JP5921141B2

JP5921141B2 - 記録装置

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Description

本発明は、記録装置に関し、詳しくは記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに着脱可能に搭載された記録手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。なお記録手段とは記録ヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェットヘッド、インクジェットカートリッジ、インクカートリッジ、ペンカートリッジ等を包含するものである。

インクジェット記録方式を用いた記録装置においては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを被記録材上に走査させ、この走査にタイミングを合わせて記録ヘッドを駆動することにより記録を行う。このようなインクジェット記録装置で高精細な出力画像を得るために、キャリッジの駆動源としてＤＣモータを採用し、リニアエンコーダによる位置検出情報をフィードバックするサーボ制御を採用したものが多い。このような構成により高精度な位置制御を行い、かつ高速で安定した速度で走査することが可能となる。また、該エンコーダの検出タイミングに合わせて記録ヘッドの駆動を制御することで、キャリッジの走査と記録ヘッドの駆動タイミングとを精度良く合わせる方法が用いられている。

駆動源であるＤＣモータから前記キャリッジの走査駆動力を伝達する手段として、コストや組立容易性及び精度などの点で優れている歯付（タイミング）ベルトが用いられている。この歯付（タイミング）ベルトは、ＤＣモータにより駆動される駆動プーリとアイドラプーリとの間に所定の張力を持って張り渡され、駆動プーリに刻まれた歯と該歯付ベルトに設けられた歯とが噛み合うことで駆動力を伝達する。記録ヘッドを搭載したキャリッジは、前記歯付ベルトに連結されており、ＤＣモータの回転に伴って両プーリ間を往復運動する。

前記キャリッジは、走査方向における位置の初期化を行うためや、キャリッジ内に設けられた機構部等を相対移動させる目的等で、シャーシ等の筺体部への突き当て動作を実施する。この時、キャリッジを歯付ベルトによってアイドラプーリに接近する方向に引っ張ることにより突き当て動作を実施する場合もある。しかしながら、アイドラプーリはテンションばねを介して懸架されているため、キャリッジがシャーシ等に当接して停止した瞬間に、アイドラプーリが駆動プーリ側へ引っ張られて若干移動する。この間もＤＣモータによって駆動プーリは回転し続けるため、アイドラプーリと駆動プーリとの間隔が減少したことにより余った歯付ベルトがキャリッジとの間で歯付ベルトに撓みが生じる。駆動プーリはさらに回転を続けているため、歯付ベルトに対して駆動プーリの空回りが発生してしまう。

このような問題を解決するため、キャリッジが連結された歯付きベルトの駆動プーリの近傍に歯付きベルトのジャンピング（歯飛び）を防止するための部材を備えた文献１のような構成が知られている。

特許３８０５１５５号公報

このようなインクジェット記録装置ではコストが増大し装置サイズも大型化しがちである。さらに、近年では駆動プーリとベルトの噛み合い時の振動を小さくために、歯ピッチが細かく歯丈を低くした高精度なベルトを採用する場合がある。この様な場合に、ジャンピングを防止するための部材とベルトの背面との隙間を限り無く狭くする必要があり、組み付け状態によってはベルトの背面と摺擦が生じてしまう。この摺擦による振動を発生させて、歯丈を低くすることによる振動低減の効果も相殺されてしまう。またさらには、ベルトを損傷あるいは破断させると言った可能性が生じてしまうこともある。

一方、この駆動プーリの空回りを防止するためには、歯付ベルトの張力を高くしたり、歯付ベルトの歯を大きくしたり歯丈を高くすることが有効である。しかし、ベルト張力を高くすると、駆動負荷が増大するため、大容量のモータを搭載する必要が生じ、コストの上昇や装置サイズの増大を招くことになる。また歯丈の高い歯付ベルトでは、ベルトの歯が駆動プーリの歯に噛み込む際に歯付ベルトに振動が生じ、キャリッジの走査速度が不安定になる要因となる。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、その目的は、キャリッジへの駆動伝達手段として高精度なベルトを用いる場合のキャリッジ突き当て動作時においても、ＤＣモータの制御によって駆動プーリの空回りの発生を抑制した記録装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために、記録ヘッドを搭載可能なキャリッジと、キャリッジに連結されたエンドレスベルトと、ＤＣモータによって駆動され、前記エンドレスベルトを駆動することによって前記キャリッジを移動させる駆動プーリと、前記駆動プーリと共に前記エンドレスベルトを支持するアイドラプーリと、前記キャリッジが前記アイドラプーリに近付く方向に移動したとき、前記キャリッジに当接可能な当接部と、前記ＤＣモータに供給される電力が第１の制限値を超えないように前記ＤＣモータをＰＷＭ制御し、前記キャリッジを前記当接部に当接させる当接動作を行わせる制御部と、を備える記録装置において、前記制御部は、前記当接動作の前に、前記ＤＣモータに供給される電力が前記第１の制限値を超えてもよいように前記ＤＣモータをＰＷＭ制御することによって前記キャリッジを移動させる予備移動動作と、前記予備移動動作における前記キャリッジの移動距離を検出する検出動作と、を行わせ、前記移動距離が所定値以上の場合に前記当接動作を許容し、前記移動距離が前記所定値未満の場合に前記当接動作を禁止する。

本発明によれば、キャリッジへの駆動伝達手段として高精度なベルトを用いる場合のキャリッジ突き当て動作時においても、ＤＣモータの制御によって駆動プリの空回りの発生を抑制した記録装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す部分的斜視図である。本発明の一実施形態に係るブロック図である。本発明の一実施形態に係る駆動プーリとアイドラプーリとの間に張り渡された歯付ベルトから成る伝動機構を示す模式図である。本発明の一実施形態に係るキャリッジユニットの記録ヘッド装着状態を示す模式的斜視図である。本発明の第一の実施形態に係る記録ヘッド交換モードにおける交換処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態の第一の駆動の動作説明図を示す模式図である。本発明の一実施形態の第二の駆動の動作説明図を示す模式図である。本発明の第二の実施形態に係る記録ヘッド交換モードにおける交換処理を示すフローチャートである。本発明の第二の実施形態の駆動の動作説明図を示す模式図である。本発明の第三の実施形態に係る記録ヘッド交換モードにおける交換処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応した部分を示すものである。図１〜図９に本発明の実施の形態に係るキャリッジを備えた記録装置の構成であり、記録装置がインクを吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置である場合を示す。

図１に記録装置全体を示す模式的斜視図を示す。本実施形態に係る記録装置は、大きく分けて、給紙部（ＡＳＦユニット）、被記録媒体搬送部（用紙搬送部）、排紙部、記録ヘッド３０を搭載するキャリッジユニット２０、記録ヘッド回復部（回復ユニット）およびインク供給ユニットから構成されている。

ホスト装置（不図示）から記録データが送られ、制御手段としての制御部１にてデータを格納し、同制御部１から記録動作開始指令が出されて記録動作が開始する。

キャリッジユニット２０は主に記録手段としての記録ヘッド３０と該記録ヘッド３０を搭載可能で記録シート搬送方向と交叉（通常直交）する方向に走査（移動）するキャリッジ２１を有する。キャリッジ２１は、シャーシ１０の両側面に支持されたガイドシャフト１３と、シャーシ１０の上部に固定されたサポートレール１４とによって案内支持されている。このキャリッジ２１はキャリッジ駆動用のＤＣモータ（キャリッジモータ）７に設けられた駆動プーリ８とアイドラプーリ１７との間に張架されたキャリッジベルト１９を介して駆動力を伝達することにより、ガイドシャフト１３に沿って往復移動（走査）される。

上記のようなインクジェット記録装置においては、記録ヘッド３０へＦＦＣ２６を介して信号を伝達することで、記録データに応じてインク滴を吐出することが可能である。また、キャリッジ２１の移動経路に沿った位置に配置されるようにリニアスケール９をシャーシ１０に張架する。リニアスケール９のマークをキャリッジユニット２０に搭載されたリニアエンコーダ２６によって読み取ることで、適切なタイミングで被記録シートに向けてインク滴を吐出することができる。

図２は、実施形態における記録装置の制御ブロック図である。２は記録装置の制御を行うＣＰＵ及びＧ．Ａ．（ゲートアレイ）であり、３はＲＡＭである。このＲＡＭは記録バッファや受信バッファや制御のパラメータを保持する作業領域などが設けられている。

４はＲＯＭで、ＣＰＵのプログラムや駆動パラメータを格納している。駆動パラメータは、モータ駆動パターンや記録ヘッドの駆動テーブルなどである。５はＣＲモータを駆動するためのモータドライバである。ＣＲモータ７はエンコーダ２７から得られる位置情報、速度情報を用いたサーボ制御によって駆動される。サーボ制御は、ＲＯＭ４に格納されているプログラムをＣＰＵ２が実行することにより具現される。

ＲＯＭ４には、キャリッジ２０の走査として与えたい目標速度の情報を、駆動プロファイル（理想速度プロファイル）として格納されている。本実施形態におけるサーボ制御はＰＩＤ制御または古典制御と呼ばれる手法が採用され、加速制御、定速制御、減速制御の領域ごとに処理される。駆動プロファイルは、各領域におけるキャリッジモータ７により駆動すべき目標速度や目標位置の情報を含む。キャリッジ走査の目的に応じた複数の駆動プロファイルがＲＯＭ４に格納されている。

ＣＰＵ２はこれら複数の駆動プロファイルからキャリッジ走査の目的に応じたプロファイルを選択し、プログラムに従って実行することで追値制御を行う。即ち、リニアエンコーダから得た実際の位置情報、速度情報と、選択した駆動プロファイルに含まれるその時の目標位置情報、目標速度情報を比較し、足りない分を誤差として、その時点でＤＣモータに与えるべきエネルギーを算出する。それを受けたモータドライバ５はＰＷＭ制御を用いて、ＣＲモータ７に与えるエネルギーとしてのＰＷＭ信号としてデューティー比（ハイレベルとロウレベルの比、オンとオフの比）を出力してキャリッジのサーボ制御を行う。

このようなサーボ制御処理は、サーボ周期△Ｔ毎に繰り返し処理されるものである。このデューティー比の範囲は０％から１００％である。デューティー比が大きいほどモータに供給される電力は大きくなる。また、実際に出力されるＰＷＭの値はモータ駆動毎にデューティー比の上限の制限値（ＰＷＭリミット値）を複数設定することが出来る。本実施形態においては、ＣＲモータ７の駆動毎に適時ＰＷＭリミット値を選択することで、適切な駆動力だけを発生させることが可能となる。

なお、サーボ制御手法自体は本発明の主題となるものではなく、制御対象の系の特性によっては異なる手法であってもよい。

図３は図１に示す駆動プーリ８とアイドラプーリ１７との間に張り渡されたエンドレスベルトである歯付ベルト１９から成る伝動機構を示す模式的断面図を示すものである。図では省略してあるが、歯付ベルト１９の内周面には所定のピッチで歯が設けられ、駆動プーリ８の外周に設けられた歯と噛み合っている。図３において、アイドラプーリ１７の支持軸は不図示のシャーシに対してテンションばね１８を介して懸架されている。つまり、前記アイドラプーリ１７をテンションばね１８の弾性力で図示左向きに付勢することにより、前記歯付ベルト１９に張力が付与されている。

図３において、キャリッジは図示のように歯付ベルト１９の下側の走行部分に取り付けられている。従って、駆動プーリ８が図示の反時計回りに駆動されると、キャリッジ２１は歯付ベルト１９によって直接的に引っ張られるようにして駆動プーリ８に向かって接近する方向に移動する。一方、駆動プーリ８が時計回りに回転するときは、キャリッジ２１はアイドラプーリ１７を経由した歯付ベルト１９によって引っ張られるようにしてアイドラプーリ１７に向かって接近する方向に移動する。

しかしながら、前述のようにアイドラプーリ１７はテンションばね１８を介して懸架されている。従って、駆動プーリ８が時計回りに回転するときに、キャリッジ２１が動けない状態になると、その間にアイドラプーリ１７が駆動プーリ８側へ引っ張られて若干移動する。キャリッジ２１が動けない状態とは、例えば、キャリッジ２１をシャーシ側板等への突き当て動作を行うときである。また、キャリッジ２１とガイドシャフト１３やサポートレール１４との間に働く摺動負荷により、ＣＲモータ７の回転開始直後にキャリッジ２１が動けない場合がある。キャリッジ２１を比較的長時間駆動しない状態にしておくと、ガイドシャフト１３やサポートレール１４に付着していたミストが固着してキャリッジ２１とガイドシャフト１３やサポートレール１４との間に働く摺動負荷が大きくなる場合がある。

キャリッジ２１が動けない状態の時、駆動プーリ８を駆動すると、アイドラプーリ１７を移動させることによって駆動プーリ８は回転し、アイドラプーリ１７と駆動プーリ８との間隔が減少する。そして、余った歯付ベルト１９が弛んで駆動プーリ８の下側へ繰り出され、駆動プーリ８の下側と停止しているキャリッジ２１との間で歯付ベルト１９に撓みが生じる。

その場合、歯付ベルト１９は、均一にある程度の剛性を有しているため、駆動プーリ８とキャリッジ２１との間で部分的に湾曲するのではなく、駆動プーリ８の近傍で歯付ベルト１９が該駆動プーリから浮き上がるような挙動を示す。このとき、駆動プーリ８はさらに回転を続けているため、歯付ベルト１９に対して駆動プーリ８が空回りしてしまう。

図４（ａ）、（ｂ）は記録ヘッド３０が搭載された状態でのキャリッジユニット２０の概略的な構成図である。このキャリッジユニット２０は、記録ヘッド３０を収容して位置決めしうるように形成されたキャリッジ２１と、記録ヘッドを装着する際に案内するキャリッジカバー２２と、ヘッド固定部２８を動作させるヘッドセットレバー２９が設けられている。操作レバーであるヘッドセットレバー２９はキャリッジ２１に設けられた回転軸を中心として回動できるように構成されていて、ヘッドセットレバー２９の開閉に応じて、ヘッド固定部２８を作用させることが出来る。

記録ヘッド３０を搭載するためのキャリッジユニット２０には、記録ヘッドと電気的な結合を行う圧接コネクタ（不図示）が設けられている。前記圧接コネクタ（不図示）はキャリッジ上に搭載されたキャリッジ基板（不図示）に半田付けされている。キャリッジ基板は図１に示すフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）２６を介して装置本体側の回路基板（制御回路）１との電気的に結合されている。また、キャリッジ基板（２５）にはキャリッジユニット２０の位置を検出するリニアエンコーダ２７が搭載されている。このリニアエンコーダ２７がシャーシ１０に取り付けられたリニアスケール９のライン数を読みとることにより、キャリッジユニット２０の位置を検出することができる。なお、リニアスケール９の信号は、フレキシブルケーブル２６を介して、制御基板１に伝えられて処理される。以上により、キャリッジユニット２０の移動中であってもその位置を正確に把握することができる。

なお、ある一定時間、キャリッジモータ７を駆動してもリニアエンコーダ２７の信号変化が見られなくなった場合には、キャリッジ２１はその位置にて停止しているため、最後に検出された位置を停止位置として検知することもできる。本実施形態の記録装置では、キャリッジ２１の走査位置初期化時には、キャリッジ２１をシャーシ１０の第１の当接部である右側板１１に向けて走査移動させ、キャリッジ２１が突き当たって動かなくなったところを走査基準位置であると判断している。なお、キャリッジ２１には突き当て基準面が２１１が設けられていて、シャーシ１０の右側面１１内側に突き当たる構成となっている。

なお、キャリッユニット２０に搭載された記録ヘッド３０には、ジョイント機構４０を介してインク流路を連通させる可撓性のチューブから成る供給チューブ４５が連結されて繋がっている。このインク供給チューブ４５は、キャリッジユニット２０の走査範囲全域で追従するように這いまわされてインク供給ユニット５０へと接続されている。

またジョイント機構４０には、操作部を備えたジョイントレバー４１が、レバー回転軸（不図示）を中心にして回動可能に軸支されている。このジョイントレバー４１を所定の位置にて操作して回動させることによって、ジョイント機構４０が記録ヘッド３０とのインク流路の連通または切離が行われる。なお、ジョイントレバー４１にはレバーが閉じられた際に、ユーザーによる開閉動作のロックを選択的に実施するスライダ部材４２が設けられている。スライダ部材４２はその両端部を両シャーシ側板に設けられた基準側切替部材１５および非基準側切替部材１６に突き当てることで、キャリッジに対し、主走査方向に相対的にスライドする構成となっている。本実施形態では、キャリッジ２１が基準側突き当てを行った状態において、スライダ部材４２の右端部がシャーシ１０右側の右側板１１に設けられた基準側切替部材１５に当接して、第一の位置に移動するように構成されている。この状態ではジョイントレバー４１がロックされて、操作しようとしても開口が出来ない構成となっている。また、キャリッジ２１を第２の当接部である左側板１２に突き当てたとき、スライダ部材４２の左端部が左側板１２に設けられた非基準側切替部材１６に当接して、スライダ部材４２はキャリッジ２１に対して第二の位置に相対的に移動する。この時、ジョイントレバー４１のロックは解除されて、操作によっての開口が可能な状態となっている。

以上のように、キャリッジユニット２０をシャーシ１０の左右側板への突き当て動作を実施することで、ジョイントレバー４１の開口が可能な状態と不可能な状態を切り替えることが出来るようになっている。

次に、エンコーダセンサ２７によって読み取られるキャリッジの位置情報の初期化を行うためにキャリッジ２１を右側板１１の内側に突き当てる動作について説明する。

右突き当て命令が発生したら、キャリッジ２１を右方向に移動させる右突き当て駆動を行うための右突き当て駆動テーブルおよび第１ＰＷＭ制限値（デューティー比の第１の制限値）が選択される。この動作ではキャリッジ２１を歯飛びの可能性が小さい駆動プーリ８に近づく方向に移動させるので、第１ＰＷＭ制限値は比較的に大きな値である。本実施形態では第１ＰＷＭ制限値は例えばデューティー比９０％である。ただしこの値に限らず、突き当て時の騒音を防止するために９０％よりも小さい値でもよい。

右突き当て駆動テーブルおよび第１ＰＷＭ制限値（デューティー比の第１の制限値）を選択したら、ＣＲモータ７を駆動し、キャリッジ２１を右側板１１の内側に突き当てる。このときＣＲモータに対する給電は、デューティー比が第１の制限値以下になるようにＰＷＭ制御される。エンコーダセンサ２７の出力信号の変化が無くなり、キャリッジ２１が停止したと判断したら右突き当て動作を完了する。このときのキャリッジ２１の位置を原点位置に決定し、以降はこの原点位置を基準としてエンコーダセンサ２７の出力信号からキャリッジ２１の位置を特定する。

図５は本実施形態における、記録ヘッド交換モードにおけるヘッド交換処理の概要を示すフローチャートである。まず操作者が所定の操作を行うことにより、インクジェット記録装置を、記録ヘッド交換モードへ移行させる（Ｓ５０１）。本実施形態では、インクジェット記録装置の制御部は、リセットボタン（不図示）を一定時間（例えば３秒）以上押し続けることによって、記録ヘッド交換モードに移行させる。なお別の例では、プリンタドライバ上に設けたインターフェイスを用いて移行させる形態であっても良い。

記録ヘッド交換モード移行すると、記録ヘッドの交換前処理（Ｓ５０２）が開始される。この記録ヘッドの交換前処理が終了すると、ジョイントレバー４１のロック解除動作のための左突き当てを実施する指示が来る（Ｓ５０３）。するとまず、Ｓ５０４において、キャリッジ２１を移動させる第一の駆動を行うための第１駆動テーブルおよび第３ＰＷＭ制限値（デューティー比の第３の制限値）が選択される。なおこの際に、直前まで記録装置がしばらく使用されていない状態等の場合には、キャリッジ２１の摺動部である軸受部２３はインクミスト等によってガイドシャフト１３との間で固着状態となり、走査負荷が著しく大きい場合がある。従って、第一の駆動においては、ＰＷＭ制限値（デューティー比の制限値）に第３ＰＷＭ制限値として、例えば９０％と言った比較的大きいデューティー比の制限値が設定される。

続くＳ５０５において、キャリッジ（ＣＲ）モータ７を駆動するサーボ制御が実施され、キャリッジモータ７を図３の反時計回りに駆動して、キャリッジ２１をＣＲモータ７側へ所定量だけ移動させる。このときＣＲモータ７に供給される電力はデューティー比が第３の制限値以下になるように制御させる。

キャリッジ２１の軸受け部２３がミスト等によってガイドシャフト１３に固着していても、デューティー比の制限値が大きく設定されているので、高いデューティー比でキャリッジモータに電力を供給することができる。よって、これを引きはがして移動させるだけの駆動力を発生させることが出来る。なおこの時は、キャリッジ２１はＣＲモータ７側へ駆動することでアイドラプーリ１７の移動は発生せず、従って歯付きベルトのジャンピング現象は生じない。なおＳ５０６にてキャリッジが所定量移動したと判断した場合は、一旦、キャリッジを停止する（Ｓ５０７）。

図６はＳ５０５〜Ｓ５０７にいて、ＣＲモータ７の駆動によって出力されたＰＷＭ値とその際のキャリッジ速度とを、取得された時間毎に示した模式図である。このように、本実施形態においては、第一の駆動におけるキャリッジ２１の動き出しから加速中に掛けては大きなＰＷＭを出力する必要がある。したがって、第一の駆動時にはキャリッジ２１が動けるだけの十分な電力（ＰＷＭ）を出力可能なようにＰＷＭ制限値を設定する必要がある。

続くＳ５０８において、キャリッジ２１が左突き当て動作を実施するための第二の駆動を実施する第２駆動テーブルおよび第２ＰＷＭ制限値（デューティー比の第２制限値）が選択される。この時はキャリッジ２１が左突き当て動作を行った瞬間でも歯飛び動作が生じない程度に、デューティー比の第２の制限値として比較的小さい制限値（例えば３０％と言った）が設定される。

そしてＳ５０９にてキャリッジ（ＣＲ）モータ７を駆動するサーボ制御が実施され、キャリッジモータ７を図３の時計回りに駆動させる。このときキャリッジモータ７はデューティー比が第２の制限値以下になるようにＰＷＭ制御される。キャリッジ２１はアイドラプーリ１７側へ移動して、突き当て判定がされるまでキャリッジ２１が移動する。そして、キャリッジ２１が突き当て停止したと判断されると、最後に検出された位置が突き当て停止位置として検知して突き当て動作が完了する（Ｓ５１０）。

図７はＳ５０９〜Ｓ５１０において、ＣＲモータ７の駆動によって出力されたＰＷＭ値とその際のキャリッジ速度とを、取得された時間毎に示した模式図である。

このように、第二の駆動においては、キャリッジ２１の動き出しから加速中に掛けても比較的小さなデューティー比によって動き出しが可能となる。これは直前の第一の駆動によって、キャリッジ２１の軸受が部２３は固着状態から一度動き出しが行われているためである。またさらには、キャリッジ２１はもとの来た方向へ動くことから、キャリッジ２１が一度通過して、表面のミスト等が拡散した状態のシャフト１３上をあらためて動くことになる。従って、この第二の駆動時には、図７のように比較的に低い制限値でもキャリッジ２１が動き出すことが可能な状態となっている。

そのため、続いて実施される突き当て状態での停止判定中において、ＣＲモータ７が発生する駆動力を下げる目的で、比較的に低いデューティー比の制限値を設定することが可能となる。本実施形態においては、第二の駆動時の加速中に必要となるＰＷＭ値および、停止判定中に駆動プーリ８が空回りを生じさせ無いＰＷＭ値との観点からデューティー比の第２の制限値として３０％に設定されている。

なお、図７に示すように、キャリッジ２１の突き当てがなされた瞬間は、ある一定時間、キャリッジモータ７を駆動してもリニアエンコーダ２７の信号変化が見られなくなる。すなわち、キャリッジ２１の速度も検出されない状態が続く。この場合には、キャリッジ２１はその位置にて停止していると判定して、最後に検出された位置を停止位置として検知する。本実施形態においては、デューティー比の制限値を３０％に設定することで、キャリッジ２１が停止した状態でも、その間にアイドラプーリ１７が駆動プーリ８側へ引っ張られる力が制限される。従ってこの間、駆動プーリ８が駆動され続けていても、アイドラプーリ１７と駆動プーリ８との間隔の減少が抑制されることにより、歯付ベルト１９に対して駆動プーリ８が空回りと言ったジャンピング現象（歯飛び現象）の発生を抑えることが出来る。このように右突き当て時よりも駆動プーリ８の空回りが起こりやすい左突き当て時のデューティー比の第２の制限値は、右突き当て時のデューティー比の第１の制限値よりも小さい。

また前述の様に、キャリッジ２１の左突き当てが実施されると、キャリッジ２１に設けられた突き当て非基準面２１２がシャーシ１０の左側板１２内側に突き当たって停止する。この時、ジョイントレバー４１内に設けられたスライダ部材４２の左端部は、左側板１２に設けられた非基準側切替部材１６に当接してジョイントレバー４１内を右方向に相対移動して、第二の位置となる。なお本構成においては、スライダ部材４２の左端部が非基準切替部材１６に突き当たってから、キャリッジ２１がシャーシ１０の左側板１２内側に当たって停止するまで約４ｍｍ移動する構成となっている。従って、ジョイントレバー４１内でのスライダ部材４２の相対移動量も、約４ｍｍ程右方向にスライド移動することになる。

以上により、キャリッジユニット２０を非基準側突き当て動作を行うことで、スライダ部材４２が第二の位置となり、ジョイントレバー４１の規制解除が完了する。その後、再びキャリッジユニット２０は移動して、図１に示すように、その移動範囲のほぼ中間部であるヘッド交換位置に移動（Ｓ５１１）される。これら一連の動作が終了後、操作者による記録ヘッドの交換を行うことができる（Ｓ５１２）。

次に、図８は本実施形態における第二の実施形態における、記録ヘッド交換モードにおけるヘッド交換処理の概要を示すフローチャートである。

まず実施形態１と同様に、操作者が所定の操作を行うことにより、インクジェット記録装置を、記録ヘッド交換モードへ移行させる（Ｓ８０１）。記録ヘッド交換モード移行が行われると、記録ヘッドの交換前処理（Ｓ８０２）が開始される。この記録ヘッドの交換前処理が終了すると、ジョイントレバー４１のロック解除動作のための左突き当てを実施する指示が来る（Ｓ８０３）。

するとＳ８０４において、キャリッジ２１をアイドラプーリ１７に近づく方向へ移動させるための第一の駆動を実施するための駆動テーブルおよびデューティー比の第３の制限値が選択される。この際の第一の駆動におけるデューティー比の第３の制限値は、キャリッジ２１の動き出しの走査負荷に勝るように例えば９０％と言った比較的大きい制限値が設定される。

続くＳ８０５において、ＣＲモータ７を駆動するサーボ制御が実施されてキャリッジモータ７を図３の時計回りに駆動させる事で、キャリッジ２１をアイドラプーリ１７側へ所定量だけ移動させる。キャリッジ２１の軸受け部２３がミスト等によってガイドシャフト１３に固着していても、デューティー比の制限値が大きく設定されているため、固着を引きはがしてキャリッジは移動することができる。

なおＳ８０６にてキャリッジ２１が所定量移動したと判断した場合は、続くＳ８０７において、キャリッジ２１が突き当て動作を実施するための第二のＰＷＭリミットが選択される。この時、キャリッジ２１は停止することなく連続で駆動が実施されたまま、デューティー比の制限値のみ設定が変更する。すなわち、ＣＲモータ７の駆動プロファイルは前述の第一の駆動と同じプロファイルのままである。また、この第二の駆動時のデューティー比の第２の制限値は、キャリッジ２１が突き当て動作を行った瞬間でも歯飛び動作が生じない程度に、比較的小さい制限値（例えば３０％と言った）が設定される。

続いてＳ８０８にてキャリッジ（ＣＲ）モータ７を駆動するサーボ制御が実施されたまま、デューティー比の制限値のみが変更された第二の駆動状態となる。従って、キャリッジ２１は連続してアイドラプーリ１７側へ移動し、突き当て判定がされるまでキャリッジ２１が移動する。そして、キャリッジ２１が突き当て停止したと判断されると、最後に検出された位置が突き当て停止位置として検知して突き当て動作が完了する（Ｓ８０９）。

図９はＳ８０５〜Ｓ８０９において、連続したＣＲモータ駆動によって出力されたＰＷＭ値とその際のキャリッジ速度とを、取得された時間毎に示した模式図である。このように、デューティー比の第３の制限値によって、負荷の高いキャリッジ２１の動き出し時はＣＲモータ７に高いデューティー比の電力が出力されることで動き出しが可能となる。さらには、キャリッジ２１を停止させることなく連続して動くことかすことで静止摩擦等の影響を受けない。従って、第二の駆動時には、比較的に低いデューティー比の第２の制限値の範囲の電力供給でもキャリッジ２１が動き続けることが可能である。そのため続いて実施される突き当て状態で、停止判定中のＣＲモータ７が発生する駆動力を下げる目的で、比較的に低いデューティー比の第２の制限値を設定することが可能となる。本実施形態においては、第二の駆動時は駆動負荷が小さく、また停止判定中に駆動プーリ８の空回りを防ぐために、デューティー比の第２の制限値を３０％に設定した。

従って、キャリッジユニット２０を非基準側突き当て動作を行うことで、実施形態１同様に、ジョイントレバー４１の規制解除が完了する。その後、再びキャリッジユニット２０は移動して、図１に示すように、その移動範囲のほぼ中間部であるヘッド交換位置に移動（Ｓ８１０）される。これら一連の動作が終了後、操作者による記録ヘッドの交換を行うことができる（Ｓ８１２）。

第二の実施形態において、キャリッジ２１の右突き当てを行う場合は、右突き当て駆動テーブルおよび第１ＰＷＭ制限値（デューティー比の第１の制限値）が選択される。デューティー比の第１の制限値は左突き当て時のデューティー比の第２の制限値より大きな値である。

図１０は第三の実施形態のフローチャートを示す。第三の実施形態の機械的構成および制御回路構成は第一の実施形態と同じである。

第一の実施形態と同様にヘッド交換時に左突き当て指令が発せられると、ステップＳ１００１において、前回ＣＲモータ７を駆動してからの経過時間が所定時間以上か否かを判断する。これはミストによってキャリッジ２１がガイドシャフト１３に固着するほどの期間（数十時間〜数百時間）にわたって非駆動状態であったかを判断するためである。前回の駆動から所定時間以上経過した場合はステップＳ１００２に移行し、ＰＷＭ制限値を第３ＰＷＭ制限値（デューティー比の第３の制限値）として９０％に設定し、次にステップＳ１００３で歯飛びの起こりにくい右方向にキャリッジ２１を移動させる。所定量右にキャリッジ２１を移動させたら停止し（ステップＳ１００４、Ｓ１００５）、ＰＷＭ制限値を第２ＰＷＭ制限値（デューティー比の第２の制限値）として３０％に設定する（ステップＳ１００６）。ステップＳ１００７では左方向にキャリッジ２１を移動させ、エンコーダセンサ２７の信号が変化しなくなったら、キャリッジ２１が左側板２１に突き当たってキャリッジ２１が停止したものと判断し（ステップＳ１００８）、突き当て動作が完了する。

ステップＳ１００１において、前回ＣＲモータ７を駆動してからの経過時間が所定時間よりも短い場合は、キャリッジ２１の固着が起こっていないので、ステップＳ１００６に移行して、デューティー比を第２の制限値に設定し以降の左突き当て動作の制御を行う。

第三の実施形態において、キャリッジ２１の右突き当てを行う場合は、第１駆動テーブルおよび第１ＰＷＭ制限値（デューティー比の第１の制限値）が選択される。デューティー比の第１の制限値は左突き当て時のデューティー比の第２の制限値より大きな値である。

以上により、キャリッジがアイドラプーリを経由した歯付ベルトによって引っ張られるようにして該アイドラプーリに向かって接近する方向に移動して突き当て動作を行う瞬間にはＣＲモータがベルトを引っ張る力を制限することが可能となる。従ってアイドラプーリが駆動プーリ側へ引っ張られて移動する量も規制されるため、前記歯付ベルトの浮き上がりが阻止されることで駆動プーリの空回りも阻止され、歯付ベルトのジャンピング現象が防止されるインクジェット記録装置を提供することができる。

１制御基板
２ＣＰＵ／Ｇ．Ａ．
３ＲＡＭ
４ＲＯＭ
７キャリッジモータ
８駆動プーリ
９リニアスケール
１１右側板
１２左側板
１３ガイドシャフト
１７アイドラプーリ
１８テンションバネ
１９歯付きベルト（キャリッジベルト）
２０キャリッジユニット
２１キャリッジ
２７リニアエンコーダ（エンコーダセンサー）
３０記録ヘッド
４２スライダ部材

Claims

記録ヘッドを搭載可能なキャリッジと、
キャリッジに連結されたエンドレスベルトと、
ＤＣモータによって駆動され、前記エンドレスベルトを駆動することによって前記キャリッジを移動させる駆動プーリと、
前記駆動プーリと共に前記エンドレスベルトを支持するアイドラプーリと、
前記キャリッジが前記アイドラプーリに近付く方向に移動したとき、前記キャリッジに当接可能な当接部と、
前記ＤＣモータに供給される電力が第１の制限値を超えないように前記ＤＣモータをＰＷＭ制御し、前記キャリッジを前記当接部に当接させる当接動作を行わせる制御部と、を備える記録装置において、
前記制御部は、
前記当接動作の前に、前記ＤＣモータに供給される電力が前記第１の制限値を超えてもよいように前記ＤＣモータをＰＷＭ制御することによって前記キャリッジを移動させる予備移動動作と、
前記予備移動動作における前記キャリッジの移動距離を検出する検出動作と、を行わせ、
前記移動距離が所定値以上の場合に前記当接動作を許容し、前記移動距離が前記所定値未満の場合に前記当接動作を禁止する記録装置。
前記予備移動動作は、前記キャリッジを前記駆動プーリ側へ移動させる動作である請求項１に記載の記録装置。
前記予備移動動作は、前記キャリッジを前記アイドラプーリ側へ移動させる動作である請求項１に記載の記録装置。
前記キャリッジの移動経路に沿って配置されたリニアスケールと、前記キャリッジに設けられ、前記リニアスケールのマークを読み取るエンコーダセンサとを有し、
前記リニアスケールと前記エンコーダセンサによって、前記検出動作が行われる請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記キャリッジが前記駆動プーリに近付く方向に移動した際に、前記キャリッジに当接可能な第２当接部を備え、
前記キャリッジが前記第２当接部に当接した位置は、前記エンコーダセンサの出力信号に基づき前記キャリッジの位置を特定するための前記キャリッジの原点位置である請求項４に記載の記録装置。
前記キャリッジを前記当接部に当接させることによって前記キャリッジに対して相対移動するスライダ部材が前記キャリッジに設けられている請求項５に記載の記録装置。
前記スライダ部材を前記キャリッジに対して相対移動させることによって、操作レバーのロックが解除される請求項６に記載の記録装置。
前記操作レバーは前記キャリッジに前記記録ヘッドを固定するためのレバーである請求項７に記載の記録装置。