(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧インクをノズルより噴出し、このインク粒子に文字信号となる帯電電圧を帯電電極に印加することで、インク粒子に電荷を付与し、この帯電粒子を偏向電界中で垂直偏向させ、インク粒子の偏向方向とほぼ垂直に移動する印字対象物に文字を形成する荷電制御型インクジェット記録装置において、
印字対象物を検出するセンサの信号を入力するセンサ信号入力回路と、
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パルス信号入力回路と、
印字動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部で、前記センサ信号入力回路より入力された入力信号の開始から終了までの時間における前記ロータリーエンコーダのパルス信号の個数を計測し、当該時間における単位時間あたりのパルス信号の個数を算出し、
あらかじめ設定されている印字内容、印字条件を基に、縦１ラインで使用する粒子数を励振周波数で除算して縦１ラインの印字時間を算出し、
前記単位時間あたりのパルス信号の個数に基づいて、前記縦１ラインの印字時間における前記ロータリーエンコーダパルスのパルス信号の個数を算出し、
当該パルス信号の個数が１パルスとなるように、前記ロータリーエンコーダパルスのパルス信号の個数を自動的に分周して印字タイミングを制御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】
加圧インクをノズルより噴出し、このインク粒子に文字信号となる帯電電圧を帯電電極
に印加することで、インク粒子に電荷を付与し、この帯電粒子を偏向電界中で垂直偏向さ
せ、インク粒子の偏向方向とほぼ垂直に移動する印字対象物に文字を形成する荷電制御型
インクジェット記録装置において、
印字対象物を検出する第１のセンサの信号を入力する第１のセンサ信号入力回路と、
印字対象物を検出する第２のセンサの信号を入力する第２のセンサ信号入力回路と、
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パルス信号入力回路と、
印字動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部で、
前記第１のセンサ信号入力回路で信号入力された時刻と前記第２のセンサ信号入力回路で信号入力された時刻との差分時間における前記ロータリーエンコーダのパルス信号の個数を計測し、当該時間における単位時間あたりのパルス信号の個数を算出し、
あらかじめ設定されている印字内容、印字条件を基に、縦１ラインで使用する粒子数を励振周波数で除算して縦１ラインの印字時間を算出し、
前記単位時間あたりのパルス信号の個数に基づいて、前記縦１ラインの印字時間における前記ロータリーエンコーダパルスのパルス信号の個数を算出し、
当該パルス信号の個数が１パルスとなるように、前記ロータリーエンコーダパルスのパルス信号の個数を自動的に分周して印字タイミングを制御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に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部で、ユーザーが設定した印字内容、印字条件とコンベア速度に対して、算出された前記縦１ラインの印字時間における前記ロータリーエンコーダパルスのパルス信号の個数が１個未満であると判定した場合に、印字条件の見直し、コンベア速度の変更、ローターリーエンコーダの変更などのガイダンス表示を行う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】
本発明は荷電制御型インクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、現在、あらゆる業種の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。業種が多岐に渡ることから使用される生産ラインも様々であり、その中にはコンベア速度が変動するような生産ラインも多数ある。インクジェット記録装置の印字原理的に、コンベア速度が変動すると、それに応じてコンベアと垂直方向の印字ライン間隔が広くなったり、狭くなったりするため、変動幅が大きい場合には文字として判読できない状況が発生する。
【０００３】
そのため、ロータリーエンコーダなど軸の回転量をパルス信号に変換して出力する信号発生器をコンベアに取り付け、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の制御を行うことで、コンベア速度が変動しても一定の文字幅の印字結果を得ている。
【０００４】
この際、通常はコンベアの最大速度を求め、その結果と印字内容と印字条件を基に、パルス信号から印字タイミングを得るための最適な設定をインクジェット記録装置に対して行う必要がある。
【０００５】
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を基に様々な印字制御を行う機能を搭載することが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。そして、かかる装置においては、製品据付時の初期設定に関する部分は、手作業により最適値を算出し、その値を入力する必要がある。
【０００６】
そして、印字対象物の流れる生産ラインのコンベア速度が変動する場合、ロータリーエンコーダなど軸の回転量をパルス信号に変換して出力する検出器を使用し、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の制御を行うことで、一定の印字結果を得ている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３０５１２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この際、ロータリーエンコーダから出力されるパルス数と、インクジェット記録装置の印字における内部タイミングとの間に差があると、最適な印字タイミングを生成することができなくなるため、適切な値によりロータリーエンコーダから出力されるパルス数を分周して、印字タイミングに最適なパルス数に変換する必要がある。
【０００９】
しかし、最適な分周の値はコンベア速度や印字の条件により変わってくるため、人が判断して適当な値を設定する必要があり、手間と時間がかかるとともに、設定が正しくない場合には、ライン速度の変動に追従できなくな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った問題点がある。
【００１０】
本発明は、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ことを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、誤りのない設定を可能とす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】
【００１２】
上記課題を解決するため、加圧インクをノズルより噴出し、このインク粒子に文字信号となる帯電電圧を帯電電極に印加することで、インク粒子に電荷を付与し、この帯電粒子を偏向電界中で垂直偏向させ、インク粒子の偏向方向とほぼ垂直に移動する印字対象物に文字を形成する荷電制御型インクジェット記録装置において、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という構成をとる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生産ラインへの製品据付時の設定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、生産ラインのダウンタイムを最小限に抑えられるインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は図示例に限定されるものではない。
【００１５】
図１は本発明における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。１０１はＩＪＰ全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセシングユニット）であり、１０２はＭＰＵが動作するのに必要な制御用プログラム及びデータを記憶するＲＯＭまたはフラッシュメモリ、１０３はプログラム実行中に必要となるデータを一時的に記憶するＲＡＭである。１２０はプログラムや印字データなどを記憶する記憶装置であり、代表的なものとしてフラッシュメモリカードなどがある。
【００１６】
１０４は印字内容や設定値等を入力する入力パネル、１０５は入力されたデータ及び印字内容等を表示する表示装置、１０６はＭＰＵのデータ信号、アドレス信号及びコントロール信号を伝送するバスラインである。１０８はインクを粒子化するための電圧を発生させるための励振電圧発生回路であり、１０９はインク粒子に文字信号に応じた電圧を発生させるための帯電電圧発生回路である。１１９はロータリーエンコーダであり、コンベアの移動速度に応じてパルス信号を発生する。
【００１７】
ロータリーエンコーダはインクジェット記録装置には内蔵されず、コンベアに設置されるもので、既存のものを使用したり、ユーザーが新たに準備する場合など使用されるロータリーエンコーダの種類は多岐に渡る。１２２は印字対象物を検出するセンサである。光電センサなどが使用されることが多く、印字物が光を遮る間信号を出力する方式が一般的である。
【００１８】
次に印字、インク循環部の構成概要を説明する。ノズル１０９から噴出されるインク柱１１０は、励振電圧発生回路１０８で生成される励振電圧により、ノズルの電歪素子で粒子化されインク粒子１１３となる。帯電電圧発生回路１０７により生成された電圧は、帯電電極１１１に与えられ、インク粒子は文字信号に応じた電圧により帯電される。帯電されたインク粒子１１３は、偏向電極１１２により作られる電界中を飛行し、その帯電量に応じて偏向され、搬送用コンベア１１６により移動する被印字物１１５に到達し、文字を形成する。印字に使用しないインク粒子は、インク回収用のガター１１４により回収され、ポンプ１１７により再びノズル１０９へ供給される。
【００１９】
図２に本発明における処理のフローチャートを示す。
【００２０】
初めにロータリーエンコーダの自動設定を行うモードを使用するかどうかを選択する（ステップＳ１）。
【００２１】
自動設定を行うモードを使用する場合に（Yes）、実際に印字したい印字内容と印字条件の設定を行なう（ステップＳ２）。この際、印字する文字、その文字を構成するドット構成、文字の間隔、ノズルから噴出されるインク粒子のうち何個の粒子を使用するかを示すインク粒子使用率を設定する。ただし、粒子使用率はあらかじめ固定しておく方式や、ライン速度を計測した後に最適なインク粒子使用率を自動選択する方式もある。
【００２２】
次いで、実際に印字を行う印字対象物の長さを入力する（ステップＳ３）。ここで入力する印字対象物の長さは印字物検出センサの検出範囲の長さである。次にコンベア速度の自動計測を行う（ステップＳ４）。インクジェット記録装置を速度計測状態にした後で、実際に使用される最大のコンベア速度で印字対象物を流してもらい、センサの検出時間をマイコンにて計測する。また、この検出期間内にロータリーエンコーダから入力されるパルス数も同時に計測する（ステップＳ５）。
【００２３】
以上の入力条件と計測結果より、１秒間に生成されるインク粒子の数、インク粒子使用率、印字に使用される１ラインのドット数、文字の間隔を調整するための無印字ドット数から、１ライン当たりの必要時間が算出可能となる（ステップＳ６）。また、この時間内に検出されたロータリーエンコーダのパルス数から、最適な分周比が求められる（ステップＳ７）ため、その値を自動設定することが可能となる。
【００２４】
なお、ステップＳ位置において選択することとしたのは、従来通りの設定方式も詳細を理解している場合には、微調整を行うことが可能であるといったメリットもあるため、選択式とすることで、熟練したユーザーでも、初めて使用するユーザーでも対応可能なシステムを実現できることによる。
【００２５】
ここで、１ラインに最低１つのパルスが必要であるが、この条件を満たさない場合には、警報を出すとともにガイダンス表示を行い、そのコンベア速度で印字を行う場合に必要なロータリーエンコーダのパルス数を表示するとともに、ロータリーエンコーダーを変えない場合の解決策として、コンベア速度をどこまで下げれば良いか、印字内容、条件設定をどのように変更すれば良いかといったガイダンス表示を行うことが可能である。
【００２６】
上述した実施形態の中で、コンベア速度の計測方法としては、例えば、以下のようなものがある。印事物検出センサが１つの場合は、まず、（1）ユーザーが印字物の長さ（センサ遮光部の長さ＝「距離」）を入力する。次いで、（2）実際にコンベアラインで印字物を流し、その遮光時間をマイコンで計測する。そして、最後に図示しない制御部において、（1）で入力した距離を（2）で導き出した計測結果である時間で割り、コンベアライン速度を導き出すものである。
【００２７】
印事物検出センサが２つの場合は、まず、（1）ユーザーが２個のセンサの配置間隔を入力（＝「距離」）し、次いで、（2）実際にコンベアラインで印字物を流し、その１個目のセンサを検出してから、２個目のセンサを検出するまでの時間を図示しないマイコンで計測する（＝「時間」）。そして、最後に図示しないマイコンで、（1）で入力した距離を（2）で導き出した計測結果である時間で割り、コンベアライン速度を導き出すものである。
【００２８】
また、他にも特定印字パターンから算出することが可能である。かかる方法としては例えば、まず、（1）５×５ドットのベタパターン（例）を実際のコンベアラインで印字をおこなう。そして、（2）ユーザーが隣り合う縦ラインの間隔を実測し、入力する（＝「距離」）。次いで、（3）縦１ラインの印字にかかる時間をマイコンで計算（＝「時間」）する。そして、（4）マイコンで（2）で導き出した距離を（3）で導き出した時間で割り、コンベアライン速度を導き出すものである。
【００２９】
なお、１ドットの印字時間は以下のようにして求めることができる。例えば、励振周波数が５０ｋＨｚの場合には、即ち、１を５００００（Ｈｚ）で割るものである。その結果導き出された時間である０．００００２秒が１ドットの印字時間である。即ち、縦１ラインの印字が終わり、２ライン目の印字までの間隔も０．００００２秒であるので、縦ライン間の距離を測れば、その距離を移動する時間（＝コンベアラインが移動する時間）が０．００００２秒ということになる。
【００３０】
また、最適分周比の算出方法は、以下の通りである。まず、（1）上述したライン速度計測時にエンコーダのパルスが、何パルス入力されるかをマイコンで計測する。そして、（2）単位時間あたりのパルス数をマイコンで計算する。次いで、（3）最低限必要なパルス数は、縦１ラインの印字にかかる時間内に１パルスで良いので、上述した縦１ラインの印字時間から分周比を計算する。このように計算すると、例えば、縦１ラインの印字にかかる時間が０．１秒で、その時間内にエンコーダから１００パルスの入力があった場合、分周比は１００：１となる。
【００３１】
以上、上述した構成とすることで、ロータリーエンコーダ使用時の設定作業を容易かつ誤りなく行う機能を備えたインクジェット記録装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例に係るフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１０１…ＭＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…入力パネル、１０５…表示装置、１０６…バスライン、１０７…帯電電圧発生回路、１０８…励振電圧発生回路、１０９…ノズル、１１０…インク柱、１１１…帯電電極、１１２…偏向電極、１１３…インク粒子、１１４…ガター、１１５…被印字物、１１６…搬送用コンベア、１１７…ポンプ、１１９…ロータリーエンコーダ、１２２…印字物検出器
【図１】
0005094448.tif 000002
【図２】
0005094448.tif 000003