(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を被印写物に複数行にわたって打ちつけて印写処理を行うこととし、前記インク粒子を帯電させる際の帯電電圧を同一の行にあっては同一の帯電電圧データに基づいて設定するようにした荷電制御型インクジェットプリンタにおいて、
文字の各ドット位置を示す印写パターンを表示する手段と、
前記被印写物の印写面の形状に応じた印写を行うために、前記表示された印写パターンの形状を変形するユーザ入力を受け付ける受付手段と、
前記被印写物の印写面の形状に応じた印写を行うために、前記受付手段によって受け付けられたユーザ入力に基づいて、前記変形された印写パターンに応じた前記各ドット位置における帯電電圧データを求める変換式を自動的に算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された変換式を記憶する記憶手段と、
同一の帯電電圧データを、前記記憶手段から読み出した変換式に従って変換する手段と、
変換した帯電電圧データに基づいて設定した帯電電圧をインク粒子に選択的に印加する手段と、を備えることを特徴とする荷電制御型インクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記印写パターンは、行方向および列方向に等間隔のメッシュであって、交点が文字の各ドットに対応していることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を被印写物に打ちつけて印写処理を行う荷電制御型インクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力（印写圧）を加えることなく印写処理を行うプリンタの一種としてインクジェットプリンタがある。このインクジェットプリンタでは、インクの微細な粒子をノズルから噴射させて被印写物に打ちつけてドットパターンを形成することにより、印写処理を行う。このインク粒子の制御方法によって、荷電制御方式とオンデマンド方式とがある。
【０００３】
前者の荷電制御方式では、インク粒子を連続的に噴射させながらパルス電位で帯電させ、偏向電極の間を通過させることにより帯電量に応じて偏向させて被印写物の所定位置に打ちつけ、ドットパターンを被印写物に形成して印写処理を行い、不用なインク粒子はガターと称する回収器で回収して再利用する。なお、この方式を採用する荷電制御型インクジェットプリンタは、インク粒子を連続的に噴射させるので、コンティニュアスインクジェットプリンタとも呼ばれている。
【０００４】
食料品を機械工業的に製造する企業では、製造した食料品の収納箱，収納容器，収納袋等の物品にその食料品の特徴を示す情報（製造年月日，賞味期限，品名等）を印写するために、産業用インクジェットプリンタが広く利用されている。このような場合には、ベルトコンベアにて搬送移動される上記収納箱，収納容器，収納袋等の物品に連続的に印写処理を行うことが一般的であり、産業用インクジェットプリンタとして、荷電制御方式を採用した荷電制御型インクジェットプリンタが広く使用されている。
【０００５】
図４は、荷電制御型インクジェットプリンタに備えられたプリンタヘッドの構成を示す模式図である。プリンタヘッド１は、噴射ノズル１０，ガター１１，帯電電極１２及び偏向電極１３を、矩形箱形をなすハウジング１４の内部に備えて構成されている。
【０００６】
噴射ノズル１０には、インク及びその溶剤が供給され、これらは噴射ノズル１０の一側に設けた小径の噴射孔１０ａを経て、図中に矢符により示す如く噴射される。噴射ノズル１０の内部には、高周波電圧の印加により自励振動するピエゾ振動子１０ｂが設けられており、ピエゾ振動子１０ｂをインクの噴射中に振動させると、プリンタヘッド１から噴射されるインクは、その噴射経路の中途にて相互に分離し、所定の間隔にて並ぶインク粒子となって飛翔する。
【０００７】
ガター１１は、以上の如き噴射の方向に噴射ノズル１０に対向するように配してあり、噴射ノズル１０から噴射されて直進するインク粒子を、捕捉して回収する。
【０００８】
帯電電極１２は、噴射ノズル１０からガター１１に至るインク粒子の噴射経路の中でインク粒子への分離が生じる位置に配設されており、偏向電極１３は、その分離が生じる位置の直後に配設されている。相互に分離したインク粒子は選択的に、帯電電極１２の配設位置を通過するとき、その印加電圧に応じて帯電せしめられ、個々に異なる電荷を有して偏向電極１３の配設位置を通過する。偏向電極１３の配設位置には、高圧の直流電圧の印加により所定の強度の電界が形成されており、この電界の作用によりインク粒子は、夫々の電荷に応じて偏向される。
【０００９】
このように偏向されたインク粒子は、プリンタヘッド１のハウジング１４に形成された送出口１５を経て外部に飛び出し、図示しない被印写物に印写せしめられる。このときの印写位置は、帯電電極１２での印加電圧（帯電電圧）を、各インク粒子の分離に同期させて制御し、夫々のインク粒子の帯電量を各別に変更して、偏向電極１３での電界の作用による偏向量を増減することにより変更される。なお、噴射ノズル１０から噴射されるインク粒子の多くは、帯電電極１２の通過時に帯電させず、偏向電極１３での電界の作用により偏向させることなく直進せしめ、ガター１１に捕捉して回収する。
【００１０】
以上のように、噴射ノズル１０からインク粒子を連続的に噴射させつつ帯電電極１２の印加電圧（帯電電圧）を制御することにより、偏向の方向と交叉する方向に移動せしめられる被印写物の表面に文字、図形等の所望のパターンを形成することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このような荷電制御型インクジェットプリンタにて、例えば、図５に示すような７ドットの文字列「ＡＢ」を被印写物に印写する場合、プリンタヘッド１から印写位置への距離が各行において異なるので、各行におけるインク粒子への帯電電圧は異ならせる必要がある。帯電電圧が大きい場合には偏向距離は長く、帯電電圧が小さい場合には偏向距離は短くなるので、１行目（１ドット目）には最も低い帯電電圧を印加し、行数（ドット数）が大きくなるに従って印加する帯電電圧を順次大きくし、７行目（７ドット目）には最も高い帯電電圧を印加するようにしている。このような帯電電圧は各行において固定値であり、各行における帯電電圧のデータは、メモリに格納されている。
【００１２】
よって、被印写物の印写面が水平であって、プリンタヘッド１と被印写物との距離が一定である場合には、この固定値の帯電電圧のデータに基づいて印写される文字列の各文字の高さは常に一定となる。しかしながら、図６に示す如き印写面が水平でなくて傾斜しているような被印写物Ｍに、荷電制御型インクジェットプリンタにて文字列「ＡＢ」を印写した場合には、プリンタヘッド１，文字「Ａ」の印写面間の距離と、プリンタヘッド１，文字「Ｂ」の印写面間の距離とが異なり、即ち、前者の距離が後者の距離より長くなるので、図７に示すように、文字「Ａ」，文字「Ｂ」の印写高さが一定でなく、文字「Ａ」が文字「Ｂ」より高い位置に印写されることになるという問題がある。
【００１３】
なお、各行の全ての列について最適な帯電電圧データを記憶しておけば、印写高さを一定にした印写処理は可能であるが、大容量のメモリが必要であるという問題がある。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プリンタヘッドと被印写物との距離が一定でないような被印写物に対しても印写列の各文字または各記号等を一定の高さにした印写処理を行える荷電制御型インクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の他の目的は、少ないメモリ容量にて、上記のような被印写物に対応できる荷電制御型インクジェットプリンタを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る荷電制御型インクジェットプリンタは、連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を被印写物に複数行にわたって打ちつけて印写処理を行うこととし、前記インク粒子を帯電させる際の帯電電圧を同一の行にあっては同一の帯電電圧データに基づいて設定するようにした荷電制御型インクジェットプリンタにおいて、文字の各ドット位置を示す印写パターンを表示する手段と、被印写物の印写面の形状に応じた印写を行うために、表示された印写パターンの形状を変形するユーザ入力を受け付ける受付手段と、前記被印写物の印写面の形状に応じた印写を行うために、前記受付手段によって受け付けられたユーザ入力に基づいて、前記変形された印写パターンに応じた前記各ドット位置における帯電電圧データを求める変換式を自動的に算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された変換式を記憶する記憶手段と、同一の帯電電圧データを、前記記憶手段から読み出した変換式に従って変換する手段と、変換した帯電電圧データに基づいて設定した帯電電圧をインク粒子に選択的に印加する手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の荷電制御型インクジェットプリンタにあっては、印写列の各行に設定されている固定の帯電電圧データを、変換式に従って変換し、変換された帯電電圧データに従って、印写処理を行う。よって、印写面が傾斜していて、プリンタヘッドと被印写物との距離が一定でないような被印写物に対しても、印写列の各文字または各記号等を一定の高さにした印写処理を行える。
【００２０】
また、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタにあっては、被印写物の印写面の形状に応じて、変換式を任意に設定する。よって、様々な形状の印写面を有する任意の被印写物に対して、常に最適な変換式を設定でき、印写列の各文字または各記号等を一定の高さにした印写処理を行える。
【００２１】
更に、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタにあっては、ユーザにて入力設定された印写パターンを表示し、その印写パターンに応じて変換式を自動的に算出する。よって、ユーザが変換式を算出する手間を省くことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
【００２３】
図１は本発明の荷電制御型インクジェットプリンタの機能ブロック図である。本発明の荷電制御型インクジェットプリンタは、プリンタヘッド１，ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，帯電電圧変換回路２４，偏向電圧器２５，帯電電圧器２６，発振電圧器２７，操作入力器２８，表示器２９及び変換式算出器３０等を備えている。
【００２４】
プリンタヘッド１は、前述した図４に示す従来のプリンタヘッド１と同様の構成をなしており、内部にピエゾ振動子１０ｂを有し、噴射孔１０ａからインク粒子を噴射する噴射ノズル１０と、噴射ノズル１０による噴射の経路に略正対するように配されたインク粒子回収用のガター１１と、噴射ノズル１０からガター１１に至る噴射経路に沿って並設された帯電電極１２及び偏向電極１３とを、送出口１５を形成した箱形をなすハウジング１４の内部に備えている。
【００２５】
ＣＰＵ２１は、バス３１を介してハードウェアの動作を制御すると共に、ＲＯＭ２２に記憶されたコンピュータプログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。ＲＯＭ２２は、荷電制御型インクジェットプリンタの動作に必要な種々のコンピュータプログラムを予め記憶している。また、ＲＯＭ２２は、印写する文字列の各行に割り当てて予め設定されている固定の帯電電圧データを記憶している。ＲＡＭ２３は、コンピュータプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。また、ＲＡＭ２３は、被印写物に対して、文字列の各行における最適な帯電電圧を求めるために、上記固定の帯電電圧データを変換する際の変換式を記憶する。
【００２６】
帯電電圧変換回路２４は、変換式に従って固定の帯電電圧データを最適な帯電電圧データに変換する。偏向電圧器２５は、プリンタヘッド１内の偏向電極１３に、所定の高圧の直流電圧を印加する。制御電圧器２６は、プリンタヘッド１内の帯電電極１２に、変換された帯電電圧データに応じた電圧を印加する。発振電圧器２７は、プリンタヘッド１内のピエゾ振動子１０ｂへ高周波電圧を印加する。
【００２７】
操作入力器２８は、ユーザによる印写パターンの設定等の外部入力を受け付ける。表示器２９は、操作入力器２８を介してユーザによって設定された印写パターンを表示する。変換式算出器３０は、ユーザによって設定された印写パターンに応じて、上記変換式を算出する。算出された変換式はＲＡＭ２３に記憶される。
【００２８】
次に、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタの動作について説明する。まず、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタにおける帯電電圧データ及び変換式の一例について、７ドットの文字列を印写する場合を例にして説明する。
【００２９】
下記表１に、各行において固定の帯電電圧データ及び各行における変換式の一例を示す。表１において、ｂ1 〜ｂ7 は、各１〜７行目（１〜７ドット目）における固定の帯電電圧データを示し、変換式におけるａは列番目を示す。
【００３０】
【表１】
0004515561.tif 000002
【００３１】
各１〜７行目（１〜７ドット目）における帯電電圧データｂ1 〜ｂ7 の値は各行において固定であり、１行目（１ドット目）における帯電電圧データｂ1 が最−低く、７行目（７ドット目）における帯電電圧データｂ7 が最も高くなっており、各行での帯電電圧データｂ1 〜ｂ7 の大小関係は、ｂ1 ＜ｂ2 ＜ｂ3 ＜ｂ4 ＜ｂ5 ＜ｂ6 ＜ｂ7 の関係を満たす。なお、このような固定の帯電電圧データｂ1 〜ｂ7 はＲＯＭ２２に記憶され、最適な帯電電圧データを求めるためのこのような変換式はＲＡＭ２３に記憶されている。
【００３２】
表１に示した変換式に基づいて求めた、各列目における具体的な帯電電圧データを、下記表２に示す。
【００３３】
【表２】
0004515561.tif 000003
【００３４】
各ｉ行（１≦ｉ≦７）について、ＲＯＭ２２から読み出した帯電電圧データｂi を、ＲＡＭ２３から読み出した変換式に従って、帯電電圧変換回路２４にて変換する。そして、変換された帯電電圧データに応じた、各行，列で異なる電圧が、帯電電圧器２６にてプリンタヘッド１内の帯電電極１２へ印加される。また、偏向電圧器２５にて、高圧の直流電圧がプリンタヘッド１内の偏向電極１３に印加される。
【００３５】
発振電圧器２７からの高周波電圧の印加によりピエゾ振動子１０ｂが自励振動され、噴射ノズル１０に供給されたインクが噴射孔１０ａから噴射される。ピエゾ振動子１０ｂの振動によって、プリンタヘッド１から噴射されるインクは、その噴射経路の中途にて相互に分離し、所定の間隔にて並ぶインク粒子となって飛翔する。これらのインク粒子は、その一部が選択的に、帯電電極１２から電圧を印加されて帯電する。帯電したインク粒子は、偏向電極１３による電界によって偏向され、送出口１５を経て外部に飛び出し、被印写物に付着する。なお、帯電電極１２にて帯電されないインク粒子は、直進してガター１１に捕捉されて回収される。
【００３６】
以上のように、噴射ノズル１０からインク粒子を連続的に噴射させつつ帯電電極１２での帯電電圧を制御することにより、偏向の方向と交叉する方向に移動せしめられる被印写物の表面に文字，図形等の所望のパターンを形成することができる。ここで、本発明では、被印写物の印写面の形状に合わせて各行，列で異なる最適な帯電電圧を、インク粒子に印加するようにしたので、図６に示すような印写面が傾斜している被印写物に対しても、図５に示すように、文字列の各文字の高さを一定にした印写処理を行える。
【００３７】
次に、あるサンプルの被印写物に対して最適な変換式を決定する際の動作について説明する。図２は、その動作手順を示すフローチャートである。
【００３８】
このような最適な変換式を決定する場合には、表示器２９に、図３（ａ）に示すような、交点が文字の各ドットに対応するメッシュが印写パターンとして表示される。最初に表示されるメッシュ（印写パターン）は行，列方向に等間隔である。そして、操作入力器２８を介してユーザから、その被印写物の印写面に応じた印写パターンの変更入力を受け付ける（ステップＳ１）。この変更入力に応じて変更された、例えば図３（ｂ）に示すようなメッシュ（印写パターン）を、表示器２９に表示する（ステップＳ２）。この変更入力の受け付け処理及び印写パターンの表示処理は、ユーザから操作入力器２８を介して入力完了が指示されない限り（ステップＳ３：ＮＯ）、繰り返して行える。ここで、設定された印写パターンを視覚的に確認できるので、ユーザは印写パターンの設定を効率良く容易に行える。
【００３９】
そして、ユーザから操作入力器２８を介して入力完了が指示されると（Ｓ３：ＹＥＳ）、変換式算出器３０にて、最終的に設定された印写パターンに応じた変換式を自動的に算出する（ステップＳ４）。このように変換式が自動的に算出されるので、変換式を自身で計算して入力するという面倒な処理からユーザは開放される。
【００４０】
算出された変換式に基づいて、被印写物に対する文字列の試し印写を行う（ステップＳ５）。その印写結果の良否がユーザによって判定され、その判定結果を操作入力器２８を介して入力する（ステップＳ６）。ＯＫ結果（ユーザが良と判定した場合の入力），ＮＧ結果（ユーザが不良と判定した場合の入力）の何れを入力したかを判断する（ステップＳ７）。
【００４１】
ＮＧ結果を入力した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、最適な変換式を求めるために、Ｓ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。ＯＫ結果を入力した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、その変換式をその被印写物に対する最適な変換式としてＲＡＭ２３に格納して（ステップＳ８）、動作を終了する。
【００４２】
なお、上述した例では、変換式を列番目を変数とする一次関数形としたが、これは例示であって、列番号を変数とした二次関数，三次以上の高次関数で示される変換式を用いても良いことは勿論であり、被印写物の印写面の形状に応じて適する任意の関数形の変換式を使用するようにすれば良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタでは、印写列の各行に設定されている固定の制御電圧データを、変換式に従って変換し、変換された制御電圧データに従って、印写処理を行うようにしたので、印写面が傾斜しているような被印写物に対しても、印写列の各文字または各記号等を一定の高さにした印写処理を行うことができる。また、固定の帯電電圧データと変換式とを記憶しておくだけで、全ての列について最適な帯電電圧データを求めることができ、全ての列に対応してその最適な帯電電圧データを記憶しておく場合に比べて、メモリの容量が少なくて良く、この効果は、印写列が長くなればなるほど顕著である。
【００４４】
また、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタでは、被印写物の印写面の形状に応じて、変換式を任意に設定するようにしたので、様々な形状の印写面を有する任意の被印写物に対して、常に最適な変換式を設定でき、印写列の各文字または各記号等を一定の高さにした印写処理を行える。
【００４５】
更に、本発明の荷電制御型インクジェットプリンタでは、ユーザにて入力設定された印写パターンを表示し、その印写パターンに応じて変換式を自動的に算出するようにしたので、ユーザが変換式を算出する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の荷電制御型インクジェットプリンタの機能ブロック図である。
【図２】被印写物に対する最適な変換式を決定する際の本発明の荷電制御型インクジェットプリンタの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の荷電制御型インクジェットプリンタにおけるメッシュ（印写パターン）の表示例を示す模式図である。
【図４】荷電制御型インクジェットプリンタに備えられたプリンタヘッドの構成を示す模式図である。
【図５】７ドットの文字列の印写例を示す模式図である。
【図６】印写面が傾斜している被印写物とプリンタヘッドとの位置関係を示す模式図である。
【図７】従来例の問題点を説明するための７ドットの文字列の印写例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  プリンタヘッド
１２  帯電電極
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４  帯電電圧変換回路
２６  帯電電圧器
２８  操作入力器
２９  表示器
３０  変換式算出器
【図１】
0004515561.tif 000004
【図２】
0004515561.tif 000005
【図３】
0004515561.tif 000006
【図４】
0004515561.tif 000007
【図５】
0004515561.tif 000008
【図６】
0004515561.tif 000009
【図７】
0004515561.tif 000010