JP3198268B2 - キャリッジの位置検出方法および装置 - Google Patents
キャリッジの位置検出方法および装置Info
- Publication number
- JP3198268B2 JP3198268B2 JP11887397A JP11887397A JP3198268B2 JP 3198268 B2 JP3198268 B2 JP 3198268B2 JP 11887397 A JP11887397 A JP 11887397A JP 11887397 A JP11887397 A JP 11887397A JP 3198268 B2 JP3198268 B2 JP 3198268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carriage
- distance
- position mark
- detecting
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
- B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
- B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
- B41J19/202—Drive control means for carriage movement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、プロッタ、
またはスキャナの移動キャリッジの位置を検出する方法
および装置に関する。
またはスキャナの移動キャリッジの位置を検出する方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】キャリッジが、例えば、印刷装置の場合
はプリントヘッド、スキャン装置の場合は光学ヘッドが
印刷またはスキャンするラインに沿って移動されると
き、印刷またはスキャン工程のために同期信号を供給す
るため、キャリッジの実際の位置あるいはキャリッジが
予め定められた位置に到達するタイミングを高い精度で
検出することが重要である。従来の方法によると、エン
コーダスケール、いわゆるコードストリップは、装置の
フレームに固定して取り付けられ、キャリッジの移動経
路の全長に渡って延びている。コードストリップには、
以降「スリット」と呼ばれる位置マークが一定の間隔を
置いて設けられている。キャリッジの上に取り付けられ
たセンサが配置され、個々のスリットを検出し、検出信
号列、例えば、連続したスリットを表すパルス列を送出
するので、キャリッジの位置は、このパルス列のパルス
をカウントすることによって決定できる。
はプリントヘッド、スキャン装置の場合は光学ヘッドが
印刷またはスキャンするラインに沿って移動されると
き、印刷またはスキャン工程のために同期信号を供給す
るため、キャリッジの実際の位置あるいはキャリッジが
予め定められた位置に到達するタイミングを高い精度で
検出することが重要である。従来の方法によると、エン
コーダスケール、いわゆるコードストリップは、装置の
フレームに固定して取り付けられ、キャリッジの移動経
路の全長に渡って延びている。コードストリップには、
以降「スリット」と呼ばれる位置マークが一定の間隔を
置いて設けられている。キャリッジの上に取り付けられ
たセンサが配置され、個々のスリットを検出し、検出信
号列、例えば、連続したスリットを表すパルス列を送出
するので、キャリッジの位置は、このパルス列のパルス
をカウントすることによって決定できる。
【０００３】センサが転送型または反射型の光学センサ
である場合、コードストリップ上の位置マークは適切な
言葉でいえばスリット、即ち、透明と不透明領域の連
続、あるいはバー、即ち、明暗領域部分の連続によって
形成される。一般に、エンコード装置は光学装置だけに
限られているわけではなく、例えば、磁気位置マークを
検出する磁気コードストリップと磁気ヘッドとを含みえ
る。
である場合、コードストリップ上の位置マークは適切な
言葉でいえばスリット、即ち、透明と不透明領域の連
続、あるいはバー、即ち、明暗領域部分の連続によって
形成される。一般に、エンコード装置は光学装置だけに
限られているわけではなく、例えば、磁気位置マークを
検出する磁気コードストリップと磁気ヘッドとを含みえ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＵＳ−Ａ−５１７０４
１６には、転送型光学フィルタを用いたクレーム１の前
提部に記載された方法が開示されている。この発明は、
コードストリップおよび／またはセンサの不良によって
発生するデューティサイクル誤差の補正に関している。
このようなデューティサイクル誤差は、例えば、センサ
から送られるパルス列の立ち上がりと立ち下がり時間の
差、あるいはコードストリップの不透明−透明および透
明−不透明遷移位置のランダム誤差に起因する可能性が
ある。これらの誤差を補正するには、連続した不透明−
透明遷移間の経過時間を測定し、測定した時間に比例す
るデューティサイクルの合成パルス信号を発生すること
が提案されている。
１６には、転送型光学フィルタを用いたクレーム１の前
提部に記載された方法が開示されている。この発明は、
コードストリップおよび／またはセンサの不良によって
発生するデューティサイクル誤差の補正に関している。
このようなデューティサイクル誤差は、例えば、センサ
から送られるパルス列の立ち上がりと立ち下がり時間の
差、あるいはコードストリップの不透明−透明および透
明−不透明遷移位置のランダム誤差に起因する可能性が
ある。これらの誤差を補正するには、連続した不透明−
透明遷移間の経過時間を測定し、測定した時間に比例す
るデューティサイクルの合成パルス信号を発生すること
が提案されている。
【０００５】比較的安価なコードストリップを用いた場
合、連続した不透明−透明遷移間あるいは、より一般に
は、連続したスリット位置の間に著しいランダム変動が
発生する可能性がある。さらに、機械的応力あるいは温
度変化によるコードストリップの膨脹や収縮によって規
則的な誤差が発生することがある。このような誤差は、
従来の装置を用いて補正することができないという問題
があった。
合、連続した不透明−透明遷移間あるいは、より一般に
は、連続したスリット位置の間に著しいランダム変動が
発生する可能性がある。さらに、機械的応力あるいは温
度変化によるコードストリップの膨脹や収縮によって規
則的な誤差が発生することがある。このような誤差は、
従来の装置を用いて補正することができないという問題
があった。
【０００６】また、信頼性の高い位置検出を行うには、
高い品質を備え多少高価なコードストリップを用いるこ
とが必要である。特に、ほぼゼロに近い温度膨脹係数を
持つ材料からコードストリップを構成しなければならな
い。そのようなコードストリップの価格とその取り付け
構造は、例えば、１つの印刷行が１ｍ以上の長さに達す
る大きな書式の印刷装置の場合のようにキャリッジが長
い距離に渡って移動しなければならないとき、大幅に増
大する傾向があるという問題があった。
高い品質を備え多少高価なコードストリップを用いるこ
とが必要である。特に、ほぼゼロに近い温度膨脹係数を
持つ材料からコードストリップを構成しなければならな
い。そのようなコードストリップの価格とその取り付け
構造は、例えば、１つの印刷行が１ｍ以上の長さに達す
る大きな書式の印刷装置の場合のようにキャリッジが長
い距離に渡って移動しなければならないとき、大幅に増
大する傾向があるという問題があった。
【０００７】従って、本発明の目的は、コードストリッ
プに高い品質を要求することなくキャリッジの位置検出
精度を改善することにある。
プに高い品質を要求することなくキャリッジの位置検出
精度を改善することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、クレーム１
に記載した方法とクレーム８に記載したような装置によ
り達成される。
に記載した方法とクレーム８に記載したような装置によ
り達成される。
【０００９】本発明により、コードストリップの各スロ
ットは、キャリッジの移動方向に予め定められた一定の
間隔でキャリッジに取り付けられた２つのセンサを用い
て２回検出される。個々の検出信号のタイミングが測定
され、これらのタイミングから位置情報が導かれて、２
つのセンサの間の距離に基づいて較正される。センサ間
の距離はキャリッジの全移動距離よりずっと小さいた
め、高い精度で測定および／または安定に調整できる。
測定した距離はコードストリップのスリット位置の検出
と補正に用いられる。例えば、２つのセンサ間の距離Ｌ
が連続したスリットとある残りの部分ｒを加えた間の公
称間隔のｊ倍（ｊは整数）の場合、および後方のセンサ
の１つが特定のスリットｉを検出した場合、スリットｉ
とｉ＋ｊ間の距離はＬ−ｒでなければならない。キャリ
ッジの速度がｖで、ｔは前方のセンサがスリットｉ＋ｊ
を検出してから経過した時間である場合、ｒは式ｒ＝ｖ
ｔから計算できる。速度ｖは、例えば、連続したスリッ
トまたは既知の距離Ｌの間の公称距離を用いて、検出信
号のタイミングから直接導くことができる。従って、ス
リットｉとスリットｉ＋ｊの間の実際の距離を値Ｌ，ｖ
およびｔから計算することが可能である。このようにし
て得られた結果は信頼性が高い。なぜなら、Ｌとｔは既
知であるかそれぞれ高い精度で測定でき、なおかつ値ｖ
の許容可能な不確実性が残りの部分ｒのみ、即ち、全距
離の非常に小さな部分にのみ影響を与えるからである。
ットは、キャリッジの移動方向に予め定められた一定の
間隔でキャリッジに取り付けられた２つのセンサを用い
て２回検出される。個々の検出信号のタイミングが測定
され、これらのタイミングから位置情報が導かれて、２
つのセンサの間の距離に基づいて較正される。センサ間
の距離はキャリッジの全移動距離よりずっと小さいた
め、高い精度で測定および／または安定に調整できる。
測定した距離はコードストリップのスリット位置の検出
と補正に用いられる。例えば、２つのセンサ間の距離Ｌ
が連続したスリットとある残りの部分ｒを加えた間の公
称間隔のｊ倍（ｊは整数）の場合、および後方のセンサ
の１つが特定のスリットｉを検出した場合、スリットｉ
とｉ＋ｊ間の距離はＬ−ｒでなければならない。キャリ
ッジの速度がｖで、ｔは前方のセンサがスリットｉ＋ｊ
を検出してから経過した時間である場合、ｒは式ｒ＝ｖ
ｔから計算できる。速度ｖは、例えば、連続したスリッ
トまたは既知の距離Ｌの間の公称距離を用いて、検出信
号のタイミングから直接導くことができる。従って、ス
リットｉとスリットｉ＋ｊの間の実際の距離を値Ｌ，ｖ
およびｔから計算することが可能である。このようにし
て得られた結果は信頼性が高い。なぜなら、Ｌとｔは既
知であるかそれぞれ高い精度で測定でき、なおかつ値ｖ
の許容可能な不確実性が残りの部分ｒのみ、即ち、全距
離の非常に小さな部分にのみ影響を与えるからである。
【００１０】コードストリップに誤差がないとき、この
ようにして得られた結果は公称のスリット距離ｄのｊ倍
に等しくなければならない。計算された値とｊ×ｄが一
致しないことがわかった場合、より信頼性の高い計算さ
れた値を用いて対応するコードストリップの範囲、即
ち、iとi+jの間のスリットの距離ｄを較正できる。こう
して、位置検出の連続した誤差を効果的に補正できる。
補正は実時間で、即ち２つのセンサの内の後方の一つの
位置を移動全距離に渡る誤差累積をすることなく高い精
度で検出を行うことができる。
ようにして得られた結果は公称のスリット距離ｄのｊ倍
に等しくなければならない。計算された値とｊ×ｄが一
致しないことがわかった場合、より信頼性の高い計算さ
れた値を用いて対応するコードストリップの範囲、即
ち、iとi+jの間のスリットの距離ｄを較正できる。こう
して、位置検出の連続した誤差を効果的に補正できる。
補正は実時間で、即ち２つのセンサの内の後方の一つの
位置を移動全距離に渡る誤差累積をすることなく高い精
度で検出を行うことができる。
【００１１】本発明の有用なさらなる発明は従属クレー
ムに示されている。
ムに示されている。
【００１２】好適な実施例において、個々のスリットと
スリットの間の間隔ｄｉは検出信号のタイミングとキャ
リッジの速度に基づいて補正される。この場合、コード
ストリップの収縮や膨脹による規則的な誤差だけでな
く、個々のスリットの間の距離のランダム変動も補正す
ることが可能である。
スリットの間の間隔ｄｉは検出信号のタイミングとキャ
リッジの速度に基づいて補正される。この場合、コード
ストリップの収縮や膨脹による規則的な誤差だけでな
く、個々のスリットの間の距離のランダム変動も補正す
ることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施例を添付した
図面を用いて以下に説明する。
図面を用いて以下に説明する。
【００１４】図１において、例えば、インクジェットプ
リントヘッドを担持するキャリッジ１０は、印刷媒体が
副スキャン方向に送られるプラテン１２に沿って主スキ
ャン方向に前後移動する。キャリッジ１０は、プラテン
１２とフレームボディ１６に対し固定位置に取り付けら
れたガイドレール１４上を案内される。複数の位置マー
クまたはスリット２０を備えたコードストリップ１８が
フレームボディ１６に固定され、ガイドレール１４に沿
って延びている。２つの光学センサＳ１とＳ２が、コー
ドストリップ１８の長さ方向に予め定められた距離を置
いてキャリッジ１０にしっかりと取り付けられている。
センサＳ１とＳ２の検出部分がコードストリップに面し
ており、その結果、個々のスリット２０を検出できる。
リントヘッドを担持するキャリッジ１０は、印刷媒体が
副スキャン方向に送られるプラテン１２に沿って主スキ
ャン方向に前後移動する。キャリッジ１０は、プラテン
１２とフレームボディ１６に対し固定位置に取り付けら
れたガイドレール１４上を案内される。複数の位置マー
クまたはスリット２０を備えたコードストリップ１８が
フレームボディ１６に固定され、ガイドレール１４に沿
って延びている。２つの光学センサＳ１とＳ２が、コー
ドストリップ１８の長さ方向に予め定められた距離を置
いてキャリッジ１０にしっかりと取り付けられている。
センサＳ１とＳ２の検出部分がコードストリップに面し
ており、その結果、個々のスリット２０を検出できる。
【００１５】説明を簡単にするため、キャリッジ１０は
矢印Ａで示された方向に移動すると仮定しよう。もちろ
ん、本発明による装置はキャリッジが反対方向に移動し
たときでも同じように動作できる。方向Ａに対して、セ
ンサＳ１が前方のセンサであり、センサＳ２が後方のセ
ンサである。
矢印Ａで示された方向に移動すると仮定しよう。もちろ
ん、本発明による装置はキャリッジが反対方向に移動し
たときでも同じように動作できる。方向Ａに対して、セ
ンサＳ１が前方のセンサであり、センサＳ２が後方のセ
ンサである。
【００１６】第１実施例において、２つのセンサＳ１と
Ｓ２との間の有効距離Ｌはセンサがキャリッジに取り付
けられたとき、考え得る最高の精度で調整または測定さ
れる。さらに、２つのセンサが取り付けられた基板はほ
とんど熱膨脹を受けない材料からできているので、距離
Ｌは装置の寿命がある間は変化しない。実際の実施例に
おいて、距離Ｌは８ｍｍのオーダで、一方これに対し、
プラテン１２の全長に対しては１ｍ以上のオーダであ
る。２つのセンサ間の距離は比較的小さいので、距離値
Ｌの安定を保証するハードウェアを比較的安価に入手で
きる。
Ｓ２との間の有効距離Ｌはセンサがキャリッジに取り付
けられたとき、考え得る最高の精度で調整または測定さ
れる。さらに、２つのセンサが取り付けられた基板はほ
とんど熱膨脹を受けない材料からできているので、距離
Ｌは装置の寿命がある間は変化しない。実際の実施例に
おいて、距離Ｌは８ｍｍのオーダで、一方これに対し、
プラテン１２の全長に対しては１ｍ以上のオーダであ
る。２つのセンサ間の距離は比較的小さいので、距離値
Ｌの安定を保証するハードウェアを比較的安価に入手で
きる。
【００１７】これに対して、コードストリップ１８の全
長に渡りスリット２０の位置に対し同レベルの精度が要
求される場合、十分な品質と長さを持つコードストリッ
プを購入するため多大な出費を覚悟しなければならな
い。本発明によれば比較的安価なコードストリップ１８
が用いられ、後述するようにコードストリップのスリッ
トの位置誤差が電気的に補正される。
長に渡りスリット２０の位置に対し同レベルの精度が要
求される場合、十分な品質と長さを持つコードストリッ
プを購入するため多大な出費を覚悟しなければならな
い。本発明によれば比較的安価なコードストリップ１８
が用いられ、後述するようにコードストリップのスリッ
トの位置誤差が電気的に補正される。
【００１８】図２に示すように、キャリッジ１０の位置
を検出する装置は、センサＳ１とＳ２、クロックＣＫ、
カウンタ２２、プロセッサ２４、レジスタ２６およびデ
ジタルコンパレータ２８を含有する。プロセッサ２４
は、ＲＡＭとＲＯＭメモリ、Ｉ／Ｏポート等の周辺機器
を備えた周知のマイクロプロセッサであり、例えば、プ
リントヘッドの動作に関連した制御機能を実行する他の
目的にも用いられる。
を検出する装置は、センサＳ１とＳ２、クロックＣＫ、
カウンタ２２、プロセッサ２４、レジスタ２６およびデ
ジタルコンパレータ２８を含有する。プロセッサ２４
は、ＲＡＭとＲＯＭメモリ、Ｉ／Ｏポート等の周辺機器
を備えた周知のマイクロプロセッサであり、例えば、プ
リントヘッドの動作に関連した制御機能を実行する他の
目的にも用いられる。
【００１９】クロックＣＫは、高い周波数のクロック信
号をカウンタ２２へ供給する。カウンタ２２は、キャリ
ッジ１０がプラテン１２の一側端で移動を開始したとき
か、遅くてもセンサＳ１が第１スリット（インデックス
ｉ＝０を持つ）に到達したときにリセットされる。次
に、カウンタがクロック信号のパルスのカウントを開始
する。センサＳ１がインデックスｉで示されるコードス
トリップのスリット２０を検出したときは常にカウンタ
２２の現在カウント値がプロセッサ２４によって読み込
まれ、そして時間値ｔ１iとして記録される。同じよう
に、後方のセンサＳ２がスリットｉを検出したとき、カ
ウンタ２２のカウント値が読み込まれ、時間値ｔ２iと
して記録される。これらの値に基づいて、プロセッサ２
４が、以下に詳述するようにコードストリップ１８のス
リット２０の正確な位置を示す補正した位置座標ｘiを
計算する。
号をカウンタ２２へ供給する。カウンタ２２は、キャリ
ッジ１０がプラテン１２の一側端で移動を開始したとき
か、遅くてもセンサＳ１が第１スリット（インデックス
ｉ＝０を持つ）に到達したときにリセットされる。次
に、カウンタがクロック信号のパルスのカウントを開始
する。センサＳ１がインデックスｉで示されるコードス
トリップのスリット２０を検出したときは常にカウンタ
２２の現在カウント値がプロセッサ２４によって読み込
まれ、そして時間値ｔ１iとして記録される。同じよう
に、後方のセンサＳ２がスリットｉを検出したとき、カ
ウンタ２２のカウント値が読み込まれ、時間値ｔ２iと
して記録される。これらの値に基づいて、プロセッサ２
４が、以下に詳述するようにコードストリップ１８のス
リット２０の正確な位置を示す補正した位置座標ｘiを
計算する。
【００２０】補正した位置座標ｘiはプロセッサ２４に
記録されて、キャリッジ１０の後続するスキャンサイク
ルに用いられる。位置値は、例えば、フレームボディ１
６とコードストリップの熱膨脹による等の変化が起こる
可能性があるときは常に更新される。例えば、位置値
は、プリンタのスイッチがＯＦＦ等になった後の各第１
スキャンサイクルで、一定時間動作後、一定数のスキャ
ンサイクルの後に更新される。
記録されて、キャリッジ１０の後続するスキャンサイク
ルに用いられる。位置値は、例えば、フレームボディ１
６とコードストリップの熱膨脹による等の変化が起こる
可能性があるときは常に更新される。例えば、位置値
は、プリンタのスイッチがＯＦＦ等になった後の各第１
スキャンサイクルで、一定時間動作後、一定数のスキャ
ンサイクルの後に更新される。
【００２１】キャリッジの移動中、センサＳ２から受け
取った検出信号をカウント、即ち、スリットのインデッ
クス番号ｉを識別して、関連する位置値ｘiを計算また
は記録した値ｘiをメモリから再び呼び出してプロセッ
サ２４の実際のスキャン位置（後方のセンサＳ２のｘ座
標として定義される）を決定できる。
取った検出信号をカウント、即ち、スリットのインデッ
クス番号ｉを識別して、関連する位置値ｘiを計算また
は記録した値ｘiをメモリから再び呼び出してプロセッ
サ２４の実際のスキャン位置（後方のセンサＳ２のｘ座
標として定義される）を決定できる。
【００２２】例において、装置はキャリッジ、より正確
にはセンサＳ２が予め定められた複数のｘ位置の１つに
到達するごとに同期パルスＰを供給するように構成され
る。このために、プロセッサ２４は、センサＳ１とＳ２
からの検出信号とカウンタ２２から供給された時間値に
基づいてキャリッジの実際のｘ位置と速度ｖ、およびセ
ンサが予め定められたｘ位置に到達する予想時間を計算
できるようにプログラムされている。この予想時間はレ
ジスタ２６にラッチされる。レジスタ２６の内容は、キ
ャリッジが予め定められたｘ位置に接近している間に更
新されるため、予想時間はより信頼性が高くなる。コン
パレータ２８がレジスタ２６の内容とカウンタ２２の内
容とを比較し、２つの値が一致したとき同期パルスＰを
供給する。
にはセンサＳ２が予め定められた複数のｘ位置の１つに
到達するごとに同期パルスＰを供給するように構成され
る。このために、プロセッサ２４は、センサＳ１とＳ２
からの検出信号とカウンタ２２から供給された時間値に
基づいてキャリッジの実際のｘ位置と速度ｖ、およびセ
ンサが予め定められたｘ位置に到達する予想時間を計算
できるようにプログラムされている。この予想時間はレ
ジスタ２６にラッチされる。レジスタ２６の内容は、キ
ャリッジが予め定められたｘ位置に接近している間に更
新されるため、予想時間はより信頼性が高くなる。コン
パレータ２８がレジスタ２６の内容とカウンタ２２の内
容とを比較し、２つの値が一致したとき同期パルスＰを
供給する。
【００２３】この実施例において、予め定められたｘ位
置は任意に選択でき、コードストリップのスリット２０
の位置に制限されないことがわかる。実際、提案された
装置を用いて位置を検出できる空間解像度はコードスト
リップの解像度に制限されているのではなく、もっぱら
クロックＣＫの周波数とキャリッジの速度とによって決
定される。
置は任意に選択でき、コードストリップのスリット２０
の位置に制限されないことがわかる。実際、提案された
装置を用いて位置を検出できる空間解像度はコードスト
リップの解像度に制限されているのではなく、もっぱら
クロックＣＫの周波数とキャリッジの速度とによって決
定される。
【００２４】図２に示す装置は、各パルスがキャリッジ
１０の実際の位置の一定のわずかな増大を表す合成パル
ス列を供給するように構成できることを注意されたい。
この場合、現在のパルスＰが供給されるとすぐに、予め
定められたｘ位置が所望の量だけ増大され、キャリッジ
が新しい位置に到達する予想時間がレジスタ２６にラッ
チされる。
１０の実際の位置の一定のわずかな増大を表す合成パル
ス列を供給するように構成できることを注意されたい。
この場合、現在のパルスＰが供給されるとすぐに、予め
定められたｘ位置が所望の量だけ増大され、キャリッジ
が新しい位置に到達する予想時間がレジスタ２６にラッ
チされる。
【００２５】カウンタ２２が図２に個々のブロックとし
て示されているが、このカウンタの機能、さらにレジス
タ２６とコンパレータ２８の機能もプロセッサ２４に内
蔵されている。
て示されているが、このカウンタの機能、さらにレジス
タ２６とコンパレータ２８の機能もプロセッサ２４に内
蔵されている。
【００２６】コ−ドストリップのスリット位置ｘiとキ
ャリッジ１０の速度ｖを決定するプロセッサ２４で実行
される各種処理を図３に示す時間変位図を用いて説明す
る。この図において、水平軸ｘは変位軸、垂直軸ｔは時
間軸である。コードストリップの第１の１３スリットの
位置（インデックス番号０〜１２によって示される）は
垂直の線として表され、センサの移動は曲線Ｓ１とＳ２
によって示される。スリットは不規則な間隔で配置さ
れ、キャリッジの速度、即ち、センサＳ１とＳ２の速度
は一定でないことがわかる。このため、スリット間隔と
速度変化の不規則性は図示の目的で強調されている。最
初、スリットのｘ座標もキャリッジの速度もわかってい
ないと仮定する。２つのセンサの間の距離Ｌだけが正確
にわかっている。
ャリッジ１０の速度ｖを決定するプロセッサ２４で実行
される各種処理を図３に示す時間変位図を用いて説明す
る。この図において、水平軸ｘは変位軸、垂直軸ｔは時
間軸である。コードストリップの第１の１３スリットの
位置（インデックス番号０〜１２によって示される）は
垂直の線として表され、センサの移動は曲線Ｓ１とＳ２
によって示される。スリットは不規則な間隔で配置さ
れ、キャリッジの速度、即ち、センサＳ１とＳ２の速度
は一定でないことがわかる。このため、スリット間隔と
速度変化の不規則性は図示の目的で強調されている。最
初、スリットのｘ座標もキャリッジの速度もわかってい
ないと仮定する。２つのセンサの間の距離Ｌだけが正確
にわかっている。
【００２７】例において、キャリッジは、前方のセンサ
Ｓ１がコードストリップのスリット「０」に一致する静
止位置から加速される。しかしながら、実際は、センサ
Ｓ１がスリット「０」を通過したとき、キャリッジが基
本的にすでに一定速度に達していることが望ましい。
Ｓ１がコードストリップのスリット「０」に一致する静
止位置から加速される。しかしながら、実際は、センサ
Ｓ１がスリット「０」を通過したとき、キャリッジが基
本的にすでに一定速度に達していることが望ましい。
【００２８】時間ｔ１6のときセンサＳ１がスリット
「６」に到達する。これから少し経った後に、時間ｔ２
0で後方のセンサＳ２がスリット「０」に到達する。従
って、例において、２つのセンサ間の距離Ｌは、コード
ストリップ（ｊ＝６）の約６つのスリットに対応する。
実際の実施例において、数ｊは一般に大きい。例えば、
距離Ｌが８ｍｍに達し、コードストリップが３つのスリ
ット／ｍｍ（ｄ＝１／３ｍｍ）を持つ場合、距離Ｌは約
２４のスリット（ｊ＝２４）に対応する。
「６」に到達する。これから少し経った後に、時間ｔ２
0で後方のセンサＳ２がスリット「０」に到達する。従
って、例において、２つのセンサ間の距離Ｌは、コード
ストリップ（ｊ＝６）の約６つのスリットに対応する。
実際の実施例において、数ｊは一般に大きい。例えば、
距離Ｌが８ｍｍに達し、コードストリップが３つのスリ
ット／ｍｍ（ｄ＝１／３ｍｍ）を持つ場合、距離Ｌは約
２４のスリット（ｊ＝２４）に対応する。
【００２９】いかなる場合においても、スリットｊのｘ
座標、即ち、図３のスリット「６」は高い精度で決定で
きる。なぜなら、スリット「６］は、既知の距離Ｌから
ほんのわずかな量ｒだけしか異なっていないからであ
る。ｘ6がスリット「６」のｘ座標を示す場合、 ｘ6＝Ｌ−ｒ＝Ｌ−ｖ（ｔ２0−ｔ１6） （１） になる。ここで、ｖはｔ１6とｔ２0の間の時間間隔にお
けるキャリッジの（平均）速度である。
座標、即ち、図３のスリット「６」は高い精度で決定で
きる。なぜなら、スリット「６］は、既知の距離Ｌから
ほんのわずかな量ｒだけしか異なっていないからであ
る。ｘ6がスリット「６」のｘ座標を示す場合、 ｘ6＝Ｌ−ｒ＝Ｌ−ｖ（ｔ２0−ｔ１6） （１） になる。ここで、ｖはｔ１6とｔ２0の間の時間間隔にお
けるキャリッジの（平均）速度である。
【００３０】速度ｖの妥当な概算値を得る方法はいくつ
かある。最も簡単な場合、キャリッジの速度を既知の一
定のマシーンパラメータとしてみなすことができる。一
方、速度は、ｔ１0とｔ２0の間の時間間隔でほぼ一定と
みなすことができる。この時間間隔は、両方のセンサＳ
１とＳ２がスリット「０」を通過する瞬間によって決定
される。従って、この時間間隔での平均速度はＬ／（ｔ
２0−ｔ１0）である。
かある。最も簡単な場合、キャリッジの速度を既知の一
定のマシーンパラメータとしてみなすことができる。一
方、速度は、ｔ１0とｔ２0の間の時間間隔でほぼ一定と
みなすことができる。この時間間隔は、両方のセンサＳ
１とＳ２がスリット「０」を通過する瞬間によって決定
される。従って、この時間間隔での平均速度はＬ／（ｔ
２0−ｔ１0）である。
【００３１】別の可能性として、スリット「０」と
「１」の間の距離を公称スリット距離ｄと等しいと考え
ることができるので、速度はｖ＝ｄ／（ｔ２1−ｔ２0）
として計算できる。その代わり、第１センサＳ１からの
タイミング信号は、ｖ＝ｄ／（ｔ１6−ｔ１5）あるいは
センサＳ１がスリット「７」に到達した後は、ｖ＝ｄ／
（ｔ１7−ｔ１6）を用いる。精度は、平均または速度ｖ
に対するさまざまな値の重み付け平均を計算することに
より向上される。
「１」の間の距離を公称スリット距離ｄと等しいと考え
ることができるので、速度はｖ＝ｄ／（ｔ２1−ｔ２0）
として計算できる。その代わり、第１センサＳ１からの
タイミング信号は、ｖ＝ｄ／（ｔ１6−ｔ１5）あるいは
センサＳ１がスリット「７」に到達した後は、ｖ＝ｄ／
（ｔ１7−ｔ１6）を用いる。精度は、平均または速度ｖ
に対するさまざまな値の重み付け平均を計算することに
より向上される。
【００３２】式（１）に用いられた速度ｖのさらに信頼
性の高い概算値が、「０」と「６」の間のセンサＳ１の
移動を一定加速度運動として仮定してほぼ記述すること
ができる。
性の高い概算値が、「０」と「６」の間のセンサＳ１の
移動を一定加速度運動として仮定してほぼ記述すること
ができる。
【００３３】 ｖ（ｔ）＝ｖ0＋ａｔ （２） 実際、キャリッジの速度は常に一定で速度変動はいくら
か低い周波数を持つので、この仮定は実際良好な近似を
与える。Ｖ１が移動の最初の半分、即ち、「０」と
「３」の間の平均速度を示し、Ｖ２が次の半分、即ち、
「３」と「６」の間の平均速度を示す場合、次の式が成
り立つことがわかる。
か低い周波数を持つので、この仮定は実際良好な近似を
与える。Ｖ１が移動の最初の半分、即ち、「０」と
「３」の間の平均速度を示し、Ｖ２が次の半分、即ち、
「３」と「６」の間の平均速度を示す場合、次の式が成
り立つことがわかる。
【００３４】 Ｖ１＝ｖ0＋（１／４）ａｔ （３） Ｖ２＝ｖ0＋（３／４）ａｔ （４） 式（３）と（４）を初期速度ｖ0および最終速度ｖにつ
いて解くと、 ｖ0＝（３／２）Ｖ１−（１／２）Ｖ２ （５） ｖ＝（３／２）Ｖ２−（１／２）Ｖ１ （６） 速度Ｖ１とＶ２は、スリットの大きな数（ｊ／２）に渡
り平均を取ったので、検出したタイミングｔ１0，ｔ
１3，ｔ１6および公称スリット距離ｄを用いてより高い
精度で検出できる。公称距離ｄ（「０」と「３」および
「３」と「６」の間の未知の実際の距離の代わりに）を
用いて導入された許容可能な規則的な誤差は以下のよう
に除去できる。式（５）と（６）から得られた初期速度
ｖ0と最終速度ｖは、「０」から「６」の全間隔に渡る
平均速度を計算するのに用いられる。この平均速度がよ
り信頼性の高い値Ｌ／（ｔ２0−ｔ１0）から逸れている
場合、式（６）から得られた最終速度ｖと平均速度の逸
れを補正する目盛係数と掛ける。
いて解くと、 ｖ0＝（３／２）Ｖ１−（１／２）Ｖ２ （５） ｖ＝（３／２）Ｖ２−（１／２）Ｖ１ （６） 速度Ｖ１とＶ２は、スリットの大きな数（ｊ／２）に渡
り平均を取ったので、検出したタイミングｔ１0，ｔ
１3，ｔ１6および公称スリット距離ｄを用いてより高い
精度で検出できる。公称距離ｄ（「０」と「３」および
「３」と「６」の間の未知の実際の距離の代わりに）を
用いて導入された許容可能な規則的な誤差は以下のよう
に除去できる。式（５）と（６）から得られた初期速度
ｖ0と最終速度ｖは、「０」から「６」の全間隔に渡る
平均速度を計算するのに用いられる。この平均速度がよ
り信頼性の高い値Ｌ／（ｔ２0−ｔ１0）から逸れている
場合、式（６）から得られた最終速度ｖと平均速度の逸
れを補正する目盛係数と掛ける。
【００３５】式（１）に挿入された速度ｖが一定の誤差
を含むときにも、この誤差は小さな値ｒにのみ影響を与
えるので、特に、距離Ｌがスリットの大きな数ｊをカバ
ーするとき座標値ｘ6の全誤差は非常に小さい。。
を含むときにも、この誤差は小さな値ｒにのみ影響を与
えるので、特に、距離Ｌがスリットの大きな数ｊをカバ
ーするとき座標値ｘ6の全誤差は非常に小さい。。
【００３６】さらに、式（１）のそれほど信頼性が高く
ない項ｒは連続したスリットの間の最大距離の半分より
も常に小さくできる。図３において、Ｌが多少大きく、
ｒが「６」と「７」の間の距離の半分より大きい場合、
式（１）が以下の式（１′）と置換される。
ない項ｒは連続したスリットの間の最大距離の半分より
も常に小さくできる。図３において、Ｌが多少大きく、
ｒが「６」と「７」の間の距離の半分より大きい場合、
式（１）が以下の式（１′）と置換される。
【００３７】 Ｘ７＝Ｌ＋ｒ＝Ｌ＋ｖ（ｔ１７−ｔ２０） （１´） この場合、センサＳ２は、センサＳ１がスリット「７」
に達するよりも早くスリット「０」に達する。ここで
は、センサＳ１（第１の検出手段）が検出する第１のマ
ークがスリット「７」であり、センサＳ２（第２の検出
手段）が検出する第２のマークがスリット「０」であ
る。即ちキャリッジの移動方向においてスリット「７」
（第１のマーク）がスリット「０」（第２のマーク）の
後方に位置している。
に達するよりも早くスリット「０」に達する。ここで
は、センサＳ１（第１の検出手段）が検出する第１のマ
ークがスリット「７」であり、センサＳ２（第２の検出
手段）が検出する第２のマークがスリット「０」であ
る。即ちキャリッジの移動方向においてスリット「７」
（第１のマーク）がスリット「０」（第２のマーク）の
後方に位置している。
【００３８】図３の例において、キャリッジの移動が継
続し、後方のセンサＳ２がｘ座標が正確にわかっている
スリット「６」または「７」に到達したとき、スリット
「１２」または「１３」のｘ位置を同様に決定できる。
この手順を繰り返すことにより、コードストリップ１８
の全長に渡る全てのｊ番目のスリットのｘ座標をコード
ストリップの品質にかかわらず高い精度で検出できる。
これにより、コードストリップの膨脹や収縮によるあら
ゆる規則的な誤差も補正できる。
続し、後方のセンサＳ２がｘ座標が正確にわかっている
スリット「６」または「７」に到達したとき、スリット
「１２」または「１３」のｘ位置を同様に決定できる。
この手順を繰り返すことにより、コードストリップ１８
の全長に渡る全てのｊ番目のスリットのｘ座標をコード
ストリップの品質にかかわらず高い精度で検出できる。
これにより、コードストリップの膨脹や収縮によるあら
ゆる規則的な誤差も補正できる。
【００３９】個々の各繰り返しステップに含まれる誤差
は、ｒの測定の誤差により与えられる。ｒは２つの連続
したスリットの間の距離ｄの半分より決して大きくなる
ことがないので、この誤差はＤｖ＊ｄ／２より大きくな
い。ここでＤｖは速度ｖの測定の誤差である。この誤差
は、各繰り返しステップ、即ち、キャリッジが距離Ｌを
移動するごとに発生しえる。従って、キャリッジが長い
距離に渡って移動すると、累積誤差はこの距離に等しく
Ｌに反比例する。
は、ｒの測定の誤差により与えられる。ｒは２つの連続
したスリットの間の距離ｄの半分より決して大きくなる
ことがないので、この誤差はＤｖ＊ｄ／２より大きくな
い。ここでＤｖは速度ｖの測定の誤差である。この誤差
は、各繰り返しステップ、即ち、キャリッジが距離Ｌを
移動するごとに発生しえる。従って、キャリッジが長い
距離に渡って移動すると、累積誤差はこの距離に等しく
Ｌに反比例する。
【００４０】上記の実施例において、距離Ｌが正確にわ
かっていることが重要である。キャリッジ１０にプラテ
ン１２に置かれた印刷媒体の端を検出できる追加センサ
が設けてある場合、位置検出結果は印刷媒体の既知の幅
と比較され、比較結果を距離Ｌの再較正に用いることが
できる。かくして、信頼性の高い位置検出は、仮に、セ
ンサＳ１とＳ２との間の距離Ｌが一定でなくとも保証で
きる。
かっていることが重要である。キャリッジ１０にプラテ
ン１２に置かれた印刷媒体の端を検出できる追加センサ
が設けてある場合、位置検出結果は印刷媒体の既知の幅
と比較され、比較結果を距離Ｌの再較正に用いることが
できる。かくして、信頼性の高い位置検出は、仮に、セ
ンサＳ１とＳ２との間の距離Ｌが一定でなくとも保証で
きる。
【００４１】もちろん、全てのｊ番目のスリットの既知
のｘ座標を他の全てのスリットのｘ座標の較正に用いる
ことができる。非常にあらっぽい方法によっても、これ
は後続するスリット対の間の距離が等しいと単に仮定す
るだけで行うことができる。しかし、キャリッジの速度
ｖは、上述した方法の１つで決定されているので、スリ
ットのｘ座標のより正確な補正が、キャリッジの速度を
考慮に入れることにより可能である。
のｘ座標を他の全てのスリットのｘ座標の較正に用いる
ことができる。非常にあらっぽい方法によっても、これ
は後続するスリット対の間の距離が等しいと単に仮定す
るだけで行うことができる。しかし、キャリッジの速度
ｖは、上述した方法の１つで決定されているので、スリ
ットのｘ座標のより正確な補正が、キャリッジの速度を
考慮に入れることにより可能である。
【００４２】図３を参照して、スリット「０」と「６」
の間のキャリッジの加速度が一定であると仮定されてい
る場合、スリット「０」と「ｉ」（ｉ＝２…５）の間の
間隔の平均速度Ｖｉを計算して、スリットの対応するｘ
ｉをｘｉ＝Ｖｉ（ｔ１−ｔ１。）により与えることがで
きる。
の間のキャリッジの加速度が一定であると仮定されてい
る場合、スリット「０」と「ｉ」（ｉ＝２…５）の間の
間隔の平均速度Ｖｉを計算して、スリットの対応するｘ
ｉをｘｉ＝Ｖｉ（ｔ１−ｔ１。）により与えることがで
きる。
【００４３】好適な実施例において、座標値ｘiは、ス
リットｉ−１とｉの間の間隔のキャリッジ速度が、スリ
ットｉとｉ＋１の間の間隔のキャリッジ速度と基本的に
等しいという仮定に基づいて決定される。そのとき、２
つの隣接するスリット間隔の長さの間の比は、センサＳ
１またはＳ２がこれらのスリット間隔を通して移動する
時間間隔の比に等しくなければならない。例えば、セン
サＳ２からの信号を用いた場合、プロセッサ２４は比Ｃ
i＝ｄｔi-1／ｄｔi-2決定する。ここで、ｄｔi-1はセン
サＳ２がスリットｉ−１からｉまで移動する時間、ｄｔ
i-2はこのセンサがスリットｉ−２からｉ−１まで移動
する時間である。Ｃ1は１にセットされている。比Ｃiが
「１」と「ｊ」（図３でｊ＝６）の間の全てのスリット
間隔に対して決定されていると、正規化されたスリット
間隔Ｄiが以下のように計算される。 Ｄ0＝１ Ｄ1＝１×Ｃ１ Ｄ2＝１×Ｃ１×Ｃ２ Ｄ3＝１×Ｃ１×Ｃ２×Ｃ３ これらの正規化したスリット間隔Ｄiは、スリット
「０」と「１」の間の間隔に対するスリットｉ−１とｉ
の間の間隔を示している。
リットｉ−１とｉの間の間隔のキャリッジ速度が、スリ
ットｉとｉ＋１の間の間隔のキャリッジ速度と基本的に
等しいという仮定に基づいて決定される。そのとき、２
つの隣接するスリット間隔の長さの間の比は、センサＳ
１またはＳ２がこれらのスリット間隔を通して移動する
時間間隔の比に等しくなければならない。例えば、セン
サＳ２からの信号を用いた場合、プロセッサ２４は比Ｃ
i＝ｄｔi-1／ｄｔi-2決定する。ここで、ｄｔi-1はセン
サＳ２がスリットｉ−１からｉまで移動する時間、ｄｔ
i-2はこのセンサがスリットｉ−２からｉ−１まで移動
する時間である。Ｃ1は１にセットされている。比Ｃiが
「１」と「ｊ」（図３でｊ＝６）の間の全てのスリット
間隔に対して決定されていると、正規化されたスリット
間隔Ｄiが以下のように計算される。 Ｄ0＝１ Ｄ1＝１×Ｃ１ Ｄ2＝１×Ｃ１×Ｃ２ Ｄ3＝１×Ｃ１×Ｃ２×Ｃ３ これらの正規化したスリット間隔Ｄiは、スリット
「０」と「１」の間の間隔に対するスリットｉ−１とｉ
の間の間隔を示している。
【００４４】次のステップで、正規化されたスリット間
隔Ｄiがｉ＝１からｉ＝ｊまで和が取られ、その和がプ
ロセッサ２４のメモリに格納される。
隔Ｄiがｉ＝１からｉ＝ｊまで和が取られ、その和がプ
ロセッサ２４のメモリに格納される。
【００４５】次に、絶対スリット間隔ｄｉは、正規化さ
れた間隔Ｄiとスリット「０」と「ｊ」の間の既知の全
距離とを掛け、格納された和で積を割ることにより計算
される。そして、座標値ｘiは０からｉまでの絶対スリ
ット間隔の和を求めることにより計算される。
れた間隔Ｄiとスリット「０」と「ｊ」の間の既知の全
距離とを掛け、格納された和で積を割ることにより計算
される。そして、座標値ｘiは０からｉまでの絶対スリ
ット間隔の和を求めることにより計算される。
【００４６】表１に図３に示すデータに基づく例を示
す。
す。
【００４７】
【表１】
【００４８】スリット「０」と「６」までのインデック
スｉは第１列に示されている。第２列は連続した時間値
ｔ２iの間の時間間隔ｄｔiの長さを示す。第３列は連続
した時間間隔ｄｔiの間の比Ｃiを示す。第４列は比Ｃi
の連続した積として計算された正規化されたスリット間
隔Ｄiを示す。これらの正規化されたスリット間隔の和
も示されている。第５列は「０」から「６」までの既知
の全距離により較正された絶対スリット間隔ｄｉを示
す。スリットの対応する座標値ｘiは第６列に示されて
いる。比較のために、第７列は図３のスリットの実際の
ｘ座標を示し、最後の列は計算された座標と実際の座標
の間の誤差を示す。
スｉは第１列に示されている。第２列は連続した時間値
ｔ２iの間の時間間隔ｄｔiの長さを示す。第３列は連続
した時間間隔ｄｔiの間の比Ｃiを示す。第４列は比Ｃi
の連続した積として計算された正規化されたスリット間
隔Ｄiを示す。これらの正規化されたスリット間隔の和
も示されている。第５列は「０」から「６」までの既知
の全距離により較正された絶対スリット間隔ｄｉを示
す。スリットの対応する座標値ｘiは第６列に示されて
いる。比較のために、第７列は図３のスリットの実際の
ｘ座標を示し、最後の列は計算された座標と実際の座標
の間の誤差を示す。
【００４９】これらのスリットの座標値は既知なため、
スリット「０」と「６」の誤差はゼロであることがわか
る。他のスリットに対し、誤差は最初と最後のスリット
の間の半分の位置で最大に達する。
スリット「０」と「６」の誤差はゼロであることがわか
る。他のスリットに対し、誤差は最初と最後のスリット
の間の半分の位置で最大に達する。
【００５０】例において、キャリッジの速度が２つのス
リットの距離に渡りほとんど変化しないという仮定は完
全に満足されないので、誤差は非現実的なほど大きい。
実際には、上述した手順は、スリットのｘ座標に対しか
なり信頼できる値を生成するので、スリット位置のラン
ダム変動をうまく補正できる。精度をさらに向上させる
には、２つのセンサを用いて時間間隔ｄｔiを検出し、
結果の平均を取ることが可能である。
リットの距離に渡りほとんど変化しないという仮定は完
全に満足されないので、誤差は非現実的なほど大きい。
実際には、上述した手順は、スリットのｘ座標に対しか
なり信頼できる値を生成するので、スリット位置のラン
ダム変動をうまく補正できる。精度をさらに向上させる
には、２つのセンサを用いて時間間隔ｄｔiを検出し、
結果の平均を取ることが可能である。
【００５１】ｉ＝０からｉ＝６までの座標値が決定され
ると、これらの座標値を次の繰り返しステップで、スリ
ット「１２」の正確な位置の決定に必要となるキャリッ
ジの速度ｖの検出精度の改善にただちに用いることがで
きる。そして、ｉ＝７からｉ＝１１までのスリットのｘ
座標が上記のような方法で決定される。
ると、これらの座標値を次の繰り返しステップで、スリ
ット「１２」の正確な位置の決定に必要となるキャリッ
ジの速度ｖの検出精度の改善にただちに用いることがで
きる。そして、ｉ＝７からｉ＝１１までのスリットのｘ
座標が上記のような方法で決定される。
【００５２】スリット位置の測定精度は、数スキャンサ
イクルの間上記の手順を繰り返し、結果の平均を取るこ
とによりさらに向上させることができる。この平均を取
る手順により、例えば、センサＳ１とＳ２の検出信号の
ノイズによる誤差を除去する。
イクルの間上記の手順を繰り返し、結果の平均を取るこ
とによりさらに向上させることができる。この平均を取
る手順により、例えば、センサＳ１とＳ２の検出信号の
ノイズによる誤差を除去する。
【００５３】いったん、スリットのｘ座標が満足のいく
精度で測定されると、プロセッサ２４の負荷は大幅に軽
減される。出力信号Ｐを供給するのに実行しなければな
らない処理ステップをプロセッサ２４の処理能力が低く
ともリアルタイムで実行できる。また、スリットの座標
を更新するより複雑な処理をプロセッサ２４が他のタス
クの処理に占有されていないときに実行できる。
精度で測定されると、プロセッサ２４の負荷は大幅に軽
減される。出力信号Ｐを供給するのに実行しなければな
らない処理ステップをプロセッサ２４の処理能力が低く
ともリアルタイムで実行できる。また、スリットの座標
を更新するより複雑な処理をプロセッサ２４が他のタス
クの処理に占有されていないときに実行できる。
【００５４】本発明の変更を加えた実施例において、ゲ
ージコードストリップ３０がコードストリップ１８の一
端または両端に設けられている。このゲージコードスト
リップは、非常に高い品質を備えているが、センサの間
の距離Ｌよりわずかに長いだけの長さを持っている。こ
のため、ゲージコードストリップの価格は比較的安い。
ージコードストリップ３０がコードストリップ１８の一
端または両端に設けられている。このゲージコードスト
リップは、非常に高い品質を備えているが、センサの間
の距離Ｌよりわずかに長いだけの長さを持っている。こ
のため、ゲージコードストリップの価格は比較的安い。
【００５５】この実施例において、センサＳ１とＳ２と
の間の距離Ｌはゲージコードストリップ３０により測定
できる。これにより、プロセッサ２４は、センサＳ１と
Ｓ２が取り付けられている基板の熱膨脹による距離Ｌの
変化を検出できるという利点がある。
の間の距離Ｌはゲージコードストリップ３０により測定
できる。これにより、プロセッサ２４は、センサＳ１と
Ｓ２が取り付けられている基板の熱膨脹による距離Ｌの
変化を検出できるという利点がある。
【００５６】この実施例により、信頼性がそれほど高く
ないコードストリップ１８のスリットの座標値を検出す
る別の方法も可能になる。図３に戻ると、ゲージコード
ストリップ３０にスリット「０」から「７」が設けられ
ていると仮定すると、そのｘ座標を正確に知ることがで
きる。後方のセンサＳ２から供給されたタイミング信号
を用いてキャリッジの速度を高い精度で求めることがで
きる。従って、後方のセンサＳ２がスリット「１」と
「２」を通過すると、この間のキャリッジの平均速度を
正確に測定することができる。基本的に前方のセンサＳ
１はスリット「７」と「８」を同時に同じ平均速度で通
過する。かくして、スリット「７」と「８」の間の距離
を正確に測定できる。
ないコードストリップ１８のスリットの座標値を検出す
る別の方法も可能になる。図３に戻ると、ゲージコード
ストリップ３０にスリット「０」から「７」が設けられ
ていると仮定すると、そのｘ座標を正確に知ることがで
きる。後方のセンサＳ２から供給されたタイミング信号
を用いてキャリッジの速度を高い精度で求めることがで
きる。従って、後方のセンサＳ２がスリット「１」と
「２」を通過すると、この間のキャリッジの平均速度を
正確に測定することができる。基本的に前方のセンサＳ
１はスリット「７」と「８」を同時に同じ平均速度で通
過する。かくして、スリット「７」と「８」の間の距離
を正確に測定できる。
【００５７】スリット「８」，「９」，・・・「１２」
の間の後続するスリット間隔も同様に測定できる。後
で、後方のセンサＳ２がこれらのスリットを通過する
と、既知のスリット間隔を再度用いてキャリッジ速度を
測定することができる。引き続き、この速度により正確
でないコードストリップ１８の次のスリットの間の間隔
を検出することができる。従って、コードストリップ１
８の全てのスリット２０のｘ座標を測定できる。スリッ
ト２０が不規則に配置された「コードストリップ」を用
いることも可能である。
の間の後続するスリット間隔も同様に測定できる。後
で、後方のセンサＳ２がこれらのスリットを通過する
と、既知のスリット間隔を再度用いてキャリッジ速度を
測定することができる。引き続き、この速度により正確
でないコードストリップ１８の次のスリットの間の間隔
を検出することができる。従って、コードストリップ１
８の全てのスリット２０のｘ座標を測定できる。スリッ
ト２０が不規則に配置された「コードストリップ」を用
いることも可能である。
【００５８】ｘ8からｘ12、より一般には、ｘj+1からｘ
2jのｘ座標の計算に含まれる誤差は小さい。なぜなら、
これらの計算は、ゲージコードストリップ３０の最初の
ｊスリットの位置に直接基づいているからである。しか
し、後続する各ｊスリット対の座標の計算では誤差が指
数関数的に増大する。同じことがコードストリップの各
部のキャリッジ速度の誤差にもいえる。
2jのｘ座標の計算に含まれる誤差は小さい。なぜなら、
これらの計算は、ゲージコードストリップ３０の最初の
ｊスリットの位置に直接基づいているからである。しか
し、後続する各ｊスリット対の座標の計算では誤差が指
数関数的に増大する。同じことがコードストリップの各
部のキャリッジ速度の誤差にもいえる。
【００５９】しかしながら、これらの誤差を補正するこ
とは可能である。なぜなら、距離Ｌがスキャン移動の最
初の段階で正確に測定されているからである。
とは可能である。なぜなら、距離Ｌがスキャン移動の最
初の段階で正確に測定されているからである。
【００６０】例えば、２つのスリットｉとｉ＋ｊの間の
距離を２つの異なった方法で決定できる。第１の方法
は、上述したのと同じ方法で導かれた座標値の間の差を
求めるものである。第２の方法は、第１の実施例と同じ
手順を用いて、既知の距離Ｌにより距離を決定するもの
である。第２の方法で得られた結果はより信頼性が高い
ので、ｉとｉ＋ｊの間の全てのスリットの座標値の較正
やスケーリングに用いることができる。
距離を２つの異なった方法で決定できる。第１の方法
は、上述したのと同じ方法で導かれた座標値の間の差を
求めるものである。第２の方法は、第１の実施例と同じ
手順を用いて、既知の距離Ｌにより距離を決定するもの
である。第２の方法で得られた結果はより信頼性が高い
ので、ｉとｉ＋ｊの間の全てのスリットの座標値の較正
やスケーリングに用いることができる。
【００６１】同様に、平均速度Ｖの条件は、 Ｖ＝Ｌ／（ｔ２i−ｔ１i） となり、検出した速度の検査と較正に用いることができ
る。
る。
【００６２】位置の検出精度は、ゲージコードストリッ
プ３０からそれほど離れていない位置では良好であるこ
とがわかる。従って、コードストリップ１８の全長に渡
る精度は、ゲージコードストリップ３０を両端に設け、
キャリッジが前後移動する間に得られた結果の平均を取
れば向上できる。
プ３０からそれほど離れていない位置では良好であるこ
とがわかる。従って、コードストリップ１８の全長に渡
る精度は、ゲージコードストリップ３０を両端に設け、
キャリッジが前後移動する間に得られた結果の平均を取
れば向上できる。
【００６３】本発明の特定の実施例のみ上述したが、添
付したクレームの範囲から逸脱することなく、さまざま
な変更や修正を加えることができる。本発明は、プリン
タとスキャナにのみ限定されているわけではなく他の応
用の移動物体の位置検出に用いても良い。
付したクレームの範囲から逸脱することなく、さまざま
な変更や修正を加えることができる。本発明は、プリン
タとスキャナにのみ限定されているわけではなく他の応
用の移動物体の位置検出に用いても良い。
【００６４】
【発明の効果】以上のように、より信頼性の高い計算さ
れた値を用いて対応するコードストリップの範囲、即
ち、ｉとｉ＋ｊの間のストリップの距離ｄを較正でき
る。こうして、位置検出の連続した誤差を効果的に補正
でき、補正は実時間、即ち、２つのセンサの内の後方の
１つの位置を移動全距離に渡る誤差累積をすることなく
高い精度で検出を行うことができる効果がある。
れた値を用いて対応するコードストリップの範囲、即
ち、ｉとｉ＋ｊの間のストリップの距離ｄを較正でき
る。こうして、位置検出の連続した誤差を効果的に補正
でき、補正は実時間、即ち、２つのセンサの内の後方の
１つの位置を移動全距離に渡る誤差累積をすることなく
高い精度で検出を行うことができる効果がある。
【００６５】また、個々のスリットとスリットの間の間
隔ｄｉは検出信号のタイミングとキャリッジの速度に基
づいて補正され、コードストリップの収縮や膨脹による
規則的な誤差だけでなく、個々のスリットの間の距離の
ランダム変動も補正することができるという効果があ
る。
隔ｄｉは検出信号のタイミングとキャリッジの速度に基
づいて補正され、コードストリップの収縮や膨脹による
規則的な誤差だけでなく、個々のスリットの間の距離の
ランダム変動も補正することができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタのプラテンに沿って移動するプリント
ヘッドキャリッジとキャリッジの位置を検出する本発明
による装置の概略的な透視図である。
ヘッドキャリッジとキャリッジの位置を検出する本発明
による装置の概略的な透視図である。
【図２】位置検出装置のブロックダイアグラムである。
【図３】本発明の動作原理を示す時間変位図である。
１０ キャリッジ １２ プラテン １４ ガイドレール １６ フレームボディ １８ コードストリップ ２０ スリット ２２ カウンタ ２４ プロセッサ ２６ レジスタ ２８ コンパレータ ３０ ゲージコードストリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−282048（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173667（ＪＰ，Ａ) 特表 昭55−500860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 19/18
Claims (9)
- 【請求項１】 キャリッジの上に取り付けられた第１と
第２の検出手段が、個々の位置マークを検出するごとに
検出信号を発生して検出信号のタイミングを測定し、前
記キャリッジの位置がこれらのタイミングに基づいて決
定されるプリンタ、プロッタ、またはスキャナにて連続
した前記位置マークが設けられたコードストリップに沿
って移動する前記キャリッジの位置検出方法において、
前記第１と第２の検出手段が前記キャリッジの移動方向
に互いに予め定められた距離Ｌで前記キャリッジに配置
され、前記キャリッジの位置の情報が前記第１と第２の
検出手段からの検出信号のタイミングから導かれ、前記
第１と第２の検出手段の間の距離Ｌに基づいて較正され
ることを特徴とするキャリッジの位置検出方法。 - 【請求項２】 前記第１と第２の検出手段のうち、前記
キャリッジの前記移動方向の前方に位置する一方が、第
１の位置マークを検出する第１のタイミングを記録する
ステップａと、前記キャリッジの前記移動方向の後方に位置する他方の
前記検出手段が、 第２の位置マークを検出する第１のタ
イミングのすぐ後に続く第２のタイミングを記録するス
テップｂと、 前記第１と第２とのタイミングの間の差および前記キャ
リッジの速度に基づいて前記第１と第２のタイミングの
間で前記一方の検出手段が変位する量ｒを計算するステ
ップｃと、 前記第１と第２との位置マークの間の距離を前記第１の
位置マークが前記キャリッジの移動方向に前記第２の位
置マークの前にあるときは差Ｌ−ｒに較正し、前記第１
の位置マークが前記移動方向に前記第２の位置マークの
後方に位置しているときは和Ｌ＋ｒに較正するステップ
ｄとを含む請求項１に記載のキャリッジの位置検出方
法。 - 【請求項３】 前記ａからｄまでのステップが、基本的
に前記距離Ｌに等しいが、誤差や変動を含み得る相互距
離を有して一対をなす位置マーク対の連続的な複数対に
対して繰り返されることを特徴とする請求項２記載のキ
ャリッジの位置検出方法。 - 【請求項４】 前記第１と第２との位置マークの間に介
在する位置マークの位置が、前記第１と第２との位置マ
ークの間の距離と、前記第１と第２の検出手段の少なく
とも一方からの検出信号タイミングと、前記第１と第２
との位置マークの間で移動中の前記第１と第２の検出手
段の速度とに基づいて検出されることを特徴とする請求
項２または３に記載のキャリッジの位置検出方法。 - 【請求項５】 前記第１と第２の検出手段の一方からの
連続した検出信号の間の時間間隔を決定するステップ
と、 連続した時間間隔の間の比を計算するステップと、 介在する各位置マークに対し現在の位置マークまでの比
の連続した積を計算するステップと、前記 連続した積の和を計算するステップと、 前記第１と第２との位置マークの間に介在する各位置マ
ークの絶対スリット間隔を関連する連続した積と前記第
１と第２との位置マークの間の距離とを乗算し、その結
果を連続した積の和で除算することにより計算するステ
ップとを含むことを特徴とする請求項４に記載のキャリ
ッジの位置検出方法。 - 【請求項６】 クロックのクロック信号をカウントし、
前記キャリッジが予め定められた位置に到達する予想時
間を前記第１と第２の検出手段の検出信号から決定され
ている前記キャリッジの実際の位置と速度に基づいて計
算して、前記キャリッジが予め定められた位置に接近す
るにしたがい予想時間を更新し、そしてクロックパルス
のカウント値が予想時間に等しくなったとき前記キャリ
ッジが予め定められた位置に到達したことを示す同期パ
ルスを供給することを特徴とする請求項１から５項のい
ずれか１項に記載のキャリッジの位置検出方法。 - 【請求項７】 前記第１と第２の検出手段の間の距離
が、少なくとも前記コードストリップの一端に設けられ
たゲージコードストリップの上の位置マークを検出する
ことにより決定されることを特徴とする請求項１から６
項のいずれか１項に記載のキャリッジの位置検出方法。 - 【請求項８】 プリンタ、プロッタまたはスキャナにお
いて、連続した位置マークが設けられたコードストリッ
プに沿って移動するキャリッジの位置を検出する装置で
あり、前記キャリッジに取り付けられた検出手段と、こ
の検出手段がコードストリップ上の位置マークを検出し
これらのタイミングに基づいて前記キャリッジの位置を
決定する処理手段とから成る装置において、 前記検出手段が、移動方向に予め定められた相互間隔で
前記キャリッジの上に配置された第１と第２の前記検出
手段とを有し、前記第１と第２の検出手段から検出信号
のタイミングを記録し、これらのタイミングから導かれ
た前記位置マークの位置を前記第１と第２の検出手段の
間の既知の距離で較正することを特徴とする装置。 - 【請求項９】 前記処理手段が、前記キャリッジの後続
するスキャンサイクルのために検出した前記位置マーク
の位置を記録することを特徴とする請求項８に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL96201317.3 | 1996-05-15 | ||
| EP96201317 | 1996-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052957A JPH1052957A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3198268B2 true JP3198268B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=8223980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11887397A Expired - Fee Related JP3198268B2 (ja) | 1996-05-15 | 1997-04-22 | キャリッジの位置検出方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6010206A (ja) |
| JP (1) | JP3198268B2 (ja) |
| DE (1) | DE69708964T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6477017B2 (en) | 1998-02-10 | 2002-11-05 | Fujitsu Limited | Disk drive and head suspension unit |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325505B1 (en) * | 1997-06-30 | 2001-12-04 | Hewlett-Packard Company | Media type detection system for inkjet printing |
| US6494563B2 (en) * | 1997-12-25 | 2002-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet element substrate and ink jet head that employs the substrate, and ink jet apparatus on which the head is mounted |
| JP2000196806A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-07-14 | Canon Inc | 画像処理装置、その制御方法、情報読み取り装置、記録装置、情報読み取り方法、及び記憶媒体 |
| US6318839B1 (en) * | 2000-10-16 | 2001-11-20 | Hewlett-Packard Company | Apparatus and method of compensating for print engine and encoder expansion or contraction in a printing device |
| US6779868B2 (en) * | 2001-07-06 | 2004-08-24 | Benq Corporation | Printer with a calibration position positioned within a printing range |
| US7145588B2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-12-05 | Eastman Kodak Company | Scanning optical printhead having exposure correction |
| DE602005015412D1 (de) * | 2004-12-22 | 2009-08-27 | Oce Tech Bv | Drucker mit hin- und herbewegbarem Druckwagen |
| EP1674278B1 (en) * | 2004-12-22 | 2009-07-15 | Océ-Technologies B.V. | Printer with reciprocating printhead carriage |
| WO2006082601A1 (en) * | 2005-02-04 | 2006-08-10 | Sys Tec S.R.L. | Machine for flexographic printing lines |
| US8182065B2 (en) * | 2005-07-29 | 2012-05-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Apparatus and methods for compensation of thermal and hydroscopic expansion effects in a low cost motion control system |
| JP2007076027A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Seiko Epson Corp | 位置検出装置およびこの位置検出装置を備える液体吐出装置 |
| EP2895333B1 (en) | 2012-09-14 | 2021-05-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Compensating for changes in printhead-to-printhead spacing |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180703A (en) * | 1978-06-28 | 1979-12-25 | International Business Machines Corporation | Bi-directional, self imaging grating detection apparatus |
| JPH03173667A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Nec Corp | 印字ヘッドの送り位置検出装置 |
| US5184011A (en) * | 1991-01-03 | 1993-02-02 | Xerox Corporation | Linear encoder for digital printing applications |
| US5170416A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-08 | Tektronix, Inc. | Encoder duty-cycle error correction |
| US5276970A (en) * | 1991-10-30 | 1994-01-11 | Hewlett-Packard Company | Codestrip in a large-format image-related device |
| US5241325A (en) * | 1991-10-31 | 1993-08-31 | Hewlett-Packard Company | Print cartridge cam actuator linkage |
| JPH0725103A (ja) * | 1993-07-15 | 1995-01-27 | Canon Inc | プリンタ装置及びプリント方法 |
| JPH0781182A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-28 | Seiko Epson Corp | シリアルプリンタのキャリッジ駆動装置 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP11887397A patent/JP3198268B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-07 DE DE69708964T patent/DE69708964T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-15 US US08/856,582 patent/US6010206A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6477017B2 (en) | 1998-02-10 | 2002-11-05 | Fujitsu Limited | Disk drive and head suspension unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69708964T2 (de) | 2002-07-25 |
| JPH1052957A (ja) | 1998-02-24 |
| US6010206A (en) | 2000-01-04 |
| DE69708964D1 (de) | 2002-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3198268B2 (ja) | キャリッジの位置検出方法および装置 | |
| JP2903258B2 (ja) | 厚さ測定装置を校正する方法及び層、テープ、ホイル等の厚さを測定又はモニターするための装置 | |
| US7478894B2 (en) | Method of calibrating print alignment error | |
| EP0871013B2 (en) | Position encoder | |
| US5266976A (en) | Apparatus for forming a color image | |
| US6158344A (en) | Linefeed calibration using an integrated optical sensor | |
| US6454474B1 (en) | Calibration of a media advance system | |
| JP2649306B2 (ja) | 位置測定装置 | |
| US6120196A (en) | Image forming device using multiple factors to adjust print position | |
| KR100708137B1 (ko) | 잉크젯 화상형성시스템에 있어서 화상정렬장치 및 방법 | |
| EP0807528B1 (en) | Method and system for detecting the position of a carriage | |
| US6371593B1 (en) | Error detection and correction for printer positioning logic | |
| US4167014A (en) | Circuitry for perfecting ink drop printing at varying carrier velocity | |
| US6302506B1 (en) | Apparatus and method for correcting carriage velocity induced ink drop positional errors | |
| EP0451321B1 (en) | Paper position control in a recorder | |
| US8069580B2 (en) | Measuring device for determining a position and/or a speed | |
| US6654508B1 (en) | Correction and interpolation of position encoders | |
| JP3113660B2 (ja) | 位置決めマークの検出方法と装置 | |
| JPH06174421A (ja) | 測長あるいは測角装置の方法 | |
| JP2011042088A (ja) | プリンタ及びプリンタの制御方法 | |
| US4167013A (en) | Circuitry for perfecting ink drop printing at nonlinear carrier velocity | |
| JP2742556B2 (ja) | ラベラ印字自動設定装置 | |
| JP3480604B2 (ja) | ラスタ式記録装置 | |
| JP3040446B2 (ja) | 記録装置およびその制御方法 | |
| JP4440673B2 (ja) | プリンタ装置の制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608 Year of fee payment: 12 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |