JPH0976537A - カラー印刷対応インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー印刷用の記録ユニットの装着の有無
や、これのインク量に関わりなく、キャリッジを印刷に
適した速度で駆動すること。 【解決手段】 カラー印刷用記録ユニットの装着の有無
を検出するカラー印刷用記録ユニット装着検出手段５０
と、カラー印刷用記録ユニット８のインク量を検出する
インク量検出手段５２と、カラー印刷用記録ユニット装
着検出手段５０からの信号及びインク量とによりキャリ
ッジ駆動用モータ３の駆動電流、加速・減速距離、回転
速度、及びホールド時間を制御するキャッジモータ制御
手段５３を備え、キャリッジ１の負荷に応じてモータ３
の制御形態を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明は、ノズル開口からイン
ク滴を吐出して記録媒体にモノクロ、及びカラーのパタ
ーンを印刷するインクジェット式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置は、記録ヘッ
ドから吐出させるインクの色を変えることにより簡単に
カラー印刷を行うことができるため、カラー印刷用プリ
ンタして広く普及し出しているが、それでも、プリンタ
により印刷されるデータの大半がテキストデータである
ため、製造コストの低減やまたユーザの好みに対応しや
すくする関係上、モノクロ印刷用の記録ヘッドの搭載を
基本仕様として、カラー印刷用の記録ヘッドを記録ユニ
ットに構成してオプション化し、必要に応じて着脱でき
るようにしたカラー印刷対応インクジェット式記録装置
が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにモノクロ印
刷を基本使用とする場合には、通常、モノクロ印刷用記
録ヘッドの能力を発揮させることができる記録速度を考
慮してキャリッジ駆動モータの定格が設定されている。
一方、カラー印刷用記録ユニットは、インクカートリッ
ジと記録ヘッドとを組として構成されていて、モノクロ
印刷用記録ヘッドに比較して重量が大きく、またインク
カートリッジ内のインク量によりその重量も大きく変わ
るから、キャリッジ駆動用モータの負荷量も変化する。
このため、キャリッジ駆動用モータは大きな範囲の負荷
に対応する必要があり、能力の大きなものを使用した場
合には、コストの上昇や装置の大型化を招き、また能力
の小さなものを使用した場合には性能の低下を招くとい
う問題がある。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところはコストの上昇を
可及的に抑制して、しかもスループットを向上すること
ができるインクジェット式記録装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、基台に設置されたインク容
器からチューブを介してインクの供給を受ける第１の記
録ユニットと、着脱可能なインクカートリッジと記録ヘ
ッドとを備えた第２の記録ユニットとを搭載したキャリ
ッジと、前記キャリッジをプラテンに沿って往復駆動す
るキャリッジ駆動モータとからなるインクジェット式記
録ヘッドにおいて、前記第２の記録ユニットの有無を検
出する記録ユニット装着検出手段と、前記第２の記録ユ
ニットのインク量を検出するインク量検出手段と、前記
第２の記録ユニットの有無、及びそのインク量とにより
前記キャリッジ駆動用モータの駆動電流、加速・減速距
離、回転速度、及びホールド時間を制御するキャッジモ
ータ制御手段とを備えて、キャリッジの負荷量に応じて
キャリッジ駆動用モータの駆動電流、回転速度、及びホ
ールド時間を制御する。

【０００６】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明のインクジェット式
記録装置の一実施例を示す上面図で、図中符号１は、キ
ャリッジで、一側が連結具２によりタイミングベルト４
を介してパルスモータで構成されたキャリッジ駆動用モ
ータ３に接続され、また他側が摺動片５により函体１０
のガイド部材６に支持されていて、プラテン２０の長手
方向（図中左右方向）に往復動可能に構成さている。

【０００７】キャリッジ１には下面にはテキストの印刷
を行う黒インク用の記録ヘッドが固定され、また上面に
はインクカートリッジ１１からのインクを黒インク用の
記録ヘッドに供給するサブタンク７と、これの非印刷領
域側にオプションとして着脱可能なカラー印刷用の記録
ユニット８が搭載されている。

【０００８】１１は、前述のインクカートリッジで、気
体遮断性を備えた可撓性フィルムからなるインク袋１２
をハードケース１３に収容するとともに、先端にインク
供給口１４を設けて構成されている。

【０００９】インクカートリッジ１１とサブタンク７
は、一部がコイルバネからなる可撓性ケース１５により
保護されたチューブ１６により接続されいて、インク袋
１２のインクは図示しないポンプによりサブタンク７に
供給して、水頭圧を可及的に一定に維持しながら黒イン
ク用の記録ヘッドにインクを供給するようなっている。

【００１０】２０は、プラテンで、印刷領域をカバーで
きるサイズを備え、これの表面には奥側（図中、上方
側）に図示しない給紙カセットからの記録用紙を印刷領
域に搬送する給紙ローラ２１が、また手前側（図中、下
方側）に印刷終了領域をガイドする排紙ローラ２２が設
けられている。また休止時にキャリッジ１が待避する非
印刷領域にはカラー印刷用の記録ユニット８の記録ヘッ
ドを封止するキャップ部材３１と、黒インク用の記録ヘ
ッドを封止するキャップ部材３２とを備えたキャッピン
グ装置３３が設けられている。なお、図中符号３５は、
キャピング装置３３から排出されたインクを収容する廃
インクタンクを示す。

【００１１】図２（イ）、（ロ）は、上述したカラー印
刷用の記録ユニット８の一実施例を示すものであって、
図中符号４０は、カートリッジホルダで、カラーインク
カートリッジ４１を収容する収容室４２を備えるととも
に、キャリッジ１に搭載されたとき、プラテン２０に対
向する面にカラー印刷用の記録ヘッド４２が固定されて
いる。

【００１２】カートリッジホルダ４０の側面にはキャリ
ッジ１に搭載されたとき、キャリッジ１に設けられてい
る接点と接続して外部からのカラー印刷信号を受ける端
子板４３が固定されていて、後述する記録ユニット装着
検出手段５０、及びインクカートリッジ検出手段５１に
より記録ユニット８のキャリッジ１への装着の有無、及
びインクカートリッジ４１の装着の有無を検知できるよ
うに構成されている。

【００１３】このインクカートリッジ４１の装着の有無
は、カートリッジホルダ４０の収容室４２に、カートリ
ッジ４１が装填されたときにインクカートリッジ４１に
当接して接点を形成するバネ接点４４を設けておくこと
により可能となる。なお、図中符号４５は、カートリッ
ジ４１の着脱を補助する蓋部材を示す。

【００１４】図３は、制御装置の一実施例を示すもの
で、図中符号５０は、カラー印刷用記録ユニット検出手
段で、記録ユニット８の搭載による回路条件の変更を検
知して、キャリッジ１にカラー印刷用の記録ユニット８
が装着されたことを判定するものである。５１は、イン
クカートリッジ検出手段で、記録ユニット８のバネ接点
４４からの信号に基づいて記録ユニット８にインクカー
トリッジ４１が装填されているか、否かを判定するもの
である。

【００１５】５２は、カラーインク量検出手段で、この
実施例においては記録ヘッド駆動手段６０からカラー印
刷用の記録ユニット８に供給される印刷信号を計数する
カウンタを備え、満タン時のインク量との差分に基づい
てインク残量を算出するように構成されている。

【００１６】５３は、キャリッジモータ制御手段で、ヘ
ッド等の温度を検出する温度検出手段６１、記録ユニッ
ト装着検出手段５０、インク量検出手段５２からの信号
に基づいて後述する制御データ記憶手段５４に格納され
ているデータを読出し、このデータに基づいてキャリッ
ジモータ制御手段６２の制御条件を設定するものであ
る。

【００１７】図４は、制御データ記憶手段５４の一実施
例を示すもので、環境の温度を低温と高温の２種類に大
きく分け、約１０°Ｃ以下を低温として認識し、またカ
ラー記録ユニット８の有無、及び装着されている場合に
はインク量を３段階に分けて、８つの制御モード１乃至
制御モード８を設定し、それぞれのモードに対応する加
速ステップ数、加速電流、定速速度、定速電流、減速ス
テップ数、減速電流、及びホールド時間に関するデータ
を格納して構成されている。

【００１８】すなわち制御モード１乃至制御モード４
は、潤滑油の粘度が上昇し、かつタイミングベルト４の
柔軟性が低くなってキャリッジ駆動用モータ３に大きな
負荷が掛かる低温に対応するための制御データであり、
また制御モード５乃至制御モード８は、潤滑油の粘度や
タイミングベルト４の柔軟性による負荷増を無視できる
温度に対する制御データで、制御モード１乃至制御モー
ド４のおける加速電流、定速電流、減速電流は、制御モ
ード５乃至制御モード８のものよりも相対的に大きめに
設定されている。

【００１９】制御モード１及び制御モード５は共にカラ
ー印刷用の記録ユニット８が装着されていない場合のも
のを、制御モード２〜４及び制御モード６〜８はカラー
印刷用の記録ユニット８が装着されている場合の制御デ
ータである。

【００２０】そして制御モード２及び制御モード６は、
カラー印刷用の記録ユニット８のインク量が多い場合
の、また制御モード３及び制御モード７は、インク量が
中間程度の場合の、さらに制御モード４及び制御モード
８は、インク量が少ない場合の制御データで、カラー記
録ヘッド８のインク量が多い場合ほど加速電流、定速電
流、及び減速電流が大きく、また加速ステップ数、及び
減速ステップ数が長く設定されている。

【００２１】次にこのように構成した装置の動作を図５
のフローチャートに基づいて説明する。印刷命令が入力
すると（ステップ イ）、キャリッジ制御手段５３は、
温度検出手段６１からの信号に基づいて環境温度を判定
する（ステップ ロ）。環境温度が基準値よりも低い場
合には（ステップ ハ）、制御モード１乃至制御モード
４を選択するともに、カラー印刷用の記録ユニット装着
検出手段５０からの信号に基づいてキャリッジ１にカラ
ー印刷用の記録ユニット８が装着されているか否かを判
定する（ステップ ニ）。

【００２２】カラー印刷用の記録ユニット８が装着され
ていない場合には、制御モード１を選択する（ステップ
ホ）。これによりキャリッジ駆動用モータ３は、比較
的大きな加速電流の供給を受けて、加速ステップ数Ａ１
でキャリッジ１を定速速度Ｎ１まで加速する。これによ
り、低温による潤滑油の粘度上昇や、またタイミングベ
ルト４の硬化に関わりなく、キャリッジ１を定速速度Ｎ
１まで速やかに加速することができる。

【００２３】定速速度Ｎ１に到達すると、図示しない印
刷制御手段により外部装置からのモノクロ印刷用データ
に基づいてモノクロ印刷が実行される。

【００２４】印刷が印刷領域の終端に達すると、キャリ
ッジ駆動用モータ３は、比較的大きな減速電流の供給を
受けてステップ数Ｂ１でもってキャリッジ１を減速させ
て速やかに停止させる。

【００２５】一方、この低温状態でカラー印刷用の記録
ユニット８がキャリッジ１に装着されると、ユニット装
着検出手段５０がこれを検出するから、キャリッジモー
タ制御手段５３は、インク量検出手段５２からの信号に
基づいてカラー印刷用の記録ユニット８のインクカート
リッジ４１のインク量を調べ、制御モード２乃至４の内
からカートリッジ４１のインク量に見合った制御モード
の１つを選択する（ステップ ヘ〜ヌ）。

【００２６】すなわち、カラー印刷用の記録ユニット８
のカートリッジ４１のインクが多い場合には、制御モー
ド２を選択して長い加速ステップ数Ａ１を掛けて、かつ
大きな駆動電流で、モノクロ印刷時の定速速度Ｎ１より
も低い定速速度Ｎ２まで加速する。

【００２７】定速速度Ｎ２に到達した段階で外部装置か
ら入力したカラー印刷データに基づいてカラー記録ヘッ
ド４２からカラーインクを吐出させて、カラー印刷を実
行する。

【００２８】このカラー印刷の過程でインク量検出手段
５２は、カラー印刷用の記録ユニット８に供給された駆
動パルス、及びポンプから吸引されたインク量をカウン
トしてインクカートリッジ４１内のインク量を監視す
る。

【００２９】一方、潤滑油の粘度が低下し、またタイミ
ングベルト４が柔軟性を取り戻す程度に環境温度が上昇
すると（ステップ ハ）、キャリッジモータ制御手段５
３は、制御モード５乃至８の内から、カラー印刷用の記
録ユニット８の装着の有無を判定し（ステップ ヌ）、
またカラー印刷用の記録ユニット８が装着されている場
合にはインクカートリッジ４１のインク量に基づいて
（ステップ オ、カ）最適の制御モードを選択して（ス
テップ ル、ワ、ヨ、タ）、潤滑油やタイミングベルト
４に起因した負荷低下分に対応した加速電流、定速電
流、及び減速電流によりキャリッジ駆動用モータ３を駆
動する。

【００３０】このようにキャリッジ１の負荷量を環境温
度や、またカラー印刷用の記録ユニットの有無、及びカ
ラー印刷用の記録ユニット８に装着されているインクカ
ートリッジ４１のインク量に応じて検出し、これに見合
った定速速度、加速及び減速ステップ数、駆動電流、ホ
ールド時間を設定することができるため、キャリッジ駆
動用モータ３を容易に最適化することができる。

【００３１】なお、上述の実施例においては、カラー印
刷用の記録ユニット８が装着されていない場合には、キ
ャリッジ１を定速速度Ｎ１により駆動するようにしてい
るが、この場合にも必要に応じて定速速度Ｎ２を選択可
能に構成すると、図６に示したようにカラー記録ヘッド
８が搭載されていない分、速度Ｎ２の到達するに要する
加速ステップ、及び速度Ｎ２から停止するまでの減速ス
テップ数が少なくなるから、モノクロ印刷のおける印刷
可能領域を通常の可能領域よりも（ΔＬ１＋ΔＬ２）分
増大することができる。

【００３２】また、キャッピング装置３３の位置を基準
としてモノクロ印刷用の記録ヘッドを、カラー印刷用の
記録ヘッドよりも印刷領域側に配置することにより、反
対の配置をとる場合つまりカラー印刷用の記録ヘッドを
印刷領域側に配置する場合よりもモノクロ印刷時の印刷
領域をカラー印刷ユニットの幅分だけ拡大することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、基台に設置されたインク容器からチューブを介して
インクの供給を受ける第１の記録ユニットと、着脱可能
なインクカートリッジと記録ヘッドとを備えた第２の記
録ユニットとを搭載したキャリッジと、キャリッジをプ
ラテンに沿って往復駆動するキャリッジ駆動用モータと
からなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、第２の
記録ユニットの装着の有無を検出する記録ユニット装着
検出手段と、第２の記録ユニットのインク量を検出する
インク量検出手段と、前記第２の記録ユニットの有無、
及びこれのインク量によりキャリッジ駆動用モータの駆
動電流、加速・減速距離、回転速度、及びホールド時間
を制御するキャッジモータ制御手段を備えたので、キャ
リッジ駆動用モータの能力の如何に関わりなく、キャリ
ッジを最適な状態で駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す上面図である。

【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれカラー記録ヘッ
ドの一実施例を示す斜視図と、断面図である。

【図３】制御装置の一実施例を示すブロック図である。

【図４】制御データ記憶手段の一実施例を示す図であ
る。

【図５】同上装置の動作を示すフローチャートである。

【図６】同上装置の動作を示す線図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ３ キャリッジ駆動モータ ８ カラー印刷用の記録ユニット １１ 黒インク用カートリッジ １６ インク供給用のチューブ ４１ カラーインク用カートリッジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に設置されたインク容器からチュー
   ブを介してインクの供給を受ける第１の記録ユニット
   と、着脱可能なインクカートリッジと記録ヘッドとを備
   えた第２の記録ユニットとを搭載したキャリッジと、前
   記キャリッジをプラテンに沿って往復駆動するキャリッ
   ジ駆動モータとからなるインクジェット式記録ヘッドに
   おいて、 前記第２の記録ユニットの有無を検出する記録ユニット
   装着検出手段と、前記第２の記録ユニットのインク量を
   検出するインク量検出手段と、前記第２の記録ユニット
   の有無、及びそのインク量とにより前記キャリッジ駆動
   用モータの駆動電流、加速・減速距離、回転速度、及び
   ホールド時間を制御するキャッジモータ制御手段とを備
   えてなるカラー印刷対応インクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記第２の記録ユニットの有無に対応し
   て前記キャリッジの定速速度が少なくとも２種類が設定
   されていて、前記キャリッジモータ制御手段により１つ
   の定速速度が選択される請求項１のカラー印刷対応イン
   クジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 環境温度を検出する温度検出手段を備
   え、前記キャリッジモータ制御手段が前記温度検出手段
   からの信号により前記キャリッジ駆動モータの回転速
   度、及び駆動電流の値を制御する請求項１のカラー印刷
   対応インクジェット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記インク量検出手段が、第２の記録ユ
   ニットから吐出されるインク滴を計数するカウンタによ
   り構成され、インク残量に応じて前記キャリッジ駆動モ
   ータの駆動形態を変更する請求項１のカラー印刷対応イ
   ンクジェット式記録装置。
5. 【請求項５】 前記第１の記録ユニットが黒インクを吐
   出する記録ヘッドを備え、前記キャリッジがホームポジ
   ション側に位置したとき、前記第１の記録ユニットが印
   刷領域側となるように前記キャリッジに搭載されてい
   て、少なくとも２種類の定速速度で印刷が可能な請求項
   １のカラー印刷対応インクジェット式記録装置。