JP2006341554A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＩＪＰ本体の時刻を自動的に継続的に補正する機能を持たせることで、ユーザーの手間を省くとともに、誤差の少ない正確な時刻印字を実現するインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、被印字物に噴出するインク粒子で文字等を描く印字手段と、時計機能を有する計時部と、演算機能を演算部と、入力機能を入力部とを有するインクジェット記録装置において、前記計時部が刻む時刻と前記入力部で入力する現在時刻を比べて補正時間を算定する補正時間算定機能を前記演算部に設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に備わる時計の時刻調整に関するものである。

荷電制御型のインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ、以下ＩＪＰと略す）は、現在、各種の製品に対して製造ロット番号や製造日、賞味期限などの日付を印字するといった用途に多く用いられている。

その中でも食品業界等においては、日付とともに製造時刻の印字を行なう場合も多くあり、近年では何時何分何秒という秒までの印字を行ないたいという要求も出てきていることから、ＩＪＰでも秒までの印字機能を搭載するに至っている。

このような状況の中で問題となってくるのが、ＩＪＰ本体の時計の精度である。ＩＪＰにおいては、例えば、特開２００３−１４５７７３号公報（特許文献１）に示すように、一般のパソコン等に使用されているものと同じリアルタイムクロック（以下、ＲＴＣと略す）のＩＣが搭載されている。その他にもマイコンのクロックやカウンタを使用する方法もあるが、マイコンへの入力クロックのＲＴＣと同様の水晶振動子を用いるため問題点は同一である。

特開２００３−１４５７７３

ＲＴＣにより時刻情報を取得し、その時刻情報を用いて画面上の時刻表示を行なったり、時刻の印字データとして使用している。時計の精度はＲＴＣに接続する水晶振動子の精度によって決定されるが、水晶振動子はその個体差や周囲温度の変化により振動周波数が変化してしまうため、それらを考慮すると通常±５０〜１００ｐｐｍ程度の精度となっている。

これは１日あたり最大で数秒のずれを生じる可能性があるということを示しており、それが積み重なると１月あたり数分のずれになるため、秒の印字を行なうには問題となるレベルの誤差になる。そのため、精度の高い時刻印字を必要とするユーザーは、頻繁に時刻合わせの操作を行ない、時刻のずれを修正する必要があったため手間と労力を要していた。

この時刻のずれが発生するという問題を解決するためには、ハード的に温度補正機能を搭載しているような、より精度の高い水晶振動子を使用し、ＲＴＣの精度を上げるという手段もある。

しかし、通常品に比べ価格が高いといった問題点があるとともに、それらを使用しても１月あたり十数秒程度のずれは生じるため、長期間使用していると、そのずれは大きくなっていくという問題があった。

本発明は、ＩＪＰにおいて時刻の印字を行なう場合に、本体の時刻が誤差によりずれてしまうことが原因で、印字する時刻と実際の時刻との間にずれを生じるといった問題点に対処し、ＩＪＰ本体の時刻を自動的に継続的に補正する機能を持たせることで、ユーザーの手間を省くとともに、誤差の少ない正確な時刻印字を実現するインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、被印字物に噴出するインク粒子で文字等を描く印字手段と、時計機能を有する計時部と、演算機能を演算部と、入力機能を入力部とを有するインクジェット記録装置において、前記計時部が刻む時刻と前記入力部で入力する現在時刻を比べて補正時間を算定する補正時間算定機能を前記演算部に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ハード的に従来の構成を変えることなく、ユーザーによる定期的な時刻設定の手間を省くことが可能となるとともに、誤差の少ない正確な時刻の印字が可能となり、印字する時刻と実際の時刻にずれが生じるといった問題を解決することが可能となる。

本発明の実施の形態例を係わる実施例を示す図に沿って説明する。

まず、図１を引用してインクジェット記録装置の概要から説明する。

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、演算機能を有する演算部になる。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読み出し専用のメモリ、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書き換え可能なメモリである。

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る。１０４は印字内容や設定値等を入力する入力パネル（入力部）、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。

印字手段に含まれるノズル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、文字を形成したり、模様を描く。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。

温度センサ１１８はインクの粒子化の状態を最適な状態に保つために必要となるＩＪＰの周囲温度や、インクの温度を検出するためのセンサである。

印字手段には、主にノズル１０９、帯電電極１１１…ガター１１４が含まれる。

１１９はＲＴＣ（時計機能）であり、ＩＪＰ本体の日付・時刻情報を持っている。ＲＴＣはＭＰＵ１０１とバスライン１０６と接続されており、ＭＰＵの指示でＲＴＣの持つ時刻データをＲＡＭに書き込み、その時刻データを用いて画面上の時刻表示を行なったり、時刻印字のための印字データの作成を行なっている。

前述したように時計の精度はＲＴＣに接続する水晶振動子の精度によって決定される。水晶振動子はその個体差や周囲温度の変化により振動周波数が変化してしまうためである。

ここで、ＲＴＣの温度特性の模式図を図２（ａ）を引用して述べる。

図２（ａ）において、横軸はＲＴＣの周囲温度を表し、縦軸は１日あたりの時刻のずれを秒単位で表している。例えば、実線で示す特性の場合には２５℃の環境（Ａ点）では誤差がほとんどない状態となるが、４５℃（Ｂ点）の環境では１日あたり５秒ずつ遅れていくことになる。

そこで、ＲＴＣの時刻を１日あたり５秒ずつ意図的に進ませることにより、見かけ上のＲＴＣの特性は図２（ａ）に示す破線のようになり、４５℃での誤差をほとんどない状態に補正することが可能となる。

ただし、この補正ではＲＴＣの周囲温度がほぼ一定に保たれている場合は問題ないが、周囲温度が変化した場合には補正量を見直す必要が出てくる。

図２（ｂ）は、１日の稼動・非稼動の状態とＲＴＣ周囲温度を表したものである。

横軸は時間を表し、縦軸はＲＴＣの周囲温度を表している。このように実際にはＩＪＰの稼動中は装置内部の温度上昇によりＲＴＣの周囲温度も上昇し、非稼動中は内部の温度上昇がないため、装置外部の温度に近い温度となり、ＲＴＣの周囲温度は大きく変化する。

また、ＩＪＰの稼動中においても昼夜、天候、季節により周囲温度は変化する可能性がある。そこで、ユーザーが周囲温度と時間の条件を入力することにより、時間とともに補正量を可変させる機能を搭載することで、温度変化に対応したより精度の高い補正が可能となる。

具体的な方法としては、図２（ｂ）において、稼働時間のうち、およそ９時から１７時までは、ＲＴＣの周囲温度は約４２℃であり、図２（ａ）の実線の特性であると仮定すると、約０．２秒／時（約４．２秒／日）遅れる。また、非稼働時間のうち２０時から８時までの間は２０℃弱であり、約０．０８秒／時（約２．０秒／日）となる。

この場合には、非稼働時間中のずれをＩＪＰの立ち上げ時に補正し、その後の稼動中は１時間あたり０．２秒ずつ補正を行なっていけばよいことになる。この方法においては、ユーザーが時刻ごとに温度を細かく指定する方法とともに、ＩＪＰに内蔵された温度センサのデータを用いて、稼動中の温度変化は自動取得することも可能なため、ユーザーには非稼動中の温度情報だけを入力してもらう方法もある。

また、温度センサのデータを使用すれば、前述のユーザーによる補正時間の直接指定の場合にも、補正量を取得した時点の温度データと現時点での温度センサのデータを比較し、ある一定以上の温度差がある場合には、時刻補正の再設定を促すメッセージを画面表示するといった機能も搭載可能である。

このように、入力条件により適宜補正量を変えながら時刻の補正を行ない、より精度の高い時刻補正が可能となる。

以上がＲＴＣの温度特性によるずれを修正することを主な目的としたものであるが、ＲＴＣの個体差によるずれを補正する方法として、環境温度の一定しているＩＪＰの製造工程で補正を行なう方法がある。

この時刻補正について、図３〜図８を引用して更に詳しく述べる。

図３、図４、および図６、図７は、主にＲＴＣの個体差により生ずる時間ずれの補正について示している。

図３に示す時刻補正設定の入力画面は、図６に示すフローチャートに対応するもので、時刻補正の標準的な使用例である。

ステップステップＳ６０１で、時刻修正が開始する。入力画面を見て現在時刻の入力を行う（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０３で、更新キーが押されたか否かが判定され、ＹＥＳと判定されると、ＩＪＰに備わるＲＴＣの時刻とのずれ量が計算されて表示される（ステップＳ６０４）。

このずれ量の計算は、ＭＰＵ１０１の演算部で行われる。計算された補正時間に基づく、時間の補正は、後述するようにしてＲＴＣ１１９に行われる。

ステップＳ６０５で、補正機能が使用（する）が選択されたか否かが判定され、ＹＥＳと判定されると、補正条件選択欄表示の表示が行われる（ステップＳ６０６）。引き続き、ステップＳ６０７で、補正条件を自動設定（する）が選択されたか否かが判定される。ＹＥＳと判定された後に実行キーが押されたか否かが判定される（ステップＳ６０８）。

ステップＳ６０８でＹＥＳと判定されると、算定したずれ量を１日に１回補正するように内部設定（ステップＳ６０９）する。これにより、ＲＴＣ１１９の時刻が補正され、終了（ステップＳ６１０）に至る。

先のステップＳ６０３で、ＮＯと判定されると、ステップＳ６１１で取消キーが押されたか否かが判定され、ＹＥＳと判定されると終了（ステップＳ６１０）に至る。ステップＳ６１１でＮＯと判定されると、ステップＳ６０３に戻る。

また、先のステップＳ６０５で、ＮＯと判定されると、ステップＳ６１１に移り、取消キーが押されたか否かが判定される。

また、先のステップＳ６０７でＮＯと判定されると後で述べる図７のフローに移行する。

また、先のステップステップＳ６０８でＮＯと判定されると、ステップＳ６０５に戻る。

このように、ＲＴＣが刻む時刻と入力部で入力する現在時刻を演算部で比べて補正時間を算定し、その補正時間に基づいてＲＴＣの固体差によって生じる時刻のずれを補正できるので、誤差の少ない正確な時刻の印字が可能となり、印字する時刻と実際の時刻にずれが生じるといった問題を解決することが可能となる。また、補正条件を自動にすることにより、ユーザーによる定期的な時刻設定の手間を省くことが可能である。

さらに、この方法によれば、ＲＴＣを搭載したプリント基板が故障し、新たなプリント基板に交換した場合にも、ＲＴＣの固体差を補正することが可能である。

図４、図７に基づき説明する。

図４に示す時刻補正設定の入力画面は、図７に示すフローチャートに対応するもので、時刻補正を手動設定でするときの使用例である。

ステップＳ７０１（開始）からステップＳ７０２（手動条件欄表示）との間には、図６の（ステップＳ６０２からステップＳ６０７）に対応するステップが省かれている。

さて、ステップＳ７０１（開始）からステップＳ６０７に移り、ステップＳ６０７でＮＯと判断されると、図７の補正条件選択欄表示の表示が行われる（ステップＳ７０２）。

そして、ステップＳ７０２に引き続き、ステップＳ７０３で、補正量が入力されたか否かが判定され、ＹＥＳのときはステップＳ７０４で補正タイミングが入力されたか否かが判定される。ステップＳ７０４でＹＥＳのときは、ステップＳ７０５で温度補正（する）が選択されたか否かが判定される。

ステップＳ７０５でＹＥＳのときは、ステップＳ７０６で温度条件設定キーの表示が行われる。引き続き、条件設定キーが押されたか否かが判定され（ステップＳ７０７）、ＹＥＳのときは、後で述べる図７のフローに移行する。

ステップＳ７０７でＮＯのときは、ステップＳ７０８で実行キーを押されたか否かが判定され、ＹＥＳのときはステップＳ７０９で入力された補正量、タイミングにて補正するように内部設定が行われ、終了（ステップＳ７１０）に至る。

先のステップＳ７０３、またはステップＳ７０４、あるいはステップＳ７０８でＮＯと判定されたときは前述した図６のフローに移行する。

また、先のステップＳ７０５で、ＮＯと判定されたときはステップＳ７０８に跳ぶ。

また、先のステップＳ７０７でＮＯと判定されたときは、後で述べる図７のフローに移行する。

このように、ＲＴＣが刻む時刻と入力部で入力する現在時刻を演算部で比べて補正時間を算定し、その補正時間に基づいてＲＴＣの固体差によって生じる時刻のずれを補正できる。この時刻ずれ補正が手動により、所定時間あたりの補正量や補正を行う時間間隔を任意に選ぶことができるので、必要に応じて補正にも対応できる。

ここで、図３、図４、および図６、図７を引用して述べたように説明をまとめて述べる。
、入力パネル（入力部）からの操作により、ユーザーが時刻の補正を行なうモードを選択したときに、図３、図４、示すような画面を表示装置に表示する。ユーザーは画面の表示内容に従い、入力パネルから現在時刻の入力や補正条件の入力を行う。

ＭＰＵはその入力結果を基に補正量と補正タイミングを計算し、ＲＡＭや記憶装置に記憶させる。それ以降はＭＰＵが補正タイミングを監視し、補正タイミングになると、ＲＡＭに記憶された補正量を読み出し、ＲＴＣの時刻と補正量から補正後の時刻を計算し、ＲＴＣに時刻を再設定する。補正量の入力方法としては、まず、ある単位時間あたりに何秒補正するかを直接指定する方法がある。これはユーザーがＩＪＰの画面に表示されている時刻と、正しい現在時刻とを直接比較し、何秒ずれているかを直接入力する方法である。また、ユーザーは現在時刻のみを入力し、後はＭＰＵがＩＪＰの時刻と入力された時刻を比較し、経過時間あたりのずれ量から補正量を自動的に算出することも可能である。次に、補正タイミングの設定方法としては、ユーザーが時間のずれ量や印字の頻度に応じて、何時間ごとに補正するかを指定したり、毎日ある時刻に１回補正するという指定を行なう方法がある。このような設定が可能であることにより、例えば、時刻印字を行なっておらず、画面表示のみであれば、毎日ＩＪＰの立ち上げ時に１回補正を行なうよう設定とすることが可能であるとともに、逆に時刻印字を行なっている場合には、１時間ごとに補正するなど、補正の頻度を上げるような設定も可能であり、場合によっては、印字中は時刻が飛んだり、遡ったりしないような補正方法も必要なため、そのような詳細な設定も可能とする必要がある。さらに、印字の頻度は高いが、ある時刻だけは印字を停止しているといった場合には、その時刻に補正を行なうといった設定も可能である。これらの設定はユーザーによる手動設定が可能であるとともに、補正条件の自動設定を行なうかどうか設定可能とすることで、手動・自動設定の選択機能を持たせ、自動設定を行なうこともできる。自動設定は、ＩＪＰが管理している稼働時間や印字の履歴データを基に、上記の判定を行なうことで実現できる。自動設定された条件は画面に表示することで、ユーザーはそれを見ながら必要な箇所のみ手動設定するということも可能である。

図５、図８は、主に温度により生ずる時間ずれの補正を示している。

図５に示す時刻補正設定の入力画面は、図８に示すフローチャートに対応するもので、時刻補正を手動設定でするときの使用例である。

ステップＳ８０１（開始）からステップＳ８０２（温度補正条件設定画面表示）との間には、図７の（ステップＳ７０２からステップＳ７０７）に対応するステップが省かれている。

さて、ステップＳ７０１（開始）からステップＳ７０７に移り、ステップＳ７０７でＹＥＳと判断されると、図８の温度補正条件設定画面表示の表示が行われる（ステップＳ８０２）。

そして、ステップＳ８０２に引き続き、ステップＳ８０３で、温度条件自動設定（する）が選択されたか否かが判定され、ＮＯのときはステップＳ８０４で各時間毎の温度の入力が行われる。引き続き、ステップＳ８０５で警報表示（する）が選択されたか否かが判断され、ＹＥＳのときはステップＳ８０６で実行キーが押されたか否かが判断される。ステップＳ８０６でＹＥＳのときは、温度変化に応じた補正を行うように内部設定（ステップＳ８０７）され、ステップＳ８０８で終了に至る。

先のステップ８０３で、ＹＥＳのときはステップＳ８０３に跳ぶ。先のステップＳ８０５で、ＮＯのときはステップＳ８０６に移る。

ステップＳ８０６で、ＮＯのときはステップＳ８０９に移り、取消キーが押されたか否かが判断される。ＹＥＳのときはステップＳ８０８で終了に至る。ステップＳ８０９でＮＯのときはステップＳ８０３に跳ぶ。

ステップＳ８０３で、ＹＥＳのときは条件設定キーが現われ、そのキーを押すと図５に示す温度グラフの図示が表示される。温度曲線の上部には、ＩＪＰ内部の温度が表示される。温度は、ＩＪＰ内部に備えた温度センサにより計られる。

温度条件の自動設定（する）を選択すると、ＩＪＰの稼動時の温度変化に応じた温度条件が自動設定され、その内容が画面表示される。この温度変化に対する時間補正が、先に算定された補正時間に加味されて更に修正が行われるので、更に時刻ずれが少なくなる。しかも、その修正が自動的に行われるので、ユーザーによる定期的な時刻設定の手間を省くことが可能である。

また、温度条件の自動設定（しない）を選択すると、温度条件の詳細設定（例えば、各時間毎の温度）が可能であり、温度グラフを見ながらＩＪＰの稼動条件等を考慮した個々の状況に応じたより適正な補正条件を選択できる。これにより、温度変化に対する個別的な時間補正ができ、時間ずれの校正精度を高めることができる。

本発明の実施例に係わるもので、インクジェット記録装置の概略構成とブロック回路を併せて示す図。 本発明の実施例に係わるもので、ＲＴＣの温度特性と温度変化に対する補正値の模式図。 本発明の実施例に係わるもので、標準的な時刻補正設定の入力画面を示す図。 本発明の実施例に係わるもので、自動設定を（しない）を選択した場合の時刻補正設定の入力画面を示す図。 本発明の実施例に係わるもので、温度補正条件設定の入力画面を示す図。 本発明の実施例に係わるもので、図３に対応するフローチャートを示す図。 本発明の実施例に係わるもので、図４に対応するフローチャートを示す図。 本発明の実施例に係わるもので、図５に対応するフローチャートを示す図。

符号の説明

１１５…被印字物、１１３…インク粒子、１０９…ノズル、１１９…ＲＴＣ、１０１…ＭＰＵ（演算部）、１０４…入力パネル（入力部）。

Claims (5)

1. 被印字物に噴出するインク粒子で文字等を描く印字手段と、時計機能を有する計時部と、演算機能を演算部と、周囲の温度を検知する温度センサと、
   入力機能を有する入力部とが備わるインクジェット記録装置において、
   前記計時部が刻む時刻と前記入力部で入力する現在時刻を比べて補正時間を算定する補正時間算定機能を前記演算部に設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記補正時間に基づいて単位時間あたりに何秒進めるか、または遅らせるかを求めて前記入力部で入力することにより、時刻のずれを補正することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
   前記補正時間に基く時間補正の実行を行う時刻や間隔が、印字の頻度やその日のＩＪＰの稼働時間に応じて任意に選択できることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１または２記載のインクジェット記録装置において、
   前記温度センサが検知する温度変化に対する時間補正を前記補正時間に加味したことを特徴インクジェット記録装置。
5. 請求項４記載のインクジェット記録装置において、
   前記計時部と前記現在時刻を比べて前記補正時間の補正を行う入力画面と、前記温度変化に対して時間補正を行う入力画面を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
   

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