JP2005028608A - 非描画時間内紙送りにより騒音を軽減したプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】シリアルスキャン型プリンタにおいて印字中の紙送りの騒音を軽減する方法。
【解決手段】シャトルスキャン方式のプリンタにおいて、キャリッジの駆動を行うキャリッジ駆動制御装置と、ラインフィードにより記録媒体の位置制御を行う記録媒体位置制御装置と、該キャリッジ駆動制御装置と該記録媒体位置制御装置に対して、指令を発生する指令装置と、キャリッジがスキャンして描画するために必要な描画データを格納するバンドメモリ１と、次スキャン時の描画のために必要な描画データを格納するバンドメモリ２と、該バンドメモリ２の受信データ量を計測するバンドメモリ残存容量計測装置と、キャリッジの描画領域移動後、バンドメモリ２の残存容量に対応して、前記した指令装置は、記録媒体位置制御装置に指令を発し、記録媒体の移動速度を制御する制御回路からなる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアルスキャン型プリンタのキャリッジとラインフィードの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行う画像記録装置がある。
【０００３】
画像記録装置の記録方式としては様々な方式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又その構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行うシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。
【０００４】
以下においては、キャリッジの走査方向を主走査方向と称し、ラインフィードの走査方向を副走査方向と称す。記録媒体は、紙と称し、ラインフィードは紙送りと称す。
【０００５】
従来のインクジェット方式の画像記録装置では、キャリッジ駆動と紙送りはシリアルに行われ、キャリッジ速度が一定の状態で記録（以下描画、印字と称す）を行い、キャリッジの減速時に紙送りを開始し、紙送りが終了後にキャリッジを加速し、定速状態で次の印字を行う。又は、キャリッジの停止を待ち、キャリッジの停止時に紙送りを行っていた。
【０００６】
図９（ａ）で示すように記録ヘッド１を搭載したキャリッジが（ア）の位置よりＡ方向に移動し、キャリッジが（イ）の位置で停止する。本従来例で説明しているヘッド１は、副走査方向の印字密度でノズル密度が設計されている。主走査方向は、１回のスキャンでの印字でインクが埋まるような印字密度で印字する。（イ）の位置で全ノズル領域距離分の紙送りを行い、次にキャリッジは（イ）の位置よりＢ方向に移動し、（ア）の位置に到達する。印字は、キャリッジの位置（ア）から位置（イ）の印字領域と表されている領域で行われている。
【０００７】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に対して、２回のスキャンで印字を行うように構成された２パス印字と呼ばれているものである。紙送り量が、図９（ａ）に対して半分の量となっている。図９（ａ）に対して、同一領域に対して２倍のインク量で印字されるので、１回のスキャンで半分のインク量となるように印字している。図１０は１パス印字の詳細な説明で、本説明ではヘッドのノズル数は４ノズルで、副走査方向のノズル密度は印字密度となっており、主走査方向の印字は印字密度で印字を行っている。１スキャン毎にノズル４個分の距離の紙送りを行っている。図１１は２パス印字の説明図で、副走査方向のノズル数は４ノズルで、副走査方向のノズル密度は印字密度となっており、主走査方向の印字は印字密度で印字を行っているが、副走査方向に対して１／２の間引き印字を行っている、奇数と偶数列で列方向に間引く間引き方は、交互になるように構成されている。スキャン後の副走査方向の紙送り量は、２ノズル分の距離の紙送りを行っている。そして、往印字と復印字で互いに補完関係で構成され、２回のスキャンで、図１０の１パス印字と同一インク量を印字する構成となっている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−８４１０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の画像記録装置位置では、印字に寄与しないキャリッジの加減速時及び紙送り時は、印字速度を大幅に低下させるので、短縮する必要がある。その結果、急激な紙送り、急加速、急停止のための衝撃音及び用紙とメカ部材との摩擦音が大きな騒音となっている。
【００１０】
本発明は、上記説明した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、印字中の騒音を軽減する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態のプリンタは下記の構成を備える。すなわち、キャリッジ駆動とラインフィードとにより描画を行うシャトルスキャン方式のプリンタにおいて、キャリッジの駆動を行うキャリッジ駆動制御装置と、ラインフィードにより記録媒体の位置制御を行う記録媒体位置制御装置と、該キャリッジ駆動制御装置と該記録媒体位置制御装置に対して、指令を発生する指令装置と、キャリッジがスキャンして描画するために必要な描画データを格納するバンドメモリ１と、次スキャン時の描画のために必要な描画データを格納するバンドメモリ２と、該バンドメモリ２の受信データ量を計測するバンドメモリ残存容量計測装置と、キャリッジの描画領域移動後、バンドメモリ２の残存容量に対応して、前記した指令装置は、記録媒体位置制御装置に指令を発し、記録媒体の移動速度を制御する制御回路により構成されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明に係る一実施の形態を説明する。
【００１３】
【実施例】
［装置本体の概略説明］
図６は、本発明の代表的な実施の形態のインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。
【００１４】
図６において、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して、駆動力伝達ギア５００９〜５０１１を介して、回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャリッジＨＣは、ピン（不図示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。
【００１５】
キャリッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジェットカートリッジＩＪＣとが、搭載されている。
【００１６】
５００２は、紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向にわたって記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧する。
【００１７】
５００７、５００８は、フォトカプラで、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知器である。
【００１８】
５０１６は、記録ヘッドＩＪＨの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。
【００１９】
５０１７は、クリーニングブレードで、５０１９は、このブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらが支持されている。なお、ブレードは、この本実施形態ばかりでなく、周知のクリーニングブレードが本実施形態としても適用できるのは、言うまでもない。
【００２０】
又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。
【００２１】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで、所望の動作を行うように設定すれば、本例はいずれの設定でも適用できるのは、言うまでもない。
【００２２】
［制御構成の説明］
次に、上述したインクジェット記録装置の記録制御を実行する制御構成について説明する。
【００２３】
図７は、インクジェットプリンタＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図である。図７において、１７００は、記録信号を入力するインターフェースであり、１７０１は、ＭＰＵであり、１７０２は、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭであり、１７０３は、各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。
【００２４】
１７０４は、記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。
【００２５】
１７１０は、記録ヘッドＩＪＨを搬送するためのキャリアモータ、１７０９は、記録紙搬送のための搬送モータである。１７０５は、記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７０６、１７０７は、それぞれ搬送モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータドライバである。
【００２６】
上記制御構成の動作を説明すると、インターフェース１７００に記録信号が入ると、ゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従って、記録ヘッドが駆動し、記録が行われる。
【００２７】
ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成することもできる。
【００２８】
なお、上述のように、インクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なインクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけを交換できるようにしても良い。
【００２９】
図８は、インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。
【００３０】
インクカートリッジＩＪＣは、図８に示すように、境界線Ｋ（ブラック）の位置でインクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キャリッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るための電極（不図示）が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインクが吐出される。
【００３１】
なお、図８において、５００は、インク吐出口列である。また、インクタンクＩＴには、インクを保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が設けられている。
【００３２】
［印字］
次に、上記説明したインクジェット記録装置における印字について説明する。本実施例のヘッドのノズル密度と印字密度との関係は、ヘッドのノズル密度と印字密度は同一で、１スキャンでドットが埋まるような液滴量となっている。従って、１パス印字の場合は、各スキャンで印字後、用紙２をヘッド１の全ノズル分に相当する距離の紙送りを行っている。これにより、所定のインク量の打ち込みが可能となっている。２パス印字の場合は、キャリッジがスキャンして印字を行い、印字後に紙送りを行っている。紙送り量は、全ノズル距離の半分の関係となっている。ｎパス印字の場合は、紙送り量は、ノズル距離の１／ｎとなっている。ただし、ｎは自然数。
【００３３】
キャリッジと用紙と紙送りの位置関係は、図１（ａ）で表す関係となっている。キャリッジに搭載されたヘッド１ａが（ア）の位置より（イ）の位置に移動する間に印字を行い、印字領域を印字後、用紙を全ノズルの距離分紙送りを行う。
【００３４】
図１（ｂ）は、１パス印字における往印字時の印字領域と復印字の印字領域を表している。そして、この繰り返しにより、印字領域の印字を行っている。
【００３５】
図２（ａ）は、時間に対するキャリッジ速度を表している。キャリッジは加速し、定速状態で移動し、次に減速する。減速後、停止時間を含めて、次の印字準備が整うまで待機し、準備が完了するとキャリッジは逆方向に移動し、次の印字を行う。図２（ａ）のキャリッジ速度は絶対値で表している。次にバンドメモリの一例について説明する。主走査方向の印字画素数とヘッドのノズル数を掛けたメモリ数を２面持ち、一面を印字に使用している時、他の一面は、次の印字を行うためのデータを受信している。１スキャンの印字が終了し、受信データ用のバンドメモリの受信が終了すると、印字用メモリと受信用メモリの機能を交換しる。キャリッジが次のスキャンの印字行うタイミングで受信終了していれば、次の印字に移るが、受信が終了していなければ、キャリッジは停止して、受信終了を待つ。受信状態によって、キャリッジの停止時間が異なっている。キャリッジの非印字時間をできるだけ多く、全ての時間を紙送り時間に割り振ることにより、紙送り速度を低速度で行うことができる。その為に、受信の速度検出と、受信終了までの残存データ量を検出する。この二つの検出値により、受信データの終了時間を予測することができる。
【００３６】
受信データの終了時間の予測値に従って、
キャリッジに関し、キャリッジの加減速時間は固定とし、停止時間で調整。
キャリッジの加速時間、
減速時間、あるいは停止時間の少なくとも一つの時間で調整、
紙送りを行うタイミング。
▲１▼キャリッジの減速時間と停止時間を使用。
▲２▼キャリッジの減速時間と停止時間と加速時間を使用。
【００３７】
図２（ａ）は、キャリッジの加減速時間は固定とし、バンドメモリの受信状態は、停止時間で調整している。▲１▼と▲２▼は、バンドメモリの受信データの終了タイミングが異なる場合を示している。記号▲１▼の場合は、キャリッジが停止する前にバンドメモリの受信が完了している場合を示している。記号▲１▼は、印字中及びキャリッジの減速状態においてバンドメモリの受信完了しているので停止後直ちに加速している。記号▲２▼は、印字中及びキャリッジの減速状態においてバンドメモリの受信が完了していない場合で、キャリッジは停止して受信完了を待っている。受信完了後、キャリッジは加速している。図２（ｂ）は、バンドメモリの受信完了までの残存量を示している図である。図２（ａ）と図２（ｂ）の▲１▼と▲２▼の記号は同一状態を表している。図２（ｃ）は、紙送りに使用する時間として、キャリッジの減速時間、停止時間、加速時間の全てを利用して、紙送りの速度をできる限り小とする構成となっている。図２（ｃ）は、キャリッジの減速時と停止時と加速時全体の時間を利用して紙送りを行っている。図２（ｃ）の▲１▼と▲２▼より明らかなように、▲２▼の方の速度が著しく低くなっている。図２（ｄ）は、キャリッジの減速時間と停止時間のみを用いた場合であるので、図２（ｃ）と比較して、明らかに速度は高めとなっている。図２（ｄ）は、キャリッジの減速状態と停止状態を利用して紙送りを行っている場合である。キャリッジの加速状態を利用していないので、紙送りが終了しない内にキャリッジが印字位置に到達する危険性を排除することができる。
【００３８】
図３のフローチャートを用いて動作の説明を行う。キャリッジの加減速時間及び停止時間と、紙送りの加減速時間及び最高速度との全てをパラメータとして説明するが、その中のいくつかを固定値としても本発明の目的を達成することができる。図３は印字のフローチャートである。ステップＳ１によりキャリッジの加速時間を設定し、キャリッジを加速し、ステップＳ２により印字を行う。ステップＳ３にて、スキャン印字終了後、バンドメモリの受信データの終了時間を予測する。ステップＳ４にて、受信データ終了時間予測にしたがって、キャリッジの減速時間、停止時間及び加速時間を決定する。それに連動して、ステップＳ５にて紙送りの加速時間、最高速度及び減速時間を決定する。その決定値に従って、キャリッジの移動と紙送りを行う。ステップＳ６にて印字終了かどうか判断し、印字終了であればそのまま印字を終了し、継続的に印字を行う場合は、ステップＳ２の印字を行う。図３（ｂ）は、ステップＳ３の受信データ終了時間測定を説明するためのフローチャートである。ステップＳ１にて受信データの残像容量を検出し、ステップＳ２にて、単位時間内における受信データ量を検出して、受信速度を検知する。ステップＳ３にて、残存受信データ量を受信データ速度で除算することにより、受信データ終了時間が予測可能となる。
【００３９】
［他の実施例］
印字時間と紙送りの騒音を軽減するためには、印字を時間に対して効率的な定速度で印字を行い、キャリッジの減速、加速時は全て紙送りに使用するのが最も良い。キャリッジの加減速時に、紙送りが終了していない場合、通常の動作では正常な印字が不可能である。図４を用いて上述したことについて述べると、図４（ａ）は、印字の前に紙送りが正常に行われた場合で、ヘッドのノズル分の紙送りが終了しているので、次のスキャンで正常な印字が行われる。図４（ｂ）は、キャリッジが印字領域に入っても紙送りが正常に終了していない場合である。
【００４０】
その場合の対応策は、
紙送りが終了しているノズル領域のみ使用して印字を行う。紙送りが正常におこなわれていないノズル分のデータをシフトして、あたかもヘッドのノズル数が少なくなったものとして印字する。
印字しないでキャリッジをそのままスキャンさせ次の紙送りは行わず、次のキャリッジのスキャンで印字を行う。
印字しないで往復スキャンさせ、再度同一場所に対して印字を行う。
【００４１】
そして、その時、キャリッジの減速、加速時間及び紙送り時間を測定して、キャリッジの加減速時間を増加させるか、減速と加速の間に停止時間を設ける。キャリッジと紙送りの駆動性能を測定して、マージンを持った駆動を行うために、
キャリッジと紙送りの時間計測を行うタイミングとしては、
▲１▼電源オン時、
▲２▼印字開始時、印字に先立って、
▲３▼印字開始時は、マージンを十分取って印字を行う。印字中に時間計測を行い、印字しながら最適な時間を設定する。
【００４２】
次に、図５のフローチャートを用いて、キャリッジと紙送りの時間計測に関して説明を行う。図５（ａ）は、電源オンにより、キャリッジと紙送りのプリスキャンを行い、パラメータを設定する。図５（ｄ）はプリスキャンのフローを説明するための図である。ステップＳ１によりキャリッジを加速して加速時間を測定する。ステップＳ２でキャリッジを定速移動（無くてもよい）させ、ステップＳ３によりキャリッジを減速させて減速時間を測定する。ステップＳ４により紙送りを加速して加速時間を測定する。ステップＳ５で紙送りを定速移動（無くてもよい。）させ、ステップＳ６により紙送りを減速させて減速時間を測定する。図５（ｅ）は、パラメータ設定である。ステップＳ１にてキャリッジの加速時間、減速時間、停止時間を設定し、ステップＳ２にて紙送りの加速時間、減速時間、速度を設定する。図５（ｂ）は、印字開始時に、ステップＳ１でプリスキャンを行い、ステップＳ２でパラメータ設定を行い、ステップＳ３にて印字を行っている。ステップＳ１のプリスキャンは、図５（ｄ）のプリスキャンと同一である。ステップＳ２のパラメータ設定は、図５（ｅ）のパラメータ設定と同一である。図５（ｃ）は、印字開始時の数スキャンは、マージンを持って、初期値で動作させ、初期値で動作させている間に、図５（ａ）、（ｂ）で説明したプリスキャンと同様の動作により、測定値の検出を行う。ステップＳ２のパラメータ設定は図５（ｅ）のパラメータ設定と同一である。そして、ステップＳ３で印字を行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シリアルスキャン型プリンタにおいて、キャリッジに搭載したヘッドによるスキャン印字において、印字の終了後の減速時間、停止時間、加速実時間、受信データ未終了による待機時間を利用して、紙送り時間に最大限の時間を割り当てることにより、紙送り速度を最大限低下させて紙送りを行うことができるので、簡単な方法で、廉価な構成なプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である印字の全体を説明するための図である。
【図２】バンドメモリの残存容量に対する動作を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態であるキャリジと紙送りの動作をフローにて説明するための図である。
【図４】紙送り未終了時に対する手段を説明するための図である。
【図５】他の実施例の説明するためのフローである。
【図６】記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図７】記録装置の構成を示す全体ブロック図である。
【図８】インクカートリッジの構成の概要を示す外観斜視図である。
【図９】従来例のパス印字を説明するための図である。
【図１０】従来例の１パス印字を詳細に説明するための図である。
【図１１】従来例の２パス印字を詳細に説明するための図である。
【符号の説明】
１ ヘッド
２ 用紙

Claims (1)

1. キャリッジ駆動とラインフィードとにより描画を行うシャトルスキャン方式のプリンタにおいて、
   キャリッジの駆動を行うキャリッジ駆動制御装置と、
   ラインフィードにより記録媒体の位置制御を行う記録媒体位置制御装置と、
   該キャリッジ駆動制御装置と該記録媒体位置制御装置に対して、指令を発生する指令装置と、
   キャリッジがスキャンして描画するために必要な描画データを格納するバンドメモリ１と、
   次スキャン時の描画のために必要な描画データを格納するバンドメモリ２と、該バンドメモリ２の受信データ量を計測するバンドメモリ残存容量計測装置と、
   キャリッジの描画領域移動後、バンドメモリ２の残存容量に対応して、前記した指令装置は、記録媒体位置制御装置に指令を発し、記録媒体の移動速度を制御する制御回路と、
   により構成された非描画時間内紙送りにより騒音を軽減したプリンタ。

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