JP2013163333A - Method for controlling line inkjet printer, line inkjet printer and method for manufacturing line inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラインインクジェットプリンターの制御方法、ラインインクジェットプリンターおよびラインインクジェットプリンターの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a line inkjet printer, a line inkjet printer, and a method for manufacturing the line inkjet printer.
従来、インクジェットプリンターとして、停止しているインクジェットヘッドによる印刷位置へ記録紙を送る紙送り動作と、インクジェットヘッドからのインクの吐出動作とを並行して行うことによって、記録紙に印刷を行うラインインクジェットプリンターが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のラインインクジェットプリンターは、記録紙を搬送するための搬送ローラーとこの搬送ローラーを駆動する搬送モーターとを有する搬送機構と、搬送ローラーの回転に伴ってパルス信号を出力するエンコーダーと、搬送モーターおよびインクジェットヘッドを制御する制御装置とを備えている。制御装置は、エンコーダーから出力されるパルス信号が入力される第1のローパスフィルターおよび第2のローパスフィルターを備えている。第1のローパスフィルターは、第1周波数以下のパルス信号を通過させるように構成され、第2のローパスフィルターは、第1周波数より高い第2周波数以下のパルス信号を通過させるように構成されている。この制御装置は、第1のローパスフィルターを通過したパルス信号に基づいて搬送モーターを制御し、第2のローパスフィルターを通過したパルス信号に基づいてインクジェットヘッドのインクの吐出タイミングを制御している。
Conventionally, as an inkjet printer, a line inkjet that performs printing on recording paper by performing a paper feeding operation for feeding recording paper to a printing position by a stopped inkjet head and an ink ejection operation from the inkjet head in parallel. A printer is known (for example, see Patent Document 1). A line inkjet printer described in
特許文献1に記載のラインインクジェットプリンターでは、搬送機構の制御系に、第1周波数以下のパルス信号を通過させる第1のローパスフィルターが用いられ、インクジェットヘッドの制御系に、第1周波数より高い第2周波数以下のパルス信号を通過させる第2のローパスフィルターが用いられるため、各制御系においてエンコーダーからのパルス信号を最適な周波数特性でフィルターリングすることができる。そのため、このラインインクジェットプリンターでは、フィードバック制御される搬送モーターによって速度指令に対して追従性の良い安定した記録紙の搬送を行うことが可能になるとともに、インクジェットヘッドによる記録精度を向上させることが可能になり、その結果、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。しかしながら、特許文献1に記載のラインインクジェットプリンターでは、第1のローパスフィルターと第2のローパスフィルターとが用いられているため、制御装置の回路構成が複雑になる。
In the line inkjet printer described in
そこで、本発明の課題は、記録紙を搬送するための紙送りモーターとインクジェットヘッドとを制御する印刷制御部の回路構成を簡素化しつつ、記録紙への印刷品質を高めることが可能なラインインクジェットプリンターに適したラインインクジェットプリンターの制御方法を提案することにある。また、本発明の課題は、かかる制御方法で制御されるラインインクジェットプリンター、および、このラインインクジェットプリンターの製造方法を提案することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a line inkjet that can improve the print quality on recording paper while simplifying the circuit configuration of a print control unit that controls a paper feed motor for transporting the recording paper and an inkjet head. The object is to propose a control method for a line inkjet printer suitable for a printer. Another object of the present invention is to propose a line inkjet printer controlled by such a control method and a method for manufacturing the line inkjet printer.
上記の課題を解決するため、本発明のラインインクジェットプリンターの制御方法は、記録紙に向かってインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドによる印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録紙を搬送する紙送りローラーと、前記紙送りローラーを回転させるための紙送りモーターと、前記紙送りモーターの回転速度を検出して前記紙送りモーターをフィードバック制御するための第1エンコーダーと、前記インクジェットヘッドにおけるインクの吐出タイミングを制御するための第2エンコーダーと、前記第1エンコーダーを構成する第1エンコーダースケールと前記第2エンコーダーを構成する第2エンコーダースケールとが固定され前記紙送りモーターの動力で回転する回転軸と、を有するラインインクジェットプリンターの制御方法であって、前記記録紙への印刷時に、前記第1エンコーダーから出力される第1出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度と、前記第2エンコーダーから出力される第2出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度とを合わせるように、前記第1出力信号および前記第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a control method for a line inkjet printer according to the present invention includes an inkjet head that ejects ink toward a recording sheet, and the recording sheet along a conveyance path that passes through a printing position by the inkjet head. A paper feed roller for conveying, a paper feed motor for rotating the paper feed roller, a first encoder for detecting the rotational speed of the paper feed motor and feedback-controlling the paper feed motor, and the inkjet head The second encoder for controlling the ink ejection timing in the printer, the first encoder scale constituting the first encoder, and the second encoder scale constituting the second encoder are fixed and rotated by the power of the paper feed motor A rotating shaft, and a line having And a rotation speed of the paper feed motor calculated based on a first output signal output from the first encoder during printing on the recording paper, and a control method of the second jet encoder. At least one of the first output signal and the second output signal is corrected so as to match the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the output second output signal. .
本発明のラインインクジェットプリンターは、紙送りモーターの回転速度を検出して紙送りモーターをフィードバック制御するための第1エンコーダーと、インクジェットヘッドにおけるインクの吐出タイミングを制御するための第2エンコーダーとを別々に備えている。そのため、第1エンコーダーとして、紙送り制御に適したエンコーダーを用い、第2エンコーダーとして、インクの吐出制御に適したエンコーダーを用いることができる。また、本発明のラインインクジェットプリンターでは、第1エンコーダーを構成する第1エンコーダースケールと第2エンコーダーを構成する第2エンコーダースケールとが共通の回転軸に固定されており、第1エンコーダースケールと第2エンコーダースケールとが一体で回転する。そのため、第1エンコーダーと第2エンコーダーとが別々に設けられていても、第1エンコーダーから出力される第1出力信号と第2エンコーダーから出力される第2出力信号との時間的なずれを抑制することができる。 In the line inkjet printer of the present invention, a first encoder for detecting the rotational speed of the paper feed motor and performing feedback control of the paper feed motor and a second encoder for controlling ink ejection timing in the inkjet head are separately provided. In preparation. Therefore, an encoder suitable for paper feed control can be used as the first encoder, and an encoder suitable for ink ejection control can be used as the second encoder. In the line inkjet printer of the present invention, the first encoder scale constituting the first encoder and the second encoder scale constituting the second encoder are fixed to a common rotating shaft, and the first encoder scale and the second encoder scale are The encoder scale rotates as a unit. Therefore, even if the first encoder and the second encoder are provided separately, the temporal deviation between the first output signal output from the first encoder and the second output signal output from the second encoder is suppressed. can do.
このように、本発明では、第1エンコーダーとして、紙送り制御に適したエンコーダーを用い、第2エンコーダーとして、インクの吐出制御に適したエンコーダーを用いることができ、かつ、第1エンコーダーから出力される第1出力信号と第2エンコーダーから出力される第2出力信号との時間的なずれを抑制することができる。そのため、特許文献1に記載のラインインクジェットプリンターのように、紙送りモーターとインクジェットヘッドとを制御する印刷制御部に、第1、第2のローパスフィルターが設けられていなくても、フィードバック制御される紙送りモーターによって速度指令に対して追従性の良い安定した記録紙の搬送を行うことが可能になるとともに、インクジェットヘッドによる記録精度を向上させることが可能になり、その結果、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。すなわち、印刷制御部の回路構成を簡素化しつつ、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。
In this way, in the present invention, an encoder suitable for paper feed control can be used as the first encoder, and an encoder suitable for ink ejection control can be used as the second encoder, and the first encoder can output the first encoder. The time difference between the first output signal and the second output signal output from the second encoder can be suppressed. Therefore, feedback control is performed even if the first and second low-pass filters are not provided in the print control unit that controls the paper feed motor and the inkjet head as in the line inkjet printer described in
ここで、一般に、記録紙への印刷時における紙送りモーターの目標回転速度は、図4に示すように変動する。すなわち、印刷時における紙送りモーターは、停止状態から一定の加速度で所定の速度まで加速した後、所定時間、定速で回転し、その後、一定の加速度で減速して停止する。また、本発明では、紙送りモーターの実際の回転速度は、第1エンコーダーから出力される第1出力信号に基づいて算出されるが、紙送りローラーに負荷がかかっていなければ、理想的には、第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度は、目標回転速度とほぼ一致する。しかしながら、実際には、回転軸に固定される第1エンコーダースケールのゆがみや偏心等の影響で、紙送りローラーに負荷がかかっていなくても、たとえば、紙送りモーターが定速で回転する定速領域において、図5の実線で示すように、第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度が、目標回転速度に対して第1エンコーダースケールの1回転の周期で周期的に変動することがある。また、紙送りモーターは、たとえば、図5の実線で示すように変動する実際の回転速度に基づいてフィードバック制御される。 Here, generally, the target rotational speed of the paper feed motor during printing on recording paper varies as shown in FIG. That is, the paper feed motor during printing accelerates from a stopped state to a predetermined speed at a constant acceleration, then rotates at a constant speed for a predetermined time, and then decelerates and stops at a constant acceleration. In the present invention, the actual rotation speed of the paper feed motor is calculated based on the first output signal output from the first encoder. Ideally, the paper feed roller is not loaded. The rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal substantially matches the target rotation speed. However, in practice, for example, at a constant speed at which the paper feed motor rotates at a constant speed even if the paper feed roller is not loaded due to the distortion or eccentricity of the first encoder scale fixed to the rotating shaft. In the region, as shown by the solid line in FIG. 5, the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal periodically fluctuates with a period of one rotation of the first encoder scale with respect to the target rotation speed. There are things to do. Further, the paper feed motor is feedback-controlled based on the actual rotational speed that varies as shown by the solid line in FIG. 5, for example.
また、本発明では、紙送りモーターの動力で回転する回転軸に第2エンコーダースケールが固定されているため、第2エンコーダーから出力される第2出力信号に基づいて紙送りモーターの実際の回転速度を算出することが可能であるが、第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度と同様に、回転軸に固定される第2エンコーダースケールのゆがみや偏心等の影響で、紙送りローラーに負荷がかかっていなくても、たとえば、紙送りモーターが定速で回転する定速領域において、図5の点線で示すように、第2出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度は、目標回転速度に対して第2エンコーダースケールの1回転の周期で周期的に変動することがある。また、インクジェットヘッドのインクの吐出タイミングは、たとえば、図5の点線で示すように変動する実際の回転速度に対応するように制御される。 In the present invention, since the second encoder scale is fixed to the rotating shaft that is rotated by the power of the paper feed motor, the actual rotation speed of the paper feed motor is based on the second output signal output from the second encoder. However, as with the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal, the paper is affected by the distortion or eccentricity of the second encoder scale fixed to the rotation shaft. Even if no load is applied to the feed roller, for example, in the constant speed region where the paper feed motor rotates at a constant speed, as shown by the dotted line in FIG. 5, the paper feed motor calculated based on the second output signal The rotation speed may periodically change with a period of one rotation of the second encoder scale with respect to the target rotation speed. Further, the ink ejection timing of the ink jet head is controlled so as to correspond to the actual rotational speed that fluctuates as shown by the dotted line in FIG. 5, for example.
紙送りローラーに負荷がかかっていない状態において、第1出力信号に基づいて算出される回転速度および第2出力信号に基づいて算出される回転速度が目標回転速度に対して変動しても、第1出力信号に基づいて算出される回転速度と、第2出力信号に基づいて算出される回転速度とが合っていれば、紙送りローラーに負荷がかかる記録紙への印刷時においても、フィードバック制御される紙送りモーターによる記録紙の搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングとを同期させて、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。しかしながら、一般には、図5に示すように、第1出力信号に基づいて算出される回転速度と、第2出力信号に基づいて算出される回転速度とがずれているため、紙送りモーターによる記録紙の搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングとがずれて、記録紙への印刷品質が低下するおそれがある。 Even when the rotation speed calculated based on the first output signal and the rotation speed calculated based on the second output signal fluctuate with respect to the target rotation speed in a state where no load is applied to the paper feed roller, If the rotation speed calculated on the basis of the first output signal matches the rotation speed calculated on the basis of the second output signal, the feedback control is performed even when printing on the recording paper in which the paper feed roller is loaded. It is possible to improve the print quality on the recording paper by synchronizing the transport speed and transport amount of the recording paper by the paper feed motor and the ink ejection timing by the ink jet head. However, generally, as shown in FIG. 5, since the rotational speed calculated based on the first output signal is different from the rotational speed calculated based on the second output signal, recording by the paper feed motor is performed. There is a possibility that the printing speed on the recording paper is deteriorated due to the deviation of the paper conveyance speed and conveyance amount from the ink ejection timing by the inkjet head.
本発明では、記録紙への印刷時に、第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度と、第2出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度とを合わせるように、第1出力信号および第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正している。そのため、本発明では、第1出力信号に基づいて算出される回転速度と、第2出力信号に基づいて算出される回転速度とがずれていても、フィードバック制御される紙送りモーターによる記録紙の搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングとを同期させて、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。 In the present invention, at the time of printing on the recording paper, the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal is matched with the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal. At least one of the first output signal and the second output signal is corrected. For this reason, in the present invention, even if the rotation speed calculated based on the first output signal and the rotation speed calculated based on the second output signal are deviated from each other, It is possible to improve the print quality on the recording paper by synchronizing the transport speed and transport amount with the ink ejection timing by the ink jet head.
本発明において、前記記録紙への印刷時に、前記第2出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度を、前記第1出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度に合わせるように、前記第2出力信号を補正することが好ましい。このように構成すると、第1出力信号および第2出力信号の両方を補正する場合と比較して、ラインインクジェットプリンターの制御が容易になる。また、このように構成すると、紙送りモーターをフィードバック制御するための第1出力信号が補正されないため、紙送りモーターのフィードバック制御を安定させることが可能になる。その結果、紙送りローラーによる記録紙の搬送を安定させることが可能になる。 In the present invention, when printing on the recording paper, the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal is the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal. It is preferable to correct the second output signal so as to match. If comprised in this way, control of a line inkjet printer will become easy compared with the case where both the 1st output signal and the 2nd output signal are correct | amended. Further, if configured in this way, the first output signal for feedback control of the paper feed motor is not corrected, so that feedback control of the paper feed motor can be stabilized. As a result, the conveyance of the recording paper by the paper feed roller can be stabilized.
本発明において、前記第1出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度と、前記第2出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度との差である速度差を算出するとともに、前記速度差をなくすための補正値を算出して記憶し、前記記録紙への印刷時に、前記補正値に基づいて、前記第1出力信号および前記第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正することが好ましい。このように構成すると、第1エンコーダーや第2エンコーダー等に異常があると速度差が大きくなるため、速度差に基づいて、第1エンコーダーや第2エンコーダー等の異常を検出することが可能になる。また、このように構成すると、ラインインクジェットプリンター自身で、速度差および補正値を算出することができるため、たとえば、ラインインクジェットプリンターの修理で第1エンコーダースケールや第2エンコーダースケールを交換した場合に、その場で、補正値を算出して記憶することが可能になる。 In the present invention, a speed difference that is a difference between a rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal and a rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal is calculated. And calculating and storing a correction value for eliminating the speed difference, and at least one of the first output signal and the second output signal based on the correction value when printing on the recording paper. It is preferable to correct one. With this configuration, if there is an abnormality in the first encoder, the second encoder, etc., the speed difference becomes large, and therefore it is possible to detect an abnormality in the first encoder, the second encoder, etc. based on the speed difference. . Further, with this configuration, the line inkjet printer itself can calculate the speed difference and the correction value. For example, when the first encoder scale or the second encoder scale is replaced by repairing the line inkjet printer, The correction value can be calculated and stored on the spot.
本発明において、前記ラインインクジェットプリンターの電源投入時に、前記速度差を算出するとともに前記補正値を算出して記憶することが好ましい。このように構成すると、第1出力信号に基づいて算出される回転速度および第2出力信号に基づいて算出される回転速度の経時的な変化の影響を反映した補正値に基づいて、第1出力信号および第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正することができる。したがって、紙送りモーターによる記録紙の搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングとの経時的な変化に起因するずれを抑制して、経時的な変化に起因する記録紙への印刷品質の低下を抑制することが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the speed difference is calculated and the correction value is calculated and stored when the line inkjet printer is turned on. With this configuration, the first output is based on the correction value reflecting the influence of the rotational speed calculated based on the first output signal and the temporal change in the rotational speed calculated based on the second output signal. At least one of the signal and the second output signal can be corrected. Therefore, printing on the recording paper caused by the change over time is suppressed by suppressing the deviation caused by the change over time between the recording paper conveyance speed and conveyance amount by the paper feed motor and the ink ejection timing by the inkjet head. It becomes possible to suppress deterioration in quality.
本発明のラインインクジェットプリンターは、上述のラインインクジェットプリンターの制御方法で制御される。このラインインクジェットプリンターは、前記紙送りモーターの回転を減速して前記紙送りローラーに伝達する減速機構を有し、前記減速機構は、前記回転軸を有し、前記回転軸は、前記紙送りモーターよりも低速で、かつ、前記紙送りローラーよりも高速で回転することが好ましい。このように構成すると、第1、第2エンコーダースケールが紙送りローラーよりも高速で回転する回転軸に取り付けられているため、第1、第2エンコーダースケールが紙送りローラーの回転軸に取り付けられる場合と比較して、第1、第2エンコーダーの分解能を確保しつつ、第1、第2エンコーダースケールの径を小さくすることが可能になる。 The line inkjet printer of the present invention is controlled by the above-described line inkjet printer control method. The line inkjet printer includes a speed reduction mechanism that reduces the rotation of the paper feed motor and transmits the speed to the paper feed roller, the speed reduction mechanism includes the rotation shaft, and the rotation shaft includes the paper feed motor. It is preferable that the rotation speed is lower than that of the paper feed roller. With this configuration, the first and second encoder scales are attached to the rotation shaft of the paper feed roller because the first and second encoder scales are attached to the rotation shaft that rotates faster than the paper feed roller. As compared with, it is possible to reduce the diameters of the first and second encoder scales while ensuring the resolution of the first and second encoders.
なお、この場合には、第1エンコーダースケールが取り付けられる回転軸と、紙送りローラーの回転軸とが異なるため、第1エンコーダーから出力される第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度が制御されても、紙送りローラーの回転速度を適切に制御することが難しく、記録紙への印刷品質が低下しやすくなる。しかし、本発明では、上述のように、フィードバック制御される紙送りモーターによる記録紙の搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッドによるインクの吐出タイミングとを同期させて、記録紙への印刷品質を高めることが可能になる。 In this case, since the rotation shaft to which the first encoder scale is attached is different from the rotation shaft of the paper feed roller, the paper feed motor calculated based on the first output signal output from the first encoder is used. Even if the rotation speed is controlled, it is difficult to appropriately control the rotation speed of the paper feed roller, and the print quality on the recording paper tends to be lowered. However, in the present invention, as described above, the recording paper conveyance speed and conveyance amount by the feedback-controlled paper feed motor and the ink ejection timing by the inkjet head are synchronized with each other to improve the print quality on the recording paper. It becomes possible.
本発明のラインインクジェットプリンターの製造時には、前記第1出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度と、前記第2出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度とを合わせるための補正値を算出して、前記紙送りモーターおよび前記インクジェットヘッドを制御する印刷制御部に前記補正値を記憶させることが好ましい。この場合には、ラインインクジェットプリンターの使用時に、補正値を算出して記憶させる必要をなくすことが可能になるため、ラインインクジェットプリンターの使用時の制御を簡素化することが可能になる。また、この場合には、ラインインクジェットプリンターの製造時に、第1出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度と、第2出力信号に基づいて算出される紙送りモーターの回転速度との速度差を算出すれば、算出された速度差に基づいて、第1エンコーダーや第2エンコーダー等の異常を検出することが可能になる。 When manufacturing the line inkjet printer of the present invention, the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal and the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal are calculated. It is preferable to calculate a correction value for matching and store the correction value in a print control unit that controls the paper feed motor and the inkjet head. In this case, it is possible to eliminate the need to calculate and store the correction value when using the line inkjet printer, and thus it is possible to simplify the control when using the line inkjet printer. In this case, the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal and the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal when the line inkjet printer is manufactured. When the speed difference is calculated, it is possible to detect an abnormality in the first encoder, the second encoder, etc. based on the calculated speed difference.
以下、図面を参照しながら、本発明を適用したラインインクジェットプリンターの制御方法およびラインインクジェットプリンターを説明する。 A line inkjet printer control method and a line inkjet printer to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
(ラインインクジェットプリンターの全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるラインインクジェットプリンター1の全体構成を示す概略縦断面図である。図2は、インクジェットヘッド3をインクノズル面の側から見た概略平面図である。ラインインクジェットプリンター1(以下、「プリンター1」とする。)は、複数種類のカラーインクを用いて長尺状の記録紙Pに印刷を行うものである。プリンター1の後側部分にはロール紙装填部2が設けられており、ここに装填されたロール紙Qから引き出された記録紙Pは、インクジェットヘッド3による印刷位置Aを規定しているプラテン4の表面を経由する搬送経路5に沿って搬送される。
(Overall configuration of line inkjet printer)
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the overall configuration of a
ロール紙装填部2の上方には、記録紙Pのスキューを防止するための用紙ガイド6が配置されている。用紙ガイド6の後方には、ロール紙Qから記録紙Pを引き出すための繰り出しローラー7が配置されている。繰り出しローラー7は、図示を省略する繰り出しモーターによって正逆方向に回転させられる。
A paper guide 6 for preventing skew of the recording paper P is disposed above the roll
記録紙Pは、ロール紙Qから繰り出しローラー7に向かって斜め後方に引き出された後、繰り出しローラー7に掛け渡される。そして、繰り出しローラー7を介して前方に引き出された記録紙Pは、用紙ガイド6の後方に配置された負荷ローラー8を経由した後、用紙ガイド6およびその前方に配置された紙送りローラー対9を経由してプラテン4の表面を通過するようにセットされる。紙送りローラー対9は、記録紙Pに下側から当接する紙送りローラー10と、紙送りローラー10の側に上方から付勢された押圧ローラー11とを備えている。紙送りローラー対9の下側には、紙送りローラー10を正逆方向に回転させるための紙送りモーター12が配置されている。紙送りモーター12と紙送りローラー10の間には、紙送りモーター12の回転を減速して紙送りローラー10に伝達する減速機構13が構成されている。
The recording paper P is drawn obliquely rearward from the roll paper Q toward the feeding
プラテン4の上方には、キャリッジ14に搭載されたインクジェットヘッド3が配置されている。プラテン4の下方には、インクカートリッジ装着部15が設けられている。インクカートリッジ装着部15には、シアン、マゼンダ、イエローおよびブラックの4色のインクのそれぞれを貯留するインクカートリッジが装着されている。インクカートリッジ装着部15にインクカートリッジが装着されると、図示を省略するインク供給用のポンプ機構がインクカートリッジ内のインクタンクと接続された状態になり、インクジェットヘッド3へのインクの供給が可能となる。
Above the
インクジェットヘッド3は、図2に示すように、第1ヘッド3Aおよび第2ヘッド3Bを備える複合ヘッドである。第1ヘッド3Aには、ブラックのインクを吐出するインクノズル列Bと、シアンのインクを吐出するインクノズル列Cとが形成され、第2ヘッド3Bには、マゼンダのインクを吐出するインクノズル列Mと、イエローのインクを吐出するインクノズル列Yとが形成されている。第1および第2ヘッド3A、3Bは、記録紙Pよりも幅広に形成されている。各インクノズル列B、C、M、Yは記録紙Pの記録紙幅方向(プリンター幅方向)に延びており、記録紙Pの印刷領域全体をカバーできる幅の領域に配列されている。
As shown in FIG. 2, the
インクジェットヘッド3は、キャリッジ14に搭載された状態で、図1に示す印刷位置Aと、搬送経路5からプリンター幅方向の外側に外れたホームポジション(図示省略)との間を往復移動するように構成されている。インクジェットヘッド3は、印刷位置Aに停止した状態で搬送経路5を搬送される記録紙Pに印刷を行い、印刷が終了するとホームポジションに退避させられて待機する。待機中には、インクジェットヘッド3のインクノズルの目詰まりを防止あるいは解消するためのメンテナンス動作が行なわれる。
The ink-
プリンター1は、ロール紙Qから引き出された記録紙Pが搬送経路5にセットされた状態で外部の機器から印刷指令を受けると、インクジェットヘッド3をホームポジションから印刷位置Aに向かって移動させて、印刷位置Aに位置決めして停止させる。この状態で、紙送りローラー10を回転させて記録紙Pを搬送する紙送り動作と、インクジェットヘッド3から記録紙Pに向かってインクを吐出するインク吐出動作とを並行して行うことによって、印刷位置Aを通過する記録紙Pに印刷を行う。
When the
(減速機構および制御系の構成)
図3は、減速機構13および印刷動作を制御する制御系の説明図である。減速機構13は、紙送りローラー10と平行に配置された中間軸(回転軸)20を備えている。また、減速機構13は、紙送りモーター12の出力軸に取り付けられる第1プーリー21と、第1プーリー21よりも大径で中間軸20に取り付けられる第2プーリー22と、第2プーリー22よりも小径で中間軸20に取り付けられる第3プーリー23と、紙送りローラー10および第3プーリー23よりも大径で紙送りローラー10の回転軸に取り付けられる第4プーリー24とを備えている。第2プーリー22は、中間軸20の軸方向の中央部分に固定されており、第3プーリー23は、中間軸20の一方の軸端部分に固定されている。第4プーリー24は、紙送りローラー10の回転軸の一方の軸端部分に固定されている。第1プーリー21と第2プーリー22の間には、第1無端ベルト25が架け渡されており、第3プーリー23と第4プーリー24との間には、第2無端ベルト26が架け渡されている。減速機構13において、中間軸20は、紙送りモーター12よりも低速で、かつ、紙送りローラー10よりも高速で回転する。
(Configuration of deceleration mechanism and control system)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the
中間軸20の他方の軸端部分には、紙送りモーター12の回転速度を検出して紙送りモーター12をフィードバック制御するための第1エンコーダー31と、インクジェットヘッド3におけるインクの吐出タイミングを制御するための第2エンコーダー34とが設けられている。第1エンコーダー31は、円板状に形成された第1エンコーダースケール32と、光学式のセンサ33とを備えている。第2エンコーダー34は、円板状に形成された第2エンコーダースケール35と、光学式のセンサ36とを備えている。
A
第1エンコーダースケール32および第2エンコーダースケール35は、中間軸20の軸方向に所定の間隔をあけた状態で中間軸20に固定されている。第1エンコーダースケール32および第2エンコーダースケール35の外周縁部分には、等角度間隔でスリットが形成されている。センサ33は、第1エンコーダースケール32のスリット部分を挟むように配置される発光素子および受光素子を備えている。センサ36は、第2エンコーダースケール35のスリット部分を挟むように配置される発光素子および受光素子を備えている。第1エンコーダー31の分解能は、第2エンコーダー34の分解能よりも高くなっており、本形態では、第1エンコーダー31は第2エンコーダー34の4倍の分解能を備えている。
The
第1エンコーダー31は、プリンター1の印刷動作を司る印刷制御部40に接続されており、印刷制御部40には、第1エンコーダー31から出力される第1出力信号S1が入力される。印刷制御部40は、CPUやファームウエアを搭載するROMなどを備える電子回路である。この印刷制御部40は、第1出力信号S1に基づいて、紙送りモーター12の回転速度および回転量(すなわち、紙送りローラー10による記録紙Pの搬送速度および紙送り量)を算出し、この算出結果に基づいて、紙送りモーター12を制御して、紙送りローラー10による記録紙Pの搬送速度および紙送り量を制御する。
The
第2エンコーダー34は、第1エンコーダー31と同様に、印刷制御部40に接続されており、印刷制御部40には、第2エンコーダー34から出力される第2出力信号S2が入力される。第2エンコーダー34は、中間軸20が1回転する間に(すなわち、紙送りローラー10による紙送り量が所定量に達する間に)、予め設定した数(分解能に依存する数)のパルス信号を第2出力信号S2として出力する。印刷制御部40は、第2出力信号S2に基づいてインクジェットヘッド3の各インクノズル列B、C、M、Yのインクノズルからインクを吐出するための駆動波形を生成する。また、印刷制御部40は、生成した駆動波形に基づいてインクジェットヘッド3に搭載されている圧電素子を駆動してインクジェットヘッド3からインクを吐出させる。
Similar to the
なお、減速機構13は、中間軸20の回転方向における原点位置を検出するための検出機構(図示省略)を備えている。あるいは、紙送りモーター12にエンコーダーが設けられており、このエンコーダーからの出力信号に基づいて、中間軸20の回転方向における原点位置を検出することが可能となっている。
The
(ラインインクジェットプリンターの制御)
紙送りモーター12の実際の回転速度は、第1出力信号S1に基づいて算出される。上述のように、紙送りローラー10に負荷がかかっていなければ、理想的には、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度は目標回転速度とほぼ一致するが、実際には、中間軸20に固定される第1エンコーダースケール32のゆがみや偏心等の影響で、紙送りローラー10に負荷がかかっていなくても、たとえば、図5の実線で示すように、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度が目標回転速度に対して変動することがある。また、本形態では、中間軸20に第2エンコーダースケール35が固定されているため、第2出力信号S2に基づいて紙送りモーター12の回転速度を算出することが可能である。紙送りローラー10に負荷がかかっていなければ、理想的には、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度も目標回転速度と一致するが、実際には、中間軸20に固定される第2エンコーダースケール35のゆがみや偏心等の影響で、紙送りローラー10に負荷がかかっていなくても、たとえば、図5の点線で示すように、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度は、目標回転速度に対して変動することがある。
(Control of line inkjet printer)
The actual rotation speed of the
また、一般には、図5に示すように、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とがずれている。すなわち、紙送りモーター12のフィードバック制御に用いられる第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、インクジェットヘッド3のインクの吐出タイミングの制御に用いられる紙送りモーター12の回転速度とがずれている。そのため、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とがずれた状態で、記録紙Pへの印刷が行われると、紙送りモーター12による記録紙Pの搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッド3によるインクの吐出タイミングとがずれて、記録紙Pへの印刷品質が低下する。
In general, as shown in FIG. 5, the rotational speed of the
そこで、本形態では、記録紙Pへの印刷時に、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とを合わせるように、印刷制御部40が第2出力信号S2を補正している。すなわち、記録紙Pへの印刷時に、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度を、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度に合わせるように、印刷制御部40が第2出力信号S2を補正している。
Therefore, in this embodiment, when printing on the recording paper P, the rotation speed of the
具体的には、紙送りローラー10に負荷がかかっていない状態で紙送りモーター12を回転させたときの、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度との差である速度差Dを紙送りモーター12の所定の回転角度ごとに印刷制御部40が予め算出するとともに、速度差Dをなくすための補正値を紙送りモーター12の所定の回転角度ごとに印刷制御部40が予め算出し、テーブル化して記憶している。また、記録紙Pへの印刷時に、この補正値に基づいて、印刷制御部40が第2出力信号S2を補正している。なお、本形態では、プリンター1の製造時に工場内で、印刷制御部40が速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶している。また、ユーザーに設置された後のプリンター1では、その電源投入時に、印刷制御部40が速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶している。
Specifically, the rotation speed of the
(本実施の形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のプリンター1は、紙送りモーター12をフィードバック制御するための第1エンコーダー31と、インクジェットヘッド3におけるインクの吐出タイミングを制御するための第2エンコーダー34とを別々に備えている。そのため、第1エンコーダー31として、紙送り制御に適したエンコーダーを用い、第2エンコーダー34として、インクの吐出制御に適したエンコーダーを用いることができる。また、本形態では、第1エンコーダースケール32と第2エンコーダースケール35とが共通の中間軸20に固定されており、第1エンコーダースケール32と第2エンコーダースケール35とが一体で回転する。そのため、第1エンコーダー31と第2エンコーダー34とが別々に設けられていても、第1出力信号S1と第2出力信号S2との時間的なずれを抑制することができる。したがって、本形態では、特許文献1に記載のラインインクジェットプリンターのように、印刷制御部40に第1、第2のローパスフィルターが設けられていなくても、フィードバック制御される紙送りモーター12によって速度指令に対して追従性の良い安定した記録紙Pの搬送を行うことが可能になるとともに、インクジェットヘッド3による記録精度を向上させることが可能になり、その結果、記録紙Pへの印刷品質を高めることが可能になる。すなわち、印刷制御部40の回路構成を簡素化しつつ、記録紙Pへの印刷品質を高めることが可能になる。
(Main effects of this embodiment)
As described above, the
本形態では、記録紙Pへの印刷時に、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とを合わせるように、印刷制御部40が第2出力信号S2を補正している。そのため、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とがずれていても、紙送りモーター12による記録紙Pの搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッド3によるインクの吐出タイミングとを同期させて、記録紙Pへの印刷品質を高めることが可能になる。また、本形態では、第2出力信号S2が補正されているため、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とを合わせるように、第1出力信号S1および第2出力信号S2の両方が補正される場合と比較して、プリンター1の制御が容易になる。また、紙送りモーター12をフィードバック制御するための第1出力信号S1が補正されないため、紙送りモーター12のフィードバック制御を安定させることが可能になり、その結果、紙送りローラー10による記録紙Pの搬送を安定させることが可能になる。
In this embodiment, when printing on the recording paper P, the rotational speed of the
本形態では、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度との速度差Dを印刷制御部40が算出するとともに、速度差Dをなくすための補正値を印刷制御部40が算出して記憶している。すなわち、プリンター1自身が、速度差Dおよび補正値の算出機能を備えている。そのため、たとえば、プリンター1の修理で第1エンコーダースケール32や第2エンコーダースケール35を交換した場合に、その場で、補正値を算出して記憶することが可能になる。また、本形態では、印刷制御部40が速度差Dを算出しており、第1エンコーダー31や第2エンコーダー34等に異常があると速度差Dが大きくなるため、プリンター1の製造時やプリンター1の電源投入時に、速度差Dに基づいて、第1エンコーダー31や第2エンコーダー34等の異常を検出することが可能になる。
In the present embodiment, a print control is performed for a speed difference D between the rotation speed of the
本形態では、プリンター1の電源投入時に、印刷制御部40が速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶している。そのため、第1出力信号S1に基づいて算出される回転速度および第2出力信号S2に基づいて算出される回転速度の経時的な変化の影響を反映した補正値に基づいて、第2出力信号S2を補正することができる。したがって、紙送りモーター12による記録紙Pの搬送速度および搬送量と、インクジェットヘッド3によるインクの吐出タイミングとの経時的な変化に起因するずれを抑制して、経時的な変化に起因する記録紙Pへの印刷品質の低下を抑制することが可能になる。
In this embodiment, when the
本形態では、第1、第2エンコーダースケール32、35は、紙送りローラー10よりも高速で回転する中間軸20に取り付けられている。そのため、第1、第2エンコーダースケール32、35が紙送りローラー10の回転軸に取り付けられる場合と比較して、第1、第2エンコーダー31、34の分解能を確保しつつ、第1、第2エンコーダースケール32、35の径を小さくすることができる。したがって、プリンター1を小型化しても、インクジェットヘッド3がキャリッジ14に搭載された状態で印刷位置Aとホームポジションとの間を往復移動する際に、搬送経路5上を装置幅方向に移動するインクジェットヘッド3およびキャリッジ14と第1、第2エンコーダースケール32、35との干渉を防止することができる。
In this embodiment, the first and second encoder scales 32 and 35 are attached to the
(他の実施の形態)
上述した形態では、記録紙Pへの印刷時に、印刷制御部40は、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度を、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度に合わせるように、第2出力信号S2を補正しているが、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度を、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度に合わせるように、第1出力信号S1を補正しても良い。この場合には、たとえば、上述した形態と同様に、印刷制御部40が速度差Dを算出するとともに、速度差Dをなくすための補正値を算出して記憶すれば良い。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, when printing on the recording paper P, the
また、印刷制御部40は、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度とを合わせるように、第1出力信号S1および第2出力信号S2を補正しても良い。この場合には、たとえば、第1出力信号S1に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と目標回転速度との差を算出し、この差をなくすための補正値を算出して、この補正値に基づいて、第1出力信号を補正するとともに、第2出力信号S2に基づいて算出される紙送りモーター12の回転速度と目標回転速度との差を算出し、この差をなくすための補正値を算出して、この補正値に基づいて、第2出力信号を補正すれば良い。
Further, the
上述した形態では、プリンター1の電源投入時に、印刷制御部40が速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶しているが、第1出力信号S1に基づいて算出される回転速度および第2出力信号S2に基づいて算出される回転速度は、時間が経過しても大きく変動するものではないため、プリンター1の製造時やメンテナンス時等のみに、速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶しても良い。この場合には、プリンター1の電源投入時の制御を簡素化することができる。また、この場合には、プリンター1と別個に設けられた所定の装置によって、速度差Dおよび補正値が算出されても良い。すなわち、プリンター1自身が速度差Dおよび補正値の算出機能を備えていなくても良い。また、上述した形態では、プリンター1の製造時に工場内で、速度差Dを算出するとともに補正値を算出して記憶しているが、プリンター1の製造時に、速度差Dおよび補正値が算出されなくても良い。
In the above-described embodiment, when the
上述した形態では、第1エンコーダースケール32と第2エンコーダースケール35とが別体で形成されているが、1枚の円板状部材の径方向の内側部分が第2エンコーダースケール35となり、この円板状部材の径方向の外側部分が第1エンコーダースケール32となっていても良い。また、上述した形態では、減速機構13は、一本の中間軸20を備えているが、中間軸を複数本設け、紙送りモーター12の回転を複数の中間軸を介することにより段階的に減速して紙送りローラー10に伝達しても良い。この場合には、同一の中間軸に第1、第2エンコーダースケール32、35を取り付けるのであれば、複数の中間軸のうちのいずれの中間軸に第1、第2エンコーダースケール32、35を取り付けても良い。
In the embodiment described above, the
上述した形態では、減速機構13は、中間軸20を備えているが、中間軸20を備えていなくても良い。この場合には、紙送りモーター12の第1プーリー21と紙送りローラー10の第4プーリー24の間に無端ベルトを架け渡せば良い。この場合には、第1、第2エンコーダースケール32、35は、紙送りローラー10の回転軸に取り付けられれば良い。また、減速機構13が中間軸20を備えている場合に、第1、第2エンコーダースケール32、35が紙送りローラー10の回転軸に取り付けられても良い。
In the embodiment described above, the
1・・・プリンター(ラインインクジェットプリンター)、3・・・インクジェットヘッド、5・・・搬送経路、10・・・紙送りローラー、12・・・紙送りモーター、13・・・減速機構、20・・・中間軸(回転軸)、31・・・第1エンコーダー、32・・・第1エンコーダースケール、34・・・第2エンコーダー、35・・・第2エンコーダースケール、40・・・印刷制御部、A・・・印刷位置、D・・・速度差、P・・・記録紙、S1・・・第1出力信号、S2・・・第2出力信号
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記インクジェットヘッドによる印刷位置を経由する搬送経路に沿って前記記録紙を搬送する紙送りローラーと、
前記紙送りローラーを回転させるための紙送りモーターと、
前記紙送りモーターの回転速度を検出して前記紙送りモーターをフィードバック制御するための第1エンコーダーと、
前記インクジェットヘッドにおけるインクの吐出タイミングを制御するための第2エンコーダーと、
前記第1エンコーダーを構成する第1エンコーダースケールと前記第2エンコーダーを構成する第2エンコーダースケールとが固定され前記紙送りモーターの動力で回転する回転軸と、を有するラインインクジェットプリンターの制御方法であって、
前記記録紙への印刷時に、前記第1エンコーダーから出力される第1出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度と、前記第2エンコーダーから出力される第2出力信号に基づいて算出される前記紙送りモーターの回転速度とを合わせるように、前記第1出力信号および前記第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正することを特徴とするラインインクジェットプリンターの制御方法。 An inkjet head that ejects ink toward the recording paper;
A paper feed roller for transporting the recording paper along a transport path passing through a printing position by the inkjet head;
A paper feed motor for rotating the paper feed roller;
A first encoder for detecting a rotation speed of the paper feed motor and feedback-controlling the paper feed motor;
A second encoder for controlling the ejection timing of ink in the inkjet head;
A control method for a line inkjet printer, comprising: a first encoder scale constituting the first encoder and a second encoder scale constituting the second encoder, and a rotating shaft fixed by the power of the paper feed motor. And
Based on the rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal output from the first encoder and the second output signal output from the second encoder during printing on the recording paper. A control method for a line inkjet printer, wherein at least one of the first output signal and the second output signal is corrected so as to match the calculated rotation speed of the paper feed motor.
前記記録紙への印刷時に、前記補正値に基づいて、前記第1出力信号および前記第2出力信号の少なくともいずれか一方を補正することを特徴とする請求項1または2に記載のラインインクジェットプリンターの制御方法。 Calculating a speed difference that is a difference between a rotation speed of the paper feed motor calculated based on the first output signal and a rotation speed of the paper feed motor calculated based on the second output signal; Calculate and store a correction value for eliminating the speed difference,
3. The line inkjet printer according to claim 1, wherein at least one of the first output signal and the second output signal is corrected based on the correction value when printing on the recording paper. 4. Control method.
前記減速機構は、前記回転軸を有し、
前記回転軸は、前記紙送りモーターよりも低速で、かつ、前記紙送りローラーよりも高速で回転することを特徴とする請求項5に記載のラインインクジェットプリンター。 A deceleration mechanism that decelerates the rotation of the paper feed motor and transmits it to the paper feed roller
The speed reduction mechanism has the rotating shaft,
The line inkjet printer according to claim 5, wherein the rotation shaft rotates at a lower speed than the paper feed motor and at a higher speed than the paper feed roller.
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