JP2004034470A - Printer and computer system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被印刷体を給紙部から給送する給送装置を備えた印刷装置に関し、特に給送装置と当該給送装置を駆動する駆動モータとの間に、駆動モータから給送装置への駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構を備えた印刷装置に関する。
【0002】
【背景技術】
紙や布、フィルム等の各種被印刷体に対し印刷を行う印刷装置として、インクジェットプリンタをはじめとするシリアルプリンタが知られている。このシリアルプリンタは、インクを吐出するなどして印刷を行う印刷ヘッドを備え、この印刷ヘッドを移動させながら被印刷体に対し印刷を行うようになっている。被印刷体は、印刷ヘッドの移動に合わせて、当該印刷ヘッドの移動方向と交差する方向に沿って搬送されるようになっていて、表面全体に対して印刷が行われるようになっている。また、インクジェットプリンタなどの場合、印刷ヘッドは、一般にキャリッジと呼ばれるユニットに搭載されて移動されるようになっている。
【0003】
一方、このような印刷装置にあっては、被印刷体を給紙部から順次給送する給送装置(ASF:Auto Sheet Feeder)を備えたものがある。この給送装置は、給紙部にストックされた被印刷体を、印刷が開始される所定の位置まで1枚ずつ順次給送する装置であり、1枚の被印刷体の印刷を終了した後、次の被印刷体を給紙部から速やかに給送して、複数の被印刷体に対し連続的に印刷を行うための装置である。
【0004】
このような給送装置は、コスト削減等を図ることを目的に、他の装置、例えば印刷時に被印刷体を搬送する搬送装置等の駆動モータから駆動力を得て駆動されるように構成されることがある。このように搬送装置等の他の装置と駆動モータを共有するように構成された場合には、給送装置が不必要なときに作動しないようにするために、駆動モータから給送装置への動力伝達系にクラッチ機構を介設している。
【0005】
このクラッチ機構は、駆動モータから給送装置への駆動力の伝達をON/OFFする機構であり、給送装置を作動させる必要がないときに、当該クラッチ機構をOFFにして、駆動モータと給送装置との間の動力伝達を遮断するようになっている。一方、給送装置を作動させる必要があるときには、当該クラッチ機構をONにして駆動モータの駆動力が給送装置に伝達されるようにするようになっている。
【0006】
このクラッチ機構をON/OFF操作する手法としては、前述した印刷ヘッドの移動によって操作する手法が実施されている。つまり、インクジェットプリンタ等の場合、印刷ヘッドを搭載したキャリッジが所定位置に移動したときに、クラッチ機構がON/OFF操作されるようになっているのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような印刷装置にあっては、従来より、印刷速度(スループット)の向上が求められている。被印刷体を給紙部から給送する場合も例外ではなく、被印刷体に印刷をする際に、被印刷体を給紙部から素早く給送する必要がある。このように被印刷体を素早く給送するためには、被印刷体の給送を短時間で開始しなければならず、このためには、前記印刷ヘッドを効率よく前記所定位置に移動させる必要があった。
【0008】
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、その目的は、被印刷体を給紙部から素早く給送することができ、被印刷体への印刷時間を短縮することができ、スループットの向上が図れる印刷装置を実現することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための主たる発明は、駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により前記所定位置に給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置において、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の操作位置のうちの1つに移動することを特徴とする印刷装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【0010】
【発明の実施の形態】
===開示の概要===
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により前記所定位置に給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置において、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の所定位置のうちの1つに移動することを特徴とする印刷装置。
【0011】
この印刷装置にあっては、クラッチ機構がONされる所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の所定位置のうちの1つに移動するようになっているため、印刷ヘッドが移動を開始してからクラッチ機構がONされるまでに要する時間を短縮することができ、被印刷体を給紙部から素早く給送することができる。これにより、被印刷体への印刷時間を短縮することができ、スループットの向上を図ることができる。
【0012】
かかる印刷装置にあっては、前記所定位置は、前記印刷ヘッドの移動可能範囲の両端部にそれぞれ設けられていることが望ましい。
【0013】
また、かかる印刷装置にあっては、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドが移動する前記所定位置は、前記印刷ヘッドの現在位置から最も移動距離の短いものであるのが好ましい。
【0014】
また、かかる印刷装置にあっては、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドが移動する前記所定位置は、前記印刷ヘッドの現在位置から最も移動時間の短いものであるのが好ましい。
【0015】
駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により前記所定位置に給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置において、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記給送手段により前記被印刷体を給送する際に、前記印刷ヘッドが被印刷体に印刷をするための移動を終了せずに、前記所定位置のうちその移動方向の延長線上にある所定位置に移動することを特徴とする印刷装置。
【0016】
かかる印刷装置にあっては、前記所定位置は、前記印刷ヘッドの移動可能範囲の両端部にそれぞれ設けられていることが望ましい。
【0017】
コンピュータ本体と、このコンピュータ本体と有線または無線により通信可能に接続された印刷装置とを具備したコンピュータシステムにおいて、前記印刷装置は、駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置であって、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の所定位置のうちの1つに移動するものであることを特徴とするコンピュータシステム。
【0018】
コンピュータ本体と、このコンピュータ本体と有線または無線により通信可能に接続された印刷装置とを具備したコンピュータシステムにおいて、前記印刷装置は、駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により前記所定位置に給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置であって、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記給送手段により前記被印刷体を給送する際に、前記印刷ヘッドが被印刷体に印刷をするための移動を終了せずに、前記所定位置のうちその移動方向の延長線上にある所定位置に移動するものであることを特徴とするコンピュータシステム。
【0019】
===印刷装置の概要===
本発明に係る印刷装置について、インクジェットプリンタを例にとって、その概要について説明する。図1は、そのインクジェットプリンタの一実施形態の外観を示したものである。
【0020】
図1に示すように、インクジェットプリンタは、背面から供給された印刷用紙等の被印刷体を前面から排出する構造を備えており、前面には操作パネル11、排紙部12が設けられ、また、背面には給紙部13が設けられている。操作パネル11には、各種操作ボタン111、表示ランプ112が設けられている。排紙部12には、不使用時に排紙口を塞ぐ排紙トレー121が備えられている。給紙部13には、カット紙(図示しない)を保持する給紙トレー131が備えられている。なお、インクジェットプリンタは、カット紙など単票状の被印刷体のみならず、ロール紙などの連続した被印刷体にも印刷できるような給紙構造を備えていても良い。
【0021】
図2は、本実施形態にかかるインクジェットプリンタの構成の一例を概略的に示したものである。インクジェットプリンタは、図2に示すように、本発明に係る搬送手段として紙送りを行う紙送りモータ(以下、PFモータともいう。)1と、紙送りモータ1を駆動する紙送りモータドライバ2と、被印刷体50にインクを吐出する印刷ヘッド9が固定され、被印刷体50に対し平行方向かつ紙送り方向に対し垂直方向に駆動されるキャリッジ3と、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、キャリッジモータ4を駆動するCRモータドライバ5と、CRモータドライバ5を制御するDCユニット6と、印刷ヘッド9の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、ポンプモータ7を駆動するポンプモータドライバ8と、印刷ヘッド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リニア式エンコーダ11用符号板12と、PFモータ1用のロータリ式エンコーダ13と、印刷処理される被印刷体50の先端位置および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、CPU16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。)19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印刷ヘッド9の駆動波形等を制御するASIC20と、ASIC20及びCPU16の作業領域やプログラム格納領域として用いられるRAM22及びEEPROM23と、被印刷体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被印刷体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、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。
【0022】
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及び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及びCRモータ4はいずれもDCモータである。
【0023】
===キャリッジ周辺の構成===
次にキャリッジ周辺の構成について説明する。図3は、インクジェットプリンタのキャリッジ3周辺の構成を示した斜視図である。
この図3に示すように、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CR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及びカラーインクを吐出するノズル列を有する印刷ヘッド9が設けられ、各ノズル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刷する。
【0024】
また、キャリッジ3の非印字領域には、非印字時に印刷ヘッド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2に示したポンプモータ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キャリッジ3が当接して、キャッピング装置35が上方に移動し、印刷ヘッド9を封止する。
【0025】
印刷ヘッド9のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、インクカートリッジ34の交換等を行って印刷ヘッド9から強制的にインクを吐出する場合は、印刷ヘッド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、さらには印刷ヘッド9内の気泡がインクとともにキャップ37に排出される。
【0026】
===エンコーダ===
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、及び、PFモータ1用のロータリ式エンコーダ13について説明する。図4は、キャリッジ3に取付けられたリニア式エンコーダ11の構成を模式的に示した説明図である。
【0027】
図4に示したエンコーダ11は、発光ダイオード11aと、コリメータレンズ11bと、検出処理部11cとを備えている。検出処理部11cは、複数(例えば4個)のフォトダイオード11dと、信号処理回路11eと、例えば2個のコンパレータ11fA、11fBとを有している。
【0028】
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により平行光に集光されて符号板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インチ=2.54cm))毎にスリットが設けられている。
【0029】
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は信号処理回路11eにおいて信号処理され、信号処理回路11eから出力される信号はコンパレータ11fA、11fB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11fA、11fBから出力されるパルスENC−A、ENC−Bがエンコーダ11の出力となる。
【0030】
図5は、CRモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ11の2つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【0031】
図5(a)、(b)に示すように、CRモータ正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスENC−AとパルスENC−Bとは位相が90度だけ異なっている。CRモータ4が正転しているとき、即ち、キャリッジ3が主走査方向に移動しているときは、図5(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5(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。そして、パルスENC−A及びパルスENC−Bの1周期Tは、キャリッジ3が符号板12のスリット間隔を移動する時間に等しい。
【0032】
一方、PFモータ1用のロータリ式エンコーダ13はロータリ式エンコーダ用符号板14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。インクジェットプリンタにおいては、ロータリ式エンコーダ用符号板14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インチだけ紙送りされる。
【0033】
===給紙部および紙送り部===
次に、給紙部及び紙送り部に関連する部分について説明する。図6は、給紙部及び紙送り部に関連する部分を概略的に示した断面構成図である。
【0034】
<給紙部の構成>
給紙部には、本発明に係る給送手段として、図6に示すような給送装置40が設けられている。この給送装置40は、給紙ローラ41と、分離パッド42と、紙戻しレバー43と、ホッパ44とを備えている。
【0035】
給紙ローラ41は、後述する動力伝達機構を介してPFモータ1からの駆動力によって回転駆動するように設けられている。給紙ローラ41は、その断面形状が略D字形の形状をなし、その外周部には円弧部分41aと平坦部分41bとが設けられ、外周部全体にわたってゴム材(図示外)が被覆されて設けられている。この給紙ローラ41は、その円弧部分41aによって被印刷体50を印刷可能な所定の位置に給送する一方、平坦部分41bにおいては被印刷体50を通過させるようになっている。これによって、後述する紙送りローラ65による紙送り動作時に負荷を与えないようになっている。
【0036】
ホッパ44は、板状体からなり、図6に示すように傾斜姿勢に設けられ、かつ上部に設けられた回動軸44aを中心に図中の時計方向および反時計方向に揺動可能に設けられている。そして、ホッパ44は、図示しないカム機構によって揺動されるように構成されており、これにより、その下端部が給紙ローラ41に対して圧接または離間動作するようになっている。ここで、ホッパ44が給紙ローラ41に対して圧接方向に揺動すると、ホッパ44上にストックされた被印刷体50は、給紙ローラ41に圧接され、そして、この状態のときに給紙ローラ41が回転することによって、ホッパ44にストックされた複数の被印刷体50のうち最上部のものが給紙ローラ41によって印刷部へ給送される。
【0037】
分離パッド42は、高摩擦部材からなり、給紙ローラ41と対向する位置に設けられている。給紙ローラ41が回転すると、給紙ローラ41の円弧部41aと分離パッド42とが圧接して圧接部が形成される。給紙ローラ41の円弧部によって繰り出された最上部の被印刷体は、前記圧接部を通過して下流側へと繰り出されるが、最上部の被印刷体50につられて下流側へと進もうとするそれより下側に配置された被印刷体50は、前記圧接部により、下流側への進行が阻止され、これによって被印刷体50の重送が防止される。
【0038】
紙戻しレバー43は、レバー形状をなし、ホッパ44の下端部近傍に配置され、回動支点43aを中心に図示しない駆動機構によって図中の時計方向および反時計方向に回動可能に設けられている。紙戻しレバー43は、被印刷体50の給紙動作時には、図6に示すように下流側に倒れた状態となっていて、被印刷体50の給送を阻害しないようになっている。そして、被印刷体50の給紙が始まり、給送される被印刷体50の先端が紙戻しレバー43の下流側に進むと、紙戻しレバー43は上流側に向かって起きあがり、給送される被印刷体50につられて重送されようとする下側の被印刷体50を上流側に押し戻す。これにより、被印刷体50の重送がさらに確実に防止される。
【0039】
<紙案内及び紙検出センサ>
給送装置40の下流側には、板状体からなる紙案内46と紙検出センサ15とが設けられている。紙案内46は略水平に設けられ、この紙案内46には、給紙ローラ41によって繰り出された被印刷体50の先端部が斜めに当接して、当該紙案内46に沿って被印刷体50をスムーズに案内するようになっている。
【0040】
一方、紙検出センサ15は、センサ本体部15aと検出レバー15bとを備え、給紙ローラ41によって給送された被印刷体50の先端部を検出するようになっている。検出レバー15bは「く」の字の形状をなし、その中央付近の回動軸15cを中心に図2中の時計方向および反時計方向に回動可能に設けられている。検出レバー15bの上方に位置するセンサ本体部15aは、発光部(図示外)と、当該発光部から発光された光を検知する受光部(図示外)とを備え、検出レバー15bの回動軸15cから上側が、その回動動作により、前記発光部から前記受光部へと向かう光の遮断及び通過を行う様になっている。従って、図6に示すように被印刷体50の通過に伴って検出レバー15bが上方に押し上げられるように回動すると、検出レバー15bの上側がセンサ本体部15aから外れ、これによって前記受光部が受光状態となって、被印刷体50の通過を検出するようになっている。
【0041】
<紙送り部>
さらに、これら紙案内46や紙検出センサ15の下流側には、紙送りローラ65と、当該紙送りローラ65に圧接する従動ローラ66とが配設されている。被印刷体50は、これら紙送りローラ65と従動ローラ66との間にニップされて、一定ピッチで下流側に搬送される。ここで、従動ローラ66は、図示しないコイルバネ等の付勢手段により紙送りローラ65に常に圧接するように付勢されている。
【0042】
紙検出センサ15によって検出された被印刷体50は、紙送りローラ65と従動ローラ66との間に挟まれて、紙送りローラ65がPFモータ1により回転駆動されることによってプラテン25の側に送られる。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に固定された印刷ヘッド9からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている被印刷体50の終端が紙検出センサ15によって検出される。印字が終了した被印刷体50は、PFモータ1により駆動される排紙ローラ68及び従動ローラ69によって排紙口62から外部に排出される。尚、紙送りローラ65の回転軸には、ロータリ式エンコーダ13が連結されている。
【0043】
===紙送り部===
次に、紙送り部に関連する部分について詳細に説明する。図7は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの紙送り部に関連する部分を詳細に示した透視図である。
【0044】
図6に示したインクジェットプリンタの部分のうち紙送り部に関連する部分について、図6及び図7を参照して、より詳細に説明する。
ホッパ44から給紙ローラにより給送されて送り込まれた被印刷体50の先端が紙検出センサ15により検出されると、図7に示すように、PFモータ1により小歯車87を介して駆動される大歯車67aの回転軸であるスマップ軸83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被印刷体50を垂直方向下向きに押圧するホルダ89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、被印刷体50の紙送りが行われる。
【0045】
PFモータ1はプリンタ内のフレーム86にねじ85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が設けられ、かつ、大歯車67aの回転軸であるスマップ軸83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。
【0046】
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被印刷体50は、被印刷体50を支持するプラテン84上を通過し、小歯車87、大歯車67a、中間歯車67b、小歯車88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送られ、排紙口62から外部に排出される。
【0047】
被印刷体50がプラテン84上に支持されている間に、キャリッジ3がプラテン84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に固定された印刷ヘッド9からインクが吐出されて印刷が行われる。
【0048】
===CRモータの制御方法===
<DCユニットの構成>
次に、この印刷装置のキャリッジ(印刷ヘッド)を移動させるためのCRモータ4を制御するDCモータ制御装置であるDCユニット6について説明する。図8は、DCユニット6の制御ブロック図である。
図8の制御ブロック図には、CRモータドライバ5に対する指令信号を生成するための主要素として、回転位置演算部6aと、減算器6bと、目標回転速度演算部6cと、回転速度演算部6dと、減算器6eと、比例手段としての比例要素6fと、積分手段としての積分要素6gと、微分手段としての微分要素6hと、加算器6iと、PWM回路6jと、タイマ6kと、加速制御部6mとが示されている。
【0049】
回転位置演算部6aは、リニア式エンコーダ11の出力パルスENC−A、ENC−Bの各々の立ち上がりエッジ、立ち上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、CRモータ4の回転位置を演算する。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個のエッジか検出されると、「−1」を加算する。パルスENC−A及びENC−Bの各々の周期は、リニア式エンコーダ用符号板12の、あるスリットがリニア式エンコーダ11を通過してから次のスリットがリニア式エンコーダ11を通過するまでの時間に等しく、かつ、パルスENC−AとパルスENC−Bとは位相が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」はリニア式エンコーダ用符号板12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、その乗算値に基づいて、計数値が「0」に対応する回転位置からのCRモータ4の移動量を求めることができる。このときリニア式エンコーダ11の解像度はリニア式エンコーダ用符号板12のスリットの間隔の1/4となる。
【0050】
減算器6bは、CPU16から送られてくる目標回転位置と、回転位置演算部6aによって求められたCRモータ4の実際の回転位置との回転位置偏差を演算する。
【0051】
目標回転速度演算部6cは、減算器6bの出力である回転位置偏差に基づいてCRモータ4の目標回転速度を演算する。この演算は回転位置偏差にゲインKPを乗算することにより行われる。このゲインKPは回転位置偏差に応じて決定される。尚、このゲインKPの値は図示しないテーブルに格納されていてもよい。
【0052】
回転速度演算部6dは、リニア式エンコーダ11の出力パルスENC−A、ENC−Bに基づいてCRモータ4の回転速度を演算する。まず、リニア式エンコーダ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、リニア式エンコーダ用符号板12のスリット間隔の1/4に対応するエッジ間の時間間隔を、タイマカウンタによってカウントする。このカウント値、リニア式エンコーダ用符号板12のスリット間隔、及び、CRモータ4とプーリ30との減速比に基づいて、CRモータ4の回転速度が求められる。
【0053】
減算器6eは、目標回転速度と、回転速度演算部6dによって演算されたCRモータ4の実際の回転速度との偏差を演算する。比例要素6fは、上記偏差に定数Gpを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素6gは、偏差に定数Giを乗じたものを積算し、積算結果を出力する。微分要素6hは、現在の偏差と、1つ前の偏差との差に定数Gdを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素6f、積分要素6g及び微分要素6hの演算は、リニア式エンコーダ11の出力パルスENC−Aの1周期ごとに、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。
【0054】
比例要素6f、積分要素6g及び微分要素6hから出力される信号値は、それぞれの演算結果に応じたデューティDXを示す。ここで、デューティDXは、例えば、デューティパーセントが(100×DX/2000)%であることを示す。この場合、DX=2000であれば、デューティ100%を示し、DX=1000であれば、デューティ50%を示すことになる。
【0055】
比例要素6f、積分要素6g及び微分要素6hの出力は、加算器6iにおいて加算される。この加算結果がデューティ信号としてPWM回路6jに送られて、PWM回路6jにて加算結果に応じた指令信号が生成される。この生成された指令信号に基づいて、CRモータドライバ5によりCRモータ4が駆動される。
【0056】
また、タイマ6k及び加速制御部6mは、CRモータ4の加速制御に用いられ、比例要素6f、積分要素6g及び微分要素6hを使用するPID制御は、加速制御後の定速制御及び減速制御に用いられる。
タイマ6k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ごとにタイマ割込み信号を発生する。
【0057】
加速制御部6mは、上記タイマ割込信号を受けるごとに所定のデューティ(例えばDX=200)を積算し、積算結果がデューティ信号としてPWM回路6jに送られる。PID制御の場合と同様に、PWM回路6jにて積算結果に応じた指令信号が生成され、生成された指令信号に基づいて、CRモータドライバ5によりCRモータ4が駆動される。
CRモータドライバ5は、例えば4個のトランジスタを備えており、PWM回路6jの出力に基づいて上記トランジスタを各々ON又はOFFさせることにより、CRモータ4に電圧を印加する。
【0058】
<DCユニットの動作概要>
次に、図9(a)、(b)を参照してDCユニット6の動作の概要、即ち、CRモータ4の制御方法の概要について説明する。図9は、DCユニット6により制御されるCRモータ4のPWM回路6jに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフである。
【0059】
CRモータ4が停止しているときに、CPU16からDCユニット6へ、CRモータ4を起動させる起動指令信号が送られると、信号値がDX0である起動初期デューティ信号が加速制御部6mからPWM回路6jに送られる。この起動初期デューティ信号は、起動指令信号とともにCPU16から加速制御部6mに送られてくる。そしてこの初期起動デューティ信号は、PWM回路6jによって信号値DX0に応じた指令信号に変換されてCRモータドライバ5に送られ、CRモータドライバ5によってCRモータ4の起動が開始される(図9(a)、(b)参照)。
【0060】
起動指令信号を受信した後、所定の時間ごとにタイマ6kからタイマ割込信号が発生される。加速制御部6mは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、起動初期デューティ信号の信号値DXOに所定のデューティ(例えばDX=200)を積算し、積算されたデューティを信号値として有するデューティ信号をPWM回路6jに送る。このデューティ信号は、PWM回路6jによって、その信号値に応じた指令信号に変換されてCRモータドライバ5に送られる。送られた指令信号に基づいて、CRモータドライバ5によってCRモータ4が駆動されCRモータ4の回転速度は上昇する(図9(b)参照)。このため加速制御部6mから出力されPWM回路6jに送られるデューティ信号の値は、図9(a)に示すように階段状になる。
【0061】
加速制御部6mにおけるデューティの積算処理は、積算されたデューティが一定のデューティDXSとなるまで行われる。時刻tlにおいて積算されたデューティが所定値DXSとなると、加速制御部6mは積算処理を停止し、以後PWM回路6jに一定のデューティDXSを信号値として有するデューティ信号を送る(図9(a)参照)。
【0062】
そして、CRモータ4の回転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が所定の回転速度V1になると(時刻t2参照)、CRモータ4に印加される電圧のデューティパーセントを減少させるように加速制御部6mを制御する。このときCRモータ4の回転速度は更に上昇するが、CRモータ4の回転速度が所定の回転速度Vcに達すると(図9(b)の時刻t3参照)、PWM回路6jが、PID制御系の出力、即ち加算器6iの出力を選択し、PID制御が行われる。
【0063】
PID制御が開始される時点において、積分要素6gの積分値は所定の値に設定されて、積分要素6gの出力値が所定の値とされることになる。この点に関しては、後述する。
【0064】
PID制御が開始されると、目標回転位置と、リニア式エンコーダ11の出力から得られる実際の回転位置との回転位置偏差に基づいて目標回転速度が演算され、この目標回転速度と、リニア式エンコーダ11の出力から得られる実際の回転速度との回転速度偏差に基づいて、比例要素6f、積分要素6g及び微分要素6hが動作し、各々比例、積分、及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。尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばリニア式エンコーダ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の回転速度は所望の回転速度Veとなるように制御される。すなわち、印刷ヘッド9を搭載したキャリッジ3の移動速度が所定の速度になるように制御される。
【0065】
CRモータ4が目標回転位置に近づくと(図9(b)の時刻t5参照)、回転位置偏差が小さくなるから目標回転速度も小さくなる。このため回転速度偏差、即ち減算器6eの出力が負になり、CRモータ4は減速し、時刻t6に停止する。
【0066】
なお、本実施形態にあっては、PFモータ1についてもCRモータ4の場合と同様、前述したDCユニット6の制御系により駆動制御されるようになっている。
【0067】
===クラッチ機構===
本実施形態に係る印刷装置では、給送装置40を駆動するための駆動源として、PFモータ1を利用している関係から、当該PFモータ1と給送装置40との間にクラッチ機構が介設されている。このクラッチ機構は、PFモータ1から給送装置40への駆動力の伝達をON/OFF制御するようになっている。
【0068】
図10〜図12は、そのクラッチ機構の一実施形態を示したものである。このクラッチ機構51は、PFモータ1から給紙ローラ41(給紙ローラ軸52)への駆動力の伝達をオン/オフする装置であり、図10に示すように、第1の平歯車53と、この第1の平歯車53に一体的に設けられたラチェット歯車54と、このラチェット歯車54に歯合可能な歯部55を有する円環状のクラッチ部材56と、クラッチ部材56と共に回転する第2の平歯車57と、この第2の平歯車57に歯合された給紙ローラ歯車58と、クラッチ部材56をクラッチ操作するクラッチレバー59とを備えている。
【0069】
第1の平歯車53は、PFモータ1に接続されて当該PFモータ1からの駆動力によって回転駆動されるようになっている。また、クラッチ部材56は、その内部に歯部55を有し、ラチェット歯車54に緩やかに嵌められて、その歯部55がラチェット歯車54に歯合されるようになっている。この歯部55がラチェット歯車54に歯合されたときに、当該ラチェット歯車54とともに回転されるようになっている。また、クラッチ部材56には、その中心から偏位した位置に軸受孔56aが設けられ、この軸受孔56aには、第2の平歯車57においてその中心から偏位した位置に設けられた第1突起軸57aがはめ込まれるようになっている。これにより、クラッチ部材56は、第2の平歯車57に対して第1突起軸57aを中心に揺動できるように設けられている。
【0070】
また、クラッチ部材56にはバネ掛け止め部56bが、また第2の平歯車57には第2突起軸57bが設けられ、これらバネ掛け止め部56bと第2突起軸57bとの間には、コイルバネ60が掛け渡されている。このコイルバネ60は、クラッチ部材56の歯部55がラチェット歯車54に歯合する方向、即ちラチェット歯車54に圧接する方向にクラッチ部材56を揺動付勢している。つまり、クラッチ部材56は、外部から何も力が作用していないときには、ラチェット歯車54に歯合するように設けられている。
【0071】
また、クラッチ部材56の外周部には、図12(a)および(b)に示すように、クラッチ係合部61が設けられている。このクラッチ係合部61は、クラッチレバー59の先端のフック部59aと係合・解除されるようになっている。
【0072】
クラッチレバー59は、図10に示すように回動軸59bを中心に回動可能に設けられ、その回動によって、その先端のフック部59aがクラッチ部材56の外周部に対して進退動作するように設けられている。クラッチレバー59の上部には、キャリッジ3が係合する操作部(図示外)が設けられている。この操作部は、キャリッジ3が所定位置に移動したときに、キャリッジ3が当接等により係合するようになっており、当該操作部にキャリッジ3が係合することで、クラッチレバー59が回動して、その先端のフック部59aがクラッチ部材56から離間する方向に移動するようになっている。
【0073】
給紙ローラ歯車58は、給紙ローラ軸52の軸端に一体的に設けられた歯車であり、第2の平歯車57からの回転駆動力を給紙ローラ軸52に伝達する役割を果たしている。
【0074】
次にこのクラッチ機構51のクラッチ動作について説明する。キャリッジ3がクラッチレバー59に係合すると、図12(a)に示すように、クラッチレバー59のフック部59aがクラッチ部材56の外周部から後退する。これによって、ラチェット歯車54と歯部55とがコイルバネ60の付勢力によって噛合状態となり、クラッチ機構51がONされる。この噛合によってPFモータ1からの回転駆動力が第1の平歯車53からラチェット歯車54を通じてクラッチ部材56に伝達される。そして、クラッチ部材56から第2の平歯車57を通じて給紙ローラ歯車58に伝達される。これにより給紙ローラ41が回転して、被印刷体50がホッパ44内から給送される。
【0075】
しばらくして、キャリッジ3がクラッチレバー59から離れて、クラッチレバー59がキャリッジ3の当接から開放されると、クラッチレバー59のフック部59aが再びクラッチ部材56側へと進出する。このとき、クラッチレバー59のフック部59aがクラッチ部材56側へと進出してクラッチ部材56の外周部に当接されても、クラッチ係合部61と係合しないので、クラッチ部材56の回転はそのまま停止せず続けられる。
【0076】
そして、クラッチ部材56がちょうど1回転しようとしたときに、クラッチレバー59のフック部59aがクラッチ部材56のクラッチ係合部61に係合し、これにより、図12(b)に示すように、クラッチ部材56の歯部55がラチェット歯車54から退避して、クラッチ部材56の歯部55とラチェット歯車54との噛合が外される。これによって、再びPFモータ1からの駆動力がクラッチ部材56に伝達されない状態となり、給送装置40の作動が停止される。
【0077】
以上のことから、キャリッジ3がクラッチレバー59に当接するごとに、クラッチレバー59の先端のフック部59aがクラッチ部材56のクラッチ係合部61から後退して、ラチェット歯車54とクラッチ部材56とが噛合して一体となり、PFモータ1からの回転駆動力が第1の平歯車53からラチェット歯車54、クラッチ部材56および第2の平歯車57を経由して給紙ローラ歯車58に伝達され、給紙ローラ41が回転することとなる。
【0078】
そして、キャリッジ3がクラッチレバー59から離れると、クラッチレバー59のフック部59aが再びクラッチ部材56側へと進出して、クラッチ部材56がほぼ1回転したときにフック部59aがクラッチ部材56に係合することとになり、これにより、クラッチ部材56の歯部55とラチェット歯車54との噛合が外され、再びPFモータ1から給送装置40への駆動力の伝達がOFFにされることになる。
【0079】
本実施形態では、キャリッジ3が係合する操作部がもう1箇所別に設けられている。すなわち、前述したクラッチレバー59の上端部の他に、もう1箇所、操作部が設けられている。その操作部は、図10に示すようにクラッチレバー59とは反対側の回動軸59bの軸端に一体的に設けられたレバー62の上端部に設けられている。レバー62は、クラッチレバー59の回動に連動して回動するように設けられていて、そのレバーの上端部に設けられた操作部にキャリッジ3が係合すると、そのレバー62を通じてクラッチレバー59が回動するようになっている。つまり、レバー62の上端部の操作部にキャリッジ3が係合しても、クラッチレバー59の先端のフック部59aがクラッチ部材56の外周部に対して進退動作されるしくみになっている。
【0080】
図13は、これら2つの操作部63a、63bの配置状況を示したものである。2つの操作部63a、63bは、キャリッジ3の移動可能範囲の両端部(ここではキャリッジ3のガイド部材32の両端部)にそれぞれ設けられている。これら2つの操作部63a、63bのうち、どちらか一方の操作部63aまたは63bにキャリッジ3が移動して操作部63aまたは63bに係合すれば、クラッチ機構51がONされて給送装置40が作動するしくみになっている。
【0081】
なお、本発明に係る所定位置は、本実施形態では、その操作部63a、63bが設けられた位置のことであり、より厳密には、キャリッジ3が各操作部63a、63bに係合する際の印刷ヘッド9の位置のことをいう。
【0082】
===印刷装置の印刷動作===
次に本発明にかかる印刷装置の印刷動作について、前述したインクジェットプリンタの場合を例にして説明する。図14は、前述したインクジェットプリンタの印刷処理の流れを簡略的に示したものである。
【0083】
ホスト18からは、当該ホスト18において実行された各種のアプリケーションソフトウエアまたは外部の機器により生成された印刷データがプリンタに向けて送出される。ここで送出される印刷データには、色情報を有するドットの集合として表現されたラスタデータもあれば、また文字コードや図形関数によって表現されたデータである場合もある。このような印刷データは、1行分、2行分、又は、1行のうちの文字部分等、所定の領域毎にホストから順次送出される。
【0084】
プリンタでは、ホスト18からの印刷データをインタフェース(IF)19で受信し、その印刷データをASIC20から受信バッファ90に記憶する。なお、受信バッファ90は、前述したRAM22等の適宜なメモリ上に設けられる。
【0085】
ASIC20は、受信バッファ90から印刷データを読み出して順次解析して所定の領域毎のイメージデータに変換する。ここで、印刷データは、例えば、ドット単位データ、すなわち、キャリッジ3をある方向に沿って移動させたときの所定間隔毎にドット形成の有無を示したCMYKラスタデータ等に変換される。前述したRAM等のメモリ上には、前記受信バッファ90とは別に複数のイメージバッファ94、96が設定され、変換されたイメージデータは、このイメージバッファ94、96に前記領域ごとに個別に記憶される。
【0086】
CPU16は、クロック信号に基づいて所定のタイミングでイメージバッファ94、96を適宜な間隔でチェックする。ここでイメージデータへの変換作業が終了していた場合には、イメージバッファ94、96からそのイメージデータを読み出して当該イメージデータに基づき印刷処理を実行する。
【0087】
この印刷処理では、まず、読み出したイメージデータから被印刷体50に対し印刷すべき領域を特定し、その後、特定された印刷領域から、当該印刷領域を印刷するための印刷ヘッド9の移動区間、すなわちキャリッジ3の移動区間を設定する。そして、CPU16は、この設定された移動区間に沿ってキャリッジ3が移動するように、DCユニット6を通じてCRモータ4を駆動制御する。また、CPU16は、このキャリッジ3の移動に合わせて、読み出したイメージデータに基づきヘッドドライバ10を介して印刷ヘッド9を駆動制御する。これによって、キャリッジ3は、設定された移動区間に沿って移動されるとともに、印刷ヘッド9からはその移動に同期してインクが吐出されて、被印刷体50に対してイメージデータに対応する画像が印刷されることになる。
CPU16は、変換が終了したイメージデータを順次イメージバッファ94、96から読み出して逐次印刷処理を実行してゆく。
【0088】
===被印刷体の給送===
本実施形態では、給送装置40によりホッパ44から被印刷体50を給送する場合に、キャリッジ3(印刷ヘッド9)が2つの操作部のうちのどちらか一方に移動して当該操作部に係合すれば、被印刷体50を給送することができる。被印刷体50を給送する際に、キャリッジ3を操作部に移動させる方法として、本実施形態では、次のような移動方法を採用する。
【0089】
《第1実施形態》
〈キャリッジの移動速度〉
ここでは、停止しているキャリッジ3を操作部に移動させる方法について説明する。キャリッジ3が停止している場合とは、例えば、被印刷体50への印刷が終了し、最後の移動区間の移動終了位置で停止している場合や、印刷装置の起動時に何らかの目的で所定位置に移動されてそのまま停止している場合などがある。
【0090】
このように停止しているキャリッジ3を被印刷体の給送時に移動させる場合には、キャリッジ3の移動速度を次のように制御する。すなわち、キャリッジ3が停止している位置、即ち現在位置から各操作部への移動距離に応じて、キャリッジ3の移動速度を可変設定する。ここでは、キャリッジ3の移動距離が長い場合には、キャリッジ3の目標移動定速度を高く設定し、距離が短い場合には、キャリッジ3の目標移動定速度を低く設定する。これによって、キャリッジ3を速やかにかつ高精度に操作部まで移動させることができる。
【0091】
その設定内容については、RAM等をはじめとする適宜な記憶部にテーブルとして記憶している。図15は、そのテーブルの一実施形態を示したものである。このテーブルは、キャリッジ3の移動距離と目標移動定速度とを対応付けて記憶している。ここでは、移動距離が『A0〜A1』の範囲内のときには、目標移動定速度を『V0』に、また移動距離が『A2〜A3』の範囲内のときには目標移動定速度を『V1』に、また移動距離が『A4〜A5』の範囲内のときには目標移動定速度を『V2』に、それぞれ設定するようになっている。つまり、キャリッジ3の移動距離に応じて目標移動定速度が段階的に可変設定されるようになっている。
【0092】
CPU16は、このようなテーブルを参照して、キャリッジ3の移動距離からキャリッジ3の目標移動定速度を設定し、その目標移動定速度でキャリッジ3が定速移動するようにDCユニット6に命令を発する。
【0093】
図16は、各目標移動定速度でキャリッジ3を移動させたときの経過時間と移動速度との関係を示したものである。この図16に示されているように、移動速度の高低にかかわらず、加速および減速に要する時間はあまり変わりないことがわかる。
【0094】
〈キャリッジの移動方法−その1(距離基準)−〉
ここでは、停止しているキャリッジ3(印刷ヘッド9)が移動する操作部63a、63bを距離基準で選定する。この方法では、まず、キャリッジ3の停止位置、即ち現在位置から各操作部63a、63bまでの移動距離を求める。移動距離の算出は、キャリッジ3の現在位置の座標と各操作部63a、63bの座標から求める。こうして求められたキャリッジ3の現在位置から各操作部63a、63bまでの移動距離を比較し、移動距離の短い方の操作部63a若しくは63bをキャリッジ3の移動先として設定する。つまり、キャリッジ3を移動距離の短い方の操作部63a若しくは63bに移動させてクラッチ機構51をONするようにする。なお、本実施形態では、これらの演算については、全てCPU16が実行するものとする。
【0095】
実際にキャリッジ3を移動させる際には、キャリッジ3の現在位置から、移動先として設定された操作部63a若しくは63bまでの移動距離から、図15に示すテーブルを参照して、当該移動距離に対応する目標移動定速度が設定される。そして、キャリッジ3を移動させるべき適当なタイミングがきたときに、移動先として設定された操作部63a若しくは63bに、設定された目標移動定速度でキャリッジ3が移動するようにDCユニット6を通じてCRモータ4を駆動制御する。
【0096】
このように停止しているキャリッジ3を2つの操作部63a、63bのうち移動距離の短い方の操作部63a若しくは63bに移動させることで、キャリッジ3を効率よく移動させることができ、これにより、被印刷体50を給送することができる。このことから、ホッパ44から被印刷体50を素早く給送して印刷時間を短縮することができ、スループットの向上を図ることができる。
【0097】
〈キャリッジの移動方法−その2(時間基準)−〉
ここでは、停止しているキャリッジ3(印刷ヘッド9)が移動する操作部63a若しくは63bを時間基準で選定する。この方法では、まず、停止しているキャリッジ3の停止位置、即ち現在位置から各操作部63a、63bまでの移動距離を前述した手法により求め、次に、求めた移動距離から当該移動距離をキャリッジ3が移動するの要すると考えられる予想移動時間を算出する。
【0098】
予想移動時間の算出は、次のようにして行う。すなわち、本実施形態では、キャリッジ3の移動速度が前述したようにキャリッジ3の移動距離に応じて可変設定されるから、まず最初に、先に求めたキャリッジ3の移動距離から、当該移動距離に基づき設定されるキャリッジ3の目標移動定速度を前述したテーブルより取得し、そして次に、当該目標移動定速度で定速移動するための加速および減速に必要な時間および距離を算出し、さらにこれら加減速距離および時間から目標移動定速度で移動する距離とその移動時間とを算出して、これらのトータル時間から予想移動時間を算出する。
【0099】
本実施形態では、キャリッジ3の目標移動定速度が段階的に可変設定されるから、目標移動定速度で定速移動するための加速および減速に必要な時間および距離については、各目標移動定速度ごとに対応付けて図17に示すようなデータテーブルとしてRAM22等の記憶装置に予め記憶している。ここでは、目標移動定速度『V0』に対して、その加速距離および加速時間として『M0』および『T0』を、また減速距離および減速時間として『M3』および『T3』を記憶している。また目標移動定速度『V1』に対しては、加速距離および加速時間として『M1』および『T1』を記憶し、また減速距離および減速時間としては『M4』および『T4』を記憶している。さらに目標移動定速度『V2』に対しては、加速距離および加速時間として『M2』および『T2』を記憶し、また減速距離および減速時間としては『M5』および『T5』を記憶している。
【0100】
なお、本実施形態では、CRモータ4としてDCモータを採用していることから、各目標移動定速度『V0』、『V1』および『V2』における各加速時間『M0』、『M2』、および『M3』は、ほぼ等しい時間に設定されるとともに、各減速時間『M3』、『M4』および『M5』についても、ほぼ等しい時間に設定される。
【0101】
図18は、本実施形態における予想移動時間を求めるときの処理フローを示したものである。ここでは、まず、キャリッジ3の停止位置、即ち現在位置から各操作部までの移動距離Lをそれぞれ求める(S101)。次に求めた移動距離Lからこの移動距離Lが『A0〜A1』の範囲内に該当するのかチェックする(S102)。ここで、『A0〜A1』の範囲内に該当する場合には、目標移動定速度を『V0』に設定し(S103)、そして、図17のデータテーブルから、加速距離および加速時間として『M0』および『T0』を、また減速距離および減速時間として『M3』および『T3』を取得する(S104)。さらにこれら加速距離および加速時間ならびに減速距離および減速時間から、目標移動定速度による移動距離および移動時間を求める(S105)。
【0102】
ここで、加速距離・加速時間ならびに減速距離・減速時間から、目標移動定速度『V0』による移動距離および移動時間を算出する手法について説明する。図19はこの手法を説明するためのものである。この図19に示すように、移動距離Lから加速距離および減速距離を減算することで、目標移動定速度『V0』による移動距離Laを求めることができる。この移動距離Laを目標移動定速度『V0』で除算することによって、目標移動定速度『V0』による移動時間Taを算出することができる。
【0103】
そして、このように求められた目標移動定速度『V0』による移動時間Taに対し、加速時間『T0』および減速時間『T3』を加算することで、移動距離Lを印刷ヘッド9が移動するのに要するトータル移動時間を求める(S114)。
【0104】
一方、移動距離Lが『A0〜A1』の範囲内に該当しなかった場合には、次に、図18に示すように、『A2〜A3』の範囲内に該当するのかチェックし(S106)、これに該当する場合には、目標移動定速度を『V1』に設定し(S107)、図17のデータテーブルから、加速距離『M1』および加速時間『T1』ならびに減速距離『M4』および減速時間『T4』を取得する(S108)。そして、これらから図19に示す手法により目標移動定速度『V1』による移動距離および移動時間を算出して(S109)、トータル移動時間を求める(S114)。
【0105】
また、移動距離Lが『A2〜A3』の範囲内に該当しなかった場合には、次に『A4〜A5』の範囲内に該当するのかチェックし(S110)、これに該当する場合には、目標移動定速度を『V2』に設定し(S111)、図17のデータテーブルから、加速距離『M2』および加速時間『T1』ならびに減速距離『M5』および減速時間『T5』を取得し(S112)、そして、図19に示す手法により目標移動定速度『V2』による移動距離および移動時間を算出して(S113)、トータル移動時間を求める(S114)。
なお、本実施形態では、移動距離Lがいずれの範囲にも該当しなかった場合には、移動距離Lの算出を再度やり直す。
【0106】
こうして算出した予想移動時間を比較して、予想移動時間の短い方の操作部63a若しくは63bをキャリッジ3の移動先として設定する。つまり、キャリッジ3を予想移動時間の短い方の操作部63a若しくは63bに移動させてクラッチ機構51をONするようにする。
なお、本実施形態では、前述した演算については、全てCPU16が実行するものとする。
【0107】
実際にキャリッジ3を移動させる際には、キャリッジ3の現在位置から、移動先として設定された操作部63a若しくは63bまでの移動距離から、図15に示すテーブルを参照して、当該移動距離に対応する目標移動定速度が設定される。そして、キャリッジ3を移動させるべき適当なタイミングがきたときに、移動先として設定された操作部63a若しくは63bに、設定された目標移動定速度でキャリッジ3が移動するように、CPU16がDCユニット6を通じてCRモータ4を駆動制御する。
【0108】
このように停止しているキャリッジ3を2つの操作部63a、63bのうち予想移動時間の短い方の操作部63a若しくは63bに移動させることで、キャリッジ3を前述した距離基準で移動させる場合に比べて効率よく移動させることができ、これにより、ホッパ44から被印刷体50を素早く給送することができる。このことから、印刷時間を短縮することができ、スループットの向上を図ることができる。
【0109】
《第2の実施形態》
ここでは、被印刷体50に印刷をするために移動しているキャリッジ3(印刷ヘッド9)を、その移動を終了させずにそのままその移動方向の延長線上にある操作部63a若しくは63bに移動させる場合について説明する。つまり、印刷を目的に移動しているキャリッジ3の移動終了位置を、前述した印刷すべき領域に応じて設定される移動区間の終端ではなく、2つの操作部63a、63bのうちのいずれか一方の操作部の位置にするのである。
【0110】
図20は、その場合のCPU16の処理フローを示したものである。CPU16は、前述した印刷処理において、ホストから取得した印刷データに基づき、所定の領域ごとのイメージデータを作成し、そのイメージデータから印刷すべき領域を特定し、その印刷領域からその印刷領域を印刷するためのキャリッジ3(印刷ヘッド9)の移動区間や移動方向、移動開始位置、移動終了位置を設定してゆく過程において、作成したイメージデータが被印刷体50に対し最後に印刷されるイメージデータか否かのチェックをする(S201)。
【0111】
ここで、そのイメージデータが最後のイメージデータである場合には、CPU16は、その最後のイメージデータに対応する印刷領域と被印刷体の後端位置との間隔Dを算出する(S202)。この算出は、キャリッジ3が2つの操作部63a、63bのうちのどちらか一方に移動して被印刷体50の給送が開始されるまでの間に、被印刷体50の排紙が終了されるか否かを判断するためのものである。図21は、その最後のイメージデータに対応する最後の印刷領域と被印刷体50の後端位置との間隔Dの位置を示したものである。なお、被印刷体50の後端位置は、被印刷体50のサイズ、例えば『A4』や『B5』、『ハガキ』といった用紙サイズ等に基づき、紙検出センサ15により検出される被印刷体50の先端位置から求めることができる。
【0112】
また、CPU16は、その最後のイメージデータから設定される最後の移動区間の移動方向から、その移動方向の延長線上にある操作部(2つの操作部63a、63bのうちのどちらか一方)を特定する。すなわち、本実施形態では、図13に示すように、キャリッジ3が矢印Aの方向に移動する場合には、操作部63bが特定され、またキャリッジ3が矢印Bの方向に移動する場合には、操作部63aが特定されることになる。そして、CPU16は、この特定した操作部63a若しくは63bと最後の移動区間の移動終了位置との間の距離Wを算出する(S202)。
【0113】
そして、CPU16は、算出した間隔Dと距離Wとがそれぞれ所定値α、βを越えているか否かのチェックをする(S203)。ここで、間隔Dおよび距離Wがともに各所定値α、β以下である場合には、その最後の移動区間の移動終了位置の延長が可能であると判断して(S204)、その延長先の移動終了位置をその移動方向の延長線上にある操作部63a若しくは63bに設定する(S205)。一方、間隔Dおよび距離Wのうちのどちらか一方が所定値αおよびβを越えている場合には、移動終了位置の延長が不可能であると判断して(S206)、その最後の移動区間の移動終了位置を延長せずに当初の設定のままにする(S207)。
【0114】
そして、その最後の移動区間に沿ってキャリッジ3を移動させるべきタイミングがきたとき、CPU16は、キャリッジ3をその最後の移動区間に沿って移動させながら印刷を行いつつその移動を終了せずに、そのままその移動方向の延長線上にある操作部63a若しくは63bにキャリッジを移動させる。つまり、図22に示すように、キャリッジ3は、最後の移動区間に沿って移動しながら最後の印刷領域に対し印刷をした後、当初予定していた移動終了位置でその移動を終了せずに、そのままその移動方向の延長線上にある操作部63a若しくは63bに移動するのである。
【0115】
このようにキャリッジ3が被印刷体50に印刷をするための移動を終了せずに、そのままその移動方向の延長線上にある操作部63a若しくは63bに移動することで、キャリッジ3を効率よく移動させて、被印刷体50の給送を素早く行うことができる。これにより、印刷時間を短縮することができ、スループットの向上を図ることができる。
【0116】
===コンピュータシステム等の構成===
次に、本発明に係る実施形態の一例であるコンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムを記録した記録媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0117】
図23は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。コンピュータシステム1000は、コンピュータ本体1102と、表示装置1104と、プリンタ1106と、入力装置1108と、読取装置1110とを備えている。コンピュータ本体1102は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置1104は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ1106は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置1108は、本実施形態ではキーボード1108Aとマウス1108Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置1110は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置1110AとCD−ROMドライブ装置1110Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magnet Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
【0118】
図24は、図23に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体1102が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ1202と、ハードディスクドライブユニット1204等の外部メモリがさらに設けられている。
【0119】
なお、以上の説明においては、プリンタ1106が、コンピュータ本体1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ本体1102とプリンタ1106から構成されても良く、コンピュータシステムが表示装置1104、入力装置1108及び読取装置1110のいずれかを備えていなくても良い。また、例えば、プリンタ1106が、コンピュータ本体1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ1106が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
【0120】
また、上述した実施形態において、プリンタを制御するコンピュータプログラムは、プリンタ側のEEPROM23等の記憶部に記憶されている。そして、制御ユニット60が、このコンピュータプログラムを実行することにより、上述した実施形態におけるプリンタの動作をする。なお、そのコンピュータプログラムは、コンピュータ本体等を通じてダウンロード等により取得するようになっていてもよく、またコンピュータ本体1102内のROM等の記憶部に記憶されていてもよい。
【0121】
このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【0122】
===他の実施の形態===
以上、一実施形態に基づき、本発明に係るプリンタ等の印刷装置について説明したが、上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更または改良され得るとともに、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。また、本実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部又は全部をソフトウェアによって置き換えてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアによって置き換えてもよい。また、印刷装置側にて行っていた処理の一部をホスト18側にて行ってよく、また印刷装置とホストの間に専用の処理装置を介設して、この処理装置にて処理の一部を行わせるようにしてもよい。
【0123】
また、前記実施形態では、停止しているキャリッジ3を操作部63a若しくは63bに移動させる場合の第1実施形態と、被印刷体50に印刷をするために移動するキャリッジ3をそのまま操作部63a若しくは63bに移動させる場合の第2実施形態とに分けて説明していたが、本発明にあっては、これらがそれぞれ別々に実施されるとは限らず、これらの方法が条件に応じて適宜選択されるような構成にしてもよい。
また、特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に係る印刷装置に含まれるものである。
【0124】
<印刷装置について>
本発明に係る印刷装置は、前述したインクジェットプリンタ以外に、他のタイプのインクジェットプリンタであってもよく、さらにこの他に、移動しながら印刷をする印刷ヘッドを備えたものであれば、バブルジェットプリンタであってもよく、さらには、インクを吐出しないタイプのプリンタとして、ドットインパクトプリンタや熱転写プリンタなどであってもよい。
【0125】
<被印刷体50について>
本発明に係る被印刷体50としては、紙材や布材やフィルム材などからなるものの他に、他の素材により形成されたものや、シート状に成形されたもの以外に他の形態に成形されたもの、その他、印刷可能なものであれば、いかなるものであっても構わない。
【0126】
<印刷ヘッド9について>
本発明に係る印刷装置の印刷ヘッド9は、被印刷体50に対し、移動しながら印刷を行うものであれば、前記実施形態で説明したようにインクジェット方式によりインクを吐出するタイプのものをはじめ、バブルジェット(登録商標)方式によりインクを吐出するタイプのものや、ドットインパクト方式により印刷を行うもの、サーマルヘッドを有し感熱方式や熱転写方式等により印刷を行うものなどであっても構わない。
【0127】
<搬送手段について>
また、本発明に係る印刷装置の搬送手段については、前述したようにローラの回転により被印刷体50を搬送するタイプのものの他に、被印刷体50をテーブル等の支持台に載置するなどして支持して、当該支持台全体を移動させて搬送するタイプのものであっても構わない。
【0128】
<駆動モータについて>
本発明に係る印刷装置において、給送装置は、前述した紙送りを行うPFモータ以外に、他の装置、例えばポンプユニット等を駆動する駆動モータと共有するように構成されてもよい。
【0129】
<クラッチ機構51について>
本発明に係る印刷装置のクラッチ機構としては、前述した構成のクラッチ機構以外に、他の構成からなる他の形態のクラッチ機構が採用されていても構わない。
【0130】
<給送手段について>
本発明に係る印刷装置の給送手段としては、前述した給送装置40に限らず、他の構成からなる他のタイプの給送手段であっても構わない。
【0131】
<所定位置について>
前記実施形態では、本発明に係る所定位置として、キャリッジ3が係合する操作部63a、63bが2箇所設けられていたが、本発明にあってはこのような場合に限らず、操作部、即ち所定位置は3箇所以上設けられていてもよい。
【0132】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷ヘッドの移動を効率よく行えるから、印刷ヘッドの移動を開始してから被印刷体の給送が開始されるまでの時間を短縮することでき、これにより、被印刷体の印刷を素早く開始することができ、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態にかかるインクジェットプリンタの外観を示した斜視図である。
【図2】インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図である。
【図3】インクジェットプリンタのキャリッジ3周辺の構成を示した斜視図である。
【図4】キャリッジ3に取付けられたリニア式エンコーダ11の構成を模式的に示した説明図である。
【図5】CRモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ11の2つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【図6】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【図7】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。
【図8】DCモータ制御装置であるDCユニット6の制御ブロック図である。
【図9】DCユニット6により制御されるCRモータ4のPWM回路6jに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフである。
【図10】本実施形態にかかるクラッチ機構の組立分解斜視図である。
【図11】本実施形態にかかるクラッチ機構の斜視図である。
【図12】本実施形態にかかるクラッチ機構のクラッチ動作を説明する図である。
【図13】本実施形態にかかるクラッチ機構をクラッチ操作するキャリッジの操作位置を示した図である。
【図14】ホストから送られてきた印刷データに基づき行われる印刷処理の流れを概略的に説明した説明図である。
【図15】印刷ヘッド(キャリッジ)の移動距離と目標移動定速度とを対応付けたテーブルの一実施形態を示した図である。
【図16】各目標移動定速度の印刷ヘッド(キャリッジ)の移動速度の時間変化を示したグラフである。
【図17】印刷ヘッド(キャリッジ)の予想移動時間を算出するためにメモリ等に記憶しているデータの内容を示した図である。
【図18】印刷ヘッド(キャリッジ)の移動距離から予想移動時間を算出するときの手順の一例を示したフローチャートである。
【図19】印刷ヘッド(キャリッジ)の予想移動時間の算出手法を説明する説明図である。
【図20】印刷ヘッド(キャリッジ)が被印刷体に印刷をするための移動を終了せずにクラッチ機構をONする場合のCPUの処理の一例を示したフローチャートである。
【図21】被印刷体に印刷される最後の印刷領域と被印刷体の後端位置との間隔を示した図である。
【図22】印刷ヘッド(キャリッジ)が被印刷体に印刷をするための移動を終了せずにクラッチ機構をONする場合の動きを説明した図である。
【図23】本発明に係るコンピュータシステムの一実施形態の外観構成を示した説明図である。
【図24】図15に示すコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 紙送りモータ(PFモータ)
2 紙送りドライバ
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(CRモータドライバ)
6 DCユニット
6a 位置演算部
6b 減算器
6c 目標速度演算手段
6d 速度演算部
6e 減算器
6f 比例要素
6g 積分要素
6h 微分要素
6j PWM回路
7 ポンプモータ
8 ポンプモータドライバ
9 印刷ヘッド
10 ヘッドドライバ
11 リニア式エンコーダ
12 符号板
13 エンコーダ(ロータリ式エンコーダ)
14 ロータリ式エンコーダ用符号板
15 紙検出センサ
16 CPU
17 タイマIC
18 ホストコンピュータ
19 インタフェース部
20 ASIC
22 RAM
23 EEPROM
25 プラテン
30 プーリ
31 タイミングベルト
32 キャリッジモータのガイド部材
34 インクカートリッジ
35 キャッピング装置
36 ポンプユニット
37 キャップ
40 給送装置
41 給紙ローラ
42 分離パッド
43 紙戻しレバー
44 ホッパ
46 紙案内
50 被印刷体
51 クラッチ機構
52 給紙ローラ軸
53 第1の平歯車
54 ラチェット歯車
55 歯部
56 クラッチ部材
57 第2の平歯車
58 給紙ローラ軸
59 クラッチレバー
59 フック部
60 コイルバネ
61 クラッチ係合部
62 レバー
63a、63b 操作部
65 紙送りローラ
66 従動ローラ
67a 大歯車
67b 中間歯車
67c 排紙歯車
68 排紙ローラ
69 従動ローラ(ギザローラ)
83 スマップ軸
84 プラテン
87 小歯車
88 小歯車
89 ホルダ
90 受信バッファ
94、96 イメージバッファ
1000 コンピュータシステム
1102 コンピュータ本体
1104 表示装置
1106 プリンタ
1108 入力装置
1108A キーボード
1108B マウス
1110 読取装置
1110A フレキシブルディスクドライブ装置
1110B CD−ROMドライブ装置
1202 内部メモリ
1204 ハードディスクドライブユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing apparatus including a feeding device that feeds a printing medium from a paper feeding unit, and more particularly to a printing device that feeds a driving device between a feeding device and a driving motor that drives the feeding device. The present invention relates to a printing apparatus having a clutch mechanism for turning on / off transmission of a driving force to a printing apparatus.
[0002]
[Background Art]
2. Description of the Related Art A serial printer such as an ink jet printer is known as a printing apparatus for performing printing on various printing materials such as paper, cloth, and film. The serial printer includes a print head that performs printing by discharging ink or the like, and performs printing on a printing medium while moving the print head. The printing medium is conveyed in a direction intersecting with the moving direction of the print head in accordance with the movement of the print head, so that printing is performed on the entire surface. In the case of an ink jet printer or the like, the print head is mounted on a unit generally called a carriage and moved.
[0003]
On the other hand, some of such printing apparatuses include a feeding apparatus (ASF: Auto Sheet Feeder) that sequentially feeds a printing medium from a sheet feeding unit. This feeding device is a device for sequentially feeding the printing materials stocked in a paper feeding unit one by one to a predetermined position where printing is started, and after printing of one printing material is completed. This is an apparatus for quickly feeding the next printing medium from a paper feeding unit and performing continuous printing on a plurality of printing mediums.
[0004]
Such a feeding device is configured to be driven by obtaining a driving force from a driving motor of another device, for example, a transport device for transporting a printing medium at the time of printing, for the purpose of cost reduction and the like. Sometimes. When the drive motor is shared with another device such as a transport device in this way, the drive motor is connected to the feed device in order to prevent the feed device from operating when unnecessary. A clutch mechanism is interposed in the power transmission system.
[0005]
This clutch mechanism is a mechanism for turning on / off the transmission of the driving force from the drive motor to the feeding device. When there is no need to operate the feeding device, the clutch mechanism is turned off to connect the drive motor to the feeding motor. The power transmission to and from the feeding device is shut off. On the other hand, when it is necessary to operate the feeding device, the clutch mechanism is turned on so that the driving force of the drive motor is transmitted to the feeding device.
[0006]
As a method of turning on / off the clutch mechanism, the above-described method of operating by moving the print head is implemented. That is, in the case of an inkjet printer or the like, when the carriage on which the print head is mounted moves to a predetermined position, the clutch mechanism is turned on / off.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a printing apparatus, improvement in printing speed (throughput) has conventionally been required. The case where the printing medium is fed from the paper feeding unit is no exception, and when printing on the printing medium, the printing medium needs to be quickly fed from the paper feeding unit. In order to quickly feed the printing medium in this way, the feeding of the printing medium must be started in a short time, and for this, it is necessary to efficiently move the print head to the predetermined position. was there.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enable a printing medium to be quickly fed from a paper feeding unit, and to reduce a printing time on a printing medium. It is an object of the present invention to realize a printing apparatus that can improve the throughput.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A main invention for achieving the above object is a feeding device for feeding a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor, and turning on transmission of the driving force from the driving motor to the feeding device. And a clutch mechanism for turning on / off, a conveying means for conveying the printing medium fed to the predetermined position by the feeding means, and printing for moving and printing on the printing medium conveyed by the conveying means. A print head, wherein the clutch mechanism is turned on when the print head moves to a predetermined position, wherein the predetermined position is provided at a plurality of positions, and the printing medium is fed by the feeding means. Preferably, the print head moves to one of the plurality of operation positions.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
=== Disclosure Overview ===
At least the following matters will be made clear by the description in the present specification and the accompanying drawings.
Feeding means for feeding a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor, a clutch mechanism for turning on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, and the feeding means Transport means for transporting the printing medium fed to the predetermined position, and a print head for performing printing while moving on the printing medium transported by the transportation means, wherein the printing head is positioned at the predetermined position. In the printing apparatus in which the clutch mechanism is turned on when the printing medium is moved, the predetermined position is provided at a plurality of positions, and when the printing medium is fed by the feeding unit, the print head is moved to the plurality of predetermined positions. A printing device that moves to one of the following.
[0011]
In this printing apparatus, a plurality of predetermined positions where the clutch mechanism is turned on are provided, and when the printing medium is fed by the feeding means, the print head is moved out of the plurality of predetermined positions. Because the print head is moved to one, the time required from the start of the movement of the print head to the time when the clutch mechanism is turned on can be reduced, and the printing medium is quickly fed from the paper feeding unit. be able to. As a result, the printing time on the printing medium can be shortened, and the throughput can be improved.
[0012]
In this printing apparatus, it is preferable that the predetermined positions are provided at both ends of a movable range of the print head.
[0013]
In the printing apparatus, when the printing medium is fed by the feeding unit, the predetermined position to which the print head moves is a shortest moving distance from a current position of the print head. It is preferred that
[0014]
In the printing apparatus, when the printing medium is fed by the feeding unit, the predetermined position to which the print head moves is a shortest moving time from a current position of the print head. It is preferred that
[0015]
Feeding means for feeding a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor, a clutch mechanism for turning on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, and the feeding means Transport means for transporting the printing medium fed to the predetermined position, and a print head for performing printing while moving on the printing medium transported by the transportation means, wherein the printing head is positioned at the predetermined position. In the printing apparatus in which the clutch mechanism is turned on when the printing medium is moved, the predetermined position is provided at a plurality of positions, and when the printing medium is fed by the feeding means, the print head prints on the printing medium. The printing apparatus moves to a predetermined position on the extension of the moving direction among the predetermined positions without terminating the movement for performing printing.
[0016]
In this printing apparatus, it is preferable that the predetermined positions are provided at both ends of a movable range of the print head.
[0017]
In a computer system having a computer main body and a printing device communicably or wirelessly connected to the computer main body, the printing device feeds a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor. Feeding means, a clutch mechanism for turning on / off the transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, conveying means for conveying the printing medium fed by the feeding means, and conveying A print head for performing printing while moving on a printing medium conveyed by means, wherein the clutch mechanism is turned on when the print head moves to a predetermined position, Are provided at a plurality of positions, and when the printing medium is fed by the feeding means, the print head moves to one of the plurality of predetermined positions. Computer system characterized in that it.
[0018]
In a computer system having a computer main body and a printing device communicably or wirelessly connected to the computer main body, the printing device feeds a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor. Feeding means, a clutch mechanism for turning on / off the transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, and conveying means for conveying the printing medium fed to the predetermined position by the feeding means. And a print head for performing printing while moving on the printing medium conveyed by the conveyance means, wherein the clutch mechanism is turned on when the print head moves to a predetermined position. Wherein the predetermined position is provided at a plurality of locations, and when the printing medium is fed by the feeding means, the print head moves for printing on the printing medium. Computer system characterized in that without exiting, is to move to a predetermined position on that extension line in the moving direction of the predetermined position.
[0019]
=== Overview of printing device ===
An outline of a printing apparatus according to the present invention will be described using an inkjet printer as an example. FIG. 1 shows the appearance of an embodiment of the ink jet printer.
[0020]
As shown in FIG. 1, the ink jet printer has a structure for discharging a printing medium such as printing paper supplied from the back from the front, an
[0021]
FIG. 2 schematically illustrates an example of the configuration of the inkjet printer according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the ink jet printer includes a paper feed motor (hereinafter, also referred to as a PF motor) 1 for feeding paper as a transport means according to the present invention, and a paper feed motor driver 2 for driving the
[0022]
The DC unit 6 drives and controls the paper feed motor driver 2 and the
[0023]
=== Configuration around the carriage ===
Next, the configuration around the carriage will be described. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration around the
As shown in FIG. 3, the
[0024]
In the non-printing area of the
[0025]
When clogging occurs in the nozzle opening row of the
[0026]
=== Encoder ===
Next, the
[0027]
The
[0028]
When a voltage VCC is applied to both ends of the
[0029]
The parallel light passing through the
[0030]
FIG. 5 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the
[0031]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the phase of the pulse ENC-A differs from that of the pulse ENC-B by 90 degrees in both the forward rotation and the reverse rotation of the CR motor. When the
[0032]
On the other hand, the
[0033]
=== Paper feed unit and paper feed unit ===
Next, parts related to the paper feeding unit and the paper feeding unit will be described. FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram schematically illustrating a portion related to the paper feeding unit and the paper feeding unit.
[0034]
<Configuration of Paper Feeding Unit>
The paper feeding unit is provided with a
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
<Paper guidance and paper detection sensor>
On the downstream side of the
[0040]
On the other hand, the
[0041]
<Paper feed unit>
Further, a
[0042]
The
[0043]
=== Paper feed unit ===
Next, a portion related to the paper feeding unit will be described in detail. FIG. 7 is a perspective view showing in detail a portion related to a paper feed unit of the ink jet printer according to the present embodiment.
[0044]
A portion related to the paper feeding portion of the portion of the ink jet printer shown in FIG. 6 will be described in more detail with reference to FIGS.
When the leading end of the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
While the
[0048]
=== CR motor control method ===
<Configuration of DC unit>
Next, a DC unit 6 which is a DC motor control device for controlling the
The control block diagram in FIG. 8 includes, as main elements for generating a command signal to the
[0049]
The rotational position calculator 6a detects the rising edges and rising edges of each of the output pulses ENC-A and ENC-B of the
[0050]
The subtracter 6b calculates a rotational position deviation between the target rotational position sent from the
[0051]
The target rotation speed calculator 6c calculates a target rotation speed of the
[0052]
The
[0053]
The subtractor 6e calculates a deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed of the
[0054]
The signal values output from the
[0055]
The outputs of the
[0056]
The
The
[0057]
The
The
[0058]
<Operation outline of DC unit>
Next, the outline of the operation of the DC unit 6, that is, the outline of the control method of the
[0059]
When a start command signal for starting the
[0060]
After receiving the start command signal, the
[0061]
The duty integration process in the
[0062]
Then, in order to prevent the rotational speed of the
[0063]
When the PID control is started, the integral value of the
[0064]
When the PID control is started, a target rotational speed is calculated based on a rotational position deviation between the target rotational position and an actual rotational position obtained from the output of the
[0065]
When the
[0066]
In the present embodiment, the drive of the
[0067]
=== Clutch mechanism ===
In the printing apparatus according to the present embodiment, since the
[0068]
10 to 12 show one embodiment of the clutch mechanism. The
[0069]
The
[0070]
The
[0071]
Further, a
[0072]
The
[0073]
The paper
[0074]
Next, the clutch operation of the
[0075]
After a while, when the
[0076]
Then, when the
[0077]
From the above, each time the
[0078]
When the
[0079]
In the present embodiment, another operation unit with which the
[0080]
FIG. 13 shows an arrangement state of these two
[0081]
In the present embodiment, the predetermined position according to the present invention refers to a position where the
[0082]
=== Printing operation of printing device ===
Next, the printing operation of the printing apparatus according to the present invention will be described by taking the case of the above-described inkjet printer as an example. FIG. 14 schematically shows the flow of the printing process of the above-described inkjet printer.
[0083]
From the
[0084]
In the printer, print data from the
[0085]
The
[0086]
The
[0087]
In this print processing, first, an area to be printed on the
The
[0088]
=== Feeding of printing medium ===
In the present embodiment, when the
[0089]
<< 1st Embodiment >>
<Carriage movement speed>
Here, a method of moving the stopped
[0090]
When the stopped
[0091]
The setting contents are stored as a table in an appropriate storage unit such as a RAM. FIG. 15 shows an embodiment of the table. This table stores the moving distance of the
[0092]
The
[0093]
FIG. 16 shows the relationship between the elapsed time and the moving speed when the
[0094]
<Carriage moving method-Part 1 (distance reference)>
Here, the
[0095]
When the
[0096]
By moving the stopped
[0097]
<Carriage movement method-2 (time reference)->
Here, the
[0098]
The calculation of the estimated travel time is performed as follows. That is, in the present embodiment, since the moving speed of the
[0099]
In the present embodiment, the target moving constant speed of the
[0100]
In the present embodiment, since a DC motor is employed as the
[0101]
FIG. 18 shows a processing flow when obtaining the estimated travel time in the present embodiment. Here, first, the moving distance L from the stop position of the
[0102]
Here, a method of calculating a moving distance and a moving time at the target moving constant speed “V0” from the acceleration distance / acceleration time and the deceleration distance / deceleration time will be described. FIG. 19 illustrates this technique. As shown in FIG. 19, by subtracting the acceleration distance and the deceleration distance from the movement distance L, the movement distance La based on the target constant movement speed “V0” can be obtained. By dividing the moving distance La by the target moving constant speed “V0”, the moving time Ta based on the target moving constant speed “V0” can be calculated.
[0103]
Then, by adding the acceleration time “T0” and the deceleration time “T3” to the movement time Ta based on the target movement constant speed “V0” thus obtained, the
[0104]
On the other hand, if the moving distance L does not fall within the range of “A0 to A1”, then it is checked whether it falls within the range of “A2 to A3” as shown in FIG. 18 (S106). In this case, the target moving constant speed is set to "V1" (S107), and the acceleration table "M1", the acceleration time "T1", the deceleration distance "M4", and the deceleration are obtained from the data table of FIG. The time "T4" is acquired (S108). From these, the moving distance and the moving time at the target moving constant speed “V1” are calculated by the method shown in FIG. 19 (S109), and the total moving time is obtained (S114).
[0105]
If the moving distance L does not fall within the range of "A2 to A3", then it is checked whether it falls within the range of "A4 to A5" (S110). The target moving constant speed is set to "V2" (S111), and the acceleration distance "M2" and the acceleration time "T1" and the deceleration distance "M5" and the deceleration time "T5" are obtained from the data table of FIG. S112) Then, the moving distance and the moving time at the target moving constant speed “V2” are calculated by the method shown in FIG. 19 (S113), and the total moving time is obtained (S114).
In the present embodiment, when the moving distance L does not fall in any of the ranges, the calculation of the moving distance L is performed again.
[0106]
By comparing the calculated estimated movement times, the
In the present embodiment, it is assumed that the
[0107]
When the
[0108]
By moving the stopped
[0109]
<< 2nd Embodiment >>
Here, the carriage 3 (print head 9) moving to print on the
[0110]
FIG. 20 shows a processing flow of the
[0111]
If the image data is the last image data, the
[0112]
Further, the
[0113]
Then, the
[0114]
Then, when it is time to move the
[0115]
In this manner, the
[0116]
=== Configuration of Computer System, etc. ===
Next, an embodiment of a computer system, a computer program, and a recording medium on which the computer program is recorded as an example of an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0117]
FIG. 23 is an explanatory diagram showing the external configuration of the computer system. The
[0118]
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of the computer system shown in FIG. An
[0119]
In the above description, an example in which the
[0120]
In the above-described embodiment, a computer program for controlling the printer is stored in a storage unit such as the
[0121]
The computer system implemented in this way is a system superior to the conventional system as a whole.
[0122]
=== Other Embodiments ===
As described above, the printing apparatus such as the printer according to the present invention has been described based on one embodiment. However, the above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and the present invention is limitedly interpreted. It is not meant to be. The present invention can be changed or improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes its equivalents. In the present embodiment, part or all of the configuration realized by hardware may be replaced by software, and conversely, part of the configuration realized by software may be replaced by hardware. Also, a part of the processing performed on the printing apparatus side may be performed on the
[0123]
Further, in the above-described embodiment, the first embodiment in which the stopped
In particular, even the embodiments described below are included in the printing apparatus according to the present invention.
[0124]
<About the printing device>
The printing apparatus according to the present invention may be other types of ink jet printers besides the above-described ink jet printer. In addition, if the printing apparatus includes a print head that performs printing while moving, the printing apparatus may be a bubble jet printer. The printer may be a printer, or a dot impact printer or a thermal transfer printer may be used as a printer that does not eject ink.
[0125]
<Regarding Printed
As the
[0126]
<About the
As long as the
[0127]
<Transportation means>
Further, as for the transporting means of the printing apparatus according to the present invention, in addition to the type of transporting the
[0128]
<About the drive motor>
In the printing apparatus according to the present invention, the feeding device may be configured to be shared with another device, for example, a drive motor for driving a pump unit or the like, in addition to the PF motor for feeding the paper.
[0129]
<About the
As the clutch mechanism of the printing apparatus according to the present invention, other than the above-described clutch mechanism, another type of clutch mechanism having another configuration may be employed.
[0130]
<About feeding means>
The feeding device of the printing apparatus according to the present invention is not limited to the
[0131]
<About the predetermined position>
In the above-described embodiment, two
[0132]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the print head can be moved efficiently, it is possible to reduce the time from the start of the movement of the print head to the start of the feeding of the printing medium. Can be started quickly, and the throughput can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an ink jet printer according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet printer.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration around a
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a
FIG. 5 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the
FIG. 6 is a perspective view showing a portion related to paper feeding and paper detection.
FIG. 7 is a perspective view showing a portion related to paper feeding of the printer in detail.
FIG. 8 is a control block diagram of a DC unit 6 which is a DC motor control device.
FIG. 9 is a graph showing a duty signal value and a motor rotation speed sent to a PWM circuit 6j of the
FIG. 10 is an exploded perspective view of the clutch mechanism according to the embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of a clutch mechanism according to the embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating a clutch operation of the clutch mechanism according to the embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing an operation position of a carriage that operates a clutch mechanism according to the present embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram schematically illustrating a flow of a printing process performed based on print data sent from a host.
FIG. 15 is a diagram illustrating an embodiment of a table in which a moving distance of a print head (carriage) and a target moving constant speed are associated with each other.
FIG. 16 is a graph showing a temporal change in the moving speed of the print head (carriage) at each target moving constant speed.
FIG. 17 is a diagram showing the contents of data stored in a memory or the like for calculating an estimated movement time of a print head (carriage).
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a procedure for calculating an estimated movement time from a movement distance of a print head (carriage).
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating an estimated movement time of a print head (carriage).
FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of processing of the CPU when the print head (carriage) turns on the clutch mechanism without ending the movement for printing on the printing medium.
FIG. 21 is a diagram illustrating an interval between a last print area printed on a printing medium and a rear end position of the printing medium.
FIG. 22 is a diagram illustrating the operation when the print head (carriage) turns on the clutch mechanism without ending the movement for printing on the printing medium.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing an external configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention.
24 is a block diagram showing a configuration of the computer system shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Paper feed motor (PF motor)
2 Paper feed driver
3 carriage
4 Carriage motor (CR motor)
5 Carriage motor driver (CR motor driver)
6 DC unit
6a Position calculation unit
6b Subtractor
6c Target speed calculation means
6d speed calculator
6e Subtractor
6f proportional element
6g integral element
6h Differential element
6j PWM circuit
7 Pump motor
8 Pump motor driver
9 Print head
10 Head driver
11 Linear encoder
12 code plate
13 Encoder (rotary encoder)
14 Code plate for rotary encoder
15 Paper detection sensor
16 CPU
17 Timer IC
18 Host computer
19 Interface section
20 ASIC
22 RAM
23 EEPROM
25 Platen
30 pulley
31 Timing belt
32 Guide member for carriage motor
34 ink cartridge
35 Capping device
36 pump unit
37 cap
40 feeding device
41 Paper feed roller
42 Separation pad
43 Paper return lever
44 Hopper
46 Paper Guide
50 substrate
51 Clutch mechanism
52 Feed roller shaft
53 1st spur gear
54 ratchet gear
55 Tooth
56 Clutch member
57 Second spur gear
58 Feed roller shaft
59 Clutch lever
59 Hook
60 coil spring
61 Clutch engagement part
62 lever
63a, 63b operation unit
65 Paper feed roller
66 driven roller
67a large gear
67b Intermediate gear
67c Discharge gear
68 Discharge roller
69 driven roller (jagged roller)
83 Smap axis
84 Platen
87 small gear
88 small gear
89 Holder
90 Receive buffer
94, 96 image buffer
1000 computer system
1102 Computer body
1104 Display device
1106 Printer
1108 Input device
1108A keyboard
1108B mouse
1110 Reader
1110A Flexible disk drive device
1110B CD-ROM drive device
1202 Internal memory
1204 Hard disk drive unit
Claims (8)
前記所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の所定位置のうちの1つに移動することを特徴とする印刷装置。Feeding means for feeding a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor, a clutch mechanism for turning on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, and the feeding means Transport means for transporting the print medium fed by the printer, and a print head for performing printing while moving on the print medium transported by the transport means, when the print head is moved to a predetermined position In a printing apparatus in which the clutch mechanism is turned on,
A printing apparatus, wherein a plurality of the predetermined positions are provided, and the print head moves to one of the plurality of predetermined positions when the printing medium is fed by the feeding unit.
前記所定位置は、前記印刷ヘッドの移動可能範囲の両端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする。The printing device according to claim 1,
The predetermined positions are provided at both ends of a movable range of the print head.
前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドが移動する前記所定位置は、前記印刷ヘッドの現在位置から最も移動距離の短いものであることを特徴とする。The printing device according to claim 1, wherein:
When the printing medium is fed by the feeding unit, the predetermined position to which the print head moves is a position where the print head moves the shortest distance from a current position of the print head.
前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドが移動する前記所定位置は、前記印刷ヘッドの現在位置から最も移動時間の短いものであることを特徴とする。The printing device according to claim 1, wherein:
When the printing medium is fed by the feeding unit, the predetermined position to which the print head moves is a position in which the moving time is the shortest from the current position of the print head.
前記所定位置が複数箇所設けられ、前記給送手段により前記被印刷体を給送する際に、前記印刷ヘッドが被印刷体に印刷をするための移動を終了せずに、前記所定位置のうちその移動方向の延長線上にある所定位置に移動することを特徴とする印刷装置。Feeding means for feeding a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor, a clutch mechanism for turning on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding means, and the feeding means Transport means for transporting the printing medium fed to the predetermined position, and a print head for performing printing while moving on the printing medium transported by the transportation means, wherein the printing head is positioned at the predetermined position. In the printing apparatus in which the clutch mechanism is turned on when the printing apparatus moves to
A plurality of the predetermined positions are provided, and when the printing medium is fed by the feeding means, the print head does not end the movement for printing on the printing medium, and A printing apparatus which moves to a predetermined position on an extension of the moving direction.
前記所定位置は、前記印刷ヘッドの移動可能範囲の両端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする。The printing device according to claim 5, wherein
The predetermined positions are provided at both ends of a movable range of the print head.
前記印刷装置は、駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置であって、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記被印刷体を前記給送手段により給送する際に、前記印刷ヘッドがこれら複数の所定位置のうちの1つに移動するものであることを特徴とするコンピュータシステム。In a computer system including a computer main body and a printing device communicably connected to the computer main body by wire or wirelessly,
The printing apparatus includes: a feeding unit that feeds a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor; and a clutch mechanism that turns on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding unit. Transport means for transporting the print medium fed by the feed means, and a print head for performing printing while moving on the print medium transported by the transport means, wherein the print head is a predetermined A printing device in which the clutch mechanism is turned on when the printing head is moved to a position, wherein the predetermined position is provided at a plurality of positions, and when the printing medium is fed by the feeding means, A computer system that moves to one of the predetermined positions.
前記印刷装置は、駆動モータの駆動力によって被印刷体を給紙部から給送する給送手段と、前記駆動モータから前記給送手段への前記駆動力の伝達をON/OFFするクラッチ機構と、前記給送手段により前記所定位置に給送された被印刷体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される被印刷体に対し、移動しながら印刷をする印刷ヘッドとを備え、前記印刷ヘッドが所定位置に移動したときに前記クラッチ機構がONされる印刷装置であって、前記所定位置が複数箇所設けられ、前記給送手段により前記被印刷体を給送する際に、前記印刷ヘッドが被印刷体に印刷をするための移動を終了せずに、前記所定位置のうちその移動方向の延長線上にある所定位置に移動するものであることを特徴とするコンピュータシステム。In a computer system including a computer main body and a printing device communicably connected to the computer main body by wire or wirelessly,
The printing apparatus includes: a feeding unit that feeds a printing medium from a paper feeding unit by a driving force of a driving motor; and a clutch mechanism that turns on / off transmission of the driving force from the driving motor to the feeding unit. A conveying unit that conveys the printing medium fed to the predetermined position by the feeding unit, and a print head that performs printing while moving on the printing medium conveyed by the conveying unit, A printing apparatus in which the clutch mechanism is turned on when a print head moves to a predetermined position, wherein the predetermined position is provided at a plurality of positions, and when the printing medium is fed by the feeding means, the printing is performed. A computer system wherein the head moves to a predetermined position on the extension of the moving direction of the predetermined position without ending the movement for printing on the printing medium.
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