JPH02263656A - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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Publication number
JPH02263656A
JPH02263656A JP1330381A JP33038189A JPH02263656A JP H02263656 A JPH02263656 A JP H02263656A JP 1330381 A JP1330381 A JP 1330381A JP 33038189 A JP33038189 A JP 33038189A JP H02263656 A JPH02263656 A JP H02263656A
Authority
JP
Japan
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ink
motor
carriage
recording
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP1330381A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Yano
健太郎 矢野
Yoshiaki Kamuragi
義明 冠木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP1330381A priority Critical patent/JPH02263656A/en
Publication of JPH02263656A publication Critical patent/JPH02263656A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the response characteristics of a rotor and to enhance recording quality by providing a means detecting ink volume remaining in a carriage and a means varying the output torque of a motor according to the detected result. CONSTITUTION:The serial ink jet recording device is so designed that an interchangeable head cartridge 31 that integrally forms a head 5 and an ink tank is mounted on a carriage 6 moving along a platen and the head 5 scans a sheet and records with a carriage motor 23 as a driving source. In this recording device, ink remaining in the head cartridge 31 is detected and conditions for driving the carriage motor 23 are changed according to the ink residual. Consequently, vibrational noise arising in a motor driving system or motor itself, which results from load fluctuation due to a change in the ink residual, and the inversion noise of the carriage 6 arising when the motor is accelerated or decelerated can be prevented. since ink quantity in the head cartridge can be made greater, a noisefree device requiring low running costs can be accomplished.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクジェット記録装置に係り記録ヘッドを
搭載したキャリッジを駆動する駆動手段としてのモータ
の出力トルク制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an output torque control device for a motor as a driving means for driving a carriage on which a recording head is mounted in an inkjet recording apparatus.

近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の
いわゆるOA機器が広く普及しており、これら機器で入
力した情報を出力する方式としては、例えばワイヤート
ッド方式、熱転写方式、インクジェット方式等を採用し
た種々の記録装置が開発されている。これらの記録方式
は、夫々の方式によりなる記録ヘッドにより、搬送され
る記録紙、合成樹脂シート等の記録媒体に記録を行うも
のである。
In recent years, so-called OA devices such as personal computers and word processors have become widespread, and there are various recording devices that use wire tod methods, thermal transfer methods, inkjet methods, etc. to output information input by these devices. being developed. These recording methods perform recording on a conveyed recording medium, such as a recording paper or a synthetic resin sheet, using a recording head formed by each method.

システム全体の小規模化に対応して、攬帯用のコンピュ
ータが台頭し始めたのにともない、記録装置の小型化も
進んできた。例えば、持ち運びに便利なように電池によ
るバッテリー駆動が可能な記録装置や記録液としてのイ
ンクを収容するタンクを記録ヘッドと共に一体的にキャ
リッジ上に着脱自在に搭載することによりインクタンク
を収納する空間を省く等の工夫を施した記録装置が現れ
てきた。
In response to the miniaturization of overall systems, portable computers began to appear, and recording devices also became smaller. For example, for convenient portability, a recording device that can be powered by a battery or a tank that stores ink as a recording liquid can be removably mounted on a carriage integrally with the recording head, so that the space can accommodate the ink tank. Recording devices have appeared that have been devised such as by omitting the .

特に上記のような記録装置ではインクの消費にともなう
タンクの交換と同時に記録ヘッドの交換も行われる為、
保守が非常に容易になる等小型の記録装置においては極
めて有効な構造である。
In particular, in the above-mentioned printing devices, the printing head is replaced at the same time as the tank is replaced as the ink is consumed.
This is an extremely effective structure for small-sized recording devices, as maintenance is extremely easy.

〔発明が解決しようとしている課題〕[Problem that the invention is trying to solve]

しかし、インクタンクをキャリッジに搭載して走査させ
ることは、収容されたインクの重量により前記モータに
かかる負荷変動を増大させる。
However, mounting an ink tank on a carriage for scanning increases load fluctuations on the motor due to the weight of the stored ink.

キャリッジの走査方向を上下方向(重力成分をもつ方向
)にする記録装置においては、上記事実は特に重要な問
題でありキャリッジの慣性力の為に前記負荷変動は更に
増大する。
In a recording apparatus in which the carriage scans in the vertical direction (direction with a gravitational component), the above fact is a particularly important problem, and the load fluctuation further increases due to the inertial force of the carriage.

本発明者は数多くの実験を繰り返し行った結果このモー
タの負荷変動は以下の問題点をもたらすことが判明した
The inventor of the present invention repeatedly conducted numerous experiments and found that this motor load fluctuation causes the following problems.

収容されたインク量が少ないときの負荷を基準にモータ
のトルクを決めると、インク満充時にモータが脱調する
危険が大きく、逆に、インクが満充されている時の負荷
を基準としてモータのトルクを決めると、インクが少な
(なった時の低負荷状態の時に、ローラ回転角の応答特
性の悪化やモータの発熱等の問題が生じる。
If the motor torque is determined based on the load when the amount of ink stored is small, there is a high risk that the motor will step out when the ink is full. If the torque is determined, problems such as deterioration of the response characteristics of the roller rotation angle and heat generation of the motor will occur when the ink is low and the load is low.

ロータの応答特性が悪化すると、具体的には、以下のよ
うな問題が生じる。
Specifically, when the response characteristics of the rotor deteriorate, the following problems occur.

ステッピングモータのロータは、それ自体の慣性の為に
図7のように所定の位置をオーバーシュートしたり、引
き戻されたりしながら回転しており、余剰トルクに比例
してオーバーシュートの幅も増大する。オーバーシュー
トによりモータのピニオンが正転・逆転方向に振動し、
ビニオンの振動がキャリッジの振動を招き、キャリッジ
の位置精度を低下させ、記録品位が劣化し、かつ、キャ
リッジの振動が騒音発生の1つの原因となるおそれがあ
った。また、前記余剰トルク、即ちモータへ流す余分な
電流によってバッテリー容量を無駄に消費してしまうこ
とがあった。これは容量を大きく取れない電池等による
駆動時には特に問題となる。
Due to its own inertia, the stepping motor rotor rotates while overshooting and pulling back from a predetermined position as shown in Figure 7, and the width of the overshoot increases in proportion to the excess torque. . Overshoot causes the motor pinion to vibrate in the forward and reverse directions.
The vibration of the binion causes the vibration of the carriage, reducing the positional accuracy of the carriage, deteriorating the recording quality, and the vibration of the carriage may become one of the causes of noise generation. Furthermore, the battery capacity may be wasted due to the excess torque, that is, the extra current flowing to the motor. This becomes a problem especially when the device is driven by a battery or the like that cannot have a large capacity.

〔目 的〕〔the purpose〕

本発明は、前記従来の技術課題を解決し、ロータの応答
特性を良好にし、記録品位の良い記録を可能にするとと
もに、キャリッジの振動による騒音を低減し、モータ発
熱による機内温度上昇を避け、消費電力を効率的に使用
することを可能としたインクジェット記録装置を提供す
るものである。
The present invention solves the above-mentioned conventional technical problems, improves the response characteristics of the rotor, enables high-quality recording, reduces noise caused by carriage vibration, avoids temperature rise inside the machine due to motor heat generation, An object of the present invention is to provide an inkjet recording device that enables efficient use of power consumption.

〔課題を、解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明の目的は、インクを収容するインクタンクを有し
前記インクタンクより供給されたインクを吐出させるイ
ンクジェット記録ヘッドをキャリッジ上に搭載して記録
を行うインクジェット記録装置に於て、インクの量を検
出するインク貴検出手段と、前記キャリッジを駆動する
駆動手段と、前記駆動手段による駆動出力トルクを前記
インク量検出手段からの出力信号に基づいて変化させる
手段と、を具備することを特徴とするインクジェット記
録装置により達成され得る。
An object of the present invention is to reduce the amount of ink in an inkjet recording apparatus that performs recording by mounting an inkjet recording head on a carriage that has an ink tank for storing ink and ejects ink supplied from the ink tank. The present invention is characterized by comprising: an ink quantity detecting means for detecting the amount of ink, a driving means for driving the carriage, and a means for changing the driving output torque of the driving means based on an output signal from the ink amount detecting means. This can be achieved by an inkjet recording device.

〔作 用〕[For production]

前記手段によれば、インクタンク内のインク残量に応じ
てキャリッジ重】を算出し、キャリッジの駆動手段の出
力トルクを制御するので、インク残量にかかわらず的確
なキャリッジ駆動が可能になる。
According to the above means, the carriage weight is calculated according to the remaining amount of ink in the ink tank and the output torque of the carriage driving means is controlled, so that accurate carriage driving is possible regardless of the remaining amount of ink.

〔実施例〕〔Example〕

本発明によるインクジェット記録装置を図面を参照して
具体的に説明する。
The inkjet recording apparatus according to the present invention will be specifically explained with reference to the drawings.

(第一実施例) 第1図は本発明が適用可能なインクジェット記録装置の
模式的斜視図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic perspective view of an inkjet recording apparatus to which the present invention is applicable.

lは紙或はプラスチック等からなるシート状の記録媒体
であって、給紙カセット等に複数枚積層されたシート1
が一部切抜きを有する給紙ローラ(図示せず)によって
−枚ずつ供給され、一定間隔を隔てて配置され、夫々個
々のステッピングモータ(図示せず)によって駆動する
第一搬送ローラ対3及び第2搬送ローラ対4によって矢
印A方向に搬送されるごとく構成されている。
l is a sheet-like recording medium made of paper, plastic, etc., and a plurality of sheets 1 are stacked in a paper feed cassette, etc.
are fed one by one by a feed roller (not shown) having a partial cutout, and a first pair of transport rollers 3 and a second pair are spaced apart and each driven by an individual stepping motor (not shown). It is configured to be transported in the direction of arrow A by two transport roller pairs 4.

5は前記記録シート1に記録を行うためのインクジェッ
ト式の記録ヘッドである。この記録ヘッド5は、吐出口
を有し、記録液の液滴を形成するために熱エネルギーを
利用し、記録液を用いて画像を形成する方法により記録
を行うヘッドである。このような記録ヘッドには熱エネ
ルギーを発生するための手段として吐出口に対応して電
気熱変換体が設けられており、本実施態様例では記録ヘ
ッドとインクタンクが別となっている構成を用いて説明
するが小型化可能なことからもインクタンク一体型の記
録ヘッドが好ましく用いられる。
Reference numeral 5 denotes an inkjet type recording head for recording on the recording sheet 1. The recording head 5 is a head that has an ejection port, uses thermal energy to form droplets of recording liquid, and performs recording by a method of forming an image using the recording liquid. Such a recording head is provided with an electrothermal converter corresponding to the ejection port as a means for generating thermal energy, and in this embodiment, a configuration in which the recording head and the ink tank are separate is used. A recording head with an integrated ink tank is preferably used because it can be made smaller.

インクはインクタンク31より供給路を介して記録ヘッ
ド5に供給され、吐出口から画信号に応じて吐出される
。この記録ヘッド5及びインク室31はキャリッジ6に
搭載され、該キャリッジ6にはベルト7及びプーリ8a
、8bを介してキャリッジ駆動モータ(以下CRモータ
と呼ぶ)23が連結している。従って、前記CRモータ
23の駆動により前記キャリッジ6がガイドシャフト9
に沿って往復走査もしくは上下走査するように構成され
ている。
Ink is supplied from the ink tank 31 to the recording head 5 via a supply path, and is ejected from the ejection ports in accordance with an image signal. The recording head 5 and the ink chamber 31 are mounted on a carriage 6, and the carriage 6 includes a belt 7 and a pulley 8a.
, 8b, a carriage drive motor (hereinafter referred to as CR motor) 23 is connected. Therefore, the carriage 6 is moved to the guide shaft 9 by the drive of the CR motor 23.
It is configured to scan reciprocatingly or vertically along the

前記構成により、記録ヘッド5が矢印B方向に移動しな
がら画像信号に応じてインクを記録シート1上に吐出し
てインクによる画像を記録行い、1行分の記録が終了す
ると、記録ヘッド5はホームポジションに戻って例えば
インク吐出口よりインクを吸引するインク回復装置19
によりノズルの目づまりを解消すると共に、搬送ローラ
対3゜4が駆動して記録シート1を矢印入方向に1行分
搬送する。これを繰り返すことによって記録シート1に
所定記録を行うものである。
With the above configuration, the recording head 5 records an image using the ink by ejecting ink onto the recording sheet 1 according to the image signal while moving in the direction of the arrow B. When recording for one line is completed, the recording head 5 Ink recovery device 19 that returns to the home position and sucks ink from, for example, an ink discharge port.
This eliminates clogging of the nozzles, and at the same time, the transport roller pair 3.degree. 4 is driven to transport the recording sheet 1 by one line in the direction of the arrow. By repeating this process, predetermined recording is performed on the recording sheet 1.

尚、図中lOは記録ヘッド5から吐出されたインクを記
録シート1に加熱乾燥定着させるための定着手段として
の熱プレートである。
Note that lO in the figure is a heat plate serving as a fixing means for heating, drying, and fixing the ink ejected from the recording head 5 onto the recording sheet 1.

ここで記録装置の各機構を駆動させる為の制御系につい
て説明する。
Here, a control system for driving each mechanism of the recording apparatus will be explained.

この制御系は第3図に示すように、例えばマイクロプロ
セッサ等のCPU20a、該CPU20aの制御プログ
ラムや各種データを格納しているROM20b、及びC
PU20aのワークエリアとして使用されると共に、各
種データの一時保管等を行うRAM20c、インクタン
ク交換後の吐出ドツト総数のデータを格納しておくEE
PROM20d等を備えた制御系20.1回の記録動作
でインクを吐出した吐出数を数えるカウンター32、イ
ンターフェース21、操作パネル22、各モータ(キャ
リッジ駆動用のモータ23、給紙モータ駆動用のモータ
24、第1搬送ローラ対駆動用のモータ25、第2搬送
ローラ対駆動用のモータ26)を駆動するためのドライ
バー27゜及び記録ヘッド駆動用ドライバー28からな
る。
As shown in FIG. 3, this control system includes a CPU 20a such as a microprocessor, a ROM 20b storing control programs and various data for the CPU 20a, and a CPU 20a such as a microprocessor.
RAM 20c is used as a work area for the PU 20a and temporarily stores various data, and EE stores data on the total number of ejected dots after replacing the ink tank.
Control system 20 equipped with PROM 20d, etc. Counter 32 that counts the number of ink ejected in one recording operation, interface 21, operation panel 22, each motor (carriage drive motor 23, paper feed motor drive motor 24, a driver 27° for driving a motor 25 for driving the first conveying roller pair, a motor 26 for driving the second conveying roller pair, and a driver 28 for driving the recording head.

上記制御部20はインターフェース21を介して操作パ
ネル22からの各種情報(例えば文字ピッチ、文字種類
等)を入力し、外部装置29からの画信号を入力する。
The control section 20 inputs various information (for example, character pitch, character type, etc.) from the operation panel 22 via the interface 21 and inputs an image signal from the external device 29.

また前記制御部20はインターフェース21を介して各
モータ23〜26を駆動させるためのON、OFF信号
、熱プレート用ヒータ30のON、OFF信号及び画信
号を出力し、該信号によって各部材を駆動させる。また
、記録動作終了後、カウンター32のデータをインター
フェース21を介して制御部20に入力し、EEPRO
M20dのデータと加え合わせてRAM20cに一時待
避させ、EEPROM20dに高電圧を掛けて旧データ
をリセットし、RAM 20 cより更新されたデータ
を受は取り、吐出総ドツト数のデータの再格納を行うよ
う制御される。
The control unit 20 also outputs ON and OFF signals for driving each motor 23 to 26, ON and OFF signals for the heat plate heater 30, and an image signal via the interface 21, and drives each member using the signals. let Further, after the recording operation is completed, the data of the counter 32 is input to the control unit 20 via the interface 21, and the data of the counter 32 is input to the control unit 20 via the
Add it to the data of M20d and temporarily save it to RAM20c, apply a high voltage to EEPROM20d to reset the old data, receive the updated data from RAM20c, and re-store the data of the total number of ejected dots. controlled like this.

前記装置に於て、キャリッジ上に搭載されているインク
カートリッジ内のインクの残量によってCRモータにか
かる負荷は大きく変化するものであるが、上記構成によ
りインク残量を計算し該計算値に応じてCRモータへの
印加電圧を制御することができる。
In the device described above, the load applied to the CR motor varies greatly depending on the amount of ink remaining in the ink cartridge mounted on the carriage. It is possible to control the voltage applied to the CR motor.

次にインク残量を計算する構成を詳細に説明する。Next, the configuration for calculating the remaining amount of ink will be explained in detail.

通常、インクタンクを装着した後、インクが無くなる前
にインクカートリッジを取り外すことはまれなことであ
る。よって、前記外部装置29からの画信号入力時、吐
出ドツト数の累計をカウントしておき、どれだけの量を
吐出したかを記憶しておき、この吐出量からインク残量
を推定する。
Normally, after installing an ink tank, it is rare to remove the ink cartridge before the ink runs out. Therefore, when an image signal is input from the external device 29, the total number of ejected dots is counted, the amount of ejected dots is stored, and the remaining amount of ink is estimated from this ejected amount.

CRモータにかかる負荷は大きく2つに分けられ、1つ
は摩擦負荷、もう1つは慣性負荷である。そしてキャリ
ッジ上にインクが十分収容されたインクを搭載していな
い状態での双方の負荷の合計値は、周囲環境温度により
変動するものの若干のマージンを持たせることで1つの
定数として決定できる。
The load applied to the CR motor is roughly divided into two types: one is a friction load, and the other is an inertial load. The total value of both loads when there is not enough ink on the carriage can be determined as one constant by allowing a slight margin, although it varies depending on the ambient temperature.

キャリッジ上にインクタンクを搭載することにより、摩
擦負荷・慣性負荷共に増大しかつ変動するが、この増加
幅は前記インク残量の計算値から算出できるので、CR
モータの必要トルクを知ることが可能となる。
By mounting an ink tank on the carriage, both frictional load and inertial load increase and fluctuate, but this increase can be calculated from the calculated value of the remaining amount of ink, so CR
It becomes possible to know the required torque of the motor.

一例を示すと、CRモータの必要トルクは次式のごとく
表わせる。
As an example, the required torque of the CR motor can be expressed as shown in the following equation.

慣性負荷  摩擦負荷 必要トルク cl:(□・J)+(μWR)cc  (
−−WR”  + μwR)(支)W (□・R2+ 
 μR) を 但し ω:角加速度、t:加速時間 J:キャリツジの慣性モーメント μ:キャリツジφガイドシャフト間 の摩擦係数 W:キャリツジ+ヘッド士インクタ ンクの重量 R:プーリ半径 また、プーリ・モータの慣性モーメ ント及び粘性抵抗等は無視できるほ ど小さく設計されている。
Inertia load Friction load required torque cl: (□・J) + (μWR) cc (
--WR" + μwR) (support) W (□・R2+
μR) where ω: Angular acceleration, t: Acceleration time J: Moment of inertia of the carriage μ: Coefficient of friction between the carriage and φ guide shaft W: Weight of the carriage + head and ink tank R: Pulley radius and inertia of the pulley and motor Moment, viscous resistance, etc. are designed to be negligibly small.

ここでW = 200 gのとき必要トルク−400g
’cmの系であれば、インクが150g消費されW=5
0gとなった時にはトルク=100g・amとなるよう
制御すればよい。
Here, when W = 200 g, the required torque is -400 g
'cm system, 150g of ink is consumed and W=5
When the torque becomes 0g, the torque may be controlled to be 100g/am.

ここで、CRモータとしてのステッピングモータのトル
クは以下の関係にある。
Here, the torque of the stepping motor as the CR motor has the following relationship.

トルりccI水Φ (但し、■=電流、Φ:磁束密度) よって、CRモータの駆動回路が例えば定電圧回路であ
るならば、印加電圧の設定値を変えて流れる電流を制御
することによって余剰トルク発生を防止することが可能
となる。また駆動回路が定電流回路であるならば、制御
電流の設定値を変えることで同様な効果が得られる。
Torque ccI water Φ (where ■ = current, Φ: magnetic flux density) Therefore, if the drive circuit of the CR motor is, for example, a constant voltage circuit, the surplus can be reduced by controlling the flowing current by changing the set value of the applied voltage. It becomes possible to prevent torque generation. Further, if the drive circuit is a constant current circuit, the same effect can be obtained by changing the set value of the control current.

次に前述した構成よりなる記録装置を用いて記録を行う
場合の動作について図4のフローチャートを参照して説
明する。
Next, the operation of recording using the recording apparatus having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS1で今まで挿入されていたインクタンクが取
り外され新しいインクタンクに交換されると、EEPR
OM2Od内に格納されていた総吐出ドツト数の情報は
消去されEEPROM20dがリセットされる。
When the previously inserted ink tank is removed in step S1 and replaced with a new ink tank, the EEPR
The information on the total number of ejected dots stored in OM2Od is erased and EEPROM20d is reset.

ステップS3で記録命令、即ちキャリッジを走査させる
命令が入るとEEPROM20dに格納されているデー
タ、即ち総吐出ドツト数を調べ、現在のインクタンク残
量を算出しくステップS4)、予めROM2Oa内に格
納されている負荷−トルクテーブルより、インク残量に
応じたCRモータの必要トルクを算出しくステップS5
)、必要トルクに応じてCRモータへ流す電流値を制御
する(ステップS6)。
When a recording command, that is, a command to scan the carriage, is entered in step S3, the data stored in the EEPROM 20d, that is, the total number of ejected dots, is checked and the current remaining amount of ink tank is calculated. From the load-torque table, calculate the required torque of the CR motor according to the remaining amount of ink.Step S5
), and controls the current value flowing to the CR motor according to the required torque (step S6).

ステップS7では、前記制御に基づいてCRモータが制
御され、キャリッジは走査を開始する。記録中は吐出ド
ツト数をカウンター32によってカウントしておく(ス
テップS8)。
In step S7, the CR motor is controlled based on the control described above, and the carriage starts scanning. During recording, the number of ejected dots is counted by the counter 32 (step S8).

キャリッジが休止して1回の記録動作が終了すると(ス
テップS9)、吐出ドツト数の情報を制御部20に入力
しEEPROM20dの総吐出ドツト数の値の更新を行
う(ステップ5IO)。
When the carriage stops and one recording operation is completed (step S9), information on the number of ejected dots is input to the control section 20, and the value of the total number of ejected dots in the EEPROM 20d is updated (step S5IO).

更新後は、ステップSlに戻りここでカートリッジの交
換は行われていないか、或はキャリッジ走査を行う命令
は入っていないか常に確認しながら待機することはなく
なる。
After the update, the process returns to step Sl and there is no longer a need to wait while constantly checking to see if the cartridge has been replaced or if there is a command to perform carriage scanning.

ここで、EEPROM20dの消去可能回数をlO万回
、記録装置の寿命を5年(20日/月)と仮定しても、
1日に平均80回以上の更新が可能になり実際の使用に
十分耐えるものであることがわかる。
Here, even if we assume that the EEPROM 20d can be erased 100,000 times and the lifespan of the recording device is 5 years (20 days/month),
It can be seen that it can be updated more than 80 times a day on average, and is sufficiently durable for actual use.

また、カウンターは1ドツトで1カウントするのではな
(、複数ドツトで1カウントするように制御しても良い
Furthermore, the counter does not count once for one dot (it may also be controlled so that it counts once for multiple dots).

前記のごとく、キャリッジ走査に際して、cRモータへ
供給する電流を変化させるように制御することによって
、余剰トルク発生を防止し、鮮明画像の記録及び、騒音
・発熱等を防止し、電力を効率的に使用することが出来
る。
As mentioned above, by controlling the current supplied to the cR motor to vary during carriage scanning, generation of excess torque is prevented, clear images are recorded, noise and heat generation are prevented, and power is efficiently used. It can be used.

(第二実施例) 第5図はインク残量の検出手段の模式的な断面図である
(Second Embodiment) FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the remaining ink amount detection means.

本実施態様例では、センサーレバー11とフォトセンサ
ー12とで検出手段を構成する。前記センサーレバー1
1はインクカートリッジ31の下部に取り付けられてい
る。インクタンクはスプリング13上に設置されており
、インクが消費されるに伴い上方に移行していく。フォ
トセンサー12には発光ダイオード12aが複数個(例
えば3個)取り付けられておりインク満充時にはセンサ
ーレバー11によって全ての発光ダイオード12aは遮
断されている。インクが消費されるにつれてインクタン
ク31は上方に移行していき、下から順次発光ダイオー
ド12aがオーブンし、その光が図示しないフォトトラ
ンジスターに受光される。
In this embodiment, the sensor lever 11 and the photosensor 12 constitute a detection means. Said sensor lever 1
1 is attached to the lower part of the ink cartridge 31. The ink tank is installed on a spring 13, and moves upward as the ink is consumed. A plurality of light emitting diodes 12a (for example, three) are attached to the photosensor 12, and all the light emitting diodes 12a are shut off by the sensor lever 11 when the ink is full. As the ink is consumed, the ink tank 31 moves upward, and the light emitting diodes 12a are sequentially turned on from the bottom, and the light is received by a phototransistor (not shown).

よって、インクタンク31がインクの消費によって所定
位置より上方に移行すると、フォトセンサー12によっ
てインク残量が検出される。
Therefore, when the ink tank 31 moves above a predetermined position due to ink consumption, the photo sensor 12 detects the remaining amount of ink.

前記発光ダイオード12aからの光を、発光フォトトラ
ンジスターが受光したという情報は、制御部20に入力
され、何個の発光ダイオードがオーブンしているかに応
じて、前記実施例のごと(にCRモータのトルク制御を
行う。
The information that the light emitting phototransistor has received the light from the light emitting diode 12a is input to the control unit 20, and depending on how many light emitting diodes are in operation, the CR motor is Performs torque control.

インク残量検出手段の構成以外の構成例えば制御回路、
処理手順等は、前述の実施態様例と同様であるので説明
は省略する。
Configurations other than the configuration of the remaining ink amount detection means, such as a control circuit,
The processing procedures and the like are the same as those in the above-described embodiment, so a description thereof will be omitted.

(第三実施例) また、インク残量検出手段の他の実施態様例として、第
6図のように構成することも可能である。
(Third Embodiment) Further, as another embodiment of the remaining ink amount detection means, it is also possible to configure it as shown in FIG. 6.

第6図に於て、インクタンクは、支柱33及びスプリン
グ13の上に設置されている。従って、インクが消費さ
れるとインク残量に応じてスライド端子14aは矢印り
方向にスライドし、インク残量の変化が可変抵抗14の
抵抗値の変化となって表れる。
In FIG. 6, the ink tank is installed on the support 33 and the spring 13. Therefore, when the ink is consumed, the slide terminal 14a slides in the direction of the arrow in accordance with the remaining amount of ink, and the change in the remaining ink amount appears as a change in the resistance value of the variable resistor 14.

前記抵抗値変化は制御部20に入力され、入力データに
応じて第1実施態様例のごとくにCRモータのトルク制
御を行う。
The resistance value change is input to the control unit 20, and the torque of the CR motor is controlled according to the input data as in the first embodiment.

前述した実施例同様イン、り残量検出手段以外の構成の
説明は省略する。
Similar to the embodiment described above, explanation of the configuration other than the in/out remaining amount detection means will be omitted.

(第四実施例) 第7図は、第4実施例のインク残量の検出手段の模式的
断面図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the remaining ink amount detection means of the fourth embodiment.

第7図に於て、インクタンク31は、第2実施例と同様
にスプリング13上に設置されておりインク残量に応じ
て上下する。また、インク残量に応じて軸17aを中心
に回転するタッチ部材17を可変抵抗18のスライドパ
ー18aと連結する。更に前記スライドパー18aを軸
18bを中心に回転可能に構成し軸18bからタッチ部
材17の連結点までの距離11と軸18bから抵抗接触
点までの距離1.の′関係を1.<lに設定する。
In FIG. 7, an ink tank 31 is installed on a spring 13 similarly to the second embodiment, and moves up and down depending on the amount of ink remaining. Further, a touch member 17 that rotates around a shaft 17a depending on the remaining amount of ink is connected to a slider 18a of a variable resistor 18. Further, the slider 18a is configured to be rotatable about a shaft 18b, and the distance 11 from the shaft 18b to the connecting point of the touch member 17 and the distance 1. 'Relationship 1. Set <l.

この様に構成すると、僅かのインク残量の変化を、大き
な抵抗値変化として検出でき、より検出感度を良好にす
ることが出来る。
With this configuration, a slight change in the remaining amount of ink can be detected as a large change in resistance value, and detection sensitivity can be improved.

上述した実施態様側以外にもインクの残量検出手段とし
ては、インクタンク内に設けられた電極によりインク量
に伴い変化する抵抗値を利用するものや、容量変化を利
用するもの、或は、可撓性膜を使った圧力検知による方
法など本発明の目的を達成できる構成であれば上述した
構成に限定されるものではない。
In addition to the above-mentioned embodiments, remaining ink amount detection means include one that uses a resistance value that changes with the amount of ink using an electrode provided in an ink tank, one that uses a change in capacitance, or one that uses a change in capacitance. The present invention is not limited to the above-mentioned structure as long as it can achieve the object of the present invention, such as a pressure detection method using a flexible membrane.

また以上の電力の制御が好ましいがトルクを変化させる
のに例えばクラッチの切換え等機械的手段を用いる構成
であっても良い。
Further, although the above-mentioned power control is preferable, a configuration may also be adopted in which mechanical means such as switching of a clutch is used to change the torque.

(第五実施例) 以下、実施例に基づき図面を参照しながら本発明による
第5実施例を詳細に説明する。
(Fifth Embodiment) Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail based on the embodiment and with reference to the drawings.

第8図は本発明に係るインクジェット記録装置を示した
模式的斜視図で、601はインクを吐出するヘッド及び
そのインクタンクから構成されるヘッドカートリッジ、
602はヘッドカートリッジ1を搭載し記録行方向(主
走査方向)に移動するキャリッジである。キャリッジ6
02はガイド軸603,604によって摺動可能に支持
されており、タイミングベルト608によって記録行方
向に往復動する。そして、プーリ606,607に係合
しているタイミングベルト608は、プーリ607を介
してキャリッジモータ605によって駆動される。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an inkjet recording apparatus according to the present invention, and 601 is a head cartridge composed of a head for ejecting ink and an ink tank thereof;
602 is a carriage on which the head cartridge 1 is mounted and moves in the recording line direction (main scanning direction). Carriage 6
02 is slidably supported by guide shafts 603 and 604, and reciprocated in the recording line direction by a timing belt 608. A timing belt 608 engaged with pulleys 606 and 607 is driven by a carriage motor 605 via pulley 607.

記録紙609は、ペーパーパン610によってガイドさ
れ、図示しない紙送りローラにピンチローラで圧接され
て搬送される。この搬送は紙送りモータ615を駆動源
として行われる。搬送された記録紙609は、排紙ロー
ラ612と拍車613とによりテンションを加えられて
排紙される。
The recording paper 609 is guided by a paper pan 610 and is conveyed while being pressed against a paper feed roller (not shown) by a pinch roller. This conveyance is performed using a paper feed motor 615 as a driving source. The conveyed recording paper 609 is ejected with tension applied by a paper ejection roller 612 and a spur 613.

614は吐出回復手段でありインク吐出口を3キヤツプ
と吸引ポンプを有する。ヘッドの吐出口に付着した異物
や粘度の高くなったインクや気泡等は吐出回復手段14
により取去され、吐出特性を良好な状態にする様働(。
614 is an ejection recovery means having three ink ejection ports and a suction pump. Foreign matter, highly viscous ink, air bubbles, etc. attached to the ejection port of the head are removed by the ejection recovery means 14.
It works to improve the ejection characteristics (.

第9図は、ヘッドカートリッジ1の構造を示したもので
、本例では記録液(インク)の液滴を形成するために熱
エネルギーを利用する。記録液を用いて画像を形成する
方法が採用されたヘッドを用いている。プラスチック等
の外装置aにはプリントヘッド601bが配置され、こ
のヘッド601b内の熱エネルギー発生手段としてのヒ
ータに駆動電流を流すためのフレキ回路601cが外装
置aの底面に取°り付けられている。このフレキ回路6
01Cはキャリッジ上に設けられたフレキシ回路と接触
することにより、記録装置側のヘッド駆動回路と接続さ
れる。
FIG. 9 shows the structure of the head cartridge 1. In this example, thermal energy is used to form droplets of recording liquid (ink). A head that uses a method of forming an image using recording liquid is used. A print head 601b is disposed on an outer device a made of plastic or the like, and a flexible circuit 601c is attached to the bottom of the outer device a for supplying a drive current to a heater as a means for generating thermal energy in the head 601b. There is. This flexible circuit 6
01C is connected to a head drive circuit on the recording apparatus side by contacting a flexible circuit provided on the carriage.

外装601aの内部は、インクを吸収したスポンジ60
1dによるインクタンクになっている。
Inside the exterior 601a is a sponge 60 that absorbs ink.
It is an ink tank based on 1d.

このスポンジは、吐出口に対してインクに負圧を与え、
吐出口からインクが漏れるのを防ぐためである。なお6
01eは、外装601aを密封するためのカバーである
This sponge applies negative pressure to the ink against the ejection port,
This is to prevent ink from leaking from the ejection port. Note 6
01e is a cover for sealing the exterior 601a.

第10図は、第8図に示した装置における制御系のブロ
ック図である。図において、621はインクジェット記
録装置全体の動作を制御するマイクロプロセッサ素子な
どから構成される中央処理装置(CPU)である。記録
すべきデータおよび記録装置の動作を制御するコマンド
は、パラレルインターフェースまたはシリアルインター
フェースなどの公知のインターフェース回路から構成さ
れる記録データ受信部22を介して、コンピュータシス
テムなどのホスト装置620からCPU621に転送さ
れる。転送されたデータに基づいてCPU621は、ヘ
ッド制御部623およびヘッド駆動624を介してヘッ
ドカートリッジl内のヘッドを制御する。ヘッドの駆動
タイミングは、タイマ625を用いることによって所定
値に制御される。
FIG. 10 is a block diagram of a control system in the apparatus shown in FIG. 8. In the figure, 621 is a central processing unit (CPU) comprised of a microprocessor element and the like that controls the operation of the entire inkjet recording apparatus. Data to be recorded and commands to control the operation of the recording device are transferred from a host device 620 such as a computer system to the CPU 621 via a recording data receiving section 22 that is configured of a known interface circuit such as a parallel interface or a serial interface. be done. Based on the transferred data, the CPU 621 controls the head in the head cartridge l via the head control section 623 and head drive 624. The drive timing of the head is controlled to a predetermined value by using a timer 625.

ホスト装置620から転送される記録データが文字、記
号の場合には、データは文字コードの形で転送されるた
め、ドツトマトリックス方式の記録ヘッドで記録できる
ように記録装置側でビットイメージデータに変換される
。この変換のために、キャラクタジェネレータROM 
(CGROM)626が設けられている。またCPU6
21が処理すべき制御プログラムは、コントロールRO
M627に格納されている。さらに、転送された記録デ
ータのバッファエリアないしCPU621のワークエリ
アとして用いるためにRAM628が設けられている。
If the recording data transferred from the host device 620 is characters or symbols, the data is transferred in the form of a character code, so the recording device converts it into bit image data so that it can be recorded with a dot matrix recording head. be done. For this conversion, the character generator ROM
(CGROM) 626 is provided. Also CPU6
The control program to be processed by 21 is control RO
It is stored in M627. Further, a RAM 628 is provided for use as a buffer area for transferred recording data or a work area for the CPU 621.

その他各種スイッチ、サンセー30などの検出用に入力
ポートロ29が、キャリッジモータ605などのメカ機
構の制御信号の出力として出力ポートロ31が設けられ
ている。この出カポ−・トロ31には、後述するキャリ
ッジモータ駆動回路632が接続されている。
An input port 29 is provided for detecting other various switches and sensors 30, and an output port 31 is provided for outputting control signals for mechanical mechanisms such as the carriage motor 605. A carriage motor drive circuit 632, which will be described later, is connected to this output capo/toro 31.

キャリッジモータ605の軸にはロータリエンコーダ6
33が取り付けられている。ロータリエンコーダ633
は第11図に示す様に、周囲に等間隔に切ったスリット
(交互に光を通す部分と遮断する部分がある)を有する
円形の薄板633aにホトダイオード、ホトトランジス
タ等により構成された光センサモジュール633bを配
置したもので、これをモータのシャフト633Cに直結
させることにより、キャリッジモータ605の回転、つ
まりキャリッジ602.の移動と共に、第12図に示す
ような2相の出力信号(位相差90度)を発生させるも
のである。この2相の信号を利用することにより、正確
な位置決めを可能にする。なお、90度位相の異なった
信号を発生させるのは、モータの回転方向を特定するた
めである。
A rotary encoder 6 is attached to the shaft of the carriage motor 605.
33 is attached. rotary encoder 633
As shown in FIG. 11, there is an optical sensor module consisting of a photodiode, a phototransistor, etc. on a circular thin plate 633a having slits cut at equal intervals around the periphery (there are parts that pass light and parts that block light alternately). 633b, and by directly connecting it to the motor shaft 633C, the rotation of the carriage motor 605, that is, the carriage 602. , a two-phase output signal (with a phase difference of 90 degrees) as shown in FIG. 12 is generated. By using these two-phase signals, accurate positioning is possible. Note that the purpose of generating signals having a phase difference of 90 degrees is to specify the rotational direction of the motor.

本発明では、このエコーダ633の出力信号を利用して
、インクカートリッジ601内のインクの量つまりキャ
リッジ602全体の重量(負荷)を検出する。以下検出
方法について詳述する。
In the present invention, the output signal of the echoer 633 is used to detect the amount of ink in the ink cartridge 601, that is, the weight (load) of the entire carriage 602. The detection method will be described in detail below.

通常キャリッジの駆動系には、キャリッジモータ605
がステッピングモータ、DCモータなどモータの種類に
関係なく慣性が存在する。従って、モータが停止時から
記録状態のある一定回転まで加速する時、モータは指令
速度カーブから必ず遅れながら追従する。この遅れ量は
キャリッジの総重量に比例して太き(なり、キャリッジ
モータ605がステップモータの時には、遅れが限界を
越えると脱調することになる。キャリッジモータ605
のシャフトに直結したエンコーダ633の出力信号(第
11図の出力Aまたは出力B)はモータの回転量と正確
に対応するため、出力信号の周期(立上りから立上りま
で、または立下りから立下りまで)または、パルス幅(
H”レベルまたは”L”レベル)を測定することにより
、モータの回転速度つまりキャリッジ2の移動速度を知
ることができる。よって、モータの加速時の・ある時点
におけるエンコーダ633の出力信号の周期あるいはパ
ルス幅を、測定することにより、相対的にヘッドカート
リッジ1を含めたキャリッジ602の総重量を検知する
ことが可能となる。
Usually, the carriage drive system includes a carriage motor 605.
However, inertia exists regardless of the type of motor, such as a stepping motor or a DC motor. Therefore, when the motor accelerates from a stopped state to a certain constant rotation in the recording state, the motor always follows the command speed curve with a delay. The amount of this delay increases in proportion to the total weight of the carriage.When the carriage motor 605 is a step motor, if the delay exceeds the limit, the carriage motor 605 will step out.
Since the output signal of the encoder 633 (output A or output B in Fig. 11) directly connected to the shaft of the encoder 633 corresponds precisely to the amount of rotation of the motor, ) or pulse width (
By measuring the rotational speed of the motor, that is, the moving speed of the carriage 2, it is possible to know the rotational speed of the motor, that is, the moving speed of the carriage 2. Therefore, the period of the output signal of the encoder 633 at a certain point in time when the motor is accelerating, or By measuring the pulse width, it is possible to relatively detect the total weight of the carriage 602 including the head cartridge 1.

エンコーダ633の出力信号の周期を測定するには、ブ
ロック図に示すようにエンコーダ633の出力信号の立
上りから立上りの間(立下りから立下りまでも同様)、
カウンタ634をイネーブルにして、エンコーダの出力
信号より十分に周期の短い基準クロックをカウントする
。−周期のカウントが終了したらレジスタ635にカウ
ント値をロードし、必要に応じてCPU621に割込み
を発生させる。CPU621はこのレジスタ635のカ
ウント値をリードすることによりキャリッジ2の総重量
を相対的に知ることができる。
To measure the period of the output signal of the encoder 633, as shown in the block diagram, the period of the output signal of the encoder 633 is measured between the rising edge and the rising edge (the same applies from falling edge to falling edge).
The counter 634 is enabled to count the reference clock whose period is sufficiently shorter than the encoder output signal. - When the cycle count ends, load the count value into the register 635 and generate an interrupt to the CPU 621 as necessary. The CPU 621 can relatively know the total weight of the carriage 2 by reading the count value of the register 635.

また、この時、必要ならば再びエンコーダの出力に基づ
き基準クロックのカウントを開始する。
Also, at this time, if necessary, the reference clock count is started again based on the output of the encoder.

なお、ロータリエンコーダ633の出力信号を利用して
位置制御を行わない場合、つまりステップモータのオー
プルループ制御を行う場合には、円形の薄板633aの
スリットの間隔をラフにすることができるため、装置全
体のコストアップの影響はほとんどない。また、位置制
御を行う場合には、その位置制御を行うためのロータリ
エンコーダをそのまま利用できるためコストアップはほ
とんどない。
Note that when position control is not performed using the output signal of the rotary encoder 633, that is, when open-loop control of the step motor is performed, the spacing between the slits in the circular thin plate 633a can be made rough, so that the overall device There is almost no impact from the cost increase. Furthermore, when performing position control, the rotary encoder for performing the position control can be used as is, so there is almost no increase in cost.

次にキャリッジの重量の検出結果により、キャリッジモ
ータ605に印加する電圧又は電流の切換えについて説
明する。ここではキャリッジモータ605として4相の
ステッピングモータを用いている。
Next, a description will be given of switching the voltage or current applied to the carriage motor 605 based on the detection result of the weight of the carriage. Here, a four-phase stepping motor is used as the carriage motor 605.

第13図はキャリッジモータ605を定電圧駆動する場
合の印加電圧■、を発生させる回路例である。出力ポー
トロ31から出力される電圧切換え信号を“H“レベル
に設定すると、トランジスタQ1がONしてトランジス
タQ2のベース電流が流れる。その結果Q2がONして
、■1には高電圧V n  (V u > V tとす
る)が現われる。次に電圧切換え信号を“L“レベルに
設定すると、トランジスタQ1が0FFL、てトランジ
スタQ2のベース電流が流れなくなる。その結果Q2が
OFFしてVIlには低電圧vLが現われる。
FIG. 13 shows an example of a circuit that generates the applied voltage (2) when driving the carriage motor 605 at a constant voltage. When the voltage switching signal output from the output port 31 is set to "H" level, the transistor Q1 is turned on and the base current of the transistor Q2 flows. As a result, Q2 turns ON, and a high voltage V n (assuming V u > V t) appears at 1. Next, when the voltage switching signal is set to the "L" level, the transistor Q1 becomes 0FFL, and the base current of the transistor Q2 stops flowing. As a result, Q2 turns OFF and a low voltage vL appears at VIl.

第14図はキャリッジモータ5を定電流駆動する自励式
チョッパ回路である。図ではA、λ相のみ示しているが
、B、U相も同一回路である。今励磁信号A又は励磁信
号λをアクティブ(“H“レベル)にすると、モータの
巻線抵抗およびインダクタンスで決まる時定数に従って
巻線電流が増加し、コンパレータA1の十人力が (1+r)Vref−VL (ただし、r=R2/R1,Vt : :7ンバレータ
A1の“L“レベル出力、Vref:コンパレータA1
の一入力端子) になった時にトランジスタQ3はOFFになり巻線電流
は減少していく。その後、コンパレータの十入力が (1+r)Vref −Vn (ただし、V、、:コンパレータA1の″H″レベル出
力) になった時に、トランジスタQ3はオンになり再び巻線
電流が増加し、以上の繰返しにより定電流駆動が行われ
る。上述のように巻線電流、つまりモータ電流はコンパ
レータA1の一入力端子Vrefにより決定されるので
、Vrefを変えることによりモータ電流を変えること
ができる。
FIG. 14 shows a self-excited chopper circuit that drives the carriage motor 5 at a constant current. Although only the A and λ phases are shown in the figure, the B and U phases are also the same circuit. Now, when excitation signal A or excitation signal λ is activated (“H” level), the winding current increases according to the time constant determined by the motor winding resistance and inductance, and the force of comparator A1 becomes (1+r)Vref−VL (However, r=R2/R1, Vt: :7 "L" level output of comparator A1, Vref: comparator A1
(one input terminal), transistor Q3 turns off and the winding current decreases. After that, when the ten inputs of the comparator become (1+r)Vref -Vn (however, V,: "H" level output of comparator A1), transistor Q3 is turned on and the winding current increases again, and the above Constant current driving is performed by repetition. As described above, the winding current, that is, the motor current, is determined by one input terminal Vref of the comparator A1, so the motor current can be changed by changing Vref.

今、出力ボート31から出力される電流切換え信号を“
L″レベルするとトランジスタQ4は0FFL、て、V
refは■2の抵抗R3と抵抗R4の分圧されたもの、
つまり となり、Vrefにより決定されるモータ電流11が流
れる。次に電流切換え信号を′H”レベルにするとトラ
ンジスタQ4はONして抵抗R5がR4と並列に挿入さ
れる結果Vrefは低下して (Vsat:トランジスタQ4の飽和電圧)となり11
より少ないモータ電流I2が流れることになる。従って
出力ポートロ31から出力される電流切換え信号の出力
レベルを切換えることにより、モータ電流を変化させる
ことができる。
Now, change the current switching signal output from the output boat 31 to “
When the level is L'', the transistor Q4 becomes 0FFL, and V
ref is the divided voltage of resistor R3 and resistor R4 in ■2,
In other words, the motor current 11 determined by Vref flows. Next, when the current switching signal is set to 'H' level, transistor Q4 is turned on and resistor R5 is inserted in parallel with R4, resulting in a decrease in Vref (Vsat: saturation voltage of transistor Q4), which becomes 11
Less motor current I2 will flow. Therefore, by switching the output level of the current switching signal output from the output port 31, the motor current can be changed.

第15図は本実施例による制御の手順を示すフローチャ
ートであり、本発明の特徴を最も良く示している。
FIG. 15 is a flowchart showing the control procedure according to this embodiment, and best illustrates the features of the present invention.

先ず、装置の電源投入後、ステップ5101で装置の初
期設定を行う。このときステップ5102でRAM28
に設けられたモータパワーフラグXをクリアしてハイパ
ワーモードに設定する。ステップ5103で記録開始命
令が入力されたら、ステップ5104でモータパワーフ
ラグXを見てX=0の場合にはインクカートリッジ60
1内のインク残量が多く、キャリッジの総重量がある規
定値より大きいと判断し、出力ポートロ31から出力さ
れる電圧切換え信号をH”レベル(定電圧駆動のとき)
、電流切換え信号を“L”レベル(定電流駆動のとき)
に設定して、モータを高トルクで駆動゛可能にする(ス
テップ5105)。次にステップ8106で第10図の
速度カウンタ34をカウント可能な状態にしてステップ
8106で、キャリッジモータを停止状態から記録状態
である定速まで加速する。キャリッジモータが回転する
とロータリエンコーダ633から第12図で示すような
波形が出力されるので、この矩形波の特定時点の周期又
はパルス幅を基準クロックによりカウントする(ステッ
プ5107)。ステップ8108でカウントが終了した
ら、レジスタ635にロードされたカウンタ値をリード
して(ステップ5109)、ステップ5ILOでそのカ
ウント値と決められた値Nとの大小を判断する。カウン
ト値≦Nの場合には、インクが消費されてキャリッジ重
量が規定値以下になったと判断してモータパワーフラグ
Xを“1”にする(ステップ5ill)。カウント値〉
Nの場合には、インクが残っていてキャリッジ重量が規
定値以上と判断してフラグXはそのままで8112ヘジ
ヤンブする。モータのランプアップが終了後、ステップ
5112で記録動作を行い、その行の記録終了後、ステ
ップ5113でモータを減速して停止する。その特級送
り指令があれば紙送りを行いステップ5103ヘジヤン
ブして記録開始を待つ。
First, after powering on the device, initial settings of the device are performed in step 5101. At this time, in step 5102, the RAM 28
Clears the motor power flag X provided in , and sets it to high power mode. When a recording start command is input in step 5103, the motor power flag X is checked in step 5104, and if X=0, the ink cartridge 60 is
It is determined that there is a large amount of remaining ink in the cartridge 1 and the total weight of the carriage is greater than a certain specified value, and the voltage switching signal output from the output port 31 is set to H" level (when driving with constant voltage).
, current switching signal to “L” level (when driving with constant current)
is set to enable the motor to be driven at high torque (step 5105). Next, in step 8106, the speed counter 34 in FIG. 10 is put into a countable state, and in step 8106, the carriage motor is accelerated from a stopped state to a constant speed, which is a recording state. When the carriage motor rotates, the rotary encoder 633 outputs a waveform as shown in FIG. 12, so the period or pulse width of this rectangular wave at a specific point in time is counted using the reference clock (step 5107). When the count is finished in step 8108, the counter value loaded into the register 635 is read (step 5109), and in step 5ILO it is determined whether the count value and the determined value N are larger or smaller. If the count value≦N, it is determined that the ink has been consumed and the carriage weight has become less than the specified value, and the motor power flag X is set to "1" (step 5ill). Count value>
In the case of N, it is determined that ink remains and the weight of the carriage is greater than the specified value, and the flag X is left unchanged and 8112 henges. After the ramp-up of the motor is completed, a recording operation is performed in step 5112, and after the recording of that row is completed, the motor is decelerated and stopped in step 5113. If there is a special feed command, the paper is fed and then jumps to step 5103 to wait for the start of recording.

次に、ステップ5104で、フラグXが1の場合には、
インクカートリッジ601内のインクが消費されて、キ
ャリッジの総重量がある規定値より小さいと判断し、モ
ータトルク過剰によるモータの振動及びキャリッジの反
転音の発生を防ぐために、モータ印加電圧を下げる定電
圧駆動かまたはモータ電流の設定値を下げる定電流駆動
制御を行う。これはステップ5114で出力ボート31
から出力される電圧切換え信号を“L”レベル(定電圧
駆動のとき)、電流切換え信号を“H”レベル(定電流
駆動のとき)に設定することにより実現出来る。以後設
定したローパワーモードでキャリッジモータを加速しく
ステップ3115)、記録を行い(ステップ5112)
、記録終了後ステップ5113でモータを減速して停止
させ、ステップ5103に再びジャンプして、以後これ
を繰返す。
Next, in step 5104, if flag X is 1,
When the ink in the ink cartridge 601 is consumed and the total weight of the carriage is determined to be less than a certain specified value, a constant voltage is applied to lower the voltage applied to the motor in order to prevent motor vibration and carriage reversal noise due to excessive motor torque. Constant current drive control that lowers the drive or motor current setting value is performed. This is done in step 5114 by output port 31.
This can be achieved by setting the voltage switching signal outputted from the circuit to the "L" level (when driving at constant voltage) and the current switching signal to the "H" level (when driving at constant current). Thereafter, the carriage motor is accelerated in the set low power mode (step 3115), and recording is performed (step 5112).
, After recording is completed, the motor is decelerated and stopped in step 5113, jumps to step 5103 again, and this process is repeated thereafter.

以上述べた実施例においては、電圧、電流共切換えは2
段階であったが、DAコンバータを用いることにより、
そのビット数に応じた多段階に変えられるのは明らかで
ある。また、インク残量つまりキャリッジの重量の検出
手段としてキャリッジモータに取り付けたロータリエン
コーダを用いたが、キャリッジの走査方向に平行に配置
したリニアエンコーダ、更にはへフドカートリッジ内の
インクの量を電極や圧力検知センサにより直接に検出す
ることによっても本発明の目的を達成することができる
In the embodiment described above, both the voltage and current are switched by two
However, by using a DA converter,
It is clear that it can be changed to multiple stages depending on the number of bits. In addition, a rotary encoder attached to the carriage motor was used as a means for detecting the remaining amount of ink, that is, the weight of the carriage, but a linear encoder placed parallel to the scanning direction of the carriage was used, and an electrode or The object of the present invention can also be achieved by direct detection using a pressure detection sensor.

(第六実施例) 第16図は本発明によるインクジェット記録装置の動作
の別の例を示すフローチャートである。
(Sixth Embodiment) FIG. 16 is a flowchart showing another example of the operation of the inkjet recording apparatus according to the present invention.

第16図の制御動作は、ヘッドカートリッジ601内の
インク残量、つまりキャリッジ602の総重量に応じて
キャリッジモータのランプアップカーブ(停止時から定
速状態まで加速する速度カーブ)およびランプダウンカ
ーブ(定速状態から停止するまでの減速カーブ)を変化
させることにより、モータのトルク過剰によるキャリッ
ジの反転音の発生を防ぐものである。本実施例では、キ
ャリッジモータには最も一般的なステップモータを用い
、コントロールROM27内にストアされたデータテー
ブルから定数を読み出し、それをタイマ25にセットし
、タイマのタイムアウトのタイミングでモータの励磁相
を次々と切換えることによりモータの加減速を行う方法
を採用する。
The control operation shown in FIG. 16 is based on the ramp-up curve (speed curve accelerating from a stopped state to a constant speed state) and ramp-down curve ( By changing the deceleration curve (from a constant speed state to a stop), it is possible to prevent the carriage from producing reversal noise due to excessive torque of the motor. In this embodiment, the most common step motor is used as the carriage motor, a constant is read from a data table stored in the control ROM 27, and the constant is set in the timer 25. When the timer times out, the excitation phase of the motor is A method is adopted in which the motor is accelerated or decelerated by switching the motors one after another.

ランプアップ及びランプダウン定数テーブルは、コ ン
トロールROM627内の異なるエリアに2組ストアさ
れており、インク残量により、立上り、立下りカーブの
緩やかなテーブル(インク残Iが多い場合)、カーブの
急なテーブル(インク残量が少ない場合)の一方を選択
する。
Two sets of ramp-up and ramp-down constant tables are stored in different areas in the control ROM 627, and depending on the amount of ink remaining, there are tables with gentle rise and fall curves (if there is a lot of ink remaining), and tables with steep curves. Select one of the tables (when the ink level is low).

第16図において装置の電源投入後、ステップ5201
で装置の初期設定を行う。このときRAM28に設けら
れたフラグYをクリアする(ステップ202)。ステッ
プ5203で記録開始命令が入力されたら、ステップ5
204でフラグYを見てYが“0”のときには、イン”
クカートリッジ601内のインク残量が大、つまりキャ
リッジ602の総重量が大と判断して、この大きい負荷
を加速するために、緩やかな速度カーブAでキャリッジ
モータを停止状態から記録状態まで加速する(ステップ
5205)。この加速時に、ステップ8206で第1の
実施例の検出方法と同じ手段によりインク残量検知を行
い、ステップ5207でインク残量がある規定値以下の
ときには、フラグYに“1”を立てる。ステップ520
9でランプアップ終了後、ステップ5208で定速で記
録を行い記録終了後、緩やかな速度カーブで減速して停
止する。以後再びステップ5203にジャンプして、イ
ンク残量が規定値以下になるまでこのルーチンを繰返す
In FIG. 16, after powering on the device, step 5201
Perform the initial settings of the device. At this time, flag Y provided in the RAM 28 is cleared (step 202). When a recording start command is input in step 5203, step 5
Check flag Y in step 204, and if Y is "0", the in"
It is determined that the amount of ink remaining in the cartridge 601 is large, that is, the total weight of the carriage 602 is large, and in order to accelerate this large load, the carriage motor is accelerated from a stopped state to a recording state at a gentle speed curve A. (Step 5205). During this acceleration, the remaining amount of ink is detected in step 8206 by the same means as the detection method of the first embodiment, and when the remaining ink amount is less than a certain specified value in step 5207, flag Y is set to "1". Step 520
After the ramp-up is completed in step 9, recording is performed at a constant speed in step 5208, and after the recording is completed, the speed is decelerated to a gentle speed curve and then stopped. Thereafter, the process jumps to step 5203 again, and this routine is repeated until the remaining amount of ink falls below the specified value.

ステップ5204でフラグYに1′が立っていた場合に
は、インクカートリッジ601内のインク残量が規定値
以下になり、キャリッジ602を駆動する負荷が軽くな
ったと判断し、速度カーブAよりも立上りの急な速度カ
ーブBでランプアップを行う(S210)。ランプアッ
プ終了後ステップ5211で定速で記録を行い記録終了
後、ステップ8212で速度カーブA′よりも、立下り
の急なカーブB′で減速を行い停止する。
If flag Y is set to 1' in step 5204, it is determined that the remaining amount of ink in the ink cartridge 601 is below the specified value and the load driving the carriage 602 has become lighter, and the speed curve Ramp-up is performed at a steep speed curve B (S210). After the ramp-up is completed, recording is performed at a constant speed in step 5211, and after the recording is completed, in step 8212, the speed is decelerated along a curve B' with a steeper fall than the speed curve A', and then stopped.

以後再び5203ヘジヤンブして、速度カーブB及びB
′でキャリッジモータ605は・加減速を繰返す。
After that, 5203 hesitation again and speed curves B and B
At ', the carriage motor 605 repeats acceleration and deceleration.

以上のように1タインごとの、キャリッジモータ605
の加速時にインク残量を検知し、その結果により、モー
タの加減速カーブを変えることが可能となる。
As described above, the carriage motor 605 for each tine
The remaining amount of ink is detected during acceleration of the motor, and the acceleration/deceleration curve of the motor can be changed based on the result.

本実施例では、ハードウェアの追加なしに、かつソフト
ウェアの負担増なしに、キャリッジモータの駆動力加剰
によるキャリッジの反転音の発生を防止することができ
る。また、コントロールROM27のエリアに余裕があ
れば速度テーブルを多種類用意することも可能で、更に
スムーズなキャリッジモータの駆動が実現できる。
In this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of carriage reversal noise due to excessive driving force of the carriage motor without adding hardware or increasing the burden on software. Further, if there is enough space in the control ROM 27, it is possible to prepare many types of speed tables, and even smoother carriage motor driving can be realized.

以上陣べたように、プラテンに沿って移動するキャリッ
ジ上にヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘ
ッドカートリッジを搭載し、キャリッジモータを駆動源
として該ヘッドがンートを走査しながら記録していくシ
リアル式のインクジェット記録装置において、ヘッドカ
ートリッジ内のインク残量を検出し、そのインク残量に
応じてキャリッジモータの駆動条件を変化させることに
より、インク残量変化に伴う負荷変動に起因する、 (1)モータ駆動系、あるいはモータ自身がら発生する
振動音 (2)モータの加減速時に発生するキャリッジの反転音 を防止することが可能になった。
As described above, a replaceable head cartridge that integrates a head and an ink tank is mounted on a carriage that moves along a platen, and the head scans and records while using the carriage motor as its drive source. In a serial inkjet recording device, by detecting the amount of ink remaining in the head cartridge and changing the driving conditions of the carriage motor according to the amount of ink remaining, It has become possible to prevent 1) vibration noise generated by the motor drive system or the motor itself; and 2) reversal noise of the carriage generated when the motor accelerates or decelerates.

従って、ヘッドカートリッジ内のインク容量を大きくす
ることが可能になるためランニングコストの安い、極め
て静かなインクジェット記録装置を提供することができ
る。
Therefore, since it is possible to increase the ink capacity in the head cartridge, it is possible to provide an extremely quiet inkjet recording apparatus with low running costs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように本発明は、キャリッジ上のイ
ンク残量検出手段と、検出結果に応じてモータの出力ト
ルクを変化させる手段を設けたことにより、モータにか
かる負荷の変動により悪影響を受けることな(、ロータ
の応答特性を良好にして記録品位を向上させ、キャリッ
ジの振動による騒音を低減し、余剰トルクによるモータ
の発熱を防止し寿命を延ばすことが出来る。
As explained in detail above, the present invention provides a means for detecting the amount of ink remaining on the carriage and a means for changing the output torque of the motor according to the detection result. This makes it possible to improve the response characteristics of the rotor, improve the recording quality, reduce noise caused by carriage vibration, and prevent the motor from generating heat due to excess torque, extending its life.

また、特にバッテリー駆動の記録装置においては、無駄
な電力消費をおさえ限られたバッテリー容量を効率よく
記録を行うことが可能となる。
In addition, particularly in a battery-powered recording device, it is possible to suppress wasteful power consumption and efficiently perform recording using limited battery capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を適用可能な記録装置の模式的斜視説明
図、 第2図は本発明による制御系のブロック図、第3図は本
発明によるインク残量検出のフローチャート、 第4図は本発明によるインク残量検出手段の他の実施態
様例の模式図、 第5図、第6図は本発明によるインク残量検出手段の他
の実施態様例の模式図、 第7図はロータの応答特性図、 第8図は本発明を実施したインクジェット記録装置の斜
視図、 第9図はヘッドカートリッジの構成図、第10図は第1
図の記録装置の制御系のブロック図、 第11図はキャリッジモータに取り付けられるロータリ
エンコーダの構成図、 第12図は第一図のロータリエンコーダから出力される
信号波形、 第13図はステップモータを定電圧駆動する時の、モー
タ印加電圧発生回路例、 第14図はステップモータを定電流駆動する時の一回路
例、 第15図は本発明の第5実施例によるインクジェット記
録装置の動作を示すフローチャート、第16図は本発明
の第6実施例によるインクジェット記録装置の動作を示
すフローチャートである。 1は記録シート、3は第1搬送ローラ、4は第2搬送ロ
ーラ、5はヘッド、6はキャリッジ、7はベルト、8a
、8bはプーリ、9はガイドシャフト、10は熱プレー
ト、12はフォトセンサー 12aは発光ダイオード、
13はスプリング、14は可変抵抗、14aはスライド
端子、17はタッチ部材、17aは軸、18は可変抵抗
、18aはスライドパー 18bは軸、2oは制御部、
20aはCPU、20bはROM。 20cはRAM、20dはEEPROM、21はインタ
ーフェース、22は操作パネル、23〜26はモータ、
27.28はドライバー、29は外部装置、31はイン
クカートリッジ、33は支柱である。 系 図 6θid 図 垢 /4 図
FIG. 1 is a schematic perspective view of a recording apparatus to which the present invention can be applied; FIG. 2 is a block diagram of a control system according to the present invention; FIG. 3 is a flowchart for detecting the amount of remaining ink according to the present invention; FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams of other embodiments of the remaining ink amount detecting means according to the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram of another embodiment of the remaining ink amount detecting means according to the present invention. Response characteristic diagram, FIG. 8 is a perspective view of an inkjet recording apparatus embodying the present invention, FIG. 9 is a configuration diagram of a head cartridge, and FIG. 10 is a diagram of a head cartridge.
Figure 11 is a block diagram of the control system of the recording device shown in Figure 1. Figure 11 is a configuration diagram of the rotary encoder attached to the carriage motor. Figure 12 is the signal waveform output from the rotary encoder in Figure 1. Figure 13 is the step motor. FIG. 14 shows an example of a motor applied voltage generation circuit when driving a step motor with a constant current. FIG. 15 shows the operation of an inkjet recording apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. Flowchart FIG. 16 is a flowchart showing the operation of an inkjet recording apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. 1 is a recording sheet, 3 is a first conveyance roller, 4 is a second conveyance roller, 5 is a head, 6 is a carriage, 7 is a belt, 8a
, 8b is a pulley, 9 is a guide shaft, 10 is a heat plate, 12 is a photosensor, 12a is a light emitting diode,
13 is a spring, 14 is a variable resistor, 14a is a slide terminal, 17 is a touch member, 17a is a shaft, 18 is a variable resistor, 18a is a slider, 18b is a shaft, 2o is a control unit,
20a is a CPU, and 20b is a ROM. 20c is a RAM, 20d is an EEPROM, 21 is an interface, 22 is an operation panel, 23 to 26 are motors,
27 and 28 are drivers, 29 is an external device, 31 is an ink cartridge, and 33 is a support. Genealogy 6θid drawing/4 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 インクを収容するインクタンクを有し前記インクタンク
より供給されたインクを吐出させるインクジェット記録
ヘッドをキャリッジ上に搭載して記録を行うインクジェ
ット記録装置に於て、インクの量を検出するインク量検
出手段と、前記キャリッジを駆動する駆動手段と、 前記駆動手段による駆動出力トルクを前記インク量検出
手段からの出力信号に基づいて変化させる手段と、 を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
[Scope of Claims] In an inkjet recording apparatus that performs recording by mounting an inkjet recording head on a carriage, which has an ink tank containing ink and discharges ink supplied from the ink tank, the amount of ink can be controlled. The apparatus is characterized by comprising: an ink amount detecting means for detecting the amount of ink, a driving means for driving the carriage, and a means for changing the driving output torque of the driving means based on an output signal from the ink amount detecting means. Inkjet recording device.
JP1330381A 1988-12-26 1989-12-19 Ink jet recording device Pending JPH02263656A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1330381A JPH02263656A (en) 1988-12-26 1989-12-19 Ink jet recording device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32986788 1988-12-26
JP63-329867 1988-12-26
JP1330381A JPH02263656A (en) 1988-12-26 1989-12-19 Ink jet recording device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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ID=18226128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1330381A Pending JPH02263656A (en) 1988-12-26 1989-12-19 Ink jet recording device

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JP (1) JPH02263656A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0717059A (en) * 1993-07-06 1995-01-20 Nec Corp Ink jet recording apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0717059A (en) * 1993-07-06 1995-01-20 Nec Corp Ink jet recording apparatus

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