JPH03132380A - 記録装置 - Google Patents

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］ 本発明は記録装置に関し、特に、記録ヘッドを備えたキ
ャリッジを、記録媒体の搬送経路に沿って移動可能な記
録装置に関する。

［従来の技術］ 情報記録装置の一例として、第６図に従来のインクジェ
ット記録装置の主要な部位の構成を示す。

第６図において、１はステップモーターである。２はそ
の中心をステップモーター１の回転軸に固定され、円周
に沿って複数のスリットを備えているスリット板である
。３はスリット板２を鋏むように備え付けられたフォト
インタラプタである。４はスリット板２のスリットがフ
ォトインタラプタ３の発する光を遮ったときの変化を電
気信号に変換し、ステップモーター１の回転数をパルス
信号で出力するエンコーダーである。

２４は印字ヘットであり、キャリッジ２５に備え付けら
れている。２２はキャリッジ２５に備え付けられたベル
トである。２３はプーリーである。２７は用紙２８の記
録面に水平に配置されているガイドである。

キャリッジ２５の駆動系はステップモーターｌ。

ベルト２２およびプーリー２３によって構成されている
。この駆動系により、ガイド２７に沿ってキャリッジ２
５が移動する。

第７図は第６図に示したキャリッジ２５の移動速度、す
なわちステップモーター１の回転速度を閉ループ制御す
る従来の技術の一例のブロック図を示す、第８図は第７
図に示した従来の閉ループ速度制御の状態を示す図であ
る。

第７図において、６はエンコーダー４から送られてぎた
パルス信号により、ステップモーター１の実際の回転速
度ｖ１をディジタル量に変換する速度カウンターである
。９はディジタル量の理想回転速度ｖＩが格納されてい
る速度用ＲＯＭ　　（リードオンリメモリ）である。第
８図（Ａ）に−走査分の理想回転速度Ｖｌの変化の状態
の一例を直線Ａで示す。

１０は理想回転速度ｖ１の変更時間が設定されているタ
イマーである。７は速度比較器であり、ステップモータ
１の実際の回転速度Ｖ、と理想回転速度Ｖ、を比較し、
その比較結果であるディジタル量の速度誤差データを出
力する。

８は速度制御器であり、速度比較器７から出力された速
度誤差データをモーター制御電圧に変換する速度制御関
数を備えている。５はステップモーター１を駆動するド
ライバーである。他の部位は第６図に示した部位と同様
なので説明を省略する。

次に動作について説明する。キャリッジ２５が移動を開
始すると、スリット２．フォトインタラプタ３．エンコ
ーダー４および速度カウンター６によって実際のステッ
プモーター１の回転速度が速度比較器７に人力される。

キャリッジ２５の移動に必要な理想回転速度Ｖ、が現在
時間に対応して速度用ＲＯＭ　９から出力され、速度比
較器７に人力される。速度比較器７はステップモータ１
の実際の回転速度ｖＩＩと理想回転速度ｖ１とを比較し
て速度誤差データを速度制御器８に出力し、ステップモ
ーター１の回転速度を制御する。実際の回転速度ｖ１の
一走査分の経時変化の例を第８図（Ｂ）に示す。ここで
、Ｂは実際の回転速度Ｖ、であり、Ｃは理想回転速度ｖ
１である。Ｄは実際の回転速度Ｖ、と理想回転速度ｖ１
との速度偏差ΔＶを示す。

タイマー１はキャリッジ２５の移動中の基準時間６丁毎
に必要な理想回転速度Ｖ、を速度用ＲＯＭ　９から出力
させる。その状況を第８図（Ｃ）に示す。ここで、Ｅは
ステップモータ１の理想回転速度ｖＩを示し、Ｆは基準
時間ΔＴを示す。

第９図は第６図に示したキャリッジ２５の移動速度、す
なわちステップモーター１の回転速度を閉ループ制御す
る従来の技術の他の例のブロック図を示す。第９図にお
いて、１１はエンコーダー４からのパルス数を計数して
基準位置からのキャリッジ２５の位置をディジタル量に
変換する位置カウンターである。他の部位は第７図に示
した部位と同様なので説明を省略する。

次に動作について説明する。キャリッジ２５がＢ動を開
始すると、スリット２、フォトインタラプタ３、エンコ
ーダー４および速度カウンター６によって実際のステッ
プモーター１の回転速度が速度比較器７に入力される。

速度用ＲＯＭ　９からは位置カウンター１１が示す現在
位置に対応して、キャリッジ２５の移動に必要な理想回
転速度ｖ１が出力され速度比較器７に入力される。速度
比較器７はステップモータ１の実際の回転速度Ｖ、と理
想回転速度Ｖムとを比較して速度誤差データを速度制御
器８に出力し、ステップモーター１の回転速度を制御す
る。

［発明が解決しようとする課題］ 第７図に示した従来のキャリッジ移動速度制御において
は、キャリッジ２５の位置には無関係に一定時間毎に理
想回転速度Ｖ、が切り替えられる。

従ってスループットを一定にすることができるが、キャ
リッジ２５の位置が目標となる位置に存在する保証がな
い。

このため機械的な負荷の変動により印字位置が大きくず
れてしまい、このため印字品位を落としてしまうことが
ある。しかも第８図（Ｂ）に示したように、キャリッジ
移動速度閉ループ制御による速度偏差ΔＶは前回走査し
たときの速度制御状態と現在の速度制御状態とは何も相
関関係がないので、走査する毎に絶えず一定の幅を持ち
収束することなく存在することになる。この速度偏差Δ
Ｖが収束しないことも印字品位を落とす原因となる。

第９図に示した従来のキャリッジ移動速度制御において
は、キャリッジ２５の位置に応じて理想回転速度Ｖｌを
与えるようにしているので、キャリッジ２５が目標とな
る位置に必ず存在することになる。

しかし、この場合も第７図に示した例と同様に、前回走
査したときの速度制御状態と現在の速度制御状態とは何
も相関関係がないので、速度偏差ΔＶは走査する毎に絶
えず一定の幅を持ち収束することなく存在することにな
る。したがってやはり印字品位を落とす原因が取り除か
れた訳ではない。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、印字品位およ
び印字精度を向上させた情報記録装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、記録ヘッ
ドを備えたキャリッジを記録媒体の記録面と水平に配置
されたガイドに沿って移動させるステップモーターと、
該ステップモーターの回転速度を検出する検出手段とを
備えた記録装置において、前記キャリッジが走査される
毎に、前記キャリッジの前記ガイド上の所定の位置にお
ける前記ステップモータの理想回転速度と前記検出手段
により検出された回転速度との誤差を記憶する速度誤差
記憶手段と、該速度誤差記憶手段から得られる、前回走
査したときの速度誤差データと前記キャリッジの現在の
位置における速度誤差データとを比較する速度誤差比較
手段と、該速度誤差比較手段によって得られた前回の速
度誤差データと現在の速度誤差データの差に基づいて前
記ステップモーターの速度偏差を収束させるように速度
制御関数を修正する修正手段とを備える。

［作用］ 本発明においては、キャリッジが一回走査される毎にそ
れぞれの位置における理想回転速度Ｖ、と実際の回転速
度Ｖ、との誤差を記憶しておく速度誤差記憶手段、この
速度誤差記憶手段から得られる前回走査したときの速度
誤差データと現在の位置における速度誤差データを比較
する速度誤差比較手段、この速度誤差比較手段によって
得られた前回の速度誤差データと現在の速度誤差データ
の差をもとに速度偏差ΔＶを収束させていくように速度
制御関数を修正する手段を設けている。

そしてこの修正手段により、キャリッジの移動が安定し
て行なわれる状態、すなわち速度偏差ΔＶを収束させた
状態を得て、さらにキャリッジの移動に最適な安定状態
を得たときその状態を維持する。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明に係る情報記録装置は、第１図に示すように、記
録ヘッドを備えたキャリッジを記録媒体の記録面と水平
に配置されたガイドに沿って移動させるステップモータ
ーと、該ステップモーターの回転速度を検出する検出手
段とを備えた記録装置において、前記キャリッジが走査
される毎に、前記キャリッジの前記ガイド上の所定の位
置における前記ステップモータの理想回転速度と前記検
出手段により検出された回転速度との誤差を記憶する速
度誤差記憶手段１０１と、該速度誤差記憶手段から得ら
れる、前回走査したときの速度誤差データと前記キャリ
ッジの現在の位置における速度誤差データとを比較する
速度誤差比較手段１０２と、該速度誤差比較手段によっ
て得られた前回の速度誤差データと現在の速度誤差デー
タの差に基づいて前記ステップモーターの速度偏差を収
束させるように速度制御関数を修正する修正手段１０３
とを備えたことを特徴とする。

友五■ユ 第２図は本発明の第１の実施例を示す。第２図において
第７図および第９図と同様の箇所には同の符号を付し、
その説明は省略する。速度誤差データＲＡＭ　１５には
キャリッジ２５が走査されるときの基準間隔Δｄ毎の理
想回転速度Ｖムと実際の回転速度Ｖ、との誤差を記憶さ
せておく。

速度誤差比較器１４は、速度誤差データＲＡＭ１５から
得られる前回の一走査分の速度誤差データと現在のそれ
ぞれの位置に対応する速度誤差データとの差を検出する
。

速度制御関数修正器１３は、速度誤差比較器１４　カ）
ら得られた速度誤差データ同士の差から速度制御関数を
修正する。また、速度制御関数修正器１３は速度誤差比
較器１４から得られた速度誤差データの差がある一定値
以下になったときに速度制御関数の制御量を固定する。

１２は速度制御器であり、第７図および第９図に示した
速度制御器８とは異なり、速度制御関数修正器１３が速
度制御関数を操作することができるようにしたものであ
る。

次に動作について説明する。キャリッジ２５が一度走査
されると、−走査分のそれぞれの位置における速度誤差
データと速度制御量が速度誤差データＲＡＭ１５と速度
制御関数修正器１３に格納される。

さらにもう−度キャリッジ２５が走査されると、前回の
走査におけるある位置の速度誤差データと前回の走査と
同じ位置における現在の速度誤差データが速度誤差比較
器１４によって比較され、その速度誤差データ同士の差
が出力される。

この速度誤差データの差を人力した速度制御関数修正器
１３は、この速度誤差データの差を参考にして、現在位
置の前回の速度制御量と今回与えようとしてる速度制御
量とを逐次比較し、実際の回転速度ｖ８が理想回転速度
Ｖ、に近づくように速度制御器１２を制御する。

以上の制御が各走査毎に繰り返される。以上の制御によ
る効果として、キャリッジ２５の走査を繰り返すことに
よってキャリッジ２５の速度偏差ΔＶは収束してゆき、
そしてキャリッジ２５の移動速度は速度偏差ΔＶが最小
で安定した状態となる。

また、この速度誤差データの差がある一定値以下になっ
たとぎこの速度制御量を固定することにより、移動速度
が速度偏差ΔＶよりも少なく安定した状態を維持するこ
とができる。その結果印字品位および印字精度が向上す
る。

１五」ス 第３図は本発明の第２の実り＆例の回路構成を示すブロ
ック図である。ここで、１７は不揮発性ＲＡＭであり、
速度制御関数１３と速度誤差データＲ＾旧６に格納され
ているデータとを必要に応じて記憶する。

実施例２では速度制御関数修正器１３と速度誤差チー　
タＲＡＭ１５に不揮発性ＲＡＭ１７　とのインターフェ
イス機能が加えられている。他の構成要素は第２図に示
した構成要素と同様なので説明を省略する。

動作については、キャリッジ２５の移動速度を安定させ
ていく動作は実施例１と同様であるので説明を省略する
。

実施例２ではキャリッジ２５の移動速度が速度偏差ΔＶ
が最小で安定した状態になったとき速度制御関数１３と
速度誤差データＲＡＭ１５のデータを不揮発性ＲＡ旧７
に格納する。

以上のような制御による効果として、インクジェット記
録装置の電源を落とし、再び電源を投入したとき、電源
を落とす前のキャリッジ２５の移動速度が安定した状態
が不揮発性ＲＡＭ１７に記憶されていて、安定状態を即
時に再現することができる。したがって速度偏差ΔＶを
収束させていく間の印字品位が砥いという状態を繰り返
すことがない。

実施例３ 第４図は本発明の第３の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図である。ここで、１９は温度検出器であり、インク
ジェット記録装置のおかれている周囲温度を検出し、検
出した温度を電気信号に変換する。不揮発性ＲＡＭ１７
には様々な周囲温度におけるキャリッジ２５の移動速度
が安定した状態が記憶されている。

１８はデータ制御部であり、温度検出器１９で検出され
た周囲温度に必要な移動速度安定状態のデータを不揮発
性ＲＡＭ１７から呼び出す。他の構成要素および動作は
第２図に示した実施例２と同様なので説明を省略する。

以上のような制御によるによる効果として、インクジェ
ット記録装置の電源を落とし再び電源を投入したとき、
上述の周囲温度が電源を落とす前と同じならば、不揮発
性ＲＡＭ１７のデータを呼び出してくることによって電
源を落とす前における、キャリッジ２５の移動速度が安
定した状態を即時に再現することができるようになる。

したがって速度偏差ΔＶを収束させていく間における印
字品位が低い状態を繰り返すことがない。

また、上述の周囲温度が電源を落とす前と異なっていて
も、温度検出器１９とデータ制御部１８によって周囲温
度のキャリッジ２５の移動速度が安定した状態を保つこ
とができ、すなわち速度偏差ΔＶを収束させていくこと
ができ、その状態を新規に記憶することができる。

またさらに、データ制御部１８に様々な周囲温度におけ
るキャリッジ移動速度安定状態を学習するための機能を
追加することによって不揮発性ＲＡＭ１７にはデータを
与えておかなくても、実施例１の機能を動作させること
によって様々な周囲温度におけるキャリッジ２５の移動
速度が安定した状態を学習し記憶することができる。

１五±１ 第５図は本発明の第４の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図である。ここで、２０は外部データＲＯＭであり、
特別な条件でキャリッジ２５の移動が行われた場合に、
移動速度か安定しているときの状態を記憶している。

データ制御部１８は必要に応じて外部データＲＯＭ２０
に格納されたデータを速度誤差データＲＡＭ１５と速度
制御関数修正器１３にインターフェイスする。

他の構成要素の機能および動作は第２図に示した実施例
１と同様なので説明を省略する。

動作については、キャリッジ２５の移動速度を安定させ
る動作は実施例１と同様であるので説明を省略する。

今ここで一例として印字ヘット２４のノズル数が変更さ
れ、キャリッジ２５の移動速度安定条件を印字ヘッドに
合わせて変更する必要が生じたとする。すると外部デー
タＲＯＭ２０からは先の条件に必要な理想回転速度ｖ１
のデータおよび実際の回転速度Ｖ、を収束させるために
必要な条件が呼び出され、速度誤差データＲＡＭ１５と
速度制御関数修正器１３に人力される。

このデータを基にキャリッジ２５の走査を繰り返しなが
ら現在の状況にあったキャリッジ２５の移動速度安定状
態を保つ動作、すなわち速度偏差ΔＶを収束させていく
動作をすみやかに実行してゆく。

以上のような制御による効果として、様々な条件におけ
るキャリッジ２５の移動速度安定条件を外部データＲＯ
Ｍ２０に用意しておくことによりて、台のインクジェッ
ト記録装置を様々の条件で使用したとき、キャリッジ２
５の移動速度安定状態をすみやかに実現することができ
るようになる。

なお、記録ヘッドとしては、電気熱変換手段により発生
される熱エネルギーにより記録液体に生起される状態変
化に基づいて、前記記録液体を吐出口から吐出させて飛
翔的液滴を形成するインクジェットヘッドを例にあげて
説明したが、本発明はこれに限定されずに例えばサーマ
ルヘッド、ワイヤートッドヘッド、あるいはデイジ−ホ
イールヘッド等であっても良い。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、キャリッジ移動
速度閉ループ制御により生じる一定の幅のキャリッジの
移動速度偏差ΔＶを最小に収束させることかできるので
、キャリッジ走査を安定させることができる。その結果
印字品位および印字精度が向上するという効果がある。

さらに、記憶手段を追加することによって、キャリッジ
が移動する機構系が配置される祿々な環境においてキャ
リッジ走査が最も安定した状態を即時に再現することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る記録装置の基本構成を示す図、 第２図は本発明の第１の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、 第３図は本発明の第２の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、 第４図は本発明の第３の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、 第５図は本発明の第４の実施例の回路構成を示すブロッ
ク図、 第６図は従来のインクジェット記録装置の主要な部位の
構成を示す斜視図、 第７図は従来の技術の一例を示すブロック図、第８図は
第７図に示した閉ループ速度制御の状態を示す図、 第９図はに従来の技術の他の例を示す ブロック図である。 １・・・ステップモーター ２・・・スリット板、 ３・・・フォトインタラプタ、 ４・・・エンコーダー ５・・・ドライバー ６・・・速度カウンター ７・・・速度比較器、 ８．１２・・・速度制御器、 ９・・・速度用ＲＯＭ、 ｌＯ・・・タイマー １１・・・位置カウンター １３・・・速度制御関数修正器、 １４・・・速度誤差比較器、 １５・・・速度誤差データＲＡＭ　。 １７・・・不揮発性ＲＡＭ　。 １８・・・データ制御部、 １９・・・温度検出器、 ２０・・・外部データＲＯＭ 第 １ 図 （８） 菊間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッドを備えたキャリッジを記録媒体の記録面
   と水平に配置されたガイドに沿って移動させるステップ
   モーターと、該ステップモーターの回転速度を検出する
   検出手段とを備えた記録装置において、 前記キャリッジが走査される毎に、前記キャリッジの前
   記ガイド上の所定の位置における前記ステップモータの
   理想回転速度と前記検出手段により検出された回転速度
   との誤差を記憶する速度誤差記憶手段と、 該速度誤差記憶手段から得られる、前回走査したときの
   速度誤差データと前記キャリッジの現在の位置における
   速度誤差データとを比較する速度誤差比較手段と、 該速度誤差比較手段によって得られた前回の速度誤差デ
   ータと現在の速度誤差データの差に基づいて前記ステッ
   プモーターの速度偏差を収束させるように速度制御関数
   を修正する修正手段と を備えたことを特徴とする記録装置。