(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の発振周波数により発振する発振器に接続した針状アンテナの先端を、印刷装置のインク溜まりのインクに埋め、その埋まる量に応じて前記発振器の前記所定の発振周波数が変化することに基づいて、前記インク溜まりにおけるインク量を検出するインク量検出方法において、
前記インクの誘電率に関する誘電率情報に基づいて、前記所定の発振周波数を変化させることを特徴とするインク量検出方法。
【請求項２】
前記インクの誘電率を測定することにより、前記誘電率情報を取得することを特徴とする請求項１記載のインク量検出方法。
【請求項３】
前記誘電率情報は、前記インク溜まりにインクを供給するインクボトルに装着された情報記憶手段から提供されることを特徴とする請求項１記載のインク量検出方法。
【請求項４】
前記誘電率情報は、入力手段からの入力により提供されることを特徴とする請求項１記載のインク量検出方法。
【請求項５】
所定の発振周波数により発振する発振器に接続した針状アンテナの先端を、印刷装置のインク溜まりのインクに埋め、その埋まる量に応じて前記発振器の前記所定の発振周波数が変化することに基づいて、前記インク溜まりにおけるインク量を検出するインク量検出装置において、
前記インクの誘電率に関する誘電率情報に基づいて、前記所定の発振周波数を変化させる周波数可変手段を備えたことを特徴とするインク量検出装置。
【請求項６】
前記周波数可変手段は、前記インクの誘電率を測定することにより前記誘電率情報を取得し、該取得された誘電率情報に基づいて前記発振周波数を変化させる手段であることを特徴とする請求項５記載のインク量検出装置。
【請求項７】
前記周波数可変手段は、前記インク溜まりにインクを供給するインクボトルに装着された情報記憶手段から提供される誘電率情報に基づいて、前記発振周波数を変化させる手段であることを特徴とする請求項５記載のインク量検出装置。
【請求項８】
前記誘電率情報を入力する入力手段をさらに備え、前記周波数可変手段は、該入力手段において入力された誘電率情報に基づいて前記発振周波数を変化させる手段であることを特徴とする請求項５記載のインク量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷装置等の印刷装置におけるインク溜まりのインク量を検出するインク量検出方法および装置に関し、とくにインク量に応じた発振周波数の変化を検出することにより、インク溜まりのインク量を検出するインク量検出方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
孔版印刷装置等の印刷装置においては、インクが充填された交換可能なインク容器から、インクポンプによって版胴内のインク溜まりにインクを供給することにより印刷を行うように構成したものが知られている。このような印刷装置においては、版胴内のインク量を一定に保つようにインクセンサが設けられており、このインクセンサにより版胴内のインク量を検出し、インクが減少して所定量以下となった場合にインクポンプを駆動してインク容器からインク溜まりにインクを供給している（例えば特開昭６０−１９３６８７号参照）。
【０００３】
ここでインク量を検出する方法としては、発振器に接続した針状アンテナの先端をインク溜まりのインクに埋め、その埋まる量に応じて発振器の発振周波数が変化することに基づいて、インク量を検出する方法が提案されている（例えば特開昭５８−６２５２０号公報参照）。この方法によれば、アンテナがインクの中に多く埋まるほど、アンテナ周囲の静電容量が増えて発振周波数が低下するため、検出される発振周波数が一定となるようにインクを供給することにより、インク溜まりにおけるインク量を一定とすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発振周波数はインクの誘電率によっても異なる。ここで、誘電率が小さいと発振周波数の変化量が小さくなるため、インク量の変化に伴う発振周波数の検出が困難となる。また、誘電率が高いと不要な輻射が大きくなるため、発振周波数の変化の検出精度が低下する。このように、発振周波数の検出が困難となったり、検出精度が低下したりすると、インク溜まりにおけるインク量を一定に維持することができず、その結果、印刷により得られる画像の画質が劣化してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、インクの誘電率に拘わらず、発振周波数の変化を適切に検出することができるインク量検出方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるインク量検出方法は、発振周波数の変化に基づいて、印刷装置のインク溜まりにおけるインク量を検出するインク量検出方法において、
前記インクの誘電率に関する誘電率情報に基づいて、前記発振周波数を変化させることを特徴とするものである。
【０００７】
「誘電率情報」とは、インクの誘電率そのものであってもよく、インクの粘度、インクの色、インクの放置時間、製造年月日等、インクの誘電率を算出可能な誘電率以外の他の情報をも含む。
【０００８】
なお、本発明によるインク量検出方法においては、前記インクの誘電率を測定することにより、前記誘電率情報を取得するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記誘電率情報は、前記インク溜まりにインクを供給するインクボトルに装着された情報記憶手段から提供されるものであってもよい。
【００１０】
「情報記憶手段」としては、例えば電源を供給しなくても一定期間データを記憶できる不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）を用いることができる。なお、このような情報記憶手段をインクボトル等の消耗品に装着し、情報記憶手段に記憶された情報に基づいて印刷装置の種々の制御を行う装置が本出願人により提案されている（特開２００１−１８５０７号公報）。
【００１１】
さらに、前記誘電率情報は、入力手段からの入力により提供されるものであってもよい。
【００１２】
本発明によるインク量検出装置は、発振周波数の変化に基づいて、印刷装置のインク溜まりにおけるインク量を検出するインク量検出装置において、
前記インクの誘電率に関する誘電率情報に基づいて、前記発振周波数を変化させる周波数可変手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、本発明によるインク量検出装置においては、前記周波数可変手段を、前記インクの誘電率を測定することにより前記誘電率情報を取得し、該取得された誘電率情報に基づいて前記発振周波数を変化させる手段としてもよい。
【００１４】
また、前記周波数可変手段を、前記インク溜まりにインクを供給するインクボトルに装着された情報記憶手段から提供される誘電率情報に基づいて、前記発振周波数を変化させる手段としてもよい。
【００１５】
さらに、前記誘電率情報を入力する入力手段をさらに備え、前記周波数可変手段を、該入力手段において入力された誘電率情報に基づいて前記発振周波数を変化させる手段としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、インクの誘電率情報に基づいて発振周波数を変化させるようにしたため、誘電率が小さいインクについては発振周波数を高くすることができ、これにより発振周波数の検出を容易に行うことができる。一方、誘電率が大きいインクについては発振周波数を低くすることができるため、不要な輻射を小さくすることができ、これにより発振周波数の変化の検出精度を向上させることができる。したがって、インクの誘電率に拘わらず、精度よく発振周波数の変化を検出してインク溜まりにおけるインク量を検出することができ、これによりインク溜まりにおけるインク量を一定に維持して、印刷により得られる画像を高画質なものとすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態によるインク量検出装置を適用した孔版印刷装置の要部構成図である。図１に示すように、第１の実施形態による孔版印刷装置は、外周に孔版原紙２が取り付けられる版胴１を備える。版胴１の内部には、版胴１の内周面に接触し、回転軸４を中心として矢印Ａ方向に回転して版胴１にインクを供給するインク塗布ローラ３が配設されている。インク塗布ローラ３の近傍にはその外周面へのインク供給量を制御するためのドクターローラ５が配設されている。なお、ドクターローラ５はインク塗布ローラ３と間隔ｔを開けて配設されている。インク塗布ローラ３とドクターローラ５との接触部分にはインク溜まり７が形成される。インク溜まり７には、インク供給部６から不図示のインク供給ポンプによりインクが供給される。
【００１８】
インク溜まり７のインクは、インク塗布ローラ３の回転に伴い、インク塗布ローラ３とドクターローラ５との間の間隔ｔを透過し、その際にインク塗布ローラ３の外周面に層状に付着して一様な厚さのインク層８を形成する。インク層８はインク塗布ローラ３の回転に伴い、インク塗布ローラ３と版胴１との接触部分に移送され、その接触部分おいて版胴１の内周面に付着し、さらにインク塗布ローラ３により押圧されて版胴１を透過し、さらに孔版原紙２を通過して印刷用紙９に転移する。
【００１９】
ここで、インク溜まり７におけるインク量はインク量検出装置１０において検出される。図２はインク量検出装置１０の構成を示す概略ブロック図、図３はその具体的な電気回路図である。図２に示すように、インク量検出装置１０は、発振回路１１、受信回路１２、検波回路１３、増幅回路１４、比較回路１５、検出回路１６およびアンテナ１７からなる。
【００２０】
発振回路１１は、コイルとコンデンサを有するＬＣの電気的共振回路であり、可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを変化させることによりアンテナ１７からの発振周波数が調整される。なお、可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを変化させるための制御信号は検出回路１６から入力される。
【００２１】
受信回路１２は一つの同調回路であり、特定の周波数の信号を受信したときに同調して高調波信号を発生するようになっている。
【００２２】
ここで、インクは空気よりも誘電率が大きいため、発振回路１１のコンデンサの静電容量はインク溜まり７のインク量が大きいほど大きく、小さいほど小さくなる。したがって、発振回路１１の発振周波数はインク量が大きいほど高く、インク量が小さいほど低いものとなる。したがって、インク溜まり７におけるインク量を一定に維持するために、一定にするインク量の大きさに応じた周波数の信号を発振するように発振回路１１における可変容量ダイオード１１Ａへのバイアスが制御され、受信回路１２は発振回路１１の周波数に同調するように設定されている。
【００２３】
検波回路１３は受信回路１２が発生する周波数信号を直流電圧に変換する。
【００２４】
増幅回路１４は検波回路１３から出力された電圧を増幅する。
【００２５】
比較回路１５は、増幅回路１４の出力信号の信号値を基準値と比較し、出力信号の信号値が基準値以上である場合にオン信号を発生し、スイッチ回路２０をオンとする。なお、出力信号の信号値が基準値未満である場合にはオフ信号を発生し、スイッチ回路２０をオフとする。スイッチ回路２０は不図示のインク供給ポンプへの通電を制御するためのものであり、スイッチ回路２０がオンとされているときにのみ、インク供給ポンプが駆動されてインク溜まり７にインクが供給されるようになっている。
【００２６】
検出回路１６は、インクボトル３１に装着されたメモリ３２に記憶されているインクの種類を表す情報を読み出し、インクの種類とインク種類に応じた誘電率に基づく発振回路１１の可変容量ダイオード１１Ａへのバイアスとの関係を表すテーブル１６Ｂを参照して、発振回路１１の可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを設定するための制御信号を出力する。なお、テーブル１６Ｂは、複数種類のインクについて、インクの誘電率に最適な発振周波数で発振回路１１を発振させるためのバイアスを予め算出し、算出されたバイアスとインク種類とを対応付けたものとなっている。
【００２７】
ここで、検出回路１６は、メモリ３２に記憶されているインク種類情報を読み出すために、メモリ３２が搭載された基板３３と接続するコネクタ１６Ａを備える。ここで、インク種類情報の読み出しは、インクボトル３１が本実施形態による孔版印刷装置に搭載され、基板３３とコネクタ１６Ａとが接続されたときに行われる。また、検出回路１６は、種々の表示を行うための表示パネル４１にも接続されており、検出回路１６において行われた種々の処理における判断結果を表示する。
【００２８】
次いで、本実施形態の動作について説明する。図４は検出回路１６において行われる処理を示すフローチャートである。まず、インクボトル３１が孔版印刷装置にセットされたか否かの確認が行われ（ステップＳ１１）、セットされている場合には（ステップＳ１２肯定）、インクボトル３１に装着されたメモリ３２からインクボトル３１のインクの種類を表すインク種類情報を読み出す（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１２が否定された場合は、表示パネル４１にインクボトル３１のセットを確認させるための表示がなされ（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻る。
【００２９】
インク種類情報を読み出すと、テーブル１６Ｂを参照し、読み出したインク種類に適合するインク種類がテーブル１６Ｂに存在するか否かが判断される（ステップＳ１５）。ステップＳ１５が肯定された場合には、テーブル１６Ｂを参照して可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを取得し（ステップＳ１６）、バイアスに応じた制御信号を発振回路１１に出力する（ステップＳ１７）。一方、ステップＳ１５が否定された場合には、「インク種類の判別が出来ません」などのエラー表示が表示パネル４１において行われ（ステップＳ１８）、バイアスをデフォルトに設定し（ステップＳ１９）、ステップＳ１７に進む。そして、発振回路１１において、バイアスに応じた発振周波数を設定し（ステップＳ２０）、発振周波数設定の処理を終了する。
【００３０】
発振回路１１は設定された発振周波数により発振する。ここで、インク溜まり７にインクが存在し、アンテナ１７の先端がインクに接触している場合には、インクが有する誘電率によって静電容量が増大しており、発振回路１１が実際に発振する発振周波数は、検出回路１６からの制御信号により設定された値よりも小さくなる。この際、受信回路１２は発振回路１１の発振周波数に同調しないため、受信回路１２からの出力電圧は同調時よりも小さくなる。したがって、増幅回路１４から出力される出力信号の信号値は基準値よりも小さくなり、比較回路１５からはオフ信号が出力され、スイッチ回路２０はオフとなる。この状態においては、インク供給ポンプからはインク溜まり７にはインクは供給されない。
【００３１】
一方、印刷によりインク溜まり７のインクが減少してアンテナ１７がインク溜まり７のインクから離れると、発振回路１１は検出回路１６からの制御信号により制御された発振周波数により発振する。このときには、受信回路１８は同調して高電圧の高調波信号を出力するため、増幅回路１４からの出力信号の信号値は基準値以上となり、比較回路１５からはオン信号が出力され、スイッチ回路２０はオンとなる。この状態においては、インク供給ポンプが駆動して、インクボトル３１内のインクがインク溜まり７に供給される。
【００３２】
これにより、インク溜まり７のインク量が増大し、インクがアンテナ１７に再度接触すると、上記と同様にインク供給ポンプの駆動が停止されて、インク溜まり７へのインクの供給が停止する。したがって、印刷中はインク溜まり７のインクは常に一定量に維持される。
【００３３】
このように、本実施形態においては、インクの種類すなわちインクの誘電率に応じて、発振回路１１の発振周波数を変化させるようにしたため、誘電率が小さいインクについては発振周波数を高くすることができ、これにより発振周波数の検出を容易に行うことができる。一方、誘電率が大きいインクについては発振周波数を低くすることができるため、不要な輻射を小さくすることができ、これにより発振周波数の変化の検出精度を向上させることができる。したがって、インクの誘電率に拘わらず、精度よく発振周波数の変化してインク溜まり７におけるインク量を検出することができ、これによりインク溜まり７におけるインク量を一定に維持して、印刷により得られる画像を高画質なものとすることができる。
【００３４】
なお、上記第１の実施形態においては、テーブル１６Ｂをインクの種類と可変容量ダイオード１１Ａのバイアスとの関係を表すものとしているが、インクボトル３１のメモリ３２にインクの誘電率を表す誘電率情報を記憶しておき、テーブル１６Ｂを誘電率とバイアスとの関係を表すものとしてもよい。また、インクの誘電率は、インクの放置時間、製造年月日、インクの粘度、インクの色等に応じても変化するため、これらの情報をメモリ３２に記憶しておき、テーブル１６Ｂをこれらの情報とバイアスとの関係を表すものとしてもよい。
【００３５】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施形態によるインク量検出装置１０′の構成を示す概略ブロック図である。図５に示すように、第２の実施形態によるインク量検出装置１０′は、第１の実施形態における検出回路１６に代えて、インクの誘電率を測定し、測定された誘電率に基づいて発振回路１１の発振周波数を変化させるための制御信号を出力する制御回路５１を備えた点が第１の実施形態と異なるものである。
【００３６】
制御回路５１は増幅回路１４から出力された出力信号の信号値が基準値となるように発振回路１１の可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを設定する制御信号を出力し、出力信号の信号値が基準値となる発振周波数により発振回路１１を発振させるものである。なお、増幅回路１４の出力信号はアナログ信号であるため、制御回路５１はアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器を備えるものである。
【００３７】
次いで、第２の実施形態の動作について説明する。図６は第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。なお、第２の実施形態においては、アンテナ１７のインク溜まり７への深さを予め定められた規定値にセットしておく。まず、発振回路１１の可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを初期値に設定するための制御信号を発振回路１１に向けて出力する（ステップＳ３１）。これにより、発振回路１１はデフォルトの発振周波数により発振し、これにより受信回路１２から出力信号が出力され、増幅回路１４により増幅されて制御回路５１に入力される（ステップＳ３２）。そして、出力信号の信号値が基準値であるか否かが判断され（ステップＳ３３）、ステップＳ３３が肯定された場合は、そのバイアスとなるように制御信号をセットし（ステップＳ３４）、処理を終了する。ステップＳ３３が否定された場合は、所定時間が経過したか否かが判断され（ステップＳ３５）、ステップＳ３５が否定された場合は、可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを変化させるべく制御信号を変化させ（ステップＳ３６）、ステップＳ３２に戻り、ステップＳ３２からステップＳ３３の処理を繰り返す。ステップＳ３５が肯定された場合は、インク量の検出が不可能なインクを使用している旨のエラー表示を表示パネル４１に行い（ステップＳ３７）、処理を終了する。
【００３８】
なお、上記第１の実施形態においては検出回路１６が、第２の実施形態においては制御回路５１が発振回路１１の可変容量ダイオード１１Ａのバイアスを設定することにより、発振回路１１の発振周波数を変化させているが、キーボードやパネルからの入力によるマニュアル操作により発振周波数を変化させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるインク量検出装置を適用した孔版印刷装置の要部構成図
【図２】本発明の第１の実施形態によるインク量検出装置の構成を示す概略ブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態によるインク量検出装置の具体的な回路図
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の第２の実施形態によるインク量検出装置の構成を示す概略ブロック図
【図６】第２の実施形態の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１    版胴
２    孔版原紙
３    インク塗布ローラ
４    回転軸
５    ドクターローラ
６    インク供給部
７    インク溜まり
８    インク層
９    印刷用紙
１０，１０′    インク量検出装置
１１    発振回路
１２    受信回路
１３    検波回路
１４    増幅回路
１５    比較回路
１６    検出回路
２０    スイッチ回路
５１    制御回路
【図１】
0003932503.tif 000002
【図２】
0003932503.tif 000003
【図３】
0003932503.tif 000004
【図４】
0003932503.tif 000005
【図５】
0003932503.tif 000006
【図６】
0003932503.tif 000007