JP2002283559A

JP2002283559A - 印刷制御装置および印刷制御方法ならびに印刷制御プログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP2002283559A
Application number: JP2001083277A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Amada; 田裕子天
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷のスループットの低下を可及的に防止す
ることを可能にする。【解決手段】記録ヘッド９が搭載されたキャリッジ３
を駆動するキャリッジモータ４を起動し、次の印字処理
のためにキャリッジモータの減速中に、記録ヘッドのピ
エゾ素子の印字外微振動を開始するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は印刷制御装置および
印刷制御方法ならびに印刷制御プログラムを記録した記
録媒体に関し、特に印字外微振動の起動タイミングの制
御に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェットプリンタ等のシ
リアルプリンタにおいては、印刷媒体（例えば紙または
布等）が印刷媒体搬送モータ（例えばＤＣモータ）によ
って搬送され、この印刷媒体上を記録ヘッドが走査して
印字を行う。この記録ヘッドはキャリッジに固定され
て、キャリッジとともに移動する。そしてこのキャリッ
ジは、モータ（例えばＤＣモータ）によって駆動される
が、その駆動方式は以下のようである。

【０００３】まずＤＣモータの回転軸に固定されたプー
リと、このプーリと対になる従動車によってタイミング
ベルトが所定の張力となるように張られ、このタイミン
グベルトに上記キャリッジが取付けられるように構成さ
れている。これにより、ＤＣモータの回転によってキャ
リッジが主走査方向に動くように駆動される。上記キャ
リッジが定速で動いているとき、すなわち、ＤＣモータ
が定速で回転しているときに印字が行われる。なお印字
は印刷媒体が停止しているときに行われる。

【０００４】このようなプリンタの従来の印刷制御方法
について印刷媒体が紙である場合を例にとって説明す
る。この場合、印刷媒体搬送モータを紙送りモータ（以
下、ＰＦモータともいう）という。

【０００５】まず、図２０に示すようにＣＲモータが定
速となるように、すなわちキャリッジが定速となるよう
に制御され、キャリッジが定速走行中に印字処理が行わ
れる。印字処理が終了すると次の印字処理のためにキャ
リッジが減速される。そしてキャリッジが停止すると印
字外微振動が開始され、所定期間印字外微振動が行われ
る。印字外微振動とは、印字する前にキャリッジに搭載
された記録ヘッドにパルスを送り印刷前の準備体操とし
て微振動させるものであって、記録ヘッドからインクを
実際に吐き出さないように構成されている。なお、印字
外微振動が行われている間にキャリッジが再起動され、
キャリッジの加速期間中に上記印字外微振動が終了す
る。そして、キャリッジが定速走行を開始した後、キャ
リッジが印字開始位置に到達したときに印字が開始され
る構成となっている。なお、キャリッジの印字が終了し
てから次の印字開始までの間に、印刷媒体（紙）はＰＦ
モータによって、所定距離だけ搬送される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の印刷
制御方法においては、印字外微振動の起動がキャリッジ
の減速の終了とともに行われるように構成されていた。

【０００７】この従来の印刷制御方法を用いた場合に
は、印字外微振動の期間が、キャリッジの加速中に終了
しないことがあり、キャリッジが印字開始位置に到達し
ても印字を行うことができないことが生じていた。これ
をさけるため、例えばキャリッジの加速期間を長くする
等を行い、印字のための記録ヘッド駆動までの時間を長
くしていた。このため、印刷のスループットが低下する
という問題があった。

【０００８】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、印刷のスループットが低下するのを可及的に
防止することのできる印刷制御装置および印刷制御方法
ならびに印刷制御プログラムを記録した記録媒体を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による印刷制御装
置は、記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキ
ャリッジモータを起動し、次の印字処理のために前記キ
ャリッジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素
子の印字外微振動を開始するように制御することを特徴
とする。

【００１０】なお、前記キャリッジモータが減速を開始
してから所定時間後に前記印字外微振動を開始すること
が好ましい。

【００１１】本発明による印刷制御装置は、記録ヘッド
が搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータを
駆動制御するキャリッジモータ制御部と、前記記録ヘッ
ドを駆動制御するヘッドドライバと、印字情報に基づい
て前記キャリッジモータの起動・走行スケジュール、お
よび前記記録ヘッドの印字スケジュールを設定し、これ
らの設定されたスケジュールに基づいて前記キャリッジ
制御部およびヘッドドライバを制御するスケジュール部
と、を備えた印刷制御装置において、前記スケジュール
部は、次の印字処理のために前記キャリッジモータの減
速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素子の印字外微振動を
開始するように制御することを特徴とする。

【００１２】なお、前記スケジュール部は、前記印字情
報に基づいて、前記キャリッジモータの起動・走行スケ
ジュール、および前記記録ヘッドの印字スケジュールを
設定するスケジュール設定部と、前記キャリッジモータ
の起動・走行スケジュールに基づいて前記キャリッジモ
ータ制御部を制御し、前記記録ヘッドの印字スケジュー
ルに基づいて前記ヘッドドライバを制御し、かつ前記キ
ャリッジモータが減速中に前記記録ヘッドのピエゾ素子
が印字外微振動を開始する印字外微振動指令を前記ヘッ
ドドライバに送出する第スケジュール制御部と、を備え
るように構成しても良い。

【００１３】なお、前記スケジュール部は、前記キャリ
ッジモータの減速の開始とともに時間のカウントを開始
するタイマを有し、前記タイマのカウント値が所定値に
到達したときに前記スケジュール部は前記ヘッドドライ
バに前記印字外微振動指令を送出するように構成しても
良い。

【００１４】また、本発明の印刷制御方法は、記録ヘッ
ドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータ
を起動し、次の印字処理のために前記キャリッジモータ
の減速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素子の印字外微振
動を開始するように制御するステップを備えたことを特
徴とする。

【００１５】また、本発明による記録媒体は、記録ヘッ
ドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータ
を起動し、次の印字処理のために前記キャリッジモータ
の減速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素子の印字外微振
動を開始するように制御する手順を備えたことを特徴と
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
１９を参照して以下、説明する。なお、以下の実施の形
態においては印刷媒体が紙である場合を例にとって説明
する。

【００１７】まず、本発明による印刷制御装置の一実施
形態の構成を説明する前に、この実施形態の印刷制御装
置が適用されるインクジェットプリンタの構成を図６乃
至図１７を参照して説明する。このインクジェットプリ
ンタの概略の構成を図６に示す。

【００１８】このインクジェットプリンタは、紙送りを
行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう）１と、
この紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２
と、キャリッジ３と、このキャリッジ３を駆動するキャ
リッジモータ（以下、ＣＲモータともいう）４と、この
キャリッジモータ４を駆動するＣＲモータドライバ５
と、ＤＣユニット６と、目詰まり防止のためのインクの
吸い出しを制御するポンプモータ７と、このポンプモー
タ７を駆動するポンプモータドライバ８と、キャリッジ
３に固定されて印刷紙５０にインクを吐出する記録ヘッ
ド９と、この記録ヘッド９を駆動制御するヘッドドライ
バ１０と、キャリッジ３に固定されたリニア式エンコー
ダ１１と、所定の間隔にスリットが形成された符号板１
２と、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と、
印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出セン
サ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、Ｃ
ＰＵ１６に対して周期的に割込み信号を発生するタイマ
ＩＣ１７と、ホストコンピュータ１８との間でデータの
送受信を行うインタフェース部（以下ＩＦともいう）１
９と、ホストコンピュータ１８からＩＦ１９を介して送
られてくる印字情報に基づいて印字解像度や記録ヘッド
９の駆動波形等を制御するＡＳＩＣ２０と、ＡＳＩＣ２
０およびＣＰＵ１６の作業領域やプログラム格納領域と
して用いられるＰＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２およびＥＥＰ
ＲＯＭ２３と、印刷中の紙５０を支持するプラテン２５
と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送
する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付け
られたプーリ３０と、このプーリ３０によって駆動され
るタイミングベルト３１と、を備えている。

【００１９】なお、ＤＣユニット６は、ＣＰＵ１６から
送られてくる制御指令、エンコーダ１１，１３の出力に
基づいて紙送りモータドライバ２およびＣＲモータドラ
イバ５を駆動制御する。また、紙送りモータ１およびＣ
Ｒモータ４はいずれもＤＣモータで構成されている。

【００２０】このインクジェットプリンタのキャリッジ
３の周辺の構成を図７に示す。キャリッジ３は、タイ
ミングベルト３１によりプーリ３０を介してキャリッジ
モータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラ
テン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッ
ジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出
するノズル列およびカラーインクを吐出するノズル列か
らなる記録ヘッド９が設けられ、各ノズル列はインクカ
ートリッジ３４からインクの供給を受けて印刷紙にイン
ク滴を吐出して文字や画像を印字する。

【００２１】またキャリッジ３の非印字領域には、非印
字時に記録ヘッド９のノズル開口を封止するためのキャ
ッピング装置３５と、図６に示すポンプモータ７を有す
るポンプユニット３６とが設けられている。キャリッジ
３が印字領域から非印字領域に移動すると、図示しない
レバーに当接してキャッピング装置３５は上方に移動
し、記録ヘッド９を封止する。

【００２２】記録ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが
生じた場合や、カートリッジ３４の交換等を行って記録
ヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、記録ヘ
ッド９を封止した状態でポンプユニット３６を作動さ
せ、ポンプユニット３６からの負圧により、ノズル開口
列からインクを吸い出す。これにより、ノズル開口列の
近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらには記
録ヘッド９内の気泡がインクとともにキャップ３７に排
出される。

【００２３】次に、キャリッジ３に取付けられたリニア
式エンコーダ１１の構成を図８に示す。このエンコーダ
１１は発光ダイオード１１ａと、コリメータレンズ１１
ｂと、検出処理部１１ｃとを備えている。この検出処理
部１１ｃは複数（４個）のフォトダイオード１１ｄと、
信号処理回路１１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆ_A，
１１ｆ_Bと、を有している。

【００２４】発光ダイオード１１ａの両端に抵抗を介し
て電圧Ｖｃｃが印加されると、発光ダイオード１１ａか
ら光が発せられる。この光はコリメータレンズ１１ｂに
よって平行にされて符号板１２を通過する。符号板１２
には所定の間隔（例えば１／１８０インチ（＝１／１８
０×２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられた構成と
なっている。

【００２５】この符号板１２を通過した平行光は、図示
しない固定スリットを通って各フォトダイオード１１ｄ
に入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオ
ード１１ｄから出力される電気信号が信号処理回路１１
ｅにおいて信号処理される。この信号処理回路１１ｅか
ら出力される信号がコンパレータ１１ｆ_A，１１ｆ_Bにお
いて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コ
ンパレータ１１ｆ_A、１１ｆ_Bから出力されるパルスＥＮ
Ｃ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。

【００２６】パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂは位
相が９０度だけ異なっている。ＣＲモータ４が正転すな
わちキャリッジ３が主走査方向に移動しているときは図
９（ａ）に示すようにパルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ
−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモータ４が逆転
しているときは図９（ｂ）に示すようにパルスＥＮＣ−
ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れるよ
うにエンコーダ４は構成されている。そして、上記パル
スの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例えば１／
１８０インチ（＝１／１８０×２．５４ｃｍ））に対応
し、キャリッジ３が上記スリット間隔を移動する時間に
等しい。

【００２７】一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコ
ーダ１３は符号板がＰＦモータ１の回転に応じて回転す
る回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同
様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ，
ＥＮＣ−Ｂを出力する。なおインクジェットプリンタに
おいては、ＰＦモータ１用のエンコーダ１３の符号板に
設けられている複数のスリットのスリット間隔は、１／
１８０インチ（＝１／１８０×２．５４ｃｍ）であり、
ＰＦモータ１が上記１スリット間隔だけ回転すると、１
／１４４０インチ（＝１／１４４０×２．５４ｃｍ）だ
け紙送りされるような構成となっている。

【００２８】次に図６において示した紙検出センサ１５
の位置について図１０を参照して説明する。図１０にお
いて、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された紙５
０は、給紙モータ６３によって駆動される給紙ローラ６
４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６
０内に送り込まれた紙５０の先端が例えば光学式の紙検
出センサ１５によって検出される。この紙検出センサ１
５によって先端が検出された紙５０はＰＦモータ１によ
って駆動される紙送りローラ６５および従動ローラ６６
によって紙送りが行われる。

【００２９】続いてキャリッジガイド部材３２に沿って
移動するキャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せ
ず）からインクが滴下されることにより印字が行われ
る。そして所定の位置まで紙送りが行われると、現在、
印字されている紙５０の終端が紙検出センサ１５によっ
て検出される。そしてＰＦモータ１によって駆動される
歯車６７ａにより、歯車６７ｂを介して歯車６７ｃが駆
動され、これにより、排紙ローラ６８および従動ローラ
６９が回転駆動されて、印字が終了した紙５０が排紙口
６２から外部に排出される。なお、紙送りローラ６５の
回転軸には、エンコーダ１３の符号板（図示せず）が取
り付けられている。

【００３０】図６に示したプリンタの部分のうち紙送り
に関連する部分について、図１０および図１１を参照し
て、より詳細に説明する。図１１は、プリンタの紙送り
に関連する部分を詳細に示した透視図である。

【００３１】プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入さ
れ、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込ま
れた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出さ
れると、ＰＦモータ１により小歯車７７を介して駆動さ
れる大歯車６７ａの回転軸であるスマップ（Smap）軸７
３の周囲に設けられた紙送りローラ６５と、給紙側から
送られてきた印刷紙５０を垂直方向下向きに押圧するホ
ルダ７９の紙送り方向排紙側先端部に設けられた従動ロ
ーラ６６とにより、印刷紙５０の紙送りが行われる。

【００３２】ＰＦモータ１はプリンタ６０内のフレーム
７６にねじ７５により固定されており、大歯車６７ａ周
囲の所定箇所にはロータリ式エンコーダ１３が配設さ
れ、かつ、大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸７３
にはロータリ式エンコーダ用符号板１４が連結されてい
る。

【００３３】紙送りローラ６５と従動ローラ６６とによ
り紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持す
るプラテン２５上を通過し、小歯車７７，大歯車６７
ａ，中間歯車６７ｂ，小歯車７８及び排紙歯車６７ｃを
介してＰＦモータ１により駆動される排紙ローラ６８
と、従動ローラであるギザローラ６９とにより挟持され
て紙送りが行われ、排紙口６２から外部に排出される。

【００３４】印刷紙５０がプラテン２５上に支持されて
いる間に、キャリッジ３がプラテン２５上の空間をガイ
ド部材３２に沿って左右に移動し、キャリッジ３に固定
された記録ヘッド（図示せず）からインクが吐出されて
印刷が行われる。

【００３５】次に、インク滴を形成するためのヘッドド
ライバ１０を図１２を参照して説明する。このヘッドド
ライバ１０は、ホストコンピュータ１８からインタフェ
ース部（以下、ＩＦともいう）１９を介して送られてく
る多値階調情報を含む印字データ等を一時的に蓄える受
信バッファ１０ａ_１と、各種データの記憶を行うＲＡＭ
１０ａ_２と、出力バッファ１０ａ_３と、各種データ処理
のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ１０ｂと、ＣＰＵ
等からなる制御部１０ｃと、後述の印字ヘッド９の各ピ
エゾ素子への駆動信号（ＣＯＭ）を発生させる駆動信号
発生回路１０ｄと、ドットパターンデータに展開された
印字データを、ピエゾ素子駆動回路１０ｆに送信するた
めのインターフェース１０ｅとを備えている。

【００３６】ホストコンピュータ１８からは、本実施の
形態では、２値化処理がなされた後の印字データが送ら
れてくるので、ヘッドドライバ１０は、この印字データ
を受信バッファ１０ａ_１に蓄えた後、印字ヘッド９のノ
ズルアレイの配置に従って一旦出力バッファ１０ａ_３に
データを展開し、これをインターフェース１０ｅを介し
て出力すれば足りる。印字ヘッド９は、例えば各色４８
個のノズルが備えられているため、印字ヘッド９の１ス
キャン分に相当するドットパターンデータを出力バッフ
ァ１０ａ_３に用意した後、このドットパターンデータ
を、インターフェース１０ｅを介して出力する。ドット
パターンデータとして展開された印字データは、後述す
るように、各ノズル毎の階調データとして例えば１ビッ
トで構成されており、「０」はドット無しに、「１」は
ドット形成に、それぞれ対応している。

【００３７】さらに、上記ヘッド駆動部をもってインク
滴を形成する理由を明確に説明するために、インク吐出
の原理、インク滴形成原理、ピエゾ素子駆動回路と順を
追って説明していく。

【００３８】まず、インク吐出の原理について説明す
る。

【００３９】インクの吐出およびドット形成を行う機構
について説明する。図１３は印字ヘッド９の内部の概略
構成を示す説明図、図１４は、ピエゾ素子ＰＥの伸縮に
よりインクの吐出を行う様子を示す模式図である。イン
クカートリッジ３４がキャリッジ３に装着されると、図
１３に示すように毛細管現象を利用してインクカートリ
ッジ内のインクが導入管３４ａを介して吸い出され、キ
ャリッジ３の下部に設けられた印字ヘッド９の各色ヘッ
ドに導かれる。

【００４０】各色のヘッドには、本実施の形態では、各
色毎に４８個のノズルが設けられており、各ノズル毎に
圧力発生素子として、電歪素子の一つであって応答性に
優れたピエゾ素子ＰＥが配置されている。図１４（ａ）
に示すように、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルまでインクを
導くインク通路９ａに接する位置に設置されている。ピ
エゾ素子ＰＥは、周知のように、電圧の印加により結晶
構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を
行う素子である。本実施の形態では、ピエゾ素子ＰＥの
両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加する
ことにより、図１４（ｂ）に示すように、ピエゾ素子Ｐ
Ｅが電圧の印加時間だけ収縮し、インク通路９ａの一側
壁を変化させる。この結果、インク通路９ａの容積はピ
エゾ素子ＰＥの収縮に応じて収縮し、この収縮分に相当
するインクが粒子Ｉｐとなって、ノズルの先端から高速
に吐出される。このインク粒子Ｉｐがプラテン２５に装
着された用紙５０に染み込むことにより、印刷が行われ
る。

【００４１】次にインク滴形成原理について説明する。

【００４２】本実施の形態の各色４８個のノズルＮｚ
は、その内径を等しく形成されている。かかるノズルＮ
ｚを用いて径の異なる２種類のドットを形成することが
できる。この原理について説明する。図１５は、インク
が吐出される際のノズルＮｚの駆動波形と吐出されるイ
ンクとの関係を模式的に示した説明図である。図１５
（ａ）の実線で示す駆動波形を用い、区間ｄ１に示すよ
うに中間電位から低電位側への電圧を急激に印加する
と、図１５（ｂ）で示す通りインクが大きく内側に凹ん
だ状態となる。

【００４３】その後、ピエゾ素子ＰＥへの印加電圧を正
にすると（区間ｄ３）、先に図１４を用いて説明した原
理に基づいてインクが吐出される（図１５（ｃ），
（ｄ）参照）。

【００４４】最後に、ピエゾ素子駆動回路について説明
する。

【００４５】図１６は、ピエゾ素子駆動回路１０ｆの内
部構成を示すブロック図である。図示するように、この
ピエゾ素子駆動回路１０ｆは、印字ヘッド９の各ノズル
に対応してシフトレジスタ２５３Ａ〜２５３Ｎ、ラッチ
素子２５４Ａ〜２５４Ｎ、レベルシフタ２５５Ａ〜２５
５Ｎ、スイッチ素子２５６Ａ〜２５６Ｎ、ピエゾ素子２
５７Ａ〜２５７Ｎから構成されている。印字データは、
各ノズル毎に、１ビットデータで構成されている。そし
て、全てのノズルについての１ビットデータが一記録周
期内にシフトレジスタ２５３Ａ〜２５３Ｎに入力され
る。即ち、全ノズル分の１ビットデータがシフトレジス
タ２５３Ａ〜２５３Ｎにシリアル転送される。そして、
例えばアナログスイッチとして構成される各スイッチ素
子２５６Ａ〜２５６Ｎに加わるビットデータが「１」の
場合は、駆動信号発生回路１０ｄからインターフェース
１０ｅを介して送られる駆動信号（ＣＯＭ）がピエゾ素
子駆動用の駆動信号としてピエゾ素子２５７Ａ〜２５７
Ｎに直接印加され、各ピエゾ素子２５７Ａ〜２５７Ｎは
駆動信号（ＣＯＭ）の信号波形に応じて変位する。逆
に、各スイッチ素子２５６Ａ〜２５６Ｎに加わるビット
データが「０」の場合は、各ピエゾ素子２５７Ａ〜２５
７Ｎへの駆動信号（ＣＯＭ）は遮断され、各ピエゾ素子
２５７Ａ〜２５７Ｎは直前の電荷を保持する。

【００４６】各１ビットの印字データをスイッチ素子２
５６等に与える具体的構成について細くする。まず、出
力バッファには、制御部１０ｃによりデコードされた１
ビットの印字データ（Ｄ１）が記憶されている。ここ
で、Ｄ１はパルスの選択信号である。この１ビットの印
字データは、一記録周期内に印字ヘッド９の各ノズルに
対応したスイッチ素子２５６に与えられる。具体的に
は、印字ヘッド９のノズル数をｎ個とし、副走査方向の
ある位置における１番目のノズルの印字データを（Ｄ１
１）、２番目のノズルの印字データを（Ｄ１２）のよう
に表わした場合、シフトレジスタ２５３には、全ノズル
についてのパルス選択信号Ｄ１のデータ（Ｄ１１，Ｄ１
２，Ｄ１３，．．．Ｄ１ｎ）がＰＴＳ（Print Timing S
ingal）信号に同期してシリアル入力される。ＰＴＳ信
号は、ＤＣユニット６から送られており、このＰＴＳは
リニア式エンコーダ１１の出力信号（例えばＥＮＣ−
Ａ）に基づいて生成され、信号ＥＮＣ−Ａの検出された
直前の周期（例えば１／１８０インチに相当する周期）
の例えば１／１６の周期（例えば１／２８８０インチに
相当する周期）を有するパルス信号としてＤＣユニット
６から出力される（図１７（ａ）、（ｂ）参照）。な
お、上記直前の周期とその前の周期との和の１／３２の
周期を有するパルス信号としてＰＴＳを出力しても良
い。

【００４７】以上の説明を基に、上記ヘッドドライバ１
０及びＤＣユニット６からのＰＴＳに基づいてインク滴
を重力下方向に吐出させながらキャリッジ３を主走査方
向に走査させることで紙面５０に記録を行うメカニズム
を以下続いて簡単に述べる。

【００４８】駆動信号発生回路１０ｄによって、インク
滴を形成する駆動波形、すなわち駆動信号（ＣＯＭ）を
発生させ、ピエゾ素子駆動回路内部１０ｆ内部の各スイ
ッチ素子２５６Ａ〜２５６Ｎに加わるビットデータと照
合し、ＤＣユニット６からのＰＴＳにタイミングを合わ
せて図１５（ａ）に示す印加電圧を各ピエゾ素子２５７
Ａ〜２５７Ｎへ転送することでノズルからインク滴を重
力下方向に吐出させながら、キャリッジを主走査方向に
等速運動させ、紙面５０の所望の位置にインク滴を着弾
させる。

【００４９】次に本発明による印刷制御装置の一実施形
態の構成を図１に示す。この実施形態の印刷制御装置
は、スケジュール設定部１６ａと、スケジュール制御部
１６ｂと、タイマ１６ｃと、ＣＲモータ制御部８０と、
印字開始位置判定部８２と、を備えている。ＣＲモータ
制御部８０および印字開始位置判定部８２は図６に示す
ＤＣユニット６に含まれている。また、スケジュール設
定部１６ａ、スケジュール制御部１６ｂ、およびタイマ
１６ｃは図６に示すＣＰＵ１６に含まれている。

【００５０】スケジュール設定部１６ａは、印字情報に
基づいて、ＣＲモータ４の起動および走行スケジュー
ル、ならびに記録ヘッド９の印字スケジュールを設定す
る。なお、上記印字スケジュールとは、例えば記録ヘッ
ド９の各ノズルに設けられているインク滴を形成するた
めのピエゾ素子に印字開始前の微振動（印字外微振動）
を与えるタイミングおよびその期間、上記ピエゾ素子に
与える印字波形のスタートタイミング、印字開始位置お
よび印字終了位置等からなっている。

【００５１】スケジュール制御部１６ｂは、スケジュー
ル設定部１６ａによって設定されたＣＲモータ４の起動
および走行スケジュールに基づいて、ＣＲモータ４を制
御するに必要な指令信号をＣＲモータ制御部８０に送っ
て制御する。このスケジュール制御部１６ｂの詳細な動
作は図２および図３を参照して後述する。

【００５２】タイマ１６ｃは、スケジュール制御部１６
ｂからのＣＲモータ制御部８０に発せられるキャリッジ
３の減速指令に基づいて、カウントを開始し、カウント
値が所定値Ｔ_Ｘになったときに、指令信号をスケジュー
ル制御部１６ｂに送出する。上記所定値Ｔ_Ｘは、以下の
式によって求められる。

【００５３】Ｔ_Ｘ＝Ｔ_Ａ＋Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｃ＋Ｔ_Ｄ−（Ｔ_ａ＋
Ｔ_ｂ）ここで、Ｔ_Ａは、キャリッジ３の減速時間、Ｔ_Ｂは、キ
ャリッジ３の休止時間、Ｔ_Ｃは、キャリッジ３の加速時
間、Ｔ_Ｄは、キャリッジ３が定速走行を開始してから印
字開始するまでの時間、Ｔ_ａは、印字外微振動期間、Ｔ
_ｂは、印字外微振動後の休止時間である（図３参照）。

【００５４】ＣＲモータ制御部８０は、ドライバ５を介
してＣＲモータ４を制御する。印字開始位置判定部８２
はエンコーダ１１の出力およびスケジュール制御部１６
ｂから送られてくる印字開始位置に基づいてキャリッジ
３が印字開始位置に到達したか否かを判定する。

【００５５】次に、ＣＲモータ４の制御について図４お
よび図５を参照して説明する。このＣＲモータ４の制御
はＤＣユニット６に設けられたＣＲモータ制御部８０に
よって行われ、このＣＲモータ制御部８０は図４に示す
ように、位置カウンタ８０ａと、減算部８０ｂと、目標
速度演算部８０ｃと、速度演算部８０ｄと、減算器８０
ｅと、比例要素８０ｆと、積分要素８０ｇと、微分要素
８０ｈと、加算器８０ｉと、Ｄ／Ａコンバータ８０ｊ
と、タイマ８０ｋと、加速制御部８０ｍとを備えてい
る。

【００５６】位置カウンタ８０ａはエンコーダ１１の出
力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエ
ッジ、立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの
個数を計数し、この計数値に基づいて、キャリッジ３の
位置を演算する。この計数はＣＲモータ４が正転してい
るときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算
し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると
「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−ＡおよびＥＮＣ−
Ｂの各々の周期は符号板のスリット間隔に等しく、かつ
パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂは位相が９０度だ
け異なっている。このため、上記計数のカウント値
「１」はエンコーダ１３の符号板のスリット間隔の１／
４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の
１／４を乗算すれば、キャリッジ３の、計数値が「０」
に対応する位置からの移動量を求めることができる。こ
のときエンコーダ１１の解像度は１／７２０インチ（＝
１／７２０×２．５４ｃｍ）となる。

【００５７】減算器８０ｂは、目標位置と、位置カウン
タ８０ａのカウント値との位置偏差を演算する。

【００５８】目標速度演算部８０ｃは、減算器８０ｂの
出力である位置偏差に基づいてＣＲモータ４の目標速度
を演算する。この演算は位置偏差にゲインＫｐを乗算す
ることにより行われる。このゲインＫｐは位置偏差に応
じて決定される。なお、このゲインＫｐの値は図示しな
いテーブルに格納していても良い。

【００５９】速度演算部８０ｄはエンコーダ１１の出力
パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてＣＲモータ４
の速度を演算する。この速度は次のようにして求められ
る。まずエンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮ
Ｃ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを
検出し、エッジ間の時間間隔を例えばタイマカウンタに
よってカウントする。このカウント値をＴとすると、速
度は１／Ｔに比例したものとなる。

【００６０】減算器８０ｅは、目標速度と、速度演算部
８０ｄによって演算されたＣＲモータ４の実際の速度と
の速度偏差を演算する。

【００６１】比例要素８０ｆは上記速度偏差に定数Ｇｐ
を乗算し、乗算結果を出力する。積分要素８０ｇは速度
偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素８０
ｈは現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数
Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。なお比例要素８０
ｆ、積分要素８０ｇ、および微分要素８０ｈの演算はエ
ンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期毎を、例
えば出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期し
て行う。

【００６２】比例要素８０ｆ、積分要素８０ｇ、および
微分要素８０ｈの出力は加算器８０ｉにおいて加算され
る。そして加算結果、すなわちＣＲモータ４の駆動電流
がＤ／Ａコンバータ８０ｊに送られてアナログ電流に変
換される。このアナログ電流に基づいてドライバ５によ
ってＣＲモータ４が駆動される。

【００６３】また、タイマ８０ｋおよび加速制御部８０
ｍは加速制御に用いられ、比例要素８０ｆ、積分要素８
０ｇ、および微分要素８０ｈを使用するＰＩＤ制御は加
速途中の定速および減速制御に用いられる。

【００６４】タイマ８０ｋはＣＰＵ１６から送られてく
るクロック信号に基づいて所定時間毎にタイマ割込み信
号を発生する。

【００６５】加速制御部８０ｍは上記タイマ割込信号を
受ける度毎に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標電
流値に積算し、積算結果すなわち加速時におけるＣＲモ
ータ４の目標電流値がＤ／Ａコンバータ８０ｊに送られ
る。ＰＩＤ制御の場合と同様に上記目標電流値はＤ／Ａ
コンバータ８０ｊによってアナログ電流に変換され、こ
のアナログ電流に基づいてドライバ５によってＣＲモー
タ４が駆動される。

【００６６】ドライバ５は、例えば４個のトランジスタ
を備えており、Ｄ／Ａコンバータ８０ｊの出力に基づい
て上記トランジスタを各々ＯＮまたはＯＦＦさせること
により（ａ）ＣＲモータ４を正転または逆転させる運転モード（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ運転
モード、すなわちＣＲモータ４の停止を維持するモー
ド）（ｃ）ＣＲモータ４を停止させようとするモードを行わせることが可能な構成となっている。

【００６７】次に図５（ａ），（ｂ）を参照してＣＲモ
ータ制御部８０の動作を説明する。ＣＲモータ４が停止
しているときにＣＲモータ制御部８０にＣＲモータ４を
起動させる起動指令信号が送られると、加速制御部８０
ｍから起動初期電流値Ｉ₀がＤ／Ａコンバータ８０ｊに
送られる。なお、この起動初期電流値Ｉ₀は起動指令信
号とともにＣＰＵ１６から加速制御部８０ｍに送られて
くる。そしてこの電流値Ｉ₀はＤ／Ａコンバータ８０ｊ
によってアナログ電流に変換されてドライバ５に送ら
れ、このドライバ５によってＣＲモータ４が起動開始す
る（図５（ａ），（ｂ）参照）。

【００６８】起動指令信号を受信した後、所定の時間毎
にタイマ８０ｋからタイマ割込信号が発生される。加速
制御部８０ｍはタイマ割込信号を受信する度毎に、起動
初期電流値Ｉ₀に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積
算し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ８０ｊに送
る。するとこの積算した電流値はＤ／Ａコンバータ８０
ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ５に送ら
れる。そしてＣＲモータ４に供給される電流の値が上記
積算した電流値となるように、ドライバ５によってＣＲ
モータ４が駆動されＣＲモータ４の速度は上昇する（図
５（ｂ）参照）。このためＣＲモータ４に供給される電
流値は図５（ａ）に示すように階段状になる。

【００６９】なお、このときＰＩＤ制御系も動作してい
るが、Ｄ／Ａコンバータ８０ｊは加速制御部８０ｍの出
力を選択して取込む。

【００７０】加速制御部８０ｍの電流値の積算処理は、
積算した電流値が一定の電流値Ｉ_Sとなるまで行われ
る。時刻ｔ₁において積算した電流値が所定値Ｉ_Sとなる
と、加速制御部８０ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコン
バータ８０ｊに一定の電流値Ｉ _Sを供給する。これによ
りＣＲモータ４に供給される電流の値が電流値Ｉ_Sとな
るようにドライバ５によって駆動される（図５（ａ）参
照）。

【００７１】そして、ＣＲモータ４の速度がオーバーシ
ュートするのを防止するために、ＣＲモータ４が所定の
速度Ｖ₁になると（時刻ｔ₂）、ＣＲモータ４に供給され
る電流を減小させるように加速制御部８０ｍが制御す
る。このときＣＲモータ４の速度は更に上昇するが、Ｃ
Ｒモータ４の速度が所定の速度ｖ_cに達すると（図５
（ｂ）の時刻ｔ_３参照）、Ｄ／Ａコンバータ８０ｊが、
ＰＩＤ制御系の出力すなわち加算器８０ｉの出力を選択
し、ＰＩＤ制御が行われる。

【００７２】すなわち、目標位置と、位置カウンタ８０
ａのカウント値との位置偏差に基づいて目標速度が演算
され、この目標速度と、エンコーダ１１の出力から得ら
れる実際の速度との速度偏差に基づいて、比例要素８０
ｆ、積分要素８０ｇ、および微分要素８０ｈが動作し、
各々比例、積分、および微分演算が行われ、これらの演
算結果の和に基づいて、ＣＲモータ４の制御が行われ
る。なお、上記比例、積分、および微分演算は、例えば
エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエ
ッジに同期して行われる。これによりＣＲモータ４の速
度は所望の速度ｖ _eとなるように制御される。なお、所
定の速度ｖ_cは所望の速度ｖ_eの７０〜８０％の値である
ことが好ましい。

【００７３】時刻ｔ₄からＣＲモータ４は所望の速度ｖ_e
となる。その後、ＣＲモータ４が目標位置に近づくと
（図５（ｂ）の時刻ｔ₅参照）、ＣＲモータ４の減速が
行われ、時刻ｔ₆にＣＲモータ４が停止する。

【００７４】次に本実施形態の印刷制御装置の動作を図
２および図３を参照して説明する。

【００７５】まず、印字情報に基づいてＣＲモータ４の
起動および走行スケジュール、ならびに記録ヘッド９の
印字スケジュールがスケジュール設定部１６ａによって
設定される。この設定されたＣＲモータ４の起動および
走行スケジュールに基づいて、スケジュール制御部１６
ｂからＣＲモータ制御部８０に起動指令が送られ、ＣＲ
モータ制御部８０によってＣＲモータ４が起動される。
そして、低速走行時に印字処理が行われる。この印字処
理が終了すると、スケジュール制御部１６ｂからＣＲモ
ータ制御部８０に減速指令が送られ、ＣＲモータ４が減
速を開始する（図２のステップＦ１参照）。この減速指
令は、タイマ１６ｃにも送られ、この減速指令に基づい
て、タイマ１６ｃがカウントを開始する（図２のステッ
プＦ２参照）。

【００７６】そして、このタイマ１６ｃのカウント値が
所定値Ｔ_Ｘになると（図２のステップＦ３参照）、タイ
マ１６ｃからスケジュール制御部１６ｂに指令信号が送
られる。すると、スケジュール制御部１６ｂからヘッド
ドライバ１０に印字外微振動指令が送られ（図２のステ
ップＦ４参照）、ヘッドドライバ１０によって記録ヘッ
ド９のピエゾ素子が印字外微振動を開始する（図２のス
テップＦ５および図３参照）。印字外微振動を開始して
しばらくすると、図３に示すように、キャリッジ３が停
止し、それからキャリッジ３の休止時間Ｔ_Ｂが経過する
と、キャリッジ３が加速を開始する。このキャリッジ３
の加速中に印字外微振動が終了する（図２のステップＦ
６および図３参照）。その後、キャリッジ３の加速は終
了し、キャリッジ３は定速走行状態となる（図３参
照）。キャリッジ３が定速走行時にキャリッジ３が印字
開始位置に到達すると、印字開始位置判定部８２から印
字開始位置到達指令がスケジュール制御部１６ｂに送ら
れる（図２のステップＦ７参照）。スケジュール制御部
１６ｂが印字開始位置到達指令を受信すると、ヘッドド
ライバ１０に印字指令を送出し（図２のステップＦ８参
照）、これによりヘッドドライバ１０によって記録ヘッ
ド９が制御されて印字が開始される（図２のステップＦ
９参照）。

【００７７】以上説明したように、本実施形態において
は、印字外微振動の開始がキャリッジ３の減速中に行わ
れるように構成されているため、印字のための記録ヘッ
ド駆動までの時間が長くなるのを防止することが可能と
なり、印刷のスループット低下するのを可及的に防止す
ることができる。

【００７８】次に、本発明による印刷制御プログラムを
記録した記録媒体の一実施形態を図１８および図１９を
参照して説明する。図１８および図１９は、本実施形態
の印刷制御プログラムを記録した記録媒体が用いられる
コンピュータシステム１３０の一例を示す斜視図および
ブロック図である。

【００７９】図１８において、コンピュータシステム１
３０は、ＣＰＵを含むコンピュータ本体１３１と、例え
ばＣＲＴ等の表示装置１３２と、キーボードやマウス等
の入力装置１３３と、印刷を実行する印刷装置１３４
と、を備えている。

【００８０】コンピュータ本体１３１は、図１９に示す
ように、ＲＡＭより構成される内部メモリ１３５と、内
蔵または外付け可能なメモリユニット１３６と、を備え
ており、メモリユニット１３６としてはフレキシブルま
たはフロッピディスク（ＦＤ）ドライブ１３７，ＣＤ−
ＲＯＭドライブ１３８，ハードディスクドライブ（Ｈ
Ｄ）ユニット１３９が搭載されている。図１８に示すよ
うに、これらのメモリユニット１３６に用いられる記録
媒体１４０としては、ＦＤドライブ１３７のスロットに
挿入されて使用されるフレキシブルディスクまたはフロ
ッピディスク（ＦＤ）１４１と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１３８に用いられるＣＤ−ＲＯＭ１４２等が用いられ
る。

【００８１】図１８および図１９に示すように、一般的
なコンピュータシステムに用いられる記録媒体１４０と
しては、ＦＤ１４１やＣＤ−ＲＯＭ１４２が考えられる
が、本実施の形態は特に印刷装置１３４の制御プログラ
ムに関するものであるので、例えば印刷装置１３４に内
蔵させる不揮発性メモリとしてのＲＯＭチップ１４３に
本発明の印刷制御プログラムを記録させるようにしても
良い。また、記録媒体としては、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、
ＭＯ(Ｍａｇｎｅｔｏ− Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク、
ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓ
ｋ）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁
気テープ等であっても良いことは云うまでもない。

【００８２】本実施の形態の記録媒体１４０は、図２に
示す制御手順ステップＦ１〜Ｆ９を備えるように構成し
たものである。なお、本実施形態の記録媒体１４０は、
記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッ
ジモータを起動し、次の印字処理のために前記キャリッ
ジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素子の印
字外微振動を開始するように制御する手順を少なくとも
備えるように構成しても良い。

【００８３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、印字
のスループットの低下を可及的に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による印刷制御装置の一実施形態の構成
を示すブロック図。

【図２】本発明による印刷制御装置の制御手順を示すフ
ローチャート。

【図３】本発明による印刷制御装置の動作を説明する説
明図。

【図４】本発明による印刷制御装置にかかるＣＲモータ
制御部の一例の構成を示すブロック図。

【図５】図６に示すＣＲモータ制御部の動作を説明する
タイミングチャート。

【図６】インクジェットプリンタの概略の構成を示す構
成図。

【図７】キャリッジ周辺の構成を示す斜視図。

【図８】リニア式エンコーダの構成を示す模式図。

【図９】エンコーダの出力パルスの波形図。

【図１０】紙検出センサの位置を説明するプリンタの概
略の斜視図。

【図１１】プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示
した透視図。

【図１２】本発明による印刷制御装置に係るヘッドドラ
イバの一具体的構成を示すブロック図。

【図１３】印字ヘッドの導入管まわりの概略構成図。

【図１４】ピエゾ素子の伸縮によりインク滴が吐出され
る原理を示す説明図。

【図１５】ピエゾ素子に加える駆動信号とインク滴の吐
出との関係を説明する模式図。

【図１６】ピエゾ素子駆動回路の一具体的構成を示すブ
ロック図。

【図１７】ＰＴＳの発生状況を説明するタイミングチャ
ート。

【図１８】本発明による印刷制御プログラムを記録した
記録媒体が用いられるコンピュータシステムの一例を示
す斜視図。

【図１９】本発明による印刷制御プログラムを記録した
記録媒体が用いられるコンピュータシステムの一例を示
すブロック図。

【図２０】従来の印刷制御方法を説明する図

【符号の説明】

３キャリッジ４キャリッジモータ（ＣＲモータ）５キャリッジモータドライバ６ＤＣユニット９記録ヘッド１０ヘッドドライバ１１リニア式エンコーダ１３エンコーダ（ロータリ式エンコーダ）１６ＣＰＵ１６ａスケジュール設定部１６ｂスケジュール制御部１６ｃタイマ８０ＣＲモータ制御部８２印字開始位置判定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動
するキャリッジモータを起動し、次の印字処理のために
前記キャリッジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピ
エゾ素子の印字外微振動を開始するように制御すること
を特徴とする印刷制御装置。
【請求項２】前記キャリッジモータが減速を開始してか
ら所定時間後に前記印字外微振動を開始することを特徴
とする請求項１記載の印刷制御装置。
【請求項３】記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動
するキャリッジモータを駆動制御するキャリッジモータ
制御部と、前記記録ヘッドを駆動制御するヘッドドライ
バと、印字情報に基づいて前記キャリッジモータの起動
・走行スケジュール、および前記記録ヘッドの印字スケ
ジュールを設定し、これらの設定されたスケジュールに
基づいて前記キャリッジ制御部およびヘッドドライバを
制御するスケジュール部と、を備えた印刷制御装置にお
いて、前記スケジュール部は、次の印字処理のために前記キャ
リッジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピエゾ素子
の印字外微振動を開始するように制御することを特徴と
する印刷制御装置。
【請求項４】前記スケジュール部は、前記印字情報に基づいて、前記キャリッジモータの起動
・走行スケジュール、および前記記録ヘッドの印字スケ
ジュールを設定するスケジュール設定部と、前記キャリッジモータの起動・走行スケジュールに基づ
いて前記キャリッジモータ制御部を制御し、前記記録ヘ
ッドの印字スケジュールに基づいて前記ヘッドドライバ
を制御し、かつ前記キャリッジモータが減速中に前記記
録ヘッドのピエゾ素子が印字外微振動を開始する印字外
微振動指令を前記ヘッドドライバに送出する第スケジュ
ール制御部と、を備えたことを特徴とする請求項５記載の印刷制御装
置。
【請求項５】前記スケジュール部は、前記キャリッジモ
ータの減速の開始とともに時間のカウントを開始するタ
イマを有し、前記タイマのカウント値が所定値に到達し
たときに前記スケジュール部は前記ヘッドドライバに前
記印字外微振動指令を送出することを特徴とする請求項
４記載の印刷制御装置。
【請求項６】記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動
するキャリッジモータを起動し、次の印字処理のために
前記キャリッジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピ
エゾ素子の印字外微振動を開始するように制御するステ
ップを備えたことを特徴とする印刷制御方法。
【請求項７】記録ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動
するキャリッジモータを起動し、次の印字処理のために
前記キャリッジモータの減速中に、前記記録ヘッドのピ
エゾ素子の印字外微振動を開始するように制御する手順
を備えたことを特徴とするコンピュータによって印刷制
御するための印刷制御プログラムを記録した記録媒体。