JP6365009B2 - 印刷装置、および印刷方法 - Google Patents
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Description
各モードは遷移されると各モードの開始処理が行われ、例えば、動作モードの開始処理では、印刷準備のための初期化動作が行われていた。特許文献1に記載の印刷装置では、省電力モードから遷移した動作モードの初期化動作を、電源オフモードから遷移した動作モードの初期化動作よりも簡易に実現する制御方法を提供していた。これにより、従来よりも更に省電力効果を高めていた。
しかしながら、省電力モード中にキャリッジがユーザーの手操作などによって動かされた場合には、動かされる前の位置を基準にして印刷が実行されてしまうため、正確な位置に印刷することができない虞があり、ユーザーは手動で電源のオフとオンを繰り返して、ホームシーク動作を実行させることで回避していた。
また、省電力モードにおいてキャリッジの位置を監視する既設のエンコーダーを動作させ、キャリッジの位置が動かされたことを検出する方法もあるが、省電力モード中の消費電力の増加の要因となってしまい実現は困難であった。
また、制御部は駆動部への電力供給時に検出結果に基づいて初期化動作の実行を制御する。制御部では、省電力モードにおいて、キャリッジが動かされた場合は初期化動作であるホームシーク動作を行い、キャリッジが動かされなかった場合はホームシーク動作を行わない制御を可能としている。
従って、省電力モードにおいて消費電力を抑えて、キャリッジが動かされたか否かを検出し、キャリッジが動かされた場合にはホームシーク動作を実行することにより、正確な位置への印刷が可能な印刷装置を提供することができる。
また、駆動部から起電力が発生しなかった場合および静電容量が変化しなかった場合では、印刷部の移動動作に係わる初期化動作は省略される。このような場合は、キャリッジは移動されていないため、キャリッジのホームシーク動作を行わないことで、省電力化と処理時間の短縮を図ることができる。
(印刷装置の概要)
図1は、プリンター1の外観を概略的に示す斜視図である。
プリンター1は、印刷装置に相当し、例えば、JIS規格のA0判やB0判などといった比較的大きなサイズの被印刷媒体に印刷可能な大型のインクジェット式プリンターである。ロール紙Pは、被印刷媒体の一例であり、ロール状に巻かれた状態で供給される。
装置本体2は、装置本体2に内包する印刷機構部5、ロール紙除給部6、制御ユニット7と装置本体2の筐体に露出して配設される電源スイッチ11、操作部30などから構成されている。印刷機構部5は、被印刷媒体の表面にインクを吐出し画像を印刷する。ロール紙除給部6は、ロール紙Pを印刷機構部5に給紙し、印刷後のロール紙を排紙する。制御ユニット7は、上述の印刷機構部5、ロール紙除給部6を含む各部を集中制御する集積回路などで構成されている電子回路基板から構成される。電源スイッチ11は、オンにされると、印刷機構部5、ロール紙除給部6、制御ユニット7などの各部に対して、各部を駆動するために必要な電圧に変換された電力が供給される。操作部30は、制御ユニット7の制御により、設定内容などを操作パネル31に表示し、ユーザーの操作を受付ける操作ボタン33から入力した操作信号を制御ユニット7に出力する。
スタンド3の下端には複数のキャスター4が備えられており、プリンター1を床面上で転がして搬送可能にしている。
図2は、印刷機構部5の構成を概略的に示す斜視図である。印刷機構部5は、印刷部20、駆動部60、フレーム90、およびフレーム90に配設された各部から構成される。
フレーム90は、印刷機構部5の筐体であり、駆動部60、印刷部20を収納する。駆動部60は、印刷部20をロール紙Pを送出する方向と直交する方向(紙幅方向)に往復移動させる機構である。尚、直交する方向における直交とは、厳密に直交である必要はなく、直角からわずかにずれた角度に交わっていても良い。また、以降に出現する直交の解釈についても同様である。印刷部20は往復移動しながらインクカートリッジ98からインク供給チューブ91を経由して搬送されたインクをロール紙Pに吐出する。尚、印刷部20が往復移動するロール紙Pの紙幅方向は、主走査方向(方向X)であり、主走査方向に直交し、ロール紙Pが紙送り機構96により紙送りされる方向が副走査方向(方向Y)である。
以降に、印刷部20、駆動部60について詳細について説明する。また、フレーム90に配設された各部についても交えて説明する。
印刷部20は、ヘッド21とキャリッジ23などで構成されている。ヘッド21は、ロール紙Pに対向する下面に開口する複数列のノズル(図示は省略)を備え、ノズルからインクを噴射する。キャリッジ23は、ヘッド21を固定し、フレーム90に架設されるガイドロッド97に沿って主走査方向に往復移動する。キャリッジ23は、方向Xの方向にロール紙Pの紙幅端まで移動し、反対側の一端側においてヘッド21をメンテナンスするためのホーム92の位置まで移動する。
駆動部60は、キャリッジモーター61、キャリッジローラー62、リニアエンコーダー63、タイミングベルト64などから構成されている。
キャリッジモーター61は、DC(Direct Current)モーターまたはステッピングモーターなどであり、コイルと磁石から構成され直流電源により駆動するモーターである。DCモーターにおいては、電極に接して電流を流す整流子(ブラシ)で摺動するブラシ方式またはブラシのないブラシレス方式の公知のモーターでも良い。ステッピングモーターにおいては複数のバイポーラ方式またはユニポーラ方式の巻き線への駆動電流を切り替えることによって回転する公知のモーターでも良い。尚、キャリッジモーター61はDCモーターやステッピングタイプのモーターに限定しない。
図3は、プリンター1の概略構成を示すブロック図である。
プリンター1は、主電源部10、印刷部20、操作部30、通信部40、メイン制御部50、駆動部60、検出部70、検出制御部80などから構成されている。また、メイン制御部50と検出制御部80は、電子回路基板上に配線されるシリアル通信99を介して接続されている。
尚、主電源部10は、電源部に相当する。
操作ボタン33は、ボタンスイッチ、タッチパネルなどを有して構成される入力装置であり、押下されたボタンやタッチ位置の信号をメイン制御部50に出力する。タッチパネルは、操作パネル31のLCD表面を覆い配設され、メイン制御部50により操作パネル31の表示される各画素とタッチパネルのタッチ位置は予め対応付けられている。
尚、メイン制御部50は、制御部に相当する。
モード切替処理部51は、省電力モードにおいて、操作部30または通信部40に入力操作や画像データ受信などが発生した旨の割り込みが入った場合、動作モード処理部52に処理を移す。
具体的には、印刷部20が方向Xの原点位置にあるときにリニアエンコーダー63のカウンターをゼロリセットするリセット動作と、印刷部20を方向Xの移動経路全域で支障なく移動できることを確認する試走動作とを含む。リセット動作では、キャリッジモーター61を駆動して印刷部20をホーム92の方向に移動させ、キャリッジモーター61に供給される電力の電流値が過電流となり、閾値を超えて最端まで達したと判断されると、リニアエンコーダー63のカウンターがゼロリセットされる。また、試走動作では、キャリッジモーター61を逆転駆動させて印刷部20を、ガイドロッド97に沿ってホーム92とは反対方向に移動させ、その間の移動経路全域で印刷部20が支障なく移動できることを確認後、印刷部20をホーム92の位置に移動させる。
また、印刷部20をホーム92の位置に収納する際に、ワイパー94によりヘッド21のノズル開口面に付着するインクの払拭とノズルクリーニングを行う。
尚、ホームシーク処理部55が実行されることにより実現されるホームシーク処理およびホームシーク動作は、印刷部に係わる初期化動作に相当する。
尚、検出制御部80は、検出部70と共に検出部に相当する。
図4は、省電力モードにおける検出部70の一例を概略的に説明する回路構成図である。尚、図4においては、説明に直接関係しない部分の回路については図示を省略している。
まず、図4を用いて省電力モードにおける検出部70および周辺回路の動作原理について説明する。
スイッチ111がオープンであるため、モータードライバー161には電力供給されておらず動作していない。従って、モータードライバー161からキャリッジモーター61に対しても電力供給はされていない。この状態で、印刷部20(キャリッジ23)がユーザーなどによって動かされると、キャリッジモーター61の端子163および端子165に逆起電力が発生する。発生した逆起電力は検出部70に出力される。
省電力モードから動作モードに遷移すると、メインCPU151はスリープ状態から通常動作状態に切り替わる。同時に、スイッチ111がオンにされショートになるため、検出用MCU181にも主電源部10から電力供給され、検出用MCU181に格納される検出処理部81が実行される。検出処理部81が実行されると、省電力モードの場合とは切り分けられ別の処理が実行される。主にはシリアル通信99を介してメインCPU151と各種情報の送受信が行われる。
(動作モードの開始処理)
図5は、メイン制御部50における動作モードの開始処理の流れを示すフローチャート図である。本フローは、プリンター1が省電力モードから動作モードに遷移した場合に、実行される動作モードの開始処理のフローである。本フローの実行により、動作モード処理部52の機能が実現される。
例えば、大型のインクジェット式プリンターでは、主走査方向の移動時間やノズルクリーニング処理などを含むホームシーク処理に多くの時間を有してしまう(例えば1分間程度)。そのために、ステップS160における判定で、逆起電力フラグがオフであれば、印刷部20は動かされていないと判断し、時間を要するホームシーク処理を省略することが可能になる。また、ホームシーク処理を省略した場合は、印刷部20の実際の位置は、ステップS140で読み込んだリニアエンコーダー63のカウンター値の位置と一致するため正しい印刷位置に印刷をすることができる。
図6は、メイン制御部50における省電力モードの開始処理の流れを示すフローチャート図である。本フローは、プリンター1が動作モードから省電力モードに遷移した場合に、実行される省電力モードの開始処理のフローである。本フローの実行により、省電力モード処理部54の機能が実現される。
図7は、検出制御部80による制御処理の流れを示すフローチャート図である。本フローは、検出記憶部83に格納された検出制御部80の制御プログラムが、検出制御部80に読み込まれ実行されることにより処理されるフローであり、検出処理部81の機能部が実現される。
また、本フローは、プリンター1が省電力モードの場合に検出部70から供給された逆起電力により検出用MCU181が動作開始された場合、またはプリンター1が動作モードに遷移して主電源部10から検出用MCU181に電力が供給された場合、に実行される。本フローの内部で、省電力モードである場合と、動作モードである場合で、処理を切り分けている。
ステップS300〜S320の各ステップが終了すると、制御プログラムの実行は終了し、検出用MCU181に対する逆起電力による電力供給が動作電力よりも少なくなると検出用MCU181の動作は終了する。
省電力モード設定C1は、メイン制御部50が省電力モードに遷移したことを示すコマンドである。本コマンドは、ステップS220(図6)において送信される。
逆起電力フラグ送信要求C2は、メイン制御部50が逆起電力が発生したか否かを判別するために逆起電力フラグの内容を要求するコマンドであり、ステップS150(図5)において送信される。
リセット実行C3は、メイン制御部50が逆起電力フラグの内容に基づいて必要な処理が終了したため、次の逆起電力を検出するために検出制御部80で管理するフラグをリセットするためのコマンドであり、ステップS180(図5)において送信される。
尚、図5に示すメイン制御部による動作モードの開始処理の流れを示すフロー、図6に示すメイン制御部による省電力モードの開始処理の流れを示すフロー、図7に示す検出制御部による制御処理の流れを示すフローは、印刷方法に相当する。
プリンター1は省電力モードにおいて、印刷部20(キャリッジ23)が移動された場合に、駆動部60(キャリッジモーター61)の逆起電力を利用して検出制御部80の検出用MCU181を立ち上げ、不揮発性メモリーであるEEPROM183に格納される逆起電力フラグをオンにする。
また、プリンター1の動作モードにおいて、メイン制御部50は検出制御部80から省電力モード中に印刷部20が動かされたか否かを判定できる逆起電力フラグの内容を取得する。メイン制御部50は、逆起電力フラグがオンであれば、印刷部20が動かされたことになるため、ホームシーク処理が必要であると判断し、ホームシーク処理を行う。逆起電力フラグがオフである場合では、ホームシーク処理は不要であり、ホームシーク処理を行わない。
従って、省電力モード中にキャリッジがユーザーの手操作などによって多少なりとも動かされた場合であっても、正確な位置に印刷することができる。また、キャリッジの動きの検出にあたっては、主電源部の電力供給を利用していないため省電力で検出を可能にしている。
次に、実施形態2について、図8を中心に適宜、各図を交えて説明する。
図8は、実施形態2における検出部の一例を概略的に表す回路構成図である。実施形態1では、プリンター1の検出部70がキャリッジモーター61から出力される逆起電力を利用した構成であったのに対し、本実施形態では検出部70に静電容量センサー271を用いた構成にしている。
尚、本実施形態は、印刷部における静電容量の変化を検出する検出部を備えた印刷装置に相当する。
検出部70は、静電容量センサー271から構成されている。
静電容量センサー271は、金属製の検出パネルとコンデンサーを内蔵し、指先などの人体の一部が近接すると静電容量変化を検出する公知のセンサーである。静電容量センサー271は、印刷部20のキャリッジ23に配設され、ユーザーがキャリッジ23に近接または触れることで、静電容量の変化を捉え、電圧の変化を検出用MCU181に出力する。
検出用電源275は静電容量センサー271および検出制御部80に電源を供給する低消費電力の二次電池または一次電池であり、例えば、リチウムイオン2次電池やリチウムボタン電池などである。
ユーザーの手指等がキャリッジ23に近接した状態で検出できるため、キャリッジ23を大きく動かさない軽微な操作であっても確実に検出し、ホームシーク処理を行うことができる。また、低消費電力の電源を有しているため、静電容量センサー271および検出用MCU181を確実に動作状態にすることができ、キャリッジ23の動きを逃さず検出することができる。
図4および図8を用いて説明する。
上述の実施形態では、シリアル通信99を用いてメイン制御部50と検出制御部80との間をコマンドを介して各種情報を送受信する構成であったが、その構成に限らず当該各種情報を複数の制御部から共有してアクセス可能な共有メモリーを備える構成であっても良い。
本変形例によれば、シリアル通信99によるコマンドの送受信が不要になるため、メイン制御部50と検出制御部80における実行処理の負荷を減らして、各種情報の共有をすることができる。
上述の実施形態および変形例では、駆動部60の逆起電力や印刷部20の静電容量の変化を検出部70により検出する構成であったが、それらの構成に限定されない。例えば、ロックレバー95、ロック受部25(図2)などにユーザーの動作が加わったことを検出するセンサーを設け、検出部70により検出する構成であっても良い。この構成においても、ロックレバー95、ロック受部25の操作により、キャリッジ23が動かされた可能性が高く、上述の実施形態および変形例と同様な効果が得られる。
上述の実施形態および変形例では、省電力モードにおいて印刷部20の動きを検出する構成であったが、省電力モードに限らず、電源オフモードにおいて検出する構成であっても良い。詳しくは、上述の実施形態および変形例による検出部70は、電源オフモードであっても、印刷部20が動かされたか否かを判定することができる。電源オフモードから動作モードに遷移する処理において、印刷部20が動かされていなければ、ホームシーク処理を省略することができる。
この構成によれば、電源オフモードから電源オンにされてからプリンター1の立ち上げ処理時間を短縮することができる。
図4を用いて説明する。
上述の実施形態および変形例では、検出部70を構成するDC−DCコンバーター175と検出制御部80との間に、電荷を蓄積するコンデンサーを備える構成であっても良い。この構成によれば、駆動部60から出力される逆起電力を蓄積し、検出用MCU181を起動し、検出制御部80による処理を行うために十分な電力を蓄積したタイミングで、検出用MCU181に電力を供給する。この構成により、検出用MCU181を安定して動作状態にすることができる。
Claims (5)
- 被印刷媒体に印刷を行う印刷部と、
前記印刷部を移動させるモーターと、
前記モーターに電力を供給する電源部と、
前記印刷部の移動を検出する検出部と、
前記検出部による前記印刷部の移動の検出結果を記録する記録部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記印刷部に係わる初期化動作を制御する制御部と、
を備え、
前記検出部は、前記電源部から前記検出部と前記モーターとに電力が供給されていないときに、前記印刷部が移動させられたことによって前記モーターから発生した起電力で起動して前記印刷部の移動の検出結果を前記記録部に記録し、
前記制御部は、前記電源部から前記モーターへの電力が供給された時に、前記記録部が前記印刷部の移動を記録していた場合には前記初期化動作を行い、前記記録部が前記印刷部の移動を記録していなかった場合には前記初期化動作を行わないことを特徴とする印刷装置。 - 前記モーターと前記検出部との間に、前記起電力の電圧を降下させて前記検出部へ電力を供給するDC−DCコンバーターを有することを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
- 前記検出部は、前記起電力を蓄積するコンデンサーを有し、前記コンデンサーから供給される電力により駆動することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印刷装置。
- 被印刷媒体に印刷を行う印刷部と、
前記印刷部を移動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源部と、
前記印刷部における静電容量の変化を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記印刷部に係わる初期化動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源部から前記駆動部への電力供給開始時に、電力供給していないときの前記検出結果を取得し、前記検出結果が前記静電容量の変化を検出した場合には前記初期化動作を行い、前記検出結果が前記静電容量の変化を検出しなかった場合には前記初期化動作を行わないことを特徴とする印刷装置。 - 移動して被印刷媒体に印刷する印刷部の移動動作を制御する印刷方法であって、
モーターに電力を供給することによって印刷部を移動させる移動工程と、
前記印刷部の移動を検出部が検出する検出工程と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記印刷部に係わる初期化動作を制御する初期化工程と、
前記検出部と前記モーターとに電力が供給されていないときに、前記印刷部が移動させられたことによって前記モーターから発生した起電力で起動した前記検出部によって、前記印刷部の移動の検出結果を記録部に記録する記録工程と
前記モーターへ電力が供給された時に、前記記録部が前記印刷部の移動を記録していた場合には前記初期化動作を行い、前記記録部が前記印刷部の移動を記録していなかった場合には前記初期化動作を行わない制御工程とを備えることを特徴とする印刷方法。
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