(57)【要約】【課題】キャリッジの加減速中の速度変動に応じた記録ヘッドの正しい駆動タイミングを実現する。【解決手段】エンコーダーから出力される信号の周期を予測する予測手段と、周期の値が所定の範囲にあるかを判断する判断手段と、前記周期の値が前記所定範囲外であれば所定の値を周期の値として取得し、その値を等分割し記録ヘッドを駆動する【選択図】      図１
2004195785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダーの信号に基づいて、キャリッジを移動させ記録ヘッドによって記録用紙に記録を行う記録装置であって、
前記エンコーダーから出力される信号の周期を予測する予測手段と、
前記予測手段が予測した前記周期の値が所定の範囲にあるかを判断する判断手段と、
前記周期の値が前記所定範囲外であれば所定の値を周期の値として取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した値を等分割する分割手段と、
前記分割手段で等分割された値に基づいて前記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを有することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンコーダーからの信号を用いて記録動作を行う記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の記録装置においては、吐出を行うタイミングを決定するヒートパルスの周期は、エンコーダーから得られる一周期前のトリガ信号の検知間隔を利用し、記録解像度単位での吐出タイミングの生成を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
しかし、解像度単位でのキャリッジの速度変動しか加味せず、尚かつそのタイミングでインクの吐出を行うと、高解像度における印字においては、キャリッジの速度変動によって１ブロック単位でのずれがインクの着弾精度に大きく左右するものとなり、また加減速時や速度変動が大きすぎる場合は、実際のインクの吐出タイミング周期とエンコーダ一周期前の値から算出されたインクの吐出タイミング周期との間に大きな誤差が生じる事があった。例えば記録される画像にむらが生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、エンコーダーの信号に基づいて、キャリッジを移動させ記録ヘッドによって記録用紙に記録を行う記録装置であって、前記エンコーダーから出力される信号の周期を予測する予測手段と、前記予測手段が予測した前記周期の値が所定の範囲にあるかを判断する判断手段と、前記周期の値が前記所定範囲外であれば所定の値を周期の値として取得する取得手段と、前記取得手段が取得した値を等分割する分割手段と、前記分割手段で等分割された値に基づいて前記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを有する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例に記載の記録装置の主要な部分の構成を示す図である。図１において、１は記録（印字）ヘッド、２は印字ヘッドを搭載するキャリッジ、３はキャリッジ２を駆動するキャリッジモータ、４は記録ヘッド２と不図示のヘッド駆動制御回路を接続するフレキシブルケーブルである。５は紙送りギア、６は紙送りギア５を介して紙送りローラ７を駆動する紙送りモータである。８はリニアエンコーダー（リニアエンコーダ）、９はキャリッジの位置検出を行う光センサであり、８、９によりキャリッジの位置を検出する光学式エンコーダを構成している。Ｐは被記録媒体（例えば記録用紙）である。
【０００６】
図２は、本実施例の制御部分の構成を示した図である。１１は制御コマンドや制御データを送るホスト、１２はそのホスト１１から送信されたデータを受信するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、１３は装置全体を制御するためのＣＰＵ、１４は所要の作業領域を提供したり、ホスト１１からインターフェース回路１２を介して入力された制御データ等を一時格納したりするためのＲＡＭ、また、１５のＲＯＭには前記ＣＰＵ１３が動作するためのプログラムや、ヘッド駆動、モータ駆動等の制御テーブルがあらかじめ格納されている。
【０００７】
１６はキャリッジ位置検出素子であるエンコーダセンサ１９の出力によりキャリッジの位置を検出するエンコーダー回路である。１７は記録ヘッド２１やヘッドドライバ２０を駆動するための駆動回路、１８はキャリッジモータ２２、紙送りモータ２３を駆動するための駆動回路である。
【０００８】
図３は、本実施例における記録中（印字中）のキャリッジの速度変動を示した図で、高速領域、低速領域においてエンコーダセンサ１９から検出される位置検出信号エンコーダトリガが、キャリッジの速度変動によってどのように検出されるかを示している。エンコーダトリガの間隔Δｄは、キャリッジの速度が低速になると広く検出され、また、キャリッジの速度が高速になると狭く検出される。
このエンコーダトリガが検出される間隔Δｄをカウントすることによって、キャリッジの速度と位置を算出している。詳細は後述する。
【０００９】
図４は、位置検出信号であるエンコーダトリガをもとに作成されたヒートタイミングと、そのヒートトリガをもとに生成された各ブロックの印字信号の関係を示すタイミング図である。記録ヘッド２１におけるノズルの並びは、この図に示すように配置されており、本実施形態においては、記録ヘッドに設けられたインク吐出口（ノズル）は全部で１２０個あるものとする。
【００１０】
本実施形態では、この１２０個のインク吐出口を２４個のブロック（１ブロック＝５ノズル）に分割して、各ブロック単位に駆動することで縦一列分の像を記録する。また、ノズルの並びは、図示のように、記録ヘッドの搬送方向に対して角度θだけ傾いている。
【００１１】
図５は、本実施例における吐出制御のタイミングを示す図である。前記エンコーダセンサより検出されたエンコーダトリガをもとにして、その間隔を等分割してヘッド縦一列分のインク吐出に相当するヒートトリガを生成する。
【００１２】
また、ヘッド駆動回路はヒートトリガが入力されるとブロック１〜ブロック２４の信号を順次インクジェット記録ヘッド２１へ転送することで、ヘッド縦一列分のインクの吐出を行う。ブロックを駆動する信号であるブロックトリガについても、そのヒートトリガ間隔を等分割することによって生成する。
【００１３】
ここで、本実施形態における各ブロックのヒートトリガ、ブロック１〜ブロック２４を駆動するにいたるブロックトリガの各信号で表される期間は、キャリッジの移動速度とヒート周期、縦一列分のインクを吐出する時間の関係から求められる。つまり、ヘッド駆動回路１７はエンコーダ回路１６から入力される信号の間隔をタイマー手段を用いて計測し、その値をもとに最適なブロックを駆動する周期を内部で計算する。
【００１４】
本実施例の吐出タイミングは各ヒート周期内で、エンコーダセンサからの入力によって生成されたヒートトリガ信号の時間間隔を等分割して吐出タイミングを制御するものであるが、その周期は実際にはヒートを行う位置よりも前の周期を利用して算出される。
【００１５】
以下、図５に沿ってそのヒート周期の算出方法を具体的に述べるが、この図においては信号がＨｉｇｈになっている長さが、実際にカウントされた時間に相当する。
【００１６】
エンコーダトリガは、キャリッジの速度に応じて検出される。本発明では、そのエンコーダトリガの検知される周期Ｙを内部のタイマー手段を用いて計測し、その値を過去二周期前まで記憶しておくものとする。その記憶された２周期前の値Ｔｘ−２と１周期前の値Ｔｘ−１との変化量Δｔ＝Ｔｘ−2−Ｔｘ−1から、実際のヒートを行う予測ヒート周期Ｔｘと一周期前の値Ｔｘ−１との間での変化量についても、図６に示すように同様にΔｔの変化が起こるものと近似することにより、実際のヒートを行う予測ヒート周期をＴｘ＝Ｔｘ−１＋α×ΔｔとしてＹ１‘、Ｙ２’、Ｙ３‘を決定する。ここにおいて、αは変化量Δｔに重み付けをおこなうために任意に設定可能な実数ある。（なお、ここでは加速領域における算出であるので、Ｔｘ−2＞Ｔｘ−1とする。）
しかし、その予測されたヒート周期について図５に示すＴｘ＝Ｔ５のように、次のエンコーダトリガが検出された場合には、エンコーダ前周期とエンコーダトリガが検出された時点からの差分ｕを記憶し、次のエンコーダ算出時間Ｔ６から差分ｕを差し引くことにより、エンコーダトリガの検出時間の補正を行っている。
【００１７】
ここで、そのエンコーダトリガが検出される時間が極端に少なかったり、多かったりすると、以後のインクの吐出タイミングを生成する場合に、インクの吐出が間に合わなかったり、所望の位置にインクが吐出されなかったりする。これを解決するために予測ヒート周期Ｔｘからオーバー時間ｕを差し引いたエンコーダ算出時間Ｘについては、その算出された値と比較を行うための下限値、上限値を設けることで対応する。
【００１８】
その下限値、上限値は、記録装置の構成や仕様等に応じて設定される。つまり、図５に示すように、エンコーダ算出時間Ｘと下限値に相当する最小ヒート時間Ｌと、上限値に相当する最大ヒート時間Ｍとの比較を行うことによって、エンコーダ算出時間Ｘが最小ヒート周期（下限値）Ｌよりも小さい場合（Ｘ＜Ｌ）は、下限値であるＬが実ヒート時間Ｎに適応される。
【００１９】
また、エンコーダ算出時間Ｘが最大ヒート周期（上限値）Ｍよりも大きい場合（Ｘ＞Ｍ）は、上限値であるＭが実ヒート時間Ｎに適応される。すなわち、Ｌ＜Ｘ＜Ｍの範囲内で可変の値をとりうる値Ｘを用いて、ヒートトリガの周期に相当する実ヒート時間Ｎが決定される。この決定された実ヒート時間の間隔を等分割して、ヒートトリガ時間を決定し、また、そのヒートトリガ時間についてもその間隔を等分割することによって、ブロック単位のヘッドの駆動タイミングに相当するブロックトリガを生成する。
【００２０】
図７には、上記の処理のフローチャートを示す。ステップＳ７０１にてエンコーダートリガが検出されたかチェックし、Ｓ７０２で周期時間についてチェックをする。そして、ステップＳ３でエンコーダー周期の予測を行う。
【００２１】
ステップＳ７０４においてオーバー時間ｕが０かチェックする。オーバー時間が０でなければ、ステップＳ７０５においてＴｘ―ｕを算出する。
【００２２】
ステップＳ７０６では、Ｔｘ―ｕの値が下限値より大きいかチェックし、下限値Ｌより小さければ下限値Ｌを等分割してヒートトリガを作成する。ステップＳ７０７では、Ｔｘ―ｕの値が上限値より小さいかチェックし、上限値Ｍより大きければ上限値Ｍを等分割してヒートトリガを作成する。
【００２３】
Ｓ７０８はＬ＜Ｔｘ―ｕ＜Ｍであった場合であるので、Ｔｘ―ｕを等分割し、ヒートトリガを作成する。
【００２４】
なお、ステップＳ７０４は、予測した時間＞エンコーダートリガ周期であるか、すなわち予測した時間がオーバーしているかを（例えば、図５のＴ５＞Ｙ５のような場合）チェックしても構わない。
【００２５】
また、ステップS７０２では、１周期前の周期と２周期前の周期の差が１周期前の周期より大きい場合には、ステップS７１２へ進み上限値Ｍを等分割してヒートトリガとする。これにより、１周期前の周期が短い場合、周期差が激しくなるのを防いでいる。
【００２６】
以上のような構成により、ヒートトリガの時間間隔、つまりはキャリッジの移動速度に応じて、各ブロックの駆動タイミングが実質的にリアルタイムに適正化されるようになるので、キャリッジの移動速度に依存せず、常にドットが縦方向に整列した状態で画像を形成することが可能となる。
【００２７】
更には、キャリッジの移動速度を予測してインクの吐出周期を決定しているため、ある程度の速度変動分を吸収することが可能となる。そのため、たとえば従来は使用していなかった、キャリッジの加速区間においても、記録区間として使用可能である。また、キャリッジの移動可能範囲を最大限に活用できるため、装置の小型化がはかれ、コストの削減にも役立たせることが可能になる。
【００２８】
なお、減速区間においては、２周期前の値Ｔｘ−２と１周期前の値Ｔｘ−１との変化量Δｔ＝Ｔｘ−1−Ｔｘ−2として図７と同様の処理を行えば良い。
【００２９】
以上のように、本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００３０】
［実施態様１］
エンコーダーの信号に基づいて、キャリッジを移動させ記録ヘッドによって記録用紙に記録を行う記録装置であって、前記エンコーダーから出力される信号の周期を予測する予測手段と、前記予測手段が予測した前記周期の値が所定の範囲にあるかを判断する判断手段と、前記周期の値が前記所定範囲外であれば所定の値を周期の値として取得する取得手段と、前記取得手段が取得した値を等分割する分割手段と、前記分割手段で等分割された値に基づいて前記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを有する
［実施態様２］
前記駆動周期算出手段は予測する周期をＴｘは、１周期前の周期をＴｘ−１、２周期前の周期をＴｘ−２、所定値αとすると、Ｔｘ＝Ｔｘ−１＋α（Ｔｘ−2−Ｔｘ−1）であることを特徴とする実施形態１に記載の記録装置。
【００３１】
［実施態様３］
前記取得手段は、前記周期の値が所定範囲より小さければ第１の値を取得し、前記周期の値が所定範囲より大きければ第２の値を取得することを特徴とする実施形態１に記載の記録装置。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドの記録媒体に対する相対速度がある程度変動しても、その変動分をあらかじめ予測し、かつ補正することにより印字位置を正確に制御できるため、インクが紙に着弾する精度を向上させたシリアル記録装置、シリアル記録方法、および記憶媒体を提供することができる。
【００３３】
また、記録ヘッドの加速区間などにおいて実際の記録区間として活用できることにもなり、装置の小型化、低コスト化をも実現することが可能となる。
【００３４】
更には、何らかの原因で位置検出信号が検出されない場合でも、あらかじめ設定された値を用いて記録可能であるので、装置の信頼性の向上にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の主要機構部分を示す図
【図２】制御部の構成を示すブロック図
【図３】印字領域でのキャリッジ速度変動の説明図
【図４】ヒート制御タイミングチャートを示す図
【図５】ヒートタイミング算出までを示す図
【図６】ヒート周期の変化量を示す図
【図７】印字制御の処理を示すフローチャート図
【符号の説明】
▲１▼  印字ヘッド
▲２▼  キャリッジ
▲３▼  キャリッジモータ
▲４▼  記録ヘッド
▲５▼  紙送りギア
▲６▼  紙送りローラを駆動するモータ
▲７▼  紙送りローラ
▲８▼  リニアエンコーダ
▲９▼  光エンコーダセンサ
１１  ホスト
１２  標準Ｉ／Ｆ回路
１３  ＣＰＵ
１４  ＲＡＭ
１５  ＲＯＭ
１６  エンコーダ回路
１７  ヘッド駆動回路
１８  モータ駆動回路
１９  エンコーダセンサ
２０  ヘッドドライバ
２１  記録ヘッド
２２  キャリッジモータ
２３  紙送りモータ
【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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