JP2011156724A - Image recorder and image recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録ヘッドを移動させて記録媒体に画像を形成する画像記録装置および画像記録方法に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus and an image recording method for forming an image on a recording medium by moving a recording head.
従来、インクを吐出するノズルを備えた記録ヘッドを移動させて、印刷用紙等の記録媒体に画像を形成する画像記録装置が知られている。
このような画像記録装置においては、記録ヘッドを有するキャリッジが走査方向に往復運動を行い、記録ヘッドが通過する記録媒体上の所定位置にインクが吐出されることにより、記録媒体に画像が形成される。
ここで、この種の画像記録装置においては、キャリッジの移動に伴って振動が発生し、記録品質に影響を及ぼす可能性がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image recording apparatus that forms an image on a recording medium such as printing paper by moving a recording head including a nozzle that ejects ink.
In such an image recording apparatus, a carriage having a recording head reciprocates in the scanning direction, and ink is ejected to a predetermined position on the recording medium through which the recording head passes, whereby an image is formed on the recording medium. The
Here, in this type of image recording apparatus, vibration is generated as the carriage moves, which may affect the recording quality.
特許文献1には、キャリッジの移動に伴って発生する振動を抑制するための技術が開示されている。
特許文献1に記載された技術においては、キャリッジの自由振動と、キャリッジを移動させるためのモーターから発生する強制振動との共振を回避することで、キャリッジの振動を抑制することとしている。
Patent Document 1 discloses a technique for suppressing vibrations generated as the carriage moves.
In the technique described in Patent Document 1, the vibration of the carriage is suppressed by avoiding the resonance between the free vibration of the carriage and the forced vibration generated from the motor for moving the carriage.
しかしながら、特許文献1に記載された技術においては、キャリッジの自由振動とモーターの強制振動とが共振することを回避しているものの、キャリッジに発生する振動を完全に抑制できるものではなかった。
そのため、キャリッジが走査方向に移動する際の往路および復路のそれぞれにおいてインクの吐出を行う双方向印刷を行う画像記録装置では、キャリッジの往路と復路における記録媒体上の移動経路にずれが生じ、記録品質が低下する要因となっていた。
このように、従来の技術においては、双方向印刷を行う場合の記録品質の低下を十分に抑制することが困難であった。
本発明の課題は、双方向印刷を行う場合の記録品質をより向上させることである。
However, although the technique described in Patent Document 1 avoids resonance between the free vibration of the carriage and the forced vibration of the motor, it cannot completely suppress the vibration generated in the carriage.
Therefore, in an image recording apparatus that performs bidirectional printing in which ink is discharged in each of the forward path and the backward path when the carriage moves in the scanning direction, a shift occurs in the movement path on the recording medium in the forward path and the backward path of the carriage. The quality was a factor.
As described above, in the conventional technique, it is difficult to sufficiently suppress a decrease in recording quality when bidirectional printing is performed.
An object of the present invention is to further improve the recording quality when performing bidirectional printing.
以上の課題を解決するため、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッド(例えば、図1,2の記録ヘッド19)と該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段(例えば、図1,2の紙送りモーター25)と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジ(例えば、図1,2のキャリッジ14)と、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、前記キャリッジに、往路および復路のそれぞれにおいて、加速動作、定速動作および減速動作を行わせる制御手段(例えば、図2の制御部35)を備え、前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、往路における移動終了位置から所定距離移動させた後に復路における加速を開始させ、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域で一致させることを特徴としている。
このような構成により、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域において、キャリッジの移動経路が往路と復路とで一致することとなる。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention provides:
A recording head for recording an image on the recording medium (for example, the
With such a configuration, the carriage movement path coincides between the forward path and the return path in at least a part of the area on the forward path and the return path.
Therefore, it is possible to improve the recording quality when performing bidirectional printing.
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とを異ならせると共に、往路における減速度と減速時間および復路における加速度と加速時間に対応する前記所定距離だけ、前記キャリッジを移動させた後に、復路における加速を開始することを特徴としている。
このような構成により、キャリッジの往路における減速度および復路における加速度を要素として設定される所定距離だけ、往路の移動停止位置からキャリッジが移動され、復路の加速が開始される。
したがって、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域において、キャリッジの移動経路が往路と復路とで一致し、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
Another aspect of the present invention is as follows:
The control means makes the acceleration and deceleration magnitudes and acceleration times and deceleration times different when the carriage reciprocates, and corresponds to the deceleration and deceleration times in the forward path and the acceleration and acceleration times in the backward path. After moving the carriage by a predetermined distance, acceleration in the return path is started.
With such a configuration, the carriage is moved from the movement stop position on the forward path by a predetermined distance set using the deceleration on the forward path of the carriage and the acceleration on the return path as elements, and acceleration of the return path is started.
Therefore, in at least a part of the areas of the forward path and the backward path, the carriage movement path is the same between the forward path and the backward path, and it is possible to improve the recording quality when performing bidirectional printing.
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、往路における移動終了位置から、前記所定距離Lとして、L=1/2×(a×ta2−c×tc2)+v×t(ただし、aは往路におけるキャリッジの加速度、taは往路におけるキャリッジの加速時間、cは往路におけるキャリッジの減速度、tcは往路におけるキャリッジの減速時間、vはキャリッジの定速移動時における速度、tは往路と復路とにおけるキャリッジの自由振動波形を時間軸上で単純に折り返した場合の位相ずれ時間(t=(dcycle−0.5)/f、dcycleはT/fの小数部、Tは往路および復路それぞれにおけるキャリッジの全体の移動時間、fは副走査方向への自由振動の周波数))だけ移動させた後に復路における加速を開始することを特徴としている。
Another aspect of the present invention is as follows:
The control means sets L = ½ × (a × ta 2 −c × tc 2 ) + v × t (where a is the acceleration of the carriage on the forward path, ta as the predetermined distance L from the movement end position on the forward path. Is the acceleration time of the carriage in the forward path, c is the deceleration of the carriage in the forward path, tc is the deceleration time of the carriage in the forward path, v is the speed when the carriage is moving at a constant speed, and t is the free vibration waveform of the carriage in the forward path and the return path. Phase shift time (t = (dcycle−0.5) / f) when simply turned back on the time axis, dcycle is a fractional part of T / f, T is the total travel time of the carriage in each of the forward path and the return path, f Is characterized by starting acceleration in the return path after moving only by the frequency of free vibration in the sub-scanning direction)).
このような構成により、キャリッジの動作から所定距離Lを算出して、復路の移動距離を設定することができる。
したがって、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域において、キャリッジの移動経路が往路と復路とで一致し、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
With such a configuration, the predetermined distance L can be calculated from the movement of the carriage, and the moving distance of the return path can be set.
Therefore, in at least a part of the areas of the forward path and the backward path, the carriage movement path is the same between the forward path and the backward path, and it is possible to improve the recording quality when performing bidirectional printing.
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジの往復動作における加速度または速度より小さい加速度または速度で、往路における移動終了位置から前記キャリッジを前記所定距離移動させることを特徴としている。
このような構成により、往路における移動終了位置からキャリッジを所定距離移動させる際に、副走査方向への自由振動が生じることを抑制することができる。
Another aspect of the present invention is as follows:
The control means is characterized in that the carriage is moved the predetermined distance from the movement end position in the forward path at an acceleration or speed smaller than the acceleration or speed in the reciprocating operation of the carriage.
With such a configuration, it is possible to suppress free vibration in the sub-scanning direction when the carriage is moved a predetermined distance from the movement end position in the forward path.
また、本発明の他の態様は、
前記制御手段は、前記キャリッジが複数回の往復動作を行う場合、該キャリッジに異なる種類の往復動作を行わせると共に、各往復動作において、該往復動作の加速度および減速度の大きさと加速時間および減速時間とに対応する前記所定距離だけ、往路における移動終了位置から前記キャリッジを移動させた後に、復路における加速を開始することを特徴としている。
このような構成により、印刷の状況に応じた適切なキャリッジの動作としつつ、双方向印刷の記録品質を向上させることができる。
Another aspect of the present invention is as follows:
When the carriage performs a plurality of reciprocating motions, the control means causes the carriage to perform different types of reciprocating motions, and in each reciprocating motion, the magnitude of acceleration and deceleration, acceleration time, and deceleration of the reciprocating motion. After the carriage is moved from the movement end position in the forward path by the predetermined distance corresponding to time, acceleration in the backward path is started.
With such a configuration, it is possible to improve the recording quality of bidirectional printing while performing an appropriate carriage operation according to the printing situation.
また、本発明の一態様は、
記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと該記録媒体とを相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、前記キャリッジに、往路および復路のそれぞれにおいて、加速動作、定速動作および減速動作を行わせる制御ステップを含み、前記制御ステップでは、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、往路における移動終了位置から所定距離移動させた後に復路における加速を開始させ、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域で一致させることを特徴としている。
このような構成により、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域において、キャリッジの移動経路が往路と復路とで一致することとなる。
したがって、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
One embodiment of the present invention includes
A recording head that records an image on a recording medium; a conveying unit that relatively moves the recording medium; and a carriage that includes the recording head and reciprocates in a direction that intersects the relative movement direction of the conveying unit. An image recording method in an image recording apparatus for forming an image on the recording medium by discharging droplets from the recording head, the acceleration operation, the constant speed operation, and the deceleration operation on the carriage in each of an outward path and a return path In the control step, when the carriage performs a reciprocating operation, acceleration is started in the return path after moving a predetermined distance from the movement end position in the forward path, and is generated by the acceleration operation of the carriage. A waveform of free vibration in a direction crossing the relative movement direction, at least a part of the region in the forward path and the return path It is characterized in that match.
With such a configuration, the carriage movement path coincides between the forward path and the return path in at least a part of the area on the forward path and the return path.
Therefore, it is possible to improve the recording quality when performing bidirectional printing.
以下、図を参照して本発明に係る画像記録装置および画像記録方法の実施の形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明をインクジェット式のシリアル型プリンターに適用した場合を例に挙げて説明する。
(第1実施形態)
(構成)
図1は、外装ケースを取り外した状態のプリンター1の斜視図である。
図1において、画像記録装置としてのプリンター1は、上側が開口する略四角箱状の本体ケース12内に架設されたガイド軸13に沿って主走査方向(図1におけるX方向)に往復動可能なキャリッジ14が設けられている。キャリッジ14は、一対のプーリー15,16に巻き掛けられた無端帯状のタイミングベルト17を介してキャリッジモーター18の正逆転駆動力が伝達されることで、主走査方向Xに往復動する構成となっている。
Embodiments of an image recording apparatus and an image recording method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a case where the present invention is applied to an ink jet serial printer will be described as an example.
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is a perspective view of the printer 1 with the outer case removed.
In FIG. 1, a printer 1 as an image recording apparatus can reciprocate in a main scanning direction (X direction in FIG. 1) along a
キャリッジ14の下部には、インクを吐出するノズルを有する記録ヘッド19が設置されている。また、記録ヘッド19の下方位置には、記録ヘッド19と記録媒体としての印刷用紙Pとの間隔を規定するプラテン20が記録ヘッド19の移動経路に沿って延出する状態に配置されている。また、キャリッジ14の上部に着脱可能に装填されたブラック用およびカラー用の各インクカートリッジ21,22から供給された各色のインクを、記録ヘッド19は色ごとのノズル群から吐出する。
A
プリンター1の背面側には、給紙すべき多数枚の印刷用紙Pをセットする給紙トレイ23を有する自動給紙装置(Auto Sheet Feeder)24が設けられている。本体ケース12の図1における右側下部に配設された紙送りモーター25が駆動されることにより、搬送駆動ローラーと搬送従動ローラー、および排紙駆動ローラーと排紙従動ローラー(いずれも図示せず)が回転駆動されて、印刷用紙Pが副走査方向Yへ搬送される。そして、キャリッジ14を主走査方向Xに往復動させながら記録ヘッド19のノズル19a(図2参照)から印刷用紙Pに向けてインクを吐出する印刷動作と、印刷用紙Pを副走査方向Yに所定の搬送量で搬送する紙送り動作とを交互に繰り返すことで、印刷用紙Pに印刷が施される。なお、本実施形態では、紙送りモーター25が自動給紙装置24の駆動源としても利用されている。
On the back side of the printer 1, an automatic sheet feeder (Auto Sheet Feeder) 24 having a sheet feeding tray 23 for setting a large number of printing sheets P to be fed is provided. By driving the
また、プリンター1には、キャリッジ14の移動距離に比例する数のパルスを出力するリニアエンコーダー26がガイド軸13に沿って配設されており、リニアエンコーダー26の出力パルスのパルスエッジを計数して取得されるキャリッジ位置、単位時間当たりの出力パルス数の計数値から取得されるキャリッジ速度および二相の出力パルスの位相差から取得される移動方向に基づいて、キャリッジ14の位置制御および速度制御が行われる。
プリンター1においてキャリッジ14の移動経路上、正面から見た右端部に相当する位置が、キャリッジ14のホーム位置となっている。ホーム位置に配置された状態にあるキャリッジ14の直下には、記録ヘッド19のノズル目詰まり等を予防・解消するためのクリーニング等を行うメンテナンス装置28が配設されている。
Further, the printer 1 is provided with a
In the printer 1, a position corresponding to the right end portion seen from the front on the movement path of the
図2は、第1実施形態におけるプリンター1の電気的構成を示すブロック図である。
図2において、プリンター1は、その内部にコントローラー30を備える。コントローラー30は、インタフェース部(以下「I/F部31」という)、受信バッファー32、コマンド解釈部33、イメージ生成処理部34、制御部35、イメージバッファー36、不揮発性メモリ37、駆動部38などを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the printer 1 according to the first embodiment.
In FIG. 2, the printer 1 includes a controller 30 therein. The controller 30 includes an interface unit (hereinafter referred to as “I /
制御部35は、計算部40、ヘッド制御部41およびキャリッジ制御部42を備えている。また、駆動部38は、ヘッド駆動部43、キャリッジ駆動部44および搬送駆動部(図示せず)を備えている。なお、コマンド解釈部33、イメージ生成処理部34および制御部35は、ROMに記憶された制御プログラムを実行するCPU、あるいはASIC(Application Specific Integrated Circuit)(特定用途向け集積回路)等の集積回路により構成されている。もちろん、各部33〜35は、ソフトウェアとハードウェアの協働により構築されている以外に、ソフトウェアだけで構成されていたり、ハードウェアだけで構成されていてもよい。また、受信バッファー32およびイメージバッファー36はRAMにより構成されている。
The control unit 35 includes a
まずキャリッジ14の位置(キャリッジ位置)をリニアエンコーダー26の出力パルスに基づいて検出する構成について説明する。図2に示すように、リニアエンコーダー26は、一定ピッチ(例えば1/180インチ(=1/180×2.54cm))毎に多数のスリットが形成されたテープ状の符号板26aと、キャリッジ14に設けられた発光素子と受光素子とを有するセンサ26bとを有している。キャリッジ14が移動するときに発光素子から出射されて符号スリットを透過した光を受光素子が受光することで、センサ26bが検出パルスを出力する。コントローラー30は、リニアエンコーダー26から入力した検出パルス(A相とB相の90度位相のずれた2つのパルス)の例えばパルスエッジを計数するCR位置カウンタ(図示せず)を内蔵している。そして、そのCR位置カウンタの計数値をキャリッジが反ホーム位置側へ移動するときにインクリメントし、ホーム位置側へ移動するときにデクリメントすることで、ホーム位置HPを原点とするキャリッジ14の位置を把握する。
First, a configuration for detecting the position of the carriage 14 (carriage position) based on the output pulse of the
プリンター1のI/F部31には、通信ケーブルを介してホストコンピューター50が接続されている。ホストコンピューター50はプリンタードライバー51を内蔵する。プリンタードライバー51は、表示用アプリケーションによりモニター52に表示された画像や文書等を印刷すべく、ユーザが入力装置53を操作して印刷実行を選択すると、その画像データに所定処理を施してプリンター1が扱える印刷データ(吐出指示データ)を生成する。このときユーザがモニター52に表示される印刷設定画面において入力設定する印刷条件には、用紙種、用紙サイズ、印刷品質、カラー/モノクロ、レイアウト、双方向印刷等があり、選択された印刷条件に応じた印刷データが生成される。印刷データは、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとを含んでいる。
A
印刷画像データは、プリンタードライバー51がモニター表示用の表色系(例えばRGB表色系)の画像データに対し、色変換処理、解像度変換処理、ハーフトーン処理およびラスタライズ処理などを行って生成される。ここで、色変換処理とは、モニター表示用の表色系(例えばRGB表色系)の画像データをCMYK表色系の画像データに変換する処理である。解像度変換処理とは、モニター表示用の画像解像度をプリンターの印刷解像度に変換する処理である。ハーフトーン処理とは、ドットの濃淡を表す連続階調(例えば256階調)をプリンターが表現可能な所定の階調(例えば2階調又は4階調)に変換する階調値変換等を含む処理である。例えばインク滴を大中小の複数種のドットサイズで打ち分ける機能を有する場合は4階調に変換される。ラスタライズ処理とは、記録方式に合ったドット形成順序(インク吐出順序)にデータのドット配列を並び替える処理である。例えばインタレース記録方式のドット形成順序に並び替えるマイクロウィーブ処理等が挙げられる。 The print image data is generated by the printer driver 51 performing color conversion processing, resolution conversion processing, halftone processing, rasterization processing, and the like on image data of a color system for display (for example, RGB color system). . Here, the color conversion process is a process of converting image data of a monitor display color system (for example, RGB color system) into image data of a CMYK color system. The resolution conversion process is a process for converting the image resolution for monitor display into the print resolution of the printer. Halftone processing includes gradation value conversion that converts a continuous gradation (for example, 256 gradations) representing the density of dots into a predetermined gradation (for example, 2 gradations or 4 gradations) that can be expressed by the printer. It is processing. For example, if the ink droplet has a function of hitting a plurality of large, medium, and small dot sizes, it is converted into four gradations. The rasterization process is a process of rearranging the dot arrangement of data in the dot formation order (ink ejection order) that matches the recording method. For example, microweave processing for rearranging in the dot formation order of the interlaced recording method can be mentioned.
また、ヘッダに記述された制御コマンドは、印刷条件データおよび印刷画像データに基づいて作成されたもので、給紙動作、紙送り動作、排紙動作等の搬送系コマンドや、キャリッジ動作および記録ヘッド動作(記録動作)等の印字系コマンドなどの各種コマンドからなる。また、印刷条件データに基づき印刷モードが決定される。なお、プリンタードライバー51は、印刷データをパケット単位で1行(1主走査ライン)分ずつプリンター1に送信する。 The control commands described in the header are created based on the print condition data and the print image data, and carry system commands such as a paper feed operation, a paper feed operation, and a paper discharge operation, a carriage operation, and a print head. It consists of various commands such as printing commands such as operation (recording operation). Further, the print mode is determined based on the print condition data. Note that the printer driver 51 transmits the print data to the printer 1 by one line (one main scanning line) for each packet.
図2に示す受信バッファー32は、I/F部31を介して受信された印刷データが一時格納される記録領域である。
コマンド解釈部33は、受信バッファー32から印刷データのヘッダを読み出してその中の制御コマンド等を取得し、プリンター記述言語で記述された制御コマンドを解釈する。コマンド解釈結果は制御部35のヘッド制御部41およびキャリッジ制御部42に送られる。
The
The
イメージ生成処理部34は、受信バッファー32から印刷データ中の印刷画像データを一行分(主走査ライン)ずつ読み出し、印刷画像データに基づきホーム位置を原点とするキャリッジ移動経路をスケールとする印刷開始位置PSおよび印刷終了位置PEを計算する。ここで、印刷開始位置PSとは、キャリッジ14の往路における記録開始位置(先頭ドット記録位置)を指し、また印刷終了位置PEとは、キャリッジ14の往路におけるドット記録終了位置(最終ドット記録位置)を指す。なお、キャリッジ14の復路では、印刷終了位置PEが印刷開始位置となり、印刷開始位置PSが印刷終了位置となる。
The image
計算部40は、記録ヘッド19のインク吐出開始位置を計算する部分であり、第一吐出位置計算部46と第二吐出位置計算部47とキャリッジ制御位置計算部48とを備える。第一吐出位置計算部46は、記録ヘッド19の往路におけるインク吐出開始位置ISaを計算する。また、第二吐出位置計算部47は、記録ヘッド19の復路におけるインク吐出開始位置ISbを計算する。第一吐出位置計算部46および第二吐出位置計算部47は、往路および復路において、キャリッジ14が定速移動を行っている領域でインクの吐出を行うようにインク吐出開始位置ISa,ISbを計算する。
The
また、キャリッジ制御位置計算部48は、キャリッジ14が1パスの印字動作のために移動を開始する始動位置(以下、「キャリッジ始動位置」という)を計算する。
不揮発性メモリ37には、印刷のために主走査方向へキャリッジ14を移動させる際の1パス分の動作を規定するキャリッジ動作データAD(図3参照)が記憶されている。具体的には、キャリッジ動作データADとして、キャリッジの加速度、定速移動時の速度、減速度および全体の移動時間を示すテーブルデータが記憶されている。
Further, the carriage control
The
ここで、キャリッジ14が加速を開始した場合、キャリッジ14の副走査方向(印刷用紙の搬送方向)における自由振動は、キャリッジ14の加速の向きに関わらず、同一の初期移動方向および周波数で発生する。また、キャリッジ14の加速時間と減速時間(即ち加速度と減速度)とが異なると、加速あるいは減速開始からの主走査方向の変位の大きさが異なるものとなる。即ち、加速時間と減速時間とが異なると、加速時および減速時にキャリッジ14が描く移動経路が異なるものとなる。その結果、往路の移動終了位置から復路の移動を開始した場合、往路と復路とでキャリッジ14がインクを吐出する位置が異なるものとなり、双方向印刷を行う場合の記録品質が低下することとなる。
Here, when the
そこで、本実施形態においては、主走査方向にキャリッジ14が移動する際に定速移動を行う領域を往路と復路とで一致させると共に、この領域において、副走査方向への自由振動の波形(キャリッジ14の主走査方向の位置と、自由振動による副走査方向への変位との関係)も往路と復路とで一致させることとしている。
具体的には、本実施形態においては、次式によって算出される距離Lだけ、往路の移動終了位置から復路の移動方向にオフセットさせた位置から、キャリッジ14の復路の加速を開始させる。
L=1/2×(a×ta2−c×tc2)+v×t (1)
Therefore, in the present embodiment, the region where the constant speed movement is performed when the
Specifically, in the present embodiment, acceleration of the return path of the
L = 1/2 × (a × ta 2 −c × tc 2 ) + v × t (1)
ただし、(1)式において、aは往路におけるキャリッジ14の加速度、taは往路におけるキャリッジ14の加速時間、cは往路におけるキャリッジ14の減速度、tcは往路におけるキャリッジ14の減速時間、vはキャリッジ14の定速移動時における速度、tは往路と復路とにおけるキャリッジ14の自由振動波形を時間軸上で単純に折り返した場合の位相ずれ時間(t=(dcycle−0.5)/f、dcycleはT/fの小数部、Tは往路および復路それぞれにおけるキャリッジ14の全体の移動時間、fは副走査方向への自由振動の周波数)である(図3参照)。
In equation (1), a is the acceleration of the
これにより、キャリッジ14が定速移動を行う領域において、キャリッジ14の移動経路が往路と復路とで一致することとなり、この領域で印刷を行うことによって、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
なお、キャリッジ14が復路を移動した後、再度、往路の印刷を行う場合、上記オフセット分の距離Lだけ往路方向にキャリッジ14を低速または低加速度で移動させ、この位置から往路の移動を開始する。
As a result, in the area where the
When printing the forward path again after the
ヘッド制御部41は、キャリッジ駆動時にリニアエンコーダー26から入力したエンコーダパルスを基に吐出タイミングパルスの基準パルスを生成する第一信号生成部、吐出タイミングパルスより十分短周期の計数用パルスを生成する第二信号生成部、および前記基準パルスの入力をトリガーとして計数用パルスの計数を開始してその計数値が目標値に達すると吐出タイミング信号を出力する吐出信号生成部(いずれも図示せず)を有している。なお、記録ヘッド19には、ノズル毎に吐出駆動素子が内蔵されており、印刷画像データのドット値が例えば「1」のときには吐出駆動素子に所定駆動波形の電圧が印加されてノズル19aからインク滴が吐出され、一方、印刷画像データのドット値が例えば「0」のときには吐出駆動素子に電圧が印加されずノズルからインク滴の吐出が行われない。吐出駆動素子としては、圧電駆動素子(ピエゾ素子)、静電駆動素子の他、インクを加熱して膜沸騰による気泡(バブル)の圧力を利用してノズルからインク滴を吐出させるヒータなどを挙げることができる。
The
また、キャリッジ制御部42はキャリッジ駆動部44を介してキャリッジモーター18を駆動制御する。キャリッジ制御部42には、コマンド解釈部33が解釈した印字系コマンドのうちキャリッジ動作に関するコマンドが渡される。またキャリッジ制御部42には、キャリッジ制御位置計算部48が計算したキャリッジ始動位置(以下、「CR始動位置Scr」という)などの制御位置がセットされる。印刷用紙Pへの印刷を行う場合、キャリッジ制御部42は、ホーム位置からキャリッジ始動位置までキャリッジ14を移動させて待機させ、紙送り動作終了タイミングもしくはそれより若干早い所定の起動タイミングになると、キャリッジモーター18の駆動を開始してキャリッジ14を始動させる。
Further, the
図3は、キャリッジの速度プロファイルを示す図である。
本実施形態では、図3に示すように、速度プロファイルを規定するために必要なキャリッジ動作データADが、不揮発性メモリ37に記憶されている。本実施形態の場合、上述の通り、キャリッジ動作データADに規定されるキャリッジ14の加速度の大きさと減速度の大きさとが異なるものとされている。即ち、キャリッジ始動位置「0」から目標速度に達するまでの加速距離は、減速開始位置DSからキャリッジ停止位置Ecrまでの減速距離と異なっている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a carriage speed profile.
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, carriage operation data AD necessary for defining the speed profile is stored in the
(動作)
次に、動作を説明する。
図4は、プリンター1が実行する印刷制御処理を示すフローチャートである。
図4に示す印刷制御処理は、ホストコンピューター50から印刷の実行が指示入力されることに対応して開始される。
図4において、印刷制御処理が開始されると、プリンター1は、ホストコンピューター50から送信される印刷データを受信バッファー32に格納する(ステップS1)。
この印刷データには、制御コマンドが記述されたヘッダと、印刷すべき画像のラスタデータである印刷画像データとが含まれている。
(Operation)
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a flowchart illustrating print control processing executed by the printer 1.
The print control process shown in FIG. 4 is started in response to an instruction input for execution of printing from the
In FIG. 4, when the print control process is started, the printer 1 stores the print data transmitted from the
This print data includes a header in which a control command is described and print image data that is raster data of an image to be printed.
次に、プリンター1は、コマンド解釈部33によって印刷データに含まれる制御コマンドを解釈し(ステップS2)、さらに、イメージ生成処理部34によって印刷データに含まれる印刷画像データを一行分読み出す(ステップS3)。
続いて、プリンター1は、イメージ生成処理部34によって印刷画像データから印刷開始位置PSおよび印刷終了位置PEを算出する(ステップS4)。
このとき、プリンター1は、キャリッジ14が定速移動を行う領域内(即ち、キャリッジ14の移動経路が往路と復路とで一致する領域内)に含まれるように、印刷開始位置PSおよび印刷終了位置PEを算出する。
Next, the printer 1 interprets the control command included in the print data by the command interpretation unit 33 (step S2), and further reads out one line of print image data included in the print data by the image generation processing unit 34 (step S3). ).
Subsequently, the printer 1 calculates the print start position PS and the print end position PE from the print image data by the image generation processing unit 34 (step S4).
At this time, the printer 1 includes the print start position PS and the print end position so that the
そして、プリンター1は、キャリッジ制御部42にCR始動位置Scrをセットし(ステップS5)、キャリッジ制御位置計算部48に不揮発性メモリ37に記憶されているキャリッジ動作データADを読み出す(ステップS6)。
なお、キャリッジ動作データADは、印刷に先立って一度読み出しておき、主走査方向へのキャリッジ14の移動時には、ステップS6の処理を省略することも可能である。
Then, the printer 1 sets the CR start position Scr in the carriage control unit 42 (step S5), and reads out carriage operation data AD stored in the
The carriage operation data AD may be read once prior to printing, and the process of step S6 may be omitted when the
次いで、プリンター1は、(1)式に従って、キャリッジ動作データADに対応する復路のオフセット距離Lを算出する(ステップS7)。
次に、プリンター1は、キャリッジ制御部42によってキャリッジ14を駆動すると共に、ヘッド制御部41によって記録ヘッド19を駆動し、主走査方向の往路および復路の印刷を行う(ステップS8)。
Next, the printer 1 calculates the return path offset distance L corresponding to the carriage motion data AD according to the equation (1) (step S7).
Next, the printer 1 drives the
このとき、プリンター1は、往路におけるキャリッジ14の移動終了位置から、距離Lだけ折り返す方向に低速または低加速度(副走査方向への自由振動が生じない速度および加速度であり、キャリッジ動作データADに規定される定速および加速度より十分小さい速度および加速度)でキャリッジ14を移動させる。そして、プリンター1は、この位置を復路の移動開始位置として、キャリッジ動作データADに従ってキャリッジ14の加速を開始し、復路の印刷を行う。
なお、往路におけるキャリッジ14の移動終了位置から、距離Lだけ折り返す方向に移動させてキャリッジ14を一旦停止させ、この位置を復路の移動開始位置としてキャリッジ14の加速を開始し、復路の印刷を行うこととしても良い。
At this time, the printer 1 has a low speed or a low acceleration in the direction of turning back by the distance L from the movement end position of the
The
さらに、プリンター1は、印刷が終了したか否かの判定を行う(ステップS8)。印刷が終了したか否かについては、例えば、コマンド解釈部33が、印刷データの制御コマンドに、最後の印刷データであることを示すフラグが記述されていることを検出することによって判定する。
ステップS9において、印刷が終了していないと判定した場合、プリンター1は、紙送りモーター25によって印刷用紙の搬送を行い(ステップS10)、ステップS1の処理に戻る。
Furthermore, the printer 1 determines whether or not printing has been completed (step S8). For example, the
If it is determined in step S9 that printing has not ended, the printer 1 transports the printing paper by the paper feed motor 25 (step S10), and the process returns to step S1.
一方、ステップS9において、印刷が終了したと判定した場合、プリンター1は、印刷制御処理を終了する。
以上のように、本実施形態に係るプリンター1は、主走査方向にキャリッジ14が移動する際に定速移動を行う領域を往路と復路とで一致させると共に、この領域において、キャリッジ14の主走査方向の位置と、自由振動による副走査方向への変位との関係も往路と復路とで一致させている。
そのため、キャリッジ14が定速移動を行う領域において、キャリッジ14の移動経路が往路と復路とで一致することとなり、この領域で印刷を行うことによって、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
On the other hand, if it is determined in step S9 that printing has ended, the printer 1 ends the print control process.
As described above, in the printer 1 according to the present embodiment, the area where constant speed movement is performed when the
For this reason, in the area where the
図5は、キャリッジ14の主走査方向の位置と、副走査方向へのキャリッジ14の変位との関係を示す図である。なお、図5(a)は、往路の移動終了位置から復路の移動を開始した場合を示しており、本発明との比較例である。また、図5(b)は、主走査方向にキャリッジ14が移動する際に定速移動を行う領域を往路と復路とで一致させ、この領域において、副走査方向への自由振動の波形も往路と復路とで一致させた場合を示しており、本発明を適用した一例である。
図5(a)に示すように、往路の移動終了位置から復路の移動を開始すると、往路の減速時間と復路の加速時間とが異なることにより、加速時および減速時に副走査方向への自由振動によってキャリッジ14が描く移動経路が異なるものとなる。即ち、往復路間でのインク吐出位置が異なるものとなり、印刷ムラが発生する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the position of the
As shown in FIG. 5 (a), when the backward movement starts from the movement end position of the forward path, the free road vibration in the sub-scanning direction during acceleration and deceleration is caused by the difference between the deceleration time of the forward path and the acceleration time of the backward path. Accordingly, the movement path drawn by the
これに対し、図5(b)に示すように、主走査方向にキャリッジ14が移動する際に定速移動を行う領域を往路と復路とで一致させ、この領域において、副走査方向への自由振動の波形も往路と復路とで一致させると、キャリッジ14は、定速移動を行う領域において、往路と復路とで同一の移動経路を描くこととなる。即ち、この領域で印刷を行うことによって、インク吐出位置がほぼ一致することとなり、印刷ムラが抑制される。
ものとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the area where the
It will be a thing.
なお、第1実施形態において、主走査方向にキャリッジ14が定速移動を行う領域を往路と復路とで一致させ、この領域において、副走査方向への自由振動の波形も往路と復路とで一致させることとして説明したが、主走査方向にキャリッジ14が定速移動を行う領域の一部において、副走査方向への自由振動の波形も往路と復路とで一致させることとしても良い。この場合にも、副走査方向への自由振動の波形が往路と復路とで一致している領域で印刷を行うことにより、双方向印刷を行う場合の記録品質を向上させることが可能となる。
In the first embodiment, the region in which the
(応用例1)
第1実施形態において、1つのキャリッジ動作データADを不揮発性メモリ37に記憶しておき、主走査方向にキャリッジ14を移動させる際に、このキャリッジ動作データを用いてキャリッジ14の動作を規定することとした。
これに対し、不揮発性メモリ37に複数種類のキャリッジ動作データADを記憶しておき、主走査方向にキャリッジ14を移動させる場合、これらの中からいずれかのキャリッジ動作データADを選択して読み出すこととしても良い。
(Application 1)
In the first embodiment, one carriage operation data AD is stored in the
On the other hand, when a plurality of types of carriage operation data AD are stored in the
なお、これら複数のキャリッジ動作データADを用いる場合それぞれにおいても、(1)式に従って、往路の移動終了位置から復路の移動方向にオフセットさせた位置から、キャリッジ14の復路の加速を開始させる。
このように、複数種類のキャリッジ動作データADの中からいずれかを選択して用いることで、印刷の状況に応じた適切なキャリッジ14の動作としつつ、印刷の記録品質を向上させることができる。
In each of the cases where the plurality of carriage operation data AD are used, acceleration of the return path of the
In this way, by selecting and using any one of a plurality of types of carriage operation data AD, it is possible to improve the print recording quality while making the operation of the
1 プリンター、12 本体ケース、13 ガイド軸、14 キャリッジ、15,16 プーリー、17 タイミングベルト、18 キャリッジモーター、19 記録ヘッド、19a ノズル、20 プラテン、21,22 インクカートリッジ、23 給紙トレイ、24 自動給紙装置、25 紙送りモーター、26 リニアエンコーダー、26a 符号板、26b センサ、28 メンテナンス装置、30 コントローラー、31 I/F部、32 受信バッファー、33 コマンド解釈部、34 イメージ生成処理部、35 制御部、36 イメージバッファー、37 不揮発性メモリ、38 駆動部、40 計算部、41 ヘッド制御部、42 キャリッジ制御部、43 ヘッド駆動部、44 キャリッジ駆動部、46 第一吐出位置計算部、47 第二吐出位置計算部、48 キャリッジ制御位置計算部、50 ホストコンピューター、51 プリンタードライバー、52 モニター、53 入力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer, 12 Main body case, 13 Guide shaft, 14 Carriage, 15,16 Pulley, 17 Timing belt, 18 Carriage motor, 19 Recording head, 19a Nozzle, 20 Platen, 21,22 Ink cartridge, 23 Paper feed tray, 24 Automatic Paper feeding device, 25 paper feed motor, 26 linear encoder, 26a code plate, 26b sensor, 28 maintenance device, 30 controller, 31 I / F unit, 32 reception buffer, 33 command interpretation unit, 34 image generation processing unit, 35 control Unit, 36 image buffer, 37 nonvolatile memory, 38 drive unit, 40 calculation unit, 41 head control unit, 42 carriage control unit, 43 head drive unit, 44 carriage drive unit, 46 first ejection position calculation unit, 47 second Vomiting Position calculating unit, 48 a carriage control position calculating unit, 50 the host computer 51 the printer driver, 52 a monitor, 53 input device
Claims (6)
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置であって、
前記キャリッジに、往路および復路のそれぞれにおいて、加速動作、定速動作および減速動作を行わせる制御手段を備え、
前記制御手段は、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、往路における移動終了位置から所定距離移動させた後に復路における加速を開始させ、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域で一致させることを特徴とする画像記録装置。 A recording head for recording an image on the recording medium, and a conveying means for relatively moving the recording medium;
A carriage that includes the recording head and that reciprocates in a direction that intersects a relative movement direction by the transport unit;
An image recording apparatus for forming an image on the recording medium by discharging droplets from the recording head,
The carriage includes control means for performing an acceleration operation, a constant speed operation, and a deceleration operation in each of the forward path and the return path,
When the carriage reciprocates, the control means starts acceleration on the return path after moving a predetermined distance from the movement end position on the forward path, and intersects the relative movement direction generated by the acceleration operation of the carriage. An image recording apparatus characterized by matching a waveform of free vibration to the at least a part of a region in an outward path and a return path.
L=1/2×(a×ta2−c×tc2)+v×t (1)
(ただし、aは往路におけるキャリッジの加速度、taは往路におけるキャリッジの加速時間、cは往路におけるキャリッジの減速度、tcは往路におけるキャリッジの減速時間、vはキャリッジの定速移動時における速度、tは往路と復路とにおけるキャリッジの自由振動波形を時間軸上で単純に折り返した場合の位相ずれ時間(t=(dcycle−0.5)/f、dcycleはT/fの小数部、Tは往路および復路それぞれにおけるキャリッジの全体の移動時間、fは副走査方向への自由振動の周波数))
だけ移動させた後に復路における加速を開始することを特徴とする請求項1または2記載の画像記録装置。 The control means, as the predetermined distance L from the movement end position in the forward path,
L = 1/2 × (a × ta 2 −c × tc 2 ) + v × t (1)
(Where a is the acceleration of the carriage in the forward path, ta is the acceleration time of the carriage in the forward path, c is the deceleration of the carriage in the forward path, tc is the deceleration time of the carriage in the forward path, v is the speed when the carriage moves at a constant speed, t Is the phase shift time (t = (dcycle−0.5) / f, dcycle is a fractional part of T / f, and T is the forward path when the free vibration waveform of the carriage in the forward path and the return path is simply turned on the time axis. And the overall movement time of the carriage in each of the return path and f is the frequency of free vibration in the sub-scanning direction))
The image recording apparatus according to claim 1, wherein acceleration on the return path is started after the movement of the image recording apparatus.
前記記録ヘッドを備え、前記搬送手段による相対移動方向と交差する方向に往復動作するキャリッジと、を備え、
前記記録ヘッドから液滴を吐出して前記記録媒体に画像を形成する画像記録装置における画像記録方法であって、
前記キャリッジに、往路および復路のそれぞれにおいて、加速動作、定速動作および減速動作を行わせる制御ステップを含み、
前記制御ステップでは、前記キャリッジが往復動作を行う場合に、往路における移動終了位置から所定距離移動させた後に復路における加速を開始させ、該キャリッジの加速動作によって発生する前記相対移動方向と交差する方向への自由振動の波形を、往路と復路とにおける少なくとも一部の領域で一致させることを特徴とする画像記録方法。 A recording head for recording an image on the recording medium, and a conveying means for relatively moving the recording medium;
A carriage that includes the recording head and that reciprocates in a direction that intersects a relative movement direction by the transport unit;
An image recording method in an image recording apparatus for forming an image on the recording medium by discharging droplets from the recording head,
Including a control step for causing the carriage to perform an acceleration operation, a constant speed operation, and a deceleration operation in each of an outward path and a return path,
In the control step, when the carriage performs a reciprocating operation, the carriage starts to accelerate after moving a predetermined distance from the movement end position in the outward path, and intersects the relative movement direction generated by the acceleration operation of the carriage. An image recording method characterized by matching the waveform of free vibration to at least a part of the area in the forward path and the backward path.
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