(57)【要約】【課題】異常種別判定の際、キャリッジを移動させずに異常種別を判定できるプリンターを提供する。【解決手段】キャリッジの変位に基づいて異常を検出し、異常を検出すると駆動部に停止を指示し、駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときにキャリッジが往復区間の端にある場合、駆動部に異常が生じたと判定し、駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときにキャリッジが往復区間の端に無い場合、キャリッジが異物に突き当たったと判定する。【選択図】図３
2015042455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを搭載して前記印刷媒体に印刷する区間より長い往復区間内を前記印刷媒体に対して相対移動するキャリッジと、
前記キャリッジを相対移動させる駆動部と、
前記キャリッジの変位を計測する計測部と、
前記キャリッジの変位に基づいて異常を検出し、前記異常を検出すると前記駆動部に停止を指示し、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端にある場合、前記駆動部に異常が生じたと判定し、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定する制御部と、
を備えるプリンター。
【請求項２】
前記制御部は、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記印刷媒体に印刷する区間の外の待避位置まで前記キャリッジを後退させる、
請求項１に記載のプリンター。
【請求項３】
前記制御部は、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記印刷媒体に印刷する区間の外の待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ、前記待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ始めてから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記待避位置に無い場合、前記駆動部に異常が生じ、かつ、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定し、前記待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ始めてから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記待避位置にある場合、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定する、
請求項１または２に記載のプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリンターに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアルプリンターは、用紙の搬送方向と垂直な方向に印刷ヘッドを移動させながら印刷する。従来、シリアルプリンターにおいて印刷ヘッドを搭載したキャリッジの異常な変位や速度が検出されたときに、所定の目標位置にキャリッジを移動させて異常種別を判定する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２０６４７８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、異常種別を判定するためにキャリッジを移動させる目標位置が用紙の通過区間内にある場合には、詰まって異常原因になった用紙を除去して正常な状態に復帰させることが困難である。また回路異常が生じている状況でむやみにキャリッジを駆動すると、故障箇所を増やすことにもつながる。
【０００５】
本発明は、異常種別判定の際、キャリッジを移動させずに異常種別を判定できるプリンターを提供すること目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するためのプリンターは、印刷媒体に印刷する印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドを搭載して前記印刷媒体に印刷する区間より長い往復区間内を前記印刷媒体に対して相対移動するキャリッジと、前記キャリッジを相対移動させる駆動部と、前記キャリッジの変位を計測する計測部と、前記キャリッジの変位に基づいて異常を検出し、前記異常を検出すると前記駆動部に停止を指示し、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端にある場合、前記駆動部に異常が生じたと判定し、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定する制御部と、を備える。
本発明によると、キャリッジの変位に基づいて異常を検出した後に、印刷媒体等の異物にキャリッジが突き当たった異常なのか、キャリッジを駆動する駆動部の異常なのかを、キャリッジを移動させずに判定できる。
【０００７】
（２）上記目的を達成するためのプリンターにおいて、前記制御部は、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記印刷媒体に印刷する区間の外の待避位置まで前記キャリッジを後退させてもよい。
この構成を採用する場合、異常原因になった印刷媒体を除去することが容易である。
【０００８】
（３）上記目的を達成するためのプリンターにおいて、前記制御部は、前記駆動部に停止を指示してから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記往復区間の端に無い場合、前記印刷媒体に印刷する区間の外の待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ、前記待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ始めてから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記待避位置に無い場合、前記駆動部に異常が生じ、かつ、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定し、前記待避位置を目標位置として前記キャリッジを後退させ始めてから所定時間経過したときに前記キャリッジが前記待避位置にある場合、前記キャリッジが異物に突き当たったと判定してもよい。
この構成を採用する場合、駆動部に異常が生じ、かつ、キャリッジが異物に突き当たったている状態と、駆動部は正常で、かつ、キャリッジが異物に突き当たっている状態とを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは本発明の実施形態にかかるブロック図。図１Ｂは本発明の実施形態にかかる平面図。
【図２】本発明の実施形態にかかるブロック図。
【図３】本発明の実施形態にかかるフローチャート。
【図４】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図５】本発明の実施形態にかかる模式図。
【図６】本発明の実施形態にかかる模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
【００１１】
１．プリンターの構成
本発明の一実施例としてのプリンター１の構成を図１に示す。シリアルインクジェット方式のプリンター１は、印刷媒体としての用紙Ｐを搬送するための給紙機構２４と、用紙の搬送方向に対して垂直な方向に移動しながら用紙Ｐに印刷する印刷ヘッド１４とを備えている。
【００１２】
給紙機構２４は、互いに平行に設けられた送紙ローラー２４１と排紙ローラー２４２を含む。給紙機構２４は給紙モーター２２によって駆動される。給紙モーター２２は駆動回路２１によって駆動される。用紙Ｐの位置は、給紙モーター２２の回転角度を計測するロータリーエンコーダー２３と紙センサー２５とによって計測される。
【００１３】
印刷ヘッド１４には図示しない吐出口が形成されている。印刷ヘッド１４は図示しないインクカートリッジから供給されるインクを吐出口から吐出する。印刷区間において印刷ヘッド１４から吐出されたインク滴が印刷ヘッド１４の直下にある用紙Ｐに付着することによって印刷がなされる。
【００１４】
印刷ヘッド１４はキャリッジ１３に搭載される。キャリッジ１３は送紙ローラー２４１と排紙ローラー２４２の間において用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向に伸びるガイド１６、１７に支持されている。キャリッジ１３は、キャリッジモーター１２が回転するとガイド１６、１７に沿って移動する。キャリッジ１３の往復区間の端は、ストッパーや筐体の壁によって規定される。図１Ｂに示すように、キャリッジ１３は、往復区間の端に位置すると、用紙Ｐよりも外側に位置することになる。すなわち、用紙Ｐの幅は、キャリッジ１３の往復区間よりも狭く、キャリッジ１３の往復区間の両端は用紙Ｐに印刷可能な区間（印刷区間）の外側にある。そして、キャリッジ１３の往復区間の両端から印刷区間の両端までの距離はキャリッジ１３の幅以上である。これにより、キャリッジ１３を印刷区間外に待避させることが可能になる。
【００１５】
キャリッジ１３の変位は、ホームポジションセンサー１８とリニアエンコーダー１９とによって計測される。計測部としてのリニアエンコーダー１９はガイド１６、１７に沿って設けられる図示しないスケールとキャリッジ１３に搭載される図示しない光センサーであってもよい。その他、計測部としては、キャリッジ１３に搭載される加速度センサーやキャリッジモーター１２の回転を計測するロータリーエンコーダーを用いるなど、直接的か間接的かも含めて様々な方法で計測を行う機構であってもよい。
【００１６】
キャリッジモーター１２は駆動回路１１によって駆動される。ロータリーエンコーダー１５はキャリッジモーター１２の回転角度を計測する。駆動回路１１は、キャリッジモーター１２の回転角度と角速度に対応するキャリッジ１３の変位と速度をロータリーエンコーダー１５の出力に基づいて導出し、キャリッジ１３の変位と目標変位との距離と、キャリッジ１３の目標速度と現在速度の差分とに基づいてキャリッジモーター１２をフィードバック制御する。
【００１７】
制御部１０は、図示しないプロセッサ、メモリ、ＲＯＭ、入出力回路等を備えるコンピューターである。プロセッサがＲＯＭから制御プログラムをメモリに読み込んで実行することで、予め決められたシーケンスに従って給紙モーター２２、キャリッジモーター１２、印刷ヘッド１４が制御される。
【００１８】
図２にキャリッジモーター１２を駆動する駆動回路１１の構成を示す。駆動回路１１は、制御部１０からキャリッジ１３の目標変位を取得し、ロータリーエンコーダー１５からキャリッジモーター１２の回転角度を取得する。位置演算部１１８は、ロータリーエンコーダー１５の出力に基づいてキャリッジ１３の変位を導出する。速度演算部１１９は、ロータリーエンコーダー１５の出力に基づいてキャリッジ１３の速度を導出する。目標速度演算部１１１は、キャリッジ１３の目標変位と現在の変位との差分に基づいてキャリッジ１３の目標速度を導出する。ゲイン演算部１１７はキャリッジ１３の現在の変位に基づいて比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインを導出する。比例乗算部１１２は、キャリッジ１３の目標速度と現在速度との差分と比例ゲインとの積を導出する。積分乗算部１１３は、キャリッジ１３の目標速度と現在速度との差分の所定時間分の積分と積分ゲインとの積を導出する。微分乗算部１１４は、キャリッジ１３の目標速度と現在速度との差分の所定時間内の微分と微分ゲインとの積を導出する。ＰＷＭ回路１１５は、比例乗算部１１２、積分乗算部１１３、微分乗算部１１４の出力の和に基づいてデューティー（−１００％〜１００％）を導出する。出力回路１１６はデューティーに基づいて駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスをキャリッジモーター１２に印加する。出力回路１１６は、制御部１０から駆動信号、方向信号、電流信号を取得する。駆動信号は駆動と停止を指示する２値の信号である。方向信号はキャリッジモーター１２の回転方向を示す２値の信号である。電流信号は、キャリッジモーター１２に流す最大の電流レベルを示す信号である。
【００１９】
２．プリンターの作動
プリンター１は、給紙モーター２２を駆動して用紙Ｐを搬送する副走査と、キャリッジモーター１２でキャリッジ１３を駆動しながら印刷ヘッド１４からインク滴を吐出する主走査とを交互に実行する。図３は、１回の主走査においてキャリッジ１３を移動させる処理（キャリッジ駆動）の流れを示している。図４から図６は異常発生時のキャリッジ１３の移動経路を示している。以下、図３から図６を参照しながら主走査における異常判定方法を詳細に説明する。
【００２０】
制御部１０は、１回の主走査に必要な印刷データを取得すると、図２に示すキャリッジ駆動を開始する（Ｓ１）。すなわち制御部１０は、印刷データで示される印刷領域の端または用紙Ｐの副走査方向の端に対応する目標位置を取得し、導出した目標位置とキャリッジ１３の現在位置とに基づいて目標変位を駆動回路１１に設定してキャリッジモーター１２を起動する。キャリッジモーター１２が起動されてキャリッジ１３が移動すると、キャリッジ１３の位置に応じて印刷ヘッド１４からインク滴が吐出される。
【００２１】
キャリッジモーター１２を起動した後、制御部１０は、リニアエンコーダー１９の出力に基づいてキャリッジ１３の速度が正常であるか異常であるかを判定する（Ｓ２）。具体的には、前回取得したキャリッジ１３の変位と今回取得したキャリッジ１３の変位（現在位置）の差分が目標速度に対応する第一の閾値以下である状態（差分がキャリッジモーター１２の動作により本来検出されるべき差分よりも十分に小さい停止閾値よりも小さい状態も含む）が所定回数連続した場合に異常を検出する。この場合、異物（紙ジャムを起こした紙も含む）が挟まっている等が原因で、キャリッジ１３が移動しているべき状態で停止する異常が発生している。また前回取得した変位と今回取得した変位の差分が、目標速度に対応する第二の閾値（キャリッジモーター１２の動作により本来検出されるべき速度よりも大きい値）よりも大きい状態が所定回数連続した場合に異常を検出する。この場合、キャリッジモーター１２が暴走する異常が発生している。ここで、駆動回路１１への入力である目標変位やエンコーダー出力や駆動信号と無関係にデューティー絶対値１００％でキャリッジモーター１２が駆動されていると、駆動信号を停止にしても、電流信号のレベルをゼロにするか、駆動回路１１の電源を遮断しない限り、キャリッジモーター１２は停止しない。このように駆動回路１１への入力である目標変位やエンコーダー出力や駆動信号と無関係にデューティー絶対値１００％でキャリッジモーター１２が駆動していることを、キャリッジモーター１２の暴走とする。
【００２２】
キャリッジ１３の速度が正常であると判定した場合、制御部１０は、キャリッジ１３が目標位置に到達したか否かを判定する（Ｓ３）。具体的には例えば、ステップＳ１で取得した目標位置とステップＳ２で取得したキャリッジ１３の変位（現在位置）とを比較し、差分がゼロであればキャリッジ１３が目標位置に到達したと判定する。制御部１０は、キャリッジ１３が目標位置に到達するまで、ステップＳ２、Ｓ３の判定を繰り返し、キャリッジ１３が目標位置に到達すると、今回の主走査におけるキャリッジ駆動を終了する。
【００２３】
キャリッジ１３の速度が異常であると判定した場合、制御部１０は、キャリッジモーター１２を停止させるために駆動回路１１の駆動信号を停止にする（Ｓ５）。
【００２４】
次に制御部１０は、慣性で作動するキャリッジモーター１２が正常に停止するのに十分で、かつ、暴走するキャリッジモーター１２によって駆動されるキャリッジ１３が往復区間の端から端まで移動するのに十分な所定時間だけ待機する（Ｓ６）。
【００２５】
次に制御部１０は、リニアエンコーダー１９の計測値に基づいてキャリッジ１３の現在位置を取得し、キャリッジ１３の現在位置がキャリッジ１３の往復区間の端になっているか否かを判定する（Ｓ８）。
【００２６】
キャリッジモーター１２が暴走していると、ステップＳ５において駆動回路１１の駆動信号を停止にしてもキャリッジ１３は停止せず、往復区間の端に到達してストッパーや筐体の壁に衝突してはじめて停止する。そして、ステップＳ１においてキャリッジ１３が往復区間の端を目標位置として駆動されることはない。したがって、ステップＳ２で異常が検出されてから所定時間経過後におけるキャリッジ１３の位置が往復区間の端にある場合、キャリッジモーター１２が暴走していることになる。
【００２７】
そこでステップＳ８の判定においてキャリッジ１３の現在位置がキャリッジ１３の往復区間の端になっている場合、制御部１０は、駆動回路１１に異常があるものとして、キャリッジモーター１２の駆動回路１１の駆動電流をゼロにしてキャリッジモーター１２を強制停止するとともに（Ｓ９）、画面表示、インジケーターの点灯、音等によって回路異常をユーザーに報知する（Ｓ１０）。。駆動回路１１の異常の原因は、駆動回路１１でショートが発生したり、駆動回路１１の素子が故障していたりすることが考えられ、これに対しては通常、修理センターへの修理依頼で対処され、修理完了まで印刷の実行は不可能である。このためプリンター１は駆動回路１１に異常がある場合には印刷ジョブの実行を中止する。
【００２８】
一方、ステップＳ８の判定においてキャリッジ１３の現在位置がキャリッジ１３の往復区間の端になっていない場合、すなわち駆動回路１１の異常が発生しておらず異物が挟まっていたと判定した場合、制御部１０は、用紙Ｐが詰まったものとして、往復区間の端から所定距離離れた待避位置までキャリッジ１３を後退させる（Ｓ１１）。すなわち制御部１０は、駆動回路１１に設定するキャリッジモーター１２の回転方向を逆に、駆動回路１１に設定する目標変位を往復区間の端から所定距離離れた待避位置と現在位置との距離にして、キャリッジモーター１２を起動する（Ｓ１１）。
【００２９】
続いて制御部１０は、暴走するキャリッジモーター１２に駆動されることよって往復区間の端までキャリッジ１３が到達するのに十分な所定時間待機し（Ｓ１２）、その後、キャリッジ１３の現在位置が待避位置であるか否かをリニアエンコーダー１９の計測値に基づいて判定する（Ｓ１３）。
【００３０】
ステップＳ１３の判定結果がキャリッジ１３の現在位置が待避位置でない場合、制御部１０は、キャリッジ１３が用紙Ｐに突き当たって用紙Ｐが詰まり、かつ、駆動回路１１に異常があるものとして、画面表示、インジケーターの点灯、音等によって紙ジャムと回路異常をユーザーに報知する（Ｓ１４）。駆動回路１１に異常がある場合の対応は、サービスセンターへプリンター１の修理を依頼することである。このためプリンター１は駆動回路１１に異常がある場合には印刷ジョブの実行を中止する。
【００３１】
ステップＳ１３の判定結果がキャリッジ１３の現在位置が待避位置である場合、制御部１０は、駆動回路１１に異常が無く、キャリッジ１３が用紙Ｐに突き当たって用紙Ｐが詰まっているものとして、画面表示、インジケーターの点灯、音等によって紙ジャムをユーザーに報知する（Ｓ１５）。その結果、ユーザーによって詰まった用紙Ｐなどの異物が除去されると、プリンター１は印刷ジョブの実行を再開する。
【００３２】
ここで異常が検出される状況におけるキャリッジ１３の動きについて説明する。
【００３３】
図４の矢印１に示すように、今回の主走査における目標位置Ｘ１に向かってホームポジションＨからキャリッジ１３が移動しているときにキャリッジ１３が暴走し始めたとする。そして、目標位置Ｘ１に到達するまでの期間に用紙Ｐはキャリッジ１３に接触せず、紙ジャムが起きなかったとする。この場合、ステップＳ４において駆動回路１１に停止を指示しても、キャリッジモーター１２は停止しない。このため、ステップ３において待機している期間中にキャリッジ１３は図４の矢印２に示すように往復区間の端に到達するまで移動し続け、往復区間の端Ｘ２で停止する。したがってステップＳ７の判定は往復区間の端Ｘ２でキャリッジ１３が停止している期間中に実行される。その結果、駆動回路１１の異常と判定されて回路異常がユーザーに報知される。
【００３４】
また図５の矢印１に示すように、今回の主走査における目標位置Ｘ１に向かってホームポジションＨからキャリッジ１３が移動しているときに、キャリッジ１３と用紙Ｐとが接触して紙ジャムが起こったとする。この場合、ステップＳ４において駆動回路１１に停止を指示すると、キャリッジ１３が目標位置Ｘ１より手前のＸ７の位置にある状態でキャリッジモーター１２が停止する。このため、ステップＳ８の判定はキャリッジ１３が位置Ｘ７にある期間中に実行される。その結果、図５の矢印３に示すように、キャリッジ１３は用紙Ｐの通過区間外の待避位置Ｘ６に移動して停止する。その結果、ステップＳ１３の判定は、待避位置Ｘ６でキャリッジ１３が停止している期間中に実行される。その結果、紙ジャムと判定されて、紙ジャムがユーザーに報知される。ユーザーが詰まった用紙Ｐを除去しようとするとき、キャリッジ１３が用紙Ｐの通過区間外の待避位置Ｘ６にあるため、詰まった用紙Ｐを除去することは容易である。
【００３５】
また図６の矢印１に示すように、今回の主走査における目標位置Ｘ１に向かってホームポジションＨからキャリッジ１３が移動しているときに、キャリッジ１３が暴走し始めるとともに、キャリッジ１３と用紙Ｐとが接触して紙ジャムが起こったとする。この場合、ステップＳ４において駆動回路１１に指示する停止は無効であるが、用紙Ｐがキャリッジ１３の前方に詰まっているため、キャリッジ１３が目標位置Ｘ１より手前のＸ７の位置にある状態でキャリッジモーター１２が停止する。このため、ステップＳ７の判定はキャリッジ１３が位置Ｘ７にある期間中に実行される。その結果、図５の矢印３に示すように、キャリッジ１３は用紙Ｐの通過区間外の待避位置Ｘ６に向かって移動するが、駆動回路１１に異常があるため待避位置Ｘ６では停止せずに、往復区間の端Ｘ８で停止する。したがってステップＳ１３の判定は、往復区間の端Ｘ８でキャリッジ１３が停止している期間中に実行される。その結果、紙ジャムかつ回路異常と判定されて、紙ジャムと回路異常がユーザーに報知される。ユーザーが詰まった用紙Ｐを除去しようとするとき、キャリッジ１３が往復区間の端Ｘ８にあるため、詰まった用紙Ｐを除去することは容易である。
【００３６】
３．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
例えば、キャリッジモーターの駆動回路の異常と紙詰まりとが同時に発生している場合、キャリッジを用紙の通過区間外の待避位置まで停止させずに後退させる代わりに、用紙の通過区間内の判定位置まで後退させ、その後に、用紙の通過区間外の待避位置までさらに移動させても良い。そして用紙の通過区間内の判定位置に向かってキャリッジを移動させ始めてから所定時間経過後に、判定位置にキャリッジがあるか否かを判定してもよい。判定位置にキャリッジがない場合には、キャリッジモーターの駆動回路の異常と紙詰まりとが同時に発生していると判定し、判定位置にキャリッジがある場合には、紙詰まりが発生していると判定することができる。
【００３８】
また例えば、キャリッジが一方向に移動する期間にだけ印刷を実行しても、キャリッジが互いに逆向きの二方向に移動する期間の両方で印刷を実行する所謂双方向印刷を実行しても良い。双方向印刷を実行する場合、キャリッジの待避位置は用紙通過区間の両外側にそれぞれ設定される。
【００３９】
また例えば印刷ヘッドに、インクジェット方式の他、熱転写方式、ドットインパクト方式などを採用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４０】
１…プリンター、１０…制御部、１１…駆動回路、１２…キャリッジモーター、１３…キャリッジ、１４…印刷ヘッド、１５…ロータリーエンコーダー、１６…ガイド、１７…ガイド、１８…ホームポジションセンサー、１９…リニアエンコーダー、２１…駆動回路、２２…給紙モーター、２３…ロータリーエンコーダー、２４…給紙機構、２５…紙センサー、１１１…目標速度演算部、１１２…比例乗算部、１１３…積分乗算部、１１４…微分乗算部、１１５…ＰＷＭ回路、１１６…出力回路、１１７…ゲイン演算部、１１８…位置演算部、１１９…速度演算部、２４１…送紙ローラー、２４２…排紙ローラー、Ｐ…用紙
【図１】
2015042455.tif 000003
【図２】
2015042455.tif 000004
【図３】
2015042455.tif 000005
【図４】
2015042455.tif 000006
【図５】
2015042455.tif 000007
【図６】
2015042455.tif 000008