JP6543499B2

JP6543499B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP6543499B2
Application number: JP2015076434A
Authority: JP
Inventors: 毎明高岸; 加藤　学; 加藤　　学; 堀川　康治; 康治堀川; 彬前田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: WO2016157636A1; JP2016196116A

Description

本発明は、無線通信技術を搭載したインクジェット記録装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００６−３０２２３４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「コンベア２上を搬送されるワークＩの所定部位にＩＣタグ３を定着し、コンベア２上の上流側所定位置にＩＣタグ３のアンテナを介して送信される電波を受信するアンテナ４を設け、この受信した信号をアンテナ４から受け前記タグＩＤデータを読み出すＩＣタグリーダー５と、この読み出されたタグＩＤデータを前記ＩＣタグリーダー５から送られタグＩＤデータを照合しワークＩの固有番号に対する所定情報を付与しこの所定情報に対応する印字データを紐付けするＰＣ６と、この紐付けされた印字データをＰＣ６から送られワークＩの所定印刷部位に当該印字データに基づく文字を印字するインクジェットプリンター７とをコンベア２近傍の所定位置に設けたことを特徴とするＩＣタグの印字システム。」と記載されている（要約参照）。

特開２００６−３０２２３４号公報

特許文献１に記載の従来技術では、インクジェット記録装置と、ＲＦＩＤ読取りモジュールとはそれぞれ別体の装置であり、この２つの装置はそれぞれがＰＣに接続され、ＰＣを介して通信を行う構成となっている。

このため、インクジェット記録装置とＲＦＩＤ読取りモジュールの各々で設置スペースが必要であり、また、２つの設備間で信号のやり取りを行うためには、ＰＣと接続するための外部配線等が必要となり、インクジェット記録システム全体が大型化するという課題があった。

本発明は、被印字物との無線通信技術を搭載した小型のインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ノズルから噴射するインクに振動を与えてインク粒子を生成させるノズル本体と、前記インク粒子に帯電させる帯電電極と、電荷の帯びた前記インク粒子を偏向させる偏向電極とを備え、前記ノズル本体は振動体と、供給されるインクに振動体の振動を加えるインク加振室が設けられているインク流路形成部材とを搭載した印字ヘッド、及び印字ヘッドを囲う印字ヘッドカバーを有するインクジェット記録装置であって、印字ヘッドカバーにＲＦＩＤ読み書きモジュールが搭載されていることを特徴とする

本発明によれば、被印字物との無線通信技術を搭載した小型のインクジェット記録装置を提供することができる。

無線通信モジュールを搭載したインクジェット記録装置の構成図である。第一の実施例にかかる印字ヘッドの構成図である。第二の実施例にかかる印字ヘッドの構成図である。第三の実施例にかかる印字ヘッドの構成図である。インクジェット記録装置全体図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

図５に本発明の実施例に関わるインクジェット記録装置の構成を示す。

インクジェット記録装置１００は、制御系・循環系を収納した本体５００とインクを噴出しインク粒子を作成するノズルを有する印字ヘッド５１０と及び本体５００と印字ヘッド５１０の循環系と制御系を結ぶケーブル５２０を備えて構成されている。

本実施例のインクジェット記録装置の各構成について図１を用いて説明する。インクジェット記録装置１００の本体５００は、インクジェット記録装置全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）１０１、ＭＰＵ１０１が動作するのに必要なプログラム及びデータを予め記憶しておくＲＯＭ（リードオンリーメモリー）１０３、ＭＰＵ１０１がＲＯＭ１０３に記憶された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ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）１０２、印字する内容等を表示する表示装置１０４、パネルインターフェース１０５、印字する文字情報等を入力することが可能なパネル１０６を有する。

また、被印字物検出回路１０７、インクジェット記録装置の印字動作を制御する印字制御回路１０８、インク粒子に帯電させる帯電データを記憶しておくビデオＲＡＭ１０９、帯電データを帯電信号にする文字信号発生回路１１０を有し、これら各部間の信号の送受信はバスライン１２０を介して行われる。

印字ヘッド５１０は、インクを噴出するノズル１１１と、ノズル１１１より噴出され、粒子化したインクに電荷を加える帯電電極１１２と、電界を形成し帯電電極１１２を通過したインク粒子を偏向させる偏向電極１１３、１１４と、印字に使用しないインクを回収するガター１１５と、印字ヘッド５１０内にある印字粒子を帯電させるタイミングを調整するための信号を取得する帯電タイミングセンサ１２５と、印字ヘッド部を囲う印字ヘッドカバー１２３を有する。さらに本体５００内には、ガター１１５により回収されたインク粒子を再びノズルへ供給するポンプ１１６を有している。

また、本体５００外部には、被印字物を検出するセンサ１１７、コンベア１１８が備えられている。コンベア１１８はインクジェット記録装置１００の周辺に設けられ、印字の対象となる被印字物１１９はコンベア１１８による搬送の途中でインクジェット記録装置１００により印字される。

以下に、実施例にかかる本発明のインクジェット記録装置と被印字物との間で行う無線通信の態様及び構成について説明する。

まず、被印字物１００の印字対象面には無線によるデータ通信を行うためのＩＣタグ１２４が定着されている。ただし、ＩＣタグ１２４の位置は本実施例の位置に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

そして、図２に示すように印字ヘッド５１０には、被印字物１１９に搭載されたＩＣタグ１２４に情報を書き込んだり、ＩＣタグ１２４に書き込まれた情報を読取ることが可能な無線通信モジュールであるＲＦＩＤモジュール１２２が備えられている。

ここで、インクジェット記録装置で印字をする際には、印字ヘッド５１０は被印字物１１９に近い位置に設置される。印字ヘッド５１０から吐出されたインク粒子が被印字物１１９に着弾すると、インクが跳ね返り印字ヘッドのインク吐出口がある端面部がインクで汚れることがある。

ＲＦＩＤモジュール１２２がインクの跳ね返りにより汚れてしまう位置に搭載されていると、インクの汚れにより通信性能が低下する恐れがある。よって、インクによる汚れの影響を受けない、あるいは受けにくい位置にＲＦＩＤモジュールを搭載することが望ましい。

本実施例では、ＲＦＩＤモジュール１２２は印字ヘッド５１０のヘッドカバー１２３のインク吐出方向側の面に搭載されている。詳細には、ヘッドカバー１２３のインクの吐出口１２５がある端面から角度をつけて側壁と接続するように設けられた壁面に搭載されている。この構成をとることにより、インクの跳ね返りによる汚れの影響を低減し、無線通信性能の低下を抑制することができる。

また、本体５００には、ＩＣタグ１２４に書き込む情報をＲＦＩＤモジュール１２２に送信、また、ＲＦＩＤモジュール１２２が読み取ったＩＣタグ１２４に書き込まれた情報処理を行うＲＦＩＤ制御回路１２１を有する。

上記の構成を用いたインクジェット記録装置での被印字物への印字方法と被印字物との無線通信方法について説明する。まず、センサ１１７によって被印字物１１９を検出した際に、被印字物検知回路１０７から、印字制御回路１０８及びＲＦＩＤ制御回路１２１へ被印字物検知信号を送信する。

被印字物検知信号を受信した印字制御回路１０８は、バスライン１２０を介してこの帯電信号を帯電電極１１２へ送出するタイミングのコントロールを行い、被印字物検知信号を受信したＲＦＩＤ制御回路１２１は、ＲＦＩＤモジュール１２２に対して、スタンバイモードから読書き可能状態にする信号を送信する。

そして、被印字物１１９通過時に、ノズル１１１からインクを吐出して、帯電電極１１２内で粒子化し、印字に使用される粒子は負の電荷を受け、プラス偏向電極１１３とマイナス偏向電極１１４によって形成される電界を飛行通過することによりプラス偏向電極の方へ偏向させ、被印字物１１９の所定の位置に印字を行い、またＲＦＩＤモジュール１２２で被印字物１１９に貼られたＩＣタグ１２４に情報の書込みを行う。

また、印字及びＲＦＩＤ読み書きのタイミングは、印字完了してからＩＣタグ１２４に書き込む、またはＩＣタグ１２４に書き込んでから印字することも可能とする。

ＩＣタグ１２４に書き込む内容については、被印字物１１９に印字する印字内容を含んでいる(印字内容を共有している)場合と印字の内容を含まない場合がある。印字の内容を含まない場合は、印字したか否かを判別するための情報や、印字のみの情報量では対応できなかった情報を書き込む等の場合がある。
あらかじめＩＣタグ１２４に被印字物への印字を行うか否かの情報を有している場合、その情報をＲＦＩＤモジュール１２２で読取ることで、被印字物１１９の位置関係を把握し、被印字物１１９に印字するか否かの判断をする機能を有する。

また、ＩＣタグ１２４は印字内容情報を有していた場合、ＲＦＩＤモジュール１２２が印字内容情報を読み取り、その印字内容情報によって印字内容を変更する機能を有する。

また、ＲＦＩＤモジュール１２２は、被印字物１１９がＲＦＩＤモジュール１２２を通過中に書込み及び読込みを両方ともに行う機能を有し、ＲＦＩＤ制御回路１２１にて、書込んだ内容と読込んだ内容の比較を行うことで、書込んだ内容のチェックを行うことが可能となる。

以上のことから、ＩＣタグとの読み書きが可能なＲＦＩＤモジュールをインクジェット記録装置の印字ヘッドに搭載したことにより、被印字物との無線通信技術を搭載したインクジェット記録装置の小型化を図ることができる。

第二の実施例について、図３を用いて説明する。以下に記載する構成以外の構成については、第一の実施例で示したものと同様のものとする。

印字ヘッド５１０内部に搭載された帯電タイミングセンサ１２５が外部から入ってくるノイズ信号の影響を受けにくくするためには、印字ヘッドカバー１２３を金属製とすることが望ましい。

しかし、ＲＦＩＤモジュール１２２を金属製の印字ヘッドカバー１２３に取り付けるとすると、電波方式や電磁誘導方式等の通信方式によらず、読取り方向の近傍に金属があると読取り性能に影響してしまう。

具体的には、電波方式の場合は電波が反射してしまうこと、電磁誘導方式の場合は金属との電磁誘導によって減磁してしまい読取り可能距離が低下する等、仕様通りの性能を発揮できない。

そこで、本実施例では図３に示すように印字ヘッドカバー１２３とＲＦＩＤモジュール１２２との間に、ゴム状の基材にフェライト等の磁性材料を練り込んだ磁性抑制シート３０１を挟みこみむように構成する。こうすることで、ＲＦＩＤモジュール１２２と金属との間に発生してしまう電磁誘導が遮られるため、ＲＦＩＤモジュール１２２に対して印字ヘッドカバー１２３が与える読取り性能への影響を緩和することが可能となる。

また、印字ヘッドが金属製であっても搭載する無線通信モジュールの性能の低下を抑制することができる。

第三の実施例について、図４を用いて説明する。以下に記載する構成以外の構成については、第一の実施例で示したものと同様のものとする。

印字ヘッド５１０内部に搭載された帯電タイミングセンサ１２５が外部から入ってくるノイズ信号の影響を受けにくくし、さらにＲＦＩＤモジュールの性能低下を抑制する構成を以下に説明する。

図４のように印字ヘッドカバー１２３に非導電性物質４０１を敷き、その上に金属板４０２をＲＦＩＤモジュール１２２の読み取り方向に配置した構造にする。

この時、金属板４０２は接地されず、電気的に絶縁された状態となり、ＲＦＩＤモジュール１２２から出力された電波は金属板４０２で反射され、電波をＩＣタグ１２４の方向に向けることで、ＩＣタグ１２４の情報を読むこと及びＩＣタグ１２４へ情報を書き込むことが可能となる。

つまり、図４のような配置は、ＲＦＩＤモジュール１２２の近傍に金属が配置された構造ではあるが、電波の反射を、電波方向の調整に利用することで、ＲＦＩＤモジュールの通信性能の低下を抑制することができる。

また、印字ヘッドに金属製部分を用いていても、搭載する無線通信モジュールの性能の低下を抑制することができる。

１００・・・インクジェット記録装置
５００・・・本体
５１０・・・印字ヘッド
５２０・・・ケーブル
１１７・・・被印字物検知センサ
１１８・・・コンベア
１１９・・・被印字物
１２１・・・ＲＦＩＤ制御回路
１２２・・・ＲＦＩＤモジュール
１２３・・・印字ヘッドカバー
１２４・・・ＩＣタグ
１２５・・・インク吐出口
３０１・・・磁性抑制シート
４０１・・・非導電性物質
４０２・・・金属板

Claims

ノズルから噴射するインクに振動を与えてインク粒子を生成させるノズル本体と、前記インク粒子に帯電させる帯電電極と、電荷の帯びた前記インク粒子を偏向させる偏向電極とを備え、前記ノズル本体は振動体と、供給されるインクに振動体の振動を加えるインク加振室が設けられているインク流路形成部材とを搭載した印字ヘッド、及び印字ヘッドを囲う印字ヘッドカバーを有するインクジェット記録装置において、
印字ヘッドカバーにＲＦＩＤ読み書きモジュールが搭載されており、
前記印字ヘッドカバーを金属製とし、前記印字ヘッドカバーに非導電性物質を敷き、その上に金属板を前記読み書きモジュールの読み取り方向に配置した構造を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
電波方式の前記読み書きモジュールから出力された電波を前記金属板に反射させ、反射させた電波をＩＣタグの方向に向けることでＩＣタグの情報を読むこと及びＩＣタグへ情報を書き込むことを可能とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記印字ヘッド内に、印字粒子を帯電させるタイミングを調整するための信号を取得するセンサを有し、
前記金属製の印字ヘッドカバーが、前記センサに対して前記ＲＦＩＤ読み書きモジュールが与えてしまう影響を緩和することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
センサ信号によって、印字準備及びＲＦＩＤモジュールをスタンバイ状態から書込み可能状態にすることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
ＩＣタグに書き込む内容が印字の内容を含んでいることを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
印字完了してからＩＣタグに書き込む、またはＩＣタグに書き込んでから印字する制御機能を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
ＩＣタグ情報を読み取って、印字するか否かの判断をする機能を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
ＩＣタグ情報を読み取って、印字内容を変更する機能を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
被印字物が読み書きモジュールを通過中に書込み及び読込みの両方を行う機能を有することを特徴とするインクジェット記録装置。