(57)【要約】【課題】より小規模な電源構成においても、要求される製品仕様を満足する高速な印刷動作を行なえるようにする。【解決手段】インク吐出部からインクを吐出して記録媒体に記録を行なう記録ヘッドを搭載したキャリッジと、キャリッジを記録媒体に沿って搬送するキャリッジ駆動機構および記録媒体を搬送する記録媒体搬送機構を含む印刷機構とを有する印刷装置において、印刷条件に応じて印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し（Ｓ１〜Ｓ９）、推定された駆動電流に応じてキャリッジ駆動機構により行なうキャリッジ駆動のプロファイルを制御する（Ｓ１０〜Ｓ１４）キャリッジ駆動プロファイル制御を実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出部からインクを吐出して記録媒体に記録を行なう記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体に沿って搬送するキャリッジ駆動機構および前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送機構を含む印刷機構とを有する印刷装置の制御方法において、
印刷条件に応じて前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じて前記キャリッジ駆動機構により行なうキャリッジ駆動のプロファイルを制御するキャリッジ駆動プロファイル制御過程を含むことを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置の制御方法において、前記キャリッジ駆動プロファイル制御過程では、印刷条件に応じて前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じて、前記キャリッジの加速区間または減速区間において前記記録ヘッドのインク吐出駆動を行なうか否かを制御することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の印刷装置の制御方法において、前記キャリッジ駆動プロファイル制御過程では、印刷条件に応じて前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じて、前記キャリッジの一定速駆動区間におけるキャリッジ駆動速度を制御することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載の印刷装置の制御方法において、前記印刷条件に応じて、印刷に必要な前記記録ヘッドのインク吐出量から記録ヘッド駆動電流を推定し、これに基づき前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載の印刷装置の制御方法において、前記印刷条件に応じて、印刷に必要な前記キャリッジ駆動機構の駆動電流を推定し、これに基づき前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載の印刷装置の制御方法において、前記印刷条件に応じて、印刷に必要な前記記録媒体搬送機構の駆動電流を推定し、これに基づき前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の印刷装置の制御方法において、前記印刷条件により指定された記録媒体のサイズまたは厚みに応じて、印刷に必要な前記記録媒体搬送機構の駆動電流を推定し、これに基づき前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定することを特徴とする印刷装置の制御方法。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の印刷装置の制御方法を実施すべく印刷装置の前記キャリッジ、前記キャリッジ駆動機構および前記記録媒体搬送機構を含む印刷機構を制御することを特徴とする印刷装置の制御プログラム。
【請求項９】
請求項１〜７に記載の印刷装置の制御方法を実施する、前記キャリッジ、前記キャリッジ駆動機構および前記記録媒体搬送機構を含む印刷機構を含むことを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク吐出部からインクを吐出して記録媒体に記録を行なう記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体に沿って搬送するキャリッジ駆動機構および前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送機構を含む印刷機構とを有する印刷装置の制御方法、印刷装置の制御プログラム、および印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録装置は、オフィス用、家庭用など様々な用途で文字や画像の印刷に広く用いられている（以下では、必要に応じて印刷動作の同義語として印字、記録、画像形成…などの用語を用いる）。
【０００３】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドに設けられた複数のインク吐出口からインク滴を吐出させ、これを記録媒体に付着させることによって印刷を行なう。記録ヘッドに設けられた複数のインク吐出口は、記録媒体（以下では、必要に応じて「用紙」のような用語を用いるが、その材質は紙やプラスチックなど任意である）の搬送方向に平行な方向に配列されている。
【０００４】
インクジェット記録装置の走査方式としてはシリアルスキャン方式が採られることが多い。このシリアルスキャン方式においては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査スキャンしつつ記録ヘッドを駆動し、一主走査分の記録を終了した後に所定量の紙送りを行なう。その後、再び停止した記録媒体に対して次の一主走査分の画像を記録するという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体に対する記録を行なう。
【０００５】
図２は一般的なインクジェット記録装置の要部の構成を示している。図２において、符号１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１０２の軸受け部には主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシャーシ１１４に固定されている。このキャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向に移動可能となっている。
【０００６】
記録待機中において記録用紙１１５は、給紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時には給紙ローラ（不図示）により記録用紙が給紙される。給紙された記録用紙を搬送するには、ＤＣモータである用紙搬送用モータ１０７の駆動力により伝達手段であるギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）を介して搬送ローラ１１０を回転させる。これに応じて、ピンチローラばね（不図示）により搬送ローラ１１０に押圧され従動回転するピンチローラ１１１と、搬送ローラ１１０とにより記録用紙１１５は適切な送り量だけ搬送される。記録用紙１１５の搬送量は搬送ローラギア１０９に圧入されたコードホイール（ロータリーエンコーダフィルム）１１６のスリットをエンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管理され、これにより高精度な搬送制御を行なうことができる。
【０００７】
上記のキャリッジ駆動系（ＣＲ駆動系）と、搬送ローラ駆動系（ＬＦ駆動系）を交互に駆動することにより印字が行われ、これらの動作の総合時間が最終的な印刷速度（スループット）を決定する。
【０００８】
印刷速度の向上のための、キャリッジ駆動系と記録媒体搬送系の効率的な動かし方としては、キャリッジの走査範囲を小さくすることでキャリッジ駆動時間を短縮する加減速印字や、キャリッジ動作と搬送動作を同時に行なうクロス制御などが提案されている。
【０００９】
たとえば下記の特許文献１では、キャリッジの動作を学習し、意図した加減速印字に適したキャリッジ駆動波形を実現すべく、キャリッジ駆動源に供給する電流値を制御するようにしている。しかし、このような構成においては、あらかじめ記録装置の電源を多大な吐出を必要とするような画像データや、キャリッジ負荷が最大となる最悪条件を満たすように設計した上で、しかも目的の加減速印字を行なうよう電流をキャリッジに供給しなければならない。
【特許文献１】特開２００３−６３０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２に示したような、従来の一般的なインクジェット記録装置の構成では、記録媒体への印字中は搬送用モータ１０７の駆動のみで記録媒体が搬送され、印字が行なわれていく。この際、搬送用モータ１０７の動力は、搬送ローラ１１０と、メカ的に連結され動力が伝わる排紙ローラ１１３により記録媒体に伝達され、記録媒体が搬送される。このような構成では、記録媒体の給紙完了後は、搬送ローラ１１０の上流側（給紙開始位置側）に残っている部分の記録媒体に積極的に動力を与え記録媒体搬送を行なう駆動ローラは、通常存在しない。
【００１１】
印字中は記録媒体を所定量副走査方向に搬送し、キャリッジ１０２を走査し１スキャン分の画像を印字する。この動作を繰り返し１ページ内全ての領域の印字が終了した後に、記録媒体を所定の位置まで排紙して、次ページの給紙動作に移る。ＣＲの駆動プロファイルはあらかじめ所定の動作を満たすように設定され、１走査間の印字領域外で搬送ローラが駆動される。このような構成において、最も電流量が増加するのはＣＲモータ１０５と搬送用モータ１０７の加減速が加算される時か、印字中の記録ヘッド１０１の駆動とＣＲモータ１０５の駆動が加算されている時であり、この動作が実現できるように電源系を設計しなければならない。
【００１２】
図３に、図２の構成におけるキャリッジおよび記録媒体搬送モータの駆動電流値の変化を示す。
【００１３】
図３は、上から、ある駆動シーケンスにおけるキャリッジ、搬送モータ駆動の速度プロファイル、各要素（駆動モータ、吐出）での電流量変化、総電流量変化を表している。キャリッジ駆動モータの速度プロファイルを大きく分けると、加速領域３１、定速領域３２、減速領域３３に分けられる。キャリッジ駆動モータの電流量Ｉｃｒは図中実線により、搬送モータの電流量は図中点線により、吐出電流量Ｉｈｅａｄは斜線で示してある。上記各電流量を加算したものが総電流量となり、特にキャリッジ駆動モータの加減速と記録媒体搬送モータの加減速の重なる部分、吐出とキャリッジ定速領域が重なる部分が電流消費の大きい領域となる。
【００１４】
一方、近年のインクジェット記録装置の多機能化が進んでおり、たとえば両面印刷、カセット給紙機構などを有する装置では図４のように記録媒体搬送系のメカ機構が複雑化しつつある。
【００１５】
図４の構成では、点線矢印で示した経路で記録媒体が搬送され、プラテン１１２上の部分でキャリッジ１０２が主走査を行ない、この位置でインクが吐出され、記録媒体への印字が行われる。記録媒体の搬送は、搬送ローラ１１０、排紙ローラ１１３、給紙ローラ１１８、両面ローラ１１９により行なわれる。
【００１６】
このような構成で、印字中に記録媒体搬送を主として支配するのは搬送ローラ１１０の動作である。搬送ローラ１１０まで給紙用カセット１２０から記録媒体１２１を搬送するのが給紙ローラ１１８、別途設けられた両面経路での記録媒体を移動するのが両面ローラ１１９である。
【００１７】
印刷速度の向上のための、キャリッジ駆動系と記録媒体搬送系の効率的な動かし方としては、キャリッジの走査範囲を小さくすることで、キャリッジ駆動時間を短縮する加減速印字や、キャリッジ動作と搬送動作を同時に行なうクロス制御等があげられる。前者は印字中の必要時間を極限まで小さくしていくという考え方に基づくものである。
【００１８】
印字シーケンス全体の印刷速度を向上するために各動作を最適化するには、前記印字中動作の最適化に加え、印字以外にかかる記録媒体搬送動作の時間を極限まで小さくする必要がある。すなわち、給紙、排紙に必要な時間を小さくして、印字動作を止めない、という制御を行なわなければならない。さらに、両面印字を考慮した場合には両面経路に記録媒体を搬送する時間を加え、印字中以外で給紙、排紙、両面の動作を如何に短くできるかが印刷速度を向上するための注力点となる。
【００１９】
図５は、図４の構成における記録媒体の動き方を模式化して示している。図５において、メカ内部には、印字中の記録媒体（１）１２２に加え、次に印字を行なう記録媒体（２）１２３と、両面印刷を考慮した記録媒体（３）１２４のように合計３枚の記録媒体が存在する。このような構成では、記録媒体（１）の印字を止めないように、かつ、記録媒体（２）、（３）をできるだけ搬送ローラ１１０に近づけて搬送することができれば、印字シーケンス全体をより高速化できる。
【００２０】
一般に、図４および図５に示したような動作を満たすインクジェット記録装置を実現するためには、図２に示したような基本構成を有するインクジェット記録装置以上に電気容量の大きい電源系が必要となる。これは、図５で示したように、記録媒体（１）とキャリッジ１０２が加減速印字、クロス制御などの制御に基づき最小の印刷時間を実現するように駆動されることに加え、さらに印字中に後続の記録媒体（２）と記録媒体（３）を搬送するための動作も行なわなければならないからである。
【００２１】
しかし、図５のような駆動を、全ての条件下、たとえば記録部材の材質、大きさ等を満たす形で設定するならば、従来機と比べ非常に大きな電流値を許容するような電源設計が必要となり、昨今の低価格化するインクジェットプリンタにおいては構成が破綻することも考えられる。
【００２２】
以上のように、近年では、両面印刷やカセット給紙など要求される製品仕様を満たしつつ、その一方でより小規模な電源構成でプリンタを構成することが求められている。
【００２３】
本発明の課題は、より小規模な電源構成においても、要求される製品仕様を満足する高速な印刷動作を行なえるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
課題を解決するため、本発明においては、インク吐出部からインクを吐出して記録媒体に記録を行なう記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体に沿って搬送するキャリッジ駆動機構および前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送機構を含む印刷機構とを有する印刷装置の制御方法、印刷装置の制御プログラム、その印刷装置において、印刷条件に応じて前記印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じて前記キャリッジ駆動機構により行なうキャリッジ駆動のプロファイルを制御するキャリッジ駆動プロファイル制御を実施する構成を採用した。
【００２５】
上記の印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定するには、各々印刷条件に応じて推定した、印刷に必要な記録ヘッドのインク吐出量からの記録ヘッド駆動電流、印刷に必要なキャリッジ駆動機構の駆動電流、印刷に必要な記録媒体搬送機構の駆動電流などを参照することができる。このうち、記録媒体搬送機構の駆動電流は、記録媒体の搬入や両面印刷のために副走査駆動系以外の記録媒体搬送手段を駆動するか否かなどの条件に応じて推定することができる。さらに、印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定するには、印刷条件、特に指定された記録媒体のサイズまたは厚みなどの条件を参照することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記構成によれば、印刷条件に応じて印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じてキャリッジ駆動機構により行なうキャリッジ駆動のプロファイルを制御する、特に、電源部の供給可能な最大電流を超えないようにキャリッジ駆動プロファイルを制御することによって、より小さな電源部を用いて無駄なく、また電源部の過負荷などを生じることなく可能な限り高速な印刷出力を行なうことができる。すなわち、本発明によれば、より小規模な電源構成においても、要求される製品仕様を満足する、特に容量の小さな電源部を用いても従来よりスループットの高い印刷動作を行なうことができる、という優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例として、インクジェット記録装置の構成を示す。このインクジェット記録装置の記録機構は図２に示したものと同様に構成され、また、記録媒体搬送系は図４および図５に示す通り、両面記録を行なえるよう構成されているものとする。
【実施例１】
【００２８】
図６は、図２に示したキャリッジ駆動機構におけるキャリッジ駆動の速度波形プロファイルと、印字を行なうためのヘッドの吐出駆動、キャリッジ加速度変化、電流量等の関係を模式化して示している。図６はキャリッジの加速区間６１、一定速区間６２、減速区間６３の１組を示している。
【００２９】
キャリッジは、停止状態と移動状態の間を遷移するものであるから、図６のように加速領域では一定の加速度を持って目標速度まで立ち上がり、一定速領域の駆動を行なった後、減速区間を経て停止する動作を繰り返すことになる。
【００３０】
特に、記録媒体への印字（インク吐出）はキャリッジが一定速領域に入った状態のみにおいて行なうのではなく、特許文献１にも記載されているような加減速中にも印字を行なういわゆる加速中印字（減速中印字）を行なえば、スループットを向上できる。
【００３１】
そこで、図６では、図６上部にハッチングで示した印字領域と図６中央の加速度のグラフとを比較して明らかなように、加速区間６１の終了部分および減速区間６３の開始部分に印字領域６４がオーバラップするように駆動制御を行なっている。
【００３２】
図６のような加速中印字（減速中印字）動作において、キャリッジ搬送系のモータ駆動電流（キャリッジ駆動電流）Ｉｃｒの変化は図６下部のようになる。加速、減速領域では大きなモータ駆動電流が必要で、一定速領域では定常負荷とつりあうだけの駆動電流が必要である。さらに、印字区間６４では、図６下部にＩｈｅａｄ（太破線）として示すようにヘッドのインク吐出に必要な吐出電流が必要であり、記録中の必要な合計電流値は少なくともＩｃｒ＋Ｉｈｅａｄの合計（細破線）が必要になる。
【００３３】
図６から明らかなように、加減速印字を行なう領域に関しては大きなキャリッジ駆動電流Ｉｃｒと吐出電流量Ｉｈｅａｄが加算されるため、加減速印字を行なわない場合よりも大きな電流を消費することになる。電源が許容する最大電流値をＩｍａｘとした時、図６ではＩｃｒ＋ＩｈｅａｄがＩｍａｘよりも一部区間において大きな値となっており、電気制約条件として破綻が生じている。
【００３４】
一方、プリンタの仕様を考えると、高速でキャリッジを駆動するドラフトモードといった場合は印字画像を実現するための吐出電流値が低い場合が多く、逆に写真画質に近い画像を実現する場合には多少のスループットの低下が許容できる場合も少なくない。
【００３５】
そこで、ＩｃｒとＩｈｅａｄの合計値をそのつど求め、印字画像によってＩｃｒの加速度値を低くすることでＩｍａｘを満たすようにキャリッジ駆動波形を調整することで、図６のような電気容量的なエラー例を回避することが考えられる。
【００３６】
一般に、一定速印字のみを行なうことが前提のプリンタでは、本体幅の制約からキャリッジ駆動のための加速度を減らすことはできない。これは、加速度を低くする=>加速距離が増加する、という関係があり、このような加速度変更は、たとえば装置のサイズにより不可能な場合がある。
【００３７】
しかし、加速（減速）中印字を行なうことを前提とすれば、本体幅の制約は無視でき、若干のスループットの低下のみで、キャリッジ加速度を変化させることが可能である。そして、キャリッジ加速度を調整することにより、全体の必要電流値を調整することができるようになり、コストと性能をバランスよく調和させた設計が可能となる。
【００３８】
なお、加速区間および減速区間の印字では、もちろんキャリッジの現在位置などに応じてインク吐出タイミングが制御され、一定速印字区間におけるのと同じ解像度でインクジェット記録が行なわれるよう制御を行なうのはいうまでもない。
【００３９】
ここでキャリッジ駆動電流Ｉｃｒについて考える。一定速領域（６２）ではキャリッジの質量と摩擦を含んだ定常負荷と釣り合うだけの電流が流れ、加速（減速）領域ではキャリッジの質量を加速していくための電流が定常電流値に加算される。加速領域でのキャリッジ駆動電流Ｉｃｒの推定には、加速領域での加速度値や、耐久条件などで変化していくメカ負荷が変動パラメータとして考えられる。
【００４０】
一般に、単純化して考えるとこの種の駆動電流は最大加速度に比例して上昇するものと考えられ、より厳密な制御においては定性的な負荷変動を加えるといった方針をとればあらかじめ推定することができると考えられる。そこで、Ｉｃｒは事前実験から初期値を定めておき、この初期値と駆動毎の電流値を比較することによりＩｃｒの正確な値を求めることができると考えられる。
【００４１】
次に吐出電流Ｉｈｅａｄについて考える。これはインクを吐出するために印字ヘッドに設けられた多数のノズルを駆動させるために必要な電流である。このため、印字画像や印字モードによって必要なノズルが変わり、これに応じて必要電流も変化することになる。たとえば、速度優先モードや記録媒体が普通紙などでインク吐出量が少なくてもよい場合には吐出電流Ｉｈｅａｄは少なくなると考えられる。逆に、写真などの印字領域が記録媒体の全域に及ぶ場合には多くの吐出が必要となるため吐出電流Ｉｈｅａｄは大きくなると考えられる。
【００４２】
印字モードによってはマルチパス印字への切り替えが行なわれ吐出を間引いて行なうこともあるので、一概に上記の推定が成り立つとは言いがたいが、シーケンス内の印字のためのキャリッジ駆動直前には全ての情報が分かっているので、キャリッジ駆動毎に電流量（Ｉｈｅａｄ）を求めることはさほど困難なことではない。
【００４３】
本実施例では、上記のように加速中印字および減速中印字を行なうこととし、加速区間および減速区間の加速度を調節することによって、総電流量を低減することができる。この場合、加速中印字および減速中印字を行なうことにより、加速／減速区間の延長により装置の横幅を増加させたり、印字可能区間の幅を縮小する必要はない。
【００４４】
図７は、本実施例において、上記のように加速中印字および減速中印字を行ない、かつ加速区間および減速区間の加速度を調節する制御を行なう場合のキャリッジ駆動の速度波形プロファイルと印字を行なうためのヘッドの吐出駆動、キャリッジ加速度変化、電流量の関係を示している。
【００４５】
図７において、上部のグラフはキャリッジの速度変化を、中央のグラフは電流（Ｉｃｒ）変化、下部のグラフは総電流量と要素電流量（Ｉｃｒ、Ｉｈｅａｄ）と電源許容電流量（Ｉｍａｘ）を示している。
【００４６】
図７では、キャリッジ加速領域７１、およびキャリッジ減速領域７３の後半部分および先頭部分の印字領域７１ａ、および７３ａでは加速度の絶対値がキャリッジ加速領域７１、およびキャリッジ減速領域７３の他の部分よりも小さくなるように制御している。これにより、キャリッジ駆動電流は、印字領域外との電流量に比べ低いＩｃｒ値となっている。この結果、Ｉｃｒ＋Ｉｈｅａｄ（キャリッジ駆動電流＋吐出電流）は電源が供給可能な最大電流Ｉｍａｘより低くすることができ、図６の最大電流Ｉｍａｘをオーバーすることなく記録制御を行なうことができる。
【００４７】
さらに、本実施例では、図５のような両面記録が可能な記録媒体搬送系を想定しており、このような構成においては、図６の基本制御条件を考え、さらに給紙ローラ駆動、両面ローラ駆動にかかる電流値を加算してＩｍａｘとの比較を行なう。
【００４８】
この際、図８に示すようにそれぞれのローラの給紙速度、搬送する記録媒体の材質、大きさ情報から、必要な電流値を推定することができる。
【００４９】
すなわち、図８に示したように、搬送ローラを駆動するための必要電流値は搬送する記録媒体の速度と、記録媒体の材質（厚み、大きさ）等から概ね決まってくる。搬送速度が上昇すれば必要電流が増加し、搬送する記録媒体の厚み、大きさが上昇すれば負荷が上昇する分だけ必要電流も増加する。
【００５０】
これらは事前実験などから求められる推定曲線から導出することができ、記録媒体識別情報（厚み、大きさ）と搬送速度の掛け合わせで駆動開始前毎に必要電流値を合計し、図６の基本制御における各電流値に加算を行なう。このように、推定曲線に駆動毎の計測電流値から補正量を追加することによって、より安定した電流量の推定が可能となる。
【００５１】
また、プリンタの駆動モード如何によっては搬送駆動自体が行なわれない場合（たとえば両面印刷無しなどの場合）や、印字シーケンスのタイミングによって搬送駆動自体が実行されない場合も考えられる。この場合にはＩｃｒに振り分けてもよい電流値が増加することから、高い加速度を維持したキャリッジ駆動が可能となる状況を作ることができる。言い換えれば、より効率的に必要電流値の振り分けを行ったインクジェットプリンタで、最大印刷速度による印字を行なえるようになる。
【００５２】
以上の図７、図８の考え方に基づき、本実施例で実施する総電流値制御の一例を図９に示す。
【００５３】
図９は本実施例における最終的な最適化制御の一例を示している。図９の上部のグラフはキャリッジ速度変化と搬送ローラ、給紙ローラ、両面ローラの速度変化を、中央のグラフが電流変化を、下部のグラフが総電流量と要素電流量と電源許容電流量（Ｉｍａｘ）を示している。
【００５４】
図９の上部、中央のグラフでは、細実線がキャリッジ駆動、細点線が搬送ローラ、太実線が両面ローラ、太点線が給紙ローラの駆動電流値を示している。また、中央のグラフではキャリッジ電流量がＩｃｒ、吐出電流量がＩｈｅａｄ、給紙ローラの駆動電流量がＩｐｒｅｌｏａｄ、両面ローラの駆動電流量Ｉｄｕｐｌｅｘで示されている。
【００５５】
図９では、２つのキャリッジ駆動区間が示されており、１回目の駆動（左側：加速区間９１、一定速区間９２、減速区間９３）と２回目の駆動（右側：加速区間９５、一定速区間９６、減速区間９７）では、特に給紙ローラの駆動があるか無いか条件が異なっている。また、ヘッドの吐出電流量Ｉｈｅａｄも１回目と２回目で異なっている（１回目の方が大きい）。
【００５６】
２回目の駆動では、各種印字条件に基づき後述の制御を行なうことにより、駆動総電流量が最大値Ｉｍａｘをオーバーしないことが確認され、従来通り加減速区間の加速度制御なしのキャリッジ駆動プロファイル制御が選択されている。
【００５７】
一方、１回目の駆動では、各種印字条件に基づき後述の制御が行なわれ、駆動総電流量が最大値Ｉｍａｘをオーバーしないように加減速区間で加速度制御を行なうキャリッジ駆動プロファイル制御が選択されている。
【００５８】
特に、給紙ローラの駆動はキャリッジ１回目の駆動中だけ行なわれており（Ｉｐｒｅｌｏａｄが加算）、両面ローラ駆動は開始から終了まで通して行われている（Ｉｄｕｐｌｅｘが加算）。吐出電流量（Ｉｈｅａｄ）も１回目の印字領域のほうが大きい値を示している。
【００５９】
図９において、１回目の駆動制御では、ＩｈｅａｄとＩｐｒｅｌｏａｄ（給紙ローラ駆動必要電流量）が大きいこともあり、印字領域９４ａ内のキャリッジ加速度（の絶対値）を減らすことでＩｃｒを減少させ、合計電流がＩｍａｘ以下に収まるように調整している。
【００６０】
図９下部の斜線部分９８がこの調整により節約された電流量に相当し、加速度制御を行なわなければ、キャリッジ加速度の調整を行なう前の合計電流量を加算すると最大電流Ｉｍａｘを超えてしまう。
【００６１】
一方、２回目のキャリッジ駆動では給紙ローラ駆動の停止と、印字画像によるＩｈｅａｄの減少からキャリッジ加速度が最大値での駆動が行なえる、と判断されたため、加速度制御を行なわない駆動プロファイルが選択され、直線的に速度が上がっていくキャリッジ動作となるが、合計電流値は最大電流Ｉｍａｘ以下に収まっている。
【００６２】
図９のような制御を行ない、必要電流量を調節することにより、電源が許容できる最大電流値を小さくでき、印刷速度に与える影響（印刷速度の低下）を最大限に緩和することができる。
【００６３】
図１０は、上記のような駆動制御を行なうためのインクジェット記録装置の制御回路の構成を示している。
【００６４】
図１０において、符号１７００は記録信号を入力するインターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくためのＤＲＡＭである。
【００６５】
符号１７０４は記録ヘッド１０１に対する記録データの供給制御を行なうゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行なう。
【００６６】
符号１０５は記録ヘッド１０１を搬送するためのキャリッジモータ、１０７は記録媒体搬送のための搬送モータ、１２５は給紙モータ、１２６は両面モータである。１７０５は記録ヘッド１０１を駆動するヘッドドライバ、１７０６、１７０７、１７０８、１７０９はそれぞれキャリッジモータ１０５、搬送モータ１０７、給紙モータ１２５、両面モータ１２６を駆動するためのモータドライバである。
【００６７】
図１０の制御回路において、インターフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データにしたがって記録ヘッド１０１が駆動され、記録が行われる。
【００６８】
ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更に追加して、インクジェット記録装置と接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成してもよい。
【００６９】
図１１は、図４，５のようなインクジェット記録装置で、図１０のような制御回路によりプリンタを駆動する場合の初期駆動モードを決定するためにページ先頭で行われる制御フローの流れを示している。また、図１は図１１の初期駆動モード決定処理で決定された駆動モードから、毎走査での駆動直前に行われるキャリッジ動作の最適化制御を行なう処理の流れを示している。
【００７０】
図１１において、図１０のインタフェース１７００から印字命令が発行されるとその後の処理が開始される。ステップＳ１５の初期駆動モード判定では印字モードに適した初期の駆動条件が決定されるものとなる。この初期駆動条件にしたがい図１での走査毎の判定が行われ、最終的なキャリッジ駆動条件が決定されるもので、実際の処理は以降の手順（ステップＳ１６〜ステップＳ３０）にて各値が決まっていく。
【００７１】
ステップＳ１５からの一連の処理では、まず、ステップＳ１６で印字ドライバなどの指定値に基づき両面印字を行なうか否かについて判定が行なわれる。ここで、記録媒体への印字が両面指定の場合にはステップＳ１７の記録媒体大きさ判定に移り、片面印字のみの場合にはステップＳ１８の記録媒体大きさ判定に移ることになる。
【００７２】
ステップＳ１７、ステップＳ１８の大きさ判定では、それぞれ印字する記録媒体の大きさ情報を取得する。この記録媒体の大きさ情報は印字ドライバなどの指定値に基づき取得される。得られた記録媒体サイズ情報から以下の制御フローの搬送シーケンスへの分岐が行なわれる。
【００７３】
ステップＳ１７での大きさ判定の結果を受け、ステップＳ１９では両面搬送同時駆動判定が行われる。これは記録媒体の大きさによっては図５のように複数枚の記録媒体を同時に紙搬送経路に配置できない場合を想定してのことである。この複数枚配置が可能な場合、言い換えると印字終了の記録媒体を現印字中の記録媒体と同時に動かすような駆動条件の場合には印字と同時に駆動するために必要な総電流量も増加することになる。この電気制約条件を満たすための両面搬送駆動速度ＤＶ１が両面搬送速度判定ステップＳ２０にて決定される。
【００７４】
ステップＳ１９で印字中の同時駆動がない場合には吐出電流量を考慮しなくてもよいため、両面ローラ用の電流制限が軽くなる。これにより搬送時間を短縮するように搬送速度を上げた設定が可能となるので、両面搬送駆動速度判定ステップＳ２１で両面搬送速度ＤＶ２を選択する。
【００７５】
ステップＳ２２、ステップＳ２３ではステップＳ１９のそれぞれの状態に対して、印字中に給紙ローラを駆動させることで次紙の先行給紙を行なうかどうかの判定を行なう。先行給紙が行われるかどうかは、事前に分かっている記録媒体の搬送精度、電気的な条件などから判定することができる。ここで先行給紙を行なう場合には、先行給紙搬送速度判定ステップＳ２５、ステップＳ２６で先行給紙用の駆動速度ＰＶ１、ＰＶ２が決定される。ここでも記録媒体毎の拘束条件を考慮した上で先行給紙用の駆動速度が選択され、搬送精度の問題がない場合には電源が許す範囲で最大速度がＰＶ１、ＰＶ２に選択される。先行給紙が行われない場合にはステップＳ２８、ステップＳ２９のキャリッジ駆動速度の決定に移ることになる。
【００７６】
キャリッジ駆動速度判定ステップＳ２８、ステップＳ２９では印字モード（記録媒体種類、マルチパス）に応じたキャリッジ駆動速度ＣＶ１、ＣＶ２と初期加速度が決定され、ここで初期駆動条件が揃ったため実際の印字に移る。
【００７７】
一方、ステップＳ１８での記録媒体大きさ判定の結果を受け、ステップＳ２４では先行給紙動作の可否が行われる。先行給紙が行われる場合には、ステップＳ２７で先行給紙搬送速度判定を行ない、先行給紙搬送駆動速度ＰＶ３を決定してからステップＳ３０に移り、先行給紙が行なわれない場合にはそのままステップＳ３０に移る。ステップＳ３０ではキャリッジ駆動速度ＣＶ３が求められ、初期駆動条件がそろった後に実際の印字が行なわれる。
【００７８】
以上のように、図１１の初期駆動モード決定処理では、両面印字の有無により電源的な制約条件が変わるため、先行給紙速度ＰＶ１、ＰＶ２、ＰＶ３や、キャリッジ駆動速度ＣＶ１、ＣＶ２、ＣＶ３は個別のものとしている。そして、両面駆動有無からＤＶ１、ＤＶ２も個別のものとしている。これらはより細分化して判定するために設けたパラメータである。
【００７９】
しかし、より簡易な構成においては、全ての搬送モータの最も負荷が重い条件（＝電流量が大きい）での加算量に対して、駆動シーケンスを考慮して、印字画像によるキャリッジ加速度の変化のみで対応できる範囲での総電流量を基に電源設計を行なうことも考えられる。この場合は、総電流量からみた速度制約はなくなるため搬送精度が許す範囲での最大速度が選択され、ＣＶ１＝ＣＶ２＝ＣＶ３、ＰＶ１＝ＰＶ２＝ＰＶ３、ＤＶ１＝ＤＶ２の各初期値に対して、走査毎の判定から最終的なキャリッジ動作の加速度や速度を決定する。
【００８０】
続いて、図１１の制御フローにしたがって定められた駆動条件に基づき、図１の制御により走査毎に電流量を推定して、最終的なキャリッジ駆動条件を定める。
【００８１】
キャリッジスキャン命令によりシーケンスが開始されると、ステップＳ１の吐出電流判定で１走査区間での吐出電流量Ｉｈｅａｄが推定される。このＩｈｅａｄはキャリッジ位置に応じて推定されるもので、特に加減速印字が行われる領域の最大電流量について比較が行なわれる。
【００８２】
ステップＳ２のＣＲ駆動モータ電流値判定では、ステップＳ２８、Ｓ２９、Ｓ３０によって定められた駆動条件にしたがい、キャリッジの駆動電流量Ｉｃｒが推定される。Ｉｃｒの推定では事前実験により定められた推定テーブルに加え、駆動中に学習された補正量を加える処理などを行なうことにより、正確な推定電流量を得ることができる。
【００８３】
ステップＳ３では記録媒体の判定を行なうが、ここでは以降の搬送ローラの電流量の推定に対しての記録媒体の大きさ、厚み情報などを取り出す。
【００８４】
ステップＳ４では先行給紙が行われているかどうかの判定を行なう（先行給紙判定）。これは、図１１からあらかじめ先行給紙自体が行われない場合に加え、シーケンスの進み具合から先行給紙が開始できない、もしくは終了している場合が存在するからである。先行給紙が行われている（もしくはスキャン中に開始される）場合には、ステップＳ５で先行給紙用駆動モータの電流値推定が行われ、記録媒体情報と駆動条件から、Ｉｐｒｅｌｏａｄが推定される。ここで先行給紙がない場合にはステップＳ６にてＩｐｒｅｌｏａｄ＝０となる。
【００８５】
ステップＳ７の両面搬送判定では両面搬送が行われているかどうかの判定を行なうものとなる。これは図１１からあらかじめ両面搬送自体が行われない場合に加え、シーケンスから両面搬送が行なわれない、もしくは終了した場合が存在するためである。両面搬送が行われている（もしくはスキャン中に開始される）場合には、両面搬送用駆動モータ電流値判定ステップＳ８にて両面搬送用駆動モータの電流値推定が行われ、記録媒体情報と駆動条件から、Ｉｄｕｐｌｅｘが推定される。ここで両面搬送がない場合にはステップＳ９にてＩｄｕｐｌｅｘ＝０となる。
【００８６】
ステップＳ１０の使用電流値比較では推定された各電流量と、制限電流量との比較が行なわれる。具体的にはＩｈｅａｄ＋Ｉｃｒ＋Ｉｐｒｅｌｏａｄ＋Ｉｄｕｐｌｅｘの総電流量と、制限電流量Ｉｍａｘが比較され、総電流量がＩｍａｘより大きい場合にはステップＳ１１で制限電流エラーとなり、ステップＳ１２に移る。
【００８７】
ステップＳ１２ではＣＲ駆動プロファイル変更が行われ、加速度値が小さくなるように変更される（ＣＲ駆動プロファイル変更１）。所定の値まで下げた加速度から、再度キャリッジ電流量Ｉｃｒｎｅｗが推定されステップＳ１３に移る。
【００８８】
ステップＳ１３ではＩｈｅａｄ＋Ｉｃｒｎｅｗ＋Ｉｐｒｅｌｏａｄ＋Ｉｄｕｐｌｅｘの総電流量と、制限電流量Ｉｍａｘが比較され、総電流量がＩｍａｘより大きい場合には制限電流エラーとなり、ステップＳ１４に移る。
【００８９】
ステップＳ１４では、再度ＣＲ駆動プロファイル変更（ＣＲ駆動プロファイル変更２）が行われ、加速中印字がなくなるまで駆動目標速度が小さくなるように変更される。この処理は、加速度は初期条件に戻すことで駆動目標速度の低下を最小限にとどめ、スループット悪化を最小に制御する処理である。この時点の駆動プロファイルを持って最終的なキャリッジ駆動条件が決定され、キャリッジ駆動が行なわれる。
【００９０】
ステップＳ１１、ステップＳ１３で制限電流条件が満たされる場合にはエラー無しとなり、それぞれの時点での駆動プロファイルを持って最終的なキャリッジ駆動条件が決定され、これに基づきキャリッジ駆動が行なわれる。
【００９１】
以上のように図１１〜図１に示した一連の制御を実行することで、最適なキャリッジ走査と記録媒体搬送が実行される。
【００９２】
本実施例によれば、加速（減速）中印字を行なうことを前提として、さらにこの電気的な制限のなかで最善の印刷速度が得られるようキャリッジ駆動条件を決定するようにしている。
【００９３】
すなわち、印刷条件に応じて印刷機構の各部の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じてキャリッジ駆動プロファイルを制御する。このキャリッジ駆動プロファイル制御においては、キャリッジの加速区間または減速区間において記録ヘッドのインク吐出駆動を行なうか否かを制御し、さらに、キャリッジの一定速駆動区間におけるキャリッジ駆動速度を制御することができる。
【００９４】
印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定するには、各々印刷条件に応じて推定した、印刷に必要な記録ヘッドのインク吐出量からの記録ヘッド駆動電流、印刷に必要なキャリッジ駆動機構の駆動電流、印刷に必要な記録媒体搬送機構の駆動電流などを参照することができる。このうち、記録媒体搬送機構の駆動電流は、記録媒体の搬入や両面印刷のために副走査駆動系以外の記録媒体搬送手段を駆動するか否かなどの条件に応じて推定することができる。さらに、印刷機構の駆動に必要な駆動電流を推定するには、印刷条件、特に指定された記録媒体のサイズまたは厚みなどの条件を参照することができる。
【００９５】
そして、印刷条件に応じて印刷機構の各部の駆動に必要な駆動電流を推定し、推定された駆動電流に応じてキャリッジ駆動プロファイルを制御する、特に、電源部の供給可能な最大電流を超えないようにキャリッジ駆動プロファイルを制御することによって、より小さな電源部を用いて無駄なく、また電源部の過負荷などを生じることなく可能な限り高速な印刷出力を行なうことができる。
【００９６】
すなわち、本実施例によれば、より小規模な電源構成においても、要求される製品仕様を満足する、特に容量の小さな電源部を用いても従来よりスループットの高い印刷動作を行なうことができる。
【００９７】
なお、本実施例では、図４および図５に示したように両面搬送機構が設けられた記録機構を前提とした。しかし、たとえば両面搬送機構が省略された搬送経路を持つプリンタにおいても図１および図１１に示した処理はたとえば両面駆動判定の部分を省略した形で実施することができる。
【００９８】
また、当然ながら、推定すべき印刷機構の駆動に必要な駆動電流の総量を推定するには、以上に例示した駆動手段以外の駆動電流を斟酌するようにしてもよい。たとえば、印刷装置によっては、プラテン上の記録媒体の裏面に負圧を与えて吸引する機構などが設けられる場合があるが、このような駆動手段に必要な駆動電流量を推定する項目を図１および図１１の処理に加えて実行することが考えられる。
【００９９】
また、上記実施例では、特に印字が行なわれるキャリッジの加減速領域（または一定速駆動領域）における駆動プロファイル制御を中心に説明したが、本実施例の手法は印字領域以外の加速度を制御することにより電流量を調整する場合にももちろん適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、シリアルスキャン方式の種々の画像形成装置において実施することができる。本発明を実施する制御プログラムは、あらかじめ画像形成装置のＲＯＭあるいはハードディスクなどの記憶媒体に格納しておくことができる。また、たとえばＵＳＢインターフェースなどにより接続されたＭＯやＣＤ−ＲＯＭなどのメディアからインストール／アップデートすることができる。また、ホストインターフェースがネットワークインターフェースである場合は、任意のサーバからネットワーク経由で供給することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明によるキャリッジ駆動制御の流れを示したフローチャート図である。
【図２】一般的なインクジェット記録装置の記録機構の構成を示した斜視図である。
【図３】一般的なインクジェット記録装置におけるキャリッジ駆動プロファイルを示した説明図である。
【図４】インクジェット記録装置における両面搬送機構を示した説明図である。
【図５】インクジェット記録装置における両面搬送の様子を示した説明図である。
【図６】加速中（減速中）印字のキャリッジ駆動プロファイルの一例を示した説明図である。
【図７】加速中（減速中）印字中に加速度制御を行なう場合のキャリッジ駆動プロファイルの一例を示した説明図である。
【図８】記録媒体の厚み、大きさに応じた搬送電流の変化を示した説明図である。
【図９】本発明によるキャリッジ駆動制御の一例を示した説明図である。
【図１０】本発明によるキャリッジ駆動制御を実施可能な制御回路の構成を示したブロック図である。
【図１１】本発明によるキャリッジ駆動モード初期化制御の流れを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１  記録ヘッド
１０２  キャリッジ
１０３  ガイドシャフト
１０４  ベルト
１０５  駆動モータ
１０６  給紙ベース
１０７  用紙搬送用モータ
１０８  モータギア
１０９  搬送ローラギア
１１０  搬送ローラ
１１１  ピンチローラ
１１４  シャーシ
１１５  記録用紙
１１６  ロータリーエンコーダフィルム
１１７  エンコーダセンサ
１１８  給紙ローラ
１１９  両面ローラ
１２０  給紙用カセット
１２１  記録媒体
１２２  記録媒体（１）
１２３  記録媒体（２）
１２４  記録媒体（３）
１７００  インタフェース
１７０１  ＭＰＵ
１７０２  ＲＯＭ
１７０３  ＤＲＡＭ
１７０４  ＧＡ
１７０５  ヘッドドライバ
１７０６  モータドライバ
１７０７  モータドライバ
１７０８  モータドライバ
１７０９  モータドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008080669.tif 000011
【図１０】
2008080669.tif 000012
【図１１】
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