JP2004098678A - 記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアをエンコーダーを用いてサーボ制御するインクジェットプリンタにおいて、動き出し時の速度情報を推定することにより、動き出し時の振動等による不正速度の影響を受けず、安定したサーボ制御を行う。
【解決手段】エンコーダから得られる位置情報を元にしてキャリアをＤＣモータを用いてサーボ制御する際に、キャリアが動き出してから任意の速度推定領域を移動するまでは、キャリアのサーボ制御に用いられる速度情報に、エンコーダから得られる検出速度ではなく、理想速度、或いは理想速度に一定の比率を乗算した推定速度を用いる。
【選択図】　　　図９

Description

　本発明は、例えば、ＤＣサーボモータをサーボ制御して記録ヘッドが装着されるキャリアをシリアルスキャンさせることにより、記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させながら記録する記録装置と、ＤＣモータのサーボ制御方法に関するものである。

　記録ヘッドに供給されるインクを、加熱や振動によって記録媒体（記録用紙）に向かって噴出させることで印字を行うインクジェット方式のプリンタは、画質が良く、低価格なことから、現在シリアルプリンタの中では主流を占めている。

　このようなインクジェットプリンタでは、記録ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したキャリアをシリアル方式でスキャンさせるために、ステッピングモータやサーボ制御されるＤＣサーボモータが用いられる。

　近年では、印字時の低騒音化と、印字解像度の向上のため、磁気式や光学式のエンコーダをキャリアと共にスキャンされるように搭載して、エンコーダから得られる速度情報・位置情報を元にキャリアが目標速度或いは目標位置に収束するようにサーボ（フィードバック）制御されるＤＣサーボモータが採用されることが多くなっている。

　このようなキャリアをＤＣモータを用いてサーボ制御する場合、一般にＰＩＤ制御が用いられている。

　すなわち、ＰＩＤ制御は、時間ごとの目標位置と、時間ごとの目標速度とを決定し、そのタイムスケジュールに従って、各時間の目標位置・目標時間と、実際にエンコーダから得られる速度情報、位置情報との偏差から、比例要素、積分要素、微分要素の各々の演算を行い、ＤＣサーボモータに与えるエネルギー（具体的には、ＰＷＭ制御された直流電流値）を変化させることにより、キャリアを低騒音でスムーズに駆動する制御手法である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１０８２３０公報

　このようなサーボ制御において、従来は常にエンコーダにより検出された速度情報を参照してサーボ制御を行っていたため、例えば、キャリアが動作を開始する時点で、未だ実際にはほとんど速度が出ていないにもかかわらず、キャリアの振動等により実際のキャリアの速度とは異なる速度（実際の速度より速い速度）が瞬間的に検出されてしまう場合がある。

　このようなケースでは、動作開始直後のサーボ制御において、目標速度に対して十分大きい速度情報が参照されることになり、次回のサーボ制御では出力を絞ってしまうため、なかなか出力が上がらないことになり、実際のキャリアを起動するエネルギーを投入するまでに時間がかかったり、最悪の場合、エラーの判定条件に抵触してエラー停止してしまうような問題がある。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、例えば、キャリアをＤＣモータでサーボ制御する際に、キャリアの動作開始直後から所定量移動するまでの不正な速度情報の検出によるサーボ制御の乱れやエラー停止を防止し、スムーズに駆動できる記録装置及びその制御方法を提供することである。

　上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の記録装置は、記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置において、前記記録ヘッドが装着されるキャリアを理想速度及び理想位置を用いてフィードバック制御する制御手段と、前記制御手段で参照するキャリアの位置情報を検出するキャリア位置検出手段と、前記制御手段で参照するキャリアの速度情報を検出するキャリア速度検出手段と、前記制御手段で参照される前記理想速度を用いて所定比率で推定速度を演算する速度推定手段とを具備する。

　本発明の記録装置の制御方法は、記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置の制御方法において、前記記録ヘッドが装着されるキャリアを理想速度及び理想位置を用いてフィードバック制御する制御工程と、前記制御工程で参照するキャリアの位置情報を検出するキャリア位置検出工程と、前記制御工程で参照するキャリアの速度情報を検出するキャリア速度検出工程と、前記制御工程で参照される前記理想速度を用いて所定比率で推定速度を演算する速度推定工程とを具備する。

　また、好ましくは、上記記録装置及びその制御方法において、前記制御手段（工程で）は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記キャリア速度検出手段（工程）で検出されたキャリアの速度情報を参照せず、前記理想速度若しくは前記推定速度を参照する。

　また、好ましくは、上記記録装置及びその制御方法において、前記制御手段（工程で）は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記キャリア速度検出手段（工程）で検出されたキャリアの速度情報を参照せず、前記推定速度をゼロとして参照する。

　また、好ましくは、上記記録装置及びその制御方法において、前記速度推定手段（工程）で演算に用いられる所定比率は、前記理想速度ごとに独立した値が選択可能である。

　また、好ましくは、上記記録装置及びその制御方法において、前記速度推定手段（工程）で演算に用いられる所定比率は、前記推定速度又は前記キャリアの速度情報と前記理想速度との差が所定範囲内となるような値に設定される。

　本発明の記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリアを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置において、前記キャリアの速度情報と位置情報を検出するエンコーダー手段と、前記キャリアを所定の速度プロファイルを用いてフィードバック制御する制御手段と、前記キャリアの移動量に対応した速度情報を格納する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記エンコーダー手段で検出された速度情報を参照せず、前記記憶手段に格納されている前記速度情報を用いて制御を行い、前記キャリアが動作を開始してから所定量以上移動してから、前記エンコーダー手段で検出された速度情報を用いて制御を行う。

　尚、本発明は、上記いずれかの記録装置の制御方法を記録装置のコンピュータに実行させるためのプログラムの形態や当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体の形態にも適用できる。

　以上説明したように、本発明によれば、エンコーダから得られる位置情報を元にしてキャリアをＤＣモータを用いてサーボ制御する際に、キャリアが動き出してから任意の速度推定領域（数スリット）を移動するまでは、キャリアのサーボ制御に用いられる速度情報に、エンコーダから得られる検出速度ではなく、理想速度、或いは理想速度に一定の比率を乗算した推定速度を用いることにより、キャリアが起動を開始する時点での不正速度検出によるサーボ制御の乱れや、エラーの判定条件に抵触してエラー停止してしまったりすることなく、スムーズに駆動することができるようになる。

　以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

　尚、以下に説明する実施の形態では、本発明の記録装置としてインクジェットプリンタに適用した例について説明するが、これは本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

　［第１実施形態］
　図１は、本発明に係る実施形態として適用されるインクジェットプリンタの機械的構成を示す斜視図である。

　図１において、キャリア１は、ガイドシャフト２及びガイドレール３ａによって、シャーシ３に保持されたラインフィード（ＬＦ）ローラ５及びプラテン(不図示)に対向して往復移動可能に軸支されている。記録ヘッド７はキャリア１に着脱可能に搭載されていて、ベルト９を介して伝達されるキャリアモータ８によりガイドシャフト２に沿って往復移動する。

　印字に際しては、キャリア１は、主走査方向に停止状態から加速し、その後一定速度で移動する。一定速度の間、プリンタ内部に送られている印字データに従って、記録ヘッド７内部のノズル毎のヒータを個別に駆動して、発泡する泡による力によってノズルからインクを噴出して記録用紙上に印字する。

　一行分の印字駆動が終了後、キャリア１は減速されて停止し、紙送りモータにより駆動されるＬＦローラ５によって記録用紙を副走査方向に送り（紙送り動作）、以後、キャリア走査、紙送り動作と繰り返していくことにより、記録用紙への印字動作を行う。

　ここで、キャリアモータ８には、ステッピングモータ、サーボ制御されたＤＣモータなどが使用されるが、近年、騒音低下、記録速度アップなどの見地から、サーボ制御されたＤＣモータが使用されることが多くなってきている。図１では、ＤＣモータが用いられているため、スリットが形成されたエンコーダスケール４０が設けられている。

　プリンタ自体は、板金等で構成されたシャーシ３に各々の部品が取り付けられた構成になっており、シャーシの一部は、ガイドレール３ａ、右側壁３ｂ、左側壁３ｃを構成している。キャリアモータ８にステッピングモータを使用する場合と異なり、キャリア１の基準位置を決定するためには、通常キャリア１を一定方向（図１では右側壁３ｂの方向）に駆動し、キャリア１が右側壁３ｂに衝突して一定時間動かないことを検出して、右側壁３ｂを基準位置（＝０）として決定し、以降はキャリア１の位置管理は全て右側壁３ｂからの位置（距離）で管理を行う。この動作は、頻繁に行うと微小な位置変動が起こるため、電源ＯＮ時のプリンタの機構初期化開始時に一度だけ行い、以降は（電源ＯＮ中は）行わないように構成されている。

　図２は、本実施形態のインクジェットプリンタのキャリア駆動機構を示す斜視図である。

　ここで、ガイドシャフト２は、シャーシ３の右側壁３ｂと左側壁３ｃに固定されていて、キャリア１が往復運動をする際のガイドとなる。

　ベルト９はシャーシ３に固定されたキャリアモータ（ＤＣモータ）８に連結されると共に、キャリア１に固定されていて、キャリアモータ８の回転を往復運動に変換してキャリア１を移動させる役目をもつ。エンコーダスケール４０には一定のピッチでマークが付けられていて、所定の張力をもってシャーシ３に保持されている。

　エンコーダスケール４０は、例えば３００ｌｐｉ（ライン・パー・インチ、２５．４ｍｍ／３００＝８４．６μｍ）で等間隔に設けられたマークを、キャリア１に固定されたエンコーダセンサ４５で検知することで、キャリア１の位置を正確に取得することができる。エンコーダセンサの検知方式としては光学式や磁気式が用いられる。また、キャリア１の走査時には、リニアエンコーダスケール４０のマークの検知時間間隔からキャリア１の速度を算出することができるように構成されている。

　図３は、インクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。

　図３において、３０１は、装置全体を制御するＣＰＵ−Ｐ（中央演算処理装置）であって、ＣＰＵ−ＢＵＳ３３１を介して、ＲＡＭ−Ｐ３０２、ＲＯＭ−Ｐ３０３、ＥＥＰＲＯＭ−Ｐ３３０、ＡＳＩＣ（複合制御ユニット）３０５、モータドライバ３１４〜３１６、Ｉ／Ｆコントローラ３２０と通信可能とされる。

　また、ＣＰＵ−Ｐ３０１は、ＲＯＭ−Ｐ３０３内の制御プログラムにより、２つのセンサ（キャリアエンコーダセンサ４５、紙挿入センサ３１３）や操作パネルに設けられた各種スイッチ３０９〜３１１などから複合制御ユニット３０５を介して入力される各種の指示信号や、Ｉ／Ｆコントローラ３２０から読み出したホストからインターフェース３２１へ送られてくる印字コマンドに基づいて、モータドライバ３１４〜３１６を介して３つのモータ（キャリアモータ８、紙送りモータ３１８、給紙モータ３１９）の回転制御、ＡＳＩＣ３０５を介して記録ヘッド（インクジェットヘッド）７に印字データを出力して、印字データを記録ヘッド７に転送し、印字コマンドに対応した印字制御を行う。

　３０２は、ＲＡＭ−Ｐ（プリンタＲＡＭ：一時記憶メモリ）であって、印字のための展開データ、ホストからの受信データ（印字コマンドや印字データ）を一時的に蓄えておく受信バッファ、印字速度などの必要な情報を格納するためのワーク、ＣＰＵ−Ｐ３０１のワークエリア等として使用される。

　３０３は、ＲＯＭ−Ｐ（プリンタＲＯＭ：読み出し専用メモリ）であって、ＣＰＵ−Ｐ３０１が実行する印字データを記録ヘッド７に転送し、印字を行わせる印字制御プログラムやキャリアモータ８、紙送りモータ３１８、給紙モータ３１９を制御するためのプログラム、プリンタエミュレーションプログラム、あるいは印字フォント等を備えている。

　３０５は、複合制御ユニットで、記録ヘッド７、電源ＬＥＤ３０７の点灯、消灯、点滅動作や、電源Ｓ／Ｗ３０９、カバーオープンＳ／Ｗ３１１の検知、紙挿入センサ３１３の検知機能などを有する。

　３１４〜３１６は、各々のモータ８，３１８，３１９を駆動制御するモータドライバである。

　８、３１８，３１９は、前記モータドライバ３１４〜３１６に接続されたモータで、ＣＰＵ−Ｐ３０１の指示により、モータドライバ３１４〜３１６によって駆動制御される。

　キャリアモータ８は、後述するようにサーボ制御を行うためにＤＣサーボモータが用いられ、紙送りモータ３１８及び給紙モータ３１９は、ＣＰＵ−Ｐ３０１で制御しやすいステッピングモータが用いられる。

　３２０は、Ｉ／Ｆコントローラで、３２１のＩ／Ｆを介してホスト側コンピュータに接続され、ホスト側コンピュータからの印字コマンド及び印字データを受信し、プリンタ側のエラー情報などを送信する双方向インターフェースで、セントロインターフェースやUSBインターフェースなどの各種インターフェースがある。

　３３０は、印字枚数、印字吐出ドット数、インクタンク交換回数、記録ヘッド交換回数、ユーザー命令クリーニング動作実行回数、などを記憶するための不揮発性随時書き込みメモリで、書き込まれた内容は電源がオフされても保持される。

　図４はインクジェットプリンタのキャリア走査速度制御系を説明する模式図である。

　キャリアモータ８（ＤＣモータ）は、ＰＩＤ制御と呼ばれる手法で制御される。

　以下に、その手順を説明する。

　まず、キャリア１に与えたい目標速度は、「理想速度（プロファイル）」４０１という形で与える。「理想速度（プロファイル）」は、一定の割合で速度を増加（加速）させ、目標速度（等速）に導き、その後目標停止位置の近傍から、一定の割合で速度を減少（減速）させる形態が一般的である。

　エンコーダ速度検出回路４０５はキャリアエンコーダセンサ４５からの出力信号をプリンタ内部のＡＳＩＣ３０５に入力して、ＡＳＩＣ３０５に内蔵されたタイマーでカウントすることにより、現在のキャリア１の「速度」を算出する。

　具体的には、図５のスリットＡからＢまでの間のクロック数をカウントし、ＡＳＩＣ３０５上のレジスタに保存しておくという動作を常時繰り返すよう構成されている。このレジスタ値を読み込んで、実際のスリット間の物理的距離（３００ｌｐｉスリットであれば、（２５．４ｍｍ÷３００））をクロック数×クロック時間で除算することにより、瞬間の速度が計算できる。

　「理想速度」から「（クロック数から計算した）検出速度」を減算した数値を、目標速度に対して足りない「速度誤差」として、「ＰＩＤ演算処理部」４０２に渡し、その時点でキャリアモータ８に与えるべきエネルギーを、「ＰＩＤ演算」と呼ばれる手法で算出する。算出された結果（ＰＷＭ値）をＡＳＩＣ３０５上のレジスタに設定することにより、モータ印加電圧は一定で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 Modulation)制御」と呼ぶ）、印加電圧のＤｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、ＤＣモータに与えるエネルギーを調節し、速度制御を行う。制御を行った結果は、キャリアモータ８に与えられた外乱要因とともに、キャリアエンコーダセンサ４５の出力値（速度情報）として反映され、ＰＩＤ演算処理部４０２にフィードバックされる。

　図５はインクジェットプリンタの光学式エンコーダスケールと速度情報との関係を説明する模式図である。

　光学式のエンコーダスケール４０は、図示のように黒い部分と、透明な部分の明暗のパターンを印刷して構成されている。キャリア１が移動していくとき、このスケール４０をエンコーダセンサ４５で読み取ると、キャリア１の位置に応じて出力波形は図示のようにハイレベルとローレベルを繰り返すパターンが得られる。この出力波形情報を、ＡＳＩＣ３０５の基本クロック、あるいはその逓倍、分周したクロックでカウントすると、Ａ点からＢ点までにかかった時間がわかるので、その間の距離（エンコーダスケールの黒から透明までの間）をかかった時間で割ることにより、その間の移動中の平均速度が計算することができる。

　図６は、本発明の第１の実施形態におけるインクジェットプリンタのキャリア駆動開始処理を示すフローチャートである。

　図６において、Ｓ６０１で一回の駆動に必要なＲＡＭ上のワーク初期化処理として、前回の検出速度spdOldと積分補償量intCmpを初期値（ゼロ）、ローパスフィルタ演算値spdCmp300を初速度に設定し、Ｓ６０２で駆動開始前の位置情報をＡＳＩＣ３０５のレジスタから読み出して、ＲＡＭ上のワークposStart300に保存する。

　次に、Ｓ６０３で、１msec周期で起動されるサーボ制御用のタイマ処理を起動する。

　図７は、本発明の第１の実施形態におけるインクジェットプリンタのキャリア駆動のための１msec周期のタイマによるサーボ制御処理を示すフローチャートである。

　図７において、Ｓ７０１では、理想速度プロファイルから、現在の時間における理想速度spdMnp300を得る。具体的には、図９の太線のような理想速度に対し、現在の時間における速度を求める。Ｓ７０２で、実際の速度情報を取得する（後述する図８の速度情報取得処理を参照）。

　Ｓ７０３ではＰＩＤ制御における微分演算Ｄを行う（spdDif=(spdFed300-spdOld300)*difPrm+spdFed300）。ここで、spdFed300はエンコーダーで検出された現在の検出速度、difPrmは微分ゲイン、spdOld300は前回の検出速度である。

　Ｓ７０４では微分演算Ｄの結果得られた速度(spdDif)と理想速度(spdMnp300)から速度誤差spdErr300を算出する（spdErr300=spdMnp300-spdDif）。また、前回の速度を更新する（spdOld300=spdFed300）。

　Ｓ７０５では、高周波ノイズを防ぐためにフィルターゲイン定数filPrmを用いてローパスフィルタ演算を行う。ローパスフィルタ演算値spdCmp300は、（spdCmp300=(spdCmp300-spdErr300)*filPrm+spdErr300）となる。

　Ｓ７０６では、ＰＩＤ制御における積分演算Ｉを行う。積分補償量intCmpは、ローパスフィルター演算値spdCmp300と積分ゲインintPrmとの積と、前回の積分補償量intCmpとの和で、(intCmp=spdCmp300*intPrm+intCmp)のようになる。

　Ｓ７０７では、Ｓ７０５で得られたローパスフィルタ演算後の操作量spdCmp300と、Ｓ７０６で得られた積分補償量intCmpに対し、ＰＩＤ制御における比例演算Ｐを行う。比例ゲインspdPrmを乗算することにより求められ、(mtr_pwm=(spdCmp300+intCmp)*spdPrm)のようになる。

　Ｓ７０８では、上記演算結果mtr_pwmに基づいてＤＣモータを駆動すべきＰＷＭ値をＡＳＩＣ３０５に対して出力することにより、キャリアモータ８に駆動すべき電流値が与えられる。

　以後、１msec毎に、上記処理を繰り返すことにより、ＰＩＤ制御に基づいたフィードバック制御が行われ、キャリア１が駆動制御されることになる。

　図８は、本発明の第１の実施形態におけるインクジェットプリンタの速度情報取得処理を示すフローチャートであり、図７のＳ７０２における速度情報取得処理の詳細を示すものである。

　図８において、まず、Ｓ８０１では、現在印字（および、移動）しようとしている方向を判断し、エンコーダの位置情報カウンターが増大する方向（本実施形態では、往路方向印字）であればＳ８０２に進み、逆方向印字（エンコーダの位置情報カウンターが減少する方向）であればＳ８０３に進む。

　Ｓ８０２では、現在位置posNow300から駆動開始時に保存しておいた位置posStart300を減算し、あるしきい値α（２〜４スリット相当）未満であった場合（動き出してからαスリットより小さく移動）、起動時の振動等により、正しい速度がエンコーダから検出されない可能性があるとしてＳ８０４に進み、spdFed300として、この時間における理想速度spdMnp300に、ある比率(estimateStartPrm/setimeteStartPrmScal)をかけた推定速度として算出される(spdFed300=spdMnp300*(estimateStartPrm/etimeteStartPrmScal))。

　一方、Ｓ８０２において、現在位置posNow300から駆動開始時に保存しておいた位置posStart300を減算し、あるしきい値α（２〜４スリット相当）より大きく移動していた場合（動き出してからαスリットより大きく移動）、Ｓ８０５において、エンコーダーで得られた速度情報は実際の速度を正しく反映しているとして、速度情報spdFed300にはＡＳＩＣ３０５が保持しているエンコーダ情報にもとづく検出速度の情報が設定される。

　Ｓ８０３でも同様の判断処理を行うが、Ｓ８０２と異なるのは、駆動開始時に保存しておいた位置posStart300から現在位置posNow300を減算し、あるしきい値α（２〜４スリット相当）未満であった場合（動き出してからαスリットより小さく移動）、起動時の振動等により、正しい速度がエンコーダから検出されない可能性があるとして、Ｓ８０４に進むというように、進行方向によって減算する項の前後が変わる。

　理想速度spdMnp300に対して、一定の比率を乗算するための比率(estimateStartPrm/etimeteStartPrmScal)は、通常、比率が１以下になるように、2/3(estimateStartPrm=2,etimeteStartPrmScal=3)、4/7(estimateStartPrm=4,etimeteStartPrmScal=7)等の値が設定され、理想速度の何割かの速度が得られたという推定を行うように構成されている。また、これらの比率は、目標速度（到達すべき等速度）ごとにも独立して切り換えられるように構成されている。

　図９は、従来例（ａ）と第１の実施形態（ｂ）における目標速度と検出速度の関係を示す模式図である。

　図９（ａ）に示す従来例では、理想速度に対し、キャリア起動直後の振動等により、実際のキャリア速度よりも高速度が検出され、結果として、加速時の理想速度への追従が悪くなっている様子を示したものである。

　図９（ｂ）に示す第１の実施形態では、動き出しαスリット内は、理想速度の一定比率（約1/2）で速度を推定している例を示している。言い換えると、理想の速度を用いて速度情報を取得し、その値を実際の速度とみなしているのである。なお、この比率は、推定速度又は速度推定領域を外れたときのキャリアの検出速度と理想速度との差が所定範囲内となるように、ＰＩＤ制御のゲイン等も調整しながら決定されるので、加速中に理想速度に近く、かつ、現実の速度に対して大きく外れることのないスムーズな加速を実現することができる。

　上記実施形態によれば、エンコーダセンサ４５から得られる位置情報posStart300を元にしてキャリア１をＤＣモータを用いてサーボ制御する際に、キャリア１が動き出してから任意の領域（２〜４スリット程度の領域）を移動する間は、キャリア１のサーボ制御に用いられる速度情報に、エンコーダから得られる検出速度ではなく、理想速度spdMnp300、或いは理想速度spdMnp300に一定の比率(estimateStartPrm/etimeteStartPrmScal)を乗算した推定速度を用いることにより、キャリア１が起動開始する時点での不正速度検出によるサーボ制御の乱れや、エラーの判定条件に抵触してエラー停止してしまったりすることなく、スムーズに駆動することができるようになる。

　［第２の実施形態］
　第１の実施形態では、キャリアが動き出してから任意の数スリット間までキャリアが移動するまでは、キャリアのサーボ制御に用いられる速度情報は、エンコーダから得られるものではなく、目標としている速度、あるいは、目標速度に一定の比率を乗算した速度を速度情報として用いるように構成したが、速度を目標速度から推定するのではなく、０として扱うように構成することもできる。図８の比率(estimateStartPrm/etimeteStartPrmScal)のestimateStartPrmを０にすることにより、速度推定値を０にすることもできる。このように構成することにより、起動時に強い加速を与えることが可能となるので、加速のスムーズさは多少犠牲になるが、加速時間、加速距離の短縮等の効果を得ることもできる。

　［第３の実施形態］
　第１および第２の実施形態では、キャリアが動き出してから任意の数スリット間までキャリアが移動するまでは、キャリアのサーボ制御に用いられる速度情報は、エンコーダから得られるものではなく、目標としている速度、あるいは、目標速度に一定の比率を乗算した速度を速度情報として用いるように構成したが、この比率を一定ではなく、時間によって変化するように構成することも可能である。例えば、時間の二乗になるように構成すれば、駆動直後は低い比率で、推定領域後半は高い比率になるような推定を行うことが可能になる。

　［第４の実施形態］
　なお、第１の実施形態では、所定の数のスリット分の距離移動するまでは、図８のＳ８０４にて、速度情報spdFed300を算出していた。本実施形態では、この処理の代わりに、予め算出された速度テーブルをメモリに用意しておき、キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、フィードバック制御に用いる速度情報として、エンコーダーで検出された速度情報を参照せず、上記速度テーブルのメモリ領域から速度情報を読み出して制御を行い、キャリアが動作を開始してから所定量以上移動してから、エンコーダーで検出された速度情報を用いて制御を行う。速度テーブルを格納するメモリ領域が十分確保できる場合に、算出する処理時間を省くことができる。この速度テーブルの例として、移動開始後の移動量に対応した速度情報を持つテーブル、あるいは移動開始後の経過時間に対応した速度情報をもつテーブルなどがある。

　なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

　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。

　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４７４０７９６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。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をすると、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。

　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。

　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号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。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。

　さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。

　[他の実施形態]
　なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

　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（または記録媒体）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み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。この場合、記憶媒体から読み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。また、コンピュータが読み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オペレーティングシステム(OS)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。

　さらに、記憶媒体から読み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カ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、その機能拡張カ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。

　本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図６乃至図８に示すフローチャートに対応するプログラムコード及び各種テーブルが格納されることになる。

本発明に係る実施形態のインクジェットプリンタの機械的構成を示す斜視図。 本発明に係る実施形態のインクジェットプリンタのキャリア駆動機構の詳細を示す斜視図。 本発明に係る実施形態のインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図。 本実施形態のインクジェットプリンタのキャリアのサーボ制御を説明するブロック図。 本実施形態のインクジェットプリンタの光学式エンコーダと速度情報との関係を説明する模式図。 本発明に係る第１の実施形態のインクジェットプリンタのキャリア駆動開始処理を示すフローチャート。 本発明に係る第１の実施形態のインクジェットプリンタのキャリア駆動のための１msec周期のタイマによるサーボ処理を示すフローチャート。 本発明に係る第１の実施形態のインクジェットプリンタの速度情報取得処理を示すフローチャート。 従来例（ａ）と第１の実施形態（ｂ）の目標速度と検出速度の関係を示す模式図。

符号の説明

１　キャリア
２　ガイドシャフト
３　シャーシ
３ａ　ガイドレール
３ｂ　右側壁
３ｃ　左側壁
４　ガイドレール
５　ＬＦローラ
６　プラテン
７　記録ヘッド
８　キャリアモータ
９　ベルト
３０　ポンプベース
４０　エンコーダスケール
４５　エンコーダセンサ
５１　カバー
５５　ヘッド交換レバー

Claims (7)

1. 記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置において、
   　前記記録ヘッドが装着されるキャリアを理想速度及び理想位置を用いてフィードバック制御する制御手段と、
   　前記制御手段で参照するキャリアの位置情報を検出するキャリア位置検出手段と、
   　前記制御手段で参照するキャリアの速度情報を検出するキャリア速度検出手段と、
   　前記制御手段で参照される前記理想速度を用いて所定比率で推定速度を演算する速度推定手段とを具備することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記キャリア速度検出手段で検出されたキャリアの速度情報を参照せず、前記理想速度若しくは前記推定速度を参照することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記キャリア速度検出手段で検出されたキャリアの速度情報を参照せず、前記推定速度をゼロとして参照することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記速度推定手段で演算に用いられる所定比率は、前記理想速度ごとに独立した値が選択可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記速度推定手段で演算に用いられる所定比率は、前記推定速度又は前記キャリアの速度情報と前記理想速度との差が所定範囲内となるような値に設定されることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 記録ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置の制御方法において、
   　前記記録ヘッドが装着されるキャリアを理想速度及び理想位置を用いてフィードバック制御する制御工程と、
   　前記制御工程で参照するキャリアの位置情報を検出するキャリア位置検出工程と、
   　前記制御工程で参照するキャリアの速度情報を検出するキャリア速度検出工程と、
   　前記制御工程で参照される前記理想速度を用いて所定比率で推定速度を演算する速度推定工程とを具備することを特徴とする制御方法。
7. 記録ヘッドを搭載したキャリアを記録媒体に対して相対的に移動させることにより記録する記録装置において、
   　前記キャリアの速度情報と位置情報を検出するエンコーダー手段と、
   　前記キャリアを所定の速度プロファイルを用いてフィードバック制御する制御手段と、
   　前記キャリアの移動量に対応した速度情報を格納する記憶手段とを備え、
   　前記制御手段は、前記キャリアが動作を開始してから所定量移動するまでは、前記フィードバック制御に用いる速度情報として、前記エンコーダー手段で検出された速度情報を参照せず、前記記憶手段に格納されている前記速度情報を用いて制御を行い、前記キャリアが動作を開始してから所定量以上移動してから、前記エンコーダー手段で検出された速度情報を用いて制御を行うことを特徴とする記録装置。

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