JP5989558B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、例えば、帯電制御方式のインクジェット記録装置に適用可能な技術である。

帯電制御方式のインクジェット記録装置には、搬送ライン上にある印字物に対し任意の期間ごとに印字結果の文字向きを変えて印字を行う機能である往復印字機能を有しているものが知られている。

この往復印字機能は、例えば、搬送ライン上に印字ヘッドを配置し、搬送ラインに対して直角方向に印字ヘッドを往復移動させ、往路と復路で同じ印字結果を得るように印字結果の文字向きを切り替えるものである。

この種のインクジェットによる往復記録技術としては、例えば往復印字において各印字位置を任意に設定し、ノイズによる印字不良を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。この技術は、複数段に積み重ねられた被印字物が印字ヘッドと対向するように搬送されてくる印字システムを考慮しており、その一例として、各被印字物に対して印字ヘッドを移動させながら印字する構成となっている。

特開平０７−２０５４８８号公報

上述したインクジェットによる往復記録技術では、搬送ラインに対して直角方向に印字ヘッドを往復移動させる際に、往路と復路とにおいて印字ヘッドの進行方向が逆となるが、往路、および復路におけるインク粒子の噴出順番は同じとなっている。そのため、往路での印字結果と復路での印字結果の間で文字の傾きが異なる方向になってしまう。

このように、印字内容が同じであっても印字品質にバラツキが生じてしまうことになり、印字検査を行う印字検査装置によって印字不良と判別されてしまう恐れがある。これによって、製品の生産性を低下させてしまうという問題がある。

本発明の目的は、インクジェットによる往復印字の際に往路と復路における印字結果の品質にバラツキをなくすことのできる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

代表的なインクジェット記録装置は、印字ヘッド、および印字制御部を有する。印字ヘッドは、ノズル、帯電電極、偏向電極、およびガターを有する。ノズルは、インクを加振して噴出し粒子化する。

帯電電極は、粒子化されたインクを帯電する。偏向電極は、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成する。ガターは、印字に使用されないインク粒子を捕捉して回収する。また、印字ヘッドは、被印字物を搬送する搬送ラインの移動方向に対して直角方向に往復移動しながら、偏向させたインク粒子を用いて前記被印字物に印字する。

印字制御部は、印字ヘッドの往路、および復路における印字制御をそれぞれ行う。この印字制御部は、往路の印字を行う際、開始側のインク粒子の偏向量を最も少なくし、徐々に偏向量を増やしながら終了側のインク粒子の偏向量が最も多い偏向量となるように印字ヘッドを制御する。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

（１）印字結果の品質にばらつきが発生することを防止することができる。

（２）上記（１）により、印字検査の検査精度を向上させることができる。

本発明の一実施の形態におけるインクジェット記録装置の一例を示す説明図である。 図１のインクジェット記録装置が有する印字ヘッドにおける往復印字機能の一例を示す説明図である。 図１のインクジェット記録装置における印字ヘッドの往路移動時におけるインク粒子の荷電順番の一例を示す説明図である。 図１のインクジェット記録装置における印字ヘッドの復路移動時におけるインク粒子の荷電順番の一例を示す説明図である。 図３、および図４による印字例の一例を示す説明図である。 往路と復路とにおいて印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を同じパターンにして印字した際の一例を示す説明図である。 印字ヘッドの往路移動時における帯電粒子の縦方向荷電順番の一例を示す説明図である。 印字ヘッドの復路移動時における帯電粒子の縦方向荷電順番の一例を示す説明図である。 図１のインクジェット記録装置による印字単位における荷電順番、および帯電電荷量の制御処理の一例を示すフローチャートである。 印字ヘッドが移動方向を切り替える際の印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を取得する処理の一例を示すフローチャートである。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

〈インクジェット記録装置の構成例〉
図１は、本発明の一実施の形態におけるインクジェット記録装置の一例を示す説明図である。

インクジェット記録装置１は、被印字物である製品５０に対して印字を行う。製品５０は、例えばペットボトルや缶などであり、例えばベルトコンベアなどの搬送ライン５１上に載置された製品５０に製造年月日や賞味期限などの情報を印字する。

インクジェット記録装置１は、図１に示すように、コントローラＣＴＬ、および印字装置ＩＫＳを有する。コントローラＣＴＬは、入力部１０、制御部１１、記憶部１２、および出力部１３を有する。また、制御部１１、記憶部１２、および出力部１３によって、印字制御部が構成される。

入力部１０は、被印字物検知部１４、搬送速度検知部１５、接続部１６、電源部１７、および入力受信部１８を有する。記憶部１２は、メモリ１９、およびプログラム格納装置２０を有する。出力部１３は、偏向電圧発生部２１、帯電電圧発生部２２、励振電圧発生部２３、接続部２４、電源部２５、および表示部２６を有する。

印字装置ＩＫＳは、ディスプレイ２７、タッチパネル２８、装置電源２９、外部接続端子３０、ポンプ３１、インク容器３２、および印字ヘッド３３を有する。印字ヘッド３３は、ノズル３４、帯電電極３５、偏向電極３６、およびガター３７を有する。

この印字ヘッド３３は、搬送ライン５１の上方に配置されている。印字ヘッド３３は、往復印字機能を有している。往復印字機能は、印字の際に搬送ライン５１に対して直角方向に印字ヘッド３３を往路、または復路のいずれかの方向に移動させ、往路と復路で同じ印字結果を得るように印字結果の文字向きを切り替える機能である。

被印字物検知部１４は、製品５０を搬送する搬送ライン５１に設けられた被印字物センサ５２に接続されている。被印字物センサ５２は、被印字物である製品５０を検出するセンサである。被印字物検知部１４は、被印字物センサ５２の検出結果に基づいて製品５０を検出する。

搬送速度検知部１５は、該搬送ライン５１に設けられた搬送速度検出センサ５３に接続されている。搬送速度検出センサ５３は、例えばロータリエンコーダなどからなり、搬送ライン５１の速度をパルス信号に変換して出力する。搬送速度検知部１５は、入力されたパルス信号から搬送ライン５１の速度を検出する。入力受信部１８は、オペレータからタッチパネル２８などによって入力された入力信号を受信する。

メモリ１９は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリからなり、一時的にデータを記憶する。プログラム格納装置２０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、あるいはハードディスクドライブなどの不揮発性メモリからなり、制御部１１が制御する際に用いるプログラムや各種のデータなどが格納されている。

偏向電圧発生部２１は、制御部１１の制御に基づいて、偏向電極３６に印加する電圧を発生させる。帯電電圧発生部２２は、制御部１１の制御に基づいて、帯電電極３５に印加する帯電電圧を発生させる。

励振電圧発生部２３は、制御部１１の制御に基づいて、ノズル３４を励振させる励振電圧を発生させる。表示部２６は、タッチパネル２８などから入力された情報、あるいは印字内容などをディスプレイ２７に表示させる。

ノズル３４は、インク粒子を形成して噴出させる。帯電電極３５は、ノズル３４より噴出して粒子となったインクに電荷を印加する電極である。偏向電極３６は、帯電したインク粒子を偏向させる。ガター３７は、印字に使用しないインクを回収する。ポンプ３１は、ガター３７によって回収されたインクをインク容器３２に貯蔵すると共に、該インク容器３２に貯蔵されたインクを再びノズル３４へ供給する。

続いて、図１のインクジェット記録装置における動作の概要について説明する。

タッチパネル２８から、製品５０の情報などが入力されると、入力受信部１８がその情報を受け取る。そして、制御部１１は、入力受信部１８から得た情報を、メモリ１９、およびプログラム格納装置２０に格納されたプログラムに基づいて解析し、印字を行う際の印字データや各種印字条件を設定し、最適な印字結果が得られるように出力部１３の制御を行う。

印字を行う際の印字データや各種印字条件を設定し変更するときは、印字装置ＩＫＳのタッチパネル２８から変更する情報を入力する。タッチパネル２８から入力された情報は、例えばメモリ１９に格納されるとともに、制御部１１によって演算処理され、表示部２６によりディスプレイ２７に表示される。

また、搬送ライン５１上にある製品５０に対して印字を開始する場合は、被印字物センサ５２、および搬送速度検出センサ５３によって製品５０の位置を特定する。そして、インク容器３２からポンプ３１によって供給されたインクを、印字ヘッド３３におけるノズル３４を励振電圧発生部２３にて発生させた励振電圧によって励振させる。

これにより、ノズル３４のインクには、励振電圧の周波数によって決定される振動が加えられ、ノズル３４からは、粒子化されたインク、すなわちインク粒子５４が噴出される。インク粒子５４には、メモリ１９に格納された印字データに合わせて、帯電電圧発生部２２が発生させた帯電電圧を帯電電極３５に印加させる。

帯電電圧が印加されて荷電したインク粒子５４は、偏向電圧発生部２１が発生した偏向電圧が印加されている偏向電極３６を通過する際に偏向し、製品５０に対して印字ドットを形成し印字を行う。また、荷電されないインク粒子５４は、偏向しないので印字に使用されずにガター３７に回収された後、インク容器３２に戻る。

〈往復印字機能の一例〉
図２は、図１のインクジェット記録装置１が有する印字ヘッド３３における往復印字機能の一例を示す説明図である。

図２において、搬送ライン５１は、搬送ライン移動方向５５に示すように、図２の右側から左側に移動するものとする。また、印字ヘッド３３は、印字ヘッド移動方向５６に示すように、搬送ライン移動方向５５に対して直角の方向に移動する。

搬送ライン５１上には、搬送ライン移動方向５５、および印字ヘッド移動方向５６にそれぞれ被印字物である複数の製品５０が配列されている。この図２の例では、搬送ライン移動方向５５に５つの製品５０がそれぞれ配列されており、印字ヘッド移動方向５６には、４つの製品５０がそれぞれ配列されている。

ここで、図２に示す搬送ライン５１の左側において、印字ヘッド移動方向５６の印字ヘッド移動方向に配列されている製品５０の列を第１の列とする。また、第１の列の右側に配列されている列を第２の列、該第２の列の右側に配列されている列を第３の列とする。以下、同様に、第３の列の右側に配列されている列を第４の列とし、該第４の列の右側に配列されている列を第５の列とする。

印字ヘッド３３は、第１の列における搬送ライン５１の一方側面に位置する製品５０から印字を開始し、配列された製品５０に順次印字を行う。ここで、図２において、ハッチングによって示された製品５０は、最初に印字される第１の列の製品５０を示している。

よって、印字ヘッド３３は、搬送ライン５１の一方側面から該搬送ライン５１の他方側面にかけて移動する。そして、搬送ライン５１の他方側面に位置する製品５０までの印字が終了すると、第１の列に配列されているすべての製品５０の印字が終了となる。図２のドットにて示す製品５０は、第１の列において最後に印字される製品５０を示している。

ドットにて示す第１の列に配列されている製品５０の印字が終了すると、搬送ライン５１が搬送ライン移動方向５５に移動する。搬送ライン５１は、印字ヘッド３３が、搬送ライン５１の他方側面に位置する第２の列の製品５０上に位置したところで停止する。

続いて、印字ヘッド３３は、第２の列における搬送ライン５１の他方側面に位置する製品５０から印字を開始し、配列された製品５０に順次印字を行う。このとき、印字ヘッド３３は、第１の列の製品５０に印字したときとは逆の方向、すなわち搬送ライン５１の他方側面から該搬送ライン５１の一方側面にかけて移動する。

そして、搬送ライン５１の一方側面に位置する製品５０までの印字が終了すると、第２の列に配列されているすべての製品５０の印字が終了となる。以降、この動作を繰り返すことにより、製品５０の印字が行われる。

このように、印字ヘッド３３は、搬送ライン５１の一方側面から該搬送ライン５１の他方側面に、および搬送ライン５１の他方側面から該搬送ライン５１の一方側面にそれぞれ往復移動しながら製品５０に印字を行う。

〈インク粒子の帯電例〉
図３は、図１のインクジェット記録装置１における印字ヘッド３３の往路移動時におけるインク粒子の荷電順番の一例を示す説明図である。図４は、図１のインクジェット記録装置１における印字ヘッド３３の復路移動時におけるインク粒子の荷電順番の一例を示す説明図である。

図３（ａ）は、往路において印字ヘッド３３が印字する文字パターン５７の一例を示しており、ここでは、文字パターン５７としてアルファベットの「Ｅ」を例としている。文字パターン５７は、例えばフォント５×７の印字マトリクスであり、黒丸は、インク粒子５４を示しており、白丸は、非印字粒子を示している。

インクジェット記録装置１は、文字パターン５７の縦列方向の１列をそれぞれ印字単位とし、その印字単位毎にインク粒子５４を帯電させる。ここで、図３（ａ）の太線は、印字単位を示したものである。

往路における太線にて示した印字単位の荷電順番、すなわち印字順番は、図３（ｂ）の左側に示すように、印字単位のインク粒子５４のうち、最下位にあるインク粒子５４ａが最も早く、最上位にあるインク粒子５４ｂが最も遅い順番となる。

また、印字単位における帯電電荷量は、図３（ｂ）の右側に示すように、印字単位の最下位にあるインク粒子５４ａの帯電電荷量が最も少なく、印字順番の順に徐々に増加していき、最上位のインク粒子５４ｂが最も多い帯電電荷量となる。前述したように、インク粒子５４は偏向電極３６にて偏向するため、帯電電荷量に応じてインク粒子５４が偏向し、文字パターン５７の縦方向を表現することができる。

ここで、往路の印字において、印字単位のうち、印字順番が最も早いインク粒子５４ａは、開始側のインク粒子となり、印字順番が最も遅いインク粒子５４ｂは、終了側のインク粒子となる。

図４（ａ）は、復路において印字ヘッド３３が印字する文字パターン５７の一例を示しており、図３（ａ）と同様に、文字パターン５７としてアルファベットの「Ｅ」を例としている。文字パターン５７は、例えばフォント５×７の印字マトリクスであり、黒丸は、インク粒子５４を示しており、白丸は、非インク粒子を示している。

ここで、復路における太線にて示した印字単位の荷電順番は、図３（ｂ）とは逆となり、図４（ｂ）の左側に示すように、印字単位のインク粒子５４のうち、最上位にあるインク粒子５４ｂが最も早く、最下位にあるインク粒子５４ａが最も遅い順番となる。

帯電電荷量においても、図３（ｂ）とは逆になり、図４（ｂ）の右側に示すように、印字単位の最上位にあるインク粒子５４ｂの帯電電荷量が多く、印字順番の順に減少していき、最下位のインク粒子５４ａが最も少ない帯電電荷量となる。

このように、印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を往路と復路とにおいて逆のパターンとなるように制御して印字することにより、実際に印字される位置が印字ヘッド３３の移動方向に影響することなく、同じ傾きで印字することができる。

ここで、復路の印字において、印字単位のうち、印字順番が最も早いインク粒子５４ｂは、開始側のインク粒子となり、印字順番が最も遅いインク粒子５４ａは、終了側のインク粒子となる。

〈往復印字機能による印字例〉
図５は、図３、および図４による印字例の一例を示す説明図である。

この図５において、往路における印字の場合、印字ヘッド３３は、図５の左側から右側にかけて移動する方向である印字ヘッド移動方向５６ａに移動し、復路の印字の場合、印字ヘッド３３は、図５の右側から左側にかけて移動する印字ヘッド移動方向５６ａとは逆の方向である印字ヘッド移動方向５６ｂに移動するものとする。

往路の印字において、印字ヘッド３３は、図３（ｂ）の印字単位の最下位にあるインク粒子５４ａを最初に荷電させる。このとき、帯電電荷量が最も少ないのでインク粒子５４ａの偏向量も少なくなり、印字単位の最下位の位置に印字される。前述したようにインク粒子５４ａは、最初に印字されるインク粒子であるので、開始側のインク粒子となる。

続いて、印字ヘッド３３は、２番目に印字させるインク粒子５４を荷電させる。このインク粒子５４は、図３（ｂ）の最下位のインク粒子５４ａの上方のインク粒子である。２番目に印字させるインク粒子５４は、帯電電荷量が最下位のインク粒子５４ａよりも多いのでインク粒子５４の偏向量も最下位のインク粒子５４ａの偏向量よりも多くなる。

これにより、２番目のインク粒子は、印字単位の最下位の位置の上方に印字される。以上の動作を３番目に印字するインク粒子から順番に繰り返すことにより、印字単位における印字が行われる。

図３（ｂ）の印字単位の最上位にあるインク粒子５４ｂは最後に荷電させる。このインク粒子５４ｂの帯電電荷量は、最も多いのでインク粒子５４ａの偏向量も多くなり、印字単位の最上位の位置に印字される。上述したように、インク粒子５４ｂは、最後に印字されるインク粒子であるので、終了側のインク粒子となる。

ここで、印字ヘッド３３は、図５に示したように印字ヘッド移動方向５６ａに移動しながら印字を行っている。そのため、最下位のインク粒子の位置が始点となって印字が行われるので、印字ヘッド移動方向５６ａに傾いて印字される。

続いて、復路の印字の場合、印字ヘッド３３は、はじめに図４（ｂ）の印字単位の最上位にあたるインク粒子５４ｂを荷電させる。このインク粒子５４ｂの帯電電荷量は、印字単位の中で最も多い量である。これにより、インク粒子の偏向量が最も多くなり、その結果、図４（ｂ）の印字単位の最上位の位置に印字される。復路の場合、インク粒子５４ｂが最初に荷電されるので、前述したように、該インク粒子５４ｂが開始側のインク粒子となる。

その後、印字ヘッド３３は、２番目に印字させるインク粒子５４を荷電させる。このインク粒子５４は、図４（ｂ）の最上位のインク粒子５４ｂの下方のインク粒子である。２番目に印字させるインク粒子５４は、帯電電荷量が最上位のインク粒子５４ｂよりも少ないのでインク粒子５４の偏向量も最上位のインク粒子５４ｂの偏向量よりも少なくなる。

これにより、２番目のインク粒子は、印字単位の最上位の位置の下方に印字される。以上の動作を３番目に印字するインク粒子から順番に繰り返すことにより、印字単位における印字が行われる。

そして、図４（ｂ）の印字単位の最下位にあるインク粒子５４ａは最後に荷電させる。このインク粒子５４ａの帯電電荷量は、最も少ないのでインク粒子５４ａの偏向量も少なくなり、印字単位の最下位の位置に印字される。復路の場合、前述のようにインク粒子５４ａは、最後に印字されるインク粒子であるので、終了側のインク粒子となる。

復路の印字では、印字ヘッド３３が往路の印字ヘッド移動方向５６ａとは逆の方向である印字ヘッド移動方向５６ｂに移動する。印字ヘッド３３が印字ヘッド移動方向５６ｂに移動しながら、図４（ｂ）に示す最上位のインク粒子５４ｂから順番に最下位のインク粒子５４ａまでの印字を行うことになるので、最上位のインク粒子の位置を始点としながら、印字ヘッド移動方向５６ｂに傾いて印字される。よって、往路と復路とで同じ方向に傾いて印字がされる。

その結果、図５の右側に示すように、製品５０における印刷結果５８は、往路、および復路において同じ方向に傾いた印字が施されることになる。

ここで、往路と復路とにおいて、印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を同じパターンにして印字した場合について考える。

〈往路と復路とで荷電順番、および帯電電荷量が同じ場合〉
図６は、往路と復路とにおいて印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を同じパターンにして印字した際の一例を示す説明図である。

図示するように、印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を同じパターンにて印字した場合、往路での印字結果６０と復路での印字結果６１は、文字の傾きがそれぞれ異なる方向となる。

図６において、往路に製品６５における印字では、印字ヘッドが図６の左側から右側にかけて移動する方向である印字ヘッド移動方向７０に移動し、復路では、印字ヘッドが図６の右側から左側にかけて移動する方向である印字ヘッド移動方向７１に移動するものとする。

具体的には、図６の印字ヘッド移動方向７０に印字ヘッドが移動する往路における印字の場合、印字結果６０は、全体的に右側、すなわち印字ヘッド移動方向７０に傾いた印字結果となる。

一方、図６の印字ヘッド移動方向７１に印字ヘッドが移動する復路における印字の場合、印字結果６１は、全体的に左側、すなわち印字ヘッド移動方向７１に傾いた印字結果となる。これらの傾きは、印字ヘッドの移動速度が印字スピードに比べて速ければ速いほど顕著となる。

図６における印字動作について、図７、および図８を用いて説明する。

図７は、印字ヘッドの往路移動時における帯電粒子の縦方向荷電順番の一例を示す説明図である。図８は、印字ヘッドの復路移動時における帯電粒子の縦方向荷電順番の一例を示す説明図である。

図７（ａ）は、往路において印字ヘッドが印字する文字パターン７２の一例を示しており、ここでは、文字パターン７２としてアルファベットのＥを例としている。文字パターン７２は、例えばフォント５×７の印字マトリクスであり、黒丸は、インク粒子７３を示しており、白丸は、非印字粒子を示している。

印字の際は、文字パターン７２の縦列方向の１列をそれぞれ印字単位とし、その印字単位毎にインク粒子７３を帯電させる。ここで、図７（ａ）の太線は、印字単位を示したものである。

往路における太線にて示した印字単位の荷電順番、すなわち印字順番は、図７（ｂ）の左側に示すように、印字単位の最下位にあるインク粒子７３が最も早く、最上位にあるインク粒子７３が最も遅い順番となる。

印字単位における帯電電荷量は、図７（ｂ）の右側に示すように、印字単位の最下位にあるインク粒子７３の帯電電荷量が最も少なく、印字順番の順に増加していき、最上位のインク粒子７３が最も多い帯電電荷量となる。

図８（ａ）は、復路において印字する文字パターン７２の一例を示しており、図７（ａ）と同様に、文字パターン７２としてアルファベットのＥを例としている。文字パターン７２は、例えばフォント５×７の印字マトリクスであり、黒丸は、インク粒子７３を示しており、白丸は、非インク粒子を示している。

ここで、復路における太線にて示した印字単位の荷電順番は、図７（ｂ）と同じであり、図８（ｂ）の左側に示すように、印字単位の最下位にあるインク粒子７３が最も早く、最上位にあるインク粒子７３が最も遅い順番となる。

帯電電荷量においては、図７（ｂ）と逆となり、図８（ｂ）の右側に示すように、印字単位の最上位にあるインク粒子７３の帯電電荷量が多く、印字順番の順に減少していき、最下位のインク粒子７３が最も少ない帯電電荷量となる。

このように、印字単位の荷電順番、および帯電電荷量が往路と復路とで同じパターンとして印字すると、印字される位置が印字ヘッドの移動方向に影響し、印字ヘッドが印字ヘッド移動方向７０に移動する場合と印字ヘッド移動方向７１に移動する場合とによって、図６に示すように、それぞれ異なる傾きによって印字されてしまうことになる。

ここで、図７、および図８による印字動作について考える。

まず、図６の往路印刷の場合、印字ヘッドは、図７（ｂ）の印字単位の最下位にあるインク粒子７３を荷電させる。帯電電荷量は最も少ないのでインク粒子７３の偏向量も少なくなり、印字単位の最下位の位置に印字される。

続いて、印字ヘッドは、２番目に印字させるインク粒子７３を荷電させる。このインク粒子７３は、図７（ｂ）の最下位のインク粒子７３の上方のインク粒子である。２番目に印字させるインク粒子７３は、帯電電荷量が最下位のインク粒子７３よりも多く帯電されるのでインク粒子７３の偏向量も最下位のインク粒子７３の偏向量よりも多くなる。

これにより、２番目のインク粒子７３は、印字単位の最下位の位置の上方に印字される。以上の動作を３番目に印字するインク粒子７３から順番に繰り返すことにより、印字単位における印字が行われる。

ここで、印字ヘッドは、図６の印字ヘッド移動方向７０に移動しながら印字を行っているため、最下位のインク粒子７３の位置を始点としながら、印字ヘッド移動方向７０に傾いて印字され、図６の印字結果６０に示すような傾きとなる。

復路の印字の場合においても、同様の印字パターンとなる。印字ヘッドは、図８（ｂ）の印字単位の最下位にあるインク粒子７３を荷電させる。帯電電荷量は最も多いのでインク粒子７３の偏向量も多くなり、印字単位の最下位の位置に印字される。

続いて、印字ヘッドは、最下位のインク粒子７３の上方の２番目に印字させるインク粒子７３を荷電させる。２番目に印字させるインク粒子７３は、帯電電荷量が最下位のインク粒子７３よりも少なく帯電されるので、インク粒子７３の偏向量も最下位のインク粒子７３の偏向量よりも少なくなる。

これにより、２番目のインク粒子７３は、印字単位の最下位のインク粒子７３の上方に印字される。以上の動作を３番目に印字するインク粒子から順番に繰り返すことにより、印字単位における印字が行われる。

ここで、復路の印字では、印字ヘッドが図６の印字ヘッド移動方向７１に移動しながら印字を行っている。そのため、最下位のインク粒子７３の位置を始点としながら、印字ヘッド移動方向７１に傾いて印字され、図６の印字結果６１に示すように、往路とは異なる傾きとなってしまうことになる。

このように、傾きが異なる場合、印字処理の後に行われる印字検査の際に、印字検査装置が不良と判定してしまう恐れがあり、その場合には、製品の生産性を低下させてしまうことになる。

一方、図１のインクジェット記録装置１における印字では、印字の傾きは存在するが、図５の印刷結果５８に示すように、往路と復路とにおいて同じ傾きにて印字される。よって、往路と復路とで印字した印字結果の品質にバラツキをなくすことができる。

このことから、印字検査装置による誤検出を低下させることが可能となり、品質検査結果精度を向上させることができ、製品５０における生産のスループットを向上させることができる。

〈インクジェット記録装置の印字処理例〉
図９、および図１０は、図１のインクジェット記録装置１によるインク粒子の荷電順番、および帯電電荷量を補正する処理の一例を示すフローチャートである。

図９は、図１のインクジェット記録装置１が印字できる状態となったときの印字単位における荷電順番、および帯電電荷量を計算する制御について示している。この場合、インクジェット記録装置１が印字できる状態となったときであるので、往路における印字開始前の制御である。以下、インクジェット記録装置１が印字できる状態を、印字可能状態という。

まず、制御部１１は、印字可能状態であるかを判定する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１の処理は、タッチパネル２８、あるいは外部接続端子３０に接続した入力装置によって、インクジェット記録装置１を印字可能状態とする要求を入力する。

入力された要求は、入力部１０から制御部１１に入力され、該制御部１１によって印字可能状態とする要求があったことを検出する。

このとき、制御部１１は、インクジェット記録装置１を印字可能状態としてもよいかを判定するために、プログラム格納装置２０からプログラムを取得するとともに、各種設定値をメモリ１９から取得する。

そして、制御部１１は、取得したプログラム、および各種設定値に基づいて、インクジェット記録装置１を印字可能状態としてもよいかを判定する。印字可能状態としてもよいと判定した場合、制御部１１は、表示部２６の制御を行ってディスプレイ２７に、印字可能状態である旨のメッセージを表示させる。また、制御部１１は、メモリ１９にインクジェット記録装置１が印字可能状態であることを示すデータを格納させる。

ステップＳ１０１の処理において、インクジェット記録装置１が印字可能状態であると判定すると、制御部１１は、往復印字機能を実行するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。また、ステップＳ１０１の処理において、インクジェット記録装置１が印字可能状態でないと判定すると、処理は終了となる。

ステップＳ１０２の処理において、制御部１１は、往復印字機能実行有無の設定値をメモリ１９から取得し、その設定値に基づいて、インクジェット記録装置１が印字時に往復印字機能を実行するかを判定する。

取得した設定値から、インクジェット記録装置１が往復印字機能を実行すると判定した場合、往路の印字における印字単位の荷電順番、および帯電電荷量をそれぞれ計算し、メモリ１９に格納する（ステップＳ１０３）。

このステップＳ１０３の処理において、制御部１１は、プログラム格納装置２０から計算用のプログラムを取得し、メモリ１９から各種設定値を取得する。制御部１１は、取得した計算用のプログラム、および各種設定値に基づいて、往路用の荷電順番、および帯電電荷量を計算する。そして、制御部１１は、その計算結果をメモリ１９に格納する。このステップＳ１０３の処理において、制御部１１に計算され、メモリ１９に格納される計算結果が第１の印字制御データとなる。

続いて、復路の印字における印字単位の荷電順番、および帯電電荷量をそれぞれ計算し、メモリ１９に格納する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の処理において、制御部１１は、プログラム格納装置２０から計算用のプログラムを取得し、メモリ１９から各種設定値を取得し、取得した計算用のプログラム、および各種設定値に基づいて、復路用の荷電順番、および帯電電荷量を計算する。このステップＳ１０４の処理において、制御部１１に計算され、メモリ１９に格納される計算結果が第２の印字制御データとなる。そして、その計算結果をメモリ１９に格納し、処理が終了となる。その後、インクジェット記録装置１による往路の印字が開始される。

また、ステップＳ１０２の処理において、インクジェット記録装置１が印字時に往復印字機能を実行しないと判定した場合、往復印字機能を実行しない場合の印字単位における荷電順番、および帯電電荷量をそれぞれ計算し、メモリ１９に格納する（ステップＳ１０５）。

この場合、印字ヘッド３３が、例えば往路に移動する方向である印字ヘッド移動方向５６ａなどの一方向でのみ印字されることになる。よって、制御部１１は、往復印字を実行しない印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を計算するために、計算用のプログラムをプログラム格納装置２０から取得し、各種設定値をメモリ１９から取得して計算を実行する。制御部１１は、計算結果をメモリ１９に格納し、処理が終了となる。その後、インクジェット記録装置１による往路の印字が開始される。

図１０のフローチャートは、印字ヘッド３３が往路から復路、あるいは復路から往路へと移動方向を切り替える方向切り替え点に到達したときに、印字単位の荷電順番、および帯電電荷量を取得する処理の一例を示している。なお、この図１０に示す処理は、一定周期毎に処理が行われているものである。

まず、印字ヘッド３３の移動方向を切り替える方向切り替え点に印字ヘッド３３が到達したかを判定する（ステップＳ２０１）。印字ヘッド３３が方向切り替え点に到達したとき、印字ヘッド３３から、方向切り替え点に到達したことを知らせる印字方向切り替え信号が出力される。

印字方向切り替え信号は、外部接続端子３０から入力部１０の接続部１６によって受信され、制御部１１に入力される。制御部１１は、印字方向切り替え信号を受け取ると、印字ヘッド３３が方向切り替え点に到達したと判定する。

ステップＳ２０１の処理において、印字ヘッド３３が方向切り替え点に到達したと判定すると、印字方向が往路か、または復路かを判定する（ステップＳ２０２）。印字ヘッド３３が方向切り替え点に到達するまでの印字方向は、例えばメモリ１９などに格納されている。よって、制御部１１は、メモリ１９に格納されている印字方向の情報を読み出し、次に印字する印字方向を判定する。

その結果、次の印字方向が往路の場合、図９のステップＳ１０３の処理においてメモリ１９に格納された往路の印字における印字単位の荷電順番、および帯電電荷量をそれぞれメモリ１９から取得する（ステップＳ２０３）。

また、ステップＳ２０２の処理において、次の印字方向が復路と判定した場合、図９のステップＳ１０４の処理においてメモリ１９に格納された往路の印字における印字単位の荷電順番、および帯電電荷量をそれぞれメモリ１９から取得する（ステップＳ２０４）。

続いて、制御部１１は、ステップＳ２０３の処理、またはステップＳ２０４の処理のいずれかによって取得した荷電順番、および帯電電荷量に基づいて、印字制御を行う（ステップＳ２０５）。

ここでは、メモリ１９から読み出した往路、または復路における荷電順番、および帯電電荷量を印字制御に反映するため、制御部１１は、反映用プログラムをプログラム格納装置２０から取得する。

制御部１１は、反映用のプログラムに基づいて、メモリ１９から読み出した荷電順番、および帯電電荷量からインク粒子５４ごとに最適な帯電電圧を計算し、その計算結果から帯電電圧発生部２２を制御し、帯電電極３５に印加する電圧を変更する。帯電電極３５は、インク粒子５４へ帯電電圧を付加するため、これに応じて印字結果が変更される。

以上により、往路と復路とにおいて荷電順番、および帯電電荷量が最適となるように制御することによって、往復印字機能を用いて印字した際の印字の傾き方向を同じとすることができる。それにより、印字結果の品質にばらつきが生じることを防止することができる。

また、印字結果の品質にばらつきが生じることを防止することにより、印字検査の検査精度を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

１ インクジェット記録装置
１０ 入力部
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 出力部
１４ 被印字物検知部
１５ 搬送速度検知部
１６ 接続部
１７ 電源部
１８ 入力受信部
１９ メモリ
２０ プログラム格納装置
２１ 偏向電圧発生部
２２ 帯電電圧発生部
２３ 励振電圧発生部
２４ 接続部
２５ 電源部
２６ 表示部
２７ ディスプレイ
２８ タッチパネル
２９ 装置電源
３０ 外部接続端子
３１ ポンプ
３２ インク容器
３３ 印字ヘッド
３４ ノズル
３５ 帯電電極
３６ 偏向電極
３７ ガター
５０ 製品
５１ 搬送ライン
５２ 被印字物センサ
５３ 搬送速度検出センサ
５４ インク粒子
５４ａ インク粒子
５４ｂ インク粒子
５５ 搬送ライン移動方向
５６ 印字ヘッド移動方向
５６ａ 印字ヘッド移動方向
５６ｂ 印字ヘッド移動方向
５７ 文字パターン
５８ 印刷結果
６０ 印字結果
６１ 印字結果
６５ 製品
７０ 印字ヘッド移動方向
７１ 印字ヘッド移動方向
７２ 文字パターン
７３ インク粒子
ＣＴＬ コントローラ
ＩＫＳ 印字装置

Claims (4)

1. インクを加振して噴出し粒子化するノズルと、前記粒子化されたインクを帯電する帯電電極と、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成する偏向電極と、印字に使用されないインク粒子を捕捉して回収するガターとを有し、被印字物を搬送する搬送ラインの移動方向に対して直角方向に往復移動しながら、偏向させた前記インク粒子を用いて前記被印字物に印字する印字ヘッドと、
   前記印字ヘッドの往路、および復路における印字制御をそれぞれ行う印字制御部と、を有し、
   前記印字制御部は、
   往路の印字を行う際、開始側のインク粒子の偏向量を最も少なくし、徐々に偏向量を増やしながら終了側のインク粒子の偏向量が最も多い偏向量となるように前記印字ヘッドを制御し、復路の印字を行う際、開始側のインク粒子の偏向量を最も多くして、徐々に偏向量を減少させながら終了側のインク粒子の偏向量が最も少ない偏向量となるように前記印字ヘッドを制御する、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、
   前記印字制御部は、
   制御信号に基づいて、前記印字ヘッドに供給する帯電電圧を発生して出力する帯電電圧発生部と、
   前記印字ヘッドが往路の印字を行うか、あるいは復路の印字を行うかを判定する制御部と、を有する、インクジェット記録装置。
3. 請求項２記載のインクジェット記録装置において、
   さらに、前記制御部が演算した演算結果を格納する格納部を有し、
   前記制御部は、
   印字する文字パターンを往路にて印字する際における前記インク粒子の荷電順番、および帯電電荷量からなる第１の印字制御データと、前記文字パターンを復路にて印字する際における前記インク粒子の荷電順番、および帯電電荷量からなる第２の印字制御データとをそれぞれ演算し、前記格納部に格納する、インクジェット記録装置。
4. 請求項３記載のインクジェット記録装置において、
   前記制御部は、
   前記印字ヘッドが往路の印字を行うと判定すると、前記格納部から第１の印字制御データを読み出し、前記第１の印字制御データに基づいて、前記制御信号を生成し、前記印字ヘッドが復路の印字を行うと判定すると、前記格納部から第２の印字制御データを読み出し、前記第２の印字制御データに基づいて、前記制御信号を生成する、インクジェット記録装置。

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