JP2001146054A

JP2001146054A - 記録装置

Info

Publication number: JP2001146054A
Application number: JP33027799A
Authority: JP
Inventors: Koei Uesugi; 光榮上杉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】キャリッジの位置と速度検出を行う低解像度
エンコーダを用い、より高解像度のプリント精度をキャ
リッジ速度変動によらず安価な構成で実現する。【解決手段】エンコーダ２は記録ヘッドを搭載するキ
ャリッジ１０１の往復方向の移動に応じパルスＡ，Ｂを
出力する。位置カウンタ５はこのパルスに基づきキャリ
ッジ１０１の移動位置を判別する。計測カウンタ６は、
このパルスのエッジの周期をパルスＡ，Ｂの位相関係に
応じて計測する。除算器７は位置カウンタ５の出力を設
定した制御精度に応じた定数で除算する。逓倍パルス発
生回路８は、除算して得た値から設定した制御精度に応
じた逓倍数の逓倍パルスを生成する。論理演算回路１２
は、逓倍パルスと位置カウンタ５の出力を演算してエン
コーダ２の精度に応じた位置を算出し、算出結果に基づ
きキャリッジ１０１を移動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置に関し、特
に、被制御体( ヘッド・キャリッジ) の位置検出と速度
検出を行う低解像度のエンコーダを用いて、その解像度
よりも高解像度のプリント精度を実現する記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ヘッド・キャリッジの位置検出と速度検
出を行うエンコーダを備える記録装置において、要求さ
れる高解像度の記録装置を実現させるためには、プリン
ト解像度と同じ解像度のエンコーダを用い、エンコーダ
からの位置情報と速度情報からモータ駆動とプリント・
タイミングの制御を行なうのが一般的である。

【０００３】しかしながらこの手法では、より高解像度
のプリント出力が要求される現代にあっては、より高精
度なエンコーダの要求につながる。高精度なエンコーダ
を実現するには、機械的にも光学的にもより高精度の技
術と加工が要求され、コスト・アップの大きな要因にな
る。

【０００４】したがって、ロー・コストの記録装置を提
供するために、低解像度のエンコーダを用い、エンコー
ダの出力情報から被制御体であるキャリッジの移動速度
（時間）を計測し、この時間から目的とするプリント解
像度に相当する逓倍パルスを生成する方式が採用されて
いる。

【０００５】また、従来の手法において、高解像度でか
つ高精度の逓倍パルスを得るためにエンコーダからの位
相が９０度ずれた２相の信号出力の両エッジを検出し４
逓倍パルスを得るという、一般的に知られている手法で
は、エンコーダの特性上一つのエッジに対する他エッジ
のデューティ、または一つの相に対する他相のデューテ
ィ変化に対応して逓倍パルスを生成することができな
い。そこで、解決策として一つの相の片側エッジのみの
時間を計測し、その計測時間から目的とする逓倍パルス
を得る手法も提案されている。

【０００６】しかしながら、提案の手法では一つの相の
片側エッジのみの計測時間を基にしているため、被制御
体であるキャリッジに速度変動があった場合、エンコー
ダの単位区間内にすべての逓倍パルスを発生できないと
いう不具合が発生する可能性がある。

【０００７】すなわち、エンコーダの位置カウント値で
ｎ番目の区間内でｍ逓倍のｍ個の逓倍パルスを発生する
には、第（ｎ−１）区間の移動時間を計測し、これをｍ
で除算した逓倍パルスをｍ個、第ｎ区間内で発生させる
わけであるが、外乱等の影響により第ｎ区間内でキャリ
ッジの速度変動が発生した場合、次の第（ｎ＋１）区間
でのキャリッジ速度が第ｎ区間での速度に対して遅い場
合にはｍ個の逓倍パルスを十分に発生させることが可能
であるが、第（ｎ＋１）区間の移動時間（速度）が第ｎ
区間での移動時間に比べ速い場合には、第（ｎ＋１）区
間でｍ個の逓倍パルスを発生している間にエンコーダの
さらに次の第（ｎ＋２）区間の位置パルスが入力される
ことになる。

【０００８】この場合、記録紙の横方向（主走査方向）
に対し、必要となる総数の逓倍パルス数を生成出来ない
ことになる。また、物理的な位置であるエンコーダの出
力パルスに同期した正規の位置にプリントが出来ないこ
とになる。すなわち、速度変動を起こしているときにプ
リントした行とその次にプリントする別の行で主走査方
向におけるプリント位置が異なることになり、著しくプ
リント品位を損なう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した通り従来技術
では、ロー・コストで高解像度の記録装置を提供する目
的に対し、短時間にキャリッジの速度変動が発生した場
合にはその速度変動を十分に吸収することが困難な状況
にある。また、エンコーダの解像度に対し、より大きな
逓倍数で高解像度のキャリッジ位置制御を行なうために
は、速度変動は不利な要因である。

【００１０】そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなさ
れたものであって、エンコーダの出力を時分割して短い
時間の速度変動に十分対応した精度の高い逓倍パルスを
発生することで、キャリッジ速度変動によらずキャリッ
ジ移動を高解像度で制御してエンコーダの解像度よりも
高解像度でプリント出力することのできる記録装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項１の発明は、記録ヘッドを搭載可能な被制御
体の移動に応じて２相パルスを出力するパルス出力手段
と、前記２相パルスから前記被制御体の位置を判別する
位置判別手段と、前記２相パルスの周期を計測する計測
手段と、前記計測手段が計測をするために計測単位の計
測パルスを発生する計測パルス発生手段と、前記計測手
段の出力値から指定の逓倍値を得る逓倍手段と、前記逓
倍手段による前記逓倍値から指定の逓倍数のパルス列を
生成する逓倍パルス発生手段と、前記逓倍パルスに応じ
て前記被制御体の移動を制御する制御手段とを備え、前
記パルス出力手段の解像度より高解像度で前記被制御体
の移動を制御して前記記録ヘッドによる記録を行なう記
録装置であって、前記計測手段により、前記２相パルス
それぞれのエッジの周期を計測し、前記逓倍パルス発生
手段により、当該計測した結果から前記被制御体の速度
変動に対して安定な前記逓倍パルスを発生することによ
り記録精度を向上させたことを特徴とする記録装置を提
供する。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の記録装置において、前記計測手段により、前記２相パ
ルスの一方の立ち上がりエッジの周期と、前記２相パル
スの一方の立ち下がりエッジの周期と、前記２相パルス
の他方の立ち上がりエッジの周期と、前記２相パルスの
他方の立ち下がりエッジの周期を計測し、前記逓倍パル
ス発生手段は、当該計測した結果の直近の結果から、前
記逓倍手段による前記指定の逓倍値ｎに対してｎ／４個
の前記逓倍パルスを発生することを特徴とする記録装置
を提供する。

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の記録装置において、前記２相パルスの位相関係を検出
する位相検出手段を備え、前記位相関係が所定の条件を
満たさないときには、前記計測手段により、前記２相パ
ルスの一方の立ち上がりまたは立ち下がりエッジのいず
れかの周期と、前記２相パルスの他方の立ち上がりまた
は立ち下がりエッジのいずれかの周期を計測し、前記逓
倍パルス発生手段は、当該計測した結果の直近の結果か
ら、前記逓倍手段による前記指定の逓倍値ｎに対してｎ
／２個の前記逓倍パルスを発生することを特徴とする記
録装置を提供する。

【００１４】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
の記録装置において、前記所定の条件を、前記２相パル
ス相互の位相差が９０度より所定値以上大きいこととし
たことを特徴とする記録装置を提供する。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項３に記載
の記録装置において、前記所定の条件を、前記２相パル
スそれぞれのデューティ比が５０％に対し所定値以上ず
れていることとしたことを特徴とする記録装置を提供す
る。

【００１６】また、請求項６の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載の記録装置において、前記逓倍パル
スをカウントし、前記記録精度に応じた記録範囲を設定
する手段を備えることを特徴とする記録装置を提供す
る。

【００１７】また、請求項７の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の記録装置において、前記逓倍パル
ス発生手段からの前記逓倍パルスの出力タイミングを前
記被制御体の往方向または復方向で遅延設定し、前記被
制御体の前記往方向または復方向への移動において入力
画像信号に応じた画像の位置ずれを補正する手段を備え
ることを特徴とする記録装置を提供する。

【００１８】また、請求項８の発明は、請求項１ないし
７のいずれかに記載の記録装置において、前記指定の逓
倍数の前記逓倍パルスを得るために、所定の定数を入力
する逓倍数設定手段を備えることを特徴とする記録装置
を提供する。

【００１９】また、請求項９の発明は、請求項８に記載
の記録装置において、前記逓倍数設定手段はＣＰＵであ
ることを特徴とする記録装置を提供する。

【００２０】また、請求項１０の発明は、請求項１ない
し９のいずれかに記載の記録装置において、前記記録ヘ
ッドにより、熱エネルギを利用して記録媒体にインクを
吐出することを特徴とする記録装置を提供する。

【００２１】本発明の上記の計測手段は、たとえば２相
パルス信号Ａ、Ｂそれぞれについて両エッジ間の時間を
計測するものであり、目的とする逓倍パルスは直近の計
測時間を基に生成する。

【００２２】さらに指定の位置からの記録を可能にする
ため、逓倍パルスの解像度を持つ印刷開始位置レジスタ
と印刷終了位置レジスタを備えることもできる。

【００２３】往復記録時の記録に関しては、計測時間と
記録のタイミングが異なるため、被制御体の移動方向を
検知または指定の移動方向に対し、タイミングを変更し
て逓倍パルスを発生することもできる。

【００２４】しかしながら、パルス出力手段の２相の出
力は必ずしも９０度の位相が保証されていない。また１
相毎のデューティについても５０％が保証されていな
い。

【００２５】このため、何らかの手段でパルス出力手段
の位相ずれが許容値を超えていると判断した場合は、パ
ルス出力手段出力Ａ，Ｂについてエッジの立下がりまた
は立ち上がりの周期を測定する計測手段を備え、位置カ
ウントのｎ区間においてｎ／２区間はＡの計測時間をｍ
逓倍した逓倍パルスをｍ／２個発生させ、残りのｎ／２
区間はＢの計測時間をｍ逓倍した逓倍パルスをｍ／２個
発生させる構成とする。

【００２６】

【作用】本発明によれば、パルス出力手段からの相信号
をカウントすることにより被制御体の位置を求め、被制
御体の移動速度に対してはパルス出力手段のデューティ
変化の無い片相の立上りまたは立ち下がりエッジ間の周
期を計測する。

【００２７】ここで、パルス出力手段の各相の位相保
証が９０度に対し充分満足していて、且つ各相のデュー
ティが５０％に対し充分許容できるようであれば、パル
ス出力手段のＡ，Ｂ相に対し、各々のエッジ間を計測す
る４つのカウンタを持たせることにより速度変動に対し
従来技術の４倍の情報を持てることになる。

【００２８】逓倍パルスの発生はこの４倍の情報により
発生することになるため、従来技術が一つの計測手段の
計測データによりｍ倍の逓倍パルスを発生していたのに
対し、パルス出力手段の単位区間を１／４に時分割しこ
の間隔でｍ倍の逓倍パルスをｍ／４個発生させることに
なる。

【００２９】一方、パルス出力手段の位相ずれが上記
に対し許容できない場合には、パルス出力手段からの
Ａ，Ｂ相出力に対し、立上りまたは立下がりのどちらか
一方のエッジ間を計測する２つのカウンタを持たせるこ
とにより速度変動に対し従来技術の２倍の情報を持てる
ことになる。

【００３０】逓倍パルスの発生はこの２倍の情報により
発生することになるため、従来技術が一つの計測手段の
計測データによりｍ倍の逓倍パルスを発生していたのに
対し、パルス出力手段の単位区間を１／２に時分割しこ
の間隔でｍ倍の逓倍パルスをｍ／２個発生させることに
なる。

【００３１】，のいずれの場合でも、本実施の形態
によれば、従来技術に比べ短い時間間隔の速度変動に対
し充分速度変動を吸収することができ、短い時間の速度
変動に十分対応した精度の高い逓倍パルスを発生する。
したがって、被制御体速度変動によらず被制御体移動を
高解像度で制御してパルス出力手段の解像度よりも高解
像度で記録出力することができる。また、次のパルス出
力手段の出力パルスに対するマージンも従来より増大す
ることになり、より精度の高い記録制御が可能になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明を適用可能なインクジェット
記録装置の一例の外観斜視図であり、同図において、被
制御体であるキャリッジ１０１はカートリッジ・ガイド
１０３を備えており、ガイド軸１０４および１０５に案
内されてその軸方向（主走査方向）に移動可能である。
ここでは、キャリッジ１０１の駆動機構は図示しない。
キャリッジ１０１は記録ヘッド１０２を搭載している。
この記録ヘッド１０２としては、ヒータ等の電気熱変換
素子を備え、熱エネルギを利用して記録媒体にインクを
吐出する記録素子を入力画像信号に応じて駆動するも
の、いわゆるインクジェット・ヘッドで構成したものを
用いることができる。また、キャリッジ１０１は、記録
ヘッド１０２を着脱自在に搭載可能な構成でもよい。

【００３４】１０９はキャリッジ１０１の移動方向と同
方向に延在するスリットであり、最終的に目的とするプ
リント解像度に比べ低解像度に設定されている。このス
リット１０９を挟むように配置した発光部と受光部を備
えた光学式のエンコーダ・ユニット（図示せず）が、キ
ャリッジ１０１の図中下側に設けられている。このエン
コーダ・ユニットからは、スリット１０９を通過した発
光部からの光に応じて受光部（光電気変換部）により生
成した２相のパルス信号が出力される。このパルス信号
はキャリッジ１０１の往復方向への移動に応じて出力さ
れ、各相の位相が互いに９０度ずれている。

【００３５】記録用紙１０６は、給紙ローラ１０７によ
って軸方向に対しほぼ垂直方向に本体装置内に送り込ま
れ、そして紙送りローラ１０８，ピンチ・ローラ（図示
せず）、紙押さえ板（図示せず）によって挟持されつ
つ、記録ヘッド１０２に対して図中前方へと送られてプ
リントされる。Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イ
エロー）の３色のインクを貯蔵したカラー・カートリッ
ジ１１０と、ブラックのインクを貯蔵したブラック・カ
ートリッジ１１１は、それぞれ別々にカートリッジ・ガ
イド１０３に挿入されて記録ヘッド１０２と連通接続さ
れている。

【００３６】上記構成のインクジェット記録装置に本発
明を適用した、以下に述べる二つの実施の形態は、エン
コーダの解像度に対し８倍の解像度でのプリント出力を
実現する記録パルスを出力する例を示している。

【００３７】（第１の実施の形態）図２は本発明の第１
の実施の形態のインクジェット記録装置の構成を示すブ
ロック図である。図３は本発明の第１の実施の形態のイ
ンクジェット記録装置の要部のブロック図である。図２
および図３において、図１中と同一の構成要素には同一
符号を付し、その説明を省略する。

【００３８】一般に、エンコーダの２相出力は必ずしも
位相差９０度を保証されていないし、また１相毎のデュ
ーティも５０％を保証されてはいない。しかし、エンコ
ーダの各相の位相保証が９０度に対し充分満足してい
て、且つ各相のデューティが５０％に対し充分許容でき
ていることが検出出来た場合には、両図に示す構成を有
効に用いることができる。

【００３９】図２において、被制御体であるキャリッジ
１０１は記録素子（図示せず）を備え、図中、水平方向
に移動することが出来る。スリット１０９はキャリッジ
１０１と同様に水平方向に配設され、目的とする解像度
に比べて低解像度となるように開口群が構成されてい
る。光学式のエンコーダ・ユニット３はスリット１０９
を跨いで配設され、これにより、スリット１０９の開口
部から９０度位相がずれた２相のパルス信号Ａ，Ｂを出
力することができる。信号Ａ，Ｂは、ここでは上記位相
条件を満足するものとする。

【００４０】計測パルス発生器３はこの信号Ａ，Ｂより
も短い周期の最適な計測パルスを発生し、計測カウンタ
６に入力する。信号判別回路４はエンコーダ・ユニット
２が提供する９０度位相差がある２相信号に基づいてパ
ルスを発生し、これにより、キャリッジ１０１の移動方
向と移動量を判別することができる。位置カウンタ５は
アップダウン・カウンタで構成され、信号判別回路４が
提供する移動パルスと移動方向信号からキャリッジ１０
１の位置をリアルタイムでカウントすることができる。

【００４１】計測カウンタ６は、４つの計測カウンタ６
１〜６４で構成されるカウンタ群であり、エンコーダ・
ユニット２の出力のいずれか１相だけのパルス（パルス
信号ＡまたはＢのいずれか一方）を基に、その立上りエ
ッジと次のサイクルの立上りエッジの間の時間を計測パ
ルスによりカウントする。

【００４２】このように、エンコーダ・ユニット２の
Ａ，Ｂ両相出力に対し、各々のエッジ間を計測する４つ
のカウンタ６１〜６４を持たせることにより、速度変動
に対し従来の４倍の情報を持つことができる。

【００４３】ここで、図４は本発明の第１の実施の形態
のタイミング・チャートであり、（ａ）はエンコーダ・
ユニット２のＡ相出力、（ｂ）はエンコーダ・ユニット
２のＢ相出力であり、それぞれ周期Ｎとする。

【００４４】同チャートに示すように、計測カウンタ６
１はエンコーダ・ユニット２のＡ相の立上りエッジ間時
間Ａ１を図４（ｃ）の通り計測する。計測カウンタ６２
は、エンコーダ・ユニット２のＢ相の立上りエッジ間時
間Ｂ１を図４（ｄ）の通り計測する。計測カウンタ６３
は、エンコーダ・ユニット２のＡ相の立ち下がりエッジ
間時間Ａ２を図４（ｅ）の通り計測する。また計測カウ
ンタ６４は、エンコーダ・ユニット２のＢ相の立上りエ
ッジ間時間Ｂ２を図４（ｆ）の通り計測する。

【００４５】そして、上記の通りに計測した４倍の情報
により８逓倍時の逓倍パルス（図４（ｇ））を発生する
ことになる。図４（ｇ）において、Ｐ₆₁は計測カウンタ
６１の計測値を基にした逓倍パルス（記録パルス）、Ｐ
₆₂は計測カウンタ６２の計測値を基にした逓倍パルス、
Ｐ₆₃は計測カウンタ６３の計測値を基にした逓倍パル
ス、Ｐ₆₄は計測カウンタ６４の計測値を基にした逓倍パ
ルスである。

【００４６】従来は一つの計測カウンタの計測データに
よりｍ＝８倍の逓倍パルスを発生していたのに対し、本
実施の形態では上記の通りにエンコーダ・ユニット２の
単位区間を従来の１／４に時分割し、この間隔でｍ＝８
倍の逓倍パルスＰ₆₁，Ｐ₆₂，Ｐ₆₃，Ｐ₆₄をそれぞれｍ＝
８／４個発生させることで検出位置精度を向上すること
ができる。

【００４７】なお計測カウンタ６は、キャリッジ１０１
の移動に対しエンコーダ・ユニット２出力で一周期分遅
れたデータを出力する。計測カウンタ６は、エンコーダ
・ユニット２からのパルスの立上りエッジのタイミング
で求めたデータを次段に渡すとデータをクリアし、クリ
アとともに次の計測カウントをスタートさせる。

【００４８】上記した一連の動作は、本回路の制御の基
準となるシステム・クロックを基に行われる。上記動作
により計測して得た時間の計測データは、信号判別回路
４が各相の両エッジの発生を検出すると次段のブロック
に渡される構成となっている。

【００４９】逓倍データ・ラッチ＆除算器７は、計測カ
ウンタ６が提供するデータを除算するもので、指定の逓
倍数に応じてエンコーダ周期を分割し分割データを計算
する。本実施の形態における逓倍データ・ラッチ＆除算
器７は、データをシフトさせて２の乗数単位で除算する
回路構成とされている。

【００５０】この除算ブロックにおいても、信号判別回
路４が各相の両エッジの発生を検出すると除算する元デ
ータを更新し、さらに、除算した逓倍パルス時間（分割
データ）を次段のブロックへ渡すようになっている。

【００５１】逓倍データ・ラッチ＆除算器７について具
体的に説明する。逓倍データ・ラッチ＆除算器７は、指
定の逓倍数が２逓倍であれば計測カウンタ６からの計測
データ列（Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，…Ｑｎ）を入力して２逓
倍のデータ列（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，…Ｑｎ）を選択出力
するセレクタとして構成し、ＣＰＵ１によって選択を制
御することができる。８逓倍を指定された場合は当然、
（Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，…Ｑｎ）といった８逓倍のデータ
列が選択され、次段に出力される。

【００５２】これらのタイミングは図４に示したような
タイミングで処理される。

【００５３】逓倍パルス発生器８は、逓倍データ・ラッ
チ＆除算器７により得られた指定の逓倍数に応じたデー
タを基に、ＣＰＵ１６により設定した制御精度の指定の
逓倍数の逓倍パルスを発生する。逓倍パルス発生器８
は、計測カウンタ６の計測パルス（カウント・データ）
を用いて逓倍パルスを発生させる。

【００５４】キャリッジ１０１内の記録ヘッド１０２の
記録素子は、この逓倍パルスを基に駆動されてプリント
動作を行う。このとき、逓倍パルスの発生可否はＣＰＵ
１により制御することができる。また、指定範囲でプリ
ント動作を行なうために、プリント開始位置を予め設定
することの出来る開始位置レジスタ１０と、プリント終
了位置を予め設定することの出来る終了位置レジスタ１
１が備えられる。論理積演算回路１２は、ＣＰＵ１の設
定と開始位置レジスタ１０および終了位置レジスタ１１
の各設定値の総合的な論理積演算を行ない、この演算結
果から逓倍パルスを出力して各々所定位置でプリント動
作を開始し終了する。

【００５５】また、この逓倍パルスは、往復プリント・
タイミング回路１５によりプリント・タイミングを調整
された上で記録素子に送出される。つまり、往復プリン
ト・タイミング回路１５はプログラム可能に構成されて
おり、往復プリント時の精度向上のために正方向プリン
トと逆方向プリントで最適なプリント・タイミングとな
るように、予め算出された値に逓倍パルスを調整する。

【００５６】逓倍パルス・カウンタ９は、逓倍パルス発
生器８による逓倍パルスをカウントする。位置カウンタ
５の情報と逓倍パルス・カウンタ９の情報により、目的
とする解像度の位置カウントを得ることが出来る。

【００５７】サーボ回路１３は、キャリッジ１０１をキ
ャリッジ・モータ１４で駆動してサーボ制御するもの
で、ＣＰＵ１が計測カウンタ６の計測値からキャリッジ
１０１の移動速度情報を受け取り、位置カウンタ５のカ
ウント値からキャリッジ１０１の位置情報を受け取り、
両情報を基にサーボ制御が行われる。

【００５８】実際にプリントを行なって目的の解像度で
指定の範囲にプリントさせるためには、開始位置レジス
タ１０にプリント開始位置情報を設定しておき、終了位
置レジスタ１１にプリント終了位置情報を設定してお
く。そして、ＣＰＵ１よりキャリッジ・モータ１４の動
作開始を指示してキャリッジ１０１の移動をスタートさ
せ、目的の定速領域に達した時点でＣＰＵ１より逓倍パ
ルスの発生可を設定してプリント出力する。

【００５９】往復プリント用の設定としては、プリント
開始前に往復プリント・タイミング回路１５に、正方向
プリントか逆方向プリントかにより逓倍パルスのプリン
ト・タイミングとしてそれぞれの値を設定しておく。

【００６０】プリント実行の間、キャリッジ１０１の移
動にしたがって位置カウンタ５はリアルタイムでカウン
タ値を更新し、逓倍パルス発生器８は目的の解像度の逓
倍パルスを発生し続ける。そして、論理積演算回路１２
が開始位置レジスタ１０、終了位置レジスタ１１の設定
値から指定のプリント領域にキャリッジ１０１が達した
ことを検出すると、往復プリント・タイミング回路１５
を通じて逓倍パルス発生器８からの逓倍パルスをキャリ
ッジ１０１の記録素子に送出する。これにより、指定の
プリント領域において目的のプリント解像度を達成する
キャリッジ位置制御を実現することができる。

【００６１】上述した通り本実施の形態によれば、従来
技術に比べ短い時間間隔の速度変動に対し充分速度変動
を吸収することができ、短い時間の速度変動に十分対応
した精度の高い逓倍パルスを発生する。したがって、キ
ャリッジ速度変動によらずキャリッジ移動を高解像度で
制御してエンコーダの解像度よりも高解像度でプリント
出力することができる。また、次のエンコーダの出力パ
ルスに対するマージンも従来より増大することになり、
より精度の高いプリント制御が可能になる。

【００６２】（第２の実施の形態）図５は本発明の第２
の実施の形態のインクジェット記録装置の構成を示すブ
ロック図である。同図の構成は、第１の実施の形態にお
ける計測カウンタ６を別の計測カウンタ１６に換えたも
のであり、エンコーダ・ユニット２の２相出力間の位相
ずれと各相毎のデューティが上記に対し許容できない場
合、すなわち、位相差９０度およびデューテも５０％が
保証されてはいない場合に有効に用いることができる。
図３に相当する要部ブロック図はここでは割愛する。

【００６３】図５において、被制御体であるキャリッジ
１０１は記録素子（図示せず）を備え、図中、水平方向
に移動することが出来る。スリット１０９はキャリッジ
１０１と同様に水平方向に配設され、目的とする解像度
に比べて低解像度となるように開口群が構成されてい
る。光学式のエンコーダ・ユニット２はスリット１０９
を跨いで配設され、これにより、スリット１０９の開口
部から９０度位相がずれた２相のパルス信号Ａ，Ｂを出
力することができる。信号Ａ，Ｂは、ここでは上記位相
条件を許容していないものとする。

【００６４】計測パルス発生器３はこの信号Ａ，Ｂより
も短い周期の最適な計測パルスを発生し、計測カウンタ
６に入力する。信号判別回路４はエンコーダ・ユニット
２が提供する９０度位相差がある２相信号に基づいてパ
ルスを発生し、これにより、キャリッジ１０１の移動方
向と移動量を判別することができる。位置カウンタ５は
アップダウン・カウンタで構成され、信号判別回路４が
提供する移動パルスと移動方向信号からキャリッジ１０
１の位置をリアルタイムでカウントすることができる。

【００６５】計測カウンタ１６は、２つの計測カウンタ
６５〜６６で構成されるカウンタ群であり、エンコーダ
・ユニット２の出力のいずれか１相だけのパルス（パル
ス信号ＡまたはＢのいずれか一方）を基に、その立上り
エッジと次のサイクルの立上りエッジの間の時間を計測
パルスによりカウントする。

【００６６】このように、エンコーダ・ユニット２の
Ａ，Ｂ両相出力に対し、立上りまたは立下がりのどちら
か一方のエッジ間を計測する２つのカウンタ６５，６６
を持たせることにより、速度変動に対し従来の２倍の情
報を持つことができる。

【００６７】ここで、図６は本発明の第２の実施の形態
のタイミング・チャートであり、（ａ）はエンコーダ・
ユニット２のＡ相出力、（ｂ）はエンコーダ・ユニット
２のＢ相出力であり、それぞれ周期Ｎとする。

【００６８】同チャートに示すように、計測カウンタ６
５はエンコーダ・ユニット２のＡ相の立上りエッジ間時
間Ａ１を図６（ｃ）の通り計測する。計測カウンタ６６
は、エンコーダ・ユニット２のＢ相の立上りエッジ間時
間Ｂ１を図６（ｄ）の通り計測する。両カウンタ６５，
６６により、各相の立ち下がりエッジ間時間Ａ２，Ｂ２
を計測しても良い（図６（ｅ），（ｆ））。

【００６９】そして、上記の通りに計測した２倍の情報
により８逓倍時の逓倍パルス（図６（ｇ））を発生する
ことになる。図６（ｇ）において、Ｐ₆₅は計測カウンタ
６５の計測値を基にした逓倍パルス（記録パルス）、Ｐ
₆₆は計測カウンタ６６の計測値を基にした逓倍パルスで
ある。

【００７０】従来は一つの計測カウンタの計測データに
よりｍ倍の逓倍パルスを発生していたのに対し、本実施
の形態ではエンコーダ・ユニット２の単位区間を１／２
に時分割し、この１／２区間はＡ相の計測時間をｍ逓倍
した逓倍パルスＰ₆₅をｍ＝８／２個発生させ、残りの１
／２区間はＢ相の計測時間をｍ逓倍した逓倍パルスＰ₆₆
をｍ＝８／２個発生させることで、検出位置精度を向上
することができる。

【００７１】なお計測カウンタ１６は、キャリッジ１０
１の移動に対しエンコーダ・ユニット２出力で一周期分
遅れたデータを出力する。計測カウンタ１６は、エンコ
ーダ・ユニット２からのパルスの立上りエッジのタイミ
ングで求めたデータを次段に渡すとデータをクリアし、
クリアとともに次の計測カウントをスタートさせる。

【００７２】上記した一連の動作は、本回路の制御の基
準となるシステム・クロックを基に行われる。上記動作
により計測して得た時間の計測データは、信号判別回路
４が各相の両エッジの発生を検出すると次段のブロック
に渡される構成となっている。

【００７３】逓倍データ・ラッチ＆除算器７は、計測カ
ウンタ１６が提供するデータを除算するもので、指定の
逓倍数に応じてエンコーダ周期を分割し分割データを計
算する。本実施の形態における逓倍データ・ラッチ＆除
算器７は、データをシフトさせて２の乗数単位で除算す
る回路構成とされている。

【００７４】この除算ブロックにおいても、信号判別回
路４が各相の両エッジの発生を検出すると除算する元デ
ータを更新し、さらに、除算した逓倍パルス時間（分割
データ）を次段のブロックへ渡すようになっている。

【００７５】逓倍データ・ラッチ＆除算器７について具
体的に説明する。逓倍データ・ラッチ＆除算器７は、指
定の逓倍数が２逓倍であれば計測カウンタ１６からの計
測データ列（Ｑ０，Ｑ１，Ｑ２，…Ｑｎ）を入力して２
逓倍のデータ列（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，…Ｑｎ）を選択出
力するセレクタとして構成し、ＣＰＵ１によって選択を
制御することができる。８逓倍を指定された場合は当
然、（Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，…Ｑｎ）といった８逓倍のデ
ータ列が選択され、次段に出力される。

【００７６】これらのタイミングは図６に示したような
タイミングで処理される。

【００７７】逓倍パルス発生器８は、逓倍データ・ラッ
チ＆除算器７により得られた指定の逓倍数に応じたデー
タを基に、ＣＰＵ１６により設定した制御精度の指定の
逓倍数の逓倍パルスを発生する。逓倍パルス発生器８
は、計測カウンタ６の計測パルス（カウント・データ）
を用いて逓倍パルスを発生させる。

【００７８】キャリッジ１０１内の記録ヘッド１０２の
記録素子は、この逓倍パルスを基に駆動されてプリント
動作を行う。このとき、逓倍パルスの発生可否はＣＰＵ
１により制御することができる。また、指定範囲でプリ
ント動作を行なうために、プリント開始位置を予め設定
することの出来る開始位置レジスタ１０と、プリント終
了位置を予め設定することの出来る終了位置レジスタ１
１が備えられる。論理積演算回路１２は、ＣＰＵ１の設
定と開始位置レジスタ１０および終了位置レジスタ１１
の各設定値の総合的な論理積演算を行ない、この演算結
果から逓倍パルスを出力して各々所定位置でプリント動
作を開始し終了する。

【００７９】また、この逓倍パルスは、往復プリント・
タイミング回路１５によりプリント・タイミングを調整
された上で記録素子に送出される。つまり、往復プリン
ト・タイミング回路１５はプログラム可能に構成されて
おり、往復プリント時の精度向上のために正方向プリン
トと逆方向プリントで最適なプリント・タイミングとな
るように、予め算出された値に逓倍パルスを調整する。

【００８０】逓倍パルス・カウンタ９は、逓倍パルス発
生器８による逓倍パルスをカウントする。位置カウンタ
５の情報と逓倍パルス・カウンタ９の情報により、目的
とする解像度の位置カウントを得ることが出来る。

【００８１】サーボ回路１３は、キャリッジ１０１をキ
ャリッジ・モータ１４で駆動してサーボ制御するもの
で、ＣＰＵ１が計測カウンタ６の計測値からキャリッジ
１０１の移動速度情報を受け取り、位置カウンタ５のカ
ウント値からキャリッジ１０１の位置情報を受け取り、
両情報を基にサーボ制御が行われる。

【００８２】実際にプリントを行なって目的の解像度で
指定の範囲にプリントさせるためには、開始位置レジス
タ１０にプリント開始位置情報を設定しておき、終了位
置レジスタ１１にプリント終了位置情報を設定してお
く。そして、ＣＰＵ１よりキャリッジ・モータ１４の動
作開始を指示してキャリッジ１０１の移動をスタートさ
せ、目的の定速領域に達した時点でＣＰＵ１より逓倍パ
ルスの発生可を設定してプリント出力する。

【００８３】往復プリント用の設定としては、プリント
開始前に往復プリント・タイミング回路１５に、正方向
プリントか逆方向プリントかにより逓倍パルスのプリン
ト・タイミングとしてそれぞれの値を設定しておく。

【００８４】プリント実行の間、キャリッジ１０１の移
動にしたがって位置カウンタ５はリアルタイムでカウン
タ値を更新し、逓倍パルス発生器８は目的の解像度の逓
倍パルスを発生し続ける。そして、論理積演算回路１２
が開始位置レジスタ１０、終了位置レジスタ１１の設定
値から指定のプリント領域にキャリッジ１０１が達した
ことを検出すると、往復プリント・タイミング回路１５
を通じて逓倍パルス発生器８からの逓倍パルスをキャリ
ッジ１０１の記録素子に送出する。これにより、指定の
プリント領域において目的のプリント解像度を達成する
キャリッジ位置制御を実現することができる。

【００８５】上述した通り本実施の形態によっても、キ
ャリッジ速度変動によらずキャリッジ移動を高解像度で
制御してエンコーダの解像度よりも高解像度でプリント
出力することができ、より精度の高いプリント制御が可
能になる。

【００８６】なお、本発明インクジェット記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として用いられるものの他、イメージ・リーダ等と
組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファク
シミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る記録
装置によれば、目的とする解像度より低解像度のパルス
出力手段（エンコーダ）を用い、より高解像度の記録制
御を低コストで、さらに比較的簡易な回路で実現するこ
とができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
一例の外観斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のインクジェット記
録装置の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態のインクジェット記
録装置の要部のブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態のタイミング・チャ
ートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態のインクジェット記
録装置の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態のタイミング・チャ
ートである。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２エンコーダ・ユニット３計測パルス発生器４信号判別回路５位置カウンタ６，１６計測カウンタ７逓倍データ・ラッチ＆除算器８逓倍パルス発生器９逓倍パルス・カウンタ１０開始位置レジスタ１１終了位置レジスタ１２論理積演算回路１３サーボ回路１４キャリッジ・モータ１５往復プリント・タイミング回路１０１キャリッジ（被制御体）１０２記録ヘッド１０９スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C480 CA01 CA31 CA33 CA47 CB34 CB42 EB03 EC03 EC04 EC14 2F077 AA25 AA33 CC02 TT47 TT52 TT79 5H303 AA28 BB01 BB06 BB11 CC01 DD01 DD25 EE03 EE07 FF10 GG27 HH05 HH07 JJ02 LL09 MM05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドを搭載可能な被制御体の移動
に応じて２相パルスを出力するパルス出力手段と、前記２相パルスから前記被制御体の位置を判別する位置
判別手段と、前記２相パルスの周期を計測する計測手段と、前記計測手段が計測をするために計測単位の計測パルス
を発生する計測パルス発生手段と、前記計測手段の出力値から指定の逓倍値を得る逓倍手段
と、前記逓倍手段による前記逓倍値から指定の逓倍数のパル
ス列を生成する逓倍パルス発生手段と、前記逓倍パルスに応じて前記被制御体の移動を制御する
制御手段とを備え、前記パルス出力手段の解像度より高解像度で前
記被制御体の移動を制御して前記記録ヘッドによる記録
を行なう記録装置であって、前記計測手段により、前記２相パルスそれぞれのエッジ
の周期を計測し、前記逓倍パルス発生手段により、当該計測した結果から
前記被制御体の速度変動に対して安定な前記逓倍パルス
を発生することにより記録精度を向上させたことを特徴
とする記録装置。
【請求項２】請求項１に記載の記録装置において、前記計測手段により、前記２相パルスの一方の立ち上が
りエッジの周期と、前記２相パルスの一方の立ち下がり
エッジの周期と、前記２相パルスの他方の立ち上がりエ
ッジの周期と、前記２相パルスの他方の立ち下がりエッ
ジの周期を計測し、前記逓倍パルス発生手段は、当該計測した結果の直近の
結果から、前記逓倍手段による前記指定の逓倍値ｎに対
してｎ／４個の前記逓倍パルスを発生することを特徴と
する記録装置。
【請求項３】請求項１に記載の記録装置において、前記２相パルスの位相関係を検出する位相検出手段を備
え、前記位相関係が所定の条件を満たさないときには、前記計測手段により、前記２相パルスの一方の立ち上が
りまたは立ち下がりエッジのいずれかの周期と、前記２
相パルスの他方の立ち上がりまたは立ち下がりエッジの
いずれかの周期を計測し、前記逓倍パルス発生手段は、当該計測した結果の直近の
結果から、前記逓倍手段による前記指定の逓倍値ｎに対
してｎ／２個の前記逓倍パルスを発生することを特徴と
する記録装置。
【請求項４】請求項３に記載の記録装置において、前記所定の条件を、前記２相パルス相互の位相差が９０
度より所定値以上大きいこととしたことを特徴とする記
録装置。
【請求項５】請求項３に記載の記録装置において、前記所定の条件を、前記２相パルスそれぞれのデューテ
ィ比が５０％に対し所定値以上ずれていることとしたこ
とを特徴とする記録装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の記
録装置において、前記逓倍パルスをカウントし、前記記録精度に応じた記
録範囲を設定する手段を備えることを特徴とする記録装
置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の記
録装置において、前記逓倍パルス発生手段からの前記逓倍パルスの出力タ
イミングを前記被制御体の往方向または復方向で遅延設
定し、前記被制御体の前記往方向または復方向への移動
において入力画像信号に応じた画像の位置ずれを補正す
る手段を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の記
録装置において、前記指定の逓倍数の前記逓倍パルスを得るために、所定
の定数を入力する逓倍数設定手段を備えることを特徴と
する記録装置。
【請求項９】請求項８に記載の記録装置において、前記逓倍数設定手段はＣＰＵであることを特徴とする記
録装置。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかに記載の
記録装置において、前記記録ヘッドにより、熱エネルギ
を利用して記録媒体にインクを吐出することを特徴とす
る記録装置。