JP4788347B2 - 速度検出装置および速度検出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、エンコーダから出力されるパルス信号に基づき速度を検出する速度検出装置および速度検出方法に関する。
インクジェットプリンタをはじめとする各種印刷装置には、印刷ヘッドの速度や紙の搬送速度等を検出するための速度検出装置が設けられている。この速度検出装置は、リニア式エンコーダやロータリ式エンコーダなどのエンコーダを備えている。これらのエンコーダは、スリットを検出する検出部を有し、スリットと検出部とが相対的に移動したときに、そのスリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力する。速度検出装置は、そのエンコーダから出力されるパルス信号からエッジを検出して、その周期を計測して移動速度を取得する。
ところで、このような速度検出装置にあっては、エンコーダから位相の異なる2種類のパルス信号が出力されるようになっている(特許文献1〜3参照)。これら2種類のパルス信号についてそれぞれ周期を計測することで、より最新の周期を取得することができ、これにより、より確実な移動速度を取得することができる。さらに、2種類のパルス信号の位相差の時間を計測することで、移動速度が非常に低い場合であっても、より確実に移動速度を取得することができる。
特開2001−146054号公報 特開2001−219613号公報 特開2001−296148号公報
しかしながら、インクジェットプリンタをはじめとする各種印刷装置では、年々より高い画質が求められており、より高い画質の画像を印刷するためには、より高精度な速度検出装置が必要となっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な装置構成により高精度な速度検出を行えるようにすることにある。
前記目的を達成するための主たる発明は、
(A)スリットを検出する検出部を有し、前記スリットと前記検出部とが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダであって、前記パルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力するエンコーダと、
(B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1位相差時間計測カウンタと、
(C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2位相差時間計測カウンタと、
(D)前記第1位相差時間計測カウンタおよび前記第2位相差時間計測カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が記憶される位相差時間レジスタと、
(E) 前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1周期カウンタと、
前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第2周期カウンタと、
前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第3周期カウンタと、
前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第4周期カウンタと、
前記第1周期カウンタ、前記第2周期カウンタ、前記第3周期カウンタおよび前記第4周期カウンタにより計測された周期の中から最新の周期が記憶される周期レジスタと、
(F)を備え、
(G)前記スリットを移動させる速度の目標値が所定の速度以上である場合には前記周期レジスタに記憶される周期を参照し、前記移動速度が所定の速度よりも小さい場合には前記位相差時間レジスタに記憶される時間から求められる周期を参照して、速度を検出することを特徴とする速度検出装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
(A)スリットを検出する検出部を有し、前記スリットと前記検出部とが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダであって、前記パルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力するエンコーダと、
(B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1位相差時間計測カウンタと、
(C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2位相差時間計測カウンタと、
(D)前記第1位相差時間計測カウンタおよび前記第2位相差時間計測カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が記憶される位相差時間レジスタと、
(E)を備えたことを特徴とする速度検出装置。
この速度検出装置にあっては、第1パルス信号、第2パルス信号、第3パルス信号および第4パルス信号の4つのパルス信号を用いて、第1位相差時間計測カウンタにより第1パルス信号と第2パルス信号との間の位相差の時間を計測するとともに、第2位相差時間計測カウンタにより第3パルス信号と第4パルス信号との間の位相差の時間を計測することで、所定の位相差の時間を頻度良く取得することができる。これにより、移動速度が低速な場合であっても、移動速度に関する情報を高頻度にて取得することができる。
かかる速度検出装置にあっては、前記第1位相差時間計測カウンタは、前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測しても良い。このように第1位相差時間計測カウンタが、立上りエッジおよび立ち下がりエッジの双方に基づき時間を計測することで、所定の位相差の時間をより頻度良く取得することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記第2位相差時間計測カウンタは、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測しても良い。このように第2位相差時間計測カウンタが、立上りエッジおよび立ち下がりエッジの双方に基づき時間を計測することで、所定の位相差の時間をより頻度良く取得することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記所定の位相差が1/4周期であっても良い。このように所定の位相差が1/4周期であれば、1/4周期ごとに、1/4周期の時間を計測することが可能となる。
また、かかる速度検出装置にあっては、さらに、前記第1パルス信号と前記第3パルス信号との間の位相差が1/8周期であっても良い。このように第1パルス信号と第3パルス信号との間の位相差が1/8周期であれば、1/8周期ごとに、1/4周期の時間を計測することが可能となる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号の各信号間の位相差の時間を計測して1/8周期を取得する1/8周期カウンタと、前記1/8周期カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が1/8周期として記憶される1/8周期レジスタと、を備えても良い。このような1/8周期カウンタを備えれば、1/8周期を取得することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1周期カウンタと、前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第2周期カウンタと、前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第3周期カウンタと、前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第4周期カウンタと、前記第1周期カウンタ、前記第2周期カウンタ、前記第3周期カウンタおよび前記第4周期カウンタにより計測された周期の中から最新の周期が記憶される周期レジスタと、を備えていても良い。このような第1周期カウンタ、第2周期カウンタ、第3周期カウンタおよび第4周期カウンタを備えることで、第1パルス信号、第2パルス信号、第3パルス信号および第4パルス信号の周期を計測することができる。さらに、周期レジスタを備えることで、第1パルス信号、第2パルス信号、第3パルス信号および第4パルス信号のうちの最新の周期を取得することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記第1周期カウンタは、前記第2パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1カウンタと、前記第2パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第2カウンタとを有し、前記第2周期カウンタは、前記第1パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第3カウンタと、前記第1パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第4カウンタとを有し、前記第3周期カウンタは、前記第4パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第5カウンタと、前記第4パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第6カウンタとを有し、前記第4周期カウンタは、前記第3パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第7カウンタと、前記第3パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第8カウンタとを有ていても良い。このような第1カウンタ、第2カウンタ、第3カウンタ、第4カウンタ、第5カウンタ、第6カウンタ、第7カウンタおよび第8カウンタを備えることで、第1パルス信号、第2パルス信号、第3パルス信号および第4パルス信号の周期をより頻度良く取得することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記エンコーダは、ロータリ式エンコーダであっても良い。このようにエンコーダがロータリ式エンコーダであれば、回転速度を高精度に検出することができる。
また、かかる速度検出装置にあっては、前記エンコーダは、リニア式エンコーダであっても良い。このようにエンコーダがリニア式エンコーダであれば、所定の方向の移動速度を高精度に検出することができる。
(A)スリットを検出する検出部を有し、前記スリットと前記検出部とが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダであって、前記パルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力するエンコーダと、
(B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1位相差時間計測カウンタと、
(C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2位相差時間計測カウンタと、
(D)前記第1位相差時間計測カウンタおよび前記第2位相差時間計測カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が記憶される位相差時間レジスタと、
(E)を備え、
(F)前記第1位相差時間計測カウンタは、前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測し、
(G)前記第2位相差時間計測カウンタは、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測し、
(H)前記所定の位相差が1/4周期であり、かつ前記第1パルス信号と前記第3パルス信号との間の位相差が1/8周期であり、
(I)前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号の各信号間の位相差の時間を計測して1/8周期を取得する1/8周期カウンタと、前記1/8周期カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が1/8周期として記憶される1/8周期レジスタとを備え、
(J)前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1周期カウンタと、前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第2周期カウンタと、前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第3周期カウンタと、前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第4周期カウンタと、前記第1周期カウンタ、前記第2周期カウンタ、前記第3周期カウンタおよび前記第4周期カウンタにより計測された周期の中から最新の周期が記憶される周期レジスタとを備え、
ンタとを有し、
(K)前記第1周期カウンタは、前記第2パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1カウンタと、前記第2パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第2カウンタとを有し、前記第2周期カウンタは、前記第1パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第3カウンタと、前記第1パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第4カウンタとを有し、前記第3周期カウンタは、前記第4パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第5カウンタと、前記第4パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第6カウンタとを有し、前記第4周期カウンタは、前記第3パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第7カウンタと、前記第3パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第8カウンタとを有し、
(L)前記エンコーダは、ロータリー式エンコーダまたはリニア式エンコーダであることを特徴とする速度検出装置。
(A)スリットを検出する検出部と前記スリットとが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力する信号出力ステップと、
(B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1計測ステップと、
(C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2計測ステップと、
(D)前記第1計測ステップおよび前記第2計測ステップにおいて計測された時間のうちの最新の時間をレジスタに記憶する記憶ステップと、
(E)を有することを特徴とする速度検出方法。
===印刷装置の概要===
本発明に係る印刷装置の実施の形態について、インクジェットプリンタ1を例にして説明する。図1〜図4は、そのインクジェットプリンタ1を示したものである。図1は、そのインクジェットプリンタ1の外観を示す。図2は、そのインクジェットプリンタ1の内部構成を示す。図3は、そのインクジェットプリンタ1の搬送部の構成を示す。図4は、そのインクジェットプリンタ1のシステム構成を示す。
このインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、背面から供給された印刷用紙等の媒体を前面から排出する構造を備えており、その前面部には、操作パネル2および排紙部3が設けられ、その背面部には、給紙部4が設けられている。操作パネル2には、各種操作ボタン5および表示ランプ6が設けられている。また、排紙部3には、不使用時に排紙口を塞ぐ排紙トレイ7が設けられている。給紙部4には、カット紙などの媒体を保持するための給紙トレイ8が設けられている。
このインクジェットプリンタ1の内部には、図2に示すように、キャリッジ41が設けられている。このキャリッジ41は、左右方向に沿って相対的に移動可能に設けられている。キャリッジ41の周辺には、キャリッジモータ42と、プーリ44と、タイミングベルト45と、ガイドレール46とが設けられている。キャリッジモータ42は、DCモータなどにより構成され、キャリッジ41を左右方向(以下、キャリッジ移動方向ともいう)に沿って相対的に移動させるための駆動源である。タイミングベルト45は、プーリ44を介してキャリッジモータ42に接続されるとともに、その一部がキャリッジ41に接続され、キャリッジモータ42の回転駆動によってキャリッジ41をキャリッジ移動方向(左右方向)に沿って相対的に移動させる。ガイドレール46は、キャリッジ41をキャリッジ移動方向(左右方向)に沿って案内する。
この他に、キャリッジ41の周辺には、キャリッジ41の位置を検出するリニア式エンコーダ51と、媒体Sをキャリッジ41の移動方向と交差する方向(図中、前後方向。以下、搬送方向ともいう)に沿って搬送するための搬送ローラ17Aと、この搬送ローラ17Aを回転駆動させる搬送モータ15とが設けられている。
一方、キャリッジ41には、各種インクを収容したインクカートリッジ48と、媒体Sに対して印刷を行うヘッド21とが設けられている。インクカートリッジ48は、例えば、イエロ(Y)やマゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)などの各色のインクを収容しており、キャリッジ41に設けられたカートリッジ装着部49に着脱可能に装着されている。また、ヘッド21は、本実施形態では、媒体Sに対してインクを吐出して印刷を施す。このために、ヘッド21には、インクを吐出するための多数のノズルが設けられている。
この他に、このインクジェットプリンタ1の内部には、ヘッド21のノズルの目詰まりを解消するためにノズルからインクを吸い出すポンプ装置31や、ヘッド21のノズルの目詰まりを防止するために、印刷を行わないとき(待機時など)にヘッド21のノズルを封止するキャッピング装置35などが設けられている。
次にこのインクジェットプリンタ1の搬送部について説明する。この搬送部には、図3に示すように、給紙ローラ13と、紙検知センサ53と、搬送ローラ17Aと、排紙ローラ17Bと、プラテン14と、フリーローラ18A、18Bとが設けられている。
印刷される媒体Sは、給紙トレイ8にセットされる。給紙トレイ8にセットされた媒体Sは、断面略D形状に成形された給紙ローラ13により、図中矢印A方向に沿って搬送されて、インクジェットプリンタ1の内部へと送られる。インクジェットプリンタ1の内部に送られてきた媒体Sは、紙検知センサ53と接触する。この紙検知センサ53は、給紙ローラ13と、搬送ローラ17Aとの間に設置されたもので、給紙ローラ13により給紙された媒体Sを検知する。
紙検知センサ53により検知された媒体Sは、搬送ローラ17Aによって、印刷が実施されるプラテン14へと順次搬送される。搬送ローラ17Aの対向位置には、フリーローラ18Aが設けられている。このフリーローラ18Aと搬送ローラ17Aとの間に、媒体Sを挟み込むことによって、媒体Sをスムーズに搬送する。
プラテン14へと送り込まれた媒体Sは、ヘッド21から吐出されたインクによって順次印刷される。プラテン14は、ヘッド21と対向して設けられ、印刷される媒体Sを下側から支持する。
印刷が施された媒体Sは、排紙ローラ17Bにより順次、プリンタ外部へと排出される。排紙ローラ17Bは、搬送モータ15と同期に駆動されていて、当該排紙ローラ17Bに対向して設けられたフリーローラ18Bとの間に媒体Sを挟み込んで、媒体Sをプリンタ外部へと排出する。
<システム構成>
次にこのインクジェットプリンタ1のシステム構成について説明する。このインクジェットプリンタ1は、図4に示すように、バッファメモリ122と、イメージバッファ124と、コントローラ126と、メインメモリ127と、通信インターフェース129と、キャリッジモータ制御部128と、搬送制御部130と、ヘッド駆動部132とを備えている。
通信インターフェース129は、当該インクジェットプリンタ1が、例えばパーソナルコンピュータ等の外部のコンピュータ140とデータのやりとりを行うためのものである。通信インターフェース129は、外部のコンピュータ140と有線または無線等により通信可能に接続され、コンピュータ140から送信された印刷データ等の各種データを受信する。
バッファメモリ122には、通信インターフェース129により受信された印刷データ等の各種データが一時的に記憶される。また、イメージバッファ124には、バッファメモリ122に記憶された印刷データが順次記憶される。イメージバッファ124に記憶された印刷データは、順次、ヘッド駆動部132へと送られる。また、メインメモリ127は、ROMやRAM、EEPROMなどにより構成される。メインメモリ127には、当該インクジェットプリンタ1を制御するための各種プログラムや各種設定データなどが記憶される。
コントローラ126は、メインメモリ127から制御用プログラムや各設定データなどを読み出して、当該制御用プログラムや各種設定データに従ってインクジェットプリンタ1全体の制御を行う。また、コントローラ126には、ロータリ式エンコーダ134やリニア式エンコーダ51、紙検知センサ53などの各種センサからの検出信号が入力される。
コントローラ126は、外部のコンピュータ140から送られてきた印刷データ等の各種データが通信インターフェース129により受信されてバッファメモリ122に格納されると、その格納されたデータの中から必要な情報をバッファメモリ122から読み出す。コントローラ126は、その読み出した情報に基づき、リニア式エンコーダ51やロータリ式エンコーダ134からの出力を参照しながら、制御用プログラムに従って、キャリッジモータ制御部128や搬送制御部130、ヘッド駆動部132などを各々制御する。
キャリッジモータ制御部128は、コントローラ126からの命令に従って、キャリッジモータ42の回転方向や回転数、トルクなどを駆動制御する。搬送制御部130は、コントローラ126からの命令に従って、搬送ローラ17Aを回転駆動する搬送モータ15などを制御する。
ヘッド駆動部132は、コントローラ126からの命令に従って、イメージバッファ124に格納された印刷データに基づき、ヘッド21に設けられた各色のノズルを駆動制御する。
===キャリッジモータ制御部===
キャリッジモータ制御部128の構成について詳しく説明する。図5は、キャリッジモータ制御部128の回路構成の一例を示したブロック構成図である。キャリッジモータ制御部128は、同図に示すように、位置演算部331と、減算器332と、ゲイン333と、速度演算部334と、減算器335と、比例要素336Aと、積分要素336Bと、微分要素336Cと、加算器337と、PWM回路338と、加速制御部339Aと、タイマ339Bとを有する。
位置演算部331は、リニア式エンコーダ51の出力パルスのエッジを検出し、その個数をカウントし、このカウント値に基づきキャリッジモータ42の回転位置を演算する。位置演算部331は、リニア式エンコーダ51からの2つのパルス信号の比較処理からキャリッジモータ42の正転・逆転を認知し、1個のエッジが検出された時に正転・逆転に応じてインクリメント・デクリメントするように計数処理する。
減算器332は、コントローラ126から送られてくる目標停止位置と、位置演算部331により検出された検出位置との位置偏差を演算する。ゲイン333は、減算器332から出力される位置偏差にゲインKpを乗算し、目標速度Vtを出力する。ゲインKpは、位置偏差に応じて決定される。
速度演算部334は、リニア式エンコーダ51の出力パルスのパルス周期を計測し、このパルス周期に基づいてキャリッジモータ42の回転速度Vcを演算する。減算器335は、ゲイン333から出力される目標速度Vtと、速度演算部334により検出された検出速度Vcとの速度偏差ΔVを演算する。
比例要素336Aは、速度偏差ΔVに定数Gpを乗算し、比例成分QPを出力する。積分要素336Bは、速度偏差ΔVに定数Giを乗算したものを1つ前の演算結果QI(j−1)に積算し、積分成分QIを出力する。微分要素336Cは、現在の速度偏差ΔV(j)(ここで、jは時刻を示す)と、1つ前の速度偏差ΔV(j−1)との差に定数Gdを乗算し、微分成分QDを出力する。比例要素336A、積分要素336B及び微分要素336Cの演算は、リニア式エンコーダ51の出力パルスの1周期毎に行われる。
ここで、各演算要素336A、336B、336Cの演算出力、即ち比例成分QP、積分成分QIおよび微分成分QDは、例えば、次の式(1)〜(3)により与えることができる。
QP(j)=ΔV(j)×Gp ……(1)
QI(j)=QI(j−1)+ΔV(j)×Gi ……(2)
QD(j)={ΔV(j)−ΔV(j−1)}×Gd ……(3)
加算器337は、比例要素336Aの比例成分QPと、積分要素336Bの積分成分QIと、微分要素336Cの微分成分QDとを加算する。これら3つの成分、即ち比例成分QP、積分成分QIおよび微分成分QDの加算結果ΣQは、デューティ信号として、PWM回路338に出力される。
加算結果ΣQは、次の式(4)により得ることができる。
ΣQ(j)=QP(j)+QI(j)+QD(j) ……(4)
PWM回路338は、加算器337の加算結果ΣQに応じた制御信号を生成する。ドライバ340は、この制御信号に基づいてキャリッジモータ42を駆動する。ドライバ340は、例えば複数個のトランジスタを備えており、PWM回路338からの制御信号に基づいて、トランジスタをオン・オフさせることで、キャリッジモータ42に電圧を印加する。
また、加速制御部339A及びタイマ339Bは、キャリッジモータ42の加速制御時に用いられる。タイマ339Bは、コントローラ126から送られてくるクロック信号に基づいて、所定時間毎にタイマ割込信号を発生する。加速制御部339Aは、タイマ割込信号を受ける毎に所定のデューティDXPを積算し、積算結果としてデューティ信号を生成して、このデューティ信号をPWM回路338に出力する。
キャリッジモータ42を加速駆動するときには、PWM回路338は、加速制御部339Aから出力されるデューティ信号に基づいて制御信号を生成してキャリッジモータ42を制御する。また、キャリッジモータ42を定速駆動するとき、および、キャリッジモータ42を減速するときには、PWM回路338は、3つの成分、即ち、比例要素336Aの比例成分QP、積分要素336Bの積分成分QI、および微分要素336Cの微分成分QDの加算結果ΣQとして加算器337から出力されたデューティ信号に基づき生成された制御信号をキャリッジモータ42に出力し、キャリッジモータ42を制御する。
===搬送制御部の構成===
図6は、搬送制御部130の構成の一例について説明したブロック構成図である。搬送制御部130は、同図に示すように、キャリッジモータ制御部128と同様な構成になっている。すなわち、搬送制御部130は、位置演算部431と、減算器432と、ゲイン433と、速度演算部434と、減算器435と、比例要素436Aと、積分要素436Bと、微分要素436Cと、加算器437と、PWM回路438と、加速制御部439Aと、タイマ439Bとを有する。ただし、搬送制御部130は、キャリッジモータ制御部128と異なり、位置演算部431および速度演算部434が、ロータリ式エンコーダ134からの出力に基づき演算を行っている。
位置演算部431は、ロータリ式エンコーダ134の出力パルスのエッジを検出し、その個数をカウントし、このカウント値に基づき搬送モータ15の回転位置を演算する。位置演算部431は、2つのパルス信号の比較処理から搬送モータ15の正転・逆転を認知し、1個のエッジが検出された時に正転・逆転に応じてインクリメント・デクリメントするように計数処理する。
減算器432は、コントローラ126から送られてくる目標位置と、位置演算部431により検出された検出位置との位置偏差を演算する。ゲイン433は、減算器432から出力される位置偏差にゲインKpを乗算し、目標速度を出力する。ゲインKpは、位置偏差に応じて決定される。なお、このゲインKpの値と位置偏差との関係を示すテーブルは、メインメモリ127に格納されている。
速度演算部434は、ロータリ式エンコーダ134の出力パルスに基づいて、搬送モータ15の回転速度を演算する。すなわち、速度演算部434は、ロータリ式エンコーダ134の出力パルスのパルス周期を計測し、このパルス周期に基づいて搬送モータ15の回転速度を演算する。減算器435は、ゲイン433から出力される目標速度と、速度演算部434により検出された検出速度との速度偏差を演算する。
比例要素436Aは、速度偏差に定数Gpを乗算し、比例成分を出力する。積分要素436Bは、速度偏差に定数Giを乗算したものを積算し、積分成分を出力する。微分要素436Cは、現在の速度偏差と、1つ前の速度偏差との差に定数Gdを乗算し、微分成分を出力する。比例要素436A、積分要素436B及び微分要素436Cの演算は、ロータリ式エンコーダ134の出力パルスの1周期毎に行われる。
加算器437は、比例要素436Aの出力と、積分要素436Bの出力と、微分要素436Cの出力とを加算する。この加算結果は、デューティ信号として、PWM回路438に送られる。PWM回路438は、加算器437の加算結果に応じた指令信号を生成する。ドライバ440は、この指令信号に基づいて搬送モータ15を駆動する。ドライバ440は、PWM回路438からの指令信号に基づいて搬送モータ15に電圧を印加する。
また、加速制御部439A及びタイマ439Bは、搬送モータ15の加速制御時に用いられる。タイマ439Bは、コントローラ126から送られてくるクロック信号に基づいて、所定時間毎にタイマ割込信号を発生する。加速制御部439Aは、タイマ割込信号を受ける毎に所定のデューティを積算し、積算結果としてデューティ信号をPWM回路438に出力する。
搬送モータ15を加速駆動するとき、PWM回路438は、加速制御部439Aから出力されるデューティ信号に基づいて、指令信号を搬送モータ15に出力し、搬送モータ15を制御する。搬送モータ15を定速駆動するとき、及び、搬送モータ15を減速するとき、PWM回路438は、加算器437から出力されるデューティ信号に基づいて、指令信号を搬送モータ15に出力し、搬送モータ15をPID制御する。
===エンコーダの構成===
<ロータリ式エンコーダ>
図7は、ロータリ式エンコーダ134の構成を説明した説明図である。ロータリ式エンコーダ134は、ロータリ式エンコーダ符号板402と、このロータリ式エンコーダ符号板402に隣接して設けられた検出部404とを備えている。
このロータリ式エンコーダ符号板402は、同図に示すように、円盤状に形成されている。ロータリ式エンコーダ符号板402の外周縁部には、所定の間隔置きに小さなスリット406が多数形成されている。ロータリ式エンコーダ符号板402は、媒体Sを搬送する搬送ローラ17Aの軸端部に一体的に設けられた大歯車408に隣接して一体的に設けられている。大歯車408は、小歯車410を介して搬送モータ15に接続されていて、搬送モータ15の回転駆動によって、小歯車410を介して回転する。これにより、搬送ローラ17Aが搬送モータ15の回転駆動によって回転し、ロータリ式エンコーダ符号板402も、大歯車408および搬送ローラ17Aと同期して回転する。
<リニア式エンコーダ>
図8は、リニア式エンコーダ51の構成を概略的に示したものである。リニア式エンコーダ51は、リニア式エンコーダ符号板464と、検出部466とを備えている。リニア式エンコーダ符号板464は、図2に示すように、インクジェットプリンタ1内部のフレーム側に取り付けられている。一方、検出部466は、キャリッジ41側に取り付けられている。キャリッジ41がガイドレール46に沿って移動すると、検出部466がリニア式エンコーダ符号板464に沿って相対的に移動する。これによって、検出部466は、キャリッジ41の移動量を検出する。
<検出部の構成>
図9は、ロータリ式エンコーダ134の検出部404の構成を詳しく示したものである。なお、リニア式エンコーダ51の検出部466も、ロータリ式エンコーダ134の検出部404と同様の構成を有している。ロータリ式エンコーダ134の検出部404は、発光ダイオード412と、コリメータレンズ414と、検出処理部416とを備えている。検出処理部416は、複数(例えば8個)のフォトダイオード418と、信号処理回路420と、例えば4個のコンパレータ422A、422B、422C、422Dとを有している。
発光ダイオード412の両端に抵抗を介して電圧Vccが印加されると、発光ダイオード412から光が発せられる。この光はコリメータレンズ414により平行光に集光されてロータリ式エンコーダ符号板402を通過する。ロータリ式エンコーダ符号板402には、所定の間隔(例えば1/180インチ(1インチ=2.54cm))毎にスリット406が設けられている。
ロータリ式エンコーダ符号板402を通過した平行光は、スリット406を通って各フォトダイオード418に入射し、電気信号に変換される。8個のフォトダイオード418から出力される電気信号は信号処理回路420において信号処理され、信号処理回路420から出力される信号はコンパレータ422A、422B、422C、422Dにおいて比較され、比較結果がパルス信号としてそれぞれ出力される。コンパレータ422A、422B、422C、422Dからそれぞれ出力されるパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dがロータリ式エンコーダ134の出力信号となる。
なお、ここで、パルス信号ENC−Aは、「第1パルス信号」に相当する。また、パルス信号ENC−Bは、「第2パルス信号」に相当する。また、パルス信号ENC−Cは、「第3パルス信号」に相当する。また、パルス信号ENC−Dは、「第4パルス信号」に相当する。
<パルス信号>
図10Aおよび図10Bは、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dについて説明したものである。図10Aは、搬送モータ15の正転時のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dを示したものである。図10Bは、搬送モータ15の逆転時のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dを示したものである。
搬送モータ15の正転時には、図10Aに示すように、パルス信号ENC−A、ENC−C、ENC−B、ENC−Dは、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの順に位相が進む。一方、搬送モータ15の逆転時には、図10Bに示すように、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dは、パルス信号ENC−D、ENC−B、ENC−C、ENC−Aの順に位相が進む。
これらのパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dは、図10Aおよび図10Bに示すように、いずれも周期T1を有するパルス信号である。各パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの1周期T1は、ロータリ式エンコーダ符号板402がスリット406の間隔(例えば、1/1440インチ(1インチ=2.54cm))分だけ回転する時間に等しい。
パルス信号ENC−A(第1パルス信号)とパルス信号ENC−B(第2パルス信号)との間には、半周期未満の位相差、即ち、1/4周期分の位相差がある。なお、この位相差は、「所定の位相差」に相当する。また、パルス信号ENC−C(第3パルス信号)とパルス信号ENC−D(第4パルス信号)との間にも、パルス信号ENC−A(第1パルス信号)とパルス信号ENC−B(第2パルス信号)との間の位相差と同じ位相差、即ち1/4周期分の位相差がある。一方、パルス信号ENC−A(第1パルス信号)とパルス信号ENC−C(第3パルス信号)との間には、1/8周期の位相差がある。
===速度演算部===
これらのパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dを用いて速度を算出する速度演算部334、434の構成について説明する。ここでは、ロータリ式エンコーダ134から出力されるパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dを利用する搬送制御部130の速度演算部434を例にして説明する。なお、キャリッジモータ制御部128の速度演算部334も、搬送制御部130の速度演算部434と同じ構成を有している。
図11は、速度演算部434の構成の一例について説明したものである。この速度演算部434は、第1および第2エッジパルス生成部502、503と、第1〜第11カウンタ511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521と、第1〜第3周期レジスタ530、532、534と、第1〜第3−1/4周期レジスタ536、538、540と、1/8周期レジスタ542と、第1〜第3AND回路550、552、554とを備えている。
そして、第1エッジパルス生成部502と、第1〜第4カウンタ511、512、513、514と、第9カウンタ519と、第1周期レジスタ530と、第1−1/4周期レジスタ536と、第1AND回路550とにより、第1ユニット500が構成されている。また、第2エッジパルス生成部503と、第5〜第8カウンタ515、516、517、518と、第10カウンタ520と、第2周期レジスタ532と、第2−1/4周期レジスタ538と、第2AND回路552とにより、第2ユニット501が構成されている。 なお、第9カウンタ519は、「第1位相差時間計測カウンタ」に相当する。また、第10カウンタ520は、「第2位相差時間計測カウンタ」に相当する。また、第3−1/4周期レジスタ540は、「位相差時間レジスタ」に相当する。また、第1カウンタ511または第2カウンタ512は、「第1周期カウンタ」に相当する。また、第3カウンタ513または第4カウンタ514は、「第2周期カウンタ」に相当する。また、第5カウンタ515または第6カウンタ516は、「第3周期カウンタ」に相当する。また、第7カウンタ517または第8カウンタ518は、「第4周期カウンタ」に相当する。
ロータリ式エンコーダ134から出力されたパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dは、同図に示すように、第1および第2エッジパルス生成部502、503に入力される。ここでは、第1エッジパルス生成部502には、パルス信号ENC−A、ENC−Bが入力されている。また、第2エッジパルス生成部503には、パルス信号ENC−C、ENC−Dが入力されている。
<エッジ検出信号>
第1エッジパルス生成部502は、入力されたパルス信号ENC−A、ENC−Bからそれぞれエッジを検出して、エッジが検出されたタイミングに対応して発生したパルスを有する第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4を各々生成して出力する。ここで、第1エッジ検出信号ED1は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Aから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第1エッジ検出信号ED1は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。また、第2エッジ検出信号ED2は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Aから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第2エッジ検出信号ED2は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。
また、第3エッジ検出信号ED3は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Bから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第3エッジ検出信号ED3は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。また、第4エッジ検出信号ED4は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Bから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第4エッジ検出信号ED4は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。
図12Aは、第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4について説明したものである。第1エッジ検出信号ED1は、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。一方、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のときには、パルス信号ENC−Aからエッジが検出されても、第1エッジ検出信号ED1には、パルスが発生しない。
また、第2エッジ検出信号ED2についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。一方、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときには、パルス信号ENC−Aからエッジが検出されても、第2エッジ検出信号ED2には、パルスが発生しない。
また、第3エッジ検出信号ED3についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。一方、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のときには、パルス信号ENC−Bからエッジが検出されても、第3エッジ検出信号ED3には、パルスが発生しない。
また、第4エッジ検出信号ED4についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。一方、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときには、パルス信号ENC−Bからエッジが検出されても、第4エッジ検出信号ED4には、パルスが発生しない。
一方、第2エッジパルス生成部503は、入力されたパルス信号ENC−C、ENC−Dからそれぞれエッジを検出して、エッジが検出されたタイミングに対応して発生したパルスを有する第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8を各々生成して出力する。ここで、第5エッジ検出信号ED5は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Cから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第5エッジ検出信号ED5は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。また、第6エッジ検出信号ED6は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Cから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第6エッジ検出信号ED6は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。
また、第7エッジ検出信号ED7は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Dから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第7エッジ検出信号ED7は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。また、第8エッジ検出信号ED8は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Dから検出されたエッジに基づき生成される。つまり、第8エッジ検出信号ED8は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。
図12Bは、第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8について説明したものである。第5エッジ検出信号ED5は、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。一方、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のときには、パルス信号ENC−Cからエッジが検出されても、第5エッジ検出信号ED5には、パルスが発生しない。
また、第6エッジ検出信号ED6についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。一方、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときには、パルス信号ENC−Cからエッジが検出されても、第6エッジ検出信号ED6には、パルスが発生しない。
また、第7エッジ検出信号ED7についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出された場合に、パルスが発生する。一方、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のときには、パルス信号ENC−Dからエッジが検出されても、第7エッジ検出信号ED7には、パルスが発生しない。
また、第8エッジ検出信号ED8についても同様に、搬送モータ15の正転時及び逆転時において、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出された場合に発生するパルスを有している。一方、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときには、パルス信号ENC−Dからエッジが検出されても、第8エッジ検出信号ED8には、パルスが発生しない。
<周期の計測>
第1エッジパルス生成部502により生成された第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4は、第1〜第4カウンタ511、512、513、514にそれぞれ入力される。ここで、第1エッジ検出信号ED1は、第1カウンタ511に入力される。また、第2エッジ検出信号ED2は、第2カウンタ512に入力される。また、第3エッジ検出信号ED3は、第3カウンタ513に入力される。また、第4エッジ検出信号ED4は、第4カウンタ514に入力される。
第1〜第4カウンタ511、512、513、514は、それぞれ入力される第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4のパルス間の時間を計測するようになっている。第1カウンタ511は、第1エッジ検出信号ED1のパルス間の時間を計測する。また、第2カウンタ512は、第2エッジ検出信号ED2のパルス間の時間を計測する。また、第3カウンタ513は、第3エッジ検出信号ED3のパルス間の時間を計測する。また、第4カウンタ514は、第4エッジ検出信号ED4のパルス間の時間を計測する。
ここで、第1〜第4カウンタ511、512、513、514は、第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4のパルスが入力されてから次のパルスが入力されるまでの間の時間を計測する。具体的には、第1〜第4カウンタ511、512、513、514は、外部から入力されるクロック信号のクロック数をカウントして時間を計測する。第1〜第4カウンタ511、512、513、514は、第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4からパルスが入力されると、カウントにより得られたカウント値を第1周期レジスタ530に出力するとともに、カウント値をリセットする。そして、第1〜第4カウンタ511、512、513、514は、カウントを開始して、再び次のパルスが入力されるまでカウントを行う。
これにより、第1カウンタ511は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のとき(「一の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Aから検出されるエッジに基づき、パルス信号ENC−Aの周期を計測するようになっている。また、第2カウンタ512は、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のとき(「他の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Aから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Aの周期を計測するようになっている。また、第3カウンタ513は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のとき(「一の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Bから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Bの周期を計測するようになっている。また、第4カウンタ514は、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のとき(「他の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Bから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Bの周期を計測するようになっている。
第1周期レジスタ530は、第1〜第4カウンタ511、512、513、514から出力されたカウント値を周期として逐次記憶する。第1周期レジスタ530が記憶するカウント値は、第1〜第4カウンタ511、512、513、514からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第1周期レジスタ530には、第1〜第4カウンタ511、512、513、514によりカウントされたカウント値(周期)のうち、最新のカウント値(周期)が記憶される。第1周期レジスタ530に記憶されたカウント値は、第1周期レジスタ530から第3周期レジスタ534へと出力される。
図13は、第1〜第4カウンタ511、512、513、514のカウント値と、第1周期レジスタ530に記憶されるカウント値との関係について説明したものである。まず、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出されると、第1カウンタ511のカウント値K1が第1周期レジスタ530に記憶される。第1カウンタ511は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出されると、第3カウンタ513のカウント値M1が第1周期レジスタ530に記憶される。すなわち、第1周期レジスタ530に記憶されるカウント値は、『K1』から『M1』へと置き換えられる。第3カウンタ513は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
次に、パルス信号ENC−Bの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出されると、第2カウンタ512のカウント値L1が第1周期レジスタ530に記憶される。すなわち、第1周期レジスタ530に記憶されるカウント値は、『M1』から『L1』へと置き換えられる。第2カウンタ512は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Aの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出されると、第4カウンタ514のカウント値N1が第1周期レジスタ530に記憶される。すなわち、第1周期レジスタ530に記憶されるカウント値は、『L1』から『N1』へと置き換えられる。第4カウンタ514は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。このようにして第1周期レジスタ530に記憶されるカウント値は、逐次更新される。
一方、第2エッジパルス生成部503により生成された第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8は、第5〜第8カウンタ515、516、517、518にそれぞれ入力される。ここで、第5エッジ検出信号ED5は、第5カウンタ515に入力される。また、第6エッジ検出信号ED6は、第6カウンタ516に入力される。また、第7エッジ検出信号ED7は、第7カウンタ517に入力される。また、第8エッジ検出信号ED8は、第8カウンタ518に入力される。
第5〜第8カウンタ515、516、517、518は、それぞれ入力される第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8のパルス間の時間を計測するようになっている。第5カウンタ515は、第5エッジ検出信号ED5のパルス間の時間を計測する。また、第6カウンタ516は、第6エッジ検出信号ED6のパルス間の時間を計測する。また、第7カウンタ517は、第7エッジ検出信号ED7のパルス間の時間を計測する。また、第8カウンタ518は、第8エッジ検出信号ED8のパルス間の時間を計測する。
ここで、第5〜第8カウンタ515、516、517、518は、第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8のパルスが入力されてから次のパルスが入力されるまでの間の時間を計測する。具体的には、第5〜第8カウンタ515、516、517、518は、外部から入力されるクロック信号のクロック数をカウントして時間を計測する。第5〜第8カウンタ515、516、517、518は、第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8からパルスが入力されると、そのカウントにより得られたカウント値を第2周期レジスタ532に出力するとともに、カウント値をリセットする。その後、第5〜第8カウンタ515、516、517、518は、カウントを開始して、再び次のパルスが入力されるまでカウントを行う。
これにより、第5カウンタ515は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のとき(「一の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Cから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Cの周期を計測するようになっている。また、第6カウンタ516は、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のとき(「他の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Cから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Cの周期を計測するようになっている。また、第7カウンタ517は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のとき(「一の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Dから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Dの周期を計測するようになっている。また、第8カウンタ518は、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のとき(「他の信号状態」に相当)にパルス信号ENC−Dから検出されるエッジに基づきパルス信号ENC−Dの周期を計測するようになっている。
第2周期レジスタ532は、第5〜第8カウンタ515、516、517、518から出力されたカウント値を周期として逐次記憶する。第2周期レジスタ532が記憶するカウント値は、第5〜第8カウンタ515、516、517、518からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第2周期レジスタ532には、第5〜第8カウンタ515、516、517、518によりカウントされたカウント値(周期)のうち、最新のカウント値(周期)が記憶される。第2周期レジスタ532に記憶されたカウント値は、第2周期レジスタ532から第3周期レジスタ534へと出力される。
図14は、第5〜第8カウンタ515、516、517、518のカウント値と、第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値との関係について説明したものである。まず、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出されると、第5カウンタ515のカウント値P1が第2周期レジスタ532に記憶される。第5カウンタ515は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出されると、第7カウンタ517のカウント値R1が第2周期レジスタ532に記憶される。すなわち、第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値は、『P1』から『R1』へと置き換えられる。第7カウンタ517は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
次に、パルス信号ENC−Dの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出されると、第6カウンタ516のカウント値Q1が第2周期レジスタ532に記憶される。すなわち、第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値は、『R1』から『Q1』へと置き換えられる。第6カウンタ516は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Cの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出されると、第8カウンタ518のカウント値S1が第2周期レジスタ532に記憶される。すなわち、第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値は、『Q1』から『S1』へと置き換えられる。第8カウンタ518は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。このようにして第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値は、逐次更新される。
第3周期レジスタ534は、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532から出力されたカウント値を周期として記憶する。第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値は、第1周期レジスタ530または第2周期レジスタ532からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第3周期レジスタ534には、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532に記憶されたカウント値のうち、最新のカウント値(周期)が記憶される。すなわち、第3周期レジスタ534には、第1〜第8カウンタ511、512、513、514、515、516、517、518によりカウントされたカウント値(周期)のうち、最新のカウント値(周期)が記憶される。
なお、第3周期レジスタ534には、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532の双方からほぼ同時にカウント値が出力された場合に、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532のうちのどちらのカウント値を記憶するのかの優先順位の取り決めが設定されている。これは、エンコーダの設計上の誤差や、速度演算部434を構成する第1および第2エッジパルス生成部502、503や第1〜第8カウンタ511、512、513、514、515、516、517、518、第1および第2周期レジスタ530、532などの回路上の遅延等により、第1周期レジスタ530または第2周期レジスタ532から第3周期レジスタ534へのカウント値の出力が遅れる可能性が考えられるからである。これにより、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532の双方からほぼ同時にカウント値が第3周期レジスタ534に入力される可能性がある。このように第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532の双方からほぼ同時にカウント値が出力された場合に、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532のうちのどちらのカウント値を記憶するのかの優先順位の取り決めが予め設けられていることで、不具合なくスムーズに回路を動作させることができる。
図15は、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532に記憶されるカウント値と、第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値との関係について説明したものである。まず、パルス信号ENC−Bの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Aからエッジが検出されると、第1周期レジスタ530には、第1カウンタ511により計測されたカウント値『K1』が記憶される。これに伴い、第3周期レジスタ534にも、第1周期レジスタ530と同じカウント値『K1』が記憶される。次に、パルス信号ENC−Dの信号状態が『L(low)』のときにパルス信号ENC−Cからエッジが検出されると、第2周期レジスタ532には、第5カウンタ515により計測されたカウント値『P1』が記憶される。これに伴い、第3周期レジスタ534にも、第2周期レジスタ532と同じカウント値『P1』が記憶される。すなわち、第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値は、『K1』から『P1』へと置き換えられる。
次に、パルス信号ENC−Aの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Bからエッジが検出されると、第1周期レジスタ530には、第3カウンタ513により計測されたカウント値『M1』が記憶される。これに伴い、第3周期レジスタ534にも、第1周期レジスタ530と同じカウント値『M1』が記憶される。すなわち、第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値は、『P1』から『M1』へと置き換えられる。次に、パルス信号ENC−Cの信号状態が『H(High)』のときにパルス信号ENC−Dからエッジが検出されると、第2周期レジスタ532には、第7カウンタ517により計測されたカウント値『R1』が記憶される。これに伴い、第3周期レジスタ534にも、第2周期レジスタ532と同じカウント値『R1』が記憶される。すなわち、第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値は、『M1』から『R1』へと置き換えられる。このようにして第3周期レジスタ534に記憶されるカウント値は、第1周期レジスタ530および第2周期レジスタ532に新しいカウント値が記憶される毎に、逐次更新される。
<1/4周期の計測>
次に、1/4周期の計測について説明する。第1エッジパルス生成部502により生成された第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4は、第1AND回路550に入力されている。この第1AND回路550は、第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4の論理和信号ED9を出力する。
図16Aは、論理和信号ED9について説明したものである。論理和信号ED9は、同図に示すように、パルス信号ENC−A、ENC−Bの各信号の立上りエッジおよび立ち下がりエッジにそれぞれ対応して生成されたパルスを有している。
この論理和信号ED9は、第9カウンタ519に入力される。第9カウンタ519は、論理和信号ED9のパルス間の時間を計測する。ここで、第9カウンタ519は、論理和信号ED9のパルスが入力されてから次のパルスが入力されるまでの間の時間を計測する。具体的には、第9カウンタ519は、外部から入力されるクロック信号のクロック数をカウントして時間を計測する。第9カウンタ519は、論理和信号ED9からパルスが入力されると、カウントにより得られたカウント値を第1−1/4周期レジスタ536に出力するとともに、カウント値をリセットする。そして、第9カウンタ519は、カウントを開始して、再び次のパルスが入力されるまでカウントを行う。これにより、第9カウンタ519は、パルス信号ENC−A、ENC−Bにおける1/4周期を計測するようになっている。
第1−1/4周期レジスタ536は、第9カウンタ519から出力されたカウント値を1/4周期として逐次記憶する。第1−1/4周期レジスタ536が記憶するカウント値は、第9カウンタ519からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第1−1/4周期レジスタ536には、第9カウンタ519によりカウントされた最新のカウント値(1/4周期)が記憶される。第1−1/4周期レジスタ536に記憶されたカウント値は、第1−1/4周期レジスタ536から第3−1/4周期レジスタ540へと出力される。
一方、第2エッジパルス生成部503により生成された第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8は、第2AND回路552に入力されている。この第2AND回路552は、第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8の論理和信号ED10を出力する。
図16Bは、論理和信号ED10について説明したものである。論理和信号ED10は、同図に示すように、パルス信号ENC−C、ENC−Dの各信号の立上りエッジおよび立ち下がりエッジにそれぞれ対応して生成されたパルスを有している。
この論理和信号ED10は、第10カウンタ520に入力される。第10カウンタ520は、論理和信号ED10のパルス間の時間を計測する。ここで、第10カウンタ520は、論理和信号ED10のパルスが入力されてから次のパルスが入力されるまでの間の時間を計測する。具体的には、第10カウンタ520は、外部から入力されるクロック信号のクロック数をカウントして時間を計測する。第10カウンタ520は、論理和信号ED10からパルスが入力されると、カウントにより得られたカウント値を第2−1/4周期レジスタ538に出力するとともに、カウント値をリセットする。そして、第10カウンタ520は、カウントを開始して、再び次のパルスが入力されるまでカウントを行う。これにより、第10カウンタ520は、パルス信号ENC−C、ENC−Dにおける1/4周期を計測するようになっている。
第2−1/4周期レジスタ538は、第10カウンタ520から出力されたカウント値を1/4周期として逐次記憶する。第2−1/4周期レジスタ538が記憶するカウント値は、第10カウンタ520からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第2−1/4周期レジスタ538には、第10カウンタ520によりカウントされた最新のカウント値(1/4周期)が記憶される。第2−1/4周期レジスタ538に記憶されたカウント値は、第2−1/4周期レジスタ538から第3−1/4周期レジスタ540へと出力される。
第3−1/4周期レジスタ540は、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538から出力されたカウント値を1/4周期として記憶する。第3−1/4周期レジスタ540に記憶されるカウント値は、第1−1/4周期レジスタ536または第2−1/4周期レジスタ538からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、第3−1/4周期レジスタ540には、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538に記憶されたカウント値のうち、最新のカウント値(1/4周期)が記憶される。すなわち、第3−1/4周期レジスタ540には、第9カウンタ519および第10カウンタ520によりカウントされたカウント値(1/4周期)のうち、最新のカウント値(1/4周期)が記憶される。
なお、第3−1/4周期レジスタ540には、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538の双方からほぼ同時にカウント値が出力された場合に、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538のうちのどちらのカウント値を記憶するのかの優先順位の取り決めが設定されている。これは、エンコーダの設計上の誤差や、速度演算部434を構成する第1および第2エッジパルス生成部502、503や第9または第10カウンタ519、520、第1および第2−1/4周期レジスタ536、538などの回路上の遅延等により、第1−1/4周期レジスタ536または第2−1/4周期レジスタ538から第3−1/4周期レジスタ540へのカウント値の出力が遅れる可能性が考えられるからである。これにより、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538の双方からほぼ同時にカウント値が第3−1/4周期レジスタ540に入力される可能性がある。このように第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538の双方からほぼ同時にカウント値が出力された場合に、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538のうちのどちらのカウント値を記憶するのかの優先順位の取り決めが予め設けられていることで、不具合なくスムーズに回路を動作させることができる。
図17は、第9カウンタ519および第10カウンタ520のカウント値と、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538に記憶されるカウント値と、第3−1/4レジスタ540に記憶されるカウント値との関係について説明したものである。まず、パルス信号ENC−Aからエッジが検出されると、第1−1/4周期レジスタ536には、第9カウンタ519により計測されたカウント値『T1』が記憶される。これに伴い、第3−1/4周期レジスタ540にも、第1−1/4周期レジスタ536と同じカウント値『T1』が記憶される。第9カウンタ519は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
次に、パルス信号ENC−Cからエッジが検出されると、第2−1/4周期レジスタ538には、第10カウンタ520により計測されたカウント値『U1』が記憶される。これに伴い、第3−1/4周期レジスタ540にも、第2−1/4周期レジスタ538と同じカウント値『U1』が記憶される。すなわち、第3−1/4周期レジスタ540に記憶されるカウント値は、『T1』から『U1』へと置き換えられる。第10カウンタ520は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
次に、パルス信号ENC−Bからエッジが検出されると、第1−1/4周期レジスタ536には、第9カウンタ519により計測されたカウント値『T2』が記憶される。これに伴い、第3−1/4周期レジスタ540にも、第1−1/4周期レジスタ536と同じカウント値『T2』が記憶される。すなわち、第3−1/4周期レジスタ540に記憶されるカウント値は、『U1』から『T2』へと置き換えられる。第9カウンタ519は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
次に、パルス信号ENC−Dからエッジが検出されると、第2−1/4周期レジスタ538には、第10カウンタ520により計測されたカウント値『U2』が記憶される。これに伴い、第3−1/4周期レジスタ540にも、第2−1/4周期レジスタ538と同じカウント値『U2』が記憶される。すなわち、第3−1/4周期レジスタ540に記憶されるカウント値は、『T2』から『U2』へと置き換えられる。第10カウンタ520は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。
このようにして第3−1/4周期レジスタ540に記憶されるカウント値は、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538に新しいカウント値が記憶される毎に、逐次更新される。
<1/8周期の計測>
次に1/8周期の計測について説明する。第1AND回路550から出力された論理和信号ED9は、第3AND回路554へと入力されている。また、第2AND回路552から出力された論理和信号ED10も、第3AND回路554へと入力されている。第3AND回路554は、第1AND回路550から出力された論理和信号ED9と、第2AND回路552から出力された論理和信号ED10との論理和信号ED11を出力する。
図18は、論理和信号ED11について説明している。論理和信号ED11は、同図に示すように、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの各信号の立上りエッジおよび立ち下がりエッジにそれぞれ対応して生成されたパルスを有している。
この論理和信号ED11は、第11カウンタ521に入力される。第11カウンタ521は、論理和信号ED11のパルス間の時間を計測する。ここで、第11カウンタ521は、論理和信号ED11のパルスが入力されてから次のパルスが入力されるまでの間の時間を計測する。具体的には、第11カウンタ521は、外部から入力されるクロック信号のクロック数をカウントして時間を計測する。第11カウンタ521は、論理和信号ED11からパルスが入力されると、カウントにより得られたカウント値を1/8周期レジスタ542に出力するとともに、カウント値をリセットする。そして、第11カウンタ521は、カウントを開始して、再び次のパルスが入力されるまでカウントを行う。これにより、第11カウンタ521は、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dにおける1/8周期を計測するようになっている。
1/8周期レジスタ542は、第11カウンタ521から出力されたカウント値を1/8周期として逐次記憶する。1/8周期レジスタ542が記憶するカウント値は、第11カウンタ521からカウント値が出力される都度、更新される。これにより、1/8周期レジスタ542には、第11カウンタ521によりカウントされた最新のカウント値(1/8周期)が記憶される。
図18は、第11カウンタ521のカウント値と、1/8周期レジスタ542に記憶されるカウント値とについて説明している。まず、パルス信号ENC−Aからエッジが検出されると、1/8周期レジスタ542には、第11カウンタ521により計測されたカウント値『V1』が記憶される。第11カウンタ521は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Cからエッジが検出されると、1/8周期レジスタ542には、第11カウンタ521により計測されたカウント値『V2』が記憶される。第11カウンタ521は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Bからエッジが検出されると、1/8周期レジスタ542には、第11カウンタ521により計測されたカウント値『V3』が記憶される。第11カウンタ521は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。次に、パルス信号ENC−Dからエッジが検出されると、1/8周期レジスタ542には、第11カウンタ521により計測されたカウント値『V4』が記憶される。第11カウンタ521は、リセットされて再び『0』からカウントを開始する。このようにして1/8周期レジスタ542に記憶されるカウント値は、論理和信号ED11にパルスが発生する都度、第11カウンタ521により計測された最新のカウント値に逐次置き換えられる。
このようにこの速度演算部434にあっては、1周期に関する情報以外に、1/4周期に関する情報と、1/8周期に関する情報とを取得することができる。
===計測周期の利用===
搬送制御部130(キャリッジモータ制御部128)は、第3周期レジスタ534、第3−1/4周期レジスタ540および1/8周期レジスタ542から各レジスタ534、540、542に記憶された各周期、1周期、1/4周期または1/8周期を取得して、図6(図5)にて説明したような方法により、搬送モータ15(キャリッジモータ42)を制御する。
ここで、搬送制御部130(キャリッジモータ制御部128)が参照する周期は、ゲイン433により算出された目標速度に応じて異なる。すなわち、目標速度が通常の場合には、第3周期レジスタ534に記憶された周期(カウント値)を参照する。また、目標速度が通常の速度よりも低い場合には、第3−1/4周期レジスタ540に記憶された1/4周期(カウント値)を参照する。さらに、目標速度が非常に低い場合、例えば、今にも停止しそうな程の非常に低い速度の場合には、1/8周期レジスタ542に記憶された1/8周期(カウント値)を参照する。
このように搬送制御部130(キャリッジモータ制御部128)が参照する周期が目標速度に応じて異なることで、目標速度が低い場合であっても、1/4周期(カウント値)や1/8周期(カウント値)を参照して、精度よく速度検出を行うことができる。これにより、周期のみを参照する場合に比べて、速度検出の間隔が長くなることはなく、今現在の速度をより高精度に検出することができる。
===まとめ===
以上本実施形態では、エンコーダ51、134から出力されたそれぞれ位相の異なる4種類のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dからそれぞれ検出されたエッジに基づき、4種類のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの周期をそれぞれ計測するから、非常に短い時間間隔にて最新の周期を取得することができる。これにより、高精度な速度検出を高頻度にて行うことができる。
さらに、4種類のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dから、1/4周期と1/8周期とをも取得するから、速度が遅い場合であっても、短い時間間隔にて周期に関する情報を取得することができる。さらに、1/4周期および1/8周期を取得する時間的な間隔が非常に短いことから、これら1/4周期および1/8周期についてもより高頻度にて取得することができ、このことからより高精度な速度検出を行うことができる。
特に、パルス信号ENC−A(第1パルス信号)と、パルス信号ENC−B(第2パルス信号)との組合せ、およびパルス信号ENC−C(第3パルス信号)と、パルス信号ENC−D(第4パルス信号)との組合せといったように、位相差が1/4周期のパルス信号どうしを組合せて、1周期および1/4周期の検出を行うことで、回路の応答速度を確保することができる。これにより、速度検出をより確実に行うことができる。つまり、パルス信号ENC−A(第1パルス信号)とパルス信号ENC−C(第3パルス信号)との組合せ、およびパルス信号ENC−B(第2パルス信号)とパルス信号ENC−D(第4パルス信号)との組合せといった形で、位相差が1/8周期しかないパルス信号どうしを組合せて、1周期および1/4周期の検出を行った場合、回路の応答速度が対応し切れなくなり、高精度な速度検出を行えなくなる可能性がある。前述した組合せでは、回路の応答速度を十分に確保することができる範囲内にあり、高精度な速度検出を十分に行うことができる。
また、各カウンタ511、512、513、514、515、516、517、518、519、520、521により計測されたカウント値は、各レジスタ530、532、534、536、538、540、542に出力されて、各レジスタ530、532、534、536、538、540、542に記憶されるカウント値は、最新のカウント値が出力される都度、逐次更新される。このことから、仮にパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dからエッジの検出エラーが発生した場合であっても、その誤差が累積されて速度検出に大きな影響を与えることを回避することができる。
===その他の実施の形態===
以上、一実施形態に基づき、本発明について説明したが、上記の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更または改良され得るとともに、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
<スリットについて>
前述した実施の形態では、「スリット」として、ロータリ式エンコーダ134のロータリ式エンコーダ符号板402に設けられるスリット406と、リニア式エンコーダ51のリニア式エンコーダ符号板464に設けられるスリットとを例にして説明したが、ここでいう「スリット」にあっては、必ずしもこのように光が透過するスリットには限定されない。すなわち、ここでいう「スリット」にあっては、検出部により何らかの方法により検出されるスリットであれば、どのようなタイプのスリットであっても構わない。
<検出部について>
前述した実施の形態では、「検出部」として、ロータリ式エンコーダ134のロータリ式エンコーダ符号板402に設けられたスリット406やリニア式エンコーダ51のリニア式エンコーダ符号板464に設けられたスリットを検出する検出部を例にして説明したが、ここでいう「検出部」にあっては、必ずしもこのようなタイプのスリットを検出する検出部には限定されない。すなわち、ここでいう「検出部」にあっては、何らかの方法によりスリットを検出するものであれば、どのようなタイプの検出部であっても構わない。
<第1〜第4パルス信号について>
前述した実施の形態では、第1〜第4パルス信号として、それぞれ1/8周期ずつ位相がずれた4種類のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dを例にして説明したが、ここでいう第1〜第4パルス信号にあっては必ずしもこのようなパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dには限られない。すなわち、ここでいう「第1〜第4パルス信号」にあっては、第1パルス信号と第3パルス信号との位相が異なり、かつ第2パルス信号が第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差があり、さらに、第4パルス信号が第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のあれば良い。すなわち、第1パルス信号と第3パルス信号との位相差は、1/8周期である必要はなく、また、第1パルス信号が第3パルス信号よりも位相が進んでいる必要もない。また、第1パルス信号と第2パルス信号との位相差は、1/4周期である必要はなく、また、第1パルス信号が第2パルス信号よりも位相が進んでいる必要もない。さらに、第3パルス信号と第4パルス信号との位相差は、第1パルス信号と第2パルス信号との位相差と同じであれば良く、必ずしも1/4周期である必要はない。さらに、第3パルス信号が第4パルス信号よりも位相が進んでいる必要もない。
<所定の位相差について>
前述した実施の形態では、所定の位相差、第1パルス信号と第2パルス信号との位相差が1/4周期に設定されていたが、必ずしもこのような位相差に設定する必要はない。すなわち、所定の位相差は、半周期未満に設定されれば良い。
<第1位相差時間計測カウンタおよび第2位相差時間計測カウンタについて>
前述した実施の形態では、「第1位相差時間計測カウンタ」として第9カウンタ519が、第1エッジパルス生成部502により検出されたパルス信号ENC−A(第1パルス信号)、ENC−B(第2パルス信号)の立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、パルス信号ENC−A(第1パルス信号)とパルス信号ENC−B(第2パルス信号)との間の位相差、即ち1/4周期を計測していたが、ここでいう「第1位相差時間計測カウンタ」にあっては、必ずしもこのように位相差1/4周期を計測する場合には限られない。
また、「第2位相差時間計測カウンタ」として第10カウンタ520が、第2エッジパルス生成部503により検出されたパルス信号ENC−C(第3パルス信号)、ENC−D(第4パルス信号)の立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、パルス信号ENC−C(第3パルス信号)とパルス信号ENC−D(第4パルス信号)との間の位相差、即ち1/4周期を計測していたが、ここでいう「第2位相差時間計測カウンタ」にあっては、必ずしもこのような位相差1/4周期を計測する場合には限られない。
<位相差時間レジスタについて>
前述した実施の形態では、「位相差時間レジスタ」として、第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538にそれぞれ記憶されたカウント値(1/4周期)と同じカウント値(1/4周期)が記憶される第3−1/4周期レジスタ540を備えていたが、ここでいう「位相差時間レジスタ」にあっては、必ずしもこのように第1−1/4周期レジスタ536および第2−1/4周期レジスタ538にそれぞれ記憶されたカウント値(1/4周期)と同じカウント値(1/4周期)が記憶される場合には限らない。すなわち、第9カウンタ519および第10カウンタ520により計測されたカウント値が、第1−1/4周期レジスタ536や第2−1/4周期レジスタ538を介さずに、直接第3−1/4周期レジスタ540に記憶されても良い。
<第1〜第4周期カウンタについて>
前述した実施の形態では、「第1周期カウンタ」として、第1カウンタ511および第2カウンタ512が設けられ、また「第2周期カウンタ」として、第3カウンタ513および第4カウンタ514が設けられ、また「第3周期カウンタ」として、第5カウンタ515および第6カウンタ516が設けられ、また「第4周期カウンタ」として、第7カウンタ517および第8カウンタ518が設けられ、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dから検出されたエッジに基づき、それぞれ周期を計測していたが、ここでいう「第1〜第4周期カウンタ」にあっては、必ずしもそれぞれ2つのカウンタを備える必要はなく、パルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dのエッジに基づき周期を計測するのであれば、どのような方法により周期を計測しても構わない。
<ロータリ式エンコーダについて>
前述した実施の形態では、ロータリ式エンコーダとして、図7にて説明したようなロータリ式エンコーダ134を例にして説明したが、ここでいう「ロータリ式エンコーダ」にあっては、必ずしもこのようなロータリ式エンコーダ134には限られない。
<リニア式エンコーダについて>
前述した実施の形態では、リニア式エンコーダとして、図8にて説明したようなリニア式エンコーダ51を例にして説明したが、ここでいう「リニア式エンコーダ」にあっては、必ずしもこのようなリニア式エンコーダ51には限られない。
本発明に係る印刷装置の一実施形態の斜視図。 印刷装置の内部構成を説明する斜視図。 印刷装置の搬送部を示す断面図。 印刷装置のシステム構成を示すブロック構成図。 搬送制御部のブロック構成図。 ロータリ式エンコーダの一例を説明する説明図。 リニア式エンコーダの一例を説明する説明図。 検出部の構成を示す構成図。 ロータリ式エンコーダの検出部の構成の一例の説明図。 モータ正転時のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの説明図。 モータ逆転時のパルス信号ENC−A、ENC−B、ENC−C、ENC−Dの説明図。 速度演算部434の構成の一例の説明図。 第1〜第4エッジ検出信号ED1、ED2、ED3、ED4の説明図。 第5〜第8エッジ検出信号ED5、ED6、ED7、ED8の説明図。 第1〜第4カウンタのカウント値と、第1周期レジスタに記憶されるカウント値との関係の説明図。 第5〜第8カウンタのカウント値と、第2周期レジスタに記憶されるカウント値との関係の説明図。 第1〜第3周期レジスタに記憶されるカウント値の関係の説明図。 論理和信号ED9の説明図。 論理和信号ED10の説明図。 第9および第10カウンタのカウント値と、第1〜第3−1/4周期レジスタに記憶されるカウント値との関係の説明図。 論理和信号ED11と、第11カウンタのカウント値と、1/8周期レジスタに記憶されるカウント値との関係の説明図。
符号の説明
1 インクジェットプリンタ、2 操作パネル、3 排紙部、4 給紙部、
5 操作ボタン、6 表示ランプ、7 排紙トレイ、8 給紙トレイ、
13 給紙ローラ、14 プラテン、15 搬送モータ、17A 搬送ローラ、
17B 排紙ローラ、18A フリーローラ、18B フリーローラ、
21 ヘッド、31 ポンプ装置、35 キャッピング装置、41 キャリッジ、
42 キャリッジモータ、44 プーリ、45 タイミングベルト、
46 ガイドレール、48 インクカートリッジ、51 リニア式エンコーダ、
53 紙検知センサ、122 バッファメモリ、124 イメージバッファ、
126 コントローラ、127 メインメモリ、
128 キャリッジモータ制御部、129 通信インターフェース、
130 搬送制御部、132 ヘッド駆動部、134 ロータリ式エンコーダ、
140 コンピュータ、331 位置演算部、
332 減算器、333 ゲイン、334 速度演算部、335 減算器、
336A 比例要素、336B 積分要素、336C 微分要素、
337 加算器、338 PWM回路、339A 加速制御部、339B タイマ、
340 ドライバ、402 ロータリ式エンコーダ符号板、404 検出部、
406 スリット、408 大歯車、410 小歯車、412 発光ダイオード、
414 コリメータレンズ、416 検出処理部、418 フォトダイオード、
420 信号処理回路、422A コンパレータ、422B コンパレータ、
422C コンパレータ、422D コンパレータ、
431 位置演算部、432 減算器、433 ゲイン、434 速度演算部、
435 減算器、436A 比例要素、436B 積分要素、436C 微分要素、
437 加算器、438 PWM回路、439A 加速制御部、439B タイマ、
440 ドライバ、464 リニア式エンコーダ符号板、466 検出部、
500 第1ユニット、501 第2ユニット、502 第1エッジパルス生成部、
503 第2エッジパルス生成部、511 第1カウンタ、512 第2カウンタ、
513 第3カウンタ、514 第4カウンタ、515 第5カウンタ、
516 第6カウンタ、517 第7カウンタ、518 第8カウンタ、
519 第9カウンタ、520 第10カウンタ、521 第11カウンタ、
530 第1周期レジスタ、532 第2周期レジスタ、
534 第3周期レジスタ、
536 第1−1/4周期レジスタ、538 第2−1/4周期レジスタ、
540 第3−1/4周期レジスタ、542 1/8周期レジスタ、
550 第1AND回路、552 第2AND回路、554 第3AND回路、
ENC−A パルス信号(第1パルス信号)、
ENC−B パルス信号(第2パルス信号)、
ENC−C パルス信号(第3パルス信号)、
ENC−D パルス信号(第4パルス信号)、
ED1 第1エッジ検出信号、ED2 第2エッジ検出信号、
ED3 第3エッジ検出信号、ED4 第4エッジ検出信号、
ED5 第5エッジ検出信号、ED6 第6エッジ検出信号、
ED7 第7エッジ検出信号、ED8 第8エッジ検出信号、
ED9 論理和信号、ED10 論理和信号、ED11 論理和信号、S 媒体

Claims (10)

  1. (A)スリットを検出する検出部を有し、前記スリットと前記検出部とが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号を出力するエンコーダであって、前記パルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力するエンコーダと、
    (B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1位相差時間計測カウンタと、
    (C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2位相差時間計測カウンタと、
    (D)前記第1位相差時間計測カウンタおよび前記第2位相差時間計測カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が記憶される位相差時間レジスタと、
    (E)前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1周期カウンタと、
    前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第2周期カウンタと、
    前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第3周期カウンタと、
    前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第4周期カウンタと、
    前記第1周期カウンタ、前記第2周期カウンタ、前記第3周期カウンタおよび前記第4周期カウンタにより計測された周期の中から最新の周期が記憶される周期レジスタと、
    (F)を備え、
    (G)前記スリットを移動させる速度の目標値が所定の速度以上である場合には前記周期レジスタに記憶される周期を参照し、前記移動速度が所定の速度よりも小さい場合には前記位相差時間レジスタに記憶される時間から求められる周期を参照して、速度を検出することを特徴とする速度検出装置。
  2. 前記第1位相差時間計測カウンタは、前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測することを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。
  3. 前記第2位相差時間計測カウンタは、前記第3パルス信号および前記第4 パルス信号からそれぞれ前記エッジとして検出された立上りエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測することを特徴とする請求項1または2に記載の速度検出装置。
  4. 前記所定の位相差が1/4周期であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の速度検出装置。
  5. 前記第1パルス信号と前記第3パルス信号との間の位相差が1/8周期であることを特徴とする請求項4に記載の速度検出装置。
  6. 前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号、前記第2パルス信号、前記第3パルス信号および前記第4パルス信号の各信号間の位相差の時間を計測して1/8周期を取得する1/8周期カウンタと、
    前記1/8周期カウンタにより計測された時間のうちの最新の時間が1/8周期として記憶される1/8周期レジスタと、
    を備えたことを特徴とする請求項5に記載の速度検出装置。
  7. 前記第1周期カウンタは、前記第2パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第1パ
    ルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第1カウンタと、前記第2パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号の周期を計測する第2カウンタとを有し、
    前記第2周期カウンタは、前記第1パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第3カウンタと、前記第1パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第2パルス信号の周期を計測する第4カウンタとを有し、
    前記第3周期カウンタは、前記第4パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第3パ
    ルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第5カウンタと、前記第4パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号の周期を計測する第6カウンタとを有し、
    前記第4周期カウンタは、前記第3パルス信号が一の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第7カウンタと、前記第3パルス信号が他の信号状態にあるときに前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき、前記第4パルス信号の周期を計測する第8カウンタとを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の速度検出装置。
  8. 前記エンコーダは、ロータリ式エンコーダであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の速度検出装置。
  9. 前記エンコーダは、リニア式エンコーダであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の速度検出装置。
  10. (A)スリットを検出する検出部と前記スリットとが相対的に移動したときに、前記スリットの移動速度に応じた周期を有するパルス信号として、位相が異なる第1パルス信号および第3パルス信号と、前記第1パルス信号に対して半周期未満の所定の位相差がある第
    2パルス信号と、前記第3パルス信号に対して前記所定の位相差と同じ位相差のある第4パルス信号とを出力する信号出力ステップと、
    (B)前記第1パルス信号および前記第2パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第1パルス信号と前記第2パルス信号との間の位相差の時間を計測する第1計測ステップと、
    (C)前記第3パルス信号および前記第4パルス信号からそれぞれ検出されたエッジに基づき、前記第3パルス信号と前記第4パルス信号との間の位相差の時間を計測する第2計測ステップと、
    (D)前記第1計測ステップおよび前記第2計測ステップにおいて計測された時間のうちの最新の時間をレジスタに記憶する位相差時間記憶ステップと、
    (E)前記第1パルス信号から検出されたエッジに基づき計測された前記第1パルス信号の周期と、前記第2パルス信号から検出されたエッジに基づき計測された前記第2パルス信号の周期と、前記第3パルス信号から検出されたエッジに基づき計測された前記第3パルス信号の周期と、前記第4パルス信号から検出されたエッジに基づき計測された前記第4パルス信号の周期と、の中から最新の周期を記憶する周期記憶ステップと、
    (F)前記スリットを移動させる速度の目標値が所定の速度以上である場合には前記周期記憶ステップにおいて記憶された周期を参照し、前記移動速度が所定の速度よりも小さい場合には前記位相差時間記憶ステップにおいて記憶された時間から求められる周期を参照して、速度を検出する速度検出ステップと、
    (G)を有することを特徴とする速度検出方法。
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