WO2014155872A1 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

　印字曲がりが発生するような条件において、横方向のずれを低減させ、印字品質を向上させる。ＭＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにより、印字粒子に帯電させるビデオデータを、ＲＡＭ１１に格納されている印字内容データに応じて算出する。ＭＰＵ１０は、印字内容データから、最後に印字される文字を検出し、最後に印字される文字が印字されて印字動作が終了すると、非印字粒子にガター２５を飛び越えない程度の帯電電圧である非印字用帯電電圧を印加するように、ビデオデータを生成する。非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子の個数は、ＭＰＵ１０が印字ヘッド２から被印字物３０までの距離、あるいは文字高さ設定値などに基づいて決定する。文字信号発生回路１８は、ビデオデータに基づいて、非印字用帯電電圧を発生し、帯電電極２２に印加する。

Description

インクジェット記録装置

　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。

　特開２００２－１９６０号公報（特許文献１）には、印字速度を低下させることなく、連続する荷電粒子間隔を広げ、電荷によるクーロン反発の影響を少なくし、印字歪みを軽減する技術が記載されている。

　具体的には、インク粒子のドットで印字する文字を形成するインクジェット記録装置において、インク粒子が偏向される方向に沿って縦に並ぶドットの縦配列データを各列毎に把握し、縦配列データに基づいて、各列毎にノズル体より噴射されるインク粒子のドットで印字に用いられるドット数および印字に用いられるドットが連続して帯電されるところがあるか否かを算定し、連続して帯電される連続帯電ドットがあるときは、同じ列中の印字に用いられないドットを連続帯電ドットの間に介在するものである。

　また、公知例として、インクジェット記録装置に関し、インク粒子に帯電電圧を印加するタイミングを調整するために、帯電電圧の位相をずらして非印字粒子に帯電電圧を印加し、その帯電電圧を印加された非印字粒子の帯電量情報によって、粒子に効率良く帯電させるための最適なタイミングを探索するという技術がある。

特開２００２－１９６０号公報

　上述した特許文献１におけるインクジェット記録装置においては、印字に用いられない粒子である非印字粒子を有効活用することによって、印字速度を低下させることなく、連続する荷電粒子間隔を広げ、電荷によるクーロン反発の影響を少なくし、印字歪を軽減するように制御を行っている。

　しかし、この技術では、縦方向の印字歪に関しては有効な手段となるが、横方向の印字歪、例えば、印字曲がりや弓なり印字などに関しては考慮されていない。よって、特許文献１の技術では、連続して帯電される連続帯電ドットがあるときに、同じ列中の印字に用いられないドットを連続帯電ドットの間に介在するようにした場合、帯電電圧の印加するタイミングが意図せず変化してしまう。すると、本来の粒子が着弾する時間と異なる時間に着弾してしまい、その着弾時間差は横方向のずれとなってしまうという問題がある。

　横方向の移動距離を求める式は、着弾時間差×被印字物の移動速度＝横方向の移動距離となる。つまり、特許文献１による制御では、むしろ横方向のズレを大きくしてしまう恐れがある。また、被印字物が高速で搬送されているときに、特に横方向のずれは大きくなってしまうことになる。

　本発明の目的は、印字曲がりが発生するような条件において、横方向のずれを低減させ、印字品質を向上させることが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、印字ヘッドと印字制御部とを有する。印字ヘッドは、インクを加振して噴出し粒子化するノズル、粒子化されたインクを帯電させる帯電電極、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、および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を有する。

　また、印字制御部は、帯電電極に印加する電圧を制御する。この印字制御部は、帯電電極によって被印字物に印字するインク粒子である印字粒子に帯電電圧を印加し、被印字物に印字しないインク粒子である非印字粒子に、ガターを飛び越えない程度の帯電電圧である、印字する粒子と同極性の非印字用帯電電圧を印加することによって、高速時の印字曲がりを低減する。

　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）印字結果の品質ばらつきを低減することができる。

　（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における本体、および印字ヘッドの構成の一例を示す説明図である。 準スキャン時における印字曲がりの発生の一例を示す説明図である。 被印字物を高速で搬送しながら印字した際に印字曲がりが発生した場合における印字結果の一例を示す説明図である。 逆スキャン時における印字曲がりの発生の一例を示す説明図である。 逆スキャン時に印字した時の印字曲がりが発生した印字結果の一例を示す説明図である。 図２のインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。 図７の印字における非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。 本発明者検討したインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。 図９の印字による非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。 本実施の形態２によるインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。 図１１の印字における非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。 本発明者が検討したインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。 図１３の印字における非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。 本実施の形態３によるインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。 図１５の印字における非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。

　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。

　（実施の形態１）
　〈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は、本体１、印字ヘッド２、およびケーブル３を有する。本体１は、ケーブル３によって印字ヘッド２と接続されている。本体１は、後述する図２に示すように印字制御部４、および循環部５を有する。印字ヘッド２は、本体１から出力される制御信号に基づいて、印字粒子を噴出し、被印字物である製品などに印字を行う。

　〈本体、および印字ヘッドの構成例〉
　図２は、図１のインクジェット記録装置における本体、および印字ヘッドの構成の一例を示す説明図である。

　本体１は、印字制御部４と循環部５とを有する。印字制御部４は、制御部であるＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０、データ格納部であるＲＡＭ（Random Access Memory）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、表示装置１３、入力パネル１４、印字制御回路１５、被印字物検知回路１６、ビデオＲＡＭ１７、および文字信号発生回路１８を有する。印字制御部４を構成する各ブロックは、バス２０によって相互に接続されている。循環部５は、ポンプ１９を有する。また、印字ヘッド２は、ノズル２１、帯電電極２２、マイナス偏向電極２３、プラス偏向電極２４、およびガター２５を有する。

　ＭＰＵ１０は、インクジェット記録装置における制御を司る。ＲＡＭ１１は、揮発性メモリであり、一時的にデータを記憶する。ＲＯＭ１２は、不揮発性メモリであり、書き出し位置などを計算するソフトウェア、およびデータを記憶する。

　表示装置１３は、入力されたデータおよび印字内容などを表示する。入力パネル１４は、印字内容データなどを入力する入力装置である。印字内容データは、例えば被印字物の幅、印字距離、書き出し位置、印字文字列の幅、文字高さ設定値、および印字する文字などからなる。印字距離は、印字ヘッド２から被印字物３０までの距離を示す距離情報であり、文字高さ設定値は、印字する文字の高さを示す文字高さ情報である。

　印字制御回路１５は、インクジェット記録装置の印字動作を制御する。被印字物検知回路１６は、被印字物センサ３２の検知結果に基づいて、被印字物３０を検知する。

　ビデオＲＡＭ１７は、印字粒子に帯電させる帯電データであるビデオデータを記憶する。帯電電圧発生部として機能する文字信号発生回路１８は、被印字物３０に印字する印字内容を文字信号にする。ポンプ１９は、インクをノズル２１に供給する。

　帯電電極２２は、ノズル２１より噴出して粒子となった印字粒子に電荷を加える。マイナス偏向電極２３、およびプラス偏向電極２４は、帯電した印字粒子を偏向する。ガター２５は、印字に使用しないインクを回収する。

　また、ガター２５は、図示しないチューブなどによって本体１と接続されている。ガター２５によって回収されたインクは、チューブを介して本体１の循環部５に設けられた図示しないインク容器に貯蔵される。ポンプ１９は、インク容器に貯蔵されたインクをノズル２１に供給する。

　被印字物３０は、該被印字物３０を搬送するコンベア３１に載置されている。このコンベア３１には、前述した被印字物センサ３２が設けられており、被印字物３０を検知する。

　続いて、インクジェット記録装置による印字内容の入力から印字を完了するまでの一連の動作の概要について説明する。

  まず、印字内容データを入力パネル１４によって入力する。このとき、表示装置１３に表示されている入力指示などに従って入力パネル１４から印字内容データを入力する。入力された印字内容データは、ＲＡＭ１１に保存される。

　ＲＡＭ１１に保存された印字内容データは、ＭＰＵ１０に読み出される。ＭＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにより、印字粒子へ帯電させるビデオデータを印字内容データに応じて作成し、バス２０を介してビデオＲＡＭ１７へ格納する。

　ＲＯＭ１２に記憶するプログラムの中には、印字マトリクス中の非印字粒子にガター２５を飛び越えない程度の帯電電圧である非印字用帯電電圧を印加するためのプログラム、および最終印字粒子の後に飛翔させる複数の非印字粒子にガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加するためのプログラムなどをそれぞれ有する。

　被印字物センサ３２が被印字物３０を検知すると、検知信号が被印字物検知回路１６に出力される。被印字物検知回路１６は、検知信号を受け取ると、ＭＰＵ１０に対して印字開始の信号を出力する。

　この信号に基づいて、ＭＰＵ１０は、ビデオＲＡＭ１７に記憶されているビデオデータをバス２０を介して文字信号発生回路１８に出力する。文字信号発生回路１８は、入力されたビデオデータを制御信号である帯電信号に変換する。印字制御回路１５は、文字信号発生回路１８が変換した帯電信号を、帯電電極２２に出力するタイミングをコントロールする。

　ノズル２１には、ポンプ１９によって加圧されたインクが供給されている。このノズル２１には、励振電圧が印加されており、この励振電圧の周波数によって決定される信号がインクに加えられ、インク柱となって該ノズル２１の噴出口から噴出される。

　ノズル２１より噴出されたインク柱は、帯電電極２２内で粒子化し、印字粒子、いわゆるインク粒子となる。印字に使用される印字粒子は、負の電荷を受け、プラス偏向電極２４、およびマイナス偏向電極２３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２４の方へ偏向される。これによって、被印字物３０へと印字粒子が飛行し、被印字物３０に付着して印字される。

　帯電量の大きい印字粒子は、偏向量が大きく、帯電量の小さい印字粒子の偏向量は小さくなる。印字に使用されなかったインク粒子である非印字粒子は、ガター２５より回収され、ポンプ１９によって再びノズル２１へ供給される。

　ここで、印字曲がりの発生について説明する。

　〈順スキャン時の印字曲がりの発生例〉
　図３は、準スキャン時における印字曲がりの発生の一例を示す説明図である。なお、順スキャンとは、帯電量が小さい印字粒子から順番に、最も帯電量の多い印字粒子までを飛翔させる場合である。この図３では、縦１列を５つの印字粒子によって印字している例を示している。

　まず、被印字物が移動していない場合に、縦１列の印字を行うと、図３の左側に示すように、印字結果は、文字が傾くことなく印字曲がりもない真っ直ぐなものとなる。

　続いて、被印字物が動いているときについて説明する。

　図２のインクジェット記録装置では、被印字物３０がコンベア３１によって移動しながら印字が施される。順スキャンの場合は、帯電量の小さい、すなわち飛翔距離が短い方の印字粒子から順番に飛翔させてゆくことになるので、被印字物３０が移動するに伴い、印字が傾くことになる。

　ここで、この順スキャンにおいては、帯電電圧の印加量、すなわち最も帯電量の少ない印字粒子から印字されるので、この印字粒子が開始側の印字粒子となり、最も帯電量の多い印字粒子が最後に印字される印字粒子となるので、この印字粒子が終了側の印字粒子となる。

　特に、被印字物３０の移動速度が速ければ速いほど大きく傾くことになる。このとき、縦１列中の印字粒子と印字粒子の着弾時間の差が一定であれば、図３の中央部に示すように、印字結果に傾きはあるものの、真っ直ぐなラインにて印字することが可能である。

　図３の中央部に示す印字結果の場合には、印字ヘッド２の角度を被印字物３０の搬送速度に合わせて調整し、印字粒子を搬送方向とは逆の方向に飛翔させることにより、真っ直ぐに印字することができる。

　一方、縦１列中の印字粒子と印字粒子の着弾時間の差が異なる場合には、式１より、横方向の移動距離が一定でなくなる。

　　着弾時間差×被印字物の移動速度＝横方向の移動距離　　　　（式１）
　これは、偏向量の大きい印字粒子ほど、ノズル２１から被印字物３０までの距離が長くなり、着弾までにかかる時間が増加するためである。そのため、図３の右側に示すように、印字が弓なりに曲がることになる。この場合、印字ヘッド２の角度を調整することによって印字の傾きが改善したとしても、印字の曲がりを改善することは難しい。

　図４は、被印字物を高速で搬送しながら印字した際に印字曲がりが発生した場合における印字結果の一例を示す説明図である。図４に示すように、被印字物を高速で搬送しながら印字した際に、縦１列中の印字粒子と印字粒子の着弾時間の差が発生してしまうと、印字曲がりが発生する。

　〈逆スキャン時の印字曲がりの発生例〉
　図５は、逆スキャン時における印字曲がりの発生の一例を示す説明図である。なお、逆スキャンとは、順スキャンとは逆に、帯電量が大きい印字粒子から、徐々に帯電量の小さい印字粒子を飛翔させる場合である。この図５においても、縦１列を５つの印字粒子によって印字している例を示している。

　この逆スキャン時では、帯電電圧の印加量、すなわち帯電量の最も多い印字粒子から印字されるので、この印字粒子が開始側の印字粒子となり、最も帯電量の少ない印字粒子が最後に印字される印字粒子となるので、この印字粒子が終了側の印字粒子となる。

　まず、被印字物が移動していない場合に、縦１列の印字を行うと、順スキャン時と同様に、図５の左側に示すように、印字が傾くことなく印字曲がりもない真っ直ぐな印字結果となる。

　次に、図２のように被印字物３０がコンベア３１によって搬送され、動いているときについて説明する。

　逆スキャンの場合は、飛翔距離が長いほうから順番に飛翔させることになる。よって、印字の傾きは、順スキャン時に比べて大幅に改善される。このとき、縦１列中の印字粒子と印字粒子の着弾時間の差が一定であれば、図５の中央部に示すように、傾きもほとんどない真っ直ぐなラインにて印字することが可能である。

　しかし、実際に印字を行った場合は、図５の右側に示すように、縦１列中の最後に飛翔する印字粒子は、前方の印字粒子とのクーロン力によって減速する方向にのみ力を受けて着弾時間が遅れてしまい、その結果、右に流れるようにずれてしまう。

　図６は、逆スキャン時に印字した時の印字曲がりが発生した印字結果の一例を示す説明図である。

　図６の左側の例１において、印字粒子４０は、空気抵抗を大きく受け減速し、印字粒子４１に接近してクーロン反発力を受け加速し、着弾時間が早まり左にずれている。その結果、印字粒子４０は、加速して左へ、印字粒子４１は、減速して着弾時間が遅れて右にずれて印字曲がりとなる。

　図６の右側の例２について説明すると、前方の縦一列分の印字粒子が飛翔した後に飛翔する印字粒子４２が受ける空気抗力は、小さくなるため減速しにくい。後方の印字粒子とのクーロン力も加速方向に働き左にずれやすくなる。印字粒子４３は、前方粒子から減速方向のみのクーロン反発力を受けるため着弾時間が遅れ右に流れる。すると、例２のように傾きが一様でなくなる。

　〈印字曲がりの低減〉
　ここからは、図２のインクジェット記録装置により上記の印字曲がりを低減する技術について説明する。

　図７は、図２のインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。図８は、ガターを飛び越えない程度に帯電させた非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。

　この図７においては、アルファベット文字の「Ｈ」を、例えばフォントの５（横列）×７（縦列）の印字マトリクスＭ１にて印字する例を示している。印字マトリクスＭ１は、被印字物に印字される最後の文字を示している。また、印字マトリクスＭ１の右側の太線にて示される印字マトリクスＭ２は、印字されない印字マトリクスである。

　印字マトリクスＭ１において、黒丸は、印字粒子４４を示しており、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子４５を示している。印字マトリクスＭ２において、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子４６を示している。

　また、印字順番は、最初に図７の印字マトリクスＭ１における最も左側に配列されている縦一列の印字マトリクスの下方から上方にかけて順番に印字する。その縦一列の印字が終了すると、印字した縦一列の右側に位置する縦一列の印字マトリクスの下方から上方にかけて順番に印字する。この動作を繰り返すことによって、フォント５×７の印字が行われる。なお、図７の印字マトリクスＭ１，Ｍ２に示している数字は、印字順番を示している。

　ここで、「Ｈ」の文字を印字する際、印字マトリクスＭ１において最後に印字される印字粒子４４を飛翔させた後、印字マトリクスＭ２には印字されないのでノズル２１からは非印字粒子４６を飛翔させることになる。このとき、印字制御部４は、図７に示すように、非印字粒子４６には非印字用帯電電圧を印加するように制御を行う。

　「Ｈ」の文字を印字する最終の印字粒子４４が飛翔した後に飛翔する非印字粒子４６は、例えば、図８に示すようにガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加するものとし、該非印字粒子４６を微小に偏向させる。図７において、印字マトリクスＭ２におけるハッチングにて示す非印字粒子４６は、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧が印加された非印字粒子を示している。

　このとき、ＭＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにより、印字粒子に帯電させるビデオデータを、ＲＡＭ１１に格納されている印字内容データに応じて算出する。

　ＭＰＵ１０は、印字内容データから、最後に印字される文字を検出し、最後に印字される文字が印字されると、すなわち印字マトリクスＭ１における印字動作が終了すると、次の印字マトリクスＭ２における非印字粒子にガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加するように、ビデオデータを生成する。ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子の個数は、１個以上であればよく、より好ましくは１５個以上であればよい。

　また、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子の個数は、予め決定した個数としてもよいが、ＭＰＵ１０が印字内容データに基づいて決定する構成であってもよい。例えばＲＯＭ１２には、印字内容データに応じて非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数が最適となるデータが格納されている。ＭＰＵ１０は、印字内容データに基づいて、ＲＯＭ１２を検索し、非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数を決定する。

　あるいは、ＭＰＵ１０が、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、ＲＡＭ１１の印字内容データに基づいて、非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数を算出するようにしてもよい。

　印字内容データは、前述したように印字ヘッド２から被印字物３０までの距離や文字高さ設定値や被印字物の移動速度を示す印字速度情報などを有する。印字ヘッド２から被印字物３０までの距離が長くなる、あるいは文字高さが高くなれば、印字結果も大きくなる。

　印字結果が大きいと、印字粒子を大きく偏向させる必要があるので帯電量も大きくなる。それに伴い、クーロン力による影響も大きくなる。よって、印字結果が大きければ大きいほど、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数も増加させることが考えられる。このように、非印字粒子４６に帯電量を持たせることによって、図３にて説明した印字曲がりを低減させることができる。

　非印字粒子４６に帯電量を持たせることによる効果について、図３の右側に示す印字結果を用いて説明する。図３の右側は、前述したように、下の印字粒子から順番に連続して飛翔し、最も上方の最後の印字粒子が右に流れている印字結果を示している。

　図３において、最後の印字粒子は、前に飛翔した前方の印字粒子からクーロン力を受ける。しかし、印字マトリクスＭ２には、印字されないため、最後に飛翔した印字粒子の後方には印字粒子がない。そのため、減速方向にのみ力が働くことになり、着弾時間が遅れてしまう。よって、その間に被印字物３０が移動するために大きく右にずれてしまう。

　そこで、印字マトリクスＭ１の印字が終了し、印字されない印字マトリクスＭ２のときにノズル２１から飛翔する非印字粒子４６に非印字用帯電電圧を印加することによって、今まで後方に存在しなかった印字粒子の代わりに帯電量をもつ印字粒子を存在させ、該非印字粒子４６と最後の印字粒子とのクーロン力によって、減速方向にのみ働いていた力を抑制する。その結果、最後の印字粒子が右に流れる量を低減することが可能となる。

　ここでは、順スキャン時における印字曲がりについて述べたが、図５にて説明した逆スキャン時においても、同様の効果を有している。印字マトリクスにおける最後に飛翔する印字粒子に片方向のみに働いたクーロン力を抑制し、印字粒子が右側に流れることを低減することができる。なお、逆スキャン時は、図５の場合、最も下方の印字粒子が最後に飛翔する印字粒子となる。

　〈本発明者の検討による印字例〉
　図９は、本発明者が検討したインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。図１０は、図９の印字による非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。

　図９においても、図７と同様に、アルファベット文字の「Ｈ」を、例えばフォント５×７の印字マトリクスＭ１０にて印字する例を示している。印字マトリクスＭ１０の右側の太線にて示される印字マトリクスＭ２０は、印字されない印字マトリクスである。

　印字マトリクスＭ１０において、黒丸は、印字粒子１２０を示しており、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子１２１を示している。印字マトリクスＭ２０において、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子１２２を示している。また、印字順番については、図７と同様であるので、説明は省略する。

　ここで、「Ｈ」の文字を印字する際、ノズル１００は印字マトリクスＭ１０において最後に印字される印字粒子１２０を飛翔させる。印字マトリクスＭ１０の後の印字マトリクスＭ２０には印字しないので、ノズル１００からは非印字粒子１２２を飛翔させることになる。

　この場合、非印字粒子１２２には、帯電電圧が全く印加されておらず、帯電量が０［Ｃ（クーロン）］であるので、ノズル１００を飛翔した非印字粒子１２２は、図１０に示すようにガター１０１の中心を通過する。なお、最終の印字粒子のあとの非印字粒子に帯電電圧を印加する場合もある。しかし、これはあくまでも非印字粒子を帯電させないためのものである。

　このように、非印字粒子１２２に帯電電圧を印加しない場合、最後に飛翔する印字粒子は減速方向にのみ力が働くことになり、図９の右側に示すように、印字粒子１２０のうち、最後に飛翔する印字粒子１２０ａの着弾時間が遅れて右に大きくずれてしまうことになる。

　一方、図７に示した非印字粒子４６に非印字用帯電電圧を印加する場合には、非印字粒子４６と最後の印字粒子４４とのクーロン力によって、減速方向にのみ働いていた力を抑制することができ、図７の右側に示すように、最後の印字粒子４４が右に流れる量を低減させることができる。

　以上により、印字結果の品質にばらつきを低減させることができる。また、印字結果の品質が安定することによって、印字が正常に施されているにも拘わらず、印字検査装置が印字を認識せずに印字不良として検出してしまうことを低減させることができ、被印字物である製品の生産性を向上させることができる。

　（実施の形態２）
　前記実施の形態１は、最後に印字する印字マトリクスにおける印字が終了した後、印字しない印字マトリクスの非印字粒子に非印字用帯電電圧を印加させるものであったが、本実施の形態２では、非印字粒子に非印字用帯電電圧を印加させるパターンを異なるパターンとした例について記載する。

　なお、本実施の形態２におけるインクジェット記録装置の構成は、前記実施の形態１の図１、および図２と同様である。また、以下に説明する印字動作における印字粒子への非印字用帯電電圧の印加制御については、前記実施の形態１と同様に、印字制御部４にて行われる。

　印字制御部４において、ＭＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにより、印字粒子に帯電させるビデオデータを印字内容データに応じて生成し、バス２０を介してビデオＲＡＭ１７へ格納する。文字信号発生回路１８は、ビデオＲＡＭ１７に格納されたビデオデータに基づいて、印字粒子に印加する帯電電圧、および被印字粒子に印加する非印字用帯電電圧をそれぞれ発生させる。

　〈印字曲がりの低減例〉
　図１１は、本実施の形態２によるインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。図１２は、図１１の印字例においてガターを飛び越えない程度に帯電させた非印字粒子の飛翔を示す説明図である。

　図１１においては、数字の「１」を、例えばフォント５×７の印字マトリクスＭ１に印字する例を示している。また、印字マトリクスＭ１において、黒丸は、印字粒子４４を示しており、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子４５を示している。印字マトリクスＭ１の印字順番については、図７と同様である。

　前記実施の形態１の図７では、最後の文字が印字される印字マトリクスＭ１への印字が終了した後に、非印字粒子４６に非印字用帯電電圧を印加していたが、図１１では、数字の「１」を印字する際において、印字マトリクスＭ１におけるすべての非印字粒子４５に非印字用帯電電圧を印加する。

　この際、印字マトリクスＭ１の非印字粒子４５は、例えば、図１２に示すようにガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加するものとし、該非印字粒子４５を微小に偏向させる。図１２におけるハッチングにて示した非印字粒子４５は、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧が印加された非印字粒子を示している。

　この場合においても、印字曲がり低減の原理は、前記実施の形態１の図７と同様であり、印字粒子４４の後の非印字粒子４５とのクーロン力によって、減速方向にのみ働いていた力を抑制する。

　〈本発明者の検討による印字例〉
　図１３は、本発明者が検討したインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図であり、図１４は、図１３の印字例における印字マトリクスにおける非印字粒子の飛翔を示す説明図である。

　図１３においても、図１１と同様に、数字の「１」を、例えばフォント５×７の印字マトリクスＭ１０にて印字する例を示している。印字マトリクスＭ１０において、黒丸は、印字粒子１２０を示しており、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子１２１を示している。印字順番についても、図１１と同様であるので、説明は省略する。

　この場合、図１３に示すように、数字の「１」を印字する印字粒子１２０には帯電電圧が印加され、その他の印字マトリクスＭ１０に印字されない非印字粒子１２１には帯電電圧を印加しない。これによって、非印字粒子１２１は、帯電量を０［Ｃ（クーロン）］として、図１４に示すようにガター１０１の中心を非印字粒子１２１が通過して回収されるようにしている。

　このように、非印字粒子１２１に非印字用帯電電圧を印加しない場合、印字粒子１２０のうち、帯電電圧が印加された印字粒子がなくなる２１番目に印字される印字粒子１２０ａや２２番目に印字される印字粒子１２０ｂには、減速方向のみの力が働くことになり、図１３の右側に示すように最後に飛翔する印字粒子１２０ａ，１２０ｂの着弾時間が遅れて右に大きくずれてしまうことになる。

　一方、印字マトリクスＭ１におけるすべての非印字粒子４５に非印字用帯電電圧を印加する場合には、印字粒子４４と非印字粒子４５とのクーロン力によって、減速方向にのみ働いていた力を抑制することができる。よって、図１１の右側に示すように、本来なら後方に帯電電圧が印加された印字粒子がなくなる印字粒子４４ａ，４４ｂが右に流れる量を低減することできる。

　以上により、印字結果の品質にばらつきを低減させることができる。また、印字結果の品質が安定することによって印字検査の検査精度を向上させることができる。

　（実施の形態３）
　本実施の形態３は、印字マトリクスに印字する際に、連続して２つ以上の印字粒子に帯電電圧が印加されると、最後に帯電電圧が印加された印字粒子から、次に帯電電圧が印加される印字粒子までの間に存在する非印字粒子に対して非印字用帯電電圧を印加するものである。

　なお、本実施の形態３におけるインクジェット記録装置の構成についても、前記実施の形態１の図１、および図２と同様である。また、以下に説明する印字動作における印字粒子への帯電電圧、および非印字粒子への非印字用帯電電圧の印加制御については、前記実施の形態１と同様に、印字制御部４にて行われる。

　印字制御部４において、ＭＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにより、印字粒子に帯電させるビデオデータを印字内容データに応じて作成し、バス２０を介してビデオＲＡＭ１７へ格納する。文字信号発生回路１８は、ビデオＲＡＭ１７に格納されたビデオデータに基づいて、印字粒子に印加する帯電電圧、および被印字粒子に印加する非印字用帯電電圧を発生させる。

　〈印字曲がりの低減例〉
　図１５は、本実施の形態３によるインクジェット記録装置による印字の一例を示す説明図である。図１６は、図１５の印字例においてガターを飛び越えない程度に帯電させた非印字粒子の飛翔例を示す説明図である。

　図１５では、数字の「４」を、例えばフォント５×７の印字マトリクスＭ１に印字する例を示している。また、印字マトリクスＭ１において、黒丸は、印字粒子４４を示しており、点線にて示した丸は、印字されない印字粒子である非印字粒子４５を示している。印字マトリクスＭ１の印字順番については、図７と同様である。

　まず、数字の「４」を印字する場合、図１５において、印字マトリクスＭ１の最も左側の配列されている第１の縦列、およびその右側に配列されている２つめの第２の縦列について着目する。

　第１の縦列では、１番、および２番目、および５番目～７番目が非印字粒子４５であり、３番目と４番目が印字粒子４４となる。第２の縦列では、８番目、９番目、１１番目、１３番目、および１４番目がそれぞれ非印字粒子４５であり、１０番目と１２番目とが印字粒子４４となる。

　前述したように、２つ以上の印字粒子に連続して帯電電圧が印加された場合に、最後に帯電電圧が印加された印字粒子から、次に帯電電圧が印加される印字粒子までの間に存在する非印字粒子に対して非印字用帯電電圧を印加する。

　第１の縦列では、３番目と４番目に連続して印字粒子４４に帯電電圧が印加されるので、該第１の縦列の５番目から、次に帯電電圧が印加される第２の縦列の１０番目の印字粒子４４までの間に存在する５番目～９番目までの非印字粒子４５に非印字用帯電電圧を印加する。

　この際においても、印字マトリクスＭ１の非印字粒子４５における非印字用帯電電圧の印加は、図１６に示すようにガター２５を飛び越えない程度の帯電量とし、該非印字粒子４５を微小に偏向させる。図１５におけるハッチングにて示した非印字粒子４５は、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧が印加された非印字粒子を示している。

　以下同様に、２つ以上の印字粒子４４が連続して帯電電圧が印加された場合に、最後に帯電電圧が印加された印字粒子４４から、次に帯電電圧が印加される印字粒子４４までの間に存在する非印字粒子４５に対して非印字用帯電電圧を印加する制御を行う。

　この制御は、ＭＰＵ１０が、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムを用いて、印字粒子に帯電させるビデオデータを、ＲＡＭ１１に格納されている印字内容データに応じて算出する。

　ＭＰＵ１０は、印字内容データから、２つ以上の印字粒子が連続して帯電電圧が印加される場合に、最後の印字粒子から、次に帯電電圧が印加される印字粒子までの間に存在する非印字粒子を検出し、検出した該被印字粒子に対してガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加するように、ビデオデータを生成する。

　また、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子の個数は、ＭＰＵ１０が印字内容データに基づいて決定する。ＲＯＭ１２には、印字内容データに応じて非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数が最適となるデータが格納されている。ＭＰＵ１０は、印字内容データに基づいて、ＲＯＭ１２を検索し、非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数を決定する。

　あるいは、ＭＰＵ１０が、ＲＯＭ１２に格納されているプログラムにより、ＲＡＭ１１の印字内容データに基づいて、非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数を算出するようにしてもよい。

　印字内容データは、前述したように印字ヘッド２から被印字物３０までの距離や文字高さ設定値などを有する。印字ヘッド２から被印字物３０までの距離が長くなる、あるいは文字高さが高くなれば、印字結果も大きくなる。

　印字結果が大きいと、印字粒子を大きく偏向させる必要があるので帯電量も大きくなる。それに伴い、クーロン力による影響も大きくなる。よって、印字結果が大きければ大きいほど、ガター２５を飛び越えない程度の非印字用帯電電圧を印加する非印字粒子４６の個数も増加させることが考えられる。

　このように、本来なら後方に帯電電圧が印加された印字粒子がなくなる印字粒子４４にも、非印字用帯電電圧が印加された非印字粒子が飛翔することになるので、印字粒子と非印字粒子とのクーロン力によって、減速方向にのみ働いていた力を抑制することができる。これによって、図１５の右側に示すように、印字粒子４４ａ，４４ｂが右に流れる量を低減することできる。

　以上により、印字結果の品質にばらつきを低減させることができる。また、印字結果の品質が安定することによって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　本体
２　印字ヘッド
３　ケーブル
４　印字制御部
５　循環部
１０　ＭＰＵ
１１　ＲＡＭ
１２　ＲＯＭ
１３　表示装置
１４　入力パネル
１５　印字制御回路
１６　被印字物検知回路
１７　ビデオＲＡＭ
１８　文字信号発生回路
１９　ポンプ
２０　バス
２１　ノズル
２２　帯電電極
２３　マイナス偏向電極
２４　プラス偏向電極
２５　ガター
３０　被印字物
３１　コンベア
３２　被印字物センサ
４０　印字粒子
４１　印字粒子
４２　印字粒子
４３　印字粒子
４４　印字粒子
４４ａ　印字粒子
４４ｂ　印字粒子
４５　非印字粒子
４６　非印字粒子
Ｍ１　印字マトリクス
Ｍ２　印字マトリクス
１００　ノズル
１０１　ガター
１２０　印字粒子
１２０ａ　印字粒子
１２０ｂ　印字粒子
１２１　非印字粒子
１２２　非印字粒子
Ｍ１０　印字マトリクス
Ｍ２０　印字マトリクス

Claims (12)

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させる帯電電極と、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する印字ヘッドと、
   　前記帯電電極に印加する電圧を制御する印字制御部と、を有し、
   　前記印字制御部は、
   　前記帯電電極によって被印字物に印字するインク粒子である印字粒子に帯電電圧を印加し、前記被印字物に印字しないインク粒子である非印字粒子に、前記ガターを飛び越えない程度の帯電電圧である、印字する粒子と同極性の非印字用帯電電圧を印加することによって、高速時の印字曲がりを低減する、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、印字を実行している間におけるすべての前記非印字粒子に前記非印字用帯電電圧を印加する、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、
   　前記印字制御部は、連続して２以上の前記印字粒子に前記帯電電圧を印加した際に、２以上の前記印字粒子のうち、最後に前記帯電電圧が印加された前記印字粒子から、次に前記帯電電圧が印加される印字粒子までの間に存在する前記非印字粒子に前記非印字用帯電電圧を印加する、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、
   　前記印字制御部は、
   　印字する印字内容のデータである印字内容データを格納するデータ格納部と、
   　前記データ格納部に格納される前記印字内容データに応じて、前記印字粒子に前記帯電電圧を印加し、前記非印字粒子に前記非印字用帯電電圧を印加する帯電データを生成する制御部と、
   　前記帯電データに基づいて、前記帯電電圧、または前記非印字用帯電電圧を発生させ、前記帯電電極に供給する帯電電圧発生部と、を有し、
   　前記制御部は、
   　前記印字内容データに基づいて、前記非印字用帯電電圧を印加する前記非印字粒子の個数を変化させるように前記帯電データを生成する、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、
   　前記データ格納部に格納された印字内容データは、前記印字ヘッドから前記被印字物までの距離を示す距離情報、印字する文字の高さを示す文字高さ情報、および前記被印字物の移動する速度を示す印字速度情報を有し、
   　前記制御部は、前記距離情報、前記文字高さ情報、および前記印字速度情報に基づいて、前記非印字粒子の個数を変化させる、インクジェット記録装置。
6. 　請求項４記載のインクジェット記録装置において、
   　前記データ格納部に格納された印字内容データは、任意に設定可能な前記非印字粒子の個数を示す非印字粒子個数情報を有し、
   　前記制御部は、前記非印字個数情報に応じて、前記非印字粒子の個数を変化させる、インクジェット記録装置。
7. 　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、前記被印字物へのすべての印字が終了した直後に、前記非印字粒子に前記非印字用帯電電圧を印加する、インクジェット記録装置。
8. 　請求項７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、
   　印字する印字内容のデータである印字内容データを格納するデータ格納部と、
   　前記データ格納部に格納される前記印字内容データに応じて、前記印字粒子に前記帯電電圧を印加し、前記非印字粒子に前記非印字用帯電電圧を印加する帯電データを生成する制御部と、
   　前記帯電データに基づいて、前記帯電電圧、または前記非印字用帯電電圧を発生させ、前記帯電電極に供給する帯電電圧発生部と、を有し、
   　前記制御部は、
   　前記被印字物への印字が終了する毎に、前記印字内容データに基づいて、前記非印字用帯電電圧を印加する前記非印字粒子の個数を変化させる、インクジェット記録装置。
9. 　請求項８記載のインクジェット記録装置において、
   　前記データ格納部に格納された印字内容データは、前記印字ヘッドから前記被印字物までの距離を示す距離情報、印字する文字の高さを示す文字高さ情報、および前記被印字物の移動する速度を示す印字速度情報を有し、
   　前記制御部は、
   　前記距離情報、前記文字高さ情報、および前記印字速度情報に基づいて、前記非印字粒子の個数を変化させる、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、
    　前記データ格納部に格納された印字内容データは、任意に設定可能な前記非印字粒子の個数を示す非印字粒子個数情報を有し、
    　前記制御部は、前記非印字個数情報に応じて、前記非印字粒子の個数を変化させる、インクジェット記録装置。
11. 　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、
    　開始側の前記印字粒子の帯電電圧の印加量を最も少なくし、徐々に帯電電圧の印加量を増やしながら、終了側の前記印字粒子が最も多い帯電電圧の印加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。
12. 　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、
    　開始側の前記印字粒子の帯電電圧の印加量を最も多くし、徐々に帯電電圧の印加量を減少させながら、終了側の前記印字粒子が最も少ない帯電電圧の印加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。

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