(57)【要約】【課題】  画像形成面に凹凸が存在する場合でも、インク滴を風の影響を受けることなく画像形成面上の目的とする付着位置に正確に付着させる。【解決手段】  複数の短冊片５ａを有する遮蔽体５を、インク吐出口８の配列方向に沿ってインクジェットヘッド４と平行に近接配置する。搬送部３により搬送される画像形成対象物７の画像形成面７ａに対して各短冊片５ａを接離する方向に移動させる駆動部９を各短冊片５ａに連結する。画像形成面７ａの凹凸状態を検出したセンサー６の検出結果に応じ、画像形成面７ａと個々の短冊片５ａの先端側基準箇所との間の間隔が一定となるように駆動部９を駆動させる。これにより、画像形成面７ａに凹凸が存在する場合でも、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を風が通過することを遮蔽体５により遮蔽でき、インク滴を風の影響を受けることなく目的とする付着位置に付着させ、安定した画像形成を行える。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成対象物を搬送する搬送部と、
前記画像形成対象物の搬送方向と直交する方向に配列された複数のインク吐出口を有するインクジェットヘッドと、
前記インク吐出口の配列方向に沿って配列された複数の短冊片を有し、前記インク吐出口の配列方向に沿って前記インクジェットヘッドと平行に近接配置された遮蔽体と、
個々の前記短冊片に連結され、これらの短冊片を前記搬送部により搬送される前記画像形成対象物の画像形成面に対して接離する方向に移動させる複数の駆動部と、
前記画像形成面の前記インク吐出口に対する凹凸状態を検出するセンサーと、
前記搬送部により搬送される前記画像形成対象物の前記画像形成面と個々の前記短冊片の先端側基準箇所との間の間隔が一定となるように前記駆動部を前記センサーの検出結果に応じて駆動させる制御部と、
を有するインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記遮蔽体は、前記画像形成対象物の搬送方向に対する前記インクジェットヘッドの前後方向の少なくとも一方に配置されている請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記遮蔽体は、前記画像形成対象物の搬送方向に対する前記インクジェットヘッドの前後方向の両側に配置されている請求項１記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドからインク滴を吐出させて画像形成を行うインクジェット記録装置に関し、より詳しくは、凹凸がある画像形成面を有する画像形成対象物に対して画像形成を行えるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、画像形成面が平面である用紙に対して画像形成を行うＯＡ機器として広く普及しているが、近年、表面（画像形成面）に大きな凹凸がある各種の画像対象物、例えば、瓦、凹凸形状の段ボール紙等への画像形成にも用いられているようになっている。
【０００３】
画像形成面に凹凸がある画像形成対象物に対して画像形成を行えるインクジェット記録装置の基本的構造は、ＯＡ機器として用いられているインクジェット記録装置と同じであり、画像形成対象物を搬送する搬送部、画像形成対象物の搬送方向と直交する方向（画像形成対象物の横幅方向）に配列された複数のインク吐出口を供えたインクジェットヘッドを備えている。
【０００４】
画像形成対象物の画像形成面に凹凸がある場合には、この凹凸の存在により、各インク吐出口と画像形成面との距離が各インク吐出口ごとに変化するという事態が発生する。例えば、画像形成面におけるインクジェットヘッドに向けて凸となっている部分では、画像形成面とインク吐出口との距離が短くなり、画像形成面におけるインクジェットヘッドに対して凹となっている部分では、画像形成面とインク吐出口との距離が長くなる。
【０００５】
画像形成面とインク吐出口との距離が長くなっている部分では、インク吐出口から吐出したインク滴が画像形成面に付着するまでの飛翔距離が長くなるので、インクジェット記録装置内で発生している風や、画像形成対象物の搬送に伴って発生する風の影響を受け易くなり、飛翔したインク滴が画像形成面上の目的とする付着位置から位置ズレすることがある。
【０００６】
そこで、インク吐出口から吐出したインク滴に対する風の影響を防止するため、インク吐出口の周囲に風を遮断する手段、例えば、空気流カーテンや防護板を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平２−１０２０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された発明では、画像形成面の各部の凹凸の状態に応じて空気流カーテンの強さや防護板の位置を可変することはできず、空気流カーテンの強さ、防護板の位置は一定である。
【０００９】
このため、空気流カーテンの強さを弱く設定した場合には、画像形成面におけるインクジェットヘッドに対して凹となっている部分では、空気流カーテンによる風の遮断効果が低下する。一方、画像形成面におけるインクジェットヘッドに対して凹となっている部分において空気流カーテンによる風の遮断効果を高めるために空気流カーテンの強さを強く設定すると、空気流カーテンの空気流が画像形成面におけるインクジェットヘッドに対して凸となっている部分に当たったとき、その空気流が飛翔するインク滴の直進を妨げ、かえってインク滴の付着位置を位置ズレさせる結果になるという問題が発生する。
【００１０】
一方、防護板を設けた場合にも、防護板における画像形成面に対向する先端部の位置は一定であるので、画像形成面におけるインクジェットヘッドに対して凹となっている部分では防護板の先端部と画像形成面との間の間隔が大きくなり、防護板による風の遮断効果が低下する。
【００１１】
本発明の目的は、画像形成面に凹凸がある画像形成対象物に対してインクジェット記録装置で画像形成する場合において、インク吐出口と画像形成面との間隔が各インク吐出口ごとに異なる場合であっても、吐出したインク滴が風の影響を受けることなく画像形成面上の目的とする付着位置に正確に付着させるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のインクジェット記録装置は、搬送部により画像形成対象物が搬送されたとき、画像形成対象物の画像形成面におけるインク吐出口に対する凹凸状態がセンサーにより検出され、センサーの検出結果に応じて制御部により個々の駆動部が駆動される。個々の駆動部が駆動されることにより、個々の駆動部に連結されている個々の短冊片が画像形成対象物の画像形成面に対して接離する方向に移動する。制御部は、画像形成対象物の画像形成面と個々の短冊片の先端側基準点との間の間隔が一定となるように駆動部を制御するので、画像形成対象物の画像形成面に凹凸が存在する場合であっても、画像形成面の各部とそれらの各部に対向する短冊片の先端側基準点との間の間隔が一定に維持される。このため、複数の短冊片を有する遮蔽体をインク吐出口の配列方向に沿ってインクジェットヘッドと平行に近接配置することにより、インク吐出口と画像形成面との間を通過する風が遮蔽体により遮蔽される。これにより、画像形成面の凹凸の影響でインク吐出口と画像形成面との間の距離が大きくなり、インク吐出口から吐出されたインク滴の飛翔距離が長くなった場合でも、インク滴は風の影響を受けることなく目的とする付着位置に付着する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインクジェット記録装置によれば、画像形成対象物の画像形成面に凹凸が存在することによりインク吐出口と画像形成面との間の距離が大きくなった場合でも、インク吐出口と画像形成面との間を風が通過することを遮蔽体により遮蔽することができ、インク吐出口から吐出されたインク滴の飛翔距離が長くなった場合でもそのインク滴を風の影響を受けずに目的とする付着位置に付着させることができ、安定した画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。図１はインクジェット記録装置の全体構造を示す概略側面図、図２及び図３はインクジェットヘッドと遮蔽体とを示す正面図、図４は短冊片と駆動部との連結構造を示す縦断側面図である。
【００１５】
このインクジェット記録装置１は、図１に示すように、インクジェット記録装置１の各部を制御する制御部２、搬送部である搬送ベルト３、インクジェットヘッド４、遮蔽体５、センサー６等を備えている。制御部２は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータ構成の機構であり、ＲＯＭにはプログラム等の各種の固定データが格納され、ＲＡＭには各種のセンサーなどの検知結果や外部装置等から送信された画像データ等が格納される。
【００１６】
搬送ベルト３は、制御部２により制御される駆動モータ（図示せず）により回転駆動され、画像形成対象物７を載置して矢印Ａ方向に回転する。
【００１７】
インクジェットヘッド４には、画像形成対象物７の搬送方向と直交する方向（画像形成対象物７の横幅方向）に配列された複数のインク吐出口８を有し、外部装置等から入力された画像データに応じた制御部２からの制御によって各インク吐出口８からインク滴が吐出される。各インク吐出口８から吐出されたインク滴は、画像形成対象物７におけるインク吐出口８に対向している面である画像形成面７ａに付着し、画像形成面７ａへの画像形成が行われる。
【００１８】
遮蔽体５は、インク吐出口８の配列方向に沿って配列された複数の短冊片５ａを有し、インク吐出口８の配列方向に沿ってインクジェットヘッド４と平行に近接配置されている。さらに、遮蔽体５は、画像形成対象物７の搬送方向に対するインクジェットヘッド４の前後方向の両側に配置されている。
【００１９】
個々の短冊片５ａには、個々の短冊片５ａを搬送ベルト３により搬送される画像形成対象物７の画像形成面７ａに対して接離する方向（矢印Ｂ方向）に移動させる駆動部であるボイスコイルモータ９が連結されている。
【００２０】
ボイスコイルモータ９は図４に示すように、短冊片５ａの上端部に固定された筒状軸９ａ、図示しない固定部材に固定されて位置固定に支持されるケース９ｂ、ケース９ｂに固定されて筒状軸９ａの内部にスライド可能に挿入された磁石軸９ｃ、筒状軸９ａの外周部に取り付けられたコイル９ｄ、ケース９ｂにおけるコイル９ｄの外周部に対向する領域に固定された磁石９ｅ、筒状軸９ａとケース９ｂとの間に張設された引張バネ９ｆ等により構成されている。このボイスコイルモータ９は、コイル９ｄへ通電して電流の流れる方向を切り替えることにより、短冊片５ａが筒状軸８ａと共に上下方向（矢印Ｂ方向）にスライドし、かつ、流れる電流の値により上下方向へのスライド位置が変化する。引張バネ９ｆは、スライドした短冊片５ａをホームポジションに復帰させる向きに短冊片５ａを付勢している。
【００２１】
センサー６は、画像形成対象物７の画像形成面７ａにおけるインク吐出口８に対する凹凸状態を検出する機構であり、画像形成対象物７の搬送方向に沿ったインクジェットヘッド４より上流側に配置されている。このセンサー６としては、例えば、超音波方式、レーザーフォーカス方式、赤外線方式のものを用いることができ、画像形成対象物７の搬送方向と直交する方向（画像形成対象物７の横幅方向）に往復移動可能に保持されている。センサー６が画像形成対象物７の搬送方向と直交する方向へスライドしながら画像形成面７ａの凹凸状態を検出することにより、画像形成対象物７の横幅方向の全域において、かつ、画像形成対象物７の搬送方向の全域において、画像形成面７ａの凹凸状態を検出することができる。
【００２２】
制御部２は、上述したようにインクジェット記録装置１の各部、例えば、搬送ベルト３、インクジェットヘッド４を駆動するほか、ボイスコイルモータ９を駆動する。ボイスコイルモータ９が制御部２に制御されることにより、各短冊片５ａが搬送ベルト３により搬送される画像形成対象物７の画像形成面７ａに接離する方向へスライドし、搬送ベルト３により搬送される画像形成対象物７の画像形成面７ａと個々の短冊片５ａの先端側基準箇所との間の間隔が一定になる。ここで、先端側基準箇所とは、短冊片５ａの先端側における任意に設定できる基準点を意味し、例えば、短冊片５ａの先端部における幅方向の中央箇所が好適である。
【００２３】
センサー６が超音波方式センサーである場合には、センサーヘッドから超音波を発信し、画像形成対象物７の画像形成面７ａで反射してくる超音波を受信し、この音波の発信から受信までの時間を計測することにより、画像形成面７ａまでの距離、即ち、画像形成面７ａの凹凸状態を検出することができる。
【００２４】
センサー６がレーザーフォーカス方式センサーである場合には、光源から照射されたレーザー光は音叉により高速に上下動する対物レンズを通り、画像形成面７ａ上で焦点を結ぶ。画像形成面７ａで反射した光は、ハーフミラー、ピンホールを通過して受光素子に到達する。共焦点原理により、レーザー光が画像形成面７ａ上で焦点を結んだときに、その反射光はピンホールの位置で一点に集光され、受光素子に入射される。そのときの音叉の位置を測定することにより、画像形成面７ａまでの距離、即ち、画像形成面７ａの凹凸状態を検出することができる。
【００２５】
センサー６が赤外線方式センサーである場合は、光源より照射された赤外線が画像形成面７ａで反射し、赤外線検知アレイで作られたＰＳＤ（ポジション・センシング・ディクテーター）で受光される。ＰＳＤ中の素子はそれぞれ違った抵抗値をもっており、検知する場所により出力される電圧が変わり、その電圧を内部で数値に変えて出力する。画像形成面７ａまでの距離が変わると反射の角度が変わるので、画像形成面７ａまでの距離、即ち、画像形成面７ａの凹凸状態を検出することができる。
【００２６】
図２は、画像形成対象物７の画像形成面７ａが平坦である場合を示している。画像形成面７ａが平坦である場合には、各短冊片５ａの先端側基準箇所と画像形成面７ａとの間の間隔が所定寸法“ａ”となるように各短冊片５ａがスライドする。これにより、各短冊片５ａの先端側基準箇所は画像形成対象物７の横幅方向の全域において同じ位置（画像形成面７ａからの寸法がａの位置）に維持される。
【００２７】
図３は、画像形成対象物７の画像形成面７ａがインク吐出口８に対して凹凸を有する場合を示している。画像形成面７ａの凹凸状態がセンサー６により検出されると、その検出結果に応じて制御部２により個々のボイスコイルモータ９が駆動され、各短冊片５ａの先端側基準箇所と画像形成面７ａとの間の間隔が所定寸法“ａ”となるように各短冊片５ａがスライドする。
【００２８】
ここで、画像形成対象物７の画像形成面７ａに凹凸が存在する場合には、インク吐出口８に対して凹となる領域ではインク吐出口８から吐出したインク滴が画像形成面７ａに付着するまでの飛翔距離は“Ｌ１”と長くなり、インク吐出口８に対して凸となる領域ではインク吐出口８から吐出したインク滴が画像形成面７ａに付着するまでの飛翔距離は“Ｌ２”と短くなる。そして、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を風が通過する場合には、インク滴の飛翔距離が長くなることによりインク滴が目的とする付着位置から位置ズレするようになる。インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を通過する風としては、放熱ファンなどの駆動によりインクジェット記録装置１内に発生している風や、画像形成対象部７の搬送に伴って発生する風がある。
【００２９】
しかし、本実施の形態では、画像形成対象物７の画像形成面７ａに凹凸が存在する場合でも、画像形成面７ａと短冊片５ａの先端側基準箇所との間の間隔が所定寸法“ａ”に維持されるので、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を通過する風を遮蔽体５により遮蔽することができる。これにより、画像形成面７ａの凹凸の影響でインク吐出口８と画像形成面７ａとの間の距離が大きくなり、インク吐出口８から吐出されたインク滴が画像形成面７ａに付着するまでの飛翔距離が長くなった場合でも、インク滴は風の影響を受けることなく目的とする付着位置に付着できるようになり、安定した画像形成を行える。
【００３０】
また、本実施の形態では、遮蔽体５は、画像形成対象物７の搬送方向に対するインクジェットヘッド４の前後方向の両側に配置されているので、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を通過する風を遮蔽する効果が高くなる。
【００３１】
なお、画像形成対象物７の搬送方向に対するインクジェットヘッド４の前後方向のいずれか一方にだけ遮蔽体５を配置してもよい。いずれか一方に遮蔽体５を配置した場合でも、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を通過する風を遮蔽することはできるので、安定した画像形成を行える。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。なお、図１ないし図４において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。また、本実施の形態で図示しない部材及びその符号は、図１ないし図４を援用して説明する。本実施の形態は、各短冊片５ａを搬送ベルト３により搬送される画像形成対象物７に対して接離する方向に移動させる駆動部として、ボイスコイルモータ９に代えて正逆回転可能なステッピングモータ１０を用いたものである。ステッピングモータ１０は各短冊片５ａごとに設けられ、ステッピングモータ１０にはネジ棒１１が連結され、短冊片５ａにはネジ棒１１が螺合されるネジ孔１２が形成されている。その他の構成に関しては、第１の実施の形態と同じである。
【００３３】
本実施の形態では、画像形成対象物７の画像形成面７ａの凹凸状態がセンサー６により検出されると、その検出結果に応じて制御部２により個々のステッピングモータ１０が駆動され、その駆動により各短冊片５ａの先端側基準箇所と画像形成面７ａとの間の間隔が所定寸法“ａ”となるように各短冊片５ａが矢印Ｂ方向にスライドする。これにより、画像形成対象物７の画像形成面７ａに凹凸が存在する場合でも、インク吐出口８と画像形成面７ａとの間を通過する風を遮蔽体５により遮蔽することができる。そして、画像形成面７ａの凹凸の影響でインク吐出口８と画像形成面７ａとの間の距離が大きくなり、インク吐出口８から吐出されたインク滴が画像形成面７ａに付着するまでの飛翔距離が長くなった場合でも、インク滴は風の影響を受けることなく目的とする付着位置に付着できるようになり、安定した画像形成を行える。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態のインクジェット記録装置の全体構造を示す概略側面図である。
【図２】画像形成面が平坦である画像形成対象物を搬送しているときのインクジェットヘッドと遮蔽体とを示す正面図である。
【図３】画像形成面に凹凸がある画像形成対象物を搬送しているときのインクジェットヘッドと遮蔽体とを示す正面図である。
【図４】短冊片と駆動部であるボイスコイルモータとの連結構造を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のインクジェット記録装置における短冊片と駆動部であるステッピングモータとの連結構造を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２      制御部
３      搬送部
４      インクジェットヘッド
５      遮蔽体
５ａ    短冊片
６      センサー
７      画像形成対象物
７ａ    画像形成面
８      インク吐出口
９      駆動部
１０      駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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