JP3087183U - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】余分な部材や機構を必要とせずにインパクトシ
ョックによるインクキャリアのずれを有効に防止できる
印字装置を提供する。 【解決手段】カバーが開いている状態で、インクキャリ
ア７がホームポジションＨＰからずれている場合は、Ｐ
ＷＭ回路からモータ駆動回路へ供給するパルスのデュー
ティ比を徐々に大きくしてＤＣモータ６を駆動し、イン
クキャリア７をホームポジションＨＰ側へ移動させる。
デューティ比が一定値に至れば、デューティ比を固定し
てＤＣモータ６を駆動し、一定時間が経過した時点でＤ
Ｃモータ６への電圧供給を停止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、インクジェットプリンタ等の印字装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

インクジェットプリンタにおいては、インクカートリッジを保持するインクキ ャリアの駆動用モータとして、ステッピングモータやＤＣモータが用いられてい る。ステッピングモータを用いた場合は、モータに与えるパルスの周波数を変え ることでモータの回転速度が変化し、ＤＣモータを用いた場合は、モータに与え る電圧の値を変えることでモータの回転速度が変化する。ＤＣモータの電圧を可 変する手段としては、一般にＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調） 回路がよく用いられる。ＰＷＭ回路から出力されるパルスのデュ−ティ比を変え ることによって、ＤＣモータの電圧を制御し、モータの回転速度を制御すること ができる。特開平６−３１２５５３号公報には、このようなＰＷＭ制御方式によ るＤＣモータの制御について記載されている。

【０００３】 ところで、インクジェットプリンタの中には、本体のカバーを開けたときにイ ンクキャリアがホームポジションの位置にあって、この位置でインクカートリッ ジの交換を行えるようになっているものがある。このようなプリンタにおいてイ ンクカートリッジを交換する場合、カートリッジに加わる手の力がインパクトシ ョックとなって、この力がインクキャリアを介してモータに伝達される。ここで 、モータがステッピングモータの場合は、モータの停止状態でも励磁がかかって いてモータの回転がロックされているので、上記インパクトショックによりモー タが回転することはない。しかるに、モータがＤＣモータの場合には、モータの 停止状態で励磁はかかっておらずモータがロック状態にないため、上記インパク トショックによりモータが機械的に回転する。そうすると、このモータの回転に 追随してインクキャリアが動き、キャリアがホームポジションからずれてしまう ため、ホームポジションを基準としたインクキャリアの位置制御に誤差が生じ、 これが原因で印字の位置がずれるという問題が生じる。

【０００４】 そこで、カバーを開けたときにインクキャリアがホームポジションの位置から ずれるのを防止するため、特許第２９０８９１０号公報に記載されているように 、インクキャリアの移動を防止する移動防止部材をカバーと連動するように設け 、カバーを開けたときにこの移動防止部材がインクキャリアと係止することによ って、インクキャリアの不用意な動きを防止することが考えられる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報に記載されたものでは、移動防止部材や、この移動防 止部材をカバーと連動させる機構が必要となるため、部品点数が増えてコストが 高くなるとともに、構造も複雑となって装置を小型化する上で障害になるという 欠点がある。

【０００６】 本考案は上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、余分 な部材や機構を必要とせずにインパクトショックによるインクキャリアのずれを 有効に防止できる印字装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る印字装置は、往復移動可能なインクキャリアと、このインクキャ リアを搬送するためのＤＣモータと、インクキャリアの位置を検出する位置検出 手段と、ＤＣモータを駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回路を制御す る制御部と、カバーの開閉状態を検出するカバーセンサとを備えており、インク キャリアは、カバーが開かれた状態においてホームポジションにあって位置が固 定されるようになっている。制御部は、カバーセンサがカバーの開状態を検出し ている場合に、インクキャリアがホームポジションに位置しているか否かを位置 検出手段の出力に基づいて判別する。その結果、インクキャリアがホームポジシ ョンに位置しているときには、モータ駆動回路からＤＣモータに電圧が供給され ず、ＤＣモータは駆動されない。一方、インクキャリアがホームポジションに位 置していないときには、モータ駆動回路からの出力電圧によりＤＣモータを駆動 してインクキャリアをホームポジション側へ移動させる。そして、一定時間が経 過した時点で、ＤＣモータへの電圧供給を停止させる。

【０００８】 このようにすることで、カバーが開いた状態でインパクトショックによりＤＣ モータが回転し、インクキャリアがホームポジションからずれても、ＤＣモータ が電気的に駆動されてインクキャリアがホームポジション側へ移動するため、イ ンクキャリアをホームポジションへ戻してこの位置で固定することができる。し たがって、インクキャリアの位置ずれによって印字位置に誤差が生じるのを回避 することができる。そして、本考案では制御部のプログラムを変えるだけで対応 できるため、印字装置の構造自体はなんら変更する必要がなく、余分な部材等を 一切必要としない。なお、インパクトショックが加わっている状態でＤＣモータ に電圧をかけ続けると、モータが過負荷によって焼損するおそれがあるが、本考 案では一定時間が経過した時点でＤＣモータへの電圧供給を絶つようにしている ので、モータの焼損を未然に防止することができる。

【０００９】 本考案においては、上記一定時間が経過する前にインクキャリアがホームポジ ションに復帰した場合は、その時点でＤＣモータへの電圧供給を停止させるのが 望ましい。これによると、ＤＣモータがホームポジションに固定された状態のま まモータに電圧がかかることがないので、ＤＣモータに過負荷がかからず、モー タを一層確実に保護することができる。

【００１０】 本考案は、ホームポジションがインクカートリッジの交換位置となっている印 字装置において特に効果が大きく、インクカートリッジを交換する際に加わる力 によってＤＣモータが回転しインクキャリアの位置がずれるのを有効に防止する ことができる。

【００１１】 本考案の典型的な実施形態においては、ＤＣモータ駆動のためのＰＷＭ回路が 設けられる。ＰＷＭ回路は、パルス幅変調されたパルスをモータ駆動回路へ供給 する。インクキャリアがホームポジションに位置していないときには、ＰＷＭ回 路から出力されるパルスのデュ−ティ比を所定値に達するまで徐々に大きくして 、モータ駆動回路によりＤＣモータを駆動し、インクキャリアをホームポジショ ン側へ移動させる。デュ−ティ比が所定値に達した後は、当該デュ−ティ比のパ ルスがＰＷＭ回路から出力されるようにし、デュ−ティ比が所定値に達してから 一定時間が経過した時点で、ＰＷＭ回路からの出力を停止させる。また、一定時 間が経過する前にインクキャリアがホームポジションに復帰すれば、その時点で ＰＷＭ回路からの出力を停止させる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

図１は、本考案に係るインクジェットプリンタ１００の概略機構図であって、 プリンタ１００を上面から見た図を示している。６はＤＣモータ、７はインクキ ャリアであって、インクキャリア７は、ＤＣモータ６とともに回転するギヤ１５ とプーリー１６との間に架設されたベルト１２により、フォワード方向Ｆとリバ ース方向Ｒに往復移動可能となっている。８はインクキャリア７に設けられたエ ンコーダであって、インクキャリア７とともに移動して、帯状のエンコーダスリ ット１３に形成されたスリットに対応したパルスを出力する光学式エンコーダか ら構成される。１０はプリンタの構成部品が収納されるフレームであって、その 一対の側壁１０ａ、１０ｂに跨ってシャフト１１が架設されており、このシャフ ト１１に案内されてインクキャリア７が往復移動するようになっている。１４は インクカートリッジであって、インクキャリア７に着脱自在に保持されている。

【００１３】 図２は、インクジェットプリンタ１００の電気ブロック図である。ここでは本 考案に関係するブロックのみを示してあり、それ以外のブロックは図示を省略し てある。図２において、１は制御部を構成するＣＰＵであって、図示しないＰＣ （パーソナルコンピュータ）などのホスト装置との間で信号やデータの授受を行 う。２はＣＰＵ１からの指令に基づいて所定の動作を実行するＡＳＩＣ（Applic ation Specific IC）で、パルス幅変調されたパルス信号を出力するＰＷＭ回路 ３と、インクキャリアの位置を検出するための位置カウンタ４とを備えている。 ＰＷＭ回路３は、出力パルスのデューティ比を変化させることで、ＤＣモータ６ の電圧を制御してモータの回転速度を可変する。

【００１４】 ５はモータ駆動用の直流電圧を出力するモータ駆動回路、６はこのモータ駆動 回路からの出力電圧により駆動されるＤＣモータ、７はＤＣモータ６の回転によ り搬送される上述のインクキャリアであって、インクキャリア７はＤＣモータ６ の回転方向に応じてフォワード方向Ｆまたはリバース方向Ｒへ移動するようにな っている。８はインクキャリア７と一体に移動する上述のエンコーダであって、 このエンコーダ８から出力されるパルス信号は、位置カウンタ４に入力される。 位置カウンタ４は、インクキャリア７の移動方向に応じてパルスを加算または減 算し、インクキャリア７の位置を検出する。位置カウンタ４およびエンコーダ８ は、本考案における位置検出手段を構成している。９はＲＡＭやＲＯＭから構成 されるメモリ、１８はプリンタ本体のカバー（図示省略）の開閉状態を検出する カバーセンサである。カバーセンサ１８は、たとえばマイクロスイッチから構成 される。

【００１５】 次に、上記構成からなるインクジェットプリンタ１００の動作を説明する。こ のプリンタ１００では、カバーが開かれた状態において、図３（ａ）に示すよう に、インクキャリア７がシャフト１１の端部のホームポジションＨＰに位置し、 ここで位置が固定されるようになっている。また、このホームポジションＨＰは 、インクカートリッジ１４の交換位置にもなっていて、この位置でインクカート リッジ１４をインクキャリア７から取り外して交換できるようになっている。

【００１６】 いま、図３（ａ）の状態でインクキャリア７からインクカートリッジ１４を取 り外したり、新しいインクカートリッジを装着したりする際に、インクキャリア ７にＡ方向の力（インパクトショック）が加わると、この力がベルト１２および ギヤ１５を介して、ＤＣモータ６に伝達される。このとき、ＤＣモータ６が回転 しなければ、インクキャリア７が動くことが阻止されるが、ＤＣモータ６は、前 述したように、停止状態では励磁されておらずロック状態ではないため、上記Ａ 方向の力によって回転する。このため、図３（ｂ）に示したように、インクキャ リア７がホームポジションＨＰの位置から距離ｄだけずれる。

【００１７】 そこで、インクキャリア７がホームポジションＨＰに位置していないことをエ ンコーダ８および位置カウンタ４の出力から検出し、モータ駆動回路５（図２） からの出力電圧によりＤＣモータ６を駆動して、インクキャリア７を図３（ｂ） のＢ方向、すなわちホームポジションＨＰ側へ移動させる。これによって、イン クキャリア７は図３（ｃ）のようにホームポジションＨＰ側へ戻り、ホームポジ ションＨＰで停止して位置が固定される。また、ＤＣモータ６が駆動されてから 一定時間が経過した時点で、ＤＣモータ６への電圧供給を停止してモータ６を保 護する。

【００１８】 図４は、上述したＤＣモータ６の制御の詳細を示すフローチャートであって、 ＣＰＵ１が実行する手順を表している。以下、このフローチャートに従ってモー タ制御の詳細を説明する。ＣＰＵ１は、カバーセンサ１８の出力を監視して、プ リンタのカバーが開いているか否かを判定する（ステップＳ１）。カバーが開い ていない場合は（ステップＳ１：ＮＯ）、何もせずに終了する。カバーが開いて いる場合は（ステップＳ１：ＹＥＳ）、次に、インクキャリア７がホームポジシ ョンＨＰにあるか否かを、エンコーダ８の出力に基づく位置カウンタ４の値をみ て判定する（ステップＳ２）。

【００１９】 その結果、図３（ｂ）のようにインクキャリア７がホームポジションＨＰにな ければ（ステップＳ２：ＮＯ）、時間がＴ１に達したか否かを判定し（ステップ Ｓ３）、Ｔ１に達してなければ（ステップＳ３：ＮＯ）、図５に示すように、Ｐ ＷＭ回路３から出力されるパルスのデュ−ティ比を徐々に大きくして（ステップ Ｓ４）、このパルス出力をモータ駆動回路５に与え、モータ駆動回路５から出力 される上記デュ−ティ比に対応した値の直流電圧によりＤＣモータ６を駆動する 。これによって、インクキャリア７はホームポジションＨＰ側へ移動を開始する 。そして、再びステップＳ２へ戻り、インクキャリア７がホームポジションＨＰ へ復帰するまで、上述したステップＳ２〜Ｓ４を実行する。

【００２０】 時間がＴ１に達すると、ＣＰＵ１はデュ−ティ比を８０％に固定するようＰＷ Ｍ回路３に指令を与える。これによって、図５のように、Ｔ１以後は一定のデュ −ティ比８０％をもったパルスがＰＷＭ回路３から出力され、ＤＣモータ６は一 定の直流電圧で駆動される。時間がＴ１に達してデュ−ティ比が８０％になった 後、さらに時間がＴ２を経過したか否かを判定し（ステップＳ５）、Ｔ２を経過 してなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、上述したステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５を反 復する。この間、ＰＷＭ回路３から出力されるパルスは、デュ−ティ比が８０％ に固定されたままである。そして、Ｔ２が経過すると（ステップＳ５：ＹＥＳ） 、ＰＷＭ回路３に指令を与えて、パルスのデュ−ティ比を０％とし、ＰＷＭ回路 ３からのパルス出力を停止させる（ステップＳ６）。

【００２１】 なお、Ｔ２が経過するよりも前にインクキャリア７がホームポジションＨＰへ 復帰した場合は（ステップＳ２：ＹＥＳ）、その時点でＤＣモータ６への電圧供 給を停止させる（ステップＳ６）。また、カバーが開かれた時点で（ステップＳ １：ＹＥＳ）、インクキャリア７がホームポジションＨＰに位置している場合も （ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＤＣモータ６への電圧供給は行わない（ステップＳ ６）。

【００２２】 このように、ＤＣモータ６が外力により回転して、インクキャリア７がホーム ポジションＨＰからずれても、ＤＣモータ６の駆動によりインクキャリア７をホ ームポジションＨＰへ戻すことができる。このため、インクキャリア７の位置ず れによって印字位置に誤差が生じるのを回避することができる。また、ＣＰＵ１ の制御プログラムを変更するだけで対応でき、プリンタ１００の構造は従来のも のをそのまま用いることができる。さらに、パルスのデュ−ティ比が８０％に達 した後は、一定時間が経過した時点でＤＣモータ６への電圧供給を絶つようにし ているので、インクキャリア７に長時間外力が加わっていても、ＤＣモータ６が 過負荷によって焼損することはない。

【００２３】 また、上記実施形態では、時間Ｔ２が経過する前にインクキャリア７がホーム ポジションＨＰに復帰した場合は、その時点でＤＣモータ６への電圧供給を停止 しているので、ＤＣモータ６がホームポジションＨＰに固定された状態でモータ に電圧がかかることがなく、ＤＣモータ６を一層確実に保護することができる。

【００２４】 上記実施形態においては、インクキャリア７がホームポジションＨＰにあるか 否かをエンコーダ８の出力に基づいて判定するようにしているが、ホームポジシ ョンＨＰに別のセンサを設けて、このセンサによりインクキャリア７がホームポ ジションＨＰにあることを検出するようにしてもよい。

【００２５】 また、上記実施形態においては、ＤＣモータ６を駆動するのにＰＷＭ制御方式 を用いているが、これ以外の方式（たとえばチョッパ制御方式）でＤＣモータ６ を駆動するようにしてもよい。

【００２６】 さらに、上記実施形態においてはインクジェットプリンタを例にあげたが、本 考案はこれ以外のインクリボン式のプリンタ等にも適用することができる。

【００２７】

【考案の効果】

本考案によれば、インクキャリアのホームポジションからのずれを是正して、 印字位置がずれるのを防止できるとともに、余分な部材や機構を付加する必要が ないので、印字装置を安価かつ小型に実現できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るインクジェットプリンタの概略機
構図である。

【図２】インクジェットプリンタの電気ブロック図であ
る。

【図３】インクキャリアの動きを説明する図である。

【図４】ＤＣモータの制御の詳細を示すフローチャート
である。

【図５】ＰＷＭ回路から出力されるパルスのデュ−ティ
比の変化を示す図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ３ ＰＷＭ回路 ４ 位置カウンタ ５ モータ駆動回路 ６ ＤＣモータ ７ インクキャリア ８ エンコーダ １１ シャフト １４ インクカートリッジ １８ カバーセンサ １００ インクジェットプリンタ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】インクカートリッジを保持しシャフトに沿
   って往復移動するインクキャリアと、このインクキャリ
   アを搬送するためのＤＣモータと、前記インクキャリア
   の位置を検出する位置検出手段と、前記ＤＣモータを駆
   動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回路にパルス
   幅変調されたパルスを供給するＰＷＭ回路と、このＰＷ
   Ｍ回路から出力されるパルスのデュ−ティ比を制御する
   制御部と、カバーの開閉状態を検出するカバーセンサと
   を備え、前記インクキャリアは、カバーが開かれた状態
   において、前記シャフトの端部のホームポジションにあ
   って位置が固定され、このホームポジションがインクカ
   ートリッジの交換位置となっているインクジェット式の
   印字装置において、 前記制御部は、カバーセンサがカバーの開状態を検出し
   ている場合に、インクキャリアがホームポジションに位
   置しているか否かを位置検出手段の出力に基づいて判別
   し、インクキャリアがホームポジションに位置している
   ときには、ＰＷＭ回路からパルスを出力させず、インク
   キャリアがホームポジションに位置していないときに
   は、ＰＷＭ回路から出力されるパルスのデュ−ティ比を
   所定値に達するまで徐々に大きくして、前記モータ駆動
   回路によりＤＣモータを駆動してインクキャリアをホー
   ムポジション側へ移動させ、デュ−ティ比が所定値に達
   した後は当該デュ−ティ比のパルスが出力されるように
   ＰＷＭ回路を制御し、デュ−ティ比が前記所定値に達し
   てから一定時間が経過した時点、またはインクキャリア
   がホームポジションに復帰した時点で、ＰＷＭ回路から
   の出力を停止させることを特徴とする印字装置。
2. 【請求項２】往復移動可能なインクキャリアと、このイ
   ンクキャリアを搬送するためのＤＣモータと、前記イン
   クキャリアの位置を検出する位置検出手段と、前記ＤＣ
   モータを駆動するモータ駆動回路と、このモータ駆動回
   路を制御する制御部と、カバーの開閉状態を検出するカ
   バーセンサとを備え、前記インクキャリアは、カバーが
   開かれた状態でホームポジションにあって位置が固定さ
   れる印字装置において、 前記制御部は、カバーセンサがカバーの開状態を検出し
   ている場合に、インクキャリアがホームポジションに位
   置しているか否かを位置検出手段の出力に基づいて判別
   し、インクキャリアがホームポジションに位置している
   ときには、モータ駆動回路からＤＣモータに電圧を出力
   させず、インクキャリアがホームポジションに位置して
   いないときには、モータ駆動回路からの出力電圧により
   ＤＣモータを駆動してインクキャリアをホームポジショ
   ン側へ移動させるとともに、一定時間が経過した時点で
   ＤＣモータへの電圧供給を停止させることを特徴とする
   印字装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の印字装置において、 一定時間が経過する前にインクキャリアがホームポジシ
   ョンに復帰した時点で、ＤＣモータへの電圧供給を停止
   させることを特徴とする印字装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３に記載の印字装置
   において、 ホームポジションは、インクキャリアに保持されたイン
   クカートリッジの交換位置となっていることを特徴とす
   る印字装置。