(57)【要約】【課題】より適切な時点でキャリッジ摺動軸のクリーニング動作を促すことができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】記録ヘッド１０３を搭載するキャリッジを目標位置へ位置決めする際に、当該目標位置への収束時間を計測し、この計測時間と予め設定された位置収束リミット時間とを比較する。この比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する。あるいは、キャリッジ駆動系からキャリッジの摩擦負荷をリアルタイムで検出し、この検出結果と予め定められたしきい値とを比較し、この比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する。【選択図】　図１
2004142341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドを搭載してキャリッジ摺動軸上を移動するキャリッジと、
このキャリッジを移動させるためのキャリッジ駆動モータと、
このキャリッジ駆動モータを駆動するキャリッジ駆動系と、
記録媒体を搬送する媒体搬送機構と、
この媒体搬送機構を駆動するための搬送駆動モータと、
この搬送駆動モータを駆動する搬送駆動系と、
前記キャリッジを目標位置へ位置決めする際に、当該目標位置への収束時間を計測する計測手段と、
この計測時間と予め設定された位置収束リミット時間とを比較する比較手段と、
前記比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する警告発生手段と
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インクジェット記録ヘッドを搭載してキャリッジ摺動軸上を移動するキャリッジと、
このキャリッジを移動させるためのキャリッジ駆動モータと、
このキャリッジ駆動モータを駆動するキャリッジ駆動系と、
記録媒体を搬送する媒体搬送機構と、
この媒体搬送機構を駆動するための搬送駆動モータと、
この搬送駆動モータを駆動する搬送駆動系と、
前記キャリッジ駆動系からキャリッジの摩擦負荷をリアルタイムで検出する負荷検出手段と、
前記検出結果と予め定められたしきい値とを比較する比較手段と、
前記比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する警告発生手段と
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記負荷検出手段は、前記キャリッジ駆動系からキャリッジの摩擦負荷に比例した電流をリアルタイムで検出する電流検出手段を有し、前記比較手段は、前記検出電流と予め定められた過電流警告しきい値とを比較することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記キャリッジ駆動系は、前記キャリッジ駆動モータを、キャリッジの目標位置と現在位置に基づいてフィードバック制御することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方式を採用したインクジェット記録装置に関し、特にインクジェット記録ヘッドを搭載するキャリッジの移動に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録装置、特に大判サイズ用のインクジェット記録装置では、記録ヘッドを搭載して移動するキャリッジの軸受け部と摺動軸との間において、経年変化により、キャリッジ摺動軸へのインクミスト、ゴミ、潤滑剤の凝着および、固体表面の凹凸による影響で、両者間の摩擦負荷すなわち摺動負荷が増大（静摩擦と動摩擦の差が大きくなる）し、その結果、キャリッジ移動での目標位置への収束性が悪化し、キャリッジが異常動作してしまう可能性があった。例えば、記録ヘッドのノズルの吸引等の回復動作のためには記録ヘッドを回復装置に対して正確に位置決め停止させる必要がある。このような場合に、上記収束性の悪化により、目標位置へのキャリッジ移動終了が遅くなると、必要な処理を迅速に行えなくなる。
【０００３】
従来、このような問題に対して、（１）インクの粒子径を変えてミストを少なくする、（２）ファンなどによりミストを筐体外部に逃がす機構を備える、（３）キャリッジの軸受け部とキャリッジ摺動軸との摩擦負荷を軽減すべく両固体面の接触部を少なくする（機構的に）、（４）キャリッジ摺動軸に潤滑剤などのオイルを塗り摺動を滑らかにし摩擦負荷を軽減する、（５）キャリッジの重量を軽くする、（６）キャリッジの停止精度（停止範囲を広げ）を低下させる、等の種々の対策のうちの一つまたは複数により、キャリッジの停止位置への収束性を上げるよう努めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には装置の経時的な要因により上記の収束性の悪化は避けられず、最終的には、ユーザがキャリッジ摺動軸を布等でクリーニング（清掃）することが必要となっている。従来、クリーニング動作を促すタイミングとしては、記録枚数が所定枚数になった時点（１枚記録毎にソウトカウントする〉、記録データ量が所定データ量になった時点（記録データ量をハードカウントする）、定期的な時点のいずれかが採用されている。しかし、個々の記録装置において記録ヘッドから吐出されるインクミスト量が定量的でないため、実際のキャリッジ摩擦負荷量も定量的ではなく、上記所定枚数や所定データ量が小さすぎる場合には、そのような時点が到来する前に、キャリッジが異常動作、異常停止してしまう可能性があった。また、上記所定枚数や所定データ量が大きすぎる場合およびクリーニングを定期的に行う場合には、必ずしもクリーニングが必要でない時点で（すなわち必要以上に早期に）、クリーニング動作を要求する結果となっていた。
【０００５】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、より適切な時点でキャリッジ摺動軸のクリーニング動作を促すことができるインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１のインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドを搭載してキャリッジ摺動軸上を移動するキャリッジと、このキャリッジを移動させるためのキャリッジ駆動モータと、このキャリッジ駆動モータを駆動するキャリッジ駆動系と、記録媒体を搬送する媒体搬送機構と、この媒体搬送機構を駆動するための搬送駆動モータと、この搬送駆動モータを駆動する搬送駆動系と、前記キャリッジを目標位置へ位置決めする際に、当該目標位置への収束時間を計測する計測手段と、この計測時間と予め設定された位置収束リミット時間とを比較する比較手段と、前記比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する警告発生手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
目標位置への収束時間は、キャリッジの軸受け部とキャリッジ摺動軸との摩擦負荷の大きさに依存すると考えられ、この収束時間を、予め設定されたしきい値である位置収束リミット時間と比較することにより、クリーニングを促す警告の発生時期を適正に判断することができる。警告の具体的な態様としては、メッセージの表示やランプの点灯、音や音声の発生等がありうる。
【０００８】
本発明による第２のインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドを搭載してキャリッジ摺動軸上を移動するキャリッジと、このキャリッジを移動させるためのキャリッジ駆動モータと、このキャリッジ駆動モータを駆動するキャリッジ駆動系と、記録媒体を搬送する媒体搬送機構と、この媒体搬送機構を駆動するための搬送駆動モータと、この搬送駆動モータを駆動する搬送駆動系と、前記キャリッジ駆動系からキャリッジの摩擦負荷をリアルタイムで検出する負荷検出手段と、前記検出結果と予め定められたしきい値とを比較する比較手段と、前記比較結果に応じてキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発する警告発生手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この第２のインクジェット記録装置において、より具体的には、前記負荷検出手段は、前記キャリッジ駆動系からキャリッジの摩擦負荷に比例した電流をリアルタイムで検出する電流検出手段を有し、前記比較手段は、前記検出電流と予め定められた過電流警告しきい値とを比較する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面により詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用されるインクジェット記録装置のキャリッジ周りの外観構成を示す図である。図において、１０３はキャリッジ（図示せず）に搭載された記録ヘッド、１０４はリニアスケール、１４は主走査モータであるキャリッジ（ＣＲ）モータ、５０１は副走査モータを示している。前述のように、記録ヘッド１０３を搭載したキャリッジはＣＲモータ１４によってベルト５０２を介して図中の左右の方向に駆動される。また記録用紙５０３は、副走査モータ５０１によって駆動される紙搬送ローラ５０４によって図中の「紙送り方向」に沿って搬送される。記録時には、記録ヘッド１０３で、１バンド記録ごとに指定されたパス分の紙送りを行いながら記録スキャンを繰り返すことにより、１ページの画像を形成する。図において５０５は記録用紙５０３上に形成された画像を示している。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるインクジェット記録装置の制御部の構成例を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１１はこの回路全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１には、制御プログラムを格納したＲＯＭ８や、作業用・一時記憶用のメモリ領域を提供するＲＡＭ９が内蔵されている。システムコントローラ２０は外部装置と接続され、外部装置から記録対象のデータを受信するとともに、各種の指示を受け、ＣＰＵ１１に伝達する。システムコントローラ２０は、また、操作パネル４０に接続され、表示部４１への表示制御および入力部４２からの入力制御を行う。
【００１３】
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１２は、ＣＰＵ１１の制御下でＣＲモータドライバ１３の制御、フィルタ１６からの過電流情報、ＣＲリニアエンコーダ１７からのキャリッジ位置情報、ホールセンサ１８からのモータ回転位置情報を得るための専用の制御回路である。
【００１４】
ＣＲモータドライバ１３はＣＲモータ１４を駆動するドライバである。本実施の形態におけるＣＲモータ１４は、キャリッジを移動させるＤＣモータである。ここではＤＣブラシレスモータを用いている。本発明は、ＤＣモータのように移動制御にフィードバック制御が用いられるものに適用して好適である。
【００１５】
電流検出器１５は、ＣＲモータ１４に供給されている過電流を検出するための回路である。ＣＲモータドライバ１３のＳＥＮＳＥ出力端子からは、キャリッジの摩擦負荷にほぼ比例する電流が出力され、抵抗２１により電圧レベルに変換される。この電圧レベルは、比較器２２により基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。基準電圧Ｖｒｅｆは、これ以上の電圧レベルになるとドライバ１３が破壊されるというような基準のレベルを定めている。比較器２２は、ドライバ１３にそのような過電流が流れると、過電流検出信号を発生する。フィルタ１６は、この過電流検出信号をサンプリングしてフィルタリングし、ＡＳＩＣ１２に入力する。
【００１６】
ＣＲリニアエンコーダ１７は、ＣＲモータ１４のフィードバック制御に使われるリニアスケール１０４（図１）からの信号を取り出すエンコーダである。リニアスケールはインクジェット記録装置における慣用部材であり、キャリッジの移動経路に沿って伸び、キャリッジの現在位置の検出およびインク吐出タイミングの同期化に利用される。ホールセンサ１８はＣＲモータ１４の回転位置信号を出力するセンサであり、例えばモータの回転角度を示す３ビットのデジタル信号を出力する。このデジタル信号はＡＳＩＣ１２に入力され、後述するＰＷＭ（Ｐｕ１ｓｅ
Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御部３２に帰還される。
【００１７】
ＡＳＩＣ１２は、ＰＷＭ制御部３２、および方向検出・カウンタ３４を有する。ＰＷＭ制御部３２は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３１を介してＣＰＵ１１からの指令を受ける。方向検出・カウンタ３４は、ＣＲリニアエンコーダ１７のからのＡ相、Ｂ相の９０°位相のずれた相信号を受けて、ＣＲモータ１４の回転方向を検出するとともに、エンコーダの出力パルスをカウントしてキャリッジの相対移動量を検出する。この検出結果はＣＰＵ１１に入力される。
【００１８】
キャリッジを移動させるべくＣＲモータ１４を回転させるためには、ＣＰＵ１１からＡＳＩＣ１２へ回転指令を出力する。これに応答してＡＳＩＣ１２は、自身内のＰＷＭ制御部３２によりＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号に応じて、ＣＲモータドライバ１３が制御されることにより、ＣＲモータ１４に電流が流れ、ＣＲモータ１４が回転する。
【００１９】
ＣＲモータ１４の回転により、ホールセンサ１８の信号が出力され、キャリッジが移動する。これにより、リニアスケールからの信号が取り出され、ＣＲリニアエンコーダ１７から上記Ａ相、Ｂ相の相信号がＡＳＩＣ１２に入り、ＡＳＩＣ１２のカウンタがカウント動作する。このカウント値に基づいて、ＣＲモータ１４がフィードバック制御されることによりＣＲモータ１４の回転制御が行われる。
【００２０】
図２に示した制御装置の構成およびその基本的な動作自体は公知であるが、本発明の特徴は経時変化等により軸受け部と摺動軸の間の摩擦力増大時に、そのことを適正に検出するためのＣＰＵ１１によるプログラム（ソフトウェア）制御にある。
【００２１】
次に、本実施の形態における記録装置の動作を図３のフローチャートにより説明する。
【００２２】
まず、記録装置の電源ＯＮ時、ＣＲモータ１４はＣＲリニアエンコーダ１７からの信号により、位置のフィードバック制御がされていて、サーボロック待機状態にある。その後、移動指令が到来すると、キャリッジを動かすべくＣＲモータ１４を回転させるため、ＡＳＩＣ１２のＰＷＭ制御部３２からＰＷＭ信号をＣＲモータドライバ１３に出力するためのフィードバック処理が行われ、ＣＲモータの加速、等速、減速の軌跡移動制御が行われれる（Ｓ１１）。
【００２３】
次に、キャリッジを最終目標位置に到達させるための処理が行われる。この処理は、まず、目標位置から現在位置の差分をとり、その値が±３パルス以内かどうかを判断する（Ｓ１２）。±３パルス以内であれば正常移動終了となる。現在位置は、リニアスケール１０４に関連したＣＲリニアエンコーダ１７の動作出力に基づいて検出される。
【００２４】
±３パルス以内でなければ、時間測定を開始し、この時間ＩｎＰｏｓＴｉｍｅが予め設定された位置収束リミット時間Ｔ秒になったかどうかの判断する（Ｓ１３）。位置収束リミット時間Ｔ秒になっていない場合、さらに、目標位置へ収束させるための位置のフィードバック制御処理が行われ（Ｓ１４）、ステップＳ１２に戻る。
【００２５】
位置収束リミット時間Ｔ秒（例えば１０秒程度）になった場合、位置収束タイムアウトフラグ（ＩｎＰｏｓＴｉｍｅＯｕｔ＿Ｆｌｇ）をセットして（Ｓ１５）、ＣＲモータの駆動を停止する（Ｓ１６）。以降、このフラグがクリアされるまで移動指令は受け付けない。位置収束タイムアウトフラグのクリアは、ユーザにクリーニングを促す警告に対するユーザ応答操作に応じて行うか、あるいは、次回の電源ＯＮ時に行う。
【００２６】
図４にフローチャートを示すように、メイン処理部は、位置収束タイムアウトフラグＩｎＰｏｓＴｉｍｅＯｕｔ＿Ｆｌｇがセットされているか否かをチェックし（Ｓ２１）、セットされている場合（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、操作パネル４０上の表示部４１に警告メッセージを表示する。あるいは、図示しないブザー等の音響発生部により音や音声でクリーニング動作を促すようにすることも可能である。ステップＳ２２の後は、メイン処理中の他の処理を行う（Ｓ２３）。
【００２７】
このようにすることで、より適切な時点でクリーニング動作を促すことが可能となり、キャリッジの異常動作、およびそれによる障害を回避することができ、より安定した記録動作が行えるようになる。
【００２８】
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるインクジェット記録装置の制御部の構成例を示すブロック図である。キャリッジ周りの外観構成は、第１の実施の形態と同じく、図１に示したとおりである。図５の構成では、ＣＰＵ１１内にアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１２を有し、ＣＲモータドライバ１３のＳＥＮＳＥ出力をＡＤＣ１２のアナログ信号入力端子に入力する。これ以外の構成は図２と同様である。この実施の形態では、ＣＲモータドライバ１３のＳＥＮＳＥ出力から、過電流検出信号の発生までには至らないが、相当に増大した負荷を検出することにより、キャリッジ摺動軸の摩擦力の増大を検出するものである。
【００２９】
次に、本実施の形態のインクジェット記録装置におけるチェック動作を図６のフローチャートにより説明する。この処理は割込処理であり、周期的に実行される。
【００３０】
前述のようなフィードバック処理による加速、等速、減速の軌跡移動の処理の中で、常時（周期的に）、キャリッジの摩擦負荷電流を検出するために、ＡＤＣ１２から電流値（電圧換算値）がＣＰＵ１１により読み込まれ（Ｓ３１）、変数ＡＤＣ＿Ｖａｌにセツトされる。次に、予め設定されている過電流警告しきい値（変数ＮｅａｒＯ．Ｃ．＿Ｖａｌ）と変数ＡＤＣ＿Ｖａｌの値とが比較され（Ｓ３２）、ＡＤＣ＿Ｖａｌ値が過電流警告しきい値を越えない場合、本処理を終了し、フィードバック処理を続行する。
【００３１】
ＡＤＣ＿Ｖａｌ値が過電流警告しきい値を越えた場合、過電流検出値に近い値となっているため、過電流警告を出力するべくフラグ変数ＮｅａｒＯ．Ｃ．＿Ｆｌｇに“１”をセットする（Ｓ３３）。次いで、本処理を終了する。なお、この場合、警告レベルであるためフィードバック処理は継続して行われる。
【００３２】
この実施の形態における警告メッセージの出力は、第１の実施の形態と同様、図４に示した処理により行える。この場合、チェックされるフラグは、ＩｎＰｏｓＴｉｍｅＯｕｔ＿ＦｌｇではなくＮｅａｒＯ．Ｃ．＿Ｆｌｇである。
【００３３】
なお、第１と第２の実施の形態は併用することも可能である。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、キャリッジの目標位置への収束時間を基に、あるいは、キャリッジの摩擦負荷の検出結果に基づいて、キャリッジ摺動軸の実際の摩擦負荷を判断することができ、これによって、より適切なタイミングでキャリッジ摺動軸のクリーニングを促す警告を発することが可能になる。その結果として、キャリッジの異常動作または異常停止を回避し、より安定した記録動作を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェット記録装置のキャリッジ周りの外観構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるインクジェット記録装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態におけるメイン処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるインクジェット記録装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１１　ＣＰＵ
１２　制御ＡＳＩＣ
１３　ＣＲモータドライバ
１４　ＣＲモータ
１５　電流検出器
１６　フィルタ
１７　ＣＲリニアエンコーダ
１８　ホールセンサ
２０　システムコントローラ
４０　操作パネル
４１　表示部
４２　入力部
【図１】
2004142341.tif 000003
【図２】
2004142341.tif 000004
【図３】
2004142341.tif 000005
【図４】
2004142341.tif 000006
【図５】
2004142341.tif 000007
【図６】
2004142341.tif 000008