(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら、かつ、キャリッジを往復移動させるための主走査モータの駆動能力を高めることなく、キャリッジの制動距離を小さくする。【解決手段】キャリッジ２を定速状態から減速停止させるための指令が主走査モータ４に送られると、主走査モータ４には定速時の回転方向と逆回転方向になるように電流が送られる。このとき、主走査モータ４には誘起電圧Ｖ'が発生する。この誘起電圧Ｖ'をアクチュエータ１３の電源として利用する。アクチュエータ１３の作動によりベルト７の張力を増大させ、プーリの回転摩擦を増大させる。これによりブレーキング効果を生じさせることで、キャリッジ制動距離を小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録手段を搭載し、記録媒体に沿って往復方向に移動が可能なキャリッジと、当該往復移動を行わせるための駆動源をなすモータと、該モータの駆動力を前記キャリッジに伝達する伝動機構と、を具えた記録装置において、
前記モータの誘起電圧により作動するアクチュエータを有し、当該作動に応じて前記伝動機構に干渉することで、前記キャリッジの移動を制御する制御手段を具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、前記キャリッジを減速させる制動手段であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記伝動機構は、前記キャリッジの往復移動の範囲の一側に設けられ、前記モータの駆動軸に接続された駆動プーリと、前記範囲の他側に設けられたアイドラプーリと、前記駆動プーリおよびアイドラプーリの間に張架されたベルトとを有し、前記制動手段は、前記干渉により前記ベルトの張力を増大させることで前記キャリッジを減速させることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記制動手段は、前記ベルトの張力を増大させ、前記駆動プーリおよびアイドラプーリの回転摩擦を増大させることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記アクチュエータはピエゾ素子を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の記録装置。
【請求項６】
往復方向に移動が可能なキャリッジと、当該往復移動を行わせるための駆動源をなすモータと、該モータの駆動力を前記キャリッジに伝達する伝動機構と、を具えた装置に適用される前記キャリッジの移動制御装置であって、
前記モータの誘起電圧により作動するアクチュエータを有し、当該作動に応じて前記伝動機構に干渉することで、前記キャリッジの移動を制御する制御手段を具えたことを特徴とするキャリッジ移動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に関し、特に記録ヘッドを記録媒体に対し所定方向に移動（主走査）させるとともに、これと交差する方向に記録媒体を搬送（副走査）して画像の記録を行う所謂シリアルプリンタ形態の記録装置に関するものである。また、本発明は、かかる記録装置など、往復方向に移動が可能なキャリッジを具えた装置に適用して好適なキャリッジ移動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアルプリンタ形態の記録装置においては、記録媒体に沿って移動するキャリッジ上に記録手段（記録ヘッド）を搭載し、当該移動の過程で記録ヘッドに記録動作を行わせることによって画像を記録する。そして、１主走査分の記録を終了した後に所定量の記録媒体の搬送（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の主走査を行うという動作を繰り返すことにより、記録媒体に対する記録が行われる。
【０００３】
ここで、記録ヘッドとしては、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式など種々の記録方式によるものがある。それらの中で、インクジェット式のものは記録媒体へインクを吐出して記録を行うものである。このため、記録ヘッドのコンパクト化が容易であること、高精細な画像を高速で記録することができること、ランニングコストが低廉であること、ノンインパクト方式であるため騒音が少ないことなどの利点を有している。さらに、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であること、紙や樹脂薄板などのほかに、布、皮革、不織布、さらには金属等をも記録媒体として使用できることなどの利点も有している。
【０００４】
図４は、一般的なシリアルプリンタ形態の記録装置を説明するために、その要部を模式化して示す図である。図示の記録装置においては、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２を装置本体に設置されたガイドレール３に沿って往復方向に移動させるために、駆動源である主走査モータ４の駆動力を伝達するための伝動機構としてのベルト駆動装置が使用されている。ベルト駆動装置は、往復移動の範囲の一側に配置されて主走査モータ４の駆動軸に接続された駆動プーリ５と、往復移動の範囲の他側に配置されたアイドラプーリ６と、これらのプーリの間に張架されたベルト７（例えばタイミングベルト）とを具備している。キャリッジ２はベルト７の一部に固着され、従って主走査モータ４の正逆回転を制御することにより、キャリッジ２の往復移動（矢印Ｘ方向）を制御することが可能となる。そして、キャリッジ２の往復移動の一方または双方で記録ヘッド１に記録動作を行わせることにより、記録媒体８に画像が形成される。
【０００５】
通常のベルト駆動装置では、駆動プーリ５とアイドラプーリ６間に張架されたベルト７に所定の張力（テンション）を付与するためのベルトテンション機構が設けられている。ベルトテンション機構は一般に、アイドラプーリ６を回転自在に保持するプーリホルダ９と、プーリホルダ９を介してアイドラプーリ６を付勢することによりベルト７に所定の張力を付与するテンションばね１０とで構成されている。
【０００６】
ここで、主走査モータ４として、低廉なＤＣモータ，ブラシレスＤＣモータ，ＡＣモータ等、電源オフ時にモータ軸がそのときの位置で停止しないモータが用いられることがある。従って、かかるモータを用いてキャリッジを減速または停止させるには、モータを加速時または定速時の回転方向とは逆方向に回転させるような駆動指令が与えられる。
【０００７】
近年、記録装置においては、記録の高速化や高精彩化に対応するため記録ヘッドが大型化し、記録ヘッドないしキャリッジの質量が大きくなる傾向にある。特に、上述したインクジェット方式において記録ヘッドに対し一体不可分にまたは分離可能にインクタンクを取り付けてなる構成においては、インク色調数が多くなるほどその傾向が顕著になる。さらに、記録ヘッドないしキャリッジの大質量化に加え、記録の高速化等の要求から、キャリッジを所望位置に速やかに停止させる（制動距離を短縮する）ことが要望されるようになってきている。これらの大質量化や制動距離の短縮化に伴い、主走査モータ４を逆方向に回転させるような駆動指令を与えるときの駆動電流が増大し、モータの発熱さらにはモータ寿命の低下を招く恐れがある。
【０００８】
このため、キャリッジに搭載された制動機構を用いることで、キャリッジ駆動用のＤＣモータの駆動能力を高めることなく、制動距離を短縮する提案がなされている（特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２０５６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながらこの構成では、キャリッジ自身の重量が制動機構分だけ増えてしまい、主走査モータの必要トルクが増えるなどするため、主走査モータの駆動能力を高めなければならないという懸念がある。また、制動機構を駆動するための駆動電源が別個必要となること、さらに、減速時に主走査モータの駆動と制動機構の駆動とを制御的にリンクさせるためのＣＰＵによる処理が別途必要となり、ＣＰＵの負荷が増大してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたもので、そのために、本発明は、記録手段を搭載し、記録媒体に沿って往復方向に移動が可能なキャリッジと、当該往復移動を行わせるための駆動源をなすモータと、該モータの駆動力を前記キャリッジに伝達する伝動機構と、を具えた記録装置において、
前記モータの誘起電圧により作動するアクチュエータを有し、当該作動に応じて前記伝動機構に干渉することで、前記キャリッジの移動を制御する制御手段を具えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記キャリッジを減速させる制動手段とすることができる。
【００１３】
また、本発明は、往復方向に移動が可能なキャリッジと、当該往復移動を行わせるための駆動源をなすモータと、該モータの駆動力を前記キャリッジに伝達する伝動機構と、を具えた装置に適用される前記キャリッジの移動制御装置であって、
前記モータの誘起電圧により作動するアクチュエータを有し、当該作動に応じて前記伝動機構に干渉することで、前記キャリッジの移動を制御する制御手段を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、主走査モータの駆動能力を高めることなくキャリッジの移動を制御可能となり、特に本発明をキャリッジの制動に適用した場合には制動距離を短縮できるようになる。さらに、特別な駆動電源を必要としない制動機構を実現できるとともに、ＣＰＵによる処理を必要とせずにモータの駆動と制動機構の駆動とを物理的にリンクさせることが可能となる。
【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を詳細に説明する。  
図１は本発明の一実施形態に係る記録装置を説明するために、その要部を模式化して示す図である。ここで、図４と同様に構成される部分については、対応箇所に同一の符号を付してある。
【００１６】
本実施形態が図４の構成と異なるのは、まずベルトテンション機構において、圧縮テンションばね１０の他端を保持部材１２にて保持し、この保持部材１２をキャリッジの移動方向に可動に設けた点である。そしてさらに、この保持部材１２にはアクチュエータ１３が隣接しており、このアクチュエータ１３は主走査モータ４と電気的に接続されている。なお、図において１１は記録装置の内部コントローラであり、主走査モータ４の駆動ないし回転方向（キャリッジ２の移動）を制御する。
【００１７】
内部コントローラ１１によってキャリッジ２を主走査時の定速状態から減速・停止させるための指令が主走査モータ４に送られると、主走査モータ４が定速時の回転方向と逆方向に回転するように駆動指令（電流）が送られる。このとき、主走査モータ４には誘起電圧Ｖ’が発生する。この誘起電圧Ｖ’はアクチュエータ１３の電源として利用される。アクチュエータ１３が作動することにより、保持部材１２は図の右矢印方向に移動する。すると圧縮テンションばね１１が加圧されることから、プーリホルダ９およびアイドラプーリ６を介してベルト７を付勢する力すなわち張力が大きくなる。これにより、ベルト駆動機構の回転摩擦が増加することにより、キャリッジ２の制動（ブレーキング）効果が生まれる。
【００１８】
図２は、これらの一連の動作シーケンスを示したものである。実線が本実施形態の記録装置による動作シーケンス、一点鎖線が従来の記録装置による動作シーケンスを表している。
【００１９】
キャリッジ２が減速位置Ｘ0に移動したとき、減速指令に基づいて、主走査モータ４には逆方向回転を指令する電流が流れる。このとき主走査モータ４から発生する誘起電圧により、アクチュエータ１３のブレーキが時点Ｘ0からＸ1まで働く。キャリッジ２はＸ1の地点で十分に減速され、その後、目標地のＸ2で停止するように主走査モータ４の電流を制御する。このような動作シーケンスにより、従来の構成では、キャリッジ２がＸ2’の位置まで停止しなかったものが、Ｘ2の地点まで停止区間を短縮することができる。さらに、逆方向回転を指令する電流値も低減することができる。
【００２０】
また、本実施形態の記録装置によると、キャリッジ２の制動を行うアクチュエータの駆動電圧源として、主走査モータ４の減速時に発生する誘起電圧を利用することにより、アクチュエータ駆動に必要となる高圧電源を省略できる。さらに、ＣＰＵによる処理を必要とせずに主走査モータ４の駆動と制動機構の駆動とを物理的にリンクさせることが可能となる。
【００２１】
アクチュエータ１３としては、具体的には所望の変位量を得る積層数を持つ積層型ピエゾ素子を用いることが望ましい。
【００２２】
図３はかかるアクチュエータ１３と主走査モータ４との接続例を表す模式図である。所望の変位量を得るため、複数の圧電材料（ピエゾ）１５を積層させる。各電極１４は主走査モータ４から＋同士、−同士で並列接続されている。このような構成により、通常、ピエゾ側へは電流は流れず、キャリッジ２の減速時に誘起電圧として高圧が発生するときのみ変位を得ることができる。
【００２３】
なお、電圧駆動型のアクチュエータで、本実施形態のような働きをするものであれば、図３のような構成のアクチュエータに限定されないことは言うまでもない。
【００２４】
また本実施形態では、摺動摩擦を増大させることで制動距離を短縮する構成として、ベルト７の張力を増大させるようにした例を説明した。しかし本発明はこれに限らず、効果的に制動距離を短縮し得るものであれば他の構成を用いることもできる。例えば、アクチュエータ１３の作動により、アイドラプーリ６、ベルト７、駆動プーリ５もしくは主走査モータ４の回転軸など、伝動機構を構成する他の部材と機械的に接触（干渉）することで摺動摩擦を上げるような構成としてもよい。
【００２５】
さらに、本実施形態では、制動距離を短縮化するための構成について説明したが、キャリッジの移動制御に広く適用できるものである。例えば、キャリッジの加速期間や減速期間の調整、定速移動時の時の速度調整などに、主走査モータの誘起電圧により駆動されるアクチュエータを用いることも可能である。
【００２６】
加えて、本発明は、記録ヘッドを搭載するキャリッジの移動の制御に限らず、記録ヘッドとともに、または記録ヘッドに代えて、他の機能素子（読取りヘッド（スキャナ）など）を搭載するキャリッジの移動の制御にも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録装置の要部を示す模式図である。
【図２】実施形態に係るブレーキング動作のシーケンスを示す説明図である。
【図３】実施形態に適用可能なアクチュエータの構成例を示す模式図である。
【図４】従来の記録装置の要部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  記録ヘッド
２  キャリッジ
４  主走査モータ
６  アイドラプーリ
７  ベルト
１０  テンションばね
１２  保持部材
１３  アクチュエータ
【図１】
2009143151.tif 000003
【図２】
2009143151.tif 000004
【図３】
2009143151.tif 000005
【図４】
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