JPH0452218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、インクジエツト記録装置の不良印字
判別・溶剤補給方法に関するものである。

〔従来技術〕

近年、非接触で高速印字が可能ということか
ら、コンピユータ出力端末として、あるいは生産
工程で日付、製造番号等を製品に直接印字する機
器として、インクジエツト記録装置の利用が盛ん
になつている。

この装置は、ノズルに圧力下のインクを供給
し、一定周波数の振動を与えることによつてイン
クを粒子化させるものであり、このとき、粒子を
適切に帯電し、電気的に偏向させることによつ
て、被記録物に所定のパターンを記録するもので
ある。

ここで、第１図は、このインクジエツト記録装
置のノズル部制御を含むブロツク図である。この
図を用いて、以下によりインクジエツト記録装置
の原理を説明する。

基本波発振器１３の出力信号により、励振信号
発生回路９で作られた励振電圧が、ノズル１に装
備された振動子２に印加されると、ノズル１内の
加圧インクが噴出、粒子化する。粒子化は、振動
子２の励振周波数に同期してなされ、これに合わ
せて帯電信号発生回路１４の出力を増幅器１０を
通して帯電電極４に印加すると、インク粒子３が
帯電される。

帯電されたインク粒子３は、高圧電源１１に接
続されている偏向電極５により、その帯電量に応
じて偏向され、被記録物７上の所定の位置に到達
する。

しかして、振動子２は常時励振されており、イ
ンク粒子３は連続して作成されるが、記録に寄与
しないインク粒子３は帯電されていないため偏向
されず、ガター６で回収されるようになつてい
る。

なお、８は電荷検知器、１２は電荷増幅処理回
路、１５は比較器であり、これらにていては後述
する。

ここで、文字を正しく印字するためには、イン
ク粒子３への帯電が必要量行われていなければな
らず、このインク粒子３への帯電性能は、印字位
相やインク粒子３の作成状況、および、インク物
性の変化に影響されるものであり、これらを検知
して帯電性能処理をすることが要請される。

まず、前記の印字位相について、第２図の帯電
位相説明図を用いて説明する。

イは、前記振動子２の励振電圧、ロは帯電電極
４の電圧をそれぞれ示し、ハは、粒子化タイミン
グとドツトミス率との関係を示すものである。

ここで、さきに述べたインクの粒子化は、振動
子２の励振周波数に同期していることから、１周
期に１個のインク粒子３が作成され、インク粒子
３は、その粒子化するときに帯電される。したが
つて、粒子化時に帯電信号は最大値になつている
必要がある。

すなわち、上昇中あるいは下降中であつたり、
全然無かつたりしてはならないものである。

また、第２図のハに示すドツトミス率とは、被
記録物７の所定の位置にインク粒子３が到達しな
い、つまり正常な帯電がなされない割合である。
第２図のロに示す帯電電圧の立上がり、立下がり
時に粒子化されると、上記のドツトミス率が極端
に高くなることが第２図のハから分かる。

上記の第２図ロに示す帯電電圧で正常に帯電さ
せるためには、インクの粒子化タイミングが同時
ハのＱの範囲に限定される。このＱの範囲が印字
の有効位相である。

ところで、常に安定した帯電を行うためには、
粒子化のタイミングを検出し、これに応じて帯電
信号を位相を変化させる必要がある。

この粒子化タイミングを検出するため、さきの
第１図に示したように、飛行するインク粒子３の
電荷を静電誘導作用によつて検出する電荷検知器
８が設けられており、この電荷検知器８からの出
力は、電荷増幅処理回路１２を通して、比較器１
５により基準電圧Vrefと比較され、その２値化
出力を帯電信号発生回路１４に入力して制御する
ものである。

これについて、励振信号と、上記検出に係る探
索信号とのタイミング関係図である位相探索説明
図の第３図ａ〜ｄにより、その動作を説明する。

第３図ａに示すごとく、励振信号の周期Ｔを、
本例の場合８分割し、同時ｂのごとき探索信号θ₀
〜θ₇までの８種類の信号を作成し、この各々の探
索信号を一定時間毎、帯電電極４に印加して、イ
ンク粒子３に電荷を与えるものである。また、第
３図ｃには、インク粒子化タイミングが図示され
ており、このタイミングでインクが粒子化してい
ると考えられる。さらに、上記の探索信号θ₁の位
相に対するビデオ信号（印字すべきデータ情報に
係る信号）の例を第３図ｄに示している。

しかして、同図の破線に示すように、探索信号
θ₁の立上がりからビデオ信号は始まり、次の立上
れだ終るものとする。

各々の探索信号が、さきの第１図に示す、電荷
検出器８、電荷増幅処理回路１２、比較器１５、
および帯電信号発生回路１４により処理され、８
相のうち、１層の探索信号が、最適印字位相とさ
れ、こらが第３図ｃのインク粒子化タイミングを
中心とするビデオ信号の印字位相を決定するもの
であり、このようにして印字位相に係る帯電性能
が処理される。

次に、インク粒子の作成状況についてである
が、そのインク粒子３の作成状況のチエツクにつ
いては、インク作成の周波数、すなわち励振周波
数に同期させたストロボで、インクの作成状況を
静止化し、目視によつて調べるが、または、励振
電圧を一定値ごとに変化させ、その都度、印字状
況を調べる方法が用いられて、作成状況が検知さ
れ処理されるものである。

最後に、インク物性の変化について述べる。

すなわち、インク物性の変化については、正常
な印字が保証できる時間をインク寿命として、イ
ンクの使用時間が、インク寿命より長くなると交
換するという方法を従来より行つてきた。

しかし、インクジエツト記録装置の使われる環
境は、産業用では様々で、温度の非常に低いとこ
ろでは、インクの溶剤成分の揮散が著しく、イン
ク寿命がくる前にインク物性の変化が生じ、帯電
性能が落ち、正常な印字ができないという現象が
発生する。

これに対し、従来より、インク物性の変化を簡
易的に述べる方法は見当らなかつたため、まず、
粒子の作成状況を、励振電圧を調整することによ
りチエツクして、それでも不良印字が修復しなけ
れば、インクを交換するという方法をとつてき
た。

すなわち、溶剤成分を補充だけで修復するよう
な場合でも、そのチエツク方法がなかつたため、
インク全量を交換するという非常に不経済なもの
であつた。

また、インクの寿命前に不良印字が発生する
と、インクの物性変化に原因があつても、現場で
それを明確に調べる方法がなかつたので、まず、
循環系部品を洗浄や交換を行い、次に制御系部品
のチエツク、交換を行つたうえで、インクを交換
するという、保守作業上、非常に効率の悪いもの
であつた。

すなわち、帯電性能が落ち、正常印字ができな
い不良印字が発生した場合、その原因が、インク
物性の変化にあるのか、循環系部品などの循環系
にあるのか、あるいは制御系部品などの制御系に
あるのかを仕分け判別を行うことができないとい
う欠点があつたものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、インク物性の変化を容易に区
別して検知でき、不良印字の原因がインク物性に
あるのか、あるいはその他の循環部品などの循環
系または制御部品などの制御系にあるのかの仕分
け判別を行うことができ、保守作業の効率が大い
に向上し、またインク物性に変化があつた場合、
インク全量を交換することなく、溶剤を加えるこ
とで不良印字を修復し、経済的であり、特に湿度
が非常に低く、インク溶剤成分の揮散が著しい悪
環境下でのインク寿命の改善効果が大きなインジ
エクト記録装置の不良印字判別・溶剤補給方法を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、励振電圧により粒子化されたインク
を帯電せしめて印字する際の当該粒子化タイミン
グの検出に応じて、当該帯電位相を変化させるの
に供される２値化信号、印字のためのキヤラクタ
ージエネレータからの情報、印字文字情報、印字
位相シフト印字の有無情報などが入力される主制
御装置と、この主制御装置で前記２値化信号を処
理し、インク粒子化タイミングを決定された印字
位相情報が当該主制御装置から入力される位相同
期回路と、上記キヤラクタージエネーレータから
の情報と印字文字情報、印字位相シフト印字の有
無情報との入力に応じて主制御装置が出力する文
字データが入力されるとともに、その出力するタ
イミングが前記位相同期回路によつてコントロー
ルされ帯電位相の制御が行われる文字データラツ
チと、この文字データラツチの出力値をアナログ
変換したものを増幅してインク粒子を帯電させる
ようにした増幅器とよりなる帯電性能検知制御装
置を有し、印字用帯電信号に基づく印字位相シフ
トモードに際し、前記帯電性能検知制御装置の主
制御装置により正常印字位相数を検出して、この
正常印字位相数がインク物性正常時の正常印字位
相数と同数か否かをチエツクし、前記のようにし
てチエツクした正常印字位相数がインク物性正常
時よりも減つている場合に溶剤を補給することを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係るインクジエツト記録方法の実施例
を、さきの第１図ないし第３図をあわせ、第４図
ないし第７図を参照して説明する。

ここで、第４図は、本発明方法の実施に供して
好適な帯電性能検知制御装置のブロツク図であ
る。

しかして、第４図においては、さきの第１図に
示したインクジエツト記録装置における電荷検知
器８、増幅器１０、電荷増幅処理回路１２、帯電
信号発生回路１４、比較器１５の代りに、同時に
示す帯電性能検知制御装置を設けるようにしたも
のであり、この装置の電荷検知器２１、電荷増幅
距離回路２２、比較器２３、増幅器３２は、上記
の電荷検知器８、電荷増幅処理回路１２、比較器
１５、増幅器１０と同等のものである。

すなわち、第３図ｂに示す探索信号を電荷検知
器２１により検知して、その小信号を電荷増幅処
理回路２２で増幅し、比較器２３で２値化信号と
するものである。この２値化された前記探索信号
は主制御装置２４により処理され、インク粒子化
タイミングが決定されて、その印字位相情報が位
相同期回路２９に与えられる。

一方、印字文字情報、位相シヤフト印字の有無
情報は、パネル入力部２７よりなされ、該入力は
パネル入出力Ｉ／Ｆ（インターフエイス）２６を
通して前記主制御装置２４に伝えられ、また、パ
ネル表示部２８によつて表示されるようにしたも
のである。

印字のためのキヤラクタージエネレータ（文字
発生器）の内容は記憶装置２５に記憶されてお
り、パネル入力に応じて前記主制御装置２４は、
文字データを文字データラツチ３０に出力する。
該文字データラツチ３０の出力するタイミングを
前記位相同期回路２９によつてコントロールする
ことにより帯電位相の制御が行われ、前記文字デ
ータラツチ３０のデイジタル出力値をＤ／Ａ変換
器３１によりアナログ値に変換し増幅器３２で増
幅して、インク粒子を帯電するものである。

以上のような構成で、帯電性能の検知制御に供
されるようにしたものであるが、次に、上述した
帯電性能検知制御装置の使用を含む、帯電性能検
知制御方法の流れを、第５図のフローチヤート図
により説明する。

まず、通常の印字モードにおいて、印字が正常
に行われているか否かを目視にて調べる。…ブロ
ツク４０。

印字が正常に行われていなければ、励振信号発
生回路９の励振信号に係る励振電圧を調整する。
…ブロツク４１。

調整後、印字が正常になつたかを調べる。…ブ
ロツク４２。

印字が正常にならなければ、パネル入力部２７
のスイツチ操作により、主制御装置２４におい
て、その内蔵するプログラムにより、後述する第
６図のように、印字位相シフトモードにして、印
字位相シフト印字処理をし、印字チエツクをす
る。…ブロツク４３。

８相分の位相で印字したもののうち、正常印字
位相数をチエツクする。…ブロツク４４。

ブロツク４４で調べた正常印字位相数と、イン
ク物性が正常時、すなわちインク正常時の正常印
字位相数とが同数かを調べる。…ブロツク４５。

ブロツク４５で、ブロツク４４で、調べた正常
印字位相数が、インク物性の正常時よりも減つて
いるならば、溶剤を補給する。…ブロツク４６。

ブロツク４５で、ブロツク４４で調べた正常印
字位相数がインク物性の正常時と同数ならば、ブ
ロツク４７で、不良印字原因は、インク物性変化
にはなく、それ以外の、循環系部品などの循環系
または、制御系部品などの制御系に原因があると
判別するものであり、このようにして、上記帯電
性能検知制御装置を用いることにより、インクの
物性に係る変化と、それ以外とを仕分け判別をす
ることができるものである。

次に、上述した、印字が正常にならない場合に
行われる印字位相シフト印字処理について説明す
る。

すなわち、第６図は、第４図に示した制御装置
２４における、第５図で述べた印字位相シフト印
字処理に係るブロツク４３の流れを示すフローチ
ヤート図であり、プログラムにより自動的に行わ
れるものである。

印字モードのブロツク５０において、印字位相
シフト印字処理についての要か否かを、第４図の
パネル入力部２７の情報によつて判定する。すな
わち、パネル入力部２７の印字位相シフト印字処
理に係る切換スイツチをオン操作することによる
情報によつて判定する。…ブロツク５１。

印字位相シフト印字処理要の場合は、第３図に
示したｂの８相の位相に係る探索信号により、印
字位相の探索処理を行う。…ブロツク５２。

位相探索の結果、印字位相を決定する。…ブロ
ツク５３。

粒子化タイミングに応じた最良の印字位相、す
なわち正常印字位相をバネルに表示する。…ブロ
ツク５４。

次に、いま印字する印字位相をパネルに表示す
る。…ブロツク５５。

印字処理を行う。…ブロツク５６。

印字位相を１相シフトする。

ここで、印字位相シフト印字処理説明図の第７
図は、ａの励振信号と、これに応じたｃのインク
粒子化タイミングと、ｅの、８相分のビデオ信号
（位相θ₀〜θ₇）との関係を示している。さきの第
６図の位相探索処理のブロツク５２で、粒子化タ
イミングに応じた印字位相が、ｅのビデオ信号の
位相θ₁とすると、これより１相シフトした場合、
印字位相はθ₂となる。…ブロツク５７。

８相分θ₀〜θ₇までシフト、すなわち角度移行し
たかを判定する。８相分終了していなければ、ブ
ロツク５５に戻り、１相シフトした、その印字位
相の表示を行う。…ブロツク５８。

さきのブロツク５１において印字位相シフト印
字処理否の場合は、通常印字処理に戻る。…ブロ
ツク５９。

上述したところにより、本実施例に係るものに
おいては、印字位相探索に使用している回路を使
つて、帯電性能検知処理を行つているので、プロ
グラムの追加のみで帯電性能の検知が行えるもの
である。

すなわち、主制御装置２４は、たとえばマイコ
ンで、その構成におけるROMに、上述したよう
なシーケンシヤルプログラムを組み込むようにし
たものであり、通常の印字位相検知に用いられる
帯電位相検知制御装置における主制御装置の構成
を前述の構成に改変し、これを含む全体構成を第
４図に示す帯電性能検知制御装置としたものであ
る。

しかして、上記実施例においては８相、すなわ
ち45度の角度移行に係るものであるが、たとえば
６相あるいは10相に係る、任意の再度移行のもの
とすることができるものであり、小なる角度移行
であれば、厳密な検知ができるものであるが、通
常は、帯電位相検知との関連で８相に係るものが
好適である。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、インク物性の変化を容易
に区別して検知できるので、不良印字の原因がイ
ンク物性にあるのか、あるいはその他の循環部品
などの循環系または制御部品などの制御系にある
のかの仕分け判別を行うことができ、保守作業の
効率が大いに向上する。

また、インク物性に変化があつた場合、インク
全量を交換することなく、溶剤を加えることで不
良印字を修復し、経済的であり、特に湿度が非常
に低く、インク溶剤成分の揮散が著しい悪環境下
でのインク寿命の改善効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、インクジエツト記録装置のノズル部
制御を含むブロツク図、第２図は、その帯電位相
説明図、第３図は、その位相探索説明図、第４図
は、本発明の方法に実施に供して好適な帯電性能
検知制御装置のブロツク図、第５図は、第４図の
帯電性能検知制御装置の使用を含む、帯電性能検
知制御の流れを示すフローチヤート図、第６図
は、その印字位相シフト印字処理に係るフローチ
ヤート図、第７図は、印字位相シフト印字処理説
明図である。 １……ノズル、２……振動子、４……帯電電
極、５……偏向電極、９……励振信号発生回路、
１１……高圧電源、１３……基本波発生発振器、
２１……電荷検知器、２２……電荷増幅処理回
路、２３……比較器、２４……主制御装置、２５
……記憶装置、２６……パネル出力Ｉ／Ｆ、２７
……パネル入力部、２８……パネル表示部、２９
……位相同期回路、３０……文字データラツチ、
３１……Ｄ／Ａ変換器、３２……増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 励振電圧により粒子化されたインクを帯電せ
   しめて印字する際の当該粒子化タイミングの検出
   に応じて、当該帯電位相を変化させるのに供され
   る２値化信号、印字のためのキヤラクタージエネ
   レータからの情報、印字文字情報、印字位相シフ
   ト印字の有無情報などが入力される主制御装置
   と、この主制御装置で前記２値化信号を処理し、
   インク粒子化タイミングを決定された印字位相情
   報が当該主制御装置から入力される位相同期回路
   と、上記キヤラクタージエネーレータからの情報
   と印字文字情報、印字位相シフト印字の有無情報
   との入力に応じて主制御装置が出力する文字デー
   タが入力されるとともに、その出力するタイミン
   グが前記位相同期回路によつてコントロールされ
   帯電位相の制御が行われる文字データラツチと、
   この文字データラツチの出力値をアナログ変換し
   たものを増幅してインク粒子を帯電させるように
   した増幅器とよりなる帯電性能検知制御装置を有
   し、印字用帯電信号に基づく印字位相シフトモー
   ドに際し、前記帯電性能検知制御装置の主制御装
   置により正常印字位相数を検出して、この正常印
   字位相数がインク物性正常時の正常印字位相数と
   同数か否かをチエツクし、前記のようにしてチエ
   ツクした正常印字位相数がインク物性正常時より
   も減つている場合に溶剤を補給することを特徴と
   するインクジエツト記録装置の不良印字判別・溶
   剤補給方法。