの形状は、マーカー検知部の検知範囲を包含するものとなる。
態様8は、態様1から態様7のいずれか一態様のクリーニング装置において、ウェブにテンションが加わる前のマーカーの初期位置は、ウェブ上におけるマーカー検知部の検知位置に対して、ウェブ幅方向にずれており、ウェブの幅の中心位置からマーカーの初期位置までの距離は、ウェブの幅の中心位置からマーカー検知部の検知位置までの距離よりも大きいクリーニング装置である。
マーカーの初期位置とは、ウェブにテンションが加わる前の初期状態におけるマーカーの位置をいう。態様8に係るクリーニング装置では、ウェブにテンションが加わった際のウェブの変形に伴うマーカーの移動を予め見越して、マーカーの初期位置が、マーカー検知部の検知位置に対して、ウェブ幅方向にずれた位置に構成されている。態様8によれば、ウェブにテンションが加わった状態でのマーカーの位置、つまり、変形後のマーカーの位置を、マーカー検知部の検知位置と一致させること、若しくは、マーカー検知部の検知位置との位置の差が許容範囲に収まる位置に位置させることが可能となり、マーカー検知部による誤検知を、一層抑制することが可能である。
態様9は、態様1から態様8のいずれか一態様のクリーニング装置において、ウェブにテンションが加わる前のマーカーの初期位置は、ウェブ上におけるマーカー検知部の検知位置に対して、ウェブ幅方向にずれており、マーカーの初期位置は、ウェブの幅の中心位置からの距離が、次式を満たす距離e[mm]であるクリーニング装置である。
e=f/(1+εx)
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
e: ウェブの幅の中心位置からマーカーの初期位置までの距離[mm]、
f:ウェブの幅の中心位置からマーカー検知部の検知位置までの距離[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力
態様9によれば、ウェブにテンションが加わった状態でのマーカーの位置(変形後のマーカーの位置)を、マーカー検知部の検知位置と一致させることができる。
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
e: ウェブの幅の中心位置からマーカーの初期位置までの距離[mm]、
f:ウェブの幅の中心位置からマーカー検知部の検知位置までの距離[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力
態様9によれば、ウェブにテンションが加わった状態でのマーカーの位置(変形後のマーカーの位置)を、マーカー検知部の検知位置と一致させることができる。
態様10は、態様1から態様9のいずれか一態様のクリーニング装置において、マーカーは、ウェブの残量を示すマーカー、及び、ウェブの送り量を示すマーカーのうち少なくとも一方を示すマーカーであるクリーニング装置である。
態様11に係る画像形成装置は、態様1から態様10のいずれか一態様のクリーニング装置と、記録媒体に画像を形成する描画部と、を備えた画像形成装置である。
態様12は、態様11の画像形成装置において、描画部は、インクジェットヘッドを備え、クリーニング装置は、ウェブを用いて被クリーニング対象物としてのインクジェットヘッドのノズル面を払拭する画像形成装置である。
態様13に係るウェブカセットは、被クリーニング対象物の表面を払拭するウェブと、ロール状に巻かれたウェブを収容するケースと、ケースに設けられ、回転によってウェブを繰り出す供給軸と、ケースに設けられ、回転によってウェブを巻き取る巻取軸と、を備えたウェブカセットであって、ウェブには、マーカーが設けられており、ウェブにテンションが加わる前のマーカーの初期形状は、ウェブを搬送する際の搬送方向と直交するウェブ幅方向のマーカーの初期長さが、搬送方向のマーカーの初期長さよりも大きい形状であるウェブカセットである。
態様13のウェブカセットは、態様1から態様10にて特定したクリーニング装置に装着して用いることができる。ウェブカセットは、クリーニング装置に対して交換可能な構成とすることが好ましい。態様13に係るウェブカセットについて、態様2から態様10で特定したクリーニング装置の特定事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。
本発明によれば、ウェブに設けられたマーカーの誤検知を抑制することができる。
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
《クリーニング装置の構成例》
図1は、クリーニング装置の構成を概略的に示す正面断面図である。図1に例示すクリーニング装置1は、ウェブ10を用いてインクジェットヘッド50のノズル面52を払拭するノズル面清掃装置である。インクジェットヘッド50は、クリーニングを受ける対象物であり、被クリーニング対象物の一例である。ノズル面52は、被クリーニング対象物の表面の一例である。
図1は、クリーニング装置の構成を概略的に示す正面断面図である。図1に例示すクリーニング装置1は、ウェブ10を用いてインクジェットヘッド50のノズル面52を払拭するノズル面清掃装置である。インクジェットヘッド50は、クリーニングを受ける対象物であり、被クリーニング対象物の一例である。ノズル面52は、被クリーニング対象物の表面の一例である。
インクジェットヘッド50は、例えば、ラインヘッドであってよい。クリーニング装置1は、移動するインクジェットヘッド50のノズル面52にウェブ10を押圧当接させて、ノズル面52を払拭する。インクジェットヘッド50は、図1において、右から左へと移動する。図1に示したインクジェットヘッド50の移動方向は、インクジェットヘッド50の長手方向に沿った方向である。
クリーニング装置1は、ウェブ10と、ウェブ10を収容するケース12と、ウェブ10を繰り出す供給軸14と、ウェブ10を巻き取る巻取軸16と、押圧ローラ18と、前段ガイド部20と、後段ガイド部22と、フィードローラ24と、を備える。また、クリーニング装置1は、巻取軸16を回転駆動する供給軸回転駆動モータ32と、巻取軸16を回転駆動する巻取軸回転駆動モータ34と、フィードローラ24を回転駆動するフィードローラ回転駆動モータ36と、各モータの駆動を制御する制御回路38と、を備えてもよい。
ウェブ10は、吸収性を有する帯状のシート材で構成される。ウェブ10として、例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET:polyethylene terephthalate)、ポリエチレン(PE:polyethylene)、ナイロン(NY:nylon)、アクリル等の極微細繊維を用いた編み又は織りからなるシート材を用いることができる。
ウェブ10の幅は、特に限定されないが、例えば、インクジェットヘッド50のノズル面52の短手方向の幅に対応しており、ノズル面52の短手方向の幅と同じ幅、又はノズル面52の短手方向の幅よりも大きい幅である。「同じ幅」とは、厳密に等しい場合に限らず、実質的に同じ幅と見做せる許容範囲を含む。インクジェットヘッド50のノズル面52の短手方向の幅とは、ノズル面52におけるインクジェットヘッド50の移動方向(長手方向)と直交する方向の幅である。
供給軸14は、ケース12に備えられた軸受(不図示)に回転自在に支持される。供給軸14には、リール(不図示)が着脱自在に装着される。ウェブ10は、このリールにロール状に巻かれて、供給軸14に装着される。供給軸14は、供給軸回転駆動モータ32に駆動されて回転する。
巻取軸16は、ケース12に備えられた軸受(不図示)に回転自在に支持される。巻取軸16には、リール(不図示)が着脱自在に装着される。巻取軸16は、巻取軸回転駆動モータ34に駆動されて回転する。ウェブ10は、巻取軸16に装着されたリールにロール状に巻き取られる。
押圧ローラ18は、ウェブ10をノズル面52に押圧当接させるローラである。押圧ローラ18は、ケース12に備えられた軸支持部(不図示)に回転自在かつ上下動自在に支持される。押圧ローラ18は、図1の上方向に、すなわち、ノズル面52に押圧当接させる方向に付勢された状態で軸支持部に支持される。ウェブ10は、押圧ローラ18の上側の周面に巻き掛けられるように、その走行経路が設定される。ウェブ10は、押圧ローラ18を介してインクジェットヘッド50のノズル面52に押圧当接される。
前段ガイド部20は、供給軸14と押圧ローラ18との間でウェブ10の走行をガイドする。前段ガイド部20は、ガイド部材としての複数のガイドローラ20A、20B、20Cを含んで構成される。複数のガイドローラ20A、20B、20Cの各々は、ケース12の所定位置に配設されている。各ガイドローラ20A、20B、20Cは、ケース12に備えられた軸受(不図示)に回転自在に支持される。ウェブ10は、各ガイドローラ20A、20B、20Cに巻き掛けられて、供給軸14と押圧ローラ18との間を走行する。
後段ガイド部22は、押圧ローラ18とフィードローラ24との間でウェブ10の走行をガイドする。後段ガイド部22は、複数のガイドローラ22A、22Bを含んで構成される。複数のガイドローラ22A、22Bの各々は、ケース12の所定位置に配設されている。各ガイドローラ22A、22Bは、ケース12に備えられた軸受(不図示)に回転自在に支持される。
なお、前段ガイド部20及び後段ガイド部22の各々を構成するガイドローラの数や設置位置等は、供給軸14及び巻取軸16及び押圧ローラ18等の設置位置等に応じて適宜調整される。
フィードローラ24は、ウェブ10に送りを与える。フィードローラ24は、ケース12に備えられた軸受(不図示)に回転自在に支持される。フィードローラ24は、フィードローラ回転駆動モータ36に駆動されて回転する。これにより、フィードローラ24に巻き掛けられたウェブ10に送りが与えられる。なお、フィードローラ24と対向する位置にニップローラ(不図示)が配置される。
供給軸回転駆動モータ32は、供給軸14を回転させる動力源である。供給軸回転駆動モータ32は、ケース12に備えられていてもよいし、ケース12の外に配置されてもよい。供給軸14は、供給軸回転駆動モータ32を駆動することにより回転する。また、供給軸14は、この供給軸回転駆動モータ32の駆動を停止することにより、回転が止められる。これにより、ウェブ10の繰り出しが止められる。すなわち、供給軸回転駆動モータ32は、制動手段としても機能し、押圧ローラ18の上流側でウェブ10の走行を制動する。
巻取軸回転駆動モータ34は、巻取軸16を回転させる動力源である。巻取軸回転駆動モータ34は、ケース12に備えられていてもよいし、ケース12の外に配置されてもよい。
フィードローラ回転駆動モータ36は、フィードローラ24を回転させる動力源である。フィードローラ回転駆動モータ36は、ケース12に備えられていてもよいし、ケース12の外に配置されてもよい。
制御回路38は、供給軸回転駆動モータ32、巻取軸回転駆動モータ34、及び、フィードローラ回転駆動モータ36の駆動を制御して、ウェブ10の走行を制御する。
また、クリーニング装置1は、ウェブ10に設けられたマーカーを検知するマーカー検知部42を備える。図1においてマーカーの図示は省略されている。マーカー検知部42には、例えば、反射型フォトセンサ、若しくは透過型フォトセンサが採用される。マーカー検知部42は、制御回路38に接続されている。
マーカー検知部42は、ウェブ10に向けて光を投射し、その反射光、若しくは、透過光を受け取ってマーカーの有無を検知する。マーカー検知部42は、マーカーの有無を表す検知信号を制御回路38に送る。制御回路38は、マーカー検知部42から得られた検知信号を基に、ウェブ10の残量を判定し、その判定結果に応じた処理を行うことができる。例えば、制御回路38は、図示せぬ報知部と接続されており、報知部の動作を制御することにより、ユーザに対してウェブ10の交換時期を知らせる情報を提供することができる。報知部は、例えば、表示装置、警告ランプ、若しくは、音声出力装置又はこれらの組み合わせを含んで構成される。
本明細書において、マーカー検知部42を単に「センサ」と呼ぶ場合がある。マーカー検知部42からウェブ10に対して投射される光を「センサ光」と呼ぶ場合がある。
ウェブ10は、供給軸14側のリールから、巻取軸16側のリールに向かってロールツーロール方式によって搬送される。ウェブ10は、伸縮性を有しており、搬送時に加わるテンションによって変形し得る。
《課題の説明》
図2は、マーカー検知部42の構成例を概略的に示した斜視図である。ここでは、図1に示したウェブ10として、図2から図4に示すウェブ10を用いた例を示して、マーカー検知部42の構成例と技術的課題を説明する。
図2は、マーカー検知部42の構成例を概略的に示した斜視図である。ここでは、図1に示したウェブ10として、図2から図4に示すウェブ10を用いた例を示して、マーカー検知部42の構成例と技術的課題を説明する。
ウェブ10は、図2において、下から上に向かって搬送される。図2中の白抜き矢印は、ウェブ10の搬送方向を示している。ウェブ10の搬送方向は、供給軸14から巻取軸16へと向かうウェブ10の「進行方向」若しくは「送り方向」と同義である。ウェブ10には、マーカー60A、60Bが設けられている。マーカー60A、60Bは、例えば、貫通穴である。図2に例示したマーカー60A、60Bは、ウェブ10の残量が終端に近いこと残り少なくなっていることを示す、いわゆる終端末検知用のマーカーである。マーカー60A、60Bは、ウェブ10の終端末からウェブ10の搬送方向に所定距離だけ離れた手前の位置に設けられている。
クリーニング装置1は、マーカー60A、60Bを検知する手段としてマーカー検知部42A、42Bを備える。マーカー検知部42Aは、マーカー60Aを検知するためのセンサである。マーカー検知部42Bは、マーカー60Bを検知するためのものである。マーカー検知部42A、42Bの各々は、例えば、反射型フォトセンサを用いて構成される。反射型フォトセンサは、発光部と受光部とを含む。発光部には発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が用いられ、受光部にはフォトトランジスタが用いられる。
図2の例では、より確実な残量検知を行う観点から、マーカー検知部が冗長化されており、ウェブ10には、2つのマーカー60A、60Bが設けられ、クリーニング装置1は、2つのマーカー検知部42A、42Bを備えている。
マーカー検知部42Aとマーカー60Aの関係、並びに、マーカー検知部42Bとマーカー60Bの関係は共通しており、2つのマーカー検知部42A、42Bの構成も共通している。
マーカー検知部42A、42Bは、ウェブ10の残量が十分に残っている通常の使用状態ではウェブ10から反射してくる光を受け取って、「マーカーなし」と検知する、つまり「ウェブあり」と検知する。ウェブ10を使い切る直前若しくは規定量手前に配置されているマーカー60A、60Bがマーカー検知部42A、42Bの正面に到来すると、マーカー検知部42A、42Bに光が反射してこないため、マーカー検知部42A、42Bは、「マーカーあり」と検知する、つまり「ウェブなし」と検知する。なお、マーカー検知部42A、42Bの「正面」とは、マーカー検知部42A、42Bから投射される光のウェブ上における照射位置に相当する。
図3は、比較例に係るウェブ10の一部を示した平面図である。図3は、ウェブ10にテンションが加わっていない初期状態のウェブ10を示している。図3に示したウェブ10に設けられたマーカー60A、60Bは貫通穴である。マーカー60A、60Bの形状は、マーカー検知部42A、42Bの検知範囲の形状に合わせて円形状である。マーカー検知部42A、42Bに用いられるフォトセンサの検知範囲は、一般に円形状である。各マーカー検知部42A、42Bの検知範囲を「センサの検知範囲」と表記する場合がある。センサの検知範囲は、ウェブ上に投射されるセンサ光の照射範囲と、受光部の視野範囲(受光範囲)とによって規定される。ウェブ上におけるセンサ光の照射範囲と、ウェブ上における受光部の視野範囲とは、概ね一致しているため、センサの検知範囲は、ウェブ上におけるセンサ光の照射範囲と見做してもよいし、ウェブ上における受光部の視野範囲と見做してもよい。
各マーカー60A、60Bの直径は、センサの検知範囲の直径以上であり、好ましくは、センサの検知範囲の直径に対して適度なマージンを含む。
図4は、図3に示したウェブ10にテンションが加わった状態を示している。ウェブ搬送時には、ウェブ10に対して搬送方向と平行な方向にテンションが加わり、ウェブ10は搬送方向と平行な方向に伸び、かつ、ウェブ幅方向に縮む。すなわち、ウェブ10を搬送する際の抵抗により、搬送方向と平行な方向にウェブ10を伸ばす力が働き、ウェブ幅方向は縮む。その結果、マーカー60A、60Bの幅も初期状態と比べて小さくなり、センサ光の一部がマーカー60A、60Bの貫通穴を透過せずに、ウェブ10の表面で反射してしまうため、ウェブ10の表面で反射した光がマーカー検知部42A、42Bに受光され、誤検知する。
《第1実施形態》
図5は、本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置1に用いられるウェブ10の一部を示す平面図である。図5は、ウェブ10にテンションが加わっていない初期状態のウェブ10を示している。図6は、図5に示したウェブ10にテンションが加わった状態を示している。
図5は、本発明の第1実施形態に係るクリーニング装置1に用いられるウェブ10の一部を示す平面図である。図5は、ウェブ10にテンションが加わっていない初期状態のウェブ10を示している。図6は、図5に示したウェブ10にテンションが加わった状態を示している。
図5に示したように、第1実施形態に係るクリーニング装置1に用いられるウェブ10は、初期状態において楕円形状のマーカー70A、70Bを備えている。すなわち、マーカー70A、70Bの初期形状は、ウェブ搬送時にウェブ10に加わるテンションによる変形を見越して、ウェブ10の搬送方向と平行な方向を短軸、ウェブ幅方向を長軸とする楕円形状となっている。初期形状とは、ウェブ10にテンションが加わっていない初期状態での形状を意味する。初期形状が楕円形状であるマーカー70A、70Bは、ウェブ搬送時にウェブ10にテンションが加わることによって、図6に示すように、搬送方向と平行な方向に伸ばされ、変形後は、真円になり得る。ここでいう「真円」は、厳密な真円に限らず、実質的に真円と見做せる程度の許容範囲を含む。なお、本明細書において、ウェブ10にテンションが加わっていない初期状態を「変形前」、ウェブ10にテンションが加わった状態を「変形後」と表記する場合がある。また、ウェブ幅方向を、単に「幅方向」と表記する場合がある。
〈マーカーの形状の設計例1〉
ウェブに加わるテンションを考慮したマーカーの形状を設計する際の考え方として、次のような計算方法を適用することができる。
ウェブに加わるテンションを考慮したマーカーの形状を設計する際の考え方として、次のような計算方法を適用することができる。
計算に用いる座標軸として、ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向と平行な方向をy軸方向とする。ウェブに加わるテンションをF[N]、ウェブの厚さをt[mm]、ウェブの初期幅をw[mm]、ウェブのヤング率をE[N/mm2]、ウェブのポアソン比をνとする。Fの単位はニュートン[N]である。tとwの単位はミリメートル[mm]である。ヤング率の単位は、ニュートン毎平方ミリメートル[N/mm2]である。ウェブの初期幅とは、ウェブにテンションが加わる前の初期状態におけるウェブの幅を指す。
テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみεxと、y軸方向のひずみεy、テンションFによる垂直応力σyは、次式で表される。
εy=σy/E [式1]
εx=-ν・σy/E ・・・[式2]
σy=F/(w・t) ・・・[式3]
ここで、ウェブにテンションF[N]が加わった状態にてマーカーの形状を直径d[mm]の円形状にする場合、テンションが加わる前の楕円のx軸直径d1[mm]と、y軸直径d2[mm]と、dとの関係は、以下の式となる。楕円のx軸直径とは、x軸方向の長軸の長さを意味しており、長径と同義である。楕円のy軸直径とは、y軸方向の短軸の長さを意味しており、短径と同義である。
εx=-ν・σy/E ・・・[式2]
σy=F/(w・t) ・・・[式3]
ここで、ウェブにテンションF[N]が加わった状態にてマーカーの形状を直径d[mm]の円形状にする場合、テンションが加わる前の楕円のx軸直径d1[mm]と、y軸直径d2[mm]と、dとの関係は、以下の式となる。楕円のx軸直径とは、x軸方向の長軸の長さを意味しており、長径と同義である。楕円のy軸直径とは、y軸方向の短軸の長さを意味しており、短径と同義である。
d1+d1・εx=d ・・・[式4]
d2+d2・εy=d ・・・[式5]
よって、d1とd2を次式のように設定すればよい。
d2+d2・εy=d ・・・[式5]
よって、d1とd2を次式のように設定すればよい。
d1=d/(1+εx) ・・・[式6]
d2=d/(1+εy) ・・・[式7]
また、マーカーを検出するセンサの検知範囲を直径c[mm]の円形状とすると、d≧cとなるように、より好ましくは、
d>c ・・・[式8]
となるように設定すれば、センサの誤検知を抑制することができる。
d2=d/(1+εy) ・・・[式7]
また、マーカーを検出するセンサの検知範囲を直径c[mm]の円形状とすると、d≧cとなるように、より好ましくは、
d>c ・・・[式8]
となるように設定すれば、センサの誤検知を抑制することができる。
d1は、ウェブ幅方向のマーカーの初期長さの一例である。d2は、搬送方向のマーカーの初期長さの一例である。
図7は、テンションが加わる前の初期状態のウェブの平面図である。図8は、テンションが加わった状態(変形後)のウェブの平面図である。なお、図7及び図8では、説明を簡単にするために、マーカー70をウェブ10の幅方向中心位置に1つだけ設けた例を示した。
マーカー70を検知するセンサの検知範囲を直径c[mm]の円形状とすると、d≧cを満たすd、より好ましくは、式8を満たすdに対して、マーカー70のd1とd2について、式6と式7を満たすように設定すれば、センサの誤検知を抑制することができる。
〈マーカーの形状の設計例2〉
上記した設計例1では、変形後のマーカー形状を直径d[mm]の真円とする例について計算したが、変形後のマーカー形状は楕円でもよい。
上記した設計例1では、変形後のマーカー形状を直径d[mm]の真円とする例について計算したが、変形後のマーカー形状は楕円でもよい。
変形後の楕円のx軸直径d1A[mm]、y軸直径d2A[mm]とすると、d1とd1Aの関係、並びに、d2とd2Aの関係は、それぞれ以下の式となる。
d1+d1・εx=d1A ・・・[式9]
d2+d2・εy=d2A ・・・[式10]
よって、変形後のマーカー形状を楕円とするには、d1とd2を次式のように設定すればよい。
d2+d2・εy=d2A ・・・[式10]
よって、変形後のマーカー形状を楕円とするには、d1とd2を次式のように設定すればよい。
d1=d1A/(1+εx) ・・・[式11]
d2=d2A/(1+εy) ・・・[式12]
この設計例2を採用する場合には、d1A>cかつ、d2A>cとなるように設定すれば、センサの誤検知を抑制することができる。また、変形後の楕円は、センサの検知範囲に対してx軸方向とy軸方向のそれぞれにマージンを持っている。すなわち、変形後の楕円は、センサの検知範囲に対して、x軸方向に「d1A-c」だけマージンを持っており、かつ、y軸方向に「d2A-c」だけマージンを持っている。このため、例えばウェブに加わるテンションの変化(変動)によって当初の計算の変形量からずれが発生した場合でも、直ちに誤検知が発生することはない。
d2=d2A/(1+εy) ・・・[式12]
この設計例2を採用する場合には、d1A>cかつ、d2A>cとなるように設定すれば、センサの誤検知を抑制することができる。また、変形後の楕円は、センサの検知範囲に対してx軸方向とy軸方向のそれぞれにマージンを持っている。すなわち、変形後の楕円は、センサの検知範囲に対して、x軸方向に「d1A-c」だけマージンを持っており、かつ、y軸方向に「d2A-c」だけマージンを持っている。このため、例えばウェブに加わるテンションの変化(変動)によって当初の計算の変形量からずれが発生した場合でも、直ちに誤検知が発生することはない。
d1Aは、ウェブ幅方向のマーカーの変形後長さの一例である。d2Aは、搬送方向のマーカーの変形後長さの一例である。
《マーカーの形状に関する計算の具体例》
例えば、クリーニング装置の構成が下記の表1に示したパラメータを持つとする。
例えば、クリーニング装置の構成が下記の表1に示したパラメータを持つとする。
〈参考例1〉
表1に示したパラメータを持つ条件の場合、初期状態のマーカー形状をx軸直径D1とy軸直径D2が同一、つまり円形状であるとすると、変形後の楕円は下記表2に示す寸法の形状になる。
表1に示したパラメータを持つ条件の場合、初期状態のマーカー形状をx軸直径D1とy軸直径D2が同一、つまり円形状であるとすると、変形後の楕円は下記表2に示す寸法の形状になる。
表2に示す参考例1の場合、変形後の楕円のx軸直径D1Aがセンサの検知範囲の直径cよりも小さくなることから(D1A<c)、誤検知が発生し得る。
〈実施例1〉
一方、本発明を適用した実施形態に係るクリーニング装置において、例えば、下記の表3に示したパラメータを持たせた場合を考える。
一方、本発明を適用した実施形態に係るクリーニング装置において、例えば、下記の表3に示したパラメータを持たせた場合を考える。
この実施例1の場合、変形後の楕円のx軸直径d1Aが、センサの検知範囲の直径cよりも大きく(d1A>c)、かつ、変形後の楕円のy軸直径d2Aが、センサの検知範囲の直径cよりも大きい(d2A>c)ものとなり、誤検知は発生しない。
《マーカーの初期形状についての条件》
マーカーの初期形状が楕円形状である場合の好ましい条件は、次の式にまとめることができる。
マーカーの初期形状が楕円形状である場合の好ましい条件は、次の式にまとめることができる。
d1>d2 ・・・[式13]
d1>c/(1+εx)・・・[式14]
d2>c/(1+εy)・・・[式15]
式13から式15を満たすことにより、誤検知を抑制できる。
d1>c/(1+εx)・・・[式14]
d2>c/(1+εy)・・・[式15]
式13から式15を満たすことにより、誤検知を抑制できる。
《マーカーの大きさの上限について》
マーカーの形状の設計例1及び設計例2のそれぞれに示した数式によれば、マーカーの大きさを、センサの検知範囲より大きくすればするほど有利に見えるが、マーカーの大きさには限界がある。例えば、マーカーを貫通穴とした場合、貫通穴の開口面積を大きくしすぎると、貫通穴の周囲のウェブ領域であるウェブ幅方向の両端部が細くなり、ウェブにテンションが加わった際にウェブが破断するおそれがある。また、マーカーを大きくしすぎると、クリーニングに使用できる部分の面積が減る。したがって、マーカーの大きさを必要以上に大きくすることは、避けることが好ましい。
マーカーの形状の設計例1及び設計例2のそれぞれに示した数式によれば、マーカーの大きさを、センサの検知範囲より大きくすればするほど有利に見えるが、マーカーの大きさには限界がある。例えば、マーカーを貫通穴とした場合、貫通穴の開口面積を大きくしすぎると、貫通穴の周囲のウェブ領域であるウェブ幅方向の両端部が細くなり、ウェブにテンションが加わった際にウェブが破断するおそれがある。また、マーカーを大きくしすぎると、クリーニングに使用できる部分の面積が減る。したがって、マーカーの大きさを必要以上に大きくすることは、避けることが好ましい。
マーカーの大きさは、ウェブにテンションが加わった状態での変形後のマーカー形状がセンサの検知範囲に対して妥当なマージンを含む直径dの目標円を包含する形状となるという条件を満たして、できるだけ小さいサイズとすることが望ましい。
《マーカーの初期形状の好ましい条件》
マーカーの大きさをできるだけ小さいサイズにするという観点も加え、マーカーの初期形状に関する好ましい条件を整理すると、センサの検知範囲の直径c以上となる目標円の直径dとして、次式を満たすことにより、誤検知を抑制できる。
マーカーの大きさをできるだけ小さいサイズにするという観点も加え、マーカーの初期形状に関する好ましい条件を整理すると、センサの検知範囲の直径c以上となる目標円の直径dとして、次式を満たすことにより、誤検知を抑制できる。
d1>d2 ・・・[式16]
d1>d ・・・[式17]
d2≦d ・・・[式18]
d1A>d ・・・[式19]
d2A>d ・・・[式20]
このことは、c≦dを満たす特定のdの値に対して、式16から式20が満たされることを意味している。
d1>d ・・・[式17]
d2≦d ・・・[式18]
d1A>d ・・・[式19]
d2A>d ・・・[式20]
このことは、c≦dを満たす特定のdの値に対して、式16から式20が満たされることを意味している。
なお、特定のdの値は、1つに限らない。言い換えると、式16から式20の5つの不等式を満たし、かつ、c≦dを満たすdの値が存在することを意味している。例えば、d=cとして、式18から更に、d2<cであってもよい。
《ウェブに加わるテンションF[N]の大きさの目安》
ウェブに加わるテンションF[N]は、例えば、0.1~2[N]である。インクジェットヘッドのノズル面を払拭する用途のクリーニング装置など、様々な用途のクリーニング装置について、通常使用される状況にてウェブに加わるテンションF[N]は、0.1~2[N]の範囲が一般的である。
ウェブに加わるテンションF[N]は、例えば、0.1~2[N]である。インクジェットヘッドのノズル面を払拭する用途のクリーニング装置など、様々な用途のクリーニング装置について、通常使用される状況にてウェブに加わるテンションF[N]は、0.1~2[N]の範囲が一般的である。
《ウェブのヤング率の目安》
ウェブのヤング率は、例えば、7~60[N/mm2]である。クリーニング装置の用途に応じて、様々な種類のウェブが用いられることが想定されるが、クリーニング装置に用いられる各種ウェブのヤング率は、7~60[N/mm2]の範囲が一般的である。
ウェブのヤング率は、例えば、7~60[N/mm2]である。クリーニング装置の用途に応じて、様々な種類のウェブが用いられることが想定されるが、クリーニング装置に用いられる各種ウェブのヤング率は、7~60[N/mm2]の範囲が一般的である。
《ウェブに設けられたマーカーの形態例1》
図9は、ウェブに設けられたマーカーの形態例1を示す説明図である。図9には、図5及び図6で説明した終端末検知用のマーカー70A、70Bの例が示されている。
図9は、ウェブに設けられたマーカーの形態例1を示す説明図である。図9には、図5及び図6で説明した終端末検知用のマーカー70A、70Bの例が示されている。
マーカー70A、70Bは、ウェブ10の供給軸側の終端末から搬送方向に所定距離だけ離れた位置に設けられている。図5で説明したとおり、マーカー70A、70Bの初期形状は、ウェブ幅方向を長軸とする楕円形状を有する。ウェブ10の幅の範囲内に、2つのマーカー70Aとマーカー70Bを、ウェブ幅方向に並べて配置する形態の場合、2つのマーカー70A、70Bは、ウェブ10の幅の中心線を挟んで対称の位置に設けられていることが好ましい。
また、ウェブ10の幅の範囲内に、2つのマーカー70Aとマーカー70Bを、ウェブ幅方向に並べて配置する形態の場合、図6のように、ウェブ10にテンションが加わった状態において、2つのマーカー70Aとマーカー70Bの間のウェブ領域の幅が、インクジェットヘッド50のノズル面52の短手方向の幅以上であることが好ましい。このような形態によれば、仮に、2つのマーカー70A、70Bが共に、「マーカーなし」と誤検知されてウェブ10を搬送したとしても、マーカー70Aとマーカー70Bの間のウェブ領域を用いてノズル面52を払拭することができる。
《第2実施形態》
ウェブ上におけるマーカーの位置がウェブの幅の中心位置からずれている場合に、ウェブにテンションが加わると、マーカーの形状が変化(変形)するだけでなく、マーカーの位置が移動する。第2実施形態では、ウェブにテンションが加わった際のマーカーの移動を見越して、初期状態において予めセンサの検知位置と、マーカーの位置とをずらしておく。
ウェブ上におけるマーカーの位置がウェブの幅の中心位置からずれている場合に、ウェブにテンションが加わると、マーカーの形状が変化(変形)するだけでなく、マーカーの位置が移動する。第2実施形態では、ウェブにテンションが加わった際のマーカーの移動を見越して、初期状態において予めセンサの検知位置と、マーカーの位置とをずらしておく。
マーカーの位置とは、マーカーの中心位置を指す。ウェブの幅の中心位置とは、ウェブの幅を2等分する中心線の位置を指す。本明細書において、ウェブの幅の中心位置を「ウェブの中心」と表記する場合がある。センサの検知位置とは、ウェブ上におけるセンサの検知範囲の中心位置を指す。
ここでは、ウェブの幅方向についてのマーカーの位置とセンサの検知位置を問題にしている。マーカーの位置とセンサの検知位置のそれぞれの位置は、例えば、ウェブの幅の中心位置を基準(原点)として、ウェブの幅の中心位置からの距離で表すことができる。
ここで、ウェブにテンションが加わった際のマーカーの移動による誤検知の可能性について、参考例2を用いて説明する。
〈参考例2〉
図10は、ウェブにテンションが加わる前(変形前)のマーカーの位置とセンサの検知位置との位置関係の参考例を示す平面図である。図10では、図示の簡略化のために、1つのマーカー72と、これを検知するためのセンサの検知範囲44を示したが、ウェブ10の中心線CLを挟んで対称位置に、もう1つの図示せぬマーカーが設けられていてもよい。マーカー72は、例えば、貫通穴である。マーカー72の初期形状は、第1実施形態で説明した条件を満たす楕円形状である。
図10は、ウェブにテンションが加わる前(変形前)のマーカーの位置とセンサの検知位置との位置関係の参考例を示す平面図である。図10では、図示の簡略化のために、1つのマーカー72と、これを検知するためのセンサの検知範囲44を示したが、ウェブ10の中心線CLを挟んで対称位置に、もう1つの図示せぬマーカーが設けられていてもよい。マーカー72は、例えば、貫通穴である。マーカー72の初期形状は、第1実施形態で説明した条件を満たす楕円形状である。
マーカー72の位置は、ウェブ10の中心から幅方向にe[mm]の距離にある。ウェブ10の中心から幅方向にe[mm]の距離の位置を「位置e」と表記する。この位置eをマーカーの初期位置と呼ぶ。
一方、センサの検知範囲44の中心位置、つまりセンサの検知位置は、ウェブ10の中心から幅方向にf[mm]の距離にある。ウェブ10の中心から幅方向にf[mm]の距離の位置を「位置f」と表記する。図10に示した参考例は、e=fの場合である。
図11は、図10に示したウェブにテンションが加わった状態(変形後)のマーカーの位置とセンサの検知位置との位置関係の示す平面図である。
図11に示したように、ウェブ10が変形することによって、マーカー72の位置が移動する。つまり、ウェブ10にテンションが加わることによってウェブ10が変形する分、マーカー72の位置が、ウェブ10の中心に向かって幅方向にずれる。変形後のマーカー72の位置は、ウェブ10の中心から幅方向にeA[mm]の距離にある。eAは、eよりも小さい値である(eA<e)。
ウェブ10の中心から幅方向にeA[mm]の距離の位置を「位置eA」と表記する。この位置eAを変形後のマーカーの位置と呼ぶ。
一方で、センサの検知位置は固定(不動)であるため、センサの検知範囲44に、変形後のマーカー72のエッジが入り、誤検知する可能性がある。
〈第2実施形態の概要〉
図10及び図11を用いて説明したような誤検知を抑制するために、第2実施形態では、センサの検知位置fについて第1実施形態で説明したウェブの縮み量の半分だけ、オフセットした位置に、マーカーを設ける。
図10及び図11を用いて説明したような誤検知を抑制するために、第2実施形態では、センサの検知位置fについて第1実施形態で説明したウェブの縮み量の半分だけ、オフセットした位置に、マーカーを設ける。
図12及び図13は、第2実施形態の概要を示す説明図である。図12は、ウェブにテンションが加わる前(変形前)のマーカーの位置とセンサの検知位置との位置関係の示す平面図である。図12では、図示の簡略化のために、1つのマーカー74と、これを検知するためのセンサの検知範囲44を示したが、ウェブ10の中心線CLを挟んで対称位置に、もう1つの図示せぬマーカーが設けられていてもよい。マーカー74は、例えば、貫通穴である。
マーカー74の初期形状は、第1実施形態で説明した条件を満たす楕円形状である。マーカー74の位置は、ウェブ10の中心から幅方向にe[mm]の距離にある。一方、センサの検知範囲44の中心位置、つまりセンサの検知位置は、ウェブ10の中心から幅方向にf[mm]の距離にある。
図12に示した第2実施形態では、予めセンサの検知位置と、マーカー74の初期位置をずらしておく。すなわち、初期状態におけるマーカー74の位置は、センサの検知位置よりも、ウェブ10の中心から遠い距離にある(e>f)。
図13は、図12に示したウェブにテンションが加わった状態(変形後)のマーカーの位置とセンサの検知位置との位置関係の示す平面図である。
図13に示したように、ウェブ10が変形することによって、マーカー74の位置が移動する。つまり、ウェブ10にテンションが加わることによってウェブ10が変形する分、マーカー74の位置が、ウェブ10の中心に向かって移動する。
図13では、変形後のマーカー74は、センサの検知範囲44を包含する形状に変形し、かつ、変形後のマーカー74の位置eAがセンサの検知位置fと一致する。
このように、変形後のマーカー74の移動を見越して、予めマーカー74の初期位置とセンサの検知位置と相対的にずらしておくことにより、誤検知を抑制することができる。
《マーカーの位置の計算例》
ここで、第2実施形態に関して、マーカーの位置の計算例を説明する。
ここで、第2実施形態に関して、マーカーの位置の計算例を説明する。
ウェブに加わるテンションをF[N]、ウェブの厚さをt[mm]、ウェブの初期幅をw[mm]、ウェブのヤング率をE[N/mm2]、ウェブのポアソン比をνとする。
テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみεxと、y軸方向のひずみεy、テンションFによる垂直応力σyは、次式で表される。
εy=σy/E ・・・[式1]
εx=-ν・σy/E ・・・[式2]
σy=F/(w・t) ・・・[式3]
ここで変形前のマーカーの位置をeとすると、変形後のマーカーの位置eAは、次式で表される。
εx=-ν・σy/E ・・・[式2]
σy=F/(w・t) ・・・[式3]
ここで変形前のマーカーの位置をeとすると、変形後のマーカーの位置eAは、次式で表される。
eA=e+(e・εx) ・・・[式21]
よって、変形後のマーカーの位置eAを、センサの検知位置fと同じにしたい場合、
f=eA=e+(e・εx) ・・・[式22]
となり、変形前のマーカーの位置eは、
e=f/(1+εx) ・・・[式23]
に設定すればよい。
よって、変形後のマーカーの位置eAを、センサの検知位置fと同じにしたい場合、
f=eA=e+(e・εx) ・・・[式22]
となり、変形前のマーカーの位置eは、
e=f/(1+εx) ・・・[式23]
に設定すればよい。
なお、変形前のマーカーの位置eとセンサの検知位置fの相対的なずれ量は、次式で表される。
|e-f|=|-(εx・f)/(1+εx)| ・・・[式24]
《マーカーの位置に関する計算の具体例》
例えば、クリーニング装置の構成が下記の表4に示したパラメータを持つとする。
《マーカーの位置に関する計算の具体例》
例えば、クリーニング装置の構成が下記の表4に示したパラメータを持つとする。
〈参考例3〉
表4に示したパラメータを持つ条件の場合、変形前の状態(初期状態)でセンサの検知位置fとマーカーの位置eを同じに設計すると、変形後のマーカーは表5に示すとおりになり、変形後のマーカーの位置とセンサの検知位置に1mmの差が生じる。
表4に示したパラメータを持つ条件の場合、変形前の状態(初期状態)でセンサの検知位置fとマーカーの位置eを同じに設計すると、変形後のマーカーは表5に示すとおりになり、変形後のマーカーの位置とセンサの検知位置に1mmの差が生じる。
この場合、図11の参考例2で説明したように、誤検知が発生し得る。
〈実施例2〉
一方、本発明の第2実施形態の内容を適用すると、各パラメータは、下記の表6に示した通りになり、変形後のマーカーの位置と、センサの検知位置は一致する。
一方、本発明の第2実施形態の内容を適用すると、各パラメータは、下記の表6に示した通りになり、変形後のマーカーの位置と、センサの検知位置は一致する。
《第3実施形態》
ウェブに設けられるマーカーは、終端末検知用のマーカーに限らず、ウェブの送り量を検知するためのマーカーであってもよい。
ウェブに設けられるマーカーは、終端末検知用のマーカーに限らず、ウェブの送り量を検知するためのマーカーであってもよい。
図14は、ウェブに設けられるマーカーの他の形態例2を示す説明図である。図14に例示したウェブ10には、送り量検知用のスケールとして用いられる複数のマーカー76A、76Bが搬送方向に沿って一定の間隔で並んで配置されている。マーカー76A、76Bは、ウェブ10の巻取軸側の使用開始位置から供給軸側の使用終了位置までのウェブ10の使用可能区間に渡って多数設けられている。
マーカー76A、76Bの初期形状に関して、第1実施形態で説明したマーカー70A、70Bと同様に設計される。また、マーカー76A、76Bの初期位置に関して、第2実施形態で説明したマーカー74と同様に設計される。
第1実施形態及び第2実施形態で説明した終端末検知用のマーカーに代えて、又は、これと組み合わせて、図14のような送り量検知用のマーカー76A、76Bを備えたウェブ10を採用する形態が可能である。なお、送り量検知用のマーカー76A、76Bは、ウェブ10の残量を検知するマーカーとしても機能し得る。ウェブに設けられるマーカーは、ウェブの残量を示すマーカー、及び、ウェブの送り量を示すマーカーのうち少なくとも一方のマーカーであってよい。
《実施形態に係るインクジェット記録装置の構成例》
クリーニング装置を備えた画像形成装置の一例としてのインクジェット記録装置の例を説明する。
クリーニング装置を備えた画像形成装置の一例としてのインクジェット記録装置の例を説明する。
図15は、インクジェット記録装置の全体の概略構成を示す全体構成図である。インクジェット記録装置110は、記録媒体としての用紙Pにインクジェット方式でカラー印刷を行うカラーインクジェット印刷機である。
インクジェット記録装置110は、給紙部112と、処理液塗布部114と、処理液乾燥処理部116と、描画部118と、後処理部120と、排紙部122と、を備える。
〈給紙部〉
給紙部112は、記録媒体である用紙Pを1枚ずつ処理液塗布部114に給紙する。給紙部112は、給紙台130と、給紙装置132と、給紙ローラ対134と、フィーダボード136と、前当て138と、給紙ドラム140と、を備える。
給紙部112は、記録媒体である用紙Pを1枚ずつ処理液塗布部114に給紙する。給紙部112は、給紙台130と、給紙装置132と、給紙ローラ対134と、フィーダボード136と、前当て138と、給紙ドラム140と、を備える。
給紙台130は、用紙Pを載せる台である。用紙Pは多数枚が積層された束(用紙束)の状態で給紙台130に載置される。給紙台130には、図示しない給紙台昇降装置が備えられる。給紙台昇降装置は、最上位に位置する用紙Pが、常に一定の高さの位置に位置するように、用紙Pの増減に連動して給紙台130を昇降させる。
給紙装置132は、給紙台130に積載されている用紙Pを上から順に1枚ずつ取り上げて、給紙ローラ対134に給紙する。給紙ローラ対134は、給紙装置132から給紙された用紙Pをフィーダボード136に向けて送り出す。
フィーダボード136は、給紙ローラ対134から送り出された用紙Pを受け、給紙ドラム140に向けて搬送する。前当て138は、フィーダボード136の終端位置に備えられ、フィーダボード136によって搬送されてくる用紙Pの姿勢を矯正する。
給紙ドラム140は、前当て138によって姿勢が矯正された用紙Pをフィーダボード136から受け取り、処理液塗布部114へと搬送する。給紙ドラム140は、グリッパ140Aを備え、このグリッパ140Aによって用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを処理液塗布部114へと搬送する。
〈処理液塗布部〉
処理液塗布部114は、用紙Pに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、不溶化ないし増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部114は、処理液塗布ドラム142と、処理液塗布装置144と、を備える。
処理液塗布部114は、用紙Pに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集、不溶化ないし増粘させる機能を備えた液体である。処理液塗布部114は、処理液塗布ドラム142と、処理液塗布装置144と、を備える。
処理液塗布ドラム142は、給紙ドラム140から用紙Pを受け取り、所定の搬送経路に沿って用紙Pを搬送する。処理液塗布ドラム142はグリッパ142Aを備え、このグリッパ142Aによって用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き掛けて、用紙Pを搬送する。
処理液塗布装置144は、処理液塗布ドラム142によって搬送される用紙Pに処理液を塗布する。用紙Pは、処理液塗布ドラム142によって搬送される過程で用紙表面に塗布ローラが押圧当接され、塗布ローラを介して用紙Pに処理液が塗布される。
〈処理液乾燥処理部〉
処理液乾燥処理部116は、処理液が塗布された用紙Pを乾燥処理する。処理液乾燥処理部116は、処理液乾燥処理ドラム146と、用紙ガイド148と、処理液乾燥処理ユニット150と、を備える。
処理液乾燥処理部116は、処理液が塗布された用紙Pを乾燥処理する。処理液乾燥処理部116は、処理液乾燥処理ドラム146と、用紙ガイド148と、処理液乾燥処理ユニット150と、を備える。
処理液乾燥処理ドラム146は、処理液塗布ドラム142から用紙Pを受け取り、所定の搬送経路に沿って用紙Pを搬送する。処理液乾燥処理ドラム146は、グリッパ146Aを備え、このグリッパ146Aによって用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを搬送する。
用紙ガイド148は、処理液乾燥処理ドラム146による用紙Pの搬送経路に沿って配設されて、用紙Pをガイドする。
処理液乾燥処理ユニット150は、処理液乾燥処理ドラム146の内側に設置され、用紙ガイド148に向けて熱風を送風する。これにより、処理液乾燥処理ドラム146によって搬送される用紙Pの表面(処理液が塗布された面)に熱風が吹き当てられる。
用紙Pは、処理液乾燥処理ドラム146によって搬送される過程で処理液乾燥処理ユニット150から送風される熱風が表面に吹き当てられて乾燥処理される。この乾燥処理により、用紙Pの表面にインク凝集層が形成される。
〈描画部〉
描画部118は、用紙PにC、M、Y、Kの各色のインクを打滴して、用紙Pにカラー画像を描画する。描画部118は、描画ドラム152と、用紙押さえローラ154と、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kと、スキャナ160と、を備える。
描画部118は、用紙PにC、M、Y、Kの各色のインクを打滴して、用紙Pにカラー画像を描画する。描画部118は、描画ドラム152と、用紙押さえローラ154と、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kと、スキャナ160と、を備える。
描画ドラム152は、処理液乾燥処理ドラム146から用紙Pを受け取り、所定の搬送経路に沿って用紙Pを搬送する。描画ドラム152は、グリッパ152Aを備え、このグリッパ152Aによって用紙Pの先端を把持して回転することにより、用紙Pを周面に巻き掛けて用紙Pを搬送する。また、描画ドラム152は、周面に多数の吸着穴(図示せず)を備え、この吸着穴から用紙Pを吸引して、周面に巻き付けられた用紙Pを吸着保持する。
用紙押さえローラ154は、描画ドラム152に受け渡された用紙Pの表面を押圧して、用紙Pを描画ドラム152の周面に押し付け、用紙Pを描画ドラム152の周面に密着させる。
インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、用紙Pにシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、及びブラック(K)の各色のインク滴を吐出する。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、用紙Pの幅に対応したラインヘッドで構成される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、用紙Pの搬送経路に沿って一定の間隔で配置され、それぞれ用紙Pの搬送方向に対して直交して配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのそれぞれには、対応する色のインク供給源である不図示のインクタンクから不図示の配管経路を介して、インクが供給される。
図15に示したインクジェット記録装置110では、用紙Pが描画ドラム152によって回転搬送されるため、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、描画ドラム152の周囲に傾斜して配置される。このため、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの先端に備えられるノズル面は、水平面に対して傾斜して配置される。
用紙Pは、描画ドラム152によって搬送される過程で各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kからインク滴が打滴されて、表面に画像が描画される。
本例では、CMYKの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特色インクなどを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成や、緑色やオレンジ色などの特色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。
スキャナ160は、用紙Pに記録された画像を読み取る。スキャナ160は、画像読取部の一例であり、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kによって用紙Pに記録された画像を光学的に読み取り、その読取画像を示す電子画像データを生成する光学読取装置である。スキャナ160は、用紙P上に記録された画像を撮像して画像情報を示す電気信号に変換する撮像デバイスを含む。スキャナ160は、撮像デバイスの他、読み取り対象を照明する照明光学系及び撮像デバイスから得られる信号を処理してデジタル画像データを生成する信号処理回路を含んでよい。スキャナ160を用いて読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの吐出不良などの情報が得られる。
〈後処理部〉
後処理部120は、画像が描画された用紙Pの後処理を行う。本例の後処理には、乾燥処理、及び紫外線照射処理が含まれる。後処理部120は、乾燥処理を行うインク乾燥処理部120Aと、乾燥処理された用紙Pに紫外線を照射して画像を定着させる紫外線照射部120Bと、用紙Pを搬送するチェーングリッパ164と、を備える。
後処理部120は、画像が描画された用紙Pの後処理を行う。本例の後処理には、乾燥処理、及び紫外線照射処理が含まれる。後処理部120は、乾燥処理を行うインク乾燥処理部120Aと、乾燥処理された用紙Pに紫外線を照射して画像を定着させる紫外線照射部120Bと、用紙Pを搬送するチェーングリッパ164と、を備える。
チェーングリッパ164は、描画部118から用紙Pを受け取り、所定の搬送経路に沿って用紙Pを搬送する。チェーングリッパ164は、無端状のチェーン164Aに備えられたグリッパ164Bによって用紙Pの先端を把持して、用紙Pを搬送する。
用紙Pは、チェーングリッパ164に搬送されて、平坦な第1区間と、一定の登り勾配を有する第2区間と、平坦な第3区間と、を通って、排紙部122に搬送される。
第1区間及び第2区間には、用紙Pの搬送をガイドするガイドプレート172が配設される。ガイドプレート172は、用紙Pの摺動面に多数の吸着穴(不図示)を有し、この吸着穴から用紙Pを吸引する。これにより、チェーングリッパ164によってガイドプレート172上を搬送される用紙Pにバックテンションが付与される。
インク乾燥処理部120Aは、描画後の用紙Pを加熱して乾燥させ、用紙Pの表面に残存する液体成分を除去する。インク乾燥処理部120Aは、熱風を送風するドライヤ168を備える。ドライヤ168は、チェーングリッパ164の内部に設置され、第1区間を搬送される用紙Pに向けて熱風を送風する。
紫外線照射部120Bは、画像表面に紫外線を照射する。インクに紫外線硬化型のインクを使用する場合、紫外線照射部120Bにおいて画像表面に紫外線が照射される。紫外線照射部120Bは、紫外線を照射する紫外線照射装置174を備える。紫外線照射装置174は、チェーングリッパ164の内部に設置され、第2区間を搬送される用紙Pに紫外線を照射する。なお、紫外線硬化型ではない通常のインクを使用する装置構成の場合、紫外線照射部120Bの構成を省略することができる。
〈排紙部〉
排紙部122は、画像が描画された用紙Pを回収する。排紙部122は、用紙Pを積み重ねて回収する排紙台176を備える。チェーングリッパ164は、排紙台176の上で用紙Pを開放し、排紙台176の上に用紙Pをスタックさせる。
排紙部122は、画像が描画された用紙Pを回収する。排紙部122は、用紙Pを積み重ねて回収する排紙台176を備える。チェーングリッパ164は、排紙台176の上で用紙Pを開放し、排紙台176の上に用紙Pをスタックさせる。
〈メンテナンス部〉
図15には示されていないが、インクジェット記録装置110は、メンテナンス部124(図16参照)を備える。メンテナンス部124は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのメンテナンスを行う。メンテナンス部124は、描画部118に隣接して配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、このメンテナンス部124に移動して、各種メンテナンスを受ける。メンテナンス部124は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置260を含んで構成される。メンテナンス部124の構成については、後に詳述する。
図15には示されていないが、インクジェット記録装置110は、メンテナンス部124(図16参照)を備える。メンテナンス部124は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのメンテナンスを行う。メンテナンス部124は、描画部118に隣接して配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、このメンテナンス部124に移動して、各種メンテナンスを受ける。メンテナンス部124は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置260を含んで構成される。メンテナンス部124の構成については、後に詳述する。
《制御系》
図16は、インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置110は、システムコントローラ200、通信部202、記憶部204、操作部206、表示部208等を備える。
図16は、インクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置110は、システムコントローラ200、通信部202、記憶部204、操作部206、表示部208等を備える。
システムコントローラ200は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Member)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピュータを含んで構成され、所定の制御プログラムを実行することにより、各種機能を実現する。システムコントローラ200は、所定の制御プログラムを実行することにより、搬送制御部210、給紙制御部212、処理液塗布制御部214、処理液乾燥制御部216、描画制御部218、インク乾燥制御部220A、紫外線照射制御部220B、排紙制御部222、メンテナンス制御部224等として機能する。
また、システムコントローラ200は、所定の画像処理プログラムを実行することにより、画像処理部として機能する。ROMには、このシステムコントローラ200が、実行する制御プログラム、及び、制御に必要な各種データが格納される。
通信部202は、所要の通信インターフェースを備え、通信インターフェースと接続されたホストコンピュータとの間でデータの送受信を行う。
記憶部204は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ200を通じてデータの読み書きが行われる。
操作部206は、所要の入力装置を備え、入力装置から入力された情報をシステムコントローラ200に出力する。入力装置は、例えば、操作ボタンやキーボード、マウス、タッチパネル、若しくは、音声入力装置、又はこれらの適宜の組み合わせであってよい。システムコントローラ200は、操作部206から入力された操作情報に応じて各種処理を実行する。
表示部208は、液晶パネル等の表示装置を備え、システムコントローラ200からの指令に応じて所要の情報を表示装置に表示させる。
搬送制御部210は、用紙Pの搬送系111を制御する。搬送系111には、図15に示したフィーダボード136、給紙ドラム140、処理液塗布ドラム142、処理液乾燥処理ドラム146、描画ドラム152、及び、チェーングリッパ164が含まれる。搬送制御部210は、給紙部112から給紙される用紙Pが、排紙部122まで滞りなく搬送されるように、各部の用紙搬送機構を制御する。
給紙制御部212は、給紙部112の動作を制御する。給紙制御部212は、給紙台130に積載された用紙Pが1枚ずつ順に給紙されるように、給紙装置132と給紙台昇降装置の駆動を制御する。
処理液塗布制御部214は、処理液塗布部114の動作を制御する。処理液塗布制御部214は、処理液塗布ドラム142によって搬送される用紙Pに処理液が塗布されるように、処理液塗布装置144の駆動を制御する。
処理液乾燥制御部216は、処理液乾燥処理部116の動作を制御する。処理液乾燥制御部216は、処理液乾燥処理ドラム146によって搬送される用紙Pが乾燥処理されるように、処理液乾燥処理ユニット150の駆動を制御する。
描画制御部218は、描画部118の動作を制御する。描画制御部218は、描画ドラム152によって搬送される用紙Pに所望の画像が記録されるように、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの駆動を制御する。また、記録された画像が読み取られるように、スキャナ160の動作を制御する。
インク乾燥制御部220Aは、インク乾燥処理部120Aの動作を制御する。インク乾燥制御部220Aは、チェーングリッパ164によって搬送される用紙Pに熱風が送風されるように、ドライヤ168の駆動を制御する。
紫外線照射制御部220Bは、紫外線照射部120Bの動作を制御する。紫外線照射制御部220Bは、チェーングリッパ164によって搬送される用紙Pに紫外線が照射されるように、紫外線照射装置174の駆動を制御する。
排紙制御部222は、排紙部122の動作を制御する。排紙制御部222は、排紙台176に用紙Pがスタックされるように、排紙台昇降装置等の駆動を制御する。
メンテナンス制御部224は、メンテナンス部124の動作を制御する。メンテナンス制御部224は、所定のメンテナンスが実行されるように、メンテナンス部124を制御する。メンテナンス部124は、本発明の実施形態に係るクリーニング装置260を含んで構成される。クリーニング装置260のマーカー検知部42が検知した情報は、メンテナンス制御部224及び/又はシステムコントローラ200に送られる。メンテナンス制御部224及び/又はシステムコントローラ200は、図1で説明した制御回路38の役割を果たす。例えば、システムコントローラ200は、マーカー検知部42から得られる情報を基に、ユーザに対してウェブ10の交換時期をユーザに知らせる警告情報を表示部208に表示させることができる。
画像記録に係るジョブは、ホストコンピュータから通信部202を介してインクジェット記録装置110に取り込まれる。ジョブには、用紙Pに印刷する画像の画像データの他、印刷する枚数の情報など、印刷に必要な各種情報が含まれる。ジョブに含まれる画像データの情報は、記憶部204に格納される。
システムコントローラ200は、記憶部204に格納された画像データに所要の信号処理を施してドットデータを生成する。システムコントローラ200は、生成したドットデータに従って描画部118の各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの駆動を制御し、画像データが表す画像を用紙Pに記録する。
ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理及びハーフトーン処理を行うことにより、生成される。色変換処理は、RGBなどの表色系で表現された画像データをインクジェット記録装置110で使用するインクの各色のインク量データに変換する処理である。本例では、C、M、Y、Kの各色のインク量データに変換される。ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色のインク量データに対して、ディザ法、又は、誤差拡散等の処理を用いて各色のドットデータに変換する処理である。
《インクジェットヘッドの構成例》
本実施形態のインクジェット記録装置110には4本のインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kが備えられているが、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの構成は同じなので、ここでは、共通の符号156を用いて、その構成の説明を行う。
本実施形態のインクジェット記録装置110には4本のインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kが備えられているが、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの構成は同じなので、ここでは、共通の符号156を用いて、その構成の説明を行う。
図17は、インクジェットヘッドの概略構成を示す斜視図である。本実施形態に用いられるインクジェットヘッド156は、ライン型のインクジェットヘッドで構成される。インクジェットヘッド156は、複数のヘッドモジュール156-iを繋ぎ合わせて1つのバー状のインクジェットヘッドが構成される。ヘッドモジュール156-iの符号表記における「i」は、ヘッドモジュールの番号を表している。図17の例では、17個のヘッドモジュールを繋ぎ合わせているため、「i」は、1から17までの整数を表している。
各ヘッドモジュール156-iは、バーフレーム158に取り付けられて一体化される。各ヘッドモジュール156-iは個別に交換できる。
図18は、インクジェットヘッドのノズル面の概略構成を示す平面図である。インクジェットヘッド156のノズル面157は、全体として概ね矩形状を有し、長手方向と直交する方向の中央部分にノズル配置領域157Aを含んでいる。インクの液滴を吐出する吐出口であるノズルは、ノズル配置領域157Aに備えられる。
図19は、ノズル面の一部である1つのヘッドモジュールのノズル面を拡大した平面図である。図19において、X軸の方向が、インクジェットヘッド156の長手方向である。X軸の方向をヘッド長手方向という。ヘッド長手方向は、主走査方向に相当する。図19のY軸の方向は、描画時における用紙Pの搬送方向に沿う方向である。Y軸の方向を用紙搬送方向という。用紙搬送方向は、副走査方向に相当する。なお、図19に示したX軸の方向は、ウェブの搬送方向として説明したy軸方向であり、図19に示したY軸の方向は、ウェブ幅方向として説明したx軸方向である。
インクジェットヘッド156のノズル面157には、複数のノズルNがマトリクス状に配列される。例えば、ノズル面157には、X軸に対して所定角度(γ)傾斜する直線X1に沿ってノズルNが一定のピッチで配列され、かつ、Y軸に対して所定角度(α)傾斜した直線Y1に沿ってノズルNが一定のピッチで配列される。このようにノズルNを配列することにより、主走査方向に並ぶように投影される実質的なノズルNの間隔を狭めることができ、ノズルNを高密度に配置できる。なお、この場合におけるノズルNの実質的な配列方向はX軸の方向となる。すなわち、ノズルNは実質的にインクジェットヘッド156の長手方向に沿って配置されることになる。
ノズル配置領域157Aには、撥液処理が施される。これにより、ノズルNの周辺に汚れが付着するのを抑制することができる。
《メンテナンス部の構成例》
図20は、メンテナンス部124及び描画部118の平面図である。メンテナンス部124は、描画部118に隣接して配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのメンテナンスを行う場合は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kをメンテナンス部124に移動させて行う。インクジェット記録装置110には、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを描画位置とメンテナンス位置との間で移動させるための移動機構として、ヘッド移動装置238が備えられる。描画位置とは、描画時におけるインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの設置位置である。描画位置は、描画ドラム152による用紙Pの搬送経路上に設定される。メンテナンス位置とは、描画待機時、電源オフ時、及び、メンテナンス時におけるインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの設置位置である。メンテナンス位置は、描画ドラム152による用紙Pの搬送経路外に設定される。
図20は、メンテナンス部124及び描画部118の平面図である。メンテナンス部124は、描画部118に隣接して配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのメンテナンスを行う場合は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kをメンテナンス部124に移動させて行う。インクジェット記録装置110には、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを描画位置とメンテナンス位置との間で移動させるための移動機構として、ヘッド移動装置238が備えられる。描画位置とは、描画時におけるインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの設置位置である。描画位置は、描画ドラム152による用紙Pの搬送経路上に設定される。メンテナンス位置とは、描画待機時、電源オフ時、及び、メンテナンス時におけるインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの設置位置である。メンテナンス位置は、描画ドラム152による用紙Pの搬送経路外に設定される。
〈ヘッド移動装置〉
ヘッド移動装置238は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを搭載するためのヘッド搭載フレーム240と、ヘッド搭載フレーム240を水平に移動させるためのヘッド搭載フレーム移動装置242と、を備える。
ヘッド移動装置238は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを搭載するためのヘッド搭載フレーム240と、ヘッド搭載フレーム240を水平に移動させるためのヘッド搭載フレーム移動装置242と、を備える。
ヘッド搭載フレーム240は、ヘッド搭載フレーム本体240aを有する。ヘッド搭載フレーム本体240aは、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを装着するためのヘッド装着部240bを有する。ヘッド装着部240bは、一対のヘッド支持部240cを有し、一対のヘッド支持部240cで各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの両端部を支持して、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを水平に支持する。
ヘッド装着部240bには、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kを昇降させるための図示しないヘッド昇降機構が備えられる。ヘッド昇降手段は、ヘッド装着部240bに装着されたインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの各々を描画ドラム152の径方向に沿って、それぞれのノズル面に対して垂直な方向に昇降させる。
ヘッド搭載フレーム移動装置242は、一対のガイドレール246と、送り装置248と、を含んで構成される。
一対のガイドレール246は、描画ドラム152の回転軸に沿って平行、かつ、水平に配設される。ヘッド搭載フレーム240は、スライダ247を介してガイドレール246にスライド自在に支持される。
送り装置248は、ネジ棒248Aと、ネジ棒248Aに螺合されるナット部材248Bと、ネジ棒248Aを回転させるモータ248Cと、を含んで構成される。ネジ棒248Aは、ガイドレール246に沿って配設される。ナット部材248Bは、ヘッド搭載フレーム240に連結される。
モータ248Cを正回転させると、ヘッド搭載フレーム240が、ガイドレール246に沿って、描画部118からメンテナンス部124に向かって移動する。また、モータ248Cを逆回転させると、ヘッド搭載フレーム240が、ガイドレール246に沿って、メンテナンス部124から描画部118に向かって移動する。
〈メンテナンス部〉
メンテナンス部124は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をワイピングするワイピングユニット258と、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をキャッピングするキャップユニット256と、廃液トレイ254と、を備える。
メンテナンス部124は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をワイピングするワイピングユニット258と、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をキャッピングするキャップユニット256と、廃液トレイ254と、を備える。
[ワイピングユニット]
ワイピングユニット258は、描画位置とメンテナンス位置との間を移動するインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの移動経路上に配置される。ワイピングユニット258は、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面を個別にクリーニングするクリーニング装置260C、260M、260Y、260Kを有する。クリーニング装置260C、260M、260Y、260Kは、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kが描画位置とメンテナンス位置との間を移動する過程でインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をクリーニングする。
ワイピングユニット258は、描画位置とメンテナンス位置との間を移動するインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの移動経路上に配置される。ワイピングユニット258は、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面を個別にクリーニングするクリーニング装置260C、260M、260Y、260Kを有する。クリーニング装置260C、260M、260Y、260Kは、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kが描画位置とメンテナンス位置との間を移動する過程でインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をクリーニングする。
各クリーニング装置260C、260M、260Y、260Kの構成として、第1実施形態~第3実施形態にて説明したクリーニング装置1と同様の構成が採用され得る。
図21は、クリーニング装置の概略構成図である。各クリーニング装置260C、260M、260Y、260Kの基本構成は同じなので、ここでは符号260を用いて、クリーニング装置の構成について説明する。図21において、図1で説明した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付した。
クリーニング装置260は、ヘッド長手方向に沿って移動するインクジェットヘッド156のノズル面157にウェブ10を押し当てて、インクジェットヘッド156のノズル面157をワイピングする。クリーニング装置260は、ケース261に、供給リール262と、ウェブ10を巻き取る巻取リール263と、押圧ローラ18と、複数のガイドローラ20A、20B、20C、22A、22Bと、フィードローラ24と、洗浄液供給ノズル267と、昇降装置268と、を備えて構成される。
供給リール262は、ウェブ10を供給する側のリールである。ウェブ10は、供給リール262にロール状に巻かれる。巻取リール263は、供給リール262から繰り出されたウェブ10を巻き取る。ケース261は、図1において説明したケース12に対応する部材である。供給リール262は、図1において説明した供給軸14に対応する部材である。巻取リール263は、図1において説明した巻取軸16に対応する部材である。
押圧ローラ18は、供給リール262と巻取リール263との間を走行するウェブ10をノズル面157に当接させる。押圧ローラ18は、例えば、ゴムローラで構成され、インクジェットヘッド156のノズル面157の傾斜に合わせて傾斜して配置される。
洗浄液供給ノズル267は、ウェブ10の搬送方向に対して押圧ローラ18の上流側に配置され、ウェブ10に洗浄液を供給する。洗浄液供給ノズル267は、図示しない洗浄液供給装置から洗浄液の供給を受け、ウェブ10に洗浄液を供給する。
昇降装置268は、例えば、シリンダを用いて構成され、ケース261を鉛直方向に昇降移動させる。昇降装置268を用いてケース261を昇降移動させることにより、押圧ローラ18は、ウェブ10をノズル面157に当接させる当接位置と、ウェブ10がノズル面157に非接触となる退避位置との間を移動する。
押圧ローラ18を当接位置に位置させた状態でインクジェットヘッド156をメンテナンス位置から描画位置に移動させると、又は、描画位置からメンテナンス位置に移動させると、インクジェットヘッド156のノズル面157にウェブ10が当接する。これにより、ノズル面157がクリーニングされる。
一方、押圧ローラ18を退避位置に位置させた状態でインクジェットヘッド156を移動させた場合は、ノズル面157にウェブ10を接触させることなくインクジェットヘッド156を移動させることができる。
[ウェブカセット]
クリーニング装置260は、ウェブ10が収容されたケース261ごと、取り外しが可能である。つまり、ウェブ10が収容されたケース261は、ウェブカセットとして機能しており、ウェブカセットの単位で交換可能である。ウェブカセットは、ケース261と、ウェブ10と、供給リール262と、巻取リール263と、を含む。また、ウェブカセットは、押圧ローラ18と、複数のガイドローラ20A、20B、20C、22A、22Bと、フィードローラ24とを含んでよい。
クリーニング装置260は、ウェブ10が収容されたケース261ごと、取り外しが可能である。つまり、ウェブ10が収容されたケース261は、ウェブカセットとして機能しており、ウェブカセットの単位で交換可能である。ウェブカセットは、ケース261と、ウェブ10と、供給リール262と、巻取リール263と、を含む。また、ウェブカセットは、押圧ローラ18と、複数のガイドローラ20A、20B、20C、22A、22Bと、フィードローラ24とを含んでよい。
マーカー検知部42、洗浄液供給ノズル267及び昇降装置268の一部、又は全部は、ウェブカセットの構成から外して、クリーニング装置260のフレームに設けられていてもよい。
[キャップユニット]
キャップユニット256は、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をキャッピングするキャップ300C、300M、300Y、300Kを有する。各キャップ300C、300M、300Y、300Kは、メンテナンス位置に位置したときのインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの配置位置に対応して配置される。
キャップユニット256は、各インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面をキャッピングするキャップ300C、300M、300Y、300Kを有する。各キャップ300C、300M、300Y、300Kは、メンテナンス位置に位置したときのインクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの配置位置に対応して配置される。
各キャップ300C、300M、300Y、300Kは、上部が開口した有底の箱形状を有し、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kの吐出側の先端部分を収容してノズル面をキャッピングする。本実施形態のインクジェット記録装置110では、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kが水平面に対して傾斜して設置されているため、キャップ300C、300M、300Y、300Kも傾斜して配置される。
インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、メンテナンス位置に移動することにより、キャップ300C、300M、300Y、300Kの直上に配置される。インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kは、キャップ300C、300M、300Y、300Kに向けて移動することにより、ノズル面がキャッピングされる。
各キャップ300C、300M、300Y、300Kの内側には、保湿液を溜める保湿液貯留部が設けられており、図示せぬ保湿液供給路を介して保湿液貯留部に保湿液が供給される。また、各キャップ300C、300M、300Y、300Kには、図示せぬ吸引ポンプが接続されている。
予備吐出、加圧パージ、及びノズル吸引のうち少なくとも1種のメンテナンス動作は、インクジェットヘッド156C、156M、156Y、156Kのノズル面がキャップ300C、300M、300Y、300Kにキャッピングされた状態で行われる。
〈各処理部及び制御部のハードウェア構成について〉
図16で説明したシステムコントローラ200の搬送制御部210、給紙制御部212、処理液塗布制御部214、処理液乾燥制御部216、描画制御部218、インク乾燥制御部220A、紫外線照射制御部220B、排紙制御部222、メンテナンス制御部224などの各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。
図16で説明したシステムコントローラ200の搬送制御部210、給紙制御部212、処理液塗布制御部214、処理液乾燥制御部216、描画制御部218、インク乾燥制御部220A、紫外線照射制御部220B、排紙制御部222、メンテナンス制御部224などの各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。
各種のプロセッサには、プログラムを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されていてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサで構成されてもよい。例えば、1つの処理部は、複数のFPGA、或いは、CPUとFPGAの組み合わせによって構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第一に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第二に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。
《本開示による実施形態の利点》
(1)上述した各実施形態によれば、ウェブに加わるテンションによるマーカーの変形を見越して、変形後のマーカー形状がセンサの検知範囲を包含する形状となるように、予め初期状態におけるマーカーの形状が定められているため、マーカーの変形による誤検知を抑制することができる。これにより、ウェブの残量検知機構を確実に動作させることができる。
(1)上述した各実施形態によれば、ウェブに加わるテンションによるマーカーの変形を見越して、変形後のマーカー形状がセンサの検知範囲を包含する形状となるように、予め初期状態におけるマーカーの形状が定められているため、マーカーの変形による誤検知を抑制することができる。これにより、ウェブの残量検知機構を確実に動作させることができる。
(2)また、第2実施形態によれば、ウェブに加わるテンションによるマーカーの移動を考慮して、変形後のマーカーの位置と、センサの検知位置とが一致するように、予め初期状態におけるマーカーの位置と、センサの検知位置とをずらしておく構成となっているため、変形後のマーカーの移動による誤検知を抑制することができる。
(3)上述した各実施形態によれば、発光部にLEDを用いた比較的安価なフォトセンサを用いてマーカーを精度よく検知することができる。
《変形例1》
マーカーは、貫通穴に限らず、ウェブに付された黒色の塗りつぶしなど、光の反射を抑制するマーカーであってもよい。つまり、マーカーの形態は、マーカーの領域と、マーカー以外の領域(非マーカー領域)とで、マーカー検知部が受け取る光に量に明確な差異が生じるものであればよい。
マーカーは、貫通穴に限らず、ウェブに付された黒色の塗りつぶしなど、光の反射を抑制するマーカーであってもよい。つまり、マーカーの形態は、マーカーの領域と、マーカー以外の領域(非マーカー領域)とで、マーカー検知部が受け取る光に量に明確な差異が生じるものであればよい。
《変形例2》
マーカーの初期形状は、楕円形状に限らず、楕円形状に類する形状、例えば、直線部を含む長丸の形状であってもよい。また、マーカーの初期形状は、四角形状であってもよい。例えば、マーカーの初期形状は、ウェブの幅方向を長辺、搬送方向を短辺とする長方形であってよい。また、例えば、マーカーの初期形状は、ウェブ幅方向を第1の対角線、搬送方向を第2の対角線とする菱形であってもよい。この場合、第1の対角線の長さは、第2の対角線の長さよりも大きいものとする。
マーカーの初期形状は、楕円形状に限らず、楕円形状に類する形状、例えば、直線部を含む長丸の形状であってもよい。また、マーカーの初期形状は、四角形状であってもよい。例えば、マーカーの初期形状は、ウェブの幅方向を長辺、搬送方向を短辺とする長方形であってよい。また、例えば、マーカーの初期形状は、ウェブ幅方向を第1の対角線、搬送方向を第2の対角線とする菱形であってもよい。この場合、第1の対角線の長さは、第2の対角線の長さよりも大きいものとする。
マーカーの初期形状は、ウェブ幅方向のマーカー長さに比べて、搬送方向のマーカー長さが大きいものであればよく、様々な形状を採用し得る。
《変形例3》
マーカーは、ウェブ10の幅方向の縁部に設けられた切欠き部であってもよい。切欠き部は、貫通穴と同様の役割を果たす。切欠り部の初期形状は、ウェブの幅方向を長軸とする楕円の一部(例えば、半楕円)であってもよい。なお、切欠り部の初期形状が半楕円形状である場合、半楕円の半長軸の長さ(長半径)がウェブ幅方向のマーカーの初期長さに相当し、半楕円の短軸の長さ(短径)が搬送方向のマーカーの初期長さに相当する。
マーカーは、ウェブ10の幅方向の縁部に設けられた切欠き部であってもよい。切欠き部は、貫通穴と同様の役割を果たす。切欠り部の初期形状は、ウェブの幅方向を長軸とする楕円の一部(例えば、半楕円)であってもよい。なお、切欠り部の初期形状が半楕円形状である場合、半楕円の半長軸の長さ(長半径)がウェブ幅方向のマーカーの初期長さに相当し、半楕円の短軸の長さ(短径)が搬送方向のマーカーの初期長さに相当する。
《変形例4》
図1に示したクリーニング装置1の構成から供給軸回転駆動モータ32を省略する形態も可能である。また、供給軸回転駆動モータ32、巻取軸回転駆動モータ34、フィードローラ回転駆動モータ36及び制御回路38のうちの一部又は全部をクリーニング装置1の構成から外して、インクジェット印刷装置側に搭載する形態も可能である。
図1に示したクリーニング装置1の構成から供給軸回転駆動モータ32を省略する形態も可能である。また、供給軸回転駆動モータ32、巻取軸回転駆動モータ34、フィードローラ回転駆動モータ36及び制御回路38のうちの一部又は全部をクリーニング装置1の構成から外して、インクジェット印刷装置側に搭載する形態も可能である。
《変形例5》
上述の実施形態にて説明したクリーニング装置は、被クリーニング対象物であるインクジェットヘッドをクリーニング装置に対して移動させながらクリーニングを行う例を説明したが、被クリーニング対象物に対してクリーニング装置を移動させながらクリーニングを行ってもよい。被クリーニング対象物とクリーニング装置とを相対的に移動させる機構については、特に限定されず、様々な構造を採用し得る。
上述の実施形態にて説明したクリーニング装置は、被クリーニング対象物であるインクジェットヘッドをクリーニング装置に対して移動させながらクリーニングを行う例を説明したが、被クリーニング対象物に対してクリーニング装置を移動させながらクリーニングを行ってもよい。被クリーニング対象物とクリーニング装置とを相対的に移動させる機構については、特に限定されず、様々な構造を採用し得る。
《変形例6》
上述した各実施形態では、インクジェットヘッドのノズル面を払拭するクリーニング装置を例示したが、本発明の適用範囲は例示したクリーニング装置に限らず、各種用途のクリーニング装置に適用できる。
上述した各実施形態では、インクジェットヘッドのノズル面を払拭するクリーニング装置を例示したが、本発明の適用範囲は例示したクリーニング装置に限らず、各種用途のクリーニング装置に適用できる。
例えば、感熱プリンタのサーマルヘッドの汚れを拭き取るクリーニング装置、若しくは、電子写真装置などの定着ローラからオフセットトナーを回収するクリーニングローラの汚れを拭き取るクリーニング装置、などにも本発明を適用することができる。もちろん、本発明のクリーニング装置は、画像形成装置に限らず、各種の装置に適用できる。
《用語について》
「ウェブ」は、払拭ウェブ、或いは、クリーニングウェブと同義である。
「ウェブ」は、払拭ウェブ、或いは、クリーニングウェブと同義である。
「画像形成装置」という用語は、印刷機、プリンタ、印字装置、印刷装置、画像記録装置、画像出力装置、或いは、描画装置などの用語の概念を含む。また、「画像形成装置」という用語は、複数の装置を組み合わせた印刷システムの概念を含む。
「画像」は広義に解釈するものとし、カラー画像、白黒画像、単一色画像、グラデーション画像、均一濃度(ベタ)画像なども含まれる。「画像」は、写真画像に限らず、図柄、文字、記号、線画、モザイクパターン、色の塗り分け模様、その他の各種パターン、若しくはこれらの適宜の組み合わせを含む包括的な用語として用いる。
本明細書における「直交」又は「垂直」という用語には、90°未満の角度、又は90°を超える角度をなして交差する態様のうち、実質的に90°の角度をなして交差する場合と同様の作用効果を発生させる態様が含まれる。本明細書における「平行」という用語には、厳密には非平行である態様のうち、平行である場合と概ね同様の作用効果が得られる実質的に平行とみなし得る態様が含まれる。
《実施形態及び変形例等の組み合わせについて》
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。
上述の実施形態で説明した構成や変形例で説明した事項は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の事項を置き換えることもできる。
[その他]
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で同等関連分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、又は削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で同等関連分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
1 クリーニング装置
10 ウェブ
12 ケース
14 供給軸
16 巻取軸
18 押圧ローラ
20 前段ガイド部
20A、20B、20C ガイドローラ
22 後段ガイド部
22A、22B ガイドローラ
24 フィードローラ
32 供給軸回転駆動モータ
34 巻取軸回転駆動モータ
36 フィードローラ回転駆動モータ
38 制御回路
42、42A、42B マーカー検知部
44 検知範囲
50 インクジェットヘッド
52 ノズル面
60A、60B マーカー
70、70A、70B、72、74、76A、76B マーカー
110 インクジェット記録装置
111 搬送系
112 給紙部
114 処理液塗布部
116 処理液乾燥処理部
118 描画部
120 後処理部
120A インク乾燥処理部
120B 紫外線照射部
122 排紙部
124 メンテナンス部
130 給紙台
132 給紙装置
134 給紙ローラ対
136 フィーダボード
138 前当て
140 給紙ドラム
140A グリッパ
142 処理液塗布ドラム
142A グリッパ
144 処理液塗布装置
146 処理液乾燥処理ドラム
146A グリッパ
148 用紙ガイド
150 処理液乾燥処理ユニット
152 描画ドラム
152A グリッパ
154 用紙押さえローラ
156 インクジェットヘッド
156C、156M、156Y、156K インクジェットヘッド
156-i ヘッドモジュール
157 ノズル面
157A ノズル配置領域
158 バーフレーム
160 スキャナ
164 チェーングリッパ
164A チェーン
164B グリッパ
168 ドライヤ
172 ガイドプレート
174 紫外線照射装置
176 排紙台
200 システムコントローラ
202 通信部
204 記憶部
206 操作部
208 表示部
210 搬送制御部
212 給紙制御部
214 処理液塗布制御部
216 処理液乾燥制御部
218 描画制御部
220A インク乾燥制御部
220B 紫外線照射制御部
222 排紙制御部
224 メンテナンス制御部
238 ヘッド移動装置
240 ヘッド搭載フレーム
240a ヘッド搭載フレーム本体
240b ヘッド装着部
240c ヘッド支持部
242 ヘッド搭載フレーム移動装置
246 ガイドレール
247 スライダ
248 送り装置
248A ネジ棒
248B ナット部材
248C モータ
254 廃液トレイ
256 キャップユニット
258 ワイピングユニット
260、260C、260M、260Y、260K クリーニング装置
261 ケース
262 供給リール
263 巻取リール
267 洗浄液供給ノズル
268 昇降装置
300C、300M、300Y、300K キャップ
N ノズル
P 用紙
10 ウェブ
12 ケース
14 供給軸
16 巻取軸
18 押圧ローラ
20 前段ガイド部
20A、20B、20C ガイドローラ
22 後段ガイド部
22A、22B ガイドローラ
24 フィードローラ
32 供給軸回転駆動モータ
34 巻取軸回転駆動モータ
36 フィードローラ回転駆動モータ
38 制御回路
42、42A、42B マーカー検知部
44 検知範囲
50 インクジェットヘッド
52 ノズル面
60A、60B マーカー
70、70A、70B、72、74、76A、76B マーカー
110 インクジェット記録装置
111 搬送系
112 給紙部
114 処理液塗布部
116 処理液乾燥処理部
118 描画部
120 後処理部
120A インク乾燥処理部
120B 紫外線照射部
122 排紙部
124 メンテナンス部
130 給紙台
132 給紙装置
134 給紙ローラ対
136 フィーダボード
138 前当て
140 給紙ドラム
140A グリッパ
142 処理液塗布ドラム
142A グリッパ
144 処理液塗布装置
146 処理液乾燥処理ドラム
146A グリッパ
148 用紙ガイド
150 処理液乾燥処理ユニット
152 描画ドラム
152A グリッパ
154 用紙押さえローラ
156 インクジェットヘッド
156C、156M、156Y、156K インクジェットヘッド
156-i ヘッドモジュール
157 ノズル面
157A ノズル配置領域
158 バーフレーム
160 スキャナ
164 チェーングリッパ
164A チェーン
164B グリッパ
168 ドライヤ
172 ガイドプレート
174 紫外線照射装置
176 排紙台
200 システムコントローラ
202 通信部
204 記憶部
206 操作部
208 表示部
210 搬送制御部
212 給紙制御部
214 処理液塗布制御部
216 処理液乾燥制御部
218 描画制御部
220A インク乾燥制御部
220B 紫外線照射制御部
222 排紙制御部
224 メンテナンス制御部
238 ヘッド移動装置
240 ヘッド搭載フレーム
240a ヘッド搭載フレーム本体
240b ヘッド装着部
240c ヘッド支持部
242 ヘッド搭載フレーム移動装置
246 ガイドレール
247 スライダ
248 送り装置
248A ネジ棒
248B ナット部材
248C モータ
254 廃液トレイ
256 キャップユニット
258 ワイピングユニット
260、260C、260M、260Y、260K クリーニング装置
261 ケース
262 供給リール
263 巻取リール
267 洗浄液供給ノズル
268 昇降装置
300C、300M、300Y、300K キャップ
N ノズル
P 用紙
Claims (13)
- 被クリーニング対象物の表面を払拭するウェブと、
前記ウェブに設けられたマーカーと、
前記ウェブに向けて投射した光の反射光、又は透過光を受け取ることにより前記マーカーを検知するマーカー検知部と、
を備え、
前記ウェブにテンションが加わる前の前記マーカーの初期形状は、前記ウェブを搬送する際の搬送方向と直交するウェブ幅方向の前記マーカーの初期長さが、前記搬送方向の前記マーカーの初期長さよりも大きい形状であるクリーニング装置。 - 前記マーカーの前記初期形状は、前記ウェブ幅方向を長軸とする楕円形状である請求項1に記載のクリーニング装置。
- 前記楕円形状の長軸の長さをd1[mm]、短軸の長さをd2[mm]とした場合に、前記楕円形状は、次式に示す関係を満たす請求項2に記載のクリーニング装置。
d1>c/(1+εx)
d2>c/(1+εy)
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
c:マーカー検知部の検知範囲の直径[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力 - 前記マーカーの前記初期形状は、四角形状である請求項1に記載のクリーニング装置。
- 前記マーカー検知部は、フォトセンサを含み、
前記ウェブに前記テンションが加わることによって前記ウェブが変形した状態における前記マーカーの変形後の形状は、前記マーカー検知部の検知範囲を包含する形状である請求項1から4のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記マーカー検知部は、前記ウェブに光を投射する発光部に、発光ダイオードが用いられている請求項5に記載のクリーニング装置。
- 前記マーカーの前記初期形状における前記ウェブ幅方向の前記マーカーの初期長さをd1[mm]、前記搬送方向の前記マーカーの初期長さをd2[mm]、前記マーカー検知部の検知範囲の直径をc[mm]、前記ウェブに前記テンションが加わることによって前記ウェブが変形した状態における前記マーカーの変形後の形状における前記ウェブ幅方向の前記マーカーの変形後長さをd1A[mm]、前記マーカーの前記変形後の形状における前記搬送方向の前記マーカーの変形後長さをd2A[mm]とした場合に、c≦dを満たす特定のd[mm]に対して、次式、
d1>d
d2≦d
d1A>d
d2A>d
を満たす請求項5又は6に記載のクリーニング装置。 - 前記ウェブにテンションが加わる前の前記マーカーの初期位置は、前記ウェブ上における前記マーカー検知部の検知位置に対して、前記ウェブ幅方向にずれており、
前記ウェブの幅の中心位置から前記マーカーの前記初期位置までの距離は、前記ウェブの幅の中心位置から前記マーカー検知部の前記検知位置までの距離よりも大きい請求項1から7のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記ウェブにテンションが加わる前の前記マーカーの初期位置は、前記ウェブ上における前記マーカー検知部の検知位置に対して、前記ウェブ幅方向にずれており、
前記マーカーの前記初期位置は、前記ウェブの幅の中心位置からの距離が、次式を満たす距離e[mm]である請求項1から8のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
e=f/(1+εx)
ここで、
ウェブ幅方向をx軸方向、ウェブの搬送方向をy軸方向として、
εy=σy/E
εx=-ν・σy/E
σy=F/(w・t)
ただし、
F:ウェブに加わるテンション[N]、
t:ウェブの厚さ[mm]、
w:ウェブの初期幅[mm]、
E:ウェブのヤング率[N/mm2]、
ν:ウェブのポアソン比、
εx:テンションが加わった時のウェブのx軸方向のひずみ、
εy:テンションが加わった時のウェブのy軸方向のひずみ、
e: ウェブの幅の中心位置からマーカーの初期位置までの距離[mm]、
f:ウェブの幅の中心位置からマーカー検知部の検知位置までの距離[mm]、
σy:テンションFによる垂直応力 - 前記マーカーは、前記ウェブの残量を示すマーカー、及び、前記ウェブの送り量を示すマーカーのうち少なくとも一方のマーカーである請求項1から9のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
記録媒体に画像を形成する描画部と、
を備えた画像形成装置。 - 前記描画部は、インクジェットヘッドを備え、
前記クリーニング装置は、前記ウェブを用いて前記被クリーニング対象物としての前記インクジェットヘッドのノズル面を払拭する請求項11に記載の画像形成装置。 - 被クリーニング対象物の表面を払拭するウェブと、
ロール状に巻かれた前記ウェブを収容するケースと、
前記ケースに設けられ、回転によって前記ウェブを繰り出す供給軸と、
前記ケースに設けられ、回転によって前記ウェブを巻き取る巻取軸と、
を備えたウェブカセットであって、
前記ウェブには、マーカーが設けられており、
前記ウェブにテンションが加わる前の前記マーカーの初期形状は、前記ウェブを搬送する際の搬送方向と直交するウェブ幅方向の前記マーカーの初期長さが、前記搬送方向の前記マーカーの初期長さよりも大きい形状であるウェブカセット。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019543541A JP6985400B2 (ja) | 2017-09-22 | 2018-09-05 | クリーニング装置、画像形成装置及びウェブカセット |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017182926 | 2017-09-22 | ||
JP2017-182926 | 2017-09-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019058975A1 true WO2019058975A1 (ja) | 2019-03-28 |
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ID=65810740
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/032916 WO2019058975A1 (ja) | 2017-09-22 | 2018-09-05 | クリーニング装置、画像形成装置及びウェブカセット |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6985400B2 (ja) |
WO (1) | WO2019058975A1 (ja) |
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