(57)【要約】【課題】  安定しない駆動周波数領域の使用を避けた上で、上記キャリッジの駆動速度領域を大きく広げることができる記録装置及び制御方法を提供する。【解決手段】  キャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置において、キャリッジ駆動モータに変速機構９１を連結し、キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数に応じて、変速機構９１を変速モードに切り換え、この変速モードの変速比に基づいて設定される駆動周波数を、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数とする制御手段を備えたものである。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置において、前記キャリッジ駆動モータに変速機構を連結し、前記キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数に応じて、前記変速機構を変速モードに切り換え、この変速モードの変速比に基づいて設定される駆動周波数を、前記キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数とする制御手段を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、変速機構を減速モードに切り換えることによって、この減速モードの減速比に応じて、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも高い周波数に設定することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、変速機構を増速モードに切り換えることによって、この増速モードの増速比に応じて、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも低い周波数に設定することを特徴とする請求項１又は２記載の記録装置。
【請求項４】
前記キャリッジ駆動モータが前記変速機構を介してタイミングベルトを駆動し、このタイミングベルトに前記キャリッジが連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の記録装置。
【請求項５】
キャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置の制御方法において、前記キャリッジ駆動モータには変速機構が連結されており、
前記キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数が安定駆動周波数領域に属するか否かを判定する過程と、この判定結果に応じて前記変速機構を変速モードに切り換える過程と、この変速モードの変速比に基づいて設定される駆動周波数を、前記キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数とする過程とを備えることを特徴とする記録装置の制御方法。
【請求項６】
前記変速機構を減速モードに切り換える過程と、この減速モードの減速比に応じてキャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも高い周波数に設定する過程とを備えることを特徴とする請求項５記載の記録装置の制御方法。
【請求項７】
前記変速機構を増速モードに切り換える過程と、この増速モードの増速比に応じてキャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を指定駆動周波数よりも低い周波数に設定する過程とを備えることを特徴とする請求項５又は６記載の記録装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリッジを駆動するためのステッピングモータ等からなるキャリッジ駆動モータを備えた記録装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ステッピングモータ等からなるキャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置が知られている。
【０００３】
この種のものでは、キャリッジ駆動モータにステッピングモータ等を使用しており、キャリッジ速度はモータの駆動周波数により制御しているため、その使用に供される駆動周波数において、安定的に使用できる周波数領域が限られるのが実情である（例えば、特許文献１）。
【０００４】
例えば、ステッピングモータを使用した場合、駆動周波数が高い領域（＞β）では、トルクの落ち込みが激しくなる一方で、駆動周波数が低い領域（＜α）では、振動、騒音が発生する等の問題がある。
【特許文献１】特開平５−２５４２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、従来、キャリッジの駆動速度領域が広い記録装置にあっては、高速記録時にモータが脱調し易くなったり、低速記録時に振動が発生し、記録品質が低下したりするといった問題があった。これを解消するには、安定しない駆動周波数領域の使用を避けた設計にならざるを得ないが、これでは、キャリッジの駆動速度領域を大きく広げた記録装置を提供できないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、安定しない駆動周波数領域の使用を避けた上で、上記キャリッジの駆動速度領域を大きく広げることができる記録装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、キャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置において、前記キャリッジ駆動モータに変速機構を連結し、前記キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数に応じて、前記変速機構を変速モードに切り換え、この変速モードの変速比に基づいて設定される駆動周波数を、前記キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数とする制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、前記制御手段は、変速機構を減速モードに切り換えることによって、この減速モードの減速比に応じて、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも高い周波数に設定してもよい。
【０００９】
また、前記制御手段は、変速機構を増速モードに切り換えることによって、この増速モードの増速比に応じて、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも低い周波数に設定してもよい。
【００１０】
前記キャリッジ駆動モータが変速機構を介してタイミングベルトを駆動し、このタイミングベルトにキャリッジが連結されていてもよい。
【００１１】
また、本発明は、キャリッジ駆動モータで駆動されるキャリッジに記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドによりプラテン上に搬送される記録シートに画像を記録する記録装置の制御方法において、前記キャリッジ駆動モータには変速機構が連結されており、前記キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数が安定駆動周波数領域に属するか否かを判定する過程と、この判定結果に応じて前記変速機構を変速モードに切り換える過程と、この変速モードの変速比に基づいて設定される駆動周波数を、前記キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数とする過程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この場合において、前記変速機構を減速モードに切り換える過程と、この減速モードの減速比に応じてキャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を前記指定駆動周波数よりも高い周波数に設定する過程とを備えてもよい。
【００１３】
また、前記変速機構を増速モードに切り換える過程と、この増速モードの増速比に応じてキャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数を指定駆動周波数よりも低い周波数に設定する過程とを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、安定しない駆動周波数領域の使用を避けた上で、キャリッジの駆動速度領域を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る記録装置の一実施形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図、図２は、図１のプリンタ本体を示す側断面図である。これらの図に示す記録装置としてのプリンタ１０は、記録ヘッド１８の複数の記録ワイヤを、インクリボン３１を介してシートＳに打ち付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を記録するドットインパクトプリンタである。ここで、シートＳは、単票紙や連続紙などの普通紙の他に、通帳や葉書、封筒などである。特に、上記単票紙は単票複写紙を含み、連続紙は連続複写紙を含む。
【００１７】
上記プリンタ１０は、図１に示すように、記録装置本体としてのプリンタ本体１１と、このプリンタ本体１１に着脱自在に装着されたプッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３と、同じくプリンタ本体１１に着脱自在に装着されたシート供給ガイド３４（図２）と、プリンタ本体１１の上方、下方をそれぞれ覆う図示しないアッパーケース及びロアケースと、を有して構成される。
【００１８】
上記プリンタ本体１１は、本体フレームとしてのベースフレーム１４、シート案内フレーム１５（図２）、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７と、記録ヘッド１８及びキャリッジ１９を備えた印刷機構部２０と、プラテン２１、シート案内２２及びピンチローラ２５（図２）を備えたシート搬送機構部２３と、を有して構成される。
【００１９】
ベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５は、図２に示すようにほぼ平行配置され、これらのベースフレーム１４及びシート案内フレーム１５の両端に上記左サイドフレーム１６、右サイドフレーム１７がそれぞれ立設して固定される。これらの左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７間に、図１に示すように、キャリッジ軸２４が架け渡されて回動可能に枢支され、プラテン２１が架け渡されて回転自在に配設されている。シート案内２２は、左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７との間に配設されて、シート案内フレーム１５に嵌合して固定されている。
【００２０】
また、左サイドフレーム１６及び右サイドフレーム１７の後方部、上方部それぞれには、前記プッシュトラクタユニット１２、排出ユニット１３をそれぞれ装着可能な図示しないトラクタユニット装着部、排出ユニット装着部が設けられている。
【００２１】
図１に示すプッシュトラクタユニット１２は、シートＳとしての連続紙をシート搬送機構部２３へ送り出し、シート供給ガイド３４は、シートＳとしての単票紙を１枚ずつ（連続単票紙の場合には１綴りずつ）シート搬送機構部２３へ供給する。
【００２２】
また、排出ユニット１３は、連続紙又は単票紙をシート搬送機構部２３からプリンタ１０外へ引き出すものである。
【００２３】
つまり、図２に示すように、プッシュトラクタユニット１２のトラクタベルト２６の回転により、このトラクタベルト２６のピン２７の作用で、連続紙は、シート搬送機構部２３のシート案内２２に案内され、このシート案内２２とプラテン２１との間に形成されるシート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ向かい、矢印α方向に送給される。このプッシュトラクタユニット１２の非動作時に、シート供給ガイド３４から単票紙が１枚ずつ（又は１綴りずつ）、シート搬送経路２８を経てプラテン２１の前方へ供給可能とされる。また、排出ユニット１３の排出ローラ２９の回転により、後述のごとく、記録ヘッド１８により文字等が記録された連続紙又は単票紙は、シート搬送機構部２３のプラテン２１から矢印β方向に引き出される。これにより、連続紙又は単票紙は、キャリッジ１９の後述の主走査方向に直交する副走査方向に搬送される。
【００２４】
図１に示す前記キャリッジ１９は、キャリッジ軸２４に摺動自在に挿通されると共に、記録ヘッド１８を搭載する。キャリッジ軸２４がプラテン２１と平行に配置されることから、キャリッジ１９は、これらのプラテン２１及びキャリッジ軸２４の軸方向と一致する主走査方向に移動（走行）可能に設けられる。
【００２５】
図示しないキャリッジ駆動モータの正転又は逆転により、キャリッジ１９は、タイミングベルト３０（図２）を介しキャリッジ軸２４に案内されて、主走査方向における図１の左向き又は右向きに走行される。
【００２６】
上記記録ヘッド１８における複数の記録ワイヤの突出方向前方には、インクリボン３１が配置される。記録ヘッド１８は、キャリッジ１９と共に主走査方向に走行する間に、記録ワイヤを突出動作させてインクリボン３１に打ち当て、インクリボン３１のインクを、プラテン２１とインクリボン３１との間に搬送されるシートＳ（連続紙または単票紙）に付着させることにより、このシートＳに文字を含む画像を記録する。
【００２７】
インクリボン３１は、リボン巻取り軸５０により一方向に巻き取られ、リボンカートリッジ３８内に収納される。このリボンカートリッジ３８は、左サイドフレーム１６と右サイドフレーム１７との間に、ベースフレーム１４に対向して着脱自在に装着されるもの（ステーショナル型）である。
【００２８】
記録ヘッド１８によるこの記録動作は、キャリッジ１９が主走査方向左向き又は右向きに走行する間に、記録ヘッド１８の記録ワイヤにより一行分の記録がなされ、この一行分の記録がなされる度に、シートＳが連続紙の場合には、図２に示すシート搬送機構部２３のプラテン２１、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３が、また、シートＳが単票紙の場合には、シート搬送機構部２３のプラテン２１、ピンチローラ２５及び排出ユニット１３がそれぞれシートＳを所定量（通常行間分）搬送させ、これらの動作が繰り返されることにより実施されている。
【００２９】
なお、図２に示す符号３２は、ベースフレーム１４とシート案内フレーム１５との間に開口して形成されて、プリンタ１０の下方からシート搬送機構部２３内へシートＳを供給するためのボトムシート供給口である。
【００３０】
また、プラテン２１、プッシュトラクタユニット１２及び排出ユニット１３の駆動制御、キャリッジ１９の走行制御、及び記録ヘッド１８の記録ワイヤ３５による記録動作の制御は、制御装置３３（図２）により実施される。
【００３１】
本実施形態では、上述したタイミングベルト３０（図２）を駆動するための、図示を省略したキャリッジ駆動モータにステッピングモータが使用され、このステッピングモータに対して、変速機構が連結されている。
【００３２】
図３及び図４は、変速機構の概念図である。
【００３３】
９１は、変速機構を示している。この変速機構９１はプーリ５１を備え、このプーリ５１は、ステッピングモータの出力軸に連結されている。
【００３４】
このプーリ５１には２つの溝があり、小プーリ５２に掛かるベルト５３と、大プーリ５４に掛かるベルト５５とが掛け渡されている。プーリ５２，５４は半円弧状の揺動プレート５６に支持され、揺動プレート５６の一端５６Ａはコイルばね５７により図３の状態に牽引されている。揺動プレート５６の他端５６Ｂにはブロック５８が固定され、このブロック５８に対向して電磁石５９が配置されている。
【００３５】
この構成では、電磁石５９が動作しない場合、図３に示すように、コイルばね５７のばね力によって、揺動プレート５６が牽引され、小プーリ５２がタイミングベルト３０のプーリ３０Ａに連結され、ステッピングモータの出力は、ベルト５３を介して、タイミングベルト３０に伝達されて、キャリッジ１９を動作させる。このように、小プーリ５２を介して伝動された場合、ステッピングモータの回転数は、減速されることなくそのままの速度で伝動される（「通常モード」）。
【００３６】
これに対し、電磁石５９が通電によって動作した場合、この電磁石５９がブロック５８を吸引し、図４に示すように、コイルばね５７のばね力に抗して、揺動プレート５６が反時計方向に揺動し、大プーリ５４がタイミングベルト３０のプーリ３０Ａに連結され、ステッピングモータの出力は、ベルト５５を介して、タイミングベルト３０に伝達されて、キャリッジ１９を動作させる。
【００３７】
このように、大プーリ５４を介して伝動された場合、ステッピングモータの回転数は、１／２に減速されて伝動される（「減速モード」）。この「減速モード」は、変速機構における変速モードを構成する。
【００３８】
つぎに、図５を参照して、動作を説明する。Ｓ１では、キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数ＲＨｚが、その安定駆動周波数領域のほぼ下限値である、例えばαＨｚよりも大きいか否かが判定され、大きい場合には、その安定領域にあるわけであるから、変速機構が「通常モード」に設定され（Ｓ２）、キャリッジ駆動モータの指定駆動周波数ＲＨｚが、そのまま実際の駆動周波数ＳＨｚに設定され（Ｓ３）、これに従って、キャリッジ１９の動作制御が実行される（Ｓ４）。
【００３９】
ところで、ステッピングモータの場合、駆動周波数が、例えばαＨｚ（所定の周波数）を下回ると、振動、騒音が発生し、補正されないままの駆動周波数によって、ステッピングモータが駆動されると、記録品質が低下する。
【００４０】
そこで、Ｓ１における判定で、αＨｚよりも小さい場合、まず、変速機構が１／２の減速比による「減速モード」に設定され（Ｓ５）、ついで、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数ＳＨｚが、その減速比に応じて、指定駆動周波数ＲＨｚの２倍に設定され（Ｓ６）、これに従って、キャリッジ１９の動作制御が実行される（Ｓ７）。
【００４１】
これによれば、キャリッジ駆動モータの回転数が２倍になったとしても、変速機構で１／２に減速されるため、キャリッジ１９の動作速度は、キャリッジ駆動モータを指定駆動周波数ＲＨｚで駆動したときとほぼ同じ速度を得ることができる。そして、この場合、指定駆動周波数ＲＨｚが、αＨｚ以下であったとしても、実際には、当該２倍の駆動周波数により、キャリッジ駆動モータが駆動されるため、振動、騒音の発生が抑制されて、記録品質の低下が防止される。
【００４２】
つぎに、別の実施形態を説明する。
【００４３】
この別の実施形態では、上述した変速機構が、図示は省略したが、「通常モード」と「増速モード」とを含んで構成されている。
【００４４】
図６を参照し、その動作を説明すると、Ｓ１１では、指定駆動周波数ＲＨｚが、その安定駆動周波数領域のほぼ上限値である、例えばβＨｚよりも大きいか否かが判定され、小さい場合、変速機構が「通常モード」に設定され（Ｓ１２）、指定駆動周波数ＲＨｚが、そのまま実際の駆動周波数ＳＨｚに設定され（Ｓ１３）、これに従って、キャリッジ１９の動作制御が実行される（Ｓ１４）。
【００４５】
ところで、ステッピングモータの場合、駆動周波数が、例えばβＨｚ（所定の周波数）を上回ると、トルクの落ち込みが激しく、そのままの駆動周波数でステッピングモータを駆動したとすれば、記録品質が低下する。
【００４６】
そこで、Ｓ１１における判定で、βＨｚよりも大きい場合、変速機構が２倍の増速比による「増速モード」に設定され（Ｓ１５）、キャリッジ駆動モータの実際の駆動周波数ＳＨｚが、その増速比に応じて、指定駆動周波数ＲＨｚの１／２に設定され（Ｓ１６）、これに従って、キャリッジ１９の動作制御が実行される（Ｓ１７）。
【００４７】
これによれば、キャリッジ駆動モータの回転数が１／２に減速されたとしても、変速機構で２倍に増速されるため、キャリッジ１９の動作速度は、キャリッジ駆動モータを指定駆動周波数ＲＨｚで駆動したときとほぼ同じ速度を得ることができる。そして、この場合、指定駆動周波数ＲＨｚが、βＨｚ以上であったとしても、実際には、当該１／２の駆動周波数により、キャリッジ駆動モータが駆動されるため、トルクの激しい落ち込みが抑制されて、記録品質の低下が防止される。
【００４８】
図７〜図１０は、上記の変速機構の構成を示す。
【００４９】
ここで、図３及び図４と同一部分には同一符号を付して示す。７１は、ステッピングモータ（キャリッジ駆動モータ）を示し、このステッピングモータ７１の出力軸には、図８に示すように、プーリ５１が連結されている。このプーリ５１には２つの溝５１Ａ，５１Ｂがあり、これらの溝５１Ａ，５１Ｂには、小プーリ５２に掛かるベルト５３と、大プーリ５４に掛かるベルト５５とが掛け渡されている。プーリ５２，５４は、図９に示すように、揺動プレート５６に支持され、この揺動プレート５６は、台座５６Ａの上面で、ピン５６Ｂに案内されて揺動する。揺動プレート５６の一端はコイルばね５７により、矢印Ｐ方向に牽引され、揺動プレート５６の他端には、図７に示すように、ブロック５８が固定され、このブロック５８に対向して電磁石５９が配置されている。この変速機構は、右サイドフレーム１７の内側に配置されている。
【００５０】
上記構成において、実機では、図１０に示すように、プリンタ本体１１のメインフレーム７６が存在し、このメインフレーム７６の下方に揺動プレート５６の台座５６Ａが配置され、揺動プレート５６に連結されたプーリ５２，５４の支持軸が、メインフレーム７６に形成された円弧溝７６Ａを貫通して上方に延びだしている。
【００５１】
この実施形態では、上述した電磁石５９が動作しない場合、コイルばね５７のばね力によって、矢印Ｐ方向に、揺動プレート５６が牽引され、小プーリ５２と同軸上の歯車７２が、タイミングベルト３０におけるプーリ３０Ａと同軸上の歯車７３に連結され、ステッピングモータ７１の出力は、ベルト５３を介して、タイミングベルト３０に伝達されて、キャリッジ１９を動作させる。これに対し、電磁石５９が通電によって動作した場合、この電磁石５９が、矢印Ｑ方向に、ブロック５８を吸引し、コイルばね５７のばね力に抗して、上記揺動プレート５６が揺動する。そして、大プーリ５４と同軸上の歯車７４が、タイミングベルト３０におけるプーリ３０Ａと同軸上の歯車７３に連結され、ステッピングモータ７１の出力は、ベルト５５を介して、タイミングベルト３０に伝達されて、キャリッジ１９を動作させる。
【００５２】
本実施形態では、ステッピングモータ７１に連結された変速機構を変速モードに設定すると共に、この変速モードの変速比に応じて、ステッピングモータ７１の実際の駆動周波数を制御するため、安定しない駆動周波数領域（＜α）又は（＞β）の使用を避けた上で、キャリッジ１９の駆動速度領域を広げることができる。例えば、キャリッジ１９の駆動時に指定される、指定駆動周波数ＲＨｚが、不安定領域に位置する程に高い領域（＞β）であった場合、実際の駆動周波数ＳＨｚを低くし、変速機構で増速させることにより、キャリッジ１９の速度を確保する。これによれば、ステッピングモータ７１のトルクの落ち込みが抑制されるため、脱調が防止される。また、キャリッジ１９の駆動時に指定される、指定駆動周波数ＲＨｚが、不安定領域に位置する程に低い領域（＜α）であった場合、実際の駆動周波数ＳＨｚを高くし、変速機構で減速させることにより、キャリッジ１９の速度を確保する。これによれば、ステッピングモータ７１の振動、騒音の発生が抑制され、また、記録品質が向上する。
【００５３】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。例えば、上記実施形態では、変速機構に、ベルト伝動機構が採用されていたが、これに限定されず、例えば、遊星歯車を用いた歯車伝動機構等であってもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る記録装置の一実施形態が適用されたプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。
【図２】図１のプリンタ本体を示す側断面図である。
【図３】本実施形態による変速機構の概念図である。
【図４】同じく変速機構の概念図である。
【図５】変速機構の動作を示すフローチャートである。
【図６】変速機構の動作を示すフローチャートである。
【図７】変速機構の構成図である。
【図８】変速機構の構成図である。
【図９】変速機構の構成図である。
【図１０】変速機構の構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…プリンタ（記録装置）、１６，１７…サイドフレーム、１８…記録ヘッド、１９…キャリッジ、２１…プラテン、２４…キャリッジ軸、３０…タイミングベルト、５１，５２，５４…プーリ、５３，５５…ベルト、５６…揺動プレート、５９…電磁石、７１…ステッピングモータ、９１…変速機構。
【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】
2005193557.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005193557.tif 000011
【図１０】
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