JP3604994B2 - キャリッジ駆動方法およびキャリッジ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録体の移動方向と垂直方法にキャリッジを往復移動させながら被記録体に印刷を行なうシリアルプリンタのキャリッジ駆動方法およびキャリッジ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式などの記録ヘッドを用いたプリンタにおいては、一般に、図１１に示すように、キャリッジ１を、被記録体である用紙３に対向しつつ、用紙３の幅方向に走行できるように支持し、キャリッジ１の走行毎に用紙３を順次送ることとし、用紙３の全面に印刷する。移動するキャリッジ１上には、図１２に示すように記録ヘッドおよびインクタンクが搭載されている。図１２に示すキャリッジの例では、記録ヘッドとしては、黒ヘッド２１とカラーヘッド２２との２つを備え、インクタンクとしては、黒インクタンク３１とカラーインクタンク３２との２つを備える。
【０００３】
キャリッジ１の駆動時にはステッピングモータ６の回転運動はキャリッジ送りベルト２の直線運動に変換され、キャリッジ送りベルト２の直線運動によってキャリッジ１が平行移動する。用紙３の背面には、印刷時の用紙３の位置を拘束するためにプラテン４が配置されている。用紙３の脇には、非印刷時にキャリッジ１の記録ヘッドなどが復帰すべき位置としてメンテナンスステーション５が設けられている。
【０００４】
この場合、通常、キャリッジ１の動作範囲は被記録体の印刷すべき領域の幅より若干長くする。片方向印刷の場合の動作を、図１３（ａ）に示す。記録ヘッドは、往路として、被記録体の印刷すべき領域に達する前の助走区間において急速に加速し、所定の速度に達した後に一定速度で移動しつつ印刷し、印刷すべき領域を過ぎたところで急速に減速、停止する。復路として、往路と逆向きに走行を開始し、キャリッジ１は元の位置に急速度で戻る。復路は印刷を行なわずに移動するため、通常、往路より高速で移動することができる。この往路と復路の動作により、キャリッジ１の１回の動作が完了する。
【０００５】
双方向印刷の場合の動作を、図１３（ｂ）に示す。双方向印刷の場合は、キャリッジ１は、復路においても、往路と同様の加速パターンで加減速を行ない、印刷すべき領域においては、往路の速度と絶対値が等しく符号が逆の速度で走行しながら印刷を行なう。
【０００６】
（ステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置）
図１４に、印字動作を統括するマイクロコンピュータからなるキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。このキャリッジ駆動装置は、
（１）印字動作を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ
（２）印字ドットパターンデータを展開する作業用メモリ、受信バッファおよび印刷バッファを構成するＲＡＭ
（３）ＣＰＵ
を備える。このキャリッジ駆動装置は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）を介してホスト装置から印刷データの入力があったときには、この印刷データを、ビットマップデータに変換し、メカインタフェース（メカＩ／Ｆ）を介して記録ヘッド駆動回路に出力するように構成されている。また、キャリッジ送り信号をキャリッジ送り駆動回路に出力し、記録用紙送り信号を用紙送り駆動回路に出力するように構成されている。
【０００７】
図１５は、キャリッジ走査を行なうためのステッピングモータ６を駆動するためのモータ駆動回賂の回路図であり、所定の間隔で所定の相の切替信号を入力端子ＰＡ〜ＰＤに入力し、駆動用トランジスタＱ１〜Ｑ４に接続されたモータ駆動コイルＬＡ〜ＬＤの通電を制御し、ロータ８１を回転させるものである。入力端子ＰＨは、トランジスタＱ５を制御し、駆動電流と保持電流とを切換えるための信号である。トランジスタＱ５がオフのときには、＋５Ｖの電位を有する電源から抵抗Ｒ１４を介して保持電流が供給される。トランジスタＱ５がオンのときには、入力端子ＰＩへの入力信号によってトランジスタＱ６のオン／オフ状態が決定される。トランジスタＱ６のオン／オフ状態によって、駆動電源から直接に大きな電流を流し込むか、あるいは駆動電源から抵抗Ｒ１２を介して小さな電流を流し込むかが決定される。
【０００８】
（直流モータのみによるキャリッジ駆動装置）
図１６に、直流モータ８を使用したキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。印刷データの取扱いについては、図１４に示した構成の場合と同じであるが、キャリッジ送りについては、異なる。すなわち、キャリッジ送り駆動回路ではなく、代りに、エンコーダから出力される直流モータ８の速度情報がキャリッジモータ駆動部にフィードバックされ、電流制御部によって流れる電流を制限することで常に所定の速度になるように制御される構成となっている。
【０００９】
図１７に、このキャリッジ駆動装置の回路図を示す。図１７において、直流モータ８の周囲にはトランジスタＱ１〜Ｑ４がＨ型に接続され、Ｑ１〜Ｑ４のオン／オフにより、電流供給の向きが決定され、回転方向が決まる。たとえば、Ｑ１およびＱ４がオンとなったとすると、キャリッジモータは起動した後、一定速度に制御され往路の所定の位置に印刷を行ないながら走査する。往路の印刷が終わると制動制御され、停止する。次にＱ１およびＱ４はオフとなるとともに、Ｑ２およびＱ３がオンとなり、復路の走査が開始される。また、モータへの出力は、このキャリッジ駆動装置からレベル信号で出力されるが、その出力の大きさは、目標値とするキャリッジ速度と、エンコーダが出力する値とを比較し、制御されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
通常、キャリッジの駆動はステッピングモータのみによって行い、そのステッピングモータに対する電流供給時間を制御することによって、キャリッジを所望量だけ移動させることで、キャリッジの操作を行なっている。このように、キャリッジ駆動モータとしてステッピングモータのみを用いる方式は、コスト面でも有利なため、多くのプリンタで採用されている。
【００１１】
一方、最近のインクジェットプリンタにおいては、従来よりも高速の印刷が可能となるように、インク吐出ヘッドの吐出繰返しの高速化が図られ、キャリッジに搭載されるインク吐出ヘッドが大型化する傾向にある。また、大量の用紙への連続的な印刷を可能とするために、図１８、図１９に示すようにキャリッジ１に大容量のインクタンク３１，３３，３４，３５が搭載される傾向にある。その結果、キャリッジ１全体が大型化し、キャリッジ重量が１ｋｇを超えるような状況となってきた。
【００１２】
しかし、一般的に、ステッピングモータの短所として、全体的なトルク不足、特に高速動作時におけるトルクの不足がある。したがって、大きく重いキャリッジを高速で駆動するという要求に対して、ステッピングモータのみによる方式では、トルクが十分でないという問題があった。また、仮に、ステッピングモータにおいて高出力のものを構成しようとすると、モータの過度の大型化、コスト高、メカ寸法の増大などが問題となった。
【００１３】
なお、ステッピングモータの代りに、直流モータを使用するプリンタもあるが、直流モータの速度制御、位置制御のため、フイードバック制御が必要になる。フィードバック制御の際には、図２０（ａ）に示すようなタイミングフェンス５６を用いる方法が知られている。タイミングフェンス５６とは、白・黒の縞模様がおよそ等ピッチで配置されたストリップ形状の部材である。図２０（ｂ）にタイミングフェンスを備えたプリンタの例を示す。このプリンタでは、キャリッジ１の走査する方向と平行に、タイミングフェンス５６が配置され、キャリッジ１に取り付けられたセンサ５９でタイミングフェンス５６の白・黒の縞模様のピッチを検出することによって、キャリッジ１の位置と通過速度を検出するものである。しかし、このようなフィードバックのための機構を設けることは、機構の複雑化を招き、コストは高くなる。
【００１４】
そこで、本発明は、キャリッジの位置・速度制御を従来どおりの小型のステッピングモータで行いつつ、トルク不足を生じさせない、キャリッジ駆動方法およびキャリッジ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づくキャリッジ駆動方法においては、キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、上記キャリッジの駆動をステッピングモータと直流モータとの組合せによって行なう。上記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、上記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、上記直流モータを駆動する。この構成を採用することにより、従来どおりの小型のステッピングモータであっても、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、安定したキャリッジの走行が可能となる。また、加速中の中でもよりトルクの必要な領域に強いアシストを行ない、そうでない領域には弱いアシストを行なうことができるようになり、エネルギーのさらなる有効活用が可能となる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの加速中にのみ上記直流モータを作動させる。この構成を採用することにより、キャリッジを駆動するのに必要なトルクが大きくなるキャリッジの加速中に集中的に直流モータを利用することができ、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記直流モータの出力トルクの大きさが、上記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下である。この構成を採用することにより、直流モータとステッピングモータとのトルクを合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、また、小さくなりすぎることもなくなり、脱調などを起こさず、安定して印刷を行なうことができる。
【００１９】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの移動量を測定し、上記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合には、その不足量に応じて上記直流モータの出力トルクを調節する。この構成を採用することにより、ステッピングモータの出力不足で、キャリッジがステップ数に相応な量だけ移動していない場合であっても、その移動の遅れを検出し、直流モータの出力の調整によって補うことができる。その結果、キャリッジの移動距離の正確さが保たれる。
【００２０】
本発明に基づくキャリッジ駆動装置においては、キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、上記キャリッジを往復移動させる駆動源としてステッピングモータと直流モータとを備える。キャリッジ駆動装置は、上記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、上記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、上記直流モータを駆動する直流モータ出力選択手段を備える。この構成を採用することにより、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、安定したキャリッジの走行が可能となる。また、加速中の中でもよりトルクの必要な領域に強いアシストを行ない、そうでない領域には弱いアシストを行なうことができるようになり、エネルギーのさらなる有効活用が可能となる。
【００２１】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの加速中にのみ上記直流モータを作動させる直流モータ作動手段を備える。この構成を採用することにより、キャリッジを駆動するのに必要なトルクが大きくなるキャリッジの加速中に集中的に直流モータを利用することができ、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【００２３】
上記発明において好ましくは、上記直流モータの出力トルクの大きさが、上記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下となるような直流モータ出力調整手段を備える。この構成を採用することにより、直流モータとステッピングモータとのトルクを合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、また、小さくなりすぎることもなくなり、脱調などを起こさず、安定して印刷を行なうことができる。
【００２４】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの移動量を測定する測定手段と、上記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合にはその不足量に応じて上記直流モータの出力トルクを決定する直流モータ出力決定手段とを備える。この構成を採用することにより、ステッピングモータの出力不足で、キャリッジがステップ数に相応な量だけ移動していない場合であっても、その移動の遅れを検出し、直流モータの出力の調整によって補うことができる。その結果、キャリッジの移動距離の正確さが保たれる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態を示す。ただし、プリンタのうち、キャリッジ駆動装置に関連のある主要部分のみを概念的に表示している。このプリンタは、被記録体である用紙３に対向しつつ、用紙３の幅方向に走行できるように支持されたキャリッジ１上に記録ヘッドを搭載し、キャリッジ１を、往復運動させながら、用紙３に記録するものである。
【００２６】
キャリッジ１の駆動時にはステッピングモータ６の回転運動はキャリッジ送りベルト２の直線運動に変換され、キャリッジ送りベルト２の直線運動によってキャリッジ１が平行移動する。用紙３の背面には、印刷時の用紙３の位置を拘束するためにプラテン４が配置されている。用紙３の脇には、非印刷時にキャリッジ１の記録ヘッドなどが復帰すべき位置としてメンテナンスステーション５が設けられている。
【００２７】
キャリッジ１の往復運動の過程においては、キャリッジ１の正常な駆動に必要とされる駆動力（トルク）（以下、「必要駆動力」という。）に比べてステッピングモータ６の出力が小さい部分があり、その部分においては、必要駆動力に到達するのに足りない分の駆動力を直流モータ（以下、「ＤＣモータ」という。）８の駆動によって補う。ステッピングモータ６自体を高出力のものにする必要はないため、従来どおりの小型のステッピングモータ６が使用できる。
【００２８】
図２に、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。このキャリッジ駆動装置においては、図１４に示した従来例に比べてＤＣモータ駆動回路が追加されている。
【００２９】
このＤＣモータ駆動回路の回路図を図３に示す。ＤＣモータ８を駆動するためのトランジスタＱ１〜Ｑ４において、往路でＤＣモータ８の駆動が必要とされるときは端子Ａ，Ｄへの入力によりＱ１，Ｑ４をオンとし、ＤＣモータ８に電流を流す。また、復路でＤＣモータ８の駆動が必要なときは、端子Ｂ，Ｃへの入力によりＱ２，Ｑ３をオンとする。このように、基本的には、小型のステッピングモータをキャリッジの送り量に相当したステップ数で送るものとし、ステッピングモータの出力ではキャリッジ駆動に不足するときにのみ、ＤＣモータを駆動することでキャリッジ駆動をアシストする構成となっている。これによって小型で安価なキャリッジ駆動装置が実現できる。
【００３０】
（実施の形態２）
図４に、キャリッジ走行のパターンと、その走行に伴なって必要なモータ出力（必要駆動力）と、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を対比して示す。横軸はキャリッジ駆動開始時からの時間である。本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置においては、キャリッジ駆動において最も大きな駆動力が必要とされるキャリッジの加速中に相当するα，βの部分のみＤＣモータを駆動し、ステッピングモータの駆動力不足を補うような直流モータ作動手段を備えており、α，βの部分のみＤＣモータを駆動する。したがって、ＤＣモータ駆動回路の回路図は図３に示したものと同じである。
【００３１】
具体的には、図４におけるＤＣモータの駆動α，βを実現する直流モータ作動手段としては、図３において、端子Ａ，Ｄへの入力によりＱ１，Ｑ４をオンとすることでαが実現され、代りにＢ，Ｃへの入力によりＱ２，Ｑ３をオンとすることでβが実現される。また、これらの端子Ａ〜Ｄへの入力は、ＣＰＵ（図２参照）により制御され、メカＩ／Ｆによって行われる。
【００３２】
（実施の形態３）
図５は、ステッピングモータの回転数をとり、縦軸には出力可能なトルクをとり、ステッピングモータの起動から停止までのサイクルの一例を表示したグラフである。このグラフから明らかなように、高速になるほど出力可能なトルクは小さくなり、ついには０となる。すなわち、ロータが回転に追随できなくなる。
【００３３】
加速中の低速域においては、ステッピングモータの出力可能なトルクは十分大きいため、キャリッジ駆動のための必要駆動力が大きな場合であっても、ＤＣモータによるアシストを必要としない。一方、印刷中の高速域では必要駆動力が小さい場合であっても、ステッピンクモータの出力がきわめて小さく、キャリッジ駆動の実現のためには、ＤＣモータによるアシストが必要となる。
【００３４】
最もＤＣモータのアシストが必要とされるのは、図４からわかるように、必要駆動力が大きく、かつ、図５からわかるようにステッピングモータの出力可能トルクが小さい、加速中の高速域である。したがって、モータの特性や加速距離によっては、単に１通りのアシストを行なうのではなく、２種類以上のアシストを行なってもよい。アシストの種類の切替え方法としては、ＤＣモータに供給する電源の電圧を切り替えて供給することによって、ＤＣモータの出力トルクを切り替える。
【００３５】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置においては、直流モータ出力選択手段を備えることによって、図６のタイミングチャートに示すように、強弱２種類のアシストを可能としている。図７に、このキャリッジ駆動装置における直流モータ出力選択手段としてのＤＣモータ駆動回路の回路図を示す。この回路では、加速中の低速域では、ステッピンクモータの出力トルクが十分にあるため、ＤＣモータ８は、弱いアシストを行なう。加速中の高速域に相当するγ，δでは、ステッピンクモータの出力トルクが小さくなるため、ＤＣモータ８は、強いアシストを行なう。印刷中など、一定速度での移動中については、必要駆動力は小さいものの、相の切替が高速となるため、ＤＣモータ８は、弱いアシストを行なう。
【００３６】
端子Ａ〜ＤによるＤＣモータ８の制御の構成は図３の回路図に示したものと同じであるが、図７では、ＤＣモータ８への供給電源において、トランジスタＱ１０，Ｑ１１のベース電圧がＲ２０，Ｒ２１とトランジスタＱ１３で制御されている。すなわち、強いアシストを行なう際にはＱ１３はオフと、弱いアシストを行なう際にはＱ１３がオンと、なるように制御され、ＤＣモータ８への供給電圧を変化させている。
【００３７】
図７では、キャリッジ走行中は常に弱いアシストを行ない、加速中の高速域に相当するγ，δにおいて、強いアシストを行なう例を示しているが、本発明は、図４に示した例に適用してもよい。すなわち、キャリッジ走行中は原則としてＤＣモータ８は作動せず、キャリッジの加速時に相当するα，β（図４参照）にのみＤＣモータ８を作動させ、そのα，βの範囲内をさらに高速域と低速域とに区別し、低速域では弱いアシストを行ない、高速域では強いアシストを行なうこととしてもよい。
【００３８】
（実施の形態４）
通常、この種のプリンタは、ステッピングモータのステップ数によってキャリッジが送られている。そのため、この種のプリンタは、ステッピングモータのステップ切替えに応じて、キャリッジが正常位置にあることを前提とし、キャリッジに搭載しているヘッドより、インクドットを吐出させて印刷を行っている。したがって、仮に、キャリッジが、本来のステップ送りよりも速く走行してしまうと、正確な位置へのインクドット吐出ができなくなる。たとえば、仮に、ＤＣモータとステッピングモータとの合計の駆動力が、キャリッジを動かすための必要駆動力の１００％を超えるとすると、キャリッジは、ステッピングモータのステップ送りより速く走行してしまい、正常な印刷ができなくなる。
【００３９】
また、逆にＤＣモータの駆動力が小さ過ぎる場合、ステッピングモータの駆動力と合計しても駆動力不足となり、ステッピングモータの脱調などが生じ、キャリッジが走行できない事態となる。
【００４０】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置では、ＤＣモータが出力するトルクの大きさが、キャリッジの往復移動に必要なトルク（必要駆動力）のうち、３０％以上、９５％以下となるように調整する直流モータ出力調整手段が備えられている。必要駆動力のうち残りは、ステッピングモータからの出力によってまかなわれる。
【００４１】
このように３０％以上、９５％以下とすることで、ＤＣモータとステッピングモータとの駆動力を合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、必要駆動力に対して小さくなりすぎることもない。
【００４２】
なお、直流モータ出力調整手段としては、たとえば、必要駆動力のうち、ＤＣモータの出力が３０％以上、９５％以下となるように選択されたステッピングモータとＤＣモータとの組合せが該当するが、他の方法によって実現してもよい。
【００４３】
（実施の形態５）
ステッピングモータの相の切替を、以下「相切替」という。図８、図９に、加速中の相切替と、キャリッジの位置を検出するタイミングフェンス出力のタイミングチャートを示す。相切替とタイミングフェンス出力は非同期であるが、１回の相切替によるキャリッジの移動距離、および、その移動距離に伴なうタイミングフェンス出力のパルス数は予め決められている。図８は、正常状態でキャリッジを走行させたときの相切替とタイミングフェンス出力を示す。ここでは、１回の相切替に対して８個のパルスのタイミングフェンス出力がある。一方、図９は、モータの駆動力が不足している状態でキャリッジを走行させたときの相切替とタイミングフェンス出力を示す。図９から明らかなように、一定数の相切替があるにもかかわらず、キャリッジ自体は、所望の位置まで移動していない。仮にこのような状態が持続すると、ステッピングモータの脱調トラブルをもたらす。
【００４４】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置では、最初の相切替の後で最初に発生したタイミングフェンス出力から８個毎の出力をセンサなどの測定手段によって検出したものと、相切替のタイミングとを比較することによって、ステッピングモータの出力が不足しているか否かを認識することとしている。図１０に、このキャリッジ駆動装置におけるＤＣモータ駆動回路の回路図を示す。図１０にある「モータ鼓動制御信号」とは、ステッピングモータの相切替とタイミングフェンス出力とをそれぞれＣＰＵにて検出し、時間差を求めたものである。このキャリッジ駆動装置においては、キャリアの移動量が必要移動量に達しない場合にその不足量に応じてＤＣモータの出力トルクを決定する直流モータ出力決定手段として、ＯＰ１の＋入力の基準値に対し、−入力にモータ鼓動制御信号を比較入力として、フィードバックを構成し、ＤＣモータの出力を制御し、駆動している。
【００４５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４６】
【発明の効果】
キャリッジの駆動をステッピングモータと直流モータとの組合せによって行なうこととしたため、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、従来どおりの小型のステッピングモータであっても、安定したキャリッジの走行が可能となる。さらにキャリッジの加速中にのみ直流モータを作動させることにより、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を示す説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態３におけるステッピングモータの起動から停止までのサイクルを示したグラフである。
【図６】本発明に基づく実施の形態３におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を示す説明図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態５における、正常状態での、相切替とタイミングフェンス出力との関係を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明に基づく実施の形態５における、駆動力不足の状態での、相切替とタイミングフェンス出力との関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明に基づく実施の形態５におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１１】従来技術に基づくキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【図１２】従来のキャリッジ上部の斜視図である。
【図１３】従来のキャリッジの動作の説明図であり、（ａ）は片方向印刷の場合、（ｂ）は双方向印刷の場合を示す。
【図１４】従来技術に基づくステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図１５】従来技術に基づくステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１６】従来技術に基づく直流モータのみによるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図１７】従来技術に基づく直流モータのみによるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１８】従来のキャリッジの大型化を説明するためのプリンタ主要部の斜視図である。
【図１９】従来の大型化したキャリッジ上部の斜視図である。
【図２０】（ａ）はタイミングフェンスの正面図であり、（ｂ）はタイミングフェンスをプリンタにプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ、２ キャリッジ送りベルト、３ 用紙、４ プラテン、５ メンテナンスステーション、６ ステッピングモータ、８ 直流モータ（ＤＣモータ）、２１ 黒ヘッド、２２ カラーヘッド、３１ 黒インクタンク、３２ カラーインクタンク、３３ シアンインクタンク、３４ マゼンタインクタンク、３５ イエローインクタンク、５６ タイミングフェンス、５９ センサ、８１ ロータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録体の移動方向と垂直方法にキャリッジを往復移動させながら被記録体に印刷を行なうシリアルプリンタのキャリッジ駆動方法およびキャリッジ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット方式などの記録ヘッドを用いたプリンタにおいては、一般に、図１１に示すように、キャリッジ１を、被記録体である用紙３に対向しつつ、用紙３の幅方向に走行できるように支持し、キャリッジ１の走行毎に用紙３を順次送ることとし、用紙３の全面に印刷する。移動するキャリッジ１上には、図１２に示すように記録ヘッドおよびインクタンクが搭載されている。図１２に示すキャリッジの例では、記録ヘッドとしては、黒ヘッド２１とカラーヘッド２２との２つを備え、インクタンクとしては、黒インクタンク３１とカラーインクタンク３２との２つを備える。
【０００３】
キャリッジ１の駆動時にはステッピングモータ６の回転運動はキャリッジ送りベルト２の直線運動に変換され、キャリッジ送りベルト２の直線運動によってキャリッジ１が平行移動する。用紙３の背面には、印刷時の用紙３の位置を拘束するためにプラテン４が配置されている。用紙３の脇には、非印刷時にキャリッジ１の記録ヘッドなどが復帰すべき位置としてメンテナンスステーション５が設けられている。
【０００４】
この場合、通常、キャリッジ１の動作範囲は被記録体の印刷すべき領域の幅より若干長くする。片方向印刷の場合の動作を、図１３（ａ）に示す。記録ヘッドは、往路として、被記録体の印刷すべき領域に達する前の助走区間において急速に加速し、所定の速度に達した後に一定速度で移動しつつ印刷し、印刷すべき領域を過ぎたところで急速に減速、停止する。復路として、往路と逆向きに走行を開始し、キャリッジ１は元の位置に急速度で戻る。復路は印刷を行なわずに移動するため、通常、往路より高速で移動することができる。この往路と復路の動作により、キャリッジ１の１回の動作が完了する。
【０００５】
双方向印刷の場合の動作を、図１３（ｂ）に示す。双方向印刷の場合は、キャリッジ１は、復路においても、往路と同様の加速パターンで加減速を行ない、印刷すべき領域においては、往路の速度と絶対値が等しく符号が逆の速度で走行しながら印刷を行なう。
【０００６】
（ステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置）
図１４に、印字動作を統括するマイクロコンピュータからなるキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。このキャリッジ駆動装置は、
（１）印字動作を制御するためのプログラムを格納したＲＯＭ
（２）印字ドットパターンデータを展開する作業用メモリ、受信バッファおよび印刷バッファを構成するＲＡＭ
（３）ＣＰＵ
を備える。このキャリッジ駆動装置は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）を介してホスト装置から印刷データの入力があったときには、この印刷データを、ビットマップデータに変換し、メカインタフェース（メカＩ／Ｆ）を介して記録ヘッド駆動回路に出力するように構成されている。また、キャリッジ送り信号をキャリッジ送り駆動回路に出力し、記録用紙送り信号を用紙送り駆動回路に出力するように構成されている。
【０００７】
図１５は、キャリッジ走査を行なうためのステッピングモータ６を駆動するためのモータ駆動回賂の回路図であり、所定の間隔で所定の相の切替信号を入力端子ＰＡ〜ＰＤに入力し、駆動用トランジスタＱ１〜Ｑ４に接続されたモータ駆動コイルＬＡ〜ＬＤの通電を制御し、ロータ８１を回転させるものである。入力端子ＰＨは、トランジスタＱ５を制御し、駆動電流と保持電流とを切換えるための信号である。トランジスタＱ５がオフのときには、＋５Ｖの電位を有する電源から抵抗Ｒ１４を介して保持電流が供給される。トランジスタＱ５がオンのときには、入力端子ＰＩへの入力信号によってトランジスタＱ６のオン／オフ状態が決定される。トランジスタＱ６のオン／オフ状態によって、駆動電源から直接に大きな電流を流し込むか、あるいは駆動電源から抵抗Ｒ１２を介して小さな電流を流し込むかが決定される。
【０００８】
（直流モータのみによるキャリッジ駆動装置）
図１６に、直流モータ８を使用したキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。印刷データの取扱いについては、図１４に示した構成の場合と同じであるが、キャリッジ送りについては、異なる。すなわち、キャリッジ送り駆動回路ではなく、代りに、エンコーダから出力される直流モータ８の速度情報がキャリッジモータ駆動部にフィードバックされ、電流制御部によって流れる電流を制限することで常に所定の速度になるように制御される構成となっている。
【０００９】
図１７に、このキャリッジ駆動装置の回路図を示す。図１７において、直流モータ８の周囲にはトランジスタＱ１〜Ｑ４がＨ型に接続され、Ｑ１〜Ｑ４のオン／オフにより、電流供給の向きが決定され、回転方向が決まる。たとえば、Ｑ１およびＱ４がオンとなったとすると、キャリッジモータは起動した後、一定速度に制御され往路の所定の位置に印刷を行ないながら走査する。往路の印刷が終わると制動制御され、停止する。次にＱ１およびＱ４はオフとなるとともに、Ｑ２およびＱ３がオンとなり、復路の走査が開始される。また、モータへの出力は、このキャリッジ駆動装置からレベル信号で出力されるが、その出力の大きさは、目標値とするキャリッジ速度と、エンコーダが出力する値とを比較し、制御されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
通常、キャリッジの駆動はステッピングモータのみによって行い、そのステッピングモータに対する電流供給時間を制御することによって、キャリッジを所望量だけ移動させることで、キャリッジの操作を行なっている。このように、キャリッジ駆動モータとしてステッピングモータのみを用いる方式は、コスト面でも有利なため、多くのプリンタで採用されている。
【００１１】
一方、最近のインクジェットプリンタにおいては、従来よりも高速の印刷が可能となるように、インク吐出ヘッドの吐出繰返しの高速化が図られ、キャリッジに搭載されるインク吐出ヘッドが大型化する傾向にある。また、大量の用紙への連続的な印刷を可能とするために、図１８、図１９に示すようにキャリッジ１に大容量のインクタンク３１，３３，３４，３５が搭載される傾向にある。その結果、キャリッジ１全体が大型化し、キャリッジ重量が１ｋｇを超えるような状況となってきた。
【００１２】
しかし、一般的に、ステッピングモータの短所として、全体的なトルク不足、特に高速動作時におけるトルクの不足がある。したがって、大きく重いキャリッジを高速で駆動するという要求に対して、ステッピングモータのみによる方式では、トルクが十分でないという問題があった。また、仮に、ステッピングモータにおいて高出力のものを構成しようとすると、モータの過度の大型化、コスト高、メカ寸法の増大などが問題となった。
【００１３】
なお、ステッピングモータの代りに、直流モータを使用するプリンタもあるが、直流モータの速度制御、位置制御のため、フイードバック制御が必要になる。フィードバック制御の際には、図２０（ａ）に示すようなタイミングフェンス５６を用いる方法が知られている。タイミングフェンス５６とは、白・黒の縞模様がおよそ等ピッチで配置されたストリップ形状の部材である。図２０（ｂ）にタイミングフェンスを備えたプリンタの例を示す。このプリンタでは、キャリッジ１の走査する方向と平行に、タイミングフェンス５６が配置され、キャリッジ１に取り付けられたセンサ５９でタイミングフェンス５６の白・黒の縞模様のピッチを検出することによって、キャリッジ１の位置と通過速度を検出するものである。しかし、このようなフィードバックのための機構を設けることは、機構の複雑化を招き、コストは高くなる。
【００１４】
そこで、本発明は、キャリッジの位置・速度制御を従来どおりの小型のステッピングモータで行いつつ、トルク不足を生じさせない、キャリッジ駆動方法およびキャリッジ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づくキャリッジ駆動方法においては、キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、上記キャリッジの駆動をステッピングモータと直流モータとの組合せによって行なう。上記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、上記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、上記直流モータを駆動する。この構成を採用することにより、従来どおりの小型のステッピングモータであっても、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、安定したキャリッジの走行が可能となる。また、加速中の中でもよりトルクの必要な領域に強いアシストを行ない、そうでない領域には弱いアシストを行なうことができるようになり、エネルギーのさらなる有効活用が可能となる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの加速中にのみ上記直流モータを作動させる。この構成を採用することにより、キャリッジを駆動するのに必要なトルクが大きくなるキャリッジの加速中に集中的に直流モータを利用することができ、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記直流モータの出力トルクの大きさが、上記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下である。この構成を採用することにより、直流モータとステッピングモータとのトルクを合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、また、小さくなりすぎることもなくなり、脱調などを起こさず、安定して印刷を行なうことができる。
【００１９】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの移動量を測定し、上記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合には、その不足量に応じて上記直流モータの出力トルクを調節する。この構成を採用することにより、ステッピングモータの出力不足で、キャリッジがステップ数に相応な量だけ移動していない場合であっても、その移動の遅れを検出し、直流モータの出力の調整によって補うことができる。その結果、キャリッジの移動距離の正確さが保たれる。
【００２０】
本発明に基づくキャリッジ駆動装置においては、キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、上記キャリッジを往復移動させる駆動源としてステッピングモータと直流モータとを備える。キャリッジ駆動装置は、上記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、上記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、上記直流モータを駆動する直流モータ出力選択手段を備える。この構成を採用することにより、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、安定したキャリッジの走行が可能となる。また、加速中の中でもよりトルクの必要な領域に強いアシストを行ない、そうでない領域には弱いアシストを行なうことができるようになり、エネルギーのさらなる有効活用が可能となる。
【００２１】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの加速中にのみ上記直流モータを作動させる直流モータ作動手段を備える。この構成を採用することにより、キャリッジを駆動するのに必要なトルクが大きくなるキャリッジの加速中に集中的に直流モータを利用することができ、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【００２３】
上記発明において好ましくは、上記直流モータの出力トルクの大きさが、上記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下となるような直流モータ出力調整手段を備える。この構成を採用することにより、直流モータとステッピングモータとのトルクを合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、また、小さくなりすぎることもなくなり、脱調などを起こさず、安定して印刷を行なうことができる。
【００２４】
上記発明において好ましくは、上記キャリッジの移動量を測定する測定手段と、上記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合にはその不足量に応じて上記直流モータの出力トルクを決定する直流モータ出力決定手段とを備える。この構成を採用することにより、ステッピングモータの出力不足で、キャリッジがステップ数に相応な量だけ移動していない場合であっても、その移動の遅れを検出し、直流モータの出力の調整によって補うことができる。その結果、キャリッジの移動距離の正確さが保たれる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態を示す。ただし、プリンタのうち、キャリッジ駆動装置に関連のある主要部分のみを概念的に表示している。このプリンタは、被記録体である用紙３に対向しつつ、用紙３の幅方向に走行できるように支持されたキャリッジ１上に記録ヘッドを搭載し、キャリッジ１を、往復運動させながら、用紙３に記録するものである。
【００２６】
キャリッジ１の駆動時にはステッピングモータ６の回転運動はキャリッジ送りベルト２の直線運動に変換され、キャリッジ送りベルト２の直線運動によってキャリッジ１が平行移動する。用紙３の背面には、印刷時の用紙３の位置を拘束するためにプラテン４が配置されている。用紙３の脇には、非印刷時にキャリッジ１の記録ヘッドなどが復帰すべき位置としてメンテナンスステーション５が設けられている。
【００２７】
キャリッジ１の往復運動の過程においては、キャリッジ１の正常な駆動に必要とされる駆動力（トルク）（以下、「必要駆動力」という。）に比べてステッピングモータ６の出力が小さい部分があり、その部分においては、必要駆動力に到達するのに足りない分の駆動力を直流モータ（以下、「ＤＣモータ」という。）８の駆動によって補う。ステッピングモータ６自体を高出力のものにする必要はないため、従来どおりの小型のステッピングモータ６が使用できる。
【００２８】
図２に、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置のブロック図を示す。このキャリッジ駆動装置においては、図１４に示した従来例に比べてＤＣモータ駆動回路が追加されている。
【００２９】
このＤＣモータ駆動回路の回路図を図３に示す。ＤＣモータ８を駆動するためのトランジスタＱ１〜Ｑ４において、往路でＤＣモータ８の駆動が必要とされるときは端子Ａ，Ｄへの入力によりＱ１，Ｑ４をオンとし、ＤＣモータ８に電流を流す。また、復路でＤＣモータ８の駆動が必要なときは、端子Ｂ，Ｃへの入力によりＱ２，Ｑ３をオンとする。このように、基本的には、小型のステッピングモータをキャリッジの送り量に相当したステップ数で送るものとし、ステッピングモータの出力ではキャリッジ駆動に不足するときにのみ、ＤＣモータを駆動することでキャリッジ駆動をアシストする構成となっている。これによって小型で安価なキャリッジ駆動装置が実現できる。
【００３０】
（実施の形態２）
図４に、キャリッジ走行のパターンと、その走行に伴なって必要なモータ出力（必要駆動力）と、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を対比して示す。横軸はキャリッジ駆動開始時からの時間である。本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置においては、キャリッジ駆動において最も大きな駆動力が必要とされるキャリッジの加速中に相当するα，βの部分のみＤＣモータを駆動し、ステッピングモータの駆動力不足を補うような直流モータ作動手段を備えており、α，βの部分のみＤＣモータを駆動する。したがって、ＤＣモータ駆動回路の回路図は図３に示したものと同じである。
【００３１】
具体的には、図４におけるＤＣモータの駆動α，βを実現する直流モータ作動手段としては、図３において、端子Ａ，Ｄへの入力によりＱ１，Ｑ４をオンとすることでαが実現され、代りにＢ，Ｃへの入力によりＱ２，Ｑ３をオンとすることでβが実現される。また、これらの端子Ａ〜Ｄへの入力は、ＣＰＵ（図２参照）により制御され、メカＩ／Ｆによって行われる。
【００３２】
（実施の形態３）
図５は、ステッピングモータの回転数をとり、縦軸には出力可能なトルクをとり、ステッピングモータの起動から停止までのサイクルの一例を表示したグラフである。このグラフから明らかなように、高速になるほど出力可能なトルクは小さくなり、ついには０となる。すなわち、ロータが回転に追随できなくなる。
【００３３】
加速中の低速域においては、ステッピングモータの出力可能なトルクは十分大きいため、キャリッジ駆動のための必要駆動力が大きな場合であっても、ＤＣモータによるアシストを必要としない。一方、印刷中の高速域では必要駆動力が小さい場合であっても、ステッピンクモータの出力がきわめて小さく、キャリッジ駆動の実現のためには、ＤＣモータによるアシストが必要となる。
【００３４】
最もＤＣモータのアシストが必要とされるのは、図４からわかるように、必要駆動力が大きく、かつ、図５からわかるようにステッピングモータの出力可能トルクが小さい、加速中の高速域である。したがって、モータの特性や加速距離によっては、単に１通りのアシストを行なうのではなく、２種類以上のアシストを行なってもよい。アシストの種類の切替え方法としては、ＤＣモータに供給する電源の電圧を切り替えて供給することによって、ＤＣモータの出力トルクを切り替える。
【００３５】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置においては、直流モータ出力選択手段を備えることによって、図６のタイミングチャートに示すように、強弱２種類のアシストを可能としている。図７に、このキャリッジ駆動装置における直流モータ出力選択手段としてのＤＣモータ駆動回路の回路図を示す。この回路では、加速中の低速域では、ステッピンクモータの出力トルクが十分にあるため、ＤＣモータ８は、弱いアシストを行なう。加速中の高速域に相当するγ，δでは、ステッピンクモータの出力トルクが小さくなるため、ＤＣモータ８は、強いアシストを行なう。印刷中など、一定速度での移動中については、必要駆動力は小さいものの、相の切替が高速となるため、ＤＣモータ８は、弱いアシストを行なう。
【００３６】
端子Ａ〜ＤによるＤＣモータ８の制御の構成は図３の回路図に示したものと同じであるが、図７では、ＤＣモータ８への供給電源において、トランジスタＱ１０，Ｑ１１のベース電圧がＲ２０，Ｒ２１とトランジスタＱ１３で制御されている。すなわち、強いアシストを行なう際にはＱ１３はオフと、弱いアシストを行なう際にはＱ１３がオンと、なるように制御され、ＤＣモータ８への供給電圧を変化させている。
【００３７】
図７では、キャリッジ走行中は常に弱いアシストを行ない、加速中の高速域に相当するγ，δにおいて、強いアシストを行なう例を示しているが、本発明は、図４に示した例に適用してもよい。すなわち、キャリッジ走行中は原則としてＤＣモータ８は作動せず、キャリッジの加速時に相当するα，β（図４参照）にのみＤＣモータ８を作動させ、そのα，βの範囲内をさらに高速域と低速域とに区別し、低速域では弱いアシストを行ない、高速域では強いアシストを行なうこととしてもよい。
【００３８】
（実施の形態４）
通常、この種のプリンタは、ステッピングモータのステップ数によってキャリッジが送られている。そのため、この種のプリンタは、ステッピングモータのステップ切替えに応じて、キャリッジが正常位置にあることを前提とし、キャリッジに搭載しているヘッドより、インクドットを吐出させて印刷を行っている。したがって、仮に、キャリッジが、本来のステップ送りよりも速く走行してしまうと、正確な位置へのインクドット吐出ができなくなる。たとえば、仮に、ＤＣモータとステッピングモータとの合計の駆動力が、キャリッジを動かすための必要駆動力の１００％を超えるとすると、キャリッジは、ステッピングモータのステップ送りより速く走行してしまい、正常な印刷ができなくなる。
【００３９】
また、逆にＤＣモータの駆動力が小さ過ぎる場合、ステッピングモータの駆動力と合計しても駆動力不足となり、ステッピングモータの脱調などが生じ、キャリッジが走行できない事態となる。
【００４０】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置では、ＤＣモータが出力するトルクの大きさが、キャリッジの往復移動に必要なトルク（必要駆動力）のうち、３０％以上、９５％以下となるように調整する直流モータ出力調整手段が備えられている。必要駆動力のうち残りは、ステッピングモータからの出力によってまかなわれる。
【００４１】
このように３０％以上、９５％以下とすることで、ＤＣモータとステッピングモータとの駆動力を合計しても、必要駆動力の１００％を超えることはなく、必要駆動力に対して小さくなりすぎることもない。
【００４２】
なお、直流モータ出力調整手段としては、たとえば、必要駆動力のうち、ＤＣモータの出力が３０％以上、９５％以下となるように選択されたステッピングモータとＤＣモータとの組合せが該当するが、他の方法によって実現してもよい。
【００４３】
（実施の形態５）
ステッピングモータの相の切替を、以下「相切替」という。図８、図９に、加速中の相切替と、キャリッジの位置を検出するタイミングフェンス出力のタイミングチャートを示す。相切替とタイミングフェンス出力は非同期であるが、１回の相切替によるキャリッジの移動距離、および、その移動距離に伴なうタイミングフェンス出力のパルス数は予め決められている。図８は、正常状態でキャリッジを走行させたときの相切替とタイミングフェンス出力を示す。ここでは、１回の相切替に対して８個のパルスのタイミングフェンス出力がある。一方、図９は、モータの駆動力が不足している状態でキャリッジを走行させたときの相切替とタイミングフェンス出力を示す。図９から明らかなように、一定数の相切替があるにもかかわらず、キャリッジ自体は、所望の位置まで移動していない。仮にこのような状態が持続すると、ステッピングモータの脱調トラブルをもたらす。
【００４４】
そこで、本実施の形態におけるキャリッジ駆動装置では、最初の相切替の後で最初に発生したタイミングフェンス出力から８個毎の出力をセンサなどの測定手段によって検出したものと、相切替のタイミングとを比較することによって、ステッピングモータの出力が不足しているか否かを認識することとしている。図１０に、このキャリッジ駆動装置におけるＤＣモータ駆動回路の回路図を示す。図１０にある「モータ鼓動制御信号」とは、ステッピングモータの相切替とタイミングフェンス出力とをそれぞれＣＰＵにて検出し、時間差を求めたものである。このキャリッジ駆動装置においては、キャリアの移動量が必要移動量に達しない場合にその不足量に応じてＤＣモータの出力トルクを決定する直流モータ出力決定手段として、ＯＰ１の＋入力の基準値に対し、−入力にモータ鼓動制御信号を比較入力として、フィードバックを構成し、ＤＣモータの出力を制御し、駆動している。
【００４５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００４６】
【発明の効果】
キャリッジの駆動をステッピングモータと直流モータとの組合せによって行なうこととしたため、ステッピングモータのトルク不足分を、トルクの十分ある直流モータによって補うことができ、従来どおりの小型のステッピングモータであっても、安定したキャリッジの走行が可能となる。さらにキャリッジの加速中にのみ直流モータを作動させることにより、限られたエネルギーで効率良くキャリッジの走行を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を示す説明図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態３におけるステッピングモータの起動から停止までのサイクルを示したグラフである。
【図６】本発明に基づく実施の形態３におけるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ出力の変化を示す説明図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態３におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態５における、正常状態での、相切替とタイミングフェンス出力との関係を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明に基づく実施の形態５における、駆動力不足の状態での、相切替とタイミングフェンス出力との関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明に基づく実施の形態５におけるＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１１】従来技術に基づくキャリッジ駆動装置をプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【図１２】従来のキャリッジ上部の斜視図である。
【図１３】従来のキャリッジの動作の説明図であり、（ａ）は片方向印刷の場合、（ｂ）は双方向印刷の場合を示す。
【図１４】従来技術に基づくステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図１５】従来技術に基づくステッピングモータのみによるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１６】従来技術に基づく直流モータのみによるキャリッジ駆動装置のブロック図である。
【図１７】従来技術に基づく直流モータのみによるキャリッジ駆動装置のＤＣモータ駆動回路の回路図である。
【図１８】従来のキャリッジの大型化を説明するためのプリンタ主要部の斜視図である。
【図１９】従来の大型化したキャリッジ上部の斜視図である。
【図２０】（ａ）はタイミングフェンスの正面図であり、（ｂ）はタイミングフェンスをプリンタにプリンタに組込んだ状態の主要部の斜視図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ、２ キャリッジ送りベルト、３ 用紙、４ プラテン、５ メンテナンスステーション、６ ステッピングモータ、８ 直流モータ（ＤＣモータ）、２１ 黒ヘッド、２２ カラーヘッド、３１ 黒インクタンク、３２ カラーインクタンク、３３ シアンインクタンク、３４ マゼンタインクタンク、３５ イエローインクタンク、５６ タイミングフェンス、５９ センサ、８１ ロータ。
Claims (8)
- キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、前記キャリッジの駆動をステッピングモータと直流モータとの組合せによって行なうキャリッジ駆動方法であって、
前記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、前記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、前記直流モータを駆動する、キャリッジ駆動方法。 - 前記キャリッジの加速中にのみ前記直流モータを作動させる、請求項１に記載のキャリッジ駆動方法。
- 前記直流モータの出力トルクの大きさが、前記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下である、請求項１または２に記載のキャリッジ駆動方法。
- 前記キャリッジの移動量を測定し、前記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合には、その不足量に応じて前記直流モータの出力トルクを調節する、請求項１から３のいずれかに記載のキャリッジ駆動方法。
- キャリッジが往復移動しながら被記録体に印刷を行なうプリンタにおいて、前記キャリッジを往復移動させる駆動源としてステッピングモータと直流モータとを備えるキャリッジ駆動装置であって、
前記キャリッジが速度０の状態から定速走行に至るまでの加速期間に含まれる第１の期間と第２の期間とで、前記直流モータの出力の大きさを、複数の設定値の中からそれぞれ選択された互いに異なる第１の値と第２の値とになるように、前記直流モータを駆動する直流モータ出力選択手段を備える、キャリッジ駆動装置。 - 前記キャリッジの加速中にのみ前記直流モータを作動させる直流モータ作動手段を備える、請求項５に記載のキャリッジ駆動装置。
- 前記直流モータの出力トルクの大きさが、前記キャリッジの往復移動に必要なトルクの３０％以上、９５％以下となるような直流モータ出力調整手段を備える、請求項５または６に記載のキャリッジ駆動装置。
- 前記キャリッジの移動量を測定する測定手段と、前記測定で得られた移動量が必要移動量に達しない場合にはその不足量に応じて前記直流モータの出力トルクを決定する直流モータ出力決定手段とを備える、請求項５から７のいずれかに記載のキャリッジ駆動装置。
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