JP2008307810A

JP2008307810A - キャリッジ制御装置、液体噴射装置、キャリッジ制御プログラム

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Publication number: JP2008307810A
Application number: JP2007158564A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Arimori; 和彦有森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2027-06-15
Also published as: US20080309707A1; JP5003885B2

Abstract

【課題】液体貯留部からキャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置において、高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したときに液体噴射精度が低下してしまうことを防止する。
【解決手段】往路方向ＸＬの動負荷ＺＬを測定する（ステップＳ１１）。復路方向ＸＲの動負荷ＺＲを測定する（ステップＳ１２）。往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きい場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、高温環境に長時間放置等することによる湾曲形状の曲げ癖がインクチューブ１１に付いていると判定し、所定のエージング制御（ステップＳ１４）を実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部からキャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置におけるキャリッジの往復動制御に関する。

被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、キャリッジを往復動させながら液体噴射ヘッドから被噴射材へ液体を噴射する液体噴射装置の一例としては、いわゆるインクジェットプリンタが公知である（例えば、特許文献１を参照）。このようなインクジェットプリンタにおいては、インクが充填されたインクカートリッジがキャリッジに搭載されたオンキャリッジのインクジェットプリンタの他、キャリッジの往復動に追従して柔軟に弾性変形可能なインクチューブがＵ字状の湾曲姿勢で配設され、そのインクチューブを介して、プリンタ本体に配設されたインクカートリッジ等からキャリッジへインクが供給されるオフキャリッジのインクジェットプリンタが公知である（例えば、特許文献２を参照）。
特開２００６−２５５８９９号公報特開２００６−２３１８３７号公報

オフキャリッジのインクジェットプリンタ等に使用されるインクチューブは、キャリッジの往復動に追従して柔軟に弾性変形可能であることが必要であり、一般的には、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリスチレンなどの熱可塑性を有する汎用プラスチック等で形成されたものが使用される。一般に熱可塑性を有する素材は、加熱によって素材全体が軟化して成形可能な流動性を持つようになり、成形後に冷却することによって流動性を失い硬化する。また、再度加熱すれば再び軟化し、冷却すれば再び硬化する。つまり軟化と硬化が可逆反応である。

このようなことから、オフキャリッジのインクジェットプリンタ等においては、プリンタを例えば室温６０度前後の高温環境に長時間放置等した場合に、インクチューブは、成形可能な流動性を持つには至らないものの、Ｕ字状に湾曲させられた状態のまま常温時より多少軟化した状態となる。そして、その後に常温に戻すと、インクチューブは、Ｕ字状に湾曲させられた状態のまま硬化することになる。つまり、インクチューブに湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となる。

それによって、キャリッジを往復動させる際の動負荷が増大するとともに、往路方向と復路方向との動負荷差がより大きくなってしまうという現象が生ずる。そのため、オフキャリッジのインクジェットプリンタ等においては、プリンタを高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したときに、キャリッジの往復動作の精度が低下し、インクの噴射精度が低下してしまう虞があった。

本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、液体貯留部からキャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置において、高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したときに液体噴射精度が低下してしまうことを防止することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置における前記キャリッジの往復動制御を実行するキャリッジ制御装置であって、所定のタイミングで前記キャリッジの動負荷を測定し、測定した動負荷に基づいて、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

前述したように、熱可塑性を有する液体供給管は、当該液体噴射装置を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したような場合に、湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となる。それによって、当該液体噴射装置は、キャリッジを往復動させる際の動負荷が増大するとともに、往路方向と復路方向との動負荷差がより大きくなるという現象が生ずる。すなわち、キャリッジの動負荷を測定すれば、その測定した動負荷に基づいて、高温環境に放置等した後に常温に戻した等によって液体供給管に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となっているか否かを特定することができる。

そして、この湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態は、あくまでも表面的なものであり、液体供給管の形状が根本的に変形した状態ではない。したがって、液体噴射を伴わないキャリッジの往復動作による液体供給管の曲げ伸ばしを所定回数繰り返すことによって、湾曲形状の曲げ癖を矯正することができる。より具体的には、湾曲形状の曲げ癖の付いた部分の曲げ伸ばしを所定回数繰り返すことで、液体供給管の湾曲形状で硬化した部分の表面組織が破壊されるようにほぐされて軟化し、それによって、湾曲形状の曲げ癖を矯正することができると考えられる。

これにより、本発明の第１の態様に記載のキャリッジ制御装置によれば、液体貯留部からキャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置において、液体噴射装置を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したことによって液体供給管に付いた湾曲形状の癖を矯正することができるので、液体噴射装置を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したときに液体噴射精度が低下してしまうことを防止することができるという作用効果が得られる。

本発明の第２の態様は、前述した第１の態様に記載のキャリッジ制御装置において、測定した動負荷がしきい値より大きい場合には、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

前述したように、当該液体噴射装置を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したような場合には、液体供給管に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となることによって、キャリッジを往復動させる際の動負荷が増大するという現象が生ずる。したがって、所定のタイミングで測定した動負荷が一定のしきい値より大きいか否かによって、高温環境に放置等した後に常温に戻した等によって液体供給管に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となっているか否かを特定することができる。

本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様に記載のキャリッジ制御装置において、測定した往路方向の動負荷と復路方向の動負荷との差がしきい値より大きい場合には、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

前述したように、当該液体噴射装置を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したような場合には、液体供給管に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となることによって、キャリッジを往復動させる際の往路方向と復路方向との動負荷差がより大きくなるという現象が生ずる。したがって、所定のタイミングで測定した往路方向の動負荷と復路方向の動負荷との差が一定のしきい値より大きいか否かによって、高温環境に放置等した後に常温に戻した等によって液体供給管に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となっているか否かを特定することができる。

本発明の第４の態様は、前述した第１〜第３の態様のいずれかに記載のキャリッジ制御装置において、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行した後、前記キャリッジの動負荷を再度測定する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

液体供給管に付いた湾曲形状の癖を矯正するために、液体噴射を伴わないキャリッジの往復動作による液体供給管の曲げ伸ばしを所定回数繰り返した後、キャリッジの動負荷を再度測定することによって、液体供給管に付いた湾曲形状の癖がそのキャリッジの往復動作によって矯正されたかどうかを確認することができる。そして、液体供給管に付いた湾曲形状の癖が充分に矯正されていなかった場合には、液体噴射を伴わないキャリッジの往復動作による液体供給管の曲げ伸ばしを再度実行することができる。したがって、本発明の第４の態様に記載のキャリッジ制御装置によれば、液体供給管に付いた湾曲形状の癖をより確実に矯正することができるという作用効果が得られる。

本発明の第５の態様は、前述した第１〜第４の態様のいずれかに記載のキャリッジ制御装置において、前記所定のタイミングには、前記液体噴射装置の電源ＯＮ直後が含まれる、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

このように、液体噴射装置の電源ＯＮ直後にキャリッジの動負荷を測定することによって、例えば、電源をＯＦＦした状態で液体噴射装置が高温環境に長時間放置等されたかどうかを、液体噴射装置の電源をＯＮした後、液体噴射を実行する前に検出することができる。したがって、電源をＯＦＦした状態のままで液体噴射装置が長時間放置等された場合に、液体噴射精度が低下している状態で被噴射材に対する液体噴射を実行してしまうことを未然に防止することができる。また、電源ＯＮ直後にキャリッジの動負荷を測定することによって、キャリッジ制御の初期設定のための動負荷の測定も同時に行うことが可能であり、液体噴射装置の電源ＯＮ時の初期設定に要する時間への影響もほとんど生じない。

本発明の第６の態様は、前述した第１〜第５の態様のいずれかに記載のキャリッジ制御装置において、前記所定のタイミングには、前記キャリッジの往復動作が実行されない状態で所定時間以上経過したときが含まれる、ことを特徴としたキャリッジ制御装置である。

このように、キャリッジの往復動作が実行されない状態で所定時間以上経過したときにキャリッジの動負荷を測定することによって、例えば、電源ＯＮ状態で液体噴射装置を長時間放置した場合に、その間に高温環境に放置等されたかどうかを検出することができる。したがって、電源をＯＮした状態のままで液体噴射装置が長時間放置等された場合に、液体噴射精度が低下している状態で被噴射材に対する液体噴射を実行してしまうことを未然に防止することができる。

本発明の第７の態様は、被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置であって、前述した第１〜第６の態様のいずれかに記載のキャリッジ制御装置を備えている、ことを特徴とした液体噴射装置である。
本発明の第７の態様に記載の液体噴射装置によれば、被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置において、前述した第１〜第６の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。

本発明の第８の態様は、前述した第７の態様に記載の液体噴射装置において、前記キャリッジの移動量を検出可能なキャリッジ検出手段と、前記キャリッジを往復動させるキャリッジ駆動手段とを備え、前記キャリッジ制御装置は、前記キャリッジ検出手段が出力する検出信号に基づいて前記キャリッジ駆動手段を制御する、ことを特徴とした液体噴射装置である。
このように、キャリッジの移動量を検出可能なキャリッジ検出手段を備えた液体噴射装置においては、キャリッジを往復動させたときのキャリッジ駆動手段の制御量に対するキャリッジの移動量及び移動速度等から、キャリッジが往復動する際の動負荷を特定することができる。

本発明の第９の態様は、被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置における前記キャリッジの往復動制御をコンピュータに実行させるキャリッジ制御プログラムであって、所定のタイミングで前記キャリッジの動負荷を測定する手順と、測定した動負荷に基づいて、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す手順とを有する、ことを特徴としたキャリッジ制御プログラムである。
本発明の第９の態様に記載のキャリッジ制御プログラムによれば、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、このキャリッジ制御プログラムを実行することができる任意の液体噴射装置に、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果をもたらすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係る「液体噴射装置」の一例としてのインクジェットプリンタの概略構成について説明する。

＜インクジェットプリンタの概略構成＞
図１は、インクジェットプリンタ５０の要部平面図であり、図２はその側面図である。図３は、インクジェットプリンタ５０の概略のブロック図である。
インクジェットプリンタ５０は、「被噴射材」としての記録紙Ｐの自動給送手段として、給送用トレイ７１及び給送用ローラ７２を備えている。給送用トレイ７１に積重された記録紙Ｐは、給送用ローラ７２の駆動回転によりインクジェットプリンタ５０の内部へ１枚ずつ自動給送される。このとき、図示していない分離パッド等の公知の分離手段によって、複数の記録紙Ｐが重なった状態で同時に給送されてしまうことが防止される。

給送用ローラ７２の副走査方向Ｙの下流側には、記録紙Ｐを副走査方向Ｙへ搬送する手段として、外周面に高摩擦抵抗を有する皮膜が施された搬送駆動ローラ５１及び複数の搬送従動ローラ５２が配設されている。搬送駆動ローラ５１は、ＰＦモータ５６（図３）の回転駆動力が歯車伝達されて回転する。搬送従動ローラ５２は、従動回転可能に軸支され、搬送駆動ローラ５１の外周面に当接するように付勢されている。給送用ローラ７２と搬送駆動ローラ５１との間には、記録紙Ｐの先端及び後端を検出可能な公知の紙検出器３３が配設されている。給送用ローラ７２の駆動回転により自動給送された記録紙Ｐは、搬送駆動ローラ５１と搬送従動ローラ５２とで挟持された状態で、搬送駆動ローラ５１の駆動回転によって副走査方向Ｙへ搬送される。

インクジェットプリンタ５０には、搬送駆動ローラ５１の回転状態を検出する公知のロータリエンコーダ３１が配設されている。ロータリエンコーダ３１は、搬送駆動ローラ５１の回転に連動して回転するロータリスケール３１１と、ロータリスケール３１１の外周に沿って等間隔に形成されているスリットを検出するロータリスケールセンサ３１２とを有している。ロータリエンコーダ３１からは、搬送駆動ローラ５１の回転速度に比例した周期のパルス信号が出力される。

搬送駆動ローラ５１の副走査方向Ｙの下流側には、記録紙Ｐを裏面側から支持するプラテン５３が配設されている。プラテン５３の上方には、主走査方向Ｘへ往復動可能にキャリッジガイド軸６１に軸支されたキャリッジ６２が配設されている。キャリッジ６２の底部には、記録紙Ｐに「液体」としてのインクを噴射するための「液体噴射ヘッド」としての記録ヘッド６３及びプラテン５３上の記録紙Ｐを非接触で検出可能な光学式センサ等からなるＰＷセンサ３４が配設されている。

キャリッジ６２は、ＣＲモータ６４（図３）の回転駆動力が図示していない無端ベルトによるベルト伝達機構によって伝達されて主走査方向Ｘに往復動する。キャリッジ６２の移動量を検出可能な「キャリッジ検出手段」としての公知のリニアエンコーダ３２は、キャリッジ６２の近傍に主走査方向Ｘと略平行に配置されたリニアスケール３２１と、キャリッジ６２に搭載されたリニアスケール３２１に等間隔に形成されているスリットを検出するリニアスケールセンサ３２２とを有している（図２）。

キャリッジ６２の主走査方向Ｘへの往復動領域の一端側の外側には、公知のキャッピング装置５７が設けられている。記録を実行しない待機状態においては、キャリッジ６２がキャッピング装置５７の上まで移動して停止し、キャッピング装置５７に配設されているキャップＣＰによって記録ヘッド６３のヘッド面が封止される。このキャリッジ６２の停止位置は、ホームポジションＨＰとして規定される。プラテン５３の副走査方向Ｙの下流側には、記録が実行された後の記録紙Ｐを排出する排出駆動ローラ５４及び排出従動ローラ５５が配設されている。排出従動ローラ５５は、従動回転可能に軸支され、排出駆動ローラ５４の外周面に当接するように付勢されている。記録実行後の記録紙Ｐは、排出駆動ローラ５４と排出従動ローラ５５とで挟持された状態で、排出駆動ローラ５４の駆動回転によって排出される。

このような構成のインクジェットプリンタ５０は、搬送駆動ローラ５１の駆動回転により副走査方向Ｙへ記録紙Ｐを所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド６３のヘッド面から記録紙Ｐへインクを噴射しながらキャリッジ６２を主走査方向Ｘへ往復動させる動作とを交互に繰り返すことによって、記録紙Ｐの記録面にドットが形成されて記録が実行され、排出駆動ローラ５４の駆動回転によって排出される。給送用ローラ７２、搬送駆動ローラ５３及び排出駆動ローラ５４を回転駆動するＰＦモータ５６（図３）並びにキャリッジ６２を主走査方向に駆動するＣＲモータ６４（図３）は、記録制御部１００により制御される。また、記録ヘッド６３も同様に、記録制御部１００により制御される。

＜記録制御部１００の概略構成＞
引き続き図１〜図３を参照しながら記録制御部１００の概略構成について説明する。

記録制御部１００のシステムバスには、ＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、ＡＳＩＣ１０３、ＭＰＵ１０４及び不揮発性メモリ１０５が接続されている。ＭＰＵ１０４には、ＡＳＩＣ１０３を介してロータリエンコーダ３１、リニアエンコーダ３２、紙検出器３３、ＰＷセンサ３４及びインクジェットプリンタ５０の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ３５の出力信号が入力される。ＭＰＵ１０４は、紙検出器３３及びＰＷセンサ３４の出力信号等に基づいて、インクジェットプリンタ５０の記録制御を実行するための演算処理やその他必要な演算処理を行う。ＲＯＭ１０１には、ＭＰＵ１０４によるインクジェットプリンタ５０の制御に必要な記録制御プログラム（ファームウェア）等が格納されており、記録制御プログラムの処理に必要な各種データ等は不揮発性メモリ１０５に記憶されている。ＲＡＭ１０２は、ＭＰＵ１０４の作業領域や記録データ等の一時格納領域として使用される。

ＡＳＩＣ１０３は、ＤＣモータであるＰＦモータ５６及びＣＲモータ６４の回転制御並びに記録ヘッド６３の駆動制御を行うための制御回路を有している。ＡＳＩＣ１０３は、ＭＰＵ１０４から送られてくる制御命令、ロータリエンコーダ３１の出力信号及びリニアエンコーダ３２の出力信号に基づいて、ＰＦモータ５６及びＣＲモータ６４の回転制御を行うための各種演算を行い、その演算結果に基づくモータ制御信号をＰＦモータドライバ１０６及びＣＲモータドライバ１０７へ送出する。また、ＡＳＩＣ１０３は、ＭＰＵ１０４から送出される記録データ等に基づいて、記録ヘッド６３の制御信号を演算生成してヘッドドライバ１０７へ送出し、記録ヘッド６３を駆動制御する。ＡＳＩＣ１０３は、「情報処理装置」としてのパーソナルコンピュータ３０１等との情報伝送を実現するホストＩＦ１１２を有している。

＜キャリッジの駆動機構＞
つづいて、図４を参照しながら、キャリッジ６２を往復動させる「キャリッジ駆動手段」としての駆動機構について説明する。

図４は、キャリッジ６２の駆動機構を模式的に図示したブロック図である。
キャリッジ６２は、軸受け部６２１においてキャリッジガイド軸６１に軸支されている。ＣＲモータ６４の回転軸に配設された駆動プーリ６５と図示していない従動プーリとの間には、無端ベルト６４が掛架されている。無端ベルト６４の一部は、キャリッジ６２に連結されており、ＣＲモータ６４の双方向の回転駆動力が無端ベルト６４を介してキャリッジ６２に伝達されてキャリッジ６２が主走査方向Ｘへ往復動する。

ＣＲモータ６４は、ＣＲモータドライバ１０７を介して直流定電圧電源装置２０の出力電圧が印可される。ＣＲモータドライバ１０７は、直流定電圧電源装置２０の出力電圧から生成される定電圧で一定周期（ＰＷＭ基本周期）のパルスをＣＲモータ６４に印可し、パルスのＯＮ時間（制御デューティ）を調節することによって、ＣＲモータ６４への供給電力を調節するＰＷＭ制御を実行する。キャリッジ６２の往復動制御を実行する「キャリッジ制御装置」としての記録制御部１００は、リニアエンコーダ３２のリニアスケールセンサ３２２の出力信号からキャリッジ６２の移動量及び移動速度をＣＰＵ１０４で演算し、そのキャリッジ６２の移動量及び移動速度に基づいて、キャリッジ６２の駆動力源であるＣＲモータ６４の制御信号をＣＲモータドライバ１０７へ出力する。

記録ヘッド６３から噴射される各色のインクは、インクジェットプリンタ５０の本体に着脱可能に配設された「液体貯留部」としてのインクカートリッジ（図示せず）に個々に貯留されている。インクカートリッジ内の各色のインクは、「液体供給管」としてのインクチューブ１１を介してキャリッジ６２へ供給され、記録ヘッド６３から噴射される。つまり、インクジェットプリンタ５０は、いわゆるオフキャリッジのインクジェットプリンタである。図示の如くＵ字状に湾曲した状態で配設されたインクチューブ１１は、各色のインクの供給路を備え、熱可塑性を有する弾性素材で形成されており、主走査方向Ｘへのキャリッジ６２の往復動に追従して弾性変形する。
尚、熱可塑性を有する素材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の汎用プラスチック等がある。また、インクジェットプリンタ５０のインクチューブ１１に適した柔軟性や耐久性を有する熱可塑性素材としては、例えば、ブリヂストン社製のムンクス等が挙げられる。

＜インクチューブのエージング制御＞
つづいて、本発明に係る「キャリッジ制御装置」としての記録制御部１００によるインクチューブ１１のエージング制御について、図５を参照しながら説明する。

図５は、主走査方向Ｘへのキャリッジ６２の往復動作を模式的に図示した平面図である。
熱可塑性を有する弾性素材で形成されたインクチューブ１１は、一端側が図示していないインクカートリッジに接続され、図示の如く主走査方向Ｘと略平行な経路で配設されており、途中でＵ字状に湾曲させられた状態で他端側がキャリッジ６２に接続されている。インクチューブ１１は、図示の如く、主走査方向Ｘへのキャリッジ６２の往復動に追従して、そのＵ字状の湾曲位置が遷移するように弾性変形する。

キャリッジ６２をホームポジションＨＰから往路方向ＸＬへ移動させる場合には、インクチューブ１１は、Ｕ字状に湾曲変形させられていた部分１１Ａが符号Ａで示したように直線状に伸ばされた状態となり、直線状に伸ばされていた部分１１Ｂが符号Ｂで示したようにＵ字状に湾曲変形させられた状態となる。つまり、キャリッジ６２に対して、部分１１Ａにおいては、Ｕ字状に湾曲変形させられていたインクチューブ１１が直線状に戻ろうとする弾性復帰力によって、動負荷を減少させる方向の力が作用する。逆に、部分１１Ｂにおいては、直線状のインクチューブ１１が弾性力に抗してＵ字状に湾曲変形させられることによって、動負荷を増加させる方向の力が作用する。

他方、キャリッジ６２をホームポジションＨＰへ向けて復路方向ＸＲへ移動させる場合には、インクチューブ１１は、直線状に伸ばされていた部分１１ＡがＵ字状に湾曲変形させられた状態となり、Ｕ字状に湾曲変形させられていた部分１１Ｂが直線状に伸ばされた状態なる。つまり、キャリッジ６２に対して、部分１１Ａにおいては、直線状のインクチューブ１１が弾性力に抗してＵ字状に湾曲変形させられることによって、動負荷を増加させる方向の力が作用する。逆に、部分１１Ｂにおいては、Ｕ字状に湾曲変形させられていたインクチューブ１１が直線状に戻ろうとする弾性復帰力によって、動負荷を減少させる方向の力が作用する。

このように、キャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させる場合も復路方向ＸＲへ移動させる場合も、インクチューブ１１からキャリッジ６２に対して、動負荷を増加させる方向の力と動負荷を減少させる方向の力とが略相殺されるように作用する。したがって、キャリッジ６２の動負荷は、キャリッジ６２が往復動範囲のどの位置にあっても略一定となる。また、インクチューブ１１の一部が常にＵ字状に湾曲させられた状態でキャリッジ６２が往復動するため、キャリッジ６２は、インクチューブ１１の弾性復帰力によって復路方向ＸＲへ移動させる方向の力が常に作用する。したがって、キャリッジ６２の動負荷は、往路方向ＸＬへ移動させる場合より、復路方向ＸＲへ移動させる場合の方が相対的に小さくなり、その差は略一定となる。

ところが、例えば室温６０度前後の高温環境にインクジェットプリンタ５０を長時間放置等した場合には、インクチューブ１１は、成形可能な流動性を持つには至らないものの、キャリッジ６２がホームポジションＨＰに停止している状態で、図示の如く部分１１ＡがＵ字状に湾曲変形させられた状態のまま常温時より多少軟化した状態となる。そして、その後に常温に戻すと、インクチューブ１１は、部分１１ＡがＵ字状に湾曲変形させられた状態のまま硬化することになる。つまり、インクチューブ１１の部分１１Ａに湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となる。それによって、キャリッジ６２が主走査方向Ｘへ往復動する際の動負荷には、以下のような変化が生ずることになる。

まず、キャリッジ６２をホームポジションＨＰから往路方向ＸＬへ移動させる場合には、キャリッジ６２に対して、部分１１Ａにおいては、Ｕ字湾曲形状の曲げ癖が付いたインクチューブ１１が弾性力に抗して直線状に変形させられることによって、動負荷を増加させる方向の力が作用する。また、部分１１Ｂにおいては、直線状のインクチューブ１１が弾性力に抗してＵ字状に湾曲変形させられることによって、やはり動負荷を増加させる方向の力が作用する。つまり、インクチューブ１１の部分１１Ａ及び部分１１Ｂのいずれにおいても、キャリッジ６２に対して動負荷を増加させる方向の力が作用する。そのため、キャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させる場合の動負荷は、通常時よりも増大することとなる。

他方、キャリッジ６２をホームポジションＨＰへ向けて復路方向ＸＲへ移動させる場合には、キャリッジ６２に対して、部分１１Ａにおいては、直線状に伸ばされた状態のインクチューブ１１がＵ字湾曲形状の曲げ癖が付いた状態に戻ろうとする弾性復帰力によって、動負荷を減少させる方向の力が作用する。また、部分１１Ｂにおいては、Ｕ字状に湾曲変形させられていたインクチューブ１１が直線状に戻ろうとする弾性復帰力によって、やはり動負荷を減少させる方向の力が作用する。つまり、インクチューブ１１の部分１１Ａ及び部分１１Ｂのいずれにおいても、キャリッジ６２に対して動負荷を減少させる方向の力が作用する。そのため、キャリッジ６２を復路方向ＸＲへ移動させる場合の動負荷は、通常時よりも減少することとなる。

すなわち、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等したことによって、インクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となると、キャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させる場合の動負荷は増大し、キャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させる場合の動負荷は減少する。したがって、キャリッジ６２を主走査方向Ｘへ往復動させる際の最大動負荷が通常時より増大するとともに、往路方向ＸＬの動負荷と復路方向ＸＲの動負荷との動負荷差が通常時より増大することになる。

以下、このような動負荷の変化からインクチューブ１１の曲げ癖を検出する手順及びその曲げ癖を矯正するエージング制御手順について、図６〜図８を参照しながら説明する。

＜キャリッジ制御手順の第１実施例＞
図６は、本発明に係るキャリッジ制御手順の第１実施例を図示したフローチャートである。
まず、インクジェットプリンタ５０の電源がＯＮされた時点で、ホームポジションＨＰにあるキャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させて、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬを測定する（ステップＳ１）。キャリッジ６２の動負荷は、ＣＲモータドライバ１０７によるＣＲモータ６４の制御量（制御デューティ等）に対するリニアエンコーダ３２の出力信号から演算したキャリッジ６２の移動量及び移動速度との関係から特定することができる。

次に、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬが予め設定した動負荷のしきい値Ｚより大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。前記のように、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等したことによって、インクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となると、キャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させる場合の動負荷ＸＬは増大する。したがって、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬが予め設定した動負荷のしきい値Ｚより大きいか否かによって、インクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態か否かを判定することができる。
尚、このしきい値Ｚは、例えば、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等してインクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態を実験的に再現し、そのときの往路方向ＸＬの動負荷を測定する実験等を行うことによって、通常時の動負荷との関係から適切な値に設定することができる。

往路方向ＸＬの動負荷ＺＬが予め設定した動負荷のしきい値Ｚ以下の場合には（ステップＳ２でＮｏ）、高温環境に長時間放置等することによる湾曲形状の曲げ癖がインクチューブ１１に付いていないと判定し、そのまま当該手順を終了する。そして、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬが予め設定した動負荷のしきい値Ｚより大きい場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、高温環境に長時間放置等することによる湾曲形状の曲げ癖がインクチューブ１１に付いていると判定し、所定のエージング制御（ステップＳ３）を実行した後、当該手順を終了する。

ここで、所定のエージング制御（ステップＳ３）とは、記録ヘッド６３からのインク噴射を伴わないキャリッジ６２往復動作を所定回数繰り返す制御をいう。前述したように、インクチューブ１１を湾曲させた状態で高温環境に長時間放置等することで付いたインクチューブ１１の湾曲形状の曲げ癖は、あくまでも表面的なものであり、インクチューブ１１の形状が根本的に変形した状態ではない。したがって、インク噴射を伴わないキャリッジ６２の往復動作によるインクチューブ１１の曲げ伸ばしを所定回数繰り返すことによって、その湾曲形状の曲げ癖を矯正することができる。

尚、記録ヘッド６３からのインク噴射を伴わないキャリッジ６２往復動作を実行する回数は、例えば、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等してインクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態を再現し、キャリッジ６２を往復動させながら動負荷を測定する実験等から適当な回数を決定することができる。適当な往復動作の回数は、インクチューブ１１の材質や形状等により異なってくるが、例えば２０〜３０回程度の往復動で曲げ癖を略矯正することができる。

このようにして、本発明によれば、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等した後に常温に戻したときにインク噴射精度が低下してしまうことを防止することができる。

また、インクジェットプリンタ５０の電源ＯＮ直後にキャリッジ６２の動負荷を測定することによって、例えば、電源をＯＦＦした状態でインクジェットプリンタ５０が高温環境に長時間放置等されたかどうかを、インクジェットプリンタ５０の電源をＯＮした後、使用する前に検出することができる。したがって、電源をＯＦＦした状態でインクジェットプリンタ５０を長時間放置した後に使用する際に、インク噴射精度が低下している状態で記録紙Ｐに対するインク噴射を実行してしまうことを未然に防止することができる。さらに、電源ＯＮ直後にキャリッジ６２の動負荷を測定することによって、キャリッジ６２の制御に必要な初期設定のための動負荷の測定も同時に行うことができるので、電源ＯＮ時の初期設定時間の増加もほとんど生じない。

そして、この往路方向ＸＬの動負荷ＺＬを測定するタイミングは、インクジェットプリンタ５０の電源がＯＮされた時点に特に限定されるものではなく、どのようなタイミングであっても本発明の実施は可能である。例えば、インクジェットプリンタ５０の電源がＯＮされた状態において、キャリッジ６２の往復動作が実行されない状態で所定時間以上経過したタイミングとすることもできる。それによって、例えば、電源がＯＮされた状態でインクジェットプリンタ５０を長時間放置した場合に、その間に高温環境に放置等されたかどうかを検出することができる。したがって、電源をＯＮした状態のままでインクジェットプリンタ５０を長時間放置した後に使用する際に、インク噴射精度が低下している状態で記録紙Ｐに対するインク噴射を実行してしまうことを未然に防止することができる。

＜キャリッジ制御手順の第２実施例＞
図７は、本発明に係るキャリッジ制御手順の第２実施例を図示したフローチャートである。
まず、インクジェットプリンタ５０の電源がＯＮされた時点で、ホームポジションＨＰにあるキャリッジ６２を往路方向ＸＬへ移動させて、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬを測定する（ステップＳ１１）。次に、キャリッジ６２を復路方向ＸＲへ移動させて、復路方向ＸＲの動負荷ＺＲを測定する（ステップＳ１２）。つづいて、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。

前記のように、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等したことによって、インクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態となると、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が通常時より増大する。したがって、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きいか否かによって、インクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態か否かを判定することができる。
尚、このしきい値Ｚｄは、例えば、インクジェットプリンタ５０を高温環境に長時間放置等してインクチューブ１１に湾曲形状の曲げ癖が付いたような状態を実験的に再現し、そのときの往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差を測定する実験等を行うことによって、通常時の往路方向ＸＬと復路方向ＸＲとの動負荷差との関係から適切な値に設定することができる。

往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄ以下の場合には（ステップＳ１３でＮｏ）、高温環境に長時間放置等することによる湾曲形状の曲げ癖がインクチューブ１１に付いていないと判定し、そのまま当該手順を終了する。そして、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きい場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、高温環境に長時間放置等することによる湾曲形状の曲げ癖がインクチューブ１１に付いていると判定し、所定のエージング制御（ステップＳ１４）を実行した後、当該手順を終了する。尚、第２実施例におけるエージング制御（ステップＳ１４）は、第１実施例におけるエージング制御（図６のステップＳ３）と同様の制御であるため、説明は省略する。

＜キャリッジ制御手順の第３実施例＞
図８は、本発明に係るキャリッジ制御手順の第３実施例を図示したフローチャートである。
ステップＳ２１〜Ｓ２４は、第２実施例におけるステップＳ１１〜Ｓ１４と同様なので、各ステップの詳細な説明は省略する。第３実施例においては、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬ及び復路方向ＸＲの動負荷ＺＲを測定し（ステップＳ２１及びＳ２２）、測定した往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きい場合には（ステップＳ２３でＹｅｓ）、所定のエージング制御（ステップＳ２４）を実行した後、ステップＳ２１に戻る。そして、再度往路方向ＸＬの動負荷ＺＬ及び復路方向ＸＲの動負荷ＺＲを測定し（ステップＳ２１及びＳ２２）、再度測定した往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きいか否かを判定する（ステップＳ２３）。

往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄ以下の場合には（ステップＳ２３でＮｏ）、インクチューブ１１の湾曲形状の曲げ癖がエージング制御により矯正することができたと判定して当該手順を終了する。他方、再度測定した往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差が予め設定した動負荷差のしきい値Ｚｄより大きい場合には（ステップＳ２３でＹｅｓ）、インクチューブ１１の湾曲形状の曲げ癖がエージング制御により充分に矯正することができなかったと判定し、再度エージング制御を実行する（ステップＳ２４）。

このように、本発明に係るキャリッジ制御手手順の第３実施例においては、インクチューブ１１に付いた湾曲形状の癖を矯正するために、エージング制御を実行した後（ステップＳ２４）、キャリッジ６２の動負荷差を再度測定することによって、インクチューブ１１に付いた湾曲形状の癖がエージング制御によって矯正されたかどうかを確認することができる（ステップＳ２３）。そして、インクチューブ１１に付いた湾曲形状の癖が充分に矯正されていなかった場合には（ステップＳ２３でＹｅｓ）、再度エージング制御を実行する（ステップＳ２４）。それによって、インクチューブ１１に付いた湾曲形状の癖をより確実に矯正することができる。

尚、図６に図示したフローチャートと図８に図示したフローチャートとを組み合わせた制御手順とすることも可能である。それによって、曲げ癖による初期の動作負荷を適正値に戻すとともに、往路方向ＸＬの動負荷ＺＬと復路方向ＸＲの動負荷ＺＲとの動負荷差を適正値に戻すことができるので、より確実な曲げ癖の矯正及びより高いインク噴射精度を実現することができる。そして、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

インクジェットプリンタの要部平面図である。インクジェットプリンタの要部側面図である。インクジェットプリンタの概略のブロック図である。キャリッジの駆動機構を模式的に図示したブロック図である。主走査方向へのキャリッジの往復動作を模式的に図示した平面図である。キャリッジ制御手順の第１実施例を図示したフローチャートである。キャリッジ制御手順の第２実施例を図示したフローチャートである。キャリッジ制御手順の第３実施例を図示したフローチャートである。

符号の説明

１１インクチューブ、５０インクジェットプリンタ、５１搬送駆動ローラ、５２搬送従動ローラ、５３プラテン、５４排出駆動ローラ、５５排出従動ローラ、５６ＰＦモータ、６１キャリッジガイド軸、６２キャリッジ、６３記録ヘッド、６４ＣＲモータ、１００記録制御部、１０１ＲＯＭ、１０２ＲＡＭ、１０３ＡＳＩＣ、１０４ＭＰＵ、１０５不揮発性メモリ、１０６ＰＦモータドライバ、１０７ＣＲモータドライバ、１０８ヘッドドライバ、Ｐ記録紙、Ｘ主走査方向、ＸＬ往路方向、ＸＲ復路方向、Ｙ副走査方向

Claims

被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置における前記キャリッジの往復動制御を実行するキャリッジ制御装置であって、
所定のタイミングで前記キャリッジの動負荷を測定し、測定した動負荷に基づいて、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
請求項１に記載のキャリッジ制御装置において、測定した動負荷がしきい値より大きい場合には、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
請求項１又は２に記載のキャリッジ制御装置において、測定した往路方向の動負荷と復路方向の動負荷との差がしきい値より大きい場合には、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
請求項１〜３のいずれか1項に記載のキャリッジ制御装置において、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す制御を実行した後、前記キャリッジの動負荷を再度測定する、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
請求項１〜４のいずれか1項に記載のキャリッジ制御装置において、前記所定のタイミングには、前記液体噴射装置の電源ＯＮ直後が含まれる、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
請求項１〜５のいずれか1項に記載のキャリッジ制御装置において、前記所定のタイミングには、前記キャリッジの往復動作が実行されない状態で所定時間以上経過したときが含まれる、ことを特徴としたキャリッジ制御装置。
被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置であって、請求項１〜６のいずれか1項に記載のキャリッジ制御装置を備えている、ことを特徴とした液体噴射装置。
請求項７に記載の液体噴射装置において、前記キャリッジの移動量を検出可能なキャリッジ検出手段と、前記キャリッジを往復動させるキャリッジ駆動手段とを備え、前記キャリッジ制御装置は、前記キャリッジ検出手段が出力する検出信号に基づいて前記キャリッジ駆動手段を制御する、ことを特徴とした液体噴射装置。
被噴射材へ液体を噴射する液体噴射ヘッドを搭載したキャリッジが所定方向へ往復動可能に支持され、液体貯留部から前記キャリッジへ液体を供給する液体供給管が、熱可塑性を有し、前記キャリッジの往復動に追従して弾性変形する液体噴射装置における前記キャリッジの往復動制御をコンピュータに実行させるキャリッジ制御プログラムであって、
所定のタイミングで前記キャリッジの動負荷を測定する手順と、
測定した動負荷に基づいて、前記液体噴射ヘッドからの液体噴射を伴わない前記キャリッジの往復動作を所定回数繰り返す手順とを有する、ことを特徴としたキャリッジ制御プログラム。