JP2004138386A - ディジタルエンコーダの制御手段 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクミスト等によるエンコーダの感度劣化による性能低下を補うこと。
【解決手段】発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御することを特徴とするディジタルエンコーダの制御手段。
【選択図】 図1
【解決手段】発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御することを特徴とするディジタルエンコーダの制御手段。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダの制御手段に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置に代表されるシリアル型の記録装置は記録媒体の搬送方向と直行する方向に記録ヘッドを走査させながら印字を行い、1行印字を終えた段階で記録ヘッドの幅分だけ記録媒体を搬送し、その繰り返しで記録が実行される。
【0003】
そのインクジェット記録装置の駆動源としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復駆動するキャリッジモータ、記録媒体を搬送する搬送モータ、記録媒体を給紙するシート供給モータ、記録ヘッドの吐出回復処理を行う回復モータ等が存在する。
【0004】
従来低コスト化が可能であり、制御が簡単である等の理由により上記駆動源はステッピングモータが多く使用されていたが、静音化等の目的で上記駆動源なかでもキャリッジモータにDCモータを使用することが多くなってきた。この場合DCモータの制御情報を得るためにディジタルエンコーダを使用することが一般的である。
【0005】
図1はディジタルエンコーダの構成を表すモデル図である。
【0006】
ディジタルエンコーダ(以下エンコーダと記す場合もある)14は発光部であるLED101と受光部であるディテクタ102とから構成されており、LED101から発生した光をエンコーダスケール13を通してディテクタ102が検出して信号を発生する。エンコーダスケール13上には、光を透過する部分103と光を透過しない部分104が決められた間隔で配置されている。ディテクタ102にはフォトダイオード105、106、107、108が決められた間隔で配置されており、各フォトダイオード105、106、107、108で検出された光を電気信号A、*A、B、*Bに変換し、更にコンパレータ109、110によって差動出力チャネルA、チャネルBとして出力している。
【0007】
図2はディジタルエンコーダの差動出力信号波形を示す。
【0008】
電気信号A、*Aの交点で反転する信号がチャネルAの信号となる。ここで速度一定の場合理想的にはチャネルAの各周期のON時間dutyHD/(HD+LD)は50%になる。むろんチャネルBも同様である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
例えばインクジェット記録装置においてはインクを吐出して記録画像を形成するため、インクミストが装置内を浮遊する。そのため多数の記録枚数の記録を実施すると、エンコーダにインクミストが付着し感度が低下し、現象が悪化すると印字ズレが発生し、更に悪化すると記録ヘッドが装置側壁にぶつかることが生じる。
【0010】
ここで感度劣化とは電気的には前述したフォトダイオード105、106、107、108が検出する光量が低減することで感度に差が生じ、その結果コンパレータ109、110に入力される信号A、*Aの振幅に差が生じているということになる。
【0011】
図3にフォトダイオード105、106、107、108の感度に差がある場合のディジタルエンコーダの差動出力信号波形を示す。
【0012】
フォトダイオードの感度は電気信号の振幅差として現れる。図3では電気信号Aの振幅が電気信号*Aより小さくなった場合のチャネルAを示している。この場合チャネルAの周期のON時間dutyは50%以上となっている。
【0013】
この現象を回避するためにはインクミストがエンコーダに付着しないような構成とするか、あるいはエンコーダやエンコーダスケールを清掃する方法が考えられるが、前者は例えばファン等の余分な部品による装置の大型化を招き、後者はユーザーインターフェイスの煩雑さを招く結果となるため不便さが生じていた。
【0014】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、インクミスト等によるエンコーダの感度劣化による性能低下を補うことのできるディジタルエンコーダの制御手段を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明は上記課題を解決するために、発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するように構成する。より具体的には前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御を実施する。
【0016】
上記構成を、改めて以下(1)〜(7)に整理して示す。
【0017】
(1)発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するようにしたディジタルエンコーダの制御手段。
【0018】
(2)前記制御手段は前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御手段であるようにした上記(1)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0019】
(3)前記発光部の光量を制御する手段として、発光部をPWM駆動し、その駆動dutyに応じて光量を制御するようにした上記(1)又は(2)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0020】
(4)前記発光部の光量を制御する手段として、発光部の駆動電圧を可変可能とし、その駆動電圧に応じて光量を制御するようにした上記(1)又は(2)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0021】
(5)前記ディジタルエンコーダが、記録媒体上にて記録ヘッドを走査させつつ、前記記録媒体に対し前記記録ヘッドからインクを吐出することにより画像を記録するインクジェット記録装置の記録ヘッドの走査方向の位置制御手段として用いられているようにした上記(1)乃至(4)のいずれかに記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0022】
(6)インクの吐出量あるいは記録枚数をカウントする計数手段を有し、前記周波数信号の各周期のON時間dutyおよび前記計数手段の計数結果に応じて発光部の光量を制御するようにした上記(5)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0023】
(7)前記発光部の光量を制御する特別な調整モードを有するようにした上記(5)又は(6)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0024】
上述したような構成とすることでエンコーダの感度劣化を発光部の駆動電流を大きくすることで光量をアップさせて補い、エンコーダの感度劣化に伴う装置の制御不具合を回避/解消することが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【0026】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【0027】
図4は本発明の実施形態として適応可能なディジタルエンコーダが搭載された記録装置の構成を示す図である。
【0028】
本実施形態の記録装置は、いわゆるインクジェット記録方式の記録ヘッド1を備えたインクジェット記録装置である。この記録ヘッド1はインクジェット記録方式の中でも特にエネルギー発生手段として発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体を用いて、インクを加熱して熱エネルギーによってインク滴を吐出させる方式を用いることにより、記録画像の高密度化および高精細化を達成しているものである。記録ヘッド1はシアン記録ヘッド1C、マゼンタ記録ヘッド1M、イエロー記録ヘッド1Yおよびブラック記録ヘッド1Kの4色の記録ヘッドを有し、各色の記録ヘッド1C、1M、1Y、1Kはガイド軸3の長さ方向に沿って配列された状態すなわちキャリッジ2の移動方向に沿った状態でキャリッジ2に搭載されている。図4において記録ヘッド1は図示下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ2に搭載されており、キャリッジ2の軸受け部2aがガイド軸3に沿って移動しながらインク液滴を吐出して、記録用紙等の記録媒体4上に1走査分の画像を形成していく。なお、キャリッジ2のガイド軸3に沿った往復運動は、キャリッジモータ5の駆動力が伝達されたプーリ6の回転により、タイミングベルト7を介して行われる。
【0029】
記録ヘッド1による1走査分の記録が終了すると、記録ヘッド1は記録を中断し搬送モータ9が駆動されて、プラテン8上に位置する記録媒体4がキャリッジ2の移動方向に対して直行する方向に所定量だけ搬送される。次いで再びキャリッジ2をガイド軸3に沿って移動させながら次の1走査分の画像形成を行う。これらの動作を繰り返すことにより、記録媒体4の全体が記録される。
【0030】
記録装置全体の図の右側には記録ヘッド1のインク吐出状態を良好に保つための回復動作を行う回復系10が配設されている。回復系10には記録ヘッド1をキャップするキャップ11、記録ヘッド1のインク吐出面を拭うワイパ12、および記録ヘッド1のインク吐出ノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ(不図示)等が設けられている。
【0031】
また、本実施形態の記録装置はエンコーダスケール13およびエンコーダ14を備えており、キャリッジ2の移動速度の検出を行い、キャリッジモータ5の駆動時にそのフィードバック制御を行うように構成されている。また記録ヘッド1のインク吐出タイミングもエンコーダ14の周波数信号を基に制御されている。
【0032】
図5は図4で示した記録装置の内部制御構成を示す図である。
【0033】
500はホストとの間で記録データの授受を行うI/FブロックでありFIFOメモリで構成されている。501は記録動作等の各種制御を行うASICでCPUとGAから構成されている。502は記録動作の手順等のプログラムを格納されているROMである。503はデータを一時的に格納するRAMであり、主としてプリントバッファ領域として使用される。504はEEPROMであり、記憶されたデータは装置の電源が切られた状態でも保持されるようになっていて、インクジェット記録装置により実行された累積記録枚数あるいは記録ヘッド1の累積吸引回数、インク残量が更新されながら記憶されている。なお記録時にはキャリッジ2の駆動源であるキャリッジモータ5、記録媒体4の搬送駆動源である搬送モータ9、シート供給装置(ASF、不図示)の駆動源であるシート供給モータ(不図示)、回復系10の駆動源である回復モータ(不図示)、および記録ヘッド1に設けられている吐出エネルギー発生手段(不図示)がそれぞれのドライバ(キャリッジモータドライバ505、搬送モータドライバ506、シート供給モータドライバ507、回復モータドライバ508、吐出ヒータドライバ509)により駆動され、記録動作が実行される。なおそれぞれのドライバはそれぞれに対応したセンサ(不図示)からの情報に基づいて駆動が制御されている。記録ヘッド1が搭載されたキャリッジ2はエンコーダ14からの周波数信号に基づいて、ASIC501内部でその立ち上がり、立ち下がりが検出され、各周期のON時間dutyが検知可能な構成となっている。
【0034】
図6はエンコーダの発光部のLED101の駆動方法を示す図である。
【0035】
LED101は一般的には図6(a)に示すように電源(VCC)およびLED101に流れる電流を制限するための電流制限抵抗601と接続されている。本発明においては図6(b)に示すように更にディジタルトランジスタ602を加え、駆動回路を電流制限抵抗601とディジタルトランジスタ602とで構成する。ディジタルトランジスタ602のB端子はASIC501に接続されており、前述したエンコーダ14からの周波数信号に基づいて制御されている。ディジタルトランジスタ602のB端子が「H」であればLED101に電流が流れ、「L」であればLED101には電流が流れない。
【0036】
図7は本発明の実施例の動作の流れを示すフローチャートを示す。
【0037】
エンコーダ14からの周波数信号をASIC501で判断して、各周期のON時間dutyが50%、つまり初期(通常)状態であればトランジスタのB端子にはdutyα%のパルスが与えられている(図6の(c))。その結果平均としてLED101にはIαの電流が流れていることになる。
【0038】
ステップS701で印字開始指令が与えられ、I/Fブロック500で記録データが受信されると、ステップS702からLED光量調整モードに移行する。次にステップS703で一定速度でキャリッジ2をスキャンすることでエンコーダ14からの周波数信号をASIC501に取り込む。ステップS704で各周期のON時間dutyを算出し、ステップS705でdutyが55%以上であると判定され、さらにかつステップS706でEEPROM504に書き込まれている累積記録枚数あるいは累積吸引回数が所定値以上であると、インクミストによりエンコーダ14の感度が劣化したものと判断して、LED101の光量を上げることで感度の劣化を補おうとする制御を実施する。ステップS705、S706で所定の条件を満たしていなければステップS711でLED光量調整モードは終了する。ここでステップS705で累積記録枚数あるいは累積吸引回数を判断条件とするのは、感度劣化の要因がインクミストであるか否かを判断するためのものでるが、ステップS705が省かれていても問題ない。またさらにステップS704で各周期のON時間dutyを算出する際は、複数回数実施することで突発的なノイズ要因を取り除くことが望ましい。
【0039】
エンコーダ14の感度劣化を補う制御は、ステップS707で算出したdutyに応じて、予めROM502に設けられているテーブルにしたがってASIC501からディジタルトランジスタ602のB端子に入力する信号のdutyをβ(α<β)%となるようにパルスを与える(図6の(d))。その結果平均としてLED101にはIβの電流が流れていることになる(Iα<Iβ)。この結果LED101の光量がアップすることによりエンコーダ14の感度がアップすることになる。然る後再びステップS708でキャリッジ2を一定速度でスキャンして、ステップS709でエンコーダ14の各周期のON時間dutyを検出して、ステップS710でdutyが50〜55%であると判断すればステップS711でLED光量調整モードが終了する。ステップS710で検出したdutyが所定の範囲内にはいっていなければステップS707から再び繰り返す。
【0040】
なお本実施例ではステップS701の印字開始命令毎にLED光量調整モードを実施する構成としたが、例えば装置の電源ON毎に実施してもよい。またステップS705、710の判断しきい値も装置の状況に応じて可変可能な構成としてもよい。
【0041】
【他の実施例】
本実施例の他に以下のような形式を取ることも可能である。
【0042】
(1)LEDの光量を上げる手段として今回はPWM方式のdutyを変えることでLEDの駆動電圧を変え実現したが、例えば複数の電圧で駆動可能な構成としてもよい。
【0043】
図8は他の実施例1を実現可能な回路構成の一例である。
【0044】
この回路は複数の抵抗801〜804および複数のディジタルトランジスタ805〜807で構成されている。検出したdutyが50〜55%の場合、ディジタルトランジスタ805がON、ディジタルトランジスタ806、807はOFF状態である。検出したdutyが55%〜60%の場合、ディジタルトランジスタ806がON、ディジタルトランジスタ805、807はOFF状態である。検出したdutyが60%以上の場合、ディジタルトランジスタ807がON、ディジタルトランジスタ805、806はOFF状態である。つまり検出したdutyが大きいほどより大きな抵抗と接続しているディジタルトランジスタONすることでLED101に供給される駆動電圧が大きくすることが可能になり、光量をアップすることになる。
【0045】
さらにその他にもASIC501がD/A出力ポートを有していれば、検出したdutyに応じてD/Aポートの出力値を切り換える構成とすることでLED101に供給される駆動電圧を変える構成を実現してもなんら問題はない。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するように構成する。より具体的には前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御を実施することでエンコーダの感度劣化に伴う装置の制御不具合を回避/解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ディジタルエンコーダの構成を表すモデル図
【図2】ディジタルエンコーダの差動出力信号波形図
【図3】フォトダイオードの感度に差がある場合のディジタルエンコーダの差動出力信号波形図
【図4】本発明の実施形態として適応可能なディジタルエンコーダが搭載された記録装置の構成を示す図
【図5】図4で示した記録装置の内部制御構成を示す図
【図6】エンコーダの発光部のLED101の駆動方法を示す図
【図7】本発明の実施例の動作の流れを示すフローチャート
【図8】他の実施例1を実現可能な回路構成の一例を示す図
【符号の説明】
1 記録ヘッド
2 キャリッジ
2a 軸受け部
3 ガイド軸
4 記録媒体
5 キャリッジモータ
6 プーリ
7 タイミングベルト
8 プラテン
9 搬送モータ
10 回復系
11 キャップ
12 ワイパ
13 エンコーダスケール
14 エンコーダ
101 LED
102 ディテクタ
105〜108 フォトダイオード
109〜110 コンパレータ
500 I/Fブロック
501 ASIC
502 ROM
503 RAM
504 EEPROM
505 キャリッジモータドライバ
506 搬送モータドライバ
507 シート供給モータドライバ
508 回復モータドライバ
509 吐出ヒータドライバ
601 電流制限抵抗
602 ディジタルトランジスタ
801〜804 抵抗
805〜807 ディジタルトランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダの制御手段に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置に代表されるシリアル型の記録装置は記録媒体の搬送方向と直行する方向に記録ヘッドを走査させながら印字を行い、1行印字を終えた段階で記録ヘッドの幅分だけ記録媒体を搬送し、その繰り返しで記録が実行される。
【0003】
そのインクジェット記録装置の駆動源としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復駆動するキャリッジモータ、記録媒体を搬送する搬送モータ、記録媒体を給紙するシート供給モータ、記録ヘッドの吐出回復処理を行う回復モータ等が存在する。
【0004】
従来低コスト化が可能であり、制御が簡単である等の理由により上記駆動源はステッピングモータが多く使用されていたが、静音化等の目的で上記駆動源なかでもキャリッジモータにDCモータを使用することが多くなってきた。この場合DCモータの制御情報を得るためにディジタルエンコーダを使用することが一般的である。
【0005】
図1はディジタルエンコーダの構成を表すモデル図である。
【0006】
ディジタルエンコーダ(以下エンコーダと記す場合もある)14は発光部であるLED101と受光部であるディテクタ102とから構成されており、LED101から発生した光をエンコーダスケール13を通してディテクタ102が検出して信号を発生する。エンコーダスケール13上には、光を透過する部分103と光を透過しない部分104が決められた間隔で配置されている。ディテクタ102にはフォトダイオード105、106、107、108が決められた間隔で配置されており、各フォトダイオード105、106、107、108で検出された光を電気信号A、*A、B、*Bに変換し、更にコンパレータ109、110によって差動出力チャネルA、チャネルBとして出力している。
【0007】
図2はディジタルエンコーダの差動出力信号波形を示す。
【0008】
電気信号A、*Aの交点で反転する信号がチャネルAの信号となる。ここで速度一定の場合理想的にはチャネルAの各周期のON時間dutyHD/(HD+LD)は50%になる。むろんチャネルBも同様である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
例えばインクジェット記録装置においてはインクを吐出して記録画像を形成するため、インクミストが装置内を浮遊する。そのため多数の記録枚数の記録を実施すると、エンコーダにインクミストが付着し感度が低下し、現象が悪化すると印字ズレが発生し、更に悪化すると記録ヘッドが装置側壁にぶつかることが生じる。
【0010】
ここで感度劣化とは電気的には前述したフォトダイオード105、106、107、108が検出する光量が低減することで感度に差が生じ、その結果コンパレータ109、110に入力される信号A、*Aの振幅に差が生じているということになる。
【0011】
図3にフォトダイオード105、106、107、108の感度に差がある場合のディジタルエンコーダの差動出力信号波形を示す。
【0012】
フォトダイオードの感度は電気信号の振幅差として現れる。図3では電気信号Aの振幅が電気信号*Aより小さくなった場合のチャネルAを示している。この場合チャネルAの周期のON時間dutyは50%以上となっている。
【0013】
この現象を回避するためにはインクミストがエンコーダに付着しないような構成とするか、あるいはエンコーダやエンコーダスケールを清掃する方法が考えられるが、前者は例えばファン等の余分な部品による装置の大型化を招き、後者はユーザーインターフェイスの煩雑さを招く結果となるため不便さが生じていた。
【0014】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、インクミスト等によるエンコーダの感度劣化による性能低下を補うことのできるディジタルエンコーダの制御手段を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明は上記課題を解決するために、発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するように構成する。より具体的には前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御を実施する。
【0016】
上記構成を、改めて以下(1)〜(7)に整理して示す。
【0017】
(1)発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するようにしたディジタルエンコーダの制御手段。
【0018】
(2)前記制御手段は前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御手段であるようにした上記(1)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0019】
(3)前記発光部の光量を制御する手段として、発光部をPWM駆動し、その駆動dutyに応じて光量を制御するようにした上記(1)又は(2)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0020】
(4)前記発光部の光量を制御する手段として、発光部の駆動電圧を可変可能とし、その駆動電圧に応じて光量を制御するようにした上記(1)又は(2)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0021】
(5)前記ディジタルエンコーダが、記録媒体上にて記録ヘッドを走査させつつ、前記記録媒体に対し前記記録ヘッドからインクを吐出することにより画像を記録するインクジェット記録装置の記録ヘッドの走査方向の位置制御手段として用いられているようにした上記(1)乃至(4)のいずれかに記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0022】
(6)インクの吐出量あるいは記録枚数をカウントする計数手段を有し、前記周波数信号の各周期のON時間dutyおよび前記計数手段の計数結果に応じて発光部の光量を制御するようにした上記(5)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0023】
(7)前記発光部の光量を制御する特別な調整モードを有するようにした上記(5)又は(6)に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
【0024】
上述したような構成とすることでエンコーダの感度劣化を発光部の駆動電流を大きくすることで光量をアップさせて補い、エンコーダの感度劣化に伴う装置の制御不具合を回避/解消することが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【0026】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【0027】
図4は本発明の実施形態として適応可能なディジタルエンコーダが搭載された記録装置の構成を示す図である。
【0028】
本実施形態の記録装置は、いわゆるインクジェット記録方式の記録ヘッド1を備えたインクジェット記録装置である。この記録ヘッド1はインクジェット記録方式の中でも特にエネルギー発生手段として発熱抵抗体を有する発熱素子等の電気熱変換体を用いて、インクを加熱して熱エネルギーによってインク滴を吐出させる方式を用いることにより、記録画像の高密度化および高精細化を達成しているものである。記録ヘッド1はシアン記録ヘッド1C、マゼンタ記録ヘッド1M、イエロー記録ヘッド1Yおよびブラック記録ヘッド1Kの4色の記録ヘッドを有し、各色の記録ヘッド1C、1M、1Y、1Kはガイド軸3の長さ方向に沿って配列された状態すなわちキャリッジ2の移動方向に沿った状態でキャリッジ2に搭載されている。図4において記録ヘッド1は図示下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ2に搭載されており、キャリッジ2の軸受け部2aがガイド軸3に沿って移動しながらインク液滴を吐出して、記録用紙等の記録媒体4上に1走査分の画像を形成していく。なお、キャリッジ2のガイド軸3に沿った往復運動は、キャリッジモータ5の駆動力が伝達されたプーリ6の回転により、タイミングベルト7を介して行われる。
【0029】
記録ヘッド1による1走査分の記録が終了すると、記録ヘッド1は記録を中断し搬送モータ9が駆動されて、プラテン8上に位置する記録媒体4がキャリッジ2の移動方向に対して直行する方向に所定量だけ搬送される。次いで再びキャリッジ2をガイド軸3に沿って移動させながら次の1走査分の画像形成を行う。これらの動作を繰り返すことにより、記録媒体4の全体が記録される。
【0030】
記録装置全体の図の右側には記録ヘッド1のインク吐出状態を良好に保つための回復動作を行う回復系10が配設されている。回復系10には記録ヘッド1をキャップするキャップ11、記録ヘッド1のインク吐出面を拭うワイパ12、および記録ヘッド1のインク吐出ノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ(不図示)等が設けられている。
【0031】
また、本実施形態の記録装置はエンコーダスケール13およびエンコーダ14を備えており、キャリッジ2の移動速度の検出を行い、キャリッジモータ5の駆動時にそのフィードバック制御を行うように構成されている。また記録ヘッド1のインク吐出タイミングもエンコーダ14の周波数信号を基に制御されている。
【0032】
図5は図4で示した記録装置の内部制御構成を示す図である。
【0033】
500はホストとの間で記録データの授受を行うI/FブロックでありFIFOメモリで構成されている。501は記録動作等の各種制御を行うASICでCPUとGAから構成されている。502は記録動作の手順等のプログラムを格納されているROMである。503はデータを一時的に格納するRAMであり、主としてプリントバッファ領域として使用される。504はEEPROMであり、記憶されたデータは装置の電源が切られた状態でも保持されるようになっていて、インクジェット記録装置により実行された累積記録枚数あるいは記録ヘッド1の累積吸引回数、インク残量が更新されながら記憶されている。なお記録時にはキャリッジ2の駆動源であるキャリッジモータ5、記録媒体4の搬送駆動源である搬送モータ9、シート供給装置(ASF、不図示)の駆動源であるシート供給モータ(不図示)、回復系10の駆動源である回復モータ(不図示)、および記録ヘッド1に設けられている吐出エネルギー発生手段(不図示)がそれぞれのドライバ(キャリッジモータドライバ505、搬送モータドライバ506、シート供給モータドライバ507、回復モータドライバ508、吐出ヒータドライバ509)により駆動され、記録動作が実行される。なおそれぞれのドライバはそれぞれに対応したセンサ(不図示)からの情報に基づいて駆動が制御されている。記録ヘッド1が搭載されたキャリッジ2はエンコーダ14からの周波数信号に基づいて、ASIC501内部でその立ち上がり、立ち下がりが検出され、各周期のON時間dutyが検知可能な構成となっている。
【0034】
図6はエンコーダの発光部のLED101の駆動方法を示す図である。
【0035】
LED101は一般的には図6(a)に示すように電源(VCC)およびLED101に流れる電流を制限するための電流制限抵抗601と接続されている。本発明においては図6(b)に示すように更にディジタルトランジスタ602を加え、駆動回路を電流制限抵抗601とディジタルトランジスタ602とで構成する。ディジタルトランジスタ602のB端子はASIC501に接続されており、前述したエンコーダ14からの周波数信号に基づいて制御されている。ディジタルトランジスタ602のB端子が「H」であればLED101に電流が流れ、「L」であればLED101には電流が流れない。
【0036】
図7は本発明の実施例の動作の流れを示すフローチャートを示す。
【0037】
エンコーダ14からの周波数信号をASIC501で判断して、各周期のON時間dutyが50%、つまり初期(通常)状態であればトランジスタのB端子にはdutyα%のパルスが与えられている(図6の(c))。その結果平均としてLED101にはIαの電流が流れていることになる。
【0038】
ステップS701で印字開始指令が与えられ、I/Fブロック500で記録データが受信されると、ステップS702からLED光量調整モードに移行する。次にステップS703で一定速度でキャリッジ2をスキャンすることでエンコーダ14からの周波数信号をASIC501に取り込む。ステップS704で各周期のON時間dutyを算出し、ステップS705でdutyが55%以上であると判定され、さらにかつステップS706でEEPROM504に書き込まれている累積記録枚数あるいは累積吸引回数が所定値以上であると、インクミストによりエンコーダ14の感度が劣化したものと判断して、LED101の光量を上げることで感度の劣化を補おうとする制御を実施する。ステップS705、S706で所定の条件を満たしていなければステップS711でLED光量調整モードは終了する。ここでステップS705で累積記録枚数あるいは累積吸引回数を判断条件とするのは、感度劣化の要因がインクミストであるか否かを判断するためのものでるが、ステップS705が省かれていても問題ない。またさらにステップS704で各周期のON時間dutyを算出する際は、複数回数実施することで突発的なノイズ要因を取り除くことが望ましい。
【0039】
エンコーダ14の感度劣化を補う制御は、ステップS707で算出したdutyに応じて、予めROM502に設けられているテーブルにしたがってASIC501からディジタルトランジスタ602のB端子に入力する信号のdutyをβ(α<β)%となるようにパルスを与える(図6の(d))。その結果平均としてLED101にはIβの電流が流れていることになる(Iα<Iβ)。この結果LED101の光量がアップすることによりエンコーダ14の感度がアップすることになる。然る後再びステップS708でキャリッジ2を一定速度でスキャンして、ステップS709でエンコーダ14の各周期のON時間dutyを検出して、ステップS710でdutyが50〜55%であると判断すればステップS711でLED光量調整モードが終了する。ステップS710で検出したdutyが所定の範囲内にはいっていなければステップS707から再び繰り返す。
【0040】
なお本実施例ではステップS701の印字開始命令毎にLED光量調整モードを実施する構成としたが、例えば装置の電源ON毎に実施してもよい。またステップS705、710の判断しきい値も装置の状況に応じて可変可能な構成としてもよい。
【0041】
【他の実施例】
本実施例の他に以下のような形式を取ることも可能である。
【0042】
(1)LEDの光量を上げる手段として今回はPWM方式のdutyを変えることでLEDの駆動電圧を変え実現したが、例えば複数の電圧で駆動可能な構成としてもよい。
【0043】
図8は他の実施例1を実現可能な回路構成の一例である。
【0044】
この回路は複数の抵抗801〜804および複数のディジタルトランジスタ805〜807で構成されている。検出したdutyが50〜55%の場合、ディジタルトランジスタ805がON、ディジタルトランジスタ806、807はOFF状態である。検出したdutyが55%〜60%の場合、ディジタルトランジスタ806がON、ディジタルトランジスタ805、807はOFF状態である。検出したdutyが60%以上の場合、ディジタルトランジスタ807がON、ディジタルトランジスタ805、806はOFF状態である。つまり検出したdutyが大きいほどより大きな抵抗と接続しているディジタルトランジスタONすることでLED101に供給される駆動電圧が大きくすることが可能になり、光量をアップすることになる。
【0045】
さらにその他にもASIC501がD/A出力ポートを有していれば、検出したdutyに応じてD/Aポートの出力値を切り換える構成とすることでLED101に供給される駆動電圧を変える構成を実現してもなんら問題はない。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御するように構成する。より具体的には前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御を実施することでエンコーダの感度劣化に伴う装置の制御不具合を回避/解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ディジタルエンコーダの構成を表すモデル図
【図2】ディジタルエンコーダの差動出力信号波形図
【図3】フォトダイオードの感度に差がある場合のディジタルエンコーダの差動出力信号波形図
【図4】本発明の実施形態として適応可能なディジタルエンコーダが搭載された記録装置の構成を示す図
【図5】図4で示した記録装置の内部制御構成を示す図
【図6】エンコーダの発光部のLED101の駆動方法を示す図
【図7】本発明の実施例の動作の流れを示すフローチャート
【図8】他の実施例1を実現可能な回路構成の一例を示す図
【符号の説明】
1 記録ヘッド
2 キャリッジ
2a 軸受け部
3 ガイド軸
4 記録媒体
5 キャリッジモータ
6 プーリ
7 タイミングベルト
8 プラテン
9 搬送モータ
10 回復系
11 キャップ
12 ワイパ
13 エンコーダスケール
14 エンコーダ
101 LED
102 ディテクタ
105〜108 フォトダイオード
109〜110 コンパレータ
500 I/Fブロック
501 ASIC
502 ROM
503 RAM
504 EEPROM
505 キャリッジモータドライバ
506 搬送モータドライバ
507 シート供給モータドライバ
508 回復モータドライバ
509 吐出ヒータドライバ
601 電流制限抵抗
602 ディジタルトランジスタ
801〜804 抵抗
805〜807 ディジタルトランジスタ
Claims (7)
- 発光部と受光部とから構成され、駆動される被駆動体の駆動速度に応じた周波数のパルス信号を発生する周波数信号発生手段を有するディジタルエンコーダにおいて、前記周波数信号の各周期のON時間dutyを検出する手段を有し、前記検出dutyに応じて、発光部の光量を制御することを特徴とするディジタルエンコーダの制御手段。
- 前記制御手段は前記周波数信号の各周期のON時間dutyが所定値以上であることを検出すると、発光部の光量をアップさせる制御手段であることを特徴とする請求項1に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
- 前記発光部の光量を制御する手段として、発光部をPWM駆動し、その駆動dutyに応じて光量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
- 前記発光部の光量を制御する手段として、発光部の駆動電圧を可変可能とし、その駆動電圧に応じて光量を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
- 前記ディジタルエンコーダが、記録媒体上にて記録ヘッドを走査させつつ、前記記録媒体に対し前記記録ヘッドからインクを吐出することにより画像を記録するインクジェット記録装置の記録ヘッドの走査方向の位置制御手段として用いられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のディジタルエンコーダの制御手段。
- インクの吐出量あるいは記録枚数をカウントする計数手段を有し、前記周波数信号の各周期のON時間dutyおよび前記計数手段の計数結果に応じて発光部の光量を制御することを特徴とする請求項5に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
- 前記発光部の光量を制御する特別な調整モードを有することを特徴とする請求項5又は6に記載のディジタルエンコーダの制御手段。
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