JP2013166358A - 記録装置および記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットプリンターのモーターに対する負荷が大きく変動した場合であっても、消費する電流値の増大を回避する。
【解決手段】用紙１９に液体を吐出する記録ヘッド１７を搭載したキャリッジ１４がＣＲモーター駆動部８４の駆動により一方の方向に往復動し、用紙１９がＰＦモーター駆動部８６の駆動により他方の方向に移動することで用紙１９に情報を記録するインクジェットプリンター１１は、内部領域の温度を検出する温度センサー７６と、検出した温度と所定の基準温度とを比較し、検出した温度が基準温度以下である場合、ＣＲモーター駆動部８４およびＰＦモーター駆動部８６に対する駆動を決定する暖気駆動判定部８０と、駆動決定に基づいて、ＣＲモーター駆動部８４およびＰＦモーター駆動部８６に対して所定の駆動を指示する印刷駆動指示部８２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録装置および記録装置の制御方法に関する。

インクジェットプリンターは、下記特許文献１に示すように、インク滴を印刷用紙に選択的に噴射することで、所望の画像を印刷用紙に印刷する印刷装置である。
一般的に、インクジェットプリンターは、記録ヘッドを搭載したキャリッジを左右の方向（主走査方向）に往復動させるためのキャリッジモーターと、印刷用紙を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に搬送するための紙送りモーターを備えている。
そして、印刷を行う場合には、印刷用紙は紙送りモーターとローラーで所定の位置まで搬送された後、キャリッジが主走査方向に往復動しつつ、記録ヘッドが印刷用紙に向かってインク滴を吐出すると共に、紙送りモーターが印刷用紙を一方向に順次送るように制御することにより、印刷用紙に所望の画像が形成される。
このような印刷処理において、印刷用紙の搬送速度やキャリッジの移動速度は、予め決定された複数の固定値の中から印刷モードや印刷用紙に応じて選択され、多段階に変化する。
ところで、インクジェットプリンターは電源を投入し起動処理が終了すると印刷が可能な状態になるが、インクジェットプリンターが設置された周囲の環境によっては、内部の駆動部分が低温の状態で印刷動作を開始することがある。このような場合、印刷用紙を搬送するローラーの摺動部分やキャリッジの往復動部分に付加されたグリスの粘度が低温のため増加し、インクジェットプリンターの紙送り機構部分や、キャリッジが往復動するための機構部分において、負荷特性の変動が生じ、それぞれのモーターの挙動に影響を与えることがある。

特開２００５−３２９５５６号公報

しかしながら、モーターに対する負荷が大きくなる場合であっても、予め設定された印刷用紙の搬送速度やキャリッジの移動速度は維持されるため、高負荷状態のモーターが消費する電流値は増加した。従って、インクジェットプリンターの設計時には電源容量に予め余裕を持たせる必要があり、その結果、インクジェットプリンターの電源部が大型化した。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、モーターに対する負荷が大きく変動した場合であっても、消費する電流値の増大を回避することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる記録装置は、記録媒体に液体を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが第１モーター駆動部の駆動により一方の方向に往復動し、前記記録媒体が第２モーター駆動部の駆動により前記一方の方向と直交する他方の方向に移動することで前記記録媒体に情報を記録する記録装置であって、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が配設されている領域の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した前記温度と所定の基準温度とを比較し、前記温度が前記基準温度以下である場合、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対する駆動を決定する駆動判定部と、前記駆動判定部の決定に基づいて、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動を指示する駆動指示部と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部が配設されている領域の温度を検出し、検出した温度が基準温度以下である場合、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部に所定の駆動が指示される。従って、記録装置内部の温度が基準温度以下の場合、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部が所定の駆動を行うことで記録装置内部の温度が上昇することから、記録装置内部の低温により増大する駆動負荷に伴う消費電流値の増大を回避できる。

［適用例２］
上記適用例にかかる記録装置において、前記駆動指示部は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動回転数および所定の駆動時間を指示することが好ましい。

このような構成によれば、効率的に記録装置内部の温度を上昇させることができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる記録装置において、前記基準温度は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が温度低下により駆動負荷が増大する特性に基づいて決定されることが好ましい。

このような構成によれば、温度低下により増大する駆動負荷を効率的に抑制できる。

［適用例４］
上記適用例にかかる記録装置において、前記所定の駆動回転数および前記所定の駆動時間は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部の駆動により前記領域の温度が上昇する特性に基づいて決定されることが好ましい。

このような構成によれば、駆動部が配設されている領域の温度を効率的に上昇させることができる。

［適用例５］
本適用例にかかる記録装置の制御方法は、記録媒体に液体を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが第１モーター駆動部の駆動により一方の方向に往復動し、前記記録媒体が第２モーター駆動部の駆動により前記一方の方向と直交する他方の方向に移動することで前記記録媒体に情報を記録する記録装置の制御方法であって、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が配設されている領域の温度を検出する温度検出工程と、前記温度検出工程で検出した前記温度に基づいて、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部の駆動を判定する駆動判定工程と、前記駆動判定工程で駆動を判定した場合、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動を指示する駆動指示工程と、を備えることを特徴とする。

このような方法によれば、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部が配設された領域の温度を検出し、検出した温度が基準温度以下である場合、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部に所定の駆動が指示される。従って、記録装置内部の温度が基準温度以下の場合、第１モーター駆動部および第２モーター駆動部が所定の駆動を行うことで記録装置内部の温度が上昇することから、記録装置内部の低温により増大する駆動負荷に伴う消費電流値の増大を回避できる。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンターの概略斜視図。 インクジェットプリンターの動作を制御する制御系のブロック図。 制御部の機能構成を示す図。 暖気駆動処理の流れを示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（実施形態）
図１は、記録装置の１つであるインクジェットプリンター１１の概略斜視図である。このインクジェットプリンター１１は、図示を略した外装ケース内部に、平面視矩形状をなす本体ケース１２を備えている。この本体ケース１２内には、ガイド軸１３に案内されて主走査方向Ｘに往復動可能なキャリッジ１４が設けられている。このキャリッジ１４は、第１のモーターとしてのキャリッジモーター（以下、ＣＲモーター１５という）が駆動されることにより回転駆動する無端状のタイミングベルト１６の一部に固定されており、ＣＲモーター１５の正逆転駆動により主走査方向Ｘに往復動する。

キャリッジ１４の下部には、インクジェット方式の記録ヘッド１７が設けられると共に、キャリッジ１４の上部には、記録ヘッド１７にインクを供給するためのインクカートリッジ１８が着脱可能に装填されている。記録ヘッド１７は、その下面に開口する複数のノズルごとに吐出駆動素子を内蔵する。各吐出駆動素子の駆動に伴い、ノズルから記録媒体としての用紙１９に向かってインク滴の液体が噴射（吐出）される。尚、インク吐出駆動方式は、吐出駆動素子として圧電素子（ピエゾ素子）を用いてインク滴を噴射する圧電方式、静電駆動素子を用いてインク滴を噴射する静電方式、さらにはヒーターで加熱してノズル内のインク中に気泡を発生させてインク滴を噴射するサーマル方式でもよい。

キャリッジ１４の下方には、記録ヘッド１７と用紙１９との間隔（ギャップ）を規定するプラテン２０が配設されている。キャリッジ１４が印字を行わない休止時の待機位置となるホームポジションの直下には、記録ヘッド１７のクリーニング等を行うメンテナンス装置２１が配設されている。

本体ケース１２の背面下部には、紙送りモーター（以下、ＰＦモーター２２という）が配設されている。尚、本実施形態では、図示を略した自動給紙装置（ＡＳＦ：Ａｕｔｏ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）がインクジェットプリンター１１の背面に配設されている。自動給紙装置はモーター（ＡＳＦモーター）を備え、ＡＳＦモーターと間欠ローラーにより、積層された用紙１９の中から１枚の用紙１９を給紙する。
このようにして給紙された用紙１９は、自動給紙装置とキャリッジ１４間に配設され、ＰＦモーター２２により駆動される複数対の搬送ローラー（図示は略す）によって、搬送方向（副走査方向Ｙ下流側）へ搬送される。そして、キャリッジ１４が記録ヘッド１７からインク滴を噴射させながら主走査方向Ｘに一回移動する印字動作（記録動作）と、用紙１９を次の印字位置まで所定ピッチだけ副走査方向Ｙへ搬送する搬送動作（紙送り動作）とが交互に行われることで、用紙１９に印刷が施される。
また、本体ケース１２内には、ガイド軸１３に沿ってリニアエンコーダー２４が設けられている。リニアエンコーダー２４は、キャリッジ１４の移動距離に比例する数のパルスを出力し、インクジェットプリンター１１ではその出力パルスを検出して把握されるキャリッジ１４の移動位置、移動速度および移動方向に基づいて、キャリッジ１４の速度制御及び位置制御が行われる。

尚、本実施形態では、キャリッジ１４、ガイド軸１３、タイミングベルト１６およびＣＲモーター１５等から構成されて記録ヘッド１７を主走査方向Ｘへ移動させる機構と、搬送ローラーおよびＰＦモーター２２等から構成されて用紙１９を副走査方向Ｙへ移動させる機構とにより、記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動手段が構成されている。
ＣＲモーター１５は、キャリッジ１４の駆動源であり、ＣＲモーター１５の回転により、キャリッジ１４（記録ヘッド１７）が主走査方向Ｘに移動する。このキャリッジ１４の主走査方向Ｘにおける位置は、リニアエンコーダー２４により検出可能となっており、これにより制御部７（図２）は、キャリッジ１４の位置、移動方向、移動速度などを検出可能となっている。
また、ＰＦモーター２２は、用紙を搬送するために設けられた搬送ローラーの共通の駆動源であり、その回転量（回転ステップ数）や回転速度は、ロータリーエンコーダー７３（図２）により検出されるようになっている。これにより制御部７は、用紙搬送経路中に設けられた搬送ローラーの回転量や回転速度を検出可能となっている。

図２は、インクジェットプリンター１１の動作を制御する制御系のブロック図である。インクジェットプリンター１１は制御部７を備え、制御部７がＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２の回転や、記録ヘッド１７によるインク吐出等を制御する。
制御部７には、ハードウェアとして制御ＡＳＩＣ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、ＥＥＰＲＯＭ６４、ＣＰＵ６５が接続されている。また、ＣＰＵ６５には、制御ＡＳＩＣ６１を介してリニアエンコーダー２４、ロータリーエンコーダー７３、用紙検出センサー７４、ＰＷセンサー７５、温度センサー７６等の各センサー類やエンコーダーからの信号が入力される。

尚、温度センサー７６は温度検出部として機能し、記録ヘッド１７に近接して配設され、インクジェットプリンター１１の内部領域の温度（ケース内温度）を測定する。本実施形態では、温度センサー７６はサーミスタ、熱電対、測温抵抗体および半導体センサー等を想定する。この温度センサー７６は、印刷時における記録ヘッド１７の過熱を検出したり、起動時のケース内温度を取得したりする。
用紙検出センサー７４は搬送ローラーの近傍に配設され、搬送される用紙１９を検出する。また、ＰＷセンサー７５はキャリッジ１４に搭載され、対向する用紙１９の有無を検出する。
また、制御部７には、何れも図示を略すが、インクジェットプリンター１１の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源ボタン、各種設定／実行ボタン、などの操作部および各種情報を表示する表示部などを備えた操作パネル７８からの信号が入力される。

ＣＰＵ６５は、インクジェットプリンター１１の各センサー類やエンコーダー等からの出力信号等に基づいて、インクジェットプリンター１１の各種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。ＲＯＭ６３には、ＣＰＵ６５によるインクジェットプリンター１１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で書き換えが生じる各種データ等はＥＥＰＲＯＭ６４に記憶される。これらのＲＯＭ６３やＥＥＰＲＯＭ６４は記憶部として機能する。ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６５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。

制御部７は、ＤＣモーターであるＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２の回転制御並びに記録ヘッド１７の駆動制御を行うための制御回路（ＣＲモータードライバー６８、ＰＦモータードライバー６９、ヘッドドライバー６７）を有している。
また、制御ＡＳＩＣ６１は、ＣＰＵ６５から送られてくる制御命令、ロータリーエンコーダー７３の出力信号、リニアエンコーダー２４の出力信号および温度センサー７６の出力信号に基づいて、ＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２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ー制御信号をＣＲモータードライバー６８やＰＦモータードライバー６９へ送出する。
また、制御ＡＳＩＣ６１は、ＣＰＵ６５から送出される記録データ等に基づいて、記録ヘッド１７の制御信号を演算生成してヘッドドライバー６７へ送出し、記録ヘッド１７を駆動制御する。

図３は、制御部７の機能構成を示す図であり、温度センサー７６が出力する温度情報に応じて、ＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２を駆動させることで本体ケース１２内のケース内温度を上昇させる暖気駆動機能を説明している。本実施形態では、暖気駆動機能は、インクジェットプリンター１１に電源が投入されて起動された際に実行される。
制御部７は、暖気駆動判定部８０、印刷駆動指示部８２、ＣＲモーター駆動部８４およびＰＦモーター駆動部８６を備える。
駆動判定部として機能する暖気駆動判定部８０は、温度センサー７６から出力される温度情報の電気信号を取得し、取得した電気信号からケース内温度を検出し、検出したケース内温度に基づいて暖気駆動の是非を判定する。暖気駆動判定部８０が暖気駆動の実行を判定した場合、暖気駆動を指示する信号が印刷駆動指示部８２に送られる。本実施形態では、ケース内温度が予め決められた基準温度を下回った場合、暖気駆動が決定される。尚、基準温度は、ケース内温度が低下してグリスの粘度が増加することにより駆動負荷が増大する特性に基づいて決定される。

駆動指示部として機能する印刷駆動指示部８２は、暖気駆動判定部８０から送られる暖気駆動を指示する信号に基づいて、ＣＲモーター駆動部８４およびＰＦモーター駆動部８６に対して、暖気のための所定の駆動を指示する。ＣＲモーター駆動部８４は第１モーター駆動部として機能し、指示された駆動指示に応じてＣＲモーター１５を回転させる。また、ＰＦモーター駆動部８６は第２モーター駆動部として機能し、指示された駆動指示に応じてＰＦモーター２２を回転させる。この場合、用紙１９はＡＳＦが給紙可能な位置に積層された状態であるため、ＣＲモーター１５やＰＦモーター２２が回転しても用紙１９に対して搬送やインク滴の吐出は行われない。
このような駆動を行うべくＣＲモーター１５やＰＦモーター２２に供給された電気エネルギーの一部は熱エネルギーに変換され、本体ケース１２内部に拡散することでケース内温度が上昇し、摺動部分に付加されたグリスの粘性抵抗が低下することでキャリッジ１４の主走査方向Ｘへの移動や用紙１９の副走査方向Ｙへの移動の際に生じる摺動抵抗が低下し、印刷のための動作が滑らかになる。

本実施形態では、ＣＲモーター１５やＰＦモーター２２の駆動回転数や駆動時間は、駆動によりケース内温度が上昇する特性に基づいて予め決められ、駆動終了後は暖気駆動判定部８０が再度ケース内温度を検出し、所定の基準温度に達するまで繰り返される。
尚、暖気のための駆動回転数や駆動時間は固定値には限定されず、暖気駆動判定部８０が暖気駆動を指示する信号と共に、検出したケース内温度に関する情報が印刷駆動指示部８２に送られ、印刷駆動指示部８２はケース内温度に応じて駆動回転数や駆動時間を動的に決定しても良い。例えば、ケース内温度に応じた駆動回転数や駆動時間が決定されたテーブルが予め作成され、このテーブルに基づいて決定しても良い。
また、ＣＲモーター１５やＰＦモーター２２の回転に加えて、ＣＲモーター１５やＰＦモーター２２に対してＨｏｌｄ電流を継続して流すことにより、ケース内温度の上昇を更に図っても良い。

図４は、暖気駆動処理の流れを示すフローチャートである。インクジェットプリンター１１の電源ボタンが押下されると、ＣＰＵ６５は最初に所定の起動処理を実行する（ステップＳ１００）。この起動処理により、インクジェットプリンター１１の駆動に必要なソフトウェアやデータがＲＯＭ６３やＥＥＰＲＯＭ６４から読み込まれ、ＲＡＭ６２の所定の領域に展開される。
次に、ＣＰＵ６５は温度センサー７６の出力信号に基づいてインクジェットプリンター１１のケース内温度を取得する（ステップＳ１０２）＜温度検出工程＞。
続いて、ＣＰＵ６５は取得したケース内温度と基準温度とを比較し、取得したケース内温度が基準温度以下か否かを判定する（ステップＳ１０４）＜駆動判定工程＞。

ここで、取得したケース内温度が基準温度以下であると判定した場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ＣＰＵ６５はＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２に対して、暖気を目的とした所定の駆動回転数および駆動時間で駆動を指示する（ステップＳ１０６）＜駆動指示工程＞。続いて、ステップＳ１０２に戻り、ＣＰＵ６５はインクジェットプリンター１１のケース内温度を再度取得し、基準温度を超えるまでケース内の暖気を目的とした駆動を繰り返す。
他方で、取得したケース内温度が基準温度を超えると判定した場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、ＣＰＵ６５は、印刷処理が実行可能であることを操作パネル７８に表示させてユーザーに通知し（ステップＳ１０８）、一連の暖気駆動処理を終了する。

以上の処理により、インクジェットプリンター１１は、起動時にケース内温度が基準温度以下の場合、ケース内温度が基準温度を超えるまでＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２を駆動させる。
従って、インクジェットプリンター１１を低温環境下で起動して直ちに印刷する場合、駆動負荷の増大によりＣＲモーター１５およびＰＦモーター２２の消費電流が増加することを回避できるため、インクジェットプリンター１１の低電源容量化を図ることができる。また、電源部の小型化により、インクジェットプリンター１１の小型化や軽量化を図ることができる。更に、ケース内温度が上昇することで、記録ヘッド１７に供給されるインクの流動性も向上し、低温により生じるインク詰まりを回避できる。
尚、以上のような手法を実施する装置は、単独の装置によって実現される場合もあれば、複数の装置を組み合わせることによって実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。

７…制御部、１１…インクジェットプリンター、１２…本体ケース、１３…ガイド軸、１４…キャリッジ、１５…ＣＲモーター、１６…タイミングベルト、１７…記録ヘッド、１８…インクカートリッジ、１９…用紙、２０…プラテン、２１…メンテナンス装置、２２…ＰＦモーター、２４…リニアエンコーダー、６１…制御ＡＳＩＣ、６２…ＲＡＭ、６３…ＲＯＭ、６４…ＥＥＰＲＯＭ、６５…ＣＰＵ、６７…ヘッドドライバー、６８…ＣＲモータードライバー、６９…ＰＦモータードライバー、７３…ロータリーエンコーダー、７４…用紙検出センサー、７５…ＰＷセンサー、７６…温度センサー、７８…操作パネル、８０…暖気駆動判定部、８２…印刷駆動指示部、８４…ＣＲモーター駆動部、８６…ＰＦモーター駆動部。

Claims (5)

1. 記録媒体に液体を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが第１モーター駆動部の駆動により一方の方向に往復動し、前記記録媒体が第２モーター駆動部の駆動により前記一方の方向と直交する他方の方向に移動することで前記記録媒体に情報を記録する記録装置であって、
   前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が配設されている領域の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部が検出した前記温度と所定の基準温度とを比較し、前記温度が前記基準温度以下である場合、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対する駆動を決定する駆動判定部と、
   前記駆動判定部の決定に基づいて、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動を指示する駆動指示部と、を備えることを特徴とする記録装置。
2. 請求項１に記載の記録装置において、
   前記駆動指示部は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動回転数および所定の駆動時間を指示することを特徴とする記録装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の記録装置において、
   前記基準温度は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が温度低下により駆動負荷が増大する特性に基づいて決定されることを特徴とする記録装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置において、
   前記所定の駆動回転数および前記所定の駆動時間は、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部の駆動により前記領域の温度が上昇する特性に基づいて決定されることを特徴とする記録装置。
5. 記録媒体に液体を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジが第１モーター駆動部の駆動により一方の方向に往復動し、前記記録媒体が第２モーター駆動部の駆動により前記一方の方向と直交する他方の方向に移動することで前記記録媒体に情報を記録する記録装置の制御方法であって、
   前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部が配設されている領域の温度を検出する温度検出工程と、
   前記温度検出工程で検出した前記温度に基づいて、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部の駆動を判定する駆動判定工程と、
   前記駆動判定工程で駆動を判定した場合、前記第１モーター駆動部および前記第２モーター駆動部に対して所定の駆動を指示する駆動指示工程と、を備えることを特徴とする記録装置の制御方法。

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