JP4421918B2 - 記録装置、ヘッド位置調整装置、ヘッド位置調整方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、記録装置、ヘッド位置調整装置、ヘッド位置調整方法及びプログラムに関する。

プリンタ等の記録装置では、プリンタヘッドなどの記録ヘッドとプラテンとの間隔を、記録媒体となる記録用紙などの厚さに対応して調整する必要がある。こうした記録ヘッドとプラテンとの間隔を調整するための技術として、記録ヘッドが搭載されたキャリッジの移動に用いられるステッピングモータを駆動する駆動パルスの出力時点から、キャリッジの移動に対応してロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の出力時点までの時間が、所定量増加したときに、記録ヘッドが記録用紙に当接したものと判定する方式が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許第３０１９１２４号明細書

また、ロータリーエンコーダからの各パルス信号周期と駆動パルス周期との時間差の積分値を求め、当該積分値が所定値に達したときに、記録ヘッドが記録用紙に当接したと判定する方式も提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３）。
特許第３０２７９７４号明細書 特許第３０１９１２９号明細書

キャリッジの移動に対応してロータリーエンコーダから出力されるパルス信号の出力タイミングには、誤差が含まれることがある。このため、特許文献１に記載された技術のような駆動パルスと移動量検出用のパルス信号との出力時間差を用いて記録ヘッドの当接を判定すると、誤ったタイミングで記録ヘッドが当接したと判定されてしまうことがある。

また、ロータリーエンコーダからの各パルス信号周期と駆動パルス周期との時間差にも、誤差が含まれることが多い。こうした誤差が含まれる場合に、特許文献２や特許文献３に記載された技術のような積分値を用いて記録ヘッドの当接を判定すると、誤差の累積により誤ったタイミングで記録ヘッドが当接したと判定されてしまうことがある。

この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドが記録用紙等に当接したタイミングを正確に特定して、記録ヘッドの位置を適切に調整することができる記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明の第１の観点にかかる記録装置は、
記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して接離させるヘッド移動用モータと、
前記ヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給手段と、
前記記録ヘッドの移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成手段と、
前記駆動用信号供給手段によるモータ駆動用ステップ信号の供給動作を制御するモータ駆動制御手段とを備え、
前記モータ駆動制御手段は、
前記測定用パルス生成手段によって生成された移動量測定用パルス信号を検出したときに、前記駆動用信号供給手段から前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
第１のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定手段によって測定された遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定手段と、
前記測定用パルス生成手段によって生成された複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定手段によって特定された時間差の平均値を特定する時間差平均特定手段と、
前記時間差平均特定手段によって特定された時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定手段と、
前記キャリッジを前記記録媒体に接近させるように前記駆動用信号供給手段により前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間隔を調整する間隔調整手段とを備える、
ことを特徴とする。

例えば、前記間隔調整手段は、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記駆動用信号供給手段による前記ヘッド移動用モータへのモータ駆動用ステップ信号の供給を停止させることが望ましい。

また、前記測定用パルス生成手段は、所定のスリットパターンが形成された回転板を前記記録ヘッドの移動量に比例して回転させるロータリーエンコーダを含み、
前記所定パルス数は、前記ロータリーエンコーダの回転板が１周する間に前記測定用パルス生成手段によって生成される移動量測定用パルス信号のパルス数に設定されていることが望ましい。

具体的な一例として、前記記録ヘッドは、文字又は記号を含んだ情報を前記記録媒体に印刷する印刷ヘッドであることが望ましい。

この発明の第２の観点にかかるヘッド位置調整装置は、
所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータと、
前記ヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動信号供給手段と、
前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成手段と、
前記駆動用信号供給手段によるモータ駆動用ステップ信号の供給動作を制御するモータ駆動制御手段とを備え、
前記モータ駆動制御手段は、
前記測定用パルス生成手段によって生成された移動量測定用パルス信号を検出したときに、前記駆動用信号供給手段から前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
第１のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定手段と、
前記測定用パルス生成手段によって生成された複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定手段によって特定された時間差の平均値を特定する時間差平均特定手段と、
前記時間差平均特定手段によって特定された時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定手段と、
前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動信号供給手段により前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整手段とを備える、
ことを特徴とする。

この発明の第３の観点にかかるヘッド位置調整方法は、
所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給ステップと、
前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成ステップと、
前記測定用パルス生成ステップで生成された移動量測定用パルス信号に応答して、前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
第１のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定ステップと、
前記測定用パルス生成ステップで生成された連続する複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定ステップで特定した時間差の平均値を特定する時間差平均特定ステップと、
前記時間差平均特定ステップで特定した時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定ステップと、
前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定ステップで所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整ステップとを備える、
ことを特徴とする。

この発明の第４の観点にかかるプログラムは、
コンピュータシステムに、
所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給ステップと、
前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成ステップと、
前記測定用パルス生成ステップで生成された移動量測定用パルス信号に応答して、前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
第１のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定ステップと、
前記測定用パルス生成ステップで生成された連続する複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定ステップで特定した時間差の平均値を特定する時間差平均特定ステップと、
前記時間差平均特定ステップで特定した時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定ステップと、
前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定ステップで所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整ステップと、
からなる処理を実行させる。

本発明によれば、遅延時間に定常的に含まれる誤差成分を除去するとともに、瞬間的に遅延時間が増加または減少したような場合に生じる誤差を減殺することで、誤ってヘッドが当接したと判定される割合を低減することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る記録装置について詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態にかかる記録装置としてのプリンタ１００における機械的構成の一例を示す構成図である。
図１に示すように、プリンタ１００は、キャリッジ１と、プラテン２と、ロータリーエンコーダ３と、ヘッド調整用モータ４と、減速歯車５と、ローラ６と、カム７と、レバー８と、引張コイルバネ９と、プリンタヘッド１０と、駆動軸２０と、軸２１、２２と、回転板２３とを備えて構成されている。

キャリッジ１には、記録ヘッドとしてのプリンタヘッド１０が搭載され、ヘッド調整用モータ４の駆動力により、プラテン２とプリンタヘッド１０との間隔を調整可能に構成されている。ヘッド調整用モータ４は、例えばステッピングモータなどであり、その回転力が伝達されることによりキャリッジ１の位置決めを行って、プリンタヘッド１０を記録媒体としての記録用紙等に対して接離可能としている。すなわち、キャリッジ１をプラテン２の中心軸に対して垂直の方向に移動させ、プラテン２に接近させたり、離隔させたりする。

ヘッド調整用モータ４の駆動軸２０に軸着された歯車は、減速歯車５と噛合し、ヘッド調整用モータ４が駆動されることによって減速歯車５が回転可能となっている。減速歯車５の軸２１には、同心のカム７が軸着されている。カム７は、長径部と短径部とを有し、長径部から短径部へはなだらかに連続したカム曲線が形成されている。カム７の外周の下部には、ローラ６が接触している。

ローラ６の外周下面には、ほぼＬ字形状のレバー８の下端部が当接している。レバー８は、プリンタ１００の側板に支持されている軸２２により回転自在となっている。レバー８の上端部には、一端をプリンタ１００の側板等に係止されている引張コイルバネ９の他端が係止されている。引張コイルバネ９は、レバー８に対し、軸２２を中心として図１において反時計方向に向かうバネ力を常時付勢している。ヘッド調整用モータ４が駆動されると、駆動軸２０、減速歯車５の連動回転によりカム７も回転する。このカム７の長径部の表面がローラ６の表面に接触するまで回転すると、カム７の押圧力により、レバー８から受けている弾性力に抗してローラ６が押し下げられる。これにより、キャリッジ１が降下して、プリンタヘッド１０は、プラテン２に接近する方向に移動する。

ロータリーエンコーダ３は、ヘッド調整用モータ４の駆動軸２０に軸着された回転板２３を挟んで設けられた発光ダイオード等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とを備えている。具体的な一例として、回転板２３には、駆動軸２０を中心に放射状に配置された４８個のスリットからなるスリットパターンといった、所定のスリットパターンが形成され、回転板２３が回転することにより、発光素子から出射された光線が透過／遮断される。回転板２３に形成されたスリットを透過した光線は、ロータリーエンコーダ３の受光素子によって検出され、光電変換によって、回転板２３の回転量に比例したパルス数の測定用パルス信号が生成される。

プリンタヘッド１０は、文字又は記号を含んだ各種の情報を印刷することにより、記録媒体としての記録用紙等に情報を記録する印刷用のヘッド機構である。具体的な一例として、プリンタヘッド１０は、インクリボンを介して記録用紙にドットワイヤを打撃することにより、文字又は記号を含んだ各種情報を印刷する。

図２は、プリンタ１００が備える電気回路構成の一例を示す構成図である。
図２に示すように、プリンタ１００は、図１にも示したプリンタヘッド１０の他、モータ駆動回路１１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、制御用ＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、データ用ＲＯＭ１４と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５と、インタフェース１６と、検出回路１７と、表示器１８とを備えている。

モータ駆動回路１１は、プリンタ１００にて各部位の移動等に用いられるモータに、駆動用の電気信号を供給するためのものである。例えば、モータ駆動回路１１は、ヘッド調整用モータ４が備える複数のモータコイルのそれぞれに対応して設けられた複数のスイッチングトランジスタからなるスイッチング回路等を有し、ＣＰＵ１２からのモータ制御信号に従って、ヘッド調整用モータ４を回転させるための駆動用ステップ信号を生成する。

ＣＰＵ１２は、制御用ＲＯＭ１３から読み出したプログラムに従って、プリンタ１００の各部位における動作を制御するためのものである。制御用ＲＯＭ１３には、ＣＰＵ１２によって実行されるプログラムが予め記憶されている。データ用ＲＯＭ１４は、例えばプリンタ１００にて記録用紙などに記録する文字等のフォントパターンを示すフォントデータといった、プリンタ１００における印刷記録用の各種のパターンデータを予め記憶している。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１２が制御用ＲＯＭ１３から読み出したプログラムを実行する際のワークエリアなどを提供し、ＣＰＵ１２にて生成されたデータ等を一時的に記憶可能とする。インタフェース１６は、例えばパーソナルコンピュータなどといった、外部の情報処理装置と接続されて各種の情報や信号を送受信するためのものである。

検出回路１７は、プリンタ１００にて各部位の動作等を監視するためのセンサを駆動するための回路であり、例えばロータリーエンコーダ３の発光素子から光線を出射させ、受光素子での光電変換により生成された測定用パルス信号をＣＰＵ１２に送る。例えば、ヘッド調整用モータ４の駆動軸２０に軸着された回転板２３の周方向に２つの受光素子が並んで配置されている場合には、２つの受光素子から出力された測定用パルス信号の位相を比較することにより、回転板２３の回転方向、すなわち、ヘッド調整用モータ４の回転方向を特定して、キャリッジ１の移動方向を特定することができる。

図３は、ロータリーエンコーダ３に設けられた２つの受光素子から出力される測定用パルス信号を例示する信号図である。ここで、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ヘッド調整用モータ４が正方向に回転（正転）することにより、キャリッジ１がプラテン２に接近する方向に降下するときに出力される測定用パルス信号を示している。すなわち、ヘッド調整用モータ４が正転し、キャリッジ１が記録媒体等に当接することなく降下するときには、ロータリーエンコーダ３に設けられた第１の受光素子から出力される測定用パルス信号EIRR1が立ち上がったタイミングから所定の遅延時間τ１が経過した後に、第２の受光素子から出力される測定用パルス信号EIRR2が立ち上がる。

これに対し、図３（Ｃ）及び（Ｄ）は、ヘッド調整用モータ４が逆方向に回転（逆転）することにより、キャリッジ１がプラテン２から離隔する方向に上昇するときに出力される測定用パルス信号を示している。すなわち、ヘッド調整用モータ４が逆転してキャリッジ１が所定の基準位置に戻る以前においては、ロータリーエンコーダ３に設けられた第２の受光素子から出力される測定用パルス信号EIRR2が立ち上がったタイミングから所定の遅延時間τ２が経過した後に、第１の受光素子から出力される測定用パルス信号EIRR1が立ち上がる。ヘッド調整用モータ４の回転スピードが正転時と逆転時とで同じであれば、遅延時間について、τ１＝τ２の関係が成立する。

図２に示す表示器１８は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や発光ダイオード等を備えて構成され、ＣＰＵ１２の制御に基づいて各種の情報をユーザ等に通知するための表示を行う。

また、プリンタ１００は、図４に示すような論理的（機能的）構成を備えている。ここで、プリンタ１００は、例えばＣＰＵ１２が制御用ＲＯＭ１３から読み出したプログラムに従って各部位の動作を制御するなどして、図４に示すような論理的（機能的）構成を実現する。図４に示すように、プリンタ１００は、モータ駆動用信号生成部５０と、測定用信号生成部５１と、遅延時間計測部５２と、遅延時間記録部５３と、遅延時間差特定部５４と、遅延時間差記録部５５と、時間差平均特定部５６と、時間差平均判定部５７と、駆動制御部５８とを備えている。

モータ駆動用信号生成部５０は、駆動制御部５８の制御下で、ヘッド調整用モータ４に供給する駆動用ステップ信号を生成する。測定用信号生成部５１は、ロータリーエンコーダ３に設けられた受光素子等により、プリンタヘッド１０の移動量に比例したパルス数の測定用パルス信号を生成する。遅延時間計測部５２は、測定用信号生成部５１によって生成された測定用パルス信号を検出したときに、モータ駆動用信号生成部５０からヘッド調整用モータ４に供給される駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する。

遅延時間記録部５３は、測定用信号生成部５１によって生成された複数の測定用パルス信号に対応して、遅延時間計測部５２によって測定された遅延時間を記録する。例えば、遅延時間記録部５３は、ＲＡＭ１５の所定領域に設けられた遅延時間データテーブルに測定用パルス信号の検出回数と対応付けて遅延時間データを書き込むことにより、遅延時間計測部５２によって測定された遅延時間を記録する。

遅延時間差特定部５４は、遅延時間記録部５３により記録された遅延時間に基づき、遅延時間計測部５２によって今回測定された遅延時間と、以前に測定された遅延時間との時間差を特定する。具体的な一例として、遅延時間差特定部５４は、回転板２３が１周する期間に測定用信号生成部５１によって生成される測定用パルス信号のパルス数（例えば、４８個）だけ以前に測定された遅延時間と、遅延時間計測部５２によって今回測定された遅延時間とを比較し、その時間差を特定する。

遅延時間差記録部５５は、測定用信号生成部５１によって生成された複数の測定用パルス信号に対応して、遅延時間差特定部５４によって特定された遅延時間の時間差を記録する。例えば、遅延時間差記録部５５は、ＲＡＭ１５の所定量域に設けられた時間差データテーブルに測定用パルス信号の検出回数と対応付けて時間差データを書き込むことにより、遅延時間差特定部５４によって特定された遅延時間の時間差を記録する。

時間差平均特定部５６は、複数の測定用パルス信号に対応して遅延時間差記録部５５により記録された遅延時間の時間差に基づき、遅延時間の時間差についての平均値を特定する。具体的な一例として、時間差平均特定部５６は、測定用信号生成部５１にて連続して生成された６個の測定用パルス信号に対応して遅延時間差記録部５５により記録された６個の遅延時間の時間差（時間差データ）を用いて、それらの平均値を特定する。

時間差平均判定部５７は、時間差平均特定部５６によって特定された遅延時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する。また、時間差平均判定部５７は、時間差平均特定部５６によって特定された遅延時間差の平均値が所定の有効範囲内に含まれているか否かの判定も行う。

駆動制御部５８は、モータ駆動用信号生成部５０による駆動用ステップ信号の生成動作を制御して、ヘッド調整用モータ４における励磁相の切替タイミングを規定する。ここで、駆動制御部５８は、時間差平均判定部５７の判定結果に基づいてモータ駆動用信号生成部５０による駆動用ステップ信号の生成動作を制御することにより、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を調整する。

次に、本実施例におけるプリンタ１００の動作（作用）を説明する。
プリンタ１００では、ＣＰＵ１２がモータ駆動回路１１にモータ制御信号を送り、ヘッド調整用モータ４を駆動させてキャリッジ１を所定の基準位置からプラテン２に接近する方向に降下させる。ここで、キャリッジ１の基準位置としては、プラテン２から十分に離れた位置であって、プリンタヘッド１０が記録媒体等に当接する可能性がない位置であればよい。

こうしてキャリッジ１が降下するときに、例えばロータリーエンコーダ３からの測定用パルス信号が立ち上がるタイミングにおいて、ＣＰＵ１２が所定の割込処理として図５のフローチャートに示すようなヘッド位置調整処理を実行する。

図５に示すヘッド位置調整処理において、ＣＰＵ１２は、まず、遅延時間計測部５２により、測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する（ステップＳ１０１）。続いて、所定のパラメータを更新するなど、割込処理の実行回数をカウントするための処理を実行する（ステップＳ１０２）。例えば、ＣＰＵ１２は、割込処理の実行回数をカウントするためのパラメータＮの値を１加算する。

次に、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０２にてカウントした割込処理の実行回数に基づき、ヘッド調整用モータ４の駆動済みステップ数を特定する（ステップＳ１０３）。例えば、ヘッド調整用モータ４における１回のモータ相切替につき４回の割込処理が実行される場合には、パラメータＮの値を４で割った値を整数化（例えば、小数点以下切り捨て）して、得られた値をヘッド調整用モータ４の駆動済みステップ数として特定する。

この後、ＣＰＵ１２は、ヘッド調整用モータ４の位置を調整するために予めプログラムされた位置制御用演算処理を実行するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。このとき、ＣＰＵ１２は、キャリッジ１を所定の基準位置から降下させ始めたタイミングから測定用信号生成部５１によって生成された測定用パルス信号におけるパルス数が所定の基準値（例えば、「３０」）に達したときに、ヘッド調整用モータ４の回転が安定化したと判断して、位置制御用演算処理を実行可能とする。また、ＣＰＵ１２は、計算量を減少させるために、割込処理の実行回数をカウントするパラメータＮの値が所定の演算実行周期（例えば、「４」）の整数倍であるときに、位置制御用演算処理を実行すると判定する。位置制御用演算処理を実行しないと判定したときには（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、そのままヘッド位置調整処理を終了する。

位置制御用演算処理を実行すると判定したときには、ＣＰＵ１２によって図６のフローチャートに示す位置制御用演算処理が開始される（ステップＳ１０５）。
図６に示す位置制御用演算処理において、ＣＰＵ１２は、まず、図５のステップＳ１０１にて遅延時間計測部５２により測定された遅延時間を示す遅延時間データを、遅延時間記録部５３に記録させて登録する（ステップＳ２０１）。続いて、演算用の遅延時間データがあるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、遅延時間記録部５３に所定パルス数（例えば４８個）だけ以前に生成された測定用パルス信号に対応する遅延時間を示す遅延時間データが記録されているときには、演算用の遅延時間データがあると判定する。一方、所定パルス数だけ以前に生成された測定用パルス信号に対応する遅延時間データが記録されていないときには、演算用の遅延時間データがないと判定して（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。

演算用の遅延時間データがあるときには（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、遅延時間差特定部５４により、ステップＳ２０１にて登録した今回の遅延時間データで示される遅延時間と、演算用の遅延時間データで示される遅延時間との間における時間差を特定する（ステップＳ２０３）。また、こうして特定された時間差を示す時間差データを遅延時間差記録部５５に記録させて登録する（ステップＳ２０４）。これにより、第１のタイミングで測定用パルス信号が検出されたことに応答して特定した遅延時間と、第１のタイミングで検出された測定用パルス信号よりも所定パルス数だけ以前に検出された測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで特定した遅延時間との時間差を特定し、特定された時間差を示す時間差データを記録することができる。

ステップＳ２０４に続いて、ＣＰＵ１２は、平均値特定用の時間差データがあるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、遅延時間差記録部５５に平均化対象パルス数（例えば６個）の測定用パルス信号に対応した時間差データが記録されているときには、平均値特定用の時間差データがあると判定する。一方、平均化対象パルス数に対応した時間差データが記録されていないときには、平均値特定用の時間差データがないと判定して（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。

平均値特定用の時間差データがあるときには（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、遅延時間差記録部５５により記録された時間差データを、時間差平均特定部５６によって平均化対象パルス数分だけ読み出し、複数の測定用パルス信号に対応して特定された遅延時間差の平均値を求める（ステップＳ２０６）。このとき、ＣＰＵ１２は、時間差平均特定部５６によって特定された遅延時間差の平均値が所定の有効範囲内に含まれているか否かを、時間差平均判定部５７により判定する（ステップＳ２０７）。例えば、時間差平均判定部５７は、遅延時間差の平均値が「０」以上であるときに、所定の有効範囲内であると判定する。一方、遅延時間差の平均値が「０」未満であるときには、所定の有効範囲外であると判定して（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップＳ２０９に進む。

遅延時間差の平均値が有効範囲内であるときには（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０８に進み、演算結果有効フラグをオン状態にセットする。これに対して、ステップＳ２０９では、演算結果有効フラグがクリアされてオフ状態に設定される。こうして位置制御用演算処理が終了すると、図５に示すヘッド位置調整処理のステップＳ１０６に進む。

ヘッド位置調整処理のステップＳ１０６では、位置制御用演算処理を実行した結果として演算結果有効フラグがオンとなっているか否かを判定し、オフであるときには（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、有効な演算結果が得られなかったと判断してヘッド位置調整処理を終了する。一方、演算結果有効フラグがオンであるときには（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、遅延時間差の平均値が所定の閾値に達しているか否かを、時間差平均判定部５７により判定する（ステップＳ１０７）。

遅延時間差の平均値が閾値未満であるときには（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、そのままヘッド位置調整処理を終了する。これに対して、遅延時間差の平均値が閾値以上であるときには（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、プリンタヘッド１０が記録用紙等に当接したと判断して、例えば駆動制御部５８によりモータ駆動用信号生成部５０における駆動用ステップ信号の生成・供給動作を停止させるなど、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を調整するための設定を行う（ステップＳ１０８）。他の一例として、駆動制御部５８は、所定のステップ数だけヘッド調整用モータ４を逆転させるための駆動用ステップ信号をモータ駆動用信号生成部５０に生成させて、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を調整するようにしてもよい。このようにして、駆動制御部５８は、時間差平均判定部５７によって閾値に達したと判定されたときにおけるプリンタヘッド１０の移動量に基づいて、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を調整する。

図７は、遅延時間計測部５２によって測定される遅延時間の具体例を、測定用パルス信号におけるパルス数（測定用パルス数）と対応付けて示している。図８は、遅延時間差特定部５４によって特定される遅延時間差の具体例を、測定用パルス数と対応付けて示している。図９は、連続して生成された６個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき時間差平均特定部５６が特定した遅延時間差の平均値の具体例を、時間差平均特定部５６により遅延時間差の平均値を特定するための演算が実行された回数（図６のステップＳ２０５にてＹｅｓと判定された回数。以下、「平均値演算回数」という。）と対応付けて示している。図１０は、連続して生成された１２個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき時間差平均特定部５６が特定した遅延時間差の平均値の具体例を、平均値演算回数と対応付けて示している。図１１は、連続して生成された２４個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき時間差平均特定部５６が特定した遅延時間差の平均値の具体例を、平均値演算回数と対応付けて示している。図１２は、連続して生成された４８個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき時間差平均特定部５６が特定した遅延時間差の平均値の具体例を、平均値演算回数と対応付けて示している。

例えば、図９に示すように６個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき遅延時間差の平均値を特定する場合には、図５のステップＳ１０７にて閾値として４００μｓｅｃ（マイクロ秒）に達しているか否かを判定することで、プリンタヘッド１０が記録用紙等に当接したか否かを判定することができる。

以上説明したように、この発明によれば、遅延時間差特定部５４により第１のタイミングで測定用パルス信号が検出されたことに応答して特定した遅延時間と、第１のタイミングで検出された測定用パルス信号よりも所定パルス数だけ以前に検出された測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで特定した遅延時間との差を特定する。そして、平均化対象パルス数の測定用パルス信号に対応して特定された遅延時間差の平均値を時間差平均特定部５６により求め、その平均値が閾値に達したタイミングに基づいて、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を調整する。これにより、遅延時間に定常的に含まれる誤差成分を除去することができるので、誤ってプリンタヘッド１０が記録用紙等に当接したと判定されてしまう割合を低減して、プリンタヘッド１０とプラテン２との間隔を適切に調整することができる。

また、連続する複数（平均化対象パルス数）の測定用パルス信号に対応して特定された遅延時間差の平均値を用いているので、例えば瞬間的に遅延時間が増加または減少したような場合に生じる誤差を減殺し、プリンタヘッド１０が記録用紙等に当接したとの誤判定がなされる割合を低減することができる。

上記実施の形態では、記録媒体としての記録用紙に対してプリンタヘッド１０により文字等からなる情報を記録するプリンタ１００について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばディスク記録装置やテープ記録装置などといった、記録ヘッドと記録媒体との間隔を調整して情報の記録を行う任意の記録装置に適用可能である。さらに、対象物から一定の距離だけ離隔した位置で当該対象物の測定を行う測定機器（例えば顕微鏡など）や、対象物と当接した時点における所定の測定値を取得する測定機器（例えば身長計など）、あるいは、再生対象の情報が記録されている記録媒体に再生用のヘッド機構を当接させて記録情報の読み取りを行う再生機器（例えばレコードプレーヤなど）のように、所定の対象物（目的物）に応じて所定のヘッド機構の位置決めを行う任意の機器に適用することができる。

本発明を実現するためのプログラム及びデータは、マイクロコンピュータを搭載した機器を上述のプリンタ１００などとして機能させるために、所定の記録媒体（ＩＣメモリー、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等）に記録して格納し、そのプログラムをインストールできるようにしてもよい。
また、例えば通信ネットワーク上のコンピュータシステムに本発明を実現するためのプログラム及びデータをダウンロード可能に保持させ、これをネットワークを介して搬送波に重畳するなどして配信してもよい。

プリンタにおける機械的構成の一例を示す構成図である。 プリンタが備える電気回路構成の一例を示す図である。 測定用パルス信号を例示する信号図である。 プリンタが備える論理的構成の一例を示す構成図である。 ヘッド位置調整処理を示すフローチャートである。 位置制御用演算処理を示すフローチャートである。 遅延時間計測部によって測定される遅延時間の具体例を示す図である。 遅延時間差特定部によって特定される遅延時間差の具体例を示す図である。 ６個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき特定した遅延時間差の平均値の具体例を示す図である。 １２個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき特定した遅延時間差の平均値の具体例を示す図である。 ２４個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき特定した遅延時間差の平均値の具体例を示す図である。 ４８個の測定用パルス信号に対応する時間差データに基づき特定した遅延時間差の平均値の具体例を示す図である。

符号の説明

１ キャリッジ
２ プラテン
３ ロータリーエンコーダ
４ ヘッド調整用モータ
１０ プリンタヘッド
１１ モータ駆動回路
１２ ＣＰＵ
５０ モータ駆動用信号生成部
５１ 測定用信号生成部
５２ 遅延時間計測部
５３ 遅延時間記録部
５４ 遅延時間差特定部
５５ 遅延時間差記録部
５６ 時間差平均特定部
５７ 時間差平均判定部
５８ 駆動制御部
１００ プリンタ

Claims (7)

1. 記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して接離させるヘッド移動用モータと、
   前記ヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給手段と、
   前記記録ヘッドの移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成手段と、
   前記駆動用信号供給手段によるモータ駆動用ステップ信号の供給動作を制御するモータ駆動制御手段とを備え、
   前記モータ駆動制御手段は、
   前記測定用パルス生成手段によって生成された移動量測定用パルス信号を検出したときに、前記駆動用信号供給手段から前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
   第１のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定手段によって測定された遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定手段と、
   前記測定用パルス生成手段によって生成された複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定手段によって特定された時間差の平均値を特定する時間差平均特定手段と、
   前記時間差平均特定手段によって特定された時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定手段と、
   前記キャリッジを前記記録媒体に接近させるように前記駆動用信号供給手段により前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記記録ヘッドと前記記録媒体との間隔を調整する間隔調整手段とを備える、
   ことを特徴とする記録装置。
   
2. 前記間隔調整手段は、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記駆動用信号供給手段による前記ヘッド移動用モータへのモータ駆動用ステップ信号の供給を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記測定用パルス生成手段は、所定のスリットパターンが形成された回転板を前記記録ヘッドの移動量に比例して回転させるロータリーエンコーダを含み、
   前記所定パルス数は、前記ロータリーエンコーダの回転板が１周する間に前記測定用パルス生成手段によって生成される移動量測定用パルス信号のパルス数に設定されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記記録ヘッドは、文字又は記号を含んだ情報を前記記録媒体に印刷する印刷ヘッドである、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の記録装置。
5. 所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータと、
   前記ヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動信号供給手段と、
   前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成手段と、
   前記駆動用信号供給手段によるモータ駆動用ステップ信号の供給動作を制御するモータ駆動制御手段とを備え、
   前記モータ駆動制御手段は、
   前記測定用パルス生成手段によって生成された移動量測定用パルス信号を検出したときに、前記駆動用信号供給手段から前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
   第１のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定手段によって特定された遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定手段と、
   前記測定用パルス生成手段によって生成された複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定手段によって特定された時間差の平均値を特定する時間差平均特定手段と、
   前記時間差平均特定手段によって特定された時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定手段と、
   前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動信号供給手段により前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定手段によって所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整手段とを備える、
   ことを特徴とするヘッド位置調整装置。
   
6. 所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給ステップと、
   前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成ステップと、
   前記測定用パルス生成ステップで生成された移動量測定用パルス信号に応答して、前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
   第１のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定ステップと、
   前記測定用パルス生成ステップで生成された連続する複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定ステップで特定した時間差の平均値を特定する時間差平均特定ステップと、
   前記時間差平均特定ステップで特定した時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定ステップと、
   前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定ステップで所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整ステップとを備える、
   ことを特徴とするヘッド位置調整方法。
   
7. コンピュータシステムに、
   所定のヘッド機構を目的物に対して接離させるヘッド移動用モータにモータ駆動用ステップ信号を供給する駆動用信号供給ステップと、
   前記ヘッド機構の移動量に比例したパルス数の移動量測定用パルス信号を生成する測定用パルス生成ステップと、
   前記測定用パルス生成ステップで生成された移動量測定用パルス信号に応答して、前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータに供給されるモータ駆動用ステップ信号による相切替タイミングを基準として、当該移動量測定用パルス信号の検出タイミングにおける遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
   第１のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間と、前記第１のタイミングで検出した移動量測定用パルスよりも所定パルス数だけ以前に検出した移動量測定用パルス信号に対応する第２のタイミングで前記遅延時間測定ステップにて特定した遅延時間との時間差を特定する遅延時間差特定ステップと、
   前記測定用パルス生成ステップで生成された連続する複数の移動量測定用パルス信号に対応して、前記遅延時間差特定ステップで特定した時間差の平均値を特定する時間差平均特定ステップと、
   前記時間差平均特定ステップで特定した時間差の平均値が所定値に達したか否かを判定する時間差平均判定ステップと、
   前記ヘッド機構を前記目的物に接近させるように前記駆動用信号供給ステップで前記ヘッド移動用モータを駆動して、前記時間差平均判定ステップで所定値に達したと判定されたときに、前記ヘッド機構と前記目的物との間隔を調整する間隔調整ステップと、
   からなる処理を実行させるためのプログラム。
   

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