(57)【要約】【課題】本発明は、インクジェット印字装置において、エンコーダを使用せずに被印字物の搬送速度の変化を自動的に検出し搬送速度の変化に応じて印字位置や搬送方向の文字の大きさを自動的に変更することで、搬送速度の変化によらずに印字位置や搬送方向の文字の大きさを一定に保つことを課題とする【解決手段】被印字物を検出するセンサを用いて、被印字物の搬送速度を検出し印字位置や印字文字の大きさを搬送速度によらず一定にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字装置本体とノズルを備えた印字ヘッド部を備え、ノズルからインクを噴出し、前記インクを粒子状にするインク粒子作成手段と、前記インク粒子に電荷を帯電させる手段と、印字情報に基づいた電気信号を発生する手段と、帯電したインク粒子を偏向させる手段と、インクの偏向方向にほぼ垂直方向に移動する被印字物を検出する被印字物検出手段を持ち、被印字物検出手段により被印字物を検出したタイミングで、印字情報に基づきインクを帯電させ、偏向させることで被印字物に連続的に印字を行うインクジェット印字装置において、
被印字物検出手段を複数個備え、複数個の被印字物検出手段により得られる検出信号から、被印字物の移動速度を検出し、被印字物の移動速度が変化しても移動方向に対し一定の文字の大きさで印字を行うことができることを特徴とするインクジェット印字装置。
【請求項２】
請求項１において、前記の被印字物検出手段は、発光部と受光部が一体の構成で発光部から発せられた光が被印字物に反射して受光部に入力されることで被印字物を検出する光電センサを用いることにより、被印字物の移動速度を検出し、被印字物の移動速度が変化しても移動方向に対し一定の文字の大きさで印字を行うことができることを特徴とするインクジェット印字装置。
【請求項３】
請求項１において、前記の被印字物検出手段は、発光部と受光部が分離されている構成で、発光部と受光部が被印字物を挟んで設置され、被印字物が発光部から受光部への光を遮った際に被印字物を検出する光電センサを用いることにより、被印字物の移動速度を検出し、被印字物の移動速度が変化しても移動方向に対し一定の文字の大きさで印字を行うことができることを特徴とするインクジェット印字装置。
【請求項４】
請求項１において、前記の被印字物検出手段は、機械式の接点を備え被印字物が通過した際に、接点がオンまたは、オフする構造のスイッチにより被印字物を検出することにより、被印字物の移動速度を検出し、被印字物の移動速度が変化しても移動方向に対し一定の文字の大きさで印字を行うことができることを特徴とするインクジェット印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印字装置において、別途被印字物の移動速度を検出する、検出手段を必要とせずに、被印字物の移動速度を検出し、移動速度の変化に追従した印字を行うことに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印字装置は、工場の生産設備上を自動搬送される被印字物に印字を行う装置である。インクジェット印字装置は原理上、被印字物を検出しこれを基準として印字開始位置を決めている。また、被印字物の搬送方向に対し垂直に１ラインの印字しか行えないため、被印字物上に文字を形成するには、被印字物の移動に合わせて１ラインの印字を繰返して行い文字を形成している。
【０００３】
ここで、被印字物の搬送速度が変化すれば被印字物を検出してからの被印字物の移動量も変化するため、被印字物上の印字位置が変化する。また、被印字物の搬送方向の１ラインの印字と次の１ラインの印字の時間間隔に対する被印字物の移動量も変化するため、被印字物の搬送方向に対する文字の大きさが変化してしまう。
【０００４】
この搬送速度が変化する要因としては次のものがある。生産設備によっては、搬送速度が搬送を開始した直後は低速で、徐々に速度が上がって行き所定の速度に達すると一定になり、また、搬送装置を停止する場合も徐々に速度を落として行くというものがある。
【０００５】
通常、被印字物への印字は搬送速度が変化している間も行なわれるため、この搬送速度が変化している間の印字では、常に被印字物を検出してから印字を開始するまでの時間や１ラインの印字と次の１ラインの印字の時間間隔が変化しているため、そのままでは被印字物上の印字位置や、被印字物の搬送方向に対する文字の大きさの変化してしまう。
【０００６】
従来の技術ではこれらを防止するために、搬送装置に搬送速度に応じたパルス信号を出力し、搬送速度の変化をパルス周期の変化とするロータリーエンコーダを取付け、このパルス周期に１ラインごとの印字を同期させて印字することで、被印字物上の印字位置や、被印字物の搬送方向に対する文字の大きさの変化を防いでいる。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来技術においては、別途ロータリーエンコーダを用意し搬送装置などの生産設備に取付ける必要があるが、生産設備に後からロータリーエンコーダを設置するには生産設備の変更量が大きくなる場合もあり、高額な費用が発生してしまう
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、被印字物検出手段を複数個使用することで搬送速度を検出することで解決できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業者による印字設定の変更や、被印字物の搬送速度を検出するためのロータリーエンコーダを別途用意することなくまた、工場生産設備の改造等を必要とせずに印字位置ずれや、搬送方向に対する文字の大きさの変化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図１、図２により説明する。
【００１２】
まず、全体の構成について述べる。
【００１３】
図２において、破線にて囲まれた２０がインクジェット印字装置（以下ＩＪＰと記す）であり、以下の各部により構成される。１はＩＪＰ２０全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）、２はインクジェット印字装置２０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ー）、３はインクの種類、ノズルヘッドケーブル長さ、使用環境、稼働状況等における制御プログラムや制御データ、印字情報、帯電量検出タイミング等を格納する書換え可能な不揮発性の記憶装置（ＨＤＤ、フラッシュメモリ、バッテリーバックアップされたＲＡＭ等）、４は入力されたデータおよび印字内容等を表示する表示装置、５はパネルインターフェース、６は文字高さ等の設定値を入力するパネル、７は被印字物検出回路、８はＩＪＰ２０の印字に関する全般的な制御を行う印字制御回路、１０は印字内容を文字信号に変換する文字信号発生回路、１１はインクを噴出するノズル、１２はノズル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加える帯電電極、１３は帯電したインク粒子を偏向する偏向電極、１４は印字に使用しないインクを回収するガター、１５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、１６は被印字物を検出するセンサ、１７は被印字物を搬送するコンベア、１８は印字の対象となる被印字物、１９はノズルから噴出されたインク粒子である。
【００１４】
次に実際の印字の流れについて説明する。ノズル１１から噴出されたインク粒子１９は、帯電電極１２の間を通過する際に、文字信号発生回路１０から帯電電極１２に印加される文字情報に基づき帯電される。偏向電極１３ａには直流電圧が印加されＧＮＤに接続された偏向電極１３ｂとの間に電界が発生する。帯電されたインク粒子１９がこの電界中に到達すると、文字情報に基づき帯電された分だけ偏向する。この文字情報に応じて偏向されたインク粒子１９が１粒子ずつ被印字物１８に到達することでドットして印字が行なわれる。但し、インク粒子１９は原理上被印字物１８の搬送方向に対して垂直方向にしか偏向できない、つまり、ドットの印字位置を被印字物の搬送方向に対し垂直方向にしか変更できない。このため、垂直方向へのドット印字を１ラインとして区切り、搬送方向のドットの印字位置変更については、搬送速度に合わせて１ライン印字を行なうことで、搬送方向のドットの印字位置を変更し文字を形成する。
【００１５】
また、被印字物１８への印字は被印字物１８の決められた位置に行う必要がある。このため、被印字物１８の位置を正確に検出する必要がある。よって、センサ１６により被印字物１８を検出し、この検出に合わせて文字信号発生回路１０で文字情報に基づいた帯電信号を帯電電極１２に印加し、インク粒子１９を帯電させ、偏向電極１３で偏向し被印字物１８に印字を行う。更に細かく印字位置を規定したい場合はセンサ１６により被印字物１８を検出してから任意の時間間隔を開けて印字を行うことができる。
【００１６】
ここで背景技術でも述べたように、生産設備によっては、搬送速度が搬送を開始した直後は低速で、徐々に速度が上がって行き所定の速度に達すると一定になり、また、搬送装置を停止する場合も徐々に速度を落として行き、この速度が変化している間も印字を行う場合がある。搬送速度が変化すると、ある搬送速度に合わせて設定したセンサ１６で被印字物１８を検出してから印字を行うまでの時間間隔が合わなくなり、印字位置がずれてしまう。また、１ラインの印字と次の１ラインの印字を行う時間間隔あたりの、被印字物１８の移動量も変化してしまうため、被印字物１８の搬送方向に対する文字の大きさが変化してしまう。これは、センサ１６を二つ設置し被印字物１８の搬送速度の変化を検出することで防止できる。
【００１７】
図１にセンサ１６の配置とセンサ１６の出力波形を示す。
【００１８】
図１（ア）のようにセンサ１６ａとセンサ１６ｂは搬送方向に並べて配置されている。よって、センサ１６ａとセンサ１６ｂの検出波形は図１（イ）に示すように、センサ１６ａがセンサ１６ｂより先に被印字物１８を検出し、その後センサ１６ｂが被印字物１８を検出する。このセンサ１６ｂが被印字物１８を検出した時点から、被印字物１８上の印字位置を合わせるための時間ｔ５を空けて１ラインの印字を行う。
【００１９】
被印字物１８をセンサ１６ａが検出してから、センサ１６ｂが検出するまでの遅延時間ｔ２はセンサ１６ａとセンサ１６ｂの設置距離Ｌと搬送速度によって決まる。センサ１６は通常は一度設置されれば固定となるため、センサ１６ａとセンサ１６ｂの設置距離Ｌも固定される。よって、通常はセンサ１６ａが被印字物１８を検出してからセンサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ２は、搬送速度によって決まる。したがって、搬送速度が変化すれば遅延時間ｔ1も変化するので、遅延時間ｔ２の変化を監視することで搬送速度の変化を検出し、搬送速度が変化したらその変化量に合わせてセンサ１６ｂが被印字物１８を検出してから１ラインの印字を行うまでの時間間隔を計算し印字を行う。これにより、印字位置を搬送速度が変化しても一定にすることができる。
【００２０】
例えば、搬送速度が遅くなるとセンサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ１がｔ１ｂとなる。このときのセンサ１６ｂが被印字物１８を検出してから、最初の１ライン印字を行う印字開始位置までの時間ｔ５あたりの被印字物１８の移動量が減るため、センサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間がｔ１の時の、センサ１６ｂが被印字物１８を検出してから印字開始位置までの時間ｔ５では、印字開始位置が早くなってしまう。これをｔ１とｔ１ｂの相対比からｔ５ｂを計算し、センサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ１ｂに最適になるようにすることで、搬送速度が遅くなっても被印字物１８上の印字位置を一定にすることができる。
【００２１】
また、搬送速度が変化することによる、１ラインの印字と次の１ラインの印字を行う時間間隔あたりの被印字物１８の移動量の変化に対しても、センサ１６ａが被印字物１８を検出してからセンサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ1を監視することで搬送速度の変化を検出し、搬送速度が変化したらその変化量に合わせて１ライン印字と次の１ライン印字を行う時間間隔を計算し印字を行うことで、搬送方向に対する文字の大きさを搬送速度が変化しても一定にすることができる。
【００２２】
例えば、搬送速度が遅くなるとセンサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ１がｔ１ｂとなる。このとき、印字開始位置で最初の１ライン印字を行ってから次の１ライン印字を行うまでの時間ｔ４あたりの被印字物１８の移動量が減るため、センサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間がｔ１の時の、１ライン印字と次の１ライン印字の時間間隔ｔ４では、文字が搬送方向に対して幅が狭くなってしまう。これをｔ１とｔ１ｂの相対比からｔ４ｂを計算し、センサ１６ａが被印字物１８を検出してから、センサ１６ｂが被印字物１８を検出するまでの遅延時間ｔ１ｂに最適になるようにすることで、搬送速度が遅くなっても搬送方向に対する文字の幅を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるインクジェット印字装置における、被印字物検出手段の配置と被印字物検出手段の出力波形を示す図。
【図２】本発明によるインクジェット印字装置の原理ブロック図。
【符号の説明】
【００２４】
１…ＭＰＵ、２…ＲＡＭ、３…記憶装置、４…表示装置、５…パネルインターフェース、６…パネル、７…被印字物検出回路、８…印字制御回路、１０…文字信号発生回路、１１…ノズル、１２…帯電電極、１３…偏向電極、１４…ガター、１５…ポンプ、１６…被印字物センサ、１７…コンベア、１８…被印字物。
【図１】
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【図２】
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