JP3848502B2

JP3848502B2 - プリンタ制御装置

Info

Publication number: JP3848502B2
Application number: JP22761699A
Authority: JP
Inventors: 昇仁田; 俊一小野; 純高村
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: US6170933B1; JP2000135829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、インクジェットプリンタ等のプリンタ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタは、通常、印字ヘッドと記録媒体との相対移動によって記録媒体上に印字を行うようになっている。例えば、特開平７−２６６５８０号公報では、図３４に示すように、回転ドラム１に記録媒体である用紙を巻付け、この回転ドラム１に対向配置したインクジェット記録ヘッド２により印字を行うようになっている。すなわち、回転ドラム１をモータ３で回転するとともにエンコーダ４で回転ドラム１の回転を検出する。また、モータ５により回転ドラム１に平行に配置した回転軸６を回転させ、これにより記録ヘッド２を搭載した固定台７を回転ドラム１に対して平行移動させる。具体的には、モータ３により回転ドラム１が回転すると、エンコーダ４がドラム１の回転を検出して所定のピッチ毎に信号を出力し、ＣＰＵ８がこの信号を受けてドライバ９を駆動し、ドライバ９はこの信号に同期して記録ヘッド２を駆動する。また、ＣＰＵ８は回転ドラム１の回転に同期してモータ５を駆動し、記録ヘッド２を所定量だけ移動させる。このようにして回転ドラム１に巻き付けれた用紙に対して印字が行われる。
【０００３】
また、特開平８−１５６３２８号公報では、図３５に示すように、プラテン１１に対向してキャリア１２に搭載した印字ヘッド１３を設け、キャリア１２は主走査方向の一端側に設けたキャリアモータ１４の回転軸及び他端側に設けた２相エンコーダのエンコーダスリット１５のエンコーダ軸に掛渡されたキャリアベルト１６に固定している。そして、キャリアモータ１４の回転によりキャリアベルト１６を駆動し、キャリア１２をシャフト１７に沿って主走査方向に移動制御するようになっている。また、キャリアベルト１６の駆動によりエンコーダスリット１５が回転し、このエンコーダスリット１５のスリット通過をエンコーダセンサ１８で検出して図３６の(a)に示すＡ相出力と図３６の(b)に示すＢ相出力を送出するようになっている。
【０００４】
このように印字ヘッドと記録媒体との相対移動は一般にモータを用いて定速で行われ、その間、印字ヘッドを一定周期で駆動することで記録媒体上にドットを等間隔に印字する。そして、ドット間隔はｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の単位で表わされ、３００ｄｐｉ〜１２００ｄｐｉ程度が一般的である。
【０００５】
ところで、プリンタにおける印字精度低下の主な原因は相対移動の定速性の悪さによるものがほとんどである。このため、エンコーダを設けて位置検出を行い回転や移動の制御を行っている。例えば、図３４に示すものでは、エンコーダ４により回転ドラム１の回転を検出し、その検出値の時間間隔が一定になるようにＣＰＵ８がモータ３の速度をフィードバック制御している。
【０００６】
しかし、この方法では印字精度に限界がある。理由の１つは、フィードバック制御には必ず遅れ時間があるため、変動が収まるまでに時間が掛かってしまうということである。もう１つの理由は、この遅れ時間のためにフィードバックループのゲインをむやみに大きくできないことである。
【０００７】
図３５に示すものでは、キャリア１２の動きをキャリアベルト１６の駆動により回転するエンコーダスリット１５のスリット通過をエンコーダセンサ１８で検出することで検出し、この検出結果に従って印字ヘッド１３の駆動を起動するための印字タイミングパルスを作成している。そして、このタイミングで印字ヘッド１３を駆動することによりキャリア１２の移動に追従して印字ヘッド１３を駆動できるようになっている。
【０００８】
また、この特開平８−１５６３２８号公報では、印字の分解能を上げるために工夫を行っている。すなわち、図３７に示すように、アップカウンタ１９とダウンカウンタ２０を設け、図３８の(c)に示すようにエンコーダセンサ１８からのＡ相出力（図３８の(a)）からLoad１信号を作成し、このLoad１信号をアップカウンタ１９のLoad端子に入力している。アップカウンタ１９はこのLoad１信号のパルス間隔をクロックCLKにより計時し、ダウンカウンタ２０は図３８の(e)に示すLoad２信号によりアップカウンタ１９の最大カウント値を１／２した値をロードしてカウントする。従って、ダウンカウンタ２０からはLoad１信号の周期の１／２のところでタイミングパルスを出力する。このタイミングパルスとLoad１信号をインバータ２１で反転した信号をオアゲート２２で合成することでエンコーダの分解能を２倍にした分解能で図３８の(d)に示すような印字タイミング信号を出力する。
このように特開平８−１５６３２８号公報のものは、高分解能に対応できるという利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−１５６３２８号公報のものは、Load１信号、すなわち、基準位置パルスを１／２にして印字タイミング信号を作成するように分割数が少ない場合は有効であるが、分解能をさらに向上させるために分割数を多くすると問題が生じる。
【００１０】
例えば、基準位置パルスを６分割する場合を考える。図３９に示すように、基準位置パルスが、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５のように変化したとすると、印字タイミングパルスはａ１〜ａ５のそれぞれの１／６の周期のパルスと元の基準位置パルスとの合成となるため、６分割された周期の最後の１分割に基準位置パルスの間隔の差が集中する。すなわち、基準位置パルスの間隔ａ１に基づいて印字タイミングパルスを作成する場合、この間隔ａ１を６分割するが、実際に印字するときの周期は１周期先の間隔ａ２になっているので、間隔ａ１に対して間隔ａ２が狭くなっていると、印字タイミングパルスの５パルス目までは分割した内容でパルスが作成されるが６パルス目は基準位置パルスを使用することになり、印字タイミングパルスの最後のパルス間隔が狭くなってしまう。このパルス間隔の時間幅が印字ヘッドの応答速度よりも短くなると印字ができなくなってしまうという問題が発生する。
【００１１】
そこで、図４０に示すように、６パルス目として次の基準位置パルスを使用せずにあくまでも間隔ａ１を６分割して得たタイミングで印字タイミングパルスを作成すると、次の周期の先頭の印字タイミングパルスの間隔が狭くなってしまいやはり同様の問題が発生する。
このように、従来においては、エンコーダを使用して印字ヘッドと記録媒体との相対的位置を検出して印字制御を行うものでは、印字精度の向上を図るために基準位置パルスの分割数を多くすると印字ができなくなってしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、印字精度の向上を図ることができるとともに確実な印字ができるプリンタ制御装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、印字ヘッドと記録媒体の相対移動によって印字を行うプリンタにおいて、印字ヘッドと記録媒体の相対移動を等位置間隔毎に検出する位置検出手段と、この位置検出手段が検出した位置間隔の経過時間を計測する計時手段と、この計時手段が計測した位置間隔の経過時間に対応してこの経過時間よりも短い時間間隔で一連の印字タイミングパルス列を発生する印字タイミングパルス列発生手段と、この印字タイミングパルス列発生手段からの印字タイミングパルス列に起動され、印字ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、計時手段が計測した位置間隔の経過時間に対応する印字タイミングパルス列発生手段からの一連の印字タイミングパルス列発生のための合計所要時間を決定する印字所要時間決定手段とを備え、印字タイミングパルス列発生手段は、印字タイミングパルス列の発生を開始してから印字所要時間決定手段が決定した合計所要時間が経過すると、次の印字タイミングパルス列の発生を開始することにある。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のプリンタ制御装置において、印字所要時間決定手段が決定する合計所要時間を計時手段が計測した位置間隔の経過時間に等しくしたことにある。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のプリンタ制御装置において、計時手段は、位置検出手段が検出した所定の位置を起点に時間を積算し、この位置検出手段が次に位置を検出した時点での積算値を位置間隔の経過時間として出力するととともに再起動して次の時間積算動作を開始することにある。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１記載のプリンタ制御装置において、計時手段を、位置検出手段が検出した所定の位置を起点に時間を積算する積算手段と、印字所要時間決定手段が決定した合計所要時間を減算する減算手段と、位置検出手段が次に位置を検出した時点での積算値を位置間隔の経過時間として出力する積算値出力手段で構成したことにある。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のプリンタ制御装置において、印字タイミングパルス列発生手段は、印字タイミングパルス列の時間間隔を計時手段が計測した位置間隔の経過時間に基づいて離散的に選択決定するパルス間隔決定手段を備えたことにある。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１記載のプリンタ制御装置において、印字ヘッドと記録媒体の相対移動によって印字を行うプリンタは、ドラムに記録媒体を巻装し、このドラムを回転することで印字ヘッドと記録媒体の相対移動を実現し、位置検出手段は、ドラムの回転を検出するロータリエンコーダからなることにある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は全体の構成を示すブロック図で、３１は表面に記録媒体である印字用紙３２を巻き付けて回転する回転ドラム、３３はこの回転ドラム３１にこのドラムの軸方向に沿って平行に対向配置した印字ヘッド、例えば、ライン式のインクジェットヘッド、３４は前記回転ドラム３１を回転駆動するモータ、３５はこのモータ３４のモータ駆動回路、３６は前記インクジェットヘッド３３と印字用紙３２の相対位置を等位置間隔毎に検出するための位置検出手段であるロータリエンコーダ、３７は前記インクジェットヘッド３３を駆動するヘッド駆動手段としてのヘッド駆動回路である。
【００２６】
前記インクジェットヘッド３３は、例えば、インク吐出口が３００ｄｐｉの間隔で２４００個、すなわち、主走査方向に２４００ドット配置された紙幅サイズのラインヘッドである。前記回転ドラム３１はモータ３４により、例えば、２００ｒｐｍで回転し、印字用紙１枚に対する印字は回転ドラム３１の１回転、すなわち、０．３秒で終了するようになっている。前記ロータリエンコーダ３６は６００スリット／回転の分解能を持っている。前記回転ドラム３１は１周の長さが１２インチであり、このドラムの回転方向、すなわち、副走査方向にも３００ｄｐｉで印字するようになっている。従って、回転ドラム１周分の印字タイミングパルスは３００ｄｐｉ×１２インチで３６００パルスが必要となる。この値は前記ロータリエンコーダ３６のスリット数６００のちょうど６倍に相当する。従って、ここではロータリエンコーダ３６のスリットを検出して得られる信号を６てい倍した印字タイミングパルスで印字起動を行う。
【００２７】
３８はシステムクロック発生部で、この発生部３８から１０ＭＨz のシステムクロックCLK を発生している。前記モータ３４は、モータ駆動回路３５によりほぼ定速に回転駆動制御されるようになっている。前記回転ドラム３１の回転のばらつきは２００ｒｐｍに対して＋１３％、−１１％未満に抑えられている。これは回転数で１７８ｒｐｍ〜２２７ｒｐｍに相当する。また、スリット間の経過時間に換算すると、５５９．８μｓ〜４３９．８μｓになる。
【００２８】
前記ロータリエンコーダ３６からは２相のタイミングパルスΦA，ΦB及びホームポジション検出信号ｈpが出力するようになっている。このロータリエンコーダ３６からのタイミングパルスΦA，ΦB及びホームポジション検出信号ｈpは、波形整形回路４０によってノイズが除去されるとともに２値化されるようになっている。そして、２値化したタイミングパルスΦA´，ΦB´及びホームポジション検出信号ｈp´は基準位置パルス生成回路４１に入力するようになっている。前記ホームポジション検出信号ｈpは、回転ドラム３１上の規定の一ヶ所で出力されるものであり、従って、ホームポジション検出信号ｈpのタイミングを知り、そこからエンコーダパルスをカウントすることによって、印字開始点を知ることができる。
【００２９】
前記基準位置パルス生成回路４１はタイミングパルスΦA´の立上がりに同期して基準位置パルスLOAD１を出力し、てい倍回路４２に供給し、また、信号/Resetを前記回転ドラム３１の回転方向の印字開始点で立ち上げる。前記てい倍回路４２は、図２に示すように、基準位置パルスLOAD１を１／６に分割して印字タイミングパルスを作成し、印字タイミング補正回路４３に供給している。前記印字タイミング補正回路４３は印字タイミングパルスを補正して前記ヘッド駆動回路３７に供給している。
【００３０】
前記てい倍回路４２は基準位置パルスＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4，ＢＰ5，…に対して、このパルス間の間隔を６分割して印字タイミングパルスを作成するが、そのタイミングは基準位置パルスＢＰ2 から始まる。そして、作成した印字タイミングパルスのパルス間の間隔を６パルスずつ合計した値ａ1´，ａ2´，ａ3´，ａ4´，ａ5´，…は基準位置パルスＢＰ2 の１つ前の基準位置パルスＢＰ1からのパルス間の間隔ａ1，ａ2，ａ3，ａ4，ａ5，…と一致している。
【００３１】
前記てい倍回路４２は、基準位置パルスLOAD１を１／６に分割して印字タイミングパルスを作成するが、ここでは説明を簡単にするため、基準位置パルスLOAD１を１／４に分割して印字タイミングパルスを作成する場合の構成について述べる。
【００３２】
図３に示すように、２個のアップカウンタ４２１，４２２、２個のラッチ回路４２３，４２４、４個の比較器４２５，４２６，４２７，４２８、１個の３／４除算器４２９、４個の２入力アンドゲート４３０，４３１，４３２，４３３、１個の４入力オアゲート４３４からなり、基準位置パルスLOAD１を前記アップカウンタ４２１のロード端子LD及びラッチ回路４２３のイネーブル端子Enableに供給している。
【００３３】
また、前記システムクロック発生部３８からのシステムクロックCLKを前記アップカウンタ４２１，４２２、ラッチ回路４２３，４２４に供給している。また、印字開始点で立ち上げる信号/Resetを前記アップカウンタ４２２、ラッチ回路４２３，４２４及び各アンドゲート４３０〜４３３にそれぞれ供給している。
【００３４】
図４は各部の動作タイミングを示すタイミング図である。前記アップカウンタ４２１は計時手段を構成するもので、基準位置パルスLOAD１を入力することで基準位置を起点にして隣接した基準位置間の経過時間を計測し、このアップカウンタ４２１が計測した経過時間をラッチ回路４２３でラッチし、これを繰返すようになっている。従って、前記ラッチ回路４２３は基準位置間の経過時間を出力し、これを基準位置パルスLOAD１が入力する毎に更新するようになっている。
【００３５】
前記アップカウンタ４２２は、信号/Resetの立上がりから計時を開始し、出力Ｑ0〜Ｑ7のうち、Ｑ0〜Ｑ5を比較器４２５に供給し、Ｑ0〜Ｑ6を比較器４２６に供給し、Ｑ0〜Ｑ7を比較器４２７，４２８にそれぞれ供給している。そして、前記比較器４２８の一致検出出力を前記アップカウンタ４２２のロード信号とすることで次のタイミングパルス列の発生を開始する。
【００３６】
前記比較器４２５はアップカウンタ４２２の出力Ｑ0〜Ｑ5と前記ラッチ回路４２３の出力Ｑ2〜Ｑ7を比較する。すなわち、計測した基準位置間隔Ｔ1を１／４した値とアップカウンタ４２２の値を比較し印字タイミングパルスＴＰ2を出力する。
【００３７】
前記比較器４２６はアップカウンタ４２２の出力Ｑ0〜Ｑ6と前記ラッチ回路４２３の出力Ｑ1〜Ｑ7を比較する。すなわち、計測した基準位置間隔Ｔ1を２／４した値とアップカウンタ４２２の値を比較し印字タイミングパルスＴＰ3を出力する。
【００３８】
前記比較器４２７はアップカウンタ４２２の出力Ｑ0〜Ｑ7と前記ラッチ回路４２４の出力Ｑ0〜Ｑ7を３／４除算器４２９で３／４に除算した値を比較する。すなわち、計測した基準位置間隔Ｔ1を３／４した値とアップカウンタ４２２の値を比較し印字タイミングパルスＴＰ4を出力する。
【００３９】
前記比較器４２８はアップカウンタ４２２の出力Ｑ0〜Ｑ7と前記ラッチ回路４２４の出力Ｑ0〜Ｑ7を比較する。すなわち、計測した基準位置間隔Ｔ1とアップカウンタ４２２の値を比較し印字タイミングパルスＴＰ5を出力する。
このように、前記アップカウンタ４２２及び各比較器４２５〜４２８は印字タイミングパルス列発生手段を構成し、１／４、２／４の除算は、それぞれ２ビットシフト、１ビットシフトにより実現している。また、３／４の除算は、２ビットシフトと１ビットシフトの加算により容易に実現できる。
【００４０】
前記ラッチ回路４２４は、印字所要時間決定手段を構成している。ここではラッチ回路４２４への値のロードは比較器４２６の一致検出によって行い、また、比較器４２５，４２６はラッチ回路４２３の出力を、比較器４２７，４２８はラッチ回路４２４の出力を比較対象としたが、これは任意に変更可能である。例えば、比較器４２７の比較対象をラッチ回路４２３の出力に変更してもよく、その場合はさらに、ラッチ回路４２４へのロードのタイミングを比較器４２７の一致検出によって行うこともできる。
【００４１】
このような構成により、最初は基準位置パルスＬＤ2に同期して比較器４２８から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３４から印字タイミングパルスＴＰ1が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の１／４のタイミングで比較器４２５から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３４から印字タイミングパルスＴＰ2が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の２／４のタイミングで比較器４２６から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３４から印字タイミングパルスＴＰ3が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の３／４のタイミングで比較器４２７から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３４から印字タイミングパルスＴＰ4が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の４／４のタイミングで比較器４２８から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３４から印字タイミングパルスＴＰ5が出力する。ここで、ＴＰ5のタイミングはＬＤ3 のタイミングと必ずしも一致しない。
【００４２】
このように、アップカウンタ４２２は常にラッチ回路４２４にロードされる前回の基準位置間隔Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，…のパルス間隔を保って再起動され、基準位置パルスから常に最初の基準位置間隔Ｔ1だけ遅れを持って再起動される。従って、３回目以降の基準位置パルスＬＤ3，ＬＤ4，…によって強制的に再起動されることはない。これにより、印字タイミングパルスの間隔が従来のように極端に短くなる場所が発生してしまうということは生じない。従って、基準位置パルスの分割数を多することができ、印字精度の向上を図ることができるとともに確実な印字ができる。
【００４３】
なお、ここでは基準位置パルスLOAD１を１／４に分割して印字タイミングパルスを作成する場合について述べたが、除算器の構成と比較器の数を変えれば１／２分割、１／６分割など基準位置パルスに対して任意の倍数の印字タイミングパルスを発生させることができる。
【００４４】
例えば、基準位置パルスLOAD１を１／２に分割して印字タイミングパルスを作成する場合は図５に示す構成になり、各部の動作タイミングは図６に示すようになる。すなわち、比較器４２５，４２７及び３／４除算器４２９とアンドゲート４３０，４３２を省略し、４入力オアゲート４３４を２入力オアゲート４３５に変更すればよい。
【００４５】
このようにすれば、最初は基準位置パルスＬＤ2に同期して比較器４２８から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３５から印字タイミングパルスＴＰ1が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の１／２のタイミングで比較器４２６から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３５から印字タイミングパルスＴＰ2が出力し、続いて基準位置間隔Ｔ1の２／２のタイミングで比較器４２８から一致検出が出力し、これによりオアゲート４３５から印字タイミングパルスＴＰ3が出力する。１／６分割の場合は、逆に除算器、比較器、アンドゲートの数とオアゲートの入力数を増やせばよい。
【００４６】
前記印字タイミング補正回路４３は、図７に示すように、３個のレジスタ４３１，４３２，４３３、３個の比較器４３４，４３５，４３６、１個の計時タイマとしてのカウンタ４３７、１個のゼロ検出用の８入力ノアゲート４３８、１個のＪＫフリップフロップ４３９、２個の２入力アンドゲート４４０，４４１、１個の反転回路４４２、１個の２入力オアゲート４４３、１個の４入力オアゲート４４５からなり、前記てい倍回路４２からの印字タイミングパルスＰＴＰｉを前記アンドゲード４４０及びオアゲート４４３に入力している。この回路は入力する印字タイミングパルスＰＴＰｉをインクジェットヘッド３３の駆動条件に合うように補正するものである。
【００４７】
すなわち、印字ヘッドには動作可能な上限の駆動周波数がある。例えば、ワイヤドット式ヘッドでは、この周波数を超える短い周期で印字しようとすると、ワイヤが充分に戻らないうちに次の印字を起動するために印字が不鮮明になったり、インパクトのタイミングがばらついたり、最悪の場合には戻らないワイヤがインクリボンに引っ掛かって折れてしまうという問題が発生する。また、インクジェットヘッドでは、この周波数を超える短い周期で印字しようとすると、インク室内のインクの圧力振動が収まらないうちに次の印字を起動するために吐出インク量が変動したり、吐出方向がばらついたり、最悪の場合には吐出口から気泡が混入して印字ができなくなってしまうという問題が発生する。
【００４８】
これらの問題は、ヘッドの固有振動やインク室の圧力振動に深く関係しており、これらの共振現象の周期に従って現象が大きく変化する。従って、上限の駆動周波数に近い周期で印字ヘッドを駆動させようとすると駆動可能な周期は共振の周期に従った離散的な値を取る。これに対し、ヘッドの駆動周波数を低く、すなわち、駆動周期を長く取ると共振現象は次第に収まり、共振の山谷が浅くなるので、駆動可能な周期は連続する値を取ることが可能になってくる。
【００４９】
このような点に鑑みて、前記レジスタ４３１，４３２にはインクジェットヘッド３３の駆動周波数の上限に近いが印字可能な周期を設定する。このとき前記レジスタ４３１と４３２の値の差は通常インクジェットヘッドの圧力振動周期の整数倍となる。また、前記レジスタ４３３には共振現象が治まり連続する値を取ることが可能な周期のうち最も短い周期を設定する。
【００５０】
信号/Resetは印字を開始する最初の印字タイミングパルスＰＴＰｉに同期して立ち上がる。信号/Resetがローレベルの間、ノアゲート４３８、オアゲート４４５は成立しているため、ＪＫフリップフロップ４３９はリセットされる。一方、アンドゲート４４１に入力するオアゲート４４５の出力ＴＰＥはハイレベルであり、入力信号ＰＴＰｉはそのままオアゲート４４３、アンドゲート４４１を介して出力信号ＰＴＰｏとして通過する状態になっている。
【００５１】
信号/Resetが印字タイミングパルスＰＴＰｉに同期して立ち上がるとき、最初の印字を起動するパルスＰＴＰｏがパルスＰＴＰｉと同じタイミングで出力される。同時に、カウンタ４３７のクリアが解除されカウンタ４３７はカウント動作を開始する。カウント開始直後は比較器４３６，４３５，４３４とノアゲート４３８は不成立であり、オアゲート４４５は不成立でアンドゲート４４１は閉じている。
【００５２】
その後、カウンタ４３７のカウント値がレジスタ４３１の値Ｌ１と一致すると、すなわち、前回にパルスＰＴＰｏが出力してから時間Ｌ１が経過すると、比較器４３４が成立し、オアゲート４４５を介してアンドゲート４４１にパルスを出力する。しかし、この時点までの間に次のパルスＰＴＰｉの入力がなければオアゲート４４３が成立しないので、アンドゲート４４１は成立しない。従って、この時点ではパルスＰＴＰｏは出力されない。
【００５３】
その後、次の基準位置に到達し、次のパルスＰＴＰｉの入力があると、オアゲート４４３が成立し、同時にＪＫフリップフロップ４３９がセットされ、オアゲート４４３の成立状態が継続される。しかし、この時点で比較器４３４，４３５，４３６のいずれも成立していなければオアゲート４４５は成立せず、従って、アンドゲート４４１も成立せず、パルスＰＴＰｏが出力されることはない。
【００５４】
さらに時間が経過し、カウンタ４３７の値がレジスタ４３２の値Ｌ２に一致すると、すなわち、最初の印字タイミングパルスＰＴＰｉの入力から時間Ｌ２が経過すると、オアゲート４４５が成立する。今度はオアゲート４４３が成立状態を継続しているので、アンドゲート４４１が成立し２番目の印字タイミングパルスＰＴＰｏを出力する。同時にＪＫフリップフロップ４３９がクリアされる。また、カウンタ４３７は“１”をロードして新たなカウント動作を開始する。
【００５５】
前記印字タイミング補正回路４３はこのような動作を行うことで、前記ヘッド駆動回路３７に供給される印字タイミングパルスＰＴＰｏのパルス間隔は入力されたパルスＰＴＰｉをレジスタ４３１の値Ｌ１と等しいか、レジスタ４３２の値Ｌ２と等しいか、あるいはレジスタ４３３の値Ｌ３以上かに限定された値に修正したものとなる。すなわち、図８に示すように、入力する印字タイミングパルスＰＴＰｉの間隔Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５に対して出力する印字タイミングパルスＰＴＰｏの間隔はＬ２，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のようになる。
【００５６】
これにより、インクジェットヘッドの応答性能を配慮した補正ができ、ヘッド動作を確実にしかも応答スピードを最も良好にでき、これにより印字品質の向上及び印字の高速化を図ることができる。
【００５７】
なお、各レジスタ４３１，４３２，４３３の値という限られた選択肢のうち、どの値を採るかは何時パルスＰＴＰｉが入力されるかによって定まるようになっているため、出力パルスＰＴＰｏは平均的にはパルスＰＴＰｉに追従するパルスとなる。例えば、入力パルスＰＴＰｉのパルス間隔が短い場合は出力パルスＰＴＰｏのパルス間隔はＬ１の状態で連続し、入力パルスＰＴＰｉのパルス間隔が長くなるに従って出力パルスＰＴＰｏのパルス間隔はＬ１とＬ２の混在状態からＬ２の状態となり、さらに、Ｌ２とＬ３の混在状態からＬ３、さらにＬ３を超える値へと自動的に変化して平均的に追従するように動作する。
【００５８】
前記印字タイミング補正回路４３は印字タイミングパルスＰＴＰｉの入力を待ち、これ以降に到達する最も近い印字可能なタイミングで印字起動を行わせるように補正する。従って、少なくとも、最初の印字タイミングパルスＰＴＰｏと２番目の印字タイミングパルスＰＴＰｏの間隔は入力されるパルスＰＴＰｉの間隔よりも必ず長くなる。
【００５９】
ここで、印字結果の精度をより厳密に求める場合には、信号/Resetの立上げを実際の印字開始よりも早く行い、その間の出力パルスＰＴＰｏで空白を印字するように印字データを加工してもよい。
このようにインクジェットヘッド３３の駆動周期の制約条件であるＬ１、Ｌ２又はＬ３以上の間隔を開けるという条件と印字タイミングパルスＰＴＰｉに追従させるという相反する要求を共に満足させることができる。
【００６０】
制約条件が最も単純な場合には、図９に示すように、レジスタ４３１，４３２、比較器４３４，４３５を省略しても良い。この場合は、単純に印字タイミングパルスＰＴＰｉの間隔がレジスタ４３３の値Ｌ３以上か否かにより判断され、Ｌ３以上の場合は印字タイミングパルスＰＴＰｉがそのまま印字タイミングパルスＰＴＰｏとして出力され、Ｌ３より小さい場合は値Ｌ３の時間が経過するまで遅らせたパルスが印字タイミングパルスＰＴＰｏとして出力される。
【００６１】
なお、印字タイミングパルスＰＴＰｉの間隔がレジスタ４３３の値Ｌ３よりも小さく、値Ｌ３の時間が経過するまで遅らせた場合、カウンタ４３７は遅らせたパルスを起点に次のカウントを開始するので、次のパルス間隔も値Ｌ３以上という条件で決定される。ただし、この遅れは累積されるので、入力する印字タイミングパルスＰＴＰｉの平均時間間隔はＬ３で決まる時間よりも長くなくてはならない。印字タイミングパルスＰＴＰｉの平均時間間隔がＬ３で決まる時間よりも長ければ一時的に遅れが発生してもパルスＰＴＰｉの時間間隔が短くなったときにこの遅れを取り戻すことができるため制御が不能になることはない。
【００６２】
なお、この実施の形態では基準位置パルス生成回路４１からの基準位置LOAD１をてい倍回路４２で１／６，１／４，１／２などに分割して印字タイミングパルスＰＴＰｉを生成し、これをさらに印字タイミング補正回路４３で補正して印字タイミングパルスＰＴＰｏとしてヘッド駆動回路３７に供給するようにしたが、てい倍回路４２の機能と印字タイミング補正回路４３の機能は互いに独立しており、必ずしもこれに限定するものでない。すなわち、印字タイミングパルスＰＴＰｉのパルス間隔が常にインクジェットヘッド３３の駆動周波数の上限の駆動周期よりも大きければ印字タイミング補正回路４３は省略してよい。また、てい倍回路に従来のてい倍回路を用いて、その出力を印字タイミングパルス補正回路４３へ入力してもよい。その場合、てい倍回路が、図３９、図４０に示すように、部分的に同期の短いパルスを発生しても印字タイミング補正回路４３の機能によって印字可能な値まで周期を延長補正してＰＴＰｏが出力される。また、基準位置パルス生成回路４１からの基準位置LOAD１をそのまま印字タイミングパルスとして使用する場合にはてい倍回路４２を省略できる。また、回転ドラム３１の回転精度が高ければロータリエンコーダ３６、波形整形回路４０、基準位置パルス生成回路４１及びてい倍回路４２に変えて図中点線で示すようにタイマ回路４５を設け、このタイマ回路４５から印字タイミングパルスを発生して印字タイミング補正回路４３に供給することもできる。その場合には、印字タイミング補正回路４３は、タイマ４３から供給される印字タイミングパルスＰＴＰｉが、例えば、図７のレジスタ４３１の値Ｌ１とレジスタ４３２の値Ｌ２の間の値であるとき、印字周期を印字可能なＬ１とＬ２の値に振り分ける回路として働く。
【００６３】
（第２の実施の形態）
なお、前述した第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、異なる部分について述べる。
図１０に示すように、回転ドラム３１の回転数をロータリエンコーダ４６で検出し、このロータリエンコーダ４６から２相のタイミングパルスΦA，ΦB及びホームポジション検出信号ｈp を出力して波形整形回路４７に供給している。なお、前記ロータリエンコーダ４６の基本構成は前述したロータリエンコーダ３６と同一である。前記回転ドラム３１の３回のバラツキは２００ｒｐｍに対して、＋１３％、−１１％未満に抑えられている。これは回転数で１７８ｒｐｍ〜２２７ｒｐｍに相当する。また、スリット間の経過時間に換算すると、５５９．８ｒｐｍ〜４３９．８ｒｐｍになる。
【００６４】
前記ホームポジション検出信号ｈpは回転ドラム３１上の規定の一ヶ所で出力されるものであり、従って、ホームポジション検出信号ｈpのタイミングを知り、そこからエンコーダパルスをカウントすることによってインクジェットヘッド３３が印字用紙３２上の印字すべき位置に到達したタイミングを知ることができる。
【００６５】
前記波形整形回路４７はタイミングパルスΦA，ΦB及びホームポジション検出信号ｈpからノイズを除去すると共に２値化してタイミングパルスΦA´，ΦB´及びホームポジション検出信号ｈp´を出力し、後段の基準位置パルス生成回路４８に供給している。
【００６６】
前記基準位置パルス生成回路４８は、図１１に示す構成になっている。すなわち、４段、３段、３段の１０個のＤ形フリップフロップ４８１，４８２，４８３，４８４，４８５，４８６，４８７，４８８，４８９，４９０、２個の３入力アンドゲート４９１，４９２、３個の２入力アンドゲート４９３，４９４，４９５により回転検出部５０を構成している。また、６００進のアップダウンカウンタ４９６、計測開始位置レジスタ４９７、計測終了位置レジスタ４９８、２個の比較器４９９，５００、Enable付きＤ形フリップフロップ５０１、Ｄ形フリップフロップ５０２、２入力ナンドゲート５０３、２入力オアゲート５０４、２個の２入力アンドゲート５０５，５０６を設けている。
【００６７】
前記４段のフリップフロップ４８１〜４８４とアンドゲート４９１，４９２はタイミングパルスΦA´の立ち上がり、立ち下がりエッジを検出するエッジ検出回路を形成している。なお、４段のフリップフロップ４８１〜４８４を使用しているのは、タイミングパルスΦA´をCLK に同期化し、フリップフロップ４８１がタイミングパルスΦA´をサンプルする際の、フリップフロップのメタステーブルを除去し、さらに、立ち上がり時の微少なチャタリングを除去するためである。
【００６８】
この回転検出部５０は、タイミングパルスΦA´の立ち上がり時にタイミングパルスΦB´がハイレベルであればアンドゲート４９３が成立して回転ドラム３１がＣＣＷ方向に回転していることを検出し、また、タイミングパルスΦA´の立ち下がり時にタイミングパルスΦB´がハイレベルであればアンドゲート４９４が成立して回転ドラム３１がＣＷ方向に回転していることを検出する。
【００６９】
印字は回転ドラム３１をＣＣＷ方向に回転して行われる。なお、ＣＷ方向の回転検出が必要なのは起動及び停止時に回転ドラム３１の回転方向が振動しても位置を見失わないようにするためであるが、毎回ホームポジション検出信号ｈp´を起点にしてカウントする構成にすればＣＷ方向の検出回路は省略してもよい。ホームポジション検出信号ｈpは回転ドラム３１の一周に１回だけタイミングパルスΦAの立ち上がり時にサンプリングされる。
【００７０】
前記３段のフリップフロップ４８５，４８６，４８７と４８８，４８９，４９０は、タイミングパルスΦAの立ち上がりエッジ検出と遅延を合わせるためのものであるが、システムクロックCLKが充分に早いので、省略することもできる。アンドゲート４９３から出力するパルスＣＣＷＰ及びアンドゲート４９４から出力するパルスＣＷＰは前記モータ駆動回路３５にも供給され、モータ３４の定速駆動制御のための制御信号として利用されるようになっている。なお、モータ３４としてステッピングモータのような同期モータを使用すればパルスＣＣＷＰ及びＣＷＰをモータ駆動回路３５に与える必要はない。
【００７１】
前記アップダウンカウンタ４９６はパルスＣＣＷＰ及びＣＷＰによってそれぞれアップカウント、ダウンカウントを行うようになっている。このカウンタ４９６は１０ビットバイナリカウンタであるが、値５９９からのカウントアップで０に、値０からのカウントダウンで５９９に自動的に再ロードするようになっている。このカウンタ４９６は電源の投入時に１回だけ初期化される。
【００７２】
初期化はｈpE端子をハイレベルに保ち回転ドラム３１を１回転以上回転させると一周のうちのどこか１ヶ所でｈpPにパルスが出力され、その時点でカウンタ４９６はゼロクリアされる。その後、ｈpE端子をローレベルに戻す。これ以降、カウンタ４９６は常にホームポジションｈpを起点とした回転ドラム３１の絶対位置を示すことになる。前記インクジェットヘッド３３は固定化されているので、この値は印字用紙３２とインクジェットヘッド３３の相対位置に換算できる。
【００７３】
ホームポジションｈpは、印字用紙３２のある領域を外れた位置、すなわち、印字用紙３２の先端と後端の間にインクジェットヘッド３３がある区間に位置している。従って、印字用紙３２の先端から後端にインクジェットヘッド３３が移動する間カウンタ４９６のカウント値は単調に増加する。
【００７４】
前記計測開始位置レジスタ４９７には印字のための計測を開始する位置に相当するカウンタ４９６の値を設定し、前記計測終了位置レジスタ４９８には印字のための計測を終了する位置に相当するカウンタ４９６の値を設定する。前記比較器４９９，５００及びアンドゲート５０６によって計測区間であることを表わす信号ＢＥＮが生成されるようになっている。
【００７５】
信号ＢＥＮがハイレベルの間、パルスＣＣＷＰが存在するとアンドゲート５０５が成立し、１クロック遅れて基準位置パルスＢＴＰが出力される。また、最初の基準位置パルスＢＴＰの発生と同時にEnable付きフリップフロップ５０１がセットされ、印字期間中であることを表わす信号ＰＥＮが出力される。
以上の動作は図１２の上部のタイミング波形に記述されている。
【００７６】
前記回転検出部５０は、一周６００スリットのロータリエンコーダ４６からスリット数と同じ６００パルスのＣＣＷＰを得る検出回路であるが、この部分は図１３に示す回転検出回路５１に置き換えることもできる。この回路で一周６００パルスのＣＣＷＰを得るにはロータリエンコーダとして一周１５０スリットのエンコーダを使用する。この回路は、アンドゲート４９３，４９４，４９５に代えて、３入力アンドゲート５０７，５０８、２入力アンドゲート５０９，５１０，５１１，５１２，５１３，５１４，５１５，５１６及び４入力オアゲート５１７，５１８を使用している。
【００７７】
図１４は図１１に示す回転検出回路５０と図１３に示す回転検出回路５１の動作を比較したタイミング図で、てい倍無しのパルスＣＣＷＰ、ＣＷＰ、ｈpPが回転検出回路５０の波形で、４てい倍のパルスＣＣＷ１、ＣＣＷ２、ＣＣＷ３、ＣＣＷ４、ＣＣＷＰ、ｈpPが回転検出回路５１の波形である。
【００７８】
前記回転検出回路５０ではタイミングパルスΦBがハイレベルのときのタイミングパルスΦAのエッジだけで回転を検出しているが、回転検出回路５１ではタイミングパルスΦA，ΦBの両方のエッジで、しかも相手相がハイレベル／ローレベルの両方の場合に回転を検出しているので同じロータリエンコーダであれば４倍の分解能が得られる。
【００７９】
前記基準位置パルス生成回路４８からの基準位置パルスＢＴＰ及び信号ＢＥＮを基準位置通過時間計測回路５２に供給するとともに信号ＰＥＮを印字タイミングパルス発生回路５３に供給している。前記基準位置通過時間計測回路５２は信号ＢＴＰ、ＢＥＮに基づいて基準位置パルスのパルス間の時間間隔を計測し、その計測値ａをタイミングデータ変換回路５４に供給している。
【００８０】
前記タイミングデータ変換回路５４は計測値ａに基づいて印字タイミング総時間ｂ及び印字タイミングコードｃを出力し、印字タイミング総時間ｂを前記基準位置通過時間計測回路５２にフィードバックするとともに印字タイミングコードｃを前記印字タイミングパルス発生回路５３に供給している。また、前記タイミングデータ変換回路５４は計測値ａが予め設定した範囲外の値のときにはエラー出力ＥＲを前記印字タイミングパルス発生回路５３に供給するようになっている。前記印字タイミングパルス発生回路５３は前記タイミングデータ変換回路５４からの印字タイミングコードｃの値に従った間隔で印字タイミングパルスｅを発生するようになっている。
【００８１】
ここで前記基準位置通過時間計測回路５２、印字タイミングパルス発生回路５３及びタイミングデータ変換回路５４が果たす機能を図１５に基づいて述べる。前述した第１の実施の形態におけるてい倍回路４２では、図２に示すように、基準位置パルスＢＰ2から始まる印字タイミングパルスのパルス間の間隔を６パルスずつ合計した値ａ1´，ａ2´，ａ3´，ａ4´，ａ5´，…は基準位置パルスＢＰ2の１つ前の基準位置パルスＢＰ1 からのパルス間の間隔ａ1，ａ2，ａ3，ａ4，ａ5，…と一致している。
【００８２】
これに対し、図１５では印字タイミングパルスｅの間隔の６パルス分の合計値ｂ1，ｂ2，ｂ3，ｂ4，ｂ5，…はそれぞれ基準位置パルスＢＴＰ（ｐ1，ｐ2，ｐ3，ｐ4，ｐ5，…）のタイミングに依存して決定されるが、必ずしも基準位置パルスの間隔とは一致しない。
【００８３】
前記基準位置通過時間計測回路５２が計測する時間をａ1，ａ2，ａ3，ａ4，ａ5，…とする。最初の値ａ1は計測区間であることを表わす信号ＢＥＮが立ち上がってから最初の基準位置パルスｐ1までの時間間隔であり、これはロータリエンコーダ４６の１スリット分の時間間隔と一致する。この値ａ1に対して、印字タイミングパルスｑ0，ｑ1，ｑ2，ｑ3，ｑ4，ｑ5，ｑ6のパルス間の時間間隔の合計値ｂ1が値ａ1と近い値になるように印字タイミングパルスｑ1〜ｑ6の位置を決定する。
【００８４】
この決定は図１６に示す前記タイミングデータ変換回路５４に設けたメモリ５４１内のテーブルと前記印字タイミングパルス発生回路５３に設けたテーブルの値によって行う。前記メモリ５４１内に設けたテーブルの一例を示すと図１７に示すようになっている。このテーブルに格納したデータの概念をグラフで示すと図１８に示すようになる。
【００８５】
これは、基準位置通過時間ａの連続的な値に対し、印字タイミング総時間ｂは１３段階の離散的な値をとるようになっている。そして、それぞれの段階に印字タイミングコードｃ＝１〜１３の値を割り振っている。印字タイミング総時間ｂは下限の４３９８（４３９．８μｓ）及び上限の５５９８（５５９．８μｓ）で、その中間部分よりも広い範囲で基準位置通過時間ａに対応するような飽和を持った対応関係になるように設定されている。すなわち、２段目から１２段目においてはそれぞれが値１００（１０μｓ）の対応幅を持っているのに対し、下限の１段目及び上限の１３段目は値５００（５０μｓ）の対応幅を持たせている。
【００８６】
これは、基準位置パルスの間隔がヘッド駆動のために適切な周期に対応する時間間隔の範囲を超えた場合でも、その上限又は下限までの周期においてある程度の間は印字を続け、基準位置パルスの間隔が正常な範囲に戻るのを待つことができるようにするためである。また、印字タイミング総時間ｂの上限に関しては、印字周期が長くなる方向なので省略可能であるが、極端に長い周期が現れると後で極端に短い周期が現れる原因となるので、ずれを累積させないためにはあった方がよい。そして、基準位置通過時間ａが上限値６０４７（６０４．７μｓ）よりも大きいか、下限値３９４８（３９４．８μｓ）より小さいときには印字は適当でないと判断してＥＲ＝１としてエラーにする。
また、前記印字タイミングパルス発生回路５３に設けたテーブルの一例を示すと図１９に示すようになっている。
【００８７】
値ａ1と値ｂ1は必ずしも一致しない。これは値ａ1が回転ドラム３１の回転速度を表わす値であるのに対し、値ｂ1はインクジェットヘッド３３の特性に応じてパルス間隔に制約を与え、値ａ1に近いが必ずしも一致しない値をテーブルの値によって与えているからである。そのため、印字タイミングパルスｑ6以降のパルス間の間隔はａ1とｂ1との値のずれを補正する方向で決定されなくてはならない。
【００８８】
そのため、前記基準位置通過時間計測回路５２が計測する次の値ａ2は単純に基準位置パルスｐ1とｐ2のパルス間の経過時間を計測するのではなく次のように計測する。すなわち、計測期間であることを表わす信号ＢＥＮの立上がりからの経過時間を累積し、基準位置パルスｐ1の時点で決定された印字タイミングパルスｑ0〜ｑ6の間隔６ヶ所の合計時間ｂ1を減算し、さらに、基準位置パルスｐ2に到達するまでの経過時間を累積し、このときの値ａ2を２番目の基準位置通過時間とする。これを図示すると図１５に示す間隔ａ2に示すようになる。
【００８９】
この値を基に図１７のテーブル及び図１９のテーブルから次の印字タイミングパルスｑ6〜ｑ12の間隔６ヶ所とその合計値ｂ2を決定する。このような処理を行うことで印字タイミングパルスｑ0，ｑ1，…のパルス間隔はテーブルに定められているインクジェットヘッド３３の制約条件に従うが、同時に基準位置パルスｐ1，ｐ2，ｐ3，…にも追従する間隔となる。
【００９０】
前記基準位置通過時間計測回路５２は、図２０に示すように、経過時間を計測するバイナリカウンタ５２１と、その出力をラッチするEnable付きラッチ回路５２２と、加減算器５２３と、基準位置パルスＢＴＰを遅延するＤ形フリップフロップ５２４とで構成している。前記バイナリカウンタ５２１と加減算器５２３は最上位ビットを符号とし、２の補数表現で正数、負数を表わす合計１４ビットのデータを扱う。前記ラッチ回路５２２は正の数のみを記憶するため１３ビットのデータを扱う。
【００９１】
前記タイミングデータ変換回路５４は、前記ラッチ回路５２２からの１３ビットの基準位置通過時間ａをアドレスとしてメモリ５４１に入力し、テーブルを参照して１３ビットの印字タイミング総時間ｂ、４ビットの印字タイミングコードｃ及び１ビットのエラー出力ＥＲの計１８ビットのデータを出力する。従って、前記メモリ５４１は２¹³×１８ビットの容量を有するメモリで、ＲＯＭ、ＲＡＭ、又はＥＥＰＲＯＭなどによって構成される。この基準位置通過時間ａ、印字タイミング総時間ｂ、印字タイミングコードｃの出力タイミングを示すと図１２に示すようになる。
【００９２】
計測期間を表わす信号ＢＥＮがローレベルの間、図２０のバイナリカウンタ５２１、ラッチ回路５２２はクリアされて“０”を出力している。従って、タイミングデータ変換回路５４のメモリ５４１からは図１７のテーブルに基づいてｂ＝ｃ＝ＥＲ＝０が出力される。
【００９３】
前記ラッチ回路５２２は、図２１に示すように、Ｄ形フリップフロップ５２２１を備え、１ビット毎にフリップフロップ５２２１に同期イネーブルＥＮと同期クリア/SyncCLRを行う機能を付加した構成になっている。
【００９４】
図１２に示すように、信号ＢＥＮが立ち上がったとき、バイナリカウンタ５２１は計時を開始する。このときラッチ回路５２２からの出力（基準位置通過時間）ａは“０”のままである。従って、メモリ５４１からの出力はｂ＝ｃ＝ＥＲ＝０である。
【００９５】
次に最初の基準位置パルスＢＴＰが来ると、ラッチ回路５２２はバイナリカウンタ５２１の現在値ａｒ＝Ａ1をラッチする。この値Ａ1 は基準位置通過時間ａとしてタイミングデータ変換回路５４のメモリ５４１のアドレスに供給される。メモリ５４１からはアドレスＡ1に対応した印字タイミング総時間ｂ＝Ｂ1、印字タイミングコードｃ＝Ｃ1が出力される。
【００９６】
基準位置通過時間の最初の値Ａ1に対応する印字タイミング総時間Ｂ1及び印字タイミングコードＣ1が決定されると同時に基準位置パルスＢＴＰをフリップフロップ５２４で１クロック遅らせた最初のパルスＢＴＰＤがバイナリカウンタ５２１のロード端子ＬＤに入力され、加減算器５２３からのデータ（ａｒ＋１−ｂ）がデータ入力端子Ｄからバイナリカウンタ５２１にロードされる。最初のパルスＢＴＰＤがバイナリカウンタ５２１にロードされるタイミングではバイナリカウンタ５２１の値は、ａｒ＝Ａ1＋１であり、印字タイミング総時間は、ｂ＝Ｂ1である。
【００９７】
従って、バイナリカウンタ５２１が今回ロードする値は、ａｒ＋１−ｂ＝Ａ1＋２−Ｂ1となる。もし、Ａ1＝Ｂ1であれば、ａｒ＋１−ｂ＝２となり、バイナリカウンタ５２１は値“２”に初期化されることになる。また、Ａ1＞Ｂ1であれば、バイナリカウンタ５２１は値３，４，５，…に初期化されるので、今回印字タイミング総時間Ｂ1が基準位置通過時間Ａ1よりも短かった分を次の周期で補うことになる。また、Ａ1＜Ｂ1であれば、バイナリカウンタ５２１は値１，０，−１，−２，…に初期化されるので、今回印字タイミング総時間Ｂ1が基準位置通過時間Ａ1よりも長かった分、次の周期を短く読んで補正する。
【００９８】
前記加減算器５２３は、図２２に示すように、１４個の全加算器ＦＡと１４個の半加算器ＨＡと１４個の反転回路ＩＮによって構成している。この加減算器５２３は、入力はａｒ、ｂとも１３ビットの正数であり、出力は最上位ビットＹ１３を符号とする１４ビットの正数又は負数である。そして、ａｒ＋１−ｂ＝｛（ｂのビット反転）＋１｝＋１＋ａｒ＝（ｂのビット反転）＋２＋ａｒの演算を行うようになっている。
【００９９】
このように、前記基準位置通過時間計測回路５２は、基準位置パルスＢＴＰが入力される毎に前回までの印字タイミング総時間分を補正した基準位置通過時間Ａ1，Ａ2，Ａ3，…を順次決定し、この値に従って前記タイミングデータ変換回路５４は印字タイミング総時間Ｂ1，Ｂ2，Ｂ3，…と印字タイミングコードＣ1，Ｃ2，Ｃ3，…を順次決定し、同時にエラー出力ＥＲも決定する。
【０１００】
前記印字タイミングパルス発生回路５３は、図２３に示すように、２⁷×１０ビットの容量のメモリ５３１、３ビットバイナリカウンタからなる０〜５の値をカウントする６進カウンタ５３２、バイナリカウンタからなる通電タイマ５３３、一致検出回路５３４を備え、前記タイミング変換回路５４が決定した印字タイミングコードｃの値に従った間隔で印字タイミングパルスｅを発生する。すなわち、前記６進カウンタ５３２は、図１２に示すように、例えば、印字タイミングコードＣ1 の値に対して印字タイミングパルスが出力される毎に０〜５の値を出力し、０に戻るようになっている。この６進カウンタ５３２からの３ビット出力ｆを前記メモリ５３１のアドレスに供給している。
【０１０１】
前記メモリ５３１は、４ビットの印字タイミングコードｃと３ビットのカウンタ出力ｆの合計７ビットをアドレスとして１０ビットのデータを出力するようになっている。なお、メモリ５３１としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどで構成できる。
【０１０２】
このメモリ５３１には図１９に示すテーブルが形成されている。このテーブルに設定されているデータ関係は、１つの印字タイミングコードＣnに対して設定されている出力ｆ＝０〜５のデータの合計値がその印字タイミングコードに対応する印字タイミング総時間ｂと一致するデータ関係になっている。例えば、印字タイミングコードＣ13に対して出力ｆ＝０〜５に全てデータＴ2 を設定しているが、６×Ｔ2＝５５９８、すなわち、印字タイミングコードＣ13に対応した印字タイミング総時間ｂ＝５５９８と一致している。また、印字タイミングコードＣ8に対して出力ｆ＝０，１，２，４，５にデータＴ1を設定し、ｆ＝３にデータＴ2を設定しているが、５×Ｔ1＋Ｔ2＝５０９８、すなわち、印字タイミングコードＣ8 に対応した印字タイミング総時間ｂ＝５０９８と一致している。
【０１０３】
ここで、インクジェットヘッド３３の圧力振動周期が１０μｓ、すなわち、１００クロックであると仮定し、このヘッド３３の標準の印字周期（周波数）を８３．３μｓ（１２．０ｋＨz ）とし、また、このヘッド３３は９３．３μｓ（１０．７ｋＨz ）や７３．３μｓ（１３．６ｋＨz ）でも良好な印字ができるとする。
【０１０４】
前記メモリ５３１のテーブルのデータＴnは、全てＴ0＝７３３、Ｔ1＝８３３、Ｔ2＝９３３の３つの値のうちのいずれかである。そして、Ｔ0、Ｔ1、Ｔ2の組合わせによって１つのＣnの中でｆ＝０〜５のＴnの合計値が４３９８，４４９８．４５９８，４６９８，…，５５９８と対応するｂの値に一致するように、Ｔ0、Ｔ1、Ｔ2の組合わせｂの値に互いに調整決定する。
【０１０５】
なお、ここではデータを１０ビットとして、直接７３３，８３３，９３３という値をそれぞれメモリ５３１に格納する構成としたが、データを２ビットにしてＴ0、Ｔ1、Ｔ2をコードで表わし、そのコードをアドレスとしてさらに４×１０ビットのメモリを用いて７３３，８３３，９３３の値を得るようにしてもよい。
【０１０６】
このようにして印字タイミングコードｃの入力により前記メモリ５３１で決定した値Ｔnは一致検出回路５３４において通電タイマ５３３の計時する現在値と比較され、図１２に示すように、印字区間を表わす信号ＰＥＮがハイレベルで、かつ、エラー出力ＥＲがローレベルのときに、一致検出回路５３４が一致を検出するとアンドゲート５３５から印字タイミングパルスｅが出力されることになる。
【０１０７】
前記一致検出回路５３４は、図２４に示すように、１０個のエクスクリーシブ・ノアゲートＮＯＲと１個の１０入力アンドゲートＡＮＤによって構成している。すなわち、１０ビットの入力Ａ0〜Ａ9とＢ0〜Ｂ9が各ビット毎に一致すると、アンドゲートＡＮＤが成立して一致出力ｈが送出することになる。
【０１０８】
前記通電タイマ５３３は信号ＰＥＮがローレベルの間はクリア状態にある。そして、信号ＰＥＮがローレベルからハイレベルに立ち上がるときには印字タイミングコードｃがＣ＝０であるためメモリ５３１の出力Ｔnは０であり、１クロックだけ一致検出回路５３４の一致検出が成立し最初の印字タイミングパルスｅが出力される。同時に通電タイマ５３３には値“１”がロードされ、続いて計時動作が開始される。
【０１０９】
一方、前記６進カウンタ５３２には信号ＰＥＮがローレベルの間は値“５”がロードされ続け、信号ＰＥＮがハイレベルに立ち上がるとロードが解除される。同時に印字タイミングパルスｅが発生するため、ナンドゲート５３６が成立し、６進カウンタ５３２は０に同期クリアされる。このとき、印字タイミングコードｃの値は０からＣ1に変化する。
【０１１０】
従って、メモリ５３１の出力Ｔnは、Ｃ1の値に応じて図１９のテーブルに基づいてＴ0、Ｔ1、Ｔ2のうちのいずれかの値となる。通電タイマ５３３が計時動作を行い、そのカウント値が出力Ｔnの値に到達すると一致検出回路５３４が一致検出を行い、アンドゲート５３５から次の印字タイミングパルスｅが出力される。このとき通電タイマ５３３は“１”に初期化される。また、６進カウンタ５３２にはEnableが入力され、出力ｆの値が０から１に進み、これに従ってメモリ５３１は次のＴnの値を出力する。このようにして印字タイミングパルス発生回路５３は印字タイミングパルスｅを順次発生する。
【０１１１】
前記印字タイミングパルス発生回路５３からの印字タイミングパルスｅを印字データ発生回路５５及びヘッド駆動波形発生回路５６にそれぞれ供給している。前記印字データ発生回路５５は印字タイミングパルスｅに同期して印字データｄを出力し、前記ヘッド駆動波形発生回路５６に供給している。
【０１１２】
前記ヘッド駆動波形発生回路５６は、図２５に示すように、４ビットカウンタ５６１、メモリ５６２、８ビットカウンタ５６３、比較器５６４及び２４００個のヘッド素子（インク室）に対応したスイッチ素子Ｓ1 〜Ｓ2400からなり、前記メモリ５６２は２⁴×１０ビットのメモリで、図２６に示すテーブルが形成されている。
【０１１３】
前記インクジェットヘッド３３が１ドットを印字するのに必要な駆動波形ｃｗｆは図２７に示す波形となる。すなわち、周期１０μｓでパルス幅が３μｓのパルス７個からなるパルス信号である。このヘッドでは圧力振動を利用して印字しているため、周期を１０μｓに合わせている。１ドットの印字に７パルス波形を必要とするのは１ドットに必要な濃度に見合うインクの液滴量を得るためである。
【０１１４】
初期状態ではシステムリセット発生部３９からのシステムリセット/Resetによって４ビットカウンタ５６１はゼロにクリアされている。従って、メモリ５６２の出力は、図２６のテーブルからwtime＝２５５、wstart＝０、ｃｗｆ＝０である。また、８ビットカウンタ５６３もクリアされているため、その出力ctime＝０である。従って、比較器５６４は成立せず比較器５６４の出力はローレベルになっており、４ビットカウンタ５６１のEnableはローレベルである。
【０１１５】
この状態で前記システムリセット発生部３９からのシステムリセット/Resetがローレベルからハイレベルに立ち上がると、４ビットカウンタ５６１及び８ビットカウンタ５６３はクリア解除されるがEnableがローレベルである状態は変わらないので、各カウンタ５６１，５６３及び比較器５６４はいずれも変化せずに初期状態を保持している。その後、４ビットカウンタ５６１に印字タイミングパルスｅが入力すると、このカウンタ５６１には“１”がロードされる。
【０１１６】
これにより、次のクロックCLKでメモリ５６２はアドレス「１」に対応するデータ、すなわち、wtime＝３０、wstart＝１、ｃｗｆ＝１を出力する。ｃｗｆ＝１になることでスイッチ素子Ｓ1 〜Ｓ2400にはハイレベルが与えられる。このスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400のスイッチ制御はインクジェットヘッド３３の１ドット目から２４００ドット目の印字データｄ1〜ｄ2400に従って行われ、このデータは印字データ発生回路５５から供給される。
【０１１７】
すなわち、印字すべきドットに相当するスイッチ素子だけオンされ、ここに印加された駆動波形ｃｗｆが印字ヘッドの対応するインク室の駆動部に印加される。また、wstart＝１によって８ビットカウンタ５６３のEnableが開かれカウンタ５６３はカウントを開始する。そして、３μｓが経過すると、８ビットカウンタ５６３のctimeの値が３０となり、比較器５６４が成立する。
【０１１８】
比較器５６４が成立すると、４ビットカウンタ５６１のEnableにパルスが入力され、このカウンタ５６１のカウント値が「１」から「２」に１つカウントアップする。これによりメモリ５６２のアドレスが「２」となり、メモリ５６２はアドレス「２」に対応するデータ、すなわち、wtime＝７０、wstart＝１、ｃｗｆ＝０を出力する。ｃｗｆ＝０によってヘッド３３の印字すべきインク室に与えられていた信号がハイレベルからローレベルに変化する。
【０１１９】
比較器５６４からの一致出力は８ビットカウンタ５６３のロード端子ＬＤにも与えられるので、８ビットカウンタ５６３は“１”に初期化される。今度はwtime ＝７０なので８ビットカウンタ５６３は７μｓの間カウントし、値が７０になると比較器５６４が再び一致を検出する。そして、比較器５６４が一致を検出すると４ビットカウンタ５６１が１つカウントアップして「２」から「３」に変化し、これによりメモリ５６２はアドレス「３」に対応するデータ、すなわち、wtime＝３０、wstart＝１、ｃｗｆ＝１を出力する。こうして印字すべきドットに相当するスイッチ素子を介して印字ヘッドの対応するインク室の駆動部に再びハイレベルが３μｓの間印加される。
【０１２０】
このようにして図２７に示すような７パルスの駆動波形が該当するインク室の駆動部に印加されインク吐出口からインクの吐出が行われる。そして、この駆動波形の印加が終了すると、４ビットカウンタ５６１の値は「１４」になり、図２６のテーブルからメモリ５６２の出力データは、wtime＝２５５、wstart＝０、ｃｗｆ＝０になる。
【０１２１】
また、８ビットカウンタ５６３は値“１”をロードしたままEnableがなくなるのでカウントを停止する。このとき比較器５６４は不成立であるため、４ビットカウンタ５６１もカウント動作を停止している。そして、この状態を次の印字タイミングパルスｅが入力されるまでの間保持することになる。
なお、メモリ５６２のテーブルの値を変更すれば駆動波形のデューティやパルス数等を変更することができる。
【０１２２】
印字データ発生回路５５は７パルスの駆動波形が有効な間だけスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400を確実にオン、オフするタイミングで印字データｄ1〜ｄ2400を与えればよい。また、印字データｄ1〜ｄ2400にスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400をオンする信号を与える時間を７パルスの駆動波形の中で、さらに、図２７の駆動波形ｃｗｆに同期させて１０μｓ単位で変えることによりインク吐出量を変化させ、階調印字を行うことができる。
従って、この実施の形態においても前述した第１の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
【０１２３】
なお、この実施の形態ではヘッド駆動波形発生回路５６にスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400を使用したが必ずしもこれに限定するものではなく、図２８に示すようにアンドゲートＡ1〜Ａ2400を使用しても同様の制御ができる。
また、この実施の形態ではヘッド駆動波形発生回路５６のメモリ５６２から出力するｃｗｆを１ビットとし、この１ビットをハイレベル、ローレベルに変化する時間を制御して駆動波形を作成してスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400に印加させたが必ずしもこれに限定するものではなく、図２９に示すように、ビット数を増加させたメモリ５６５を使用し、このメモリ５６５から出力するｃｗｆを例えば８ビットのデータとしてＤ／Ａ変換器５６６に与え、このＤ／Ａ変換器５６６で８ビットのデータをアナログ電圧波形に変換してスイッチ素子Ｓ1〜Ｓ2400にデータに応じた任意の電圧波形を印加するようにしてもよい。
【０１２４】
前記インクジェットヘッド３３は、図３０に示すようにインク吐出口３３１が一列に３００ｄｐｉの間隔で並んだ構成になっており、図３２に示す駆動波形により駆動される。図３２の(a)は１ドットの印字に要する時間がＴ0 ＝７３．３μｓのときの駆動波形であり、図３２の(b)は１ドットの印刷に要する時間がＴ1＝８３．３μｓのときの駆動波形であり、図３２の(c)は１ドットの印刷に要する時間がＴ2＝９３．３μｓのときの駆動波形である。この実施の形態では、ロータリエンコーダ４６による回転ドラム３１の回転検出結果に従ってＴ0、Ｔ1、Ｔ2の駆動波形の何れを使用するか切替えることになる。
【０１２５】
図中のＺ＝３．３μｓの時間は１ドットの印字が終わった状態の圧力振動の位相が次の印字に最も適した状態になるまで待つために設定されたディレイ時間である。図３２の(a)ではディレイ時間はＺのみであるが図３２の(b)にはディレイ時間Ｗ1 ＝１０μｓを付加し、図３２の(c)にはさらにディレイ時間Ｗ2＝１０μｓを付加している。すなわち、図３２の(c)においては合計２０μｓのディレイ時間を付加している。これも図３２の(b)の場合はディレイ時間をＺ＋Ｗ1とすることで１ドットの印字が終わった状態の圧力振動の位相が次の印字に最も適した状態になり、図３２の(c)の場合はディレイ時間をＺ＋Ｗ1＋Ｗ2とすることで１ドットの印字が終わった状態の圧力振動の位相が次の印字に最も適した状態になる。
【０１２６】
なお、ここではインクジェットヘッドとしてインク吐出口が一列に並んだ構成の場合について述べたが、インク吐出口の配置としては必ずしも一例に並んでいる必要はなく、例えば、図３１に示すようにインク吐出口６０１が３つずつ斜めに並べた配置のインクジェットヘッド６０にも容易に対応できる。
そして、このインクジェットヘッド６０を使用した場合の駆動波形は図３３の(a)、(b)、(c)に示すような３相の駆動波形となる。
【０１２７】
なお、前述した各実施の形態では印字ヘッドとして紙幅サイズのラインヘッドを使用し、印字用紙を回転ドラムに巻き付け、回転ドラムの回転によりヘッドと印字用紙を相対移動させて印字を行うものについて述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、印字ヘッドとして、例えば数個から十数個程度のインク吐出口をライン方向に並べたヘッドを使用し、回転ドラムを回転制御すると共にヘッドを回転ドラムが１回転する毎にライン方向に所定量ずつ移動させ、回転ドラムが所定数回転して１枚の印字用紙に対する印字を終了するタイプのプリンタであってもよい。また、印字ヘッドとして、例えばプラテンに対してライン方向と直交する方向に数個のインク吐出口を並べたヘッドを使用し、このヘッドをライン方向に移動して１ラインずつ印字を行うシリアルプリンタであってもよい。さらに、印字用紙を移動させずラインヘッドをライン方向と直交する方向に移動させて印字を行うタイプのプリンタにも適用できる。すなわち、本発明は、印字ヘッドと印字用紙の相対移動の形式に制約されるものではない。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明によれば、印字精度の向上を図ることができるとともに確実な印字ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】同実施の形態におけるてい倍回路の機能を説明するためのタイミング波形図。
【図３】同実施の形態におけるてい倍回路を、基準位置パルスを１／４に分割して印字タイミングパルスを作成する場合を例として説明したブロック図。
【図４】図３のてい倍回路の各部の動作タイミングを示すタイミング波形図。
【図５】同実施の形態におけるてい倍回路を、基準位置パルスを１／２に分割して印字タイミングパルスを作成する場合を例として説明したブロック図。
【図６】図５のてい倍回路の各部の動作タイミングを示すタイミング波形図。
【図７】同実施の形態における印字タイミング補正回路の構成を示すブロック図。
【図８】図７の印字タイミング補正回路の動作を説明するためのタイミング波形図。
【図９】同実施の形態における印字タイミング補正回路の他の構成例を示すブロック図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図１１】同実施の形態における基準位置パルス生成回路の構成を示すブロック図。
【図１２】同実施の形態における各部の動作タイミングを示すタイミング波形図。
【図１３】図１１に示す回転検出部の他の構成例を示すブロック図。
【図１４】図１１に示す回転検出部と図１３に示す回転検出部の動作を比較して示すタイミング波形図。
【図１５】同実施の形態における基準位置通過時間計測回路、印字タイミングパルス発生回路及びタイミングデータ変換回路が果たす機能を説明するためのタイミング波形図。
【図１６】同実施の形態におけるタイミングデータ変換回路に設けたメモリ構成を示すブロック図。
【図１７】図１６に示すメモリ内に設けたテーブルの一例を示す図。
【図１８】図１７のテーブルに格納したデータの概念を示すグラフ。
【図１９】同実施の形態における印字タイミングパルス発生回路に設けたテーブルの一例を示す図。
【図２０】同実施の形態における基準位置通過時間計測回路の構成を示すブロック図。
【図２１】図２０におけるラッチ回路の構成を示すブロック図。
【図２２】図２０における加減算器の構成を示すブロック図。
【図２３】同実施の形態における印字タイミングパルス発生回路の構成を示すブロック図。
【図２４】図２３における一致検出回路の回路構成図。
【図２５】同実施の形態におけるヘッド駆動波形発生回路の構成を示すブロック図。
【図２６】図２５におけるメモリ内に形成したテーブルの構成を示す図。
【図２７】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの駆動波形を示す図。
【図２８】同実施の形態におけるヘッド駆動波形発生回路の他の構成例を示すブロック図。
【図２９】同実施の形態におけるヘッド駆動波形発生回路の他の構成例を示すブロック図。
【図３０】同実施の形態におけるインクジェットヘッドのインク吐出口の配列例を示す図。
【図３１】同実施の形態におけるインクジェットヘッドのインク吐出口の他の配列例を示す図。
【図３２】図３０に示すインクジェットヘッドを駆動する駆動波形を示す図。
【図３３】図３１に示すインクジェットヘッドを駆動する駆動波形を示す図。
【図３４】従来例を示す図。
【図３５】他の従来例を示す図。
【図３６】同従来例におけるエンコーダセンサ出力を示す波形図。
【図３７】同従来例における一部回路構成を示すブロック図。
【図３８】図３７に示す回路の動作を説明するためのタイミング波形図。
【図３９】従来の課題を説明するためのタイミング波形図。
【図４０】従来の課題を説明するためのタイミング波形図。
【符号の説明】
３１…回転ドラム
３２…印字用紙（記録媒体）
３３…インクジェットヘッド
３６…ロータリエンコーダ（位置検出手段）
３７…ヘッド駆動回路（ヘッド駆動手段）
４２１…アップカウンタ（計時手段）
４２２…アップカウンタ
４２５〜４２８…比較器（印字タイミングパルス列発生手段）

Claims

印字ヘッドと記録媒体の相対移動によって印字を行うプリンタにおいて、
前記印字ヘッドと記録媒体の相対移動を等位置間隔毎に検出する位置検出手段と、この位置検出手段が検出した位置間隔の経過時間を計測する計時手段と、この計時手段が計測した位置間隔の経過時間に対応してこの経過時間よりも短い時間間隔で一連の印字タイミングパルス列を発生する印字タイミングパルス列発生手段と、この印字タイミングパルス列発生手段からの印字タイミングパルス列に起動され、前記印字ヘッドを駆動するヘッド駆動手段と、前記計時手段が計測した位置間隔の経過時間に対応する前記印字タイミングパルス列発生手段からの一連の印字タイミングパルス列発生のための合計所要時間を決定する印字所要時間決定手段とを備え、
前記印字タイミングパルス列発生手段は、印字タイミングパルス列の発生を開始してから前記印字所要時間決定手段が決定した合計所要時間が経過すると、次の印字タイミングパルス列の発生を開始することを特徴とするプリンタ制御装置。
印字所要時間決定手段が決定する合計所要時間を計時手段が計測した位置間隔の経過時間に等しくしたことを特徴とする請求項１記載のプリンタ制御装置。
計時手段は、位置検出手段が検出した所定の位置を起点に時間を積算し、前記位置検出手段が次に位置を検出した時点での積算値を位置間隔の経過時間として出力するととともに再起動して次の時間積算動作を開始することを特徴とする請求項１記載のプリンタ制御装置。
計時手段は、位置検出手段が検出した所定の位置を起点に時間を積算する積算手段と、印字所要時間決定手段が決定した合計所要時間を減算する減算手段と、前記位置検出手段が次に位置を検出した時点での積算値を位置間隔の経過時間として出力する積算値出力手段とで構成したことを特徴とする請求項１記載のプリンタ制御装置。
印字タイミングパルス列発生手段は、印字タイミングパルス列の時間間隔を計時手段が計測した位置間隔の経過時間に基づいて離散的に選択決定するパルス間隔決定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のプリンタ制御装置。
印字ヘッドと記録媒体の相対移動によって印字を行うプリンタは、ドラムに記録媒体を巻装し、このドラムを回転することで印字ヘッドと記録媒体の相対移動を実現し、位置検出手段は、前記ドラムの回転を検出するロータリエンコーダからなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ制御装置。