JP4209613B2 - Ink jet recording apparatus and control method of ink jet recording apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンティニュアス方式のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法に関し、具体的にはインク粒子の位置を微調整可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種の工業製品に対し、文字や図形など種々の印写パターンを形成するために、インクジェット式の記録装置が産業用、民生用に使用されている。インクジェット式記録装置は、印字対象物に対し離れた距離からインク粒子を放射して印字する非接触印字方式なので、曲面上などにでも印字でき、例えば賞味期限、シリアルナンバー、型番などの表示を製造物上に非接触で印字する。中でも、必要時にのみインクを放出するオン・デマンド式のインクジェット記録装置に対して、常時インクを放出し続けるコンティニュアス式のインクジェット記録装置は、製造ラインなどで次々に搬送される製造物に対し高速に印字でき、効率的に連続使用できるメリットがあり、各分野で利用されている。
【0003】
コンティニュアス方式のインクジェット記録装置は、インク粒子を噴射ノズルから常時連続的に噴射し、噴射されるインク粒子を必要分だけ偏向させて印字対象物に印写し、所望の印写パターンを印字対象物上に形成する。このインクジェット記録装置は、印字可能な状態では常に噴射ノズルからインクを噴出する一方、印字に用いられないインクはガターによって回収され、再利用される。この様子を図1に基づいて説明する。図1はインクジェット記録装置のヘッド部の構成を示す模式図である。図1に示すヘッド部2は、矩形箱形をなすハウジング24の内部に噴射ノズル20と、ガター21と、帯電電極22と、偏向電極23を備える。
【0004】
[インクジェット記録装置のヘッド部2]
噴射ノズル20には給液管3が接続され、給液管3にはインク供給管30と溶剤供給管31とが、三方弁V14により切換え可能に接続されている。三方弁は三つの流路を分岐する弁であり、図1の例ではインク供給管30と溶剤供給管31のいずれかを給液管3に切り替えて接続する。三方弁V14を切り替えてインク供給管30を給液管3に接続すると、噴射ノズル20の内部に所定の圧力に加圧されたインクが導入される。このインクは、噴射ノズル20の一の周壁に貫通形成された噴射孔(ノズル)1を経て所定の速度にて噴射される。また噴射の方向にはガター21が噴射ノズル20に対向するように配置され、ガター21には第1回収管32が接続されている。また噴射ノズル20には、立ち下げ動作時などヘッド部2の圧力を抜くためのリターン経路33が接続されている。
【0005】
噴射ノズル20の内部には、ピエゾ振動子等、高周波電圧の印加により振動する圧電振動子4が、その振動片の先端を噴射孔1に臨ませて配置してあり、この圧電振動子4を上述のインク噴射中に振動させると、ヘッド部2から噴射されるインクは、その噴射経路の中途にて相互に分離せしめられ、所定の間隔にて並ぶインク粒子となって進行する。帯電電極22および偏向電極23は、このようなインク粒子の進行経路に沿って並設してあり、前者は前記インク粒子への分離が生じる位置に配され、後者は分離が生じる位置の直後に配されている。
【0006】
帯電電極22には、夫々のインク粒子への分離に同期して制御された電圧が印加されており、帯電電極22の配設位置を通過する各インク粒子は、個々に異なる電荷を有して帯電せしめられる。また偏向電極23には、高圧の直流電圧が印加され、所定の強度の電界が形成されており、帯電電極22の作用により帯電せしめられたインク粒子は、偏向電極23の配設位置を通過するとき、電界の作用により夫々の電荷に応じて偏向され、ハウジング24の端壁に形成された送出口5を経て送出され、送出口5に対向する印字対象物Aに印写せしめられる。
【0007】
また噴射ノズル20から噴射されるインク粒子の一部は、帯電電極22の通過時に帯電されず、電界の作用により偏向されることなく直進して、ガター21に捕捉されて第1回収管32に回収される。このようにして印字対象物Aの表面には、送出口5から送出されるインク粒子により形成されるドットと、ガター21に捕捉されるインク粒子の対応位置に形成される空白との組み合わせにより、文字、図形等の所望のパターンを形成することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェット記録装置は、入力データに基づいて印字が行われる。しかしながら、どのように正確な制御を試みても、入力データと完全に一致する印字結果を得ることはできない。印字結果に誤差が生じる主な原因は2つ考えられ、一つは空気抵抗で、もう一つは静電気力である。すなわち、飛翔するインク粒子が受ける空気抵抗は、先頭のインク粒子とその直後を飛ぶインク粒子とでは異なる。このため、先のインク粒子と後のインク粒子とでは印字位置が異なってしまう。また、インク粒子それぞれが電荷を持つため、隣接するインク粒子同士の静電気力により反発力が生じ、これによってインクの飛翔方向にずれが生じ、印字位置がずれてしまう問題が生じる。
【0009】
これらによる誤差を詳細に説明する。コンティニュアス形のインクジェット記録装置によるパターン形成は、噴射ノズル2から噴射されるインク粒子を、印写粒子および空白粒子のいずれかに、その順序を含めて設定することにより行える。このとき、ドットの形成に供される印写粒子には、偏向により本来の経路から外れて進行する間に、この進行方向の前方から空気抵抗力が作用する。また印写粒子は、偏向のための電荷を有しており、前後の印写粒子との間に静電反発力が作用する。従って、印写粒子の進行速度は、空気抵抗力と静電反発力との作用により変化することが避けられない。
【0010】
このような進行速度の変化を引き起こす空気抵抗力および静電反発力は、各印写粒子に対して一様ではない。例えば、図2において印写粒子とされた3つのインク粒子I1、I3、I6に作用する空気抵抗力は、図中に白抜矢符にて示すように、最前のインク粒子I1において最大、このインク粒子I1の後に接近して進行するインク粒子I3において最小となり、このインク粒子I3の後方に離隔した位置を進行するインク粒子I6には中間的な空気抵抗力が作用する。
【0011】
また静電反発力は、互いに接近したインク粒子I1、I3間では大きく、互いに離反したインク粒子I3、I6間では小さくなり、前述した空気抵抗力との相乗作用により、これらのインク粒子I1、I3、I6は、相互に異なる速度にて進行することとなる。
【0012】
このように進行速度が異なった場合、これらのインク粒子I1、I3、I6が偏向電極23の配設位置を通過する時間が変化するため、夫々に所望の偏向量が付与されず、偏向後の進行経路にずれが生じて、これらにより被印写物Aの表面に形成されるドットD1、D3、D6と、空白B2、B4、B5、B7、B8との間の間隔が一定でなくなり、形成されるパターンに歪みが生じ、印写品質の低下を招くという問題がある。
【0013】
このように、様々な要因によってインク粒子各々の飛翔に影響が生じ、その結果インクの着弾位置が予定されていた位置と異なるという誤差がどうしても生じてしまう。これらを低減するための技術は多く提唱されているが、いずれも誤差を完全になくしてしまうことはできない。また、一般に誤差を小さくしようとすればするほど、制御はより複雑になり実現が困難となってしまう問題がある。
【0014】
本発明はこのような状況に鑑みて開発されたものである。本発明の主な目的は、誤差などによって印字結果が入力データと一致しない状況であっても、所望の印字結果を得ることのできるインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を偏向させて印字対象物に打ちつけて印写処理を行うインクジェット記録装置に関するものである。このインクジェット記録装置は、印字される印字データに対して、前記印字データを表示する表示部と、前記表示部に表示される印字データを構成する画素の内から所望の画素を選択する選択部と、前記選択部で選択された画素の補正量を指定する入力部と、前記入力部の指定に従って、選択された画素に対応するインク粒に帯電させる帯電量を制御する制御部とを備え、前記表示部、選択部、入力部がグラフィカルユーザーインターフェースで構成されたことを特徴とする。
【0016】
また、本発明の他のインクジェット記録装置は、前記グラフィカルユーザーインターフェースはさらに、補正したい文字を選択する文字選択部と、前記文字選択部で選択された文字を拡大表示する拡大表示部と、前記拡大表示部において特定された所望の画素に対する補正量を入力する詳細設定部とを備えることを特徴とする。
【0017】
さらに、本発明の他のインクジェット記録装置は、前記グラフィカルユーザーインターフェースで指定される補正量の指定は、インク粒子に帯電させる帯電量を変化させることによって印字位置を調整可能な範囲を予め設定し、前記設定範囲の上限および下限に相当する帯電量を所定の数に分割して、前記分割数値を単位として補正量を指定するよう構成されてなることを特徴とする。
【0018】
さらにまた、本発明の他のインクジェット記録装置は、前記グラフィカルユーザーインターフェースで補正される文字は、印字内容が変動しない固定文字であることを特徴とする。
【0019】
また、本発明のインクジェット記録装置の制御方法は、印字結果を補正する方法に関するものである。このインクジェット記録装置の制御方法は、所定の印字データに基づいて連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を偏向させて印字対象物に打ちつけてテスト印字を行う工程と、印字される印字データに対して、前記印字データを表示部に表示するとともに、前記印字データを構成する画素の内から所望の画素を選択部で選択し、テスト印字の結果に基づいて補正量を入力部で指定する作業をグラフィカルユーザーインターフェースで行う工程と、前記補正量に従って、インク粒子に帯電させる帯電量を補正して印字を行う工程とを有することを特徴とする。
【0020】
本発明のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法は、印字結果を入力データと正確に一致させるように再現性を高めるよりも、実際の印字結果が所望の結果となるように入力データ側で調整するものである。インクジェット記録装置は、入力データに対して完全に一致する印字結果を得ることはできず、そこには必ず誤差が生じてしまう。従来のインクジェット記録装置では、同一の印字データを入力して印字させると、各インク粒子は基本的に同じ位置に打ち付けられる。言い換えると、入力データに対する誤差は、同じ入力データに対して再現される。本発明では、入力データに基づいてインク粒子を帯電させる際の帯電量を調整することによって、印字位置を補正するものである。言い換えると、入力データ側に補正を加えることによって印字結果を補正し、所望の印字を得るようにしたものである。これによって、同じ印字内容でもインク粒子の着弾位置を任意に変化させることができ、ユーザの望む印字結果を得ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法を例示するものであって、本発明はインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法を以下のものに特定しない。
【0022】
なおこの明細書は、特許請求の範囲に示される部材を実施の形態の部材に特定するものでは決してない。また各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。
【0023】
本明細書において文字というときには、アルファベットや数字、ギリシャ文字、ローマ数字の他、ひらがな、かたかな、漢字、その他の外国語文字以外に、ユーザが定義した外字も含む。さらにロゴやバーコード、二次元コードなども含む。但し、印字内容が変化する変数は除く。例えば、シリアルナンバーや賞味期限など、印字対象によって印字内容が異なる更新文字には使用しない。
【0024】
また本明細書においてインク粒子とは、基本的に飛翔するインクの一粒を指す。また印字結果において、一のインク粒子によって一の円形状印字が実行されるものとして説明する。ただ、複数のインク粒子を同じ位置、あるいは若干位置をシフトして着弾させることによって印字する方法を採用することも可能であることは言うまでもない。
【0025】
本発明のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法は、最終的に所望の印字結果が得られるように、印字結果が正確に入力データと一致するように制御するアプローチよりも、実際の印字結果に応じて入力データ側を調整してやり、試行錯誤により所望の印字結果を得ようとするものである。具体的には、インク粒子に帯電させる帯電量を調整して、印字位置を微調整することができる。帯電量は、予めインク粒子が入力データに応じて適正な位置に着弾するように設定されている。インク粒子の前後数粒が印字されるか、されないかで帯電量を微妙に変化させている。帯電量は、制御部6からの信号をD/A変換した帯電電圧によって決まる。帯電量を変化させるには、この制御部6からの信号を変化させる。そこで本発明では、ユーザが特定の印字ドットを選択して補正値を入力することで、選択されたドットに相当するインク粒子に印加する帯電電圧を補正値に応じた値とするように制御部6からの信号を調整することによって、所望の補正を実現している。
【0026】
図3に、本発明の一実施例に係るインクジェット記録装置のヘッド部の構成を示す。この図に示すインクジェット記録装置は、ヘッド部2と、ヘッド部2に接続された制御部6と、制御部6に接続されてユーザが補正を指示する入力部7とを備える。
【0027】
[ヘッド部2]
本発明の実施例に係るインクジェット記録装置のヘッド部2の構成は、図1に示す従来のヘッド部2とほぼ同様の構造である。このヘッド部2は、インクまたは溶剤を一方向に噴射する噴射ノズル20と、噴射ノズル20による噴射の経路に略正対するよう配置された回収用のガター21と、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路に沿って並設された帯電電極22および偏向電極23とを、箱形のハウジング24の内部に備えている。
【0028】
このヘッド部2は、噴射ノズル2、ガター21、並びに偏向手段としての帯電電極22および偏向電極23を、矩形箱形をなすハウジング24の内部に備え、インク供給管30を経て噴射ノズル2に供給される加圧インクを、噴射ノズル2の一側の噴射孔1から圧電振動子4により加振しつつ噴射させ、この加振に応じて相互に分離したインク粒子の一部を、帯電電極22および偏向電極23の作用により偏向し、ハウジング24に形成された送出口5から送り出し、残りのインク粒子をガター21に捕捉して、回収チューブ20内に回収する構成となっている。
【0029】
上述の通り、帯電電極22および偏向電極23の作用により偏向されて送出口5から送出されるインク粒子(印写粒子)は、この送出口5に対向配置された被印写物Aに印写され、被印写物Aの表面にドットが形成される。また帯電電極22および偏向電極23の作用により偏向されないインク粒子(空白粒子)は、送出口5から送出されずにガター21に回収され、このとき被印写物Aの対象位置に空白が形成される。
【0030】
被印写物Aには、印写粒子により形成されるドットと、空白粒子の対応位置に形成される空白との組み合わせにより、偏向の方向に一列に並ぶドットパターンが形成される。このようなドットパターンを、被印写物Aを偏向の方向と略直交する方向に移動させながら、ドットと空白との組み合わせを種々に変えて形成することにより、被印写物Aの表面には、各移動位置にて得られたドットパターンの集合体として所望の印写パターンが形成される。
【0031】
したがって、噴射ノズル2から噴射されるインク粒子のいくつかを1ユニットとし、各ユニット内に含まれるインク粒子を、形成すべきドットパターンに応じて、印写粒子および空白粒子のいずれかに、その順序を含めて設定することにより所望の印写パターンを形成することができる。
【0032】
噴射ノズル2から噴射されたインク粒子は、以上のように帯電電極22の通過時にその印加電圧に応じた電荷を有して帯電せしめられ、偏向電極23の通過時に、夫々の電荷に対応する偏向量を与えられて偏向される。従って、上述のように印写粒子および空白粒子の設定がなされた後、これら各粒がインク粒子に分離するタイミングに合わせて帯電電極22に印加される電圧を制御することにより、設定通りのドットパターンを形成することができる。
【0033】
[制御部6]
図3に示すインクジェット記録装置の制御部6は、印写粒子および空白粒子の設定を行い、粒種の設定がなされた印写粒子又は空白粒子を対象粒とし、これらの間に適正な間隔を確保すべく挿入する間引き粒の数を設定し、さらにこれらの設定に応じて帯電電極22の印加電圧を制御する。
【0034】
制御部6には、形成すべき印写パターンの指定、およびこれらの印者パターンを補正するためにユーザにより操作される入力部7が接続されている。入力部7は、数字、アルファベット等、予め記憶させてある印写パターンの指定と、ユーザ独自のロゴ等、特殊な印写パターンの指定とが可能に構成されている。制御部6は、入力部7での印写パターンの指定に応じ、この印写パターンを構成する複数列のドットパターンの夫々について、一列のドット数に相当する数を1ユニットとし、各ユニット内に含まれるインク粒子の粒種を、印写粒子および空白粒子のいずれかに、これらの並び順も含めて設定する動作を行う。制御部6においては、個々のインク粒子の種別(印写粒子であるか空白粒子であるか)を参照し、種別が設定されたインク粒子(以下これらを対象粒という)の後に挿入する間引き粒の数を、対象粒の種別、および対象粒の前後に位置する対象粒(以下これらを前後粒という)の種別、並びに対象粒が印写粒子とされたときに付与される電荷に基づいて設定する。
【0035】
制御部6は、印写粒子および空白粒子の並び順、並びに、これらの前又は後に挿入すべき間引き粒の設定数を認識し、この認識に従って帯電電極22に制御指令を発し、帯電電極22の印加電圧を印写粒子、空白粒子又は間引き粒として設定された各粒がインク粒子に分離するタイミングに合わせて制御する動作をなす。なお制御部6には、噴射ノズル2に付設された圧電振動子4から、これの振動に同期した信号が与えられており、この信号はインク粒子への分離が生じるタイミングを知るべく用いられている。
【0036】
また制御部6は、インク粒子の前後数粒の印字状況によってどのような帯電量にするかというテーブルを備えており、入力データに応じて最適な印字結果が得られるよう調整されている。さらに、制御部6は入力部7からの指示に従って、印加すべき荷電量を調整する。制御部6は以上の補正工程で最終的に決定された補正すべきドットの位置やその帯電量を記憶するのでなく、テーブルによって定められている荷電量と、ユーザが調整した荷電量との差分を新たに記憶する。この制御部6はCPUやMPUなどで構成される。
【0037】
以上の動作により、噴射ノズル2から噴射され、圧電振動子4による加振に応じて分離するインク粒子の内、印写粒子として設定されたインク粒子は、帯電電極22の通過時に帯電され、偏向電極23の通過時に各別の電荷に応じて偏向せしめられ、ハウジング24の送出口5から送り出されて被印写物Aに印写されてドットを形成する。また、空白粒子として設定されたインク粒子は、帯電電極22の通過時に帯電されず、偏向電極23の配設位置にて偏向されることなく直進してガター21に捕捉される結果、これらの対応位置に空白が形成される。このようなドットと空白とにより、偏向の方向に並ぶドットパターンが形成される。更に、印写粒子又は空白粒子の前若しくは後には、制御部において設定された数の間引き粒が挿入されるので、前述したドットパターンの形成は、各ドットが一様な間隔にて並んだ状態でなされ、これらのドットパターンの集合体として得られる印写パターンの品質が向上する。
【0038】
[入力部7]
入力部7は、液晶画面のタッチパネルで構成することができる。図4にタッチパネルで構成した入力部7の一例を示す。図4に示す入力部7は、画面上方に設けられた文字選択部8と、文字選択部8の下方左側に設けられた拡大表示部9と、拡大表示部9の右側に配置された詳細設定部10とを備える。
【0039】
この入力部7から補正を行うには以下のようにする。まず文字選択部8において補正したい文字を選択する。図の例では「A」を選択する。文字選択部8で選択対象文字が表示しきれない場合は、左右の矢印ボタン11で画面を左右にスクロールして表示させる。文字の選択は、文字選択部8の表示画面に直接ユーザが指やタッチペンなどで触れることによって指定できる。また、カーソルなどを使って指定してもよい。
【0040】
文字選択部8で選択された文字は、その下方に設けられた拡大表示部9で縦横4倍に拡大されて表示される。なお図4の例では、拡大表示部9に「A」と「B」の二文字が表示されているが、表示される文字数を一文字としても、三文字以上としてもよいことは言うまでもない。また文字の特定部分のみをさらに拡大表示することも可能である。特に詳細印字の場合などでドットが細かい場合に精細表示させる場合に都合がよい。
【0041】
補正したいドットの指定は、カーソル12を移動させて補正したいドットまで移動させて特定する。カーソル12はドットの大きさとほぼ等しい矩形状で点滅しており、上下左右の矢印ボタン13で移動させる。あるいは、と同様に補正したいドットを直接指やタッチペンなどで触れることにより指定するよう構成することもできる。
【0042】
これら文字選択部8や拡大表示部9で表示される文字は、印字したい文字を表示するものであるが、実際の印字結果は図5に示すようにインク粒子が略円形に複数連なって印字されるため、連続した複数の円状であるドットで擬似的に文字を表現している。したがって、これら文字選択部8や拡大表示部9での表示は印字結果を仮想的に表示したものである。なお、図4の例では表示部が矩形状の画素で構成されるため、円状の印字結果と表示されるイメージが文字によっては若干異なる。そこで、文字選択部8や拡大表示部9での表示を円形の画素で行わせて印字結果のイメージに近づけることもできる。
【0043】
このようにして特定した補正対象のドットに対し、補正量を詳細設定部10から補正値として指定する。補正値は、適宜設定することができ、例えば帯電電極に印加する電圧を規定値よりも、詳細設定部10で指定した補正値に相当する分だけ増減させて、ドットの印字位置を調整することができる。補正値は印加する電圧で表示する必要はなく、実際の印字で調整可能な範囲内において適宜細分化して、ユーザが理解しやすいように定量化する。図4の例では、補正値として±99まで指定できるように構成される。
【0044】
なお、拡大表示部9において拡大表示される補正対象文字は、補正値に応じて表示内容を変化させることもできる。例えば、補正値に+の値を入力すると上方にその分移動し、逆に負の値を入力すると下方に向かって移動していくようにする。このとき、拡大表示部9での表示内容は、実際の印字内容を正確に反映したものではなく、あくまで目安であるが、このように補正量を視覚的に表示することによってユーザは現在どの程度の補正を加えようとしているのかを感覚的に把握することができる。もちろん、このような表示の変化を行わないことも可能である。
【0045】
図4の例では、拡大表示部9において補正を加えることのできるドットの数は100個までとしている。さらに、設定した内容は番号や名前を付けて保存し、呼び出すことが可能となる。図4の例では、各設定に00〜99までの設定番号を付けて100個まで保存できる。図4の設定画面に入る前に、既に保存された設定番号を選択して呼び出す画面があり、図の例では設定番号「01」を選択している。もちろん、これらの値は例示であって設定できる上限は適宜変更することができる。
【0046】
[印字結果の補正過程]
本発明の一実施例に係るインクジェット記録装置を用いて印字結果を補正する過程を、以下図5の印字結果例に基づいて説明する。補正工程に先立ち、まずユーザがテスト印字を行って実際の印字結果を確認する。この例では、アルファベットの「A」を印字した結果、図5(a)のような印字結果が得られたと仮定する。図5(a)では、「A」の頂点に位置するドットが若干低い位置に印字されているため、このドットの位置を若干上方に移動させて図5(b)のような印字結果が得られるように補正する例を考える。
【0047】
(1)まず入力部7から、印字された文字「A」を選択して拡大表示部9に表示させ、頂点のドットをカーソルで指定する。
【0048】
(2)ドットに対し、詳細設定部10から補正値を入力し、該当するドットを印字するインク粒子に対して印加する電圧を変化させて、インク粒子の帯電量を調整する。
【0049】
(3)調整された帯電量を使って、再度印字テストを実行し、インク粒子の着谷知を確認する。
【0050】
(4)インク粒子の着弾位置が所望の位置となるように、上記(2)〜(3)を繰り返す。
【0051】
(5)所望の印字結果が得られた時点でテストを終了し、実際に印字対象物への印字を行う際にこの帯電量を使って反映させる。
【0052】
次に、印字結果に補正を加えるために各インク粒子に帯電させる帯電量を演算する工程を、図6のフローチャートに基づいて説明する。
【0053】
印字動作開始後、ステップS1でトリガをONにする。そしてステップS2でトリガをディレイ(遅延)させるためにタイマをスタートさせて計時を開始する。この例では印字動作を開始後、直ちに印字を行わず、順次送出されてくる印字対象物をセンサなどで検出した後、実際に印字対象物がインク粒子の噴射位置まで搬送されてくるまでの待ち時間をタイマで計時することにより検知している。
【0054】
次にステップS3でインク粒子の帯電電圧Vおよび粒子間の間引き量を演算する。なおステップS2の段階で帯電電圧Vを出力しない、すなわち予め演算を行っておきトリガがONした後直ちに帯電電圧Vを出力しない理由は、印字すべきデータが刻々と変更される場合を考慮したものである。賞味期限を示す日時など、印字すべき内容が更新されるデータについては、予め演算しておくことができないので、ディレイの期間中に帯電電圧などを演算する構成としている。なお印字内容が変動しない固定文字のみを印字する場合は、予め帯電電圧などを計算しておくこともできる。
【0055】
次にステップS4で補正対象のインク粒子であるか否か、いいかえると補正量が0でない粒子かどうかを判定する。そして補正対象のインク粒子であれば、そのインク粒子に印加される帯電電圧Vに補正値を加減算する。また補正対象でなければ、ステップS6にジャンプする。そしてステップS6では、補正後の帯電電圧VをFIFOのレジスタに入力して保持する。さらにステップS7で、当該インク粒子がその印字工程で最終のインク粒子であるか否を判定し、最終でなければステップS3に戻って最終インク粒子になるまで上記工程を繰り返す。最終インク粒子になった時点でこの工程を終了し、次回の印字開始まで待機する。
【0056】
一方で、タイマがタイムアップしたとき、制御部6がFIFOレジスタから帯電電圧を読み込んで、これをD/A変換した後、この帯電電圧を帯電電極に印加する。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法は、どのような文字や設定条件であってもユーザの望む印字結果を得ることができるように印字位置を調整可能である。それは、本発明のインクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の制御方法が、印字結果に基づいて補正したいドットを指定すると共に、その補正量を調整して最適な印字位置に補正できるからである。補正量は該当するインク粒子に印加される帯電量に変換して制御部に送られ、補正を実際の印字工程に反映させることができる。これによって、ユーザは所望の位置に各粒を着弾させることができ、各印字ドット単位で印字位置を調整することにより高品質な印字を実現し、印字品質を改善することができる特長が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンティニュアス式インクジェット記録装置のヘッド部の構成を示す模式図である。
【図2】ドットパターンの形成の様子を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例に係るインクジェット記録装置のヘッド部の構成を制御系の構成と共に示す模式図である。
【図4】図3の入力部の一例を示すイメージ図である。
【図5】印字結果を補正する様子を示す説明図である。
【図6】各インク粒子に帯電させる帯電量を演算する工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・噴射孔
2・・・ヘッド部
3・・・給液管
4・・・圧電振動子
5・・・送出口
6・・・制御部
7・・・入力部
8・・・文字選択部
9・・・拡大表示部
10・・・詳細設定部
11・・・矢印ボタン
12・・・カーソル
13・・・矢印ボタン
14・・・三方弁
20・・・噴射ノズル
21・・・ガター
22・・・帯電電極
23・・・偏向電極
24・・・ハウジング
30・・・インク供給管
31・・・溶剤供給管
32・・・第1回収管
33・・・リターン経路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuous ink jet recording apparatus and a method for controlling the ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus capable of finely adjusting the position of ink particles and a method for controlling the ink jet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
In order to form various printing patterns such as letters and figures for various industrial products, ink jet recording apparatuses are used for industrial and consumer purposes. The inkjet recording device is a non-contact printing method that prints by irradiating ink particles from a distance away from the object to be printed, so it can print on curved surfaces, for example, producing displays such as the expiration date, serial number, and model number. Print non-contact on the object. Above all, on-demand inkjet recording devices that discharge ink only when necessary, continuous inkjet recording devices that continuously discharge ink are used for products that are transported one after another on a production line. It has the merit that it can print at high speed and can be used continuously efficiently, and is used in various fields.
[0003]
Continuous ink jet recording devices continuously eject ink particles from the ejection nozzles, deflect the ejected ink particles by the required amount, print on the print object, and print the desired print pattern Form on the object. This ink jet recording apparatus always ejects ink from the ejection nozzles in a printable state, while ink that is not used for printing is collected by a gutter and reused. This will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a head portion of an ink jet recording apparatus. The
[0004]
[Head
A
[0005]
Inside the
[0006]
A voltage controlled in synchronization with the separation into the respective ink particles is applied to the
[0007]
Further, some of the ink particles ejected from the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The ink jet recording apparatus performs printing based on input data. However, no matter how accurate the control is attempted, it is not possible to obtain a print result that completely matches the input data. There are two main causes of errors in the printing result, one is air resistance and the other is electrostatic force. That is, the air resistance received by the flying ink particles is different between the leading ink particles and the ink particles flying immediately thereafter. For this reason, the printing position is different between the preceding ink particles and the succeeding ink particles. Further, since each ink particle has an electric charge, a repulsive force is generated due to the electrostatic force between adjacent ink particles, thereby causing a problem in that the ink flying direction is shifted and the printing position is shifted.
[0009]
The error due to these will be described in detail. Pattern formation by the continuous type ink jet recording apparatus can be performed by setting the ink particles ejected from the
[0010]
The air resistance force and electrostatic repulsion force that cause such a change in the traveling speed are not uniform for each printing particle. For example, the air resistance force acting on the three ink particles I1, I3, and I6, which are set as the printing particles in FIG. 2, is maximum at the foremost ink particle I1, as indicated by white arrows in the drawing. The ink particle I3 that travels close to the ink particle I1 is minimum, and an intermediate air resistance acts on the ink particle I6 that travels behind the ink particle I3.
[0011]
The electrostatic repulsive force is large between the ink particles I1 and I3 that are close to each other, and is small between the ink particles I3 and I6 that are separated from each other, and these ink particles I1 and I3 are caused by the synergistic action with the air resistance force described above. , I6 will proceed at different speeds.
[0012]
When the traveling speeds are different in this way, the time during which these ink particles I1, I3, and I6 pass through the arrangement position of the
[0013]
As described above, the flying of each ink particle is influenced by various factors, and as a result, an error that the landing position of the ink is different from the planned position is inevitably generated. Many techniques for reducing these have been proposed, but none of them can eliminate the error completely. In general, the more the error is reduced, the more complicated the control becomes and the more difficult it is to realize.
[0014]
The present invention has been developed in view of such a situation. A main object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus and an ink jet recording apparatus control method capable of obtaining a desired print result even in a situation where the print result does not coincide with input data due to an error or the like. .
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the ink jet recording apparatus of the present invention selectively charges the continuously ejected ink particles, deflects the charged ink particles and strikes the object to be printed, and performs a printing process. The present invention relates to an ink jet recording apparatus. This ink jet recording apparatus displays the print data with respect to the print data to be printed. A display unit; Above Displayed on the display Select the desired pixel from the pixels that make up the print data And a selection unit of the pixel selected by the selection unit According to the input unit for specifying the correction amount and the specification of the input unit, Corresponds to the selected pixel A control unit for controlling the amount of charge charged to the ink particles, The display unit, the selection unit, and the input unit are configured with a graphical user interface. It is characterized by that.
[0016]
Another inkjet recording apparatus of the present invention is the above-described The graphical user interface A character selection unit for selecting a character to be corrected, an enlarged display unit for enlarging and displaying the character selected by the character selection unit, and a detailed setting unit for inputting a correction amount for a desired pixel specified in the enlarged display unit; It is characterized by providing.
[0017]
Furthermore, another ink jet recording apparatus of the present invention includes the above Graphical user interface The correction amount specified in is set by previously setting a range in which the print position can be adjusted by changing the charge amount charged to the ink particles, and a predetermined amount of charge amount corresponding to the upper limit and the lower limit of the set range. And a correction amount is designated in units of the division numerical value.
[0018]
Furthermore, another ink jet recording apparatus of the present invention includes the above Graphical user interface Characters corrected by the above are fixed characters whose printing contents do not change.
[0019]
The control method of the ink jet recording apparatus of the present invention relates to a method for correcting a printing result. The control method of the ink jet recording apparatus includes a step of selectively charging ink particles ejected continuously based on predetermined print data, and deflecting the charged ink particles to strike a print target to perform test printing. And the print data for the print data to be printed On the display And displaying a desired pixel from among the pixels constituting the print data. In the selection section Select the correction amount based on the test printout result. In the input section specify Work with a graphical user interface And a step of performing printing by correcting the charge amount charged to the ink particles according to the correction amount.
[0020]
The ink jet recording apparatus and the control method of the ink jet recording apparatus according to the present invention are arranged on the input data side so that the actual print result becomes a desired result rather than improving the reproducibility so that the print result matches the input data accurately. To be adjusted. The ink jet recording apparatus cannot obtain a printing result that completely matches the input data, and an error always occurs there. In the conventional ink jet recording apparatus, when the same print data is inputted and printed, each ink particle is basically hit at the same position. In other words, the error for the input data is reproduced for the same input data. In the present invention, the print position is corrected by adjusting the charge amount when charging the ink particles based on the input data. In other words, the print result is corrected by applying correction to the input data side to obtain a desired print. As a result, the landing position of the ink particles can be arbitrarily changed even with the same print content, and the print result desired by the user can be obtained.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments exemplify an inkjet recording apparatus and an inkjet recording apparatus control method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention relates to an inkjet recording apparatus and an inkjet recording apparatus. The control method is not specified as follows.
[0022]
In addition, this specification never specifies the member shown in the claims as the member of the embodiment. In addition, the size and positional relationship of members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation.
[0023]
In this specification, the term “character” includes not only alphabets, numbers, Greek letters, and Roman numerals, but also hiragana, kana, kanji, and other foreign language characters as well as user-defined external characters. In addition, logos, barcodes, two-dimensional codes, etc. are included. However, variables that change the print contents are excluded. For example, it is not used for renewal characters whose printing contents differ depending on the printing target, such as a serial number and a shelf life.
[0024]
Further, in this specification, the ink particle basically refers to one particle of the flying ink. In the printing result, it is assumed that one circular printing is executed by one ink particle. However, it goes without saying that it is also possible to employ a method of printing by landing a plurality of ink particles at the same position or slightly shifted positions.
[0025]
The ink jet recording apparatus and the control method of the ink jet recording apparatus according to the present invention are more effective than the approach of controlling the print result to exactly match the input data so that the desired print result can be finally obtained. The input data side is adjusted in accordance with the above, and a desired print result is obtained by trial and error. Specifically, the print position can be finely adjusted by adjusting the charge amount charged to the ink particles. The charge amount is set in advance so that the ink particles land at appropriate positions according to the input data. The amount of charge is slightly changed depending on whether or not several ink particles are printed. The charge amount is determined by a charge voltage obtained by D / A converting the signal from the
[0026]
FIG. 3 shows the configuration of the head portion of the ink jet recording apparatus according to one embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus shown in this figure includes a
[0027]
[Head 2]
The configuration of the
[0028]
The
[0029]
As described above, the ink particles (printing particles) deflected by the action of the charging
[0030]
On the object to be printed A, a dot pattern arranged in a line in the direction of deflection is formed by a combination of dots formed by the printing particles and blanks formed at corresponding positions of the blank particles. Such a dot pattern is formed on the surface of the object A by changing the combination of dots and blanks while moving the object A in a direction substantially perpendicular to the direction of deflection. A desired printing pattern is formed as an aggregate of dot patterns obtained at each moving position.
[0031]
Therefore, some of the ink particles ejected from the
[0032]
The ink particles ejected from the
[0033]
[Control unit 6]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
In addition, the
[0037]
By the above operation, among the ink particles ejected from the
[0038]
[Input unit 7]
The
[0039]
The correction is performed from the
[0040]
The character selected by the
[0041]
The dot to be corrected is specified by moving the
[0042]
The characters displayed in the
[0043]
The correction amount is designated as a correction value from the
[0044]
It should be noted that the display content of the correction target character displayed in an enlarged manner in the enlarged display unit 9 can be changed according to the correction value. For example, when a positive value is input as the correction value, the movement is increased by that amount. Conversely, when a negative value is input, the correction value is moved downward. At this time, the display content on the enlarged display unit 9 does not accurately reflect the actual print content, but is only a guideline. However, by visually displaying the correction amount in this way, the user can now It is possible to grasp sensuously whether or not the correction is to be added. Of course, it is possible not to change the display.
[0045]
In the example of FIG. 4, the number of dots that can be corrected in the enlarged display unit 9 is 100. Furthermore, the set contents can be saved with a number or name and recalled. In the example of FIG. 4, each setting can be stored with a setting number from 00 to 99, and up to 100 can be stored. Before entering the setting screen of FIG. 4, there is a screen for selecting and calling a setting number that has already been saved. In the example shown in the figure, the setting number “01” is selected. Of course, these values are merely examples, and the upper limit that can be set can be changed as appropriate.
[0046]
[Correction process of print result]
The process of correcting the print result using the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below based on the print result example of FIG. Prior to the correction process, the user first performs test printing to confirm the actual printing result. In this example, it is assumed that the printing result as shown in FIG. 5A is obtained as a result of printing the alphabet “A”. In FIG. 5A, since the dot located at the apex of “A” is printed at a slightly lower position, the print result as shown in FIG. 5B is obtained by moving the dot position slightly upward. Consider an example of correcting so that
[0047]
(1) First, the printed character “A” is selected from the
[0048]
(2) A correction value is input to the dot from the
[0049]
(3) Using the adjusted charge amount, a print test is executed again to confirm the ink particle landing.
[0050]
(4) The above (2) to (3) are repeated so that the landing position of the ink particles becomes a desired position.
[0051]
(5) When the desired print result is obtained, the test is terminated, and this charge amount is reflected when actually printing on the print object.
[0052]
Next, the process of calculating the charge amount charged to each ink particle in order to correct the print result will be described based on the flowchart of FIG.
[0053]
After starting the printing operation, the trigger is turned ON in step S1. In step S2, a timer is started in order to delay the trigger, and time measurement is started. In this example, immediately after the printing operation is started, printing is not performed immediately, but after waiting for the printing object to be sequentially delivered to the ink particle ejection position after the printing object to be sequentially sent is detected by a sensor or the like. It is detected by measuring time with a timer.
[0054]
In step S3, the charging voltage V of the ink particles and the thinning amount between the particles are calculated. The reason why the charging voltage V is not output in the step S2, that is, the reason why the charging voltage V is not output immediately after the calculation is performed and the trigger is turned on is that the data to be printed is changed every moment. It is. Since the data to be printed such as the date and time indicating the expiration date cannot be calculated in advance, the charging voltage is calculated during the delay period. When printing only fixed characters whose printing contents do not change, the charging voltage or the like can be calculated in advance.
[0055]
Next, in step S4, it is determined whether or not the ink particle is a correction target, in other words, whether or not the correction amount is a non-zero particle. If the ink particle is to be corrected, the correction value is added to or subtracted from the charging voltage V applied to the ink particle. If it is not a correction target, the process jumps to step S6. In step S6, the corrected charging voltage V is input to the FIFO register and held. Further, in step S7, it is determined whether or not the ink particle is the final ink particle in the printing process. If it is not final, the process returns to step S3 and the above process is repeated until it becomes the final ink particle. This process is terminated when the final ink particles are reached, and the process waits until the next printing starts.
[0056]
On the other hand, when the timer expires, the
[0057]
【The invention's effect】
As described above, the ink jet recording apparatus and the control method of the ink jet recording apparatus of the present invention can adjust the print position so that the print result desired by the user can be obtained regardless of the characters and setting conditions. is there. This is because the ink jet recording apparatus and the control method of the ink jet recording apparatus of the present invention can specify the dot to be corrected based on the printing result and adjust the correction amount to correct the optimum printing position. The correction amount is converted into a charge amount applied to the corresponding ink particles and sent to the control unit, and the correction can be reflected in the actual printing process. As a result, the user can land each grain at a desired position. By adjusting the print position in units of each print dot, it is possible to realize high quality printing and improve print quality. The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a head unit of a continuous ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing how a dot pattern is formed.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a head unit of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention together with a configuration of a control system.
4 is an image diagram illustrating an example of an input unit in FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a state in which a print result is corrected.
FIG. 6 is a flowchart showing a process of calculating a charge amount to be charged to each ink particle.
[Explanation of symbols]
1 ... Injection hole
2 ... Head
3 ... Liquid supply pipe
4 ... Piezoelectric vibrator
5 ... Outlet
6. Control unit
7 ... Input section
8 ... Character selection part
9 ... Enlarged display area
10 ... Detail setting section
11 ... Arrow buttons
12 ... Cursor
13 ... Arrow buttons
14 ... Three-way valve
20 ... injection nozzle
21 ... Gutter
22 ... Charging electrode
23: Deflection electrode
24 ... Housing
30 ... Ink supply pipe
31 ... Solvent supply pipe
32 ... 1st recovery pipe
33 ... Return route
Claims (5)
印字される印字データに対して、前記印字データを表示する表示部と、
前記表示部に表示される印字データを構成する画素の内から所望の画素を選択する選択部と、
前記選択部で選択された画素の補正量を指定する入力部と、
前記入力部の指定に従って、選択された画素に対応するインク粒に帯電させる帯電量を制御する制御部と、
を備え、
前記表示部、選択部、入力部がグラフィカルユーザーインターフェースで構成されてなることを特徴とするインクジェット記録装置。An inkjet recording apparatus that performs electrification processing by selectively charging continuously ejected ink particles, deflecting the charged ink particles, and striking the printed object.
A display unit for displaying the print data with respect to the print data to be printed ;
A selection unit for selecting a desired pixel from among pixels constituting print data displayed on the display unit ;
An input unit for specifying the correction amount of the pixel selected by the selection unit ;
A control unit for controlling the amount of charge to be charged to the ink particles corresponding to the selected pixel according to the designation of the input unit;
With
The display unit, selection unit, an ink jet recording apparatus characterized Rukoto input unit such consists of a graphical user interface.
所定の印字データに基づいて連続的に噴射したインク粒子を選択的に帯電させ、帯電させたインク粒子を偏向させて印字対象物に打ちつけてテスト印字を行う工程と、
印字される印字データに対して、前記印字データを表示部に表示するとともに、前記印字データを構成する画素の内から所望の画素を選択部で選択し、テスト印字の結果に基づいて補正量を入力部で指定する作業をグラフィカルユーザーインターフェースで行う工程と、
前記補正量に従って、インク粒子に帯電させる帯電量を補正して印字を行う工程と、
を有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。In the control method of the ink jet recording apparatus for correcting the printing result,
Selectively charging ink particles ejected continuously based on predetermined print data, deflecting the charged ink particles and hitting a print object to perform test printing;
For the print data to be printed, the print data is displayed on the display unit, a desired pixel is selected from the pixels constituting the print data by the selection unit, and the correction amount is set based on the result of the test print. The process of performing the work specified in the input part with a graphical user interface ;
Correcting the charge amount charged to the ink particles according to the correction amount, and performing printing.
A method for controlling an ink jet recording apparatus, comprising:
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