JP2005041237A

JP2005041237A - Recording apparatus

Info

Publication number: JP2005041237A
Application number: JP2004329111A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Otani; 勝彦大谷
Original assignee: Mutoh Industries Ltd
Current assignee: Mutoh Industries Ltd
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JP4160949B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording apparatus for performing recording position control without causing problems irrespective of the movement speed of a recording head, while keeping advantages of high accuracy and high resolution. <P>SOLUTION: A position information signal generation circuit 9 of an inkjet plotter has an averaging circuit 12 for generating a first position information signal from A-phase output among A- and B-phases output from a sensor 5, and outputting the generated signal; a 4-multiply circuit 13 for generating a second position information signal by multiplying the A-phase and B-phase output by 4, and outputting the generated signal; a select circuit 14 for selecting the output; and a switching control circuit 15 for controlling switching of the select circuit 14. The averaging circuit 12 introduces only the A-phase among the A- and the B-phases so as to detect its edges, and obtains the first position information signal by processing the region between the edges by means of a resolution instruction terminal 11. The 4-multiply circuit 13 obtains the second position information. The switching control circuit 15 switches the select circuit 14. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、リニアエンコーダを備えて記録ヘッドの位置検出と記録位置制御を行うインクジェットプロッタ等の記録装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus such as an ink jet plotter that includes a linear encoder and performs position detection and recording position control of a recording head.

インクジェットプロッタとして、ガイドシャフトに沿って駆動される印字ヘッドと、ガイドシャフトと平行配置されたスケール（タイミングフェンス）および印字ヘッドと一体にスケールに沿って駆動されてスケール目盛りを読み取るセンサからなるリニアエンコーダとを備えて、このリニアエンコーダの出力により印字位置情報信号を発生し、この位置情報信号と画像データに基づいて印字ヘッドを制御駆動するものが知られている。 As an inkjet plotter, a linear encoder consisting of a print head driven along a guide shaft, a scale (timing fence) arranged in parallel with the guide shaft, and a sensor that is driven along the scale integrally with the print head and reads the scale graduation And a print position information signal is generated by the output of the linear encoder, and the print head is controlled and driven based on the position information signal and image data.

リニアエンコーダからは、図９に示すような９０°位相がずれたＡ相出力とＢ相出力が得られ、これらの出力に基づいて印字位置ピッチを決定する位置情報信号が作られる。Ａ１版，Ａ０版といった大きな用紙への印字を目的とするプロッタでは、スケールは長尺となり、その分解能は限られたものとなる。従ってスケールの分解能以上の分解能を得るためには、Ａ，Ｂ相出力を逓倍して位置情報信号を作ることが必要になる。例えば、図９に示すように、Ａ，Ｂ相出力の立上がりおよび立下がりエッジを検出することにより、４逓倍した印字位置情報信号を生成することができる。これにより、スケールの分解能が１８０ＤＰＩであれば、７２０ＤＰＩの印字分解能を得ることができる。 From the linear encoder, phase A output and phase B output having a 90 ° phase shift as shown in FIG. 9 are obtained, and a position information signal for determining the print position pitch is generated based on these outputs. In plotters for printing on large paper such as A1 and A0 plates, the scale is long and its resolution is limited. Therefore, in order to obtain a resolution higher than the resolution of the scale, it is necessary to multiply the A and B phase outputs to create a position information signal. For example, as shown in FIG. 9, a print position information signal multiplied by 4 can be generated by detecting the rising and falling edges of the A and B phase outputs. Accordingly, if the resolution of the scale is 180 DPI, a printing resolution of 720 DPI can be obtained.

しかし、上述した従来のインクジェットプロッタにおける印字位置制御方式では、（１）エンコーダに誤差があった場合、図１０に示したように４逓倍して得られる印字位置情報信号が等ピッチからずれて、画質が低下する、（２）分解能を任意に選択することはできず、またスケール分解能の４倍までしか分解能を上げることができない、という問題がある。 However, in the print position control method in the conventional inkjet plotter described above, (1) if there is an error in the encoder, the print position information signal obtained by multiplying by 4 as shown in FIG. There is a problem that the image quality deteriorates, (2) the resolution cannot be arbitrarily selected, and the resolution can be increased only up to four times the scale resolution.

そこで、本発明者は、印字分解能を任意に選択することができ、より高精度で高分解能の記録位置制御を可能にした記録装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。この記録装置は、エンコーダ出力のエッジ間隔を測定し、その時間データを予め定めた分割数で分割し、その分割時間毎にパルスを生成することにより、更に高い分解能を得ようとするものである。
特開平９−２５４４８０号公報 In view of this, the present inventor has proposed a recording apparatus that can arbitrarily select a printing resolution and that can control a recording position with higher accuracy and higher resolution (see, for example, Patent Document 1). This recording apparatus measures the edge interval of the encoder output, divides the time data by a predetermined number of divisions, and generates a pulse at each division time, thereby obtaining higher resolution. .
JP-A-9-254480

この発明は上述した従来の記録装置を更に改良し、高精度且つ高分解能の利点を維持しつつ、記録ヘッドの移動スピードに拘わらず支障のない記録位置制御が可能な記録装置を提供することを目的としている。 The present invention further improves the above-described conventional recording apparatus, and provides a recording apparatus capable of controlling the recording position without any problem regardless of the moving speed of the recording head while maintaining the advantages of high accuracy and high resolution. It is aimed.

本願の第１の発明は、ガイドに沿って駆動される記録ヘッドと、前記ガイドと平行配置されたスケールおよび前記記録ヘッドと一体に前記スケールに沿って駆動されて前記スケールの目盛りを読み取って位相の異なる複数のエンコーダ出力を出力するセンサからなるリニアエンコーダと、前記エンコーダ出力を処理して前記記録ヘッドの記録位置情報信号を発生する位置情報信号発生手段と、この位置情報信号発生手段から得られた位置情報信号と画像データとに基づいて前記記録ヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備えた記録装置において、前記位置情報信号発生手段は、前記リニアエンコーダの少なくともひとつのエンコーダ出力のエッジを検出して基準パルス信号を生成し、この基準パルス信号の間隔を測定して得られた時間測定データを予め定めた分割数で分割して分割時間データを求め、この分割時間データで示す時間を繰り返し計測して測定終了毎に補正信号を生成し、この補正信号と前記基準パルス信号とに基づいて第１の位置情報信号を出力する平均化手段と、前記複数のエンコーダ出力の各エッジを検出してその検出パルスを合成することにより得られた第２の位置情報信号を出力する逓倍手段と、前記平均化手段からの第１の位置情報信号と前記逓倍手段からの第２の位置情報信号のいずれか一方を選択して出力する選択手段と、前記記録ヘッドの移動速度が所定速度以上である場合には前記平均化手段からの第１の位置情報信号を記録位置情報信号として選択し、前記記録ヘッドの移動速度が所定速度よりも遅い場合には前記逓倍手段からの第２の位置情報信号を記録位置情報信号として選択するように前記選択手段を切り替え制御する切替制御手段とを備え、前記切替制御手段は、連続する時間測定データ間の差分が前記分割時間データよりも小さい場合には前記第１の位置情報信号を記録位置情報信号として選択し、連続する時間測定データ間の差分が前記分割時間データ以上の場合には前記第２の位置情報信号を記録位置情報信号として選択するように前記選択手段を制御するものであることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a recording head driven along a guide, a scale arranged in parallel with the guide, and a scale that is driven along the scale integrally with the recording head to read the scale of the scale A linear encoder comprising sensors for outputting a plurality of encoder outputs different from each other, a position information signal generating means for processing the encoder output to generate a recording position information signal of the recording head, and a position information signal generating means In the recording apparatus including the head driving unit that drives the recording head based on the positional information signal and the image data, the positional information signal generating unit detects an edge of at least one encoder output of the linear encoder. A reference pulse signal and time measurement data obtained by measuring the interval of the reference pulse signal. The division time data is obtained by dividing the data by a predetermined division number, the time indicated by the division time data is repeatedly measured, and a correction signal is generated at the end of each measurement. Based on the correction signal and the reference pulse signal, Averaging means for outputting the first position information signal, and multiplying means for outputting the second position information signal obtained by detecting each edge of the plurality of encoder outputs and synthesizing the detected pulses. Selection means for selecting and outputting one of the first position information signal from the averaging means and the second position information signal from the multiplication means, and the moving speed of the recording head is equal to or higher than a predetermined speed. In some cases, the first position information signal from the averaging means is selected as the recording position information signal. If the moving speed of the recording head is slower than a predetermined speed, the second position information signal from the multiplication means is selected. Switching control means for switching the selection means so as to select a signal as a recording position information signal, and the switching control means, when the difference between successive time measurement data is smaller than the divided time data The first position information signal is selected as a recording position information signal, and the second position information signal is selected as a recording position information signal when the difference between successive time measurement data is greater than or equal to the divided time data. And controlling the selection means.

この発明によれば、平均化手段における基準パルス間隔を示す時間測定データのオーバーフローの可能性が少ない記録ヘッドの高速移動時には、分解能を高い値で任意に選択できる平均化手段からの第１の位置情報信号を記録位置情報信号として選択し、時間測定データのオーバーフローの可能性が高い記録ヘッドの低速移動時には、逓倍手段からの第２の位置情報信号を記録位置情報信号として選択するようにしているので、記録ヘッドの移動スピードに拘わらず支障のない位置制御が可能になる。位置情報信号を切り替える記録ヘッドの速度としては、平均化回路での基準パルス間隔の測定に際して計数手段がオーバーフローする速度に多少のマージンを考慮して設定すればよい。 According to the present invention, the first position from the averaging means that can arbitrarily select a high resolution at the time of high-speed movement of the recording head when there is little possibility of overflow of time measurement data indicating the reference pulse interval in the averaging means. The information signal is selected as the recording position information signal, and the second position information signal from the multiplying means is selected as the recording position information signal when the recording head is likely to overflow the time measurement data at a low speed. Therefore, position control can be performed without any problem regardless of the moving speed of the recording head. The speed of the recording head for switching the position information signal may be set in consideration of some margin in the speed at which the counting means overflows when measuring the reference pulse interval in the averaging circuit.

この発明において、前記切替制御手段は、連続する時間測定データ間の差分が前記分割時間データよりも小さい場合には前記第１の位置情報信号を記録位置情報信号として選択し、連続する時間測定データ間の差分が前記分割時間データ以上の場合には前記第２の位置情報信号を記録位置情報信号として選択するように前記選択手段を制御するものである。切替制御手段をそのように構成すると、加速時又は減速時に基準パルス間に内挿すべき位置情報信号が欠落したり、余分に位置情報信号を挿入してしまうという不具合は生じない。 In the present invention, the switching control means selects the first position information signal as the recording position information signal when the difference between the continuous time measurement data is smaller than the divided time data, and the continuous time measurement data When the difference between them is equal to or greater than the division time data, the selection means is controlled to select the second position information signal as a recording position information signal. If the switching control means is configured in such a manner, there is no problem that a position information signal to be interpolated between reference pulses at the time of acceleration or deceleration is lost or an extra position information signal is inserted.

本願の第２の発明は、ガイドに沿って駆動される記録ヘッドと、前記ガイドと平行配置されたスケールおよび前記記録ヘッドと一体に前記スケールに沿って駆動されて前記スケールの目盛りを読み取って位相の異なる複数のエンコーダ出力を出力するセンサからなるリニアエンコーダと、前記エンコーダ出力を処理して前記記録ヘッドの記録位置情報信号を発生する位置情報信号発生手段と、この位置情報信号発生手段から得られた位置情報信号と画像データとに基づいて前記記録ヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備えた記録装置において、前記位置情報信号発生手段は、前記リニアエンコーダの少なくともひとつのエンコーダ出力のエッジを検出して基準パルス信号を生成し、この基準パルス信号の間隔を測定して得られた時間測定データを予め定めた分割数で分割して分割時間データを求め、この分割時間データで示す時間を繰り返し計測して測定終了毎に補正信号を生成し、この補正信号と前記基準パルス信号とに基づいて第１の位置情報信号を出力する平均化手段と、前記複数のエンコーダ出力の各エッジを検出してその検出パルスを合成することにより得られた第２の位置情報信号を出力する逓倍手段と、前記平均化手段からの第１の位置情報信号と前記逓倍手段からの第２の位置情報信号のいずれか一方を選択して出力する選択手段と、前記記録ヘッドの移動速度が所定速度以上である場合には前記平均化手段からの第１の位置情報信号を記録位置情報信号として選択し、前記記録ヘッドの移動速度が所定速度よりも遅い場合には前記逓倍手段からの第２の位置情報信号を記録位置情報信号として選択するように前記選択手段を切り替え制御する切替制御手段とを備え、前記平均化手段は、前記基準パルス信号の間隔を測定して前記時間測定データを出力する時間測定カウンタを含み、前記記録ヘッドの移動速度が所定速度よりも遅い場合とは、前記時間測定カウンタがオーバーフローした場合であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a recording head driven along a guide, a scale arranged in parallel with the guide, and a scale that is driven along the scale integrally with the recording head to read a scale of the scale A linear encoder comprising sensors for outputting a plurality of encoder outputs different from each other, a position information signal generating means for processing the encoder output to generate a recording position information signal of the recording head, and a position information signal generating means In the recording apparatus including the head driving unit that drives the recording head based on the positional information signal and the image data, the positional information signal generating unit detects an edge of at least one encoder output of the linear encoder. A reference pulse signal and time measurement data obtained by measuring the interval of the reference pulse signal. The division time data is obtained by dividing the data by a predetermined division number, the time indicated by the division time data is repeatedly measured, and a correction signal is generated at the end of each measurement. Based on the correction signal and the reference pulse signal, Averaging means for outputting the first position information signal, and multiplying means for outputting the second position information signal obtained by detecting each edge of the plurality of encoder outputs and synthesizing the detected pulses. Selection means for selecting and outputting one of the first position information signal from the averaging means and the second position information signal from the multiplication means, and the moving speed of the recording head is equal to or higher than a predetermined speed. In some cases, the first position information signal from the averaging means is selected as the recording position information signal. If the moving speed of the recording head is slower than a predetermined speed, the second position information signal from the multiplication means is selected. Switching control means for switching the selection means so as to select a signal as a recording position information signal, and the averaging means measures the interval of the reference pulse signal and outputs the time measurement data The case where the moving speed of the recording head is slower than a predetermined speed is a case where the time measuring counter overflows.

以上述べたようにこの発明によれば、記録ヘッドの移動速度に応じて最適なパルス内挿方式を選択することができ、高精度且つ高分解能の利点を維持しつつ、記録ヘッドの移動スピードに拘わらず支障のない記録位置制御が可能な記録装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the optimum pulse interpolation method can be selected according to the moving speed of the recording head, and the moving speed of the recording head can be increased while maintaining the advantages of high accuracy and high resolution. Nevertheless, it is possible to provide a recording apparatus capable of controlling the recording position without any problem.

以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、一実施例のインクジェットプロッタの要部構成であり、ラスタ走査を行うべく所定の配列でインクジェットノズルが設けられた印字ヘッドユニット２は、ガイドシャフト３に沿って駆動されるキャリッジ１に取り付けられて、印字記録すべき用紙６に対向配置される。ガイドシャフト３と平行に配置されたスケール４と、キャリッジ１に取り付けられてスケール４に沿って摺動してスケール目盛りを読み取るセンサ５とにより、リニアエンコーダ７が構成される。リニアエンコーダ７は、磁気式、光学式、静電容量式いずれでも良い。 FIG. 1 shows a configuration of a main part of an ink jet plotter according to an embodiment. A print head unit 2 provided with ink jet nozzles in a predetermined arrangement for performing raster scanning is arranged on a carriage 1 driven along a guide shaft 3. Attached and disposed opposite to the paper 6 to be printed and recorded. A linear encoder 7 is configured by a scale 4 arranged in parallel to the guide shaft 3 and a sensor 5 attached to the carriage 1 and sliding along the scale 4 to read the scale scale. The linear encoder 7 may be any of a magnetic type, an optical type, and a capacitance type.

図２は、エンコーダ７の出力を用いて印字ヘッドユニット２の制御駆動を行う部分の構成を示している。但し、印字ヘッドユニット２の走査駆動制御回路は省略している。エンコーダ７のＡ，Ｂ相出力を用いて、位置情報信号発生回路９によって、スケール４の１ピッチ以下の印字位置情報信号を生成する。位置情報信号発生回路９から得られる位置情報信号は、画像データと共にヘッド駆動回路１０に供給され、このヘッド駆動回路１０により、インク吐出制御がなされる。 FIG. 2 shows a configuration of a portion that performs control drive of the print head unit 2 using the output of the encoder 7. However, the scanning drive control circuit of the print head unit 2 is omitted. Using the A and B phase outputs of the encoder 7, a position information signal generation circuit 9 generates a print position information signal of one pitch or less of the scale 4. The position information signal obtained from the position information signal generation circuit 9 is supplied to the head drive circuit 10 together with the image data, and the ink ejection control is performed by the head drive circuit 10.

位置情報信号発生回路９は、センサ５からのＡ，Ｂ相出力のうちＡ相出力から第１の位置情報信号を生成出力する平均化回路１２、Ａ，Ｂ相出力からその４逓倍の第２の位置情報信号を生成出力する４逓倍回路１３、これらの出力を選択する選択回路１４及び選択回路１４を切替制御する切替制御回路１５を備えて構成されている。平均化回路１２は、Ａ，Ｂ相出力のうちＡ相のみを導入してそのエッジを検出し、各エッジ間を分解能指令端子１１を介して指定された分解能に基づいて分割することにより、指定された分解能に応じたパルスを内挿して第１の位置情報信号を得る。４逓倍回路１３は、Ａ，Ｂ相出力の各立ち上がり及び立ち下がりのエッジを検出して、各エッジ検出パルスを合成することにより第２の位置情報信号を得る。切替制御回路１５は、平均化回路１２からの情報に基づいて、印字ヘッド２の移動速度や移動加速度を検出し、その検出結果に基づいて選択回路１４を切り替える。 The position information signal generation circuit 9 generates and outputs a first position information signal from the A phase output among the A and B phase outputs from the sensor 5, and a second quadrature of the A and B phase outputs. A quadruple circuit 13 that generates and outputs the position information signal, a selection circuit 14 that selects these outputs, and a switching control circuit 15 that switches and controls the selection circuit 14. The averaging circuit 12 introduces only the A phase out of the A and B phase outputs, detects the edge thereof, and divides each edge based on the resolution designated via the resolution command terminal 11, thereby specifying A first position information signal is obtained by interpolating a pulse corresponding to the resolution. The quadruple circuit 13 detects the rising and falling edges of the A and B phase outputs and combines the edge detection pulses to obtain a second position information signal. The switching control circuit 15 detects the moving speed and moving acceleration of the print head 2 based on the information from the averaging circuit 12, and switches the selection circuit 14 based on the detection result.

図３は、平均化回路１２の具体的な構成である。図示のように、平均化回路１２は、リニアエンコーダ７のＡ相出力である繰り返し出力パルスの立上がりエッジを検出して基準パルス信号を得るエッジ検出回路２１と、このエッジ検出回路２１により順次検出される基準パルス信号のパルス間隔を測定する第１の時間測定カウンタ２２と、この時間測定カウンタ２２により測定された時間データを前記基準パルス信号により順次サンプリングし、かつ分解能指令端子１１からの指令により任意の整数ｎを選択して２ⁿ分割した分割時間データを生成する分割時間データ生成回路２３と、この分割時間データ生成回路２３により得られた分割時間データの時間を基準パルス信号の各周期内で繰り返し測定して測定終了毎に補正信号を生成し、この補正信号とエッジ検出回路２１により得られる基準パルス信号とを時間軸上で合成して記録位置情報信号とする記録位置補正回路２４とから構成される。 FIG. 3 shows a specific configuration of the averaging circuit 12. As shown in the figure, the averaging circuit 12 detects the rising edge of the repetitive output pulse that is the A-phase output of the linear encoder 7 and obtains a reference pulse signal, and the edge detection circuit 21 sequentially detects the edge signal. A first time measurement counter 22 for measuring the pulse interval of the reference pulse signal to be measured, and time data measured by the time measurement counter 22 are sequentially sampled by the reference pulse signal, and arbitrarily specified by a command from the resolution command terminal 11 the split time data generating circuit 23 selects the integer n to produce a divided time data 2 ⁿ division, within each period of the reference pulse signal time division time data obtained by the division time data generation circuit 23 The correction signal is generated every time measurement is repeated and obtained by the correction signal and the edge detection circuit 21. Composed of the recording position correction circuit 24 for the recording position information signal by synthesizing the quasi pulse signal on the time axis.

時間測定カウンタ２２は、エッジ検出回路２１から順次得られる基準パルス信号によりクリアされてクロックＣＬＫをカウントする動作を繰り返し、各サイクルでのピークカウント値を、Ａ相出力の立上がりエッジ間の時間測定データとして順次出力する。分割時間データ生成回路２３は、エッジ検出回路２２により得られる基準パルス信号のパルス間隔を等ピッチで補間して高分解能の印字位置制御を行うための分解能設定部であって、時間測定カウンタ２２により得られた二値データで表される時間データをエッジ検出回路２２の出力によりサンプリングして取り込み、ｎビットシフトすることで２ⁿ分割した分割時間データを得る。即ち、分解能指令端子１１から、ビットシフト量を指定することより、前のサイクルの測定時間を１／４，１／８，１／１６等に分割した分割時間データを作る。 The time measurement counter 22 is repeatedly cleared by the reference pulse signal sequentially obtained from the edge detection circuit 21 and repeats the operation of counting the clock CLK, and the peak count value in each cycle is used as time measurement data between rising edges of the A phase output. Are output sequentially. The divided time data generation circuit 23 is a resolution setting unit for performing high-resolution print position control by interpolating the pulse intervals of the reference pulse signal obtained by the edge detection circuit 22 at equal pitches. The time data represented by the obtained binary data is sampled and fetched by the output of the edge detection circuit 22, and is divided by n bits to obtain divided time data divided by 2 ⁿ . That is, by designating the bit shift amount from the resolution command terminal 11, division time data is created by dividing the measurement time of the previous cycle into 1/4, 1/8, 1/16, and the like.

記録位置補正回路２４は、分割時間データ生成回路２３により得られた分割時間データを測定する第２の時間測定カウンタ２５を有する。この時間測定カウンタ２５は例えば、分割時間データ生成回路２３から得られる分割時間データがセットされ、これをクロックＣＬＫによりダウンカウントして、０になるとカウント終了信号を出し、この終了信号により再度分割時間データがセットされてこれをダウンカウントして終了信号を出すという時間測定動作を繰り返す。 The recording position correction circuit 24 includes a second time measurement counter 25 that measures the divided time data obtained by the divided time data generation circuit 23. The time measurement counter 25 is set with, for example, the division time data obtained from the division time data generation circuit 23. The division time data is down-counted by the clock CLK, and when it reaches 0, a count end signal is output. The time measurement operation is repeated in which data is set, this is counted down and an end signal is issued.

第２の時間測定カウンタ２５により得られるカウント終了信号はＡＮＤゲート２６を通して取り出されて、補正信号とされる。ＡＮＤゲート２６には、カウント終了信号のうち、各周期の最後の信号、即ち印字ヘッドが等速駆動された場合にエッジ検出回路２１により得られる基準パルス信号と重なる部分を除くためのゲート信号が入力される。このゲート信号は、エンコーダ７のＡ相出力と、このＡ相出力を奇数段のインバータからなる反転遅延回路２９によりτだけ遅延して反転した信号を入力とするＮＡＮＤゲート２８により作られる。 The count end signal obtained by the second time measurement counter 25 is taken out through the AND gate 26 and used as a correction signal. The AND gate 26 has a gate signal for excluding a portion that overlaps a reference pulse signal obtained by the edge detection circuit 21 when the print head is driven at a constant speed, among the count end signals, that is, when the print head is driven at a constant speed. Entered. This gate signal is generated by the NAND gate 28 which receives the A-phase output of the encoder 7 and a signal obtained by delaying the A-phase output by an inversion delay circuit 29 composed of an odd number of stages of inverters by τ.

そして、ＡＮＤゲート２６から得られる補正信号と、エッジ検出回路２１により得られる基準パルス信号とを合成して第１の位置情報信号を得るＯＲゲート２７が設けられている。 An OR gate 27 is provided that combines the correction signal obtained from the AND gate 26 and the reference pulse signal obtained from the edge detection circuit 21 to obtain a first position information signal.

図４は、この様に構成された位置情報信号発生回路９の動作タイミングを示している。図示のように、エッジ検出回路２１がエンコーダのＡ相出力の立上がりエッジを検出することにより、Ａ相出力の１周期毎に基準パルス信号が得られる。順次得られる基準パルス信号の間隔を第１の時間測定カウンタ２２により測定することにより、時間データＴ１，Ｔ２，…が得られる。等速駆動であれば、これらの時間データＴ１，Ｔ２，…は等しい。これらの時間データはそれぞれ次のサイクルで、分割時間データ生成回路２３においてエッジ検出回路２２の出力によりサンプリングされ、外部からの指令が４分割であれば、図示のように、４分割された時間データＴ１／４，Ｔ２／４…が作られる。なお、ここでは説明の簡単のため４分割としているが、平均化回路１２での分割数は、４逓倍回路１３の分割数よりも大きい、例えば８分割、１６分割、３２分割…のように設定される。 FIG. 4 shows the operation timing of the position information signal generating circuit 9 configured as described above. As shown in the figure, the edge detection circuit 21 detects the rising edge of the A-phase output of the encoder, whereby a reference pulse signal is obtained for each period of the A-phase output. The time data T1, T2,... Are obtained by measuring the interval of the reference pulse signals obtained sequentially by the first time measurement counter 22. In the case of constant speed driving, these time data T1, T2,. Each of these time data is sampled by the output of the edge detection circuit 22 in the divided time data generation circuit 23 in the next cycle, and if the command from the outside is divided into 4, the time data divided into 4 as shown in the figure. T1 / 4, T2 / 4... Are made. Here, for the sake of simplicity of explanation, the number of divisions is four, but the number of divisions in the averaging circuit 12 is set to be larger than the number of divisions of the quadruple circuit 13, for example, eight divisions, 16 divisions, 32 divisions, and so on Is done.

これらの分割時間データを第２の時間測定カウンタ２５で繰り返し測定する事により、基準パルス信号を４逓倍したカウント終了信号が得られる。これらのカウント終了信号は、ＮＡＮＤゲート２８によりＡ相出力の立上がり部で作られる時間幅τのゲート信号により制御されるＡＮＤゲート２６を通して、基準信号と重なるものが除かれて、図示のような補正信号が得られる。 By repeatedly measuring these divided time data with the second time measurement counter 25, a count end signal obtained by multiplying the reference pulse signal by four is obtained. These count end signals are corrected as shown in the figure, except for those that overlap with the reference signal through an AND gate 26 controlled by a gate signal having a time width τ generated by the NAND gate 28 at the rising edge of the A phase output. A signal is obtained.

もし印字ヘッドが常に等速駆動されるとすれば、各周期のカウント終了信号の最後の信号は基準パルス信号と重なるから、ＡＮＤゲート２８を用いることなく、全てのカウント終了信号を補正信号として用いても差し支えない。しかしこの実施例では、エンコーダの繰り返し出力パルスのあるサイクルで測定した時間に基づいて、次のサイクルで分割時間のカウントを行っているため、等速運動でない場合にはカウント終了信号の最終信号と基準パルス信号との間にズレが生じる。従ってＡＮＤゲート２８により最終のカウント終了信号を除いて補正信号とすることが必要になる。そしてこの補正信号と基準パルス信号をＯＲゲート２７で時間軸上で合成することにより、補正された位置情報信号が得られる。 If the print head is always driven at a constant speed, the last signal of the count end signal in each cycle overlaps the reference pulse signal, so that all the count end signals are used as correction signals without using the AND gate 28. There is no problem. However, in this embodiment, since the division time is counted in the next cycle based on the time measured in a cycle with the repeated output pulse of the encoder, the final signal of the count end signal is obtained when the motion is not constant speed. There is a deviation from the reference pulse signal. Therefore, it is necessary to use the AND gate 28 as a correction signal except for the final count end signal. Then, the corrected position information signal is obtained by combining the correction signal and the reference pulse signal on the time axis by the OR gate 27.

この平均化回路１２によれば、エンコーダのＡ相出力のみを利用して高分解能の位置情報信号を作っているから、エンコーダの読み取り誤差の影響を受けることなく、スケールの分解能以上の印字分解能を高精度に実現することができる。また、分割時間データは直前にサンプリングされた時間データをもとに作られるので、印字ヘッド２の移動速度が変動した場合でも補正信号は常に基準パルス信号の間に一定間隔で内挿されることになる。但し、分割時間データは、直前サイクルの時間データよりも前のサイクルでサンプリングされた時間データに基づいて生成することも可能であり、この場合でも時間差がそれ程大きくない場合には特に問題にならない。また分解能は外部から任意に設定することができ、例えばスケールの分解能が１８０ＤＰＩのときに、これを４逓倍した７２０ＤＰＩは勿論、１４４０ＤＰＩ，２８８０ＤＰＩといった高分解能の印字記録を行うことができる。しかも、スケール自身を高分解能にする必要がなく、したがって長尺スケールを必要とする装置の場合にも、コスト上昇をもたらすことなく、優れた印字画質を得ることができる。 According to the averaging circuit 12, since the high-resolution position information signal is generated using only the A-phase output of the encoder, the printing resolution higher than the resolution of the scale can be obtained without being affected by the reading error of the encoder. It can be realized with high accuracy. Further, since the divided time data is generated based on the time data sampled immediately before, the correction signal is always interpolated between the reference pulse signals even when the moving speed of the print head 2 fluctuates. Become. However, the divided time data can be generated based on the time data sampled in the previous cycle before the time data of the immediately preceding cycle, and even in this case, there is no particular problem if the time difference is not so large. The resolution can be arbitrarily set from the outside. For example, when the resolution of the scale is 180 DPI, high-resolution printing recording such as 1440 DPI and 2880 DPI can be performed as well as 720 DPI obtained by multiplying the resolution by four. In addition, the scale itself does not need to have high resolution, and therefore, even in the case of an apparatus that requires a long scale, excellent print image quality can be obtained without increasing the cost.

ところで、図５に示すように、印字ヘッドユニット２は、加速域、等速域及び減速域をこの順に持つ移動速度カーブに沿って移動する。加速域及び減速域では、基準パルス信号の周期が大きく変化するので、平均化回路１２によるパルスの内挿誤差が大きくなる。また、印字ヘッドユニット２の速度が遅いと時間測定カウンタ２２がオーバーフローして正しい時間測定データが得られない。従って、平均化回路１２からの位置情報信号による印字動作は、少なくとも等速域で行う必要がある。一方、印字範囲外では、単に記録位置情報信号をカウント動作するだけであるため、４逓倍回路１３からの位置情報信号によるヘッドの移動制御を行えばよいが、基準パルスの間に正規の数の内挿パルスが内挿されるのであれば、加速域や減速域でも平均化回路１２からの位置情報信号による動作が可能である。 Incidentally, as shown in FIG. 5, the print head unit 2 moves along a moving speed curve having an acceleration region, a constant velocity region, and a deceleration region in this order. In the acceleration region and the deceleration region, the period of the reference pulse signal changes greatly, so that the pulse interpolation error by the averaging circuit 12 becomes large. If the speed of the print head unit 2 is slow, the time measurement counter 22 overflows and correct time measurement data cannot be obtained. Therefore, the printing operation based on the position information signal from the averaging circuit 12 needs to be performed at least in the constant speed region. On the other hand, since the recording position information signal is simply counted outside the printing range, the head movement control may be performed by the position information signal from the quadruple circuit 13. If the interpolated pulse is interpolated, the operation based on the position information signal from the averaging circuit 12 is possible even in the acceleration region and the deceleration region.

そこで、切替制御回路１５を図６に示すように構成する。まず、時間測定カウンタ２２から出力される時間測定データをレジスタ３１，３２に順次格納する。レジスタ３１，３２の出力は、それぞれ直前に測定された周期Ｔiのデータとその前に測定された周期Ｔi-1のデータである。これらのデータの差分の絶対値が差分回路３３で算出され、その差分が比較回路３４において所定値と比較される。この例では、所定値として分割時間データ生成部２３からの分割時間データを用いている。即ち、図７に示すように、期間Ｔi-1の長さと期間Ｔiの長さの差が期間Ｔi-1で得られた時間測定データを分割して求められた分割時間データＴi-1／４よりも大きい場合には、図中Ｐで示すように、周期Ｔiの中でパルスが１つ以上欠落してしまうからである。連続して導入される時間測定データの差が少なくなってきたら、即ち印字ヘッドユニット２が等速移動範囲であることが確認されたなら、ＯＲゲート３５を介して選択信号ＳＥＬが“Ｌ”レベルになり、図２の選択回路１４が平均化回路１２からの第１の位置情報信号を選択するが、等速移動範囲であると確認されない場合には、選択信号ＳＥＬが“Ｈ”レベルとなり、図２の選択回路１４が４逓倍回路１３からの第２の位置情報信号を選択する。 Therefore, the switching control circuit 15 is configured as shown in FIG. First, the time measurement data output from the time measurement counter 22 is sequentially stored in the registers 31 and 32. The outputs of the registers 31 and 32 are the data of the cycle Ti measured immediately before and the data of the cycle Ti-1 measured immediately before. The absolute value of the difference between these data is calculated by the difference circuit 33, and the difference is compared with a predetermined value by the comparison circuit. In this example, the division time data from the division time data generation unit 23 is used as the predetermined value. That is, as shown in FIG. 7, the divided time data Ti-1 / 4 obtained by dividing the time measurement data obtained in the period Ti-1 by the difference between the length of the period Ti-1 and the length of the period Ti-1. This is because one or more pulses are lost in the period Ti as indicated by P in the figure. If the difference in time measurement data introduced continuously decreases, that is, if it is confirmed that the print head unit 2 is in the constant speed movement range, the selection signal SEL is set to the “L” level via the OR gate 35. 2, the selection circuit 14 in FIG. 2 selects the first position information signal from the averaging circuit 12, but if it is not confirmed that it is in the constant speed movement range, the selection signal SEL becomes “H” level, The selection circuit 14 in FIG. 2 selects the second position information signal from the quadruple circuit 13.

また、時間測定カウンタ２２がオーバーフローした場合には、時間測定カウンタ２２からのオーバーフロー信号がＲＳフリップフロップ３６のセット入力端子Ｓに入力され、図８に示すように、ＲＳフリップフロップ３６の出力が立ち上がり、その出力が次の基準パルス信号によってＤ型フリップフロップ３７にラッチされる。このフリップフロップ３７の出力がＯＲゲート３５の他方の入力として与えられる。この結果、印字ヘッドユニット２の停止時又は低速移動時には、時間測定カウンタ２２がオーバーフローすることにより、選択信号ＳＥＬが“Ｈ”レベルとなって、図２の選択回路１４が４逓倍回路１３からの第２の位置情報信号を選択する。 When the time measurement counter 22 overflows, an overflow signal from the time measurement counter 22 is input to the set input terminal S of the RS flip-flop 36, and the output of the RS flip-flop 36 rises as shown in FIG. The output is latched in the D-type flip-flop 37 by the next reference pulse signal. The output of the flip-flop 37 is given as the other input of the OR gate 35. As a result, when the print head unit 2 is stopped or moved at a low speed, the time measurement counter 22 overflows, so that the selection signal SEL becomes “H” level and the selection circuit 14 of FIG. A second position information signal is selected.

なお、ヘッド駆動回路１０は、選択回路１４から与えられる記録位置情報信号に基づいて画像データを記録するため、印字ヘッドユニット２を駆動することになる。上記の例では、説明の簡単のため同じ分解能となっているが、実際には第２の位置情報信号よりも第１の位置情報信号の分解能の方が高い。このように第１の位置情報信号と第２の位置情報信号とで分解能が異なると、切替制御回路１５からの選択信号ＳＥＬをヘッド駆動回路１０にも供給して、選択信号ＳＥＬに応じた分解能によるヘッドの駆動処理を実行する必要がある。勿論、図示してはいないが、分解能指令端子１１から入力される分解能データもヘッド駆動回路１０に与えておく必要がある。 The head drive circuit 10 drives the print head unit 2 to record image data based on the recording position information signal given from the selection circuit 14. In the above example, the same resolution is used for simplicity of explanation, but actually the resolution of the first position information signal is higher than that of the second position information signal. As described above, when the first position information signal and the second position information signal have different resolutions, the selection signal SEL from the switching control circuit 15 is also supplied to the head driving circuit 10 and the resolution corresponding to the selection signal SEL is obtained. It is necessary to execute the head driving process. Of course, although not shown, the resolution data input from the resolution command terminal 11 must be given to the head drive circuit 10 as well.

このように、この実施例によれば、印字領域である等速域は勿論のこと、非印字領域である加減速領域においても、特定の条件を満たせば、平均化回路１２による位置検出動作を行わせることができる。 As described above, according to this embodiment, the position detection operation by the averaging circuit 12 is performed if the specific condition is satisfied in the acceleration / deceleration area which is the non-printing area as well as the constant speed area which is the printing area. Can be done.

この発明は上記実施例に限られない。例えば実施例では、印字ヘッドユニット２の移動速度を平均化回路１２の出力から検出したが、他の検出手段によって印字ヘッドユニット２の速度や加速度を検出するようにしてもよい。また、速度や加速度に基づき平均化手段の出力と逓倍手段の出力とを切り替える切替制御手段は、上述したようなハードウェアにより構成されたものの他に、ソフトウェアにより構成されたものでも良い。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment, the moving speed of the print head unit 2 is detected from the output of the averaging circuit 12, but the speed and acceleration of the print head unit 2 may be detected by other detection means. Further, the switching control means for switching between the output of the averaging means and the output of the multiplication means based on the speed and acceleration may be configured by software in addition to the hardware configured as described above.

また実施例ではインクジェット記録を説明したが、熱転写記録等他の方式の記録装置にも同様にこの発明を適用することができる。 In the embodiments, ink jet recording has been described. However, the present invention can be similarly applied to recording apparatuses of other systems such as thermal transfer recording.

この発明の一実施例に係るインクジェットプロッタの要部構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a main part of an ink jet plotter according to an embodiment of the present invention. 同実施例のヘッドユニット駆動部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the head unit drive part of the Example. 同実施例の平均化回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the averaging circuit of the Example. 同平均化回路の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram of the same averaging circuit. 同実施例における印字ヘッドユニットの速度カーブを示す図である。It is a figure which shows the speed curve of the print head unit in the Example. 同実施例の切替制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the switching control circuit of the Example. 同実施例の加速時の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram at the time of the acceleration of the Example. 同実施例の低速時の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram at the time of the low speed of the Example. 従来の高分解能のための印字位置情報信号発生法を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for explaining a conventional printing position information signal generation method for high resolution. 同印字位置情報信号発生法の問題点を説明するためのタイミング図である。It is a timing diagram for explaining the problem of the printing position information signal generation method.

Explanation of symbols

１…キャリッジ、２…印字ヘッドユニット、３…ガイドシャフト、４…スケール、５…センサ、６…シート、７…リニアエンコーダ、９…位置情報信号発生回路、１０…ヘッド駆動回路、１１…分解能指令端子、１２…平均化回路、１３…４逓倍回路、１４…選択回路、１５…切替制御回路、２１…エッジ検出回路、２２…第１の時間測定カウンタ、２３…分割時間データ生成回路、２４…記録位置補正回路、２５…第２の時間測定カウンタ、２６…ＡＮＤゲート、２７…ＯＲゲート、２８…ＮＡＮＤゲート、２９…反転遅延回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carriage, 2 ... Print head unit, 3 ... Guide shaft, 4 ... Scale, 5 ... Sensor, 6 ... Sheet, 7 ... Linear encoder, 9 ... Position information signal generation circuit, 10 ... Head drive circuit, 11 ... Resolution command Terminals: 12 ... Averaging circuit, 13 ... Quadruple circuit, 14 ... Selection circuit, 15 ... Switching control circuit, 21 ... Edge detection circuit, 22 ... First time measurement counter, 23 ... Divided time data generation circuit, 24 ... Recording position correction circuit, 25 ... second time measurement counter, 26 ... AND gate, 27 ... OR gate, 28 ... NAND gate, 29 ... inversion delay circuit.

Claims

A recording head driven along a guide;
A linear encoder comprising a scale arranged in parallel with the guide and a sensor that is driven along the scale integrally with the recording head to read scales of the scale and output a plurality of encoder outputs having different phases;
Position information signal generating means for processing the encoder output to generate a recording position information signal of the recording head;
In a recording apparatus comprising: a head driving unit that drives the recording head based on a positional information signal and image data obtained from the positional information signal generating unit;
The position information signal generating means includes
A reference pulse signal is generated by detecting an edge of at least one encoder output of the linear encoder, and time measurement data obtained by measuring an interval of the reference pulse signal is divided by a predetermined number of divisions to obtain a division time. An averaging means for obtaining data, repeatedly measuring the time indicated by the divided time data, generating a correction signal at every measurement end, and outputting a first position information signal based on the correction signal and the reference pulse signal When,
Multiplication means for outputting a second position information signal obtained by detecting each edge of the plurality of encoder outputs and synthesizing the detection pulses;
Selecting means for selecting and outputting one of the first position information signal from the averaging means and the second position information signal from the multiplication means;
When the moving speed of the recording head is equal to or higher than a predetermined speed, the first position information signal from the averaging means is selected as a recording position information signal, and the moving speed of the recording head is slower than the predetermined speed. Comprises switching control means for switching the selection means so as to select the second position information signal from the multiplication means as a recording position information signal,
The switching control means selects the first position information signal as a recording position information signal when the difference between successive time measurement data is smaller than the divided time data, and the difference between successive time measurement data is The recording apparatus, wherein the selection unit is controlled so as to select the second position information signal as a recording position information signal when the divided time data or more.

A recording head driven along a guide;
A linear encoder comprising a scale arranged in parallel with the guide and a sensor that is driven along the scale integrally with the recording head to read scales of the scale and output a plurality of encoder outputs having different phases;
Position information signal generating means for processing the encoder output to generate a recording position information signal of the recording head;
In a recording apparatus comprising: a head driving unit that drives the recording head based on a positional information signal and image data obtained from the positional information signal generating unit;
The position information signal generating means includes
A reference pulse signal is generated by detecting an edge of at least one encoder output of the linear encoder, and time measurement data obtained by measuring an interval of the reference pulse signal is divided by a predetermined number of divisions. An averaging means for obtaining data, repeatedly measuring the time indicated by the divided time data, generating a correction signal at every measurement end, and outputting a first position information signal based on the correction signal and the reference pulse signal When,
Multiplication means for outputting a second position information signal obtained by detecting each edge of the plurality of encoder outputs and synthesizing the detection pulses;
Selecting means for selecting and outputting one of the first position information signal from the averaging means and the second position information signal from the multiplication means;
When the moving speed of the recording head is equal to or higher than a predetermined speed, the first position information signal from the averaging means is selected as the recording position information signal, and the moving speed of the recording head is slower than the predetermined speed. Comprises switching control means for switching the selection means so as to select the second position information signal from the multiplication means as a recording position information signal,
The averaging means includes a time measurement counter that measures the interval of the reference pulse signal and outputs the time measurement data,
The case where the moving speed of the recording head is slower than a predetermined speed is a case where the time measurement counter overflows.