(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印字物を検出する被印字物検出工程と、
前記被印字物検出工程により該被印字物が検出され複数の処理部の全てから信号を受信したタイミングで、複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する帯電制御信号送信工程と、
前記帯電制御信号送信工程により送信された該帯電制御に関する信号に基づき複数のノズルを制御し印字を行う印字工程と、
を備えるインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェット記録装置の制御方法であって、
前記帯電制御信号送信工程および前記印字工程により印字を行う第一の印字方式である同期制御印字と、前記被印字物検出工程により該被印字物が検出され複数の処理部のいずれかから信号を受信したタイミングで各ノズルの帯電制御に関する信号を送信する非同期帯電制御信号送信工程と前記非同期帯電制御信号送信工程により送信された該帯電制御に関する信号に基づき複数のノズルを制御し印字を行う非同期印字工程により印字を行う第二の印字方式である非同期制御印字と、のいずれかを選択する選択工程と、
を備えるインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項３】
被印字物を検出する被印字物検出部と、
前記被印字物検出部から該被印字物が検出されたことを示す信号を受信した複数の処理部の全てから送信された信号を受信したタイミングで、複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する帯電制御信号送信部と、
前記帯電制御信号送信部により送信された該帯電制御に関する信号に基づき複数のノズルを制御し印字を行う印字部と、
を備えるインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３記載のインクジェット記録装置であって、
さらに、前記複数の処理部の全てから信号を受信したタイミングで前記複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する制御である同期印字制御を行うか、または、前記複数の処理部のいずれかから信号を受信したタイミングで前記複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する制御である非同期印字制御を行うか、を選択する選択部を備え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、インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関する背景として、特開２０１０−２２８４０２がある。この公報には、「書き出し時間をノズル毎に設定できることにより、ノズル間の書出し位置のズレを無くすことができるインクジェット記録装置」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット記録装置は、賞味期限や製造日付、製造番号などを印字するために使用されるため、特に食品や飲料などが生産される工場内の生産ラインで使用される場合が多い。食品や飲料の分野では、高速の生産ラインが多く、また、従来のフォントと比較しより大きな文字やロゴマークを印字するインクジェット記録装置の需要が高まっている。ノズルが１つしかないインクジェット記録装置の場合、偏向可能なインク粒子の大きさに限界があるため、従来よりも大きな文字やロゴマークの印字等の使用用途で印字することが製品の特性上難しい場合が多い。【０００５】
一方、複数のノズルで構成されたインクジェット記録装置の場合は、シングルノズルの場合と比較して偏向可能なインク粒子の大きさが大きいため、上記の使用用途に対応することが可能となるというメリットがある。特許文献１記載された方法のように各ノズルの印字制御を共通して単一のＭＰＵで制御する場合、印字ドットに関する情報の処理速度に限界があるというデメリットがある。【０００６】
一方、複数のＭＰＵで制御する場合は、各ＭＰＵはそれぞれ独立した制御クロックにて動作するため、ノズルごとに印字開始のタイミングにずれが発生してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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の構成を採用する。【０００８】
本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるがその一例を挙げるならば、被印字物を検出する被印字物検出工程と、前記被印字物検出工程により該被印字物が検出され複数の処理部の全てから信号を受信したタイミングで、複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する帯電制御信号送信工程と、前記帯電信号送信工程により送信された該帯電制御に関する信号に基づき複数のノズルを制御し印字を行う印字工程と、を備えるインクジェット記録装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高精度な印字制御を実現するインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す図である。
【図２】実施例に係るインクジェット記録装置のノズル制御MPUの内部処理タイミングを示す図である。
【図３】実施例に係るインクジェット記録装置の制御構成を示す図である。
【図４】各ノズル間の同期制御の設定項目の画面例を示す図である。
【図５】各ノズルの帯電電圧出力タイミングの違いによる印字結果例を示す図である。
【図６】各ノズル間の同期制御の設定項目と調整値の画面例を示す図である。
【図７】各ノズル間の同期制御の設定項目と励振周波数の画面例を示す図である。
【図８】各ノズル間の同期制御の設定項目と印字ピッチの画面例を示す図である。
【図９】印字制御フロー図である。
【図１０】変形例に係るインクジェット記録装置の制御構成を示す図である。
【図１１】変形例に係るインクジェット記録装置の各ノズル制御ＭＰＵの内部処理タイミングを示す図である。
【図１２】変形例に係る印字制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１１】
以下、実施例を図面を用いて説明する。【００１２】
図１は、実施例に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す概観図である。【００１３】
１、２はインクジェット記録装置の制御を行うＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）、３はデータを一時記憶しておくＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）、４はプログラムをあらかじめ記憶するＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、５は表示装置、６はパネルより操作を受け印字に関する文字情報等が入力されるパネルインターフェース、７は被印字物の検出回路、８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、９はインク粒子に帯電させるビデオデータを記憶しておくビデオＲＡＭ、１０はビデオデータを帯電信号にする文字信号発生回路である。これらの各構成はバス１１によりそれぞれ通信可能に接続されている。また、パネルインターフェース６に入力された文字情報に基づきインク粒子への帯電量を決めるビデオデータを作成し、ビデオＲＡＭ９、９‘へ格納する。【００１４】
また、１２は被印字物１６を検出するための被印字物センサー、１３は被印字物１６に印字するためのノズル、１４はノズル１３を通ったインクを帯電させるための帯電電極、１５は帯電電極１４を通ったインクを偏向させるための偏向電極、１７はインクをノズル１５および１５‘より噴出させるためのポンプである。【００１５】
図２、３および９は、印字制御時の制御内容を説明する図である。【００１６】
図３は、図１に示した実施例に係るインクジェット記録装置にて、印字開始タイミングにずれを生じさせないように印字制御を行う印字制御構成の説明図であり、図９は、印字制御フローを示す図である。【００１７】
図９において、被印字物センサー１２で被印字物１６を検出すると（Ｓ９０１）、被印字物センサー１２から被印字物検出回路７、７‘のそれぞれに被印字物１６を検出したことを知らせる信号を送信する（Ｓ９０２）。信号を受信した被印字物検出回路７、７’はＭＰＵ１、２にそれぞれ印字物検知信号を送信する（Ｓ９０３）。ＭＰＵ１、２は、印字物検知信号を受信すると、ビデオＲＡＭ９、９‘に信号を送信する。ビデオＲＡＭ９、９’では予め記憶しているインク粒子に帯電させるためのビデオデータをＭＰＵ１、２に返送する(Ｓ９０４)。【００１８】
ビデオＲＡＭ９、９‘からビデオデータを受信したＭＰＵ１、２は、ＭＰＵ１、２のそれぞれから回路２３に印字開始信号を送信する（Ｓ９０５）。ここで、ビデオデータを受信したＭＰＵから先に印字開始信号を送信するため、回路２３がビデオデータを受信するタイミングはＭＰＵごとに異なる。【００１９】
ＭＰＵ１、２の両方から印字開始信号を受信した回路２３は、印字同期信号をＭＰＵ１、２の両方に送信する（Ｓ９０６）。ＭＰＵ１、２は印字同期信号を受信すると、ビデオＲＡＭ９、９‘から文字信号発生回路１０、１０'のそれぞれにビデオデータを送信するようにビデオＲＡＭ９、９’を制御する（Ｓ９０７）。信号を受信した文字信号発生回路１０、１０’は、受信した信号に基づき帯電電極１４を制御しインク粒子へ電荷を与える。帯電したインク粒子は、プラス偏向電極１５とマイナス偏向電極１５‘によって形成される電界内を通過することで偏向され印字対象に付着する。複数ノズルによる印字を行う場合は、印字制御を行う各々のＭＰＵが帯電電圧を生成し各ノズルから噴出されるインク粒子へ帯電を行う。【００２０】
ツインノズルを複数のＭＰＵにて制御する従来の方法では、ビデオＲＡＭ９、９‘によるビデオデータの返送（Ｓ９０４）の後、両ＭＰＵ１、２から印字開始信号が届くのを待たずに各ＭＰＵ１、２により印字制御を開始してしまうため、印字開始タイミングにずれが生じてしまうという課題があった。これに対し、図９等で説明した方法によれば、ＭＰＵ１、２の両方についてビデオＲＡＭ９、９’によるビデオデータの返送を完了したことを検知する回路２３を備え、両ビデオデータを受信した後に初めて印字同期信号を送信する（Ｓ９０６）フローとしているため、ビデオデータの返送等に起因する印字開始タイミングのずれを発生させることなく、印字を行うことができるという効果を奏する。【００２１】
次に、図２に示した各ノズル制御ＭＰＵの内部処理タイミング図を説明する。【００２２】
印字開始命令信号は、被印字物センサー１２からのセンサ信号の有無に対応する。ＯＮとなっている時間帯は、被印字物センサー１２により被印字物１６を検知したことを示す。【００２３】
次に、印字開始命令信号がＯＮとなった後で、かつ、はじめてＭＰＵ印字制御クロック（印字文字の縦ドットの印字間隔）がＯＮとなったタイミングで処理Ａ（データＲＡＭ９、９‘におけるビデオデータの送信）を開始する。図２では、ＭＰＵ１印字制御クロックとＭＰＵ２印字制御クロックのＯＮ／ＯＦＦタイミングが異なるため、ＭＰＵ１における処理Ａの方がＭＰＵ２における処理Ａよりも早いタイミングで開始される。【００２４】
その後、処理Ａ（印字を開始するまでのタイミングの調整）が完了すると、処理Ｂ（ビデオＲＡＭ９，９’に格納されているビデオデータを元に帯電電圧データ作成処理を行い、ＭＰＵ１、ＭＰＵ２から回路２３に印字開始信号を送信）が開始する。処理Ｂは処理Ａの完了後、処理Ａに続いて速やかに開始されるため、処理Ａと同様にＭＰＵ１側における処理Ｂの方が、ＭＰＵ２側における処理Ｂよりも早いタイミングで完了する。【００２５】
その後、両ＭＰＵでの処理Ｂが完了した後、かつ、初めてＭＰＵドットクロックがＯＮとなるタイミングにて、処理Ｃ（回路２３からＭＰＵ１、２への印字同期信号を送信し、帯電電圧を出力する等の印字制御）が開始される。上述の通り、処理ＣはＭＰＵ１およびＭＰＵ２の両方からの印字開始信号を待って開始されるため、複数ノズルを複数ＭＰＵを用いて制御する場合であっても、印字開始タイミングのずれを生じさせることなく印字することが可能となる。【００２６】
次に、各ノズルの帯電電圧の出力タイミングを同期させるか非同期とするかを設定する方法について述べる。【００２７】
図４では、各ノズルの帯電電圧の出力タイミングの設定の画面例である。図４に示す画面例は、例えば図１の表示装置５、５‘等に表示される。【００２８】
インクジェット記録装置の設定画面より、ノズルの印字位置つまり帯電電圧の出力タイミングの同期を行うか行わないかの設定を行う。同期を行う設定を選択した場合、図２および図３で説明したような、各ノズルの同期制御を実行し帯電電圧の出力タイミングを一致させる。一方、非同期を選択した場合は、図２および図３で説明したような同期制御は行わず、各ノズルは個別に印字制御を実行する。【００２９】
このように、インクジェット記録装置は、複数の処理部の全てから信号を受信したタイミングで複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する制御である同期印字制御を行うか、または、複数の処理部のいずれかから信号を受信したタイミングで複数のノズルの帯電制御に関する信号を送信する制御である非同期印字制御を行うか、を選択する選択部を備える。【００３０】
また、インクジェット記録装置の制御方法は、帯電制御信号送信工程および印字工程により印字を行う第一の印字方式である同期制御印字と、被印字物検出工程により被印字物が検出され複数の処理部のいずれかから信号を受信したタイミングで各ノズルの帯電制御に関する信号を送信する非同期帯電制御信号送信工程と非同期帯電制御信号送信工程により送信された帯電制御に関する信号に基づき複数のノズルを制御し印字を行う非同期印字工程により印字を行う第二の印字方式である非同期制御印字と、のいずれかを選択する選択工程と、を備える。
【実施例２】
【００３１】
本実施例は、複数ノズルで印字を行った場合に、上下ノズルによる印字ドットの被印字対象物に対する衝突時間の違いに起因する印字結果のずれを低減させる方法に関する。【００３２】
図５は、複数ノズルにて印字を行った場合の印字例である。【００３３】
複数のノズルを備えるインクジェット記録装置では、ノズル間での帯電電圧の出力タイミングを同時にしたとしても各ノズルの印字結果間でずれが生じる場合がある。印字結果のずれは、印字内容の上側のノズルの最下位ドットと下側のノズルの最上位ドットのインク粒子の被印字対象物に対する衝突時間の違いによるものである。これは複数のノズルを持つインクジェット記録装置の原理的な特性となる。【００３４】
インクジェット記録装置は最下位ドットより印字を開始するため、最上位ドットと最下位ドットではインク粒子の衝突時間の違いが発生する。印字対象が水平方向に移動するため、インク粒子の衝突時間の差が上側のノズルと下側のノズルの水平方向のずれの差となる。印字品質の向上を図る場合、印字内容の上側のノズルの最下位ドットと下側のノズルの最上位ドットの水平方向の位置合わせを行うことで解消することができる。位置合わせの具体的な方法としては、上側のノズルに対し帯電電圧の出力を遅らせるなどがある。【００３５】
上側のノズルは、下側のノズルに対し帯電電圧の出力タイミングを遅らせることで印字内容の上側のノズルの最下位ドットと下側のノズルの最上位ドットの位置を合わせることができる。印字品質向上のための帯電電圧の出力タイミングの調整においては、予め想定される水平方向に対する位置のずれに対しソフトウェアの印字制御処理内にそのずれを補正できる出力タイミングの時間を設定しておくことでこの機能を実行する。【００３６】
予めソフトウェアにこのずれ時間を考慮した帯電電圧の出力時間の設定を行うことで上側のノズルの印字結果と下側のノズルの印字結果の境目となる部分のずれ幅を小さくすることができる。【００３７】
本実施例では、インクジェット記録装置の設定画面より、ノズル間の印字位置つまり帯電電圧の出力タイミングの同期を行う設定を行った場合、ソフトウェアの補正処理に加え印字位置の任意の調整が可能となる。【００３８】
図６は、各ノズルの帯電電圧の出力タイミングの同期または非同期の設定及び調整値の設定を行う画面例である。複数のノズルにおける製造上の精度によるノズル部品のバラつきや、印字を行う環境、印字ヘッドと被印字対象における位置関係によって上側のノズルの最下位ドットと下側のノズルの最上位ドットの水平方向に対するずれが生じてしまう可能性がある。この事象に対してはユーザーが独自にその帯電電圧の出力タイミングを任意で設定可能とすることでユーザーの使用条件下における各ノズル間の境目で発生する印字結果のずれに対し設定によって調整を行うことができ印字品質向上を図ることが可能となる。尚、図６に示す画面例は、例えば図１の表示装置５、５‘等に表示される。
【実施例３】
【００３９】
本実施例は、複数ノズル、複数ＭＰＵによる制御で、ノズル毎にインク粒子の生成周期である励振周波数を個々に設定することができるインクジェット記録装置に関する。【００４０】
図７は、各ノズルの帯電電圧の出力タイミングの同期または非同期の設定及び各ノズルの励振周波数の設定を行う画面例である。励振周波数をノズル毎に設定することが可能となることで、印字の設定の幅を広げることが可能となる。また、生成されるインク粒子の印字に使用する割合を設定でき、励振周波数を各ノズル毎に設定できることで印字の条件設定の自由度の向上を図ることができる。前述の実施例では各ノズルにおける制御は各ＭＰＵに基づき実行されるために各ＭＰＵにて励振周波数の偏向処理と帯電電圧出力処理の制御を各々実行する。
【実施例４】
【００４１】
本実施例では、各ノズルにて異なるラインピッチの印字を実現可能なインクジェット記録装置に関する。【００４２】
図８では、各ノズルの帯電電圧の出力タイミングの同期または非同期の設定及び各ノズルの印字ピッチの設定の画面例である。この異なるピッチの印字を実現するためには各ノズルを制御するＭＰＵ内で異なる印字制御クロックが必要となる。上ノズル側で縦７ドット、下ノズル側で縦３ドットの印字を行うような場合では、各ノズルを制御するＭＰＵ内の印字制御クロックは異なってくる。各々のＭＰＵの制御クロックに基づき、個別に印字制御を行うことで異なる印字ピッチの印字を実現することができる。そのため同期制御と個別制御の切換えが可能となり、単一のインクジェット記録装置にて異なるラインピッチの印字を実現することが可能となる。
【実施例５】
【００４３】
本実施例では、図２、図３および図９にて示した実施例１の制御構成の変形例を説明する。【００４４】
図１０は、変形例に係るインクジェット記録装置の制御構成を示す図であり、図１２は、変形例に係る印字制御フロー図である。【００４５】
大まかな制御の流れは図９に示したフローと同じであるので、本実施例では図９と異なる部分のみ説明する。【００４６】
Ｓ１２０４にてビデオＲＡＭ９、９‘からビデオデータを返送されたＭＰＵ１、２は、文字信号発生回路１０、１０’に対してビデオデータを送信するようにビデオＲＡＭ９、９‘を制御する（Ｓ１２０５）。【００４７】
その後は、図９と同様に、信号を受信した文字信号発生回路１０、１０’が、受信した信号に基づき帯電電極１４を制御しインク粒子へ電荷を与える。帯電したインク粒子は、プラス偏向電極１５とマイナス偏向電極１５‘によって形成される電界内を通過することで偏向され印字対象に付着する。複数ノズルによる印字を行う場合は、印字制御を行う各々のＭＰＵが帯電電圧を生成し各ノズルから噴出されるインク粒子へ帯電を行う。【００４８】
実施例５のようにビデオデータを受信した後に回路２３等に印字開始信号や印字同期信号等を送信することなく、直接ＭＰＵ１、２から文字信号発生回路１０、１０‘に信号を送ることで、より印字までの時間を短縮することができる。また、実施例１と同様に、ＭＰＵ１、２から文字信号発生回路１０、１０‘への信号送信は、ビデオＲＡＭ９、９’からの信号を受信した後に行われるため、複数ＭＰＵによる印字タイミングのずれは発生しないという効果を奏する。【００４９】
次に、図１１に示した各ノズル制御ＭＰＵの内部処理タイミング図を説明する。【００５０】
印字開始命令信号は、被印字物センサー１２からのセンサ信号の有無に対応する。ＯＮとなっている時間帯は、被印字物センサー１２により被印字物１６を検知したことを示す。【００５１】
次に、印字開始命令信号がＯＮとなった後で、かつ、はじめてＭＰＵ印字制御クロック（印字文字の縦ドットの印字間隔）がＯＮとなったタイミングで処理Ａ（印字を開始するまでのタイミングの調整）が開始する。図１１では、ＭＰＵ１印字制御クロックとＭＰＵ２印字制御クロックのＯＮ／ＯＦＦタイミングが異なるため、ＭＰＵ２における処理Ａの方がＭＰＵ１における処理Ａよりも早いタイミングで開始される。【００５２】
その後、処理Ａ（被印字物を検知した旨の信号をＭＰＵ１、２に送信）が完了すると、処理Ｂ（ビデオＲＡＭ９，９’に格納されているビデオデータの帯電電圧データ作成処理）が開始する。処理Ｂは処理Ａの完了後、処理Ａに続いて速やかに開始されるため、処理Ａと同様にＭＰＵ１側における処理Ｂの方が、ＭＰＵ２側における処理Ｂよりも早いタイミングで完了する。【００５３】
その後、両ＭＰＵでの処理Ｂが完了した後、かつ、初めてＭＰＵドットクロックがＯＮとなるタイミングにて、処理Ｃ（ＭＰＵ１、２から文字信号発生回路１０、１０‘に信号送信し、帯電電圧を出力する等の印字制御）が開始される。上述の通り、処理ＣはＭＰＵ１およびＭＰＵ２の両方からの印字開始信号を待って開始されるため、複数ノズルを複数ＭＰＵを用いて制御する場合であっても、印字開始タイミングのずれを生じさせることなく印字することが可能となる。【００５４】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。【００５５】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。【００５６】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１：ＭＰＵ２(マイクロプロセッシングユニット)、
２：ＭＰＵ１(マイクロプロセッシングユニット)、
３：ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、
４：ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、
５：表示装置、
６：パネルインターフェース、
７：被印字物検知回路、
８：印字制御回路、
９：ビデオＲＡＭ、
１０：文字信号発生回路、
１１：バス、
１２：印字物センサ、
１３：印字ノズル、
１４：帯電電極、
１５：偏向電極、
１６：被印字物、
２１：印字開始信号
２２：印字同期信号
２３：回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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