JP2004330795A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドの加速開始から定速走行に移行する時期のばらつきを可及的に防止すること。
【解決手段】キャリッジを往復駆動する２−２相駆動型のパルスモータ３と、パルスモータ３を駆動するデータを備えた加減速データ記憶手段３２と、加減速データ記憶手段３２のデータに基づいてパルスモータに駆動パルスを供給してキャリッジの移動を制御するキャリッジモータ制御手段３０と、パルスモータ３の停止相を検出する加速開始検出制御手段３１とを備え、キャリッジの移動開始時にパルスモータの停止相を検出し、パルスモータの停止位置での停止相と加減速データ記憶手段３２の第１ステップとが一致しない場合にはパルスモータを１ステップ分駆動してから前記データに基づいて駆動パルスを出力するようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、パルスモータに駆動されるキャリッジに、印刷データに一致してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを搭載したインクジェット式記録装置に関する。

インクジェット式記録装置は、印刷データに一致してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドをキャリッジに搭載して、キャリッジをパルスモータにより記録用紙の幅方向に往復駆動するように構成されている。
そして、パルスモータは、キャリッジを非印字領域から加速しながら印字領域に移動させ、印字領域内を一定速度で移動させ、印字が終了した段階で減速させながら停止させる。
１行分の紙送りが終了した段階で、逆方向に前述の工程を実行し、印刷が終了した段階で記録ヘッドをキャッピング位置に移動させる動作を実行する。そして、印刷期間中には必要に応じてフラッシング動作のために、記録ヘッドを非印字領域に設けられたインク受け部材に移動させる。

特に、印刷動作においては所定位置に停止しているキャリッジを印刷に適した一定速度まで加速し、１パスの印刷が終了した段階で減速しながら停止させ、次の印刷に備えるという往復動作が実行される。

しかしながら、ロータパルスモータの組み立て精度等による磁気回路特性のばらつきにより図８に示したようにロータＲが図８（イ）、（ロ）の状態で停止するか、図８（ハ）、（ニ）の状態で停止するかにより発生トルクに若干の相違が存在する。このような初期加速トルクの変動は停止状態から印刷に適した一定速度まで加速する際に、定速走行に移行する時期に若干のずれを生じさせることになる。

印刷開始初期の記録ヘッドの速度変動は、グラフィック印刷等のように高密度でかつ複数のドットの正確な位置決めを必要とするカラー記録装置では印字品質を大きく左右する。とりわけ、高速印刷のために加速終了時点と印刷開始時点との間の遊び時間が非常に短く設定されている場合には一層顕著に影響を受ける。。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、記録ヘッドの加速開始から定速走行に移行する時期のばらつきを可及的に防止して、高い品質により印刷を行うことができるインクジェット式記録装置を提供することである。

このような問題を解消するために本発明においては、インクジェット式記録ヘッドを搭載するキャリッジと、該キャリッジを往復駆動する２−２相駆動型のパルスモータと、前記記録ヘッドのフラッシング動作のインクを受けるインク受け部材と、前記パルスモータを駆動するデータを備えた加減速データ記憶手段と、前記加減速データ記憶手段のデータに基づいてパルスモータに駆動パルスを供給して前記キャリッジの移動を制御するキャリッジモータ制御手段と、前記パルスモータの停止相を検出する加速開始検出制御手段とを備え、前記キャリッジの移動開始時にパルスモータの停止相を検出し、前記パルスモータの停止位置での停止相と前記加減速データ記憶手段の第１ステップとが一致しない場合には前記パルスモータを１ステップ分駆動してから前記データに基づいて駆動パルスを出力する

２−２相駆動においてロータの極性と、スタート時（第１ステップ）の極性とを適合させるため、パルスモータ３の磁気回路特性に大きな変化をもたらすことなく、付勢を開始することができ、加速力がほぼ一定となるから、定速走行に突入する時期、及びその時点での速度を一定とすることができる。
そして、停止相の如何に関わりなく加速力がほぼ一定となるから、定速走行に突入する時期、及びその時点での速度が一定となり、この定速時点から印刷を開始するすることができる。

図１は、本発明のインクジェット式記録装置の一実施例を示すものであって、キャリッジ１は、タイミングベルト等の伝達手段２を介してキャリッジ駆動用のパルスモータ３に接続され、パルスモータ３の回転に対応して印字領域であるプラテン４に対向する領域、及びクリーニング装置５やキャッピング装置６が配置された非印刷領域を往復移動する。

キャリッジ駆動用のパルスモータ３は、Ａ相とＢ相との２つの相を備え、

なる順番で駆動パルスを各相に印加して、いわゆる２−２相駆動される。

記録ヘッド８は、キャリッジ１の記録用紙７に対向する面に設けられ、フレキシブルケーブル９により駆動手段１０に接続されて印刷信号を受け、カートリッジ１１からインクの補給を受けて記録用紙にインク滴を吐出する。

キャピング装置６は、休止期間中記録ヘッドを封止してノズル開口の乾燥を防止する他、紙送りモータ１２等の駆動手段から図示しない伝達機構を介して動力されるポンプユニット１３の負圧を記録ヘッド８に作用させてインクの充填やインク滴吐出回復操作の際の負圧付与手段として機能し、またフラッシング動作時のインク受け部材として機能する。

図２は、キャリッジ駆動用のパルスモータ３の制御手段の一実施例を示すものであって、キャリッジモータ制御手段２０は、ホームポジション検出手段２１からの信号によりキャリッジ１の位置を検出し、加減速データ記憶手段２２に格納されている駆動パルスの駆動電流値とパルス幅に基づいて加速回転、定速回転、減速回転に対応した駆動パルスをキャリッジモータ駆動手段２３から出力させ、記録ヘッド１を印刷領域で定速走行させたり、フラッシング位置、及びキャッピング位置に移動させる。

特に印刷動作用の加速回転用のデータは、ステップモータ３の加速開始相を少なくとも同極性駆動モード（表１におけるステップ１とステップ３）と、異極性駆動モード（表１におけるステップ２とステップ４）との２つの分けて構成されている。

キャリッジモータ制御手段２０は、キャリッジ駆動用のパルスモータ３の加速開始に先立って、加速開始相検出制御手段２４により現在の停止相を検出し、同極性駆動モードか異極性駆動モードかに基づいて加減速データ記憶手段２２に格納されている極性の異なる複数の加速データの内の極性が一致するデータを選択して駆動パルスを出力させる。

なお、ホームポジション検出手段２１は、キャリッジ１に設けられた検出片２５と、基台側に設けられて検出片２５が所定の位置に到達した場合に信号を出力する位置検出器２６からの信号に基づいてキャリッジ１が所定の位置、通常は、ホームポジションに到達したことを検出する。

次に、このように構成された装置の動作を図３、及び図４に示したフローチャート、及び動作説明図に基づいて説明する。
第１パスの印刷が開始されると（図３ ステップ イ）、キャリッジモータ制御手段２０は、キャリッジ１を加速開始位置（図４の位置Ｐ１）に停止させ（図３ ステップ ロ）（図４ Ｓ１〜Ｓ３）、この位置Ｐ１で加速開始相検出制御手段２４により現在の停止相を検出する。

停止相が同極性駆動モードである場合には、加減速データ記憶手段２２に格納されている同極性加速データを、また停止相が異極性駆動モードである場合には異極性加速データを選択して（図３ ステップ ハ）、この選択した加速データに基づいてモータ３を加速回転させる（図４ Ｓ４）（図３ ステップ ニ）。そして定速走行に移った段階（Ｓ５）で印刷を開始する（図３ ステップ ホ）。

このように、加速開始時の停止相が同極性か、異極性かを判断して、加減速データ記憶手段２２に格納されている加減速データを選択することにより、図８（イ）、（ロ）、または（ハ）、（ニ）の状態から駆動するのに適した状態のパルスを出力することができる。

したがって、パルスモータ３の磁気回路特性に大きな変化をもたらすことなく、付勢を開始することができ、加速力がほぼ一定となるから、定速走行に突入する時期、及びその時点での速度を一定とすることができる。

第１パスの印刷が終了すると（図３ ステップ ヘ）、キャリッジモータ制御手段２０は加減速データ記憶手段２２から減速データを読出してパルスモータ３を減速駆動して（図３ ステップ ト）（図４ Ｓ６）、キャリッジ１を停止させる（図３ ステップ チ）。印字データが存在する場合には（図３ ステップ リ）、紙送りモータ１２により紙送り（図４ Ｓ７）を実行して（図３ ステップ ヌ）ステップ（ハ）に戻る。

第１パスの印刷が終了し、キャリッジ１が停止している位置（図４ Ｐ２）の停止相を加速開始相検出制御手段２４により検出し（図３ ステップ ハ）、停止相が同極性駆動モードである場合には、加減速データ記憶手段２２に格納されている同極性加速データを、また停止相が異極性駆動モードである場合には異極性加速データを選択して（図３ ステップ ハ）加速を開始し（図３ ステップ ニ）（図４ Ｓ８）、定速走行に移った段階（図４ Ｓ９）で印刷を開始する（図３ ステップ ホ）。

第２パスの印刷が終了すると（図３ ステップ ヘ）、キャリッジモータ制御手段２０は加減速データ記憶手段２２から減速データを読出してパルスモータ３を減速駆動して（図３ ステップ ト）（図４ Ｓ１０）、キャリッジ１を停止させる（図３ ステップ チ）。

そして、キャリッジモータ制御手段２０は、記録ヘッド８をフラッシング位置（図４の位置Ｆ）に移動させ（図４ Ｓ１１乃至Ｓ１３）、図示しないフラッシング制御手段により記録ヘッド８にフラッシングを実行させる。印字データが存在する場合には（図３ ステップ リ）、紙送りモータ１２により紙送りを実行して（図３ ステップ ヌ）（図４ Ｓ１４）ステップ（ハ）に戻る。

キャリッジモータ制御手段２０は、加速開始相検出制御手段２４によりフラッシング位置（図４ Ｆ）でのモータ３の停止相を検出し（図３ ステップ ハ）、前述と同様に加速、定速を行って第３パスの印刷を実行する（図３ ステップ ハ〜ホ）（図４ Ｓ１５〜Ｓ１７）。

第３パスの印刷終了後（図３ ステップ ヘ）、キャリッジ１を減速させて停止した段階で（図３ ステップ ト、チ）紙送りを実行しする（図３ ステップ ヌ）（図４ Ｓ１８）。

第３パス印刷終了時のキャリッジ１の停止位置におけるモータ３の停止相を検出して加速データを選択し、前述と同様に第４パスの印刷を実行し（図３ ステップ ハ〜チ）（図４ Ｓ１９〜Ｓ２１）、印刷データが存在しない場合にはキャリッジ１をキャッピング位置（図４ 位置Ｃ）に移動させて（図３ ステップ ル）記録ヘッド８をキャピング装置６により封止する（図４ Ｓ２２〜Ｓ２４）。

なお、上述の実施例においては、フラッシング終了後のモータ３の停止相の極性に一致する加速データを選択しているが、予めフラッシング位置での極性を決めておき、停止相を検出すること無く、この決められた極性で駆動するようにしてもよい。

図５は、キャリッジ駆動用のパルスモータ３の制御手段の他の実施例を示すものであって、キャリッジモータ制御手段３０は、ホームポジション検出手段２１からの信号によりキャリッジ１の位置を検出し、加減速データ記憶手段３１に格納されている駆動パルスの駆動電流値とパルス幅に基づいて加速回転、定速回転、減速回転に対応した駆動パルスをキャリッジモータ駆動手段２３から出力させ、記録ヘッド１を印刷領域で定速走行させたり、フラッシング位置、及びキャッピング位置に移動させる。

キャリッジモータ制御手段３０は、キャリッジ駆動用のパルスモータ３の加速開始に先立って、加速開始相検出手段３１によりパルスモータ３の現在の停止相を検出し、加減速データ記憶手段３２の加速データの第１ステップの極性と一致する場合には、加速データに基づいて加速を開始し、また極性が異なる場合にはモータ３を１ステップ分駆動してから加減速データ記憶手段３２の加速データに基づいて加速を開始するように構成されている。

加速開始相検出制御手段３１は、少なくとも印刷動作時には、加速開始位置でのモータ３の停止相を検出するように構成されている。

このように構成された装置の動作を図６、及び図７に示したフローチャート、及び動作説明図に基づいて説明する。
印刷が開始されると（図６ ステップ イ）、キャリッジモータ制御手段３０は、キャリッジ１を加速開始位置に移動させてここに停止させ（図６ ステップ ロ）（図７ Ｓ１〜Ｓ３）、加速開始相検出制御手段３１により現在位置Ｐ１におけるモータ３の停止相を検出する（図６ ステップ ハ）。

停止位置Ｐ１でのモータ３の停止相が加減速データ記憶手段３２に格納されている加速データの第１ステップと一致しない場合には（図６ ステップ ハ）、加速データとは無関係にこれから印刷を開始するための移動方向と逆方向にモータ３を１ステップ分駆動して位置Ｐ１’に移動させ（図６ ステップ ニ）（図７ Ｓ４）、また一致する場合には停止位置Ｐ１から、加減速データ記憶手段３２の加速データに基づいてパルスモータ３を加速させる（図６ ステップ ホ）（図７ Ｓ５）。

加速開始時の停止相が加減速データ記憶手段２２に格納されている加速速データの第１ステップの極性と一致するか否かを判断し、相違する場合には１ステップ分駆動することにより、図８に示すようにロータＲが１ステップ分移動して図８（イ）、（ロ）の状態が（ハ）、（ニ）、または（ハ）、（ニ）の状態が（イ）、（ロ）に変化するから、加速データの第１ステップの極性に一致する。

したがって、パルスモータ３の磁気回路特性に大きな変化をもたらすことなく、付勢を開始することができ、加速力がほぼ一定となるから、定速走行に突入する時期、及びその時点での速度が一定となる。したがって、停止相の如何に関わりなく加速力がほぼ一定となるから、定速走行に突入する時期、及びその時点での速度が一定となり、この時点から印刷を開始する（図６ ステップ ヘ）（図７ Ｓ１１）することができる。

第１パスの印刷が終了すると（図６ ステップ ト）、キャリッジモータ制御手段３０は加減速データ記憶手段３２から減速データを読出してパルスモータ３を減速駆動して（図６ ステップ チ）（図７ Ｓ７）、キャリッジ１を停止させる（図６ ステップ リ）。

印字データが存在する場合には（図６ ステップ ヌ）、紙送りモータ１２により紙送りを実行して（図６ ステップ ル）（図７ Ｓ８）ステップ（ハ）に戻る。

第２パスの印刷開始に際して、キャリッジ１が停止している位置（図７ Ｐ２）の停止相を加速開始相検出制御手段３１により検出し（図６ ステップ ハ）、停止相が加減速データ記憶手段３２に格納されている加速データの第１ステップと一致する場合には、停止位置Ｐ２から、また一致しない場合には（図６ ステップ ハ）、加速データとは無関係にこれから印刷方向とは逆方向にモータ３を１ステップ分だけ駆動して位置Ｐ３から（図６ ステップ ニ）（Ｓ９）、加減速データ記憶手段３２の加速データに基づいてパルスモータ３を加速させる（図６ ステップ ホ）（図７ Ｓ１０）。

第２パスの印刷が終了すると（図６ ステップ ト）、キャリッジモータ制御手段２０は加減速データ記憶手段２２から減速データを読出してパルスモータ３を減速駆動して（図６ ステップ チ）（図７ Ｓ１２）、キャリッジ１を停止させる（図６ ステップ リ）。

そして、キャリッジモータ制御手段３０は、停止位置Ｐ４から記録ヘッド８をフラッシング位置（図７の位置Ｆ）に移動させ（図７ Ｓ１３乃至Ｓ１５）てフラッシングを実行し、印字データが存在する場合には（図６ ステップ ヌ）、紙送りモータ１２により紙送りを実行して（図６ ステップ ル）（図７ Ｓ１６）ステップ（ハ）に戻る。

第３パスの印刷に際して、キャリッジモータ制御手段３０は、加速開始相検出制御手段２４によりフラッシング位置（図７ 位置Ｆ）でのモータ３の停止相を検出する（図６ ステップ ハ）。

停止相が加減速データ記憶手段３２に格納されている加速データの第１ステップと一致する場合には、加速テーブルのデータに基づいてパルスモータ３を加速させ（図６ ステップ ホ）、一致しない場合には（図６ ステップ ハ）、印刷方向にモータ３を１ステップ分だけ駆動してから（図６ ステップ ニ）（Ｓ１７）、加減速データ記憶手段３２の加速データに基づいてパルスモータ３を加速させる（図６ ステップ ホ）（図７ Ｓ１８）。

以後前述と同様に加速、定速、減速を行って第３パスの印刷を実行する（図７ Ｓ１８〜Ｓ２０）。そして紙送り後（図７ Ｓ２１）、第３行目でのキャリッジ１の停止位置のモータ３の停止相を検出して加速データを選択し、前述と同様に印刷を実行し（図７ Ｓ２２〜Ｓ２４）、第４パスの印刷の終了後に印刷データが存在しない場合にはキャリッジ１をキャッピング位置（図７ 位置Ｃ）に移動させて（図７ ステップ オ）記録ヘッド８をキャピング装置６により封止する（図７ Ｓ２６〜Ｓ２７）。

本発明のインクジェット式記録装置の一実施例を示す図である。 同上装置におけるキャリッジモータ制御装置に一実施例を示すブロック図である。 同上装置のキャリッジモータ制御工程を示すフローチャートである。 同上装置のキャリッジの移動を模式的に示す線図である。 同上キャリッジモータ制御装置に他の実施例を示すブロック図である。 同上装置のキャリッジモータ制御工程を示すフローチャートである。 同上装置のキャリッジの移動を模式的に示す線図である。 図（イ）、（ロ）は、それぞれパルスモータが同極性で停止している場合を、また図（ハ）、（ニ）は異極性で停止している場合の状態を示す図である。

符号の説明

１ キャリッジ ３ キャリッジ駆動用のパルスモータ ５ クリーニング装置 ６ キャピング装置 ８ インクジェット式記録ヘッド ２５ 検出片 ２６ 位置検出器

Claims (3)

1. インクジェット式記録ヘッドを搭載するキャリッジと、該キャリッジを往復駆動する２−２相駆動型のパルスモータと、前記記録ヘッドのフラッシング動作のインクを受けるインク受け部材と、前記パルスモータを駆動するデータを備えた加減速データ記憶手段と、前記加減速データ記憶手段のデータに基づいてパルスモータに駆動パルスを供給して前記キャリッジの移動を制御するキャリッジモータ制御手段と、前記パルスモータの停止相を検出する加速開始検出制御手段とを備え、前記キャリッジの移動開始時にパルスモータの停止相を検出し、前記パルスモータの停止位置での停止相と前記加減速データ記憶手段の第１ステップとが一致しない場合には前記パルスモータを１ステップ分駆動してから前記データに基づいて駆動パルスを出力するインクジェット式記録装置。
2. 非フラッシング領域での停止後の前記１ステップ分の駆動方向が印刷方向とは逆方向である請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 前記フラッシング動作後の前記１ステップ分の駆動方向が印刷方向である請求項１に記載のインクジェット式記録装置。

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