(57)【要約】【課題】  インクジェット記録装置は、従来、被印字物に文字を印字するときオペレータは、文字内容と印字段数を決定するだけでなく、インク粒子使用率、印字文字幅を設定する必要があった。そのためオペレータは、インク粒子使用率と印字文字幅を印字テストしながら、印字設定を行う必要があり、設定が正しくない場合には、印字要求に満足出来なかったり印字品質が低下したり、エラーが発生したりしていた。本発明はこれらの問題を解消するインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  本発明は、インクジェット記録装置において、印字文字幅とベルトコンベア速度を入力、設定でき、前記印字文字幅と前記コンベア速度から印字文字の縦１列の印字時間および縦1列のインク粒子数を演算し、インク粒子使用率および印字文字幅を自動的に設定することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから噴出するインクをインク粒子に生成するノズル本体と、前記インク粒子に帯電させる帯電電極と、電荷の帯びた前記インク粒子を偏向させる偏向電極とを備え、前記インク粒子に電荷を付加し、偏向電界中を飛行させ垂直偏向し、被印字物をインク粒子の垂直方向とほぼ直角に相対移動させることにより文字を形成するインクジェット記録装置において、
印字文字幅とコンベア速度をパネルに入力、設定し、前記印字文字幅と前記コンベア速度から印字文字の縦１列の印字時間および縦1列のインク粒子数をＭＰＵで演算し、インク粒子使用率および文字幅を自動的に設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項1記載のインクジェット記録装置において、
ロータリーエンコーダのパルス信号からコンベア速度を演算し、予め設定されている印字文字幅と印字内容および印字ドットパターンから1列の印字の必要時間を算出し、ロータリーエンコーダの分周比およびインク粒子使用率を自動的に設定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
生産環境によって自動設定したインク粒子使用率、文字幅、ロータリーエンコーダの分周比の値が変更可能となることを特徴とする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、コンベアにて搬送される被印字物に噴出する印字ドットで、文字、数字、記号、図形、バーコードなどを印字す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、製品に対して製造ロット番号や製造日、賞味期限などの文字を印字するといった用途に広く用いられている。インクジェット記録装置の印字制御としては、生成されるインク粒子の周期はノズルの駆動条件によって決められているため、一定的な搬送速度で要求された印字文字幅を印字する場合には、縦１列分のインク粒子総数をあらかじめインクジェット記録装置本体にて設定する必要がある。
【０００３】
また、業種によってコンベアも様々であり、その中にはコンベア速度が変動するようなコンベアも多数あるため、一定的な印字文字幅を印字する場合には、ロータリーエンコーダなどを使用し、コンベア速度に応じたパルス信号を発生させ、そのパルス信号をインクジェット記録装置内に取り込み、取り込んだ信号を基に印字タイミングを制御する印字制御がある。そこで、ロータリーエンコーダから入力されるパルス信号に基づく印字制御を行うため、手作業でそのパルス信号を追従可能な印字条件を計算し、印字文字の縦1列分のインク粒子総数も予め設定する必要がある。
【０００４】
ここで、印字文字の縦1列分のインク粒子総数は、文字のドットパターン、印字段数、荷電粒子間に挿入する無荷電粒子（以下、インク粒子使用率という）、また縦１列分のインク粒子が帯電完了後に必要個数分を挿入する無荷電粒子（以下、印字文字幅という）で決定する。
【０００５】
また、特許文献１（特開２００９−１７９０２６号公報）には、インクジェット記録装置において、ロータリーエンコーダ使用時の設定作業における手間と時間を最小限に留めるため、印字対象物を検出するセンサの信号を入力する回路と、印字対象物の流れるコンベアに取り付けられたロータリーエンコーダの発生するパルス信号を入力する回路と、を備え、印字対象物の長さを入力、設定できる機能を持ち、センサからの入力信号と設定された印字対象物の長さからコンベアの速度を計算し、また、前記ロータリーエンコーダのパルス信号の単位時間あたりの個数を計測して、あらかじめ設定されている印字内容、印字条件を基に、入力されたロータリーエンコーダのパルス信号を最適な値で自動的に分周して印字タイミングを生成する機能を備えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７９０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクジェット記録装置は、被印字物に一定的な印字文字幅を印字するとき、オペレータは文字内容と印字段数を決定するだけでなく、インク粒子使用率、印字文字幅を設定しなければいけない。そのため、オペレータはインク粒子使用率と印字文字幅およびその設定で印字品質と印字速度に関する影響を理解するうえに印字テストしながら、印字設定を行う必要がある。なお、設定が正しくない場合には、印字要求に満足出来なかったり、印字品質が低下したり、エラーが発生したり、正常な印字が継続できなくなるという問題点がある。そのため、正確な印字できるまでには、設定作業の難しさと面倒さはオペレータにとって大きな負担になる。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を解消し、初心者のオペレータでも印字設定を正確かつ容易的に行うことができるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載した構成を採用する。本願は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ノズルから噴出するインクをインク粒子に生成するノズル本体と、前記インク粒子に帯電させる帯電電極と、電荷の帯びた前記インク粒子を偏向させる偏向電極とを備え、前記インク粒子に電荷を付加し、偏向電界中を飛行させ垂直偏向し、被印字物をインク粒子の垂直方向とほぼ直角に相対移動させることにより文字を形成するインクジェット記録装置において、印字文字幅とベルトコンベア速度を入力、設定でき、前記印字文字幅と前記コンベア速度から印字文字の縦１列の印字時間および縦1列のインク粒子数を演算し、インク粒子使用率および印字文字幅を自動的に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インクジェット記録装置の印字設定を行う作業にかかる手間と時間を最小限に抑えられるとともに、設定の誤りによって発生する問題を未然に防ぐことができるため、コンベアのダウンタイムを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の構成ブロック図を示す。
【図２】本発明の印字の処理フローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、本発明は図示例に限定されるものではない。
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図１のブロック図において、１０１はインクジェット記録装置全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）、１０２はインクジェット記録装置内で一時的にデータを記憶しておくＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、１０３はベルトコンベア速度と印字速度を計算するソフトウェアおよびデータを記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、１０４はヘッド移動距離、印字距離、書き出し位置、及び印字内容など設定データ群を入力するパネル、１２０はパネルインターフェースで、パネル１０４とバスライン１０９との間に立ち、情報のやり取りを仲介し、１０５はインクジェット記録装置の印字動作を制御する印字制御回路、１２１はビデオＲＡＭ，１２２は被印字物センサ、１２３は被印字物検知回路、１０６は分周回路、１０７は印字内容を文字信号にする文字信号発生回路、１０８はロータリーエンコーダパルス信号を入力する入力回路、１０９はデータ等を送るバスライン、１１０はインクジェット記録装置の印字ヘッド、１１１はインクを噴出するノズル、１１２はノズル１１１より噴出したインクが粒子になりそのインク粒子に電荷を印加する帯電電極、１１３は帯電したインク粒子を偏向する偏向電極、１１４は印字に使用しないインク粒子を回収するガター、１１５はガターより回収されたインクを再びノズルへ供給するポンプ、１１６は印字の対象となる被印字物、１１７は被印字物を搬送するベルトコンベア、１１８はベルトコンベア１１７に接続するロータリーエンコーダである。
【００１４】
次に、図１に示したインクジェット記録装置のブロック図において、印字方法について説明する。先ず、パネルインターフェース１２０を介してパネル１０４で印字内容や印字仕様などの情報を入力すると、ＭＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記録されているプログラムにより、インク粒子へ帯電させるビデオデータを印字情報に応じて作成し、バスライン１０９を介してビデオＲＡＭ１２１へ格納する。
【００１５】
被印字物センサ１２２が被印字物１１６を検知すると、被印字物検知回路１２３を通じて、ＭＰＵ１０１へ印字開始の指令が届く。ＭＰＵ１０１はビデオＲＡＭ１２１に記録しているビデオデータを、バスライン１０９を介して文字信号発生回路１０７へ送る。文字信号発生回路１０７は送られてきたビデオデータを帯電信号に変換する。
【００１６】
印字制御回路１０５はバスライン１０９を介してこの帯電信号を帯電電極１１２へ送出するタイミングをコントロールする。ノズル１１１より噴出されたインクは帯電電極１１２内で粒子化し電荷を受け、偏向電極１１３によって形成される電界を飛行通過することにより偏向され、被印字物１１６へとインク粒子が飛行、付着し印字される。
【００１７】
その際、インク粒子の帯電量に応じて偏向される。帯電量の大きいインク粒子は偏向量が大きく、帯電量の小さい粒子は偏向量が小さい。帯電量の大きい印字帯電信号を帯びたインク粒子は、大きく偏向され、ガター１１４を飛び越え、被印字物１１６へと飛行し付着して印字し、文字を形成し、一方、印字に使用しないインク粒子は、帯電量の小さいためガター１１４を飛び越えることができずガター１１４で回収され、ポンプ１１５によって再びノズル１１１へ供給される。以上の印字方法で、インクジェット記録装置は被印字物検知センサ１１２で被印字物１１６を検知し、被印字物１１６に印字を行う。
【００１８】
本発明は、印字要求に従って、例えば、コンベア上を搬送される被印字物に対して、印字内容および印字文字幅をインクジェット記録装置の入力パネル１０４であらかじめ設定し、ＲＡＭ１０２に記憶する。ＭＰＵ１０１で動作する印字設定プログラムは、入力されたデータとベルトコンベア速度からインク粒子使用率、印字文字幅などを設定する。
【００１９】
次に、本発明の印字の処理フローチャートを図２に示し、これについて説明する。図２において、先ず、印字設定の自動設定モードを使用するかどうかを選択する（ステップＳ１）。自動設定モードを選択しなければ（ＮＯ）、この処理は終了する。ここで、自動設定モードとは、ベルトコンベアの速度及び印字文字幅より印字縦１列分のインク粒子数を演算し、予め設定されている印字内容と印字文字のドット数に基づいて、インク粒子使用率及び印字文字幅の最適な値を導き出すというものである。
【００２０】
次に、自動設定モードを選択（ＹＥＳ）した場合、ベルトコンベアの速度追従モードを使用するかどうかを選択する（ステップＳ２）。ベルトコンベアの速度追従モードを使用しない（ＮＯ）場合、実際に印字を行うベルトコンベアの速度値、例えば１８０ｍ／ｍｉｎを入力する（ステップＳ３）。ベルトコンベアの速度追従モードを使用する（ＹＥＳ）場合は、後で説明する。
【００２１】
次に、ベルトコンベアの速度値を入力した後、印字内容と印字文字幅などの印字要求のデータを入力する（ステップＳ４）。ここで、例えば、「賞味期限１０．２０」（文字数総計９文字）の印字する文字と、その文字を構成するドットパターン（例えば５×５）、及び印字文字幅（例えば２２．５ｍｍ）を設定する。そして、入力したドットパターン、印字文字幅、及びベルトコンベアの速度により列間の文字印字幅が算出できる。
すなわち、総印字列数＝ドットパターンの横ドット数（５）×印字文字数（９）＝４５列………………（数１）
列間の文字幅＝印字文字幅（２２．５ｍｍ）／総印字列数（４５）＝０．５ｍｍ……………………（数２）
また、１秒間に生成されるインク粒子の数から１列印字当たりの必要時間が算出できる。（ステップＳ５）。すなわち、１個のインク粒子作成時間＝時間（１sec）／励振周波数（７５．４ｋＨｚ）＝１３．２６μｓ…………（数３）
１列の印字当たり時間＝列間の文字幅（０．５ｍｍ）／コンベア速度（１８０ｍ／ｍｉｎ）＝１６７μｓ…（数４）
続いて、算出した１列の印字の必要時間から縦１列のインク粒子数を算出する（ステップＳ６）。
【００２２】
また、１列のインク粒子数＝１列印字当たり時間（１６７μｓ）／１個のインク粒子作成時間（１３．２６μｓ）＝１３個…………（数５）
算出した縦１列のインク粒子数から、インク粒子使用率、縦列間の間隔を調整するための文字幅を算出できる（ステップＳ７）。
【００２３】
インク粒子使用率＝１列のインク粒子数（１３）／ドットパターンの縦ドット数（５）＝２…………（数６）
文字幅＝１列インク粒子数（１３）  ｍｏｄ  ドットパターンの縦ドット数（５）＝３個……………………（数７）
以上の結果より、インク粒子使用率と文字幅を演算することができ、自動的に設定することが可能となる。
ここで、ｍｏｄは算術演算子で、「１列インク粒子数」を「ドットパターンの縦ドット数」で割った余りを「文字幅」としている。また、インク粒子使用率は、印字に使用する粒子の割合を意味し、例えば、インク粒子使用率が３の場合、１個目のインク粒子を帯電して印字に使用し、残りの２個目、３個目のインク粒子は帯電しないで印字には使用せず、ガターで回収する。このようにすることにより帯電粒子間の間隔が大きくなり、クーロン力の影響が少なくなり、インク粒子使用率が大きくなれば印字品質はよくなるが、１列の印字時間が伸びることになる。
【００２４】
また、文字幅は、印字する文字の横方向を調整するもので、例えば、文字幅が２（個）の場合、列ごとで印字用インク粒子を全て帯電した後に、帯電していないインク粒子を２個、列の最後に挿入して列間の間隔を調整するものである。
【００２５】
次に、ステップＳ２において、速度追従モードを使用することを選択した（ＹＥＳ）場合、印字を行うベルトコンベアの速度をロータリーエンコーダで計測し、ロータリーエンコーダの１パルス周期を算出する（ステップＳ８）。
すなわち、１パルス周期＝ロータリーエンコーダの動作時間 / ロータリーエンコーダのパルス数………………(数８)
次に、印字したい印字内容と印字文字幅などの印字要求のデータを入力する（ステップＳ９）。
例えば、上記と同じ例を掲げると、印字する文字を「賞味期限１０．２０」（印字文字総数９文字）とし、その文字を構成するドットパターンを５×５とし、文字印字幅を２２．５ｍｍに設定する。
【００２６】
次に、入力したドットパターン及び印字文字幅とベルトコンベアの速度により、１列のインク粒子数が算出できる（ステップＳ１０）。
すなわち、  １個のインク粒子作成時間＝時間（１ｓｅｃ）／励振周波数（７５．４ｋＨｚ）＝１３．２６μｓ…………（数９）
１列のインク粒子数＝１列印字当たり時間（１６７μｓ）／１個インク粒子作成時間（１３．２６μｓ）＝１３個…………………（数１０）
次に、入力文字ドットパターンとロータリーエンコーダの１パルス周期と分周比を設定し、これらよりインク粒子使用率を算出できる（ステップＳ１１）。
すなわち、インク粒子使用率＝１列のインク粒子数（１３）／ドットパターンの縦ドット数（５）＝２…………（数１１）
文字幅＝１列のインク粒子数（１３）  ｍｏｄ  ドットパターンの縦ドット数（５）＝３個…………………（数１２）
上記演算した結果により、インク粒子使用率と文字幅を自動的に設定することができる（ステップＳ１２）。
【００２７】
また、印字の処理において、速度追従モードを選択式とすることで、生産環境によって自動設定したインク粒子使用率、文字幅、ロータリーエンコーダの分周比を微調整することができ、すなわち数値を変更することができ、熟練したオペレータでも初めて使用するオペレータでも対応可能な印字システムを提供できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０１‥ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）
１０２‥ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
１０３‥ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）
１０４‥パネル
１２０‥パネルインターフェース
１０５‥印字制御回路
１２１‥ビデオＲＡＭ
１２２‥被印字物センサ
１２３‥被印字物検知回路
１０６‥分周回路
１０７‥文字信号発生回路
１０８‥ロータリーエンコーダパルス信号の入力回路
１０９‥バスライン
１１０‥印字ヘッド
１１１‥ノズル
１１２‥帯電電極
１１３‥偏向電極
１１４‥ガター
１１５‥ポンプ
１１６‥被印字物
１１７‥ベルトコンベア
１１８‥ロータリーエンコーダ
【図１】
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【図２】
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