JPWO2008102458A1 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

従来のインクジェット記録装置は、高速に移動する被印字物に対して印字するとき、印字する文字列の１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列間の横ピッチが他の縦ドット列間の横ピッチよりも狭くなる現象が生じた。そこで本発明のインクジェット記録装置は、印字する文字列の１列目の縦ドット列におけるインク滴と２列目の縦ドット列におけるインク滴との間の間隔を、２列目以降の縦ドット列におけるインク滴間の間隔よりも長くした。

Description

本発明は、製品のマーキングに使用されるインクジェット記録装置に関する。

従来のインクジェット記録装置としては、特開平９−１３６４２０号公報が開示するように、コンベアのような搬送手段により移動している被印字物の速度に追従してインク滴に印加する帯電量を制御するものがあった。
この従来技術では、被印字物の移動速度（搬送手段の搬送速度）が変化しているかどうかを搬送手段に設けたエンコーダで検知し、検知したエンコーダの出力パルスの間隔に応じて、インク滴に印加する帯電量を補正すると共に、その出力パルスにより１ラインの印字を開始するものであった。
この従来技術では、被印字物の移動速度が遅くなったとき、先のラインを印字するためにノズルから噴出したインク滴に対して、後のラインを印字するためにノズルから噴出したインク滴が受ける静電反発力や空気抵抗の変化を低減することが可能となる。
一方、ノズルと被印字物間の相対速度が一定の場合、各々のライン間の時間間隔も一定となるが、被印字物の移動速度が従来技術で想定した速度に対して高速、例えば１００ｍ／分以上の相対速度で被印字物が移動する場合、先のラインを印字するためにノズルから噴出したインク滴が受ける空気抵抗の影響が顕著となることが判明した。
まず、第１４図を用いて従来の低速印字、すなわちノズルと被印字物との相対速度が遅い状態でインクジェット記録装置により印字を行う場合について説明する。尚、ノズルから噴出したインクのインク滴が飛行軌道を変えて印字される１ラインの点の並びを縦ドット列と呼び、縦ドット列が複数並ぶことによって点配列された文字や記号をマトリクス（ドットマトリクス）文字と呼び、以下、説明する。
第１４図は、低速印字を行うインクジェット記録装置の概念図を示し、インク滴が形成され被印字物にマトリクス文字が印字される構成と、印字するマトリクス文字を構成するインク滴に与える電荷を制御する帯電波形との関係を示す。
第１４図中、矢印の方向に移動する被印字物１９に印字する構成として、加圧されたインクを振動させて噴出するノズル１１と、ノズル１１から延びるインク（形態からインク柱と呼ぶ）から分離してインク滴となる場所に設けられ、インク滴に対して電荷を帯電させる帯電電極１２と、帯電した帯電インク滴の飛行方向を変える電界を発生する偏向電極１３と、帯電していない無電荷インク滴を捕らえて回収するガター１５とがあり、インクジェット記録装置としては、それらは図示しないヘッドユニット（以下、ヘッドと呼ぶ）に設けられる。
第１４図中、インク滴は飛行軌道を飛行する１列目から４列目のインク滴群と、それらが被印字物１９に対して付着して印字されマトリクス文字となったインク滴群の双方を表している。
帯電電極１２に対しては、インクジェット記録装置の制御部から送られた帯電信号が、インクがインク滴化するのに同期して送られる。第１５図中に示す帯電信号を説明する図は、横軸にインク滴が帯電する順番を、縦軸に帯電電圧の大きさを表す。この図に示すように帯電信号は、印字に用いるインク滴に対してインク滴の偏向量に応じた電荷を与えるためにインク滴毎に変えた帯電電圧が帯電電極１２とノズル１１間で生じてインク滴に電荷を与えると共に、インク滴がヘッドから飛び出ずにガター１５に回収されるために帯電電圧を０としたままインク滴化させるものである。
第１５図において、帯電波形に対して、インク滴の状態を黒丸（●）と三角形（△）で表し、黒丸は印字に使用する荷電インク滴を、三角形は印字に使用しない無荷電インク滴をそれぞれ表す。無荷電インク滴は、印字するマトリクス文字の空白領域になるときと、縦ドット列間の時間を調整する役割を有し、どちらにおいても、生成されるインク滴がヘッドから飛び出さずにガター１５で回収されるように電荷が印加されないものである。
第１４図と第１５図に示した低速印字状態は、ノズル１１から噴出するインクのインク滴が被印字物１９に所定個数並ぶ時間に対して、被印字物が移動する速度が相対的に遅い状態である。そのため先の縦ドット列の印字終了から後の縦ドット列の印字開始までの時間を調整する必要がある。
Ｙ個のインク滴が印字された点の列である縦Ｙドットで４列のマトリクス文字の各縦ドット列に、α個分の印字しない無荷電インク滴を使用した分として加算する。第１５図においては、縦５ドットで横に４列のマトリクス文字に対して、実際に印字に使用する５個のインク滴に、印字されない７個の無荷電インク滴を加えて、縦ドット列として取り扱っている。
この様に無荷電インク滴を、電荷を与えて偏向させて印字するインク滴の間に加えることで、各縦ドット列間の時間間隔を長くすることができ、低速印字に対応していた。
このα個（第１５図では７個）分のインク滴が、インクジェット記録装置の文字幅の設定値に相当する。この設定値を調整することで各縦ドット列間の時間間隔を変化させ、あらゆる印字速度に対応していた。
第１４図と第１５図で説明する低速印字の場合は、文字が縦５ドット，横４列のドットマトリクス文字である。文字幅設定値が７ドットに設定している。この場合、各縦ドット列でほぼ同じ飛行軌跡を飛行するインク滴の間隔が１２ドット（１２個のインク滴が生成する時間分）となる。低速印字の場合は、インク滴が生成し飛行して被印字物に届く速度に対して被印字物の速度が遅いので、文字幅の設定値を大きくして、適切な間隔で縦ドット列を印字するようにしている。
この場合、インク滴の飛行時に各縦ドット列間の時間間隔が長く取れている。そのため先に飛行するインク滴が、後に飛行するインク滴に対して及ぼす空気抵抗の影響が少ない。換言すると、先の列のインク滴に対して、ほぼ同じ軌跡を飛行する後の列のインク滴が被る空気抵抗は、先に飛行するインク滴に比べてあまり変わらない。
それ故、縦１列目を含め全ての縦ドット列のインク滴が飛行中に受ける空気抵抗は、ほぼ同じような大きな空気抵抗の影響を受ける。そして各縦ドット列のインク滴は、被印字物への到達時間が一様に遅れるので、当初の設定どおりにほぼ均一の横ピッチで縦ドット列の印字が可能となり、印字の見栄えも良い。
しかし、これから述べる高速印字の場合、低速印字で用いた方法では問題が生じることが判った。ここで言う高速印字とは、上述の低速印字で想定している速度よりも速い速度で移動している被印字物に対してインクジェット記録装置で印字することである。以下、第１６図と第１７図を用いて高速印字時の問題について説明する。尚、第１６図に示す被印字物に印字されたマトリクス文字も、第１４図にて説明したマトリクス文字と同様に、縦５ドット横４列とした。また、第１６図中のインク滴は、第１４図と同様に、飛行軌道を飛行中のインク滴と、そのインク滴群が被印字物１９に付着した状態を示す。
上述の低速印字で用いた方法を高速印字に適用すると、高速印字に対応するためには文字幅の設定値を小さくせざるを得ないので、各縦ドット列間の間隔が狭くなる。第１６図のマトリクス文字では、文字幅の設定値が０ドットに設定されている。この場合、第１７図に示すように、各縦ドット列でほぼ同じ飛行軌跡を飛行するインク滴の間隔が５ドット分（５個のインク滴が生成される時間分）と狭くなる。
この状態において、１列目の縦ドット列のインク滴は、前方に飛行するインク滴が存在しないので、大きな空気抵抗を受けながら飛行することになる。そのため、空気抵抗により、１列目のインク滴は飛行中に減速し、被印字物への付着までの時間がかかるようになる。
しかし、この１列目の縦ドット列を印字するインク滴は、２列目以降の縦ドット列を印字するインク滴の飛行軌跡上の壁となり、２列目以降の縦ドットの空気抵抗を和らげる。
そのためインク滴の飛行速度は、２列目以降のインク滴の減速量が、１列目のインク滴の減速量に対して小さくなる。また、２列目以降の縦ドット列を印字するインク滴の被印字物への到達時間の遅れが、１列目の縦ドット列を印字するインク滴より少なくなる。そして、２列目以降のインク滴は、各列間で飛行速度の減速量があまり変わらないため、列の間隔があまり変わらずに印字できる。
このように高速印字時は、第１６図に示すように、１列目と２列目の縦ドット列の間隔が、他の列間の間隔よりも狭くなり、縦ドット列間の横ピッチが揃わず、印字の見栄えが悪いという問題が生じた。
本発明の目的は、連続してインク滴を噴出するインクジェット記録装置が、高速で搬送される被印字物に対して印字を行う高速印字状態のときに、縦ドット列間の横ピッチをできるだけ揃えて高品質な印字を実現することである。

本発明のインクジェット記録装置は、加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目の縦ドット列におけるインク滴と２列目の縦ドット列におけるインク滴との間の間隔を、２列目以降の縦ドット列におけるインク滴間の間隔よりも長くした。
上記構成により、１列目の縦ドット列を印字するインク滴の飛行における遅延時間を考慮することで、印字時の縦ドット列の横ピッチ不均一という問題を解決することが可能となる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数よりも多くした。
上記構成により、１列目の縦ドット列を印字するインク滴の飛行における遅延時間を無荷電インク滴で制御することにより、印字時の縦ドット列の横ピッチ不均一という問題を解決することが可能となる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間でインク滴に電荷を印加しない時間を、２列目以降の縦ドット列間でインク滴に電荷を印加しない時間よりも長くした。
上記構成により、１列目の縦ドット列を印字するインク滴の飛行における遅延時間を無荷電インク滴で制御することにより、印字時の縦ドット列の横ピッチ不均一という問題を解決することが可能となる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して相対移動する被印字物の相対速度が所定速度より遅い場合は、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数と同じにし、前記ヘッドに対して相対移動する被印字物の相対速度が所定速度より速い場合は、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数よりも多くした。
上記構成により、高速で移動する印字対象に対して、１列目の縦ドット列を印字するインク滴の飛行における遅延時間を無荷電インク滴で制御することにより、印字時の縦ドット列の横ピッチ不均一という問題を解決することが可能となる。

第１図は本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の構成を説明する説明図である。第２図は、本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の印字制御フローチャートを示す。第３図は、本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の印字例を説明する説明図である。第４図は、第３図における帯電信号を説明する説明図である。第５図は、本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の印字例を説明する説明図である。第６図は、第５図における帯電信号を説明する説明図である。第７図は、低速・一定速状態の帯電信号を説明する説明図である。第８図は、高速で速度変動がある状態の帯電信号を説明する説明図である。第９図は、本発明の一実施例における帯電信号を説明する説明図である。第１０図は、インクジェット記録装置の印字状態を説明する説明図である。第１１図は、第１０図における帯電信号を説明する説明図である。第１２図は、本発明の一実施例における速度に応じた印字方式の切替えを説明する説明図である。第１３図は、本発明の一実施例における操作部を説明する説明図である。第１４図は、従来のインクジェット記録装置において低速印字状態を説明する説明図である。第１５図は、第１４図における帯電電圧とインク滴の荷電状態を説明する説明図である。第１６図は、従来のインクジェット記録装置において高速印字状態を説明する説明図である。第１７図は、第１６図における帯電電圧とインク滴の荷電状態を説明する説明図である。

本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置について説明する。第１図に概要を示した本実施例に係るインクジェット記録装置は、大きく二つの構成からなる。一つはインクやインク溶剤を収納する容器や装置を制御する制御部１００を有する本体であり、もう一つはその本体から送られたインクを本体の制御部からの制御に基づき噴出する本体ヘッド２００である。本体とヘッド２００との間は、インクや溶剤が通る柔軟性のある配管や、本体の制御部１００からヘッド２００に送られる信号が供給される信号線及び電力が供給される電線等で接続している。
本体の制御部１００には、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）１が設けられている。このＭＰＵ１とバスライン２０を介して接続する構成について次に説明する。
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）２は、インクジェット記録装置内で一時的にデータを記憶する。ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）３は、プログラムなどをあらかじめ記憶する。
表示装置４は、ＭＰＵ１から送られた印字する内容を表示する。入力パネル６は、操作者が印字する文字情報を入力するスイッチ群を有していて、入力パネル６から入力された文字情報は、バスライン２０に接続された入力パネルインターフェース５に送られる。
被印字物検出回路７は、搬送装置であるコンベア１８によって移動する印字対象である被印字物１９を検出する被印字物検知センサ１７と接続して、被印字物検知センサ１７が被印字物１９を検知したことを検出してＭＰＵ１に検出結果を送信する。被印字物検知センサ１７は本体の外部に設けられている。
印字制御回路８は、インクジェット記録装置の印字動作を制御する。ビデオＲＡＭ９は、インク滴を帯電するための帯電情報であるビデオデータを記憶する。さらに、文字信号発生回路１０は、ビデオデータを帯電信号に変換する。これらの構成は、第１図ではＭＰＵ１とバスライン２０を介して接続させているが、本体の制御部の機能として備えられていればよく、他の構成で実現しても構わない。
また、本体には、インクを収納するインクタンク２１と、インクタンク２１に収納されたインクを加圧するインク供給ポンプ２２とが設けられている。
ヘッド２００には、図示していない加振体によりインクを加振して、滴状に噴出するノズル１１と、そのインク滴に電荷を加える帯電電極１２と、帯電したインク滴が偏向するための電界を発生させる偏向電極であるプラス偏向電極１３とマイナス偏向電極１４とを有する。さらにヘッド２００には、ノズル１１からのインク滴が被印字物１９に向かって偏向せずに、印字に使用されなかったインクを回収するガター１５を有していて、ガター１５で回収されたインクは回収ポンプ１６により配管を通ってインクタンク２１に戻る。
次に、本実施例のインクジェット記録装置による印字運転について説明する。まず、被印字物１９への印字準備処理について説明する。
入力パネルインターフェース５を介して入力パネル６から、印字する文字や、印字する文字の高さ、印字文字列の段数、印字する文字の縦×横ドット構成等の印字条件からなる印字情報が入力されると、ＭＰＵ１は、ＲＯＭ３に記憶されているプログラムにより入力された印字情報に応じて、インク滴へ帯電させるビデオデータを作成する。作成されたビデオデータは、バスライン２０を介してビデオＲＡＭ９へ格納される。
次に被印字物１９への印字処理を説明する。被印字物検知センサ１７が被印字物１９を検知すると、被印字物検知回路７を通じて、ＭＰＵ１へその検知結果が届く。ＭＰＵ１はその被印字物１９の検知結果を印字開始の信号と見なし、処理を進める。
ＭＰＵ１は印字開始信号を受け取ると、ビデオＲＡＭ９に記憶しているビデオデータを、バスライン２０を介して文字信号発生回路１０へ送る。文字信号発生回路１０は送られてきたビデオデータを帯電信号に変換する。印字制御回路８は、この帯電信号を帯電電極１２へ送出するタイミングをコントロールする。
ノズル１１より噴出されたインクの滴化は、ノズル１１に設けられた図示されていない加振体を振動させてその振動によりインクが滴化する。この滴化現象は、ノズル１１からインクが柱状に延び、その柱状インクの先端から分離して滴状になり、そのままインク噴出方向に飛んでいく。
この滴化したインク（インク滴）は、帯電電極１２間で柱状インクの先端から分離したときに、そのインク滴に必要な電荷が印加される。そして帯電した荷電インク滴は、プラス偏向電極１３とマイナス偏向電極１４によって形成された電界を通過することで、その帯電量に応じた方向に飛行軌道を変える。新たな方向に飛行するインク滴は被印字物１９へと飛行し、被印字物１９にインク滴が付着する。
インク滴の帯電量とインク滴の飛行軌道との関係は、偏向電極間の電界が変わらなければ、帯電量が大きい程偏向量が大きく、帯電量が小さい程偏向量が小さくなる。
印字に使用されなかったインク、すなわち、帯電されなかったインク滴はガター１５より回収され、回収ポンプ１６によってインクタンク２１に戻る。
以上の構成からなるインクジェット記録装置が、高速で移動する被印字物１９の所望位置に各縦ドット列間の横ピッチ差が少なくなるように印字する、本実施例における印字処理について説明する。
ノズル１１から高速に噴射したインク滴は、連続する幾つかのインク滴の飛行軌道をそれぞれ変えて被印字物１９に対して縦に並ぶようにし、縦１列の印字を行う。次に被印字物１９の横への移動により次の縦１列を印字する。このようにしてマトリクス文字を印字するが、このマトリクス文字は、点又は空白領域の集合である。尚、空白領域（空白ドット）とは、縦ａ個の縦ドット列のうち、電荷を帯電させないインク滴としてガター１５で回収することにより形成する。
前述したように、高速印字時には縦ドット列の横ピッチが不揃いになるという課題について述べた。この課題を解決する本発明の一実施例について、第２図のフローチャートに基づき説明する。
本実施例では、まず、被印字物１９の移動速度がほぼ一定のとき、高速で移動する被印字物１９に対して縦５ドットで横４列のマトリクス文字を印字する場合を例に説明する。
本実施例におけるインクジェット記録装置では、一定時間あけて印字のためにヘッドから飛び出した１列目の縦ドット列のインク滴と２列目の縦ドット列のインク滴との間の時間間隔が、２列目以降に飛び出す縦ドット列のインク滴間の時間間隔よりも長くした。
ここでは、１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列との間にＮドット分の空白ドットを設けて、１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列との間の時間間隔をＮドットの空白ドット分時間を長くした実施例について説明する。Ｎは任意に設定できる一定周期で粒子化されたドットの数を示す。
まず予め、印字する文字列の最初の文字を印字する１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列の間に、印字に使用しない無荷電インク滴を挿入可能とするソフトウェアと、無荷電インク滴の挿入数Ｎ個の情報とをＲＯＭ３に格納しておく。そして、このソフトウェアを使用した印字が設定されたらＭＰＵ１が読み出して待機する。これにより開始状態となる（ステップ３００）。
操作者が、印字する文字や印字条件等の文字情報を入力パネル６より入力すると、ドットマトリクス文字のサイズ情報を取込み（ステップ３１０）、印字する文字のデータを取得し（ステップ３２０）、入力した文字からドットマトリクス文字と印字データの桁数により印字する総印字縦ドット列数を算出する（ステップ３３０）。そして縦ドット列数のドットカウンタも初期化する（ステップ３４０）。
次に、最初に印字する１列目の縦ドット列をカウント“１”とし総印字縦ドット列数と比較する（ステップ３５０）。最初に印字する縦ドット列から最後に印字する縦ドット列になるまで順番にカウントして、総印字縦ドット列数を超えたら終了する（ステップ３６０）。比較後、縦ドット列に予め設定した値若しくは操作者が指定した文字幅分のドット数を加算する（ステップ３７０）。ここで加算する空白ドットの数は、全縦ドット列に加算するドット数である。
次に、縦ドット列が１列目の縦ドット列であるか否かを判定する（ステップ３８０）。１列目の縦ドット列である場合は、１列目の縦ドット列に予め指定した数量分の無荷電インク滴Ｎドット分を加算する（ステップ３９０）。その次に文字データに応じて各々のインク滴の帯電電荷量を計算する（ステップ４００）。必要とされるインク滴である場合は偏向位置に応じて帯電荷電量を算出し、また印字に必要とされないインク滴である場合はこのインク滴を印字に使用しない無荷電インク滴と見なし帯電量を０として、バスライン２１を介してこれらのビデオデータを図１のビデオＲＡＭ９に書込む（ステップ４１０）。ビデオＲＡＭ９に縦ドット列毎のビデオデータを書込むごとに縦ドット列カウンタに１が足される（ステップ４２０）。
ステップ４２０の処理が終わるとステップ３５０に戻り、全縦ドット列毎に上述の処理を繰り返す。この処理により、各列のビデオデータと１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列間に挿入する印字に使用しない無荷電インク滴のビデオデータとを順番にビデオＲＡＭ９に書込む。
上述の処理を行ってビデオＲＡＭ９に格納されたビデオデータをバスライン２１を介して文字信号発生回路１０へ送る。文字信号発生回路１０でこのビデオデータを帯電信号の階段波形に変換する。
以上のように、最初に印字する１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列の列間に、指定したＮドット分の無荷電インク滴を挿入することが可能となる。
第３図の印字例では、縦５ドット列を４列並べたマトリクス文字を印字する場合、最初に印字する１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列の列間に３ドット分の印字に使用しない無荷電インク滴を挿入した。この３ドット分を挿入するという情報は、予めＲＯＭ３に書込んでおいてもよいし、後述するように文字列情報を入力する際に、設定した値として使用してもよい。
第２図に示した処理により、指定した１列目と２列目の列間に３ドット分の印字に使用しない無荷電インク滴を設けた。第３図においては、飛行軌道上を飛行する１列目のインク滴群と２列目のインク滴群とが、３ドット分の間隔を空ける。第４図に示すように、１列目を構成するインク滴群（第１から第５のインク滴）の後ろに３個の無荷電インク滴が生成するように３ドット分帯電しないインク滴があることが分かる。２列目を構成するインク滴群（第９から第１３のインク滴）と３列目を構成するインク滴群（第１４から１８のインク滴）の間には、文字幅の設定値０により、無荷電インク滴は挿入されていない。これにより、第３図の線Ａ−Ａで示した間隔が形成できる。
従来高速印字では、１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列にかかる空気抵抗の差により先頭２列の列間間隔が狭まり、印字の見栄えが悪いという問題があった。しかし、本実施例の構成により、１列目の縦ドット列が被印字物に到着する時間の遅延を予め想定し、遅延する時間に相当する時間を、無荷電インク滴の挿入で補うことにより、被印字物１９に一列目のインク滴群が達する時点で、２列目以降のインク滴群が追いつき、被印字物１９にそれぞれの縦ドット列のインク滴群が付着する時点で適正な配列、すなわち高速印字時に、各縦ドット列間の横ピッチ差が少ない印字が可能となる。その差は第１５図に記載してある従来の高速印字の結果と比較すれば一目瞭然である。
次に、１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列間の時間間隔が縦２列目以降の列間の時間間隔よりもＮドット分長く設定するにあたり、任意にドット数を設定するのではなく、Ｎドットの個数を指定する場合について説明する。速度が一定の条件において、縦Ｙドットのマトリクス文字を印字する場合、最初に印字する１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列間の時間間隔が２列目以降の縦ドット列間の時間間隔よりもＹドット分、すなわち縦ドット列の長さだけ間隔を空けている。
具体的な実現方法および実施手順は、上述の実施例と同じである。異なるのは、１列目のインク滴群と２列目のインク滴群との間に、縦ドット列のインク滴数と同数の無荷電インク滴を設けるようにした点である。こうすることによっても、従来の高速印字の縦ドット列の横ピッチ不均一という問題を緩和することが可能となる。第５図にその１例を示す。
第５図の例では、第６図に示した帯電波形に基づいて帯電電極１２の間で滴化したインク滴に帯電して印字した。第５図に示した縦５ドット横４列のドットマトリクス文字の印字において、最初に印字する１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列の列間に５ドット分の印字に使用しない無荷電インク滴を挿入することにより、線Ｂ−Ｂで示した空間を形成する。これにより、１列目のインク滴の減速により２列目以降のインク滴群と間隔が狭まるのを補正することが可能となり、第３図に示した印字状態と同様に、列間の間隔を従来の高速印字よりも改善することが可能となる。
次に、各縦ドット列の印字タイミングからみた実施例を説明する。今まで説明した実施例では、印字する文字列を縦Ｙドットのマトリクス文字を印字する場合、最初に１列目の縦ドット列を印字し、２列目の縦ドット列の印字タイミングを本来の印字タイミングよりもＮドット分遅らせて印字するようにしてもよい。本来の印字タイミングとは、縦ドット列毎に印字タイミングを被印字物の移動に同期させたときのヘッドからインク滴群を発するタイミングである。
第７図と第８図を用いて、搬送される被印字物の移動速度（ヘッドと被印字物との相対速度）に応じた従来のインクジェット記録装置の印字制御について説明する。
まず第７図は、最下段の時間と速度との関係を示したように被印字物１９の移動速度が一定の場合である。被印字物検知センサ１７から受け取った検出信号を印字開始の契機、すなわち印字開始信号として制御部１００に入力があると（第７図の最上段）、所定の印字領域に印字を行うために所定時間経った後、印字データの総ての縦ドット列を一気に連続して印字していた。また第８図に示すように、被印字物の移動速度が変動する場合には、被印字物検知センサ１７から検出信号を受け取り印字開始の契機とするが、被印字物を搬送する搬送手段に取り付けたエンコーダ等の外部装置（図示せず）より得られるパルス信号に基づき、その１パルスを検出する度に縦１列分のドットを印字するようにしていた。
第７図に示した被印字物１９の移動速度が一定の場合は、上述したように、１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列との間の時間間隔が、２列目以降の縦ドット列間の時間間隔よりも長くなるように、印字制御する。具体的には、第７図中の１列目の縦ドット列を印字する第１から第５までのインク滴は電荷を印加させていて、第６のインク滴のみ無荷電インク滴としているのを、例えば、第７から第９のインク滴を無荷電インク滴とする。
この場合、３ドットずれるので、２列目の縦ドット列となるのは第１０から第１４のインク滴である。
第８図に示した被印字物１９の移動速度が変動する場合、エンコーダから出力されるパルス信号は、被印字物１９の移動速度に追従しており、この速度に応じて発生するパルス信号間の間隔が決まる。
第８図に示すように、被印字物１９の移動速度が遅くなる場合、パルス間Ｊからパルス間Ｋのようにパルス信号間の間隔が広がり、印字のタイミングを遅らせている。
逆に速度が速くなる場合は、パルス信号間の間隔が狭まくなり、印字タイミングを速め高速印字に対応する。このような速度変動時に対しては、本来の縦２列目の印字タイミング、被印字物１９の移動速度に追従するパルス信号の入力タイミングに対して、任意数であるＮドット分ずらすことで適切なタイミングでマトリクス文字を印字することができる。
第９図では、速度変動に同期した本来の２列目の印字タイミングを、３ドット分遅らせて印字する例を示す。印字開始信号は、被印字物検知センサ１７からの検知信号である。パルス信号は、第８図と同様に、被印字物１９を搬送する搬送手段に取り付けたエンコーダ等の外部装置（図示せず）より得られる信号である。
本実施例のように、移動速度が変動する状態で被印字物１９が高速に移動するとき、縦１列目と縦２列目の時間間隔を広げ縦ドット列の横ピッチ差を少なくして印字することが可能となる。第９図においては、本来の印字タイミングである２番目のパルス信号に対して、３ドット分の無荷電インク滴を生じさせた（第９図中の区間Ｍ）。
また、第９図を用いて説明したように、１列目の縦ドット列を印字した後に２列目以降の印字タイミングを本来の印字タイミングよりも任意数であるＮドット分、インク滴の偏向を遅らせて印字させたものに対して、遅らせるドット分を指定して、縦Ｙドットのマトリクス文字を印字する場合、縦２列目の印字タイミングをＹドット分遅らせてもよい。
これにより、高速で移動する被印字物へ印字をする際に、縦ドット列の横ピッチ差が不均一になるという問題を緩和することが可能となる。
次に上述した実施例を、被印字物の移動速度の変化に対応させた実施例について説明する。第１５図を用いて説明したように、高速に移動する被印字物に対して印字を行う高速印字のときは、各縦ドット列間の間隔が狭くなる。それも、１列目の縦ドット列を印字するインク滴が受ける空気抵抗は、他の縦ドット列のインク滴よりも大きな空気抵抗を受け、被印字物への到達時間が遅延する。
そこで上述したように、１列目の縦ドット列を印字するインク滴と、２列目の縦ドット列を印字するインク滴との間で時間間隔を空けるようにし、その一実施形態では、無荷電インク滴を挿入することで遅延分の時間を補正し、高速印字において各縦ドット列間の横ピッチ差が少ない印字が可能となる。
しかし、上述の実施例を低速印字に適用した場合、第１０図と第１１図に示すように、不具合が生じる。移動速度が比較的遅い被印字物に印字する低速印字においては、元々低速に対応するために第１１図の帯電波形で帯電されない“△”で示した、各縦ドット列間に挿入される文字幅分の無荷電インク滴が付加される。
この場合、被印字物１９の低速な移動速度に対応しているため、各縦ドット列間の間隔が元々広くなっている。そのため各縦ドット列を構成するインク滴は、飛行中にほぼ同じ空気抵抗の影響を受け、１列目と２列目との間に与えられた横ピッチを調整するための上述の実施例で説明した無荷電インク滴の効果が低速印字ではなくなる。逆に、そのまま低速印字に適用した場合は、第１０図に示すように１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列間の横ピッチが広がってしまうという問題が発生する。
そこで、被印字物の移動速度が変わっても各縦ドット列間の横ピッチ差が少ない印字を得るには、低速印字では被印字物の移動速度に応じて各縦ドット列間に、ほぼ等しい時間間隔が得られるようにする。より具体的には、被印字物の移動速度に応じた個数の無荷電インク滴を加え、高速印字では上述のように１列目の縦ドット列と２列目の縦ドット列との間の時間間隔が、２列目以降の縦ドット列間の時間間隔よりも長くするようにした。その一つの実施形態としては、被印字物の移動速度を監視し、速度に応じて各縦ドット列間の時間間隔を切替えるようにしたものである。
被印字物１９を搬送する搬送手段にエンコーダ（図示せず）を取り付けて被印字物の移動速度を監視する場合は次のように切替える。判定基準となるパルス信号間の時間間隔を予め決めてＲＡＭ２に記憶しておき、第１２図に示すように、エンコーダで検知したパルス信号の間隔が判定基準より短い場合（Ｔａ）であったら、ＭＰＵ１は上述した実施例で説明した印字方式で印字を行うよう印字制御回路８に指令を与える。また、パルス信号の間隔が判定基準より長い場合（Ｔｂ）であったら、ＭＰＵ１は被印字物の移動速度に応じて各縦ドット列間にほぼ等しい時間間隔（横ピッチ）が得られるように切替える。このように制御することで、被印字物の移動速度が低速時と高速時にも、各縦ドット列間の横ピッチ差が少ない印字が可能となる。
尚、上述の説明ではエンコーダを用いた例で説明したが、被印字物検知センサ１７で被印字物１９の検知間隔から移動速度の変化を検出して各縦ドット列間の時間間隔を切替えるようにしても良い。
以上、説明した実施例において、入力パネル６や外部からの操作により、説明した機能を使用するか否かを任意に設定できるようにしてもよい。第１３図に、表示部を兼ね備えたタッチパネル２２の一例を示す。
タッチパネル２２は、本体若しくは本体と切離されて設けられた表示部兼入力パネルであり、有線や無線で本体の制御部と接続し、入力された結果はバスライン２０を通じてＭＰＵ１に入力信号として送られる。
タッチパネル２２には、印字文字表示部２３が設けられていて、ＭＰＵ１により送信された表示データを表示する。また、タッチパネル２２の表面には、マトリクス・スイッチ（図示せず）が配置する。印字文字表示部２３に表示されたマトリクス文字の下方に、印字文字表示部２３の左右に移動可能な指示カーソル２４が縦ドット列間を指し示すように設けられている。タッチパネル２２に設けられた操作部２８に対する入力に伴い指示カーソル２４が移動すると共に、指示カーソル２４が示す縦ドット列間に本実施例で説明した無電荷インク滴を挿入することができる。ＭＰＵ１は、操作部２８からの入力により無電荷インク滴を挿入する縦ドット列を設定する。
また、タッチパネル２２は、縦ドット列間ピッチ調整機能選択領域２５，縦ドット列間の指定領域２６、縦ドット列間のピッチ調整領域２７を表示する。それぞれ操作部２８への入力操作により、縦ドット列間ピッチの調整機能の有効と無効、挿入する縦ドット列間の指定および挿入する無荷電インク滴の数を指定し、その入力結果はバスライン２０を通じてＭＰＵ１に送られる。これにより各縦ドット列間のピッチの微調整が可能となる。
以上の各実施例によれば、高速に移動する被印字物に対して印字しても各縦ドット列間の横ピッチ差を少なくすることが可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
また、本実施例ではマトリクス文字について説明したが、印字対象として、マトリクス文字に限らないのは言うまでもない。１列目の縦ドット列を印字するために飛行するインク滴群が、空気抵抗により２列目以降を印字するインク滴群に比べて失速の度合いが大きい場合には、有効である。例えば、バーコードを印字する場合がある。バーコードは縦ドット列全てが一本のバーを印字するのに用いられるので、空気抵抗の影響が全ての飛行軌道において２列目以降に及ぶ。そのため、本実施例を、高速で移動する被印字物１９に対してバーコードを印字する場合に適用した場合は、１列目と２列目のバーが明確に分けられて印字できるので、バーコードリーダによる読み取り精度が向上する。
また、上述の実施例は、印字する文字列が１段の場合で説明したが、これに限られるものではない。複数段で印字する文字列のそれぞれ最初の１列目であれば、本実施例で解決した課題が生じるためである。すなわち、それぞれの段で最初の縦ドット列のインク滴が受ける空気抵抗は、それぞれほぼ等しいからである。この場合、各段の２列目を形成するインク滴の前に上述の実施例で行った無荷電インク滴の追加を行うことで、複数段の文字列を印字する場合でも、本発明の効果が得られる。

Claims (19)

1. 加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔が、２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも長いことを特徴とするインクジェット記憶装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して被印字物の相対速度がほぼ等しいものであるインクジェット記録装置。
3. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔が、２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも複数のインク滴が形成する時間分長いものであるインクジェット記録装置。
4. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、各縦ドット列のインク滴への帯電開始間隔が、被印字物の移動に同期して決められるとき、２列目の縦ドット列のインク滴への帯電開始を被印字物の移動に同期させずに遅らせたインクジェット記録装置。
5. 請求項４記載のインクジェット記録装置において、前記２列目の縦ドット列のインク滴への帯電開始を、前記被印字物の移動に同期したタイミングよりも複数のインク滴が形成する時間分遅らせて帯電開始するインクジェット記憶装置。
6. 請求項１記載のインクジェット記憶装置において、前記ヘッドと前記被印字物間の相対速度を監視し、所定速度以上の場合に、前記印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔を、前記２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも長くするインクジェット記憶装置。
7. 請求項１記載のインクジェット記憶装置において、前記複数のインク滴の個数は外部から設定された個数であるインクジェット記憶装置。
8. 加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数よりも多くしたインクジェット記憶装置。
9. 請求項８記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して被印字物の相対速度がほぼ等しいものであるインクジェット記録装置。
10. 請求項８記載のインクジェット記録装置において、各縦ドット列のインク滴への帯電開始間隔が、被印字物の移動に同期して決められるとき、２列目の縦ドット列のインク滴への帯電開始を被印字物の移動に同期させずに遅らせたインクジェット記録装置。
11. 請求項８記載のインクジェット記憶装置において、前記ヘッドと前記被印字物間の相対速度を監視し、所定速度以上の場合に、前記印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔を、前記２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも長くするインクジェット記憶装置。
12. 加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間でインク滴に電荷を印加しない時間を、２列目以降の縦ドット列間でインク滴に電荷を印加しない時間よりも長くしたインクジェット記憶装置。
13. 請求項１２記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して被印字物の相対速度がほぼ等しいものであるインクジェット記録装置。
14. 請求項１２記載のインクジェット記録装置において、各縦ドット列のインク滴への帯電開始間隔が、被印字物の移動に同期して決められるとき、２列目の縦ドット列のインク滴への帯電開始を被印字物の移動に同期させずに遅らせたインクジェット記録装置。
15. 請求項１２記載のインクジェット記憶装置において、前記ヘッドと前記被印字物間の相対速度を監視し、所定速度以上の場合に、前記印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔を、前記２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも長くするインクジェット記憶装置。
16. 加圧されたインクを加振して滴化するように噴出するノズルと、印字情報に基づいてインク滴に電荷を付加する帯電電極と、電荷が付加されたインク滴が偏向する電界を形成する偏向電極と、電荷が付加されていないインク滴を回収するガターとが設けられたヘッドを有し、このヘッドと、前記インク滴の偏向方向に対してほぼ直交方向に相対移動する被印字物上に前記インク滴による印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して相対移動する被印字物の相対速度が所定速度より遅い場合は、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数と同じにし、前記ヘッドに対して相対移動する被印字物の相対速度が所定速度より速い場合は、印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数を、２列目以降の縦ドット列間に追加する電荷を印加させないインク滴の個数よりも多くしたインクジェット記憶装置。
17. 請求項１６記載のインクジェット記録装置において、前記ヘッドに対して被印字物の相対速度がほぼ等しいものであるインクジェット記録装置。
18. 請求項１６記載のインクジェット記録装置において、各縦ドット列のインク滴への帯電開始間隔が、被印字物の移動に同期して決められるとき、２列目の縦ドット列のインク滴への帯電開始を被印字物の移動に同期させずに遅らせたインクジェット記録装置。
19. 請求項１６記載のインクジェット記憶装置において、前記ヘッドと前記被印字物間の相対速度を監視し、所定速度以上の場合に、前記印字する文字列の１列目のインク滴と２列目のインク滴との間の間隔を、前記２列目以降の縦ドット列間のインク滴間隔よりも長くするインクジェット記憶装置。

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