(57)【要約】【課題】インクジェットプリンタにおいて、低コストでありながらもプリント品質とプリント速度の両立を図りつつ、小型化をも実現する。【解決手段】インクジェットプリンタの電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後に、モータ制御回路がエンコーダの出力に基いてキャリア８の停止位置の補正値としての距離Ｘを算出する。その後、プリント実行時及び記録ヘッドのメンテナンス実行時におけるキャリア８の停止制御にあたって、キャリア駆動モータにブレーキ電圧を印加し始める位置を上記距離Ｘに応じて補正することにより、キャリア８の停止位置の変動を抑制する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯蔵するインクタンク及びこのインクタンクに貯蔵されたインクを吐出して記録紙に画像を形成する記録ヘッドを有するインクカートリッジと、このインクカートリッジを支持すると共に、記録紙の搬送方向に略直交する方向に搬送するキャリアと、このキャリアを駆動するためのＤＣモータと、このＤＣモータの駆動力を前記キャリアに伝達する駆動伝達手段と、前記ＤＣモータ及び駆動伝達手段によって駆動されたキャリアの位置を検知するためのエンコーダと、このエンコーダから出力された信号に基いて前記ＤＣモータを制御するモータ制御手段と、前記キャリアがホームポジションに位置されたとき、前記記録ヘッドに対向するように配設され、前記記録ヘッドのメンテナンスを行う記録ヘッドメンテナンス手段とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記モータ制御手段は、
前記エンコーダから出力された信号に基いて前記キャリアの位置及び速度を算出し、
インクジェットプリンタの電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後に、前記ＤＣモータに所定の駆動電圧を印加することにより前記キャリアを第1速度で移動させた後、目標の停止位置で停止するように、前記キャリアが第２速度まで減速するまで所定のブレーキ電圧を印加し、その後は、駆動伝達手段及びＤＣモータの抵抗により前記キャリアを停止させ、
その実停止位置を前記エンコーダによって検知して該実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、
プリント実行時及び記録ヘッドのメンテナンス実行時における前記キャリアの停止制御にあたって、記憶した前記実停止位置と目標の停止位置との差に基いて、前記ＤＣモータにブレーキ電圧を印加する起点となるキャリア位置を補正することにより、インク残量の変動及び前記ＤＣモータの温度変動に伴う前記キャリアの停止位置の変動を少なくし、
これにより、前記キャリアの停止位置の精度を向上させ、印刷品質の向上及び前記記録ヘッドメンテナンス手段の小型化を実現可能としたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
インクを貯蔵するインクタンク及びこのインクタンクに貯蔵されたインクを吐出して記録紙に画像を形成する記録ヘッドを有するインクカートリッジと、このインクカートリッジを支持すると共に、記録紙の搬送方向に略直交する方向に搬送するキャリアと、このキャリアを駆動するためのＤＣモータと、前記ＤＣモータによって駆動されたキャリアの位置を検知するためのエンコーダと、このエンコーダから出力された信号に基いて前記ＤＣモータを制御するモータ制御手段と、前記キャリアがホームポジションに位置されるとき、前記記録ヘッドに対向するように配設され、前記記録ヘッドのメンテナンスを行う記録ヘッドメンテナンス手段とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記モータ制御手段は、
前記エンコーダから出力された信号に基いて前記キャリアの位置及び速度を算出し、
インクジェットプリンタの電源投入時に、前記ＤＣモータに所定の駆動電圧を印加することにより前記キャリアを所定の速度で移動させた後、目標の停止位置で停止するように所定のブレーキ電圧を印加して該キャリアを停止させ、
その実停止位置を前記エンコーダによって検知して該実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、
記憶した前記実停止位置と目標の停止位置との差に基いて、前記ＤＣモータにブレーキ電圧を印加する起点となるキャリア位置を補正することにより、インク残量の変動に伴う前記キャリアの停止位置の変動を少なくし、
これにより、前記キャリアの停止位置の精度を向上させ、印刷品質の向上及び前記記録ヘッドメンテナンス手段の小型化を実現可能とした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、インクカートリッジを支持しつつ主走査方向に搬送するキャリアをＤＣモータによって駆動し、記録ヘッドからインクを吐出させ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】
インクジェットプリンタにおいては、主走査方向に往復して移動可能なキャリアによってインクカートリッジが搬送され、その往復移動に連動させてインクカートリッジに設けられている記録ヘッドを制御することにより、記録紙に画像が形成される。そのため、キャリアの停止位置の変動が大きくなると、記録ヘッドの位置と吐出タイミングとの関係にずれが生じ、プリント品質が低下することがある。
【０００３】
ところで、近年のインクジェットプリンタのキャリアの駆動には、主としてコストダウンの要請からＤＣモータが用いられている。このようなＤＣモータは安価である反面、ステップモータのように単独ではキャリアの位置制御ができない。そこで、キャリアの駆動にＤＣモータを用いる場合には、キャリアの位置を検知するためのエンコーダが併用されている。
【０００４】
キャリアの停止位置は、一般にインクカートリッジの重量と相関があり、インク残量の影響を受けて変動する。また、キャリアの駆動に上述したＤＣモータを用いる構成では、モータの温度によっても変動する。
【０００５】
特許文献１には、１ラインプリントする度に、エンコーダによって検知したキャリアの停止位置を記憶し、目標停止位置に対する誤差を補正するように構成されたプリンタが示されている。
【特許文献１】特開平９−５８０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示されたプリンタにあっては、１ラインプリントする度に停止位置の誤差を補正する処理を伴うので、プリント速度の低下を招くという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低コストでありながらもプリント品質とプリント速度の両立を図りつつ、小型化をも実現することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、インクを貯蔵するインクタンク及びこのインクタンクに貯蔵されたインクを吐出して記録紙に画像を形成する記録ヘッドを有するインクカートリッジと、このインクカートリッジを支持すると共に、記録紙の搬送方向に略直交する方向に搬送するキャリアと、このキャリアを駆動するためのＤＣモータと、このＤＣモータの駆動力をキャリアに伝達する駆動伝達手段と、ＤＣモータ及び駆動伝達手段によって駆動されたキャリアの位置を検知するためのエンコーダと、このエンコーダから出力された信号に基いてＤＣモータを制御するモータ制御手段と、キャリアがホームポジションに位置されたとき、記録ヘッドに対向するように配設され、記録ヘッドのメンテナンスを行う記録ヘッドメンテナンス手段とを備えたインクジェットプリンタにおいて、モータ制御手段は、エンコーダから出力された信号に基いてキャリアの位置及び速度を算出し、インクジェットプリンタの電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後に、ＤＣモータに所定の駆動電圧を印加することによりキャリアを第1速度で移動させた後、目標の停止位置で停止するように、キャリアが第２速度まで減速するまで所定のブレーキ電圧を印加し、その後は、駆動伝達手段及びＤＣモータの抵抗によりキャリアを停止させ、その実停止位置をエンコーダによって検知して該実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、プリント実行時及び記録ヘッドのメンテナンス実行時におけるキャリアの停止制御にあたって、記憶した実停止位置と目標の停止位置との差に基いて、ＤＣモータにブレーキ電圧を印加する起点となるキャリア位置を補正することにより、インク残量の変動及びＤＣモータの温度変動に伴うキャリアの停止位置の変動を少なくし、これにより、キャリアの停止位置の精度を向上させ、印刷品質の向上及び記録ヘッドメンテナンス手段の小型化を実現可能としたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、インクを貯蔵するインクタンク及びこのインクタンクに貯蔵されたインクを吐出して記録紙に画像を形成する記録ヘッドを有するインクカートリッジと、このインクカートリッジを支持すると共に、記録紙の搬送方向に略直交する方向に搬送するキャリアと、このキャリアを駆動するためのＤＣモータと、ＤＣモータによって駆動されたキャリアの位置を検知するためのエンコーダと、このエンコーダから出力された信号に基いてＤＣモータを制御するモータ制御手段と、キャリアがホームポジションに位置されるとき、記録ヘッドに対向するように配設され、記録ヘッドのメンテナンスを行う記録ヘッドメンテナンス手段とを備えたインクジェットプリンタにおいて、モータ制御手段は、エンコーダから出力された信号に基いてキャリアの位置及び速度を算出し、インクジェットプリンタの電源投入時に、ＤＣモータに所定の駆動電圧を印加することによりキャリアを所定の速度で移動させた後、目標の停止位置で停止するように所定のブレーキ電圧を印加して該キャリアを停止させ、その実停止位置をエンコーダによって検知して該実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、記憶した実停止位置と目標の停止位置との差に基いて、ＤＣモータにブレーキ電圧を印加する起点となるキャリア位置を補正することにより、インク残量の変動に伴うキャリアの停止位置の変動を少なくし、これにより、キャリアの停止位置の精度を向上させ、印刷品質の向上及び記録ヘッドメンテナンス手段の小型化を実現可能としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、モータ制御手段が、キャリアの実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、その後のＤＣモータの制御に反映させるので、キャリアの停止位置の精度を向上させることができる。また、このキャリアの実停止位置と目標の停止位置との差を算出するための処理は、インクジェットプリンタの電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後になされるので、プリント速度にはほとんど影響を及ぼさない。従って、プリント品質とプリント速度の両立を図ることができる。また、記録ヘッドメンテナンス手段は記録ヘッドの大きさとキャリアの停止位置精度を考慮してその大きさが決定されるところ、キャリアの停止位置精度を高めることができるので、記録ヘッドメンテナンス手段の小型化が図れるようになる。これに伴い、プリンタの小型化が容易となる。また、キャリアの停止制御にあたっては、モータ制御手段が、ＤＣモータにキャリアが第２速度まで減速するまで所定のブレーキ電圧を印加し、その後は、駆動伝達手段及びＤＣモータの抵抗によってキャリアを停止させるので、過度なブレーキ電圧の印加によってキャリアが逆方向に移動することもない。
【００１１】
請求項２の発明によれば、モータ制御手段が、キャリアの実停止位置と目標の停止位置との差を算出してそれを記憶し、その後のＤＣモータの制御に反映させるので、キャリアの停止位置の精度を向上させることができる。また、このキャリアの実停止位置と目標の停止位置との差を算出するための処理は、インクジェットプリンタの電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後になされるので、プリント速度にはほとんど影響を及ぼさない。従って、プリント品質とプリント速度の両立を図ることができる。また、記録ヘッドメンテナンス手段は記録ヘッドの大きさとキャリアの停止位置精度を考慮してその大きさが決定されるところ、キャリアの停止位置精度を高めることができるので、記録ヘッドメンテナンス手段の小型化が図れるようになる。これに伴い、プリンタの小型化が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態によるインクジェットプリンタについて図面を参照して説明する。図１はインクジェットプリンタの構成を示している。インクジェットプリンタ１は、紙送りモータ２の駆動力を受け、給紙トレイ３に載置された記録紙Ｐを装置本体内に搬送する紙送り機構４と、搬送された記録紙Ｐ１にインクを吐出する記録ヘッド５及び記録ヘッド５から吐出されるインクを貯蔵するインクタンク６を有するインクカートリッジ７と、インクカートリッジ７を挿脱自在に収容するキャリア８と、キャリア８を駆動するキャリア駆動モータ９と、キャリア駆動モータ９によって駆動されたキャリア８の位置を検知するためのエンコーダ１０と、紙送りモータ２及びキャリア駆動モータ９の回転を制御するモータ制御回路（モータ制御部）１１等を備えている。キャリア８は、記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に直交する主走査方向に配向されたシャフト１２によってスライド移動自在に支持され、ベルト１３（駆動伝達手段）等を介して伝達されたキャリア駆動モータ９の駆動力によりスライド移動する。本実施の形態においては、キャリア駆動モータ９として、低コストなＤＣ（直流）モータを適用しており、キャリア８の位置は、キャリア８の可動領域に沿って設けられたエンコーダ１０によって検知される。
【００１３】
図２は、キャリア８の周辺の構成を示している。ベルト１３は、キャリア駆動モータ９に連結されているプーリ１４（駆動伝達手段）によって吊設されており、キャリア駆動モータ９の駆動力はプーリ１４、ベルト１３を順次介してキャリア８に伝達される。エンコーダ１０は、キャリア８の主走査方向に所定の間隔で縞模様が形成された格子板１５と、キャリア８の背面側に設けられているフォトインタラプタ（図示せず）等によって構成されている。フォトインタラプタは、格子板１５に光を照射する発光部と格子板１５を透過した又は格子板１５によって反射された光を受光して電気信号に変換する受光部を有している。格子板１５には、所定の間隔で縞模様が形成されているので、キャリア８の移動に伴って、エンコーダ１０の受光部からは上記縞模様に対応するパルス信号が出力される。また、キャリア８がホームポジションに位置されたとき、記録ヘッド５に対向する位置には、記録ヘッド５のメンテナンスを行うメンテナンスボックス１６（記録ヘッドメンテナンス手段）が設されている。このメンテナンスボックス１６は、記録ヘッド５に対してキャリア８の停止位置の変動分を考慮したサイズとなるように構成されている。
【００１４】
インクジェットプリンタ１においては、キャリア８のスライド移動に連動させて、記録ヘッド５からインクを吐出させることにより、記録紙Ｐ１の上に画像を形成している。従って、良好なプリント品質を得るためには、キャリア８の停止位置を正確に制御する必要がある。ところが、このキャリア８の停止位置は、既に述べたように、インクタンク６のインク残量や、キャリア駆動モータ９の温度によって変動し、プリント品質に悪影響を及ぼすことがある。そこで、本実施の形態では、インクジェットプリンタ１の電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後に、モータ制御回路１１がエンコーダ１０の出力に基いてキャリア８の停止位置の補正値を算出し、その後のキャリア８の停止位置制御に反映させるようにしている。なお、上記連続してプリントする所定枚数とは、キャリア駆動モータ９がプリント品質に悪影響が及ぶほど発熱し、高温になっていることが経験的に認められる枚数をいい、具体的な枚数は使用するモータの仕様等によって異なるが、例えば、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては２０枚程度である。
【００１５】
図３は、キャリア８の停止位置の補正値を算出する際におけるキャリア８の速度の推移を示している。また、図４において（ａ）は、ブレーキ開始位置及びインク残量が多い状態におけるキャリア８の実停止位置、（ｂ）は、ブレーキ開始位置を補正した場合の実停止位置を示している。また、図５は、ブレーキ開始位置を補正した場合のキャリア８の速度の推移を示している。
【００１６】
まず、モータ制御回路１１はキャリア駆動モータ９に所定の駆動電圧を印加することによりキャリア８を速度Ｖ１（第1速度）で移動させる。この速度Ｖ１は、プリント実行時におけるキャリア８の移動速度である。その後、モータ制御回路１１はキャリア８が目標の停止位置で停止するように、キャリア駆動モータ９に所定のブレーキ電圧を印加する。ブレーキ電圧は、キャリア８が第２速度Ｖ２まで減速するまで継続して印加される。そして、キャリア８が第２速度まで減速すると、ブレーキ電圧はオフされ、キャリア８は、ベルト１３、プーリ１４及びキャリア駆動モータ９の抵抗によりさらに減速されて停止する。このようにキャリア８が停止直前にブレーキ電圧の印加をオフするのは、停止直前におけるエンコーダ１０からの出力パルスが粗くなるため、ブレーキ電圧を過度に印加し過ぎてキャリア８が逆方向に移動することを防止するためである。
【００１７】
キャリア駆動モータ９にブレーキ電圧が印加されたときのキャリア８の減速度は、インク残量及びキャリア駆動モータ９の温度によって変動する。図３においては、速度Ｖ１からブレーキ電圧を印加した場合、標準的な状態のキャリア８の速度推移はＶＶ１で表されるのに対して、例えば、インクが満たされた状態でのキャリア８の速度推移はＶＶ２で表される。同図からも明らかなように、インクが満たされた状態では標準的な状態よりもブレーキの効きは悪化する。
【００１８】
このように、キャリア８のブレーキの効きが悪化した結果、図４（ａ）に示すように、キャリア８は、目標の停止位置よりも距離Ｘだけ余分に移動してしまう。なお、この距離Ｘは、図３においては、ハッチングで示した面積で表され、上述したキャリア８の停止位置の補正値となる。本実施形態においては、プリント速度の低下を招かないように、上記距離Ｘの算出は、インクジェットプリンタ１の電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後に行う。そして、プリント実行時及び記録ヘッドのメンテナンス実行時におけるキャリアの停止制御にあたって、図４（ｂ）に示すように、距離Ｘに応じてキャリア駆動モータ９にブレーキ電圧を印加し始める起点となるキャリア８の位置を補正することにより、キャリア８の停止位置の補正を行う。すなわち、モータ制御回路１１は、エンコーダ１０の出力信号に基いてキャリア８の位置を検知しながら、距離Ｘだけ手前の位置からキャリア駆動モータ９にブレーキ電圧を印加する。これにより、キャリア8の停止位置が補正され、略停止目標位置で停止できるようになる。なお、モータ制御回路１１がキャリア駆動モータ９にブレーキ電圧を印加開始する時間は、図５に示すように、標準的な状態よりも距離Ｘを速度Ｖ１で除した時間ΔＴだけ早くなる。
【００１９】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、モータ制御回路１１が、キャリア８の実停止位置と目標の停止位置との差、すなわち補正値としての距離Ｘを算出してそれを記憶し、その後のキャリア駆動モータ９の制御に反映させるので、キャリア８の停止位置の精度を向上させることができる。また、この距離Ｘの算出処理は、インクジェットプリンタ１の電源投入時に、又は連続して所定枚数プリントした直後になされるので、プリント速度にほとんど影響を及ぼさない。従って、プリント品質とプリント速度の両立を図ることができる。また、メンテナンスボックス１６は記録ヘッド５の大きさとキャリア８の停止位置精度を考慮してその大きさが決定されるところ、キャリア８の停止位置精度を高めることができるので、メンテナンスボックス１６の小型化が図れるようになる。これに伴い、インクジェットプリンタ１の小型化が容易となる。また、キャリア８の停止制御にあたっては、モータ制御回路１１が、キャリア駆動モータ９にキャリア８が第２速度Ｖ２まで減速するまで所定のブレーキ電圧を印加し、その後は、ベルト１３、プーリ１４及びキャリア駆動モータ９の抵抗によってキャリア８を停止させるので、過度なブレーキ電圧の印加によってキャリア８が逆方向に移動することもない。
【００２０】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも電源投入時にキャリア８の停止位置の補正値を検知して、該補正値を用いてプリント実行時等におけるキャリア駆動モータ９の制御を行うように構成されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの構成を示すブロック図。
【図２】キャリアの周辺の構成を示す側面図。
【図３】キャリアの停止位置の補正値を算出する際における、モータ制御回路によって制御されるキャリアの速度の推移を示す図。
【図４】（ａ）は、ブレーキ開始位置及びインク残量が多い状態におけるキャリアの実停止位置、（ｂ）は、ブレーキ開始位置を補正した場合の実停止位置を示す側面図。
【図５】ブレーキ開始位置を補正した場合のキャリアの速度の推移を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１    インクジェットプリンタ
２    紙送りモータ
３    給紙トレイ
４    紙送り機構
５    記録ヘッド
６    インクタンク
７    インクカートリッジ
８    キャリア
９    キャリア駆動モータ（ＤＣモータ）
１０    エンコーダ
１１    モータ制御回路（モータ制御手段）
１６    メンテナンスボックス（記録ヘッドメンテナンス手段）
【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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