(57)【要約】【課題】キャリッジの装置において、効率的に駆動力を発生しながらも、部品点数を削減してコストも抑制できるようにする。【解決手段】印字を行なうための印字ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと１０３、キャリッジの走査方向に沿って延設されたマグネットヨーク１０４と、マグネットヨークの、キャリッジの加速又は減速領域に対応する位置に配置された磁石１０１，１０２と、マグネットヨーク及び磁石と所定の間隔を保って対向して延設されたコイルヨーク１０５と、キャリッジに配置された可動コイル１０６とを備える。【選択図】      図３
2004155108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字を行なうための印字ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと、
前記キャリッジの走査方向に沿って延設されたマグネットヨークと、
前記マグネットヨークの、前記キャリッジの加速又は減速領域に対応する位置に配置された磁石と、
前記マグネットヨーク及び前記磁石と所定の間隔を保って対向して延設されたコイルヨークと、
前記キャリッジに配置された可動コイルとを備えることを特徴とするキャリッジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタのキャリッジをリニアモータを用いて駆動する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットプリンタでは、モータの回転をプーリおよびベルトによって直線運動に変換し、キャリッジが駆動されている。
【０００３】
図６にその一例を示す。キャリッジ５３はガイドレール５８，５９によって支えられており、キャリッジ５３のベルト固定部５５はベルト５４に取り付けられている。ベルト５４は駆動プーリ５６とバネ６１で付勢されたテンションプーリ５７間に張られた状態であり、駆動プーリ５６はキャリッジモータ６０の軸に取り付けられている。よって、キャリッジモータ６０が駆動されるとキャリッジ５３はガイドレール５８，５９に沿って移動する。被印字物への印字は、キャリッジ５３が被印字物上を往復しながらヘッド６２からインクが吐出されることによって行なわれる。つまり、キャリッジ５３は加速・等速・減速という運動を繰り返している。
【０００４】
キャリッジ５３を加速するのに必要な力Ｆ１（Ｎ）は、キャリッジ５３の質量をＭ（ｋｇ）、加速度をα（ｍ／ｓｅｃ２）とすると以下のように表現できる。
【０００５】
Ｆ１＝Ｍα
また、等速移動時には、キャリッジ５３とガイドレール５８および５９との間に発生する摩擦が負荷となる。キャリッジ５３とガイドレール５８および５９の摩擦係数をμ、重力加速度をｇ（ｍ／ｓｅｃ２）とすると、等速移動時にキャリッジ５３に与えなくてはならない力Ｆ２（Ｎ）は以下のようになる。
【０００６】
Ｆ２＝μＭｇ
装置の小型化・スループット向上を図るため、キャリッジ５３の走査距離をできるだけ短くすることが好ましい。しかも、通常、印字はキャリッジ５３の等速移動中に行われる。つまり、できるだけ短い距離でキャリッジ５３を所望の速度まで加減速する必要があるため、キャリッジ５３の加速・減速時に大きな駆動力を発生させなくてはならない。その大きさは、等速移動時に必要な力と比べて非常に大きい。よって、キャリッジ５３を駆動するのに必要な力は、加速・減速時に必要な力でほぼ決定され、ベルト５４の張力等の様々なパラメータが設定される。つまり、それほど駆動力を必要としない等速時もベルト５４の張力によって生じる負荷がキャリッジモータ６０に加わっており、その時の機械的な損失は大きくなる。特に、プリンタの小型化・キャリッジの軽量化に伴い、キャリッジ駆動部分の機械的な損失が全体の中で占める割合は大きくなってくる。
【０００７】
また、リニアモータを適用してキャリッジを駆動させる方法もあり、様々な提案がされている。リニアモータによるキャリッジ駆動方式は、ベルト等を使用せずに直接キャリッジを駆動できるので、機械効率の向上・騒音の低減にも効果がある。
【０００８】
図７（ａ）〜（ｄ）にリニアモータの構成および駆動方法の一例を示す。
【０００９】
マグネットヨーク７４には、ステージ７３の進行方向に対して、多数の磁石７５がＮ極・Ｓ極が交互になるように等間隔に固定されている。可動コイル７６，７７は、磁石７５が固定されているピッチの半分の距離だけ離れてステージ７３に取り付けられている。そして、可動コイル７６，７７に位相差π／２ずれた交流電流を流すことで、ステージ７３が移動をする。詳しくは、図７において、ステージ７３を矢印の方向に移動させたい時、まずステージ７３が図７（ａ）に示す位置にいる状態で、コイル７７に図７（ａ）に示すような方向に電流を流す。すると、図７（ａ）の矢印の方向に力が発生するため、ステージ７３が移動する。そして、ステージ７３が図７（ｂ）に示す位置に来た時、今度は可動コイル７６に図７（ｂ）に示すような方向に電流を流す。同様に、図７（ｃ）、（ｄ）に示すような順番で可動コイル７６，７７に電流を流すことで、ステージ７３は図７において右方向へ移動していく。
【００１０】
実公昭６２−００５３４１号公報（特許文献１）に開示されているように、リニアモータをキャリッジ駆動に適用し、キャリッジが反転する部分にさらに磁石を配置して、反転領域で大きな駆動力を発生させるという提案もなされている。
【００１１】
【特許文献１】
実公昭６２−００５３４１号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ベルトを使用した上記従来の構成では、それほど駆動力を必要としない等速時でも、ベルトの張力による負荷がモータに加わっており、機械的な損失が大きい。また、キャリッジ駆動にリニアモータを適用した場合、走査領域全てに磁石を配置する必要があり、コスト面で問題がある。反転領域で大きな駆動力を発生させるために、磁石を増やしたり強くしたりすると、さらにコストは高くなってしまう。
【００１２】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャリッジの装置において、効率的に駆動力を発生しながらも、部品点数を削減してコストも抑制できるようにすることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるキャリッジ装置は、印字を行なうための印字ヘッドを搭載して往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの走査方向に沿って延設されたマグネットヨークと、前記マグネットヨークの、前記キャリッジの加速又は減速領域に対応する位置に配置された磁石と、前記マグネットヨーク及び前記磁石と所定の間隔を保って対向して延設されたコイルヨークと、前記キャリッジに配置された可動コイルとを備えることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をインクジェットプリンタに適用した一実施形態について説明する。
【００１５】
まず、本実施形態の概要について説明する。
【００１６】
本実施形態では、被印字物に印字を行なうためのヘッドと、ヘッドを搭載し被印字物上を往復運動するキャリッジとを有するキャリッジ駆動装置において、キャリッジの走査領域に存在するマグネットヨークと、マグネットヨークのキャリッジの加速・減速領域に固定された磁石と、磁石およびマグネットヨークとある空間を保って固定されたコイルヨークと、キャリッジに取り付けられた可動コイルとを有する。
【００１７】
上記構成において、最も駆動力が必要となる加速・減速領域で大きな力を発生させることができる。しかも、等速領域では大きな駆動力を必要としないため、加速・減速領域に配置した磁石の磁力を等速領域に分散させることで部品点数を減らすことができる。さらに、キャリッジの駆動時の負荷が減ることで、騒音の低減にも効果がある。
【００１８】
また本実施形態では、上記のキャリッジ駆動装置において、可動コイルは、コイルヨークを中心に巻かれており、可動コイルの一辺はコイルヨークと磁石およびマグネットヨークの対向する空間を通過している。
【００１９】
上記構成において、可動コイルに一定の直流電流を流し、その電流の流れる方向を切り替えるだけで、キャリッジの加速・等速・減速の移動を選択できる。
【００２０】
また本実施形態では、上記のキャリッジ駆動装置において、マグネットヨークは、キャリッジの加速・減速領域の部分と、キャリッジの等速領域の部分で厚みを変えている。
【００２１】
上記構成において、磁石・マグネットヨークの上面の高さを一定にすることで、磁石とコイルヨークおよびコイルヨークとマグネットヨークの空隙の距離を同じにし、効率良く電磁力を発生させることができる。
【００２２】
また本実施形態では、上記のキャリッジ駆動装置において、可動コイルはキャリッジに複数個取り付けられ、可動コイルの取り付け位置はキャリッジの走査方向に差を設けられ、１つの可動コイルが磁石とコイルヨークの対向する空間に存在する時、少なくとも１つの可動コイルはコイルヨークとマグネットヨークの対向する空間に存在する。
【００２３】
上記構成において、キャリッジが加速領域から等速領域・等速領域から減速領域に移動する時に速度の連続性を崩すことなく、スムースにキャリッジを駆動させることができる。
【００２４】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２５】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００２６】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２７】
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００２８】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
【００２９】
＜インクジェット記録装置の説明（図１）＞
図１は代表的なインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。ただし、本発明の実施形態では、図１に示したインクジェット記録装置の構成のうち、記録ヘッドを移動させるキャリッジ装置の部分がリニアモータを駆動源としたものに置き換えられており、この構成については、後に詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。
【００３１】
また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。
【００３２】
記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００３３】
図１に示した記録装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
【００３４】
さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施形態の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備え、その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００３５】
図１に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられている。この実施形態では、スケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ９に固着され、他方は板バネ（不図示）で支持されている。
【００３６】
また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００３７】
さらに、図１において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。
【００３８】
またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。
【００３９】
またさらに、記録装置１には、図１に示されているように、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。
【００４０】
回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えており、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。
【００４１】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。
【００４２】
これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
【００４３】
＜インクジェット記録装置の制御構成（図２）＞
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００４４】
図２に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力してＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００４５】
また、図２において、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ（或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど）でありホスト装置と総称される。ホスト装置６１０と記録装置１との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００４６】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び記録ヘッド３のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理（回復処理）の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションｈを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００４７】
さらに、６４０はキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復走査させるためのキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は記録媒体Ｐを搬送するための搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。
【００４８】
＜キャリッジ装置の説明＞
以下、上記のように構成されるインクジェット記録装置のキャリッジ装置の部分に代替的に搭載される本発明の一実施形態のキャリッジ装置について、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００４９】
図３は本発明の一実施形態のキャリッジ装置の斜視図であり、図４は本実施形態のキャリッジ装置の横断面図であり、図５は本実施形態の駆動原理を示す駆動部分の正面断面図である。
【００５０】
キャリッジ１０３の加速・減速領域に磁石１０１，１０２が磁性体であるマグネットヨーク１０４に固定されている。磁石１０１，１０２の磁化ベクトルの向きは同方向、かつ、キャリッジ１０３の進行方向に垂直である。ここで、マグネットヨーク１０４の磁石１０１，１０２の固定部分は段差が設けられており、磁石１０１，１０２およびマグネットヨーク１０４の上面の高さは同一になっている。磁石１０１，１０２およびマグネットヨーク１０４に対向して、一定の隙間をあけてコイルヨーク１０５が配置されている。コイルヨーク１０５の長手方向を中心軸に可動コイル１０６，１０７が巻かれており、可動コイル１０６，１０７の一辺が磁石１０１，１０２およびマグネットヨーク１０４とコイルヨーク１０５の間を通っている。また、図５に示すように、可動コイル１０６，１０７はキャリッジ進行方向に離れた状態でキャリッジ１０３に固定されており、その距離ｄ１は磁石１０１，１０２のキャリッジ進行方向の長さｄ２に等しく設定されている。さらに、キャリッジ１０３はガイドレール１０８，１０９によってスライド可能に支持されており、可動コイル１０６，１０７と、磁石１０１，１０２、マグネットヨーク１０４、コイルヨーク１０５との距離は一定に保たれている。
【００５１】
キャリッジ１０３の質量Ｍを０．０４ｋｇとする。等速移動中のキャリッジ１０３の速度を６３５ｍｍ／ｓｅｃとし、加速領域１０ｍｍで等加速度運動をしながら速度６３５ｍｍ／ｓｅｃに達するとすれば、その加速度αは約２０ｍ／ｓｅｃ２となる。先に述べたようにキャリッジ１０３を加速するのに必要な力Ｆ１（Ｎ）は、キャリッジ１０３の質量をＭ（ｋｇ）、加速度をα（ｍ／ｓｅｃ２）とすると、
Ｆ１＝Ｍα
となるので、この式よりキャリッジ加速のために必要な力は約０．８１Ｎとなる。さらに、キャリッジ１０３とガイドレール１０８，１０９の間の摩擦係数μを０．２、重力加速度ｇを９．８ｍ／ｓｅｃ２とすると、等速移動時にキャリッジ１０３に与えなくてはならない力Ｆ２（Ｎ）は、
Ｆ２＝μＭｇ
である関係から、Ｆ２≒０．０７８Ｎとなる。加速時に必要な力はＦ１とＦ２の和となり、等速時に必要な力はＦ２となる。よって、加速時に必要な力は等速時に必要な力の約１１倍となる。
【００５２】
ここで、磁石１０１，１０２の磁石内磁束密度をＢ（Ｔ）とする。磁石１０１，１０２とコイルヨーク１０５の間の空隙にできる有効磁束密度をＢｕ（Ｔ）、磁石１０１，１０２からコイルヨーク１０５には届かずに外部へ漏れる漏れ磁束密度をＢＬ（Ｔ）とすると、Ｂ、Ｂｕ、ＢＬの間には以下のような関係が成り立つ。
【００５３】
Ｂ＝Ｂｕ＋ＢＬ
コイルヨーク１０５内部を通過する磁束Φ（Ｗｂ）は、磁石１０１，１０２とコイルヨーク１０５の空隙にできる有効磁束密度と、その面積で表現できる。磁石１０１，１０２それぞれの上面の面積をａ（ｍ２）とすると、コイルヨーク１０５内部を通過する磁束Φ（Ｗｂ）は以下のようになる。
【００５４】
Φ＝２ａＢｕ
図５に示すようにコイルヨーク１０５内部の磁束は、マグネットヨーク１０４へと向かおうとする。よって、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４の間には一様な磁束密度Ｂｙ（Ｔ）が発生する。コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４の対向する面の面積をＡ（ｍ２）とすれば、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４の間にできる磁束密度Ｂｙ（Ｔ）は、以下のようになる。
【００５５】
Ｂｙ＝２ａＢｕ／Ａ
さらに、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４が対向している部分の空隙にできる有効磁束密度をＢｙｕ（Ｔ）、コイルヨーク１０５からマグネットヨーク１０４へは届かずに外部へと漏れる漏れ磁束密度をＢｙＬ（Ｔ）とすれば、以下のような関係を得る。
【００５６】
Ｂｙ  ＝  Ｂｙｕ  ＋  ＢｙＬ
ここで、キャリッジ１０３の加速・減速距離を走査範囲の両端でそれぞれ１０ｍｍとし、キャリッジ１０３の等速距離を２２０ｍｍとする。それと対応するように、磁石１０１，１０２とコイルヨーク１０５が対向している部分のキャリッジ１０３の走査長さをその両端で１０ｍｍ、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４が対向している部分の走査長さを２２０ｍｍとし、磁石１０１および１０２、マグネットヨーク１０４、コイルヨーク１０５の奥行きの長さは１０ｍｍで一定とする。仮に、漏れ磁束の影響がないものとすれば、磁石１０１，１０２とコイルヨーク１０５の間にできる有効磁束密度Ｂｕは、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４が対向している空間にできる有効磁束密度Ｂｙｕの１１倍となる。
【００５７】
図４に示すような構成において、リニアモータによって発生する力Ｆｍ（Ｎ）は、可動コイル１０６，１０７のそれぞれの巻き数をＮ、可動コイル１０６，１０７に流れる電流をＩ（Ａ）、可動コイルが通過する部分の磁束密度をＢｙｕ（Ｔ）、可動コイル１０６，１０７の磁界中を横切る部分の長さをＬ（ｍ）とすると、
Ｆｍ＝Ｎ・Ｉ・Ｂｙｕ・Ｌ
と表現できる。本実施形態の構成において、キャリッジ１０３の加速・減速時に必要な力は、等速移動時に必要な力の約１１倍であり、磁石１０１，１０２とコイルヨーク１０５の間にできる有効磁束密度Ｂｕ（Ｔ）は、コイルヨーク１０５とマグネットヨーク１０４が対向している空間にできる有効磁束密度Ｂｙｕ（Ｔ）の１１倍となる。よって、電流値の微小な制御のみで、所望の速度カーブを得ることができる。
【００５８】
速度の制御方法としては、図５に示す位置にキャリッジ１０３が存在し、図中右方向へ加速運動するものとする。まず、可動コイル１０７のみに一定の電流を図に示す方向に流すことで、キャリッジ１０３は加速する。図示しないリニアエンコーダのパルスをカウントすることでキャリッジ１０３の速度を知り、所望の速度に達したら可動コイル１０７の電流を切り、可動コイル１０６に一定の電流を図に示す方向に流す。その後、図示しないリニアエンコーダのパルスをカウントしながら、キャリッジ１０３の速度が一定になるように可動コイル１０６に流れる電流を制御する。キャリッジ１０３の反転領域に近づいたところで、可動コイル１０６に流れていた電流を可動コイル１０７側に切り替える。そして、キャリッジ１０３が反転する領域に達したら、可動コイル１０７の電流を切り、可動コイル１０６に今までとは逆向きの電流を流す。可動コイル１０６に一定の電流を流し続けることで、キャリッジ１０３は減速し、さらに反対方向へ加速していく。後は、同様の動作を繰り返すことで、キャリッジの往復運動が実現できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば、最も駆動力が必要となる加速・減速領域で大きな力を発生させることができる。しかも、等速領域では大きな駆動力を必要としないため、加速・減速領域に配置した磁石の磁力を等速領域に分散させることで部品点数を減らすことができる。さらに、キャリッジの駆動時の負荷が減ることで、騒音の低減にも効果がある。
【００６０】
また、可動コイルに一定の直流電流を流し、その電流の流れる方向を切り替えるだけで、キャリッジの加速・等速・減速の移動を選択できる。
【００６１】
また、磁石・マグネットヨークの上面の高さを一定にすることで、磁石とコイルヨークおよびコイルヨークとマグネットヨークの空隙の距離を同じにし、効率良く電磁力を発生させることができる。
【００６２】
また、キャリッジが加速領域から等速領域・等速領域から減速領域に移動する時に速度の連続性を崩すことなく、スムースにキャリッジを駆動させることができる。
【００６３】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００６４】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６５】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【００６６】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６７】
また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であったが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００６８】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００６９】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００７０】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００７１】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【００７２】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャリッジの装置において、効率的に駆動力を発生しながらも、部品点数を削減してコストも抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】代表的なインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるキャリッジ装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるキャリッジ装置の横断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係わるキャリッジ装置の駆動原理を示す駆動部分の正面断面図である。
【図６】従来のキャリッジ装置の斜視図である。
【図７】従来のリニアモータの構成および駆動原理を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１，１０２  磁石
１０３  キャリッジ
１０４  マグネットヨーク
１０５  コイルヨーク
１０６，１０７  可動コイル
１０８，１０９  ガイドレール
【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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【図６】
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【図７】
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