JPH09314857A - 印字装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャリッジ上にインクカートリッジを搭載した
インクジェットプリンタにおいて、印字するに従って変
化するインクカートリッジの重量変化による影響を受け
る事なく安定した印字品質を得る。 【解決手段】キャリッジ３０２駆動用のモータ３２６の
駆動周波数を何段階か変化させて駆動し、モータ３２６
が脱調検出器３２２により脱調状態であると検出された
時の駆動周波数からインクカートリッジの重量を判定す
る。印字する場合、判定されたインクカートリッジの重
量にあわせてモータ３２６を加速制御し、キャリッジ３
０２の挙動を安定させ高印字品質を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタの駆動制御方法に関し、さらに詳しくは、インク消
費により変化するインクカートリッジの重量を判定し、
判定された重量に最適な制御でキャリッジを移動させる
印字装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェットプリンタはキャリ
ッジ上にはインクジェットヘッドのみが搭載され、イン
クカートリッジはプリンタ本体内の別の場所に格納され
ており、インクはインクカートリッジからインクチュー
ブを通してインクジェットヘッドに供給されていた。

【０００３】よって、インクカートリッジ内のインク量
が変化してもキャリッジ上の重量は変化しない構造とな
っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年装置の小型化要求
によりインクカートリッジをキャリッジ上に配し、装置
の小型化を行ってきた。

【０００５】このような装置においては印字を行いイン
クが消費されていくに従い、キャリッジ上の重量が変化
していく。重量の異なるものを常に一定の駆動方法で印
字動作を行っていると重さの違いによる挙動の変化から
印字品質が安定しないという問題が発生するようになっ
た。そこでインクカートリッジ内のインク量を検出する
必要性がでてきた。

【０００６】カートリッジ内のインク量を検出する方法
としてはインクカートリッジ内にインク検出器を設ける
方法、吐出するインク量をカウントする方法がある。

【０００７】しかしながら、インク検出器は一般的にイ
ンクの有無の検出、即ちインクエンド検出に用いられ、
印字量に従って減少していくインク重量を常時検出でき
るものではない。また、吐出数をカウントしていく場合
はインク重量を常時推定することができるが、インクカ
ートリッジ交換時にはこれを検出してカウンタをクリア
する必要がある。また、この方法ではインク残量はあく
までも推定値であるので、消費途中のインクカートリッ
ジを一度はずして再度取り付けられた場合等には、実際
の値と異なってしまうという問題点を有する。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑み、インク
カートリッジの重量を、特別な装置を付加することな
く、また精度よく段階的に検出可能とし、検出された重
量にあわせた印字制御を行い、インクカートリッジの重
量が変化しても安定した印字品質を得る事を目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明の印字装置は、インクジェットヘッド
と、このインクジェットヘッドに供給するためのインク
を収容するインク収容手段と、インクジェットヘッドと
インク収容手段とを搭載したキャリッジと、このキャリ
ッジを駆動する駆動手段と、キャリッジの移動状態を検
出する移動検出手段とを有する印字装置において、駆動
手段に対しキャリッジを所定の速度で移動させるべき指
示を行う移動指示手段と、この移動指示手段の指示と移
動検出手段により検出されたキャリッジの移動状態とを
比較する移動比較手段と、この移動比較手段の出力に応
じてインク収容手段のインク残量を検出するインク残量
検出手段とを有することを特徴とする。

【００１０】また、本発明の印字装置は、インクジェッ
トヘッドと、このインクジェットヘッドに供給するため
のインクを収容するインク収容手段と、インクジェット
ヘッドとインク収容手段とを搭載したキャリッジと、こ
のキャリッジを駆動する駆動手段と、キャリッジの移動
状態を検出する移動検出手段と、駆動手段にキャリッジ
を所定の速度パタンで移動させるべき指示を行うととも
にインクジェットヘッドによる印字を指示する制御手段
とを有する印字装置において、少なくとも印字に先だっ
て、駆動手段に対しキャリッジを所定の速度で移動させ
るべき指示を行う移動指示手段と、移動指示手段の指示
と移動検出手段により検出されたキャリッジの移動状態
とを比較する移動比較手段と、移動比較手段の出力に応
じて、少なくとも２の速度パタンから１の速度パタンを
選択して制御手段に与える速度パタン選択手段とを有す
ることを特徴とする。

【００１１】これらの場合において、駆動手段はステッ
ピングモータであり、移動検出手段は、少なくともこの
ステッピングモータの所定のステップ動作の有無を検出
可能な検出器であり、移動比較手段は、その所定のステ
ップ動作の指示に対応する、検出器によるその所定のス
テップ動作の有無の検出結果を出力するように構成され
ることが望ましい。そして上記の速度パタンは、ステッ
ピングモータの加速パタンを含んでなることが望まし
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したインクジェットプリンタの駆動制御方法を説明
する。

【００１３】まず、図１は、本発明を適用したインクジ
ェットプリンタの概要図である。本例のインクジェトプ
リンタ３１０の全体構造は一般的なものであり、記録紙
１０５を搬送するための搬送手段の構成要素であるプラ
テンローラ３００と、このプラテンローラ３００に対峙
したインクジェットヘッド１０と、このインクジェット
ヘッド１０をプラテンローラ３００の軸線方向である行
方向（主走査方向）に往復移動させるキャリッジ３０２
と、このキャリッジ３０２上に搭載され、インクジェッ
トヘッド１０に対してインクを供給するインクカートリ
ッジ３０１を有している。

【００１４】キャリッジ３０２はベルト３２１、ギア３
２４、ギア３２５を介してモータ３２６の駆動により往
復移動する。本例においてはステップモータを使用して
いる。

【００１５】このモータ３２６の駆動によりギア３２
５，ギア３２７を介して脱調検出歯車３２３が回転す
る。紙ジャムなどによりキャリッジ３０２が移動できな
い場合、ギア３２４、ギア３２５は回転できずにモータ
３２６は脱調する。このさいギア３２７も回転せず、脱
調検出歯車３２３も回転しない。

【００１６】脱調検出歯車３２３の動作は脱調検出器３
２２により確認でき、モータ３２６を駆動しているにも
かかわらず脱調検出器３２２により脱調検出歯車３２３
の回転が確認できない場合にはキャリッジ３０２が移動
していないことがわかる構成となっている。

【００１７】本例においてはキャリッジ３０２が移動し
ているさいは、モータ３２６を６ステップ分駆動する毎
に脱調検出器３２２の検出状態が変化するように構成さ
れている。

【００１８】３０３はポンプであり、インクジェットヘ
ッド１０にインク吐出不良等が発生した場合に、キャッ
プ３０４、廃インク回収チューブ３０８を介して、イン
クを吸引して、廃インク溜め３０５に回収するために使
用する。

【００１９】図２には、本例のインクジェトプリンタの
制御系を示してある。この制御系の中心をなす回路部分
は例えば１チップマイクロコンピュータにより構成する
ことができる。

【００２０】図２において、２０１はプリンタ制御回路
である。このプリンタ制御回路２０１には、アドレスバ
スおよびデータバスを含む内部バス２０２、２０３、２
０４を介してＲＡＭ２０５、ＲＯＭ２０６およびキャラ
クタージェネレータＲＯＭ（ＣＧ−ＲＯＭ）２０７が接
続されている。

【００２１】ＲＯＭ２０６内には、制御プログラムが予
め格納されており、ここから呼び出されて起動される制
御プログラムに基づき、後述のようなインクカートリッ
ジ３０１の重量判定や印字制御が実行される。また、モ
ータ３２６の駆動制御に使用する、駆動周波数データや
加速制御用データテーブルもこのＲＯＭ２０６内に格納
されている。

【００２２】ＲＡＭ２０５は駆動制御におけるワーキン
グ領域として利用される。

【００２３】ＣＧ−ＲＯＭ２０７には入力文字に対応し
たドットパターンが展開されている。

【００２４】２１０はヘッド駆動制御回路であり、内部
バス２０９を介して接続されているプリンタ制御回路２
０１の制御の下に、ヘッドドライバ２２０に対して駆動
信号、クロック信号等を出力する。また、データバス２
１１を介して印刷データＤＡＴＡが供給される。

【００２５】ヘッドドライバ２２０は、例えばＴＴＬア
レイから構成されており、入力される駆動信号に対応し
た駆動電圧パルスを生成して、これらを、駆動対象とな
る個別電極３１および共通電極１７に印加して、対応す
るノズル孔からインク液滴の吐出を行なわせる。駆動電
圧パルス信号を生成するために、ヘッドドライバ２２０
には、接地電圧ＧＮＤ、駆動電圧Ｖｎ等が供給されてい
る。これらの電圧は電源回路２３０の駆動電圧Ｖｃｃか
ら生成されるものである。

【００２６】次に、プリンタ制御回路２０１には、内部
バス２３１を介してキャリッジモータ駆動制御回路２３
２が接続されている。キャリッジモータ駆動制御回路２
３２は、モータドライバ２３３を介して、インクジェッ
トヘッド１０とインクカートリッジ３０１を担持してい
るキャリッジ３０２を往復移動させるための図１に示す
キャリッジモータ３２６を駆動して、図２において矢印
２３４で示す行方向にインクジェットヘッド１０とイン
クカートリッジ３０１を往復移動させる。

【００２７】また、プリンタ制御回路２０１には、内部
バス２５１を介してキャリッジモータ脱調検出回路２５
２が接続されている。プリンタ制御回路２０１はこの回
路を介してキャリッジ３２６の移動状態を確認できる。

【００２８】さらに、プリンタ制御回路２０１には、内
部バス２４１を介して搬送モータ駆動制御回路２４２が
接続されている。搬送モータ駆動制御回路２４２は、モ
ータドライバ２４３を介して、搬送モータ（図示せず）
を駆動して、図１に示すプラテンローラ３００に沿って
記録紙１０５を図の矢印２４４で示す搬送方向に搬送さ
せる。

【００２９】図３には、本例のモータ３２６の駆動周波
数と発生トルクとそれによるインクカートリッジの重量
の関係を示してある。

【００３０】所定の駆動周波数Ａでモータ３２６を駆動
した場合は比較的大きなトルクが得られ、インクカート
リッジ３０１内のインク重量が２００ｇまであるならば
キャリッジ３０２を移動することが可能である。従っ
て、この周波数で駆動して脱調が検出された場合はイン
クカートリッジの重量が２００ｇ以上ある、即ち後述す
る重量ランクａに該当すると判断できる。

【００３１】一方、所定の駆動周波数Ａより高い所定の
駆動周波数Ｂでは発生トルクは比較的小さく、インクカ
ートリッジ３０１内のインク重量が１００ｇより小さい
場合にキャリッジ３０２を移動させることが可能となっ
ている。従って、この周波数で駆動して脱調が検出され
た場合はインクカートリッジの重量が１００ｇ以上ある
と判断できる。逆に、この駆動周波数Ｂにおいて脱調が
検出されなかった場合は、カートリッジ重量は１００ｇ
未満であり、後述する重量ランクｃに該当することがわ
かる。

【００３２】次に、図４のフローチャートに従いインク
カートリッジ３０１の重量の判定方法について説明す
る。ＳＴ１０にてキャリッジ駆動速度決定手段により駆
動周波数Ａを選択する。この選択された駆動周波数Ａに
てキャリッジ駆動手段はモータ３２６を１６ステップ分
駆動する（ＳＴ１１）。本例においてはキャリッジ３０
２が移動しているさいは、モータ３２６を６ステップ分
駆動する毎に脱調検出器３２２の検出状態が変化するよ
うに構成されているので、１６ステップ分モータ３２６
を駆動すると、キャリッジ３０２が移動できた場合は脱
調検出器３２２の検出状態に変化がある。

【００３３】１６ステップ分駆動している間の脱調検出
器３２２の検出状態によりキャリッジ３０２が移動でき
たかを判定する（ＳＴ１２）。

【００３４】ここでキャリッジ３０２の移動が脱調検出
器３２２により確認できなかった場合は、駆動周波数Ａ
により発生するトルクではインクカートリッジ３０１内
にインクが多く残っており重いため、キャリッジ３０２
を移動することができなかったと判定し、インクカート
リッジ３０１の重量を重量ａとする（ＳＴ１３）。

【００３５】次に駆動周波数Ａより発生トルクの少ない
駆動周波数Ｂを選択し（ＳＴ１４）、駆動周波数Ｂにて
モータ３２６を１６ステップ分駆動する（ＳＴ１５）。

【００３６】１６ステップ分駆動している間の脱調検出
器３２２の検出状態によりキャリッジ３０２が移動でき
たかを判定する（ＳＴ１６）。

【００３７】ここでキャリッジ３０２の移動が脱調検出
器３２２により確認できなかった場合は、インクカート
リッジ３０１内の重量を駆動周波数Ａにより発生するト
ルクではキャリッジ３０２を移動可能な重量だが、駆動
周波数Ａより発生トルクの少ない駆動周波数Ｂではキャ
リッジ３０２を移動不可能な重量ｂであると判定する
（ＳＴ１７）。

【００３８】駆動周波数Ｂにてモータ３２６を駆動して
も脱調検出器３２２によりキャリッジ３０２が移動の確
認できた場合は、インクカートリッジ３０１内のインク
が残り少なく軽い状態であり重量ｃと判定する（ＳＴ１
８）。尚、以上のカートリッジの重量判別処理はプリン
タに電源が投入された直後のいわゆる初期化処理のなか
で実行され、ここで判定されたインクカートリッジ３０
１の重量はＲＡＭ２０５内に記憶される。

【００３９】本例においては印字のさいの加速制御、即
ちモータ３２６を起動してから印字を行う所定の速度ま
での加速制御はステップモータの８ステップ分の駆動の
間に行う。ＲＯＭ２０６内には図５に示す加速制御用の
加速時間テーブルが設けられている。このテーブルに
は、各ステップ間の時間間隔、即ち相切替時間がａから
ｃの３のランクに対応して格納されている。ｔ１は第１
のステップから第２のステップまでの時間であり、ｔ７
は第７のステップから第８のステップまでの時間間隔を
示している。そしてｔ８は以降のステップ間隔、即ち印
字を行う際の定常速度に対応している。従って加速を行
う場合には、ｔ１からｔ８へと徐々に相切り替え時間を
短くして加速してく。

【００４０】このテーブルにはインクカートリッジ３０
１の重量にあわせて３種類のテーブルが設けられてい
る。即ち、インクカートリッジ３０１の重量ａに対応し
たテーブルａ、重量ｂに対応したテーブルｂ、重量ｃに
対応したテーブルｃである。即ち、上記の重量判定処理
においてカートリッジの重量がランクｂ、即ち１００ｇ
〜２００ｇであると判定されている場合においては、例
えば上記のＲＡＭ２０５内の所定の場所に加速時間テー
ブルのランクｂに対応する加速時間が格納されている領
域の先頭アドレスを格納しておく。そして、ステップ数
に対応する値を当該アドレスに加え、そのアドレスに対
応するデータをステップ間間隔として用いればよい。一
例を示せば、ランクｂのカートリッジを搭載している場
合の第３ステップと第４ステップとの間隔はｂ３とな
る。

【００４１】印字制御の行う場合について図６のフロー
チャートに従って説明する。まずＳＴ５０にて印字する
べき文字の処理を行う。これは１行分の印字データがす
べて揃うまで行われる。１行分の印字データが揃った時
点で印字の前処理に進む（ＳＴ５１）。

【００４２】まずインクカートリッジ３０１の重量を判
定する（ＳＴ５２）。判定にあたってはＲＡＭ２０５に
記憶されている重量を用いて行う。インクカートリッジ
３０１の重量が重量ａと判定された場合は、モータ３２
６の加速制御に使用する加速時間テーブルとしてテーブ
ルａを選択する（ＳＴ５３）。

【００４３】次にインクカートリッジ３０１の重量が重
量ｂであるか判定する（ＳＴ５４）。インクカートリッ
ジ３０１の重量が重量ｂであると判定された場合は、モ
ータ３２６の加速制御に使用する加速時間テーブルとし
てテーブルｂを選択する（ＳＴ５５）。

【００４４】インクカートリッジ３０１の重量が重量ａ
でもなく重量ｂでもない場合は重量ｃと判定して、モー
タ３２６の加速制御に使用する加速時間テーブルとして
テーブルｃを選択する（ＳＴ５６）。

【００４５】そして選択された加速時間テーブルに従い
モータ３２６を加速していき印字を行う（ＳＴ５７）。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットプリンタの駆動制御方法においては、インクを使
用するに従って変化していくインクカートリッジの重量
を特別な検出用の装置を付加することなく検出可能とし
ているので装置付加によるコストアップもなく、また、
実際の重量を複数段階に分けて検出でき、重量の誤判定
することなくインクカートリッジの重量を判定できる。

【００４７】また測定されたインクカートリッジ重量に
よりモータの加速制御を変更することにより、インクカ
ートリッジ重量に最適な加速制御が行えるため安定した
印字品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタの全
体構成を示す概略構成図。

【図２】図１のインクジェットプリンタにおける制御系
を示す概略ブロック図。

【図３】本発明におけるモータの駆動周波数と発生トル
クとインクカートリッジの重量の関係を示す説明図。

【図４】本発明におけるインクカートリッジの重量を判
定する方法を示すフローチャート。

【図５】本発明におけるモータの加速制御用時間テーブ
ルの説明図。

【図６】本発明におけるインクカートリッジの重量別に
印字する方法を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０ インクジェットヘッド ３０１ インクカートリッジ ３２２ 脱調検出器 ３２６ モータ ２０１ プリンタ制御回路 ２３２ キャリッジモータ駆動制御回路 ２５２ キャリッジモータ脱調検出回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットヘッドと、前記インクジ
   ェットヘッドに供給するためのインクを収容するインク
   収容手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク収
   容手段とを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを駆
   動する駆動手段と、前記キャリッジの移動状態を検出す
   る移動検出手段とを有する印字装置において、 前記駆動手段に対しキャリッジを所定の速度で移動させ
   るべき指示を行う移動指示手段と、 前記移動指示手段の指示と前記移動検出手段により検出
   された前記キャリッジの移動状態とを比較する移動比較
   手段と、 前記移動比較手段の出力に応じて前記インク収容手段の
   インク残量を検出するインク残量検出手段とを有するこ
   とを特徴とする印字装置。
2. 【請求項２】 インクジェットヘッドと、前記インクジ
   ェットヘッドに供給するためのインクを収容するインク
   収容手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク収
   容手段とを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを駆
   動する駆動手段と、前記キャリッジの移動状態を検出す
   る移動検出手段と、前記駆動手段に前記キャリッジを所
   定の速度パタンで移動させるべき指示を行うとともにイ
   ンクジェットヘッドによる印字を指示する制御手段とを
   有する印字装置において、 少なくとも前記印字に先だって、前記駆動手段に対しキ
   ャリッジを所定の速度で移動させるべき指示を行う移動
   指示手段と、 前記移動指示手段の指示と前記移動検出手段により検出
   された前記キャリッジの移動状態とを比較する移動比較
   手段と、 前記移動比較手段の出力に応じて、少なくとも２の速度
   パタンから１の速度パタンを選択して前記制御手段に与
   える速度パタン選択手段とを有することを特徴とする印
   字装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の印字装置において、 前記駆動手段はステッピングモータであり、 前記移動検出手段は、少なくとも前記ステッピングモー
   タの所定のステップ動作の有無を検出可能な検出器であ
   り、 前記移動比較手段は、前記所定のステップ動作の指示に
   対応する、前記検出器による前記所定のステップ動作の
   有無の検出結果を出力するように構成されてなることを
   特徴とする印字装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の印字装置において、 前記駆動手段はステッピングモータであり、 前記移動検出手段は、少なくとも前記ステッピングモー
   タの所定のステップ動作の有無を検出可能な検出器であ
   り、 前記移動比較手段は、前記所定のステップ動作の指示に
   対応する、前記検出器による前記所定のステップ動作の
   有無の検出結果を出力するように構成されてなることを
   特徴とする印字装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の印字装置において、 前記所定の速度パタンは、前記ステッピングモータの加
   速パタンを含んでなることを特徴とする印字装置。
6. 【請求項６】 インクジェットヘッドと、前記インクジ
   ェットヘッドに供給するためのインクを収容するインク
   収容手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク収
   容手段とを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを駆
   動する駆動手段と、前記キャリッジの移動状態を検出す
   る移動検出手段とを有する印字装置の制御方法におい
   て、 前記駆動手段に対しキャリッジを所定の速度で移動させ
   るべき指示を行う移動指示工程と、 前記移動指示工程における指示と前記移動検出手段によ
   り検出された前記キャリッジの移動状態とを比較する移
   動比較工程と、 前記移動比較工程の結果に応じて前記インク収容手段の
   インク残量を検出するインク残量検出工程とを有するこ
   とを特徴とする印字装置の制御方法。
7. 【請求項７】 インクジェットヘッドと、前記インクジ
   ェットヘッドに供給するためのインクを収容するインク
   収容手段と、前記インクジェットヘッドと前記インク収
   容手段とを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを駆
   動する駆動手段と、前記キャリッジの移動状態を検出す
   る移動検出手段と、前記駆動手段に前記キャリッジを所
   定の速度パタンで移動させるべき指示を行うとともにイ
   ンクジェットヘッドによる印字を指示する制御手段とを
   有する印字装置の制御方法において、 少なくとも前記印字に先だって、前記駆動手段に対しキ
   ャリッジを所定の速度で移動させるべき指示を行う移動
   指示工程と、 前記移動指示工程における指示と前記移動検出手段によ
   り検出された前記キャリッジの移動状態とを比較する移
   動比較工程と、 前記移動比較工程の結果に応じて、少なくとも２の速度
   パタンから１の速度パタンを選択して前記制御手段に与
   える速度パタン選択工程とを有することを特徴とする印
   字装置に制御方法。