(57)【要約】 【課題】  簡易な構成により、精度良く記録ヘッドを昇降させることができる技術を提供する。【解決手段】  記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、記録ヘッドを昇降移動させる昇降手段と、を備える記録装置であって、キャリッジの加速度を検出する加速度センサと、加速度センサの検出結果に基づいて、昇降手段により記録ヘッドを昇降移動させる制御手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記記録ヘッドを昇降移動させる昇降手段と、を備える記録装置であって、
前記キャリッジの加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記昇降手段により前記記録ヘッドを昇降移動させる制御手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記記録ヘッドが第１の位置から該第１の位置より下方の第２の位置に移動したときの前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記昇降手段により前記記録ヘッドを昇降移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記加速度センサの検出結果が閾値を超えたときの前記記録ヘッドの位置を昇降基準位置とし、該昇降基準位置に基づいて前記昇降手段により前記記録ヘッドを所定の位置に移動させる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記昇降手段は、前記記録ヘッドと当接しながら回転するカム部材を有し、該カム部材が回転することによって前記記録ヘッドを昇降移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記昇降手段は、前記カム部材を駆動するＤＣモータと、前記ＤＣモータの回転量を検出するエンコーダとを有する、ことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記昇降手段は、前記カム部材を駆動するパルスモータを有する、ことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは、記録データに基づいて記録動作を行い、
前記制御手段は、前記記録データを含む記録ジョブを受信した場合、前記記録動作を行う前に前記昇降手段により前記記録ヘッドを昇降移動させる、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記昇降手段により記録媒体の種類に応じた位置に前記記録ヘッドを昇降移動させる、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、キャリッジ内に記録ヘッドを保持するホルダを備え、偏心カムを回転させることでホルダと共に記録ヘッドを昇降させる構成が開示されている。記録ヘッドの昇降位置を決定するためには昇降基準位置を設定する必要がある。特許文献１では、メカフラグによりフォトインタラプタの遮光−透過を切り替え、当該フォトインタラプタの遮光−透過を検知することによって昇降基準位置を決定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１０８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、機械的な誤差やフォトインタラプタへのインクミスト付着による光量低下によって、昇降基準位置を決定する際に誤差が生じてしまうおそれがある。また、フォトインタラプタなどの構成を装置内に設けることで、コストアップやスペース拡大に繋がるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、簡易な構成により、精度良く記録ヘッドを昇降させることができる技術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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る記録装置は、記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記記録ヘッドを昇降移動させる昇降手段と、を備える記録装置であって、前記キャリッジの加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記昇降手段により前記記録ヘッドを昇降移動させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易な構成により、精度良く記録ヘッドを昇降させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る記録装置の構成を示す模式概略図である。
【図２】本実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態におけるキャリッジ動作のフローチャートを示す図である。
【図５】本実施形態における昇降基準位置の判定時の加速度センサの出力を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置（記録装置）の構成を示す模式概略図である。インクジェット記録装置は、記録媒体１０１に対してインクを吐出する記録ヘッド１０２を着脱自在に搭載するキャリッジ１０３を備える。キャリッジ１０３は、ガイドレール１０４に摺動自在に保持され、キャリッジモータ１０６、タイミングベルト１０５、プーリ１０７などの移動機構によって、記録媒体１０１の搬送方向と交差する方向に往復移動可能に構成される。キャリッジ１０３は、タイミングベルト１０５によってガイドレール１０４に沿って移動する。タイミングベルト１０５は、キャリッジモータ１０６の回転軸に設置されたプーリ１０７に接続されている。キャリッジモータ１０６の回転方向の駆動力が、タイミングベルト１０５の直線方向の駆動力に変換されて伝達される。また、キャリッジ１０３には加速度センサ１１０が設けられている。加速度センサ１１０は、キャリッジの駆動制御や紙ジャムなどの衝突検知に用いられる。
【００１０】
記録ヘッド１０２と対向する位置には、搬送ローラ対１０８（１０８ａ、１０８ｂ）により搬送される記録媒体１０１を下方より支持するプラテン１０９が設けられている。搬送ローラ対１０８は、プラテン１０９に支持される記録媒体１０１を所定の搬送量ずつ間欠的に搬送する。記録装置は、記録媒体１０１の搬送の停止中に、キャリッジ１０３を往復移動させ、その間にキャリッジに搭載された記録ヘッド１０２から、プラテン１０９上の記録媒体１０１にインクを吐出することで、記録媒体１０１に１バンド分の画像を記録する。記録装置は、搬送ローラ対１０８による所定量ずつの搬送と、記録媒体１０１の搬送の停止中の記録ヘッド１０２によるインク吐出を交互に繰り返すことにより、記録媒体１０１全体に画像を記録していく。
【００１１】
近年、用途に応じて様々な種類の記録媒体が用いられており、記録媒体の厚さや特性などは多岐に渡る。そこで記録媒体の厚さや特性に応じて適切な記録を行うために、記録媒体の種類に応じて記録ヘッド（キャリッジ）とプラテンの間の距離を変化させる必要がある。本実施形態における記録ヘッドとプラテン間の距離を変化させる機構を図１を用いて説明する。
【００１２】
キャリッジ１０３には、第１の昇降機構（昇降部）１１１が設けられている。第１の昇降機構１１１は、リフト軸１１１ａ、リフトカム（カム部材）１１１ｂ、および凹形連結部材１１１ｃで構成されている。記録ヘッド１０２はリフトカム１１１ｂの面に当接している。リフトカム１１１ｂは、その中心がリフト軸１１１ａの中心に対してずれた構成となっている。凹形連結部材１１１ｃはリフト軸１１１ａの片端部に接合されている。リフト軸１１１ａは、キャリッジ１０３に係合した状態で設置されている。凹形連結部材１１１ｃが回転することでリフト軸１１１ａおよびリフトカム１１１ｂが回転し、リフトカム１１１ｂと記録ヘッド１０２の接点の高さが移動し、記録ヘッド１０２が昇降移動するように構成されている。一方、記録装置本体の右端に設置されたフレーム１１２には、第２の昇降機構１１３が設けられている。第２の昇降機構１１３は、昇降モータ１１３ａ、昇降エンコーダ１１３ｂ、連結ギア部１１３ｃ、および凸型連結部材１１３ｄで構成されている。昇降モータ１１３ａを駆動することで、連結ギア部１１３ｃを介し、凸型連結部材１１３ｄが回転するように構成されている。キャリッジ１０３が移動して本体右端位置に到達すると、キャリッジ１０３のストッパ部１０３ａがフレーム１１２に突き当たり、キャリッジ１０３はそれ以上移動できない状態になる。そのときに、凹形連結部材１１１ｃと凸型連結部材１１３ｄとが連結し嵌合する。そして昇降モータ１１３ａを駆動すると双方の連結部材を介し、リフトカム１１１ｂが回転することで記録ヘッド１０２の昇降移動を行うことが可能となる。
【００１３】
次に、昇降モータ１１３ａの回転と記録ヘッド１０２の昇降量（移動量）との関係、および昇降位置の設定方法について図１（ｂ）を用いて説明する。記録ヘッドの昇降位置を制御するためには昇降基準位置を設定する必要がある。従来はフォトインタラプタを用いて昇降基準位置を設定していた。本実施形態では、フォトインタラプタに代えて前述した加速度センサ１１０を用いて昇降基準位置を設定する構成について説明する。
【００１４】
前述したように、リフトカム１１１ｂがリフト軸１１１ａを中心に回転することにより記録ヘッド１０２が昇降移動する。本実施形態では、リフトカム１１１ｂの形状により下降するときのスピードが急激になるよう構成されている。昇降上限位置から昇降下限位置まで急激に下降する際の加速度の変動を加速度センサ１１０で検出することで、昇降下限位置を昇降基準位置と判定することが可能となっている。そのためには、リフトカム１１１ｂの形状は、図１（ｂ）に示すような楕円形状とすることが望ましい。また、昇降上限位置から昇降下限位置への移動時間（遷移時間）を短くするほど、加速度センサ１１０の出力の変動を検出しやすくなる。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。記録装置制御部２０２は、記録装置２０１内の各装置を制御する。電源２０３は、記録装置２０１内の各装置へ電力を供給する。記録装置制御部２０２は、記録装置２０１内の各部の状況を検知するセンサ類２０４を制御する。記録装置制御部２０２は、記録装置内の各装置の動力源であるモータ類２０６を駆動するモータ制御部２０５を制御する。記録装置制御部２０２は、ヘッド部２１０に対して指令し、記録ヘッドによる吐出動作を制御する。記録装置制御部２０２は、表示部２０７を介してユーザーに対して記録装置の動作状況を報知する。通信コントローラ２０８は、記録装置２０１と外部のホストコンピュータ２０９との間で通信を行う。記録装置２０１には外部のホストコンピュータ２０９から記録データを含む記録ジョブが転送され、記録装置２０１は記録データに基づいて画像を記録する記録動作を行うようにモータ制御部２０５やヘッド部２１０等を制御する。
【００１６】
図３は、本実施形態に係る制御部の構成において、本発明に関わる部分である、記録装置制御部２０２とモータ制御部２０５、センサ類２０４との関係について示した体系図である。キャリッジモータドライバ３０１は、キャリッジモータ１０６への電力の供給を制御する。キャリッジモータ１０６は、キャリッジ１０３を駆動し、キャリッジ１０３を往復移動を行わせる。昇降モータドライバ３０２は、昇降モータ１１３ａへの電力の供給を制御する。昇降モータ１１３ａは、キャリッジの昇降部１１１を駆動し、キャリッジ１０３に昇降動作を行わせる。記録装置制御部２０２は、加速度センサ１１０の出力値を取得する。また、記録装置制御部２０２は、昇降エンコーダ１１３ｂのカウント値を取得する。記録装置制御部２０２は、加速度センサ１１０の出力値（検出結果）と閾値とを比較し、その比較結果と昇降エンコーダ１１３ｂのカウント値により、昇降モータドライバ３０２を介して昇降モータ１１３ａを制御する。
【００１７】
以上の機構により、キャリッジが昇降基準位置を設定し昇降動作を行う際の制御を図４を用いて説明する。図４は本実施形態におけるキャリッジ動作のフローチャートを示す図である。
【００１８】
記録装置２０１は、ホストコンピュータ２０９からの指令により通信コントローラ２０８を介して記録ジョブを受信する（ステップＳ４０１）。すると、キャリッジモータドライバ３０１は、キャリッジ１０３を待機位置から本体右側のホームポジション（ＨＰ）側へ移動させるように、キャリッジモータ１０６の駆動を開始する。キャリッジ１０３のストッパ部１０３ａがフレーム１１２に突き当たると、キャリッジモータ１０６の負荷が重くなったことを読み取り、キャリッジモータ１０６の駆動を停止する（ステップＳ４０２）。次に、昇降モータドライバ３０２は、記録ヘッドとプラテンの間の距離が使用する記録媒体の種類に応じた適切な距離となるように、昇降モータ１１３ａの駆動を開始する（ステップＳ４０３）。そして、加速度センサの出力値が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ４０４）。加速度センサの出力値が閾値を超えていなければ、昇降モータ１１３ａの駆動を継続し記録ヘッドの昇降動作を続け、加速度センサの出力値が閾値を超えたら、その位置を昇降基準位置と判定する（ステップＳ４０５）。この昇降基準位置は、前述したようにリフトカム１１１ｂの形状によってプラテンに対する記録ヘッドの高さが下限位置となるように設定されている。よって、この時点では記録ヘッドは下限位置にあると認識される。さらに、昇降モータ１１３ａの駆動を開始し（ステップＳ４０６）、昇降モータ１１３ａに設けられている昇降エンコーダ１１３ｂのカウント値を読み取ることで、昇降モータ１１３ａの回転量（回転数）を制御する（ステップＳ４０７）。そして、記録ヘッドが目標の昇降高さ位置になったかどうかを判定し（ステップＳ４０８）、目標の昇降高さ位置になったと判定した場合は、昇降モータ１１３ａの駆動を停止する（ステップＳ４０９）。目標の昇降高さ位置は、記録媒体１０１の種類（用紙の種類）によって異なり、記録媒体の設定を行う度に設定値として保存される。この設定値は、昇降基準位置から昇降モータ１１３ａを何回転するかという値である。記録ヘッドの目標の昇降高さ位置への移動が完了すると、キャリッジ１０３の往復移動動作を開始し、印刷動作を開始する（ステップＳ４１０）。
【００１９】
本実施形態では、昇降モータとしてＤＣモータを使用しており、ＤＣモータとエンコーダの組み合わせにより昇降動作の制御を行っているが、昇降モータとしてパルスモータを採用した構成としてもよい。昇降モータとしてパルスモータを使用した場合、図４のステップＳ４０６〜Ｓ４０９における動作フローが、記録ヘッドが目標の昇降高さ位置に移動するようなパルス分パルスモータを回転した後に停止させるという動作フローとなる。
【００２０】
次に、本実施形態における昇降基準位置を判定する際の加速度センサの出力波形について説明する。ここでは、従来構成であるフォトインタラプタを用いた場合と比較して説明する。図５は、本実施形態における昇降基準位置の判定時の加速度センサの出力を説明する図である。図５における各グラフは、上から順に、従来構成のフォトインタラプタの出力波形、本実施形態に係る加速度センサの出力波形、対応する記録ヘッドの昇降高さ位置、リフトカムの遷移状態を示している。従来構成では、昇降モータを駆動することで記録ヘッドの昇降高さが上昇していき、ある高さでフォトインタラプタはメカフラグにより遮られ、その瞬間を昇降基準位置とし、その位置からのモータの回転量により昇降位置を決めている。本実施形態においては、昇降高さが上限高さ位置から下限高さ位置へ急激に下降する際に、加速度センサの出力が設定された閾値を超えるため、この瞬間を昇降基準位置と設定する。この昇降基準位置は、記録ヘッドの下限高さ位置である。
【００２１】
インクジェット記録装置では、記録ヘッドからのインク吐出により装置内部にインクミストが発生するため、光学素子であるフォトインタラプタの場合、インクミストが付着することにより光量が低下あるいは感度が低下するおそれがある。そして、メカフラグによる遮光から透過への変化により昇降基準位置を判定している場合、本来の昇降基準位置よりも高い位置を昇降基準位置として認識してしまい、その分だけ目標の昇降高さ位置よりも高い位置に記録ヘッドが移動してしまうおそれがある。また、インクミストの付着量がさらに増大することにより、最終的にはメカフラグによる遮光から透過への変化が検知不能となるおそれもある。本実施形態では、光学素子ではなく加速度センサを用いることで、上記問題を解決している。
【００２２】
以上、本実施形態によれば、キャリッジに設けられた加速度センサを用いて、記録ヘッドの昇降動作における昇降基準位置を決定することで、コストダウンと省スペース化をしつつ、昇降動作の精度を向上させ、精度ばらつきを低減することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０２  記録ヘッド
１０３  キャリッジ
１１０  加速度センサ
１１１  第１の昇降機構
１１３  第２の昇降機構
２０２  記録装置制御部
【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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