JP2018030320A - Ink jet printer and movement control method of carriage - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットプリンタ及びキャリッジの移動制御方法に関するものである。 The present invention relates to an inkjet printer and a carriage movement control method.
従来、インクジェットプリンタにおいては、キャリッジを主走査方向に移動させ、キャリッジに搭載された記録ヘッドにインクカートリッジからインクを供給し、記録ヘッドからインク滴を吐出して記録媒体に付着（着弾）させることによって、複数のドットから成る文字、イメージ等の画像が形成され、印刷が行われるようになっている。 Conventionally, in an inkjet printer, a carriage is moved in the main scanning direction, ink is supplied from an ink cartridge to a recording head mounted on the carriage, and ink droplets are ejected from the recording head to adhere (land) on a recording medium. As a result, an image such as a character or an image composed of a plurality of dots is formed and printed.
ところで、インクジェットプリンタにおいてキャリッジを移動させるに当たり、目標値としてキャリッジの目標の速度である目標速度が設定され、該目標速度は、キャリッジを停止させた状態から加速する加速領域、キャリッジを一定の速度で移動させる等速領域、及びキャリッジを減速して停止させる減速領域に区分される。 By the way, when moving the carriage in the ink jet printer, a target speed, which is a target speed of the carriage, is set as a target value. The target speed is an acceleration region in which the carriage is accelerated from a stopped state, and the carriage is moved at a constant speed. It is divided into a constant speed area to be moved and a deceleration area in which the carriage is decelerated and stopped.
そして、前記等速領域において、キャリッジを安定させて一定の速度で移動させることによって、記録ヘッドから吐出され、記録媒体に付着するまでのインク滴の軌跡が一様になり、その結果、記録媒体上の目標のドット位置にドットを形成することができる。ところが、キャリッジを安定させて移動させることができず、例えば、速度にむらが生じると、記録媒体上の目標のドット位置にドットを形成することができず、画像品位が低下してしまう。 In the constant velocity region, the carriage is stabilized and moved at a constant speed, so that the trajectory of the ink droplets ejected from the recording head and adhered to the recording medium becomes uniform. As a result, the recording medium A dot can be formed at the upper target dot position. However, the carriage cannot be stably moved. For example, if the speed is uneven, dots cannot be formed at the target dot position on the recording medium, and the image quality deteriorates.
そこで、等速領域において、キャリッジを一定の速度で安定させて移動させることができるように、フィードバック制御を用いてキャリッジの移動制御を行うことが考えられる。 Accordingly, it is conceivable to perform carriage movement control using feedback control so that the carriage can be stably moved at a constant speed in the constant velocity region.
前記フィードバック制御においては、キャリッジの前記目標速度、キャリッジの実際の速度である実速度、ゲイン等に基づいて、比例成分及び積分成分を含むフィードバック制御用の制御値、すなわち、フィードバック制御値が算出され、該フィードバック制御値をキャリッジを駆動するためのキャリッジモータに供給することによって、実速度が目標速度になるようにキャリッジの移動制御が行われる。 In the feedback control, a control value for feedback control including a proportional component and an integral component, that is, a feedback control value is calculated based on the target speed of the carriage, the actual speed that is the actual speed of the carriage, a gain, and the like. By supplying the feedback control value to the carriage motor for driving the carriage, the carriage movement is controlled so that the actual speed becomes the target speed.
ところが、前記フィードバック制御においては、現タイミングで検出されたキャリッジの実速度に基づいて、次のタイミングでフィードバック制御値が算出され、該フィードバック制御値に基づいてキャリッジモータが駆動されるので、目標速度に対して実速度に遅れが生じ、目標速度への追従性が低下してしまう。また、ゲインを大きくして遅れを解消しようとすると、実速度の変動が大きくなり、キャリッジを安定させて移動させることができない。 However, in the feedback control, the feedback control value is calculated at the next timing based on the actual carriage speed detected at the current timing, and the carriage motor is driven based on the feedback control value. However, the actual speed is delayed, and the follow-up performance to the target speed is reduced. If the gain is increased to eliminate the delay, the actual speed fluctuation increases, and the carriage cannot be stably moved.
そこで、加速領域、等速領域及び減速領域の各領域においてオフセット値を設定し、フィードバック制御及びフィードフォワード制御を併用してキャリッジの移動制御を行い、目標速度への追従性が低下するのを防止するようにしたインクジェットプリンタが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, an offset value is set in each of the acceleration region, the constant velocity region, and the deceleration region, and the carriage movement control is performed by using feedback control and feedforward control together to prevent the followability to the target speed from being deteriorated. An ink jet printer configured as described above is provided (for example, see Patent Document 1).
該インクジェットプリンタにおいては、フィードバック制御値にオフセット値を加算することによってトータルの制御値が算出され、該トータルの制御値に基づいてキャリッジモータが駆動される。 In the inkjet printer, the total control value is calculated by adding the offset value to the feedback control value, and the carriage motor is driven based on the total control value.
しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタにおいては、加速領域から等速領域に移行するとき、及び等速領域から減速領域に移行するときにオフセット値が変更されるのに伴って、トータルの制御値が大きく変化するので、キャリッジの実速度が大きく変動し、変動が収まるまでの時間が長くなり、印字スループットを十分に良くすることができない。 However, in the conventional ink jet printer, the total control value increases as the offset value is changed when shifting from the acceleration region to the constant velocity region and when shifting from the constant velocity region to the deceleration region. Since it changes, the actual speed of the carriage fluctuates greatly, and the time until the fluctuation is settled becomes long, and the print throughput cannot be sufficiently improved.
本発明は、前記従来のインクジェットプリンタの問題点を解決して、目標値への追従性が低下するのを防止することができ、印字スループットを良くすることができるインクジェットプリンタ及びキャリッジの移動制御方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional ink jet printer, can prevent the followability to the target value from being lowered, and can improve the print throughput and the carriage movement control method. The purpose is to provide.
そのために、本発明のインクジェットプリンタにおいては、キャリッジを移動させるキャリッジモータと、該キャリッジモータを駆動するキャリッジ駆動部と、前記キャリッジモータを駆動するための制御値を算出し、前記キャリッジ駆動部に送る制御部とを有する。 Therefore, in the ink jet printer of the present invention, a carriage motor for moving the carriage, a carriage driving unit for driving the carriage motor, and a control value for driving the carriage motor are calculated and sent to the carriage driving unit. And a control unit.
そして、前記制御値は、フィードバック制御用の制御値及びフィードフォワード制御用の制御値から成る。 The control value includes a control value for feedback control and a control value for feedforward control.
また、前記フィードフォワード制御用の制御値は、加速度成分に対応した制御値と、速度成分に対応した制御値とを合成した値である。 The control value for the feedforward control is a value obtained by synthesizing a control value corresponding to the acceleration component and a control value corresponding to the speed component.
本発明によれば、インクジェットプリンタにおいては、キャリッジを移動させるキャリッジモータと、該キャリッジモータを駆動するキャリッジ駆動部と、前記キャリッジモータを駆動するための制御値を算出し、前記キャリッジ駆動部に送る制御部とを有する。 According to the present invention, in an ink jet printer, a carriage motor that moves a carriage, a carriage drive unit that drives the carriage motor, and a control value for driving the carriage motor are calculated and sent to the carriage drive unit. And a control unit.
そして、前記制御値は、フィードバック制御用の制御値及びフィードフォワード制御用の制御値から成る。 The control value includes a control value for feedback control and a control value for feedforward control.
また、前記フィードフォワード制御用の制御値は、加速度成分に対応した制御値と、速度成分に対応した制御値とを合成した値である。 The control value for the feedforward control is a value obtained by synthesizing a control value corresponding to the acceleration component and a control value corresponding to the speed component.
この場合、前記制御値が、フィードバック制御用の制御値及びフィードフォワード制御用の制御値から成り、フィードフォワード制御用の制御値が、加速度成分に対応した制御値と、速度成分に対応した制御値とを合成した値であるので、目標速度に対して実速度に遅れが生じることがない。したがって、目標値への追従性が低下するのを防止することができる。 In this case, the control value includes a control value for feedback control and a control value for feedforward control. The control value for feedforward control includes a control value corresponding to an acceleration component and a control value corresponding to a speed component. Therefore, there is no delay in the actual speed with respect to the target speed. Therefore, it is possible to prevent the followability to the target value from being lowered.
また、目標速度が加速領域から等速領域に移行したとき、及び等速領域から減速領域に移行したときのトータルの制御値が大きく変化しないので、キャリッジの実速度が大きく変動するのを防止することができる。 Also, since the total control value when the target speed shifts from the acceleration area to the constant speed area and when the target speed shifts from the constant speed area to the deceleration area does not change significantly, the actual speed of the carriage is prevented from fluctuating greatly. be able to.
その結果、記録ヘッドからインク滴を吐出することができるようになるのを待機する待機領域が形成されないので、印字スループットを良くすることができる。 As a result, a standby area for waiting for ink droplets to be ejected from the recording head is not formed, so that the print throughput can be improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、インクジェット式の画像形成装置としてのインクジェットプリンタについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, an ink jet printer as an ink jet image forming apparatus will be described.
図２は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the ink jet printer according to the embodiment of the present invention.
図において、１０はインクジェットプリンタ、Ｆｒは該インクジェットプリンタ１０のフレームであり、該フレームＦｒは、アッパフレームＦｒ１及びアンダフレームＦｒ２から成る。
In the figure,
前記アッパフレームＦｒ１は、インクジェットプリンタ１０を前側（図において手前側）から見たときの左端から右端にかけて延在させて配設された受け板ＰＢ、該受け板ＰＢの左端から立ち上げて形成された第１の主支持部としての外側サイドプレートＰＬ１、受け板ＰＢの右端から立ち上げて形成された第２の主支持部としての外側サイドプレートＰＲ１、前記外側サイドプレートＰＬ１より所定の距離だけ右方において受け板ＰＢから立ち上げて形成された第１の副支持部としての内側サイドプレートＰＬ２、及び前記外側サイドプレートＰＲ１より所定の距離だけ左方において受け板ＰＢから立ち上げて形成された第２の副支持部としての内側サイドプレートＰＲ２を備える。
The upper frame Fr1 is formed by extending from the left end of the receiving plate PB, which is arranged to extend from the left end to the right end when the
そして、前記外側サイドプレートＰＬ１、ＰＲ１間にレール１５が架設され、該レール１５に沿ってキャリッジ１７が左右方向に移動自在に配設される。そのために、前記外側サイドプレートＰＲ１に駆動側のプーリ１８が、外側サイドプレートＰＬ１に従動側のプーリ１９が回転自在に配設され、プーリ１８、１９間に無端ベルト２１が走行自在に張設され、該無端ベルト２１の所定の箇所に前記キャリッジ１７が取り付けられる。そして、前記プーリ１８に、後述されるキャリッジ移動用の駆動部としてのキャリッジモータＭ２（図１）が連結される。また、前記キャリッジ１７に、後述される複数の、本実施の形態においては、４個の記録ヘッドＨｉ（ｉ＝１、２、…、４）（図１）が取り付けられる。
A
そして、前記キャリッジモータＭ２を駆動することによって、キャリッジ１７が左右方向（主走査方向）に移動させられ、キャリッジ１７の移動に伴って各記録ヘッドＨｉが左右方向に移動させられることにより、図示されない記録媒体に対して印刷を行うことができる。
Then, by driving the carriage motor M2, the
本実施の形態において、前記記録ヘッドＨｉはインクジェット式の記録ヘッドであり、カラーの画像を形成することができるように、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する４個の記録ヘッドＨｉがキャリッジ１７に搭載される。なお、前記各色の記録ヘッドＨｉのほかに、他の色の記録ヘッドを使用することによって、色再現性を向上させることができる。また、本実施の形態においては、溶媒としての有機溶剤に、色材としての顔料を含有する溶剤インクが使用される。
In this embodiment, the recording head Hi is an ink jet recording head, and black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are formed so that a color image can be formed. Four recording heads Hi for ejecting ink droplets of the respective colors are mounted on the
各記録ヘッドＨｉのノズル面には、図示されない複数のノズルが列状に形成され、各記録ヘッドＨｉをノズル面が記録媒体と対向するようにキャリッジ１７に取り付け、キャリッジ１７を往復移動させながら画像データに応じて各色のインク滴をノズルを介して吐出させ、前記記録媒体の目標のドット位置に付着させることによって、カラーの画像を形成することができる。
A plurality of nozzles (not shown) are formed in a row on the nozzle surface of each recording head Hi, and each recording head Hi is attached to the
なお、記録媒体として、用紙のほかに、塩化ビニル、ＰＥＴ等の樹脂製のフィルム等を使用することができ、記録媒体はキャリッジ１７の移動方向に対して直交する方向に搬送される。
In addition to paper, a resin film such as vinyl chloride or PET can be used as the recording medium, and the recording medium is conveyed in a direction perpendicular to the moving direction of the
また、前記レール１５に沿ってリニアスケール２３が配設され、該リニアスケール２３の目盛りをキャリッジ１７に配設された後述されるエンコーダＳｅ（図１）によって読み取ることにより、キャリッジ１７の位置を検出することができる。
A
そして、前記受け板ＰＢ上における内側サイドプレートＰＬ２、ＰＲ２間に、媒体中央案内部２５が配設される。該媒体中央案内部２５は、内側サイドプレートＰＬ２、ＰＲ２間に延在させて配設され、プレート状の形状を有し、記録媒体を支持する支持ユニットとしてのプラテンユニットｕ１、及び該プラテンユニットｕ１の下方において、プラテンユニットｕ１上を搬送される記録媒体を負圧によってプラテンユニットｕ１側に引き寄せるための図示されない空気吸引機構を備える。
A medium
前記プラテンユニットｕ１は、平板状の形状を有する支持部材としてのプラテン４５、該プラテン４５の裏側の面に敷設され、プラテン４５を加熱することによって記録媒体を加熱する図示されない線状のヒータ、及び平板状の形状を有し、プラテン４５の裏側の面に取り付けられ、前記ヒータを覆う被覆部材として図示されないのプラテンカバーを備える。
The platen unit u1 is a
前記ヒータによってプラテン４５を加熱し、プラテン４５を一定の温度にすると、プラテン４５上を搬送される記録媒体が加熱される。この場合、プラテン４５の温度を一様にすることによって、均一な画質の画像を形成することができる。また、記録媒体の温度を、記録媒体の特性及びインクの特性に対応させて最適な温度に保持することによって、インク滴を記録媒体に良好に付着させることができ、画質を高くすることができる。記録媒体の温度にばらつきがあると、各インク滴の乾燥速度の差による濡れ広がりに差が生じ、その結果、定着性に差が生じ、画像上に線状等の特定の模様が生じ、画質が低くなる。さらに、プラテン４５の温度が高すぎると、記録媒体が反れてしまい、記録媒体を安定して搬送することができなくなる。
When the
プラテン４５には複数の吸引孔が形成されるとともに、前記空気吸引機構に吸引室が配設され、該吸引室にファンが配設される。該ファンによって吸引室内の空気を排出し、吸引室に負圧を発生させることにより、各吸引孔から空気を吸引し、記録媒体をプラテンユニットｕ１側に引き寄せることができる。
A plurality of suction holes are formed in the
前記アッパフレームＦｒ１の後側（図において奥側）には、媒体後方案内部としての図示されないリヤペーパガイドが配設される。該リヤペーパガイドは、図示されない繰出しロールから繰り出され、搬送された記録媒体を前記媒体中央案内部２５に案内する。そのために、記録媒体の搬送方向における前記リヤペーパガイドと媒体中央案内部２５との間に、搬送部材としての搬送ローラ対３０が回転自在に配設される。
A rear paper guide (not shown) as a medium rear guide portion is disposed on the rear side (the rear side in the drawing) of the upper frame Fr1. The rear paper guide is fed from a feeding roll (not shown) and guides the conveyed recording medium to the medium
該搬送ローラ対３０は、プラテンユニットｕ１に沿って延在させて回転自在に配設された第１のローラとしての搬送ローラ３１、及び該搬送ローラ３１より上方において回転自在に配設され、記録媒体を搬送ローラ３１に押し付ける第２のローラとしての複数のピンチローラ３２から成る。後述される搬送用の駆動部としての搬送モータＭ１（図１）を駆動し、搬送ローラ３１を回転させると、各ピンチローラ３２が連れ回りで回転させられ、これにより、記録媒体は、搬送ローラ３１と各ピンチローラ３２とによって挟まれた状態で繰出しロールから繰り出され、搬送される。なお、前記各ピンチローラ３２は、図示されないアームによって揺動自在に支持され、それぞれ、付勢部材としての図示されないスプリングによって独立して搬送ローラ３１に向けて付勢され、ピンチローラユニットを構成する。
The
この場合、前記搬送モータＭ１を駆動して記録媒体を所定の距離搬送した後、搬送モータＭ１を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、各記録ヘッドＨｉから各色のインク滴を吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。１走査が終了すると、前記搬送モータＭ１を再び駆動して記録媒体を所定の距離搬送した後、搬送モータＭ１を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、各記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。この動作を繰り返すことによって、記録媒体に画像が形成される。
In this case, after the transport motor M1 is driven to transport the recording medium for a predetermined distance, the transport motor M1 is stopped, the
なお、本実施の形態においては、シングルパス方式によって印刷が行われるようになっているが、マルチパス方式によって印刷を行う場合は、前記記録媒体を搬送する距離が記録ヘッドＨｉのノズル列より短くされ、複数の走査を行うことによって１ライン分の画像が形成される。 In the present embodiment, printing is performed by the single pass method. However, when printing is performed by the multipass method, the distance for transporting the recording medium is shorter than the nozzle row of the recording head Hi. An image for one line is formed by performing a plurality of scans.
前記アッパフレームＦｒ１の前側には、印刷が行われた後の記録媒体を案内するための媒体前方案内部としてのフロントペーパガイド３３が配設される。該フロントペーパガイド３３は、前記媒体中央案内部２５から水平方向に排出された記録媒体を下方に向けて案内するために、湾曲した形状を有する。なお、前記フロントペーパガイド３３の裏側の面には図示されないヒータが配設され、該ヒータによってフロントペーパガイド３３が加熱され、記録媒体が加熱される。
On the front side of the upper frame Fr1, a
前記アンダフレームＦｒ２は、インクジェットプリンタ１０の左端の近傍と右端の近傍との間に所定の距離を置いて平行に配設された台座３５、３６、各台座３５、３６の中央から立ち上げて形成された支柱３７、３８、及び各支柱３７、３８に取り付けられた保持プレートＰＬ３、ＰＲ３を備える。
The underframe Fr2 is formed by rising from the center of the
該保持プレートＰＬ３、ＰＲ３間には、媒体中央案内部２５から排出され、前記フロントペーパガイド３３によって案内された記録媒体を巻き取るための図示されない紙管（巻取りロール）が回転自在に配設される。紙管を左端及び右端で保持するために、前記保持プレートＰＬ３、ＰＲ３には、ロール軸受け２６、２７が回転自在に配設される。前記紙管を図示されない巻取装置によって回転させることにより、記録媒体を巻き取ることができる。
Between the holding plates PL3 and PR3, a paper tube (winding roll) (not shown) for winding the recording medium discharged from the medium
また、前記紙管より前側に、テンションローラ２８が、保持プレートＰＬ３、ＰＲ３間に延在させて上下方向に移動自在に配設される。テンションローラ２８は、フロントペーパガイド３３によって案内され、紙管に巻き取られる記録媒体に弛みが生じないように記録媒体にテンション（張力）を与える。そのために、前記保持プレートＰＬ３、ＰＲ３の内側面に上下方向に延在させて溝ｍｔが形成され、テンションローラ２８が溝ｍｔに沿って上下方向に移動させられる。
Further, a
ところで、前述されたように、本実施の形態においては、前記レール１５が外側サイドプレートＰＬ１、ＰＲ１間に架設され、媒体中央案内部２５が内側サイドプレートＰＬ２、ＰＲ２間に配設される。
By the way, as described above, in the present embodiment, the
したがって、キャリッジ１７が媒体中央案内部２５上を移動させられる間は各記録ヘッドＨｉによる印刷が行われ、キャリッジ１７が、外側サイドプレートＰＬ１と内側サイドプレートＰＬ２との間に置かれるとき、及び外側サイドプレートＰＲ１と内側サイドプレートＰＲ２との間に置かれるときは、各記録ヘッドＨｉによる印刷が行われない。
Accordingly, printing by each recording head Hi is performed while the
そこで、本実施の形態においては、外側サイドプレートＰＲ１と内側サイドプレートＰＲ２との間が、キャリッジ１７の位置の原点合わせを行うとともに、各記録ヘッドＨｉのメンテナンスを行うためのホームポジションにされ、外側サイドプレートＰＬ１と内側サイドプレートＰＬ２との間が、キャリッジ１７を媒体中央案内部２５上から退避させるための退避ポジションにされる。
Therefore, in the present embodiment, the position between the outer side plate PR1 and the inner side plate PR2 is set to the home position for performing the origin adjustment of the position of the
そして、前記ホームポジションには、各記録ヘッドＨｉと対向させてメンテナンスユニット４１が配設されるとともに、インクジェットプリンタ１０を操作するための操作・表示部としての操作パネル４３が配設される。前記メンテナンスユニット４１は、記録ヘッドＨｉのノズルを良好な状態に保持するために、各記録ヘッドＨｉのノズル面を払拭するワイパー、ノズルの乾燥を防止するキャップ、ノズル内で粘度が高くなったインクを吸引する吸引機構等を備える。また、前記操作パネル４３は、操作ボタン等が配設された操作部、及び表示ランプ等が配設された表示部を備える。
At the home position, a
次に、前記インクジェットプリンタ１０の制御装置について説明する。
Next, the control device of the
図１は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御装置を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a control device for an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
図において、８０はインクジェットプリンタ１０の全体の制御を行う制御部、８１は制御プログラム、初期値等を記録する第１の記憶部としてのＲＯＭ、８２は、制御部８０が演算を行うためのワークエリアとして、かつ、各種のデータを一時的に記録するためのバッファとして使用される第２の記憶部としてのＲＡＭである。
In the figure, 80 is a control unit that controls the
また、８３はインクジェットプリンタ１０における各種の設定値を記録するための第３の記憶部としての設定値記憶部である。該設定値記憶部８３には、キャリッジ１７を移動させるときの目標値、例えば、単位時間ごと（本実施の形態においては、１〔ｍｓ〕ごと）のキャリッジ１７の目標速度Ｖｓ、キャリッジ１７の目標の位置である目標位置等、及び単位時間ごとのフィードフォワード制御用の制御値、すなわち、フィードフォワード制御値Ｗｆ等が記録される。各目標値は、あらかじめ実験等を行うことによって設定される。なお、キャリッジ１７の移動制御は単位時間ごとに行われるので、単位時間が短いほど、目標位置に対する実位置及び目標速度Ｖｓに対する実速度Ｖｒの遅れを解消することができ、目標値への追従性が低下するのを防止することができる。
そして、８４は、制御部８０によって動作させられ、時間情報としての時間を測定する計時部としてのタイマである。
前記制御部８０はＣＰＵを備え、該ＣＰＵは、前記ＲＯＭ８１に記録された制御プログラムに従って、ヘッド駆動部８５、搬送モータ駆動部８６、キャリッジ駆動部８７、キャリッジ位置検出部としてのキャリッジ位置検出回路８８、キャリッジ速度検出部としてのキャリッジ速度算出回路８９等を動作させ、各種の処理を行う。
The
前記ヘッド駆動部８５は、印字データに従って記録ヘッドＨｉを駆動し、記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出させる。
The
また、前記搬送モータ駆動部８６は、搬送モータＭ１を駆動し、搬送ローラ３１を回転させて記録媒体を搬送し、前記キャリッジ駆動部８７は、キャリッジモータＭ２を駆動し、キャリッジ１７を主走査方向に移動させる。
The transport
そして、前記キャリッジ位置検出回路８８は、リニアスケール２３の目盛りをエンコーダＳｅによって読み取ることにより、キャリッジ１７の実位置を位置情報として検出し、前記キャリッジ速度算出回路８９は、エンコーダＳｅから出力される信号の周期を算出し、リニアスケール２３の目盛り間の距離を信号の周期で除算することによってキャリッジ１７の実速度Ｖｒを算出し、速度情報として検出する。したがって、前記実位置は、キャリッジ位置検出回路８８による検出位置であり、実速度Ｖｒは、キャリッジ速度算出回路８９による検出速度である。
The carriage
なお、本実施の形態においては、リニアスケール２３の目盛り間の距離を信号の周期で除算することによってキャリッジ１７の実速度Ｖｒが検出されるようになっているが、キャリッジ位置検出回路８８が前回検出したキャリッジ１７の位置及び今回検出したキャリッジ１７の位置に基づいてキャリッジ１７の移動距離を算出し、前回キャリッジ１７の位置を検出した時刻及び今回キャリッジ１７の位置を検出した時刻に基づいて経過時間を算出し、移動距離を経過時間で除算することによってキャリッジ１７の実速度Ｖｒを算出することができる。
In the present embodiment, the actual speed Vr of the
次に、キャリッジ１７の移動制御の例について説明する。
Next, an example of movement control of the
まず、キャリッジ１７の移動制御をフィードバック制御だけを用いて行う場合のインクジェットプリンタ１０の動作について説明する。
First, the operation of the
図３はキャリッジの移動制御をフィードバック制御だけを用いて行う場合のインクジェットプリンタの動作を説明するためのタイムチャートである。なお、横軸に時間（単位：ｍｓ）を、左縦軸に、フィードバック制御の比例成分Ｗｐ及びトータルの制御値（最終制御値）Ｗｔを、右縦軸に、キャリッジ１７の目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒを採ってある。また、比例成分Ｗｐ、トータルの制御値Ｗｔ、目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒは無次元量である。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the ink jet printer when the carriage movement control is performed using only the feedback control. The horizontal axis represents time (unit: ms), the left vertical axis represents the proportional component Wp of feedback control and the total control value (final control value) Wt, the right vertical axis represents the target speed Vs of the
図において、Ａｒ１はキャリッジ１７を停止させた状態から加速する加速領域、Ａｒ２はキャリッジ１７を一定の速度で移動させる等速領域、Ａｒ３はキャリッジ１７を減速して停止させる減速領域である。なお、加速領域Ａｒ１、等速領域Ａｒ２及び減速領域Ａｒ３は、いずれも、あらかじめ設定された目標速度Ｖｓの推移によって区分され、加速領域Ａｒ１においては目標速度Ｖｓが０から所定の値になるまで一定の傾きで高くされ、等速領域Ａｒ２においては目標速度Ｖｓが前記所定の値に保持され、減速領域Ａｒ３においては目標速度Ｖｓが前記所定の値から０になるまで一定の傾きで低くされる。
In the figure, Ar1 is an acceleration region where the
この場合、キャリッジ１７の移動制御がフィードバック制御で行われ、フィードバック制御がＰＩ制御で行われるので、トータルの制御値Ｗｔは、フィードバック制御用の制御値、すなわち、フィードバック制御値Ｗｂと等しく、比例成分Ｗｐに図示されない積分成分Ｗｉを加算した値になり、
Ｗｔ＝Ｗｂ
＝Ｗｐ＋Ｗｉ
で表すことができる。
In this case, since the movement control of the
Wt = Wb
= Wp + Wi
It can be expressed as
前記比例成分Ｗｐ及び積分成分Ｗｉは、キャリッジ１７の目標位置と実位置との偏差、目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶ、ゲイン等によって算出される。なお、積分成分Ｗｉは、比例成分Ｗｐと比べて変動が小さいので、図３において示されていない。
The proportional component Wp and the integral component Wi are calculated based on a deviation between the target position and the actual position of the
ところで、前記トータルの制御値Ｗｔは、キャリッジモータＭ２（図１）を駆動するための指令値であり、制御部８０は、前記トータルの制御値Ｗｔを算出すると、キャリッジ駆動部８７に送る。該キャリッジ駆動部８７は、図示されないパルス幅変調信号発生部及びスイッチング回路を備え、トータルの制御値Ｗｔを受けると、パルス幅変調信号発生部において、トータルの制御値Ｗｔに応じたＰＷＭ制御信号を発生させ、前記スイッチング回路において、ＰＷＭ制御信号のデューティに応じた電流を発生させ、該電流をキャリッジモータＭ２に送り、キャリッジモータＭ２を駆動する。この場合、前記トータルの制御値Ｗｔが大きいほどキャリッジモータＭ２に送られる電流の値が大きくなり、前記トータルの制御値Ｗｔが小さいほどキャリッジモータＭ２に送られる電流の値が小さくなる。
By the way, the total control value Wt is a command value for driving the carriage motor M2 (FIG. 1), and the
フィードバック制御においては、現タイミングで検出されたキャリッジ１７の実位置及び実速度Ｖｒに基づいて、次のタイミングでフィードバック制御値Ｗｂが算出され、フィードバック制御値Ｗｂに基づいてキャリッジモータＭ２が駆動されるので、目標位置に対する実位置及び目標速度Ｖｓに対する実速度Ｖｒに遅れが生じてしまう。
In the feedback control, the feedback control value Wb is calculated at the next timing based on the actual position and actual speed Vr of the
例えば、図に示されるように、目標速度Ｖｓが加速領域Ａｒ１にあるときに、目標速度Ｖｒと実速度Ｖｓとの乖離、すなわち、偏差δＶは、次第に大きくなり、目標速度Ｖｓが加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行するタイミングにおいて、極めて大きな値δＶ１になる。 For example, as shown in the figure, when the target speed Vs is in the acceleration area Ar1, the deviation between the target speed Vr and the actual speed Vs, that is, the deviation δV gradually increases, and the target speed Vs becomes larger than the acceleration area Ar1. At the timing of shifting to the constant velocity region Ar2, the value δV1 is extremely large.
したがって、目標速度Ｖｓが等速領域Ａｒ２に移行した後、実位置及び実速度Ｖｒの遅れが解消して、実速度Ｖｒが等速領域Ａｒ２の目標速度Ｖｓになるまでに所定の時間が必要になり、その間、記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出することができない。すなわち、記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出することができるようになるのを待機する第１の待機領域Ａｒ２１が形成され、その間、キャリッジ１７が無用に移動させられる。それに伴って、実際に印字を行うことができる印字領域Ａｒ２２は、等速領域Ａｒ２よりかなり短くなってしまう。
Accordingly, after the target speed Vs shifts to the constant speed area Ar2, a predetermined time is required until the delay of the actual position and the actual speed Vr is resolved and the actual speed Vr becomes the target speed Vs of the constant speed area Ar2. In the meantime, ink droplets cannot be ejected from the recording head Hi. That is, a first standby area Ar21 is formed to wait for ink droplets to be ejected from the recording head Hi, and the
また、目標速度Ｖｓが、等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した後、０になったときに、実速度Ｖｒが０になるまでに所定の時間が必要になり、その間、キャリッジ１７を移動させ続ける必要がある。すなわち、実速度Ｖｒが０になるのを待機する第２の待機領域Ａｒ３１が形成され、その間、キャリッジ１７が無用に移動させられる。
Further, when the target speed Vs becomes 0 after shifting from the constant speed area Ar2 to the deceleration area Ar3, a predetermined time is required until the actual speed Vr becomes 0, and the
このように、キャリッジ１７の移動制御をフィードバック制御だけを用いて行うと、目標値への追従性が低下してしまう。したがって、例えば、キャリッジ１７を加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行させたり、等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行させたりするために、余分なマージンを持たせるなど、余分な制御を行う必要が生じ、これにより、キャリッジの移動時間、１回の走査距離等が長くなり、印字スループットが悪くなってしまう。
As described above, when the movement control of the
次に、キャリッジ１７の移動制御をフィードバック制御及びフィードフォワード制御を併用して行う場合のインクジェットプリンタ１０の動作について説明する。
Next, the operation of the
図４はキャリッジの移動制御をフィードバック制御及びフィードフォワード制御を併用して行う場合のインクジェットプリンタの動作を説明するためのタイムチャートである。なお、横軸に時間（単位：ｍｓ）を、左縦軸に、比例成分Ｗｐ、オフセット値Ｗｏ及びトータルの制御値Ｗｔを、右縦軸に、キャリッジ１７の目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒを採ってある。また、比例成分Ｗｐ、オフセット値Ｗｏ、トータルの制御値Ｗｔ、目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒは無次元量である。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the ink jet printer when the carriage movement control is performed by using both feedback control and feedforward control. The horizontal axis represents time (unit: ms), the left vertical axis represents the proportional component Wp, the offset value Wo and the total control value Wt, and the right vertical axis represents the target speed Vs and the actual speed Vr of the
図において、Ａｒ１はキャリッジ１７を停止させた状態から加速する加速領域、Ａｒ２はキャリッジ１７を一定の速度で移動させる等速領域である。なお、加速領域Ａｒ１においては目標速度Ｖｓが０から所定の値になるまで一定の傾きで高くされ、等速領域Ａｒ２においては目標速度Ｖｓが前記所定の値に保持され、図示されない減速領域Ａｒ３においては目標速度Ｖｓが前記所定の値から０になるまで一定の傾きで低くされる。
In the figure, Ar1 is an acceleration region in which the
この場合、キャリッジ１７の移動制御がフィードバック制御及びフィードフォワード制御を併用して行われ、フィードバック制御がＰＩ制御で行われ、フィードフォワード制御においてオフセット値Ｗｏがセットされるので、トータルの制御値Ｗｔは、フィードバック制御値Ｗｂにオフセット値Ｗｏを加算した値になり、
Ｗｔ＝Ｗｂ＋Ｗｏ
＝Ｗｐ＋Ｗｉ＋Ｗｏ
で表すことができる。なお、積分成分Ｗｉは、比例成分Ｗｐと比べて変動が小さいので、図４において示されていない。
In this case, the movement control of the
Wt = Wb + Wo
= Wp + Wi + Wo
It can be expressed as It should be noted that the integral component Wi is not shown in FIG. 4 because its fluctuation is small compared to the proportional component Wp.
この場合、加速領域Ａｒ１において、一定の値から成るオフセット値Ｗｏが設定され、フィードバック制御値Ｗｂにオフセット値Ｗｏが加算されるので、目標位置に対する実位置及び目標速度Ｖｓに対する実速度Ｖｒに生じる遅れは、フィードバック制御だけを行う場合より小さくなる。したがって、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを抑制することができる。 In this case, in the acceleration region Ar1, an offset value Wo having a constant value is set, and the offset value Wo is added to the feedback control value Wb. Therefore, a delay that occurs in the actual position with respect to the target position and the actual speed Vr with respect to the target speed Vs. Is smaller than when only feedback control is performed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in followability to the target speed Vs.
例えば、図に示されるように、加速領域Ａｒ１において、実速度Ｖｒは目標速度Ｖｓに対して小さく遅れて推移し、目標速度Ｖｒと実速度Ｖｓとの偏差δＶが小さい。したがって、比例成分Ｗｐが小さくなり、比例成分Ｗｐのピーク値Ｗｐｍａｘを小さくすることができる。 For example, as shown in the figure, in the acceleration region Ar1, the actual speed Vr changes with a small delay from the target speed Vs, and the deviation δV between the target speed Vr and the actual speed Vs is small. Therefore, the proportional component Wp is reduced, and the peak value Wpmax of the proportional component Wp can be reduced.
ところが、目標速度Ｖｓが加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行するタイミングで、オフセット値Ｗｏが、０になり、急激に変化するので、トータルの制御値Ｗｔも大きく変化し、キャリッジモータＭ２に送られる電流が大きく変化してしまう。 However, at the timing when the target speed Vs shifts from the acceleration area Ar1 to the constant speed area Ar2, the offset value Wo becomes 0 and changes rapidly, so the total control value Wt also changes greatly and is sent to the carriage motor M2. The current that is generated changes greatly.
その結果、等速領域Ａｒ２に移行した後、キャリッジ１７の実速度Ｖｒが変動するので、図に示されるように、変動が収まるまでの間、等速領域Ａｒ２における比例成分Ｗｐの負方向の極大値Ｗｐｍと正方向の極大値Ｗｐｐとの差が大きくなってしまう。
As a result, since the actual speed Vr of the
したがって、キャリッジ１７の移動制御をフィードバック制御だけを用いて行う場合と同様に、目標速度Ｖｓが等速領域Ａｒ２に移行した後、記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出することができるようになるのを待機する待機領域Ａｒ２３が形成され、印字スループットが悪くなってしまう。
Accordingly, as in the case where the movement control of the
なお、従来の技術のように、加速領域Ａｒ１、等速領域Ａｒ２及び減速領域Ａｒ３の各領域において、それぞれ、オフセット値を異ならせて設定することによって、各領域における目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶを小さくすることができるが、その場合においても、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行した後、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した後にトータルの制御値Ｗｔが大きく変化し、キャリッジ１７の実速度Ｖｒが変動してしまう。その結果、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行した後、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した後に待機領域が形成され、印字スループットが悪くなってしまう。
As in the prior art, the target speed Vs and the actual speed Vr in each region are set by setting different offset values in each of the acceleration region Ar1, the constant velocity region Ar2, and the deceleration region Ar3. However, even in this case, the total control value Wt greatly changes after the transition from the acceleration region Ar1 to the constant velocity region Ar2 and after the transition from the constant velocity region Ar2 to the deceleration region Ar3. As a result, the actual speed Vr of the
そこで、本実施の形態においては、キャリッジ１７の移動制御をフィードバック制御及びフィードフォワード制御を併用して行い、フィードフォワード制御値Ｗｆを、キャリッジ１７の目標となる加速度、すなわち、目標加速度αの変化量に基づいて設定され、加速度成分に対応した制御値である加速度対応制御値Ｗαと、目標速度Ｖｓに基づいて設定され、速度成分に対応した制御値である速度対応制御値Ｗｖとを合成することによって用い、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを防止し、印字スループットを良くするようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the movement control of the
図５は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの動作を示すフローチャート、図６は本発明の実施の形態におけるキャリッジの移動制御を行う場合のインクジェットプリンタの動作を説明するためのタイムチャートである。なお、図６において、横軸に時間（単位：ｍｓ）を、左縦軸に、比例成分Ｗｐ、積分成分Ｗｉ、加速度対応制御値Ｗα、速度対応制御値Ｗｖ及びトータルの制御値Ｗｔを、右縦軸に、キャリッジ１７の目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒを採ってある。また、比例成分Ｗｐ、積分成分Ｗｉ、加速度対応制御値Ｗα、速度対応制御値Ｗｖ、トータルの制御値Ｗｔ、キャリッジ１７の目標速度Ｖｓ及び実速度Ｖｒは無次元量である。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the ink jet printer according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the ink jet printer when the carriage movement control is performed according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the horizontal axis represents time (unit: ms), the left vertical axis represents the proportional component Wp, the integral component Wi, the acceleration corresponding control value Wα, the speed corresponding control value Wv, and the total control value Wt. On the vertical axis, the target speed Vs and the actual speed Vr of the
この場合、図６に示される、ホームポジション側においてキャリッジ１７を折り返すための始点Ｐｓから退避ポジション側においてキャリッジ１７を折り返すための終点Ｐｅに向けてキャリッジ１７を移動させる場合の、キャリッジ１７の１走査の処理について説明する。終点Ｐｅから始点Ｐｓに向けてキャリッジ１７を移動させる場合の１走査の処理については、キャリッジ１７の移動方向を逆にしただけであるので、説明を省略する。
In this case, one scan of the
まず、制御部８０（図１）は、キャリッジ位置検出回路８８によって検出されたキャリッジ１７の実位置を読み込み、取得する。
First, the control unit 80 (FIG. 1) reads and acquires the actual position of the
続いて、制御部８０は、タイマ８４によって測定された時間を読み込み、取得する。この場合、タイマ８４によって測定された時間は、キャリッジ１７が始点Ｐｓから終点Ｐｅに向けて移動させられる際の経過時間にされる。
Subsequently, the
そして、制御部８０は、キャリッジ速度算出回路８９によって算出され、検出されたキャリッジ１７の実速度Ｖｒを読み込み、取得する。
Then, the
次に、制御部８０はフィードバック制御値Ｗｂを算出する。この場合、フィードバック制御がＰＩ制御で行われるので、フィードバック制御値Ｗｂは、比例成分Ｗｐに積分成分Ｗｉを加算した値になり、
Ｗｂ＝Ｗｐ＋Ｗｉ
で表すことができる。
Next, the
Wb = Wp + Wi
It can be expressed as
本実施の形態において、比例成分Ｗｐ及び積分成分Ｗｉは、キャリッジ１７の目標位置と実位置との偏差、目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶ、ゲイン等に基づいて、実位置が目標位置になるように、かつ、実速度Ｖｒが目標速度Ｖｓになるように算出される。
In the present embodiment, the proportional component Wp and the integral component Wi are determined based on the deviation between the target position of the
続いて、制御部８０はフィードフォワード制御値Ｗｆを取得する。そのために、制御部８０は、設定値記憶部８３から、タイマ８４によって測定された時間に対応させて記録されたフィードフォワード制御値Ｗｆを読み出す。該フィードフォワード制御値Ｗｆは、キャリッジ１７の目標加速度αの変化量Δαに基づいて設定され、加速度成分に対応した加速度対応制御値Ｗαと、目標速度Ｖｓに基づいて設定され、速度成分に対応した速度対応制御値Ｗｖとから成り、加速度対応制御値Ｗα及び速度対応制御値Ｗｖは、それぞれ設定値記憶部８３に記録される。
Subsequently, the
この場合、図６に示されるように、前記目標速度Ｖｓには、加速領域Ａｒ１、等速領域Ａｒ２及び減速領域Ａｒ３が設定され、等速領域Ａｒ２において、目標速度Ｖｓは一定にされる。 In this case, as shown in FIG. 6, an acceleration region Ar1, a constant velocity region Ar2, and a deceleration region Ar3 are set for the target velocity Vs, and the target velocity Vs is made constant in the constant velocity region Ar2.
前記加速領域Ａｒ１は、キャリッジ１７を停止させた状態から正の目標加速度αを徐々に大きくすることによって実速度Ｖｒを高くする、始点Ｐｓから中間点Ｐ１までの第１の加速領域部分、正の目標加速度αを一定の値にすることによって実速度Ｖｒを高くする、中間点Ｐ１から中間点Ｐ２までの第２の加速領域部分、及び正の目標加速度αを徐々に小さくすることによって実速度Ｖｒを高くする、中間点Ｐ２から中間点Ｐ３までの第３の加速領域部分から成り、該第３の加速領域部分が終了すると、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行し、目標速度Ｖｓは一定にされる。
The acceleration region Ar1 is a first acceleration region portion from the start point Ps to the intermediate point P1, in which the actual speed Vr is increased by gradually increasing the positive target acceleration α from the state where the
また、減速領域Ａｒ３は、目標速度Ｖｓから負の目標加速度αを徐々に小さく（絶対値において大きく）することによって実速度Ｖｒを低くする、中間点Ｐ４から中間点Ｐ５までの第１の減速領域部分、負の目標加速度αを一定の値にすることによって実速度Ｖｒを低くする、中間点Ｐ５から中間点Ｐ６までの第２の減速領域部分、及び負の目標加速度αを徐々に大きく（絶対値において小さく）することによって実速度Ｖｒを低くする、中間点Ｐ６から終点Ｐｅまでの第３の減速領域部分から成り、該第３の減速領域部分が終了すると、キャリッジ１７は停止させられる。
The deceleration area Ar3 is a first deceleration area from the intermediate point P4 to the intermediate point P5, in which the actual speed Vr is lowered by gradually decreasing the negative target acceleration α from the target speed Vs (increase in absolute value). Part, the second deceleration region part from the intermediate point P5 to the intermediate point P6, and the negative target acceleration α are gradually increased (absolute The actual speed Vr is lowered by reducing the actual value Vr. The third deceleration area portion from the intermediate point P6 to the end point Pe is formed. When the third deceleration area portion ends, the
これにより、目標速度Ｖｓが、加速領域Ａｒ１の第１、第３の加速領域部分及び減速領域Ａｒ３の第１、第３の減速領域部分において曲線を描くように推移する。その結果、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを防止することができ、加速領域Ａｒ１、等速領域Ａｒ２及び減速領域Ａｒ３の各領域において、実速度Ｖｒを目標速度Ｖｓとほぼ同じように推移させることができる。 Accordingly, the target speed Vs changes so as to draw a curve in the first and third acceleration region portions of the acceleration region Ar1 and the first and third deceleration region portions of the deceleration region Ar3. As a result, it is possible to prevent the followability to the target speed Vs from being lowered, and the actual speed Vr is made almost the same as the target speed Vs in each of the acceleration area Ar1, the constant speed area Ar2, and the deceleration area Ar3. It can be changed.
また、フィードフォワード制御値Ｗｆを構成する加速度対応制御値Ｗαは、加速領域Ａｒ１及び減速領域Ａｒ３において用いられ、速度対応制御値Ｗｖは、加速領域Ａｒ１、等速領域Ａｒ２及び減速領域Ａｒ３において用いられる。 The acceleration corresponding control value Wα constituting the feedforward control value Wf is used in the acceleration region Ar1 and the deceleration region Ar3, and the speed corresponding control value Wv is used in the acceleration region Ar1, the constant velocity region Ar2, and the deceleration region Ar3. .
したがって、フィードフォワード制御値Ｗｆは、加速領域Ａｒ１及び減速領域Ａｒ３において、
Ｗｆ＝Ｗα＋Ｗｖ
で表され、等速領域Ａｒ２において、
Ｗｆ＝Ｗｖ
で表される。
Therefore, the feedforward control value Wf is in the acceleration region Ar1 and the deceleration region Ar3.
Wf = Wα + Wv
In the constant velocity region Ar2,
Wf = Wv
It is represented by
加速度対応制御値Ｗαは、加速領域Ａｒ１における第１の加速領域部分において一定の傾きで直線状に大きくなり、第２の加速領域部分において一定の値になり、第３の加速領域部分において一定の傾きで直線状に小さくなる。また、加速度対応制御値Ｗαは、減速領域Ａｒ３における第１の減速領域部分において一定の傾きで直線状に小さくなり、第２の減速領域部分において一定の値になり、第３の減速領域部分において一定の傾きで直線状に大きくなる。 The acceleration-corresponding control value Wα increases linearly with a constant slope in the first acceleration region portion in the acceleration region Ar1, becomes a constant value in the second acceleration region portion, and is constant in the third acceleration region portion. Decreases linearly with inclination. Further, the acceleration corresponding control value Wα decreases linearly with a constant inclination in the first deceleration region portion in the deceleration region Ar3, becomes a constant value in the second deceleration region portion, and in the third deceleration region portion. It grows linearly with a certain slope.
本実施の形態において、加速度対応制御値Ｗαは、目標加速度αの変化量Δαに対応させて、すなわち、目標加速度αを微分することによって算出された値であるジャークに対応させて設定され、ジャークが正の値を採る部分、０である部分、及び負の値を採る部分から成る。 In the present embodiment, the acceleration corresponding control value Wα is set in correspondence with the change amount Δα of the target acceleration α, that is, in correspondence with the jerk, which is a value calculated by differentiating the target acceleration α. Consists of a part that takes a positive value, a part that is zero, and a part that takes a negative value.
なお、本実施の形態においては、目標速度Ｖｓが、加速領域Ａｒ１の第１、第３の加速領域部分及び減速領域Ａｒ３の第１、第３の減速領域部分において曲線を描くように設定されるようになっているが、目標速度Ｖｓを、加速領域Ａｒ１及び減速領域Ａｒ３において曲線を描くことがないように設定することができる。その場合、目標速度Ｖｓに対する追従性を良くするために、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行する直前の部分、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した直後の部分において、ジャークが負の値を採るように加速度対応制御値Ｗαを設定するのが好ましい。このようにすることによって、目標速度Ｖｓに対する追従性を良くすることができる。 In the present embodiment, the target speed Vs is set to draw a curve in the first and third acceleration region portions of the acceleration region Ar1 and the first and third deceleration region portions of the deceleration region Ar3. However, the target speed Vs can be set so as not to draw a curve in the acceleration region Ar1 and the deceleration region Ar3. In that case, in order to improve the followability to the target speed Vs, jerk is negative in the portion immediately before the transition from the acceleration region Ar1 to the constant velocity region Ar2 and the portion immediately after the transition from the constant velocity region Ar2 to the deceleration region Ar3. It is preferable to set the acceleration corresponding control value Wα so as to take the value of By doing so, the followability to the target speed Vs can be improved.
また、速度対応制御値Ｗｖは、目標速度Ｖｓに対応させて、加速領域Ａｒ１の第１、第３の加速領域部分及び減速領域Ａｒ３の第１、第３の減速領域部分において曲線を描くように、加速領域Ａｒ１の第２の加速領域部分及び減速領域Ａｒ３の第２減速領域部分において直線を描くように設定される。 Further, the speed corresponding control value Wv is drawn so as to draw a curve in the first and third acceleration region portions of the acceleration region Ar1 and the first and third deceleration region portions of the deceleration region Ar3 in correspondence with the target speed Vs. The second acceleration region portion of the acceleration region Ar1 and the second deceleration region portion of the deceleration region Ar3 are set to draw a straight line.
すなわち、速度対応制御値Ｗｖは、目標速度Ｖｓの加速領域Ａｒ１の第１の加速領域部分において正の傾きが徐々に大きくされ、第２の加速領域部分において正の傾きが一定にされ、第３の加速領域部分において正の傾きが徐々に小さくされ、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行すると、値が一定にされる。 That is, the speed-corresponding control value Wv has a positive gradient gradually increased in the first acceleration region portion of the acceleration region Ar1 of the target speed Vs, and the positive gradient is made constant in the second acceleration region portion. When the positive slope is gradually reduced in the acceleration region portion and the acceleration region Ar1 shifts to the constant velocity region Ar2, the value is made constant.
そして、目標速度Ｖｓの減速領域Ａｒ３の第１の減速領域部分において負の傾きが徐々に大きくされ、第２の減速領域部分において負の傾きが一定にされ、第３の減速領域部分において負の傾きが徐々に小さくされ、値が０にされる。 Then, the negative gradient is gradually increased in the first deceleration region portion of the deceleration region Ar3 of the target speed Vs, the negative gradient is made constant in the second deceleration region portion, and the negative gradient is negative in the third deceleration region portion. The slope is gradually reduced and the value is set to zero.
次に、制御部８０は、フィードバック制御値Ｗｂ及びフィードフォワード制御値Ｗｆに基づいてトータルの制御値Ｗｔを算出する。
Next, the
続いて、制御部８０は、算出したトータルの制御値Ｗｔをキャリッジ駆動部８７に送る。該キャリッジ駆動部８７は、トータルの制御値Ｗｔを受けると、前記パルス幅変調信号発生部において、トータルの制御値Ｗｔに応じたＰＷＭ制御信号を発生させ、前記スイッチング回路において、ＰＷＭ制御信号のデューティに応じた電流を発生させ、該電流をキャリッジモータＭ２に送り、キャリッジモータＭ２を駆動する。
Subsequently, the
そして、制御部８０は、１走査が終了したかどうかを判断し、１走査が終了していない場合、次の走査を設定し、再びキャリッジ１７の実位置を取得し、１走査が終了した場合、１ラインの印字を終了し、キャリッジ１７を始点Ｐｓに置く。
Then, the
このように、本実施の形態においては、目標速度Ｖｓが、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行する直前、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した直後において、曲線を描くように設定されるので、比例成分Ｗｐの変動を小さくすることができる。したがって、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを防止することができる。 Thus, in the present embodiment, the target speed Vs is set to draw a curve immediately before the transition from the acceleration area Ar1 to the constant speed area Ar2 and immediately after the transition from the constant speed area Ar2 to the deceleration area Ar3. Therefore, the fluctuation of the proportional component Wp can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the followability to the target speed Vs from being lowered.
また、本実施の形態においては、フィードフォワード制御値Ｗｆが、オフセット値のように一定の値にされず、キャリッジ１７が始点Ｐｓから終点Ｐｅに向けて移動させられる際の経過時間に応じて変化させられるようになっているので、フィードフォワード制御値Ｗｆを容易に設定することができる。
In the present embodiment, the feedforward control value Wf is not set to a constant value like the offset value, and changes according to the elapsed time when the
例えば、キャリッジ１７を急速に加速させたい領域、急速に減速させたい領域、及び実速度Ｖｒを滑らかに変化させたい領域が存在する場合に、加速度対応制御値Ｗαを所定のパターンで設定することによって、目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶを小さくすることができる。その結果、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを防止することができる。
For example, when there is a region where the
また、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行するタイミングで、目標加速度αが０にされるので、トータルの制御値Ｗｔを急速に小さくする必要があるが、本実施の形態においては、フィードバック制御及びフィードフォワード制御が併用して行われ、フィードバック制御値ｗｂ及びフィードフォワード制御値Ｗｆに基づいてトータルの制御値Ｗｔが算出されるとともに、フィードフォワード制御値Ｗｆに加速度対応制御値Ｗαが含まれ、加速領域Ａｒ１の第３の加速領域部分及び減速領域Ａｒ３の第１の減速領域部分において加速度対応制御値Ｗαが小さくされるので、フィードバック制御値Ｗｂの変動を小さくすることができ、トータルの制御値Ｗｔの変動を小さくすることができる。したがって、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを一層防止することができる。 Further, since the target acceleration α is set to 0 at the timing of transition from the acceleration region Ar1 to the constant velocity region Ar2, the total control value Wt needs to be rapidly reduced, but in this embodiment, feedback control is performed. And the feedforward control are performed in combination, the total control value Wt is calculated based on the feedback control value wb and the feedforward control value Wf, and the acceleration corresponding control value Wα is included in the feedforward control value Wf. Since the acceleration corresponding control value Wα is reduced in the third acceleration region portion of the acceleration region Ar1 and the first deceleration region portion of the deceleration region Ar3, the fluctuation of the feedback control value Wb can be reduced, and the total control value The fluctuation of Wt can be reduced. Therefore, it is possible to further prevent the followability to the target speed Vs from being lowered.
また、フィードフォワード制御値Ｗｆには速度対応制御値Ｗｖが含まれ、速度対応制御値Ｗｖが、目標速度Ｖｓが加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行する直前及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行した直後で、曲線を描いて推移するので、加速領域Ａｒ１における比例成分Ｗｐのピーク値Ｗｐｍａｘ及び減速領域Ａｒ３における比例成分Ｗｐのピーク値Ｗｐｍｉｎを小さくすることができるとともに、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行したときの比例成分Ｗｐの変動、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行したときの比例成分Ｗｐの変動を小さくすることができる。 The feedforward control value Wf includes a speed-corresponding control value Wv. The speed-corresponding control value Wv is immediately before the target speed Vs shifts from the acceleration region Ar1 to the constant velocity region Ar2 and from the constant velocity region Ar2 to the deceleration region Ar3. Immediately after shifting to the curve, the curve changes and the peak value Wpmax of the proportional component Wp in the acceleration region Ar1 and the peak value Wpmin of the proportional component Wp in the deceleration region Ar3 can be reduced, and from the acceleration region Ar1 etc. It is possible to reduce the fluctuation of the proportional component Wp when shifting to the speed area Ar2 and the fluctuation of the proportional component Wp when shifting from the constant speed area Ar2 to the deceleration area Ar3.
したがって、加速領域Ａｒ１から等速領域Ａｒ２に移行したとき、及び等速領域Ａｒ２から減速領域Ａｒ３に移行したときのトータルの制御値Ｗｔが大きく変化しないので、キャリッジ１７の実速度Ｖｒが大きく変動するのを防止することができる。
Accordingly, since the total control value Wt does not change greatly when the acceleration region Ar1 shifts to the constant velocity region Ar2 and when the constant velocity region Ar2 shifts to the deceleration region Ar3, the actual speed Vr of the
その結果、記録ヘッドＨｉからインク滴を吐出することができるようになるのを待機する待機領域が形成されないので、印字スループットを良くすることができる。 As a result, a standby area for waiting for ink droplets to be ejected from the recording head Hi is not formed, so that the print throughput can be improved.
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 制御部８０はキャリッジ１７の実位置を取得する。
ステップＳ２ 制御部８０は時間を取得する。
ステップＳ３ 制御部８０はキャリッジ１７の実速度Ｖｒを取得する。
ステップＳ４ 制御部８０はフィードバック制御値Ｗｂを算出する。
ステップＳ５ 制御部８０はフィードフォワード制御値Ｗｆを取得する。
ステップＳ６ 制御部８０はトータルの制御値Ｗｔを算出する。
ステップＳ７ キャリッジ駆動部８７はキャリッジモータＭ２を駆動する。
ステップＳ８ 制御部８０は１走査が終了したかどうかを判断する。１走査が終了した場合は処理を終了し、１走査が終了していない場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ９ 制御部８０は次の走査を設定し、ステップＳ１に戻る。
Next, a flowchart will be described.
Step S1: The
Step S2: The
Step S3 The
Step S4 The
Step S5 The
Step S6 The
Step S7 The
Step S8: The
Step S9: The
本実施の形態においては、比例成分Ｗｐ及び積分成分Ｗｉが、キャリッジ１７の目標位置と実位置との偏差、目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶ、ゲイン等に基づいて算出されるようになっているが、目標位置と実位置との偏差、ゲイン等に基づいて算出したり、目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶ、ゲイン等に基づいて算出したりすることができる。
In the present embodiment, the proportional component Wp and the integral component Wi are calculated based on the deviation between the target position and the actual position of the
また、目標位置と実位置との偏差、及び目標速度Ｖｓと実速度Ｖｒとの偏差δＶをパラメータとして、比例成分Ｗｐ及び積分成分Ｗｉを算出することができる。この場合、二つのパラメータにそれぞれ所定の重み付けをして比例成分Ｗｐ及び積分成分Ｗｉを算出すると、目標速度Ｖｓへの追従性が低下するのを一層防止することができる。 Further, the proportional component Wp and the integral component Wi can be calculated using the deviation between the target position and the actual position and the deviation δV between the target speed Vs and the actual speed Vr as parameters. In this case, if the proportional component Wp and the integral component Wi are calculated by applying predetermined weights to the two parameters, it is possible to further prevent the followability to the target speed Vs from being lowered.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
１０ インクジェットプリンタ
１７ キャリッジ
８０ 制御部
８７ キャリッジ駆動部
Ｍ２ キャリッジモータ
Ｗα 加速度対応制御値
Ｗｔ トータルの制御値
Ｗｖ 速度対応制御値
10
Claims (9)
（ｂ）該キャリッジモータを駆動するキャリッジ駆動部と、
（ｃ）前記キャリッジモータを駆動するための制御値を算出し、前記キャリッジ駆動部に送る制御部とを有するとともに、
（ｄ）前記制御値は、フィードバック制御用の制御値及びフィードフォワード制御用の制御値から成り、
（ｅ）前記フィードフォワード制御用の制御値は、加速度成分に対応した制御値と、速度成分に対応した制御値とを合成した値であることを特徴とするインクジェットプリンタ。 (A) a carriage motor for moving the carriage;
(B) a carriage drive unit for driving the carriage motor;
(C) a control unit that calculates a control value for driving the carriage motor and sends the control value to the carriage driving unit;
(D) The control value includes a control value for feedback control and a control value for feedforward control,
(E) The control value for the feedforward control is a value obtained by combining a control value corresponding to an acceleration component and a control value corresponding to a velocity component.
（ｂ）前記速度成分に対応した制御値は、加速領域、等速領域及び減速領域で用いられる請求項２に記載のインクジェットプリンタ。 (A) A control value corresponding to the acceleration component is used in the acceleration region and the deceleration region,
(B) The inkjet printer according to claim 2, wherein the control value corresponding to the velocity component is used in an acceleration region, a constant velocity region, and a deceleration region.
（ｂ）前記速度成分に対応した制御値は、キャリッジの目標速度に基づいて設定される請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。 (A) A control value corresponding to the acceleration component is set based on a change amount of the target acceleration of the carriage,
(B) The ink jet printer according to claim 2 or 3, wherein the control value corresponding to the speed component is set based on a target speed of the carriage.
（ｂ）前記減速領域において、加速度成分に対応した制御値が、第１の減速領域部分で一定の傾きで小さくなり、第２の減速領域部分で一定の値になり、第３の減速領域部分で一定の傾きで大きくなる請求項３に記載のインクジェットプリンタ。 (A) In the acceleration region, the control value corresponding to the acceleration component increases with a constant slope in the first acceleration region portion, becomes a constant value in the second acceleration region portion, and the third acceleration region portion. Becomes smaller with a certain inclination,
(B) In the deceleration region, the control value corresponding to the acceleration component decreases with a constant slope in the first deceleration region, becomes a constant value in the second deceleration region, and the third deceleration region. The inkjet printer according to claim 3, wherein the inkjet printer increases at a constant inclination.
（ａ）前記制御値は、フィードバック制御用の制御値及びフィードフォワード制御用の制御値から成り、
（ｂ）前記フィードフォワード制御用の制御値は、加速度成分に対応した制御値と、速度成分に対応した制御値とを合成した値であることを特徴とするキャリッジの移動制御方法。 In a carriage movement control method for calculating a control value for driving a carriage motor, sending the control value to a carriage drive unit, and driving the carriage motor.
(A) The control value includes a control value for feedback control and a control value for feedforward control,
(B) The carriage movement control method, wherein the control value for feedforward control is a value obtained by combining a control value corresponding to an acceleration component and a control value corresponding to a velocity component.
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