JP2010052144A

JP2010052144A - インクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2010052144A
Application number: JP2008216309A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Hashimoto; 正芳橋本
Original assignee: Kishu Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kishu Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-03-11

Abstract

【課題】複数の被印刷物の搬送状況を簡便に知ることのできるインクジェットプリンタが望まれている。
【解決手段】インクジェットプリンタ１は、搬送中の被印刷物にインク滴Ｍを噴きつけて印刷するプリントヘッド２と、搬送中の被印刷物の所定地点における通過を検知する通過検知センサ５と、通過検知された被印刷物の通過開始から被印刷物の搬送距離を計測する測距手段２２とを有し、測距手段２２により計測された搬送距離が所定の印刷開始距離に達したときに印刷を開始するように構成されたプリンタであって、通過検知センサ５により検知された被印刷物の通過開始から通過完了までに測距手段２２により計測された被印刷物の搬送距離と、予め設定されている被印刷物の搬送方向の全体長とを比較して、被印刷物の搬送状況を判定する搬送状況判定手段２５と、判定された搬送状況に係る信号を出力する搬送状況出力手段２６とを具備して成るものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送中の被印刷物にインク滴を噴きつけて印刷を行なうインクジェットプリンタに関するものである。

従来、この種のインクジェットプリンタを図６に示す。図示のインクジェットプリンタは、コンベアＢに載置されて搬送されるダンボール箱などの被印刷物Ｃ（Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３））の近傍位置に配備されたプリントヘッド２と、同じく被印刷物Ｃの近傍位置に配備された通過検知センサ５と、被印刷物Ｃの搬送距離を計測するためのロータリーエンコーダ１１とを備えている。通過検知センサ５は搬送中の被印刷物Ｃの通過を検知するようになっている。このように搬送中の被印刷物にインク滴を噴きつけて印刷を行なうインクジェットプリンタは、例えば後述の特許文献１に開示されている。

そして、このプリントヘッド２は、図６（ａ）に示すように、被印刷物Ｃの前端から距離Ｌｉ後方の位置を目標印刷開始位置ＰＦ０とし、その位置からインク滴を噴きつけて印刷をする。この場合、被印刷物Ｃ（この例ではＣ（１））の前端が通過検知センサ５により検知されたときからロータリーエンコーダ１１で検出されたパルス信号を基に計測された搬送距離が、所定の印刷開始距離Ｌｋに達したときに印刷を開始するようになっている。図中、符号ＰＦは印刷された部分Ｐにおいて実際に印刷が開始された実印刷開始位置を示している。この例では、実印刷開始位置ＰＦと目標印刷開始位置ＰＦ０とが一致した正常な印刷部分Ｐが被印刷物Ｃ（１）に形成されていることを示している。

特開２００４−２０２７２１号公報

ところで、図６（ａ）のように、先行の被印刷物Ｃ（１）と後行の被印刷物Ｃ（２）が前後密接して搬送されている場合、被印刷物Ｃ（１）については前端の通過が検知されてから所定印刷開始距離Ｌｋを搬送されたときに印刷がなされる。
しかしながら、前記のように前後の被印刷物が密着して搬送されると、後行する被印刷物の通過が完了するまで先行の被印刷物の通過が完了していないものとなる。そのために、後続の被印刷物Ｃ（２）はそのＰＦＯから印刷されるべきなのに全く印字されないことがある。その場合は、ナンバリングに飛び番を生じることがあり品数管理に支障を来たすおそれがあった。

一般に、ダンボール箱などはもともと外郭形状がシャープでない。また、蓋が前方に開いている場合もある。そこで、図６（ｂ）に示すように、前方に蓋Ｇが開いた状態の被印刷物Ｃを搬送した場合、被印刷物Ｃの本体前端よりも先に蓋Ｇが通過検知センサ５に検知される。すると、蓋Ｇの検知時から所定印刷開始距離Ｌｋに達したときにプリントヘッド２が印字動作を行い、被印刷物Ｃ（１）の側面に印刷部分Ｐａとして印刷する。この場合、印刷部分Ｐａの実印刷開始位置ＰＦは蓋Ｇの通過検知位置から距離Ｌｉａ離れた位置であり、目標印刷開始位置ＰＦ０よりも前方の誤った位置となる。また、通過検知センサ５の検知開始から検知終了までの搬送距離は被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌよりも長い距離となる。

因みに、図６（ｃ）は、３つの被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３）の搬送状況が正常である例を示している。すなわち、被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３）はいずれも搬送方向に適当距離離れて配置されており、印刷部分がそれぞれの目標印刷開始位置から正確に印刷され得る状況になっている。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、被印刷物の搬送状況を簡便に知ることのできるインクジェットプリンタの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタは、搬送される被印刷物の近傍位置に配備されて、搬送中の被印刷物にインク滴を噴きつけて印刷するプリントヘッドと、搬送中の被印刷物の所定地点における通過を検知する通過検知センサと、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から被印刷物の搬送距離を計測する測距手段とを有し、測距手段により計測された搬送距離が所定の印刷開始距離に達したときに印刷を開始するように構成されたインクジェットプリンタであって、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から通過完了までに測距手段により計測された被印刷物の搬送距離と、予め設定されている被印刷物の搬送方向の全体長とを比較して、被印刷物の搬送状況を判定する搬送状況判定手段と、搬送状況判定手段により判定された搬送状況に係る信号を出力する搬送状況出力手段とを具備して成るものである。

また、前記した請求項１の構成において、被印刷物が複数回試験搬送され、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から通過完了までの被印刷物の搬送距離が試験搬送ごとに測距手段により計測され、試験搬送ごとに計測された複数の搬送距離に基づいて被印刷物の搬送方向の全体長が算出される構成となっているものである。

本発明に係るインクジェットプリンタによれば、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から通過完了までの間に測距手段により計測された搬送距離と、被印刷物の搬送方向の全体長とを搬送状況判定手段が比較して、被印刷物の搬送状況を判定する。例えば、計測された搬送距離が全体長を超えたときに被印刷物の搬送状況の異常と判定するので、被印刷物の表面状態、または複数の被印刷物の搬送状況を簡便かつ高速に判定することができる。また、被印刷物の搬送状況の判定結果に係る信号は搬送状況出力手段により外部に出力されるので、外部において被印刷物の搬送状況を知ることができる。このように知り得た搬送状況は、警報発信、印刷品位の向上化制御、製品管理などに利用され得る。

また、被印刷物が所定位置を通過開始してから通過を完了するまでの被印刷物の搬送距離を試験搬送ごとに計測し、試験搬送ごとに計測した複数の搬送距離に基づいて被印刷物の搬送方向の全体長を算出するものでは、複数回実測した搬送距離から被印刷物の搬送方向の全体長が算出されるので、被印刷物の搬送状況を実際の装置に即して正確に判定することができる。

本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図１は本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタと被印刷物を示す概略斜視図、図２は図１に対応した平面構成図である。
各図において、この実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、ダンボール箱などで例示される被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）を矢印Ｄ方向に搬送するコンベアＢの側方に配置された、例えばインクジェット式のプリントヘッド２を備えている。プリントヘッド２は例えばその先端に多数のノズルＮ，Ｎ，Ｎ，・・・を有するドットマトリクスタイプの構成であり、コンベアＢ上に載置されて搬送される被印刷物Ｃの側面にノズルＮ，Ｎ，Ｎ，・・・からインク滴Ｍ，Ｍ，Ｍ，・・・を吹き付けて文字や図形のフォントを印字するようになっている。プリントヘッド２は、床上などに設置された支持フレーム６で固定支持されている。また、インクジェットプリンタ１は、プリントヘッド２が保有するピエゾ素子を作動させてプリントヘッド２に印字動作を実行させる印字駆動部３と、プリントヘッド２に印字を行なわせる駆動指令信号を印字駆動部３に出力する制御装置４を備えている。

コンベアＢは例えば無端ベルトが前後のローラ（一方のローラは図示省略）に掛け回されたものであり、ローラを回転させる駆動源１２（図３参照）の駆動により例えば一定の速度Ｖで周回走行する。プリントヘッド２よりも被印刷物Ｃの搬送方向上流側（矢印Ｄと反対の方向）でコンベアＢの側方位置には、通過検知センサ５が配備されている。通過検知センサ５は搬送中の被印刷物Ｃが所定位置（図２中の１点鎖線Ｈで示す位置）を通過したことを検知するものであれば特に限定されないが、ここでは例えば光電管式のセンサを採用してある。すなわち、通過検知センサ５が光電管を内蔵し、コンベアＢをはさんだ通過検知センサ５の対面位置に光源（不図示）を配置し、搬送中の被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）が光源からの光を遮光したときに被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）の通過を検知するようになっている。尚、通過検知センサ５としては、通過検知センサ５に光源および光電管を設け、光源からの光が被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）の外面に反射して光電管で検出されたときに被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）の通過を検知するような構成であっても構わない。あるいは、上記した光電管式以外に、例えばレーザー式、機械接点式の通過検知センサを用いてよい。また、コンベアＢの縁端部にはロータリーエンコーダ１１の回転子が回動自在に接して配備されている。この回転子が回転してロータリーエンコーダ１１から搬送距離に係るパルス信号が制御装置４に出力される。

上記の制御装置４は、図３に示すように、例えばマイクロプロセッサユニットである演算部８と、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶手段９と、クロックパルスを出力するクロック回路１６と、前記の演算部８、記憶手段９およびクロック回路１６が接続されるデータバス１０とを備えている。更に、データバス１０のデータ入力側には、通過検知センサ５、設定入力手段７、ロータリーエンコーダ１１および搬送速度センサ１７が信号入力可能に接続されている。設定入力手段７としては、被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌや搬送速度Ｖなどに係るデータを操作者が設定入力できるものであれば特に限定されないが、例えばキーボード、マウス、タブレットなどが例示される。データバス１０のデータ出力側には、プリントヘッド２駆動用の印字駆動部３、コンベアＢの駆動源１２、液晶ディスプレーなどの表示装置１３、搬送状況印刷用の印刷装置１４、および、搬送状況を外部に出力するための外部出力装置１５が信号出力可能に接続されている。演算部８は、後でそれぞれ詳述するように、被印刷物全体長算出手段２３、パルス計数手段２４、搬送状況判定手段２５、および搬送状況出力手段２６のそれぞれの機能を備えている。

また、制御装置４は、図４に示すように、切換回路１８と分周回路１９を備えている。切換回路１８はクロック回路１６の出力端子とロータリーエンコーダ１１の出力端子に接続されており、クロック回路１６からのクロックパルス信号Ｐｃとロータリーエンコーダ１１からのパルス信号とを切り換えて取り込むようになっている。カウントＩＣなどで代表される分周回路１９は切換回路１８の出力端子と接続されており、クロック回路１６からのクロックパルス信号Ｐｃまたはロータリーエンコーダ１１からのパルス信号を分周処理しパルス信号Ｐｔとして出力する。

この実施形態のインクジェットプリンタ１では、コンベアＢの搬送速度Ｖが一定に設定されているので、切換回路１８をクロック回路１６側に切り換えてそのクロックパルス信号Ｐｃが使用される。すなわち、搬送速度Ｖが一定（＝６０ｍ／分）のとき、クロック回路１６からの一定周波数（１ＭＨｚ）のクロックパルス信号Ｐｃが分周回路１９で分周処理（例えば１０００分周）されて、１パルス当りのパルス幅Ｔｈが０．１ｍｍ／パルスであるパルス信号Ｐｔに変換される。このパルス信号Ｐｔが演算部８に出力される。そして、通過検知センサ５により被印刷物Ｃの通過開始が検知されると、演算部８のパルス計数手段２４の機能が分周回路１９からのパルス信号Ｐｔを計数するようになっている。因みに、被印刷物Ｃの全体長Ｌが６００ｍｍのとき、全体長Ｌは６０００パルス分のパルス信号Ｐｔに相当する。この場合、クロック回路１６、分周回路１９およびパルス計数手段２４から、測距手段２２が構成される。

ところで、ロータリーエンコーダ１１は搬送距離を正確に捉えることができる。また、搬送速度Ｖが一定でなくても、あるいはコンベアＢが停止したり再起動したりしても、ロータリーエンコーダ１１の検出値を基に計測される搬送距離は計数値なので、問題なく制御に用いることができる。従って、ロータリーエンコーダ１１を用いる構成は、搬送速度Ｖの変動が避けられないシステムに対して好適である。
そこで、コンベアＢの搬送速度Ｖが可変の場合は、切換回路１８を切り換えてロータリーエンコーダ１１からのパルス信号が使用される。ここで、例えばロータリーエンコーダ１１の回転子の円周が２３４ｍｍであり、回転子の１回転で５０００パルスのパルス信号を出力する構成の場合、１パルス当りのパルス幅Ｔｈは０．０４６８ｍｍ／パルスとなる。このパルス信号がパルス計数手段２４によりカウントされ搬送距離として算出される。この場合の測距手段２２は、ロータリーエンコーダ１１およびパルス計数手段２４から構成される。尚、ロータリーエンコーダ１１からのパルス信号を分周回路１９において適当な分周数ｎで除して距離データに係るパルス信号Ｐｔとし、このパルス信号Ｐｔをパルス計数手段２４で計数処理させてもよい。

上記のように構成されたインクジェットプリンタ１の動作を説明する。この例では、図２のように、被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）がコンベアＢ上に載置されて矢印Ｄ方向に一定の速度Ｖで搬送されている。また、設定入力手段７から操作者により予め設定入力された被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌは記憶手段９に格納されている。
そこで、被印刷物Ｃ（１），Ｃ（２）が図２中に示した位置に到達する前の状態から説明する。図５のフローチャートに示すように、まず、被印刷物Ｃ（１）の前端ＣＦが１点鎖線Ｈ（図２）で示す位置を通過して通過検知センサ５がＯＮになると（ステップＳ１のＹ）、測距手段２２のパルス計数手段２４が、クロック回路１６のパルス信号Ｐｃから分周回路１９で変換されたパルス信号Ｐｔを基に搬送距離を算出する（ステップＳ２における計測開始）。そして、計測された搬送距離が印刷開始距離Ｌｋに到達すると（ステップＳ３のＹ）、演算部８が駆動指令信号を印字駆動部３に出力し、印字駆動部３はプリントヘッド２に印字動作を開始させる。これにより、プリントヘッド２のノズルＮ，Ｎ，Ｎ，・・・からインク滴Ｍ，Ｍ，Ｍ，・・・が噴射され、被印刷物Ｃ（１）の側面に、フォントである印刷部分Ｐが印刷される（ステップＳ４）。

そして、被印刷物Ｃ（１）の後端ＣＥが１点鎖線Ｈの位置を通過して通過検知センサ５がＯＦＦになると（ステップＳ５のＹ）、ステップＳ６で演算部８の搬送状況判定手段２５の機能により全体長Ｌ（＝６００ｍｍ）の設定範囲（６００±５ｍｍ）と搬送距離とが比較される。ここで言う設定範囲は実際の全体長Ｌに検出誤差（５ｍｍ）を考慮したものである。この設定範囲は被印刷物Ｃの大きさや通過検知センサの検知精度に応じて適宜の値を設定することが望ましい。そこで、搬送距離が全体長Ｌの設定範囲内であれば（ステップＳ６のＹ）、搬送状況判定手段２５は「被印刷物Ｃ（１）が正常な搬送状況である。」と判定する。その後、搬送距離が計測停止されて初期値にリセットされたのち（ステップＳ７）、処理はステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ６の処理が実行されるときは、既に被印刷物Ｃの後端ＣＥが通過検知センサ５による検知位置を通過しているので、搬送距離が全体長Ｌの設定範囲でないと判断されるのは（ステップＳ６のＮ）、搬送距離が５９５ｍｍ未満の場合である。このような状況としては、被印刷物ＣがコンベアＢ上で搬送方向に対し斜めに置かれて搬送される場合などが挙げられる。そこで、搬送状況判定手段２５は「被印刷物Ｃ（１）の搬送状況が異常である。」と判定する（ステップＳ９）。続いて、演算部８の搬送状況出力手段２６の機能は、搬送状況判定手段２５により判定された搬送状況に係る信号を、表示装置１３、印刷装置１４、または外部出力装置１５に出力する（ステップＳ１０）。表示装置１３は搬送状況判定手段２５による判定結果の内容を画像表示する。すると、印刷装置１４は前記判定結果の内容を印刷する。外部出力装置１５は前記判定結果の内容を他のシステム、例えば集中管理システムなどに送信出力する。

他方、ステップＳ５において通過検知センサ５がＯＦＦになっていない場合（ステップＳ５のＮ）、計測された搬送距離と全体長Ｌの設定範囲とが搬送状況判定手段２５により比較される（ステップＳ８）。搬送距離が全体長Ｌの設定範囲を超えていなければ（ステップＳ８のＮ）、処理はステップＳ５に戻る。搬送距離が６０５ｍｍよりも大きくなって全体長Ｌの設定範囲を超えていれば（ステップＳ８のＹ）、搬送状況判定手段２５は「複数の被印刷物Ｃ，Ｃ，・・・が密接して搬送されている状況や、被印刷物Ｃのダンボール蓋が前後に開いている状況などの異常状況である。」と判定し（ステップＳ９）、前記と同様、搬送状況出力手段２６が異常状況に係る信号を表示装置１３、印刷装置１４、または外部出力装置１５に出力する（ステップＳ１０）。その後、ステップＳ１１で搬送距離が計測停止され初期値にリセットされて処理を終える。

上記したように、この実施形態のインクジェットプリンタ１は、通過検知センサ５により検知された被印刷物Ｃの通過開始から通過完了までの間に、測距手段２２により計測された被印刷物Ｃの搬送距離と、予め設定されている被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌとを搬送状況判定手段２５が比較し、計測された搬送距離が全体長Ｌの設定範囲を超えたときに、搬送状況判定手段２５が被印刷物Ｃの搬送状況の異常と判定するので、被印刷物Ｃの搬送状況を簡便かつ高速で判定することができる。また、被印刷物Ｃの搬送状況の判定結果に係る信号は搬送状況出力手段２６により外部に出力されるので、外部において被印刷物Ｃの搬送状況を知ることができる。このように知り得た搬送状況は、警報発信、印刷品位の向上化制御、製品管理などに利用することができる。更には、このプリンタにより被印刷物Ｃの搬送状況の異常が判定されたにも拘わらず、実測では搬送状況の異常が認められなかった場合は、通過検知センサ５の光電管の汚れや制御装置４の回路異常を利用者に想起させ得るという効果もある。

尚、上記の実施形態では、設定入力手段７により外部から予め設定入力された被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌを記憶手段９に格納しておいて利用するようにしたが、本発明のインクジェットプリンタはそれに限定されるものでない。例えば被印刷物Ｃを複数回試験搬送し、通過検知センサ５により検知された被印刷物Ｃの通過開始から通過完了までの搬送距離を試験搬送ごとに測距手段２２により計測させて、制御に用いる搬送距離を得ることも可能である。その場合は、演算部８の被印刷物全体長算出手段２３の機能が用いられる。すなわち、被印刷物全体長算出手段２３は、前記のように試験搬送ごとに計測された複数の搬送距離を総和し、得られた総和距離を試験搬送回数で除して得た平均値を、被印刷物Ｃの搬送方向の全体長Ｌとして用いるのである。

上記のように構成した場合、実際に計測した搬送距離から被印刷物Ｃの全体長Ｌが算出されるので、実際の装置に即した搬送距離から得た全体長Ｌを用いて被印刷物Ｃの搬送状況を正確に判定することができる。
尚、前記した試験搬送は一定の搬送速度Ｖによるものであっても、可変の搬送速度によるものであっても構わない。また、測距手段２２により計測される搬送距離は、クロック回路１６のパルス信号Ｐｃを基に算出されるもの、またはロータリーエンコーダ１１のパルス信号を基に算出されるもののいずれであっても構わない。

また、上記した実施形態では、プリントヘッド２のコンベア搬送方向の上流側位置（図２の実線の符号５で示す位置）に通過検知センサ５を配置した例を示したが、本発明はその配置に限定されない。例えば、通過検知センサ５をプリントヘッド２のコンベア搬送方向の下流側位置（図２の２点鎖線の符号５で示す位置）に配置したものも本発明の構成に含まれる。

また、上記した実施形態では、多数のノズルを備えるドットマトリクス式のインクジェットプリンタを例示したが、本発明はそれに限るものでなく、例えば帯電電極および偏向電極を備える連続式インクジェットプリンタについても適用可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタと被印刷物を示す概略斜視図である。図１に対応した平面構成図である。前記インクジェットプリンタの制御系統を示すブロック構成図である。前記インクジェットプリンタの回路構成の一部を示す構成図である。前記インクジェットプリンタによる制御手順を示す制御流れ図である。搬送される被印刷物の種々の搬送状態を示す平面図である。

符号の説明

１インクジェットプリンタ
２プリントヘッド
５通過検知センサ
８演算部
１１ロータリーエンコーダ
１６クロック回路
１９分周回路
２３被印刷物全体長算出手段
２２測距手段
２５搬送状況判定手段
２６搬送状況出力手段
Ｂコンベア
Ｃ，Ｃ（１），Ｃ（２），Ｃ（３）被印刷物
Ｄ矢印
Ｈ１点鎖線
Ｌ全体長
Ｍインク滴
Ｌｋ所定印刷開始距離

Claims

搬送される被印刷物の近傍位置に配備されて、搬送中の被印刷物にインク滴を噴きつけて印刷するプリントヘッドと、搬送中の被印刷物の所定地点における通過を検知する通過検知センサと、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から被印刷物の搬送距離を計測する測距手段とを有し、測距手段により計測された搬送距離が所定の印刷開始距離に達したときに印刷を開始するように構成されたインクジェットプリンタであって、
通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から通過完了までに測距手段により計測された被印刷物の搬送距離と、予め設定されている被印刷物の搬送方向の全体長とを比較して、被印刷物の搬送状況を判定する搬送状況判定手段と、
搬送状況判定手段により判定された搬送状況に係る信号を出力する搬送状況出力手段とを具備して成ることを特徴とするインクジェットプリンタ。
被印刷物が複数回試験搬送され、通過検知センサにより検知された被印刷物の通過開始から通過完了までの被印刷物の搬送距離が試験搬送ごとに測距手段により計測され、試験搬送ごとに計測された複数の搬送距離に基づいて被印刷物の搬送方向の全体長が算出される構成となっていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。