(57)【要約】【課題】  製造コスト抑制の観点から、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを使用することなく、コンパクトな構成で少なくとも３段階以上の多段階の正確なプラテンギャップ調整が可能なプラテンギャップ調整装置及び印刷装置、並びに、それらの制御を一般化したモータ制御装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置並びにモータ制御装置は、駆動動作の動力源となるモータの駆動トルクを所定時間ごとに漸増させていき、駆動対象物が取り得る３箇所以上の位置を直接又は間接に検出するために設けられた３個以上のフラグのうち目標フラグのエッジが検出された時点で駆動トルクを低減させ、低減された駆動トルクで所定時間だけ駆動動作を継続した後、制動制御を行うことにより、エッジが検出された目標フラグの中央部がフラグセンサに検出されている状態で駆動動作を終了するものである。【選択図】  図１３
2005103835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドを搭載するキャリッジの往復駆動のためのガイド部材として前記キャリッジを支持するキャリッジ支持軸に固設され、異なる３段階以上の半径の部位を有し、前記キャリッジ支持軸を中心軸として回動可能な異径カムと、
前記キャリッジ支持軸に固設され、前記異径カムの３段階以上の半径の各部位に対応する周縁部位にフラグがそれぞれ固着されたフラグ固着用円盤部材と、
前記キャリッジ支持軸の鉛直方向下方に固設され、前記異径カムの周縁部に当接して、当接部位における前記異径カムの半径に応じた高さに前記キャリッジ支持軸を設定することにより、前記印刷ヘッドのインク吐出部形成面と印刷媒体を支持するプラテンとの距離としてのプラテンギャップ調整を行う異径カム支持軸と、
前記キャリッジ支持軸との距離が常に一定になるように前記フラグ固着用円盤部材の周囲に配設され、前記異径カム支持軸との当接部位における前記異径カムの半径に対応する前記フラグを検出するフラグセンサと、
前記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
前記異径カムの回動駆動開始後漸増し、いずれかの前記フラグが検出されたら減少し、検出された前記フラグが目標フラグでない場合は後続の前記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された前記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
前記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
前記モータ駆動信号に応じて前記異径カムを回動駆動するモータと、
を備えていることを特徴とするプラテンギャップ調整装置。
【請求項２】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動駆動開始後、複数段階に分けてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項１に記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項３】
前記トルクコントローラは、前記複数段階の各段階においてモータ駆動トルクを増減させながら、前記複数段階全体としてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項２に記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項４】
前記トルクコントローラは、いずれかの前記フラグが検出されたら、直前のモータ駆動トルクの値に応じて、前記モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避し、前記モータが空走しながら自然に減速していく程度までモータ駆動トルクを減少させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項５】
前記トルクコントローラは、モータ駆動トルクを減少させる直前又はそれと同時に、前記モータが停止しない程度に前記モータを減速させる制動指令を出力するものであることを特徴とする請求項４に記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項６】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動方向に応じて、制御過程におけるモータ駆動トルクの各値を変更するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項７】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動駆動を開始してからいずれかの前記フラグが検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を前記異径カムの次回以降の回動駆動制御に反映させるものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項８】
位置検出用の前記フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグをさらに設けて、前記トルクコントローラによるモータ駆動トルクの漸増制御をさらに細分化された時間期間ごとに行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項９】
前記フラグセンサは、前記フラグの通過経路を挟んで相互に対向する発光部及び受光部を備えた光学式センサであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項１０】
前記モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項１１】
印刷媒体を支持するプラテンと、
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジの往復駆動のためのガイド部材として前記キャリッジを支持するキャリッジ支持軸に固設され、異なる３段階以上の半径の部位を有し、前記キャリッジ支持軸を中心軸として回動可能な異径カムと、
前記キャリッジ支持軸に固設され、前記異径カムの３段階以上の半径の各部位に対応する周縁部位にフラグがそれぞれ固着されたフラグ固着用円盤部材と、
前記キャリッジ支持軸の鉛直方向下方に固設され、前記異径カムの周縁部に当接して、当接部位における前記異径カムの半径に応じた高さに前記キャリッジ支持軸を設定することにより、前記印刷ヘッドのインク吐出部形成面と前記プラテンとの距離としてのプラテンギャップ調整を行う異径カム支持軸と、
前記キャリッジ支持軸との距離が常に一定になるように前記フラグ固着用円盤部材の周囲に配設され、前記異径カム支持軸との当接部位における前記異径カムの半径に対応する前記フラグを検出するフラグセンサと、
前記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
前記異径カムの回動駆動開始後漸増し、いずれかの前記フラグが検出されたら減少し、検出された前記フラグが目標フラグでない場合は後続の前記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された前記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
前記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
前記モータ駆動信号に応じて前記異径カムを回動駆動するモータと、
を備えていることを特徴とする印刷装置。
【請求項１２】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動駆動開始後、複数段階に分けてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項１１に記載の印刷装置。
【請求項１３】
前記トルクコントローラは、前記複数段階の各段階においてモータ駆動トルクを増減させながら、前記複数段階全体としてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項１２に記載の印刷装置。
【請求項１４】
前記トルクコントローラは、いずれかの前記フラグが検出されたら、直前のモータ駆動トルクの値に応じて、前記モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避し、前記モータが空走しながら自然に減速していく程度までモータ駆動トルクを減少させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１５】
前記トルクコントローラは、モータ駆動トルクを減少させる直前又はそれと同時に、前記モータが停止しない程度に前記モータを減速させる制動指令を出力するものであることを特徴とする請求項１４に記載の印刷装置。
【請求項１６】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動方向に応じて、制御過程におけるモータ駆動トルクの各値を変更するものであることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１７】
前記トルクコントローラは、前記異径カムの回動駆動を開始してからいずれかの前記フラグが検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を前記異径カムの次回以降の回動駆動制御に反映させるものであることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１８】
位置検出用の前記フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグをさらに設けて、前記トルクコントローラによるモータ駆動トルクの漸増制御をさらに細分化された時間期間ごとに行うことを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１９】
前記フラグセンサは、前記フラグの通過経路を挟んで相互に対向する発光部及び受光部を備えた光学式センサであることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項２０】
前記モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項２１】
駆動対象物が取り得る３箇所以上の位置を直接又は間接に検出するために設けられた３個以上のフラグと、
前記駆動対象物の現在位置に対応する前記フラグを検出するフラグセンサと、
前記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
前記駆動対象物の駆動開始後漸増し、いずれかの前記フラグが検出されたら減少し、検出された前記フラグが目標フラグでない場合は後続の前記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された前記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
前記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
前記モータ駆動信号に応じて前記駆動対象物を駆動するモータと、
を備えていることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２２】
前記トルクコントローラは、前記駆動対象物の駆動開始後、複数段階に分けてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項２１に記載のモータ制御装置。
【請求項２３】
前記トルクコントローラは、前記複数段階の各段階においてモータ駆動トルクを増減させながら、前記複数段階全体としてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項２２に記載のモータ制御装置。
【請求項２４】
前記トルクコントローラは、いずれかの前記フラグが検出されたら、直前のモータ駆動トルクの値に応じて、前記モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避し、前記モータが空走しながら自然に減速していく程度までモータ駆動トルクを減少させるモータ駆動トルク指令を出力するものであることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２５】
前記トルクコントローラは、モータ駆動トルクを減少させる直前又はそれと同時に、前記モータが停止しない程度に前記モータを減速させる制動指令を出力するものであることを特徴とする請求項２４に記載のモータ制御装置。
【請求項２６】
前記トルクコントローラは、前記駆動対象物の駆動方向に応じて、制御過程におけるモータ駆動トルクの各値を変更するものであることを特徴とする請求項２１乃至２５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２７】
前記トルクコントローラは、前記駆動対象物の駆動を開始してからいずれかの前記フラグが検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を前記駆動対象物の次回以降の駆動制御に反映させるものであることを特徴とする請求項２１乃至２６のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２８】
位置検出用の前記フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグをさらに設けて、前記トルクコントローラによるモータ駆動トルクの漸増制御をさらに細分化された時間期間ごとに行うことを特徴とする請求項２１乃至２７のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項２９】
前記フラグセンサは、前記フラグの通過経路を挟んで相互に対向する発光部及び受光部を備えた光学式センサであることを特徴とする請求項２１乃至２８のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項３０】
前記モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項２１乃至２９のいずれかに記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラテンギャップ調整装置及び印刷装置並びにモータ制御装置に係り、特に、印刷ヘッドに形成されているインク吐出部と印刷用紙等の印刷媒体を支持するプラテンとの間の距離としてのプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置、及び、そのようなプラテンギャップ調整装置を備えている印刷装置、並びに、それらの制御を一般化したモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般家庭や会社オフィスに普及しているインクジェットプリンタには、通常の文書印刷に使用される普通紙、写真の印刷に使用される写真用紙の他、シール、ＯＨＰシート等の透明フィルム、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ、普通紙や写真用紙よりも厚い厚紙等、印刷対象として種々の印刷媒体を使用することが可能な機種が増えてきている。
【０００３】
一方、インクジェットプリンタにおいて高画質印刷を実現するためには、印刷ヘッドに形成されているインク吐出部と印刷媒体を支持するプラテンとの間の距離としてのプラテンギャップが適切に調整されている必要がある。即ち、インクジェットプリンタは、印刷ヘッドを搭載したキャリッジを、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向において高速に往復駆動しながら、インク吐出部から印刷媒体表面へインクを吐出して印刷を行うものであるため、高画質印刷を実現するためには、プラテンギャップが適切に調整され、かつ、常に一定に保持されていなければならない。
【０００４】
他方、上述の様々な種類の印刷媒体は、通常、その種類ごとに異なった厚さを有している。
【０００５】
そして、印刷ヘッド直下に搬送され且つ一時的に停止して印刷対象となる印刷媒体の部分は、裏面からプラテンにより支持されているので、結局、インク吐出部と印刷媒体表面との距離の調整は、インク吐出部としてのインクノズル形成面とプラテン表面との距離の調整によって行われることとなり、通常は、印刷ヘッドを搭載しているキャリッジの高さを変更することによってプラテンギャップ調整が行われる。
【０００６】
上述のようなプラテンギャップ調整機構としては、レバー等を操作する手動機構の他、モータを利用した自動調整機構がこれまでにいくつか公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
プラテンギャップ調整機構の動力源としてモータを利用する場合、そのモータとして、例えば、ＤＣモータ、ステッピングモータ等を利用する構成があり得る。
【特許文献１】特開平１０−２１１７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＤＣモータを利用した従来のプラテンギャップ調整機構は、ＤＣモータの二安定動作を利用した最大プラテンギャップ又は最小プラテンギャップの２段階にしかプラテンギャップを調整することができないものである。即ち、ＤＣモータを利用した従来のプラテンギャップ調整機構は、プラテンギャップの上限又は下限までＤＣモータを回転させるだけの単純な構成を有するものであり、正確な位置決め機能を備えていない。
【０００９】
ところが、インクジェットプリンタ用の印刷媒体として普及しているものには、前述のように様々な種類のものがあるので、少なくとも３段階以上の多段階にプラテンギャップを自動調整することが可能なプラテンギャップ調整機構に対するニーズは非常に大きい。
【００１０】
３段階以上のプラテンギャップ自動調整機構を実現するための一つの手段として、プラテンギャップ調整機構にエンコーダを付設することが考えられるが、エンコーダはプラテンギャップ調整機構に付設する部品としては高価であるため、製造コストの観点から、量産型プリンタの構成としては現実的でない。
【００１１】
３段階以上のプラテンギャップ自動調整機構を実現するための他の手段として、ＤＣモータではなく、複数段階での正確な位置決めが可能なステッピングモータを利用することが考えられる。
【００１２】
しかし、ステッピングモータを採用する場合には、脱調を回避するためにトルクに余裕のあるモータが必要であり、さらに、４相ステッピングモータの場合は駆動用ブリッジ回路が２個必要になるため、構成部材の占有空間が大きくなり、製造コストも高くなるというデメリットがある。
【００１３】
一方、ＤＣモータに必要な駆動用ブリッジ回路は１個だけであり、脱調することもないので、コンパクトな占有空間に構成部材を配置することができ、製造コストの観点からも有利である。
【００１４】
しかしながら、上述のように、ＤＣモータを利用した従来のプラテンギャップ調整機構では、製造コストの観点からエンコーダを使用しない構成の場合、２段階のプラテンギャップ調整しか実現できていない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、製造コスト抑制の観点から、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを使用することなく、コンパクトな構成で少なくとも３段階以上の多段階の正確なプラテンギャップ調整が可能なプラテンギャップ調整装置、及び、そのようなプラテンギャップ調整装置を備えている印刷装置、並びに、それらの制御を一般化したモータ制御装置を提供することである。
【００１６】
本発明の実施の一形態に係るプラテンギャップ調整装置によれば、
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドを搭載するキャリッジの往復駆動のためのガイド部材として上記キャリッジを支持するキャリッジ支持軸に固設され、異なる３段階以上の半径の部位を有し、上記キャリッジ支持軸を中心軸として回動可能な異径カムと、
上記キャリッジ支持軸に固設され、上記異径カムの３段階以上の半径の各部位に対応する周縁部位にフラグがそれぞれ固着されたフラグ固着用円盤部材と、
上記キャリッジ支持軸の鉛直方向下方に固設され、上記異径カムの周縁部に当接して、当接部位における上記異径カムの半径に応じた高さに上記キャリッジ支持軸を設定することにより、上記印刷ヘッドのインク吐出部形成面と印刷媒体を支持するプラテンとの距離としてのプラテンギャップ調整を行う異径カム支持軸と、
上記キャリッジ支持軸との距離が常に一定になるように上記フラグ固着用円盤部材の周囲に配設され、上記異径カム支持軸との当接部位における上記異径カムの半径に対応する上記フラグを検出するフラグセンサと、
上記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
上記異径カムの回動駆動開始後漸増し、いずれかの上記フラグが検出されたら減少し、検出された上記フラグが目標フラグでない場合は後続の上記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された上記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
上記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
上記モータ駆動信号に応じて上記異径カムを回動駆動するモータと、
を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の実施の一形態に係る印刷装置によれば、
印刷媒体を支持するプラテンと、
インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドと、
上記印刷ヘッドを搭載するキャリッジと、
上記キャリッジの往復駆動のためのガイド部材として上記キャリッジを支持するキャリッジ支持軸に固設され、異なる３段階以上の半径の部位を有し、上記キャリッジ支持軸を中心軸として回動可能な異径カムと、
上記キャリッジ支持軸に固設され、上記異径カムの３段階以上の半径の各部位に対応する周縁部位にフラグがそれぞれ固着されたフラグ固着用円盤部材と、
上記キャリッジ支持軸の鉛直方向下方に固設され、上記異径カムの周縁部に当接して、当接部位における上記異径カムの半径に応じた高さに上記キャリッジ支持軸を設定することにより、上記印刷ヘッドのインク吐出部形成面と上記プラテンとの距離としてのプラテンギャップ調整を行う異径カム支持軸と、
上記キャリッジ支持軸との距離が常に一定になるように上記フラグ固着用円盤部材の周囲に配設され、上記異径カム支持軸との当接部位における上記異径カムの半径に対応する上記フラグを検出するフラグセンサと、
上記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
上記異径カムの回動駆動開始後漸増し、いずれかの上記フラグが検出されたら減少し、検出された上記フラグが目標フラグでない場合は後続の上記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された上記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
上記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
上記モータ駆動信号に応じて上記異径カムを回動駆動するモータと、
を備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の実施の一形態に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の上記構成において、上記トルクコントローラは、上記異径カムの回動駆動開始後、複数段階に分けてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００１９】
また、上記トルクコントローラは、上記複数段階の各段階においてモータ駆動トルクを増減させながら、上記複数段階全体としてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００２０】
また、上記トルクコントローラは、いずれかの上記フラグが検出されたら、直前のモータ駆動トルクの値に応じて、上記モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避し、上記モータが空走しながら自然に減速していく程度までモータ駆動トルクを減少させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００２１】
また、上記トルクコントローラは、モータ駆動トルクを減少させる直前又はそれと同時に、上記モータが停止しない程度に上記モータを減速させる制動指令を出力するものとするとよい。
【００２２】
また、上記トルクコントローラは、上記異径カムの回動方向に応じて、制御過程におけるモータ駆動トルクの各値を変更するものとするとよい。
【００２３】
また、上記トルクコントローラは、上記異径カムの回動駆動を開始してからいずれかの上記フラグが検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を上記異径カムの次回以降の回動駆動制御に反映させるものとするとよい。
【００２４】
位置検出用の上記フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグをさらに設けて、上記トルクコントローラによるモータ駆動トルクの漸増制御をさらに細分化された時間期間ごとに行うものとするとよい。
【００２５】
上記フラグセンサは、上記フラグの通過経路を挟んで相互に対向する発光部及び受光部を備えた光学式センサであるものとするとよい。
【００２６】
上記モータは、ＤＣモータであるものとするとよい。
【００２７】
本発明の実施の一形態に係るモータ制御装置によれば、
駆動対象物が取り得る３箇所以上の位置を直接又は間接に検出するために設けられた３個以上のフラグと、
上記駆動対象物の現在位置に対応する上記フラグを検出するフラグセンサと、
上記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、
上記駆動対象物の駆動開始後漸増し、いずれかの上記フラグが検出されたら減少し、検出された上記フラグが目標フラグでない場合は後続の上記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された上記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、
上記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、
上記モータ駆動信号に応じて上記駆動対象物を駆動するモータと、
を備えていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の実施の一形態に係るモータ制御装置の上記構成において、上記トルクコントローラは、上記駆動対象物の駆動開始後、複数段階に分けてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００２９】
また、上記トルクコントローラは、上記複数段階の各段階においてモータ駆動トルクを増減させながら、上記複数段階全体としてモータ駆動トルクを漸増させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００３０】
また、上記トルクコントローラは、いずれかの上記フラグが検出されたら、直前のモータ駆動トルクの値に応じて、上記モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避し、上記モータが空走しながら自然に減速していく程度までモータ駆動トルクを減少させるモータ駆動トルク指令を出力するものとするとよい。
【００３１】
また、上記トルクコントローラは、モータ駆動トルクを減少させる直前又はそれと同時に、上記モータが停止しない程度に上記モータを減速させる制動指令を出力するものとするとよい。
【００３２】
また、上記トルクコントローラは、上記駆動対象物の駆動方向に応じて、制御過程におけるモータ駆動トルクの各値を変更するものとするとよい。
【００３３】
また、上記トルクコントローラは、上記駆動対象物の駆動を開始してからいずれかの上記フラグが検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を上記駆動対象物の次回以降の駆動制御に反映させるものとするとよい。
【００３４】
位置検出用の上記フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグをさらに設けて、上記トルクコントローラによるモータ駆動トルクの漸増制御をさらに細分化された時間期間ごとに行うものとするとよい。
【００３５】
上記フラグセンサは、上記フラグの通過経路を挟んで相互に対向する発光部及び受光部を備えた光学式センサであるものとするとよい。
【００３６】
上記モータは、ＤＣモータであるものとするとよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置によれば、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを排除して製造コストを抑制しながら、３段階以上の多段階の正確なプラテンギャップ調整が可能なプラテンギャップ調整装置及び印刷装置をコンパクトな構成で実現することができる。
【００３８】
また、本発明に係るモータ制御装置は、上記制御を一般化したモータ制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
最初に、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略構成及び制御方法について説明する。
【００４０】
図１は、インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図である。
【００４１】
図１に示したインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう。）１と、紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、印刷紙５０にインクを吐出するヘッド９が固定され、印刷紙５０に対し平行方向かつ紙送り方向に対し垂直方向に駆動されるキャリッジ３と、キャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（以下、ＣＲモータともいう。）４と、キャリッジモータ４を駆動するＣＲモータドライバ５と、ＣＲモータドライバ５にモータ駆動指令値を払い出すＤＣユニット６と、ヘッド９の目詰まり防止のためのインクの吸い出しを制御するポンプモータ７と、ポンプモータ７を駆動するポンプモータドライバ８と、ヘッド９を駆動制御するヘッドドライバ１０と、キャリッジ３に固定されたリニア式エンコーダ１１と、所定の間隔にスリットが形成されたリニア式エンコーダ１１用符号板１２と、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６に対して周期的に割込み信号を発生するタイマＩＣ１７と、ホストコンピュータ１８との間でデータの送受信を行うインタフェース部（以下、ＩＦともいう。）１９と、ホストコンピュータ１８からＩＦ１９を介して送られてくる印字情報に基づいて印字解像度やヘッド９の駆動波形等を制御するＡＳＩＣ２０と、ＡＳＩＣ２０及びＣＰＵ１６の作業領域やプログラム格納領域として用いられるＰＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２及びＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、プーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１とから構成されている。
【００４２】
ＤＣユニット６は、ＣＰＵ１６から送られてくる制御指令、エンコーダ１１，１３の出力に基づいて紙送りモータドライバ２及びＣＲモータドライバ５を駆動制御する。また、紙送りモータ１及びＣＲモータ４はいずれもＤＣモータで構成されている。
【００４３】
図２は、インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図である。
【００４４】
図２に示すように、キャリッジ３は、タイミングベルト３１によりプーリ３０を介してキャリッジモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列及びカラーインクを吐出するノズル列を有する記録ヘッド９が設けられ、各ノズルはインクカートリッジ３４からインクの供給を受けて印刷紙にインク滴を吐出して文字や画像を印刷する。
【００４５】
また、キャリッジ３の非印字領域には、非印字時に記録ヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図１に示したポンプモータ７を有するポンプユニット３６とが設けられている。キャリッジ３が印字領域から非印字領域に移動すると、図示しないレバーにキャリッジ３が当接して、キャッピング装置３５が上方に移動し、ヘッド９を封止する。
【００４６】
ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、カートリッジ３４の交換等を行ってヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、ヘッド９を封止した状態でポンプユニット３６を作動させ、ポンプユニット３６からの負圧により、ノズル開口列からインクを吸い出す。これにより、ノズル開口列の近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらにはヘッド９内の気泡がインクとともにキャップ３７に排出される。
【００４７】
図３は、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図である。
【００４８】
図３に示したエンコーダ１１は、発光ダイオード１１ａと、コリメータレンズ１１ｂと、検出処理部１１ｃとを備えている。検出処理部１１ｃは、複数（４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆA，１１ｆBとを有している。
【００４９】
発光ダイオード１１ａの両端に抵抗を介して電圧ＶCCが印加されると、発光ダイオード１１ａから光が発せられる。この光はコリメータレンズ１１ｂにより平行光に集光されて符号板１２を通過する。符号板１２には、所定の間隔（例えば１／１８０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられている。
【００５０】
符号板１２を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード１１ｄに入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード１１ｄから出力される電気信号は信号処理回路１１ｅにおいて信号処理され、信号処理回路１１ｅから出力される信号はコンパレータ１１ｆA，１１ｆBにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレータ１１ｆA，１１ｆBから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。
【００５１】
図４は、ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【００５２】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＣＲモータ正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。ＣＲモータ４が正転しているとき、即ち、キャリッジ３が主走査方向に移動しているときは、図４（ａ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモータ４が逆転しているときは、図４（ｂ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れるようにエンコーダ４は構成されている。そして、上記パルスの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例えば１／１８０インチ）に対応し、キャリッジ３が上記スリット間隔を移動する時間に等しい。
【００５３】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３は符号板がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂを出力する。インクジェットプリンタにおいては、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３の符号板に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、ＰＦモータ１が上記１スリット間隔だけ回転すると、１／１４４０インチだけ紙送りされるような構成となっている。
【００５４】
図５は、給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。  
図５を参照して、図１に示した紙検出センサ１５の位置について説明する。図５において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された印刷紙５０は、給紙モータ６３により駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５により検出される。紙検出センサ１５によって先端が検出された紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される紙送りローラ６５及び従動ローラ６６によって紙送りが行われる。
【００５５】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている印刷紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。印字が終了した印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される歯車６７Ａ，６７Ｂを介して歯車６７Ｃにより駆動される排紙ローラ６８及び従動ローラ６９によって排紙口６２から外部に排出される。尚、紙送りローラ６５の回転軸には、ロータリ式エンコーダ１３が連結されている。
【００５６】
図６は、プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【００５７】
図５に示したプリンタの部分のうち紙送りに関連する部分について、図５及び図６を参照して、より詳細に説明する。
【００５８】
プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入され、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出されると、ＰＦモータ１により小歯車８７を介して駆動される大歯車６７ａの回転軸であるスマップ（Smap）軸８３の周囲に設けられた紙送りローラ６５と、給紙側から送られてきた印刷紙５０を垂直方向下向きに押圧するホルダ８９の紙送り方向排紙側先端部に設けられた従動ローラ６６とにより、印刷紙５０の紙送りが行われる。
【００５９】
ＰＦモータ１はプリンタ６０内のフレーム８６にねじ８５により固定されており、大歯車６７ａ周囲の所定箇所にはロータリ式エンコーダ１３が配設され、かつ、大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸８３にはロータリ式エンコーダ用符号板１４が連結されている。
【００６０】
紙送りローラ６５と従動ローラ６６とにより紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持するプラテン８４上を通過し、小歯車８７，大歯車６７ａ，中間歯車６７ｂ，小歯車８８及び排紙歯車６７ｃを介してＰＦモータ１により駆動される排紙ローラ６８と、従動ローラであるギザローラ６９とにより挟持されて紙送りが行われ、排紙口６２から外部に排出される。
【００６１】
印刷紙５０がプラテン８４上に支持されている間に、キャリッジ３がプラテン８４上の空間をガイド部材３２に沿って左右に移動し、キャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが吐出されて印刷が行われる。
【００６２】
次に、上述したインクジェットプリンタのＣＲモータ４を制御するＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成、及び、ＤＣユニット６による制御方法について説明する。
【００６３】
図７は、ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図であり、図８は、ＤＣユニット６により制御されるＣＲモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフである。
【００６４】
図７に示したＤＣユニット６は、位置演算部６ａと、減算器６ｂと、目標速度演算部６ｃと、速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例要素６ｆと、積分要素６ｇと、微分要素６ｈと、加算器６ｉと、Ｄ／Ａコンバータ６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍとから構成されている。
【００６５】
位置演算部６ａは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、キャリッジ３の位置を演算する。この計数はＣＲモータ４が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は符号板１２のスリット間隔に等しく、かつ、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。このため、上記計数のカウント値「１」は符号板１２のスリット間隔の１／４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の１／４を乗算すれば、計数値が「０」に対応するキャリッジ３の位置からの移動量を求めることができる。このときエンコーダ１１の解像度は符号板１２のスリットの間隔の１／４となる。上記スリットの間隔を１／１８０インチとすれば解像度は１／７２０インチとなる。
【００６６】
減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてくる目標位置と、位置演算部６ａによって求められたキャリッジ３の実際の位置との位置偏差を演算する。
【００６７】
目標速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である位置偏差に基づいてキャリッジ３の目標速度を演算する。この演算は位置偏差にゲインＫPを乗算することにより行われる。このゲインＫPは位置偏差に応じて決定される。尚、このゲインＫP の値は図示しないテーブルに格納されていてもよい。
【００６８】
速度演算部６ｄは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてキャリッジ３の速度を演算する。この速度は次のようにして求められる。まず、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、符号板１２のスリット間隔の１／４に対応するエッジ間の時間間隔を、タイマカウンタによってカウントする。このカウント値をＴとし、符号板１２のスリット間隔をλとすればキャリッジの速度はλ／（４Ｔ）として求められる。尚、ここでは、速度の演算は、出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期、例えば立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでをタイマカウンタによって計測することにより求めている。
【００６９】
減算器６ｅは、目標速度と、速度演算部６ｄによって演算されたキャリッジ３の実際の速度との速度偏差を演算する。
【００７０】
比例要素６ｆは、上記速度偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、速度偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素６ｈは、現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの演算は、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期ごとに、例えば出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行う。
【００７１】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの出力は、加算器６ｉにおいて加算される。そして加算結果、即ちＣＲモータ４の駆動電流が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られてアナログ電流に変換される。このアナログ電圧に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７２】
また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、加速制御に用いられ、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈを使用するＰＩＤ制御は、加速途中の定速及び減速制御に用いられる。
【００７３】
タイマ６ｋは、ＣＰＵ１６から送られてくるクロック信号に基づいて所定時間ごとにタイマ割込み信号を発生する。
【００７４】
加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を受ける度ごとに所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標電流値に積算し、積算結果、即ち加速時におけるＤＣモータ４の目標電流値が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に、上記目標電流値はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換され、このアナログ電流に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７５】
ドライバ５は、例えば４個のトランジスタを備えており、Ｄ／Ａコンバータ６ｊの出力に基づいて上記トランジスタを各々ＯＮ又はＯＦＦさせることにより（ａ）ＣＲモータ４を正転又は逆転させる運転モード、（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ運転モード、即ち、ＣＲモータの停止を維持するモード）、（ｃ）ＣＲモータを停止させようとするモード、を行わせることが可能な構成となっている。
【００７６】
次に、図８（ａ），（ｂ）を参照してＤＣユニット６の動作、即ち、ＤＣモータ制御方法について説明する。
【００７７】
ＣＲモータ４が停止しているときに、ＣＰＵ１６からＤＣユニット６へ、ＣＲモータ４を起動させる起動指令信号が送られると、加速制御部６ｍから起動初期電流値Ｉ0がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。この起動初期電流値Ｉ0は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの電流値Ｉ0は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電圧に変換されてドライバ５に送られ、ドライバ５によってＣＲモータ４が起動開始する（図８（ａ），（ｂ）参照）。起動指令信号を受信した後、所定の時間ごとにタイマ６ｋからタイマ割込信号が発生される。加速制御部６ｍは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、起動初期電流値Ｉ0に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積算し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ６ｊに送る。すると、この積算した電流値は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ５に送られる。そして、ＣＲモータ４に供給される電流の値が上記積算した電流値となるように、ドライバ５によってＣＲモータが駆動されＣＲモータ４の速度は上昇する（図８（ｂ）参照）。このためＣＲモータ４に供給される電流値は、図８（ａ）に示すように階段状になる。尚、このときＰＩＤ制御系も動作しているが、Ｄ／Ａコンバータ６ｊは加速制御部６ｍの出力を選択して取込む。
【００７８】
加速制御部６ｍの電流値の積算処理は、積算した電流値が一定の電流値ＩSとなるまで行われる。時刻ｔ1において積算した電流値が所定値ＩS  となると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに一定の電流値ＩSを供給する。これによりＣＲモータ４に供給される電流の値が電流値ＩSとなるようにドライバ５によって駆動される（図８（ａ）参照）。
【００７９】
そして、ＣＲモータ４の速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＣＲモータ４が所定の速度Ｖ1になると（時刻ｔ2参照）、ＣＲモータ４に供給される電流を減小させるように加速制御部６ｍが制御する。このときＣＲモータ４の速度は更に上昇するが、ＣＲモータ４の速度が所定の速度Ｖcに達すると（図８（ｂ）の時刻ｔ3参照）、Ｄ／Ａコンバータ６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、ＰＩＤ制御が行われる。
【００８０】
即ち、目標位置と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の位置との位置偏差に基づいて目標速度が演算され、この目標速度と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の速度との速度偏差に基づいて、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈが動作し、各々比例、積分、及び微分演算が行われ、これらの演算結果の和に基づいて、ＣＲモータ４の制御が行われる。尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばエンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行われる。これによりＤＣモータ４の速度は所望の速度Ｖeとなるように制御される。尚、所定の速度Ｖcは、所望の速度Ｖeの７０〜８０％の値であることが好ましい。
【００８１】
時刻ｔ4からＤＣモータ４は、所望の速度となるからキャリッジ３も所望の一定の速度Ｖeとなり、印字処理を行うことが可能となる。
【００８２】
印字処理が終了し、キャリッジ３が目標位置に近づくと（図８（ｂ）の時刻ｔ5参照）、位置偏差が小さくなるから目標速度も小さくなり、このため速度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＤＣモータ４の減速が行われ、時刻ｔ6に停止する。
【００８３】
以上、ＤＣモータがＣＲモータ４である場合の駆動制御の内容について説明したが、ＤＣモータが紙送りモータ（ＰＦモータ）１又は給紙モータである場合においても、駆動制御の内容はほぼ同様のものとなる。
【００８４】
また、駆動制御の内容については、モータへの通電方式を電流制御によるものを例として説明したが、モータへの通電方式はＰＷＭ制御（電圧制御）によるものであってもよい。
【００８５】
この場合、図７のＤ／Ａコンバータ６ｊはＰＷＭ信号生成部となり、ドライバ５はＰＷＭ信号によってモータへの通電をＯＮ／ＯＦＦにより制御する。ＰＷＭ信号は、一定周期の中でのＯＮ／ＯＦＦの比率を示す信号である。即ち、１００％のときはドライバの印加電圧がそのままモータに供給され、５０％のときはドライバの印加電圧の半分の電圧が等価的にモータに供給される。
【００８６】
電流値制御による説明の中で用いた電流値は、ＰＷＭ制御においては、ＰＷＭ信号によりＯＮ／ＯＦＦの比率で表される。
【００８７】
以上に全体的な構成を説明したインクジェットプリンタにおいては、通常の文書印刷に使用される普通紙、写真の印刷に使用される写真用紙、シール、ＯＨＰシート等の透明フィルム、ＣＤ−Ｒ又はＤＶＤ−Ｒ、普通紙や写真用紙よりも厚い厚紙等、種々の印刷媒体への印刷に対応可能であることが求められている。
【００８８】
一方、インクジェットプリンタにおいて高画質印刷を実現するためには、印刷ヘッドに形成されているインク吐出部と印刷媒体を支持するプラテンとの間の距離としてのプラテンギャップが適切に調整されている必要がある。即ち、インクジェットプリンタは、印刷ヘッドを搭載したキャリッジを、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向において高速に往復駆動しながら、インク吐出部から印刷媒体表面へインクを吐出して印刷を行うので、高画質印刷を実現するためには、プラテンギャップが適切に調整され、かつ、常に一定に保持されていなければならない。
【００８９】
他方、上記種々の印刷媒体は、通常、その種類ごとに異なった厚さを有しているので、各種印刷媒体において高画質印刷を実現するためには、それぞれ固有の厚さを有する印刷媒体ごとに印刷装置のプラテンギャップを適切に調整する必要がある。
【００９０】
印刷ヘッド３６直下の印刷可能領域に位置する印刷媒体の部分は、裏面からプラテンにより支持されているので、インク吐出部と印刷媒体表面との距離の調整は、インク吐出部としてのインクノズル形成面とプラテン表面との距離の調整によって行われることとなり、通常は、印刷ヘッドを搭載しているキャリッジの高さを変更することによってプラテンギャップ調整が行われる。
【００９１】
プラテンギャップ調整機構としては、レバー等を操作する手動機構の他、前述のように、ＤＣモータを利用した自動調整機構が公知となっているが、当該自動調整機構は、ＤＣモータの二安定動作による上限値及び下限値の２段階にしかプラテンギャップを調整することができないものであり、正確な位置決め機能を備えていない。
【００９２】
しかしながら、インクジェットプリンタ用の印刷媒体として需要のあるものは、上記のように様々な種類のものがあるので、２段階のみのプラテンギャップ調整では、ごく一部の印刷媒体にしか対応することができない。
【００９３】
従って、少なくとも３段階以上の多段階にプラテンギャップを自動調整することが可能なプラテンギャップ調整機構が求められている。
【００９４】
ところが、３段階以上のプラテンギャップ自動調整機構を実現するために、プラテンギャップ調整機構にエンコーダを付設したのでは、製造コストの観点から量産用として非現実的であり、ＤＣモータではなくステッピングモータを利用したのでは占有空間の大きさ及び製造コストの観点から実現が困難である。
【００９５】
一方、ＤＣモータは、ステッピングモータと比較して占有空間が小さく、安価であるという利点がある。
【００９６】
そこで、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを使用することなく、後述する構成により少なくとも３段階以上の多段階の位置決めを可能として、種々の印刷媒体に対応可能なプラテンギャップ調整機構を実現する。
【００９７】
以下、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。
【００９８】
図９は、プラテンギャップ調整装置の一部を構成するキャリッジ支持軸及び印刷装置各部の概略構成を示す側面図である。
【００９９】
印刷装置の給紙トレイ９０に装填されている印刷媒体としての印刷用紙５０は、給紙ローラ６４により繰り出されて紙送りローラ（搬送ローラ）６５及びその従動ローラ６６により挟持された後、プラテン２５に支持されながら印刷ヘッド９の下を通過して、紙送りローラ６５及びその従動ローラ６６により搬送方向下流側へ順次搬送される。
【０１００】
尚、印刷用紙５０が紙検出センサ１５上を通過する際には、印刷用紙５０の先端部及び終端部が紙検出センサ１５により検出され、その検出タイミングと紙送りローラ６５による紙送り量とから、印刷用紙５０の位置制御が行われる。
【０１０１】
印刷用紙５０が紙送りローラ６５及びその従動ローラ６６により所定の紙送り量だけ搬送方向下流側へ搬送されると、印刷用紙５０の先端部は排紙ローラ６８及びその従動ローラ６９により挟持され、さらに印刷用紙５０が搬送方向下流側へ搬送されると、最後は、排紙ローラ６８及びその従動ローラ６９によって搬送され排紙される。
【０１０２】
印刷ヘッド９は、印刷媒体搬送方向としての副走査方向に直交する主走査方向において往復駆動されるので、印刷ヘッド９直下の領域が印刷可能領域である。従って、印刷用紙５０が印刷ヘッド９の下を通過する際、一定の紙送り量ごとに印刷用紙５０が一時的に停止している間に、印刷ヘッド９直下の印刷可能領域に位置する印刷用紙５０の表面に印刷が行われる。
【０１０３】
印刷の品質、即ち、画質に直接影響するのは、印刷ヘッド９のインクノズル形成面と印刷用紙５０の表面との距離であるが、印刷ヘッド９直下の印刷可能領域に位置する印刷用紙５０の表面に印刷が行われているときの印刷用紙５は、図９に示すように、裏面からプラテン２５により支持されているので、印刷ヘッド９のインクノズル形成面と印刷用紙５０の表面との距離の調整は、印刷ヘッド９のインクノズル形成面とプラテン２５との距離の調整を通じて行われる。
【０１０４】
そして、印刷ヘッド９のインクノズル形成面とプラテン２５との距離の調整、即ち、プラテンギャップ調整は、印刷ヘッド９を搭載しているキャリッジ３の高さを変更することにより行われる。
【０１０５】
具体的には、印刷媒体搬送方向に直交する主走査方向におけるキャリッジ３の往復駆動のためのガイド部材であるキャリッジ支持軸３２の高さを変更することにより、プラテンギャップ調整が行われる。
【０１０６】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを排除して製造コストを抑制しながら、３段階以上の多段階の正確なプラテンギャップ調整、即ち、キャリッジ支持軸３２の高さ調整をコンパクトな構成で実現する。
【０１０７】
図１０は、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置においてキャリッジ支持軸に付設される構成部品を示す側面図である。
【０１０８】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、インクを吐出する複数のインク吐出部が形成された印刷ヘッドを搭載するキャリッジの往復駆動のためのガイド部材としてキャリッジを支持するキャリッジ支持軸３２に固設され、異なる３段階の半径ｒ１，ｒ２，ｒ３の部位を有し、キャリッジ支持軸３２を中心軸として回動可能な異径カム４１と、キャリッジ支持軸３２に固設され、異径カム４１の３段階の半径ｒ１，ｒ２，ｒ３の各部位に対応する周縁部位にそれぞれ３個のフラグｆ１，ｆ２，ｆ３が固着されたフラグ固着用円盤部材４３と、キャリッジ支持軸３２の鉛直方向下方に固設され、異径カム４１の周縁部に当接して、当接部位における異径カム４１の半径に応じた高さにキャリッジ支持軸３２を設定することにより、印刷ヘッドのインク吐出部形成面と印刷媒体を支持するプラテンとの距離としてのプラテンギャップ調整を行う異径カム支持軸４２と、キャリッジ支持軸３２との距離が常に一定になるようにフラグ固着用円盤部材４３の周囲に配設され、異径カム支持軸４２との当接部位における異径カム４１の半径に対応するフラグを検出するフラグセンサ４０と、異径カム４１を回動駆動するＤＣモータ（図示せず）と、を備えている。
【０１０９】
尚、「回動」とは、所定の中心角の範囲内での回転を意味する。異径カム４１は、所定の中心角の範囲内で動作するので、その動作は「回動」となるが、異径カム４１を回動駆動するＤＣモータは、異径カム４１が所定の中心角の範囲内で始点から終点まで回動する間に、通常、複数回の回転動作を行うので、ＤＣモータ自体の動作は「回転」である。
【０１１０】
異径カム４１は、異なる３段階の半径、即ち、第１の半径ｒ１，第２の半径ｒ２，第３の半径ｒ３（ｒ１＜ｒ２＜ｒ３）の部位が連続して形成されたものであり、中心軸としてのキャリッジ支持軸３２に固設されている。
【０１１１】
また、異径カム４１は、鉛直方向下方から異径カム支持軸４２により支持されており、これにより、異径カム４１の中心軸としてのキャリッジ支持軸３２の高さが設定される。
【０１１２】
さらに、異径カム４１は、ＤＣモータにより回動駆動されることにより、異径カム支持軸４２との当接部位が変更される。その結果、異径カム支持軸４２とキャリッジ支持軸３２との距離が変更され、異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位における異径カム４１の半径に応じた高さにキャリッジ支持軸３２が設定される。
【０１１３】
以上のようなキャリッジ支持軸３２の高さの変更及び設定により、印刷ヘッドのインクノズル形成面とプラテンとの距離が変更及び設定され、プラテンギャップ調整が行われることになる。
【０１１４】
図１１は、フラグセンサによるフラグ検出信号波形の一例を示すグラフである。
【０１１５】
フラグセンサ４０としては、例えば発光部及び受光部を備えた光学式センサを使用し、フラグ固着用円盤部材４３の回動に伴って第１，第２，第３のフラグｆ１，ｆ２，ｆ３が発光部と受光部との間を通過するように、かつ、キャリッジ支持軸３２との距離が常に一定になるようにフラグ固着用円盤部材４３の周囲に配設しておく。従って、光学式センサの発光部及び受光部は、フラグの通過経路を挟んで相互に対向するように配設しておく。また、フラグセンサ４０が、異径カム支持軸４２に当接している部位の異径カム４１の半径に対応するフラグを検出するように、フラグ固着用円盤部材４３のフラグ固着位置及びフラグセンサ４０の配設位置を調整しておく。
【０１１６】
そして、図１１のグラフの例では、いずれかのフラグがフラグセンサ４０の発光部と受光部との間に位置し、発光部からの光を遮断しているときに、センサ出力がＨ（High）レベルになり、フラグセンサ４０の発光部と受光部との間にいずれのフラグも存在せず、発光部からの光が受光部にそのまま入射しているときにセンサ出力がＬ（Low）レベルになるように、センサ出力が設定されている。
【０１１７】
従って、フラグセンサ４０のセンサ出力を逐次モニタして第１，第２，第３のフラグｆ１，ｆ２，ｆ３を検出することにより、異径カム支持軸４２との当接部位における異径カム４１の半径を間接的に検出することができる。尚、動作開始初期において、フラグセンサ４０が現在検出しているのが第１，第２，第３のフラグｆ１，ｆ２，ｆ３のいずれであるのか、又は、第１のフラグｆ１と第２のフラグｆ２との間の中間領域若しくは第２のフラグｆ２と第３のフラグｆ３との間の中間領域がフラグセンサ４０の位置にあるのかを予め特定しておくことにより、その後のプラテンギャップ調整動作に伴ってフラグセンサ４０が新たにフラグを検出したときに、検出されたのがいずれのフラグであるのかを特定することができる。
【０１１８】
但し、あるフラグのエッジを一度検出した後に、異径カム４１が意図せずして逆回転した場合には、当該フラグの同一エッジを再度検出することにより、後続のフラグのエッジを検出したのか、当該フラグの同一エッジを再度検出したのか、識別することができなくなり、検出されたフラグを特定することができなくなる。
【０１１９】
そこで、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置においては、詳細に後述するが、異径カム４１が意図せずして逆回転することがないような駆動制御を行う。
【０１２０】
図１２は、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置における電気的構成を示すブロック図である。
【０１２１】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、異径カム４１の３段階の半径ｒ１，ｒ２，ｒ３の各部位に対応するフラグ固着用円盤部材４３の周縁部位にそれぞれ固着された３個のフラグｆ１，ｆ２，ｆ３のうち、異径カム支持軸４２との当接部位における異径カム４１の半径に対応するフラグを検出するフラグセンサ４０と、フラグセンサ４０によるフラグ検出回数をカウントするカウンタ１０１と、異径カムの回動駆動開始後漸増し、フラグが検出されたら減少し、検出されたフラグが目標フラグでない場合は後続のフラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出されたフラグが目標フラグである場合は停止指令を出力するトルクコントローラ１００と、トルクコントローラ１００からの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバ１０２と、モータ駆動信号に応じて異径カム４１を回動駆動するＤＣモータ１０３と、を備えている。
【０１２２】
図１２のブロック図からも明らかなように、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置によるプラテンギャップ調整動作の制御は、駆動対象であるＤＣモータの動作が制御装置としてのトルクコントローラ１００にフィードバックされないオープンループ制御である。
【０１２３】
図１３は、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の動作を示すフローチャートであり、図１４は、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置のモータ駆動トルク指令値を示すグラフである。尚、図１４（ａ）は、異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位を、異径カムの半径１段階分だけ、即ち、フラグ１個分だけ移動させる場合のグラフであり、図１４（ｂ）は、異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位を、異径カムの半径２段階分だけ、即ち、フラグ２個分だけ連続移動させる場合のグラフである。
【０１２４】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の動作は、要約すると、プラテンギャップ調整動作の動力源となるＤＣモータ１０３の駆動トルクを所定時間ごとに漸増させていき、目標フラグ、即ち、停止させようとする位置のフラグのエッジ（端部）が検出された時点で駆動トルクを低減させ、低減された駆動トルクで所定時間だけ駆動動作を継続した後、制動制御を行うことにより、エッジが検出された目標フラグの中央部がフラグセンサ４０に検出されている状態、即ち、当該フラグに対応する半径を有する異径カム４１の部位中央部に異径カム支持軸４２が当接している状態でプラテンギャップ調整動作を終了するものである。
【０１２５】
以下、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の実施の一形態における動作を、図１２，図１３及び図１４を参照して具体的に説明する。
【０１２６】
印刷装置に接続されているホストコンピュータ又は印刷装置本体における動作指示入力操作によりプラテンギャップ調整動作が開始されると、トルクコントローラ１００は、第１のトルクＴ１で時間τ１だけモータを駆動するようにモータ駆動トルク指令を出力する。すると、モータドライバ１０２は、当該モータ駆動トルク指令に基づいてモータ駆動信号を発生させ、ＤＣモータ１０３に出力する。また、ＤＣモータ１０３は、モータ駆動信号に応じて第１のトルクＴ１で時間τ１（msec）だけ回転動作し、異径カム４１を回動駆動する（ステップＳ１）。但し、第１のトルクＴ１は、後述する第２，第３のトルクＴ２，Ｔ３よりも小さい値であるので（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）、この段階では、異径カム４１はほとんど回動しないか、又は、回動したとしても途中で停止してしまうこともあり得る。
【０１２７】
尚、図１４に示されるように、第１，第２，第３のトルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３のいずれも一定値ではなく、目安としての値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を一応の中心値として変動する変動値である。一例としての図１４のグラフでは、時間τ１の期間中におけるトルクは、第１のトルクＴ１より小さい値から漸増して値Ｔ１を超えた後、再び値Ｔ１より小さい値まで低下している。このように、モータ駆動トルクを細かく上下させているのは、モータが加速しすぎるのを防止するためである。
【０１２８】
第１のトルクＴ１での駆動動作開始後、時間τ１（msec）以内に、フラグセンサ４０によりフラグのエッジが検出されたかどうか、即ち、図１１のグラフにおける信号波形の立ち上がりエッジが検出されたかどうかを、トルクコントローラ１００が判断する（ステップＳ２）。
【０１２９】
ここで、フラグのエッジが検出された場合は、フラグのエッジ検出をカウンタ１０１によりカウントすると共に、後述するステップ８の動作に進む。
【０１３０】
一方、時間τ１（msec）以内にフラグのエッジが検出されなかった場合は、トルクコントローラ１００は、第２のトルクＴ２で時間τ２だけモータを駆動するようにモータ駆動トルク指令を出力する。すると、モータドライバ１０２は、当該モータ駆動トルク指令に基づいてモータ駆動信号を発生させ、ＤＣモータ１０３に出力する。また、ＤＣモータ１０３は、モータ駆動信号に応じて第２のトルクＴ２で時間τ２（msec）だけ回転動作し、異径カム４１を回動駆動する（ステップＳ３）。
【０１３１】
第２のトルクＴ２での駆動動作開始後、時間τ２（msec）以内に、フラグセンサ４０によりフラグのエッジが検出されたかどうか、即ち、図１１のグラフにおける信号波形の立ち上がりエッジが検出されたかどうかを、トルクコントローラ１００が判断する（ステップＳ４）。
【０１３２】
ここで、フラグのエッジが検出された場合は、フラグのエッジ検出をカウンタ１０１によりカウントすると共に、後述するステップ８の動作に進む。
【０１３３】
一方、時間τ２（msec）以内にフラグのエッジが検出されなかった場合は、トルクコントローラ１００は、第３のトルクＴ３で時間τ３だけモータを駆動するようにモータ駆動トルク指令を出力する。すると、モータドライバ１０２は、当該モータ駆動トルク指令に基づいてモータ駆動信号を発生させ、ＤＣモータ１０３に出力する。また、ＤＣモータ１０３は、モータ駆動信号に応じて第３のトルクＴ３で時間τ３（msec）だけ回転動作し、異径カム４１を回動駆動する（ステップＳ５）。尚、第３のトルクＴ３は、異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位がどの部位であっても、必ず異径カム４１を回動させることが可能な程度の大きさにしておく。
【０１３４】
以上のように、モータ駆動トルクを第１のトルクＴ１，第２のトルクＴ２，第３のトルクＴ３と段階的に増加させていく理由も、各トルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３をそれぞれを細かく上下させている理由と同様に、モータが加速しすぎるのを防止するためである。
【０１３５】
第３のトルクＴ３での駆動動作開始後、時間τ３（msec）以内に、フラグセンサ４０によりフラグのエッジが検出されたかどうか、即ち、図１１のグラフにおける信号波形の立ち上がりエッジが検出されたかどうかを、トルクコントローラ１００が判断する（ステップＳ６）。
【０１３６】
上述のように、第３のトルクＴ３は、異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位がどの部位であっても、必ず異径カム４１を回動させることが可能な程度の大きさの値であるから、ここで、時間τ３（msec）以内にフラグのエッジが検出されなかった場合は、動作エラーとして（ステップＳ７）、プラテンギャップ調整動作を終了する。
【０１３７】
一方、ステップＳ２又はステップＳ４でフラグのエッジが検出された場合も含めて、ここで、フラグのエッジが検出された場合は、フラグのエッジ検出をカウンタ１０１によりカウントすると共に、トルクコントローラ１００は、モータ駆動トルクを直前のトルクのＫ％に低減させ、低減されたモータ駆動トルクで時間τ４だけ駆動動作を継続するようにモータ駆動トルク指令を出力する。すると、モータドライバ１０２は、当該モータ駆動トルク指令に基づいてモータ駆動信号を発生させ、ＤＣモータ１０３に出力する。また、ＤＣモータ１０３は、モータ駆動信号に応じて直前のトルクのＫ％のトルクで時間τ４（msec）だけ回転動作し、異径カム４１を回動駆動する（ステップＳ８）。但し、後述するように、「Ｋ％」のトルクとは、モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避できる程度の値のトルク、即ち、モータが空走しながら自然に減速していく程度の値のトルクである。また、モータ駆動トルクを直前のトルクのＫ％に低減させる直前又はそれと同時に、動作停止の際のブレーキより弱いブレーキを掛けて、ＤＣモータ１０３及び／又は異径カム４１の動作を減速させてもよい。従って、このとき、トルクコントローラ１００は、モータが停止しない程度にモータを減速させる制動指令を出力する。
【０１３８】
ステップ８において、モータ駆動トルクを直前のトルクのＫ％に低減させ、低減されたモータ駆動トルクで駆動動作を継続することとしているのは、以下の理由による。
【０１３９】
即ち、フラグのエッジが検出されたときに直ちにブレーキを掛けて制動制御を行ったのでは、フラグのエッジに非常に近いところでプラテンギャップ調整機構各部の動作が停止してしまい、当該フラグに対応する半径を有する異径カム４１の部位の端部近傍に異径カム支持軸４２が当接している状態で動作が停止してしまうこととなる。そのような状態は十分に安定な状態とは言えず、外部からの衝撃等、何等かの弾みで異径カム４１と異径カム支持軸４２との当接部位がずれてしまい、結果として、キャリッジ支持軸３２の高さの設定、即ち、プラテンギャップの設定に大きなずれが生じてしまう可能性がある。
【０１４０】
そこで、エッジが検出されたフラグの中央部がフラグセンサ４０に検出されている状態、即ち、当該フラグに対応する半径を有する異径カム４１の部位中央部に異径カム支持軸４２が当接している状態、さらに換言すると、安定な状態でプラテンギャップ調整動作を停止させるべく、フラグのエッジが検出された後も時間τ４だけ駆動動作を継続することとしているのである。
【０１４１】
しかし、その際、フラグのエッジが検出された時点におけるモータ駆動トルクの値のままで駆動動作を継続すると、今度は逆に駆動力が大きすぎて、当該フラグの反対側のエッジより前の位置で動作を停止することができずに、当該フラグの反対側のエッジを通り越してしまい、当該フラグに対応する半径を有する異径カム４１の部位を通り越した位置に異径カム支持軸４２が当接している状態で動作が停止してしまうこととなる。結果として、キャリッジ支持軸３２の高さの設定、即ち、プラテンギャップの設定を正確に行うことができず、誤差が生じることとなり、また、プラテンギャップの設定の不安定さにもつながる。
【０１４２】
以上のようなプラテンギャップの設定の誤差及び不安定さを防止するため、フラグのエッジが検出された場合は、モータ駆動トルクを直前のトルクのＫ％に低減させ、低減されたモータ駆動トルクで時間τ４だけ駆動動作を継続するように、駆動制御を行うこととしている。
【０１４３】
モータ駆動トルクを直前のトルクからどの程度の値まで低減させるか、即ち、Ｋ％の値をどの程度にするかについては、時間τ４の間に、モータに更なる駆動トルクが与えられることを回避できる程度、換言すると、モータが空走しながら自然に減速していく程度の値とする。従って、Ｋ％の値は一定値であってもよいし、時間τ４の間に変動する変動値であってもよい。尚、ここで、モータ駆動トルクを完全に零にしないのは、後述するように、フラグ１個分ではなく２個分以上連続して駆動動作を行う場合に、後続の駆動動作に速やかに移行できるようにするためである。
【０１４４】
モータ駆動トルクを低減して直前のトルクのＫ％のトルクで時間τ４だけ駆動動作を継続している間に、ステップＳ２、Ｓ４又はＳ６において検出したフラグが、停止させようとしている位置のフラグ、即ち、目標フラグかどうかを、カウンタ１０１のカウント値に基づいて判断する（ステップＳ９）。
【０１４５】
ステップＳ２、Ｓ４又はＳ６において検出したフラグが目標フラグでない場合、即ち、フラグ１個分ではなく２個分以上連続して駆動動作を行う場合は、ステップ１に戻って上記同様の動作を繰り返す。この場合のモータ駆動トルク指令値を示すグラフは、図１４（ｂ）のグラフとなる。尚、図１４（ｂ）のグラフは、フラグ２個分だけ連続して駆動動作を行う場合のグラフである。
【０１４６】
ステップＳ２、Ｓ４又はＳ６において検出したフラグが目標フラグである場合は、ステップ８における時間τ４の経過後、ブレーキを掛けて制動制御を行い、ＤＣモータ１０３及びプラテンギャップ調整機構各部の動作を停止させて、一連のプラテンギャップ調整動作を終了する（ステップＳ１０）。
【０１４７】
尚、上記第１，第２，第３のトルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の値の設定は任意であり、また、時間τ１，τ２，τ３の値の設定も任意である。従って、時間τ１，τ２，τ３の値は等しくする必要はなく、カムの形状や負荷の大きさに応じて適当に設定することができる。第１，第２，第３のトルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の値の設定は、通常はＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３の条件を満たすようにするが、この設定も任意である。
【０１４８】
また、異径カム支持軸４２との当接部位における異径カム４１の半径を小さい半径から大きい半径に変更する方向に異径カム４１を回動させるときには、逆方向に異径カム４１を回動させるときに比較して大きいトルクが必要とされるので、上記第１，第２，第３のトルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の値は、異径カム４１の回動方向に応じてそれぞれ変更するようにしてもよい。
【０１４９】
本実施の形態においては、３個のフラグを設けて３段階のプラテンギャップ調整が可能な構成としたが、異径カムの形状を変更し、４個以上のフラグを設けることにより、４段階以上のプラテンギャップ調整が可能な構成とすることもできる。
【０１５０】
また、上記動作において、動作を開始してからフラグのエッジを検出するまでの時間を計測しておき、その計測結果を次回以降の動作に反映させるようにするとよい。即ち、その計測結果に応じて、次回以降の動作における第１，第２，第３のトルクＴ１，Ｔ２，Ｔ３の値、低減されたトルクの直前トルクに対する比率（Ｋ％）、駆動時間τ１，τ２，τ３，τ４を変更する機能をトルクコントローラ１００に付加してもよい。
【０１５１】
さらに、本実施の形態において設けたフラグは位置検出用フラグであるが、位置検出用フラグの間にそれぞれ速度検出用フラグを設けて、時間期間及びモータ駆動トルク制御をさらに細分化してもよい。この場合の速度検出用フラグは、位置検出用フラグに比較して幅を極端に短くするなどして、フラグセンサ４０の出力に基づいてフラグの種類を識別できるようにするとよい。
【０１５２】
以上に説明したように、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、プラテンギャップ調整動作の動力源となるＤＣモータ１０３の駆動トルクを所定時間ごとに漸増させていき、目標フラグのエッジ（端部）が検出されたら、さらに駆動トルクを増加させることはせずに、その時点で駆動トルクを低減させ、低減された駆動トルクで所定時間だけ駆動動作を継続した後、制動制御を行うことにより、目標フラグの中央部がフラグセンサ４０に検出されている状態、即ち、目標フラグに対応する半径を有する異径カム４１の部位中央部に異径カム支持軸４２が当接している状態でプラテンギャップ調整動作を終了するので、動力源としてＤＣモータの採用を可能とする一方、エンコーダを排除して製造コストを抑制しながら、３段階以上の多段階の正確なプラテンギャップ調整を行うことができる。
【０１５３】
尚、付加的な効果として、プラテンギャップ調整機構の動作によりキャリッジ支持軸３２に塗布されたグリスの拡布効率が向上することが挙げられる。
【０１５４】
以上に説明した実施の形態においては、制御対象となるモータを特にＤＣモータとして説明したが、本発明の構成は、ＤＣモータに限らず任意のモータに対して適用することができる。
【０１５５】
また、本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置におけるフラグ検出に基づくモータの駆動トルク制御は、印刷装置のプラテンギャップ調整機構の動作との関連において説明したが、上記フラグ検出に基づくモータの駆動トルク制御は、印刷装置のプラテンギャップ調整機構の動作に限らず、任意の機構の駆動を行うモータの制御装置に応用することができる。これを、本発明に係るモータ制御装置とする。
【０１５６】
従って、本発明に係るモータ制御装置は、駆動対象物が取り得る３箇所以上の位置を直接又は間接に検出するために設けられた３個以上のフラグと、上記駆動対象物の現在位置に対応する上記フラグを検出するフラグセンサと、上記フラグセンサによるフラグ検出回数をカウントするカウンタと、上記駆動対象物の駆動開始後漸増し、いずれかの上記フラグが検出されたら減少し、検出された上記フラグが目標フラグでない場合は後続の上記フラグが検出されるまで再度漸増する値を有するモータ駆動トルク指令を出力し、検出された上記フラグが目標フラグである場合はモータ駆動トルクを減少させてから所定時間経過後に停止指令を出力するトルクコントローラと、上記トルクコントローラからの指令に基づきモータ駆動信号を発生させ出力するモータドライバと、上記モータ駆動信号に応じて上記駆動対象物を駆動するモータと、を備えているものとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置は、プラテンギャップ調整機構を有するインクジェットプリンタ全般に適用することができるほか、さらに一般化した本発明に係るモータ制御装置として、任意の機構の駆動を行うモータの制御装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図である。
【図２】インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図である。
【図３】キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図である。
【図４】ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【図５】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【図６】プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【図７】ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図である。
【図８】ＤＣユニット６により制御されるＤＣモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフである。
【図９】プラテンギャップ調整装置の一部を構成するキャリッジ支持軸及び印刷装置各部の概略構成を示す側面図である。
【図１０】本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置においてキャリッジ支持軸に付設される構成部品を示す側面図である。
【図１１】フラグセンサによるフラグ検出信号波形の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置における電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係るプラテンギャップ調整装置及び印刷装置のモータ駆動トルク指令値を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１５９】
１  紙送りモータ（ＰＦモータ）
２  紙送りドライバ
３  キャリッジ
４  キャリッジモータ（ＣＲモータ）
５  キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）
６  ＤＣユニット
６ａ  位置演算部
６ｂ  減算器
６ｃ  目標速度演算手段
６ｄ  速度演算部
６ｅ  減算器
６ｆ  比例要素
６ｇ  積分要素
６ｈ  微分要素
６ｊ  Ｄ／Ａコンバータ
７  ポンプモータ
８  ポンプモータドライバ
９  印刷ヘッド（記録ヘッド）
１０  ヘッドドライバ
１１  リニア式エンコーダ
１２  符号板
１３  エンコーダ（ロータリ式エンコーダ）
１４  ロータリ式エンコーダ用符号板
１５  紙検出センサ
１６  ＣＰＵ
１７  タイマＩＣ
１８  ホストコンピュータ
１９  インタフェース部
２０  ＡＳＩＣ
２１  ＰＲＯＭ
２２  ＲＡＭ
２３  ＥＥＰＲＯＭ
２５  プラテン
３０  プーリ
３１  タイミングベルト
３２  キャリッジのガイド部材（キャリッジ支持軸）
３４  インクカートリッジ
３５  キャッピング装置
３６  ポンプユニット
３７  キャップ
４０  フラグセンサ
４１  異径カム
４２  異径カム支持軸
４３  フラグ固着用円盤部材
５０  印刷用紙（記録紙）
６０  プリンタ
６１  給紙挿入口
６２  排紙口
６４  給紙ローラ
６５  紙送りローラ
６６  従動ローラ
６７ａ  大歯車
６７ｂ  中間歯車
６７ｃ  排紙歯車
６８  排紙ローラ
６９  従動ローラ（ギザローラ）
８３  スマップ軸
８４  プラテン
８７  小歯車
８８  小歯車
８９  ホルダ
９０  給紙トレイ
１００  トルクコントローラ
１０１  カウンタ
１０２  ドライバ
１０３  ＤＣモータ
ｆ１  第１のフラグ
ｒ１  異径カムの第１の半径
ｆ２  第２のフラグ
ｒ２  異径カムの第２の半径
ｆ３  第３のフラグ
ｒ３  異径カムの第３の半径
Ｔ１  第１のトルク
Ｔ２  第２のトルク
Ｔ３  第３のトルク（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）
【図１】
2005103835.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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