JP2004284057A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンコーダが低分解能である場合においても、高い精度で目標位置に停止するよう制御する。
【解決手段】記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行うように構成され、キャリッジの移動方向に沿って設置され、所定間隔でメモリが設けられたスケールと、キャリッジに搭載され、メモリを検出して信号を出力するエンコーダと、を備えた記録装置において、エンコーダから出力された信号からキャリッジの位置情報及び速度情報を生成し、該位置情報及び速度情報の少なくともいずれかに基づいてキャリッジの移動を制御するようにし、キャリッジの移動を伴う動作の種類を判定し（Ｓ３１、Ｓ３５、Ｓ３９）、実行する動作に応じて生成する位置情報の分解能を変更する（Ｓ３２、Ｓ３６）。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置に関し、特に、記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行う記録装置におけるキャリッジの制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータの発展及び普及に伴い、情報出力装置として使用されるプリンタ装置の技術も飛躍的に進歩して来ている。一般的に、プリンタ装置は、接続されたホスト機器から送信された画像情報に基づいて、記録媒体上に画像を記録していくよう構成されている。
【０００３】
プリンタ装置には様々な記録方式があるが、最近、最も注目されている記録方式はインクジェット記録方法である。インクジェット記録方式は、記録ヘッドの吐出部（ノズル）からインクを吐出させ、記録媒体（用紙）に付着させて画像の記録を行う方法である。その長所は、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコスト、静粛性等、様々な点で他の記録方法よりも優れている点にある。
【０００４】
インクジェット方式を採用するプリンタの構成としては、インクを吐出する記録ヘッドを搭載するキャリッジを、用紙等の記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復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。より高精細な画像を形成するために、最近では、キャリッジの移動方向に沿って配置されたスケールに所定間隔で設けられたスリットを、キャリッジに搭載されたエンコーダによって読み取ってキャリッジの変位量を逐次計測し、その情報に基づいてキャリッジの制御が行われている。
【０００５】
この場合、キャリッジの制御は、エンコーダから出力される矩形信号を基に基準パルスを生成し、そのパルスをカウントすることによって位置情報を算出し、また、そのパルス間の時間を計測することによって速度情報を算出し、これら情報を基に閉じられたループ内で行われる。このため、フィードバック制御、また、サーボ制御と呼ばれている。
【０００６】
サーボ制御は、キャリッジの速度・位置をある一定時間間隔で検出し、その情報に基づいてキャリッジのモータドライバに与えるエネルギー量を増減させる。つまり、過去の事象から、フィードバックをかけるため、より正確な速度・位置制御を行うことが可能である。更に、上記フィードバック制御によって、キャリッジが一定速度で移動する間に、エンコーダによって検出された位置情報に基づいて記録タイミングを生成することにより、インクを紙面上の目標位置に着弾させることが可能となっている。
【０００７】
エンコーダを用いたサーボシステムの制御精度は、エンコーダの分解能に依存することが多く、簡単に言えば、ｎパルスの制御データにより駆動系を駆動した場合は、ｎパルスをカウントして駆動系を停止したときに、キャリッジの実際の停止位置は、エンコーダのパルス発生の基準となるスケールのｎ番目のスリット（メモリ）とｎ＋１番目のスリットとの間の範囲内にあり、スリット間隔を単位とした位置制御となる。即ち、位置制御精度はスリット（メモリ）の間隔によって決定されるので、スリットの間隔が広がれば制御精度も低下し、位置誤差も増大することになる。
【０００８】
従って、制御精度を向上させるためにはエンコーダの分解能を向上させる、すなわち、スリットの間隔を短縮すればよいが、スリットの間隔を短縮するのには機械的な限界があるため、制御精度をエンコーダの分解能より高くする方法がいくつか提案されている。以下に２つの代表的な方法を示す。
【０００９】
第１の方法は、図２に示すように、エンコーダから生成されるＡ相及びＢ相の一方の信号の立ち上がりエッジ間隔（Ｔで示される周期）を計測し、１事象前の周期をｎ等分することによってパルスを生成し、本来のエンコーダの分解能のｎ倍の分解能でパルスを生成する方法である。図２の例ではＴを８等分して８逓倍パルスを生成している。下記の特許文献１及び特許文献２にこの方法の例が記載されている。
【００１０】
この方法は、キャリッジが一定速度で移動する状態においては非常に有効であり、エンコーダの分解能よりも記録解像度を高くする場合に、記録タイミング信号の生成に用いられている。
【００１１】
例えば、エンコーダの分解能が３００ＬＰＩ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である場合、一定速度で移動するキャリッジに搭載されたエンコーダによるスリットの検出に応じて出力される信号の１周期を計測し、次の事象でその周期を分割して記録タイミング信号を生成すると、周期を１／２に分割して記録タイミング信号を生成した場合には６００ＬＰＩの解像度で記録が可能であり、周期を１／４に分割して記録タイミングを生成した場合には１２００ＬＰＩの解像度で記録が可能である。
【００１２】
第２の方法は、図３に示すように、エンコーダから生成される９０度位相がずれたＡ相及びＢ相の２つの出力信号の、立ち上がり及び立ち下がりエッジを検出し、これに基づいて４逓倍パルスを得る方法である。しかしながら、この方法は、スケールのスリット間隔やエンコーダの検出性能のバラツキなどにより、図４に示すようにエンコーダから生成される矩形波信号のハイレベル区間（Ｔｐ）とローレベル区間（Ｔｎ）のデューティ差、また、Ａ相及びＢ相信号間の位相（Ｔｈ）ずれ、更には、エンコーダ内部のアナログ回路に起因する誤差を含んでいるため、１周期内の４つのエッジから等間隔の４逓倍パルスを得ることは困難である。
【００１３】
そのため、上記第１の方法と同様に、エンコーダとスケールの組み合わせから得られる分解能と一致した手記で生成されるパルス、つまり、片相の片エッジのみに基づいてパルスを生成するようにして、上記要因によって発生する誤差の影響をできるだけ受けないようにするのが一般的である。
【００１４】
また、特許文献３においては、上記第２の方法における両エッジ検出の精度を向上させるために、４逓倍パルスを得る各エッジ信号の周期を求め、それぞれの周期に対して、所定の補正値に基づいて補正を行い、その補正された周期に基づいて、エンコーダ周期の４分の１の間隔に対応したパルスを生成する方法が提案されている。
【００１５】
また、サーボ制御には、位置情報と速度情報が必要であるが、速度情報はエンコーダから生成されたパルス間の間隔（周期）に基づいて生成される。この場合、周期が計測されるパルスとしては、基本的には位置情報を求めるのに使用する、エンコーダの分解能に対応するパルスを用いるのが一般的である。例えば、Ａ相の立ち上がりエッジのみを逓倍して位置情報算出のためのパルスを生成する場合、速度情報はＡ相の立ち上がりエッジの間隔を計測することよって求める。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１１−５３０３１号公報
【特許文献２】
特開平１１−１６１３４１号公報
【特許文献３】
特開平１１−１０５３４８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリンタにおいてキャリッジを移動させるのは記録動作のときだけではなく、インクタンクの交換や紙間レバー調整時における所定の停止位置への移動、回復動作の実行時等、様々な場合があり、全ての場合において上述の従来例のように、本来の分解能よりも高い分解能で位置情報を得る必要はない。すなわち、動作に応じて、本来の分解能とより高い分解能の情報を使い分ける必要がある。更に、以下のような理由からも、異なる分解能の情報を使い分ける必要がある。
【００１８】
まず、上記第１の方法は、キャリッジが一定速度で移動している状態では有効であるが、キャリッジの速度が変動している状態では誤差が大きくなってしまう。すなわち、キャリッジを走査させて記録を行っている間は、その速度は一定に保たれているため、上記第１の方法により生成した、より高い分解能の位置情報が利用できる。しかしながら、キャリッジの速度が変動している場合は、１事象前のエンコーダ周期の現時点でのエンコーダ周期が異なるため、この方法で生成した位置情報が利用できない。
【００１９】
このため、キャリッジが記録以外の目的、例えば、インクタンクの交換や紙間レバーの調整、回復動作等でキャリッジを移動させる場合における位置決めに、第１の方法で生成された位置情報を用いることはできない。また、同様の理由で、一定速度で移動している場合以外には、第１の方法で生成された速度情報を用いることはできない。
【００２０】
上記第２の方法は、上述のような誤差のため、エンコーダ１周期内に生成するパルス間隔が一定とはならないという問題がある。しかしながら、この方法で生成されたパルスを、Ａ相の立ち上がりエッジの周期に基づいた位置情報を補間する情報として用いることが可能である。そのため、キャリッジの停止位置を高い精度で制御する必要がある場合に、第２の方法によって得られた情報を利用することはできる。
【００２１】
しかしながら、速度情報に関しては、第２の方法で求められた逓倍パルスに基づいて算出した速度情報には、上記のような理由で誤差が生じるため、制御に利用するのは不適切である。
【００２２】
また、特許文献３に記載された方法は、各装置毎の個体差、例えば、エンコーダとスケールの組み合わせによって補正値は異なってくるため、個々の装置毎に補正値を決める必要がある。
【００２３】
更に、この方法では補正演算にリアルタイム性が求められるため、補正値をＲＡＭ内にテーブルとして格納して、ハードウエアによって演算を実行するなどの構成が必要となり、特定のハードウエアのリソースを消費する。このため、ＲＡＭやＣＰＵ等のハードウエアのリソースに余裕がある高価格のプリンタには採用できるが、低価格のプリンタで採用するのは困難である。
【００２４】
加えて、この方法ではエンコーダ信号のパルスのデューティ及び位相ズレが、ほぼ一定の比率で発生していることが前提となる。しかしながら、通常は、同じエンコーダとスケールの組み合わせであっても、スケールをエンコーダが読み取る検出速度や温度等の条件によって、パルスのデューティや位相差が変化するため、この方法もあまり実用的であるとはいえない。
【００２５】
以上の課題はインクジェット記録装置だけでなく、シリアル方式の全ての記録装置に共通の課題である。
【００２６】
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、エンコーダが低分解能である場合においても、高い精度で目標位置に停止するよう制御することを可能とすることを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の一態様としての記録装置は、記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行う記録装置であって、
前記キャリッジの移動方向に沿って設置され、所定間隔でメモリが設けられたスケールと、
前記キャリッジに搭載され、前記メモリを検出して信号を出力するエンコーダと、
前記エンコーダから出力された信号から前記キャリッジの位置情報及び速度情報を生成し、該位置情報及び速度情報の少なくともいずれかに基づいて前記キャリッジの移動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記キャリッジの移動を伴う動作の種類に応じて、生成する位置情報の分解能を変更するように構成されている。
【００２８】
すなわち、本発明では、記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行うように構成され、キャリッジの移動方向に沿って設置され、所定間隔でメモリが設けられたスケールと、キャリッジに搭載され、メモリを検出して信号を出力するエンコーダと、を備えた記録装置において、エンコーダから出力された信号からキャリッジの位置情報及び速度情報を生成し、該位置情報及び速度情報の少なくともいずれかに基づいてキャリッジの移動を制御するようにし、キャリッジの移動を伴う動作の種類に応じて、生成する位置情報の分解能を変更する。
【００２９】
このようにすると、キャリッジの移動を伴う動作が、キャリッジの停止位置とキャリッジの移動速度のどちらの精度を要求する動作かに応じて、キャリッジの停止位置の精度を満たすのに必要な分解能の位置情報、又はキャリッジの移動速度の精度を満たすのに必要な分解能の位置情報が生成され、生成された位置情報に基づいてキャリッジの移動が制御される。
【００３０】
従って、エンコーダから出力される信号の分解能が低い場合においても、キャリッジの停止位置の精度が要求される動作を実行する際には、高い精度で目標位置に停止するよう制御することが可能となる。
【００３１】
具体的には、キャリッジの移動を伴う動作としては、キャリッジの停止位置の精度が求められる動作と、キャリッジの移動速度の精度が求められる動作とに大別されるが、キャリッジの停止位置の精度が求められる動作の際に生成する位置情報の分解能を、キャリッジの移動速度の精度が求められる動作の際に生成される位置情報の分解能の複数倍とするのが好適である。
【００３２】
なお、本発明は上記の記録装置の態様以外にも、記録装置の制御方法、該方法をコンピュータ装置で実行させるコンピュータプログラム、該プログラムを格納した記憶媒体の態様としても実現可能である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
上述のように、本発明は、記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行う記録装置であって、キャリッジの移動方向に沿って設置され、所定間隔でメモリが設けられたスケールと、キャリッジに搭載され、メモリを検出して信号を出力するエンコーダと、エンコーダから出力された信号からキャリッジの位置情報及び速度情報を生成し、該位置情報及び速度情報の少なくともいずれかに基づいてキャリッジの移動を制御する構成において、キャリッジの移動を伴う動作の種類に応じて、生成する位置情報の分解能を変更する記録装置であるが、以下で説明する実施形態は、次のような特徴をも有している。
【００３７】
キャリッジの停止位置の精度が求められる動作の際に、キャリッジの移動速度の精度が求められる動作の際に生成する位置情報の分解能の複数倍の分解能の位置情報を生成する。
【００３８】
エンコーダが位相の異なる２つの矩形波信号を出力し、キャリッジの移動速度の精度が求められる動作の際には、位置情報として、一方の矩形波信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの一方に対応してパルス信号を生成し、キャリッジの停止位置の精度が求められる動作の際には、位置情報として、少なくとも一方の矩形波信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方に対応したパルス信号を生成する。
【００３９】
キャリッジの停止位置の精度が求められる動作が、記録ヘッドのメンテナンスのための動作、ユーザによる部品の交換や調整のためにキャリッジを所定位置で停止させる動作を含み、移動速度の精度が求められる動作が、記録のためにキャリッジを走査させる動作を含む。
【００４０】
速度情報を位置情報とは独立して生成する。
【００４１】
記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであり、熱エネルギーを利用してインクを吐出すべく、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えている。
【００４２】
（基本概念）
まず、本発明の基本概念について説明する。
【００４３】
本発明では、キャリッジの動作を、記録時、回復動作時、及び停止時におけるホールド等に場合分けし、それぞれの場合に適した分解能の情報を選択することを特徴とする。
【００４４】
より具体的には、キャリッジの移動速度が一定であることが最も重要である場合と、その位置精度が最も重要な場合とに大別する。
【００４５】
記録時においてキャリッジは、記録領域内で一定速度で移動することが必要である。そのため、サーボ制御においては位置情報よりも速度情報が重要視される。そのため、高い分解能は得られなくても、パルスの変動要因が少なく、そのパルスの周期を正確に計測することが求められる。このため、スケールとエンコーダの組み合わせから得られる本来の分解能、すなわち、片相の片エッジでのパルス生成が望ましい。
【００４６】
一方、記録ヘッドの回復動作等では、キャリッジが所定の位置で正確に停止することが求められる。この場合のサーボ制御では、速度情報よりも位置情報が重要視される。また、インクタンクの交換や紙間レバーの調整の際に、キャリッジを所定の位置で停止させた状態とする（ホールドさせる）場合があるが、この場合には、ユーザによってインクタンク交換操作や紙間レバーを切り替えた際にキャリッジが動かされても、常にサーボ制御によって所定の位置に戻すよう制御する必要がある。この場合においても位置情報が重要視される。
【００４７】
これらの場合においては、サーボ制御の精度を向上させるためにはより高分解能の位置情報が必要となる。そのため、エンコーダ信号から生成するパルスの分解能を、本来の分解能よりも高くすることが望ましい。この場合には、上述の理由で上記第１の方法よりも第２の方法で生成されたパルスを利用するのが望ましい。この場合、逓倍されたパルスに基づく位置情報は上述の理由で誤差を含み得るが、補間する位置情報としては利用することができる。
【００４８】
具体的には、図３に示すようにＡ相の立ち上がりエッジ▲１▼及び▲５▼に対応する位置情報は高い精度を有し、▲２▼〜▲４▼に対応する位置情報の精度はそれより劣るが、▲１▼及び▲５▼の間の位置を補間する位置情報としては利用できる。
【００４９】
また、速度情報を生成するのに、位置情報を生成するのに使用するパルスとは異なったパルス（の組合せ）を用いてもよい。例えば、ヘッドの回復動作等において、逓倍（複数倍）した高い分解能のパルスから位置情報を算出し、片相の立ち上がりエッジのパルスから速度情報を算出するようにしてもよい。この場合、位置情報の分解能は高くなり、速度情報として精度の高い値を得ることができる。これは、キャリッジの速度変動が急峻であり、かつ位置精度も必要な場合に有効である。
【００５０】
以上の構成によれば、エンコーダが低分解能である場合においても、高い精度で目標位置に停止するよう制御することが可能となる。
【００５１】
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。
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説明する。始めに、以下で説明する実施形態に共通なプリンタの全体構成について説明する。
【００５２】
（全体説明）
図５は、本発明に係るインクジェットプリンタを正面から見た外観図である。ここで、１はプリンタ装置、２はキャリッジを示している。キャリッジ２はシャフト軸３に支持されて、図中左右方向に移動することができる。モータのシャフトに取り付けられたプーリ４と、それと対称位置にあるプーリ５に張架されたタイミングベルト６の一部がキャリッジに接続されており、キャリッジモータの駆動力を伝達する。なお、図示されていないキャリッジモータ（ＣＲモータ）はＤＣモータである。また、７はキャリッジの位置を示すためのスケールであり、スケール７に一定間隔で設けられたスリットをキャリッジ２に搭載されたエンコーダが検出することによりパルス信号が発生される。
【００５３】
図６は、キャリッジ２を側面から見た図であり、キャリッジ２にはインクタンク９が着脱可能に取り付けられており、インク使い切った時には、このインクタンク９のみをキャリッジ２から外して新しいものと交換する。１０は記録ヘッドのインク吐出口であり、各吐出口に対応して設けられた、例えば、電気熱変換体などのエネルギー発生素子によって発生されたエネルギーによって、吐出口から吐出されたインクが記録媒体上に着弾することにより記録が行われる。１１はエンコーダであり、凹型の窪み部分にスケール７が挿入され、反射型もくは透過型のセンサによってスケール７に設けられたスリットを検出する。
【００５４】
図７は、本発明に係るインクジェットプリンタの記録に関する構成を示す側面図である。１２は記録媒体としての用紙を積載するオートシートフィーダであり、１３の用紙ピックアップ用ローラによってオートシートフィーダ１２から用紙を１枚ずつピックアップして記録領域へ送り出す。１４は用紙搬送ローラであり、１５のピンチローラと共に回転する。用紙１６はこの用紙搬送ローラ１４とピンチローラ１５の間に挟持されて搬送される。１７は排紙ローラであり、記録の終了した用紙をプリンタ装置の外部に排出する。
【００５５】
図８は、本発明に係るプリンタの制御構成を示したブロック図である。プリンタはＲＯＭ１８に記憶されているソフトウエアをＣＰＵ１９が読み出し、その命令を実行することによって動作する。ＡＳＩＣ２０は、プリンタ特有の機能をハードウエア化しものであり、画像処理、インターフェイス２１を介したホストコンピュータとの通信、記録ヘッド２２の吐出制御、用紙搬送用ラインフィードモータドライバ２４の制御、キャリッジ走査用のキャリッジモータドライバ２５の制御等を行う。
【００５６】
２６，２７はそれぞれ、用紙搬送用のラインフィードモータ、キャリッジ駆動用のキャリッジモータである。図のモータの組み合わせは、ひとつの例であり、プリンタ装置によって、使用するモータの数は異なっても良い。
【００５７】
また、２３は電源ユニットである。ＤＲＡＭ２８はホストコンピュータからの記録データを一時的に保存し、画像処理を行う際のテンポラリメモリ、また、記録用データの保存等に用いられる。２９はエンコーダユニットであり、キャリッジ上に搭載されている。
【００５８】
図３で示したエンコーダ１１は、このエンコーダユニット２９に実装されている。エンコーダユニット２９から出力される信号は、ＡＳＩＣ２０に入力され、キャリッジモータの駆動に必要な位置情報及び速度情報が生成され、それをＣＰＵ１９が一定の周期で読み出し、キャリッジモータドライバ２５を制御してキャリッジモータに加える電流を制御し、サーボ制御を行う。また、エンコーダ２９からの出力信号は、記録ヘッド２２の吐出タイミングの基準信号としても用いられる。
【００５９】
（制御の実施形態）
以下、上記のような構成のインクジェットプリンタにおいて、エンコーダの分解能よりも高い精度でキャリッジを制御する実施形態を説明する。
【００６０】
図１は、本実施形態によるプリンタの動作シーケンスを示しており、プリンタのＣＰＵがファームウエアに基づき何らかの動作命令を受信した時の処理を表している。
【００６１】
まず、ステップＳ３０で、ＣＰＵが動作命令を受信すると、ステップＳ３１に進み、その動作命令が回復動作であるか否かを判定する。動作命令が回復動作であった場合にはステップＳ３２に、また、他の動作命令である場合にはステップＳ３５に進む。
【００６２】
ここで、回復動作とは、キャリッジを記録領域の外にある回復ユニットの位置（基準位置）へ移動させ、記録ヘッドの吐出口（ノズル）をキャップで覆って負圧を加え、ノズル内部にある増粘したインクを吸引する動作である。また、同時に吐出面をブレード等で清掃するワイピング動作を行い、記録ヘッドの吐出面をクリーニングする。そのため、キャリッジを正確に回復ユニットの位置に停止させる必要がある。
【００６３】
回復動作を行う際には、このように基準位置で正確に停止することが求められる。すなわち、基準位置において吐出口をキャップに正確に正対させ、キャップで吐出口を覆う必要があるため、キャリッジを高い精度で基準位置に停止させる必要がある。
【００６４】
サーボ制御はその特性上、目標位置（停止位置）に対して、ある一定の時間間隔でフィードバック制御を行うため、実際の停止位置と目標位置との間に若干の誤差αが生じる。この誤差αが機械的部品の嵌合あるいは接触が可能な許容範囲内、つまり公差の範囲内に入っていれば、回復動作は正常に行われる。しかしながら、誤差αがその許容範囲を越えてしまうと、正常な回復動作が行われない場合が生じる。
【００６５】
エンコーダ信号のＡ相の立ち上がりエッジで位置カウント用のパルスを生成する場合において、目標位置がｎ番目のパルスが生成される位置であると、キャリッジの実際の停止位置は、ｎ番目のパルスが生成される位置とｎ＋１番目のパルスが生成される位置との間となる。即ち、位置サーボでの制御の精度はパルスの生成される間隔によって決定される。そのため、分解能の低いエンコーダを用いた場合、パルスの生成される間隔はその分解能に応じて長くなるため、実際の停止位置と目標位置との誤差αは増大する。以上のような理由で、装置のコストダウンのために、安価な低分解能のエンコーダに変更すると、所望の位置制御ができなくなってしまうことがある。
【００６６】
本実施形態では回復動作を実行する際に、ステップＳ３２において、エンコーダ信号から生成するパルスを逓倍して分解能を向上させる。図９は、本実施形態において生成されるパルス信号の例を説明する図である。本実施形態では、Ａ及びＢの両相のエンコーダ信号の立ち上がり及び立ち下がりの両エッジに対応してパルスを生成し、通常は片相の立ち上がりエッジのみに対応して生成されるパルスの４逓倍となるパルス信号を生成する。
【００６７】
この場合、位置検出において、図中のＡ相の立ち上がりエッジに対応した▲１▼及び▲５▼のパルスは高い精度の位置情報として利用することができる。一方、▲２▼〜▲４▼のパルスは精度はあまり期待できないが、▲１▼及び▲５▼のパルス間を補間する位置情報としては利用できる。言い換えれば、▲１▼及び▲５▼のパルス間で間隔が均等でなくとも３つのパルスが得られれば位置情報として利用できる。このようにパルスを４逓倍した時に目標位置に到達するまでに得られる位置情報（パルス数）Ｐｏｓｉｔｉｏｎは、
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝４×ｎ
ただし、ｎ：エンコーダ本来の分解能に応じて発生される▲１▼又は▲５▼のパルス数、である。
【００６８】
ここで、回復動作時のキャリッジの目標位置はあくまでも、エンコーダ本来の分解能に応じて発生される▲１▼及び▲５▼のパルス数（ｎ）で設定し、その間隔を補間する▲２▼〜▲４▼のパルスは目標位置の設定には使用しない。これは、▲２▼〜▲４▼のパルスは上記のように発生される位置の誤差が大きいこと。また、ステップＳ３４に関して後述するように、回復動作後に位置情報をエンコーダ本来の分解能（Ａ相の立ち上がりエッジ）に応じて発生されるパルスで設定するように戻す時に、端数が出てしまうことを防止するためである。
【００６９】
回復動作時の速度情報は、従来と同様にＡ相の立ち上がりエッジ間の時間（図９に４２で示す時間）を用いて算出する。これは、上述のように、回復動作時のサーボ制御においては速度情報よりも位置情報を重要視（位置サーボによる制御）すること、及び誤差を多く含んだ逓倍したパルス間の時間を用いるよりも、パルス間隔は長くとも、誤差の少ない片相の立ち上がりエッジ間を用いて速度情報を算出する方が有益な情報となり得るからである。
【００７０】
ステップＳ３３では、上記のように逓倍したパルスに基づいた位置情報を使用して、回復動作を行う。
【００７１】
ステップＳ３４では、回復動作時に用いた位置情報の分解能を、基のエンコーダの位置情報の分解能に復帰させる。このように、回復動作終了後にエンコーダ本来の分解能に戻すことによって、回復動作を行う間だけ多くの情報量を得ることができる。そして、ステップＳ４１でプリンタの動作シーケンスを終了する。
【００７２】
以上説明したように本実施形態によれば、エンコーダが低分解能である場合においても、回復動作を実行する際には分解能を向上させて高い精度で目標位置へ停止させることが可能となる。
【００７３】
次に、本実施形態における停止時のホールド動作の際の処理について説明する。
【００７４】
インクタンクの交換や紙間レバー調整の際には、キャリッジを所定の位置で停止させるホールド動作を行う場合がある。ホールド動作においては、ユーザによってキャリッジを強制的に移動させられても、元の位置に自動的に復帰させてやることが必要である。また、逆に、ユーザによって、インクタンクの交換や紙間調整レバーが操作されたことを、その動作により生じたキャリッジの微小な動きを検出することによって、検知することも可能である。
【００７５】
図１のフローチャートにおいてステップＳ３５で、動作命令が所定位置でのホールド動作であるか否かを判定する。ホールド動作である場合は、ステップＳ３６に進み、エンコーダ信号から生成する位置情報を、本来エンコーダから生成される位置情報の分解能の逓倍とする。
【００７６】
図１０は、本実施形態において位置情報の分解能を２倍する場合における、パルス生成の様子を示す図である。上記の回復動作の際には、エンコーダからの両相両エッジに対応して分解能を４逓倍したが、ホールド動作の際には図示するように片相の両エッジに対応したパルスを生成し、分解能を２逓倍する。この場合、４逓倍する場合に比べて、位置の情報量としては１／２となるが、その分誤差の影響を受けにくくなる。
【００７７】
なお、ホールド動作ではキャリッジを移動させないので、速度情報は基本的に使用しない。
【００７８】
ステップＳ３７では、上記のようにして生成された位置情報に基づいて実際にホールド動作を行う。
【００７９】
ステップＳ３８では、上述の回復動作の後と同様に、位置情報の分解能を本来エンコーダが有する分解能に復帰させる。これによって、キャリッジのホールド動作を行う間のみ、多くの情報量を得ることができる。そして、ステップＳ４１でプリンタの動作シーケンスを終了する。
【００８０】
以上説明したように本実施形態によれば、エンコーダが低分解能である場合においても、インクタンク交換や紙間レバーを調整の際にキャリッジを所定の位置で停止させるホールド動作の際に、高い精度で停止位置を制御することが可能となる。
【００８１】
また、ステップＳ３５でホールド動作でないと判定された場合は、ステップＳ３９により記録動作であるか否かを判定する。記録動作である場合は、ステップＳ４０に進み記録動作を行う。記録動作でない場合はステップＳ４１に進み、処理を終了する。
【００８２】
ここで、記録時におけるキャリッジの駆動は、記録領域内でのキャリッジの速度が一定速度に保たれていることが必要である。そのため、前述のようにサーボ制御においては位置情報よりも速度情報が重要視される（速度サーボ制御）。そのため、エンコーダ信号のＡ相の立ち上がりエッジで生成するパルスに基づいて位置および速度情報を生成する。
【００８３】
＜他の実施形態＞
尚、上記の実施形態では、シリアル方式のプリンタにおいて、記録動作、回復動作、及びホールド動作のそれぞれについて、生成する位置情報の分解能を異ならせているが、実行する動作で必要とする精度に応じて位置情報の分解能を変える構成であれば、各動作での位置情報の分解能を上記と異なる分解能としてもよい。
【００８４】
更に、上記以外の動作についても、高い精度で停止位置を制御する必要がある動作に対しては、位置情報の分解能を高くすることも本発明に含まれる。
【００８５】
本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００８６】
なお、本発明は、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（本実施形態では図１に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【００８７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００８８】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００８９】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００９０】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の範囲に含まれるものである。
【００９１】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００９２】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００９３】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、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き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、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ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、キャリッジの移動を伴う動作が、キャリッジの停止位置とキャリッジの移動速度のどちらの精度を要求する動作かに応じて、キャリッジの停止位置の精度を満たすのに必要な分解能の位置情報、又はキャリッジの移動速度の精度を満たすのに必要な分解能の位置情報が生成され、生成された位置情報に基づいてキャリッジの移動が制御される。
【００９５】
従って、エンコーダから出力される信号の分解能が低い場合においても、キャリッジの停止位置の精度が要求される動作を実行する際には、高い精度で目標位置に停止するよう制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるキャリッジの移動制御のフローチャートである。
【図２】エンコーダ信号から逓倍パルスを生成する方法を示す図である。
【図３】エンコーダ信号から逓倍パルスを生成する別の方法を示す図である。
【図４】エンコーダ信号の誤差変動要因を説明するための図である。
【図５】本発明に係るプリンタの概略構成を示す正面図である。
【図６】図６のプリンタのキャリッジの側面図である。
【図７】図６のプリンタの記録に関する構成を示す側面図である。
【図８】図６のプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図９】回復動作の際にエンコーダ信号から生成する情報を示す図である。
【図１０】ホールド動作の際にエンコーダ信号から生成する位置情報を示す図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
２ キャリッジ
３ シャフト軸
４、５ プーリ
６ タイミングベルト
７ スケール
９ インクタンク
１０ インク吐出口
１１ エンコーダ
１２ オートシートフィーダー
１３ ピックアップローラ
１４ 搬送ローラ
１５ ピンチローラ
１６ 記録用紙
１７ 廃止ローラ
１８ ＲＯＭ
１９ ＣＰＵ
２０ ＡＳＩＣ
２１ インターフェイス
２２ 記録ヘッド
２３ 電源ユニット
２４ 搬送用モータドライバ
２５ キャリッジ駆動用モータドライバ
２６ 搬送用モータ
２７ キャリッジモータ
２８ ＤＲＡＭ
２９ エンコーダユニット
４２ 速度検出区間

Claims (1)

1. 記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録媒体上で移動させて記録を行う記録装置であって、
   前記キャリッジの移動方向に沿って設置され、所定間隔でメモリが設けられたスケールと、
   前記キャリッジに搭載され、前記メモリを検出して信号を出力するエンコーダと、
   前記エンコーダから出力された信号から前記キャリッジの位置情報及び速度情報を生成し、該位置情報及び速度情報の少なくともいずれかに基づいて前記キャリッジの移動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記キャリッジの移動を伴う動作の種類に応じて、生成する位置情報の分解能を変更するように構成されていることを特徴とする記録装置。

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