JP2002277231A - 移動制御装置、記録装置、及び移動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加減速中においても被駆動部の現在位置を精
度良く制御する。 【解決手段】 所定間隔で複数の指標が設けられたスケ
ール１と、このスケールに沿って駆動される被駆動体に
取り付けられており、指標を検出するセンサ２と、を用
いて被駆動体の移動を制御するときに、加減速予測手段
４により検出手段３から出力された波形に基づいて、次
の指標が検出されるまでの時間を予測し、予測補間手段
５によって予測された時間内に所定の時間間隔毎に補間
信号を付加し、記録位置信号生成手段６によって被駆動
体の現在位置に関する信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動制御装置、記録
装置、及び移動制御方法に関し、特に、所定間隔で複数
の指標が設けられたスケールと、スケールに沿って駆動
される被駆動体に取り付けられており、指標を検出する
センサとを有するエンコーダを用いた被駆動体の現在位
置の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用さ
れている。

【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載し、用紙等の記
録媒体の送り方向と交差する方向に往復走査（主走査）
させながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型
化が容易などの点から一般的に広く用いられている。

【０００４】近年、記録技術の向上が進み、高解像度の
シリアル型プリンタが製品化されている。このような高
解像度のプリンタでは、主走査方向の位置情報の精度
が、記録品質に大きく影響する。

【０００５】また、プリンタの性能としては、記録解像
度の向上と共に、記録速度の向上も要求されており、年
々高速、且つ、高解像度のプリンタが製品化されてい
る。

【０００６】高速化の為には、主走査方向の移動速度を
速くする必要が有るが、速度を速くすればする程、高解
像度記録に必要な位置情報の精度が劣化してしまう。

【０００７】そこで、位置情報を正しく取得する為に、
いわゆるエンコーダを用いたプリンタが多く出されてい
る。このエンコーダは、記録ヘッドが搭載されているキ
ャリッジの主走査方向における絶対的な位置の指標を出
力するように構成されており、例えば、光学式エンコー
ダが有る。

【０００８】一般的な光学式エンコーダは、主走査方向
に微細な間隔で指標が設けられた基準（スケール）をプ
リンタ本体に固定し、指標をキャリッジ上のセンサにて
読み取り、センサ出力信号によりキャリッジの移動位置
および速度を検出するように構成されている。この指標
は、通常は、記録位置の指標である為、位置情報として
（空間情報として）一定間隔で設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記指標の間隔（位置
分解能）は、実際に記録するべき解像度（記録間隔）と
一致していることが望ましいが、前述した様に高解像度
化が進むと、それに対応したスケールの製作、及び、ス
ケールから情報を読み取るセンサの感度向上が必要とな
るためエンコーダが高価となってしまう。

【００１０】このため、エンコーダをより安価とするた
めに、実際の記録解像度よりも分解能の低いスケールを
用いて、一定間隔で設けられた指標に基づいて、より解
像度の高い記録位置情報を補間によって生成し、この記
録位置情報に従ってキャリッジの移動位置及び記録ヘッ
ドの駆動を制御するように構成されている。この場合、
記録位置情報の精度確保のため、キャリッジが等速移動
する範囲のみが記録領域として設定されている。

【００１１】図４はキャリッジの移動速度と時間との関
係を示すグラフである。グラフにおいて横軸は時間を表
し、縦軸は移動速度を表している。このグラフに示され
たように、キャリッジの移動全体にかかる時間はＢであ
り、等速度で移動する時間はＡである。従って、キャリ
ッジが移動している時間Ｂのうち、記録に使用できる時
間はＡのみであり、（Ｂ−Ａ）の時間（加減速時間）は
記録に関しては無駄なものとなる。

【００１２】これはプリンタ本体の大きさにも大きく影
響する。すなわち、記録領域に加えてキャリッジが加減
速するための領域が主走査方向に必要となるため、プリ
ンタの主走査方向の幅が増大してしまう。

【００１３】記録時間を短縮するためには、等速領域で
の速度を向上させると共に加減速に必要な時間を短縮す
ることが必要となるが、この場合、加減速カーブが急峻
なものとなり移動対象であるキャリッジに大きな運動エ
ネルギーを与える必要が生じる。

【００１４】しかしながら、大きなエネルギーを供給す
るためにはモータなどの駆動機構の強度が必要となると
共に駆動機構で消費される電気エネルギー（電力）も大
きくなる。結果として、駆動機構が大きくかつ高価なも
のとなってしまい、消費電力の点でも不都合である。

【００１５】これはプリンタなどの記録装置に限った問
題ではなく、スキャナや複写機など往復運動を行う可動
部を有する他の電子機器でも同様である。

【００１６】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、加減速中においても被駆動部の現在位置
を精度良く制御することができる移動制御装置、記録装
置、及び移動制御方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の移動制御装置は、所定間隔で複数の指標が設
けられたスケールと、前記スケールに沿って駆動される
被駆動体に取り付けられており、前記指標を検出するセ
ンサと、前記センサの出力波形に基づいて、次の指標が
検出されるまでの時間を予測する予測手段と、予測され
た前記時間に基づいて、前記被駆動体の現在位置に関す
る信号を生成する位置信号生成手段と、を備える。

【００１８】また、上記目的を達成する本発明の記録装
置は、ガイド軸に取り付けられており、所定間隔で複数
の指標が設けられたスケールと、前記ガイド軸に沿って
駆動される記録ヘッドを搭載したキャリッジに取り付け
られており、前記指標を検出するセンサと、前記センサ
の出力波形に基づいて、次の指標が検出されるまでの時
間を予測する予測手段と、予測された前記時間に基づい
て、前記キャリッジの現在位置に関する信号を生成する
位置信号生成手段と、を備え、前記位置生成信号に基づ
いて、前記キャリッジが加減速を行う領域においても前
記記録ヘッドを駆動して記録を行う。

【００１９】更に、上記目的は、所定間隔で複数の指標
が設けられたスケールと、前記スケールに沿って駆動さ
れる被駆動体に取り付けられており、前記指標を検出す
るセンサと、を用いて被駆動体の移動を制御する移動制
御方法であって、前記センサの出力波形に基づいて、次
の指標が検出されるまでの時間を予測し、予測された前
記時間に基づいて、前記被駆動体の現在位置に関する信
号を生成することを特徴とする、本発明の移動制御方法
によっても達成される。

【００２０】すなわち、本発明では、所定間隔で複数の
指標が設けられたスケールと、このスケールに沿って駆
動される被駆動体に取り付けられており、指標を検出す
るセンサと、を用いて被駆動体の移動を制御するとき
に、センサの出力波形に基づいて、次の指標が検出され
るまでの時間を予測し、予測された時間に基づいて、被
駆動体の現在位置に関する信号を生成する。

【００２１】これによれば、スケールの指標の検出に伴
うセンサの出力波形から次に指標が検出されるまでの時
間がほぼ正確に予測され、この予測に従って被駆動体の
現在位置に関する情報がスケールの指標の間隔の数倍の
精度で得られる。

【００２２】従って、スケールの指標の間隔を非常に緻
密にすることなく、加減速中における被駆動体の位置を
高精度で制御することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００２４】なお、以下に説明する実施形態では、記録
装置としてインクジェット記録方式を用いたプリンタを
例に挙げて説明する。

【００２５】本明細書において、「記録」（「プリン
ト」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報
を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人
間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否
かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等
を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものと
する。

【００２６】また、「記録媒体」とは、一般的な記録装
置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック
・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮
革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

【００２７】さらに、「インク」（「液体」と言う場合
もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様
広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されるこ
とによって、画像、模様、パターン等の形成または記録
媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付
与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され
得る液体を表すものとする。

【００２８】＜装置本体の概略説明＞図５は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタＩＪ
ＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図５におい
て、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝
達ギア５００９〜５０１１を介して回転するリードスク
リュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャ
リッジＨＣはピン（不図示）を有し、ガイドレール５０
０３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。キャ
リッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴ
とを内蔵した一体型インクジェットカートリッジＩＪＣ
が搭載されている。

【００２９】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に
対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確
認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うた
めのホームポジション検知器である。

【００３０】５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。

【００３１】又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。

【００３２】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００３３】＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。

【００３４】図６はインクジェットプリンタＩＪＲＡの
制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示
す同図において、１７００は記録信号を入力するインタ
ーフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７
０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７
０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される
記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０
４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御を
行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェー
ス１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデー
タ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬送
するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送のた
めの搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動す
るヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送
モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動するた
めのモータドライバである。

【００３５】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１
７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用
の記録データに変換される。そして、モータドライバ１
７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ
１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆
動され、記録が行われる。

【００３６】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。

【００３７】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００３８】＜インクカートリッジの説明＞図６は、イ
ンクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジ
ＩＪＣの構成を示す外観斜視図である。インクカートリ
ッジＩＪＣは、図７に示すように、境界線Ｋの位置でイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとが分離可能であ
る。インクカートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジＨ
Ｃに搭載されたときには、キャリッジＨＣ側から供給さ
れる電気信号を受け取るための電極（不図示）が設けら
れており、この電気信号によって、前述のように記録ヘ
ッドＩＪＨが駆動されてインクが吐出される。

【００３９】なお、図７において、５００はインク吐出
口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保持
するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が
設けられている。

【００４０】＜移動制御部＞次に、本実施形態のインク
ジェットプリンタにおける、エンコーダを含む移動制御
部について説明する。

【００４１】図１は本実施形態の移動制御部の構成を示
す概略ブロック図である。位置情報として光を透過する
部分（スリット）と透過しない部分とが一定間隔で交互
に設けられたスケール１は、キャリッジに取り付けられ
た光学センサ２の検出領域を通過するように機構部品等
に固定されており、光学センサ２内の発光装置２１から
の光は、スケールの透過部分を通過して光学センサ２内
の受光装置２２に到達する。

【００４２】キャリッジが移動する際には、光学センサ
２とスケール１とは相対的に移動している為、スケール
１に設けられた透過部分により、受光装置２２は相対移
動速度に応じた時間間隔で発光装置２１からの光を受光
する。従って、受光装置２２の出力は相対移動速度に応
じた周期的な信号となる。エンコーダはスケール１と光
学センサ２とから構成されるが、以下ではエンコーダか
らの信号とは受光装置２２から出力される信号を意味す
る。

【００４３】検出器３では、この周期的な信号から、例
えば、受光開始に対応するエッジ情報を抽出し、２値の
デジタル情報に変換する。このようにして、スケール１
に記録された物理的なパターンが、電気的な情報に変換
される。即ち、上記相対移動速度に応じて時間間隔の変
化するデジタル信号である。具体的には、この信号は、
相対移動速度が速くなるに従って時間間隔が短くなる。

【００４４】検出器３からの時間間隔の変化するデジタ
ル信号は、一方では記録位置信号生成装置６、他方では
加減速予測装置４に送られる。加減速予測装置４では、
現在まで受信した検出器３からの信号に基づいて、次の
スリットに対応する信号の受信までの時間を予測する。
この予測時間は、クロックのカウント数に換算して予測
補間装置５へ出力される。

【００４５】予測補間装置５では、次に検出器３からス
リットに対応する信号が出力されるまでの時間の間に、
記録に必要な分解能に応じた数だけ補間信号を生成して
記録位置信号生成装置６へ送る。記録位置信号生成装置
６では、検出器３からスリットに対応した信号が出力さ
れている時はそのまま記録位置情報として出力し、次の
スリットに対応した信号が出力されるまでの間は、予測
補間装置５からの信号を情報を記録位置情報として出力
する。

【００４６】次に、本実施形態の移動制御部の動作につ
いて、図２のタイミングチャートを参照して簡単に説明
する。図２はスリット１と光学センサ２とが一定速度で
相対的に移動している時の、各部の信号の状態を示して
いる。

【００４７】（Ａ）の信号波形は、エンコーダの出力信
号を示しており、スリット部分を通過して光を受光した
時には、信号レベルが高くなり、スリット以外の部分で
光を受光できない時は信号レベルが低くなっている。

【００４８】（Ｂ）は（Ａ）の信号から立ち上がり及び
立ち下がりのエッジを検出して検出器３から出力される
信号波形である。エッジ検出の方法としては、例えば、
チャタリング除去した後の（Ａ）の信号を１クロック遅
らせた信号と、遅らせない信号のＡＮＤをとる等の一般
的な方法を用いることができる。

【００４９】（Ｃ）は（Ａ）の信号を矩形に成形した信
号であり、（Ｂ）の信号を（Ｃ）の信号とのＡＮＤを取
ることにより、受光装置２２の受光開始に対応したパル
ス波である（Ｄ）の信号が得られる。この（Ｄ）の信号
の周期ｔｓとエンコーダからの信号の周期ｔｅとは等し
い。

【００５０】また、この信号（Ｄ）から、加速予測装置
４、予測補間装置５を経て（Ｅ）の様な補間信号が得ら
れる。記録位置信号生成装置６は、検出器３からの正し
い位置信号（Ｄ）と予測補間装置５から出力される予測
した周期に基づく補間信号（Ｅ）とを合成して出力す
る。

【００５１】次に、加減速予測装置４、及び予測補間装
置５の動作について説明する。

【００５２】まず、加減速予測装置４について説明す
る。図３は、物体が加速移動する際のの位置と時間の関
係をグラフにしたものである。一般的な加速運動におけ
る位置ｘは、初期位置をｘ₀、初速をｖ₀、加速度をａと
すると、時間ｔに関して、 ｘ＝１／２（ａｔ^２）＋ｖ₀ｔ＋ｘ₀ で表わされる。ここではわかりやすくするため、初期位
置ｘ₀及び初速ｖ₀を０として、 ｘ＝１／２（ａｔ^２） の関係を示している。

【００５３】今、スケールに設けられた位置情報は、固
定で等間隔であるから、図３のグラフ上でｘ軸に等間隔
Δｘのラインを引き、ｔ軸（時間軸）におろす。現時点
をＲとし、現時点よりも１つ前のスケールの情報までの
時間間隔（期間）をＴ₁、２つ前から１つ前までの時間
間隔（期間）をＴ₂とする。実際にはスケール１の間隔
Δｘは非常に狭く、例えば３００ｌｐｉ（ライン・パー
・インチ）の場合では、およそ８４．７μｍ程度であ
る。従って、速度変化は、微分形式で考えても問題は無
い。

【００５４】先ず近傍の加速度ａ₀を求める。加速度は
ａ＝ｄｖ／ｄｔで表わせるから、期間Ｔ₂の平均速度を
ｖ₂’、期間Ｔ₁の平均速度をｖ₁’とし、２つの期間Ｔ₁
とＴ₂との重心点の差をＴ_aとすると、 ａ₀＝（ｖ₁−ｖ₂）／Ｔ_a であり、これは、（ｖ₁’−ｖ₂’）／Ｔ_a、で近似でき
る。

【００５５】ここで、ｖ₁’は期間Ｔ₁の平均速度である
から、 ｖ₁’＝Δｘ／Δｔ＝Δｘ／Ｔ₁ であり、同様に、期間Ｔ₂の平均速度であるｖ₂’は、 ｖ₂’＝Δｘ／Ｔ₂ となる。

【００５６】従って、近傍の加速度ａ₀は、 ａ₀＝Δｘ／Ｔ_a・（１／Ｔ₁−１／Ｔ₂） （１） Ｔ_a＝１／２（Ｔ₁＋Ｔ₂） と表せる。

【００５７】次に、現時点Ｒでの速度を求める。現時点
の速度ｖ_Rを近傍の加速度ａ₀から近似すると、 ｖ_R＝ａ₀（Ｔ₁／２）＋ｖ₁’ （２） となる。

【００５８】一方、現時点Ｒでの速度を、現時点での平
均速度ｖ_R’として求めると、現時点Ｒから開始する次
の期間をＴ_xとすると、 ｖ_R’＝２・Δｘ／（Ｔ₁＋Ｔ_x） （３） として表すことが出来る。

【００５９】現時点での速度ｖ_Rと現時点での平均速度
ｖ_R’が等しいと仮定すると、式（２）及び（３）か
ら、 ｖ_R＝ｖ_R’＝ａ₀（Ｔ₁／２）＋ｖ₁’ ＝２・Δｘ／（Ｔ₁＋Ｔ_x） （４） となる。

【００６０】この式（４）に式（１）を代入すると、 Δｘ／Ｔ_a・（１／Ｔ₁−１／Ｔ₂）・（Ｔ₁／２）＋ｖ₁’ ＝２・Δｘ／（Ｔ₁＋Ｔ_x） （５） となる。

【００６１】そして、式（５）をＴ_x、即ち予測する次
の期間について解くと、 Ｔ_x＝Ｔ₁（Ｔ₁ ²＋Ｔ₂ ²）／（Ｔ₂ ²＋２Ｔ₁・Ｔ₂−Ｔ₁ ²） （６） となる。

【００６２】この時点で、予測値Ｔ_xは、既知のＴ₁、Ｔ
₂で表現されているので、Ｔ_xを近似的に予測することが
できる。

【００６３】Ｔ₁、Ｔ₂はいずれも時間の情報であるが、
加減速予測器４に入力されているクロックとして、
Ｔ₁、Ｔ₂よりも十分短い周期（Ｔ_c）のクロックを用い
れば、期間Ｔ₁内のクロック数をＮ₁、期間Ｔ₂内のクロ
ック数をＮ₂とすると、 Ｔ₁≒Ｎ₁・Ｔ_c，Ｔ₂≒Ｎ₂・Ｔ_c となり、クロックの周期とカウント数で表現できる。従
って、式（６）をクロックの数で表すと、 Ｎ_x＝Ｎ₁（Ｎ₁ ²＋Ｎ₂ ²）／（Ｎ₂ ²＋２Ｎ₁・Ｎ₂−Ｎ₁ ²） （７） となる。

【００６４】従って、加減速予測装置４は、式（６）又
は式（７）のいすれかに従って予測値を求めるように構
成すればよい。

【００６５】ところで、上記式（６）及び（７）には、
乗算と除算があるため、論理回路などのハードウェアで
構成すると回路規模が大きくなる。また、ソフトウェア
で構成すると演算時間が長くなる事が予想される。

【００６６】そこで、δＴ＝Ｔ₂−Ｔ₁、を用いて式
（６）を更に近似する。式（６）の分母に着目すると、 （Ｔ₂ ²＋２Ｔ₁・Ｔ₂−Ｔ₁ ²）＝２Ｔ₁ ²＋４δＴ・Ｔ₁＋
（δＴ）²＝２Ｔ₁ ²（１＋２・δＴ／Ｔ₁＋（δＴ／
Ｔ₁）²／２） と表すことができる。

【００６７】δＴ＜＜Ｔ1であるとして近似すると、 （Ｔ₂ ²＋２Ｔ₁・Ｔ₂−Ｔ₁ ²）≒２Ｔ₁ ²（１＋２・δＴ／
Ｔ₁） となる。同様に、式（６）の分子は、 Ｔ₁（Ｔ₁ ²＋Ｔ₂ ²）≒２Ｔ₁ ³（１＋２・δＴ／Ｔ₁） となる。

【００６８】従って、式（６）は、 Ｔ_x≒Ｔ₁・（１＋δＴ／Ｔ₁）／（１＋２・δＴ／Ｔ₁） ＝Ｔ₁（１＋δＴ／Ｔ₁）（１＋２・δＴ／Ｔ₁）^-1 ≒Ｔ₁（１＋δＴ／Ｔ₁）（１−２・δＴ／Ｔ₁） ≒Ｔ₁−δＴ （８） と近似できる。

【００６９】式（８）は、加減算のみで構成できるの
で、ハードウェアでもソフトウェアでも容易に実現でき
る。

【００７０】また、 Ｔ_x＝Ｔ₁−δＴ ＝Ｔ₁−（Ｔ₂−Ｔ₁）＝２・Ｔ₁−Ｔ₂ （９） として構成してもよい。これをクロック数で表わして、
Ｎ₁を２倍した値（Ｎ1を１ビットシフトしたもの）から
Ｎを引く構成にしても良い。

【００７１】次に予測補間装置５について簡単に説明す
る。予測補間装置５では、加減速予測装置５から得られ
た、スケールの次の位置情報が得られるまでの時間Ｔ_x
を、必要な分解能に応じて均等に分割する。

【００７２】例えば、スケール１の分解能の４倍の分解
能が必要な場合には、Ｔ_xを１／４倍すれば良い。具体
的には、補間データを出力するための時間Δｔ＝Ｔ_x／
４であり、この時のカウント数をｎとすると、 ｎ＝Ｎ_x・１／４ （１０） となる。

【００７３】分割数が偶数の場合には、除算はビットシ
フトで実現できる。上記の例の１／４の場合は２回のビ
ットシフトで実現出来るため、簡単な回路構成で実現で
きる。従って、スケール１の設定は、最小分解能の偶数
倍にすることが好ましい。

【００７４】このようにして、予測補間装置５は、補間
データを出力するための時間Δｔ（又はカウント数ｎ）
に基づいて、カウンタ等を用いて図２の（Ｅ）に対応す
る信号を生成する。

【００７５】但し、１回目のΔｔを生成する時は、Δｔ
（又はｎ）を算出するまでに要した時間を減算するのが
好ましい。

【００７６】以上説明したように本実施形態によれば、
加減速予測装置と予測補間装置とによって、直前の速度
及び加速度から次に位置情報が得られるまでの時間を近
似的に予測し、補間データを生成する事によって、加減
速中でもキャリッジの位置を比較的正確に知ることがで
きる。

【００７７】このため、加減速中においても良好な記録
が可能となり、記録が行われない時間を減らして記録速
度をより高速にすることができる。更に、記録装置の走
査方向における長さ（幅）を短縮することができ、装置
全体をコンパクトにできる。

【００７８】［他の実施形態］なお、上記実施形態にお
いては、記録ヘッドの搭載されたキャリッジを走査させ
て記録を行うインクジェットプリンタを例に挙げて説明
したが、本発明は他の形式のシリアルプリンタにも適用
できるのは明白であろう。

【００７９】更に、プリンタなどの記録装置のみなら
ず、スキャナや複写機などの走査部を有する他の電子機
器にももちろん適用できる。

【００８０】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００８１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。

【００８２】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。

【００８３】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００８４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含
まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し
て、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構
成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構
成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づい
た構成としても良い。

【００８５】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００８６】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００８７】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００８８】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００８９】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００９０】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００９１】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００９２】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００９３】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００９４】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００９５】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００９６】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ケールの指標の検出に伴うセンサの出力波形から次に指
標が検出されるまでの時間がほぼ正確に予測され、この
予測に従って被駆動体の現在位置に関する情報がスケー
ルの指標の間隔の数倍の精度で得られる。

【００９８】従って、スケールの指標の間隔を非常に緻
密にすることなく、加減速中における被駆動体の位置を
高精度で制御することが可能となる。

【００９９】本発明を記録装置に適用した場合には、加
減速中においても良好な記録が可能となり、記録が行わ
れない時間を減らして記録速度をより高速にすることが
できる。更に、記録装置の走査方向における長さ（幅）
を短縮することができ、装置全体をコンパクトにでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施形態における移動制御部の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の移動制御部の各部での信号の様子を示す
タイミングチャートである。

【図３】物体が加速移動する際の時間と位置との関係を
示すグラフである。

【図４】キャリッジの移動速度と時間との関係を示すグ
ラフである。

【図５】本発明の好適な実施形態であるプリンタの外観
を示す図である。

【図６】図５のプリンタの制御構成を示すブロック図で
ある。

【図７】図５のプリンタのインクジェットカートリッジ
を示す図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔で複数の指標が設けられたスケ
   ールと、 前記スケールに沿って駆動される被駆動体に取り付けら
   れており、前記指標を検出するセンサと、 前記センサの出力波形に基づいて、次の指標が検出され
   るまでの時間を予測する予測手段と、 予測された前記時間に基づいて、前記被駆動体の現在位
   置に関する信号を生成する位置信号生成手段と、を備え
   ることを特徴とする移動制御装置。
2. 【請求項２】 前記位置信号生成手段は、前記時間内に
   所定の時間間隔毎に補間信号を付加する補間手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動制御装置。
3. 【請求項３】 前記予測手段は、複数の指標が検出され
   た時間間隔を用いて所定の演算により前記時間を予測す
   ることを特徴とする請求項１に記載の移動制御装置。
4. 【請求項４】 前記センサは非接触で前記指標を検出す
   ることを特徴とする請求項１に記載の移動制御装置。
5. 【請求項５】 ガイド軸に取り付けられており、所定間
   隔で複数の指標が設けられたスケールと、 前記ガイド軸に沿って駆動される記録ヘッドを搭載した
   キャリッジに取り付けられており、前記指標を検出する
   センサと、 前記センサの出力波形に基づいて、次の指標が検出され
   るまでの時間を予測する予測手段と、 予測された前記時間に基づいて、前記キャリッジの現在
   位置に関する信号を生成する位置信号生成手段と、を備
   え、 前記位置生成信号に基づいて、前記キャリッジが加減速
   を行う領域においても前記記録ヘッドを駆動して記録を
   行うことを特徴とする記録装置。
6. 【請求項６】 記録分解能が前記所定間隔の偶数倍であ
   ることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 【請求項７】 所定間隔で複数の指標が設けられたスケ
   ールと、前記スケールに沿って駆動される被駆動体に取
   り付けられており、前記指標を検出するセンサと、を用
   いて被駆動体の移動を制御する移動制御方法であって、 前記センサの出力波形に基づいて、次の指標が検出され
   るまでの時間を予測し、 予測された前記時間に基づいて、前記被駆動体の現在位
   置に関する信号を生成することを特徴とする移動制御方
   法。