Lexmark社: NI 製品の採用で自社製品のテスト精度の向上に成功

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"NI PXI-5122高分解能デジタイザ、NI PXI-6552デジタル波形発生器/アナライザ、およびLabVIEW 7 Expressにアップグレードすることによって、Lexmark社はテスト性能を向上させると同時に開発費用を削減し、製品の品質を高めています。"

- Keunsoo Ha氏, Virginia Tech社

The Challenge:
大量生産に対応すべく、テストシステムを迅速に開発する必要があります。さらに、そのテストシステムを複製して世界各地にある製造工場のインクジェット製品ラインで運用するために、システム全体のコストを抑えて維持管理を容易にしなければなりません。

The Solution:
Lexmark社は、既存のPCベースのテスト計測機器をアップグレードして、ナショナルインスツルメンツのLabVIEW 7 Expressと、NI PXI-5122高分解能デジタイザやNI PXI-6552デジタル波形発生器/アナライザなど、PXIベースの100 MS/秒のミックスドシグナルスイートを使用することにより、インクジェットカートリッジの電気テストの測定精度とデジタルI/Oレートを向上させることに成功しました。

Author(s):
Keunsoo Ha氏 - Virginia Tech社

Lexmarkがインクカートリッジテストの精度を向上
Lexmark社は、既存のPCベースのテスト計測機器をアップグレードして、ナショナルインスツルメンツのLabVIEW 7 Expressと、NI PXI-5122高分解能デジタイザやNI PXI-6552デジタル波形発生器/アナライザなど、PXIベースの100 MS/秒のミックスドシグナルスイートを使用することにより、インクジェットカートリッジの電気テストの測定精度とデジタルI/Oレートを向上させることに成功しました。Lexmark社は1997年以来のNIの顧客で、NI製品の技術を常に活用し、NI技術をさらに確実にシステムに導入することによって、コストの削減とパフォーマンスの向上を実現しました。競争の激しいプリンタ業界では、Lexmark社に限らずどの企業も大量生産と短時間での製品化のサイクルに頼るとともに、管理コストに重点を置いて利益を維持しています。そのような環境下で、テストエンジニアは大量生産に対応すべく、テストシステムを迅速に開発する必要があります。さらに、そのテストシステムを複製して世界各地にある製造工場のインクジェット製品ラインで運用するために、システム全体のコストを抑えて維持管理を容易にしなければなりません。そのような理由から、Lexmark社は自社のインクジェットプリンタ製品に使用するインクカートリッジのテストに、NIのPCベースソリューションを選択しました。

 

進化するNIテクノロジを活用して厳しいテスト条件をクリア
Lexmark社は、インクジェットカートリッジの電気テスト用NI PCI-5102デジタイザと、テスト開発用のLabVIEWを使用して、1997年にインクカートリッジのテストシステムの構築を開始しました。NI PCI-5102デジタイザは、8ビット分解能と20 MS/秒のサンプリングレートという仕様になっています。インクカートリッジをテストするために、デジタイザは200を超える数のインクジェットノズルの抵抗を順次測定します。カスタム設計のデジタルドライバカードは、通常プリンタが生成するデジタルパターンをエミュレーションして、カートリッジに刺激を与えます。次に、抵抗器を介して電流を演算増幅器(オペアンプ)に入力し、NI PCI-5102デジタイザがオペアンプの出力を測定します。ノズルへの損傷を防ぐため、ノズルに1 µSより長い刺激を与えることはできません。ただし、NIのPCベースのソリューションにデジタイザを組み合わせることで、その1 µSの時間枠内で正確な信号を集録することができます。1999年には、Lexmark社はNI PCI-5911フレキシブル分解能デジタイザに12ビットの分解能と12.5 MS/秒のサンプリングレートを統合し、さらに厳しいテスト条件をクリアして品質と生産性を高めることに成功しました。どちらのデジタイザも同じドライバソフトウェアを採用しているため、PCI-5102デジタイザからPCI-5911デジタイザへの移行は非常にスムーズに行うことができました。

NIの新しい100 MS/秒ミックスドシグナルスイートで速度と精度を向上
2003年には、Lexmark社は14ビット分解能と100 MS/秒のサンプリングレートを誇るPXIベースのNI 5122デジタイザにアップグレードしました。NI PXI-5122デジタイザはLexmark社が求める速度と精度の仕様を上回るだけでなく、自動テストソフトウェアに投資した資産を再利用することが可能です。付属のサンプルを使用すれば、もともとNI PCI-5102用に作成されたソフトウェアを簡単に更新してNI PXI-5122で実行できるようになります。NI PCI-5102用に開発した同じソフトウェアをベースに、NI PXI-5122高分解能デジタイザで今後のテストニーズに対応して進化していくことができるのです。さらにLexmark社では、高速デジタルI/Oによってインクジェット印字ヘッドを動かして抵抗測定を行う必要もありました。そこで2001年にLexmark社はNI PXI-6534高速デジタルI/Oカードを採用し、LabVIEWとの緊密な統合による開発時間の短縮やハードウェアコストの69%削減などを実現し、2年間に数十万ドルのコスト削減に成功しました。最近では、新しいNI PXI-6552デジタル波形発生器/アナライザに対応するようにソフトウェアを改変して、最新の高性能印字ヘッドのテストに利用しています。同社では、LabVIEW付属の40種類を超えるサンプルプログラムを利用して、NI PXI-6552をアプリケーションに組込むのにわずか2週間しかかかりませんでした。他の方法と比較して、非常に大幅な時間の節約ができたことになります。

モジュール式計測によって移行が容易に
モジュール式計測によって移行が容易にLexmark社は、PCベースのモジュール式計測と業界標準のLabVIEWソフトウェアを使って、開発に時間をかけずに最新の条件を満たすテストシステムの構築を続けています。NI PXI-5122高分解能デジタイザ、NI PXI-6552デジタル波形発生器/アナライザ、およびLabVIEW 7 Expressにアップグレードすることによって、同社はテスト性能を向上させると同時に開発費用を削減し、製品の品質を高めています。


Author Information:
Keunsoo Ha氏
Virginia Tech社

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