JP2006224559A

JP2006224559A - Ink jet printer

Info

Publication number: JP2006224559A
Application number: JP2005043338A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kumagami; 憲一熊耳; Tadashi Takakusa; 正高草
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent positional shift of a carriage by performing feedback control of a pulse motor for driving a carriage. <P>SOLUTION: The ink jet printer comprises a pulse motor 3 for driving reciprocal scanning operation of a carriage, a scale arranged in parallel with the reciprocal scanning direction of the carriage, an encoder 4 for reading the scale arranged on the carriage, a counter 5 for detecting the position of te carriage based on the count of output pulses from the encoder, a section 6 for determining the difference between the target stop positions 1 at the opposite ends of reciprocal scanning of the carriage and the actual position thereof, and a pulse motor control section 2 for regulating the next target stop position of the carriage depending on the difference. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プリンタ等の印刷装置に関わり、特にインクジェットヘッドがキャリッジ上に搭載され、当該キャリッジが往復走査することで記録用紙に印字を行うインクジェットプリンタに関する。 The present invention relates to a printing apparatus such as a printer, and more particularly to an ink jet printer in which an ink jet head is mounted on a carriage and printing is performed on a recording sheet by reciprocating scanning of the carriage.

印字ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査させながら印字を行うインクジェットプリンタでは、従来、キャリッジ往復走査はＤＣモータで駆動されていた。ＤＣモータへ印加する電圧・電流とその結果としてＤＣモータの回転によって駆動されるキャリッジの移動量との間には、モータの特性のばらつきにより一定の関係がないため、フィードバック制御を行う必要がある。例えば、ＤＣモータで駆動されるキャリッジの往復走査方向に平行に設置されたスケールをエンコーダで読み取り、そのキャリッジ位置情報をＤＣモータへフィードバックして、随時キャリッジの移動目標位置と実際のキャリッジ位置とのずれを補正するサーボ制御する方法が用いられていた。 In an ink jet printer that performs printing while reciprocating a carriage on which a print head is mounted, conventionally, the carriage reciprocating scan is driven by a DC motor. Since there is no fixed relationship between the voltage / current applied to the DC motor and, as a result, the amount of movement of the carriage driven by the rotation of the DC motor due to variations in motor characteristics, feedback control must be performed. . For example, a scale installed parallel to the reciprocating scanning direction of a carriage driven by a DC motor is read by an encoder, and the carriage position information is fed back to the DC motor, so that the carriage movement target position and the actual carriage position can be A servo control method for correcting the deviation has been used.

しかし、この方法はコストが高く、またサーボ制御のために多数の乗算器・除算器等が必要なため制御部の構造が複雑になり、最適な制御パラメータ群を模索する手間がかかっていた。 However, this method is costly and requires a large number of multipliers / dividers for servo control, which complicates the structure of the control unit and takes time and effort to find an optimal control parameter group.

そこで、キャリッジの駆動にＤＣモータの代わりに安価なパルスモータを使用する場合があった（例えば特許文献１参照）。パルスモータでは、パルスモータに印加するパルス数と、その結果としてのパルスモータの回転量、さらにはそれによって駆動されるキャリッジの移動量との間に常に一定の関係があるため、ＤＣモータのようなフィードバック制御を行わないオープンループ制御でも正確にキャリッジを目標位置へ移動させることができる。また、オープンループ制御にすることで、フィードバックのための回路が必要なくなり、製造コストの抑制と制御の簡略化を行うことができる。
特開平５−８５００５ Therefore, in some cases, an inexpensive pulse motor is used instead of the DC motor for driving the carriage (see, for example, Patent Document 1). In a pulse motor, there is always a fixed relationship between the number of pulses applied to the pulse motor and the resulting amount of rotation of the pulse motor, and the amount of movement of the carriage driven by the pulse motor. Even in open loop control without performing accurate feedback control, the carriage can be accurately moved to the target position. In addition, by using open loop control, a circuit for feedback is not necessary, and manufacturing cost can be suppressed and control can be simplified.
JP 5-85005

パルスモータをオープンループ制御で制御した場合、キャリッジを駆動する機構の負荷等により、キャリッジ往復走査の両端の折り返しでの停止位置が停止目標位置からずれが生じる場合があった。その場合、往復走査を繰り返すうちにそのずれが蓄積し、最終的に印字動作不能になる可能性があった。 When the pulse motor is controlled by open loop control, the stop position at the folding of both ends of the carriage reciprocating scan may deviate from the stop target position due to the load of the mechanism for driving the carriage. In this case, the deviation accumulates as the reciprocating scanning is repeated, and there is a possibility that the printing operation may eventually become impossible.

本発明でのインクジェットプリンタでは、１個ないし複数個のインクジェットヘッドを搭載し、記録用紙に対して往復走査を行うように構成されたキャリッジと、を有するインクジェットプリンタにおいて、パルスモータにより前記キャリッジの往復走査動作を駆動する駆動手段と、前記キャリッジの往復の両端での目標停止位置と実際の停止位置とのずれを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたずれ量を前記駆動手段をフィードバックする補正手段を有することを特徴とする。 In an ink jet printer according to the present invention, a carriage mounted with one or a plurality of ink jet heads and configured to reciprocately scan a recording paper. Drive means for driving a scanning operation, detection means for detecting a deviation between a target stop position and an actual stop position at both ends of reciprocation of the carriage, and feedback of the deviation detected by the detection means to the drive means It has the correction means to do.

さらに本発明では、前記補正手段は、前記キャリッジの現在の停止位置のずれ量により次回の目標停止位置を補正することを特徴とする。 In the present invention, the correction means corrects a next target stop position based on a deviation amount of a current stop position of the carriage.

さらに本発明では、前記検出手段は、前記キャリッジの往復走査方向と平行に設置されたスケールと、前記キャリッジに搭載されて前記スケールを読み取るエンコーダと、前記エンコーダからのパルス出力をカウントして前記キャリッジの現在位置を検出する計数手段と、前記計数手段の出力と前記キャリッジの停止目標位置との差分を生成する差分生成手段とで構成されることを特徴とする。 Furthermore, in the present invention, the detection means includes a scale installed in parallel with the reciprocating scanning direction of the carriage, an encoder mounted on the carriage to read the scale, and counts pulse outputs from the encoder to count the carriage. The present invention is characterized by comprising counting means for detecting the current position of the recording medium and difference generating means for generating a difference between the output of the counting means and the stop target position of the carriage.

本発明により、キャリッジのエンコーダ部からのキャリッジ位置情報をモータ制御部へのフィードバックする際に、カウンタのような計数手段と減算器のような差分生成部のみで構成することが可能となり、ＤＣモータをサーボ制御する場合のようにエンコーダ部からモータ駆動部へのフィードバックに多数の乗算器・除算器等を用いた複雑な信号処理部を設置する必要がなくなり、また、前記フィードバックに制御パラメータを設定する必要がないたいめ、サーボ制御のための最適な制御パラメータ群の組み合わせを模索する手間も必要なくなり、容易な制御でキャリッジの往復走査を行うことが可能となる。 According to the present invention, when the carriage position information from the encoder unit of the carriage is fed back to the motor control unit, it can be configured by only a counting means such as a counter and a difference generation unit such as a subtractor. It is no longer necessary to install a complicated signal processing unit using multiple multipliers and dividers for feedback from the encoder unit to the motor drive unit, as in the case of servo control, and control parameters are set for the feedback. Therefore, there is no need to search for an optimal combination of control parameters for servo control, and the carriage can be reciprocated with easy control.

キャリッジ移動制御が容易になることで、キャリッジ移動制御回路及び制御プログラムを簡素化できる。 Since the carriage movement control is facilitated, the carriage movement control circuit and the control program can be simplified.

構造が簡素化されることで、製造コストを低く抑えることができる。 By simplifying the structure, the manufacturing cost can be kept low.

また、フィードバック制御していることにより、パルスモータをオープンループ制御する場合のように印字を続けるにつれてキャリッジ駆動部の負荷等によるキャリッジの位置ずれ蓄積していくことを防止することが可能となる。 Further, by performing feedback control, it is possible to prevent the carriage displacement from accumulating due to the load of the carriage driving unit and the like as printing is continued as in the case of open-loop control of the pulse motor.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図２、図１を参照して説明する。図２は本発明に係るインクジェットプリンタの構成を示す。図１は本発明に係るインクジェットプリンタのキャリッジ駆動用パルスモータ制御部周辺の基本的な構成を示す。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the configuration of an ink jet printer according to the present invention. FIG. 1 shows a basic configuration around a carriage drive pulse motor control unit of an ink jet printer according to the present invention.

尚、図２では本発明の実施形態の特徴部分とは直接関係のない、用紙搬送系やヘッドへのインク供給系等については図示及び説明を省略する。 In FIG. 2, illustration and description of a paper conveyance system, an ink supply system to the head, and the like that are not directly related to the characteristic part of the embodiment of the present invention are omitted.

図２のインクジェットプリンタにおいて、支持体１５の端にパルスモータ１３が設置され、該パルスモータ１３の軸に設置されたモータプーリ７及び伝達ベルト８を通じて、同じく該支持体１５の端に回転自在に固定された２段プーリ１４に、該パルスモータ１３の回転が伝達される。該２段プーリ１４と反対側の該支持体１５の端には従動プーリ１３が回転自在に設置され、該２段プーリ１４と該従動プーリ１２の間はキャリッジ駆動ベルト１７を通じて回転が伝達される。該キャリッジ駆動ベルト１７にはキャリッジ１１が固定され、該キャリッジベルトの動きに応じて該キャリッジ１１はプラテン１６上を左右へ移動可能となる。該キャリッジ１１には該プラテン１６と対向するように印字ヘッド１８が設置される。該支持体１５上の両端間には、該キャリッジ１１の移動方向と平行にスケール９が設置される。該キャリッジ１１には該スケール９と近接するようにエンコーダ１０が設置され、該キャリッジ１１の動きに応じて該スケールを該エンコーダ１０が光学的に読み取り、パルス信号を生成する。 In the ink jet printer of FIG. 2, a pulse motor 13 is installed at the end of the support 15, and is fixed to the end of the support 15 through a motor pulley 7 and a transmission belt 8 installed on the shaft of the pulse motor 13. The rotation of the pulse motor 13 is transmitted to the two-stage pulley 14 that has been made. A driven pulley 13 is rotatably installed at the end of the support 15 opposite to the two-stage pulley 14, and rotation is transmitted between the two-stage pulley 14 and the driven pulley 12 through a carriage drive belt 17. . A carriage 11 is fixed to the carriage drive belt 17, and the carriage 11 can move left and right on the platen 16 in accordance with the movement of the carriage belt. A print head 18 is installed on the carriage 11 so as to face the platen 16. Between both ends on the support 15, the scale 9 is installed in parallel with the moving direction of the carriage 11. An encoder 10 is installed on the carriage 11 so as to be close to the scale 9, and the encoder 10 optically reads the scale according to the movement of the carriage 11 to generate a pulse signal.

図２の構成を踏まえ、図１のパルスモータ制御部周辺を説明する。図１の構成において、プログラム等によりキャリッジの停止目標位置１が与えられる。該停止目標位置１はパルスモータ制御部２に与えられ、該パルスモータ制御部２はパルスモータ駆動用パルスを生成し、キャリッジ駆動用パルスモータ３に供給する。該パルスモータ３は図２の該パルスモータ１３に相当する。該パルスモータ３の回転に応じてキャリッジが移動し、キャリッジに設置されたエンコーダ４から該スケール９を読み取ったパルスが生成される。該エンコーダ４は図２のエンコーダ１０に相当する。該エンコーダ４から出力されるパルスをカウンタ５でカウントすることでキャリッジの現在位置が検出される。該停止目標位置１と該カウンタ５から出力されるキャリッジの現在位置の差分を差分生成部６で計算し、該差分を該パルスモータ制御部へフィードバックされる。 Based on the configuration of FIG. 2, the periphery of the pulse motor control unit of FIG. 1 will be described. In the configuration of FIG. 1, a carriage stop target position 1 is given by a program or the like. The stop target position 1 is given to the pulse motor control unit 2, which generates a pulse motor driving pulse and supplies it to the carriage driving pulse motor 3. The pulse motor 3 corresponds to the pulse motor 13 of FIG. The carriage moves according to the rotation of the pulse motor 3, and a pulse obtained by reading the scale 9 is generated from the encoder 4 installed on the carriage. The encoder 4 corresponds to the encoder 10 of FIG. The current position of the carriage is detected by counting the pulses output from the encoder 4 with the counter 5. A difference between the stop target position 1 and the current position of the carriage output from the counter 5 is calculated by the difference generator 6 and the difference is fed back to the pulse motor controller.

以下、このような構成による作用を述べる。 Hereinafter, the operation of such a configuration will be described.

まず最初にキャリッジ１１は２段プーリ１４または従動プーリ１２のいずれかに近い支持体１５の端にあるとする。次に、印字のために該支持体１５の他方の端を指定する停止目標位置１がプログラムにより与えられる。キャリッジの現在位置から該停止目標位置１までの移動量に相当するパルスが該パルスモータ制御部２からパルスモータ３（或いはパルスモータ１３）に与えられる。与えられた該パルスにより該パルスモータ１３が回転し、駆動ベルト８、２段プーリ１４を通じてキャリッジ駆動ベルト１７を駆動することでキャリッジ１１が駆動される。該キャリッジの移動に応じてエンコーダ４（あるいはエンコーダ１０）がスケール９を読み取り、移動量に応じたパルスを出力する。該エンコーダ４から出力される該パルスを常にカウンタ５でカウントすることで該キャリッジ１１の現在位置を検出することができる。該停止目標位置に従って該キャリッジ１１が該支持体１５の端まで移動して停止したら、その時点の該カウンタ５の出力のキャリッジ現在位置と該停止目標位置１の差分を差分生成部６で計算する。該差分生成部６から出力される該差分は該パルスモータ制御部に入力される。上記差分が０でなければ、次のキャリッジ移動のための新しい停止目標位置１が設定された時点で、該パルスモータ制御部２が新しい該停止目標位置１を該差分で補正した値を実際の停止目標位置としてパルスモータ駆動用パルスを生成する。キャリッジの走査、停止毎に上記の動作を繰り返す。これにより、キャリッジの停止目標位置と実際の停止位置のずれが走査毎に蓄積されるのを防止することができる。 First, it is assumed that the carriage 11 is at the end of the support 15 close to either the two-stage pulley 14 or the driven pulley 12. Next, a stop target position 1 designating the other end of the support 15 for printing is given by the program. A pulse corresponding to the amount of movement from the current position of the carriage to the target stop position 1 is given from the pulse motor control unit 2 to the pulse motor 3 (or pulse motor 13). The pulse motor 13 is rotated by the given pulse, and the carriage 11 is driven by driving the carriage drive belt 17 through the drive belt 8 and the two-stage pulley 14. The encoder 4 (or encoder 10) reads the scale 9 according to the movement of the carriage and outputs a pulse corresponding to the amount of movement. The current position of the carriage 11 can be detected by always counting the pulses output from the encoder 4 with the counter 5. When the carriage 11 moves to the end of the support 15 according to the stop target position and stops, the difference generator 6 calculates the difference between the current carriage position of the output of the counter 5 and the stop target position 1 at that time. . The difference output from the difference generator 6 is input to the pulse motor controller. If the difference is not 0, when a new stop target position 1 for the next carriage movement is set, the pulse motor control unit 2 calculates a value obtained by correcting the new stop target position 1 with the difference. A pulse motor driving pulse is generated as the target stop position. The above operation is repeated every time the carriage is scanned and stopped. Thereby, it is possible to prevent the deviation between the target stop position of the carriage and the actual stop position from being accumulated every scanning.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various improvement and change are possible in the range which does not deviate from the meaning.

本発明の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of this invention. 本発明の実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１キャリッジの停止目標位置
２パルスモータ制御部
３パルスモータ
４エンコーダ
５カウンタ
６差分生成部
７モータプーリ
８伝達ベルト
９スケール
１０エンコーダ
１１キャリッジ
１２従動プーリ
１３パルスモータ
１４２段プーリ
１５支持体
１６プラテン
１７キャリッジ駆動ベルト
１８印字ヘッド 1 Carriage stop target position 2 Pulse motor controller 3 Pulse motor 4 Encoder 5 Counter 6 Difference generator 7 Motor pulley 8 Transmission belt 9 Scale 10 Encoder 11 Carriage 12 Driven pulley 13 Pulse motor 14 Two-stage pulley 15 Support 16 Platen 17 Carriage Drive belt 18 Print head

Claims

１個ないし複数個のインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを搭載して往復走査動作を行うキャリッジと、を有するインクジェットプリンタであって、
パルスモータにより前記キャリッジの往復走査動作を駆動する駆動手段と、前記キャリッジの往復の両端での目標停止位置と実際の停止位置とのずれを検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたずれ量を前記駆動手段にフィードバックする補正手段とを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。 An inkjet printer having one or a plurality of inkjet heads and a carriage that carries the inkjet head and performs a reciprocating scanning operation,
Driving means for driving the carriage reciprocating scanning operation by a pulse motor, detection means for detecting a deviation between the target stop position and the actual stop position at both ends of the carriage reciprocation, and deviation detected by the detection means An ink jet printer comprising correction means for feeding back the amount to the driving means.

前記補正手段は、前記キャリッジの現在の停止位置のずれ量により次回の目標停止位置を補正することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。 2. The ink jet printer according to claim 1, wherein the correction unit corrects a next target stop position based on a deviation amount of a current stop position of the carriage.

前記検出手段は、前記キャリッジの往復走査方向と平行に設置されたスケールと、前記キャリッジに搭載されて前記スケールを読み取るエンコーダと、前記エンコーダからのパルス出力をカウントして前記キャリッジの現在位置を検出する計数手段と、前記計数手段の出力と前記キャリッジの停止目標位置との差分を生成する差分生成手段とで構成されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。 The detecting means detects a current position of the carriage by counting a scale installed parallel to the reciprocating scanning direction of the carriage, an encoder mounted on the carriage and reading the scale, and counting pulse outputs from the encoder. 2. The ink jet printer according to claim 1, further comprising: a counting unit configured to perform a difference generation unit configured to generate a difference between an output of the counting unit and a target stop position of the carriage.