JP2002144546A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字品質が高く、印刷スループットが高いイ
ンクジェット記録装置及びその制御方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 搬送系に負荷変動が発生しても、精度よ
く搬送系の駆動ができるモータ制御を行うことにより、
印字中の記録媒体供給を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドからイ
ンクを吐出させて記録媒体に記録するインクジェット記
録装置及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は記録媒体の供
給方向と直交する主走査方向に往復移動するキャリッジ
に圧電素子等のアクチュエータによってインクを吐出す
る印字ヘッドを備え、主走査方向に１ライン印字した
後、次ラインの印字位置まで記録媒体を搬送するという
のが基本的な構成である。そして、記録媒体末尾の最終
ラインまで印字した後、記録媒体を搬送経路から記録媒
体のストック場所に放出し、その記録媒体の放出が終わ
った後に、次の記録媒体のピックアップを行い記録媒体
の供給動作を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常のインクジェット
記録装置では、記録媒体の放出から次の記録媒体を供給
し、記録媒体を印字開始位置まで搬送するのに約１秒を
要する。ドラフト印刷等の高速印字時の印字速度が約１
５〜２０ｐｐｍなので、記録媒体１枚あたりに要する印
字時間は３〜４秒である。よって、印字時間の１／４〜
１／３は記録媒体供給に要する時間となり、記録媒体の
供給がインクジェット記録装置の印刷スループットの低
下の大きな原因となっている。この記録媒体供給に要す
る時間を削減するためには、印字中の記録媒体を搬送す
ると同時に次回印字の記録媒体の供給動作を行う必要が
あるが、記録媒体の搬送と供給の駆動源が同一のモータ
である場合には、記録媒体搬送中に供給動作が開始され
ると、駆動源であるモータへの負荷が記録媒体搬送のみ
の時のものと比べて増加するので、モータの制御が不安
定になり、記録媒体搬送の精度が劣化し、印字品質の劣
化が起きるという不都合が発生する。また搬送系と供給
系の駆動源が同一でない場合でも、搬送系に２枚目の紙
が入る瞬間と、１枚目の紙が抜ける瞬間には、やはり負
荷変動が起こり、モータの制御が不安定になる。

【０００４】そこで、本発明は、印字品質の劣化を起こ
さずに、インクジェット記録装置の記録媒体供給時間を
短縮し、効率的に記録媒体供給が可能なインクジェット
記録装置及びその制御方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、記録媒
体搬送ローラを駆動するためのモータ制御方法を、記録
媒体搬送中のモータへの負荷変動を予測し、負荷変動に
応じた制御方法に変えることにより、記録媒体搬送の精
度を劣化させずに記録媒体搬送ができるので、記録媒体
搬送中に次回印字の記録媒体の供給動作を行うことがで
きる。

【０００６】また、記録媒体搬送ローラを駆動するため
のモータ制御方法を、記録媒体搬送中のモータへの負荷
変動の範囲内では負荷変動が生じても安定制御可能な制
御方法とすることにより、記録媒体搬送の精度を劣化さ
せずに記録媒体搬送ができるので、記録媒体搬送中に次
回印字の記録媒体の供給動作を行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、インク
を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドが載置されるキャ
リッジと、キャリッジを主走査方向に動作させるキャリ
ッジ駆動手段と、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段
と、記録媒体搬送手段を駆動する搬送手段駆動手段と、
搬送手段駆動手段の動作を制御する制御手段と、を備
え、制御手段は、次回印字の記録媒体の供給による搬送
手段駆動手段にかかる負荷変動を予測し、予測される負
荷変動に応じて搬送手段駆動手段の制御パラメータを変
えることを特徴とするインクジェット記録装置であり、
記録媒体搬送中に次回印字の記録媒体の供給動作による
記録媒体搬送手段駆動手段への負荷変動が発生しても、
記録媒体搬送精度の劣化による記録品質の劣化が発生し
ないので、記録媒体搬送中に次回記録用記録媒体の供給
動作が可能となり、印刷スループットの高いインクジェ
ット記録装置の実現が可能となる作用を有する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、インクを吐出す
る記録ヘッドと、記録ヘッドが載置されるキャリッジ
と、キャリッジを主走査方向に動作させるキャリッジ駆
動手段と、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記
録媒体搬送手段を駆動する搬送手段駆動手段と、を備
え、記録媒体搬送中の搬送手段駆動手段は、次回印字の
記録媒体の供給による負荷変動が生じても安定して動作
可能であることを特徴とするインクジェット記録装置で
あり、記録媒体搬送中に次回印字の記録媒体の供給動作
による記録媒体搬送手段駆動手段への負荷変動が発生し
ても、記録媒体搬送精度の劣化による記録品質の劣化が
発生しないので、記録媒体搬送中に次回記録用記録媒体
の供給動作が可能となり、印刷スループットの高いイン
クジェット記録装置の実現が可能となる作用を有する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、制御手段は印刷
開始時に指定された記録媒体の種類によってあらかじめ
指定された負荷変動値を参照して搬送手段駆動手段にか
かる負荷変動を予測することを特徴とする請求項１に記
載のインクジェット記録装置であり、記録媒体搬送中に
次回印字の記録媒体の供給動作による記録媒体搬送手段
駆動手段への負荷変動が把握可能になるという作用を有
する。

【００１０】請求項４に記載の発明は、負荷変動値を参
照した制御手段は、搬送手段駆動手段の制御パラメータ
を負荷変動値に応じた最適値に変更することを特徴とす
る請求項３に記載のインクジェット記録装置であり、記
録媒体搬送中に次回印字の記録媒体の供給動作による記
録媒体搬送手段駆動手段への負荷変動が発生しても、精
度よく記録媒体の搬送を行うことができるという作用を
有する。

【００１１】請求項５に記載の発明は、搬送手段駆動手
段が、第１の記録媒体の搬送中において、インクジェッ
ト記録装置で使用可能な第２の記録媒体の供給により発
生する負荷変動に対して安定制御可能なように、制御パ
ラメータをあらかじめ調整されたものであることを特徴
とする請求項２に記載のインクジェット記録装置であ
り、記録媒体搬送中に次回印字の記録媒体の供給動作に
よる記録媒体搬送手段駆動手段への負荷変動が発生して
も、精度よく記録媒体の搬送を行うことができるという
作用を有する。

【００１２】請求項６に記載の発明は、インクを吐出す
る記録ヘッドと、記録ヘッドが載置されるキャリッジ
と、キャリッジを主走査方向に動作させるキャリッジ駆
動手段と、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記
録媒体搬送手段を駆動する搬送手段駆動手段と、を備え
たインクジェット記録装置において、第１の記録媒体が
記録ヘッドにより記録されている間に第２の記録媒体を
搬送手段に供給する際に、搬送手段駆動手段にかかる負
荷変動を予測し、予測される負荷変動に応じて搬送手段
駆動手段の制御パラメータを変え、第１の記録媒体に対
する記録動作を円滑に行わせることを特徴とするインク
ジェット記録装置の制御方法であり、記録媒体搬送中に
次回印字の記録媒体の供給動作による記録媒体搬送手段
駆動手段への負荷変動が発生しても、精度よく記録媒体
の搬送を行うことができるという作用を有する。

【００１３】（実施の形態１）以下本発明の実施の形態
１について図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の実施の形態１におけるイン
クジェット記録装置の要部を示す斜視図である。図２は
本発明の実施の形態１におけるインクジェット記録装置
の記録媒体搬送系の概略を示す平面図を示している。図
３は本発明の実施の形態１におけるインクジェット記録
装置の搬送系制御ブロック図である。

【００１５】インクジェット記録装置は、図１において
一点鎖線で示す記録媒体Ｐ１の搬送方向に対して直交す
る姿勢としたフレーム１を備え、このフレーム１に組み
込んだガイド軸１ａにキャリッジ２を記録媒体Ｐ１の搬
送方向と直交する方向に移動可能に取りつけている。こ
のキャリッジ２はフレーム１に設ける駆動モータによっ
て走行する無端のベルト（いずれも図示せず）に連接さ
れ、ベルトの走行により左右方向に移動する。

【００１６】インクジェット記録装置に供給される記録
媒体Ｐ１はフレーム１に組み込まれて回転駆動される供
給ローラ１ｂによって搬送され、その下流に配置された
ガイドローラ１ｃに案内されながら一定速度で送られ
る。

【００１７】図２において一点鎖線で示す記録媒体Ｐ１
の搬送を行う搬送ローラ４と、一点鎖線で示す記録媒体
Ｐ２の供給を行う供給ローラ１ｂとは同一の駆動モータ
３により回転する。なお駆動手段としての駆動モータ３
の代わりとして、現時点で知られている駆動源であれば
どれでも使用することができる。

【００１８】また、インクジェット記録装置は、図２に
おいて一点鎖線で示す記録媒体Ｐ１の搬送方向に対して
直交する姿勢としたフレーム１を備え、インクジェット
記録装置に供給される記録媒体Ｐ２はフレーム１に組み
込まれて回転駆動される供給ローラ１ｂによって供給さ
れ、その下流に配置されたガイドローラ１ｃに案内され
ながら一定速度で送られる。

【００１９】インクジェット記録装置は、印刷スループ
ット向上のために、現在印字中の記録媒体が記録媒体セ
ンサ６の位置よりも前方に搬送されると、次回印字の記
録媒体の供給動作が可能と判断して、記録媒体供給板７
を供給ローラ１ｂに接近させ、記録媒体Ｐ２を供給ロー
ラ１ｂに接触させて供給動作を開始する。

【００２０】しかし、供給ローラ１ｂ、搬送ローラ４は
同一の駆動モータ３により駆動されており、次回印字の
記録媒体Ｐ２の供給動作を開始して記録媒体Ｐ２が供給
ローラ１ｂに組み込まれると搬送系駆動手段としての駆
動モータ３にかかる負荷が増大する。この負荷の変動
は、先に搬送されて記録ヘッドにより記録が行われてい
る第１の記録媒体Ｐ１の搬送スピードや搬送量に微妙な
影響を与えるので、第１の記録媒体Ｐ１の送り量が変動
し、記録された画像の印字品質が劣化してしまう。

【００２１】ここでは、この搬送系駆動手段としての駆
動モータ３にかかる負荷の変動を予め予測しておく。具
体的な制御を、図４に示す本発明の実施の形態１におけ
るインクジェット記録装置の搬送系制御ブロック図を用
いて説明する。

【００２２】まずインクジェット記録装置上またはイン
クジェット記録装置に接続されたホスト機器のＧＵＩに
よりユーザが選択した記録媒体の種類、例えば普通紙、
ＯＨＰ、インクジェット専用紙等の記録媒体情報が制御
手段に入力される。そしてこの記録媒体情報に応じて、
定められた負荷変動値テーブルが格納されたメモリ１０
を制御手段５が参照する。そしてそのメモリ１０から取
り出した負荷変動情報に応じて制御手段５の制御パラメ
ータＰＭ１〜ＰＭｎの組み合わせを変えて、駆動モータ
３を制御する。このようにユーザから入力された記録媒
体の情報に基づいて、予め発生する負荷変動を予測して
制御手段５が駆動モータ３を制御することにより記録媒
体の搬送精度の劣化による印字品質の劣化を起こすこと
なく、印刷スループットの高いインクジェット記録装置
を実現している。ここで制御パラメータＰＭ１〜ＰＭｎ
は、図４に示すＲＯＭ２０に格納されている。

【００２３】以上のようにユーザによりＧＵＩ等で選択
された記録媒体の種類に応じて駆動モータ３の制御パラ
メータＰＭ１〜ＰＭｎを変更するような構成としたこと
により、記録媒体の種類に応じて異なる給紙の際の負荷
値に合わせて常に最適の駆動モータ制御を行うことがで
きるので、記録媒体の種類によらず常に良好な画質を実
現できる。特に連続給紙等を行う場合には、記録媒体の
違いによる印字品質の相違がより顕著に表れていたもの
を、ほとんどなくすことができるとともに、印刷スルー
プットの高いインクジェット記録装置を提供することが
できる。

【００２４】ここで制御パラメータＰＭｎとしては例え
ば、速度誤差に乗ずる定数や速度誤差の積算量に乗ずる
定数等が考えられ、この場合、何れも可変範囲は０〜１
までである。そしてこれらの組み合わせの変更は、特定
の計算式から割り出されるような構成としても良いし、
メモリ１０と関連付けられた制御パラメータテーブルを
設けておいて、そこから最適値を読み込むような構成と
しても良い。

【００２５】このように制御パラメータを変化させるこ
とにより、例えば速度誤差に乗ずる定数を変化させる
と、モータへ入力される電圧値が変化するので、モータ
を流れる電流値が変化し、モータの速度が変化する。こ
の場合の計算式は電圧値＝速度誤差×定数である。

【００２６】また、速度誤差の積算量に乗ずる定数まで
勘案した場合には、モータ入力電圧の計算式は電圧値＝
速度誤差×定数＋過去の速度誤差の積算値×定数とな
り、速度誤差のみを考慮した場合の制御に比べて、より
木目細かな制御が可能になり、よりモータの負荷変動を
抑制できる。

【００２７】また負荷変動の予測は、例えば光学的に記
録媒体表面の面粗さ等の負荷変動に関連する少なくとも
１つのファクターを測定して、その測定データから連続
給紙の際の発生する負荷変動値を予測して、その予測負
荷変動値に基づいて制御手段５が駆動モータ３を制御す
るような構成としても良い。

【００２８】また、より最適な負荷変動制御を行うため
に、ＧＵＩ等でユーザから入力された記録媒体の種類に
応じて決定されるか、もしくは記録媒体の種類に関わら
ず用いられる初期パラメータを用いて一旦テスト印字を
行い、その印字中の駆動モータにかかる負荷の値もしく
はその初期パラメータに最適な値とのずれ量等を、駆動
モータに電流（もしくは電圧）の変動や記録媒体搬送速
度の変動量等を測定することにより実測もしくは推定
し、その負荷値もしくは最適値からのずれ量等に基づい
て、制御パラメータを変更するような構成としても良
い。

【００２９】このように一旦テスト印字を行って印字パ
ラメータを決定することにより、同じ記録媒体の種類で
も製造メーカによって大きくばらつく負荷値の違いに伴
って発生する記録媒体の搬送速度の相違等による画質の
劣化等の悪影響を最小限に抑制することができるととも
に、連続給紙の際に発生する負荷変動に対しても適正に
駆動モータの制御を行うことができるので、良好な画質
を常に実現できる優れたインクジェット記録装置を提供
することができる。

【００３０】ここで図３を用いて本発明のインクジェッ
ト記録装置の搬送系駆動モータの制御の概略を説明す
る。搬送系駆動モータ制御は、モータの出力値（回転速
度）を目標値に近づけることが目的である。そのために
制御目標値とモータ出力値との差分８を求め、その差分
を解消するために、現在モータに入力されているモータ
入力電圧値９に差分８を反映させるが、直接適に差分８
を反映させると制御が不安定になる恐れがあるので、差
分８に制御パラメータＰＭ１を乗じた値をモータ入力電
圧値９に足して反映させる。

【００３１】さらに制御の応答性をよくするために差分
８の履歴を積算した値に制御パラメータＰＭ２を乗じた
値をモータ入力電圧値９に足して反映させてもよい。

【００３２】その他にも制御の精度を向上させるため
に、差分８の現在値と履歴とをさまざまな方法で演算
し、それぞれの演算値にいろいろなパラメータＰＭｎを
乗じた値をモータ入力電圧値９に足して反映させる。

【００３３】なお、本実施の形態では、モータを兼用す
る場合を記載してきたが、別々に設けても構わない。

【００３４】（実施の形態２）以下本発明の実施の形態
２について図面を参照しながら説明する。

【００３５】なお、実施の形態１と共通する部分につい
ては同一符号を付して、説明を省略する。

【００３６】実施の形態２では制御手段５を、次回印字
の記録媒体が供給ローラ１ｂに組み込まれることによる
駆動モータ３にかかる負荷の変動が発生しても安定制御
可能な制御手段５ｂとすることによって記録媒体搬送の
精度劣化による印字品質の劣化を起こすことなく、印刷
スループットの高いインクジェット記録装置を実現して
いる。

【００３７】制御手段５ｂは、その制御パラメータＰＭ
１〜ＰＭｎを、インクジェット記録装置で使用可能なす
べての記録媒体の搬送中の記録媒体の供給により発生す
る駆動モータ３への負荷変動の範囲内で安定制御可能な
ように調整してある。

【００３８】なお、本実施の形態では、モータを兼用す
る場合を記載してきたが、別々に設けても構わない。

【００３９】

【発明の効果】本発明では、搬送系駆動手段にかかる負
荷の変動によって起こる印字品質の劣化を、負荷の変動
を予測して、それにより搬送系駆動手段の制御方法を変
えることによって防ぐことができるので、印字中の記録
媒体搬送と次回印字の記録媒体供給が同時に行うことが
でき、印刷スループットの高いインクジェット記録装置
を提供することができる。また、搬送系駆動手段の制御
方法を記録媒体搬送中の搬送系駆動手段への負荷変動の
範囲内では負荷変動が生じても安定制御可能な制御方法
とすることにより、上記と同様な印字品質の劣化を防ぐ
ことができるので、印刷スループットの高いインクジェ
ット記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
記録装置の要部を示す斜視図

【図２】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
記録装置の記録媒体搬送系の概略を示す平面図

【図３】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
記録装置の搬送系制御ブロック図

【図４】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
記録装置の搬送系制御ブロック図

【符号の説明】

１ フレーム １ａ ガイド軸 １ｂ 供給ローラ １ｃ ガイドローラ ２ キャリッジ ３ 駆動モータ ４ 搬送ローラ ５ａ、５ｂ 制御手段 ６ 記録媒体センサ ７ 記録媒体供給板 ８ 制御目標値とモータ出力値との差分 ９ モータ入力電圧値 １０ メモリ ２０ ＲＯＭ Ｐ１、Ｐ２ 記録媒体 ＰＭ１、ＰＭ２、・・・、ＰＭｎ 制御パラメータ

フロントページの続き (72)発明者 服部 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山田 太一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA01 EB12 EB13 EB35 EB45 EC12 EC28 EC31 EC38 2C058 AB08 AB15 AB17 AB22 AC07 AC11 AD01 AE09 AE10 AE13 AF04 AF20 GB14 GB31 GB47 GB51 GE08 GE12 GE13 3F049 AA10 EA21 EA22 LA07 LB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録
   ヘッドが載置されるキャリッジと、前記キャリッジを主
   走査方向に動作させるキャリッジ駆動手段と、記録媒体
   を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段を駆
   動する搬送手段駆動手段と、前記搬送手段駆動手段の動
   作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、次
   回印字の記録媒体の供給による前記搬送手段駆動手段に
   かかる負荷変動を予測し、予測される負荷変動に応じて
   前記搬送手段駆動手段の制御パラメータを変えることを
   特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録
   ヘッドが載置されるキャリッジと、前記キャリッジを主
   走査方向に動作させるキャリッジ駆動手段と、記録媒体
   を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段を駆
   動する搬送手段駆動手段と、を備え、前記記録媒体搬送
   中の前記搬送手段駆動手段は、次回印字の記録媒体の供
   給による負荷変動が生じても安定して動作可能であるこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】制御手段は印刷開始時に指定された記録媒
   体の種類によってあらかじめ指定された負荷変動値を参
   照して搬送手段駆動手段にかかる負荷変動を予測するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】負荷変動値を参照した制御手段は、搬送手
   段駆動手段の制御パラメータを前記負荷変動値に応じた
   最適値に変更することを特徴とする請求項３に記載のイ
   ンクジェット記録装置。
5. 【請求項５】搬送手段駆動手段が、第１の記録媒体の搬
   送中において、インクジェット記録装置で使用可能な第
   ２の記録媒体の供給により発生する負荷変動に対して安
   定制御可能なように、制御パラメータをあらかじめ調整
   されたものであることを特徴とする請求項２に記載のイ
   ンクジェット記録装置。
6. 【請求項６】インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録
   ヘッドが載置されるキャリッジと、前記キャリッジを主
   走査方向に動作させるキャリッジ駆動手段と、記録媒体
   を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段を駆
   動する搬送手段駆動手段と、を備えたインクジェット記
   録装置において、第１の記録媒体が前記記録ヘッドによ
   り記録されている間に第２の記録媒体を前記搬送手段に
   供給する際に、前記搬送手段駆動手段にかかる負荷変動
   を予測し、予測される負荷変動に応じて前記搬送手段駆
   動手段の制御パラメータを変え、前記第１の記録媒体に
   対する記録動作を円滑に行わせることを特徴とするイン
   クジェット記録装置の制御方法。