JP2011011510A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＪＰのＲＴＣ（計時専用チップ）を使用して製造日時や賞味期限などの日付・時刻を印字する場合、ＲＴＣの経時変化や突然の故障などにより、誤った日付・時刻を印字する可能性を大幅に低減する。
【解決手段】ＩＪＰに複数個のＲＴＣを搭載し、ＲＴＣから取得した日付・時刻がＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示していることを判断し、正常な値を示していない場合は印字を行わず、生産設備側に異常信号を送信するＲＴＣ診断プログラムを用い、生産設備側はＩＪＰより異常信号が送信されてきた場合に被印字物の生産ラインを停止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に産業用に用いられるインクジェット記録装置（以下ＩＪＰという）における印字パターンの誤印字防止に関するものである。

産業用に使用されるＩＪＰの使用者が被印字物に印字する用途としては、製造日時や賞味期限などの日付・時刻を印字するケースが大半であり、またその多くはＩＪＰの制御装置内に搭載している計時専用デバイスとして用いられる計時専用チップ（以下ＲＴＣ：リアルタイムクロックという）より取得した日付・時刻を印字に使用している。つまりＩＪＰがＲＴＣより取得した日付・時刻にもし誤りがあっても、ＩＪＰが自らその誤りに気付かない限りそのまま誤った日付・時刻を被印字物に印字してしまう。

特許文献１は、ＩＪＰのＲＴＣの誤差を入力された現在時刻等に応じて自動で補正する技術が開示されている。この構成では経時変化でＲＴＣの誤差が大きくなってもそれに気付かず、ＩＪＰが誤った日付・時刻を印字してしまう可能性がある。

特開２００６−３４１５５４号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＩＪＰにおいてＲＴＣを使用して製造日時や賞味期限などの日付・時刻を印字する場合、ＲＴＣの経時変化や突然の故障などでも誤った日付・時刻の印字を大幅に低減することである。

上記の課題を解決するために、ＩＪＰに複数個のＲＴＣを搭載し、ＲＴＣから取得した日付・時刻の差がＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示していることを判断し、正常な値を示していない場合は印字を禁止し、生産設備側に異常信号を送信するプログラムを用いることで解決することができる。生産設備側はＩＪＰより異常信号が送信されてきた場合は被印字物の生産ラインを停止することで無印字の被印字物を製造することを大幅に低減することが可能となる。

本発明によれば、ＩＪＰに搭載しているＲＴＣの経時変化や突然の故障をＩＪＰが自動的に検出して、誤った日付・時刻を印字する可能性を大幅に低減するので、装置の信頼性が向上し、使用者は被印字物に印字した日付・時刻の印字内容を常時チェックする必要がなくなる。

本発明のＩＪＰの構成例を示したブロック図である。 本発明のＲＴＣ診断プログラムの構成を示したブロック図である。 実施例１における電源投入時のＲＴＣ制御の流れ図である。 実施例２における被印字物を生産中のＲＴＣ制御の流れ図である。 実施例３における被印字物を生産中のＲＴＣ制御の流れ図である。

以下、図面を参照して本発明におけるＩＪＰの実施の形態を説明する。

本発明におけるＩＪＰの構成及び動作について図１を用いて説明する。図１に、本発明におけるＩＪＰの構成例を示したブロック図を示す。図１ではＩＪＰにＲＴＣを２つ搭載した場合について説明する。

図１において、制御装置２はＣＰＵ等から構成されＩＪＰ１全体の制御を行う。また制御装置２はバスを介して制御プログラム格納装置３、メモリ４、表示装置５、タッチパネル６、入力装置８、被印字物検知装置９、異常信号発生装置１０、偏向電圧発生装置１１、印字用帯電電圧発生装置１２、励振電圧発生装置１３、ＲＴＣ（１）１４、ＲＴＣ（２）１５、供給ポンプ２３、回収ポンプ３２と接続している。

プログラム格納装置３は制御装置２において実行される制御プログラム、およびＩＪＰ１を動作させるために必要なデータ及び表示用データをあらかじめ記憶している。

メモリ４はプログラム実行領域とデータ記憶領域に分割されて利用される。プログラム実行領域は制御装置２によりプログラム格納装置３から呼び出された制御プログラムを実行する領域である。データ記憶領域は使用者が作成したデータを記憶する領域である。

表示装置５はプログラム格納装置３に記憶された表示用データを表示する形式に変換して表示する。使用者は表示装置５に表示された画面により、ＩＪＰ１の状態などを認識する。

タッチパネル６は表示装置５に重ねて設置されており、使用者がその表面にタッチした時、タッチした位置に対応した電圧値を出力する。制御装置２はこの電圧値を読み取ることにより、タッチされた位置座標を検出する。使用者がタッチパネル６を介して表示装置５に表示されたアイコンやボタンにタッチすることにより、制御装置２はタッチした位置座標より使用者の入力を判定し、対応したＲＴＣ診断プログラムをプログラム格納装置３より呼び出して実行する。

入力装置８は使用者がＩＪＰ１を操作する際に使用する操作部分であり、ＩＪＰ１の電源のオン／オフを切り替える電源ボタン７を有する。図１では入力装置として電源ボタンのみを示しているが、これはボタンの数を限定するものではなく、必要に応じて数字や文字を入力するためのキーボードやテンキーを搭載することも可能である。

インクタンク２１は被印字物３５への印字に用いるインク２２を貯蔵する。インクタンク２１内のインク２２は、制御装置２からの命令により作動する供給ポンプ２３で加圧されることにより、インク供給用配管２４を通りノズル２５に供給される。

ノズル２５はインクタンク２１より供給されるインク２２を噴出する。またノズル２５には電気的信号を機械的信号に変換する圧電素子２６が取り付けられており、励振電圧発生装置１３で発生された励振電圧信号を圧電素子２６に印加することにより、ノズル２５から噴出されるインク２２を粒子化し、インク粒子２７にする。

噴出されたインク粒子２７は、コの字状の帯電電極２８の間を通過する。帯電電極２８には、印字用帯電電圧発生装置１２で発生された印字する文字情報に対応した帯電電圧が印加される。インク粒子２７は帯電電極２８の間を通過する際に印加された帯電電圧により帯電される。更に帯電電極２８の間を通過したインク粒子２７は、偏向電極２９の間を通過する。偏向電極２９には、偏向電圧発生装置１１で発生された偏向電圧が印加される。インク粒子２７は偏向電圧により形成された偏向電界を通過する際に帯電量に応じて偏向され、偏向されたインク粒子２７は被印字物３５に印字される。

インク回収口３０は印字に使用しないインク粒子２７を回収する。インク回収口３０より回収されたインク粒子２７は、制御装置２からの命令により作動する回収ポンプ３２で吸引されることにより、インク回収用配管３１を通り、インクタンク２１に戻される。

被印字物搬送装置３４はＩＪＰ１が印字する被印字物３５を所定の速度で搬送する装置であり、その搬送方向は前記インク粒子２７の偏向方向と直交する方向となる。また被印字物搬送装置３４はＩＪＰ１の異常信号発生装置１０から送信される異常信号を取り込むことで被印字物３５の搬送中にＩＪＰ１に異常が発生した場合はすぐにその搬送処理を止め、無印字となる被印字物３５を作成しないようにする必要がある。

被印字物センサ３３は前記被印字物搬送装置３４で搬送される被印字物３５を検知する装置であり、被印字物３５を検知すると、被印字物検知装置９に被印字物検知信号を送信する。

被印字物検知装置９は、被印字物センサ３３から送信された被印字物検知信号を制御装置２に送信する。制御装置２は被印字物検知信号を受信すると、被印字物３５がＩＪＰ１の印字領域に到着したことを検知し、被印字物３５への印字を行うための処理を開始する。

制御装置２は常時、ＲＴＣ（１）１４とＲＴＣ（２）１５より最新の日付・時刻を取得して、両ＲＴＣより取得した日付・時刻の差がＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示しているかどうかを判断する。その結果、正常な値を取得できた場合はそのまま取得した値を印字に反映し、取得した値が正常値の範囲を外れた場合は異常信号発生装置１０より異常信号を送信してからＩＪＰを印字不可能な状態に移行させる必要がある。この機能を実行するため、実施例１は、前記制御プログラムの一部としてＲＴＣ診断プログラムを備えている。

またＲＴＣ（１）１４とＲＴＣ（２）１５に使用者が任意の日付・時刻を設定することも可能とする。その場合使用者は表示装置５とタッチパネル６を操作して日付・時刻の設定機能を起動し任意の日付・時刻を入力して実行させればよい。制御装置２は両ＲＴＣより取得した日付・時刻がＲＴＣの許容誤差範囲内で異なった値である場合は、日付・時刻の設定機能を強制的に起動して使用者に正しい日付・時刻を再設定させる。

図２に実施例１のＲＴＣ診断プログラムの構成をブロック図で説明する。ＲＴＣ診断プログラム３０１は、ＲＴＣ（１）１４とＲＴＣ（２）１５の計時を比較する計時誤差比較手段３０２を有する。両ＲＴＣの計時が許容誤差範囲に収まっている場合は、計時誤差比較手段３０２は正常診断信号を出力しマスター時計であるＲＴＣ（１）１４の出力を優先的にＩＪＰ１に送信する。このとき、両者の計時に誤差があれば、計時誤差補正手段３０４によりＲＴＣ（２）１５の時刻をＲＴＣ（１）１４に合わせ、累積誤差の発生を防止する。

計時誤差比較手段３０２は、両ＲＴＣの計時が許容誤差範囲から外れている場合に異常診断信号を出力してＩＪＰ１の異常信号発生装置１０に送信する。

図３のフロー図によってＩＪＰ１に電源投入時のＲＴＣ制御の流れを説明する。両ＲＴＣが正常動作をするときは、ＲＴＣ（１）をマスター時計として、ＲＴＣ（１）の出力を優先的にＩＪＰで使用する。

まずＲＴＣ（１）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（１）に格納する（ステップ４１）。つぎにＲＴＣ（２）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（２）に格納する（４２）。つぎに取得した２つの日付・時刻の差がＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示しているどうかの判断を行う（４３）。ここで使用する各ＲＴＣの許容誤差は１秒／日であるものとする。まず日付時刻（１）と日付時刻（２）の差を計算して格納エリアの日付時刻差に格納する。

日付時刻（１）が正常値から＋１秒ずれていて日付・時刻（２）が−１秒ずれていること（その逆もある）が考えられるので日付時刻の差が２秒までは正常な値と判断し、２秒を超えた場合は誤りと判断する様にＲＴＣ診断プログラムを設定する。すなわち許容誤差範囲を２秒とする。

両ＲＴＣの差が許容誤差範囲内である正常な値を取得した場合は、マスター時計であるＲＴＣ（１）より取得した日付時刻（１）をそのままＩＪＰで使用して処理を終了する。日付時刻（１）と日付時刻（２）の値が異なる場合はＲＴＣ（１）より取得した日付・時刻をＲＴＣ（２）に再設定して同期をとり、誤差の累積をリセットする（４７）。なお日付時刻（１）と日付時刻（２）の値の判断のフロー図は省略してある。

両ＲＴＣの差が許容誤差範囲内にない場合は、＜ＲＴＣ異常＞信号を発生させ使用者に正しい日付・時刻を設定してもらう（４４）。そこで正しい日付・時刻をＲＴＣ（１）に設定し（４５）、ＲＴＣ（２）に設定して（４６）、処理を終了する。

上記で記述した各ＲＴＣの許容誤差は（１秒／日）であるがＲＴＣの製造メーカーや製品の位置づけにより誤差の値が異なるので、プログラムを作成する際にはＲＴＣのハード仕様書に従って許容誤差の値を確認する必要がある。

図４のフローチャートによって、ＩＪＰ１における被印字物の生産行程におけるＲＴＣ制御の流れを説明する。図４は、実施例１と同様にＩＪＰがＲＴＣを２つ搭載している場合についての説明であり、ＲＴＣ（１）をマスター時計として設定する。

まずＲＴＣ（１）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（１）に格納する（ステップ５１）。つぎにＲＴＣ（２）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（２）に格納する（５２）。つぎに取得した２つの日付・時刻の差がＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示しているどうかの判断を行う（５３）。この判断方法については実施例１で説明した内容と同様である。

両ＲＴＣの差が許容誤差範囲内である正常な値を取得した場合は、ＲＴＣ（１）より取得した日付時刻（１）をそのままＩＪＰで使用して処理を終了する。ただし日付時刻（１）と日付時刻（２）の値が異なる場合は、ＲＴＣ（１）より取得した日付・時刻をＲＴＣ（２）に再設定して同期を取る（５９）。

両ＲＴＣの差が許容誤差範囲内にない場合は、まず異常信号を送信してＩＪＰを印字不可能状態に移行させる（５４）。つぎに＜ＲＴＣ異常＞信号を発生させ使用者に正しい日付・時刻を再設定してもらう（５５）。そこで正しい日付・時刻をＲＴＣ（１）に設定し（５６）、ＲＴＣ（２）に設定する（５７）。最後に異常信号の送信を停止してＩＪＰを印字可能状態に復帰させる（５８）。

生産設備側はＩＪＰ１より異常信号が送信されてきた場合には、被印字物の生産ラインを停止することにより、無印字の被印字物が製造される事故をなくすことが可能となる。

図５はＩＪＰ１がＲＴＣを３つ搭載している場合について説明する。図５のフローチャートによってＩＪＰ１の被印字物の生産行程におけるＲＴＣ制御の流れを説明する。実施例３では、３つのＲＴＣ出力のうち２組の差が許容誤差範囲内にある場合に、正常なＲＴＣの出力をＩＪＰに送ることにより、ＲＴＣの一つが故障してもシステムを停止することがなくなり、システムの信頼性を向上させる。ＲＴＣ（１）をマスター時計とし、ＲＴＣ（１）に誤りがある場合はＲＴＣ（２）をマスター時計とする。

まずＲＴＣ（１）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（１）に格納する（ステップ６１）。つぎにＲＴＣ（２）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（２）に格納する（６２）。つぎにＲＴＣ（３）より現在の日付・時刻を取得して格納エリアの日付時刻（３）に格納する（６３）。

つぎに取得した３つの日付・時刻の差がすべてＲＴＣの許容誤差範囲内で正常な値を示しているどうかの判断を行う（６４）。この判断方法については実施例１で説明した内容と同様である。但し、許容誤差範囲は、ＲＴＣが３個に増えてもＲＴＣが２個の場合と同じ２秒とし、故障に対するシステムの保証レベルを同等に保つ。

ＲＴＣの日付・時刻差がすべて許容誤差範囲内である正常な値を取得した場合は、マスター時計とするＲＴＣ（１）より取得した日付時刻をそのままＩＪＰで使用して処理を終了する。このとき各ＲＴＣに日付・時刻差がある場合は、処理終了前にマスター時計であるＲＴＣ（１）より取得した日付・時刻を他のＲＴＣに設定して同期を取る（７０）。

ＲＴＣの日付・時刻差が全て許容誤差範囲内である正常な値を取得できない場合は、そのうちの２組のＲＴＣの日付・時刻の差が許容誤差範囲内で正常な値を示しているかどうかの相対的誤差判断を行う（６５）。

考えられる組み合わせとしては、下記のいずれかとなる。
（ケース１）：日付時刻（１）と日付時刻（２）の差が許容誤差範囲内で、
日付時刻（１）と日付時刻（３）の差が許容誤差範囲外の場合
（ケース２）：日付時刻（１）と日付時刻（３）の差が許容誤差範囲内で、
日付時刻（１）と日付時刻（２）の差が許容誤差範囲外の場合
（ケース３）日付時刻（２）と日付時刻（３）の差が許容誤差範囲内で、
日付時刻（２）と日付時刻（１）の差が許容誤差範囲外の場合
３つの日付・時刻のうち２組についての差が許容誤差範囲内の正常な値を取得した場合、ケース１とケース２の場合は日付時刻（１）のＲＴＣ（１）をマスター時計として優先的に使用する。ケース３の場合はマスター時計を日付時刻（２）のＲＴＣ（２）に切り替えて使用する。すなわち、ＲＴＣの正常／異常の判断は相対的評価であるが、２個のＲＴＣが異常を示す確率は非常に低く実用上は無視出来ることから、ここでは多数決原理を適用して一つだけ許容誤差から外れたＲＴＣを異常と見なす。

次いで、マスター時計より取得した日付時刻をそのままＩＪＰ１に使用して処理を終了するが、その前にマスター時計より取得した日付・時刻を他のＲＴＣに設定して同期を取る（７１）。

３つの日付・時刻のうち少なくとも２組についての差が許容誤差範囲内の正常な値を取得できなかった場合は、まず異常信号を送信してＩＪＰを印字不可能状態に移行させる（６６）。つぎに＜ＲＴＣ異常＞信号を発生させ使用者に正しい日付・時刻を設定してもらう（６７）。そこで正しい日付・時刻をＲＴＣ（１）とＲＴＣ（２）とＲＴＣ（３）に設定する（６８）。最後に異常信号の送信を停止してＩＪＰを印字可能状態に復帰させる（６９）。

生産設備側はＩＪＰより異常信号が送信されてきた場合に被印字物の生産ラインを停止することで不良品である無印字の被印字物の製造を未然に防止することが可能となる。

ＲＴＣの個数を増やせばシステムとしてのロバスト性は増大するが、制御が複雑になりまたコストアップにつながるので、実際上は３個程度が有効である。

１・・・インクジェット記録装置
２・・・制御装置
３・・・プログラム格納装置
４・・・メモリ
９・・・被印字物検知装置
１０・・・異常信号発生装置
１１・・・偏向電圧発生装置
１２・・・印字用帯電電圧発生装置
１３・・・励振電圧発生装置
１４・・・ＲＴＣ（１）
１５・・・ＲＴＣ（２）
３３・・・被印字物センサ
３４・・・被印字物搬送装置
３５・・・被印字物
３０１・・・ＲＴＣ診断プログラム
３０２・・・計時誤差比較手段
３０４・・・計時誤差補正手段

Claims (9)

1. ＣＰＵとメモリとを備えた制御装置と複数の計時専用デバイスとを有し、前記計時専用デバイスより取得した日付・時刻を含む計時情報を被印字物への印字に使用するインクジェット記録装置において、
   前記制御装置は、前記計時専用デバイスより取得した日付・時刻が正常かどうかを判断し、前記計時専用デバイスの異常動作時に誤った計時情報の出力と被印字物への印字を禁止することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置は、加圧インクを一定周期の単一振動ノズルより噴出して粒子化させ、粒子化周期に同期した帯電信号を帯電電極に与えて前記インク粒子を帯電させ偏向電界中で垂直偏向し、被印字物をインク粒子の垂直偏向とほぼ直角に相対移動させ文字を形成し、
   前記制御装置は、複数の計時専用デバイスの出力差が許容誤差範囲内にあるか診断する計時誤差比較手段を有し、前記計時誤差比較手段は計時専用デバイス出力差が正常範囲にある時に任意の計時専用デバイス出力を出力し、
   計時専用デバイス出力差が異常範囲にある時に、計時専用デバイス異常信号を出力してインクジェット記録装置の印字を禁止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２に記載されたインクジェット記録装置において、前記制御装置の前記計時誤差比較手段は、全ての計時専用デバイスが正常時に、予めマスター計時専用デバイスとして特定した計時専用デバイスの出力を出力することを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項２に記載されたインクジェット記録装置において、前記制御装置は、全ての計時専用デバイスが正常時に、予めマスター計時専用デバイスとして特定した計時専用デバイスに他の計時専用デバイスの計時情報を一致させる計時誤差補正手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、
   前記インクジェット記録装置内に計時専用デバイスを３個有し、すべての計時専用デバイスから取得した出力差のうち、２組について許容誤差範囲内の正常な値を取得した場合にのみ、前記正常な計時専用デバイスからの計時情報を被印字物に印字することを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、前記制御装置は、前記計時誤差比較手段と前記計時誤差補正手段を有する計時専用デバイス診断プログラムを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
7. ＣＰＵとメモリとを備えた制御装置と、複数の計時専用デバイスとを有し、インクジェット記録装置内に搭載している計時専用デバイスより取得した日付・時刻を含む計時情報を被印字物への印字に使用するインクジェット記録装置の制御方法において、
   前記計時専用デバイスより取得した計時情報が正常かどうかを自己判断し、誤った計時情報の被印字物への印字を禁止することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
8. 請求項７に記載されたインクジェット記録装置の制御方法において、前記インクジェット記録装置は、加圧インクを一定周期の単一振動ノズルより噴出して粒子化させ、粒子化周期に同期した帯電信号を帯電電極に与えて前記インク粒子を帯電させ偏向電界中で垂直偏向し、被印字物をインク粒子の垂直偏向とほぼ直角に相対移動させ文字を形成するとともに、計時専用デバイスを複数個搭載し、
   計時専用デバイスから取得した計時情報が計時専用デバイスの許容誤差範囲内で正常な値を取得できた場合に計時情報を被印字物に印字し、正常な計時情報を取得できなかった場合はインクジェット記録装置の印字を禁止することを特徴としたインクジェット記録装置の制御方法。
9. 請求項７または８に記載されたインクジェット記録装置の制御方法において、
   前記インクジェット記録装置内に計時専用デバイスを３個搭載し、計時専用デバイスから取得した出力差のうち、２組について許容誤差範囲内の正常な値を取得した場合にのみ計時情報を被印字物に印字することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。

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