JP3932503B2 - インク量検出方法および装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (8)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
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