JP3885559B2 - Printer control method and printer control apparatus - 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12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12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8参照)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13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13(a)及び図14(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14(a)に示すように、多少斜めになっていることがある。
【0010】
図13(b)及び図14(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13(b)及び図14(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13(c)及び図14(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13(d)及び図14(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13(d)及び図14(d)に示す食いつきと、図13(c)及び図14(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15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16は、図15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15及び図16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のオーバーシュート及びアンダ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】
【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り発生する現在速度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。
【0028】
そして、その現在速度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停止してしまうという問題点があった。以下、この問題点について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0029】
図17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二の例を示したグラフである。また、図18は、図17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。
【0030】
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おり、この減速制御区間のうち残存距離200から80までの間に、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のアンダーシュートが発生している。
【0031】
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。
【0032】
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80から15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。
【0033】
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。
【0034】
その結果、残存距離15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15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。
【0035】
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と一致するのとほぼ同時に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。
【0036】
この現在速度Vcurの波形は、印刷紙が目標停止位置に到達した場合のものではあるが、残存距離10の位置において現在速度Vcurが一時的にほぼ完全に0になっている。従って、残存距離15から5までの区間における現在速度Vcurのアンダーシュートの大きさがあとわずかでも大きければ、現在速度Vcurが完全に0になるとともに、PID制御による加速指令も間に合わず、印刷紙が目標停止位置に達することなく途中で停止してしまう。
【0037】
従来の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制御では、このような問題が起こり得る。
【0038】
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。
【0039】
【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、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上記給紙モータの現在速度の急速な低下の際に、上記給紙モータの目標速度に対する上記現在速度のアンダーシュートの発生が回避される程度に、上記目標速度を不連続に変化させることを特徴とする。
【0041】
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、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上記給紙モータの現在速度の急速な低下の際に、上記給紙モータの目標速度に対する上記現在速度のアンダーシュートの発生が回避される程度に、上記目標速度を不連続に変化させる目標速度演算部を備えていることを特徴とする。
【0043】
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、給紙モータの目標速度を急激に低下させることが可能となり、印刷紙上端が紙送りローラ及び従動ローラに突き当たることによる現在速度の目標速度に対するアンダーシュートの発生を回避することができ、減速過程において加速を指令する指令値が出力されることを防止することができる。その結果、その後にオーバーシュートやアンダーシュートが連鎖的に発生することも回避されるので、現在速度及び制御信号の波形に大きな乱れが発生することもなく、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。
【0044】
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。
【0045】
【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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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)。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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、減速開始の際の目標速度を不連続に変化させる点に特徴のあるものである。
【0093】
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、PID制御開始後の目標速度は連続的に変化させるものとされていた。そのため、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すると、ほぼ確実に現在速度Vcurのアンダーシュートが発生する。このアンダーシュートをPID制御により補償しようとすると、逆に今度はオーバーシュートが発生し、このオーバーシュートをPID制御により補償しようとすると、再びアンダーシュートが発生して印刷紙の途中停止が発生し得るという事態を招く。
【0094】
従って、印刷紙の途中停止という問題を未然に防止するためには、印刷紙上端の紙送りローラ65及び従動ローラ66への突き当たりによる現在速度Vcurのアンダーシュートの発生を回避することが必要である。そして、従来のプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置のように、PID制御開始後の目標速度を連続的に変化させていたのでは、このアンダーシュートの発生回避は極めて困難である。
【0095】
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においては、フィードバック制御であるPID制御の下での減速開始の際における目標速度を不連続に変化させることとしたものである。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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のオーバーシュート及びアンダーシュートを収束させるべくPID制御が行われている。
【0100】
そして、残存距離200から減速制御が開始されるのであるが、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、図1に示されるように、PID制御の下での減速開始の際における目標速度Vrefを不連続に変化させている。
【0101】
このように、目標速度Vrefを不連続に変化させることによって、目標速度Vrefを急激に低下させることが可能となり、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の目標速度Vrefに対するアンダーシュートの発生を回避することができる。即ち、印刷紙の突き当たりによって現在速度Vcurが一時的に急激に低下したとしても、目標速度Vrefがそれ以上に低下していれば、その現在速度Vcurの一時的な低下部分は目標速度Vrefに対するアンダーシュートとはならない。ここでアンダーシュートが発生しなければ、加速を指令するPID指令値が出力されることもない。
【0102】
その結果、その後にオーバーシュートやアンダーシュートが連鎖的に発生することも回避されるので、図1に示すように、現在速度Vcur及びPID制御信号の波形に大きな乱れが発生することもなく、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、目標速度Vrefを不連続に変化させるときに、どの程度低下させるかについては、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に、目標速度Vrefを不連続に低下させることとするとよい。例えば、減速開始直前の目標速度Vrefの値の10%程度だけ、減速開始と同時に瞬時に目標速度Vrefの値を低下させるとよい。
【0105】
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、即ち、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には、本発明に係るプリンタ制御方法及びプリンタ制御装置の構成を適用することによる効果はそれ程大きくない。
【0106】
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、本実施の形態のように、PID制御の下での減速開始後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に、より大きな効果を得ることができる。
【0107】
本発明に係るプリンタ制御装置は、上述のように目標速度Vrefを不連続に変化させる目標速度演算部6cを備えたものである。尚、本発明に係るプリンタ制御装置の全体的な構成は、図10に示したモータ制御装置と同様のものとなる。
【0108】
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。
【0109】
尚、上記説明においては、目標速度Vrefを不連続に変化させるタイミングを、PID制御の下での減速開始の際と記載しているが、具体的には、減速開始と同時であってもよいし、減速開始後の所定のタイミングであってもよいし、減速開始以後の任意のタイミングとすることができる。要するに、印刷紙の突き当たりにより現在速度Vcurが一時的に急速に低下したときに、現在速度Vcurが目標速度Vrefに対してアンダーシュートを発生させないようなタイミングであればよい。
【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】
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。
【0112】
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。
【0113】
【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、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上記給紙モータの現在速度の急速な低下の際に、上記給紙モータの目標速度に対する上記現在速度のアンダーシュートの発生が回避される程度に、上記目標速度を不連続に変化させることとしたので、給紙モータの目標速度を急激に低下させて、印刷紙上端が紙送りローラ及び従動ローラに突き当たることによる現在速度の目標速度に対するアンダーシュートの発生を回避することができ、減速過程において加速を指令する指令値が出力されることを防止することができる。その結果、その後にオーバーシュートやアンダーシュートが連鎖的に発生することも回避されるので、現在速度及び制御信号の波形に大きな乱れが発生することもなく、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。
【0114】
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】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】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13】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上面側から見た状態を模式的に示した説明図。
【図15】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16】図15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17】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二の例を示したグラフ。
【図18】図17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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer control method and a printer control apparatus, and more particularly to a printer control method for controlling the speed of a paper feed motor when printing paper bites on a paper feed roller and a driven roller during paper feed operations in a printer. And a printer control apparatus. 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]
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a portion related to feeding of printing paper and detection of the upper and lower edges of the printing paper in the printer.
[0003]
In the printer, as shown in FIG. 12, when the printing paper 50 set on the tray 90 is fed out one by one by the paper feed roller 64, the upper end of the printing paper 50 is detected by the paper detection sensor 15. A paper feed motor 63 (see FIG. 8) is connected to the paper feed roller 64, and the paper feed roller 64 is driven by controlling the drive of the paper feed motor 63 to feed paper into the printer.
[0004]
Thereafter, the printing paper 50 is fed by a paper feeding roller 65 and a driven roller 66, and printing is performed by ink ejected from the printing head 9 on the platen 84. When printing proceeds to the vicinity of the lower end of the printing paper 50 and the printing paper 50 is sequentially fed, the printing paper 50 does not exist on the paper detection sensor 15 at a certain point in time. Detected.
[0005]
The paper feeding operation into the printer is generally performed as described above. In this paper feeding operation, when the printing paper is stuck against the paper feed motor and the driven roller, the printing paper is It is desirable that the upper end of the paper is sandwiched in parallel with the paper feed motor and the driven roller.
[0006]
However, in actuality, when the printing paper bites, the upper end of the printing paper is not completely parallel to the paper feed motor and the driven roller, and is often sandwiched slightly obliquely.
[0007]
Therefore, after biting the printing paper, the printing paper sandwiched between the paper feed motor and the driven roller is sent in the opposite direction and pushed back, so-called discharge is performed, and the printing paper is repeated several times. The upper end of the printing paper is completely parallel to the paper feed motor and the driven roller, and the skew of the printing paper is removed. The printing paper skew removal operation will be described in detail below with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing a state viewed from the side of the paper feed roller, paper feed roller, and printing paper when the printing paper is skewed, and FIG. 14 is a drawing when the printing paper is skewed. It is explanatory drawing which showed typically the state seen from the upper surface side of the paper supply roller, the paper feed roller, and the printing paper.
[0009]
As shown in FIG. 13A and FIG. 14A, when the printing paper 50 is fed out one by one by the paper feed roller 64, the upper end of the printing paper 50 gradually moves toward the paper as the paper feeding roller 64 rotates. It approaches the feed roller 65 and the driven roller 66. At this time, it is desirable that the upper end of the printing paper 50 be parallel to the paper feed roller 65 and the driven roller 66, but it may be slightly inclined as shown in FIG.
[0010]
As shown in FIGS. 13B and 14B, when the paper feed roller 64 further rotates, the upper end portion of the printing paper 50 abuts against the paper feed roller 65 and the driven roller 66 and is sandwiched. As described above, this is called printing paper biting.
[0011]
In order to remove the skew of the printing paper, the paper feed roller 64 stops when it rotates by a predetermined amount. At this time, the length of the upper end portion of the printing paper that protrudes to the inside of the printer from the nipping position of the printing paper 50 by the paper feeding roller 65 and the driven roller 66 is referred to as a biting amount C. This biting amount C is normally set for each type of printing paper 50 and can be changed by setting the printer according to the type of printing paper 50. 13B and 14B show a case where the printing paper 50 strikes the paper feeding roller 65 and the driven roller 66 obliquely, and therefore the biting amount C is almost equal to that of the printing paper 50. The amount of biting in the center is shown.
[0012]
Next, as shown in FIGS. 13C and 14C, the paper feed roller 65 is rotated in the reverse direction with the paper feed roller 64 stopped to perform the skew removal of the print paper 50, and printing is performed. The paper 50 is fed backward by the biting amount C and discharged. The printing paper 50 that has been reversely fed by the biting amount C and discharged is bent, and the upper end of the printing paper 50 is pressed against the paper feed roller 65 and the driven roller 66 by the elasticity of the printing paper itself. At this time, the upper end of the printing paper 50 is substantially parallel to the paper feed roller 65 and the driven roller 66.
[0013]
In a state where the upper end of the printing paper 50 is substantially parallel to the paper feed roller 65 and the driven roller 66, the paper feed roller 65 is bitten within the range of the amount C as shown in FIGS. 13 (d) and 14 (d). The upper end of the printing paper 50 is bitten by the paper feed roller 65 and the driven roller 66. 13 (d) and FIG. 14 (d) and the discharge shown in FIG. 13 (c) and FIG. 14 (c) are repeated several times, so that the upper end of the printing paper 50 becomes the paper feed roller. 65 and the driven roller 66 are parallel to each other.
[0014]
When the upper end of the printing paper 50 is in a state parallel to the paper feeding roller 65 and the driven roller 66, the paper feeding roller 65 is rotated in the forward direction so that the printing paper 50 is fed back to the paper feeding roller 65 and the driven roller 66 again. At the same time, the paper feed roller 64 is rotated to release the printing paper 50, and the subsequent paper feeding operation is performed. The above is the operation for skew removal of printing paper.
[0015]
Next, speed control of the paper feed motor from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for skewing of the print paper will be described.
[0016]
FIG. 15 shows a first example of the target speed of the paper feed motor, the current speed, and the waveform of the control signal from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for deskewing the printing paper. It is a graph. FIG. 16 is a graph in which the section from the remaining distance 300 to 0 to the target stop position in the graph of FIG. 15 is enlarged only on the horizontal axis.
[0017]
The target stop position in FIGS. 15 and 16 is a position where the upper end of the printing paper is bitten by the paper feed roller 65 and the driven roller 66 by a predetermined biting amount C, and the paper feed roller 64 is stopped for deskewing the printing paper. It is.
[0018]
The remaining distance from the target stop position 800 (1/1440 inch (1 inch = 2.54 cm); hereinafter, units are omitted as appropriate) to 700 has a PID waveform displayed, but in the PID control section It is an acceleration control section, and acceleration is performed toward the target speed Vref in the constant speed section from the remaining distance 700 to 300.
[0019]
PID control is started when a constant speed section from the remaining distance 700 to 300 is entered, and thereafter, PID control is performed until the paper feed motor is stopped to stop the paper feed roller 64 at the target stop position. In this section, PID control is performed to converge the overshoot and undershoot of the current speed Vcur with respect to the target speed Vref.
[0020]
From around the remaining distance 300, deceleration control of the target speed Vref is gradually started, and from the remaining distance 200, more rapid deceleration control is performed.
[0021]
Incidentally, an undershoot of the current speed Vcur occurs in the deceleration control section between the remaining distances 200 and 100. This is because the upper end of the printing paper hits the paper feed roller 65 and the driven roller 66. This is because the current speed Vcur has temporarily decreased rapidly.
[0022]
Then, since PID control is performed in this section, a PID command value for commanding acceleration is output in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in this undershoot section.
[0023]
However, while the paper feed motor is accelerated according to the PID command value, the target speed Vref decreases during that time, so in the interval from the remaining distance 100 to 20, the current speed Vcur is exceeded. A shoot has occurred.
[0024]
This time, a PID command value for instructing deceleration is output in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in this overshoot period by PID control.
[0025]
As a result, although the overshoot of the current speed Vcur converges at a position around the remaining distance 20, an undershoot of the current speed Vcur occurs again in the section from the remaining distance 20 to 5.
[0026]
Therefore, in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in the undershoot section, a PID command value for instructing acceleration is output and the current speed Vcur substantially coincides with the target speed Vref, and then decelerates according to the target speed Vref. Is output, the current speed Vcur becomes 0 at the target stop position, and the paper feed motor and paper feed roller stop.
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
The speed control of the paper feed motor from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for skewing of the print paper is as described above, but the upper end of the print paper is the paper feed roller 65 and the follower. The size and length of the undershoot and overshoot of the current speed Vcur generated by striking the roller 66 vary depending on the type of printing paper and the angle between the upper end of the printing paper and the paper feed roller and driven roller.
[0028]
Depending on the size and length of the undershoot and overshoot of the current speed Vcur, the current speed Vcur becomes 0 before reaching the target stop position, and the paper feed motor and the printing paper are stopped. was there. Hereinafter, this problem will be specifically described with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 17 shows a second example of the target speed of the paper feed motor, the current speed, and the waveform of the control signal from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for deskewing the printing paper. It is a graph. FIG. 18 is a graph in which the section from the remaining distance 300 to 0 to the target stop position in the graph of FIG. 17 is enlarged only on the horizontal axis.
[0030]
The deceleration control of the target speed Vref is gradually started from around the remaining distance 300, and more rapid deceleration control is performed from the remaining distance 200. During the remaining distance 200 to 80 in this deceleration control section, An undershoot of the current speed Vcur occurs due to the upper end of the printing paper hitting the paper feed roller 65 and the driven roller 66.
[0031]
Then, since PID control is performed in this section, a PID command value for commanding acceleration is output in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in this undershoot section.
[0032]
However, while the paper feed motor is accelerated according to the PID command value, the target speed Vref also decreases during that time. Therefore, in the section from the remaining distance 80 to 15, the current speed Vcur is exceeded. A shoot has occurred.
[0033]
This time, a PID command value for instructing deceleration is output in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in this overshoot period by PID control.
[0034]
As a result, although the overshoot of the current speed Vcur converges at a position around the remaining distance 15, an undershoot of the current speed Vcur occurs again in the section from the remaining distance 15 to 5.
[0035]
Accordingly, in order to reduce the difference between the target speed Vref and the current speed Vcur in the undershoot section, a PID command value for instructing acceleration is output and the current speed Vcur coincides with the target speed Vref almost at the target stop position. The current speed Vcur becomes 0, and the paper feed motor and paper feed roller are stopped.
[0036]
Although the waveform of the current speed Vcur is obtained when the printing paper reaches the target stop position, the current speed Vcur is temporarily almost completely zero at the remaining distance 10 position. Accordingly, if the undershoot of the current speed Vcur in the section from the remaining distance 15 to 5 is still a little larger, the current speed Vcur will be completely zero, the acceleration command by PID control will not be in time, and the printing paper will not be in time. Stops halfway without reaching the target stop position.
[0037]
Such a problem may occur in the paper feed motor control by the conventional printer control method and printer control apparatus.
[0038]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is that the paper feed roller starts the paper feeding operation until it stops for skewing of the printing paper, that is, the upper end of the printing paper is placed on the paper. In the speed control of the paper feed motor until it stops in the state of being sandwiched between the feed roller and the driven roller, printing due to the undershoot of the paper feed motor speed waveform due to the contact with the paper feed roller and the driven roller at the upper end of the print paper It is an object of the present invention to provide a printer control method and a printer control apparatus having a configuration capable of preventing a paper stoppage in advance.
[0039]
[Means for Solving the Problems]
According to the printer control method of the present invention, after the paper feed roller starts the paper feed operation, the paper feed roller and the driven roller pass the upper end of the print paper and then the upper end of the print paper is moved to the paper feed roller and In the speed control of the paper feed motor until it stops in the state of being sandwiched between the driven rollers, the current speed of the paper feed motor is rapidly reduced due to the abutting of the upper end of the printing paper against the paper feed roller and the driven roller. In this case, the target speed is changed discontinuously to such an extent that an undershoot of the current speed with respect to the target speed of the paper feed motor is avoided.
[0041]
According to the printer control device of the present invention, after the paper feeding roller starts the paper feeding operation, the paper feeding roller and the driven roller are abutted against the upper edge of the printing paper and then the upper edge of the printing paper is moved to the paper feeding roller and In the speed control of the paper feed motor until it stops in the state of being sandwiched between the driven rollers, the current speed of the paper feed motor is rapidly reduced due to the abutting of the upper end of the printing paper against the paper feed roller and the driven roller. In this case, a target speed calculation unit that discontinuously changes the target speed to the extent that generation of an undershoot of the current speed with respect to the target speed of the paper feed motor is avoided is provided.
[0043]
With the above configuration, the printer control method and printer control device according to the present invention can rapidly reduce the target speed of the paper feed motor, and the current speed due to the upper end of the print paper hitting the paper feed roller and the driven roller. Generation of undershoot with respect to the target speed can be avoided, and output of a command value for instructing acceleration in the deceleration process can be prevented. As a result, subsequent overshoots and undershoots can be prevented from occurring in a chain, so that there is no significant disturbance in the current speed and control signal waveforms, and before the printing paper reaches the target stop position. It is possible to completely avoid the situation of stopping on the way.
[0044]
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.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, a schematic configuration and control method of an ink jet printer, which is a main application target of the printer control method and printer control apparatus according to the present invention, will be described.
[0046]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the ink jet printer.
[0047]
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 feed motor driver 2 that drives the paper feed motor 1, and printing paper 50. The head 9 is fixed, the carriage 3 is driven in a direction parallel to the printing paper 50 and perpendicular to the paper feeding direction, a carriage motor (hereinafter also referred to as a CR motor) 4 for driving the carriage 3, and a carriage motor. 4, a DC motor 6 that delivers a direct current command value to the CR motor driver 5, a pump motor 7 that controls the suction of ink to prevent clogging of the head 9, and a pump motor 7 Motor driver 8 for driving the head, head driver 10 for driving and controlling the head 9, and linear type fixed to the carriage 3 A encoder 11, a code plate 12 for a linear encoder 11 having slits formed at predetermined intervals, a rotary encoder 13 for the PF motor 1, and a paper detection sensor 15 for detecting the end position of the paper being printed. A CPU 16 that controls the entire printer, a timer IC 17 that periodically generates an interrupt signal to the CPU 16, and an interface unit (hereinafter also referred to as IF) 19 that transmits and receives data to and from the host computer 18. The ASIC 20 for controlling the print resolution, the drive waveform of the head 9 and the like based on the print information sent from the host computer 18 through the IF 19, and the PROM 21 and RAM 22 used as work areas and program storage areas of the ASIC 20 and the CPU 16. And the EEPROM 23 and the plastic paper 50 supporting the printing paper 50 25, a transport roller 27 that is driven by the PF motor 1 to transport the printing paper 50, a pulley 30 that is attached to the rotating shaft of the CR motor 4, and a timing belt 31 that is driven by the pulley 30. Yes.
[0048]
The DC unit 6 drives and controls the paper feed motor driver 2 and the CR motor driver 5 based on the control command sent from the CPU 16 and the outputs of the encoders 11 and 13. Further, both the paper feed motor 1 and the CR motor 4 are constituted by DC motors.
[0049]
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration around the carriage 3 of the ink jet printer.
[0050]
As shown in FIG. 5, the carriage 3 is connected to the carriage motor 4 via the pulley 30 by the timing belt 31, and is driven so as to move parallel to the platen 25 while being guided by the guide member 32. A recording head 9 having a nozzle row for ejecting black ink and a nozzle row for ejecting color ink is provided on the surface of the carriage 3 facing the printing paper, and each nozzle is supplied with ink from the ink cartridge 34 for printing. Characters and images are printed by ejecting ink droplets on paper.
[0051]
Further, in the non-printing area of the carriage 3, a capping device 35 for sealing the nozzle openings of the recording head 9 at the time of non-printing and a pump unit 36 having the pump motor 7 shown in FIG. 4 are provided. . When the carriage 3 moves from the printing area to the non-printing area, the carriage 3 comes into contact with a lever (not shown), the capping device 35 moves upward, and the head 9 is sealed.
[0052]
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 cartridge 34 or the like, the pump unit 36 is operated with the head 9 sealed. The ink is sucked out from the nozzle opening row by the negative pressure from the pump unit 36. As a result, dust and paper dust adhering to the vicinity of the nozzle opening row are washed, and air bubbles in the head 9 are discharged to the cap 37 together with ink.
[0053]
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the linear encoder 11 attached to the carriage 3.
[0054]
The encoder 11 shown in FIG. 6 includes a light emitting diode 11a, a collimator lens 11b, and a detection processing unit 11c. The detection processing unit 11c includes a plurality (four) of photodiodes 11d, a signal processing circuit 11e, and two comparators 11fA and 11fB.
[0055]
When the voltage VCC is applied across the light emitting diode 11a via a resistor, light is emitted from the light emitting diode 11a. This light is condensed into parallel light by the collimator lens 11 b and passes through the code plate 12. The code plate 12 is provided with slits at predetermined intervals (for example, 1/180 inch (1 inch = 2.54 cm)).
[0056]
The parallel light that has passed through the code plate 12 enters each photodiode 11d through a fixed slit (not shown) and is converted into an electrical signal. The electric signals output from the four photodiodes 11d are processed in the signal processing circuit 11e, the signals output from the signal processing circuit 11e are compared in the comparators 11fA and 11fB, and the comparison result is output as a pulse. Pulses ENC-A and ENC-B output from the comparators 11fA and 11fB are output from the encoder 11.
[0057]
FIG. 7 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the encoder 11 at the time of forward rotation and reverse rotation of the CR motor.
[0058]
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 CR motor 4 is rotating forward, that is, when the carriage 3 is moving in the main scanning direction, the pulse ENC-A is 90 degrees from the pulse ENC-B, as shown in FIG. When the phase is advanced only by the time and the CR motor 4 is reversely rotated, the encoder 4 is configured so that the phase of the pulse ENC-A is delayed by 90 degrees from the pulse ENC-B, as shown in FIG. ing. One period T of the pulse corresponds to the slit interval (for example, 1/180 inch) of the code plate 12, and is equal to the time for the carriage 3 to move the slit interval.
[0059]
On the other hand, the rotary encoder 13 for the PF motor 1 has the same configuration as that of the linear encoder 11 except that the code plate is a rotating disc that rotates in accordance with the rotation of the PF motor 1, and has two output pulses. ENC-A and ENC-B are output. In the ink jet printer, the slit interval of the plurality of slits provided on the code plate of the rotary encoder 13 for the PF motor 1 is 1/180 inch, and when the PF motor 1 rotates by the 1 slit interval, 1 / The paper is fed by 1440 inches.
[0060]
FIG. 8 is a perspective view showing portions related to paper feeding and paper detection.
The position of the paper detection sensor 15 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the printing paper 50 inserted into the paper feed insertion slot 61 of the printer 60 is sent into the printer 60 by a paper feed roller 64 driven by a paper feed motor 63. The leading edge of the printing paper 50 fed into the printer 60 is detected by, for example, the optical paper detection sensor 15. The paper 50 whose leading edge is detected by the paper detection sensor 15 is fed by the paper feed roller 65 and the driven roller 66 driven by the PF motor 1.
[0061]
Subsequently, printing is performed by dropping ink from a recording head (not shown) fixed to the carriage 3 that moves along the carriage guide member 32. When the paper is fed to a predetermined position, the end of the currently printed printing paper 50 is detected by the paper detection sensor 15. The printed paper 50 that has been printed is discharged from the paper discharge port 62 to the outside by the paper discharge roller 68 and the driven roller 69 driven by the gear 67C via the gears 67A and 67B driven by the PF motor 1. A rotary encoder 13 is connected to the rotation shaft of the paper feed roller 65.
[0062]
FIG. 9 is a perspective view showing in detail a portion related to paper feeding of the printer.
[0063]
A portion related to paper feeding in the printer portion shown in FIG. 8 will be described in more detail with reference to FIGS.
[0064]
When the leading edge of the printing paper 50 inserted through the paper feed insertion port 61 of the printer 60 and fed into the printer 60 by the paper feed roller 64 is detected by the paper detection sensor 15, the PF motor 1 passes through the small gear 87. A paper feed roller 65 provided around a smap shaft 83 that is a rotation shaft of the driven large gear 67a and a holder 89 that presses the printing paper 50 fed from the paper feeding side downward in the vertical direction. The printing paper 50 is fed by a driven roller 66 provided at the front end of the paper feeding direction on the paper discharge side.
[0065]
The PF motor 1 is fixed to a frame 86 in the printer 60 with screws 85, a rotary encoder 13 is disposed at a predetermined location around the large gear 67a, and a smap shaft 83 which is a rotation shaft of the large gear 67a. A rotary encoder code plate 14 is connected to the encoder.
[0066]
The printing paper 50 that has been fed by the paper feeding roller 65 and the driven roller 66 passes over the platen 84 that supports the printing paper 50, and the small gear 87, the large gear 67 a, the intermediate gear 67 b, the small gear 88, and the like. The paper is fed between a paper discharge roller 68 driven by the PF motor 1 via a paper discharge gear 67c and a serrated roller 69 as a driven roller, and is fed to the outside through a paper discharge port 62.
[0067]
While the printing paper 50 is supported on the platen 84, the carriage 3 moves left and right along the guide member 32 in the space on the platen 84, and ink is ejected from a recording head (not shown) fixed to the carriage 3. Is discharged and printing is performed.
[0068]
Next, a configuration of a DC unit 6 that is a conventional DC motor control device that controls the CR motor 4 of the above-described inkjet printer, and a control method by the DC unit 6 will be described.
[0069]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a DC unit 6 which is a conventional DC motor control device, and FIG. 11 is a graph showing a motor current and a motor speed of the CR motor 4 controlled by the DC unit 6. is there.
[0070]
The DC unit 6 shown in FIG. 10 includes a position calculator 6a, a subtractor 6b, a target speed calculator 6c, a speed calculator 6d, a subtractor 6e, a proportional element 6f, an integral element 6g, a differential It comprises an element 6h, an adder 6i, a D / A converter 6j, a timer 6k, and an acceleration controller 6m.
[0071]
The position calculator 6a detects the rising edge and the falling edge of each of the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 11, counts the number of detected edges, and based on the counted value, the carriage 3 The position of is calculated. This count is incremented by “+1” when one edge is detected when the CR motor 4 is rotating in the forward direction, and “−1” when one edge is detected when the CR motor 4 is rotating in the reverse direction. Is added. The period of each of the pulses ENC-A and ENC-B is equal to the slit interval of the code plate 12, and the phase of the pulse ENC-A and the pulse ENC-B differ by 90 degrees. Therefore, the count value “1” of the count corresponds to ¼ of the slit interval of the code plate 12. Thus, if the count value is multiplied by 1/4 of the slit interval, the amount of movement from the position of the carriage 3 corresponding to the count value “0” can be obtained. At this time, the resolution of the encoder 11 is ¼ of the interval between the slits of the code plate 12. If the interval between the slits is 1/180 inch, the resolution is 1/720 inch.
[0072]
The subtractor 6b calculates a position deviation between the target position sent from the CPU 16 and the actual position of the carriage 3 obtained by the position calculation unit 6a.
[0073]
The target speed calculator 6c calculates the target speed of the carriage 3 based on the position deviation that is the output of the subtractor 6b. This calculation is performed by multiplying the position deviation by the gain KP. This gain KP is determined according to the position deviation. Note that the value of the gain KP may be stored in a table (not shown).
[0074]
The speed calculator 6 d calculates the speed of the carriage 3 based on the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 11. This speed is obtained as follows. First, the rising edge and the falling edge of each of the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 11 are detected, and the time interval between edges corresponding to 1/4 of the slit interval of the code plate 12 is determined by a timer counter. Count. If this count value is T and the slit interval of the code plate 12 is λ, the carriage speed can be obtained as λ / (4T). Here, the calculation of the speed is obtained by measuring one cycle of the output pulse ENC-A, for example, from the rising edge to the next rising edge with a timer counter.
[0075]
The subtractor 6e calculates a speed deviation between the target speed and the actual speed of the carriage 3 calculated by the speed calculation unit 6d.
[0076]
The proportional element 6f multiplies the speed deviation by a constant Gp and outputs the multiplication result. The integration element 6g integrates the speed deviation multiplied by a constant Gi. The differentiation element 6h multiplies the difference between the current speed deviation and the previous speed deviation by a constant Gd, and outputs the multiplication result. The calculation of the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h is performed in synchronization with the rising edge of the output pulse ENC-A, for example, for each cycle of the output pulse ENC-A of the encoder 11.
[0077]
The outputs of the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h are added by the adder 6i. Then, the addition result, that is, the driving current of the CR motor 4 is sent to the D / A converter 6j and converted into an analog current. The CR motor 4 is driven by the driver 5 based on the analog voltage.
[0078]
The timer 6k and the acceleration control unit 6m are used for acceleration control, and the PID control using the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h is used for constant speed and deceleration control during acceleration.
[0079]
The timer 6k generates a timer interrupt signal every predetermined time based on the clock signal sent from the CPU 16.
[0080]
Each time the acceleration control unit 6m receives the timer interrupt signal, the acceleration control unit 6m integrates a predetermined current value (for example, 20 mA) to the target current value, and the integration result, that is, the target current value of the DC motor 4 during acceleration is D / A is sent to the A converter 6j. As in the case of PID control, the target current value is converted into an analog current by the D / A converter 6j, and the CR motor 4 is driven by the driver 5 based on this analog current.
[0081]
The driver 5 includes, for example, four transistors, and (a) an operation mode in which the CR motor 4 is rotated forward or reverse by turning each of the transistors on or off based on the output of the D / A converter 6j. b) Regenerative brake operation mode (short brake operation mode, i.e., mode in which the CR motor is stopped) and (c) mode in which the CR motor is to be stopped can be performed.
[0082]
Next, the operation of the DC unit 6, that is, a conventional DC motor control method will be described with reference to FIGS. 11 (a) and 11 (b).
[0083]
When the start command signal for starting the CR motor 4 is sent from the CPU 16 to the DC unit 6 when the CR motor 4 is stopped, the start initial current value I0 is sent from the acceleration control unit 6m to the D / A converter 6j. It is done. This starting initial current value I0 is sent from the CPU 16 to the acceleration control unit 6m together with the starting command signal. The current value I0 is converted to an analog voltage by the D / A converter 6j and sent to the driver 5, and the CR motor 4 starts to be started by the driver 5 (see FIGS. 11A and 11B). After receiving the start command signal, a timer interrupt signal is generated from the timer 6k every predetermined time. Each time the acceleration control unit 6m receives a timer interrupt signal, the acceleration control unit 6m adds a predetermined current value (for example, 20 mA) to the startup initial current value I0, and sends the integrated current value to the D / A converter 6j. Then, the integrated current value is converted into an analog current by the D / A converter 6j and sent to the driver 5. Then, the CR motor is driven by the driver 5 and the speed of the CR motor 4 is increased so that the value of the current supplied to the CR motor 4 becomes the integrated current value (see FIG. 11B). For this reason, the current value supplied to the CR motor 4 is stepped as shown in FIG. At this time, the PID control system is also operating, but the D / A converter 6j selects and takes in the output of the acceleration control unit 6m.
[0084]
The integration process of the current value of the acceleration control unit 6m is performed until the integrated current value becomes a constant current value IS. When the current value integrated at time t1 reaches a predetermined value IS, the acceleration control unit 6m stops the integration process and supplies a constant current value IS to the D / A converter 6j. Thus, the driver 5 is driven so that the value of the current supplied to the CR motor 4 becomes the current value IS (see FIG. 11A).
[0085]
In order to prevent the speed of the CR motor 4 from overshooting, when the CR motor 4 reaches a predetermined speed V1 (see time t2), acceleration control is performed so as to reduce the current supplied to the CR motor 4. The unit 6m controls. At this time, the speed of the CR motor 4 further increases, but when the speed of the CR motor 4 reaches a predetermined speed Vc (see time t3 in FIG. 11B), the D / A converter 6j outputs the output of the PID control system. That is, the output of the adder 6i is selected and PID control is performed.
[0086]
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 encoder 11, and based on the speed deviation between the target speed and the actual speed obtained from the output of the encoder 11. Thus, the proportional element 6f, the integral element 6g, and the differential element 6h operate to perform proportional, integral, and differential calculations, respectively, and the CR motor 4 is controlled based on the sum of these calculation results. The proportional, integral and differential calculations are performed in synchronization with the rising edge of the output pulse ENC-A of the encoder 11, for example. As a result, the speed of the DC motor 4 is controlled to a desired speed Ve. The predetermined speed Vc is preferably 70 to 80% of the desired speed Ve.
[0087]
Since the DC motor 4 has a desired speed from time t4, the carriage 3 also has a desired constant speed Ve, and printing processing can be performed.
[0088]
When the printing process is finished and the carriage 3 approaches the target position (see time t5 in FIG. 11B), the position deviation becomes small and the target speed also becomes small. Therefore, the speed deviation, that is, the output of the subtractor 6e is obtained. It becomes negative, the DC motor 4 is decelerated, and stops at time t6.
[0089]
The content of the drive control when the DC motor is the CR motor 4 has been described above, but the content of the drive control is substantially the same when the DC motor is the paper feed motor (PF motor) 1 or the paper feed motor. It will be a thing.
[0090]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a printer control method and a printer control device according to the invention will be described with reference to the drawings.
[0091]
FIG. 1 is a graph showing the target speed and actual motor speed of the paper feed motor controlled by the printer control method and printer control apparatus according to the present invention, and the waveforms of the control signals.
[0092]
The printer control method and the printer control apparatus according to the present invention provide a period from when a paper feed roller starts a paper feed operation until it stops for skewing of the print paper, that is, a print paper to the paper feed roller and its driven roller. In the speed control of the paper feed motor until the top edge of the printing paper stops after being stuck at the paper feed roller and its driven roller after the end of the top edge, the target speed at the start of deceleration is changed discontinuously. It has a characteristic.
[0093]
In the conventional printer control method and printer control apparatus, the target speed after the start of PID control in the speed control of the paper feed motor after the paper feed roller starts the paper feed operation until it stops for skewing of the print paper Was supposed to change continuously. Therefore, when the upper end of the printing paper hits the paper feed roller 65 and the driven roller 66, when the current speed Vcur decreases temporarily and rapidly, an undershoot of the current speed Vcur occurs almost certainly. If this undershoot is to be compensated for by PID control, an overshoot will occur on the contrary, and if this overshoot is to be compensated for by PID control, an undershoot will occur again and the printing paper may stop halfway. Invite the situation.
[0094]
Therefore, in order to prevent the problem that the printing paper is stopped halfway, it is necessary to avoid the occurrence of an undershoot of the current speed Vcur due to the contact of the upper end of the printing paper with the paper feed roller 65 and the driven roller 66. . If the target speed after the start of PID control is continuously changed as in the conventional printer control method and printer control apparatus, it is extremely difficult to avoid the occurrence of this undershoot.
[0095]
Therefore, in the printer control method and printer control apparatus according to the present invention, the target speed at the start of deceleration under PID control that is feedback control is changed discontinuously.
[0096]
With reference to the graph of FIG. 1, the speed control of the paper feed motor by the printer control method and printer control apparatus according to the present invention will be described in detail.
[0097]
The target stop position in FIG. 1 is a position where the upper end of the printing paper is bitten by the paper feed roller 65 and the driven roller 66 by a predetermined biting amount C, and the paper feeding roller 64 stops for skewing of the printing paper.
[0098]
The remaining distance from the target stop position 800 (1/1440 inch (1 inch = 2.54 cm); hereinafter, units are omitted as appropriate) to 700 has a PID waveform displayed, but in the PID control section It is an acceleration control section, and acceleration is performed toward the target speed Vref in the constant speed section from the remaining distance 700 to 300.
[0099]
PID control is started when a constant speed section from the remaining distance 700 to 200 is entered, and thereafter, PID control is performed until the paper feed motor is stopped to stop the paper feed roller 64 at the target stop position. In this section, PID control is performed to converge the overshoot and undershoot of the current speed Vcur with respect to the target speed Vref.
[0100]
Then, the deceleration control is started from the remaining distance 200. In the printer control method and the printer control apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, the target at the start of deceleration under PID control is shown. The speed Vref is changed discontinuously.
[0101]
Thus, by changing the target speed Vref discontinuously, the target speed Vref can be drastically reduced, and the target of the current speed Vcur due to the upper end of the printing paper hitting the paper feed roller 65 and the driven roller 66. The occurrence of undershoot with respect to the speed Vref can be avoided. That is, even if the current speed Vcur suddenly decreases suddenly due to the contact of the printing paper, if the target speed Vref decreases more than that, the temporarily decreased portion of the current speed Vcur is under the target speed Vref. It is not a shoot. Here, if undershoot does not occur, the PID command value for commanding acceleration is not output.
[0102]
As a result, subsequent overshoots and undershoots are also prevented from occurring in a chain, so that the current speed Vcur and the PID control signal waveforms are not significantly disturbed as shown in FIG. The situation where the paper stops halfway before reaching the target stop position can be completely avoided.
[0103]
The size of the undershoot of the current speed Vcur generated by the contact of the printing paper varies depending on the type of printing paper, the angle between the printing paper upper end, the paper feed roller, and the driven roller, and the like. In general, the thicker the printing paper, the larger the undershoot at the current speed Vcur. The closer the print paper upper end, the paper feed roller, and the driven roller are in parallel, the smaller the undershoot at the current speed Vcur is. growing. Also, the larger the width of the printing paper, the larger the size of the undershoot of the current speed Vcur, and the printing paper thicker than the setting of the printing paper thickness is used, or two or more printing papers are accidentally double fed. In such a case, the undershoot of the current speed Vcur increases.
[0104]
Therefore, when the target speed Vref is changed discontinuously, the target speed Vref is discontinuously enough to cope with the maximum undershoot that can occur, considering various conditions. It should be reduced. For example, the value of the target speed Vref may be decreased instantaneously at the same time as the start of deceleration by about 10% of the value of the target speed Vref immediately before the start of deceleration.
[0105]
Setting where the amount of biting C of the printing paper at the target stop position where the paper feeding roller 64 stops for skewing of the printing paper is set to be large, that is, the printing paper hits before the deceleration starts. In this case, the effect of applying the configuration of the printer control method and printer control device according to the present invention is not so great.
[0106]
The printer control method and the printer control apparatus according to the present invention are more effective when the setting is such that the printing paper hits after the start of deceleration under PID control as in the present embodiment. Can be obtained.
[0107]
The printer control apparatus according to the present invention includes the target speed calculation unit 6c that discontinuously changes the target speed Vref as described above. The overall configuration of the printer control apparatus according to the present invention is the same as that of the motor control apparatus shown in FIG.
[0108]
The printer control apparatus according to the present invention can be configured by, for example, the CPU 16 in FIG. In this case, the program for operating the CPU 16 can be recorded and held in, for example, the PROM 21 and the EEPROM 23 in FIG. 4 in addition to the recording medium described below.
[0109]
In the above description, the timing at which the target speed Vref is discontinuously changed is described as the start of deceleration under PID control, but specifically, it may be simultaneously with the start of deceleration. And it may be a predetermined timing after the start of deceleration or any timing after the start of deceleration. In short, it is sufficient if the current speed Vcur does not cause an undershoot with respect to the target speed Vref when the current speed Vcur temporarily decreases rapidly due to the contact of the printing paper.
[0110]
As feedback control, P control and PI control can be adopted in addition to PID control.
[0111]
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.
[0112]
A computer system 70 shown in FIG. 2 includes a computer main body 71 housed in a mini tower type housing, a display device 72 such as a CRT (Cathode Ray Tube), a plasma display, and a liquid crystal display device, and a recording device. It comprises a printer 73 as an output device, a keyboard 74a and a mouse 74b as input devices, a flexible disk drive device 76, and a CD-ROM drive device 77. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the computer system 70. In a housing in which the computer main body 71 is housed, an internal memory 75 such as a RAM (Random Access Memory), a hard disk drive unit 78, and the like. An external memory is further provided. A recording medium on which a computer program for executing the printer control method according to the present invention is recorded is used in the computer system 70. As the recording medium, for example, a flexible disk 81 and a CD-ROM (Read Only Memory) 82 are used. In addition, an MO (Magneto Optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disk), other optical recording disks, and a card memory. Alternatively, a magnetic tape or the like may be used.
[0113]
【The invention's effect】
According to the printer control method and the printer control apparatus of the present invention, after the paper feed roller starts the paper feed operation, the upper end of the print paper is moved after the upper end of the print paper hits the paper feed roller and the driven roller. In the speed control of the paper feed motor until the paper feed roller and the driven roller are nipped and stopped, the current speed of the paper feed motor due to the abutting of the upper end of the printing paper to the paper feed roller and the driven roller is determined. The target speed of the paper feed motor is changed discontinuously to such an extent that the undershoot of the current speed with respect to the target speed of the paper feed motor is avoided during the rapid decrease. To prevent undershoot from occurring at the target speed of the current speed due to the upper edge of the printing paper hitting the paper feed roller and driven roller. Rukoto can, can command value to command the acceleration in the deceleration process is prevented from being output. As a result, subsequent overshoots and undershoots can be prevented from occurring in a chain, so that there is no significant disturbance in the current speed and control signal waveforms, and before the printing paper reaches the target stop position. It is possible to completely avoid the situation of stopping on the way.
[0114]
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 a target speed and an actual motor speed of a paper feed motor controlled by a printer control method and a printer control apparatus according to the present invention, and waveforms of control signals.
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 carriage 3 of an inkjet printer.
6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a linear encoder 11 attached to a carriage 3. FIG.
FIG. 7 is a timing chart showing waveforms of two output signals of the encoder 11 during normal rotation and reverse rotation of the CR motor.
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 DC unit 6 which is a DC motor control device.
11 is a graph showing a motor current and a motor speed of the DC motor motor 4 controlled by the DC unit 6. FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a portion related to feeding of printing paper and detection of upper and lower ends of the printing paper in the printer.
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing a state viewed from the side of a paper feed roller, a paper feed roller, and a print paper when the print paper is skewed.
FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing a state viewed from the upper surface side of a paper feed roller, a paper feed roller, and a print paper when the print paper is skewed.
FIG. 15 shows a first example of the target speed of the paper feed motor, the current speed, and the waveform of the control signal from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for skew removal of the printing paper. Graph.
FIG. 16 is a graph in which only the horizontal axis is enlarged in the section from the remaining distance 300 to 0 to the target stop position in the graph of FIG.
FIG. 17 shows a second example of the target speed of the paper feed motor, the current speed, and the waveform of the control signal from when the paper feed roller starts the paper feed operation to when it stops for deskewing printing paper. Graph.
FIG. 18 is a graph in which only the horizontal axis shows the section from the remaining distance 300 to 0 to the target stop position in the graph of FIG.
[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
90 trays

Claims (3)

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、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前記給紙モータの現在速度の急速な低下の際に、前記給紙モータの目標速度に対する前記現在速度のアンダーシュートの発生が回避される程度に、前記目標速度を不連続に変化させることを特徴とするプリンタ制御方法。  After the paper feed roller starts the paper feed operation, after the upper end of the print paper hits the paper feed roller and its driven roller, it stops in a state where the upper end of the print paper is sandwiched between the paper feed roller and its driven roller. In the speed control of the paper feed motor up to the target speed of the paper feed motor when the current speed of the paper feed motor rapidly decreases due to the contact of the upper end of the printing paper with the paper feed roller and the driven roller. The printer control method, wherein the target speed is changed discontinuously to such an extent that an undershoot of the current speed is avoided. 請求項1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。  A computer program recording medium on which a computer program for executing the printer control method according to claim 1 in a computer system is recorded. 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、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前記給紙モータの現在速度の急速な低下の際に、前記給紙モータの目標速度に対する前記現在速度のアンダーシュートの発生が回避される程度に、前記目標速度を不連続に変化させる目標速度演算部を備えていることを特徴とするプリンタ制御装置。  After the paper feed roller starts the paper feed operation, after the upper end of the print paper hits the paper feed roller and its driven roller, it stops in a state where the upper end of the print paper is sandwiched between the paper feed roller and its driven roller. In the speed control of the paper feed motor up to the target speed of the paper feed motor when the current speed of the paper feed motor rapidly decreases due to the contact of the upper end of the printing paper with the paper feed roller and the driven roller. A printer control apparatus comprising: a target speed calculation unit that discontinuously changes the target speed to such an extent that occurrence of an undershoot of the current speed is avoided.
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