JP2014188891A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えつつ、装置の傾き状態に拘わらず適切な記録を実行する。
【解決手段】媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１方向及びその反対方向である第２方向に移動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを前記第１方向及び前記第２方向に案内するガイド手段と、前記キャリッジを駆動する駆動モーターと、前記第１方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するステップと、前記第２方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するするステップとを含む往復負荷検出モードを実行可能な制御手段とを備えた記録装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、ファクシミリやプリンター等に代表される記録装置に関する。

以下、記録装置の一例としてのインクジェットプリンターについて説明する。インクジェットプリンターには、媒体の一例としての用紙に対しインクを吐出するインクジェット記録ヘッドを、用紙搬送方向と直交する方向、即ち用紙幅方向（主走査方向）に往復動可能なキャリッジに備えた、所謂シリアル式のものがある。シリアル式のインクジェットプリンターは、キャリッジの主走査と、所定量の用紙搬送動作とを交互に繰り返しながら（但し、キャリッジの主走査と用紙搬送動作を重ね合わせる場合もある）、用紙に記録を行う。

キャリッジを駆動するモーターを制御する制御手段は、キャリッジ速度の目標値と実際の速度との偏差を減算器により求め、この偏差に基づいてＰＩＤ制御を行う。ＰＩＤ制御は、例えば、予め定められた目標速度テーブルに基づき、該目標速度テーブルによって描かれる加速曲線や減速曲線に沿ってモーターを加速或いは減速させる様、モーターの駆動電流を操作する。この様なＰＩＤ制御においては、比例項（Ｐ）、積分項（Ｉ）および微分項（Ｄ）それぞれの係数（ゲイン）を調整することにより、最適な制御を行う（例えば、特許文献１参照）。

特許第４００９８３４号公報

ところでインクジェットプリンターは、通常平坦な設置面上に設置されるが、場合により、傾いた状態で設置される場合もある。特に、小型・軽量で、携帯性を備えた記録装置の場合は、水平姿勢以外の姿勢で用いられる可能性が高い。その場合、用紙が極端に斜行した状態で給送され、ひいては給紙不良を招く虞がある。

加えて、キャリッジの往路と復路とでキャリッジの駆動負荷が変化する虞がある。例えば、キャリッジの往路がいわば坂を登る状態であり、復路がいわば坂を下る状態となる傾斜姿勢では、前者の駆動負荷が後者の駆動負荷よりも大きくなる。その結果、例えば復路（坂を下る場合）においてキャリッジ停止位置が目標停止位置を越えてしまう虞があり、適切な記録結果が得られない虞がある。

一方、上記の問題を解決する為に、装置の傾きを検出する専用のセンサーを設けると、装置のコストアップを招き、好ましくない。そしてこの様な技術的課題については、上記特許文献１記載のインクジェットプリンターでは考慮されていなかった。

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、コストアップを抑えつつ、装置の傾き状態に拘わらず適切な記録を実行することにある。

上記課題を解決する為の、本発明の第１の態様に係る記録装置は、媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１方向及びその反対方向である第２方向に移動可能に設けられるキャリッジと、前記キャリッジを前記第１方向及び前記第２方向に案内するガイド手段と、前記キャリッジを駆動する駆動モーターと、前記第１方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するステップと、前記第２方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するするステップとを含む往復負荷検出モードを実行可能な制御手段とを備えたことを特徴とする。

本態様によれば、記録装置が備える制御手段は、前記キャリッジを前記第１方向に移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するステップと、前記第２方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するするステップとを含む往復負荷検出モードを実行可能であるので、前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量に基づき、前記キャリッジの移動方向における装置の傾きを把握することができる。

これにより、装置の傾きを検出する専用の検出手段を用いることなく、即ちコストアップを抑えながら、装置が傾いた状態で記録が実行されることに伴う記録不良を軽減し、或いは防止することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記制御手段は、前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量が予め定められたしきい値を超えている場合に、前記記録装置が備えるユーザーインターフェースを介してアラートを発生させることを特徴とする。

本態様によれば、前記制御手段は、前記相違量が予め定められたしきい値を超えている場合に、前記記録装置が備えるユーザーインターフェースを介してアラートを発生させる処理を行うので、装置が傾いた状態で記録が実行されることに伴う記録品質の低下を防止することができる。

本発明の第３の態様は、第１のまたは第２の態様において、前記キャリッジの速度を検出する速度検出手段を備え、前記制御手段は、記録実行時において、検出された前記キャリッジの速度と前記キャリッジの目標速度との差に基づいて前記駆動モーターを制御することを特徴とする。

本態様によれば、前記制御手段は、記録実行時において、検出された前記キャリッジの速度と前記キャリッジの目標速度との差に基づいて前記駆動モーターを制御するので、装置が傾いた状態で記録が実行されても、良好な記録結果を得ることができる。例えば、検出された前記キャリッジの速度と前記キャリッジの目標速度との差に基づいて前記駆動モーターをＰＩＤ制御する際の制御ゲインを、前記相違量に応じて補正すれば、装置が傾いた状態で記録が実行されても、良好な記録結果を得ることができる。

本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、給送前の媒体を支持する媒体支持トレイを備え、前記媒体支持トレイは、支持する媒体のエッジ位置を規制するエッジガイドを、媒体の前記第２方向側のエッジ位置に対応する位置に備え、前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量が予め定められたしきい値を超えた場合に前記制御手段が所定の処理を行う構成において、前記ガイド手段の前記第１方向寄りの位置が前記第２方向寄りの位置より高い状態での前記しきい値が、前記ガイド手段の前記第２方向寄りの位置が前記第１方向寄りの位置より高い状態での前記しきい値より低く設定されていることを特徴とする。

給送前の媒体を支持する媒体支持トレイには、第２方向側にのみ媒体のエッジ位置を規制するエッジガイドが設けられている。従って媒体がこのエッジガイドに支えられる方向に装置が傾いても、セットされた媒体は比較的斜行し難いが、その反対方向、即ちエッジガイドが存在しない方向に装置が傾くと、媒体はエッジガイドによってエッジ位置が規制されないので、斜行が顕著となる。そこで本態様では、媒体が上記エッジガイドに支えられる方向に装置が傾く場合は、その反対方向に装置が傾く場合よりも、前記しきい値を低く設定した。これにより、装置が或る程度傾いた場合であっても、記録を行うことができる。

つまり、装置が傾いた場合にその傾き方向に拘わらず一律に記録を中止すると、記録を実行可能な状態であるにも拘わらず記録が行われず好ましくないが、本態様ではその様な不具合を防止することができる。

本発明の第５の態様は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、媒体を搬送する媒体搬送経路において前記記録ヘッドより上流側に設けられた媒体搬送ローラーに媒体の先端を倣わせることにより媒体の斜行を矯正するスキュー取りモードを実行可能であるとともに、前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量に応じて、前記相違量が大きい場合には、前記相違量が小さい場合より前記スキュー取りモードの実行回数を増やすことを特徴とする。

本態様によれば、前記制御手段は、前記相違量に応じて、前記相違量が大きい場合には、前記相違量が小さい場合より前記スキュー取りモードの実行回数を増やすので、装置の傾きに応じて媒体のスキューを適切に矯正することができる。

本発明に係るプリンターの外観斜視図。 本発明に係るプリンターの構成を示すブロック図。 キャリッジを駆動するＣＲモーターの制御系統を示すブロック図。 （Ａ）は第１方向側が第２方向側より高くなった場合のプリンターの傾斜状態の一例を示す装置正面図、（Ｂ）は第２方向側が第１方向側より高くなった場合のプリンターの傾斜状態の一例を示す装置正面図。 制御部が行う処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の記録装置の一実施例であるインクジェットプリンター（以下「プリンター」）１の外観斜視図、図２はプリンター１の構成を示すブロック図、図３はキャリッジ８を駆動するＣＲ（キャリッジ）モーター１０の制御系統を示すブロック図である。また、図４（Ａ）は第１方向側が第２方向側より高くなった場合のプリンター１の傾斜状態の一例を示す装置正面図、図４（Ｂ）は第２方向側が第１方向側より高くなった場合のプリンター１の傾斜状態の一例を示す装置正面図、図５は制御部２０が行う処理を示すフローチャートである。

尚、図１、図４に示すｘ−ｙ−ｚ直交座標系は、ｘ方向及びｙ方向が水平方向であり、このうちｘ方向は用紙幅方向であり、また装置左右方向であり、またキャリッジ８の移動方向でもある。そしてｘ＋方向（図１、図４において左方向）が「第１方向」であり、ｘ−方向（図１、図４において右方向）が「第２方向」である。また、ｙ方向は用紙搬送方向であり、また装置奥行き方向でもある。更に、ｚ方向は重力方向であり、装置高さ方向でもある。

図１においてプリンター１は、装置筐体２により外観が形成されており、その大きさと形状は、携帯性を考慮して小型に、そして薄型に形成されている。装置後方側には、媒体の一例としての用紙Ｐを傾斜姿勢で支持する支持トレイ５が設けられ、装置後方上面には用紙Ｐを差し入れる為の給紙口３が開口している。支持トレイ５は開閉自在に設けられており、開いた状態において図１に示す様に用紙Ｐを傾斜姿勢で支持し、閉じた状態（不図示）において装置筐体２の上面を覆う。装置前面には排紙口４が開口しており、記録の行われた用紙Ｐは排紙口４から排出される。

尚、支持トレイ５において第２方向側の位置には用紙Ｐの一方側のエッジ位置を規制するエッジガイド６が設けられている。用紙Ｐを支持トレイ５にセットする際には、用紙Ｐの第２方向側のエッジをエッジガイド６に当接させる。即ちプリンター１は、用紙Ｐの給送基準位置を、第２方向側の位置とする。

装置内部には、ｘ方向に延びる、ガイド手段としてのキャリッジガイド軸７が設けられており、このキャリッジガイド軸７によって、キャリッジ８がｘ方向に案内される。キャリッジ８の底部には、インクを吐出するインクジェット記録ヘッド９が設けられ、キャリッジ８がｘ方向に移動しながらインクジェット記録ヘッド９からインクが吐出されることにより、用紙Ｐに記録が行われる。尚、装置底面には図示を省略するインクカートリッジが着脱自在に設けられ、このインクカートリッジと、インクジェット記録ヘッド９とが、図示を省略するインクチューブにより接続されている。

キャリッジ８は、ＣＲ（キャリッジ）モーター１０により駆動される。図２において符号１０ａはＣＲモーター１０の回転軸に取り付けられた駆動プーリーを示しており、この駆動プーリー１０ａと、更に図２の左方向に設けられた不図示の従動プーリーとの間に無端ベルト１１が係回されている。キャリッジ８は無端ベルト１１の一部に固定され、これによりＣＲモーター１０の回転により無端ベルト１１が稼働すると、キャリッジ８がｘ方向に移動する。

キャリッジ８には、「速度検出手段」としてのリニアエンコーダー１８を構成するリニアセンサー１８ａが設けられている。リニアセンサー１８ａは、発光部（不図示）と受光部（不図示）とを備えて成り、ｘ方向に沿って延びるリニアスケール１８ｂを、発光部と受光部とで挟み込むように設けられている。キャリッジ８の移動に伴い、リニアセンサー１８ａはリニアスケール１８ｂに多数形成されたスリットの通過に伴う矩形波信号を、制御手段としての制御部２０へ送信し、これにより制御部２０は、キャリッジ８の主走査方向における位置、及び速度を検知できる様になっている。

次に、装置内部において、用紙Ｐは図１では不図示の搬送ローラー対１３（図２）により搬送される。搬送ローラー対１３は、用紙搬送経路においてインクジェット記録ヘッド９の上流側近傍に設けられている。この搬送ローラー対１３は、ＰＦモーター１５（図２）により駆動される。

ＰＦモーター１５により回転駆動される駆動対象、例えば上記搬送ローラー対１３には、ロータリーエンコーダー１６を構成する、円盤状のロータリースケール（不図示）が設けられている。ロータリーエンコーダー１６は、発光部（不図示）と受光部（不図示）とを備えて成るセンサーを備え、上記ロータリースケールを、発光部と受光部とで挟み込むように設けられている。ＰＦモーター１５の回転に伴い、ロータリーエンコーダー１６はロータリースケールに多数形成されたスリットの通過に伴う矩形波信号を、制御手段としての制御部２０へ送信し、これにより制御部２０は、搬送ローラー対１３の回転量、及び回転速度を検知できる様になっている。

また、用紙搬送経路（例えば、インクジェット記録ヘッド９の上流側に設けられた、上記搬送ローラー対１３の上流側近傍位置）には用紙検出センサー１７が設けられており、制御部２０は、用紙検出センサー１７から送信される検出信号に基づき、用紙Ｐの通過を検知し、必要な制御を行える様になっている。

引き続き図２を参照しながら制御部２０を取り巻く構成について説明する。
制御部２０のシステムバスには、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３、ＡＳＩＣ２１、ＣＰＵ２５、ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）２４、のこれらが接続されている。

ＣＰＵ２５には、ＡＳＩＣ２１を介してロータリーエンコーダー１６、リニアエンコーダー１８、用紙検出センサー１７、及びプリンター１の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ（不図示）やその他各種設定ボタン（不図示）の出力信号が入力される。ＣＰＵ２５は、各センサーやスイッチ類の出力信号等に基づいて、プリンター１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。

ＲＯＭ２３には、ＣＰＵ２５によるプリンター１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がＥＥＰＲＯＭ２４に記憶されている。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２５の作業領域や記録データ等の一時格納領域として用いられる。

ＡＳＩＣ２１は、ＤＣモーターであるＰＦモーター１５及びＣＲモーター１０の回転制御並びにインクジェット記録ヘッド９の駆動制御を行う為の制御回路を有している。このうち符号２７はＣＲモーター１０の回転制御を行うＣＲ制御部であり、ＣＲ制御部２７は、リニアエンコーダー１８から出力されるパルス信号（パルス周期）に基づいて、現在のキャリッジ８の速度を演算するとともに、この速度が、予め決められた速度プロファイルに沿ったものとなるように、微小な時間（制御ステップ。ＰＩＤ制御周期とも言う）毎に、ＣＲモーター１０の駆動をＰＩＤ制御（フィードバック制御）する。

ＰＦ制御部２８も同様に、ロータリーエンコーダー１６から出力されるパルス信号（パルス周期）に基づいて、現在の搬送ローラー対１３の回転速度（回転量に比例する値）を演算するとともに、この速度が、予め決められた速度プロファイルに沿ったものとなるように、ＰＦモーター１５の駆動をＰＩＤ制御（フィードバック制御）する。

また、ＡＳＩＣ２１は、ＣＰＵ２５から送出される記録データ等に基づいて、インクジェット記録ヘッド９の制御信号を演算生成してヘッドドライバー３１へ送出してインクジェット記録ヘッド９を駆動制御する。更にＡＳＩＣ２１は、情報処理装置としての外部コンピューター９０等との情報伝送を実現するＩＦ２６を有している。

続いて、図３は、主にＣＲ制御部２７の詳細をブロック図により示している。ＣＲ制御部２７は、ＣＲモーター１０を駆動する制御機能を備えており、ＣＰＵ２５からキャリッジ８の目標位置（ＣＲモーター１０の目標回転量）が入力されると、入力値に応じてＣＲモーター１０を制御する。ＣＲ制御部２７は、位置演算部２７ａ、減算器２７ｂ，２７ｅ、目標速度演算部２７ｃ、速度演算部２７ｄ、比例要素２７ｆ、積分要素２７ｇ、微分要素２７ｈ、加算器２７ｊ、ＰＷＭ回路２７ｋ、ＰＩＤ演算部２７ｐ、ゲイン演算部２７ｒを備える。

位置演算部２７ａは、リニアエンコーダー１８から出力されるパルス信号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することにより、現在のキャリッジ８の位置（ＣＲモーター１０の実回転量）を演算する。減算器２７ｂは、ＣＰＵ２５から送られてくる目標位置（ＣＲモーター１０の目標回転量）と、位置演算部２７ａによって求められた位置（ＣＲモーター１０の実回転量）との位置偏差（回転量偏差）を演算する。

目標速度演算部２７ｃは、減算器２７ｂの出力である位置偏差と上記速度プロファイルとに基づいてキャリッジ８の目標速度（ＣＲモーター１０の目標回転速度）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。ゲインＫｐは位置偏差に応じて決定される。速度演算部２７ｄは、リニアエンコーダー１８から出力されるパルス信号のエッジを検出する時間間隔に基づいて現在のキャリッジ８の速度（ＣＲモーター１０の実回転速度）を演算する。減算器２７ｅは、目標速度と、速度演算部２７ｄによって演算された速度との速度偏差を演算する。

ＰＩＤ演算部２７ｐは、比例要素２７ｆ、積分要素２７ｇ、微分要素２７ｈの各演算要素と、加算器２７ｊを備える。ＰＩＤ演算部２７ｐは、各演算要素における随時更新される定数（ゲイン）によって特性が変更される適応型のＰＩＤ演算を実行可能である。比例要素２７ｆは、上記速度偏差に比例ゲインＧｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素２７ｇは、速度偏差に積分ゲインＧｉを乗じたものを積算し、積算結果を出力する。微分要素２７ｈは、現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に微分ゲインＧｄを乗算し、乗算結果を出力する。

比例要素２７ｆ、積分要素２７ｇ及び微分要素２７ｈの出力は、加算器２７ｊにおいて加算される。そして加算結果、即ちＣＲモーター１０を駆動する制御量が、ＰＷＭ回路２７ｋに送られる。ＰＷＭ回路２７ｋは、加算器２７ｊから出力された制御量に相当するデューティー比ＤＲを決定し、ＣＲモータードライバー３０に出力する。

ＣＲモータードライバー３０は、電源電圧としての直流電圧をデューティー比ＤＲ（パルスの周期に対するＯＮの期間の比率）に応じてパルス幅変調することにより、パルスとしてのＰＷＭ信号を生成し、ＣＲモーター１０に出力する。ＣＲモーター１０は、ＤＣモーターであり、ＣＲモータードライバー３０から出力されたＰＷＭ信号を駆動電源として駆動する。すなわち、ＣＲモーター１０は、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ信号のデューティー比ＤＲ）に応じたトルクを生じさせる。ＰＷＭ信号のデューティー比ＤＲが大きければ大きいほど、ＣＲモーター１０に印加される電圧Ｖｍおよび電流Ｉｍの平均的な値は大きくなり、ＣＲモーター１０のトルクも大きくなる。

ゲイン演算部２７ｒは、ＰＩＤ演算部２７ｐの各演算要素が演算に使用する定数を、検出されたキャリッジ８の速度変動量（ＣＲモーター１０の回転速度変動量）に応じて補正することにより、各定数の最適化を行う（ゲイン補正処理）。ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、ＡＳＩＣ２１に、ゲイン補正処理を実行させる。

以上がプリンター１の構成であり、次いで図４（Ａ）、（Ｂ）及び図５を参照しながら制御部２０が実行する往復負荷検出モードについて説明する。
図４（Ａ）は、プリンター１が、ｘ方向において第１方向寄りが第２方向寄りよりも高くなって傾斜した状態（傾斜角α１）を示している。また、図４（Ｂ）は、プリンター１が、ｘ方向において第２方向寄りが第１方向寄りよりも高くなって傾斜した状態（傾斜角α２）を示している。尚、符号Ｓはプリンター１の設置面（一例として、水平面）を示している。

図４（Ａ）の状態では、キャリッジ８を駆動する際の駆動負荷は、第２方向に駆動する場合よりも第１方向に駆動する場合が大きくなる。また、図４（Ｂ）の状態では、キャリッジ８を駆動する際の駆動負荷は、第１方向に駆動する場合よりも第２方向に駆動する場合が大きくなる。制御部２０は、この性質を利用して、プリンター１のｘ方向における傾きを検出する。

以下、図５を参照しつつ更に説明する。プリンター１が電源オフの状態から電源投入操作が行われた場合、或いは省電力モードの状態から復帰した場合（ステップＳ１０１においてYes）、ステップＳ１０８に移り、キャリッジ８のホームポジションを検知するホームポジションシーク動作を行い、次いでＰＦメジャーメント動作を行う（ステップＳ１０９）。尚、キャリッジ８のホームポジションは、本実施例ではキャリッジ８の移動領域において第２方向の端部に設定されている。

ステップＳ１０９のＰＦメジャーメント動作は、ニップ状態となっている搬送ローラー対１３の空の状態（用紙無し状態）でのローラー駆動負荷に応じたＰＦモーター１５の駆動電流値を測定し、そのモーター駆動電流の積分値を積算して、モーター電流の平均値を算出することにより、間接的に紙送り機構の駆動負荷を測定する公知の手法である。これにより得られたモーター駆動電流の平均値は、後に用紙を搬送する際の駆動電流値として用いられる。但し、厳密にはメジャーメント時とは異なり用紙を通紙すると駆動電流値は増加するので、そのオフセット値を加味した上で、ＰＦモーター１５の駆動電流値は決定される。

一方、ステップＳ１０１でNoの場合、印刷データ受信まで待機する（ステップＳ１０２においてNo）。印刷データを受信すると（ステップＳ１０２においてYes）、キャリッジ８をホーム位置から第１方向に動かした際のＣＲモーター１０駆動電流の測定、即ち第１方向ＣＲメジャーメントを行う（ステップＳ１０３）。

このＣＲメジャーメントそれ自体も、公知の手法であるが、ＣＲメジャーメントについて概説すると、先ずＣＲモーター１０を起動して、オープンループ制御により加速制御を行い、モーター回転速度Ｖが所定の定速度に近づくまでＣＲモーター１０を加速する。

モーター回転速度Ｖが所定の定速度に近づいたら、オープンループ制御からＰＩＤ制御に移行し、定速度駆動を行う。ＰＩＤ制御により定速度駆動が行われている間は、モーター電流Ｉがほぼ一定値となる。モーター電流Ｉがほぼ一定値になったら、その電流値Ｉの記録、即ち、時間間隔Δｔごとの電流値Ｉのサンプリングを開始する。電流値Ｉのサンプリングは、ＰＩＤ制御によりＣＲモーター１０が定速度駆動され始めてから開始し、その後、所定時間ＴNが経過するまで継続して各電流値を記録する。ここで、電流値Ｉのサンプリングを行う所定時間ＴNは、時間間隔ΔｔのサンプリングＮ回を行うために必要な時間である。サンプリング時間間隔Δｔ、サンプリング回数Ｎは任意であるので、サンプリングを行う所定時間ＴNも任意に設定することができる。

電流値Ｉの記録期間中は、時間間隔Δｔでモーター電流値のサンプリングを行うごとに、各電流値Ｉとサンプリングの時間間隔Δｔとから、電流値Ｉの積分値をそれぞれ算出して蓄積していく。所定時間ＴNの期間に渡ってモーター電流値の時間間隔ΔｔのサンプリングＮ回が行われて電流値Ｉの記録が終了したら、電流値ＩのＮ個の積分値の総和を算出し、その総和を電流値Ｉの記録期間の長さＴN＝Δｔ×Ｎで除算することにより、定速度駆動時におけるＣＲモーター１０の駆動負荷に応じたモーター電流の平均値Ｍ１を算出する。

以上で、第１方向ＣＲメジャーメント（ステップＳ１０３）が終了する。この第１方向ＣＲメジャーメントにより得られたモーター電流の平均値Ｍ１は、所定のメモリに更新保存しておく。そして、実際の印刷動作におけるＣＲモーター１０の駆動動作において、保存されたモーター電流の平均値Ｍ１を呼び出し、参照して利用する。

尚、上記ＣＲメジャーメントのモーター制御においては、加速駆動区間ではオープンループ制御を、定速度駆動区間ではＰＩＤ制御を行っているが、加速駆動区間、定速度駆動区間及び減速駆動区間の全区間に渡って、予め設定された速度テーブルを参照するＰＩＤ制御を行ってもよい。

次に、図５のフローチャートに戻り、以上のようにしてキャリッジ８を第１方向に動かしたときのＣＲモーター電流の平均値Ｍ１を取得する。次いで、キャリッジ８を第２方向に動かし、同様にＣＲモーター１０駆動電流の測定、即ち第２方向ＣＲメジャーメントを行う（ステップＳ１０４）。これにより得られたＣＲモーター電流の平均値はＭ２である。この第２方向ＣＲメジャーメントにより得られたモーター電流の平均値Ｍ２は、所定のメモリに更新保存しておく。そして、実際の印刷動作におけるＣＲモーター１０の駆動動作において、保存されたモーター電流の平均値Ｍ２を呼び出し、参照して利用する。
以上のステップＳ１０３の第１方向ＣＲメジャーメントと、ステップＳ１０４の第２方向ＣＲメジャーメントは、本発明の往復負荷検出モードを構成する。

次に、第１方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ１と、第２方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ２と、の差の絶対値（Ｍ１とＭ２の相違量）が、予め定められたしきい値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで、上記絶対値は、ｘ方向におけるプリンター１（キャリッジガイド軸７）の傾きの程度を示す。尚、Ｍ２−Ｍ１の値の正負は、ｘ方向におけるプリンター１の傾き方向を示す。Ｍ２−Ｍ１が正（第２方向ＣＲメジャーメンにおける駆動負荷が大きい場合）であれば、図４（Ｂ）で示す傾斜状態となる。逆に、Ｍ２−Ｍ１が負（第１方向ＣＲメジャーメンにおける駆動負荷が大きい場合）であれば、図４（Ａ）で示す傾斜状態となる。

そして上記絶対値が大きいと正常な給紙動作及び記録動作が行えない為、装置の組み立て工程において、正常な給紙動作及び記録動作が行える傾きの限度を求め、即ち上記絶対値の上限（しきい値）を求めておき、これをＥＥＰＲＯＭ２４などの記憶手段に記憶させておく。そして、第１方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ１と、第２方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ２と、の差の絶対値が、予め定められた上記しきい値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。

その結果、上記絶対値がしきい値を超える場合（ステップＳ１０５においてYes）、アラート処理を行い（ステップＳ１１０）、印刷処理を中止する。このアラート処理は、例えば図示しないエラーランプを点灯又は点滅させ、ユーザーに対して装置が許容範囲を超えた傾斜状態であることを報知する。或いは、エラーランプの点灯又は点滅に代えて、エラー音を発生させても良いし、或いはユーザーインタフェース画面や、外部接続されたコンピューター上で動作するプリンタドライバにおいて、エラーメッセージを出しても良い。

一方、上記絶対値がしきい値以下の場合（ステップＳ１０５においてNo）、ＰＩＤ制御におけるゲイン値を更新し（ステップＳ１０６）、印刷を実行する（ステップＳ１０７）。ゲイン値の更新は、第１方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ１と、第２方向ＣＲメジャーメントで得られたＣＲモーター電流の平均値Ｍ２とに基づき、ゲイン演算部２７ｒが行う。

即ち、ゲイン演算部２７ｒは、比例要素２７ｆ、積分要素２７ｇ、微分要素２７ｈそれぞれのゲインの初期値（ＥＥＰＲＯＭ２４等の記憶手段に格納されている）を読み出し、これに上記平均値Ｍ１、Ｍ２に対応して予め定められた補正係数（ＥＥＰＲＯＭ２４等の記憶手段に格納されている）を乗じ、比例ゲインＧｐ、積分ゲインＧｉ、をそれぞれ補正した上で、補正後の比例ゲインＧｐおよび積分ゲインＧｉを保存する。保存された各ゲインは、後に印刷動作を行う際に利用される。

この様に、装置の傾き状態が、正常な給紙動作及び記録動作が行える傾きの限度以内であっても、ゲイン補正を行うことにより、キャリッジ８を適切に制御して良好な記録結果が得られる。

尚、ステップＳ１０３、Ｓ１０４のＣＲメジャーメントは、本実施例では印刷データを受信する毎に行うが、これに限らず、例えば電源投入状態において所定時間毎に行う様にしても良い。また、電源オン時又は省電力復帰の際に行うＣＲメジャーメントとの関係では、例えば電源オン時又は省電力復帰の際にＣＲメジャーメントを行った後、所定時間内に印刷データを受信した場合には、ステップＳ１０３、Ｓ１０４のＣＲメジャーメントは省略しても良い。

以上の説明を纏めると、本発明の一実施形態に係るプリンター１は、媒体の一例としての用紙Ｐに記録を行うインクジェット記録ヘッド９を備えるとともに、第１方向及びその反対方向である第２方向に移動可能に設けられるキャリッジ８と、キャリッジ８を第１方向及び第２方向に案内するガイド手段としてのキャリッジガイド軸７と、キャリッジ８を駆動するＣＲモーター１０と、第１方向にキャリッジ８を移動させてＣＲモーター１０の駆動負荷を検出し、次いで第２方向にキャリッジ８を移動させてＣＲモーター１０の駆動負荷を検出する往復負荷検出モードを実行可能な制御部２０とを備えたことを特徴とする。

これにより、第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、の相違量（上記実施例では、図５のステップＳ１０５におけるＭ１−Ｍ２の絶対値）に基づき、キャリッジ８の移動方向における装置の傾き（キャリッジガイド軸７の傾き）を把握することができる。

即ち、装置の傾きを検出する専用の検出手段を用いることなく、即ちコストアップを抑えながら、装置が傾いた状態で記録が実行されることに伴う記録不良を軽減し、或いは防止することができる。

そして制御部２０は、往復負荷検出モードを記録実行前に実行し、第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、の相違量に応じ、所定の処理を実行するので、記録を実行する際のその時点での装置の傾き状態に応じた処理を行うことで、適切な結果を得ることができる。

また制御部２０は、上記相違量が予め定められたしきい値を超えている場合に、プリンター１が備えるユーザーインターフェースを介してアラートを発生させる処理（以下これを「第１の処理」とする）を行うので、装置が傾いた状態で記録が実行されることに伴う記録結果の低下を防止することができる。

また制御部２０は、記録実行時において、検出されたキャリッジ８の速度とキャリッジ８の目標速度との差に基づいてＣＲモーター１０をＰＩＤ制御する際の制御ゲインを、上記相違量に応じて補正するので（以下これを「第２の処理」とする）、装置が傾いた状態で記録が実行されても、良好な記録結果を得ることができる。

ところで、制御部２０は給送された用紙Ｐの先端を、ＰＦモーター１５により駆動される搬送ローラー対１３に倣わせることにより用紙Ｐの斜行を矯正するスキュー取り動作を実行可能である。スキュー取り動作は、例えば搬送ローラー対１３から用紙先端を所定量上流に送った後、搬送ローラー対１３の上流側に配置された給送ローラー（不図示）の回転を止めた状態で、搬送ローラー対１３を逆回転させて用紙先端を搬送ローラー対１３の上流に吐き出す、所謂食い付き吐き出し方式が可能である。これにより、用紙は給送ローラーと搬送ローラー対１３との間で撓むとともに、用紙先端が搬送ローラー対１３に倣い、スキューが矯正される。

そして第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、の相違量が大きい場合には、小さい場合よりも上記スキュー取り動作の回数を増やすことで（以下これを「第３の処理」とする）、装置の傾きに応じて用紙のスキューを適切に矯正することができる。

尚、このスキュー取り回数は、装置の傾き方向に応じて変更することもできる。即ち、第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷と、の大きさの違いにより、装置の傾き方向が把握できる。具体的には、図４（Ａ）の状態では、第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷は、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷より大きい。図４（Ｂ）の状態では、第２方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷は、第１方向にキャリッジ８を移動させた際のＣＲモーター１０の駆動負荷より大きい。

そして支持トレイ５には第２方向側にエッジガイド６が設けられているので、図４（Ａ）の傾き状態よりも、図４（Ｂ）の傾き状態の場合に、セットされた用紙の位置がずれて、スキューが生じ易い。そこで図４（Ｂ）の傾き状態では、図４（Ａ）の傾き状態の場合よりも、スキュー取り動作の回数を増やすことでより適切にスキューを矯正できる。

また同様に、装置（キャリッジガイド軸７）の第１方向寄りの位置が第２方向寄りの位置より高い状態（図４（Ａ）の状態）でのしきい値（図５のステップＳ１０５におけるしきい値）を、装置（キャリッジガイド軸７）の第２方向寄りの位置が第１方向寄りの位置より高い状態（図４（Ａ）の状態）でのしきい値より低く設定することもできる（以下これを「第４の処理」とする）。

即ち、装置（キャリッジガイド軸７）が傾いた場合にその傾き方向に拘わらず一律に記録を中止すると、記録を実行可能な状態であるにも拘わらず（例えば図４（Ａ）の状態）記録が行われず好ましくないが、上記の様に傾き方向に応じてしきい値を変えることで、その様な不具合を防止することができる。

尚、以上説明した第１〜第４の処理は、適宜組み合わせることができる。即ち、上記第１〜第４の処理を全て行っても良いし、複数の処理を組み合わせても良いし、いずれか一つのみを行っても良い。

１ インクジェットプリンター、２ 筐体、３ 給紙口、４ 排紙口、５ 支持トレイ、６ エッジガイド、７ キャリッジガイド軸、８ キャリッジ、９ インクジェット記録ヘッド、１０ ＣＲモーター、１０ａ 駆動プーリー、１１ 無端ベルト、１３ 搬送ローラー対、１５ ＰＦモーター、１６ ロータリーエンコーダー、１７ 用紙検出センサー、１８ リニアエンコーダー、１８ａ リニアセンサー、１８ｂ リニアスケール、２０ 制御部、２１ ＡＳＩＣ、２２ ＲＡＭ、２３ ＲＯＭ、２４ ＥＥＰＲＯＭ、２５ ＣＰＵ、２６ ＩＦ、２７ ＣＲ制御部、２７ａ 位置演算部、２７ｂ、２７Ｅ 減算器、２７ｃ 目標速度演算部、２７ｄ 速度演算部、２７ｆ 比例要素、２７ｇ 積分要素、２７ｈ 微分要素、２７ｊ 加算器、２７ｋ ＰＷＭ回路、２７ｐ ＰＩＤ演算部、２７ｒ ゲイン演算部、２８ ＰＦ制御部、２９ ＰＦモータードライバー、３０ ＣＲモータードライバー、３１ ヘッドドライバー、Ｐ 用紙、Ｓ 接地面

Claims (5)

1. 媒体に記録を行う記録ヘッドを備えるとともに、第１方向及びその反対方向である第２方向に移動可能に設けられるキャリッジと、
   前記キャリッジを前記第１方向及び前記第２方向に案内するガイド手段と、
   前記キャリッジを駆動する駆動モーターと、
   前記第１方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するステップと、前記第２方向に前記キャリッジを移動させて前記駆動モーターの駆動負荷を検出するするステップとを含む往復負荷検出モードを実行可能な制御手段と、
   を備えた記録装置。
2. 請求項１に記載の記録装置において、前記制御手段は、前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量が予め定められたしきい値を超えている場合に、前記記録装置が備えるユーザーインターフェースを介してアラートを発生させる、
   ことを特徴とする記録装置。
3. 請求項１または２に記載の記録装置において、前記キャリッジの速度を検出する速度検出手段を備え、
   前記制御手段は、記録実行時において、検出された前記キャリッジの速度と前記キャリッジの目標速度との差に基づいて前記駆動モーターを制御する、
   ことを特徴とする記録装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の記録装置において、給送前の媒体を支持する媒体支持トレイを備え、
   前記媒体支持トレイは、支持する媒体のエッジ位置を規制するエッジガイドを、媒体の前記第２方向側のエッジ位置に対応する位置に備え、
   前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量が予め定められたしきい値を超えた場合に前記制御手段が所定の処理を行う構成において、前記ガイド手段の前記第１方向寄りの位置が前記第２方向寄りの位置より高い状態での前記しきい値が、前記ガイド手段の前記第２方向寄りの位置が前記第１方向寄りの位置より高い状態での前記しきい値より低く設定されている、
   ことを特徴とする記録装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の記録装置において、前記制御手段は、媒体を搬送する媒体搬送経路において前記記録ヘッドより上流側に設けられた媒体搬送ローラーに媒体の先端を倣わせることにより媒体の斜行を矯正するスキュー取りモードを実行可能であるとともに、
   前記第１方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、前記第２方向に前記キャリッジを移動させた際の前記駆動モーターの駆動負荷と、の相違量に応じて、前記相違量が大きい場合には、前記相違量が小さい場合より前記スキュー取りモードの実行回数を増やす、
   ことを特徴とする記録装置。

Images