JP3812417B2 - プリンタ制御方法及びプリンタ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置に係り、特に、プリンタ内への給紙動作のうち紙送りローラ及び従動ローラへの印刷紙の食いつきの際における給紙モータの速度制御を行うプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置に関する。また、そのプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、プリンタにおける印刷紙の給紙並びに印刷紙の上端及び下端の検出に関連する部分の構成を模式的に示した説明図である。
【０００３】
プリンタにおいては、図１３に示すように、トレイ９０にセットされた印刷紙５０が給紙ローラ６４により一枚ずつ繰り出されると、その印刷紙５０の上端が紙検出センサ１５に検出される。この給紙ローラ６４には給紙モータ６３（図９参照）が連結されており、給紙モータ６３を駆動制御することにより給紙ローラ６４が駆動され、プリンタ内への給紙が行われる。
【０００４】
その後、印刷紙５０は、紙送りローラ６５及び従動ローラ６６により紙送りされ、プラテン８４上において印刷ヘッド９から吐出されるインクにより印刷が行われる。印刷が印刷紙５０の下端近傍まで進行して、印刷紙５０が順次紙送りされて行くと、ある時点で紙検出センサ１５上に印刷紙５０が存在しなくなることにより、印刷紙５０の下端が検出される。
【０００５】
プリンタ内への給紙動作は、概略、以上のように行われるが、この給紙動作のうち、印刷紙が紙送りモータ及び従動ローラに突き当たって挟み込まれる、いわゆる食いつきの際には、印刷紙の上端が紙送りモータ及び従動ローラに平行に挟み込まれるのが望ましい。
【０００６】
しかし、実際には、印刷紙の食いつきの際、印刷紙の上端は紙送りモータ及び従動ローラに対して完全に平行ではなく、多少斜めに挟み込まれることがしばしば起こる。
【０００７】
そこで、印刷紙の食いつきの後、紙送りモータ及び従動ローラに挟み込まれた印刷紙を逆方向に送って押し戻す、いわゆる吐き出しを行うこととし、この食いつき及び吐き出しを何度か繰り返すことによって、印刷紙の上端を紙送りモータ及び従動ローラに対して完全に平行にして、印刷紙のスキュー取りを行っている。この印刷紙のスキュー取りの動作について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１４は、印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の側面側から見た状態を模式的に示した説明図、図１５は、印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の上面側から見た状態を模式的に示した説明図である。
【０００９】
図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、印刷紙５０が給紙ローラ６４により一枚ずつ繰り出されると、給紙ローラ６４の回転動作に従い、印刷紙５０の上端が徐々に紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に接近していく。このとき、印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対して平行になっているのが望ましいが、図１５（ａ）に示すように、多少斜めになっていることがある。
【００１０】
図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、給紙ローラ６４がさらに回転すると、印刷紙５０の上端部が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たって挟み込まれる。上述のように、これを印刷紙の食いつきと称している。
【００１１】
印刷紙のスキュー取りのために、給紙ローラ６４は、所定量だけ回転した時点で停止する。このとき、紙送りローラ６５及び従動ローラ６６による印刷紙５０の挟持位置よりプリンタ内部側にはみ出している印刷紙上端部の長さを食いつき量Ｃと称する。この食いつき量Ｃは、通常、印刷紙５０の種類ごとに設定されており、印刷紙５０の種類に応じたプリンタの設定により変更可能である。尚、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）においては、印刷紙５０が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し斜めに突き当たった場合を示しているので、食いつき量Ｃは印刷紙５０のほぼ中央部における食いつき量を示している。
【００１２】
次に、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）に示すように、印刷紙５０のスキュー取りを行うべく、給紙ローラ６４を停止させた状態で、紙送りローラ６５を逆回転させ、印刷紙５０を食いつき量Ｃだけ逆送し、吐き出しを行う。食いつき量Ｃだけ逆送されて吐き出された印刷紙５０は撓んだ状態となり、印刷紙自体の弾力により上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に押し付けられた状態となる。このとき、印刷紙５０の上端は紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対しほぼ平行になっている。
【００１３】
印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対しほぼ平行になった状態で、図１４（ｄ）及び図１５（ｄ）に示すように、紙送りローラ６５を食いつき量Ｃの範囲内で順方向に回転させ、印刷紙５０の上端を紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせる。そして、図１４（ｄ）及び図１５（ｄ）に示す食いつきと、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）に示す吐き出しとを何度か繰り返すことにより、印刷紙５０の上端は紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し平行な状態となる。
【００１４】
印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し平行な状態となったら、紙送りローラ６５を順方向に回転させて印刷紙５０を再度紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせるとともに、給紙ローラ６４を回転させて印刷紙５０を解放し、その後の紙送り動作を行う。以上が、印刷紙のスキュー取りの動作である。
【００１５】
次に、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御について説明する。
【００１６】
図１６は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの目標速度、現在速度及び制御信号の波形の第一の例を示したグラフである。また、図１７は、図１６のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフである。
【００１７】
図１６及び図１７における目標停止位置は、印刷紙上端を所定の食いつき量Ｃだけ紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせて、給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する位置である。
【００１８】
目標停止位置までの残存距離８００（１／１４４０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ）。以下、適宜単位省略。）から７００までの区間は、ＰＩＤ波形が表示されてはいるが、ＰＩＤ制御区間ではなく加速制御区間であり、残存距離７００から３００までの定速度区間の目標速度Ｖrefに向かって加速を行っている。
【００１９】
残存距離７００から３００までの定速度区間に入るとＰＩＤ制御が開始され、以降、目標停止位置において給紙ローラ６４を停止させるべく、給紙モータが停止するまでＰＩＤ制御が行われる。この区間では、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートを収束させるべくＰＩＤ制御が行われている。
【００２０】
残存距離３００前後から、目標速度Ｖrefの減速制御が徐々に開始され、残存距離２００から、より急速な減速制御が行われている。
【００２１】
ところで、この減速制御区間のうち残存距離２００から１００までの間に、現在速度Ｖcurのアンダーシュートが発生しているが、これは、印刷紙上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たることによって、現在速度Ｖcurが一時的に急速に減少したためである。
【００２２】
すると、この区間ではＰＩＤ制御が行われているために、このアンダーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、加速を指令するＰＩＤ指令値が出力される。
【００２３】
しかし、そのＰＩＤ指令値に応じて給紙モータの加速が行われる一方、その間にも目標速度Ｖrefは低下していくので、残存距離１００から２０までの区間においては、逆に現在速度Ｖcurのオーバーシュートが発生している。
【００２４】
今度は、ＰＩＤ制御によって、このオーバーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、減速を指令するＰＩＤ指令値が出力される。
【００２５】
その結果、残存距離２０前後の位置において現在速度Ｖcurのオーバーシュートは収束しているものの、残存距離２０から５までの区間においては、再び現在速度Ｖcurのアンダーシュートが発生している。
【００２６】
そこで、アンダーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、加速を指令するＰＩＤ指令値が出力されて現在速度Ｖcurが目標速度Ｖrefとほぼ一致した後、目標速度Ｖrefに従って減速を指令するＰＩＤ指令値が出力され、目標停止位置において現在速度Ｖcurは０になり、給紙モータ及び給紙ローラは停止する。
【００２７】
上述のようなＰＩＤ制御の下での上記給紙モータの現在速度Ｖcurの制御には、Ａ相及びＢ相の２相のエンコーダの出力パルスが用いられるが、通常、それら２相のエンコーダの出力パルス双方が常に用いられるわけではなく、制御区間に応じて使い分けられている。即ち、残存距離７００から３００までの定速度区間においては、モータ速度が十分に高速であるので、２相のエンコーダの出力パルス双方を用いる必要はなく、例えばＡ相のエンコーダの出力パルスの立ち上がりエッジのみを用いて速度制御演算の割込みを発生させている。一方、残存距離３００から０までの減速区間においては、モータ速度が０に向かって減少していき、より精度の高い速度制御が要求されるので、Ａ相及びＢ相のエンコーダの出力パルス双方の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを用いて速度制御演算の割込みを発生させている。
【００２８】
ところで、ＰＩＤ制御の下での速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数の設定は、通常、定速度区間と減速区間とでは異なっている。定速度区間においては、比例ゲイン係数の値を大きくしすぎると、駆動力伝達機構における共振に起因して振動及び異音が発生することが多いために、比例ゲイン係数は、振動及び異音の発生が回避される程度の比較的小さい値に設定されている。一方、減速区間においても同様の理由から、通常の状態では、比例ゲイン係数は、定速度区間における値と同等の値に設定されているが、減速区間においては、印刷紙の突き当たりに起因するアンダーシュート及びオーバーシュートが発生するなど、定速度区間よりも激しい速度変動を速やかに収束させる必要があるため、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさが所定の閾値を超えたときには、比例ゲイン係数を通常よりも大きい値に切り換える設定になっている。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御については、上述した通りであるが、印刷紙上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たることによる現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートの発生タイミングは、印刷紙の食いつき量Ｃの設定値に応じて変化する。また、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さは、印刷紙の種類や、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとの角度に応じて変化する。
【００３０】
印刷紙上端の紙送りローラ６５及び従動ローラ６６への突き当たりが、減速区間において発生する場合は、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュートの発生に応じて速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数がより大きい値に切り換えられるので、印刷紙の突き当たりに起因するアンダーシュート及びオーバーシュートは、通常、その後の動作に問題が生じない程度に収束させることができる。
【００３１】
ところが、印刷紙のスキュー取り動作の際の初期食いつき量Ｃが大きい値に設定されている場合には、印刷紙上端の紙送りローラ６５及び従動ローラ６６への突き当たりが、定速度区間において発生することもあり得る。
【００３２】
しかし、定速度区間において速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数は、現在速度Ｖcurの変動幅が小さいことを前提として、また、上述の振動及び異音の発生回避のために、常に一定の比較的小さい値に設定されており、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさに拘わらず、比例ゲイン係数が通常よりも大きい値に切り換えられることはない。
【００３３】
従って、印刷紙の突き当たりが定速度区間において発生した場合には、印刷紙の突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートを、その後の動作に問題が生じない程度に収束させることができず、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さによっては、目標停止位置に到達する前に現在速度Ｖcurが０になって給紙モータ及び印刷紙が途中で停止してしまうという問題点があった。その結果、その後の印刷紙のスキュー取り動作にも支障を来すこととなる。
【００３４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりによる給紙モータ速度波形のアンダーシュート及びオーバーシュートを可及的速やかに収束させ、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することが可能な構成のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置を提供することである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプリンタ制御方法によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることを特徴とする。
【００３６】
上記構成において、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で上記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、上記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にすることとするとよい。
【００３７】
本発明に係るプリンタ制御装置によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えるフィードバック制御部を備えていることを特徴とする。
【００３８】
上記構成において、上記フィードバック制御部は、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で上記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、上記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にするものとするとよい。
【００３９】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の上記構成において、上記食いつき量の所定値は、フィードバック制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値であるものとするとよい。
【００４０】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、上記構成により、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを速やかかつ適切に収束させることができ、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【００４１】
本発明に係るコンピュータプログラムの記録媒体によれば、上記本発明に係るプリンタ制御方法をコンピュータシステムにおいて実行するコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略構成及び制御方法について説明する。
【００４３】
図５は、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。
【００４４】
図５に示したインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう。）１と、紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、印刷紙５０にインクを吐出するヘッド９が固定され、印刷紙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に直流電流指令値を払い出すＤＣユニット６と、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、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、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、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ＰＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２及びＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、プーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１とから構成されている。
【００４５】
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モータで構成されている。
【００４６】
図６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。
【００４７】
図６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を介してキャリッジモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列及びカラーインクを吐出するノズル列を有する記録ヘッド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。
【００４８】
また、キャリッジ３の非印字領域には、非印字時に記録ヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図５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、ヘッド９を封止する。
【００４９】
ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、カートリッジ３４の交換等を行ってヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、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。
【００５０】
図７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。
【００５１】
図７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（４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆA，１１ｆBとを有している。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
図８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。
【００５５】
図８（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８（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８（ｂ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れるようにエンコーダ４は構成されている。そして、上記パルスの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例えば１／１８０インチ）に対応し、キャリッジ３が上記スリット間隔を移動する時間に等しい。
【００５６】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３は符号板がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂを出力する。インクジェットプリンタにおいては、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３の符号板に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、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ような構成となっている。
【００５７】
図９は、給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【００５８】
図９を参照して、図５に示した紙検出センサ１５の位置について説明する。図９において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された印刷紙５０は、給紙モータ６３により駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５により検出される。紙検出センサ１５によって先端が検出された紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される紙送りローラ６５及び従動ローラ６６によって紙送りが行われる。
【００５９】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている印刷紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。印字が終了した印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される歯車６７Ａ，６７Ｂを介して歯車６７Ｃ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。
【００６０】
図１０は、プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【００６１】
図９に示したプリンタの部分のうち紙送りに関連する部分について、図９及び図１０を参照して、より詳細に説明する。
【００６２】
プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入され、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出されると、ＰＦモータ１により小歯車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（Smap）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印刷紙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、印刷紙５０の紙送りが行われる。
【００６３】
ＰＦモータ１はプリンタ６０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が配設され、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。
【００６４】
紙送りローラ６５と従動ローラ６６とにより紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持するプラテン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紙送りが行われ、排紙口６２から外部に排出される。
【００６５】
印刷紙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に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが吐出されて印刷が行われる。
【００６６】
次に、上述したインクジェットプリンタのＣＲモータ４を制御する従来のＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成、及び、ＤＣユニット６による制御方法について説明する。
【００６７】
図１１は、従来のＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図であり、図１２は、ＤＣユニット６により制御されるＣＲモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフである。
【００６８】
図１１に示したＤＣユニット６は、位置演算部６ａと、減算器６ｂと、目標速度演算部６ｃと、速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例要素６ｆと、積分要素６ｇと、微分要素６ｈと、加算器６ｉと、Ｄ／Ａコンバータ６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍとから構成されている。
【００６９】
位置演算部６ａは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、キャリッジ３の位置を演算する。この計数はＣＲモータ４が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は符号板１２のスリット間隔に等しく、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、計数値が「０」に対応するキャリッジ３の位置からの移動量を求めることができる。このときエンコーダ１１の解像度は符号板１２のスリットの間隔の１／４となる。上記スリットの間隔を１／１８０インチとすれば解像度は１／７２０インチとなる。
【００７０】
減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてくる目標位置と、位置演算部６ａによって求められたキャリッジ３の実際の位置との位置偏差を演算する。
【００７１】
目標速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である位置偏差に基づいてキャリッジ３の目標速度を演算する。この演算は位置偏差にゲインＫPを乗算することにより行われる。このゲインＫPは位置偏差に応じて決定される。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。
【００７２】
速度演算部６ｄは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてキャリッジ３の速度を演算する。この速度は次のようにして求められる。まず、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，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、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。このカウント値をＴとし、符号板１２のスリット間隔をλとすればキャリッジの速度はλ／（４Ｔ）として求められる。尚、ここでは、速度の演算は、出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期、例えば立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでをタイマカウンタによって計測することにより求めている。
【００７３】
減算器６ｅは、目標速度と、速度演算部６ｄによって演算されたキャリッジ３の実際の速度との速度偏差を演算する。
【００７４】
比例要素６ｆは、上記速度偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、速度偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素６ｈは、現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの演算は、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。
【００７５】
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。そして加算結果、即ちＣＲモータ４の駆動電流が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られてアナログ電流に変換される。このアナログ電圧に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７６】
また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、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、加速途中の定速及び減速制御に用いられる。
【００７７】
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。
【００７８】
加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を受ける度ごとに所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標電流値に積算し、積算結果、即ち加速時におけるＤＣモータ４の目標電流値が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に、上記目標電流値はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換され、このアナログ電流に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７９】
ドライバ５は、例えば４個のトランジスタを備えており、Ｄ／Ａコンバータ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（ａ）ＣＲモータ４を正転又は逆転させる運転モード、（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ運転モード、即ち、ＣＲモータの停止を維持するモード）、（ｃ）ＣＲモータを停止させようとするモード、を行わせることが可能な構成となっている。
【００８０】
次に、図１２（ａ），（ｂ）を参照してＤＣユニット６の動作、即ち、従来のＤＣモータ制御方法について説明する。
【００８１】
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、加速制御部６ｍから起動初期電流値Ｉ0がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。この起動初期電流値Ｉ0は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの電流値Ｉ0は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電圧に変換されてドライバ５に送られ、ドライバ５によってＣＲモータ４が起動開始する（図１２（ａ），（ｂ）参照）。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、起動初期電流値Ｉ0に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積算し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ６ｊに送る。すると、この積算した電流値は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ５に送られる。そして、ＣＲモータ４に供給される電流の値が上記積算した電流値となるように、ドライバ５によってＣＲモータが駆動されＣＲモータ４の速度は上昇する（図１２（ｂ）参照）。このためＣＲモータ４に供給される電流値は、図１２（ａ）に示すように階段状になる。尚、このときＰＩＤ制御系も動作しているが、Ｄ／Ａコンバータ６ｊは加速制御部６ｍの出力を選択して取込む。
【００８２】
加速制御部６ｍの電流値の積算処理は、積算した電流値が一定の電流値ＩSとなるまで行われる。時刻ｔ1において積算した電流値が所定値ＩS となると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに一定の電流値ＩSを供給する。これによりＣＲモータ４に供給される電流の値が電流値ＩSとなるようにドライバ５によって駆動される（図１２（ａ）参照）。
【００８３】
そして、ＣＲモータ４の速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＣＲモータ４が所定の速度Ｖ1になると（時刻ｔ2参照）、ＣＲモータ４に供給される電流を減小させるように加速制御部６ｍが制御する。このときＣＲモータ４の速度は更に上昇するが、ＣＲモータ４の速度が所定の速度Ｖcに達すると（図１２（ｂ）の時刻ｔ3参照）、Ｄ／Ａコンバータ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。
【００８４】
即ち、目標位置と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の位置との位置偏差に基づいて目標速度が演算され、この目標速度と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の速度との速度偏差に基づいて、比例要素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ＤＣモータ４の速度は所望の速度Ｖeとなるように制御される。尚、所定の速度Ｖcは、所望の速度Ｖeの７０〜８０％の値であることが好ましい。
【００８５】
時刻ｔ4からＤＣモータ４は、所望の速度となるからキャリッジ３も所望の一定の速度Ｖeとなり、印字処理を行うことが可能となる。
【００８６】
印字処理が終了し、キャリッジ３が目標位置に近づくと（図１２（ｂ）の時刻ｔ5参照）、位置偏差が小さくなるから目標速度も小さくなり、このため速度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＤＣモータ４の減速が行われ、時刻ｔ6に停止する。
【００８７】
以上、ＤＣモータがＣＲモータ４である場合の駆動制御の内容について説明したが、ＤＣモータが紙送りモータ（ＰＦモータ）１又は給紙モータである場合においても、駆動制御の内容はほぼ同様のものとなる。
【００８８】
以下、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８９】
図１は、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置により制御される給紙モータの目標速度及び実際のモータ速度並びに各制御信号の波形を示したグラフである。また、図２は、図１のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフである。
【００９０】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御であるＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える点に特徴のあるものである。
【００９１】
従来のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御において、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを可及的速やかに収束させるべく、ＰＩＤ制御の下での停止直前の減速区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えていた。これは、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが、ＰＩＤ制御の下での減速区間において発生する場合が多いからである。
【００９２】
一方、ＰＩＤ制御の下での定速度区間においては、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが発生することが少ないこと、また、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常時大きい値に設定しておくと駆動力伝達機構における共振に起因する振動及び異音が発生することから、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常に通常時の比較的小さい値に固定していた。
【００９３】
しかし、印刷紙のスキュー取りのために停止する目標停止位置における印刷紙の食いつき量Ｃが大きい値である場合には、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが、ＰＩＤ制御の下での定速度区間において発生することがある。ところが、従来のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、定速度区間において速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常に通常時の比較的小さい値に固定していたために、そのような場合のアンダーシュート及びオーバーシュートを適切に収束させることができず、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さによっては、目標停止位置に到達する前に現在速度が０になって給紙モータ及び印刷紙が途中で停止してしまうことがあった。
【００９４】
そこで、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることとしたものである。
【００９５】
図１のグラフを参照して、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置による給紙モータの速度制御について詳細に説明する。
【００９６】
図１における目標停止位置は、印刷紙上端を所定の食いつき量Ｃだけ紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせて、給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する位置である。
【００９７】
目標停止位置までの残存距離８００（１／１４４０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ）。以下、適宜単位省略。）から７００までの区間は、ＰＩＤ波形が表示されてはいるが、ＰＩＤ制御区間ではなく加速制御区間であり、残存距離７００から３００までの定速度区間の目標速度Ｖrefに向かって加速を行っている。
【００９８】
残存距離７００から２００までの定速度区間に入るとＰＩＤ制御が開始され、以降、目標停止位置において給紙ローラ６４を停止させるべく、給紙モータが停止するまでＰＩＤ制御が行われる。この区間では、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートを収束させるべくＰＩＤ制御が行われている。
【００９９】
また、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置においては、この定速度区間に入った時点から、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっている。従って、もし定速度区間において目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生したとしても、従来より速やかに収束させることができる。
【０１００】
残存距離２００から減速区間に入っているが、図１のグラフの例においては、減速区間に入った直後に目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生している。このとき既に、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっているので、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートの発生に対応して一時的な加速及び減速を指令するＰＩＤ指令値として通常時よりも大きい値が出力されている。これにより、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートは、速やかかつ適切に収束されており、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【０１０１】
定速度区間に入った時点から既に、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっているので、もし定速度区間において目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生したとしても、同様の結果を得ることができる。
【０１０２】
その結果、図１に示すように、印刷紙が目標停止位置に到達する前に途中停止するという事態も完全に回避することができる。
【０１０３】
印刷紙の突き当たりにより発生する現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは、印刷紙の種類や、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとの角度等に応じて変化する。通常は、印刷紙の厚さが厚いほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなり、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとが平行に近いほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなる。また、印刷紙の幅が大きいほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなり、印刷紙の厚さの設定よりも厚い印刷紙が使用されたり、２枚以上の印刷紙が誤って重送されたりした場合にも現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなる。
【０１０４】
従って、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定とするときに、どの程度の大きさ値に切り換えるかについては、種々の条件を考慮し、発生し得る最大のアンダーシュートにも対応できる程度の大きさの値に切り換えることとするとよい。
【０１０５】
速度制御演算に用いる比例ゲイン係数の切換を行う条件は、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときとしているが、この所定値は、実験、シミュレーション等に基づき、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが速やかかつ適切に収束されるようなタイミングで、比例ゲイン係数の切換が行われるように設定するとよい。例えば、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさが目標速度Ｖrefの値の±１０％以上になったときに、比例ゲイン係数の切換が行われるように設定するとよい。
【０１０６】
また、上述のように、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートが定速度区間において発生するのは、印刷紙の食いつき量Ｃが大きい値に設定されている場合である。
【０１０７】
給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する目標停止位置における印刷紙の食いつき量Ｃが大きい設定になっている場合とは、減速開始前に印刷紙の突き当たりが発生するような設定になっている場合を意味し、そのような場合に、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の構成を適用することによる効果が最大限に得られることとなる。
【０１０８】
そこで、印刷紙のスキュー取りのために給紙モータが停止する目標停止位置、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量Ｃが所定値以上に設定されていることを条件として、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える制御を可能にすることとしてもよい。ここで、上記食いつき量Ｃの所定値とは、ＰＩＤ制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値である。
【０１０９】
本発明に係るプリンタ制御装置は、上述のように、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えるＰＩＤ制御部６ｆ，６ｇ，６ｈを備えたものである。このＰＩＤ制御部６ｆ，６ｇ，６ｈは、上述のように、印刷紙のスキュー取りのために給紙モータが停止する目標停止位置、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量Ｃが所定値以上に設定されていることを条件として、比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にするものとしてもよい。尚、本発明に係るプリンタ制御装置の全体的な構成は、図１１に示したモータ制御装置と同様のものとなる。
【０１１０】
フィードバック制御としては、ＰＩＤ制御の他、Ｐ制御、ＰＩ制御を採用することができる。
【０１１１】
本発明に係るプリンタ制御装置は、例えば、図５におけるＣＰＵ１６により構成することができる。その場合、ＣＰＵ１６を動作させるプログラムは、以下に説明する記録媒体の他、例えば、図５におけるＰＲＯＭ２１，ＥＥＰＲＯＭ２３に記録保持しておくことができる。
【０１１２】
図３は、本発明に係るプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図４は、図３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。
【０１１３】
図３に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube:陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とから構成されている。図４は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体は、このコンピュータシステム７０で使用される。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク８１，ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２が用いられるが、その他、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることとしたので、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを速やかかつ適切に収束させることができ、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【０１１５】
本発明に係るコンピュータプログラムの記録媒体によれば、上記本発明に係るプリンタ制御方法のいずれかをコンピュータシステムにおいて実行するコンピュータプログラムが記録されているので、上記本発明に係るプリンタ制御方法のいずれかをコンピュータシステムにおいて実行することにより、上記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置により制御される給紙モータの目標速度及び実際のモータ速度並びに各制御信号の波形を示したグラフ。
【図２】図１のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフ。
【図３】本発明に係るプリンタ制御方法を実行するプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図４】図３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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図。
【図１０】プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図。
【図１１】ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図。
【図１２】ＤＣユニット６により制御されるＤＣモータモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフ。
【図１３】プリンタにおける印刷紙の給紙並びに印刷紙の上端及び下端の検出に関連する部分の構成を模式的に示した説明図。
【図１４】印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の側面側から見た状態を模式的に示した説明図。
【図１５】印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の上面側から見た状態を模式的に示した説明図。
【図１６】給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの目標速度、現在速度及び制御信号の波形の第一の例を示したグラフ。
【図１７】図１６のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフ。
【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 Ｄ／Ａコンバータ
７ ポンプモータ
８ ポンプモータドライバ
９ 記録ヘッド
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
２１ ＰＲＯＭ
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
５０ 記録紙
６０ プリンタ
６１ 給紙挿入口
６２ 排紙口
６４ 給紙ローラ
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 トレイ
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置に係り、特に、プリンタ内への給紙動作のうち紙送りローラ及び従動ローラへの印刷紙の食いつきの際における給紙モータの速度制御を行うプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置に関する。また、そのプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、プリンタにおける印刷紙の給紙並びに印刷紙の上端及び下端の検出に関連する部分の構成を模式的に示した説明図である。
【０００３】
プリンタにおいては、図１３に示すように、トレイ９０にセットされた印刷紙５０が給紙ローラ６４により一枚ずつ繰り出されると、その印刷紙５０の上端が紙検出センサ１５に検出される。この給紙ローラ６４には給紙モータ６３（図９参照）が連結されており、給紙モータ６３を駆動制御することにより給紙ローラ６４が駆動され、プリンタ内への給紙が行われる。
【０００４】
その後、印刷紙５０は、紙送りローラ６５及び従動ローラ６６により紙送りされ、プラテン８４上において印刷ヘッド９から吐出されるインクにより印刷が行われる。印刷が印刷紙５０の下端近傍まで進行して、印刷紙５０が順次紙送りされて行くと、ある時点で紙検出センサ１５上に印刷紙５０が存在しなくなることにより、印刷紙５０の下端が検出される。
【０００５】
プリンタ内への給紙動作は、概略、以上のように行われるが、この給紙動作のうち、印刷紙が紙送りモータ及び従動ローラに突き当たって挟み込まれる、いわゆる食いつきの際には、印刷紙の上端が紙送りモータ及び従動ローラに平行に挟み込まれるのが望ましい。
【０００６】
しかし、実際には、印刷紙の食いつきの際、印刷紙の上端は紙送りモータ及び従動ローラに対して完全に平行ではなく、多少斜めに挟み込まれることがしばしば起こる。
【０００７】
そこで、印刷紙の食いつきの後、紙送りモータ及び従動ローラに挟み込まれた印刷紙を逆方向に送って押し戻す、いわゆる吐き出しを行うこととし、この食いつき及び吐き出しを何度か繰り返すことによって、印刷紙の上端を紙送りモータ及び従動ローラに対して完全に平行にして、印刷紙のスキュー取りを行っている。この印刷紙のスキュー取りの動作について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１４は、印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の側面側から見た状態を模式的に示した説明図、図１５は、印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の上面側から見た状態を模式的に示した説明図である。
【０００９】
図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、印刷紙５０が給紙ローラ６４により一枚ずつ繰り出されると、給紙ローラ６４の回転動作に従い、印刷紙５０の上端が徐々に紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に接近していく。このとき、印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対して平行になっているのが望ましいが、図１５（ａ）に示すように、多少斜めになっていることがある。
【００１０】
図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、給紙ローラ６４がさらに回転すると、印刷紙５０の上端部が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たって挟み込まれる。上述のように、これを印刷紙の食いつきと称している。
【００１１】
印刷紙のスキュー取りのために、給紙ローラ６４は、所定量だけ回転した時点で停止する。このとき、紙送りローラ６５及び従動ローラ６６による印刷紙５０の挟持位置よりプリンタ内部側にはみ出している印刷紙上端部の長さを食いつき量Ｃと称する。この食いつき量Ｃは、通常、印刷紙５０の種類ごとに設定されており、印刷紙５０の種類に応じたプリンタの設定により変更可能である。尚、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）においては、印刷紙５０が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し斜めに突き当たった場合を示しているので、食いつき量Ｃは印刷紙５０のほぼ中央部における食いつき量を示している。
【００１２】
次に、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）に示すように、印刷紙５０のスキュー取りを行うべく、給紙ローラ６４を停止させた状態で、紙送りローラ６５を逆回転させ、印刷紙５０を食いつき量Ｃだけ逆送し、吐き出しを行う。食いつき量Ｃだけ逆送されて吐き出された印刷紙５０は撓んだ状態となり、印刷紙自体の弾力により上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に押し付けられた状態となる。このとき、印刷紙５０の上端は紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対しほぼ平行になっている。
【００１３】
印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対しほぼ平行になった状態で、図１４（ｄ）及び図１５（ｄ）に示すように、紙送りローラ６５を食いつき量Ｃの範囲内で順方向に回転させ、印刷紙５０の上端を紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせる。そして、図１４（ｄ）及び図１５（ｄ）に示す食いつきと、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）に示す吐き出しとを何度か繰り返すことにより、印刷紙５０の上端は紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し平行な状態となる。
【００１４】
印刷紙５０の上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に対し平行な状態となったら、紙送りローラ６５を順方向に回転させて印刷紙５０を再度紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせるとともに、給紙ローラ６４を回転させて印刷紙５０を解放し、その後の紙送り動作を行う。以上が、印刷紙のスキュー取りの動作である。
【００１５】
次に、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御について説明する。
【００１６】
図１６は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの目標速度、現在速度及び制御信号の波形の第一の例を示したグラフである。また、図１７は、図１６のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフである。
【００１７】
図１６及び図１７における目標停止位置は、印刷紙上端を所定の食いつき量Ｃだけ紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせて、給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する位置である。
【００１８】
目標停止位置までの残存距離８００（１／１４４０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ）。以下、適宜単位省略。）から７００までの区間は、ＰＩＤ波形が表示されてはいるが、ＰＩＤ制御区間ではなく加速制御区間であり、残存距離７００から３００までの定速度区間の目標速度Ｖrefに向かって加速を行っている。
【００１９】
残存距離７００から３００までの定速度区間に入るとＰＩＤ制御が開始され、以降、目標停止位置において給紙ローラ６４を停止させるべく、給紙モータが停止するまでＰＩＤ制御が行われる。この区間では、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートを収束させるべくＰＩＤ制御が行われている。
【００２０】
残存距離３００前後から、目標速度Ｖrefの減速制御が徐々に開始され、残存距離２００から、より急速な減速制御が行われている。
【００２１】
ところで、この減速制御区間のうち残存距離２００から１００までの間に、現在速度Ｖcurのアンダーシュートが発生しているが、これは、印刷紙上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たることによって、現在速度Ｖcurが一時的に急速に減少したためである。
【００２２】
すると、この区間ではＰＩＤ制御が行われているために、このアンダーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、加速を指令するＰＩＤ指令値が出力される。
【００２３】
しかし、そのＰＩＤ指令値に応じて給紙モータの加速が行われる一方、その間にも目標速度Ｖrefは低下していくので、残存距離１００から２０までの区間においては、逆に現在速度Ｖcurのオーバーシュートが発生している。
【００２４】
今度は、ＰＩＤ制御によって、このオーバーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、減速を指令するＰＩＤ指令値が出力される。
【００２５】
その結果、残存距離２０前後の位置において現在速度Ｖcurのオーバーシュートは収束しているものの、残存距離２０から５までの区間においては、再び現在速度Ｖcurのアンダーシュートが発生している。
【００２６】
そこで、アンダーシュート区間における目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差を縮小すべく、加速を指令するＰＩＤ指令値が出力されて現在速度Ｖcurが目標速度Ｖrefとほぼ一致した後、目標速度Ｖrefに従って減速を指令するＰＩＤ指令値が出力され、目標停止位置において現在速度Ｖcurは０になり、給紙モータ及び給紙ローラは停止する。
【００２７】
上述のようなＰＩＤ制御の下での上記給紙モータの現在速度Ｖcurの制御には、Ａ相及びＢ相の２相のエンコーダの出力パルスが用いられるが、通常、それら２相のエンコーダの出力パルス双方が常に用いられるわけではなく、制御区間に応じて使い分けられている。即ち、残存距離７００から３００までの定速度区間においては、モータ速度が十分に高速であるので、２相のエンコーダの出力パルス双方を用いる必要はなく、例えばＡ相のエンコーダの出力パルスの立ち上がりエッジのみを用いて速度制御演算の割込みを発生させている。一方、残存距離３００から０までの減速区間においては、モータ速度が０に向かって減少していき、より精度の高い速度制御が要求されるので、Ａ相及びＢ相のエンコーダの出力パルス双方の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを用いて速度制御演算の割込みを発生させている。
【００２８】
ところで、ＰＩＤ制御の下での速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数の設定は、通常、定速度区間と減速区間とでは異なっている。定速度区間においては、比例ゲイン係数の値を大きくしすぎると、駆動力伝達機構における共振に起因して振動及び異音が発生することが多いために、比例ゲイン係数は、振動及び異音の発生が回避される程度の比較的小さい値に設定されている。一方、減速区間においても同様の理由から、通常の状態では、比例ゲイン係数は、定速度区間における値と同等の値に設定されているが、減速区間においては、印刷紙の突き当たりに起因するアンダーシュート及びオーバーシュートが発生するなど、定速度区間よりも激しい速度変動を速やかに収束させる必要があるため、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさが所定の閾値を超えたときには、比例ゲイン係数を通常よりも大きい値に切り換える設定になっている。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御については、上述した通りであるが、印刷紙上端が紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に突き当たることによる現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートの発生タイミングは、印刷紙の食いつき量Ｃの設定値に応じて変化する。また、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さは、印刷紙の種類や、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとの角度に応じて変化する。
【００３０】
印刷紙上端の紙送りローラ６５及び従動ローラ６６への突き当たりが、減速区間において発生する場合は、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュートの発生に応じて速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数がより大きい値に切り換えられるので、印刷紙の突き当たりに起因するアンダーシュート及びオーバーシュートは、通常、その後の動作に問題が生じない程度に収束させることができる。
【００３１】
ところが、印刷紙のスキュー取り動作の際の初期食いつき量Ｃが大きい値に設定されている場合には、印刷紙上端の紙送りローラ６５及び従動ローラ６６への突き当たりが、定速度区間において発生することもあり得る。
【００３２】
しかし、定速度区間において速度制御演算に用いられる比例ゲイン係数は、現在速度Ｖcurの変動幅が小さいことを前提として、また、上述の振動及び異音の発生回避のために、常に一定の比較的小さい値に設定されており、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさに拘わらず、比例ゲイン係数が通常よりも大きい値に切り換えられることはない。
【００３３】
従って、印刷紙の突き当たりが定速度区間において発生した場合には、印刷紙の突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートを、その後の動作に問題が生じない程度に収束させることができず、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さによっては、目標停止位置に到達する前に現在速度Ｖcurが０になって給紙モータ及び印刷紙が途中で停止してしまうという問題点があった。その結果、その後の印刷紙のスキュー取り動作にも支障を来すこととなる。
【００３４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりによる給紙モータ速度波形のアンダーシュート及びオーバーシュートを可及的速やかに収束させ、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することが可能な構成のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置を提供することである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプリンタ制御方法によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることを特徴とする。
【００３６】
上記構成において、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で上記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、上記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にすることとするとよい。
【００３７】
本発明に係るプリンタ制御装置によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えるフィードバック制御部を備えていることを特徴とする。
【００３８】
上記構成において、上記フィードバック制御部は、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で上記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、上記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にするものとするとよい。
【００３９】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の上記構成において、上記食いつき量の所定値は、フィードバック制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値であるものとするとよい。
【００４０】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、上記構成により、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを速やかかつ適切に収束させることができ、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【００４１】
本発明に係るコンピュータプログラムの記録媒体によれば、上記本発明に係るプリンタ制御方法をコンピュータシステムにおいて実行するコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略構成及び制御方法について説明する。
【００４３】
図５は、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。
【００４４】
図５に示したインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう。）１と、紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、印刷紙５０にインクを吐出するヘッド９が固定され、印刷紙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に直流電流指令値を払い出すＤＣユニット６と、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、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、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、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ＰＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２及びＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、プーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１とから構成されている。
【００４５】
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モータで構成されている。
【００４６】
図６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。
【００４７】
図６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を介してキャリッジモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列及びカラーインクを吐出するノズル列を有する記録ヘッド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。
【００４８】
また、キャリッジ３の非印字領域には、非印字時に記録ヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図５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、ヘッド９を封止する。
【００４９】
ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、カートリッジ３４の交換等を行ってヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、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。
【００５０】
図７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。
【００５１】
図７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（４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆA，１１ｆBとを有している。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
図８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。
【００５５】
図８（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８（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８（ｂ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れるようにエンコーダ４は構成されている。そして、上記パルスの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例えば１／１８０インチ）に対応し、キャリッジ３が上記スリット間隔を移動する時間に等しい。
【００５６】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３は符号板がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂを出力する。インクジェットプリンタにおいては、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３の符号板に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、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ような構成となっている。
【００５７】
図９は、給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【００５８】
図９を参照して、図５に示した紙検出センサ１５の位置について説明する。図９において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された印刷紙５０は、給紙モータ６３により駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５により検出される。紙検出センサ１５によって先端が検出された紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される紙送りローラ６５及び従動ローラ６６によって紙送りが行われる。
【００５９】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている印刷紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。印字が終了した印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される歯車６７Ａ，６７Ｂを介して歯車６７Ｃ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。
【００６０】
図１０は、プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【００６１】
図９に示したプリンタの部分のうち紙送りに関連する部分について、図９及び図１０を参照して、より詳細に説明する。
【００６２】
プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入され、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出されると、ＰＦモータ１により小歯車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（Smap）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印刷紙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、印刷紙５０の紙送りが行われる。
【００６３】
ＰＦモータ１はプリンタ６０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が配設され、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。
【００６４】
紙送りローラ６５と従動ローラ６６とにより紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持するプラテン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紙送りが行われ、排紙口６２から外部に排出される。
【００６５】
印刷紙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に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが吐出されて印刷が行われる。
【００６６】
次に、上述したインクジェットプリンタのＣＲモータ４を制御する従来のＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成、及び、ＤＣユニット６による制御方法について説明する。
【００６７】
図１１は、従来のＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図であり、図１２は、ＤＣユニット６により制御されるＣＲモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフである。
【００６８】
図１１に示したＤＣユニット６は、位置演算部６ａと、減算器６ｂと、目標速度演算部６ｃと、速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例要素６ｆと、積分要素６ｇと、微分要素６ｈと、加算器６ｉと、Ｄ／Ａコンバータ６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍとから構成されている。
【００６９】
位置演算部６ａは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、キャリッジ３の位置を演算する。この計数はＣＲモータ４が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は符号板１２のスリット間隔に等しく、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、計数値が「０」に対応するキャリッジ３の位置からの移動量を求めることができる。このときエンコーダ１１の解像度は符号板１２のスリットの間隔の１／４となる。上記スリットの間隔を１／１８０インチとすれば解像度は１／７２０インチとなる。
【００７０】
減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてくる目標位置と、位置演算部６ａによって求められたキャリッジ３の実際の位置との位置偏差を演算する。
【００７１】
目標速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である位置偏差に基づいてキャリッジ３の目標速度を演算する。この演算は位置偏差にゲインＫPを乗算することにより行われる。このゲインＫPは位置偏差に応じて決定される。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。
【００７２】
速度演算部６ｄは、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてキャリッジ３の速度を演算する。この速度は次のようにして求められる。まず、エンコーダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，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、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。このカウント値をＴとし、符号板１２のスリット間隔をλとすればキャリッジの速度はλ／（４Ｔ）として求められる。尚、ここでは、速度の演算は、出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期、例えば立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでをタイマカウンタによって計測することにより求めている。
【００７３】
減算器６ｅは、目標速度と、速度演算部６ｄによって演算されたキャリッジ３の実際の速度との速度偏差を演算する。
【００７４】
比例要素６ｆは、上記速度偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、速度偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素６ｈは、現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの演算は、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。
【００７５】
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。そして加算結果、即ちＣＲモータ４の駆動電流が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られてアナログ電流に変換される。このアナログ電圧に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７６】
また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、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、加速途中の定速及び減速制御に用いられる。
【００７７】
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。
【００７８】
加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を受ける度ごとに所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標電流値に積算し、積算結果、即ち加速時におけるＤＣモータ４の目標電流値が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に、上記目標電流値はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換され、このアナログ電流に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ４が駆動される。
【００７９】
ドライバ５は、例えば４個のトランジスタを備えており、Ｄ／Ａコンバータ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（ａ）ＣＲモータ４を正転又は逆転させる運転モード、（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ運転モード、即ち、ＣＲモータの停止を維持するモード）、（ｃ）ＣＲモータを停止させようとするモード、を行わせることが可能な構成となっている。
【００８０】
次に、図１２（ａ），（ｂ）を参照してＤＣユニット６の動作、即ち、従来のＤＣモータ制御方法について説明する。
【００８１】
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、加速制御部６ｍから起動初期電流値Ｉ0がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。この起動初期電流値Ｉ0は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの電流値Ｉ0は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電圧に変換されてドライバ５に送られ、ドライバ５によってＣＲモータ４が起動開始する（図１２（ａ），（ｂ）参照）。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、起動初期電流値Ｉ0に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積算し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ６ｊに送る。すると、この積算した電流値は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ５に送られる。そして、ＣＲモータ４に供給される電流の値が上記積算した電流値となるように、ドライバ５によってＣＲモータが駆動されＣＲモータ４の速度は上昇する（図１２（ｂ）参照）。このためＣＲモータ４に供給される電流値は、図１２（ａ）に示すように階段状になる。尚、このときＰＩＤ制御系も動作しているが、Ｄ／Ａコンバータ６ｊは加速制御部６ｍの出力を選択して取込む。
【００８２】
加速制御部６ｍの電流値の積算処理は、積算した電流値が一定の電流値ＩSとなるまで行われる。時刻ｔ1において積算した電流値が所定値ＩS となると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに一定の電流値ＩSを供給する。これによりＣＲモータ４に供給される電流の値が電流値ＩSとなるようにドライバ５によって駆動される（図１２（ａ）参照）。
【００８３】
そして、ＣＲモータ４の速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＣＲモータ４が所定の速度Ｖ1になると（時刻ｔ2参照）、ＣＲモータ４に供給される電流を減小させるように加速制御部６ｍが制御する。このときＣＲモータ４の速度は更に上昇するが、ＣＲモータ４の速度が所定の速度Ｖcに達すると（図１２（ｂ）の時刻ｔ3参照）、Ｄ／Ａコンバータ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。
【００８４】
即ち、目標位置と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の位置との位置偏差に基づいて目標速度が演算され、この目標速度と、エンコーダ１１の出力から得られる実際の速度との速度偏差に基づいて、比例要素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ＤＣモータ４の速度は所望の速度Ｖeとなるように制御される。尚、所定の速度Ｖcは、所望の速度Ｖeの７０〜８０％の値であることが好ましい。
【００８５】
時刻ｔ4からＤＣモータ４は、所望の速度となるからキャリッジ３も所望の一定の速度Ｖeとなり、印字処理を行うことが可能となる。
【００８６】
印字処理が終了し、キャリッジ３が目標位置に近づくと（図１２（ｂ）の時刻ｔ5参照）、位置偏差が小さくなるから目標速度も小さくなり、このため速度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＤＣモータ４の減速が行われ、時刻ｔ6に停止する。
【００８７】
以上、ＤＣモータがＣＲモータ４である場合の駆動制御の内容について説明したが、ＤＣモータが紙送りモータ（ＰＦモータ）１又は給紙モータである場合においても、駆動制御の内容はほぼ同様のものとなる。
【００８８】
以下、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８９】
図１は、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置により制御される給紙モータの目標速度及び実際のモータ速度並びに各制御信号の波形を示したグラフである。また、図２は、図１のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフである。
【００９０】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御であるＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える点に特徴のあるものである。
【００９１】
従来のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの速度制御において、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを可及的速やかに収束させるべく、ＰＩＤ制御の下での停止直前の減速区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えていた。これは、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが、ＰＩＤ制御の下での減速区間において発生する場合が多いからである。
【００９２】
一方、ＰＩＤ制御の下での定速度区間においては、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが発生することが少ないこと、また、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常時大きい値に設定しておくと駆動力伝達機構における共振に起因する振動及び異音が発生することから、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常に通常時の比較的小さい値に固定していた。
【００９３】
しかし、印刷紙のスキュー取りのために停止する目標停止位置における印刷紙の食いつき量Ｃが大きい値である場合には、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートが、ＰＩＤ制御の下での定速度区間において発生することがある。ところが、従来のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、定速度区間において速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を常に通常時の比較的小さい値に固定していたために、そのような場合のアンダーシュート及びオーバーシュートを適切に収束させることができず、アンダーシュート及びオーバーシュートの大きさや長さによっては、目標停止位置に到達する前に現在速度が０になって給紙モータ及び印刷紙が途中で停止してしまうことがあった。
【００９４】
そこで、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置は、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることとしたものである。
【００９５】
図１のグラフを参照して、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置による給紙モータの速度制御について詳細に説明する。
【００９６】
図１における目標停止位置は、印刷紙上端を所定の食いつき量Ｃだけ紙送りローラ６５及び従動ローラ６６に食いつかせて、給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する位置である。
【００９７】
目標停止位置までの残存距離８００（１／１４４０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ）。以下、適宜単位省略。）から７００までの区間は、ＰＩＤ波形が表示されてはいるが、ＰＩＤ制御区間ではなく加速制御区間であり、残存距離７００から３００までの定速度区間の目標速度Ｖrefに向かって加速を行っている。
【００９８】
残存距離７００から２００までの定速度区間に入るとＰＩＤ制御が開始され、以降、目標停止位置において給紙ローラ６４を停止させるべく、給紙モータが停止するまでＰＩＤ制御が行われる。この区間では、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートを収束させるべくＰＩＤ制御が行われている。
【００９９】
また、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置においては、この定速度区間に入った時点から、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっている。従って、もし定速度区間において目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生したとしても、従来より速やかに収束させることができる。
【０１００】
残存距離２００から減速区間に入っているが、図１のグラフの例においては、減速区間に入った直後に目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生している。このとき既に、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっているので、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートの発生に対応して一時的な加速及び減速を指令するＰＩＤ指令値として通常時よりも大きい値が出力されている。これにより、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートは、速やかかつ適切に収束されており、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【０１０１】
定速度区間に入った時点から既に、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定となっているので、もし定速度区間において目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが発生したとしても、同様の結果を得ることができる。
【０１０２】
その結果、図１に示すように、印刷紙が目標停止位置に到達する前に途中停止するという事態も完全に回避することができる。
【０１０３】
印刷紙の突き当たりにより発生する現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは、印刷紙の種類や、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとの角度等に応じて変化する。通常は、印刷紙の厚さが厚いほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなり、印刷紙上端と紙送りローラ及び従動ローラとが平行に近いほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなる。また、印刷紙の幅が大きいほど現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなり、印刷紙の厚さの設定よりも厚い印刷紙が使用されたり、２枚以上の印刷紙が誤って重送されたりした場合にも現在速度Ｖcurのアンダーシュートの大きさは大きくなる。
【０１０４】
従って、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える設定とするときに、どの程度の大きさ値に切り換えるかについては、種々の条件を考慮し、発生し得る最大のアンダーシュートにも対応できる程度の大きさの値に切り換えることとするとよい。
【０１０５】
速度制御演算に用いる比例ゲイン係数の切換を行う条件は、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差が所定値以上になったときとしているが、この所定値は、実験、シミュレーション等に基づき、目標速度Ｖrefに対する現在速度Ｖcurのアンダーシュート及びオーバーシュートが速やかかつ適切に収束されるようなタイミングで、比例ゲイン係数の切換が行われるように設定するとよい。例えば、目標速度Ｖrefと現在速度Ｖcurとの差の大きさが目標速度Ｖrefの値の±１０％以上になったときに、比例ゲイン係数の切換が行われるように設定するとよい。
【０１０６】
また、上述のように、印刷紙上端の紙送りローラ及び従動ローラへの突き当たりに起因する現在速度Ｖcurの目標速度Ｖrefに対するアンダーシュート及びオーバーシュートが定速度区間において発生するのは、印刷紙の食いつき量Ｃが大きい値に設定されている場合である。
【０１０７】
給紙ローラ６４が印刷紙のスキュー取りのために停止する目標停止位置における印刷紙の食いつき量Ｃが大きい設定になっている場合とは、減速開始前に印刷紙の突き当たりが発生するような設定になっている場合を意味し、そのような場合に、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の構成を適用することによる効果が最大限に得られることとなる。
【０１０８】
そこで、印刷紙のスキュー取りのために給紙モータが停止する目標停止位置、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量Ｃが所定値以上に設定されていることを条件として、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換える制御を可能にすることとしてもよい。ここで、上記食いつき量Ｃの所定値とは、ＰＩＤ制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値である。
【０１０９】
本発明に係るプリンタ制御装置は、上述のように、給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまで、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えるＰＩＤ制御部６ｆ，６ｇ，６ｈを備えたものである。このＰＩＤ制御部６ｆ，６ｇ，６ｈは、上述のように、印刷紙のスキュー取りのために給紙モータが停止する目標停止位置、即ち、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量Ｃが所定値以上に設定されていることを条件として、比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にするものとしてもよい。尚、本発明に係るプリンタ制御装置の全体的な構成は、図１１に示したモータ制御装置と同様のものとなる。
【０１１０】
フィードバック制御としては、ＰＩＤ制御の他、Ｐ制御、ＰＩ制御を採用することができる。
【０１１１】
本発明に係るプリンタ制御装置は、例えば、図５におけるＣＰＵ１６により構成することができる。その場合、ＣＰＵ１６を動作させるプログラムは、以下に説明する記録媒体の他、例えば、図５におけるＰＲＯＭ２１，ＥＥＰＲＯＭ２３に記録保持しておくことができる。
【０１１２】
図３は、本発明に係るプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図４は、図３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。
【０１１３】
図３に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube:陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とから構成されている。図４は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るプリンタ制御方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体は、このコンピュータシステム７０で使用される。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク８１，ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２が用いられるが、その他、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置によれば、給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、ＰＩＤ制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることとしたので、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりに起因する現在速度の目標速度に対するアンダーシュート及びオーバーシュートを速やかかつ適切に収束させることができ、その結果、そのアンダーシュート及びオーバーシュートに起因する印刷紙の途中停止を未然に防止することができる。
【０１１５】
本発明に係るコンピュータプログラムの記録媒体によれば、上記本発明に係るプリンタ制御方法のいずれかをコンピュータシステムにおいて実行するコンピュータプログラムが記録されているので、上記本発明に係るプリンタ制御方法のいずれかをコンピュータシステムにおいて実行することにより、上記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置により制御される給紙モータの目標速度及び実際のモータ速度並びに各制御信号の波形を示したグラフ。
【図２】図１のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフ。
【図３】本発明に係るプリンタ制御方法を実行するプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図４】図３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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図。
【図１０】プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図。
【図１１】ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の構成を示したブロック図。
【図１２】ＤＣユニット６により制御されるＤＣモータモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフ。
【図１３】プリンタにおける印刷紙の給紙並びに印刷紙の上端及び下端の検出に関連する部分の構成を模式的に示した説明図。
【図１４】印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の側面側から見た状態を模式的に示した説明図。
【図１５】印刷紙のスキュー取りの際における給紙ローラ、紙送りローラ及び印刷紙の上面側から見た状態を模式的に示した説明図。
【図１６】給紙ローラが給紙動作を開始してから印刷紙のスキュー取りのために停止するまでの給紙モータの目標速度、現在速度及び制御信号の波形の第一の例を示したグラフ。
【図１７】図１６のグラフのうち目標停止位置までの残存距離３００から０までの区間を横軸のみ拡大して示したグラフ。
【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 Ｄ／Ａコンバータ
７ ポンプモータ
８ ポンプモータドライバ
９ 記録ヘッド
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
２１ ＰＲＯＭ
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
５０ 記録紙
６０ プリンタ
６１ 給紙挿入口
６２ 排紙口
６４ 給紙ローラ
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 トレイ
Claims (7)
- 給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えることを特徴とするプリンタ制御方法。
- 印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で前記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、前記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にすることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ制御方法。
- 前記食いつき量の所定値は、フィードバック制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値であることを特徴とする請求項２に記載のプリンタ制御方法。
- 請求項１乃至３のいずれかに記載のプリンタ制御方法をコンピュータシステムにおいて実行するコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータプログラムの記録媒体。
- 給紙ローラが給紙動作を開始してから、紙送りローラ及びその従動ローラへの印刷紙上端の突き当たりを経た後に印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で停止するまでの給紙モータの速度制御において、フィードバック制御の下での定速度区間における目標速度と現在速度との差が所定値以上になったときは、速度制御演算に用いる比例ゲイン係数を通常時の値より大きい値に切り換えるフィードバック制御部を備えていることを特徴とするプリンタ制御装置。
- 前記フィードバック制御部は、印刷紙上端部を紙送りローラ及びその従動ローラに挟持させた状態で前記給紙モータが停止する目標停止位置における印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの食いつき量が所定値以上に設定されていることを条件として、前記比例ゲイン係数を切り換える制御を可能にするものであることを特徴とする請求項５に記載のプリンタ制御装置。
- 前記食いつき量の所定値は、フィードバック制御の下での定速度区間において印刷紙の紙送りローラ及びその従動ローラへの突き当たりが発生する場合における前記食いつき量の最小値であることを特徴とする請求項６に記載のプリンタ制御装置。
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