JP2006272770A - 記録装置及び記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンコーダからの出力信号に誤りが生じた場合においても、記録結果に悪影響を及ぼすのを回避する。
【解決手段】 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い、キャリッジの移動方向に沿って配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケール２２３と、キャリッジに搭載され、スリットを検出して信号を出力するエンコーダ２２２とを備える記録装置において、キャリッジが一定の速度で移動しているときに、エンコーダの出力信号の周期をエンコーダ周期確認手段２１８でチェックし、周期に異常があることが検出された場合、リニアスケール移動手段２２４によってスケールをキャリッジの移動方向と略直交する上下方向に移動させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録装置及び記録装置の制御方法に関し、より詳細には、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い、キャリッジの移動方向に沿って配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、キャリッジに搭載され、スリットを検出して信号を出力するエンコーダとを備える記録装置におけるキャリッジの位置検出に関するものである。

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

現在知られている記録方式の中で、インクジェット方式は、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に優れている、等の特徴を備えている。そのため、近年、インクジェット方式を採用した記録装置が特に注目されている。インクジェット方式を採用した記録装置の基本的な構成としては、所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録ヘッドを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。

まず従来のインクジェット記録装置（プリンタ）内の制御システムの構成について説明する。図１は、一般的なインクジェット記録装置内の制御システムの構成を示すブロック図である。

このブロック図において、１００は記録装置に接続されたホストコンピュータであり、所定のＯＳに基づいてシステムプログラムが各種アプリケーションプログラムの実行状態を管理しており、記録装置に記録データを送信するためのプリンタ制御プログラム（プリンタドライバ）はこのシステムプログラム上で動作する。

１０１はホストコンピュータ１０１からの記録データを記録装置１０２に送信すると共に、記録装置からホストコンピュータへの各種信号を伝達するための、ホストコンピュータ１０１と記録装置１０２とを接続するインターフェイスケーブルであり、パラレル（セントロＩ／Ｆ）あるいはシリアル（ＵＳＢ Ｉ／Ｆ）のインターフェイス規格に基づいた構成となっている。

１０２はインクジェット記録装置であり、１０３は該インクジェット記録装置１０２のシステム制御部である。

システム制御部１０３の内部構成を説明すると、１０４はホストコンピュータ１０１からの記録データを受信すると共に各種データを送信するためのインターフェイス部であり、パラレル（セントロＩ／Ｆ）あるいはシリアル（ＵＳＢ Ｉ／Ｆ）のインターフェイスが使われる。このインターフェイス部１０４で取り込んだ記録データは、データ受信バッファとなるＤＲＡＭ１０８に転送されて格納される。１０５はプリンタを記録可能状態にするための起動スイッチや記録可能状態になったことを目視で分かるようにするためのＬＥＤを有する、ユーザインタフェースとして働くオペレーション部である。

１０６は制御プログラムに従って装置全体を制御するＣＰＵ、１０７はＣＰＵ１０６が実行する制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭ、１０８は各種データを一時的に格納するためのダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）であり、記録データに対しては受信バッファとして、記録ヘッドに転送する実記録データに対してはプリントバッファとして機能する。

１０９はホストコンピュータ１０１から受信した記録データを、実際に記録ヘッドが記録を行うための実記録データに変換し、その実記録データを記録ヘッド１１０に転送するなどの記録ヘッド制御、各種モータ制御、オペレーション制御等を行うシステム制御ＩＣ（ＡＳＩＣ）である。

１１０はシステム制御ＩＣ１０９から送られてくる実記録データに基づいてインクを吐出する記録ヘッドである。１１１は記録ヘッドを着脱可能に搭載し主走査方向の往復移動を可能にしているキャリッジである。

１１２はリニアエンコーダであり、キャリッジ１１１上に搭載されキャリッジ１１１の移動に伴って記録ヘッド１１０の位置情報及び速度情報を表すパルス信号をシステム制御ＩＣ１０９へ出力する。システム制御ＩＣ１０９ではこのパルス信号に基づいて記録ヘッド１１０のインク吐出タイミング（記録タイミング）信号を生成して、そのインク吐出タイミングに合わせて記録ヘッド１１０に実記録データ及び吐出信号を転送するようにしいる。更にシステム制御ＩＣ１０９ではこのパルス信号から記録ヘッド１１０を搭載したキャリッジ１１１が予め設定してある目標速度で移動するよう管理もしている。

１１４は記録ヘッド１１０を搭載したキャリッジ１１１を搬送するためのキャリッジモータ、１１５は記録紙搬送のための紙搬送モータである。１１６、１１７はキャリッジモータ１１４、紙搬送モータ１１５を駆動するためのモータドライバで、記録制御を行うときに紙面上に画像が形成されるようシステム制御ＩＣ１０９により記録データ処理と共に制御している。

また、１１８はシステム制御部１０３、記録ヘッド１１０、モータドライバ１１６，１１７を駆動するための電力を供給するための主電源である。

このように従来のインクジェット記録装置１０２においては、記録タイミング信号をリニアエンコーダ１１２の出力信号から生成するものが一般的である。このリニアエンコーダ１１２の動作を説明すると、リニアエンコーダ１１２の分解能に合わせて所定間隔のスリット（スリット）が設けられているリニアスケール１１３と共に使用し、キャリッジ１１１に搭載されているリニアエンコーダ１１２がインクジェット記録装置１０２内に走査方向に沿って取り付けられているリニアスケール１１３のスリットを光学的に読み取ることで、リニアエンコーダ１１２からパルス信号が出力される。

リニアエンコーダ１１２から出力されるパルス信号としては、９０度位相が異なるＡ相及びＢ相の２つの信号があり、この２つのパルス信号のうちのどちらか一方を使って記録ヘッドの記録タイミング信号を生成する（特許文献１）。
特開２００３−１４５７３０号公報

しかしながら、記録装置を使用している間に、記録装置内に取り付けられたリニアスケールが汚れたり傷が付いたりした場合、リニアエンコーダがリニアスケール上のスリットを正確に読み取ることが難しくなり、リニアエンコーダからのパルス信号と記録ヘッドの位置との対応関係がずれてしまう。

このような場合には、パルス信号の周期が長くなったり短くなったりするが、そうなると記録ヘッドへのデータ転送や記録タイミングが正常に制御できなくなってしまい、記録結果に悪影響を及ぼし、ひどい場合には記録動作に支障をきたしエラーが発生する場合がある。

この問題はインクジェット方式の記録装置に限ったものではなく、記録ヘッドを走査させて記録を行い、エンコーダを利用して記録ヘッドの位置を管理するあらゆる方式の記録装置に共通の問題である。

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、何らかの理由でエンコーダからの出力信号に誤りが生じた場合においても、記録結果に悪影響を及ぼすのを回避することを目的とする。

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配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、
前記キャリッジに搭載され、前記スリットを検出して信号を出力するエンコーダと、
前記キャリッジが一定の速度で移動しているときに、前記エンコーダの出力信号の周期をチェックする周期確認手段と、
前記周期確認手段によって前記周期に異常があることが検出された場合、前記スケールを前記キャリッジの移動方向と略直交する方向に移動させるスケール移動手段と、を備えている。

また、上記目的を達成する本発明の別の態様としての記録装置の制御方法は、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い、前記キャリッジの移動方向に沿って配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに搭載され、前記スリットを検出して信号を出力するエンコーダとを備える記録装置の制御方法であって、
前記キャリッジが一定の速度で移動しているときに、前記エンコーダの出力信号の周期をチェックする周期確認工程と、
前記周期確認工程で前記周期に異常があることが検出された場合、前記スケールを前記キャリッジの移動方向と略直交する方向に移動させるスケール移動工程と、を有している。

すなわち、本発明では、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い、キャリッジの移動方向に沿って配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、キャリッジに搭載され、スリットを検出して信号を出力するエンコーダとを備える記録装置において、キャリッジが一定の速度で移動しているときに、エンコーダの出力信号の周期をチェックし、周期に異常があることが検出された場合、スケールをキャリッジの移動方向と略直交する方向に移動させる。

このようにすると、エンコーダから出力される信号の周期に異常が検出されると、スケールの位置がキャリッジの移動方向と略直交する方向（記録装置を設置した状態における上下方向）に移動されるので、スケールに汚れや傷があっても、エンコーダがスリットを正しく検出できる可能性が高くなり、スケールの汚れや傷に起因する記録結果への悪影響やエラーをかなりの程度防止することができる。

従って、何らかの理由でエンコーダからの出力信号に誤りが生じた場合においても、記録結果に悪影響を及ぼすのをかなりの程度で回避することが可能となる。

なお、スケール移動手段は、エンコーダのスリットに対する検出範囲内でスケールを移動させるのがよい。

スケール移動手段による移動の後に、周期確認手段によるチェックを再度行わせ、該チェックによって周期の異常が検出された場合、スケール移動手段による移動を再度行わせるように制御してもよい。

この場合、スケール移動手段による移動を再度行わせるときに、移動の方向を反転させてもよい。

周期確認手段は、出力信号の周期が予め設定された目標周期を中心とした所定範囲内にない場合に周期の異常を示す信号を出力するのがよい。

ここで、記録装置が一定の速度が異なる複数のモードを有している場合には、各モードに対応して目標周期及び所定範囲が設定されるのがよい。

本発明を適用するのが好適な記録装置としては、インクジェット記録装置がある。

また、上記目的は上記の記録装置の制御方法をコンピュータ装置によって実行させるコンピュータプログラム、該プログラムを記憶する記憶媒体によっても達成される。

本発明によれば、エンコーダから出力される信号の周期に異常が検出されると、スケールの位置がキャリッジの移動方向と略直交する方向（上下方向）に移動されるので、スケールに汚れや傷があっても、エンコーダがスリットを正しく検出できる可能性が高くなり、スケールの汚れや傷に起因する記録結果への悪影響やエラーをかなりの程度防止することができる。

従って、何らかの理由でエンコーダからの出力信号に誤りが生じた場合においても、記録結果に悪影響を及ぼすのをかなりの程度で回避することが可能となる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。

なお、この明細書において、「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。

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。

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。

またさらに、「ノズル」（「記録素子」と言う場合もある）とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜インクジェット記録装置の説明＞
図６は本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。

図６に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。

また、記録ヘッド３の状態を良好に維持するためにキャリッジ２を回復装置１０の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド３の吐出回復処理を行う。

記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。

図６に示した記録装置はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。

さて、キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この実施形態の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備え、その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。

図６に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。従って、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、キャリッジ２の移動方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の絶対位置を示すためのスケール８が備えられており、スケール８の両端の高さがほぼ同じになっている（スケール全体が水平になっている）。この実施形態では、リニアスケール８は透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーをパターンとして印刷したものを用いており、後述するようにキャリッジの移動方向と略直交する方向（図中、上下方向）に移動可能に配置されている。つまり、リニアスケール全体の位置が、記録装置内部において鉛直方向に変更可能である。

また、記録装置１には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復移動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

さらに、図６において、１４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、１５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラ１４に当接するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア１７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動される。

またさらに、２０は記録ヘッド３によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ２０は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。２２は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。

またさらに、記録装置には、図１に示されているように、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えば、ホームポジションに対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。

回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えており、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行う。

また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。

これらキャッピング機構１１及びワイピング機構１２により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。

＜制御構成の説明＞
次に、上記で説明したインクジェット記録装置内の制御システムの構成について説明する。図２は本実施形態に関連するホストコンピュータ及びインクジェット記録装置内の制御システムの構成を示すブロック図である。

図２のブロック図において、２００は記録装置に接続されたホストコンピュータであり、所定のＯＳに基づいてシステムプログラムが各種アプリケーションプログラムの実行状態を管理している。ホストコンピュータ２００には、システムプログラム上で動作するプリンタドライバ２０１がインストールされており、このプリントドライバは、動作中の各種アプリケーションプログラム上で記録が指示されると、記録すべきファイルの画像データをブラック、シアン、マセンタ、イエローなどの記録装置が実際の記録に使用するインクの色に対応した記録データに変換して記録装置２１０へ出力する。

２０２はホストコンピュータ２００からの記録データを記録装置２１０に送信すると共に、記録装置２１０からホストコンピュータ２００への各種信号を伝達する双方向通信のための、ホストコンピュータと記録装置とを接続するインターフェイスであり、パラレル（セントロＩ／Ｆ）あるいはシリアル（ＵＳＢ Ｉ／Ｆ）などのインターフェイス規格に基づいたケーブル、あるいは各種規格に基づいた無線であってもよい。

２１０は記録装置であり、２１１は記録装置２１０内の各部分を制御するシステム制御部である。

システム制御部２１１内の構成を説明すると、２１２はホストコンピュータとの双方向通信を制御するインターフェイスコントローラであり、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ又はセントロＩ／Ｆのいずれにも対応可能なように構成されている。あるいは、各種規格に基づく無線での通信を制御する構成としても良い。例えばこのインターフェイスコントローラ２１２では、受信した記録データのデータ受信バッファとなるＤＲＡＭ２１５への転送、記録装置２１０内の内部状態を示すステイタス情報をホストコンピュータ２００上のプリンタドライバ２０１への送信等を行う。

２１３は制御プログラムに従って装置全体を制御するＣＰＵであり、２１４はＣＰＵ２１３が実行する各制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭである。２１５は各種データを一時的に格納するためのＤＲＡＭであり、ホストコンピュータ２００から送られてくる記録データに対しては受信バッファとして、記録ヘッドに転送する実記録データにはプリントバッファとして機能し、更にＣＰＵ２１３のワークバッファとしての役目も果たしている。

２１６はシステム制御ＩＣ（ＡＳＩＣ）であり、主にホストコンピュータ２００からインターフェイス２０６を通じて送られてくる記録データを実際に記録ヘッド２２０がインクを吐出して記録を実行するためのデータ（以降、実記録データと呼ぶ）に変換する記録データ処理、変換した実記録データを記録ヘッドに転送する記録データ転送制御、記録ヘッド２２０内にあるブラック、シアン、マセンタ、イエローなどのインクをそれぞれのノズルから紙面上にインクを吐出させるための記録ヘッド駆動制御、記録装置２１０内の各種モータを駆動するドライバＩＣを制御するためのモータ駆動制御、そしてシステム内の時間管理（ある所定の設定時間をセットし、その時間が経過する毎にＣＰＵ２１３に対して割り込み処理を行う）を行うためのタイマー割り込み制御など記録制御を実行するときに必要となる各ブロックの制御をこのシステム制御ＩＣ２１６で全て行っている。

記録ヘッド制御でのインク吐出タイミングの制御やモータ駆動制御内で行われているモータを予め設定してある速度で駆動するためサーボ制御は、リニアエンコーダ２２２からのパルス信号を基準にして行われている。

２１７はオペレーション部であり、プリンタを記録可能な状態（スタンバイ状態）にするための起動スイッチとなるパワーキー、記録動作をキャンセルするためのリジュームキーや記録可能状態になったことを目視で分かるようにするためにＬＥＤからなるパワーランプ、記録装置２１０のエラー状態を示すためのエラーランプを搭載しておりユーザインタフェースとして機能する。

２１８はエンコーダ周期確認手段であり、リニアエンコーダ２２２から出力されたパルス信号から生成された記録ヘッド位置信号の周期を予め設定してある周期と比較し、その結果をシステム制御ＩＣ２０６に出力する。また、エンコーダ周期確認手段２１８は、同時に記録ヘッド位置信号をシステム制御ＩＣ２０６内の記録ヘッド制御部やモータ制御部に出力するようにしている。

２２０は記録ヘッドである。２２１は記録ヘッドを搭載して主走査方向に往復移動させるためのキャリッジであり、このキャリッジ２２１内にリニアエンコーダ２２２が装着されている。

２２２はリニアエンコーダであり、キャリッジ２２１が主走査方向に移動すると位相が９０°ずれたＡ相及びＢ相の２つのパルス信号を出力する。この２つのパルス信号はディユーティーがおおよそ５０％の信号である。そのパルス信号はシステム制御部２１１内のエンコーダ周期確認手段２１８に入力される。

２２３はリニアスケールであり、リニアエンコーダ２２２によって読み取り可能なように記録装置の主走査方向に沿って取り付けられている。キャリッジ２２１が移動する場合にはリニアエンコーダ２２２の光軸が必ずリニアスケール２２３のスリット上を通るようにしている。また、リニアスケール２２３にはリニアエンコーダ２２２の分解能と同じ分解能のスリットが設けられている。

２２４はリニアスケール移動手段であり、エンコーダ周期確認手段２１８によってエンコーダ出力信号の周期が正常でないと判定された場合に、リニアスケール２２３の位置を走査方向と略直交する方向（上下方向）に移動させる。但し、この移動距離は、リニアスケール２２３からリニアエンコーダ２２２の光軸が外れない範囲としている。例えば移動距離をａ、リニアスケール２２３の上下方向の幅をｂとした場合に、移動距離ａを、b／２未満とする。

２３０は記録ヘッド２２０を搬送するためのキャリッジモータ、２３１は記録紙搬送するための紙搬送モータである。２３２、２３３はキャリッジモータ２３０、紙搬送モータ２３１を駆動するためのモータドライバである。

２４０は記録装置２１０内の主電源であり、記録装置２１０内の各部分に駆動電力を供給している。

次に、エンコーダ周期確認手段２１８内の構成と動作についてより詳細に説明する。図３はエンコーダ周期確認手段２１８内の各ブロックと関連する部分を示すブロック図である。

３１１はエンコーダ信号選択手段であって、ここではエンコーダ２２２から出力されるパルス信号であるＡ相及びＢ相の２つの内のどのパルス信号を記録ヘッド制御、サーボ制御の基準となる信号として用いるのかを選択する。

３１２は記録ヘッド位置信号生成手段であり、エンコーダ信号選択手段３１１で選択したパルス信号のエッジを検出して記録ヘッド位置信号を生成して出力する。立ち上がりエッジ又は立下りエッジのどちらを基準にするかは予め設定しておく。

３１３は周期算出手段であり、記録ヘッド位置信号生成手段３１２から送られてくる記録ヘッド位置信号の周期を算出する。以下では、この周期算出手段３１３によって算出された周期をｔ０とする。

３１４は記録ヘッド位置信号周期判定手段、３１５は記録ヘッド等速位置設定レジスタ、３１６は記録ヘッド等速移動周期設定レジスタ、３１７は速度変動分周期設定レジスタである。

３４０は記録ヘッド位置信号のパルス数をカウントするカウント手段である。記録ヘッド位置信号カウント手段３４０は記録ヘッドの初期位置（カウント数＝０）からカウントを開始していくが、そのカウンタ値によって現在の記録ヘッドの位置がどこにあるかを把握できるようにしている。以下では、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０のカウンタ値を“リアルカウンタ値ｘ０”と呼ぶ。

また、記録ヘッド等速位置設定レジスタ３１５には記録ヘッドが等速で移動する位置情報を予め設定しておくが、例えば記録ヘッドが等速で移動を開始する位置の記録ヘッド位置信号のカウンタ値を“等速スタートカウンタ値ｘｌ”とし、記録ヘッドが等速で移動を終了する位置の記録ヘッド位置信号のカウンタ値を“等速エンドカウンタ値ｘ２”としてそれぞれ設定しておく。

さらに記録ヘッドが等速で移動するときの目標となる記録ヘッド移動速度を記録ヘッド位置信号の周期に置き換えて、その設定値を“目標周期ｔ”として記録ヘッド等速移動周期設定レジスタ３１６に設定し、記録ヘッドが目標となる速度で移動するときの許容可能な速度変動分を記録ヘッド位置信号の周期変動値に置き換えて、その設定値を“許容変動周期Δｔ”として速度変動分周期設定レジスタ３１７に予め設定しておく。

なお、記録ヘッド位置信号生成手段３１２から出力された記録ヘッド位置信号が入力されるモータ制御部３３０、記録ヘッド吐出制御部３２０、及び上記で説明した記録ヘッド位置信号カウント手段３４０、並びに記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４からの信号が入力されるエンコーダ周期判定部３５０は、図２のシステム制御ＩＣ２１６内に設けられている。

＜エンコーダ周期確認手段の処理＞
次に、エンコーダ周期確認手段２１８の処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。

まずエンコーダの出力信号が入力されると（ステップＳ４０１）、エンコーダ信号選択手段３１１は、エンコーダ３０１からの出力信号に対してＡ相、Ｂ相のどちらかを選択して出力する（ステップＳ４０２）。次に記録ヘッド位置信号生成手段３１２は、入力された信号の立ち上がりエッジあるいは立下りエッジの一方に対して記録ヘッド位置信号を生成し、記録ヘッド吐出制御部３２０、モータ制御部３３０、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０及び周期算出手段３１３に出力する（ステップＳ４０３）。記録ヘッド位置信号カウント手段３４０は、入力された記録ヘッド位置信号のカウントを開始する。

周期算出手段３１３は、順次入力されてくる記録ヘッド位置信号の周期を算出し、その値ｔ０を記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４に出力する（ステップＳ４０４）。

記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４は、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０の“リアルカウンタ値ｘ０”を監視しており、“リアルカウンタ値ｘ０”が記録ヘッド等速位置設定レジスタ３１５の“等速スタートカウンタ値ｘ１”以上となったときに記録ヘッド位置信号の周期判定処理を開始し、“リアルカウンタ値ｘ０”が“等速エンドカウンタ値ｘ２”を越えたときに周期判定処理を終了する。従って、記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４は、“リアルカウンタ値ｘ０”がこの条件（ｘ１≦ｘ０≦ｘ２）を満たしているか否かを、ｘ１≦ｘ０の判定（ステップＳ４０５）とｘ１≦ｘ０の判定（ステップＳ４０６）との２段階に分けて行う。ステップＳ４０５で、ｘ０≦ｘ２を満たしていない、すなわち、ｘ０＜ｘ１であると判定された場合には、ｘ１≦ｘ０を満たすまで待機する。

一方、リアルカウンタ値ｘ０”がステップＳ４０５及びＳ４０６の条件をいずれも満たしている場合、記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４は、記録ヘッド位置信号の周期が設定された範囲に入っているか判定する。ここでの判定方法としては、周期算出手段にて算出した周期の“算出値ｔ０”が記録ヘッド等速移動周期設定レジスタ３１６に設定してある“目標周期ｔ”に対して速度変動分周期設定レジスタ３１７に設定してある“許容速度変動分Δｔ”以上に大きく変動してないかをチェックする。つまり、“目標周期ｔ”と“許容変動周期Δｔ”から求めた“目標周期下限値ｔ−Δｔ”及び“目標周期上限値ｔ＋Δｔ”と、周期算出手段の“算出値ｔ０”とを比較し、“算出値ｔ０”が、ｔ−Δｔ≦ｔ０≦ｔ＋Δｔを満たすかどうかを判定する（ステップＳ４０７）。そして判定結果をエンコーダ周期判定部３５０に送信する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０６で、ｘ０≦ｘ２を満たしていない、すなわち、ｘ０＞ｘ２となったと判定された場合、周期判定処理を終了する。

図４に示した処理は、記録ヘッドの移動が初期位置から離れていく方向に移動する場合、すなわち、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０がカウントアップする方向に移動する場合の処理であり、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０の“リアルカウンタ値ｘ０”が、記録ヘッド等速位置設定レジスタ３１５の“等速スタートカウンタ値ｘ１”から“等速エンドカウンタ値ｘ２”まで記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４による周期判定処理を行う。一方、記録ヘッドが初期位置に向かう方向に移動する場合、すなわち、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０がカウントダウンする方向へ移動する場合には、“等速エンドカウンタ値ｘ２”の位置から記録ヘッド位置信号判定３１４の周期判定処理が開始され、“等速スタートカウンタ値ｘ１”の位置で終了する。こうすることで、記録ヘッドが往復移動する場合の等速移動時において、記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４の周期判定処理が正しく機能することになる。

記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４の周期判定処理は、記録ヘッドが等速移動する記録装置のいかなる動作モードにおいても有効であり、例えば記録装置の初期化動作モード時は、そのときの記録ヘッド等速移動時におけるエンコーダ周期と許容変動周期を、また記録モード時には、設定された記録モードでの等速移動時におけるエンコーダ周期と許容変動周期を、記録ヘッド等速移動周期設定レジスタ３１６、速度変動分周期設定レジスタ３１７に設定する。このようにして対応する動作モードに応じて、記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４によってエンコーダ周期のチェックが行われ、記録ヘッド位置信号が正常であるか否かが判定される。

なお、記録モードとして、例えば“はやい”、“標準”、“きれい”等の複数のモードを有し、各モードに応じて記録ヘッドの走査速度を変更する記録装置では、設定された記録モードに応じてヘッド位置信号周期設定レジスタ３１６、速度変動分周期設定レジスタ３１７に等速移動時のエンコーダ周期、許容変動周期を設定するようにする。

このような走査速度の異なる動作モード及び記録モードに対応したレジスタの設定値は、ＲＯＭやＲＡＭ等の所定の記憶領域にテーブル形式で記憶しておくようにするとよい。

＜リニアスケール移動手段の処理＞
次に、記録装置が記録動作モード時において、エンコーダ周期判定手段の判定結果に対してスケール移動手段をどのように制御するかについて説明する。図５Ａ及び５Ｂは、エンコーダ周期判定手段の判定結果に対するリニアスケール移動手段の処理を示すフローチャートである。

記録動作モードが開始されると（ステップＳ５０１）、実際の記録動作を開始する前に位置信号周期設定レジスタ３１６、速度変動分周期設定レジスタ３１７に、設定された記録モードに対応した目標周期ｔと許容変動周期Δｔを設定する（ステップＳ５０２）。その後記録動作を開始する（ステップＳ５０３）。

記録ヘッドが走査を開始するとエンコーダからパルス信号が出力されるが、このパルス信号の出力に応じて上記で図４に関して説明したエンコーダ周期確認手段２１８による処理が開始され、上述のように記録ヘッド位置信号周期判定手段３１４によって、周期算出手段３１３の算出値ｔ０、目標周期ｔ、許容変動周期Δｔから求めた目標周期上限値ｔ＋Δｔ及び目標周期下限値ｔ−Δが、ｔ−Δｔ≦ｔ０≦ｔ＋Δｔを満たす（ＯＫ）か否（ＮＧ）かを判定する（ステップＳ５０４）。判定結果は、ＯＫ又はＮＧとしてエンコーダ周期判定部３５０に送信される。

判定結果がＯＫの場合（ステップＳ５０５）、次のエンコーダ周期を確認すべくステップＳ５０４へ処理を戻す。一方、判定結果がＮＧの場合（ステップＳ５０６）、この時の記録ヘッド位置信号カウント手段３４０のカウンタ値を“エラーカウンタ値ｘ３”として保存しておく（ステップＳ５０７）。その後システム制御部によってリニアスケール移動手段を制御してリニアスケールの位置を上下方向の幅の中心から上方向に距離ａだけ移動させる（ステップＳ５０８）。なお、ここでリニアスケールの上下方向の幅をｂとした場合に移動可能な距離ａは、ｂ／２未満とする。

リニアスケールを上方向に移動させた後、エンコーダ出力信号の周期に異常がないかどうか、記録ヘッドを再び走査させ（ステップＳ５０９）、エンコーダ周期確認手段２１８にて上記と同様に条件を満たす（ＯＫ）か否（ＮＧ）かを判定する（ステップＳ５１０）。判定結果は、ＯＫ又はＮＧとしてエンコーダ周期判定部３５０に送信される。

この判定結果がＯＫの場合（ステップＳ５１１）、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０のカウンタ値が、保存した“エラーカウンタ値ｘ３”になるところから記録を再び開始する（ステップＳ５１２）。その後、次のエンコーダ周期を確認すべくステップＳ５０４へ処理を戻す。

判定結果がＮＧの場合（ステップＳ５１３）、その時の記録ヘッド位置信号カウント手段３４０のカウンタ値を“エラーカウンタ値ｘ４”として保存しておく（ステップＳ５１４）。その後システム制御部によってリニアスケール移動手段を制御してリニアスケールの位置を中心から下方向に距離ａだけ移動させる（ステップＳ５１５）。ここでもリニアスケールの上下方向の幅をｂとした場合に移動可能な距離ａは、ｂ／２未満である。

リニアスケールを下方向に移動させた後、エンコーダ出力信号の周期に異常がないかどうか、記録ヘッドを再び走査させ（ステップＳ５１６）、エンコーダ周期確認手段２１８にて上記と同様に条件を満たす（ＯＫ）か否（ＮＧ）かを判定する（ステップＳ５１７）。判定結果は、ＯＫ又はＮＧとしてエンコーダ周期判定部３５０に送信される。

この判定結果がＯＫの場合（ステップＳ５１８）、記録ヘッド位置信号カウント手段３４０のカウンタ値が保存した“エラーカウンタ値ｘ４”になる位置から記録を再び開始する（ステップＳ５１９）。

一方、判定結果がＮＧの場合（ステップＳ５２０）、システム制御部はエラー処理に移行し（ステップＳ５２１）、エラー表示を行なってユーザへ通知する。

以上のように本実施形態では、エンコーダ周期確認手段によってエンコーダ出力信号の周期が設定値に対して所定範囲内にない場合には、リニアスケールに異常が生じ、正しく読み取れなくなったと認識して、リニアスケール移動手段によってリニアスケールの位置を、エンコーダの読み取り幅内で走査方向と略直交する方向（上下方向）に平行移動させ、リニアスケール上に汚れや傷等があっても、エンコーダから正常な周期信号が発生できるようにしている。

もちろん、リニアスケール上にある汚れや傷がスリット全体に渡る場合には、本実施形態によっても正常な周期信号を出力することはできないが、一般的にはスリットの一部が汚れたり傷つく場合が多いことを考慮すると、本実施形態によって正常な周期信号を出力できるようになる可能性は高い。

本実施形態による効果をまとめると、以下の通りである。

（１）リニアスケールの部分的な汚れや傷等によってエンコーダから正しい周期信号が出力されなくなる場合においても、リニアスケールに対するエンコーダの読み取り位置を移動させることで、汚れや傷のある部分を回避して、エンコーダから正常な周期信号が出力される可能性が著しく向上する。

（２）初期化動作モードや記録モード等の移動速度が異なるような様々な動作モードにおいても、記録ヘッドが等速移動する範囲においてエンコーダ出力信号の周期に異常が生じたのを検出でき、検出された周期異常に対して適切な対応を行える。

＜変形例＞
上記の実施形態では、エンコーダ周期確認手段による判定結果がＮＧの場合、上方向及び下方向にそれぞれ距離ａだけリニアスケールを移動させた後、再度エンコーダ周期を確認していずれの場合にもＮＧとなった場合にはエラー処理として終了していたが、リニアスケールを移動させる距離及び回数は上記実施形態での例に限定されるものではない。

例えば、上下各方向において、判定結果がＯＫになるまでリニアスケールをｂ／２未満の範囲内で所定距離ずつ複数回に分けて移動させるようにし、全ての位置でＮＧと判定された場合にエラー処理を行うようにしてもよい。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、インクジェット方式の記録装置に本発明を適用した場合を例にあげて説明したが、本発明はインクジェット方式の記録装置だけでなく、記録ヘッドを走査させて記録を行い、エンコーダを利用して記録ヘッドの位置を管理するあらゆる方式の記録装置に適用できる。

また、エンコーダの読み取り方式に関しても上記実施形態で例示した光学方式に限定されるものではなく、スケールに対するエンコーダの所定距離の移動に応じて信号が出力されれば他の方式（磁気的方式や機械的方式など）であってもよい。

本発明は、複数の機器から構成される記録システムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる記録装置に適用しても良い。

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、或いはそれらの機能を併せ持つ複合機の形態を取るものであっても良い。

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３に示すブロック図や図４、図５Ａ及び５Ｂの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。

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。

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。

一般的なインクジェット記録装置内の制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御システムの構成を示すブロック図である。 エンコーダ周期確認手段内の各ブロックと関連する部分を示すブロック図である。 エンコーダ周期確認手段の処理を示すフローチャートである。 、 記録動作モードにおけるリニアエンコーダ移動手段の処理を示すフローチャートである。 本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。

符号の説明

２００ ホストコンピュータ
２１０ インクジェットプリンタ
２１１ システム制御部
２１３ ＣＰＵ
２１６ システム制御ＩＣ
２１８ エンコーダ周期確認手段
２２０ 記録ヘッド
２２１ キャリッジ
２２２ リニアエンコーダ
２２３ リニアスケール
２２４ リニアスケール移動手段
２４０ 電源
３１１ エンコーダ信号選択手段
３１２ 記録ヘッド位置信号生成手段
３１３ 周期算出手段
３１４ 記録ヘッド位置信号周期判定手段

Claims (8)

1. 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配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、
   前記キャリッジに搭載され、前記スリットを検出して信号を出力するエンコーダと、
   前記キャリッジが一定の速度で移動しているときに、前記エンコーダの出力信号の周期をチェックする周期確認手段と、
   前記周期確認手段によって前記周期に異常があることが検出された場合、前記スケールを前記キャリッジの移動方向と略直交する方向に移動させるスケール移動手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記スケール移動手段は、前記エンコーダの前記スリットに対する検出範囲内で前記スケールを移動させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記スケール移動手段による前記移動の後に、前記周期確認手段による前記チェックを再度行わせ、該チェックによって前記周期の異常が検出された場合、前記スケール移動手段による前記移動を再度行わせるように制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記スケール移動手段による前記移動を再度行わせるときに、前記移動の方向を反転させることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記周期確認手段は、前記出力信号の周期が予め設定された目標周期を中心とした所定範囲内にない場合に前記周期の異常を示す信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記記録装置が前記一定の速度が異なる複数のモードを有しており、各モードに対応して前記目標周期及び前記所定範囲が設定されることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記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ることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 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い、前記キャリッジの移動方向に沿って配置され、所定間隔でスリットが設けられたスケールと、前記キャリッジに搭載され、前記スリットを検出して信号を出力するエンコーダとを備える記録装置の制御方法であって、
   前記キャリッジが一定の速度で移動しているときに、前記エンコーダの出力信号の周期をチェックする周期確認工程と、
   前記周期確認工程で前記周期に異常があることが検出された場合、前記スケールを前記キャリッジの移動方向と略直交する方向に移動させるスケール移動工程と、を有することを特徴とする記録装置の制御方法。

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