JP5227700B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、被印字物と被接触で印字を行うインクジェット記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置は、インクを吐出するノズルを備える印字ヘッドを有しており、連続的に搬送され印字ヘッドのインク吐出部近傍を通過する印字対象物に対し、自動運転で印字を行うことができる。

自動運転を行うための準備としては、印字対象物の到来を知らせる信号を出力する機器をインクジェット記録装置に接続した後、前記印字対象物の到来を知らせる信号の入力から印字が開始されるまでの待機時間の調整作業が必要である。

前記待機時間の調整作業は、オペレーターがまず待機時間を任意の設定値に設定し試し印字を行い、試し印字の位置が印字対象物上の所望の位置でなければ前記待機時間の設定値を変更し再度試し印字を行い、試し印字の位置が印字対象物上の所望の位置に到達するまで前記待機時間の変更と試し印字を繰り返す作業である。

前記待機時間の調整作業は、作業ステップとして試し印字の位置が印字対象物上の不特定の位置に達するまでの第１ステップと、その後試し印字の位置が印字対象物上の所望の位置に達するまでの第２ステップに大別される。

従来のインクジェット記録装置には、前記待機時間の調整を搬送方向に沿った印字の文字単位、あるいは列単位で実施可能な機能が備えられている。（例えば、特許文献１参照）この機能により、オペレーターは前記第２ステップにおいて、試し印字の位置から所望の位置までの間隔を、目分量で印字の文字単位、あるいは列単位で測り、前記待機時間の設定値に加算するだけで容易に調整することができる。また、従来より印字対象物の到来を知らせる信号を出力する機器として主に光電式センサーが用いられ、この場合オペレーターは前記第１ステップにおいて、前記光電式センサーから前記印字ヘッドまでの間隔を、目分量で印字の文字単位、あるいは列単位で測り、前記待機時間の設定値として入力することで、容易に調整することができる。
特開昭６３−１５４３６０号公報

印字対象物の材質や形状、あるいは生産設備上の都合などにより、印字対象物の到来を知らせる信号として、光電式センサーの出力信号の他に搬送機の搬送タイミングに対応した出力信号が用られる場合がある。この場合、オペレーターは印字対象物の到来を知らせる信号が出力された時の、搬送路上の印字対象物の位置を認識することが困難となり、勘に頼って前記第１ステップの調整作業を行わざるを得ない場合が生じ、前記第１ステップの調整作業に多大な手間を費やしてしまう場合がある。

本発明では、印字対象物の到来を知らせる信号が多様であっても、オペレーターが前記第１ステップの調整作業を容易に行うことができることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、印字に使用されるインクを吐出するノズルを備える印字ヘッドと、第１の入力信号とする外部信号を入力するための入力ポートと、前記第１の入力信号とする外部信号の入力から一定の待機時間の経過後に印字を開始させるとともに、前記待機時間を変更することができる制御部と、を有するインクジェット記録装置において、前記制御部は、前記第１の入力信号の入力から、前記第１の入力信号の入力後に入力される第２の入力信号が入力されるまでの経過時間に対応させて前記待機時間を変更させるという構成をとる。

本発明によると、印字対象物の到来を知らせる信号が多様であっても、オペレーターは前記第１ステップの調整作業を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。

図２を用いて本実施例のインクジェット記録装置の全体構造について説明する。制御部やインク貯蔵部を備える本体９００と、印字に使用されるインクを吐出するノズルを備える印字ヘッド９１０と、本体と印字ヘッドをつなぐ印字ヘッドケーブル９２０で構成される。本体正面にはタッチパネル式液晶表示装置９３０が備えられており、タッチパネル式液晶表示装置によってオペレーターは印字内容や設定内容を確認・入力を行うことができる。

図３を用いて本実施例のインクジェット記録装置の本体内部構造について説明する。本体内部は、上部に制御部８００、下部にインク貯蔵部８５０と、電気部品と液体循環系部品とを分離して配置した構造になっている。

制御部８００にはインク噴出制御、印字制御などを行う制御基板８０２や制御基板に電流を供給する電源８０１、タッチパネル式液晶表示装置９３０などが設置されている。また、制御部８００には、印字対象物の到来を知らせる外部信号を入力するための入力ポートが設けられている。インク貯蔵部８５０にはインクの流路を形成する流路ボード８５１が設置され、流路ボードにはインクを貯蔵するインク容器８５２、インクを圧送するポンプ８５３、インクの流れの開閉を行う電磁弁８５４が取り付けられている。

図４を用いて本実施例のインクジェット記録装置の印字ヘッド内部構造について説明する。印字ヘッド９１０の内部には、インクや溶剤を吐出するノズル７００やインクをノズルに供給するインク供給流路７０１、溶剤をノズルに供給する溶剤供給流路７０２、インク供給流路や溶剤供給流路の流れの開閉を行う三方電磁弁７０３、インクを粒子化するためノズルに振動を与える励振素子７０４、ノズルから吐出されたインク粒子を帯電させる帯電電極７１０、帯電したインク粒子を偏向させる偏向電極７２０、ノズルから吐出されたインク粒子のうち印字に使用されないインク粒子７０７を受け入れるガター７３０、ガターに侵入したインクや溶剤を回収する回収流路７３１が備えられている。ノズルから吐出されたインク粒子のうち印字に使用されるインク粒子７０６は偏向電極により偏向され印字ヘッドのインク吐出部７０５より外部に吐出される。

図５を用いて本実施例のインクジェット記録装置の制御構成について説明する。制御構成としては、演算機能を有しインクジェット記録装置全体を制御するＭＰＵ６００や、ＭＰＵが動作するために必要なプログラムやデータを記憶するＲＯＭ６０１、プログラム実行中に必要なデータを一時的に記憶するＲＡＭ６０２、印字内容や設定値などを入力する入力装置６１０、入力装置６１０で入力された内容や状態などを表示する表示装置６１１、励振素子７０４に与える励振電圧を発生させる励振電圧発生回路６２０、帯電電極７１０に与える帯電電圧を発生させる帯電電圧発生回路６２１、偏向電極７２０に与える偏向電圧を発生させる偏向電圧発生回路６２２、印字対象物の到来を知らせる印字開始外部信号を検知する印字開始外部信号検知回路６３０、印字開始外部信号の入力から印字開始までの待機時間をセットしカウントを行う印字開始タイマー６３１があり、それらはバス６０３により接続されデータのやりとりができるようになっている。

自動運転時の動作としては、印字開始外部信号の入力を印字開始外部信号検知回路６３０が検知した後、印字開始タイマー６３１にてあらかじめセットされた待機時間をカウントし、その後、帯電電圧発生回路６２１によって印字内容に合った帯電電圧を発生させる。帯電電極７１０によって印字内容に合った電荷を与えられたインク粒子は、印字ヘッド９１０の外部へ吐出され、コンベヤー６４１などで搬送される印字対象物６４０の表面に付着し文字や図形を形成する。

図１は本実施例のインクジェット記録装置の特徴を最もよく表している、印字対象物の到来を知らせる印字開始外部信号の入力から印字を開始するまでの待機時間を決定する制御フロー図である。

ステップ５０１は、以下のフロー内で必要となる入力Ｂを直接入力により行うか外部入力に行うかという選択肢を、最初にタッチパネル式液晶表示装置に表示しオペレーターに選択を要求するものである。

ステップ５０２ではオペレーターの選択が直接入力か外部入力かを確認し、以後のフローを決定する。ステップ５０３では、入力Ａとして外部信号入力の読み出しを行う。この外部信号は、自動運転中であれば印字開始信号とみなされ、信号入力後一定の待機時間を経て印字を実行させるものであるが、本フロー内では入力Ａを印字開始信号とはせず、入力Ａによる印字は行わない。入力Ａの種類としては、光電式センサーの印字物検知出力や、搬送機や密封機などの周辺設備の印字対象物搬送タイミングに対応した電気出力などがあり、生産設備の都合や印字対象物の材質・形状などの理由から適切なものに決定される。

ステップ５０４では、ステップ５０３直後からのカウントを計測する。ここで、ステップ５０３とステップ５０４については、ステップ５０２で確認したオペレーターの選択によらず同一内容である。

ステップ５０５では、入力Ｂとする直接入力を読み出した時のカウント値Ｎを記録する。本ステップの直接入力としては、タッチパネル式液晶表示装置にて表示されたキーへの直接タッチ入力や本体や印字ヘッドに設けられたスイッチの開閉による入力がある。

ステップ５０６では、入力Ｂとする外部信号入力を読み出した時のカウント値Ｎを記録する。本ステップの外部信号としては、外部に設けたスイッチの開閉出力や光電式センサーの印字物検知出力がある。これらの入力Ｂとなる外部信号は、入力Ａとなる外部信号を入力する入力ポートとは別に設けられた入力ポートに入力されるか、入力Ａとなる外部信号を入力する入力ポートに入力される。ステップ５０５、あるいはステップ５０６において、入力Ｂの受け付けは基本的にステップ５０３以降の任意時刻で可能であるが、ステップ５０３から著しく時間経過した場合は、入力Ａの取得ミスなどのケースが考えられるためタイムオーバーを設ける場合もある。タイムオーバーとなったの場合はステップ５０３以前に戻すか、もしくは本フローを終了させる。

ステップ５０７は、ステップ５０５またはステップ５０６において記録したカウント値Ｎを待機時間の設定に反映させるかどうかの選択をオペレーターに要求するものである。本ステップにおける変更可否の判断材料をオペレーターに提供するため、通常はステップ５０５およびステップ５０６の入力Ｂ読み出し直後に印字が開始されるようにする。また、ステップ５０５またはステップ５０６の入力Ｂによる１回の印字で、印字位置が印字対象物表面上とならない場合も想定されるため、ステップ５０７の直前に、印字を再度実行するか否かの選択を画面に表示する場合もある。その場合、再度実行するという項目がオペレーターによって選択された時にはステップ５０１に戻り、再度実行しないという項目が選択された時にはステップ５０７に進む。

ステップ５０８は、待機時間をカウント値Ｎに変更するかどうかの選択をオペレーターに要求するものである。変更するという項目がオペレーターによって選択された時は、ステップ５０９に進み待機時間をカウント値Ｎに変更して本フローを終了し、変更しないという項目が選択された時は待機時間の変更を行わず本フローを終了する。

本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置において待機時間を決定する制御フロー図である。 本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の構造概観図である。 本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の本体内部構造の概念図である。 本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の印字ヘッド内部構造の概念図である。 本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。

符号の説明

６００…ＭＰＵ、６０１…ＲＯＭ、６０２…ＲＡＭ、６１０…入力装置、６１１…表示装置、６２０…励振電圧発生回路、６２１…帯電電圧発生回路、６２２…偏向電圧発生回路、６３０…印字開始トリガー信号検知回路、６３１…印字開始タイマー、６０３…バス、７００…ノズル、７０１…インク供給流路、７０２…溶剤供給流路、７０３…三方電磁弁、７０４…励振素子、７１０…帯電電極、７２０…偏向電極、７０７…印字に使用されないインク粒子７０７、７３０…ガター、７３１…回収流路、７０６…印字に使用されるインク粒子、７０５…インク吐出部、８００…制御部、８５０…インク貯蔵部、８０２…制御基板、８０１…電源、８５１…流路ボード８５２…インク容器、８５３…ポンプ、８５４…電磁弁、９００…本体、９１０…印字ヘッド、９２０…印字ヘッドケーブル、９３０…タッチパネル式液晶表示装置。

Claims (5)

1. 印字に使用されるインクを吐出するノズルと、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクが帯電される帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクが偏向される偏向電極と、印字に使用されないインクが回収されるガターと、を備える印字ヘッドと、
   第１の入力信号とする外部信号を入力するための入力ポートと、
   前記第１の入力信号とする外部信号の入力から一定の待機時間の経過後に印字を開始させ
   るとともに、前記待機時間を変更することができる制御部と、
   を有するインクジェット記録装置であって、
   前記制御部は、前記第１の入力信号の入力から、前記第１の入力信号の入力後に入力される第２の入力信号が入力されるまでの経過時間に対応させて前記待機時間を変更させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御部は、前記第２の入力信号の入力直後に印字を開始させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記第２の入力信号を入力するための入力装置を備え、
   前記制御部は、前記第１の入力信号とする外部信号と、前記入力装置により入力された第２の入力信号に応じて前記待機時間を変更させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第２の入力信号とする外部信号を入力するための入力ポートを備え、
   前記制御部は、前記第１の入力信号とする外部信号と、前記第２の入力信号とする外部信号に応じて前記待機時間を変更させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記制御部は、前記第１の入力信号とする外部信号と、前記第１の入力信号とする外部信号を入力するための入力ポートに入力された前記第２の入力信号とする外部信号に応じて前記待機時間を変更させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。

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