JP3071718U - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】良好な印字結果と安定した印字品質が得られる
印字装置を提供する。 【解決手段】用紙のロード位置におけるフィードモータ
の位相Ｐ１を検出し、ロード位置から印字開始位置まで
一定のステップ数ｘだけ用紙を送ったと仮定したときの
位相Ｐ２を計算する。この位相Ｐ２を最も角度精度の良
い最適位相と比較して、印字開始時のモータの位相が最
適位相となるためのステップ数の補正値αを算出し、Ｘ
＝ｘ＋αの演算を行ってフィードモータをＸステップ駆
動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、たとえばインクジェットプリンタのような印字装置に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

一般にインクジェットプリンタにおいては、用紙を搬送するためのフィードモ ータとして、ステッピングモータが用いられている。ステッピングモータは、パ ルス信号により駆動されるモータであって、その駆動方式には、モータのステー タコイルの１相のみに電流を流す１相励磁、コイルの２相に電流を流す２相励磁 、１相励磁と２相励磁を交互に行なう１−２相励磁、および１−２相励磁の変形 であるＷ１−２相励磁などがあるが、プリンタにおいては微細な位置決めを行え る１−２相励磁やＷ１−２相励磁が用いられることが多い。特開平５―３３０１ ６８号公報や特開平１―２１４２９７号公報には、ステッピングモータを１−２ 相励磁により駆動して紙送りを行うようにしたプリンタが記載されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のようにフィードモータとしてステッピングモータを用いた場合、モータ の回転角度精度が印字品質に大きく影響する。すなわち、ステッピングモータの 回転角度が適正値をオーバーすると、紙送り量が大きくなって印字部分に白の横 縞が入り、ステッピングモータの回転角度が適正値に対して不足していると、紙 送り量が小さくなって印字部分に黒の横縞が入る。

【０００４】 ところで、ステッピングモータを１−２相励磁で駆動する場合、位相のパター ンとして位相０〜位相７の８パターンが存在する。Ｗ１−２相励磁では位相のパ ターンは１６パターンとなるが、１−２相励磁の８パターンが２回繰り返される ことになるので、基本的には位相０〜位相７の８パターンとなる。そして、ステ ッピングモータの角度精度は、各位相ごとに異なった特性を示す。以下、これを 図４により説明する。

【０００５】 図４（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ位相０〜位相７の状態にあるステッピングモ ータを駆動した場合の角度精度の特性を比較したもので、各縦軸は適正角度から のずれ量を示し、横軸は回転量を示している。たとえば高品位モードで印字する 場合、ステッピングモータの駆動ステップ数が印字開始から３５→２９→３５→ ２９→…と変化するものとすると、（ａ）の「１」は位相０の状態にあるモータ を最初に３５ステップ駆動したときのずれ量である。このときの回転角度は、適 正角度に対して不足している。また、「２」は次に２９ステップ駆動したときの ずれ量である。このときの回転角度は、適正角度に対してオーバーしている。「 ３」はその次に３５ステップ駆動したときのずれ量であり、このときの回転角度 は適正角度に対して不足している。以下同様にして、モータの動作中は図のよう な回転角度のずれが継続して生じる。

【０００６】 図４からわかるように、ステッピングモータの角度精度は、各位相ごとに固有 の異なった特性を示し、（ｂ）の位相１や（ｄ）の位相３はずれ量が少ないが、 （ｃ）の位相２や（ｈ）の位相７はずれ量が非常に大きくなっている。これは、 モータ機構の精度のばらつきとモータ制御電流の精度等に基因しているものと考 えられる。

【０００７】 したがって、印字が開始されるときのステッピングモータの位相が位相１や位 相３であれば、印字開始後もモータの角度精度は高く維持されるため、印字品質 は良好なものとなるが、印字が開始されるときのステッピングモータの位相が位 相２や位相７であれば、印字開始後のモータの角度精度が悪くなって前述したよ うな横縞が入り、印字品質が低下する。

【０００８】 しかるに、従来はこのような点に関して全く考慮が払われておらず、印字開始 時におけるモータの位相によって印字結果が良好となったり不良となったりして 、安定した印字品質を得ることができなかった。

【０００９】 本考案は上記のような問題点を解決するものであって、良好な印字結果と安定 した印字品質が得られる印字装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案は、用紙を印字開始位置まで搬送したとき の位相があらかじめ定められた最適位相となるようにフィードモータを駆動する ものである。

【００１１】 このようにすることで、印字を開始するときのフィードモータの位相は常に最 適の位相となるように自動的に調整されるから、印字が開始された後も角度精度 を良好に保つことができる。このため、横縞の入らない高品質な印字結果を得る ことができ、また、印字開始時のモータの位相が最適位相に固定される結果、安 定した印字品質を確保することができる。

【００１２】 本考案では、フィードモータは従来と同じように１−２相励磁またはＷ１−２ 相励磁により駆動することができ、この場合、８パターンの位相のうち最も角度 精度の良い位相が最適位相として設定される。

【００１３】 また、フィードモータの印字開始時の位相を最適位相とするために、用紙のロ ード位置から印字開始位置まで一定のステップ数だけ用紙を送ったと仮定したと きのフィードモータの位相を最適位相と比較して、最適位相となるために必要な ステップ数の補正値を演算し、この補正値に従いフィードモータの駆動ステップ 数を計算して当該モータを駆動することが推奨される。

【００１４】 この場合、ステップ数の補正は用紙のロードが完了した後に行なう必要がある ので、用紙のロード時にフラグをセットしておき、フィード時にフラグの有無を 判別して、フラグがセットされている場合にステップ数の補正を行なうことが好 ましい。

【００１５】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施形態につき、図を参照しながら説明する。図１は本考案に 係る印字装置の電気的構成を示すブロック図である。図において、１は印字装置 の一例であるインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）、２はＣＰ ＵやＡＳＩＣ等から構成される制御部、３はＲＡＭやＲＯＭから構成される記憶 部、４はステッピングモータからなる用紙搬送用のフィードモータ、５はステッ ピングモータからなるインクキャリア搬送用のキャリアモータ、６はインクカー トリッジの印字ヘッドからインクを吐出して用紙に印字を行う印字部、７はプリ ンタ１と接続された上位装置としてのパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣとい う）である。

【００１６】 ＰＣ７からは、プリンタ１に対して印字指令や印字データが送出される。プリ ンタ１の制御部２は、ＰＣ７からのデータを受取ると、記憶部３のＲＡＭに一旦 格納した後、フィードモータ４を駆動して用紙を搬送する。また、キャリアモー タ５を駆動して、インクカートリッジを用紙の搬送方向と直角方向に搬送する。 そして、記憶部３から印字データを読み出して、印字部６によって用紙上への印 刷を行う。

【００１７】 図２は、プリンタ１の用紙搬送機構の概略構成図である。図において、８は用 紙トレイ、９はこの用紙トレイに保持された用紙、１０は用紙９が搬送される搬 送路、１１は用紙９を矢印Ａ方向へ搬送する搬送ローラ、１２は搬送ローラ１１ に用紙９を押圧するためのピンチローラ、１３はキャリアモータ５によって搬送 されるインクキャリア（図示省略）に保持されたインクカートリッジ、１４はイ ンクカートリッジ１３のインクを噴射させて用紙９への印字を行なう印字ヘッド 、１５は印字された用紙９を排出する排紙ローラ、１６は排紙ローラ１５と対峙 して設けられたスターホイールである。

【００１８】 搬送ローラ１１は、ギヤ等を介してフィードモータ４に連結されており、フィ ードモータ４の動作により回転して、用紙９を矢印Ａ方向へ搬送する。用紙９は まずロード位置Ｚ_Lまで搬送され、この位置で停止する。これによりペーパーロ ードが完了する。その後、フィードモータ４がさらに所定ステップ数だけ回転す ることにより、用紙９は印字開始位置Ｚ_Pへ搬送され、この位置において印字ヘ ッド１４による印字が開始される。インクカートリッジ１３および印字ヘッド１ ４は、図１の印字部６を構成するものである。印字が終了した用紙９は、排紙ロ ーラ１５とスターホイール１６とに挟持されて、搬送路１０から外部へ排紙され る。

【００１９】 次に、上述したプリンタ１におけるフィードモータ４の位相調整につき説明す る。図３はフィードモータ４の制御手順を示したフローチャートであって、（ａ ）はペーパーロード時の手順、（ｂ）は印字開始位置まで用紙を送る場合の手順 を示している。制御部２がＰＣ７よりペーパーロードコマンドを受信すると（ス テップＳ１１）、制御部２は図示しないレジスタにフラグをセットし（ステップ Ｓ１２）、その後フィードモータ４を駆動する（ステップＳ１３）。フィードモ ータ４の駆動によって、前述のように搬送ローラ１１が回転し、用紙９をロード 位置Ｚ_Lまで搬送する。用紙９の先端がロード位置Ｚ_Lまで来ると、フィードモー タ４は停止する。

【００２０】 続いて、制御部２がＰＣ７よりペーパーフィードコマンドを受信すると（ステ ップＳ２１）、制御部２はレジスタを参照してフラグの有無を判別する（ステッ プＳ２２）。フラグがセットされていなければ（ステップＳ２２ＮＯ）、ステッ プＳ２３〜Ｓ２７を飛ばして、フィードモータ４を駆動する（ステップＳ２８） 。一方、フラグがセットされておれば、ペーパーロードがあったものと判断して （ステップＳ２２ＹＥＳ）、次に、ロード位置Ｚ_Lまで用紙９を搬送したときの フィードモータ４の位相Ｐ１を検出する（ステップＳ２３）。そして、ロード位 置Ｚ_Lから印字開始位置Ｚ_Pまでの距離に対応する一定のステップ数ｘだけフィー ドモータ４を動作させて用紙９を印字開始位置Ｚ_Pまで送ったと仮定したときの モータ４の位相Ｐ２を計算する（ステップＳ２４）。この位相Ｐ２は、位相Ｐ１ とステップ数ｘから求めることができる。

【００２１】 次に、計算した位相Ｐ２を予め定められた最適位相と比較する（ステップＳ２ ５）。ここで、最適位相とは、フィードモータ４の角度精度を各位相毎に比較し た場合の最も角度精度の良い位相をいう。たとえば、フィードモータ４の各位相 について角度精度を測定した結果、図４のような特性が得られたとすると、位相 １が最も良い角度精度を示しているので、位相１を最適位相とする。そして、計 算した位相Ｐ２がたとえば位相７であったとすると、位相Ｐ２は最適位相ではな いので、印字開始位置Ｚ_Pにおける位相が最適位相の位相１となるように、ステ ップＳ２６においてステップ数ｘの補正を行う。なお、最適位相の値は、たとえ ば記憶部３のＲＯＭに予め設定されている。

【００２２】 図４は１−２相励磁またはＷ１−２相励磁の場合の位相パターンであって、（ ａ）〜（ｈ）の８パターンが巡回するので、位相７にあるフィードモータ４を１ ステップ進めると位相は０となり、２ステップ進めると位相は１となる。したが って、前記の例の場合、印字開始位置における位相を位相１にするには、モータ ４を位相７から２ステップ進めればよいことがわかる。すなわち、ステップ数の 補正量αとしてα＝２が算出される（ステップＳ２６）。また、計算した位相Ｐ ２がたとえば位相２であった場合には、１ステップ戻せばよいから、補正量αと してα＝−１が算出される。また、計算した位相Ｐ２が位相１であった場合には 、ステップ数の補正は不要であるから、α＝０となる。αの値は、−３≦α≦４ の範囲に設定される。

【００２３】 こうして補正量αが算出されれば、次に、印字開始位置における位相を最適位 相とするために必要なフィードモータ４の駆動ステップ数Ｘを、Ｘ＝ｘ＋αの演 算によって求める（ステップＳ２７）。そして、フィードモータ４を動作させて Ｘステップ駆動し、用紙９をその先端が印字開始位置Ｚ_Pに来るまで搬送する（ ステップＳ２８）。

【００２４】 印字開始位置Ｚ_Pへの用紙９の搬送が完了した時点においては、上記補正処理 によって、フィードモータ４の位相は最適位相（位相１）となっている。したが って、印字時には、フィードモータ４が最適位相からスタートすることとなるの で、図４（ｂ）に示したように、モータの動作中を通して角度の誤差（ずれ量） はきわめて小さく、これによって用紙９を精度良く送ることができる。その結果 、紙送り量の過不足による横縞が印字部分に入るのを回避することができ、印字 品質が向上する。

【００２５】 また、印字開始位置Ｚ_Pにおけるフィードモータ４の位相が常に最適位相とな るように、調整が自動的に行われるため、従来のように印字開始時の位相によっ て印字結果が異なったりすることがなく、安定した高品質の印字結果を得ること ができる。

【００２６】 上記実施形態においては、ペーパーロードが完了した後に位相調整の処理を行 うために、ペーパーロード時にフラグをセットし、ペーパーフィード時にこのフ ラグの有無を判別するようにしたが、これに代えて、たとえばロード位置Ｚ_Lま で用紙９が搬送されたことをセンサによって検知し、このセンサの出力の有無を 判別するようにしてもよい。

【００２７】 また、上記実施形態においては、印字装置としてインクジェット式のプリンタ を例に挙げたが、本考案はこれに限らず、たとえば特開平５−２３８０８５号公 報に記載されているようなインクリボン式のプリンタにも適用することが可能で ある。

【００２８】

【考案の効果】

本考案によれば、印字開始時におけるフィードモータの位相が常に最適の位相 となるため、モータの角度精度を良好に保って高品質な印字結果が得られるとと もに、安定した印字品質を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る印字装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図２】用紙搬送機構の概略構成図である。

【図３】フィードモータの制御手順を示すフローチャー
トである。

【図４】ステッピングモータの角度精度の特性を示す図
である。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ 制御部 ３ 記憶部 ４ フィードモータ ５ キャリアモータ ６ 印字部 ７ パーソナルコンピュータ（ＰＣ） ９ 用紙 １１ 搬送ローラ １３ インクカートリッジ １４ 印字ヘッド Ｚ_L ロード位置 Ｚ_P 印字開始位置

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】用紙に印字を行なう印字部と、前記用紙を
   印字開始位置まで搬送したときの位相が、あらかじめ定
   められた最適位相となるように駆動されるステッピング
   モータからなるフィードモータと、前記最適位相となる
   ために必要なフィードモータの駆動ステップ数を演算す
   る制御部とを備えたことを特徴とする印字装置。
2. 【請求項２】前記フィードモータは、８パターンの位相
   をもつ１−２相励磁またはＷ１−２相励磁により駆動さ
   れる請求項１に記載の印字装置。
3. 【請求項３】各パターンの位相のうち最も角度精度の良
   い位相を最適位相とする請求項２に記載の印字装置。
4. 【請求項４】前記制御部は、用紙のロード位置から印字
   開始位置まで一定のステップ数だけ用紙を送ったと仮定
   したときのフィードモータの位相を最適位相と比較し
   て、前記最適位相となるために必要なステップ数の補正
   値を演算し、この補正値に従いフィードモータの駆動ス
   テップ数を計算して当該モータを駆動する請求項１ない
   し３のいずれかに記載の印字装置。
5. 【請求項５】前記制御部は、用紙のロード時にセットさ
   れるフラグの有無を判別して、前記フラグがセットされ
   ている場合にステップ数の補正を行なう請求項４に記載
   の印字装置。