(57)【要約】【課題】  信頼性の高いエンコーダ信号の発信と走査量以外の多岐な情報を提供できる高機能なエンコーダを備えたインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】  キャリッジ１を主走査方向に移動させるとともに、記録媒体２を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタであって、キャリッジ１及び記録媒体２の走査量をエンコーダスケール４、６に記載されたスケールパターンを検知して制御するインクジェットプリンタにおいて、スケールパターンを検知するエンコーダセンサ５、８は、スケールパターンを形成するマークの形状を認識できる撮像手段を有し、この撮像手段を用いて走査量を検知する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジを主走査方向に移動させるとともに、記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、キャリッジおよび記録媒体の走査量をエンコーダスケールに記載されたスケールパターンを検知して制御するインクジェットプリンタであって、前記スケールパターンを検知するエンコーダセンサは、前記スケールパターンを形成するマークの形状を認識できる撮像手段を有し、この撮像手段を用いて走査量を検知することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、前記スケールパターンを形成するマークと、インクミスト、傷、紙粉を含むノイズとを区別して走査量を検知することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、複数の形状のスケールパターンを形成するマークを識別し、キャリッジの相対的な走査量と絶対位置を検知することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項４】
請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、走査方向と垂直な方向のキャリッジの運動を検知することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジが記録媒体を走査して画像を形成するインクジェットプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パーソナルコンピュータやファクシミリ、デジタルカメラなどの情報機器から文字や画像を出力するための装置であって、紙やＯＨＰフィルムなどの薄く平坦な形状の記録媒体に画像形成する装置としてプリンタが広く普及している。画像形成の手段としては多くの方式が提案されているが、その中でも微小なインク滴を射出する印字ヘッドを有し、この印字ヘッドが記録媒体上を走査することで画像を形成するインクジェット方式が、機構的に比較的簡素で、装置の小型化、低価格化に有利であるため多く採用されている。
インクジェット方式では印字ヘッドを搭載したキャリッジと記録媒体の、走査量と位置情報を高精度に検知することが画像品質向上のために重要となる。走査量の検出には、一定周期でラインが刻まれたスケールパターンを持つエンコードスケールと光学エンコーダセンサの組み合わせが広く用いられている。
特許文献１には、走査量を検知するエンコーダスケールとエンコーダセンサに着磁したスケールと磁気検知ヘッドを用いることで、紙粉等に強く、ホームポジションなどの絶対位置情報を検知できる記録装置が開示されている。
特許文献２には、走査量を検知させるエンコーダスケールのスケールパターンをプラグラム可能にする、たとえば液晶表示装置を用いてスケールパターンを表示させるエンコーダが開示されている。
特許文献３には、あらかじめキャリッジの速度プロフィールごとに振動時のノズル位置ズレ量をデータテーブル化しておき、インク吐出タイミングを最適化する制御法が開示されている。
【特許文献１】特公昭６２−５７９２９号公報
【特許文献２】特開平８−１９３８４５号公報
【特許文献３】特開２００３−０６２９８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、キャリッジを主走査方向に移動させるとともに記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタでは、走査量を検知するためにスケールパターンの記されたエンコーダスケールと、このスケールパターンを検出するための受光素子を組み合わせた光学式エンコーダが用いられることが多い。
しかしインクジェットプリンタにおいては、インク滴の射出に伴い射出されたインクが記録媒体に全て着弾せずに一部が筐体内に飛散したり、記録媒体の紙から紙粉が発生したりすることからエンコーダスケールが汚染され、スケールパターンと誤認識する問題が起こり得る。またエンコーダスケールの傷も誤認識の原因となり得る。
以上のように従来の光学式エンコーダは、エンコーダスケールの汚染や欠損に弱く、走査量の検知において誤検知が起きる可能性があり、信頼性の向上が求められている。
また、従来の光学式エンコーダは、エンコーダスケールもしくはエンコーダセンサの一方を固定し、もう一方を稼動させることで、稼動部の相対的な走査量を検出している。そのため稼動部、たとえばキャリッジの絶対的な位置座標を知るためには別途位置検知センサなどを備えなければならない。
また、インクジェットプリンタでは一般に印字ヘッドのメンテナンスを行う維持機構がキャリッジ走査領域の端に用意されており、キャリッジはヘッドメンテナンスの必要性に応じてホームポジションと呼ばれるこの位置に停止する必要が生じる。
また、従来の光学式エンコーダは、走査方向の走査量に関する情報しか供給できない。たとえばキャリッジがガイド軸に沿って走査されている場合でも、ガイド軸とは垂直な方向の振動をともなう場合がある。このような振動は機械への力学的な負荷および騒音の発生源として問題となるが、従来の光学式エンコーダでは走査方向とは垂直な方向の運動を検知することはできない。
本発明は、信頼性の高いエンコーダ信号の発信と走査量以外の多岐な情報を提供できる高機能なエンコーダを備えたインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、キャリッジを主走査方向に移動させるとともに、記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、キャリッジおよび記録媒体の走査量をエンコーダスケールに記載されたスケールパターンを検知して制御するインクジェットプリンタであって、前記スケールパターンを検知するエンコーダセンサは、前記スケールパターンを形成するマークの形状を認識できる撮像手段を有し、この撮像手段を用いて走査量を検知することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、スケールパターンを形成するマークと、インクミスト、傷、紙粉を含むノイズとを区別して走査量を検知するインクジェットプリンタを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、複数の形状のスケールパターンを形成するマークを識別し、キャリッジの相対的な走査量と絶対位置を検知するインクジェットプリンタを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、走査方向とは垂直な方向のキャリッジの運動を検知するインクジェットプリンタを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、キャリッジを主走査方向に移動させるとともに、記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、キャリッジおよび記録媒体の走査量をエンコーダスケールに記載されたスケールパターンを検知して制御するインクジェットプリンタであって、スケールパターンを検知するエンコーダセンサは、スケールパターンを形成するマークの形状を認識できる撮像手段を有し、この撮像手段を用いて走査量を検知することで、信頼性の高いエンコーダ信号の発信と走査量以外の多岐な情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明のインクジェットプリンタの要部構成図である。
インク滴射出ヘッド(印字ヘッド)を搭載したキャリッジ１は、記録媒体２に平行に固定されたガイド軸３によって摺動自在に保持され、記録媒体２との距離を一定に保ったまま矢印にて図示した主走査方向に走査できる。主走査エンコーダスケール４は筐体に固定されているため、キャリッジ走査時にはキャリッジ１に搭載された主走査エンコーダセンサ５が主走査エンコーダスケール４上のスケールパターンを移動しながら検出し、キャリッジ１の主走査エンコーダスケール４に対する相対的な運動状態を検知する。
記録媒体２は副走査エンコーダスケール６と同軸で固定された搬送ローラ７の回転によって、矢印で図示された副走査方向へ適宜搬送される。副走査エンコーダスケール６は記録媒体２の搬送とともに回転し、筐体に固定された副走査エンコーダセンサ８がスケールパターンを検出して、記録媒体２の移動量を検知できる。
【実施例１】
【０００７】
主走査エンコーダセンサ５および副走査エンコーダセンサ８に撮像装置、たとえばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラモジュールを用いることで、エンコーダスケール４、６を撮像し、撮影された画像からスケールパターンを画像認識して識別し、パルス信号を発信する（図２ステップＳ１〜Ｓ４）。
従来のエンコーダでは受光素子と発光素子を組み合わせ、エンコーダスケールの透過または反射光を検出して増幅し、エンコーダ信号とするのが一般的である（図３(ａ)参照）。このため使用環境の明るさなどにより閾値電圧を基準としたエンコーダ信号のハイ状態ロー状態の識別が不安定になる可能性や規格値以上の電圧が発生する可能性があった。本発明ではエンコーダ信号をデジタル化しているため（図３(ｂ)参照）、そのような可能性は無く信頼性を向上させることができる。
また、図４のように、スケールパターンを形成するマークの形状を、従来の一定間隔で並んだラインではなく、予想されるノイズ原因のインクミスト、傷、紙粉などと区別しやすく、その一部が前記原因で覆われてしまっても全体像の推測しやすい形状、たとえばバツ印や鋭角を持つ多角形にすることで、識別性を高めて誤認識を低減し、エンコーダ信号の信頼性を向上させることができる。図４(ａ)は従来の光学式エンコーダを用いた場合であり、スケールパターンの誤認識を起こしている。図４(ｂ)が本発明の場合であって、破線はマーク形状推測のための補助線である。
【実施例２】
【０００８】
エンコーダスケール４、６上のスケールパターンを形成するために複数の形状のマークを用い、たとえばＡ形状を一定間隔で配置した主走査エンコーダスケール４の絶対位置を検知したい位置に、Ａ形状とは異なるＢ形状を用いて図５のようにスケールパターンを形成する。これによりＢ形状の検出によってキャリッジ１が特定の位置、たとえばホームポジションに到達したと知ることができ、たとえば出力チャンネルＡにはエンコーダ信号を発信し、出力チャンネルＢにはホームポジション信号を発信することができる。
【実施例３】
【０００９】
エンコーダスケール４、６上のスケールパターンを２次元の画像として撮像するため、走査方向とは垂直な方向での運動、たとえばキャリッジ１の走査中の振動状態について検知することができる。振動は機械へ力学的な負荷を与え、騒音の発生源にもなるため、この検知情報に基づいてキャリッジ１の走査制御を騒音抑制モードへ切り替えて騒音を抑制したり、異常な振動を検知した場合にはユーザーへ警告を発したりするなどの適切な対処をすることが可能となる。
本発明のインクジェットプリンタにおいては、スケールパターンの検出から形成するエンコーダ信号を、撮像手段と画像認識機能を用いてパルスで発信することで、従来の光学式センサに比較して多岐にわたる情報を提供でき、エンコーダ信号の信頼性も向上させることができる。
また、インクミスト、傷、紙粉などのノイズ原因とスケールパターンを区別できる機能により、エンコーダ信号の信頼性を向上させることができる。
また、エンコーダスケールを形成するマークに複数の形状のマークを使い分けて識別することで目印となるマークを用意でき、稼動部の相対的な走査量だけでなく、絶対的な位置情報も得ることができる。
また、稼動部の振動状態に関する情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のインクジェットプリンタの要部構成図である。
【図２】本発明のインクジェットプリンタの制御動作を示すフローチャートである。
【図３】エンコーダ信号を比較して示す図である。
【図４】スケールパターンを形成するマークの形状を比較して示す図である。
【図５】本発明のスケールパターンを示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  キャリッジ
２  記録媒体
４  主走査エンコーダスケール
５  主走査エンコーダセンサ
６  副走査エンコーダスケール
８  副走査エンコーダセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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