位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置
【課題】装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置を迅速に求めることが可能な位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置を提供する。
【解決手段】インク滴を吐出するインクノズルを有する印刷ヘッドが搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面をキャリッジの移動経路の下方に配置し、印刷ヘッドのインクノズルから検出面に帯電させたインク滴を吐出させ、検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいてキャリッジの位置を求める。
【解決手段】インク滴を吐出するインクノズルを有する印刷ヘッドが搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面をキャリッジの移動経路の下方に配置し、印刷ヘッドのインクノズルから検出面に帯電させたインク滴を吐出させ、検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいてキャリッジの位置を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタ等の印刷装置は、往復移動可能なキャリッジに搭載された印刷ヘッドが複数のノズルからインク滴を所望の位置に吐出することによって印刷を行うように構成されている。
この種のインクジェットプリンタにおいて、モータによって駆動されるキャリッジの位置を検出する位置検出部と、プリンタのホームポジション域側のフレームに向かってキャリッジが停止するまでキャリッジを移動するようにモータを駆動制御する第１の駆動制御部と、プリンタのホームポジション域側のフレームと反対側のフレームに向かってキャリッジが停止するまでキャリッジを移動するようにモータを駆動制御する第２の駆動制御部と、キャリッジをホームポジション付近の所定の位置まで移動させるようにモータを駆動制御する第３の駆動制御部と、第１、第２および第３の駆動制御部を選択して制御し、この制御結果および位置検出部の出力に基づいてキャリッジのホームポジションを決定する制御選択部と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５８１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のプリンタでは、ホームポジションを超えて移動限界点にて停止するまでキャリッジを移動させるため、その分、キャリッジの移動距離を長くしなければならなかった。しかも、キャリッジをホームポジション域及びホームポジション域と反対側へ移動させなければならず、位置検出に時間を要していた。
また、キャリッジが移動限界点にて停止したことをモータの電流値の上昇にて判定するため、モータへの負荷が大きく、モータの大型化が避けられなかった。
つまり、上記の位置検出方法では、装置の大型化及び検出時間の増大を招いてしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置を迅速に求めることが可能な位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決することのできる本発明に係る液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面を前記キャリッジの移動経路の下方に配置し、前記液体吐出部の前記ノズルから前記検出面に帯電させた液滴を吐出させ、前記検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする。
【０００６】
この位置検出方法によれば、帯電させた液滴を検出面に吐出させた際に検出される検出面での電流値の振幅はノズルと検出面との間隔によって変化する。具体的には、ノズルと検出面との間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面にノズルから帯電させた液滴を吐出させて検出面での電流値を検出することにより、その電流値の振幅に基づいて、キャリッジの位置を迅速に求め、求めた位置に基づいてキャリッジをホームポジションへ容易に配置させることができる。
つまり、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができる。
【０００７】
本発明の位置検出方法において、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【０００８】
本発明の位置検出方法において、前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、例えば、検出面を山型形状あるいは谷型形状として、検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から傾斜変化点を割り出すことにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。特に、ノズルと検出面との間隔が相対的に変化したとしても、その間隔の変化の影響を受けることなく、キャリッジの位置検出を行うことができる。
【０００９】
本発明の位置検出方法において、前記液体吐出部の一つの前記ノズルから帯電液滴を吐出させながら前記キャリッジを移動させて前記検出面での電流値を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、液体吐出部の一つのノズルから帯電液滴を吐出させながらキャリッジを移動させて検出面での電流値を検出するので、検出時における液滴の消費量を極力抑えつつキャリッジの位置を求めることができる。
【００１０】
本発明の位置検出方法において、前記液体吐出部の前記キャリッジの移動方向に沿う複数の前記ノズルから帯電液滴を吐出させて前記検出面でのそれぞれの電流値を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、液体吐出部のキャリッジの移動方向に沿う複数のノズルから帯電液滴を吐出させて検出面でのそれぞれの電流値を検出するので、複数のポイントにて電流値を検出することができ、キャリッジの位置検出をより迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジを備えた液体吐出装置であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜し、前記キャリッジの移動経路の下方に配置された検出面と、
前記液体吐出部の前記ノズルと前記検出面との間に電位差を発生させる電位差発生部と、
前記液体吐出部と前記検出面との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を前記検出面へ吐出させた際に生じる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部にて検出された電流値の振幅を求める演算部と、
前記演算部にて求められた前記電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成の液体吐出装置によれば、検出面に帯電させた液滴を吐出させた際に検出される検出面での電流値の振幅はノズルと検出面との間隔によって変化する。具体的には、ノズルと検出面との間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、電位発生部にて液体吐出部と検出面との間で電位差を生じさせた状態で、ノズルから液滴を検出面へ吐出させた際に生じる電流値を電流検出部で検出し、この電流値から演算部が求めた電流値の振幅に基づいて、判定部がキャリッジの位置を迅速に求めることができ、求めた位置に基づいてキャリッジをホームポジションへ容易に配置させることができる。
つまり、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができる。
【００１３】
本発明の液体吐出装置において、予め設定された目標値を記憶する記憶部を備え、前記判定部は、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、判定部が、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【００１４】
本発明の液体吐出装置において、前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられ、前記判定部は、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、例えば、検出面が山型形状あるいは谷型形状とされて、検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられているので、判定部は、検出した電流値の振幅から傾斜変化点を割り出すことにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。特に、ノズルと検出面との間隔が相対的に変化したとしても、その間隔の変化の影響を受けることなく、キャリッジの位置検出を行うことができる。
【００１５】
本発明の液体吐出装置において、前記検出面は、前記キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされていることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、検出面が、キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされているので、キャリッジの位置検出を要するときだけ検出面をキャリッジの移動経路の下方へ配置させることができる。
【００１６】
本発明の印刷装置は、上記の液体吐出装置を備え、前記液体としてインクが使用され、前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであることを特徴とする。
【００１７】
この構成の印刷装置によれば、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジを素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図であり、図２は図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図であり、図３は図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図であり、図４は図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【００１９】
本実施形態のロール紙プリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してインクジェット方式によりロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体２の外装をなすプリンタケース２ａの前面には、ロール紙カバー３及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。また、プリンタケース２ａの前面には、ロール紙の幅に対応した所定幅の記録紙排出口４が形成されている。記録紙排出口４の下側には排紙ガイド５が前方に突出しており、当該排紙ガイド５の側方にはロール紙カバー３を開くための開閉レバー６が配置されている。プリンタケース２ａにおける排紙ガイド５および開閉レバー６の下側には、ロール紙を出し入れするための矩形の開口部２ｂが形成されており、この開口部２ｂがロール紙カバー３によって封鎖されている。
【００２０】
開閉レバー６を操作するとロール紙カバー３のロックが解除される。ロック解除後、排紙ガイド５を前方に引くと、図２に示すように、ロール紙カバー３が下端部を中心として前方にほぼ水平になるまで開く。ロール紙カバー３が開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部１１が開放状態となるとともに、ロール紙収納部１１から記録紙排出口４に至る記録紙搬送経路が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを簡単に行うことができるようになっている。なお、図２においては、ロール紙カバー３の外装部分および開閉レバー６の図示を省略している。
【００２１】
図３に示すように、ロール紙プリンタ１の内部には、本体フレーム１０における幅方向の中央部分にロール紙収納部１１が形成されている。ロール紙収納部１１にはロール紙１２がプリンタ幅方向にロール紙幅方向を沿わせた向きで収納される。
【００２２】
ロール紙収納部１１の上側には、本体フレーム１０の上端にヘッドユニットフレーム１３が水平に取り付けられている。ヘッドユニットフレーム１３には、インクジェットヘッドである印刷ヘッド１４、印刷ヘッド１４の位置を検出するためのリニアスケール１５およびエンコーダセンサ１６、印刷ヘッド１４およびエンコーダセンサ１６を搭載しているキャリッジ１７、キャリッジ１７のプリンタ幅方向への移動をガイドするキャリッジガイド軸１８が配置されている。また、キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ１９およびタイミングベルト２０を備えたキャリッジ搬送機構が配置されている。
【００２３】
印刷ヘッド（液体吐出部）１４はインク滴を吐出するノズル形成面１４ａが下向きになるようにキャリッジ１７に搭載されている。エンコーダセンサ１６は印刷ヘッド１４の上端面１４ｂに配置されている。キャリッジガイド軸１８はプリンタ幅方向に水平に掛け渡されており、リニアスケール１５は、印刷ヘッド１４の上方においてキャリッジガイド軸１８と平行に掛け渡されている。
【００２４】
印刷ヘッド１４の下側には一定のギャップを設けてプリンタ幅方向に水平に延びるプラテン２１が配置されている。プラテン２１によって印刷ヘッド１４の印刷位置が規定されている。プラテン２１の後端には下方に湾曲しているテンションガイド２２が取り付けられている。テンションガイド２２はバネによって上方に付勢されており、ロール紙収納部１１に収納されているロール紙１２から引き出された記録紙１２ａは、テンションガイド２２によって所定の張力が付与された状態で印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って引き出される。
【００２５】
プラテン２１の後側には、後側紙送りローラ２３がプリンタ幅方向に水平に掛け渡されている。後側紙送りローラ２３には所定幅の後側紙押さえローラ２４が記録紙１２ａを介して、所定の押圧力で押し付けられている。プラテン２１における前端側の部位には、前側紙送りローラ２５が配置されている。前側紙送りローラ２５には、上側から前側紙押さえローラ２６が記録紙１２ａを介して、押し付けられている。後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５は、本体フレーム１０に搭載されている紙送りモータ２７によって駆動される。
【００２６】
キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させながら、キャリッジ１７に搭載されている印刷ヘッド１４により、ロール紙１２から繰り出されて印刷位置に位置している記録紙１２ａの部分の表面に印刷が行われる。印刷位置はエンコーダセンサ１６の検出信号に基づいて制御されている。記録紙１２ａの幅方向への一連の行印刷が終了した後は、後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５が回転駆動されて、所定ピッチだけ記録紙１２ａが送り出される。この後に、次の行の印刷が行われる。このように、記録紙１２ａは、所定ピッチで間欠的に送り出されながら印刷ヘッド１４によって印刷が施される。印刷後の記録紙１２ａが排出される記録紙排出口４には、例えば鋏式の記録紙切断装置２８が配置されている。記録紙切断装置２８によって、これらの間に位置する記録紙１２ａが幅方向に切断される。
【００２７】
なお、プラテン２１、テンションガイド２２、後側紙送りローラ２３、前側紙送りローラ２５は、ロール紙カバー３と一緒に開閉するようになっている。
【００２８】
また、図１および図２に示したインクカートリッジカバー７を開くと、その内側のカートリッジ装着部９（図４参照）が開放状態になり、このカートリッジ装着部９へのインクカートリッジ８の着脱が可能になる。
【００２９】
インクカートリッジ８は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のロール紙プリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ８が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００３０】
インクカートリッジ８内の各インクパックは、インクカートリッジ８をカートリッジ装着部９に装着した際に、カートリッジ装着部９側に設けられたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部９のインク供給針には、プリンタケース２ａ内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ１７に接続され、ダンパユニットや背圧調整ユニットを介して印刷ヘッド１４に連通している。
【００３１】
図４に示すように、印刷領域から外れたカートリッジ装着部９の上方が、往復移動するキャリッジ１７の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ１７の下面に露出する印刷ヘッド１４の保守動作を行うヘッドメンテナンス機構４０が配置されている。
【００３２】
図５に示すように、ヘッドメンテナンス機構４０は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止するヘッドキャップ６３を備えている。ヘッドキャップ６３は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、上端縁部は、ノズル形成面１４ａに密着可能なリップ部９６とされている。
【００３３】
このヘッドキャップ６３は、収納凹部９４を有し、この収納凹部９４内に、廃インクを吸収する多層構造の吸収材９５が収納され、この吸収材９５は、図示しない押さえ部材によって保持され、その上面が、リップ部９６の先端位置よりも下がった位置とされている。
【００３４】
このヘッドキャップ６３には、インク吸引機構（図示略）からのチューブの一端が接続されており、ノズル形成面１４ａにリップ部９６が密着した状態にて、インク吸引機構のポンプモータが駆動されることにより、ヘッドキャップ６３内を減圧して印刷ヘッド１４のインクノズルからインクが吸引され、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出される。
【００３５】
また、このヘッドキャップ６３の収納凹部９４内には、電流検査用の検出部である金属軸９７が立設されており、この金属軸９７は、吸収材９５と導通可能とされている。この金属軸９７には、その下端にリード線９８が接続されており、このリード線９８を介して信号が取り出し可能とされている。そして、吸収材９５の表面が検査面Ｓとされている。
【００３６】
図６に示すように、ロール紙プリンタ１の制御部１００は、印刷ヘッド１４のインク吐出部７５及びキャリッジモータ１９に制御信号を送信することにより、インク吐出部７５及びキャリッジモータ１９の駆動を制御し、ロール紙１２への印刷処理等を実行するものである。また、制御部１００には、キャリッジ１７の位置情報を送信するエンコーダセンサ１６が接続されている。
また、制御部１００には、後述のインク吐出検査及びキャリッジ位置検出処理を行うための電流検査センサ（電流検査部）６５、電位差発生部７４及びキャリッジ検出センサ１０１が接続されている。
【００３７】
この制御部１００は、検知手段１１１、演算手段１１２、比較手段１１３、記憶手段１１４及びＣＰＵ（判定部）１１５を備え、検知手段１１１、演算手段１１２及び比較手段１１３はＣＰＵ１１５によって制御される。
【００３８】
そして、上記ロール紙プリンタ１では、ヘッドメンテナンス機構４０によって印刷ヘッド１４のクリーニングが行われる。なお、このクリーニングは、予め設定された所定のタイミングあるいはユーザの操作時に行われるもので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させてインク吸引機構によって内部を吸引して印刷ヘッド１４のインクノズルから増粘状態のインクを吸引するインク吸引処理などが行われる。
【００３９】
また、上記ヘッドメンテナンス機構４０を備えたロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルでのインクのメニスカスを形成するために、印刷開始前あるいは定期的に印刷ヘッド１４のインクノズルから所定量のインクをヘッドキャップ６３内に吐出するフラッシング処理、インクノズルの詰まりを防止するために印刷休止後にて印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させて保護するキャッピング処理を行う。
【００４０】
さらに、上記ロール紙プリンタ１では、ヘッドメンテナンス機構４０によって、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに形成された複数のインクノズルから正常にインク滴が吐出されるかを検査するインク吐出検査が行われる。
【００４１】
インク吐出検査では、具体的には、ヘッドキャップ６３が上昇し、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対して僅かな隙間をあけた位置となる高さに配置されるとともに、そのヘッドキャップ６３の真上に印刷ヘッド１４が移動する。この状態にて、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差にて電圧を印加し、インク吐出部７５によって印刷ヘッド１４の全てのインクノズルから、順番に帯電したインク滴（液滴）を吐出させる。このようにすると、帯電インクが吸収材９５の表面からなる検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号が、電流検査センサ６５である電流検査用の金属軸９７からリード線９８を介して取り出され、その電流変化に基づいて、各インクノズルからのインク滴の吐出状態が検査される。
【００４２】
また、上記ロール紙プリンタ１では、上記のように帯電インクを吐出した際の電流値からなる検出信号の振幅が、インクノズルと吸収材９５からなる検出面Ｓとの距離によって変化することを利用し、キャリッジ１７の位置検出処理を行う。
【００４３】
次に、このロール紙プリンタ１におけるキャリッジ１７の位置検出処理について図７のフローチャートを用いて説明する。
ここで、本実施形態のロール紙プリンタ１では、図８に示すように、ヘッドキャップ６３の吸収材９５からなる検出面Ｓが、キャリッジ１７の移動方向に沿って予め傾斜されている。
【００４４】
なお、検出面Sだけを傾斜させても良いが、ヘッドキャップ６３の全体を傾斜させても良い。特に、ヘッドキャップ６３の全体を傾斜させた場合は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させた状態から引き離す際に、ノズル形成面１４ａに対してヘッドキャップ６３のリップ部９６が一端側から次第に離れる。したがって、ノズル形成面１４ａとヘッドキャップ６３のリップ部９６との間におけるインク膜の形成が抑制され、インク膜の崩壊に伴ってインクの飛沫が生じる不具合を抑えることができる。
また、ロール紙プリンタ１には、検出面Ｓの上方におけるキャリッジ１７の有無を検出するキャリッジ検出センサ１０１を備えている。
【００４５】
キャリッジ１７の位置検出処理が開始されると、まず、キャリッジ検出センサ１０１によってキャリッジ１７が検出面Ｓの上方に配置されているかが検出され（ステップＳ０１）、検出面Ｓの上方に配置されていない場合は（ステップＳ０１：Ｎｏ）、キャリッジ１７が検出面Ｓの上方へ移動される（ステップＳ０２）。
【００４６】
ここで、印刷処理が行われていない場合は、キャリッジ１７は、通常、ヘッドキャップ６３の検出面Ｓ上に配置されているが、停電やコンセントが引き抜かれたような場合は、キャリッジ１７が検出面Ｓから離れていることがある。そして、この状態から電源がＯＮされて位置検出処理が開始されると、位置検出のためのインク滴の吐出により、印刷領域を汚してしまうという不具合がある。
【００４７】
しかし、上記のように、検出センサ１０１によってキャリッジ１７が検出面Ｓの上方に配置されているかを検出し、検出面Ｓの上方にキャリッジ１７がない場合はキャリッジ１７を検出面Ｓの上方へ移動させるので、位置検出のためのインク滴の吐出により、印刷領域を汚してしまうような不具合が防止される。
【００４８】
検出面Ｓの上方にキャリッジ１７が配置されている場合は（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差の電圧が印加された状態にて、一つの所定インクノズルＮから、インク吐出部７５によって帯電インクが吐出される（ステップＳ０３）。
そして、この所定インクノズルＮからの帯電インクが吸収材９５からなる検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号からなる検出信号が、金属軸９７からなる電流検査センサ６５によって捕らえられ検出手段１１１によって検出され、その検出信号の振幅が演算手段１１２によって求められる（ステップＳ０４）。
【００４９】
このようにして検出した検出信号の振幅と、予め記憶手段１１４に記憶されている目標値とが、比較手段１１３によって比較され（ステップＳ０５）、検出信号の振幅が目標値であるか否かがＣＰＵ１１５によって判定される（ステップＳ０６）。
【００５０】
ここで、検出信号の振幅が目標値でない場合は（ステップＳ０６：Ｎｏ）、キャリッジ１７を移動させる（ステップＳ０７）。そして、この電流値の検出及びキャリッジ１７の移動（ステップＳ０３〜Ｓ０７）を、検出信号の振幅が目標となるまで繰り返す。
この結果、検出信号の振幅が目標値であると判定されると（ステップＳ０６：Ｙｅｓ）、キャリッジ１７がホームポジションに配置されたと判定し（ステップＳ０８）、位置検出処理を終了する。
【００５１】
以上、説明したように、上記実施形態によれば、検出面Sに帯電させたインク滴を吐出させた際に検出される検出面Sでの電流値の振幅はインクノズルと検出面Sとの間隔によって変化する。具体的には、インクノズルと検出面Sとの間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、キャリッジ１７の移動方向に沿って傾斜した検出面Sにインクノズルから帯電させたインク滴を吐出させて検出面Sでの電流値を検出することにより、その電流値の振幅に基づいて、キャリッジ１７の位置を迅速に求め、求めた位置に基づいてキャリッジ１７をホームポジションへ容易に配置させることができる。
【００５２】
つまり、キャリッジ１７を移動限界点へ突き当てた際のキャリッジモータ１９の電流値の上昇からキャリッジ１７の位置を求める方式と比較し、キャリッジ１７の移動範囲を狭くすることができ、しかも、キャリッジモータ１９の小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジ１７の位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジ１７を素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
また、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジ１７の位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【００５３】
しかも、印刷ヘッド１４の一つのインクノズルから帯電インク滴を吐出させながらキャリッジ１７を移動させて検出面Sでの電流値を検出するので、検出時におけるインク滴の消費量を極力抑えつつキャリッジ１７の位置を検出し、ホームポジションへ位置決めすることができる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、一つの所定インクノズルＮから帯電インクを吐出させたが、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルから帯電インクを吐出させても良い。
【００５５】
この場合の位置検出処理を、図９に示すフローチャートによって説明する。
まず、キャリッジ１７が検出面Ｓの上方へ移動されると（ステップＳ１１，Ｓ１２）、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差の電圧が印加された状態にて、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルＮ１〜Ｎｎからインク吐出部７５によって帯電インクが順に吐出される（ステップＳ１３）。
【００５６】
そして、これら複数列のインクノズルＮ１〜Ｎｎからの帯電インクが検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号からなるそれぞれの検出信号が順に検出され（ステップＳ１４）、その検出信号の振幅が演算手段１１２によって求められて比較手段１１３によって目標値と比較される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。
【００５７】
そして、この検出信号の振幅が目標値から外れている場合は（ステップＳ１６：Ｎｏ）、目標位置とのずれ量が算出され（ステップＳ１７）、そのずれ量分だけキャリッジ１７が移動され（ステップＳ１８）、再び、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルから帯電インクが吐出され（ステップＳ１３）、それぞれの検出信号の振幅が検出されて目標値と比較される（ステップＳ１４，Ｓ１５，１６）。
【００５８】
検出信号の振幅が目標値であると判定されるまで上記の検出信号の振幅と目標値とのずれの補正が繰り返され、検出信号の振幅が目標値と判定されると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、キャリッジ１７がホームポジションに配置されたと判定し（ステップＳ１９）、位置検出処理を終了する。
【００５９】
そして、上記の位置検出処理の場合も、キャリッジ１７を移動限界点へ突き当てた際のキャリッジモータ１９の電流値の上昇からキャリッジ１７の位置を求める方式と比較し、キャリッジ１７の移動範囲を狭くすることができ、しかも、キャリッジモータ１９の小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジ１７の位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジ１７を素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
【００６０】
特に、印刷ヘッド１４のキャリッジ１７の移動方向に沿う複数のインクノズルＮ１〜Ｎｎから帯電インク滴を吐出させて検出面Sでのそれぞれの電流値を検出するので、複数のポイントにて電流値を検出することができ、キャリッジ１７の位置検出をより迅速に行うことができる。
【００６１】
図１０に示すものは、検出面Ｓの形状が、キャリッジ１７の移動方向の中間部を頂点Ｔとして山型とされ、頂点Ｔの両側が下方へ傾斜されたものである。つまり、検出面Sに傾斜方向が変わる頂点Tからなる傾斜変化点が設けられている。
【００６２】
そして、上記形状の検出面Ｓを備えたロール紙プリンタ１では、位置検出処理のときに、その検出信号の振幅が、検出面Ｓの傾斜変化点である頂点Ｔにて変化する。
よって、検出信号の振幅の変化点を検出することにより、キャリッジ１７の位置を正確に求めることができる。
【００６３】
しかも、この山型形状の検出面Ｓを備えたロール紙プリンタ１の場合、頂点Ｔでの振幅の変化を検出して位置検出するので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａと検出面Ｓとの間隔が、例えば、熱や摩耗などによって相対的に変化したとしても、その間隔の変化に影響されることなく、より正確にキャリッジ１７の位置検出を行うことができる。
なお、検出面Sは、山型形状に限らず、谷型形状として傾斜方向が変わる傾斜変化点を設けも良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、インク吐出検査の際に帯電インクを受けるヘッドキャップ６３の吸収材９５の表面からなる検出面Ｓを、位置検出処理の際の帯電インクを受ける検出面Ｓとして兼用したが、位置検出処理用の検出面Ｓを有する別部材を用いても良い。この場合、この別部材を、キャリッジ１７の移動経路の下方位置に出没可能とし、位置検出を要する時にキャリッジ１７の移動経路の下方へ配置させるようにすれば良い。
【００６５】
なお、本発明に係る位置検出方法、液体吐出装置は、上記実施形態で例示したインクジェット式のプリンタをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置、精密ピペットとしての試料吐出装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図である。
【図３】図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図である。
【図４】図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図５】ヘッドメンテナンス機構の一部の断面図である。
【図６】ロール紙プリンタの制御系を説明するブロック図である。
【図７】位置検出処理を説明するフローチャートである。
【図８】位置検出処理を説明するキャリッジ及び電流検出センサの概略正面図である。
【図９】位置検出処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１０】位置検出処理の他の例を説明するキャリッジ及び電流検出センサの概略正面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ロール紙プリンタ（液体吐出装置，印刷装置）、１４…印刷ヘッド（液体吐出部）、１４ａ…ノズル形成面、１７…キャリッジ、７４…電位差発生部、９７…金属軸（電流検出部）、１１２…演算手段（演算部）、１１４…記憶手段（記憶部）、１１５…ＣＰＵ（判定部）、Ｎ…インクノズル、Ｓ…検出面、Ｔ…頂点（傾斜変化点）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタ等の印刷装置は、往復移動可能なキャリッジに搭載された印刷ヘッドが複数のノズルからインク滴を所望の位置に吐出することによって印刷を行うように構成されている。
この種のインクジェットプリンタにおいて、モータによって駆動されるキャリッジの位置を検出する位置検出部と、プリンタのホームポジション域側のフレームに向かってキャリッジが停止するまでキャリッジを移動するようにモータを駆動制御する第１の駆動制御部と、プリンタのホームポジション域側のフレームと反対側のフレームに向かってキャリッジが停止するまでキャリッジを移動するようにモータを駆動制御する第２の駆動制御部と、キャリッジをホームポジション付近の所定の位置まで移動させるようにモータを駆動制御する第３の駆動制御部と、第１、第２および第３の駆動制御部を選択して制御し、この制御結果および位置検出部の出力に基づいてキャリッジのホームポジションを決定する制御選択部と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５８１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のプリンタでは、ホームポジションを超えて移動限界点にて停止するまでキャリッジを移動させるため、その分、キャリッジの移動距離を長くしなければならなかった。しかも、キャリッジをホームポジション域及びホームポジション域と反対側へ移動させなければならず、位置検出に時間を要していた。
また、キャリッジが移動限界点にて停止したことをモータの電流値の上昇にて判定するため、モータへの負荷が大きく、モータの大型化が避けられなかった。
つまり、上記の位置検出方法では、装置の大型化及び検出時間の増大を招いてしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置を迅速に求めることが可能な位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決することのできる本発明に係る液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面を前記キャリッジの移動経路の下方に配置し、前記液体吐出部の前記ノズルから前記検出面に帯電させた液滴を吐出させ、前記検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする。
【０００６】
この位置検出方法によれば、帯電させた液滴を検出面に吐出させた際に検出される検出面での電流値の振幅はノズルと検出面との間隔によって変化する。具体的には、ノズルと検出面との間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面にノズルから帯電させた液滴を吐出させて検出面での電流値を検出することにより、その電流値の振幅に基づいて、キャリッジの位置を迅速に求め、求めた位置に基づいてキャリッジをホームポジションへ容易に配置させることができる。
つまり、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができる。
【０００７】
本発明の位置検出方法において、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【０００８】
本発明の位置検出方法において、前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、例えば、検出面を山型形状あるいは谷型形状として、検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から傾斜変化点を割り出すことにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。特に、ノズルと検出面との間隔が相対的に変化したとしても、その間隔の変化の影響を受けることなく、キャリッジの位置検出を行うことができる。
【０００９】
本発明の位置検出方法において、前記液体吐出部の一つの前記ノズルから帯電液滴を吐出させながら前記キャリッジを移動させて前記検出面での電流値を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、液体吐出部の一つのノズルから帯電液滴を吐出させながらキャリッジを移動させて検出面での電流値を検出するので、検出時における液滴の消費量を極力抑えつつキャリッジの位置を求めることができる。
【００１０】
本発明の位置検出方法において、前記液体吐出部の前記キャリッジの移動方向に沿う複数の前記ノズルから帯電液滴を吐出させて前記検出面でのそれぞれの電流値を求めることが好ましい。
この位置検出方法によれば、液体吐出部のキャリッジの移動方向に沿う複数のノズルから帯電液滴を吐出させて検出面でのそれぞれの電流値を検出するので、複数のポイントにて電流値を検出することができ、キャリッジの位置検出をより迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明の液体吐出装置は、液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジを備えた液体吐出装置であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜し、前記キャリッジの移動経路の下方に配置された検出面と、
前記液体吐出部の前記ノズルと前記検出面との間に電位差を発生させる電位差発生部と、
前記液体吐出部と前記検出面との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を前記検出面へ吐出させた際に生じる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部にて検出された電流値の振幅を求める演算部と、
前記演算部にて求められた前記電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成の液体吐出装置によれば、検出面に帯電させた液滴を吐出させた際に検出される検出面での電流値の振幅はノズルと検出面との間隔によって変化する。具体的には、ノズルと検出面との間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、電位発生部にて液体吐出部と検出面との間で電位差を生じさせた状態で、ノズルから液滴を検出面へ吐出させた際に生じる電流値を電流検出部で検出し、この電流値から演算部が求めた電流値の振幅に基づいて、判定部がキャリッジの位置を迅速に求めることができ、求めた位置に基づいてキャリッジをホームポジションへ容易に配置させることができる。
つまり、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができる。
【００１３】
本発明の液体吐出装置において、予め設定された目標値を記憶する記憶部を備え、前記判定部は、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、判定部が、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【００１４】
本発明の液体吐出装置において、前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられ、前記判定部は、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、例えば、検出面が山型形状あるいは谷型形状とされて、検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられているので、判定部は、検出した電流値の振幅から傾斜変化点を割り出すことにより、キャリッジの位置を迅速かつ高精度に求めることができる。特に、ノズルと検出面との間隔が相対的に変化したとしても、その間隔の変化の影響を受けることなく、キャリッジの位置検出を行うことができる。
【００１５】
本発明の液体吐出装置において、前記検出面は、前記キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされていることが好ましい。
この構成の液体吐出装置によれば、検出面が、キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされているので、キャリッジの位置検出を要するときだけ検出面をキャリッジの移動経路の下方へ配置させることができる。
【００１６】
本発明の印刷装置は、上記の液体吐出装置を備え、前記液体としてインクが使用され、前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであることを特徴とする。
【００１７】
この構成の印刷装置によれば、キャリッジを移動限界点へ突き当てた際の駆動モータの電流値の上昇からキャリッジの位置を求める方式と比較し、キャリッジの移動範囲を狭くすることができ、しかも、駆動モータの小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジの位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジを素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る位置検出方法、液体吐出装置および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図であり、図２は図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図であり、図３は図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図であり、図４は図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【００１９】
本実施形態のロール紙プリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してインクジェット方式によりロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体２の外装をなすプリンタケース２ａの前面には、ロール紙カバー３及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。また、プリンタケース２ａの前面には、ロール紙の幅に対応した所定幅の記録紙排出口４が形成されている。記録紙排出口４の下側には排紙ガイド５が前方に突出しており、当該排紙ガイド５の側方にはロール紙カバー３を開くための開閉レバー６が配置されている。プリンタケース２ａにおける排紙ガイド５および開閉レバー６の下側には、ロール紙を出し入れするための矩形の開口部２ｂが形成されており、この開口部２ｂがロール紙カバー３によって封鎖されている。
【００２０】
開閉レバー６を操作するとロール紙カバー３のロックが解除される。ロック解除後、排紙ガイド５を前方に引くと、図２に示すように、ロール紙カバー３が下端部を中心として前方にほぼ水平になるまで開く。ロール紙カバー３が開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部１１が開放状態となるとともに、ロール紙収納部１１から記録紙排出口４に至る記録紙搬送経路が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを簡単に行うことができるようになっている。なお、図２においては、ロール紙カバー３の外装部分および開閉レバー６の図示を省略している。
【００２１】
図３に示すように、ロール紙プリンタ１の内部には、本体フレーム１０における幅方向の中央部分にロール紙収納部１１が形成されている。ロール紙収納部１１にはロール紙１２がプリンタ幅方向にロール紙幅方向を沿わせた向きで収納される。
【００２２】
ロール紙収納部１１の上側には、本体フレーム１０の上端にヘッドユニットフレーム１３が水平に取り付けられている。ヘッドユニットフレーム１３には、インクジェットヘッドである印刷ヘッド１４、印刷ヘッド１４の位置を検出するためのリニアスケール１５およびエンコーダセンサ１６、印刷ヘッド１４およびエンコーダセンサ１６を搭載しているキャリッジ１７、キャリッジ１７のプリンタ幅方向への移動をガイドするキャリッジガイド軸１８が配置されている。また、キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ１９およびタイミングベルト２０を備えたキャリッジ搬送機構が配置されている。
【００２３】
印刷ヘッド（液体吐出部）１４はインク滴を吐出するノズル形成面１４ａが下向きになるようにキャリッジ１７に搭載されている。エンコーダセンサ１６は印刷ヘッド１４の上端面１４ｂに配置されている。キャリッジガイド軸１８はプリンタ幅方向に水平に掛け渡されており、リニアスケール１５は、印刷ヘッド１４の上方においてキャリッジガイド軸１８と平行に掛け渡されている。
【００２４】
印刷ヘッド１４の下側には一定のギャップを設けてプリンタ幅方向に水平に延びるプラテン２１が配置されている。プラテン２１によって印刷ヘッド１４の印刷位置が規定されている。プラテン２１の後端には下方に湾曲しているテンションガイド２２が取り付けられている。テンションガイド２２はバネによって上方に付勢されており、ロール紙収納部１１に収納されているロール紙１２から引き出された記録紙１２ａは、テンションガイド２２によって所定の張力が付与された状態で印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って引き出される。
【００２５】
プラテン２１の後側には、後側紙送りローラ２３がプリンタ幅方向に水平に掛け渡されている。後側紙送りローラ２３には所定幅の後側紙押さえローラ２４が記録紙１２ａを介して、所定の押圧力で押し付けられている。プラテン２１における前端側の部位には、前側紙送りローラ２５が配置されている。前側紙送りローラ２５には、上側から前側紙押さえローラ２６が記録紙１２ａを介して、押し付けられている。後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５は、本体フレーム１０に搭載されている紙送りモータ２７によって駆動される。
【００２６】
キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させながら、キャリッジ１７に搭載されている印刷ヘッド１４により、ロール紙１２から繰り出されて印刷位置に位置している記録紙１２ａの部分の表面に印刷が行われる。印刷位置はエンコーダセンサ１６の検出信号に基づいて制御されている。記録紙１２ａの幅方向への一連の行印刷が終了した後は、後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５が回転駆動されて、所定ピッチだけ記録紙１２ａが送り出される。この後に、次の行の印刷が行われる。このように、記録紙１２ａは、所定ピッチで間欠的に送り出されながら印刷ヘッド１４によって印刷が施される。印刷後の記録紙１２ａが排出される記録紙排出口４には、例えば鋏式の記録紙切断装置２８が配置されている。記録紙切断装置２８によって、これらの間に位置する記録紙１２ａが幅方向に切断される。
【００２７】
なお、プラテン２１、テンションガイド２２、後側紙送りローラ２３、前側紙送りローラ２５は、ロール紙カバー３と一緒に開閉するようになっている。
【００２８】
また、図１および図２に示したインクカートリッジカバー７を開くと、その内側のカートリッジ装着部９（図４参照）が開放状態になり、このカートリッジ装着部９へのインクカートリッジ８の着脱が可能になる。
【００２９】
インクカートリッジ８は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のロール紙プリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ８が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００３０】
インクカートリッジ８内の各インクパックは、インクカートリッジ８をカートリッジ装着部９に装着した際に、カートリッジ装着部９側に設けられたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部９のインク供給針には、プリンタケース２ａ内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ１７に接続され、ダンパユニットや背圧調整ユニットを介して印刷ヘッド１４に連通している。
【００３１】
図４に示すように、印刷領域から外れたカートリッジ装着部９の上方が、往復移動するキャリッジ１７の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ１７の下面に露出する印刷ヘッド１４の保守動作を行うヘッドメンテナンス機構４０が配置されている。
【００３２】
図５に示すように、ヘッドメンテナンス機構４０は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止するヘッドキャップ６３を備えている。ヘッドキャップ６３は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、上端縁部は、ノズル形成面１４ａに密着可能なリップ部９６とされている。
【００３３】
このヘッドキャップ６３は、収納凹部９４を有し、この収納凹部９４内に、廃インクを吸収する多層構造の吸収材９５が収納され、この吸収材９５は、図示しない押さえ部材によって保持され、その上面が、リップ部９６の先端位置よりも下がった位置とされている。
【００３４】
このヘッドキャップ６３には、インク吸引機構（図示略）からのチューブの一端が接続されており、ノズル形成面１４ａにリップ部９６が密着した状態にて、インク吸引機構のポンプモータが駆動されることにより、ヘッドキャップ６３内を減圧して印刷ヘッド１４のインクノズルからインクが吸引され、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出される。
【００３５】
また、このヘッドキャップ６３の収納凹部９４内には、電流検査用の検出部である金属軸９７が立設されており、この金属軸９７は、吸収材９５と導通可能とされている。この金属軸９７には、その下端にリード線９８が接続されており、このリード線９８を介して信号が取り出し可能とされている。そして、吸収材９５の表面が検査面Ｓとされている。
【００３６】
図６に示すように、ロール紙プリンタ１の制御部１００は、印刷ヘッド１４のインク吐出部７５及びキャリッジモータ１９に制御信号を送信することにより、インク吐出部７５及びキャリッジモータ１９の駆動を制御し、ロール紙１２への印刷処理等を実行するものである。また、制御部１００には、キャリッジ１７の位置情報を送信するエンコーダセンサ１６が接続されている。
また、制御部１００には、後述のインク吐出検査及びキャリッジ位置検出処理を行うための電流検査センサ（電流検査部）６５、電位差発生部７４及びキャリッジ検出センサ１０１が接続されている。
【００３７】
この制御部１００は、検知手段１１１、演算手段１１２、比較手段１１３、記憶手段１１４及びＣＰＵ（判定部）１１５を備え、検知手段１１１、演算手段１１２及び比較手段１１３はＣＰＵ１１５によって制御される。
【００３８】
そして、上記ロール紙プリンタ１では、ヘッドメンテナンス機構４０によって印刷ヘッド１４のクリーニングが行われる。なお、このクリーニングは、予め設定された所定のタイミングあるいはユーザの操作時に行われるもので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させてインク吸引機構によって内部を吸引して印刷ヘッド１４のインクノズルから増粘状態のインクを吸引するインク吸引処理などが行われる。
【００３９】
また、上記ヘッドメンテナンス機構４０を備えたロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルでのインクのメニスカスを形成するために、印刷開始前あるいは定期的に印刷ヘッド１４のインクノズルから所定量のインクをヘッドキャップ６３内に吐出するフラッシング処理、インクノズルの詰まりを防止するために印刷休止後にて印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させて保護するキャッピング処理を行う。
【００４０】
さらに、上記ロール紙プリンタ１では、ヘッドメンテナンス機構４０によって、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに形成された複数のインクノズルから正常にインク滴が吐出されるかを検査するインク吐出検査が行われる。
【００４１】
インク吐出検査では、具体的には、ヘッドキャップ６３が上昇し、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対して僅かな隙間をあけた位置となる高さに配置されるとともに、そのヘッドキャップ６３の真上に印刷ヘッド１４が移動する。この状態にて、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差にて電圧を印加し、インク吐出部７５によって印刷ヘッド１４の全てのインクノズルから、順番に帯電したインク滴（液滴）を吐出させる。このようにすると、帯電インクが吸収材９５の表面からなる検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号が、電流検査センサ６５である電流検査用の金属軸９７からリード線９８を介して取り出され、その電流変化に基づいて、各インクノズルからのインク滴の吐出状態が検査される。
【００４２】
また、上記ロール紙プリンタ１では、上記のように帯電インクを吐出した際の電流値からなる検出信号の振幅が、インクノズルと吸収材９５からなる検出面Ｓとの距離によって変化することを利用し、キャリッジ１７の位置検出処理を行う。
【００４３】
次に、このロール紙プリンタ１におけるキャリッジ１７の位置検出処理について図７のフローチャートを用いて説明する。
ここで、本実施形態のロール紙プリンタ１では、図８に示すように、ヘッドキャップ６３の吸収材９５からなる検出面Ｓが、キャリッジ１７の移動方向に沿って予め傾斜されている。
【００４４】
なお、検出面Sだけを傾斜させても良いが、ヘッドキャップ６３の全体を傾斜させても良い。特に、ヘッドキャップ６３の全体を傾斜させた場合は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ６３を密着させた状態から引き離す際に、ノズル形成面１４ａに対してヘッドキャップ６３のリップ部９６が一端側から次第に離れる。したがって、ノズル形成面１４ａとヘッドキャップ６３のリップ部９６との間におけるインク膜の形成が抑制され、インク膜の崩壊に伴ってインクの飛沫が生じる不具合を抑えることができる。
また、ロール紙プリンタ１には、検出面Ｓの上方におけるキャリッジ１７の有無を検出するキャリッジ検出センサ１０１を備えている。
【００４５】
キャリッジ１７の位置検出処理が開始されると、まず、キャリッジ検出センサ１０１によってキャリッジ１７が検出面Ｓの上方に配置されているかが検出され（ステップＳ０１）、検出面Ｓの上方に配置されていない場合は（ステップＳ０１：Ｎｏ）、キャリッジ１７が検出面Ｓの上方へ移動される（ステップＳ０２）。
【００４６】
ここで、印刷処理が行われていない場合は、キャリッジ１７は、通常、ヘッドキャップ６３の検出面Ｓ上に配置されているが、停電やコンセントが引き抜かれたような場合は、キャリッジ１７が検出面Ｓから離れていることがある。そして、この状態から電源がＯＮされて位置検出処理が開始されると、位置検出のためのインク滴の吐出により、印刷領域を汚してしまうという不具合がある。
【００４７】
しかし、上記のように、検出センサ１０１によってキャリッジ１７が検出面Ｓの上方に配置されているかを検出し、検出面Ｓの上方にキャリッジ１７がない場合はキャリッジ１７を検出面Ｓの上方へ移動させるので、位置検出のためのインク滴の吐出により、印刷領域を汚してしまうような不具合が防止される。
【００４８】
検出面Ｓの上方にキャリッジ１７が配置されている場合は（ステップＳ０１：Ｙｅｓ）、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差の電圧が印加された状態にて、一つの所定インクノズルＮから、インク吐出部７５によって帯電インクが吐出される（ステップＳ０３）。
そして、この所定インクノズルＮからの帯電インクが吸収材９５からなる検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号からなる検出信号が、金属軸９７からなる電流検査センサ６５によって捕らえられ検出手段１１１によって検出され、その検出信号の振幅が演算手段１１２によって求められる（ステップＳ０４）。
【００４９】
このようにして検出した検出信号の振幅と、予め記憶手段１１４に記憶されている目標値とが、比較手段１１３によって比較され（ステップＳ０５）、検出信号の振幅が目標値であるか否かがＣＰＵ１１５によって判定される（ステップＳ０６）。
【００５０】
ここで、検出信号の振幅が目標値でない場合は（ステップＳ０６：Ｎｏ）、キャリッジ１７を移動させる（ステップＳ０７）。そして、この電流値の検出及びキャリッジ１７の移動（ステップＳ０３〜Ｓ０７）を、検出信号の振幅が目標となるまで繰り返す。
この結果、検出信号の振幅が目標値であると判定されると（ステップＳ０６：Ｙｅｓ）、キャリッジ１７がホームポジションに配置されたと判定し（ステップＳ０８）、位置検出処理を終了する。
【００５１】
以上、説明したように、上記実施形態によれば、検出面Sに帯電させたインク滴を吐出させた際に検出される検出面Sでの電流値の振幅はインクノズルと検出面Sとの間隔によって変化する。具体的には、インクノズルと検出面Sとの間隔が狭いほど振幅が大きくなる。
したがって、キャリッジ１７の移動方向に沿って傾斜した検出面Sにインクノズルから帯電させたインク滴を吐出させて検出面Sでの電流値を検出することにより、その電流値の振幅に基づいて、キャリッジ１７の位置を迅速に求め、求めた位置に基づいてキャリッジ１７をホームポジションへ容易に配置させることができる。
【００５２】
つまり、キャリッジ１７を移動限界点へ突き当てた際のキャリッジモータ１９の電流値の上昇からキャリッジ１７の位置を求める方式と比較し、キャリッジ１７の移動範囲を狭くすることができ、しかも、キャリッジモータ１９の小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジ１７の位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジ１７を素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
また、検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較することにより、キャリッジ１７の位置を迅速かつ高精度に求めることができる。
【００５３】
しかも、印刷ヘッド１４の一つのインクノズルから帯電インク滴を吐出させながらキャリッジ１７を移動させて検出面Sでの電流値を検出するので、検出時におけるインク滴の消費量を極力抑えつつキャリッジ１７の位置を検出し、ホームポジションへ位置決めすることができる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、一つの所定インクノズルＮから帯電インクを吐出させたが、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルから帯電インクを吐出させても良い。
【００５５】
この場合の位置検出処理を、図９に示すフローチャートによって説明する。
まず、キャリッジ１７が検出面Ｓの上方へ移動されると（ステップＳ１１，Ｓ１２）、印刷ヘッド１４とヘッドキャップ６３との間に、電位差発生部７４によって所定の電位差の電圧が印加された状態にて、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルＮ１〜Ｎｎからインク吐出部７５によって帯電インクが順に吐出される（ステップＳ１３）。
【００５６】
そして、これら複数列のインクノズルＮ１〜Ｎｎからの帯電インクが検出面Ｓに着弾することにより生じる電流変化の信号からなるそれぞれの検出信号が順に検出され（ステップＳ１４）、その検出信号の振幅が演算手段１１２によって求められて比較手段１１３によって目標値と比較される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。
【００５７】
そして、この検出信号の振幅が目標値から外れている場合は（ステップＳ１６：Ｎｏ）、目標位置とのずれ量が算出され（ステップＳ１７）、そのずれ量分だけキャリッジ１７が移動され（ステップＳ１８）、再び、キャリッジ１７の移動方向に沿う複数列のインクノズルから帯電インクが吐出され（ステップＳ１３）、それぞれの検出信号の振幅が検出されて目標値と比較される（ステップＳ１４，Ｓ１５，１６）。
【００５８】
検出信号の振幅が目標値であると判定されるまで上記の検出信号の振幅と目標値とのずれの補正が繰り返され、検出信号の振幅が目標値と判定されると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、キャリッジ１７がホームポジションに配置されたと判定し（ステップＳ１９）、位置検出処理を終了する。
【００５９】
そして、上記の位置検出処理の場合も、キャリッジ１７を移動限界点へ突き当てた際のキャリッジモータ１９の電流値の上昇からキャリッジ１７の位置を求める方式と比較し、キャリッジ１７の移動範囲を狭くすることができ、しかも、キャリッジモータ１９の小型化を図ることができ、よって、装置の大型化を招くことなく、キャリッジ１７の位置検出を迅速に行うことができ、キャリッジ１７を素早くホームポジションへ配置させて印刷処理を行うことができる。
【００６０】
特に、印刷ヘッド１４のキャリッジ１７の移動方向に沿う複数のインクノズルＮ１〜Ｎｎから帯電インク滴を吐出させて検出面Sでのそれぞれの電流値を検出するので、複数のポイントにて電流値を検出することができ、キャリッジ１７の位置検出をより迅速に行うことができる。
【００６１】
図１０に示すものは、検出面Ｓの形状が、キャリッジ１７の移動方向の中間部を頂点Ｔとして山型とされ、頂点Ｔの両側が下方へ傾斜されたものである。つまり、検出面Sに傾斜方向が変わる頂点Tからなる傾斜変化点が設けられている。
【００６２】
そして、上記形状の検出面Ｓを備えたロール紙プリンタ１では、位置検出処理のときに、その検出信号の振幅が、検出面Ｓの傾斜変化点である頂点Ｔにて変化する。
よって、検出信号の振幅の変化点を検出することにより、キャリッジ１７の位置を正確に求めることができる。
【００６３】
しかも、この山型形状の検出面Ｓを備えたロール紙プリンタ１の場合、頂点Ｔでの振幅の変化を検出して位置検出するので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａと検出面Ｓとの間隔が、例えば、熱や摩耗などによって相対的に変化したとしても、その間隔の変化に影響されることなく、より正確にキャリッジ１７の位置検出を行うことができる。
なお、検出面Sは、山型形状に限らず、谷型形状として傾斜方向が変わる傾斜変化点を設けも良い。
【００６４】
また、上記実施形態では、インク吐出検査の際に帯電インクを受けるヘッドキャップ６３の吸収材９５の表面からなる検出面Ｓを、位置検出処理の際の帯電インクを受ける検出面Ｓとして兼用したが、位置検出処理用の検出面Ｓを有する別部材を用いても良い。この場合、この別部材を、キャリッジ１７の移動経路の下方位置に出没可能とし、位置検出を要する時にキャリッジ１７の移動経路の下方へ配置させるようにすれば良い。
【００６５】
なお、本発明に係る位置検出方法、液体吐出装置は、上記実施形態で例示したインクジェット式のプリンタをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置、精密ピペットとしての試料吐出装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図である。
【図３】図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図である。
【図４】図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図５】ヘッドメンテナンス機構の一部の断面図である。
【図６】ロール紙プリンタの制御系を説明するブロック図である。
【図７】位置検出処理を説明するフローチャートである。
【図８】位置検出処理を説明するキャリッジ及び電流検出センサの概略正面図である。
【図９】位置検出処理の他の例を説明するフローチャートである。
【図１０】位置検出処理の他の例を説明するキャリッジ及び電流検出センサの概略正面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…ロール紙プリンタ（液体吐出装置，印刷装置）、１４…印刷ヘッド（液体吐出部）、１４ａ…ノズル形成面、１７…キャリッジ、７４…電位差発生部、９７…金属軸（電流検出部）、１１２…演算手段（演算部）、１１４…記憶手段（記憶部）、１１５…ＣＰＵ（判定部）、Ｎ…インクノズル、Ｓ…検出面、Ｔ…頂点（傾斜変化点）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面を前記キャリッジの移動経路の下方に配置し、前記液体吐出部の前記ノズルから前記検出面に帯電させた液滴を吐出させ、前記検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出方法において、
検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の位置検出方法において、
前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の位置検出方法において、
前記液体吐出部の一つの前記ノズルから帯電液滴を吐出させながら前記キャリッジを移動させて前記検出面での電流値を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の位置検出方法において、
前記液体吐出部の前記キャリッジの移動方向に沿う複数の前記ノズルから帯電液滴を吐出させて前記検出面でのそれぞれの電流値を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項６】
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジを備えた液体吐出装置であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜し、前記キャリッジの移動経路の下方に配置された検出面と、
前記液体吐出部の前記ノズルと前記検出面との間に電位差を発生させる電位差発生部と、
前記液体吐出部と前記検出面との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を前記検出面へ吐出させた際に生じる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部にて検出された電流値の振幅を求める演算部と、
前記演算部にて求められた前記電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を判定する判定部とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出装置において、
予め設定された目標値を記憶する記憶部を備え、前記判定部は、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられ、前記判定部は、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記検出面は、前記キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項６から８のいずれか一項に記載の液体吐出装置を備え、前記液体としてインクが使用され、前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであることを特徴とする印刷装置。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジの位置を求める位置検出方法であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜した検出面を前記キャリッジの移動経路の下方に配置し、前記液体吐出部の前記ノズルから前記検出面に帯電させた液滴を吐出させ、前記検出面での電流値を検出し、検出した電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の位置検出方法において、
検出した電流値の振幅と予め設定した目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の位置検出方法において、
前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点を設け、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする位置検出方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の位置検出方法において、
前記液体吐出部の一つの前記ノズルから帯電液滴を吐出させながら前記キャリッジを移動させて前記検出面での電流値を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の位置検出方法において、
前記液体吐出部の前記キャリッジの移動方向に沿う複数の前記ノズルから帯電液滴を吐出させて前記検出面でのそれぞれの電流値を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項６】
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出部が搭載されて移動可能とされたキャリッジを備えた液体吐出装置であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って傾斜し、前記キャリッジの移動経路の下方に配置された検出面と、
前記液体吐出部の前記ノズルと前記検出面との間に電位差を発生させる電位差発生部と、
前記液体吐出部と前記検出面との間で電位差を生じさせた状態で、前記ノズルから液滴を前記検出面へ吐出させた際に生じる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部にて検出された電流値の振幅を求める演算部と、
前記演算部にて求められた前記電流値の振幅に基づいて前記キャリッジの位置を判定する判定部とを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出装置において、
予め設定された目標値を記憶する記憶部を備え、前記判定部は、検出した電流値の振幅と記憶部に記憶されている目標値とを比較して前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記検出面に傾斜方向が変わる傾斜変化点が設けられ、前記判定部は、検出した電流値の振幅から前記傾斜変化点を割り出すことにより前記キャリッジの位置を求めることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記検出面は、前記キャリッジの移動経路の下方位置に出没可能とされていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項６から８のいずれか一項に記載の液体吐出装置を備え、前記液体としてインクが使用され、前記液体吐出部がインク滴を吐出する印刷ヘッドであることを特徴とする印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１０９８２（Ｐ２０１０−１１０９８２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８５０９０（Ｐ２００８−２８５０９０）
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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