JPH01221271A

JPH01221271A - 記録装置

Info

Publication number: JPH01221271A
Application number: JP63045845A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Men; 眞一面
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1989-09-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は記録装置、特に所定方式の記録ヘッドを有し、
この記録ヘッドによる記録位置を光学式のリニアエンコ
ーダを用いて閉ループ制御する記録装置に関するもので
ある。

［従来の技術］従来より、ワイヤドツト、インクジェット、熱転写など
種々の記録方式による記録装置において、記録ヘッドを
記録行方向に移動させながら記録を行なういわゆるシリ
アルプリンタが知られている。この種の記録装置では、
記録ヘッドを走査させるモータの制御とは別に、リニア
エンコーダを用いて記録ヘッド位置を閉ループ制御する
構造が知られている。

第８図は従来の記録装置の記録ヘッド位置検出用のリニ
アエンコーダの構造を示している０図において符号５１
．５３はフォトインタラプタのＬＥＤ、符号５２．５４
はフォトインタラプタのフォトトランジスタである。こ
れらのＬＥＤ、フォトトランジスタから成るフォトイン
タラプタは記録ヘッドの所定位置に設けられ、記録ヘッ
ド走査路に沿って配置されたエンコーダ板５６のスリッ
ト５７．５８を走査する。

スリット５７は記録分解能に対応した間隔で設けられて
おり、ＬＥＤ５１、フォトトランジスタ５２によって走
査される。フォトトランジスタ５２によってスリット５
５を介してエンコーダ板５６のスリット５７を走査する
と、スリットを介してフォトトランジスタ５２が照射さ
れるたびにフォトトランジスタ５２の導通電流が増大す
るため、記録位置に応じた検出信号を出力できる。

一般に、この種のフォトインタラプタでは検出信号は直
流成分に交流成分が重畳された信号となるため、波形整
形回路によって矩形波パルスへの変換を行なう。

［発明が解決しようとする課題］フォトインタラプタの出力はＬＥＤおよびフォトトラン
ジスタの感度の積（以下、この積を総合感度という）で
表されるため、フォトインタラプタの感度の選択、ある
いは組立工程における波形整形回路の調整などによって
フォトインタラプタの出力レベルを安定させる必要があ
った。

また、波形整形回路に交流結合回路が含まれる場合には
、交流結合回路の時定数によって第１スリツトから安定
した位置検出信号を出力するのは難しいため、第８図の
ようにスリット５８をホームポジション位置に設け、こ
のスリットによってフォトトランジスタ５４から得られ
る出力信号に基づいて記録位置の原点を決定する制御を
行なわなければならなかった。このような構成ではエン
コーダ部分の小型化が難しくなる。

本発明の課題は以上の問題を解決し、エンコーダの構造
を複雑にすることなく第１スリツトから安定した位置信
号を出力でき、これに基づいて精度のよい記録位置制御
を行なえるようにすることである。

［課題を解決するための手段］以上の課題を解決するために、本発明においては、所定
方式の記録ヘッドを有し、この記録ヘッドによる記録位
置を光学式のリニアエンコーダを用いて閉ループ制御す
る記録装置において、記録位置の原点までの区間に所定
光量を通過させる所定形状のスリットを設けたスリット
板と、スリット板を走査する発光部および受光部からな
るフォトインタラプタと、前記所定形状のスリットを走
査した際のフォトインタラプタ出力に応じてフォトイン
タラプタの総合感度を所定値に制御する手段を設けた構
成を採用した。

［作　用］以上の構成によれば、記録位置原点までの走査により得
られるフォトインタラプタ出力に応じてリニアエンコー
ダを構成するフォトインタラプタの総合感度を適切に制
御でき、記録区間で正確な記録位置制御を行なえる。

［実施例］以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明を採用した記録装置の記録機構の構成を
示している０図において符号２６は紙などから成る記録
媒体で、搬送ローラ２４，２５によって矢印Ａ一方向（
記録行の配列方向）に搬送される。記録媒体２６は搬送
ローラ２４．２５の中間部において記録ヘッド２２の記
録走査を受ける。記録ヘッド２２は公知の所望の記録方
式によって構成される。

記録ヘッド２２はキャリッジ２１に搭載されており、キ
ャリ７ジ２１は搬送ローラ２４．２５と平行に配置され
たガイドレール２３上を不図示の駆動手段によってＢ方
向に走査される。この記録走査は、キャリッジ２１の下
部に設けられたフォトインタラプタ２０およびフォトイ
ンタラプタ２０で走査されるようにキャリッジ２１の搬
送路に平行に配置されたスリット板２から成るリニアエ
ンコーダによって検出された位置検出信号に基づいて閉
ループ制御される。

スリット板２には、従来のエンコーダ板のスリット５７
と同様に記録分解能に相当する間隔で構成されたスリッ
ト６と、記録ヘッド２２のホームポジションよりも左側
に設けられた、水平方向に伸びるスリット５が形成され
ている。スリット５は水平な同じ幅の明部（透過部）と
暗部を交互に配置したもので、スリット６を走査した際
の平均光量を得るようにしたものである。

第２図にフォトインタラプタ２０とスリット板２による
リニアエンコーダの構造を示す、フォトインタラプタは
、図示のようにＬＥＤ　１およびフォトトランジスタ４
と、外乱光を防止するためのスリット３から構成される
。このフォトインタラプタ２０によってスリット板２の
スリット５．６が走査される。

第３図は第１図の記録装置の制御系の構造を示している
６図において符号ｌＯはマイクロプロセッサなどから成
るＣＰＵで、装置全体の動作を制御する。フォトインタ
ラプタ２０のＬＥＤ　１は、ＣＰＵｌ０によってＤ／Ａ
変換器１９を介して制御される。Ｄ／Ａ変換器１９は入
力されたデジタル値の点灯光量に対応した点灯電流ＩＬ
をＬＥＤＩに印加する。一方、フォトトランジスタ４の
コレクタ電流はＬＥＤ　１の端子電圧として検出され、
この電圧はオペアンプ１２の子端子に入力される。

オペアンプ１２の出力は一端子に帰還されるとともに、
Ａ／Ｄ変換器１７を介してオペアンプ１２、また交流結
合用のコンデンサ１３を介して比較器１４に入力される
。また、オペアンプ１２の出力は比較器１５に入力され
る。比較器１５の他方の入力端子にはＣＰＵｌ０がＤ／
Ａ変換器１８を介して出力した所定の基準電圧ＶＣが入
力される。

比較器１５の出力はフリップフロー２プ１６のセット端
子に入力される。このフリップフロップ１６はＣＰＵｌ
０によってリセットできるようになっている。第３図に
おいて比較器１４は記録ヘッドの位置信号を形成するた
め、比較器１５は記録ヘッドの原点位置を検出するため
のものである。

第４図に第３図の接続点ｐ−ｔの電圧波形を示す。

エンコーダ板のスリット５の部分をフォトトランジスタ
４によって図示のように走査した場合、フォトトランジ
スタ４の出力信号はスリット５が水平方向に伸びている
ためほぼ一定の値ＶＭとなる。フォトトランジスタ４の
出力レベルはＬＥＤｌの光量（点灯電流ＩＬにほぼ比例
）と、フォトトランジスタの受光感度の積に比例する。

しかし、光量および受光感度とも各素子のバラツキが大
きいため、ＬＥＤの点灯電流ＩＬを一定にした場合でも
スリット５の走査時の出力電圧ＶＭは一定の値とならず
、ＶＭ”〜ＶＭ’″のように電源電圧である５ｖまでの
範囲内で変動する可能性がある。

また、スリット６を走査した場合には、フォトトランジ
スタ４の出力信号はスリット６の明部と暗部を交互に走
査するため三角波となる。スリット５は水平方向に同じ
幅の明部と暗部を配列したものであり、スリット５の走
査時における平均照射光量が得られるようにしであるの
で、スリ−２ト５走査時の出力電圧ＶＭは最大のダイナ
ミックレンジを得るため、電源電圧の半分、２．５Ｖ付
近に設定されるのが望ましいことがわかる。

一方、比較器１５の基準電圧ＶＣはＣＰＵｌ０によって
Ｄ／Ａ変換器１８を介して上記のようにして決定された
電圧ＶＭよりもわずかに高い値に設定される。これによ
って記録ヘッドの走査が開始され、フォトトランジスタ
４はスリット５の走査を終わってスリット６の部分にさ
しかかると、オペアンプ１２の出力が電圧ＶＣを越え、
比較器１５からパルスが出力される。（第４図の符号Ｓ
）このパルスによってフリー２プフロツプ１６がセット
され、符号ｑのような原点位置（ホームポジション）の
検出信号を出力することができる。

ＣＰＵｌ０はこの原点検出信号ｑを検出後、例えば位置
検出信号の２つめのパルスに同期して符号Ｕのように１
行の記録を開始させる。１行の記録の終了後、適当な時
期に７リツプフロツプ１６は符号ｒのようなパルスによ
ってＣＰＵｌ０によってリセットされる。

ここで、第５図にＣＰＵｌ０の制御手順を詳細に示す０
図示した制御手順は、プログラムとして第３図のＲＯＭ
ｌ０ｒに格納される。

装置の電源投入、あるいはリセ−７トによってステップ
Ｓｌの処理が行なわれる。ステップＳ１では装置の各部
を従来と同様の手順で初期化し、ステー２プＳ２におい
て比較器１５にあたる基準レベルＶＣの電圧を５ｖに設
定する。

ステップＳ３ではＬＥＤの点灯光量の補正回数Ｎを１に
設定し、続いてステップＳ４でＬＥＤに与える点灯電流
を決定する。最初の処理ではＮは１なので、点灯電流Ｉ
Ｌは点灯電流Ｉｓに等しい、この電流値ＩＳは後述の補
正制御ｌステップ分の変化量である。

次にステップＳ５’において、Ａ／Ｄ変換器１７から入
力したフォトトランジスタ４の出力電圧ＶＭが基準値Ｖ
ＲＥＦ　（この場合２．５Ｖ）より大きいかどうかを判
定する。このステップが肯定されるとステップＳ８へ、
否定されるとステップＳ６に移行する。

電圧ＶＭがＶＲＥＦより小さい場合にはステップＳ６、
Ｓ７、Ｓ４が鰻り返される。ステップＳ６では電圧ＶＭ
の値をレジスタＶＭＯＬＤに保存し、ステップＳ７で補
正回数Ｎを１増加させてステップＳ４に戻る。この繰り
返しによって点灯電流はｒｓずつ増加する。

電圧ＶＭが基準値ＶＲＥＦを越えるとステップＳ８にお
いてレジスタＶＭＯＬＤに保存された電圧と基準電圧と
の誤差と今回の電圧ＶＭの基準値からの誤差の絶対値の
いずれが大きいかを判定する。前回の誤差の絶対値が大
きい場合にはステップＳ９をジャンプする。

ステップＳ９では補正回数Ｎを１だけ減少させ、取得し
た電圧ＶＭをレジスタＶＭＯＬＤに保存する。ステップ
ＳＩＯではステップＳ４と同様の点灯電流決定処理を行
う。

続いてステップＳｌｌにおいて補正回数Ｎが所定の回数
範囲内にあるかどうかを判定する。補正回数が一定の数
を越えると処理はエラー終了となる。ステップＳ１１が
肯定されるとステップＳ１２において比較器１５に与え
る基準電圧ｖｃを電圧ＶＭよりのΔＶＣ（一定値）だけ
大きい値に設定し、ステップ５１３でキャリッジ２１の
走査を開始する。

続いてステップＳ１４、Ｓ１５ではそれぞれ記録位置信
号および記録原点信号が得られたかどうかを判定する（
第３図のｐ、ｑ）。

ステップＳ１４、Ｓ１５でそれぞれ目的の信号が検出さ
れるとステップＳ１６に移り、記録を開始する。ステッ
プＳ１Ｂの１つの記録位置における記録はステップ５１
７で１行の記録終了が確認されるまで続けられる。１行
の記録が終了していない場合はステップＳ１４に戻り、
記録が終了した場合はステップＳ１８で書込ローラ２４
．２５によって記録媒体２６を搬送し、基準レベルｖｃ
を５に設定し、ステップ５１９で補正回数Ｎを所定値α
だけ減少させてステップｓ２０に移る。ステップＳ２０
では全ての記録を終了したかどうかを判定する。記録が
終了していない場合はステップＳ４に戻る。

第６図（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ第５図の処理を行なっ
た場合のフォトトランジスタ４の出力電圧ＶＭおよびＬ
ＥＤＩの点灯電流ＩＬの変化を示す、第６図（Ａ）に示
すように、基準電圧ＶＲＥＦが設定されている場合、点
灯電流ＩＬは第６図ＣＢ）のようにＩｓずつ増加され、
電圧ＶＭが基準電圧ＶＲＥ　Ｆを越える（ここでは７回
目）と点灯電流の制御が終了する０図示した例では７回
目の補正よりも６回目の補正値の方が電圧ＶＭが基準電
圧ＶＲＥＦに近いため、６回目の補正値に点灯電流ＩＬ
が固定される。

以上ではフォトインタラプタの総合感度を調節するため
に、ＬＥＤの点灯電流を制御する構成を示したが、第７
図に示すように第３図のオペアンプ１２を可変利得アン
プ２１に置き換え、このアンプ２１（７）利得をｃＰＵ
ＩＯがＤ／Ａ変換器１８を介して制御するようにしても
よい、また、第３図、第７図の両方の構成を併用し、発
光量および受光量の両方を制御することにより、広範囲
にわたり総合感度を制御することができる。

［発明の効果Ｊ以上から明らかなように、本発明によれば、所定方式の
記録ヘッドを有し、この記録ヘッドによる記録位置を光
学式のリニアエンコーダを用いて閉ループ制御する記録
装置において、記録位置の原点までの区間に所定光量を
通過させる所定形状のスリットを設けたスリット板と、
スリット板を走査する発光部および受光部からなるフォ
トインタラプタと、前記所定形状のスリットを走査した
際のフォトインタラプタ出力に応じてフォトインタラプ
タの総合感度を所定値に制御する手段を設けた構成を採
用しているので、記録区間に入る前にリニアエンコーダ
を構成するフォトインタラプタの総合感度を適切に調節
でき、正確な記録位置制御に基づき高精度な記録精度を
達成できる優れた記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した記録装置の要部の斜視図、第
２図は第１図のリニアエンコーダの構造を示した斜視図
、第３図は第１図の装置の制御系のブロック図、第４図
は第３図の回路の動作を示した説明図、第５図は第３図
のＣＰＵの制御手順を示したフローチャート図、第６図
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれリニアエンコーダの出力電圧
および発光部の点灯電流の変化を示した波形図、第７図
は異なる制御系の構造を示したブロック図、第８図は従
来のリニアエンコーダの構造を示した斜視図である。ｌ・・・ＬＥＤ　　　　　　　２・・・スリット板３．
５．６・・・スリット４・・・フォトトランジスタ１０・・・ＣＰＵ　　　　　１２・・・オペアンプ１３
・・・コンデンサ　　１４・・・比較器１５・・・比較
器１６・・・フリップフロップ１７・・・Ａ／Ｄ変換器１８．１９・・・Ｄ／Ａ変換器２ス１１７）板制＠ＶＩ飴作の説明記ＬＩＩ ■（」 □ 第６図う９スリー、）橡。イ泊朶のリニアｒ＞コー７゛の糾ン見Ｉａ第８図

Claims

【特許請求の範囲】１）所定方式の記録ヘッドを有し、この記録ヘッドによ
る記録位置を光学式のリニアエンコーダを用いて閉ルー
プ制御する記録装置において、記録位置の原点までの区
間に所定光量を通過させる所定形状のスリットを設けた
スリット板と、スリット板を走査する発光部および受光
部からなるフォトインタラプタと、前記所定形状のスリ
ットを走査した際のフォトインタラプタ出力に応じてフ
ォトインタラプタの総合感度を所定値に制御する手段を
設けたことを特徴とする記録装置。２）前記所定形状のスリットの終了部を検出することに
より記録位置検出の原点を検出することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の記録装置。