JP3818496B2 - Printer control apparatus and printer control method - 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装置及びプリンタ制御方法に係り、特に、印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータのコギングや、キャリッジモータの駆動トルクをキャリッジに伝達するためにキャリッジモータとキャリッジとの間に介在する歯車及びタイミングベルトの噛み合わせ等に起因するキャリッジモータ速度の周期的変動の影響により発生する印刷むらを排除することが可能な構成のプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法に関する。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】
インクジェットプリンタは、印刷紙の紙送り方向に直交する水平方向にキャリッジを往復駆動し、キャリッジに搭載された印刷ヘッドのノズルからインク滴を吐出して、印刷紙面上に滴下することにより印刷を行うものである。
【0003】
キャリッジの上記水平方向における往復駆動は、歯車及びタイミングベルトを介してキャリッジモータにより行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、モータにおいては、定速度駆動の際にも駆動トルクの周期的変動により駆動速度が周期的に変動するコギングが発生する。また、モータと駆動対象物との間に歯車及びタイミングベルトが介在する場合には、それらの歯車及びタイミングベルトの噛み合わせも、モータ速度の周期的変動の一因になっていると考えられる。
【0005】
インクジェットプリンタにおいては、キャリッジを定速度駆動している区間中に印刷を実行するが、キャリッジモータとキャリッジとの間には歯車及びタイミングベルトが介在し、かつ、キャリッジモータにおいてもコギングが発生するために、モータ速度の周期的変動により印刷むらが発生するという問題があった。以下、この問題について、図面を参照して詳細に説明する。
【0006】
図12は、キャリッジモータ速度の変動によるインク滴下位置のずれの様子を模式的に示した説明図である。ここでは、キャリッジモータの定速度駆動の際における目標速度をVFとし、コギング等に起因してモータ速度がVF-からVF+まで変動するものとする。但し、VF-<VF<VF+とする。また、印刷ヘッド9のノズルNからのインク吐出速度をVSとする。
【0007】
先ず、キャリッジの速度VFにおける定速度駆動の際にインク滴がノズルNから吐出された場合について考察する。この場合、ノズルNから鉛直方向にインク吐出速度VSで吐出されたインク滴には駆動方向の慣性力が働き、インク滴は水平方向速度成分VFをも有することになる。従って、インク滴の速度は、鉛直方向成分のインク吐出速度VSと水平方向成分の駆動方向速度VFとの合成速度VCF(=(VS2+VF2)1/2)となる。合成速度VCFの方向は、図12に示す通りである。従って、ノズルNから吐出されたインク滴は、合成速度VCFの方向の延長上にある印刷紙50上の目標滴下位置PTに滴下される。
【0008】
一方、キャリッジの駆動速度がVF-まで低下した瞬間にノズルNから鉛直方向にインク吐出速度VSでインク滴が吐出されたとすると、インク滴の速度は、鉛直方向成分のインク吐出速度VSと水平方向成分の駆動方向速度VF-との合成速度VCF-(=(VS2+(VF-)2)1/2)となる。合成速度VCF-の方向は、図12に示す通りである。従って、ノズルNから吐出されたインク滴は、合成速度VCF-の方向の延長上にある印刷紙50上の滴下位置PT-に滴下される。即ち、駆動速度がVFであるときよりも距離L1だけ目標滴下位置PTより手前にずれてインク滴が滴下されることになる。
【0009】
他方、キャリッジの駆動速度がVF+まで上昇した瞬間にノズルNから鉛直方向にインク吐出速度VSでインク滴が吐出されたとすると、インク滴の速度は、鉛直方向成分のインク吐出速度VSと水平方向成分の駆動方向速度VF+との合成速度VCF+(=(VS2+(VF+)2)1/2)となる。合成速度VCF+の方向は、図12に示す通りである。従って、ノズルNから吐出されたインク滴は、合成速度VCF+の方向の延長上にある印刷紙50上の滴下位置PT+に滴下される。即ち、駆動速度がVFであるときよりも距離L2だけ目標滴下位置PTより駆動方向にずれてインク滴が滴下されることになる。
【0010】
以上のように、キャリッジの駆動速度、即ち、キャリッジモータ速度が目標速度VFを中心としてVF-からVF+まで変動すると、インク滴の滴下位置もずれることになる。
【0011】
このようなキャリッジモータ速度の変動は周期的なものであり、かつ、ラインごとに印刷される各ラインにおいて同様に繰り返されるので、結果として印刷むらが発生する。この印刷むらの発生について、さらに詳細に説明する。
【0012】
図13は、定速度駆動の際におけるモータ速度変動がない場合とある場合とにおけるインク滴下間隔を模式的に示した説明図であり、図14は、定速度駆動の際におけるモータ速度変動を示したグラフである。
【0013】
図13(a)に示すように、定速度駆動が理想的に実行された場合、即ち、定速度駆動の際におけるモータ速度変動がない場合は、インク滴の滴下位置は常に一定間隔となる。
【0014】
一方、キャリッジモータのコギング等により定速度駆動の際におけるモータ速度変動がある場合は、インク滴の滴下タイミングによってずれが生ずるものがあり、インク滴の滴下位置は常に一定間隔とはならない。
【0015】
定速度駆動の際における目標速度がVFであったとしても、実際の駆動速度は、図14に示すように、目標速度VFを中心としてVF-からVF+まで周期的に変動している。ここで、VF-<VF<VF+とする。
【0016】
図12を参照して前述したように、駆動速度の変動に応じてインク滴の滴下位置にはずれが生ずるので、実際の駆動速度が目標速度VFより低い速度VF-になった時刻txに印刷ヘッドのノズルから吐出されたインク滴は、例えば、図13(b)におけるインクドットD1のように、本来の目標滴下位置より距離L1だけ手前に滴下される。また、実際の駆動速度が目標速度VFより高い速度VF+になった時刻tyに印刷ヘッドのノズルから吐出されたインク滴は、例えば、図13(b)におけるインクドットD2のように、本来の目標滴下位置より距離L2だけ駆動方向にずれて滴下される。
【0017】
インクジェットプリンタにおいては、ラインごとにインク滴を滴下し、各ラインがインクドットにより隙間なく埋め尽くされるようにして印刷を行うが、印刷は、キャリッジモータが定速度駆動される区間内において実行される。
【0018】
そして、従来のプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法においては、各ラインにおける定速度駆動の際のモータ速度は一定に設定され、かつ、キャリッジモータが定速度駆動される区間は一定であるので、図14に示すような周期的変動を伴う駆動速度によるキャリッジ駆動が各ラインにおいて全く同様に繰り返されることとなる。
【0019】
その結果、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが密になり、また、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが疎になるので、インクドットが密の部分では印刷された色が濃くなり、インクドットが疎の部分では印刷された色が薄くなるという現象が発生する。
【0020】
従って、印刷された画像全体としてみると、ある部分の色は濃く印刷され、ある部分の色は薄く印刷されているという印刷むらが発生していることになる。インクジェットプリンタによる印刷の高画質化に伴い、吐出されるインク滴の大きさが小さくなってくると、このような印刷むらは、より目立ちやすくなる。
【0021】
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、キャリッジモータのコギング等に起因するキャリッジモータ速度の周期的変動の影響により発生する印刷むらを排除することが可能な構成のプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度を、上記キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更することを特徴とする。
【0023】
若しくは、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動電流を、上記キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更することを特徴とする。
【0024】
又は、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動電圧デューティ比を、上記キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更することを特徴とする。
【0025】
換言すると、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更することを特徴とする。
【0026】
若しくは、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動電流を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更することを特徴とする。
【0027】
又は、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動電圧デューティ比を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更することを特徴とする。
【0028】
上記構成により、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動によりインク滴の滴下位置にずれが発生したとしても、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置のずれの程度は異なったものとなる。その結果、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが密になることはなく、また、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが疎になることもないので、印刷された画像全体としてみると、ある部分の色は濃く印刷され、ある部分の色は薄く印刷されているという印刷むらを排除することができる。
【0029】
上記印刷実行のための駆動区間は、定速度駆動区間であるものとするとよい。若しくは、上記印刷実行のための駆動区間は、加減速駆動区間であるものとしてもよい。又は、上記印刷実行のための駆動区間は、定速度駆動区間及び加減速駆動区間であるものとしてもよい。
【0030】
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。
【0031】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法の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。
【0032】
図4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。
【0033】
図4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。
【0034】
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。
【0035】
図5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。
【0036】
図5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。
【0037】
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4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。
【0038】
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。
【0039】
図6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。
【0040】
図6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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
図7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。
【0044】
図7(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7(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7(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。
【0045】
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。
【0046】
図8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。
図8を参照して、図4に示した紙検出センサ15の位置について説明する。図8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。
【0047】
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。
【0048】
図9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。
【0049】
図8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8及び図9を参照して、より詳細に説明する。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
図10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11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。
【0056】
図10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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
次に、図11(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。
【0069】
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11(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11(b)参照)。このためCRモータ4に供給される電流値は、図11(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。
【0070】
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11(a)参照)。
【0071】
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11(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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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11(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。
【0075】
以下、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法の実施の一形態について、図面を参照しながら説明する。
【0076】
図1は、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法により制御されるキャリッジモータのモータ電流及びモータ速度を示したグラフである。
【0077】
本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法は、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度を、キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更する点に特徴があるものである。
【0078】
換言すると、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法は、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更する点に特徴があるものである。
【0079】
本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法により制御されるキャリッジモータのモータ速度は、図1(b)のグラフに示されている。モータ速度の波形から明らかなように、時刻taから時刻tbまでの時間区間において定速度駆動が行われており、この間に印刷が実行されている。
【0080】
この例において示すように、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法においては、キャリッジモータの定速度駆動の際の駆動速度として、標準駆動速度VFの他、標準駆動速度VFより数%低い値である微減調整駆動速度VFxと、標準駆動速度VFより数%高い値である微増調整駆動速度VFyとを設定可能としておく。
【0081】
そして、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動速度を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更する。例えば、連続する3ラインの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動速度がそれぞれVFx、VF、VFyとなるように、順次、定速度駆動の際における駆動速度を変更していく。そして、さらに後続のラインについても同様に、VFx、VF、VFy、VFx、VF、VFy、...と定速度駆動の際における駆動速度を変更していく。
【0082】
定速度駆動の際における駆動速度は、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となっていれば、その変更順序は任意である。また、繰り返しパターンが一定である必要もない。
【0083】
以上のように、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法においては、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動速度を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更するので、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動によりインク滴の滴下位置にずれが発生したとしても、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置のずれの程度は異なったものとなる。
【0084】
その結果、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが密になることはなく、また、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが疎になることもないので、印刷された画像全体としてみると、ある部分の色は濃く印刷され、ある部分の色は薄く印刷されているという印刷むらが排除されることになる。
【0085】
従って、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動による印刷むらを排除することができる。
【0086】
微減調整駆動速度VFx、微増調整駆動速度VFyは、それぞれ標準駆動速度VFより数%低い値、標準駆動速度VFより数%高い値としているが、実際には、印刷モード等の種々の条件を考慮して、値を設定する。
【0087】
要するに、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動によりインク滴の滴下位置にずれが発生したときに、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置のずれの程度が異なったものとなる程度に設定するとよい。但し、インク滴の目標滴下位置との関係におけるインク滴の吐出タイミングが一定であることを前提とすると、標準駆動速度VFと微減調整駆動速度VFxとの差、標準駆動速度VFと微増調整駆動速度VFyとの差が大きすぎると、逆に、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置が大きくずれてしまい、印刷品質の低下を招くこととなるので、その点も考慮して適当な値に設定する。
【0088】
尚、本実施の形態においては、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動速度を、3段階に変更することとしているが、2段階以上の任意の段階に変更するようにしてよい。
【0089】
以上、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法について、駆動速度制御という観点から説明したが、モータの駆動速度は駆動電流によって制御されるものであるから、駆動電流制御という観点から説明することもできる。
【0090】
即ち、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法は、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動電流を、キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更する点に特徴があるものである、ということもできる。
【0091】
さらに換言すると、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法は、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動電流を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更する点に特徴があるものである、ということになる。
【0092】
本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法により制御されるキャリッジモータのモータ電流は、図1(a)のグラフに示されている。上述のように、この例においては、時刻taから時刻tbまでの時間区間において定速度駆動が行われており、この間に印刷が実行されている。
【0093】
この例において示すように、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法においては、キャリッジモータの定速度駆動の際の駆動電流として、標準駆動電流IFの他、標準駆動電流IFより数%低い値である微減調整駆動電流IFxと、標準駆動電流IFより数%高い値である微増調整駆動電流IFyとを設定可能としておく。
【0094】
そして、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動電流を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更する。例えば、連続する3ラインの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動電流がそれぞれIFx、IF、IFyとなるように、順次、定速度駆動の際における駆動電流を変更していく。そして、さらに後続のラインについても同様に、IFx、IF、IFy、IFx、IF、IFy、...と定速度駆動の際における駆動電流を変更していく。
【0095】
定速度駆動の際における駆動電流は、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となっていれば、その変更順序は任意である。また、繰り返しパターンが一定である必要もない。
【0096】
以上のように、本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法においては、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動電流を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更するので、上記速度制御の観点からの説明と同様に、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動による印刷むらを排除することができる。
【0097】
微減調整駆動電流IFx、微増調整駆動電流IFyは、それぞれ標準駆動電流IFより数%低い値、標準駆動電流IFより数%高い値としているが、実際には、印刷モード等の種々の条件を考慮して、値を設定する。
【0098】
要するに、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動によりインク滴の滴下位置にずれが発生したときに、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置のずれの程度が異なったものとなる程度に設定するとよい。但し、インク滴の目標滴下位置との関係におけるインク滴の吐出タイミングが一定であることを前提とすると、標準駆動電流IFと微減調整駆動電流IFxとの差、標準駆動電流IFと微増調整駆動電流IFyとの差が大きすぎると、逆に、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置が大きくずれてしまい、印刷品質の低下を招くこととなるので、その点も考慮して適当な値に設定する。
【0099】
尚、本実施の形態においては、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動電流を、3段階に変更することとしているが、2段階以上の任意の段階に変更するようにしてよい。
【0100】
また、本実施の形態においては、キャリッジモータの印刷実行のための定速度駆動の際における駆動速度を制御するために駆動電流を変更しているが、駆動電流の代わりに、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)制御により駆動電圧出力デューティ比を変更するようにしてもよい。
【0101】
さらに、本実施の形態においては、キャリッジモータの印刷実行のための駆動区間を定速度駆動区間としているが、加減速駆動区間においても印刷を実行する場合には、加減速駆動区間における駆動速度も、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更するとよい。
【0102】
本発明に係るプリンタ制御装置は、例えば、図4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4におけるPROM21,EEPROM23に記録保持しておくことができる。
【0103】
図2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3は、図2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。
【0104】
図2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3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。
【0105】
【発明の効果】
本発明に係るプリンタ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、インク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度又は駆動電流又は駆動電圧デューティ比を、上記キャリッジの駆動方向である主走査方向における主走査動作ごとに異なった値となるように変更することとしたので、換言すると、ラインごとにインク滴を吐出して印刷を行う印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するキャリッジモータの印刷実行のための駆動区間における駆動速度又は駆動電流又は駆動電圧デューティ比を、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおいて異なった値となるようにラインごとに変更することとしたので、キャリッジモータのコギング等に起因する駆動速度の周期的変動によりインク滴の滴下位置にずれが発生したとしても、相互に隣接する先行ラインと後続ラインとにおけるインク滴の滴下位置のずれの程度は異なったものとなる。その結果、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが密になることはなく、また、各ラインのほぼ同じ部分においてインクドットが疎になることもないので、印刷された画像全体としてみると、ある部分の色は濃く印刷され、ある部分の色は薄く印刷されているという印刷むらを排除することができる。
【0106】
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装置及びプリンタ制御方法により制御されるキャリッジモータのモータ電流及びモータ速度を示したグラフ。
【図2】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3】図2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4】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5】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6】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7】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8】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図。
【図9】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10】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11】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12】キャリッジモータ速度の変動によるインク滴下位置のずれの様子を模式的に示した説明図。
【図13】モータ速度変動がない場合とある場合とにおけるインク滴下間隔を模式的に示した説明図。
【図14】定速度駆動の際におけるモータ速度変動を示したグラフ。
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printer control apparatus and a printer control method, and more particularly to cogging of a carriage motor that drives a carriage on which a print head is mounted and between a carriage motor and a carriage for transmitting a driving torque of the carriage motor to the carriage. The present invention relates to a printer control apparatus and a printer control method having a configuration capable of eliminating printing unevenness caused by the influence of periodic fluctuations in the carriage motor speed caused by meshing of gears and timing belts intervening in the belt. The present invention also relates to a recording medium on which a computer program for executing the printer control method is recorded.
[0002]
[Prior art]
Inkjet printers perform printing by reciprocating a carriage in a horizontal direction orthogonal to the paper feed direction of printing paper, ejecting ink droplets from nozzles of a print head mounted on the carriage, and dropping them on the surface of the printing paper. Is.
[0003]
The reciprocating drive of the carriage in the horizontal direction is performed by a carriage motor via a gear and a timing belt.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the motor, even during constant speed driving, cogging in which the driving speed fluctuates periodically due to the periodic fluctuation of the driving torque occurs. Further, when a gear and a timing belt are interposed between the motor and the object to be driven, it is considered that the meshing of the gear and the timing belt also contributes to periodic fluctuations in the motor speed.
[0005]
In an inkjet printer, printing is performed during a section in which the carriage is driven at a constant speed, but gears and a timing belt are interposed between the carriage motor and the carriage, and cogging occurs in the carriage motor. In addition, there is a problem that uneven printing occurs due to periodic fluctuations in the motor speed. Hereinafter, this problem will be described in detail with reference to the drawings.
[0006]
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing how the ink dropping position shifts due to fluctuations in the carriage motor speed. Here, it is assumed that the target speed when the carriage motor is driven at a constant speed is VF, and the motor speed varies from VF− to VF + due to cogging or the like. However, VF− <VF <VF +. Further, the ink discharge speed from the nozzle N of the print head 9 is VS.
[0007]
First, consider a case where ink droplets are ejected from the nozzle N during constant speed driving at the carriage speed VF. In this case, the inertia force in the driving direction acts on the ink droplets ejected from the nozzle N in the vertical direction at the ink ejection velocity VS, and the ink droplets also have a horizontal velocity component VF. Accordingly, the speed of the ink droplet is the combined speed VCF (= (VS) of the ink ejection speed VS of the vertical component and the driving direction speed VF of the horizontal component. 2 + VF 2 ) 1/2 ) The direction of the synthesis speed VCF is as shown in FIG. Accordingly, the ink droplets ejected from the nozzle N are dropped at the target dropping position PT on the
[0008]
On the other hand, assuming that the ink droplets are ejected from the nozzle N in the vertical direction at the ink ejection speed VS at the moment when the carriage driving speed decreases to VF−, the ink droplet speed is equal to the vertical component ink ejection speed VS and the horizontal direction. Combined speed VCF-(= (VS 2 + (VF-) 2 ) 1/2 ) The direction of the synthesis speed VCF− is as shown in FIG. Accordingly, the ink droplets ejected from the nozzle N are dropped at the dropping position PT− on the
[0009]
On the other hand, assuming that the ink droplets are ejected from the nozzle N in the vertical direction at the ink ejection speed VS at the moment when the carriage driving speed increases to VF +, the ink droplet speed is equal to the vertical component ink ejection speed VS and the horizontal component. Speed VVF + (= (VS 2 + (VF +) 2 ) 1/2 ) The direction of the synthesis speed VCF + is as shown in FIG. Accordingly, the ink droplets ejected from the nozzle N are dropped at the dropping position PT + on the
[0010]
As described above, when the carriage driving speed, that is, the carriage motor speed fluctuates from VF− to VF + around the target speed VF, the ink droplet dropping position also shifts.
[0011]
Such a variation in the carriage motor speed is periodic, and is repeated in the same manner for each line printed for each line, resulting in uneven printing. The occurrence of printing unevenness will be described in more detail.
[0012]
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing the ink drop interval when there is no motor speed fluctuation during constant speed driving and when FIG. 14 shows the motor speed fluctuation during constant speed driving. It is a graph.
[0013]
As shown in FIG. 13A, when constant speed driving is ideally executed, that is, when there is no motor speed fluctuation during constant speed driving, the ink droplet dropping positions are always at regular intervals.
[0014]
On the other hand, when there is a motor speed fluctuation during constant speed driving due to cogging of the carriage motor, etc., there is a deviation caused by the ink droplet dropping timing, and the ink droplet dropping position is not always at a constant interval.
[0015]
Even if the target speed during constant speed driving is VF, the actual driving speed periodically varies from VF− to VF + around the target speed VF, as shown in FIG. Here, it is assumed that VF− <VF <VF +.
[0016]
As described above with reference to FIG. 12, since the drop position of the ink droplet is shifted according to the fluctuation of the driving speed, the print head is printed at the time tx when the actual driving speed becomes the speed VF− lower than the target speed VF. The ink droplets ejected from this nozzle are dropped by a distance L1 from the original target dropping position, for example, as the ink dot D1 in FIG. 13B. Further, the ink droplets ejected from the nozzles of the print head at the time ty when the actual driving speed becomes the speed VF + higher than the target speed VF are, for example, the original target as in the ink dot D2 in FIG. The droplet is dropped from the dropping position by a distance L2 in the driving direction.
[0017]
In an ink jet printer, ink droplets are dropped for each line, and printing is performed so that each line is completely filled with ink dots, but printing is performed in a section where the carriage motor is driven at a constant speed. .
[0018]
In the conventional printer control apparatus and printer control method, the motor speed during constant speed driving in each line is set to be constant, and the section in which the carriage motor is driven at constant speed is constant. Carriage driving at a driving speed with periodic fluctuation as shown in FIG.
[0019]
As a result, the ink dots become dense in almost the same part of each line, and the ink dots become sparse in almost the same part of each line. A phenomenon occurs in which the printed color becomes lighter in a portion where dots are sparse.
[0020]
Therefore, when the entire printed image is viewed, printing unevenness occurs in which a color of a certain part is printed darkly and a color of a certain part is printed lightly. Such uneven printing becomes more conspicuous as the size of the ejected ink droplets becomes smaller as the quality of printing by an ink jet printer increases.
[0021]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a printer having a configuration capable of eliminating printing unevenness that occurs due to the influence of periodic fluctuations in carriage motor speed caused by cogging of the carriage motor. A control device and a printer control method are provided.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
According to the printer control device and the printer control method according to the present invention, the drive speed in the drive section for executing printing of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by ejecting ink droplets is mounted is set as described above. The value is changed so as to be different for each main scanning operation in the main scanning direction which is the driving direction of the carriage.
[0023]
Alternatively, according to the printer control device and the printer control method according to the present invention, the drive current in the drive section for printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by ejecting ink droplets is mounted is obtained. The main scanning operation in the main scanning direction, which is the driving direction of the carriage, is changed so as to have a different value.
[0024]
Alternatively, according to the printer control device and the printer control method according to the present invention, the drive voltage duty in the drive section for the printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by discharging ink droplets is mounted. The ratio is changed so as to have a different value for each main scanning operation in the main scanning direction which is the driving direction of the carriage.
[0025]
In other words, according to the printer control device and the printer control method of the present invention, the drive section for executing printing of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by discharging ink droplets for each line is mounted. The driving speed is changed for each line so as to have different values for the preceding and succeeding lines adjacent to each other.
[0026]
Alternatively, according to the printer control device and the printer control method of the present invention, in the drive section for printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by discharging ink droplets for each line is mounted. The drive current is changed for each line so as to have different values for the preceding line and the succeeding line adjacent to each other.
[0027]
Alternatively, according to the printer control device and the printer control method of the present invention, in the drive section for printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by discharging ink droplets for each line is mounted. The drive voltage duty ratio is changed for each line so as to have different values for the preceding line and the succeeding line adjacent to each other.
[0028]
With the above configuration, even if the ink droplet dropping position is shifted due to the periodic fluctuation of the driving speed due to cogging of the carriage motor, the ink droplet dropping position is shifted between the preceding line and the succeeding line adjacent to each other. The degree of is different. As a result, the ink dots do not become dense in almost the same part of each line, and the ink dots do not become sparse in almost the same part of each line. It is possible to eliminate printing unevenness in which the color of a part is printed dark and the color of a part is printed light.
[0029]
The driving section for executing the printing may be a constant speed driving section. Alternatively, the drive section for executing the printing may be an acceleration / deceleration drive section. Alternatively, the driving section for executing the printing may be a constant speed driving section and an acceleration / deceleration driving section.
[0030]
According to the computer program recording medium of the present invention, a computer program for executing the printer control method of the present invention in the computer system is recorded.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, a schematic configuration and control method of an ink jet printer to which a printer control device and a printer control method according to the present invention are applied will be described.
[0032]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the ink jet printer.
[0033]
The ink jet printer shown in FIG. 4 discharges ink onto a paper feed motor (hereinafter also referred to as a PF motor) 1 that feeds paper, a paper
[0034]
The
[0035]
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration around the
[0036]
As shown in FIG. 5, the
[0037]
Further, in the non-printing area of the
[0038]
When the nozzle opening row of the head 9 is clogged or when the ink is forcibly ejected from the head 9 by replacing the
[0039]
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the
[0040]
The
[0041]
When the voltage VCC is applied across the
[0042]
The parallel light that has passed through the
[0043]
FIG. 7 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the
[0044]
As shown in FIGS. 7A and 7B, the phase of the pulse ENC-A and the pulse ENC-B differ by 90 degrees in both cases of CR motor forward rotation and reverse rotation. When the
[0045]
On the other hand, the
[0046]
FIG. 8 is a perspective view showing portions related to paper feeding and paper detection.
The position of the
[0047]
Subsequently, printing is performed by dropping ink from a recording head (not shown) fixed to the
[0048]
FIG. 9 is a perspective view showing in detail a portion related to paper feeding of the printer.
[0049]
A portion related to paper feeding in the printer portion shown in FIG. 8 will be described in more detail with reference to FIGS.
[0050]
When the leading edge of the
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
While the
[0054]
Next, a configuration of a
[0055]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a
[0056]
The
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The outputs of the
[0064]
The
[0065]
The
[0066]
Each time the
[0067]
The
[0068]
Next, the operation of the
[0069]
When the start command signal for starting the
[0070]
The integration process of the current value of the
[0071]
In order to prevent the speed of the
[0072]
That is, the target speed is calculated based on the position deviation between the target position and the actual position obtained from the output of the
[0073]
Since the
[0074]
When the printing process is finished and the
[0075]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a printer control device and a printer control method according to the invention will be described with reference to the drawings.
[0076]
FIG. 1 is a graph showing motor current and motor speed of a carriage motor controlled by the printer control apparatus and printer control method according to the present invention.
[0077]
The printer control device and the printer control method according to the present invention provide a driving speed in a driving section for printing execution of a carriage motor that drives a carriage on which a print head that performs printing by discharging ink droplets is mounted. This is characterized in that the value is changed so as to be different for each main scanning operation in the main scanning direction.
[0078]
In other words, the printer control device and the printer control method according to the present invention drive in a drive section for printing execution of a carriage motor that drives a carriage on which a print head that performs printing by discharging ink droplets for each line is mounted. It is characterized in that the speed is changed for each line so that the speed is different between the preceding line and the succeeding line adjacent to each other.
[0079]
The motor speed of the carriage motor controlled by the printer control device and the printer control method according to the present invention is shown in the graph of FIG. As is apparent from the motor speed waveform, constant speed driving is performed in the time interval from time ta to time tb, and printing is performed during this time.
[0080]
As shown in this example, in the printer control device and the printer control method according to the present invention, as the driving speed when the carriage motor is driven at a constant speed, a value several percent lower than the standard driving speed VF in addition to the standard driving speed VF. The slightly decreasing adjustment driving speed VFx and the slightly increasing adjusting driving speed VFy, which is a value several percent higher than the standard driving speed VF, can be set.
[0081]
Then, the driving speed at the time of constant speed driving for printing of the carriage motor is changed for each line so as to have different values in the preceding line and the succeeding line adjacent to each other. For example, the driving speed in the constant speed driving is sequentially changed so that the driving speeds in the constant speed driving for executing printing of three consecutive lines become VFx, VF, and VFy, respectively. Further, for the subsequent lines, VFx, VF, VFy, VFx, VF, VFy,. . . And the driving speed at the time of constant speed driving is changed.
[0082]
If the driving speed in the constant speed driving has different values in the preceding line and the succeeding line adjacent to each other, the change order is arbitrary. Also, the repeating pattern need not be constant.
[0083]
As described above, in the printer control device and the printer control method according to the present invention, the driving speeds at the constant speed driving for the printing execution of the carriage motor are different between the preceding line and the succeeding line adjacent to each other. Since the value is changed for each line so that the value becomes a value, even if the drop position of the ink droplet is shifted due to the periodic fluctuation of the driving speed caused by cogging of the carriage motor, the preceding line and the succeeding line adjacent to each other The degree of deviation of the ink droplet dropping position is different.
[0084]
As a result, the ink dots do not become dense in almost the same part of each line, and the ink dots do not become sparse in almost the same part of each line. The printing unevenness in which the color of a part is printed dark and the color of a part is printed lightly is eliminated.
[0085]
Therefore, according to the printer control device and the printer control method of the present invention, it is possible to eliminate printing unevenness due to periodic fluctuations in the driving speed caused by cogging of the carriage motor.
[0086]
The slight decrease adjustment drive speed VFx and the slight increase adjustment drive speed VFy are values that are several percent lower than the standard drive speed VF and several percent higher than the standard drive speed VF, respectively, but in reality, various conditions such as the print mode are considered. And set the value.
[0087]
In short, the degree of deviation of the ink droplet dropping position between the preceding line and the succeeding line that are adjacent to each other when a deviation occurs in the ink droplet dropping position due to periodic fluctuations in the driving speed caused by cogging of the carriage motor, etc. It is good to set to the extent that becomes different. However, assuming that the ejection timing of the ink droplet in relation to the target droplet position of the ink droplet is constant, the difference between the standard driving speed VF and the slight decrease adjustment driving speed VFx, the standard driving speed VF and the slight increase adjustment driving speed. If the difference from VFy is too large, the drop positions of the ink droplets in the preceding line and the succeeding line that are adjacent to each other will be greatly shifted, leading to a decrease in print quality. Set to an appropriate value.
[0088]
In the present embodiment, the driving speed at the time of constant speed driving for printing execution of the carriage motor is changed to three stages. However, the driving speed is changed to an arbitrary stage of two or more stages. Good.
[0089]
The printer control device and the printer control method according to the present invention have been described from the viewpoint of drive speed control. However, since the drive speed of the motor is controlled by the drive current, the description will be made from the viewpoint of drive current control. You can also.
[0090]
That is, the printer control apparatus and the printer control method according to the present invention provide a driving current in a driving section for printing execution of a carriage motor that drives a carriage on which a print head that performs printing by ejecting ink droplets is mounted. It can also be said that the characteristic is that the value is changed so as to be different for each main scanning operation in the main scanning direction, which is the driving direction.
[0091]
In other words, the printer control device and the printer control method according to the present invention are driven at a constant speed for printing by a carriage motor that drives a carriage on which a print head that performs printing by ejecting ink droplets for each line is mounted. This is characterized in that the drive current at this time is changed for each line so that the driving current is different between the preceding line and the succeeding line.
[0092]
The motor current of the carriage motor controlled by the printer control device and the printer control method according to the present invention is shown in the graph of FIG. As described above, in this example, constant speed driving is performed in the time interval from time ta to time tb, and printing is performed during this time.
[0093]
As shown in this example, in the printer control apparatus and the printer control method according to the present invention, the driving current for driving the carriage motor at a constant speed is a value that is several percent lower than the standard driving current IF in addition to the standard driving current IF. It is possible to set a slightly decreasing adjustment driving current IFx and a slightly increasing adjustment driving current IFy which is a value several percent higher than the standard driving current IF.
[0094]
Then, the driving current at the time of constant speed driving for printing of the carriage motor is changed for each line so that the driving current is different between the preceding line and the succeeding line. For example, the drive current in the constant speed drive is sequentially changed so that the drive current in the constant speed drive for executing printing of three consecutive lines becomes IFx, IF, and IFy, respectively. In the same manner, the subsequent lines are also IFx, IF, IFy, IFx, IF, IFy,. . . And the drive current at the time of constant speed drive is changed.
[0095]
If the driving current in the constant speed driving has different values between the preceding line and the succeeding line adjacent to each other, the order of change is arbitrary. Also, the repeating pattern need not be constant.
[0096]
As described above, in the printer control device and the printer control method according to the present invention, the drive currents at the constant speed drive for printing execution of the carriage motor are different between the preceding line and the succeeding line adjacent to each other. Since the value is changed for each line so as to become a value, it is possible to eliminate printing unevenness due to periodic fluctuations in the driving speed caused by cogging of the carriage motor, etc., as described above from the viewpoint of speed control.
[0097]
The slight decrease adjustment drive current IFx and the slight increase adjustment drive current IFy are values that are several percent lower than the standard drive current IF and several percent higher than the standard drive current IF, respectively, but in reality, various conditions such as the print mode are considered. And set the value.
[0098]
In short, the degree of deviation of the ink droplet dropping position between the preceding line and the succeeding line that are adjacent to each other when a deviation occurs in the ink droplet dropping position due to periodic fluctuations in the driving speed caused by cogging of the carriage motor, etc. It is good to set to the extent that becomes different. However, assuming that the ejection timing of the ink droplet in relation to the target droplet position of the ink droplet is constant, the difference between the standard drive current IF and the slight decrease adjustment drive current IFx, the standard drive current IF and the slight increase adjustment drive current If the difference from IFy is too large, the drop positions of the ink droplets in the preceding and succeeding lines that are adjacent to each other will be greatly shifted, leading to a decrease in print quality. Set to an appropriate value.
[0099]
In this embodiment, the driving current at the time of constant speed driving for printing of the carriage motor is changed to three stages. However, the driving current is changed to an arbitrary stage of two or more stages. Good.
[0100]
In the present embodiment, the drive current is changed in order to control the drive speed at the time of constant speed drive for print execution of the carriage motor. However, instead of the drive current, pulse width modulation (PWM : Pulse Width Modulation) control may change the drive voltage output duty ratio.
[0101]
Furthermore, in the present embodiment, the drive section for printing execution of the carriage motor is a constant speed drive section. However, when printing is performed also in the acceleration / deceleration drive section, the drive speed in the acceleration / deceleration drive section is also set. The preceding line and the succeeding line adjacent to each other may be changed for each line so as to have different values.
[0102]
The printer control apparatus according to the present invention can be configured by, for example, the
[0103]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an external configuration of a recording medium on which a computer program for executing the printer control method according to the present invention is recorded and a computer system in which the recording medium is used, and FIG. 3 is shown in FIG. It is a block diagram which shows the structure of a computer system.
[0104]
A
[0105]
【The invention's effect】
According to the printer control apparatus and the printer control method of the present invention, the drive speed or drive current in the drive section for printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head that performs printing by discharging ink droplets is mounted. Alternatively, since the drive voltage duty ratio is changed to have a different value for each main scanning operation in the main scanning direction which is the driving direction of the carriage, in other words, printing is performed by ejecting ink droplets for each line. The drive speed or drive current or drive voltage duty ratio in the drive section for printing execution of the carriage motor that drives the carriage on which the print head is mounted is set to a different value between the preceding line and the subsequent line. Because it is changed for each line so that it becomes That even shifted to the dropping position of the ink droplets is generated by a periodic variation of the driving speed, the degree of deviation of the dropping position of the ink droplets in the preceding lines adjacent to each other and subsequent lines are different. As a result, the ink dots do not become dense in almost the same part of each line, and the ink dots do not become sparse in almost the same part of each line. It is possible to eliminate printing unevenness in which the color of a part is printed dark and the color of a part is printed light.
[0106]
According to the recording medium for a computer program according to the present invention, a computer program for executing any one of the printer control methods according to the present invention in a computer system is recorded. Therefore, any one of the printer control methods according to the present invention described above. By executing the above in a computer system, the same effect as described above can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing motor current and motor speed of a carriage motor controlled by a printer control device and a printer control method according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an external configuration of a recording medium on which a program for executing a printer control method according to the present invention is recorded and a computer system using the recording medium.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the computer system shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet printer.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration around a
6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a
FIG. 7 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the
FIG. 8 is a perspective view showing portions related to paper feed and paper detection.
FIG. 9 is a perspective view showing in detail a portion related to paper feeding of the printer.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a
11 is a graph showing a motor current and a motor speed of the
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing how ink drop positions shift due to a change in carriage motor speed.
FIG. 13 is an explanatory view schematically showing ink drop intervals when there is no motor speed variation and when there is no motor speed variation.
FIG. 14 is a graph showing fluctuations in motor speed during constant speed driving.
[Explanation of symbols]
1 Paper feed motor (PF motor)
2 Paper feed driver
3 Carriage
4 Carriage motor (CR motor)
5 Carriage motor driver (CR motor driver)
6 DC unit
6a Position calculator
6b subtractor
6c Target speed calculation means
6d Speed calculator
6e Subtractor
6f proportional element
6g integral element
6h Differential element
6j D / A converter
7 Pump motor
8 Pump motor driver
9 Recording head
10 Head driver
11 Linear encoder
12 Code plate
13 Encoder (Rotary encoder)
14 Code board for rotary encoder
15 Paper detection sensor
16 CPU
17 Timer IC
18 Host computer
19 Interface section
20 ASIC
21 PROM
22 RAM
23 EEPROM
25 platen
30 pulley
31 Timing belt
32 Guide member for carriage motor
34 Ink cartridge
35 Capping device
36 Pump unit
37 cap
50 chart paper
60 Printer
61 Paper feed slot
62 Outlet
64 Paper feed roller
65 Paper feed roller
66 Followed Roller
67a Large gear
67b Intermediate gear
67c Paper discharge gear
68 Paper discharge roller
69 Followed Roller (Giza Roller)
83 Smap axis
84 Platen
87 Small gear
88 small gear
89 Holder
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