JP2001347718A - Speed controller, recorder, and image reader - Google Patents

Speed controller, recorder, and image reader

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JP2001347718A
JP2001347718A JP2000172606A JP2000172606A JP2001347718A JP 2001347718 A JP2001347718 A JP 2001347718A JP 2000172606 A JP2000172606 A JP 2000172606A JP 2000172606 A JP2000172606 A JP 2000172606A JP 2001347718 A JP2001347718 A JP 2001347718A
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JP
Japan
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speed
carriage
control device
speed control
belt
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Application number
JP2000172606A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Iwata
和也 岩田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speed controller, a recorder and an image reader in which stability of the moving speed of a mover can be enhanced while taking account of the effect of a power transmission means such as a belt having a specified spring constant, while meeting the requirement of increase in the size of the mover. SOLUTION: In an image recorder for moving a carriage 151 with a driving force being transmitted from a motor 152 through a belt 155 having a specified spring constant, a speed controller for controlling the moving speed of the mover averages the moving speed of the carriage 151 detected by a linear encoder sensor 157 and the winding speed of the belt 155 detected by a belt encoder sensor 158 and controls the motor 152 based on the average speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、速度制御装置、記
録装置、および画像読み取り装置に関し、さらに詳細に
は、所定のばね定数をもつベルトなどの動力伝達手段を
介して移動体の動力が伝達される装置の速度制御装置
と、それを備えた画像記録装置および画像読み取り装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed control device, a recording device, and an image reading device. More specifically, the power of a moving body is transmitted through power transmission means such as a belt having a predetermined spring constant. The present invention relates to a speed control device of a device to be used, and an image recording device and an image reading device including the same.

【0002】本発明は、特に、事務用や工業用の複写
機、ファクシミリ、ワープロ、コンピュータ等の情報処
理装置に含まれるシリアル式の記録装置または画像読み
取り装置に対して、好適に適用することができる。
The present invention can be suitably applied to a serial recording apparatus or an image reading apparatus included in an information processing apparatus such as an office or industrial copier, facsimile, word processor, or computer. it can.

【0003】[0003]

【従来の技術】例えば、シリアル式記録装置におけるキ
ャリッジの走査装置の構成としては、駆動源としてのキ
ャリッジモータに直結された駆動プーリと、その反対側
に位置するアイドラプーリとの間に、歯付きゴムベルト
(または、歯なしスチールベルトやワイヤーなど)を所
定の張力をもって張架し、その歯付きベルトに、スライ
ド自在のキャリッジを連結した構成が一般的である。駆
動源の制御形態としては、パルスモータ(ハイブリッド
モータを含む)を用いたオープンループ制御タイプと、
DCモータ等を用いたクローズドループ制御タイプとに
分類できる。本発明を適用可能な制御タイプは、後者の
クローズドループ制御タイプである。
2. Description of the Related Art For example, as a configuration of a scanning device of a carriage in a serial recording apparatus, a toothed portion is provided between a driving pulley directly connected to a carriage motor as a driving source and an idler pulley located on the opposite side. In general, a rubber belt (or a toothless steel belt or a wire) is stretched with a predetermined tension, and a slidable carriage is connected to the toothed belt. Open-loop control type using a pulse motor (including a hybrid motor)
It can be classified into a closed loop control type using a DC motor or the like. The control type to which the present invention can be applied is the latter closed loop control type.

【0004】図15(a),(b)は、シリアル式記録
装置におけるクローズドループ制御タイプの速度制御系
の説明図である。モータドライバ10によって制御され
るキャリッジモータ152の駆動力は、駆動プーリ15
3からベルト155を介してキャリッジ151に伝達さ
れ、そのキャリッジ151の走査速度がリニアエンコー
ダセンサ157によって検出される。
FIGS. 15A and 15B are explanatory diagrams of a closed loop control type speed control system in a serial recording apparatus. The driving force of the carriage motor 152 controlled by the motor driver 10 is
3 is transmitted to the carriage 151 via the belt 155, and the scanning speed of the carriage 151 is detected by the linear encoder sensor 157.

【0005】クローズドループ制御の場合は、オープン
ループ制御とは異なり、制御対象の速度情報を検出して
制御回路に出力するための検出部が必要となる。多くの
場合、その検出部としてはリニアエンコーダが用いられ
る。一般的には、キャリッジ151に光学式リニアエン
コーダセンサ157を搭載し、またキャリッジ151の
走査範囲に、透明なリニアエンコーダスケールを固定的
に張架し、そのリニアエンコーダスケールに印刷された
遮光マークをリニアエンコーダセンサ157によって検
出する構成となっている。そして、リニアエンコーダセ
ンサ157によって検出した遮光マークの数をカウント
することにより、キャリッジ151の走査位置を検出す
ることができ、また遮光マークを連続的に検出したとき
の時間間隔から、キャリッジ151の走査速度を算出す
ることができる。
[0005] Unlike the open loop control, the closed loop control requires a detecting unit for detecting speed information of a control target and outputting the speed information to a control circuit. In many cases, a linear encoder is used as the detection unit. Generally, an optical linear encoder sensor 157 is mounted on the carriage 151, and a transparent linear encoder scale is fixedly stretched over the scanning range of the carriage 151, and a light-shielding mark printed on the linear encoder scale is provided. The detection is performed by the linear encoder sensor 157. The scanning position of the carriage 151 can be detected by counting the number of light-blocking marks detected by the linear encoder sensor 157, and the scanning of the carriage 151 can be performed based on the time interval when the light-blocking marks are continuously detected. Speed can be calculated.

【0006】また、キャリッジ151の目標速度は、
「速度指令」(その指令値を「速度指令値」ともいう)とし
て与えられる。その「速度指令」は、図15(b)のよう
に、一定の割合で増速させて目標速度に導く方式が一般
的である。速度演算回路161は、エンコーダセンサ1
57の検出信号と、記録装置に内蔵されたクロックの信
号から、キャリッジ151の現在の「走査速度」(その速
度の値を「走査速度値」ともいう)を算出する。そして、
「速度指令値」から「走査速度値」を減算した値は、目標速
度に対して足りない「速度誤差」としてPID演算回路1
62に入力される。
The target speed of the carriage 151 is:
It is given as a "speed command" (the command value is also called "speed command value"). In general, the "speed command" is such that the speed is increased at a constant rate and is led to a target speed, as shown in FIG. The speed calculation circuit 161 is provided with the encoder sensor 1
The current “scanning speed” of the carriage 151 (the speed value is also referred to as “scanning speed value”) is calculated from the detection signal 57 and the clock signal built in the printing apparatus. And
The value obtained by subtracting the “scan speed value” from the “speed command value” is regarded as a “speed error” that is insufficient with respect to the target speed.
62 is input.

【0007】PID演算回路162は、PID演算と称
される手法により、図3のように、比例ゲインGp,積
分ゲインGi,微分ゲインGd,全体ゲインGを用い
て、キャリッジモータ(DCモータ)152に与えるべ
きエネルギー量を算出して、それをモータドライバ10
8に出力する。すなわち、PID演算回路162は、比
例(Proportional)処理により速度誤差値に比例ゲイン
Gpを乗じ、積分(Integral)処理により速度誤差値に
積分(つまり累積)し、その積分値に積分ゲインGiを
乗じ、また微分(Differential)処理により速度誤差値
を微分(つまり、前回の速度誤差値との差分を計算)
し、その微分値に微分ゲインGdを乗ずる。さらに、そ
れらの合計値に全体ゲインGを乗じて、その結果をモー
タドライバ108に出力する。
As shown in FIG. 3, a PID operation circuit 162 uses a proportional gain Gp, an integral gain Gi, a differential gain Gd, and an overall gain G to carry a carriage motor (DC motor) 152 by a technique called PID operation. Energy to be given to the motor driver 10
8 is output. That is, the PID operation circuit 162 multiplies the speed error value by the proportional gain Gp by proportional processing, integrates (ie, accumulates) the speed error value by integral processing, and multiplies the integrated value by the integral gain Gi. And differentiate the speed error value by differential processing (that is, calculate the difference from the previous speed error value)
Then, the differential value is multiplied by a differential gain Gd. Further, the total value is multiplied by the overall gain G, and the result is output to the motor driver 108.

【0008】本例の場合、モータドライバ108は、キ
ャリッジモータ152の印加電圧を一定として、その印
加電圧のパルス幅を変化させることによって(以下、
「PWM(Pulse Width Modulate)制御」という)、印加
電圧のデューティーを変化させて電流値を調整する。こ
の結果、キャリッジモータ152に与えられるエネルギ
ーが調節されて、速度制御が行われる。
In the case of this embodiment, the motor driver 108 keeps the applied voltage of the carriage motor 152 constant and changes the pulse width of the applied voltage (hereinafter, referred to as the following).
“PWM (Pulse Width Modulate) control”), which adjusts the current value by changing the duty of the applied voltage. As a result, the energy given to the carriage motor 152 is adjusted, and speed control is performed.

【0009】キャリッジモータ152の回転トルクは、
それに連結された駆動プーリ153、ベルト155を介
してキャリッジ151に伝達されて、そのキャリッジ1
51を走査動作させる。
The rotational torque of the carriage motor 152 is
It is transmitted to the carriage 151 via the drive pulley 153 and the belt 155 connected thereto, and the carriage 1
The scanning operation of 51 is performed.

【0010】このような制御方法においては、キャリッ
ジモータ152から必要なときに必要なだけのトルクが
発せられて、キャリッジ151の摺動負荷の変動などに
起因するキャリッジ走査速度の変動が小さく抑えられて
いた。
In such a control method, the necessary torque is generated when necessary from the carriage motor 152, and the fluctuation of the carriage scanning speed due to the fluctuation of the sliding load of the carriage 151 is suppressed to a small level. I was

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】近年、インクジェット
記録装置によるカラーの記録画像の画質の進展はめざま
しく、写真画質と称されるほどの高画質化が要求される
ようになってきた。記録画像の高画質化のために高解像
化の要求も高まり、例えば、360dpi程度の解像度
を越えて、1440dpiの解像度の装置も商品化され
るようになってきている。360dpiの解像度の場合
は、被記録媒体上に形成されるインクドットの隣接間隔
(以下、「隣接ドットの間隔」という)は70.6μmで
あった。しかし、1440dpiの解像度の場合は、隣
接ドット間隔が17.6μm(=25.4mm/144
0)と狭くなり、異なる色のインク滴を所定の記録領域
内に打ち込んで色を表現するインクジェット記録方式に
おいては、そのインク滴の着弾精度の要求はミクロンオ
ーダにまで高まっている。
In recent years, the image quality of a color recorded image by an ink jet recording apparatus has been remarkably advanced, and a higher image quality called a photographic image quality has been required. There is an increasing demand for higher resolution in order to improve the quality of recorded images. For example, a device having a resolution of about 1440 dpi has been commercialized beyond a resolution of about 360 dpi. In the case of a resolution of 360 dpi, the interval between adjacent ink dots formed on the recording medium (hereinafter, referred to as “interval between adjacent dots”) was 70.6 μm. However, when the resolution is 1440 dpi, the interval between adjacent dots is 17.6 μm (= 25.4 mm / 144).
0), and in an ink jet recording system for expressing a color by ejecting ink droplets of different colors into a predetermined recording area, the demand for landing accuracy of the ink droplets has been increased to the order of microns.

【0012】キャリッジ151にインクジェット記録ヘ
ッドを搭載したシリアル式のインクジェット記録装置に
おいては、インク滴が吐出されるときのキャリッジ15
1速度がインク滴の飛翔経路を決定して、インク滴の着
弾位置に影響を与える。したがって、インク滴の着弾位
置の精度を極限にまで高めるためには、キャリッジ15
1の走査速度の変動を限りなくゼロに近づけることが求
められる。また、近年において、シリアル式記録装置は
捺染等の工業用にも拡大利用されるようになり、キャリ
ッジ151の走査距離が長くなり、またキャリッジ15
1の重量も大きくなって、その等速制御はさらに難易度
を高めている。
In a serial type ink jet recording apparatus in which an ink jet recording head is mounted on a carriage 151, the carriage 15 is used when an ink droplet is ejected.
One speed determines the flight path of the ink droplet and affects the landing position of the ink droplet. Therefore, in order to maximize the accuracy of the ink droplet landing position, the carriage 15
It is required that the fluctuation of the scanning speed of 1 be as close to zero as possible. Further, in recent years, the serial recording apparatus has been expanded and used for industrial uses such as textile printing, and the scanning distance of the carriage 151 has been increased.
The weight of 1 has also increased, and its constant velocity control has become even more difficult.

【0013】図16は、キャリッジ151をフィードバ
ック制御したときの速度変化を説明図であり、この図1
6の場合は、PID演算回路162の比例ゲインGpを
1(Gp=1)とし,また積分ゲインGi,微分ゲイン
Gd,全体ゲインGは所定の値に設定した。図17は、
図16における0.15secから0.4secまでの
間のグラフの拡大図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining a speed change when the carriage 151 is feedback-controlled.
In the case of 6, the proportional gain Gp of the PID operation circuit 162 was set to 1 (Gp = 1), and the integral gain Gi, the differential gain Gd, and the overall gain G were set to predetermined values. FIG.
FIG. 17 is an enlarged view of a graph from 0.15 sec to 0.4 sec in FIG. 16.

【0014】これらの図16、図17において、台形上
の折れ線Aは速度指令値、曲線Bはキャリッジ151の
走査速度、曲線Cは、駆動プーリ153の位置における
ベルト155の巻き取りおよび繰り出し速度(以下、こ
れらをまとめて「巻き取り速度」という)である。駆動プ
ーリ153は、その回転方向に応じて、ベルト155を
巻き取り方向と繰り方向が変化する。キャリッジ走査速
度Bは、目標速度の264.6mm/secに対して、
260.8mm/secから268.9mm/secの
範囲内にあって、その変動率が3.1%程度に収まって
いる。しかし、この変動率は、前述したようなインク滴
の着弾精度の目標を高くした場合にはより小さくするこ
とが望まれる。
In FIGS. 16 and 17, the broken line A on the trapezoid is a speed command value, the curve B is the scanning speed of the carriage 151, and the curve C is the winding and unwinding speed of the belt 155 at the position of the driving pulley 153 ( Hereinafter, these are collectively referred to as “winding speed”). The driving pulley 153 changes the winding direction and the winding direction of the belt 155 according to the rotation direction. The carriage scanning speed B is set to a target speed of 264.6 mm / sec.
It is in the range of 260.8 mm / sec to 268.9 mm / sec, and the variation rate is within about 3.1%. However, it is desired that the fluctuation rate be smaller when the target of the ink droplet landing accuracy is increased as described above.

【0015】ここで注目すべきは、キャリッジ走査速度
Bとベルト巻き取り速度Cとが一致していないことであ
る。これは、ベルト155の伸び縮みに起因する。一般
的なゴムベルトの場合は、芯材としてグラファイトや炭
素繊維などを用いて、弾性率が高められている。しか
し、ベルト155の弾性係数と、キャリッジモータ15
2および駆動プーリ153の慣性モーメントと、キャリ
ッジ151の慣性モーメントとによって決まる固有振動
のために、キャリッジ走査速度Bとベルト巻き取り速度
Cとの間に相対速度が生じて、それらは一致しない。
It should be noted here that the carriage scanning speed B and the belt winding speed C do not match. This is due to the expansion and contraction of the belt 155. In the case of a general rubber belt, the elastic modulus is increased by using graphite, carbon fiber, or the like as a core material. However, the elastic modulus of the belt 155 and the carriage motor 15
Due to the natural vibration determined by the moment of inertia of the drive pulley 2 and the drive pulley 153 and the moment of inertia of the carriage 151, a relative speed occurs between the carriage scanning speed B and the belt winding speed C, and they do not match.

【0016】キャリッジ走査速度Bの変動を小さくする
ための方法としては、速度誤差の大きくなりがちな「加
速領域」と、速度誤差がある程度にまで収束した「定速領
域」とに分けて、後者の「定速領域」においてのみ比例ゲ
インGpを大きくすることが考えられる。
The method of reducing the fluctuation of the carriage scanning speed B is divided into an "acceleration region" where the speed error tends to increase and a "constant speed region" where the speed error converges to some extent. It is conceivable to increase the proportional gain Gp only in the “constant speed region”.

【0017】図18は、「定速領域」においてのみ比例ゲ
インGpを3(Gp=3)に引き上げて、他の条件は図
16の場合と同じに設定したときの速度変化の説明図で
ある。その結果は、一目瞭然であり、発振現象が起きて
速度制御不能に陥ってしまう。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a speed change when the proportional gain Gp is increased to 3 (Gp = 3) only in the "constant speed region" and other conditions are set to be the same as those in FIG. . The result is obvious at a glance, and an oscillation phenomenon occurs, resulting in speed control failure.

【0018】図19は、フィードバック情報として、キ
ャリッジ151の走査速度に代えて、駆動プーリ153
によるベルト155の巻き取り速度を用いた場合の速度
制御系の説明図である。キャリッジモータ152の出力
軸の回転速度ではなく、駆動プーリ153によるベルト
155の巻き取り速度をフィードバックする理由は、キ
ャリッジモータ152の出力軸に備えたロータリーエン
コーダを用いてキャリッジモータ152の回転速度つま
り角速度を一定に制御できたとしても、駆動プーリ15
3の偏心分つまり駆動プーリ153の半径の変動のため
に、キャリッジ151の走査速度の変動要因が残ってし
まうからである。
FIG. 19 shows a driving pulley 153 as feedback information instead of the scanning speed of the carriage 151.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a speed control system when a winding speed of a belt 155 is used. The reason for feeding back the winding speed of the belt 155 by the driving pulley 153 instead of the rotation speed of the output shaft of the carriage motor 152 is that the rotation speed of the carriage motor 152, that is, the angular speed, is calculated using a rotary encoder provided on the output shaft of the carriage motor 152. Can be controlled to be constant, the driving pulley 15
This is because, due to the eccentricity of 3, that is, the radius of the drive pulley 153, a factor of variation in the scanning speed of the carriage 151 remains.

【0019】図20は、図19の速度制御系によって、
キャリッジ151をフィードバック制御したときの速度
変化の説明図であり、この図20の場合は、前述した図
16の場合と同様に、PID演算回路162の比例ゲイ
ンGpを1(Gp=1)とし,また積分ゲインGi,微
分ゲインGd,全体ゲインGは所定の値に設定した。図
21は、図20における0.15secから0.4se
cまでの間のグラフの拡大図である。キャリッジ走査速
度Bの変動率は、図16の場合と同様の3.1%程度で
あり、キャリッジ151の走査速度をフィードバックし
た場合とほぼ同様である。
FIG. 20 shows that the speed control system shown in FIG.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a speed change when the carriage 151 is feedback-controlled. In the case of FIG. 20, the proportional gain Gp of the PID calculation circuit 162 is set to 1 (Gp = 1) as in the case of FIG. Further, the integral gain Gi, the differential gain Gd, and the overall gain G were set to predetermined values. FIG. 21 is a graph showing the relationship between 0.15 sec and 0.4 sec in FIG.
It is an enlarged view of the graph up to c. The variation rate of the carriage scanning speed B is about 3.1% as in the case of FIG. 16, and is substantially the same as the case where the scanning speed of the carriage 151 is fed back.

【0020】図22は、「定速領域」においてのみ比例ゲ
インGpを3(Gp=3)に引き上げて、他の条件は図
20の場合と同じに設定したときの速度変化の説明図で
ある。その結果は、一目瞭然であり、発振現象が起きて
速度制御不能に陥ってしまう。
FIG. 22 is an explanatory diagram of a speed change when the proportional gain Gp is increased to 3 (Gp = 3) only in the "constant speed region" and other conditions are set to be the same as those in FIG. . The result is obvious at a glance, and an oscillation phenomenon occurs, resulting in speed control failure.

【0021】以上の具体例からも明らかなように、制御
ゲインを引き上げてキャリッジ151の速度変動幅を小
さく抑えようとした場合、その制御ゲインがある限界を
越えたときに、ベルト155の弾性に起因する固有振動
を増幅するような発振現象を招いてしまう。このような
状況を改善する方法としては、ベルト155のばね定数
を高めたり、キャリッジ151の摺動負荷の変動幅を小
さく抑えることが考えられる。しかし、いずれの方法も
現実的には難しい。
As is apparent from the above specific example, when the control gain is increased to suppress the speed fluctuation width of the carriage 151, when the control gain exceeds a certain limit, the elasticity of the belt 155 is reduced. This causes an oscillation phenomenon that amplifies the resulting natural vibration. As a method of improving such a situation, it is conceivable to increase the spring constant of the belt 155 or to reduce the fluctuation width of the sliding load of the carriage 151. However, both methods are practically difficult.

【0022】本発明の目的は、所定のばね定数をもつベ
ルトなどの動力伝達手段の影響を考慮して、移動体の移
動速度の安定性を高めることができると共に、移動体の
大型化の要求に応えることができる速度制御装置、記録
装置、および画像読み取り装置を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the stability of the moving speed of a moving body in consideration of the influence of power transmission means such as a belt having a predetermined spring constant and to increase the size of the moving body. An object of the present invention is to provide a speed control device, a recording device, and an image reading device capable of responding to the following.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明の速度制御装置
は、所定のばね定数をもつ動力伝達手段を介して駆動源
から伝達される駆動力によって移動される移動体に関
し、その移動速度を制御するための速度制御装置であっ
て、前記移動体の移動速度を検出する第1の速度検出手
段と、前記動力伝達手段の移動速度を検出する第2の速
度検出手段と、前記第1、第2の検出手段によって検出
された速度を平均化して、平均化速度を求める速度平均
化処理手段と、前記平均化速度に基づいて前記駆動源を
制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
A speed control device according to the present invention relates to a moving body which is moved by a driving force transmitted from a driving source via power transmission means having a predetermined spring constant, and controls the moving speed thereof. A first speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body; a second speed detecting means for detecting a moving speed of the power transmitting means; Speed averaging processing means for averaging the speeds detected by the second detection means to obtain an average speed, and control means for controlling the drive source based on the average speed. I do.

【0024】本発明の記録装置は、所定のばね定数をも
つ動力伝達手段を介して駆動源から伝達される駆動力に
よって、記録ヘッドを搭載可能な移動体を移動させるシ
リアル式の記録装置において、前記移動体の速度を制御
するために前記の速度制御装置を備えたことを特徴とす
る。
The recording apparatus according to the present invention is a serial recording apparatus which moves a movable body on which a recording head can be mounted by a driving force transmitted from a driving source via a power transmission means having a predetermined spring constant. It is characterized by including the above-mentioned speed control device for controlling the speed of the moving body.

【0025】本発明の画像読み取り装置は、所定のばね
定数をもつ動力伝達手段を介して駆動源から伝達される
駆動力によって、スキャナを搭載可能な移動体を移動さ
せるシリアル式の画像読み取り装置において、前記移動
体の速度を制御するために前記の速度制御装置を備えた
ことを特徴とする。
An image reading apparatus according to the present invention is a serial image reading apparatus which moves a movable body on which a scanner can be mounted by a driving force transmitted from a driving source via a power transmission means having a predetermined spring constant. And a speed control device for controlling the speed of the moving body.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明を適用可能なシリアル式イ
ンクジェット記録装置におけるキャリッジ走査機構部分
の斜視図である。また、図8は、そのインクジェット記
録装置の外観斜視図、図9は、そのインクジェット記録
装置の内部構造を説明するための斜視図、図10は、そ
のインクジェット記録装置の縦断面図、図11は、その
インクジェット記録装置におけるキャリッジの走査範囲
の説明図、図12(a),(b),(c)は、そのイン
クジェット記録装置に搭載可能なインクジェットカート
リッジの説明図、図13(a),(b)は、そのインク
ジェット記録装置に備わる回復系ユニットの説明図、図
14は、そのインクジェット記録装置の制御系のブロッ
ク構成図である。
FIG. 1 is a perspective view of a carriage scanning mechanism in a serial type ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied. 8 is an external perspective view of the ink jet recording apparatus, FIG. 9 is a perspective view for explaining the internal structure of the ink jet recording apparatus, FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the ink jet recording apparatus, and FIG. 12 (a), 12 (b) and 12 (c) are explanatory views of an ink jet cartridge which can be mounted on the ink jet recording apparatus, and FIGS. FIG. 14B is an explanatory diagram of a recovery system unit provided in the inkjet recording apparatus, and FIG. 14 is a block diagram of a control system of the inkjet recording apparatus.

【0028】まずは、これらの図8から図14に基づ
き、本発明を適用可能なインクジェット記録装置につい
て説明する。
First, an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied will be described with reference to FIGS.

【0029】図8において、1はシートフィーダであ
り、被記録媒体としての用紙がまとめてセットされる。
2はシートガイドであり、用紙の左側に突き当たること
によって、それが真っ直ぐに給送されるように姿勢を整
える。4は排出口であり、画像記録後の記録済み用紙が
排出される。5は排紙トレイであり、記録済み用紙を数
十枚まで保持する。6は操作パネルであり、電源ボタ
ン,オンラインボタンなどが配列されている。7はフロ
ントカバーであり、インクジェットカートリッジ19
(図12参照)の交換時や、詰まった用紙を取り除くと
きなどに開かれる。
In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a sheet feeder on which sheets as recording media are set together.
Reference numeral 2 denotes a sheet guide, which strikes the left side of the sheet to adjust the posture so that the sheet is fed straight. Reference numeral 4 denotes a discharge port from which a recorded sheet after image recording is discharged. Reference numeral 5 denotes a paper discharge tray, which holds up to several tens of recorded sheets. Reference numeral 6 denotes an operation panel on which a power button, an online button, and the like are arranged. Reference numeral 7 denotes a front cover, which is an inkjet cartridge 19.
Opened when replacing (see FIG. 12) or removing jammed paper.

【0030】図9において、8はピックアップローラで
あり、シートフィーダ1にセットされた用紙を1枚ずつ
送り出す。9はフィードモータであり、その駆動力は、
スローダウンギア10によって減速されてからフィード
ローラ11に伝達されて、そのフィードローラ11を回
転させる。12はプッシャローラであり、フィードロー
ラ11に圧接されて従動する。フィードローラ11とプ
ッシャローラ12の接する位置まで、ピックアップロー
ラ8によって送り出された用紙は、フィードローラ11
の搬送力によってさらに送られる。13はイジェクトロ
ーラであり、記録済みの用紙を排紙トレー5条に排出す
る。14は、用紙をイジェクトローラ13に圧接させる
拍車であり、記録済みの用紙における未定着のインクが
付着しない形状とされている。131はキャリッジであ
り、インクジェットカートリッジ19が搭載可能であ
る。20はガイドシャフト、21はガイドレールであ
り、これらによってキャリッジ151が支持されてい
る。
In FIG. 9, reference numeral 8 denotes a pickup roller, which feeds out the sheets set in the sheet feeder 1 one by one. 9 is a feed motor whose driving force is
The speed is reduced by the slowdown gear 10 and then transmitted to the feed roller 11 to rotate the feed roller 11. Reference numeral 12 denotes a pusher roller, which is driven by being pressed against the feed roller 11. The sheet fed by the pickup roller 8 to the position where the feed roller 11 and the pusher roller 12 come into contact with each other is
Is further fed by the conveying force of Reference numeral 13 denotes an eject roller, which discharges the recorded paper to the discharge tray 5. Reference numeral 14 denotes a spur that presses the sheet against the eject roller 13 and has a shape such that unfixed ink on the recorded sheet does not adhere. Reference numeral 131 denotes a carriage on which the inkjet cartridge 19 can be mounted. 20 is a guide shaft, 21 is a guide rail, and the carriage 151 is supported by these.

【0031】本例の場合は、キャリッジモータ152と
してDCモータを用いる。155はキャリッジベルトで
あり、キャリッジモータ152に直結された駆動プーリ
153と、アイドラプーリ154との間に張架される。
本例のキャリッジベルト155はスチール製のベルトで
あり、エッチングによって細かなスリットが設けられて
いて、そのスリットを駆動プーリ153の極近傍に配備
されたベルトエンコーダセンサ158によって検出する
ことにより、駆動プーリ153がベルト155を巻き取
り量および繰り出し量(以下、これらをまとめて「巻き
取り量」という)を正確に求めることができる。駆動プ
ーリ153は、その回転方向に応じて、ベルト155の
巻き取り方向と繰り出し方向が変化する。156は、プ
リンタシャーシに固定的に張架されたリニアエンコーダ
スケールであり、そのリニアエンコーダスケール156
に印刷されたマークをキャリッジ151に搭載されたリ
ニアエンコーダセンサ157(図14参照)によって検
出することにより、キャリッジ151の位置情報を求め
ることができる。キャリッジ151はキャリッジベルト
155に連結されているため、キャリッジモータ152
の駆動力によって、インクジェットカートリッジ19と
共に主走査方向に移動される。
In this embodiment, a DC motor is used as the carriage motor 152. A carriage belt 155 is stretched between a drive pulley 153 directly connected to the carriage motor 152 and an idler pulley 154.
The carriage belt 155 of this embodiment is a steel belt, which has fine slits formed by etching, and the slit is detected by a belt encoder sensor 158 disposed very close to the drive pulley 153. 153 can accurately obtain the amount of winding and unwinding of the belt 155 (hereinafter, these are collectively referred to as “winding amount”). The driving pulley 153 changes the winding direction and the feeding direction of the belt 155 according to the rotation direction. Reference numeral 156 denotes a linear encoder scale fixedly mounted on the printer chassis.
Is detected by the linear encoder sensor 157 (see FIG. 14) mounted on the carriage 151, the position information of the carriage 151 can be obtained. Since the carriage 151 is connected to the carriage belt 155, the carriage motor 152
Is moved in the main scanning direction together with the ink jet cartridge 19 by the driving force.

【0032】22は回復系ユニットであり、図13のよ
うに、記録装置の非使用時に記録ヘッドの乾燥を防ぐた
めのキャップ23、そのキャップ23を介して記録ヘッ
ドに負圧を作用させることによって記録ヘッド内のイン
クを吸引するポンプ24、記録動作によって汚れた記録
ヘッドのヘッド面をワイピングするブレード25等が備
えられている。
Numeral 22 denotes a recovery system unit, as shown in FIG. 13, which is a cap 23 for preventing the recording head from drying when the recording apparatus is not used, and by applying a negative pressure to the recording head via the cap 23. A pump 24 for sucking ink in the recording head, a blade 25 for wiping the head surface of the recording head dirty by the recording operation, and the like are provided.

【0033】図1において、無端体としてのスチール製
のキャリッジベルト155は、キャリッジモータ152
に直結された駆動プーリ153とアイドラプーリ154
との間に、矢印B方向の充分なテンションをもって架け
渡されている。アイドラプーリ154の軸位置は、ベル
ト155に充分なテンションが与えられている状態にお
いてリンタシャーシに固定される。ベルト155には、
360lpi(ラインパーインチ:=2.54mm/3
60=70.6μm)の等間隔でスリットが設けられて
いる。前述したように、そのスリットを駆動プーリ15
3の近傍のベルトエンコーダセンサ158によって検出
することにより、駆動プーリ153によるベルト155
の巻き取り量を正確に検出し、さらにエンコーダセンサ
158の検出信号の時間間隔からベルト155の巻き取
り速度および繰り出し速度(以下、これらをまとめて
「巻き取り速度」という)を算出することができる。
In FIG. 1, a carriage belt 155 made of steel as an endless body is provided with a carriage motor 152.
Pulley 153 and idler pulley 154 directly connected to
And between them and with sufficient tension in the direction of arrow B. The shaft position of the idler pulley 154 is fixed to the linter chassis in a state where the belt 155 has sufficient tension. The belt 155 has
360 lpi (line per inch: = 2.54 mm / 3
The slits are provided at regular intervals (60 = 70.6 μm). As described above, the slit is connected to the drive pulley 15.
3 is detected by the belt encoder sensor 158 in the vicinity of
The winding amount of the belt 155 and the feeding speed (hereinafter, these are collectively referred to as “winding speed”) can be calculated from the time interval of the detection signal of the encoder sensor 158. .

【0034】また、リニアエンコーダスケール156に
も、360lpi(ラインパーインチ:=2.54mm
/360=70.6μm)の等間隔でマークが印刷され
ている。前述したように、そのマークをキャリッジ15
1に固定されたリニアエンコーダセンサ157によって
検出することにより、キャリッジ151の位置を正確に
検出することができる。また、キャリッジ151の操作
時は、リニアエンコーダセンサ157の検出信号の時間
間隔からキャリッジ151の走査速度を算出することが
できる。
The linear encoder scale 156 also has 360 lpi (line per inch: 2.54 mm).
/360=70.6 μm) at equal intervals. As described above, the mark is placed on the carriage 15.
By detecting with the linear encoder sensor 157 fixed to 1, the position of the carriage 151 can be accurately detected. When the carriage 151 is operated, the scanning speed of the carriage 151 can be calculated from the time interval of the detection signal of the linear encoder sensor 157.

【0035】例えば、キャリッジモータ152が矢印C
方向に回動し、ベルト155が駆動プーリ153に巻き
取られるようにしてキャリッジ151を矢印A方向に走
査させたとき、ベルト155の巻き取り速度とキャリッ
ジ151の走査速度は、わずかに異なる。それは、駆動
プーリ153とキャリッジ151とを結合しているベル
ト155が弾性をもっていることに起因する。つまり、
ベルト151がわずかに伸び縮みするからである。駆動
プーリ153とキャリッジ151は、それぞれのもつイ
ナーシャ(慣性モーメント)とベルト155のばね定数
によって定まる固有振動に起因する速度成分を伴なって
運動する。
For example, when the carriage motor 152 has an arrow C
When the carriage 151 is scanned in the direction indicated by the arrow A so that the belt 155 is wound around the driving pulley 153, the winding speed of the belt 155 and the scanning speed of the carriage 151 are slightly different. This is because the belt 155 connecting the driving pulley 153 and the carriage 151 has elasticity. That is,
This is because the belt 151 slightly expands and contracts. The drive pulley 153 and the carriage 151 move with a velocity component caused by natural vibrations determined by their own inertia (moment of inertia) and the spring constant of the belt 155.

【0036】図10において、シートフィーダ1に積載
された複数枚の用紙45は、ピックアップローラ8が2
回転することより、フィードローラ11の位置まで送り
出される。そのとき、ピックアップローラ8に設けられ
たピックアップフラグ42がピックアップローラセンサ
46としてのフォトセンサの光路を遮断することによっ
て、用紙45が送り出されたことを検出して、制御基板
111(図14参照)上の制御回路に出力する。その用
紙45は、その後は前述したように、プレッシャローラ
12とフィードローラ11によって搬送される。44は
伝達ローラであり、フィードローラ11の回転をイジェ
クトローラ13に伝える。伝達ローラ44の上方位置
は、カートリッジ19が配備されて記録領域となってい
る。記録終了後の用紙45は、拍車14とイジェクトロ
ーラ13によって排出される。
In FIG. 10, a plurality of sheets 45 stacked on the sheet feeder 1 are
By rotating, it is fed to the position of the feed roller 11. At this time, the pickup flag 42 provided on the pickup roller 8 interrupts the optical path of the photo sensor serving as the pickup roller sensor 46, thereby detecting that the sheet 45 has been sent out, and controlling the control board 111 (see FIG. 14). Output to the above control circuit. The paper 45 is thereafter conveyed by the pressure roller 12 and the feed roller 11 as described above. A transmission roller 44 transmits the rotation of the feed roller 11 to the ejection roller 13. A position above the transmission roller 44 is a recording area where the cartridge 19 is provided. The paper 45 after recording is discharged by the spur 14 and the eject roller 13.

【0037】ペーパエンドフラグ43はフィードローラ
11の上流側に配備されており、そこに用紙45がある
ときに、ペーパーエンドセンサ41の光路を遮断して、
制御基板111(図14参照)上の制御回路に出力す
る。ペーパエンドフラグ43の位置から用紙45の後端
がはずれたときに、ペーパエンドセンサ41からの情報
により、制御基板111上の制御回路は、その時点から
所定ライン分の記録を実行させてから、記録データの有
無に拘わらず用紙45を強制的に排出させる。
The paper end flag 43 is provided on the upstream side of the feed roller 11, and when the paper 45 is present, the optical path of the paper end sensor 41 is cut off.
Output to the control circuit on the control board 111 (see FIG. 14). When the trailing edge of the paper 45 deviates from the position of the paper end flag 43, the control circuit on the control board 111 executes the recording for a predetermined line from that time based on the information from the paper end sensor 41. The paper 45 is forcibly discharged regardless of the presence or absence of the recording data.

【0038】前述したように、キャリッジベルト155
の一部にキャリッジ151が連結されており、またキャ
リッジ151に固定されたリニアエンコーダセンサ15
7がリニアエンコーダスケール156のマークを検出す
る。
As described above, the carriage belt 155
A carriage 151 is connected to a part of the linear encoder sensor 15.
7 detects a mark on the linear encoder scale 156.

【0039】図11において、キャリッジ151の全走
査範囲Dの大部分は記録動作領域D1となる。この領域
D1は、キャリッジ151が所定の速度で安定走行でき
る領域であり、一定の変動幅内の速度で走査しながら、
搭載されたカートリッジ19の記録ヘッドからインク滴
を吐出することによって、用紙45に画像を記録する。
領域D1の両側には、加減速領域D2,D3がある。領
域D1の全幅におけるキャリッジ151の走査によって
記録をするときは、この領域D2,D3において、所定
速度までの加速と、走査方向反転のための減速が完了す
る。D4はワイピング領域であり、この領域にD4にお
いて、回復系ユニット22内のブレード25が記録ヘッ
ドのノズル形成面に当接して、そのノズル形成面に付着
したインク滴を除去する。また、記録ヘッドのインクの
吐出状態を良好に保つために、記録ヘッドから画像の記
録に付与しないインクを吐出する回復動作も、この領域
D4内にて実行される。記録ヘッドは、回復系ユニット
22内のキャップ23によって覆われて保護される。そ
の際、キャリッジ151は、右端のホーム位置Pに位置
する必要がある。また、キャリッジ151は、電源がオ
フされる記録動作終了後、このホーム位置Pにセットさ
れる。
In FIG. 11, most of the entire scanning range D of the carriage 151 is a recording operation area D1. This area D1 is an area where the carriage 151 can run stably at a predetermined speed, and while scanning at a speed within a certain fluctuation range,
An image is recorded on the paper 45 by ejecting ink droplets from the recording head of the mounted cartridge 19.
On both sides of the area D1, there are acceleration / deceleration areas D2 and D3. When printing is performed by scanning the carriage 151 over the entire width of the area D1, acceleration to a predetermined speed and deceleration for reversing the scanning direction are completed in the areas D2 and D3. D4 is a wiping area. In this area, the blade 25 in the recovery system unit 22 comes into contact with the nozzle forming surface of the recording head to remove ink droplets attached to the nozzle forming surface. Further, in order to keep the ink ejection state of the recording head good, a recovery operation of ejecting ink that is not applied to image recording from the recording head is also performed in this area D4. The recording head is covered and protected by a cap 23 in the recovery system unit 22. At that time, the carriage 151 needs to be located at the home position P at the right end. The carriage 151 is set at the home position P after the end of the recording operation in which the power is turned off.

【0040】図12(A)は、インクジェットカートリ
ッジ19の外観斜視図、同図(B)は、その記録ヘッド
部分の拡大斜視図、同図(C)は、その記録ヘッド部分
におけるノズル部の拡大図である。カートリッジ19
は、インクタンク部19aと記録ヘッド部19bとから
成る。本例のカートリッジ19はフルカラーの記録が可
能であり、インクタンク部19aには、ブラック,シア
ン,マゼンタ,イエローの4色のインクを収容するイン
クタンクを含む。記録ヘッド部19bには、ノズル列1
9cが形成されており、それぞれのノズルからインク滴
を吐出することによって画像を記録する。インクの吐出
方式は何ら限定されず、例えば、電気熱変換体を用い
て、熱エネルギーをインクの吐出エネルギーとして付与
する方式を採ることもできる。
FIG. 12A is an external perspective view of the ink jet cartridge 19, FIG. 12B is an enlarged perspective view of the recording head portion, and FIG. 12C is an enlarged view of a nozzle portion in the recording head portion. FIG. Cartridge 19
Consists of an ink tank section 19a and a recording head section 19b. The cartridge 19 of the present example is capable of full-color recording, and the ink tank section 19a includes an ink tank that stores four color inks of black, cyan, magenta, and yellow. The recording head unit 19b has a nozzle row 1
9c is formed, and an image is recorded by ejecting ink droplets from each nozzle. The method of discharging ink is not limited at all, and for example, a method of applying heat energy as the discharge energy of ink using an electrothermal converter may be adopted.

【0041】19dは、ノズルが形成されているヘッド
フェイス面(ノズル形成面)である。ノズル列19c
は、図12(C)のように1列に形成されており、ノズ
ルの間隔は1/720インチ(約35.3μm)であ
る。ノズルは全部で320個形成されており、No.1
〜128がブラックインク吐出用のノズル、No.14
5〜192がシアンインク吐出用のノズル、No.20
9〜256がマゼンタインク吐出用のノズル。No.2
73〜320がイエローインク吐出用のノズルである。
また、No.129〜144、No.193〜208.
およびNo.257〜320はダミーのノズルであり、
これらはノズルとして形成されてはいるが、インクの供
給路には接続されていない。これらのダミーのノズル
は、ワイピングの際に、ヘッドフェイス面19dに付着
した隣接した色のインクがノズル内に入ることを防止す
る。
Reference numeral 19d denotes a head face surface (nozzle forming surface) on which nozzles are formed. Nozzle row 19c
Are formed in one row as shown in FIG. 12C, and the interval between nozzles is 1/720 inch (about 35.3 μm). A total of 320 nozzles are formed. 1
Nos. To 128 are nozzles for discharging black ink. 14
Nos. 5 to 192 are nozzles for discharging cyan ink. 20
9 to 256 are nozzles for discharging magenta ink. No. 2
73 to 320 are nozzles for discharging yellow ink.
In addition, No. Nos. 129 to 144; 193-208.
And No. 257 to 320 are dummy nozzles,
These are formed as nozzles, but are not connected to the ink supply path. These dummy nozzles prevent ink of adjacent colors adhering to the head face 19d from entering the nozzles during wiping.

【0042】本例の場合、記録ヘッド部19bのインク
吐出状態が悪化したときは、320個全てのノズルを1
つのキャップ23で覆い、そのキャップ23内を減圧す
ることによって、全てのノズルから同時にインクを吸引
する。また、ヘッドフェイス面19dは図12(B)の
ように略平坦であり、ノズル列19cを覆うようにキャ
ップ23をヘッドフェイス面19dに圧接して密着させ
てから、インクを吸引する。
In the case of this example, when the ink ejection state of the recording head section 19b deteriorates, all the 320 nozzles are set to 1
By covering with one cap 23 and depressurizing the inside of the cap 23, ink is simultaneously sucked from all the nozzles. The head face 19d is substantially flat as shown in FIG. 12B, and the cap 23 is brought into close contact with the head face 19d by pressure so as to cover the nozzle row 19c, and then ink is sucked.

【0043】図13(a)は、回復系ユニット22の平
面図である。23はキャップ、26は、キャップ23を
支持するキャップホルダ、24はポンプ、25はブレー
ドである。ブレード25は矢印a方向にスライド可能で
あり、図13(a)の位置にあるときに、回復系ユニッ
ト22の上方にてキャリッジ151が走査されることに
より、ブレード25によるワイピングが実施される。ま
た、ワイピングが不要な場合は、図13(a)中の左方
に退避する。31は、キャップ23の上下動作、ブレー
ド25のスライド動作、およびポンプ24の動作の駆動
源としての回復系モータである。
FIG. 13A is a plan view of the recovery system unit 22. FIG. 23 is a cap, 26 is a cap holder for supporting the cap 23, 24 is a pump, and 25 is a blade. The blade 25 is slidable in the direction of arrow a. When the carriage 151 is scanned above the recovery system unit 22 at the position shown in FIG. 13A, the wiping by the blade 25 is performed. When wiping is not required, the evacuating device is retracted to the left in FIG. Reference numeral 31 denotes a recovery motor serving as a driving source for the up / down operation of the cap 23, the sliding operation of the blade 25, and the operation of the pump 24.

【0044】図13(b)は、回復系ユニット22を図
9の矢印A方向から見たときの断面図である。同図にお
いて、キャップ23は、カートリッジ19の記録ヘッド
部19bに圧接する位置にある。キャップホルダ26
は、支点を26aを中心として回動自在に支持されてい
る。27はキャップばねであり、キャップホルダ26を
介してキャップ23に圧接力を与える。28はキャップ
解除カムであり、同図の位置から180度回転すること
により、キャップホルダ26を押圧して、キャップ23
の圧接を解除する。29はチューブであり、キャップホ
ルダ26に設けた管部を介して、キャップ23に接続さ
れている。チューブ29はポンプ24内を通っており、
一般にチューブポンプと称されるポンプを構成してい
る。30はポンプコロであり、矢印d方向に回転するこ
とによりチューブ29をしごいて、それに接続されてい
るキャップ23内の気圧を下げることにより、記録ヘッ
ド部19bのノズルからインクを吸い出す。
FIG. 13B is a sectional view of the recovery system unit 22 as viewed from the direction of arrow A in FIG. In the figure, the cap 23 is at a position where the cap 23 comes into pressure contact with the recording head portion 19 b of the cartridge 19. Cap holder 26
Are supported rotatably about a fulcrum about 26a. Reference numeral 27 denotes a cap spring, which applies a pressing force to the cap 23 via the cap holder 26. Reference numeral 28 denotes a cap release cam, which is rotated by 180 degrees from the position shown in FIG.
Release the pressure contact. Reference numeral 29 denotes a tube which is connected to the cap 23 via a tube provided in the cap holder 26. Tube 29 passes through pump 24,
It constitutes a pump generally called a tube pump. Reference numeral 30 denotes a pump roller which squeezes the tube 29 by rotating in the direction of the arrow d and lowers the air pressure in the cap 23 connected thereto, thereby sucking ink from the nozzles of the recording head 19b.

【0045】図14の制御系において、111は、本装
置の各部の制御を行うための制御回路が構成される制御
基板である。100はMPUであり、種々の入力情報に
基づいて制御信号を発することにより、装置全体を制御
する。101は、制御手順のプログラムを格納したRO
M、102は、制御実行時にワークエリアとして用いら
れるRAM、103は、時間を計測するためのタイマ
ー、104は、用紙24の累積記録枚数やカートリッジ
19から排出された廃インクの量などを記憶するための
不揮発性データ保持手段(EEPROM等)である。1
05は、コンピュータなどのホスト装置と信号の交換を
行うインターフェース部、106は、使用者に本装置の
状況を知らせるためのインジケータ部である。107
は、使用者が本装置に命令を与えるために操作されるキ
ースイッチであり、電源スイッチやオンラインスイッチ
などを含む。108は、キャリッジモータ152を駆動
するためのドライバであり、電圧のON/OFFのデュ
ーティーを変化させることにより、状況に応じたパルス
幅の電圧をキャリッジモータ152に与える。
In the control system shown in FIG. 14, reference numeral 111 denotes a control board on which a control circuit for controlling each section of the apparatus is formed. An MPU 100 controls the entire apparatus by issuing control signals based on various input information. Reference numeral 101 denotes an RO storing a control procedure program.
M and 102 denote a RAM used as a work area when executing control, 103 denotes a timer for measuring time, and 104 stores the accumulated number of sheets of paper 24, the amount of waste ink discharged from the cartridge 19, and the like. Non-volatile data holding means (such as an EEPROM). 1
Reference numeral 05 denotes an interface unit for exchanging signals with a host device such as a computer, and reference numeral 106 denotes an indicator unit for notifying a user of the status of the apparatus. 107
Is a key switch operated by a user to give a command to the apparatus, and includes a power switch, an online switch, and the like. Reference numeral 108 denotes a driver for driving the carriage motor 152, which applies a voltage having a pulse width according to a situation to the carriage motor 152 by changing the ON / OFF duty of the voltage.

【0046】リニアエンコーダセンサ157とベルトエ
ンコーダセンサ152の検出信号はMPU100に渡さ
れ、キャリッジ走査速度とベルト巻き取り速度のそれぞ
れが算出されて、キャリッジモータ152の速度制御や
位置制御に用いられる。109は、ペーパーフィードモ
ータ9を駆動するドライバ、110は、カートリッジ1
9の記録ヘッド部19bを駆動するドライバ、112
は、回復系モータ31を駆動するドライバである。
The detection signals of the linear encoder sensor 157 and the belt encoder sensor 152 are passed to the MPU 100, and the respective carriage scanning speed and belt winding speed are calculated and used for speed control and position control of the carriage motor 152. 109 is a driver for driving the paper feed motor 9, and 110 is the cartridge 1
Driver 112 for driving the recording head section 19b
Is a driver for driving the recovery system motor 31.

【0047】図2(a),(b)は、キャリッジ走査速
度の制御系の説明図である。前述した図15(a),
(b)と同様の部分には同一符号を付して、その説明を
省略する。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of a carriage scanning speed control system. As described above with reference to FIG.
The same parts as those in (b) are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0048】キャリッジモータ152としてのDCモー
タは、PIDコントロール、あるいは古典制御と称され
る手法により制御される。速度制御部113は、前述し
た図14のMPU100がROM101、RAM10
2、タイマ103を用いて機能する部分に相当する。速
度制御部113は、後述するように、現時点においてキ
ャリッジモータ152に与えるエネルギーの情報を求
め、その情報に基づいて、モータドライバ108がキャ
リッジモータ152を駆動する。モータドライバ108
は、前述した図15(a)と同様に、キャリッジモータ
152の印加電圧を一定として、その印加電圧のパルス
幅を変化させるPWM(Pulse Width Modulate)制御に
よって、キャリッジモータ152に与えるエネルギーを
調整して、その発生トルクを制御する。キャリッジモー
タ152の回転トルクは、それに連結された駆動プーリ
153とベルト155を介してキャリッジ151に伝達
されて、そのキャリッジ151を走査させる。
The DC motor as the carriage motor 152 is controlled by a method called PID control or classic control. The speed control unit 113 determines that the MPU 100 in FIG.
2. It corresponds to a part that functions using the timer 103. The speed control unit 113 obtains information on the energy applied to the carriage motor 152 at the present time, as described later, and the motor driver 108 drives the carriage motor 152 based on the information. Motor driver 108
15A, the energy applied to the carriage motor 152 is adjusted by PWM (Pulse Width Modulate) control that changes the pulse width of the applied voltage while keeping the applied voltage of the carriage motor 152 constant, as in FIG. Thus, the generated torque is controlled. The rotation torque of the carriage motor 152 is transmitted to the carriage 151 via the driving pulley 153 and the belt 155 connected thereto, and causes the carriage 151 to scan.

【0049】本例の場合は、前述したように、リニアエ
ンコーダセンサ157に加えて、ベルトエンコーダセン
サ158を備えることにより、キャリッジ走査速度と共
に、ベルト巻き取り速度を検出する。リニアエンコーダ
センサ157は、キャリッジ151が1/360インチ
ずつ走査される毎に、信号を出力する。同様に、ベルト
エンコーダセンサ158は、ベルト155が1/360
インチずつ巻き取られる毎に、信号を出力する。速度演
算回路161は、例えば、10MHzのタイマーによっ
てエンコーダセンサ157の検出信号の入力間隔をカウ
ントし、そのカウント値をClとした上、予め設定して
おいた速度換算用の定数Cvをカウント値Clで除算し
て、「キャリッジ走査速度」を算出する。同様に、速度演
算回路163は、例えば、10MHzのタイマーによっ
てベルトエンコーダセンサ158の検出信号の入力間隔
をカウントし、そのカウント値をCbとした上、予め設
定しておいた速度換算用の定数Cvをカウント値Cbで
除算して、「ベルト巻き取り速度(ベルト繰り込み速
度)」を算出する。したがって、「キャリッジ走査速度」
はCv/Clとして算出され、「ベルト巻き取り速度」は
Cv/Cbとして算出される。
In the case of this example, as described above, by providing the belt encoder sensor 158 in addition to the linear encoder sensor 157, the belt winding speed is detected together with the carriage scanning speed. The linear encoder sensor 157 outputs a signal each time the carriage 151 is scanned by 1/360 inch. Similarly, the belt encoder sensor 158 detects that the belt 155 is 1/360
A signal is output each time the inch is wound. The speed calculation circuit 161 counts the input interval of the detection signal of the encoder sensor 157 using, for example, a 10 MHz timer, sets the count value to Cl, and sets a preset speed conversion constant Cv to the count value Cl. To calculate the “carriage scanning speed”. Similarly, the speed calculation circuit 163 counts the input interval of the detection signal of the belt encoder sensor 158 using, for example, a 10 MHz timer, sets the count value to Cb, and sets a preset speed conversion constant Cv. Is divided by the count value Cb to calculate a “belt winding speed (belt retracting speed)”. Therefore, the "carriage scanning speed"
Is calculated as Cv / Cl, and the “belt winding speed” is calculated as Cv / Cb.

【0050】159は速度平均化回路であり、キャリッ
ジモータ152のロータ、駆動プーリ153、およびキ
ャリッジ151の慣性モーメントに応じた重み付けをし
て、2つの速度、つまり「キャリッジ走査速度」と「ベル
ト巻き取り速度」を平均化して「平均化速度」を計算す
る。本例の場合、キャリッジ151の重量が400g、
駆動プーリ153のピッチ円半径が5.165mmであ
るため、キャリッジ151の慣性モーメントは1067
1(g・mm2)となり、またキャリッジモータ152
のロータと駆動プーリ153を加えた慣性モーメントは
4998(g・mm 2)となり、下式により「平均化速
度」が計算される。
Reference numeral 159 denotes a speed averaging circuit.
The rotor of the motor 152, the drive pulley 153, and the key
Weight according to the moment of inertia of the
And two speeds, "carriage scanning speed" and "bell
Averaging the “winding speed” to calculate the “average speed”
You. In the case of this example, the weight of the carriage 151 is 400 g,
The pitch circle radius of the driving pulley 153 is 5.165 mm.
Therefore, the moment of inertia of the carriage 151 is 1067
1 (g · mmTwo), And the carriage motor 152
Moment of inertia with the addition of the rotor and drive pulley 153 is
4998 (g · mm Two), And the following equation shows “averaging speed
Degree "is calculated.

【0051】平均化速度=(Cv/Cl×4998+C
v/Cb×10671)÷(4998+10671) また、キャリッジ151の目標速度は、「速度指令」(そ
の指令値を「速度指令値」ともいう)として与えられる。
その「速度指令」は、図15(b)のように、一定の割合
で増速させて目標速度に導く一般的な方式を用いる。そ
して、「速度指令値」から「走査速度」を減算した値は、目
標速度に対して足りない「速度誤差」としてPID演算回
路162に入力される。
Averaging speed = (Cv / Cl × 4998 + C)
v / Cb × 10671) ÷ (4998 + 10671) The target speed of the carriage 151 is given as a “speed command” (the command value is also referred to as a “speed command value”).
The “speed command” uses a general method of increasing the speed at a fixed rate and leading to a target speed as shown in FIG. The value obtained by subtracting the “scanning speed” from the “speed command value” is input to the PID calculation circuit 162 as a “speed error” that is insufficient for the target speed.

【0052】PID演算回路162は、前述したよう
に、PID演算と称される手法により、図3のように、
比例ゲインGp,積分ゲインGi,微分ゲインGd,全
体ゲインGを用いて、キャリッジモータ(DCモータ)
152に与えるべきエネルギー量を算出して、それをモ
ータドライバ108に出力する。すなわち、PID演算
回路162は、比例(Proportional)処理により速度誤
差値に比例ゲインGpを乗じ、積分(Integral)処理に
より速度誤差値に積分(つまり累積)し、その積分値に
積分ゲインGiを乗じ、また微分(Differential)処理
により速度誤差値を微分(つまり、前回の速度誤差値と
の差分を計算)し、その微分値に微分ゲインGdを乗ず
る。さらに、それらの合計値に全体ゲインGを乗じて、
その結果をモータドライバ108に出力する。
As described above, the PID operation circuit 162 uses the technique called PID operation as shown in FIG.
Using a proportional gain Gp, an integral gain Gi, a differential gain Gd, and an overall gain G, a carriage motor (DC motor)
The amount of energy to be given to 152 is calculated and output to the motor driver 108. That is, the PID operation circuit 162 multiplies the speed error value by the proportional gain Gp by proportional processing, integrates (ie, accumulates) the speed error value by integral processing, and multiplies the integrated value by the integral gain Gi. Further, the speed error value is differentiated by differential processing (that is, a difference from the previous speed error value is calculated), and the differential value is multiplied by a differential gain Gd. Furthermore, the total value is multiplied by the total gain G,
The result is output to the motor driver 108.

【0053】図4は、キャリッジ151をフィードバッ
ク制御したときの速度変化を説明図であり、この図4の
場合は、PID演算回路162の比例ゲインGpを1
(Gp=1)とし,また積分ゲインGi,微分ゲインG
d,全体ゲインGは所定の値に設定した。図5は、図4
における0.15secから0.4secまでの間のグ
ラフの拡大図である。これらの図4、図5において、台
形上の折れ線Aは「速度指令値」、曲線Bは「キャリッジ
走査速度」、曲線Cは「ベルト巻き取り速度」、曲線Dは
「平均化速度」である。キャリッジ走査速度Bは、目標速
度の264.6mm/secに対して、262.4mm
/secから267.0mm/secの範囲内にあっ
て、その変動率は3.3%程度である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a speed change when the carriage 151 is feedback-controlled. In the case of FIG. 4, the proportional gain Gp of the PID calculation circuit 162 is set to 1
(Gp = 1), and the integral gain Gi and the differential gain G
d, the overall gain G was set to a predetermined value. FIG.
It is an enlarged view of the graph between 0.15 second and 0.4 second in FIG. 4 and 5, the broken line A on the trapezoid is the "speed command value", the curve B is the "carriage scanning speed", the curve C is the "belt winding speed", and the curve D is the "averaging speed". . The carriage scanning speed B is 262.4 mm against the target speed of 264.6 mm / sec.
/ Sec to 267.0 mm / sec, and the variation rate is about 3.3%.

【0054】図6は、「定速領域」においてのみ比例ゲイ
ンGpを4(Gp=4)に引き上げて、他の条件は図4
の場合と同じに設定したときの速度変化の説明図であ
る。図7は、図6における0.15secから0.4s
ecまでの間のグラフの拡大図である。比例ゲインGp
を4にまで引き上げても発振現象が起きず、上述した平
均化処理によって、発振現象の起きないゲイン領域を拡
大できたことが確認できた。また、キャリッジ走査速度
Bは、目標速度の264.6mm/secに対して、2
60.5mm/secから269.2mm/secの範
囲内にあって、その変動率が1.7%程度にまで小さく
抑えられて、ゲインを上げたことによる効果が確認でき
た。
FIG. 6 shows that the proportional gain Gp is raised to 4 (Gp = 4) only in the "constant speed region",
FIG. 9 is an explanatory diagram of a speed change when the same setting is made as in the case of FIG. FIG. 7 is a graph showing 0.45 seconds from 0.15 sec in FIG.
It is an enlarged view of the graph until ec. Proportional gain Gp
No oscillation phenomenon occurred even when the value was raised to 4, and it was confirmed that the gain region in which the oscillation phenomenon did not occur could be expanded by the averaging process described above. In addition, the carriage scanning speed B is set to 2 to the target speed of 264.6 mm / sec.
The variation was in the range of 60.5 mm / sec to 269.2 mm / sec, the fluctuation rate was suppressed to about 1.7%, and the effect of increasing the gain was confirmed.

【0055】これらの効果は、キャリッジ走査速度Bと
ベルト巻き取り速度Cから、それらの間の相対速度成分
を取り除かれたことによるものと考えられる。それれら
の速度B,C間の相対速度成分は、ベルト155の弾性
係数と、モータ152および駆動プーリ153の慣性モ
ーメントと、キャリッジ151の慣性モーメントによっ
て決まる固有振動によって生じる。
It is considered that these effects are due to the fact that the relative speed component between the carriage scanning speed B and the belt winding speed C has been removed. The relative velocity components between the velocities B and C are caused by the natural vibration determined by the elastic coefficient of the belt 155, the inertia moment of the motor 152 and the driving pulley 153, and the inertia moment of the carriage 151.

【0056】(第2の実施形態)本発明の適用範囲は、
第1の実施形態の範囲、つまりシリアル式のインクジェ
ット記録装置におけるキャリッジの走査制御のみに限定
されず、ばね定数をもつ伝達手段(ベルトで代表され
る)を介して移動される種々の移動体の移動制御用とし
て広く適用することができる。例えば、フラットベット
スキャナを走査させるシリアル式の画像読み取り装置用
の制御装置としても適用することができる。
(Second Embodiment) The applicable range of the present invention is as follows.
The present invention is not limited to the range of the first embodiment, that is, the scanning control of the carriage in the serial type ink jet recording apparatus, but includes various kinds of moving bodies that are moved via transmission means (represented by a belt) having a spring constant. It can be widely applied for movement control. For example, the present invention can be applied as a control device for a serial type image reading device that scans a flatbed scanner.

【0057】(第3の実施形態)また、移動体の駆動源
は、第1の実施形態のDCモータのみに限定されず、超
音波モータ、ACモータ、パルスモータ等の種々のモー
タを用いることができる。
(Third Embodiment) The driving source of the moving body is not limited to the DC motor of the first embodiment, but may use various motors such as an ultrasonic motor, an AC motor, and a pulse motor. Can be.

【0058】(第4の実施形態)また、ばね定数をもつ
伝達手段としてベルトを用いる場合、そのベルトは、第
1の実施形態のような芯材の入ったゴムベルトのみに限
定されず、スチール製のベルトやワイヤー等の種々のも
のを用いることができる。
(Fourth Embodiment) When a belt is used as the transmission means having a spring constant, the belt is not limited to the rubber belt containing the core material as in the first embodiment, but is made of steel. Various kinds of belts and wires can be used.

【0059】(第5の実施形態)キャリッジなどの移動
体の移動速度の検出手段は、第1の実施形態のような光
学式のエンコーダセンサのみに限定されず、種々のセン
サを用いることができる。例えば、移動体としてのキャ
リッジに搭載した磁気式のエンコーダ、プリンタシャー
シに固定したレーザードップラ式の速度検出装置等を用
いることができる。
(Fifth Embodiment) The means for detecting the moving speed of a moving body such as a carriage is not limited to the optical encoder sensor as in the first embodiment, but various sensors can be used. . For example, a magnetic encoder mounted on a carriage as a moving body, a laser Doppler speed detector fixed to a printer chassis, or the like can be used.

【0060】(第6の実施形態)ベルトに代表される伝
達手段の移動速度の検出手段は、駆動プーリ近傍に配置
した透過型光学式のエンコーダセンサによって、スチー
ルベルトに設けたスリットを検出する第1の実施形態の
方法のみに限定されない。例えば、他の第1の方法とし
て、駆動プーリ近傍に設けた反射型光学式エンコーダセ
ンサによって、ゴムベルトの背面に印刷されたマークを
読み取るようにしてもよい。また、他の第2の方法とし
て、駆動プーリ近傍に、その駆動プーリの軸方向にスラ
イド自在に設けた磁気式のエンコーダセンサによって、
ワイヤの着磁部分を読み取るようにしてもよい。また、
他の第3の方法として、駆動プーリに巻き付いた状態の
ゴムベルトの背面に、レーザードップラー式速度計から
レーザーを照射して、そのゴムベルトの速度を検出し、
ゴムベルトの背面位置とピッチ円径の差分は計算により
補正するようにしてもよい。
(Sixth Embodiment) The detecting means of the moving speed of the transmitting means typified by a belt detects the slit provided in the steel belt by a transmission type optical encoder sensor arranged near the driving pulley. It is not limited to only the method of one embodiment. For example, as another first method, a mark printed on the back surface of the rubber belt may be read by a reflective optical encoder sensor provided near the driving pulley. As another second method, a magnetic encoder sensor provided near the drive pulley so as to be slidable in the axial direction of the drive pulley is used.
The magnetized portion of the wire may be read. Also,
Another third method is to irradiate a laser from a laser Doppler velocimeter on the back surface of the rubber belt wound around the driving pulley to detect the speed of the rubber belt,
The difference between the back surface position of the rubber belt and the pitch circle diameter may be corrected by calculation.

【0061】(第7の実施形態)また、伝達手段として
ベルトを用いる場合、それが架け渡されるプーリは、第
1の実施形態のような1つの駆動プーリと1つのアイド
ラプーリの組み合わせのみに限定されない。例えば、1
つの駆動プーリと2つのアイドラプーリとの組み合わ
せ、または1つの駆動プーリと3つのアイドラプーリと
の組み合わせなどであってもよい。
(Seventh Embodiment) When a belt is used as the transmission means, the pulley to be bridged is limited to a combination of one drive pulley and one idler pulley as in the first embodiment. Not done. For example, 1
It may be a combination of one drive pulley and two idler pulleys, or a combination of one drive pulley and three idler pulleys.

【0062】(第8の実施形態)第1の実施形態におい
ては、ベルトの巻き取り速度を正確に検出するために、
駆動プーリ近傍に配置した透過型光学式のエンコーダセ
ンサによって、スチールベルトに設けたスリットを検出
する。しかし、本発明においけるベルト等の伝達手段の
移動速度の検出方法は、このような方法のみに限定され
るものではない。例えば、簡易的に、モータ軸に直結し
たロータリーエンコーダによって検出した角速度に、ベ
ルト等の伝達手段の平均的なピッチ円半径を乗じて、そ
の値をベルトの送り出し速度(巻き取り速度)としても
よく、このような方法によっても一定の効果が期待でき
る。
(Eighth Embodiment) In the first embodiment, in order to accurately detect the belt winding speed,
A slit provided in the steel belt is detected by a transmission optical encoder sensor arranged near the driving pulley. However, the method of detecting the moving speed of the transmission means such as a belt in the present invention is not limited to such a method. For example, simply, the angular velocity detected by a rotary encoder directly connected to the motor shaft may be multiplied by the average pitch circle radius of a transmission means such as a belt, and the value may be used as the belt feeding speed (winding speed). A certain effect can be expected also by such a method.

【0063】(第9の実施形態)第1の実施形態におい
ては、往復移動体としてのシリアル式記録装置のキャリ
ッジを速度制御対象として説明した。しかし、本発明に
おける速度制御対象は、これに限定されず任意であり、
例えば、駆動プーリとベルトを介して駆動されるローラ
であってもよい。
(Ninth Embodiment) In the first embodiment, the carriage of the serial recording apparatus as a reciprocating body has been described as the object of speed control. However, the speed control object in the present invention is not limited to this and is arbitrary,
For example, a roller driven via a driving pulley and a belt may be used.

【0064】(第10の実施形態)速度制御対象の駆動
源は、何ら回動モータのみに限定されない。例えば、電
磁誘導式あるいは超音波駆動式のリニアモータなどであ
ってもよい。
(Tenth Embodiment) The drive source to be speed-controlled is not limited to a rotary motor. For example, an electromagnetic induction type or ultrasonic drive type linear motor may be used.

【0065】(第11の実施形態)第1の実施形態にお
いて、速度平均化処理回路159は、下式によって平均
化速度を求めた。
(Eleventh Embodiment) In the first embodiment, the speed averaging processing circuit 159 obtains the averaging speed by the following equation.

【0066】Vave=(V1×I1+V1×I2)÷
(I1+I2) ここで、Vaveは、速度平均化処理回路159によっ
て得られる平均化速度、V1は、速度演算回路163に
よって得られた駆動源側の速度、V2は,速度演算回路
161によって得られた速度対象物としての移動体側の
速度、I1は、駆動源の慣性モーメント、I2は、移動
体の慣性モーメントをI2である。
Vave = (V1 × I1 + V1 × I2) ÷
(I1 + I2) Here, Vave is the averaging speed obtained by the speed averaging processing circuit 159, V1 is the drive source side speed obtained by the speed calculation circuit 163, and V2 is obtained by the speed calculation circuit 161. The speed on the moving body side as the speed object, I1 is the moment of inertia of the drive source, and I2 is the moment of inertia of the moving body I2.

【0067】しかし、慣性モーメント等の支配的な要因
の比をもって平均化することによって、平均化速度を求
めることができればよく、厳密に上式のみに限定される
ものではない。例えば、アイドラプーリやベルト等の慣
性モーメントを補正分として加えてもよい。
However, it is sufficient that the averaging speed can be obtained by averaging using the ratio of the dominant factors such as the moment of inertia and the like, and it is not strictly limited to the above equation. For example, a moment of inertia of an idler pulley, a belt, or the like may be added as a correction component.

【0068】このように、駆動源や移動体の慣性モーメ
ントを考慮することにより、特に、画像記録装置や画像
読み取り装置において、高い画像解像度のために要求さ
れる正確な速度制御を実現することができ、また駆動源
や移動体の慣性モーメントが大きくなった捺染用記録装
置や大判プロッターなどにおいて、正確な速度制御を実
現して、それらの機能を充分に発揮させることができ
る。
As described above, by considering the moment of inertia of the driving source and the moving body, it is possible to realize accurate speed control particularly required for high image resolution in an image recording apparatus or an image reading apparatus. In a printing apparatus for printing or a large format plotter in which the moment of inertia of a driving source or a moving body is large, accurate speed control can be realized, and their functions can be fully exerted.

【0069】(第12の実施形態)平均化速度情報に基
づく速度制御方法は、PID制御のみに限定されず、種
々の制御方法を採ることができる。
(Twelfth Embodiment) The speed control method based on the averaged speed information is not limited to only the PID control, and various control methods can be adopted.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、所定の
ばね定数をもつベルトなどの動力伝達手段の影響を考慮
して、移動体の移動速度を制御することにより、その移
動体の移動速度の安定性を高めることができると共に、
移動体の大型化の要求に応えることができる。特に、画
像記録装置や画像読み取り装置において、高い画像解像
度のために要求される正確な速度制御を実現することが
でき、また駆動源や移動体の慣性モーメントが大きくな
った捺染用記録装置や大判プロッターなどにおいて、正
確な速度制御を実現して、それらの機能を充分に発揮さ
せることができる
As described above, the present invention controls the moving speed of a moving body by controlling the moving speed of the moving body in consideration of the influence of power transmission means such as a belt having a predetermined spring constant. While increasing the stability of the speed,
It is possible to meet the demand for a large-sized moving body. In particular, in an image recording device or an image reading device, it is possible to realize accurate speed control required for high image resolution, and a printing recording device or a large format printing device in which a driving source or a moving body has a large moment of inertia. Accurate speed control can be realized on plotters, etc., and their functions can be fully demonstrated

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態におけるキャリッジ走
査機構部分の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a carriage scanning mechanism according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)、(b)は、本発明の第1の実施形態に
おける制御系のブロック構成図である。
FIGS. 2A and 2B are block diagrams of a control system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】PID演算回路の概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a PID operation circuit.

【図4】本発明の第1の実施形態における制御例の説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a control example according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4の特定時期における拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view at a specific time in FIG. 4;

【図6】本発明の第1の実施形態における他の制御例の
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another control example according to the first embodiment of the present invention.

【図7】図6の特定時期における拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view at a specific time in FIG. 6;

【図8】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied.

【図9】図8のインクジェット記録装置の内部構造を説
明するための斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view illustrating the internal structure of the ink jet recording apparatus of FIG.

【図10】図6のインクジェット記録装置の縦断面図で
ある。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the ink jet recording apparatus of FIG.

【図11】図6のインクジェット記録装置におけるキャ
リッジの走査範囲の説明図である。
11 is an explanatory diagram of a scanning range of a carriage in the ink jet recording apparatus of FIG.

【図12】(A)、(B)、(C)は、図6のインクジ
ェット記録装置に搭載可能なインクジェットカートリッ
ジの説明図である。
12A, 12B, and 12C are explanatory diagrams of an ink jet cartridge that can be mounted on the ink jet recording apparatus of FIG.

【図13】(a)、(b)は、図6のインクジェット記
録装置に備わる回復系ユニットの説明図である。
13A and 13B are explanatory diagrams of a recovery system unit provided in the ink jet recording apparatus of FIG.

【図14】図6のインクジェット記録装置の制御系のブ
ロック構成図である。
FIG. 14 is a block diagram of a control system of the inkjet recording apparatus of FIG. 6;

【図15】(a)、(b)は、従来の制御系のブロック
構成図である。
FIGS. 15A and 15B are block diagrams of a conventional control system.

【図16】図15の制御系による制御例の説明図であ
る。
16 is an explanatory diagram of a control example by the control system of FIG.

【図17】図16の特定時期における拡大図である。FIG. 17 is an enlarged view at a specific time in FIG. 16;

【図18】図15の制御系による他の制御例の説明図で
ある。
18 is an explanatory diagram of another control example by the control system of FIG.

【図19】従来の他の制御系のブロック構成図である。FIG. 19 is a block diagram of another conventional control system.

【図20】図19の制御系による制御例の説明図であ
る。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a control example by the control system of FIG. 19;

【図21】図19の特定時期における拡大図である。FIG. 21 is an enlarged view at a specific time in FIG. 19;

【図22】図19の制御系による他の制御例の説明図で
ある。
FIG. 22 is an explanatory diagram of another control example by the control system of FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ガイドシャフト 108 モータドライバ 113 速度制御部 151 キャリッジ 152 キャリッジモータ(DCモータ) 153 駆動プーリ 154 アイドラプーリ 155 ベルト 156 リニアエンコーダスケール 157 リニアエンコーダセンサ 158 ベルトエンコーダセンサ 159 速度平均化処理回路 161 速度換算回路 162 PID演算回路 163 速度換算回路 20 Guide shaft 108 Motor driver 113 Speed controller 151 Carriage 152 Carriage motor (DC motor) 153 Driving pulley 154 Idler pulley 155 Belt 156 Linear encoder scale 157 Linear encoder sensor 158 Belt encoder sensor 159 Speed averaging circuit 161 Speed conversion circuit 162 PID operation circuit 163 Speed conversion circuit

フロントページの続き Fターム(参考) 2C480 CA01 CA11 CB02 CB10 CB35 5B047 AA01 BA01 BC14 CA05 CB07 CB17 5C072 AA05 BA04 MA02 MB01 MB03 MB08 SA01 WA01 XA01 5H313 AA38 BB07 BB09 CC01 CC04 DD02 DD03 DD16 EE01 GG01 HH01 HH05 HH07 JJ04 JJ07 KK06 KK08 KK16 MM01 MM02Continued on the front page F-term (reference) 2C480 CA01 CA11 CB02 CB10 CB35 5B047 AA01 BA01 BC14 CA05 CB07 CB17 5C072 AA05 BA04 MA02 MB01 MB03 MB08 SA01 WA01 XA01 5H313 AA38 BB07 BB09 CC01 CC04 DD02 DD03 DD16 EE01 GG01 H01 KK KK16 MM01 MM02

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のばね定数をもつ動力伝達手段を介
して駆動源から伝達される駆動力によって移動される移
動体に関し、その移動速度を制御するための速度制御装
置であって、 前記移動体の移動速度を検出する第1の速度検出手段
と、 前記動力伝達手段の移動速度を検出する第2の速度検出
手段と、 前記第1、第2の検出手段によって検出された速度を平
均化して、平均化速度を求める速度平均化処理手段と、 前記平均化速度に基づいて前記駆動源を制御する制御手
段と、 を備えたことを特徴とする速度制御装置。
1. A speed control device for controlling a moving speed of a moving body which is moved by a driving force transmitted from a driving source via a power transmitting means having a predetermined spring constant, wherein First speed detecting means for detecting the moving speed of the body, second speed detecting means for detecting the moving speed of the power transmission means, and averaging the speeds detected by the first and second detecting means. A speed averaging processing means for obtaining an averaging speed; and a control means for controlling the drive source based on the averaging speed.
【請求項2】 前記第1の速度検出手段によって検出さ
れた移動速度をV1、前記第2の速度検出手段によって
検出された移動速度をV2、前記駆動源の慣性モーメン
トをI1、前記移動体の慣性モーメントをI2としたと
きに、 前記速度平均化処理手段は、少なくとも下式を含む関係
式によって、前記平均化速度Vaveを求めることを特
徴とする請求項1に記載の速度制御装置。 Vave=(V1×I1+V1×I2)÷(I1+I
2)
2. The moving speed detected by the first speed detecting means is V1, the moving speed detected by the second speed detecting means is V2, the moment of inertia of the drive source is I1, and 2. The speed control device according to claim 1, wherein when the moment of inertia is I2, the speed averaging processing means obtains the averaged speed Vave by a relational expression including at least the following expression. Vave = (V1 × I1 + V1 × I2) ÷ (I1 + I
2)
【請求項3】 前記動力伝達手段は、プーリ間に架け渡
されたベルトまたはワイヤを含むことを特徴とする請求
項1または2に記載の速度制御装置。
3. The speed control device according to claim 1, wherein the power transmission unit includes a belt or a wire bridged between pulleys.
【請求項4】 前記駆動源は、DCモータ、超音波モー
タ、ACモータ、またはパルスモータのいずれかを含ん
で構成される回転力発生源であることを特徴とする請求
項1から3のいずれかに記載の速度制御装置。
4. The driving source according to claim 1, wherein the driving source is a rotational force generating source including any one of a DC motor, an ultrasonic motor, an AC motor, and a pulse motor. The speed control device according to any one of the above.
【請求項5】 前記移動体は、前記駆動源の駆動力によ
って往復移動されるものであることを特徴とする請求項
1から4のいずれかに記載の速度制御装置。
5. The speed control device according to claim 1, wherein the moving body is reciprocated by a driving force of the driving source.
【請求項6】 前記移動体は、被記録媒体に画像の形成
が可能な記録ヘッドを搭載可能なキャリッジであること
を特徴とする請求項5に記載の速度制御装置。
6. The speed control device according to claim 5, wherein the moving body is a carriage on which a recording head capable of forming an image on a recording medium can be mounted.
【請求項7】 前記移動体は、画像の読み取りが可能な
スキャナを搭載可能なキャリッジであることを特徴とす
る請求項5に記載の速度制御装置。
7. The speed control device according to claim 5, wherein the movable body is a carriage on which a scanner capable of reading an image can be mounted.
【請求項8】 前記第1の速度検出手段は、リニアエン
コーダセンサであることを特徴とする請求項5から7の
いずれかに記載の速度制御装置。
8. The speed control device according to claim 5, wherein said first speed detection means is a linear encoder sensor.
【請求項9】 前記第2の速度検出手段は、前記動力伝
達手段に設けたマークを読み取るエンコーダセンサであ
ることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の
速度制御装置。
9. The speed control device according to claim 1, wherein the second speed detection unit is an encoder sensor that reads a mark provided on the power transmission unit.
【請求項10】 前記駆動源は、変速機の介在なしに回
転軸を回転させる回転力発生源であり、 前記駆動力伝達手段は、前記回転軸に直接設けられた駆
動プーリと定位置の従動プーリとの間に架け渡され無端
体であり、 前記移動体は前記無端体に連結されることを特徴とする
請求項1から9のいずれかに記載の速度制御装置。
10. The driving source is a rotating force generating source for rotating a rotating shaft without intervention of a transmission, and the driving force transmitting means is driven by a driving pulley directly provided on the rotating shaft and a fixed position. The speed control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the moving body is an endless body bridged between the pulley and the moving body, and the moving body is connected to the endless body.
【請求項11】 前記第2の検出手段は、前記動力伝達
手段に設けれられたマークの読み取りが可能なエンコー
ダセンサであり、かつ前記駆動プーリ近傍における前記
動力伝達手段の部位の前記マークを読み取ることを特徴
とする請求項10に記載の速度制御装置。
11. The second detecting means is an encoder sensor provided on the power transmitting means and capable of reading a mark, and reads the mark at a position of the power transmitting means near the driving pulley. The speed control device according to claim 10, wherein:
【請求項12】 前記第2の検出手段は、前記動力伝達
手段に設けれられたマークの読み取りが可能なエンコー
ダセンサであり、かつ前記駆動プーリに巻き付いている
前記動力伝達手段の部位の前記マークを読み取ることを
特徴とする請求項10に記載の速度制御装置。
12. The power transmission means, wherein the second detection means is an encoder sensor provided on the power transmission means and capable of reading a mark, and the mark at a position of the power transmission means wound around the drive pulley. The speed control device according to claim 10, wherein the speed control device reads out the speed.
【請求項13】 所定のばね定数をもつ動力伝達手段を
介して駆動源から伝達される駆動力によって、記録ヘッ
ドを搭載可能な移動体を移動させるシリアル式の記録装
置において、 前記移動体の速度を制御するために、請求項1から12
のいずれかに記載の速度制御装置を備えたことを特徴と
する記録装置。
13. A serial recording apparatus in which a moving body on which a recording head can be mounted is moved by a driving force transmitted from a driving source via a power transmission means having a predetermined spring constant. Claims 1 to 12 for controlling
A recording device comprising the speed control device according to any one of the above.
【請求項14】 前記記録ヘッドは、インクを吐出可能
なインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請
求項13に記載の記録装置。
14. The recording apparatus according to claim 13, wherein said recording head is an ink jet recording head capable of discharging ink.
【請求項15】 前記インクジェット記録ヘッドは、イ
ンクの吐出エネルギーとして熱エネルギーを発生する電
気熱変換体を有することを特徴とする請求項14に記載
の記録装置。
15. The recording apparatus according to claim 14, wherein the ink jet recording head has an electrothermal converter that generates heat energy as ink ejection energy.
【請求項16】 所定のばね定数をもつ動力伝達手段を
介して駆動源から伝達される駆動力によって、スキャナ
を搭載可能な移動体を移動させるシリアル式の画像読み
取り装置において、 前記移動体の速度を制御するために、請求項1から12
のいずれかに記載の速度制御装置を備えたことを特徴と
する画像読み取り装置。
16. A serial image reading apparatus for moving a movable body on which a scanner can be mounted by a driving force transmitted from a driving source via a power transmission means having a predetermined spring constant, wherein the speed of the moving body is Claims 1 to 12 for controlling
An image reading device comprising the speed control device according to any one of the above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011042088A (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Mimaki Engineering Co Ltd Printer and control method thereof

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