JP2010052340A - Drive control device and drive control method of movable member, and printing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可動部材の駆動制御装置および駆動制御方法ならびに印刷装置に関する。 The present invention relates to a drive control device, a drive control method, and a printing apparatus for a movable member.
被印刷媒体の搬送方向と直交する方向にキャリッジを駆動して印刷する印刷装置におい
て、キャリッジの駆動はモータにより行われる。このようなキャリッジ駆動用モータとし
ては、一般に直流モータが使用される。このような直流モータでは、固定子の磁極間に隙
間があるため、軸は滑らかに回転せず、コギングと呼ばれる振動が発生してしまう。この
ような振動は、キャリッジの移動速度に周期的な振動を与え、キャリッジの往復方向にお
ける色ムラの原因となる。また、モータの駆動力をキャリッジに伝えるモータプーリの偏
心や、それらによる振動と機械的な共振によっても、キャリッジの移動速度に周期的な振
動が生じる。「コギング振動」とは厳密な意味では直流モータに起因する振動であるが、
以下では、直流モータに起因する振動だけでなく、キャリッジの移動速度に生じる周期的
な振動をすべて含めて、「コギング振動」と総称する。
In a printing apparatus that prints by driving a carriage in a direction orthogonal to the conveyance direction of a printing medium, the carriage is driven by a motor. A DC motor is generally used as such a carriage driving motor. In such a DC motor, since there is a gap between the magnetic poles of the stator, the shaft does not rotate smoothly, and vibration called cogging occurs. Such vibration gives periodic vibration to the moving speed of the carriage and causes color unevenness in the reciprocating direction of the carriage. In addition, the eccentricity of the motor pulley that transmits the driving force of the motor to the carriage and the vibration and mechanical resonance caused by them cause periodic vibrations in the carriage moving speed. "Cogging vibration" is vibration caused by a DC motor in the strict sense,
Hereinafter, not only the vibration caused by the DC motor but also all periodic vibrations generated in the moving speed of the carriage are collectively referred to as “cogging vibration”.
このようなコギング振動を低減する技術として、特許文献1には、コギング振動と逆位
相の正弦波トルクが生じるような駆動電力をモータに供給し、加振源であるコギンク振動
そのものを低減させ、キャリッジ振動を低減させるアクティブダンパと呼ばれる技術が記
載されている。
しかし、経年変化などでコギング振動に変動があると、キャリッジ振動を充分に抑える
ことができなくなる可能性がある。このため、アクティブダンパが適切に動作しているか
否かの判断を時々行い、適切に動作していないと判断された場合には、キャリブレーショ
ンにより、アクティブダンパの最適パラメータを再設定する必要がある。アクティブダン
パが適切に動作しているか否かの判断は、電源投入時の初期化シーケンス内に専用のシー
ケンスを設けて行っている。このため、電源投入時のシーケンスの時間が長くなってしま
う。
However, if the cogging vibration fluctuates due to changes over time, the carriage vibration may not be sufficiently suppressed. For this reason, it is sometimes necessary to determine whether or not the active damper is operating properly. If it is determined that the active damper is not operating properly, it is necessary to reset the optimum parameters of the active damper by calibration. . Whether or not the active damper is operating properly is determined by providing a dedicated sequence in the initialization sequence when the power is turned on. For this reason, the sequence time when the power is turned on becomes longer.
アクティブダンパが適切に動作しているか否かを専用のシーケンスを設けることなく判
断する方法として、印刷中に振動量を測定することが考えられる。この場合、キャリッジ
の振動は場所毎に異なるのに対し、印刷する画像のサイズによってキャリッジの移動範囲
が異なるため、判断が難しくなる。このような課題は、印刷装置に限定されるものではな
く、可動部材を可変の移動範囲で駆動するような装置では一般的な課題である。
As a method for determining whether or not the active damper is operating properly without providing a dedicated sequence, it is conceivable to measure the vibration amount during printing. In this case, while the vibration of the carriage varies from place to place, the carriage movement range varies depending on the size of the image to be printed, making it difficult to determine. Such a problem is not limited to a printing apparatus, but is a general problem in an apparatus that drives a movable member within a variable movement range.
本発明は、このような課題を解決し、アクティブダンパの動作を適切に判断することの
できる可動部材の駆動制御装置および駆動制御方法ならびに印刷装置を提供することを目
的とする。
It is an object of the present invention to provide a movable member drive control device, a drive control method, and a printing device that can solve such problems and can appropriately determine the operation of an active damper.
本発明の第1の観点によると、可動部材を駆動する駆動手段と、可動部材の位置を検出
する位置検出手段と、位置検出手段の検出した可動部材の位置に応じて駆動手段の駆動を
制御する駆動制御手段と、可動部材の可動範囲を複数に区分した領域毎に可動部材の振動
が駆動制御手段によって軽減されているか否かを判断する判断手段とを有することを特徴
とする可動部材の駆動制御装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, the driving means for driving the movable member, the position detecting means for detecting the position of the movable member, and the driving of the driving means are controlled according to the position of the movable member detected by the position detecting means. And a determination means for determining whether or not the vibration of the movable member is reduced by the drive control means for each region obtained by dividing the movable range of the movable member into a plurality of regions. A drive control device is provided.
判断手段は、駆動手段が可変の移動範囲で可動部材を駆動するときに、複数に区分した
領域のうち可動部材が通過した領域に関して判断を行うことが望ましい。駆動制御手段が
駆動手段の駆動を制御するためのパラメータが登録されたパラメータ・メモリを有し、そ
のパラメータ・メモリにはパラメータが複数に区分した領域毎に登録され、駆動制御手段
は、位置検出手段の検出した可動部材の位置が属する領域に対応するパラメータをパラメ
ータ・メモリから読み出して駆動の制御に使用することが望ましい。駆動制御手段は、判
断手段により可動部材の振動が軽減されていないと判断された場合には、少なくともその
判断の対象となった領域に関して、パラメータに基づく制御を停止することが望ましい。
判断手段は、複数に区分した領域毎に、可動部材が複数回にわたり駆動されたときの平均
振動量に基づいて、可動部材の振動が軽減されているか否かの判断を行うことが望ましい
。
The determination means desirably makes a determination regarding an area through which the movable member has passed among the plurality of divided areas when the drive means drives the movable member within a variable movement range. The drive control means has a parameter memory in which parameters for controlling the drive of the drive means are registered. In the parameter memory, the parameters are registered for each divided area, and the drive control means detects the position. It is desirable to read out the parameter corresponding to the area to which the position of the movable member detected by the means belongs from the parameter memory and use it for driving control. When it is determined by the determination means that the vibration of the movable member is not reduced, the drive control means desirably stops the control based on the parameter for at least the region subjected to the determination.
It is desirable for the determination means to determine whether or not the vibration of the movable member is reduced based on the average vibration amount when the movable member is driven a plurality of times for each of the divided areas.
本発明の第2の観点によると、可動部材に生じる振動を測定する第1のステップと、こ
の第1のステップの測定結果に基づいて、振動が相殺されるように、可動部材の位置に応
じて可動部材に対する駆動を制御する第2のステップと、駆動の制御により可動部材の振
動が軽減されているか否かの判断を行う第3のステップとを有し、第3のステップでは、
可動部材の可動範囲を複数に区分した領域毎に判断を行うことを特徴とする可動部材の駆
動制御方法が提供される。
According to the second aspect of the present invention, the first step of measuring the vibration generated in the movable member and the position of the movable member so that the vibration is canceled based on the measurement result of the first step. A second step for controlling the driving of the movable member, and a third step for determining whether or not the vibration of the movable member is reduced by the drive control. In the third step,
There is provided a drive control method for a movable member, characterized in that a determination is made for each region obtained by dividing the movable range of the movable member into a plurality of regions.
本発明の第3の観点によると、印刷ヘッドが設けられたキャリッジを駆動するモータと
、キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の検出したキャリッジの位
置に応じてモータの駆動を制御する駆動制御手段と、キャリッジの可動範囲を複数に区分
した領域毎にキャリッジの振動が駆動制御手段によって軽減されているか否かを判断する
判断手段とを有することを特徴とする印刷装置が提供される。
According to the third aspect of the present invention, the motor for driving the carriage provided with the print head, the position detecting means for detecting the position of the carriage, and the driving of the motor according to the position of the carriage detected by the position detecting means. Provided is a printing apparatus comprising: drive control means for controlling; and judgment means for judging whether or not the vibration of the carriage is reduced by the drive control means for each of the areas where the carriage movable range is divided into a plurality of areas. Is done.
本発明の第4の観点によると、印刷ヘッドが設けられたキャリッジを駆動するモータと
、キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、キャリッジの移動を制御する制御部とを
有する印刷装置において、制御部は、位置検出手段の検出したキャリッジの位置に応じて
モータの駆動を制御するアクティブダンパ制御を行い、キャリッジの可動範囲を複数に区
分した領域毎にキャリッジの振動が駆動制御手段によって軽減されているか否かを判断す
ることを特徴とする印刷装置が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, in a printing apparatus having a motor that drives a carriage provided with a print head, a position detection unit that detects the position of the carriage, and a control unit that controls movement of the carriage. The unit performs active damper control for controlling the driving of the motor according to the position of the carriage detected by the position detecting means, and the vibration of the carriage is reduced by the driving control means for each of the areas where the movable range of the carriage is divided into a plurality of areas. There is provided a printing apparatus characterized by determining whether or not.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[構成]
図1は本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す図であり、印刷装置の機構系の
概略構造と、この機構系を制御する制御系のブロック構成とを示す。この印刷装置は、機
構系として、被印刷媒体10を搬送する搬送ローラ11、印刷ヘッド12、この印刷ヘッ
ド12が取り付けられる可動部材としてのキャリッジ13、このキャリッジ13を誘導す
るガイド14、被印刷媒体10を挟んで印刷ヘッド12と向き合うように配置されたプラ
テン15、および被印刷媒体10を排出する排出ローラ16を備える。また、キャリッジ
13を駆動する駆動手段として、直流モータ21、駆動プーリ22および無終端ベルト2
4を備え、キャリッジ13の位置を検出する位置検出手段として、リニアエンコーダ25
およびリニアスケール26を備える。
[Constitution]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a schematic structure of a mechanism system of the printing apparatus and a block configuration of a control system that controls the mechanism system. This printing apparatus has, as a mechanism system, a
4 and a
And a
また、制御系として、制御部30の一部であり全体の動作を制御するメイン制御部31
、ユーザが操作を行うための操作パネル32、この操作パネル32に設けられ各種の表示
を行う液晶表示部(LCD)33、外部との接続のためのインタフェース34、搬送ロー
ラ11および排出ローラ16を駆動制御する搬送駆動回路35、直流モータ21を駆動制
御することでキャリッジを駆動するキャリッジ駆動回路36、および印刷ヘッド12によ
る印刷を制御する印刷ヘッドコントローラ37を備える。なお、搬送駆動回路35、キャ
リッジ駆動回路36および印刷ヘッドコントローラ37は制御部30の一部として構成さ
れている。
Further, as a control system, a
An
図2はキャリッジ13とその周囲の構造を別の方向から見た図を示す。キャリッジ13
は駆動プーリ22と従動プーリ23との間に架けられた無終端ベルト24に取り付けられ
、駆動プーリ22を直流モータ21により駆動することで、ガイド14に沿って、駆動プ
ーリ22と従動プーリ23との間を移動する。キャリッジ13にはリニアエンコーダ25
が設けられ、無終端ベルト24と平行に配置されたリニアスケール26によって、キャリ
ッジ13の位置を検出する。この検出値は、キャリッジ駆動回路36にフィードバックさ
れる。
FIG. 2 shows a view of the
Is attached to an
The position of the
図3は図1に示すキャリッジ駆動回路36の一例を示すブロック図である。ここでは、
直流モータ21をPID制御する構成を示す。このキャリッジ駆動回路16は、直流モー
タ21を駆動制御するため、減算器41、テーブル参照回路42、減算器43、比例係数
回路44、積分係数回路45、微分係数回路46、比例補正回路47、積分補正回路48
、微分補正回路49、加算器50、最終補正回路51、モータドライバ52、エンコーダ
速度検出回路53およびエンコーダ位置検出回路54を備える。また、キャリッジ駆動回
路36は、キャリッジ13の駆動を制御するためのパラメータが登録されるパラメータ・
メモリとしてのNVRAM(不揮発性ランダムアクセスメモリ、Non Volatil
e Random Access Memory)55と、リニアエンコーダ25の検出
したキャリッジ13の位置に応じて直流モータ21の駆動を制御する駆動制御手段として
のアクティブダンパ56を備え、このアクティブダンパ56によりキャリッジ13の振動
が軽減されているか否かを判断する判断手段としての振動量測定回路61、平均処理回路
62および判定回路63を備える。キャリッジ駆動回路36はさらに、アクティブダンパ
56の動作を制御すると共に、キャリッジ13の振動を相殺するための新たなパラメータ
を求めてNVRAM55の内容を更新するパラメータ更新手段として、キャリブレーショ
ン実行制御回路64を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the
The structure which carries out PID control of the
A
NVRAM (Nonvolatile Random Access Memory, Non Volatil as memory)
e Random Access Memory) 55 and an
[直流モータの駆動制御]
図3を参照して、キャリッジ駆動回路36による直流モータ21の駆動制御について説
明する。キャリッジ駆動回路36には、制御部31から、キャリッジの目標位置が入力さ
れる。
[DC motor drive control]
With reference to FIG. 3, the drive control of the
減算器41は、入力された目標位置から、エンコーダ位置検出回路54により検出され
た実際の位置を減算し、位置偏差を求める。テーブル参照回路42は、位置偏差に対する
目標速度がテーブルとして登録され、減算器41の求めた位置偏差に対応る目標速度を出
力する。減算器43は、この目標速度から、エンコーダ速度検出回路53により検出され
た実際の速度を減算し、速度偏差を求める。
The
比例係数回路44、積分係数回路45および微分係数回路46は、減算器43の求めた
速度偏差に、それぞれ比例係数、積分係数および微分係数を乗算する。比例補正回路47
、積分補正回路48および微分補正回路49は、比例係数回路44、積分係数回路45お
よび微分係数回路46の出力にそれぞれ必要な補正を施す。
The
The
最終補正回路51は、比例補正回路47、積分補正回路48および微分補正回路49の
出力の加算値とアクティブダンパ56の値とを加算した値に最終補正を施し、パルス幅変
調(PWM)されたモータ駆動信号として、モータドライバ52に供給する。モータドラ
イバ52は、このモータ駆動信号により、直流モータ21を駆動する。直流モータ21を
駆動することで移動したキャリッジ13の位置はリニアエンコーダ25により読み込まれ
、エンコーダ速度検出回路53はその速度情報を、エンコーダ位置検出回路54はその位
置情報を、それぞれ出力する。以上は一般的なPID制御であり、ここではこれ以上の詳
しい説明を省略する。
The
[アクティブダンパの基本的動作]
図4はアクティブダンパ56による制振動作を説明する図であり、この図を参照してN
VRAM55およびアクティブダンパ56の動作を説明する。
[Basic operation of active damper]
FIG. 4 is a diagram for explaining the vibration control operation by the
Operations of the
コギング振動では、図4の実線で示すようにキャリッジ13の速度が周期的に変動(以
下、「速度振動」という)し、キャリッジ13の移動方向における周期的な進みまたは遅
れを生じさせる。この速度振動を低減させるため、図4の点線で示すような正弦波をキャ
リッジ13の動きに加える、すなわち、コギング振動と逆位相の振動が生じるように、直
流モータ21のトルクを制御する。すなわち、アクティブダンパ56によりコギング振動
と逆位相の信号を生成し、加算器50により、PID演算後の最終出力値、すなわち比例
補正回路47、積分補正回路48および微分補正回路47の出力の加算値に加算する。こ
の結果、キャリッジ13の速度振動は図4の2点鎖線に示すように、大幅に抑えられる。
In the cogging vibration, as indicated by a solid line in FIG. 4, the speed of the
アクティブダンパ56は、内部にコギング振動の周期の正弦波(ダンパ波形)の値をテ
ーブルとして記憶しており、PID演算周期毎に、エンコーダ位置検出回路54により検
出されるキャリッジ13の位置に対応する位相の波形値を取得して、ダンパゲイン(振幅
)を乗じて出力する。キャリッジ13の振動を低減するための最適な位相オフセット(キ
ャリッジ13の位置に対するダンパ波形の位相のずれ)とダンパゲインは、往路および復
路のそれぞれについて、あらかじめ印刷装置の製造時、出荷時、またはサービス作業のと
きのキャリブレーションにより求めておき、NVRAM55に登録しておく。
The
ダンパ波形の値のテーブルとしては、例えば256個の配列で1周期の正弦波が定義さ
れたものを用い、これをリングバッファテーブルとして用いる。エンコーダ位置の下位8
ビットの値と位相オフセットとからテーブルの配列番号を求め、その値を読み出すことで
、キャリッジ13の位置に対応する位相の波形値を取得することができる。ダンパ波形の
値をアクティブダンパ56内ではなくNVRAM55内あるいは他のメモリに記憶しても
よい。
As the damper waveform value table, for example, a sine wave of one cycle defined by 256 arrays is used as a ring buffer table.
The waveform number of the phase corresponding to the position of the
[可動範囲の領域分け]
図5は図1に示すキャリッジ13の可動範囲を複数に区分した状態を説明する図である
。印刷ヘッド12により実際に印刷が行われる場合、印刷しようとするデータの幅によっ
て、キャリッジ13の移動範囲が可変に設定されることになる。このため、振動軽減効果
の判断は、キャリッジ13が実際に移動した範囲内で行う必要がある。そこで、キャリッ
ジ13の可動範囲を複数に区分し、その領域(以下、「エリア」という)毎に、そのエリ
アをキャリッジ13が通過したことを条件として、キャリッジ13の振動が軽減されてい
るか否かの判断を行う。図5に示す例では、キャリッジ13の初期位置であるホーム位置
から終端位置であるフル位置までの可動範囲が、エリア#0〜エリア#4の5つに区分け
される。エリア#0のホーム側の一部はキャリッジ13が往路では加速、復路では減速さ
れる領域であり、速度振動量の測定の対象とはしない。また、エリア#4のフル側のキャ
リッジ13が往路では減速、復路では加速される領域についても、速度振動量の測定の対
象とはしない。そして、例えば印刷範囲がエリア#3の途中までであれば、エリア#0〜
エリア#2のそれぞれについて、振動量測定回路61による速度振動量の測定を行う。平
均処理回路62はエリア毎の平均を求め、判定回路63はエリア毎の判定を行う。
[Division of movable range]
FIG. 5 is a diagram for explaining a state where the movable range of the
The velocity vibration amount is measured by the vibration
NVRAM55には、キャリジ14の可動範囲をエリア毎にパラメータを登録する。ア
クティブダンパ56は、エンコーダ位置検出回路54の検出位置が属するエリアに対応す
るパラメータをNVRAM55から読み出して、直流モータ21の駆動の制御に使用する
ことができる。この場合に、振動軽減効果を判断するためのエリアの境界と、パラメータ
が切り替わる境界とを一致させることが望ましく、双方のエリアを一致させることがさら
に望ましい。このように一致させることで、パラメータが設定されるエリア毎に、振動軽
減効果を判断することができる。ただし、パラメータがエリア毎に区分されていない場合
でも、振動軽減効果の判断だけをエリア毎に行うこともできる。
In the
[振動軽減効果の判断]
次に、振動量測定回路61、平均処理回路62および判定回路63による振動軽減効果
の判断について説明する。
[Judgment of vibration reduction effect]
Next, determination of the vibration reduction effect by the vibration
振動量測定回路61は、印刷ヘッド12により実際に印刷が行われている状態で、加算
器43の出力する速度偏差をPID演算周期毎にフーリエ展開し、エリア毎に、速度振動
量である振動スペクトルを算出する。対象とする振動がコギング振動であるため、フーリ
エ展開する周波数は1つでよい。また、ハニング窓などの窓処理を不要にするため、演算
対象のサンプル数(エンコーダパルス数)が振動周期の整数倍になるように、1つのエリ
アは校正レンジで指定された範囲のみ演算を行う。また、印刷装置のカバーが開かれたな
どでキャリッジ13の駆動をパス(往復動)の途中で中断した場合には、そのパスの振動
スペクトルは最適化の判断対象外とする。
The vibration
平均処理回路62は、印刷中によるノイズの影響を避けるため、振動量測定回路61の
測定した速度振動量を平均し、キャリッジ13が複数回、例えば400パス(400往復
)駆動されたときの平均振動量を求める。ここで、平均を求めるためにすべての測定値を
記憶しておく必要はなく、N回目までの平均値をN/[N+1]倍した値とN+1回目の
測定値を1/[N+1]倍した値とを加算すれば、N+1回目までの平均値を求めること
ができ、これを順次繰り返すことで、少ないメモリ量で平均振動量を求めることができる
。判定回路63は、平均処理回路62の求めた平均振動量から、振動軽減効果が得られて
いるか否か、すなわちNVRAM55に登録されているパラメータが最適か否かを判断す
る。
[振動軽減効果の判断]
図6は振動軽減効果の判断処理のフローチャートであり、図7はこの判断処理で用いる
速度振動量と絶対しきい値、相対しきい値および基準振動量の関係を説明する図である。
これらの図を参照して、振動量測定回路61、平均処理回路62および判定回路63の動
作をさらに詳しく説明する。
The
[Judgment of vibration reduction effect]
FIG. 6 is a flowchart of the vibration reduction effect determination processing, and FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the speed vibration amount, the absolute threshold value, the relative threshold value, and the reference vibration amount used in this determination processing.
With reference to these drawings, the operations of the vibration
キャリッジ13のパス毎、エリア毎に、測定回数があらかじめ定められた測定所要回数
、例えば400パスを超えない限り(ステップS1でN)、速度測定回路61により印刷
中の速度振動量を測定し(ステップS2)、平均処理回路62による平均処理を実行する
(ステップS3)。測定回数が測定所要回数を越えた場合(ステップS1でY)には、判
定回路63により、平均処理回路62の求めた平均振動量が絶対しきい値を超えているか
、あるいは基準振動量と相対しきい値との和を超えているかを判定する。
For each pass and area of the
絶対しきい値とは、印刷される画像の品質が許容できるレベルとして設定される値であ
る。また、基準振動量とは、アクティブダンパ56の制御によりキャリッジ13の振動が
軽減されていると判断されたとき、すなわち、キャリブレーション後に最適パラメータで
キャリッジ13を駆動したときの速度振動量であり、相対しきい値とは、基準振動量に対
してこの程度であれば、アクティブダンパ56による制御の効果があると判断される値で
ある。具体的には、例えば絶対しきい値を「230」(任意単位)とした場合、相対しき
い値Δ=+100をとする。
The absolute threshold is a value set as a level at which the quality of an image to be printed is acceptable. The reference vibration amount is a speed vibration amount when it is determined that the vibration of the
速度振動量の平均振動量が絶対しきい値を超えている場合(ステップS4でY)、ある
いは絶対しきい値を超えていないものの基準振動量と相対しきい値との和を超えている場
合(ステップS5でY)には、判定回路63は、アクティブダンパ56による振動軽減効
果がなくキャリブレーションが必要であると判断し、キャリブレーションフラグをセット
する(ステップS6)。速度振動量の平均振動量が絶対しきい値以下であり(ステップS
4でN)、基準振動量と相対しきい値との和以下である場合(ステップS5でN)には、
判定回路63は、平均振動量が基準振動量より小さいか否かを判断する(ステップS7)
。小さい場合(ステップS7でY)には、基準振動量を平均振動量で置き換える(ステッ
プS8)。小さくない場合(ステップS7でN)には、そのまま終了する。
When the average vibration amount of the velocity vibration amount exceeds the absolute threshold value (Y in step S4), or when the absolute vibration amount does not exceed the absolute threshold value but exceeds the sum of the reference vibration amount and the relative threshold value In (Y in step S5), the
4 is N), and when it is less than or equal to the sum of the reference vibration amount and the relative threshold value (N in step S5),
The
. If it is smaller (Y in step S7), the reference vibration amount is replaced with the average vibration amount (step S8). If it is not smaller (N in step S7), the process ends as it is.
測定所要回数だけ測定を繰り返すことで、印刷に伴うノイズの影響を取り除くことがで
き、正確に振動低減効果を判断することができる。測定回数は、例えばキャリッジ13の
往復回数が400パスという測定所定回数に達した後の電源の再投入時、またはキャリブ
レーション時に、リセットされる。
By repeating the measurement the required number of times, the influence of noise associated with printing can be removed, and the vibration reduction effect can be accurately determined. The number of measurements is reset, for example, when the power is turned on again after the
ここでは速度振動量の測定を測定所要回数までの連続パスについて行うものとしたが、
連続パスではなく何回かのパス毎に測定してもよい。測定回数が測定所要回数に達した後
は、次の測定を連続して行うようにしてもよく、間隔をおいてから次の測定を行うように
してもよい。
Here, the measurement of the velocity vibration amount is performed for the continuous path up to the required number of measurements.
You may measure every several passes instead of a continuous pass. After the number of measurements reaches the required number of measurements, the next measurement may be performed continuously, or the next measurement may be performed after an interval.
キャリブレーションフラグがセットされた場合、NVRAM55に登録されているパラ
メータが最適化されていないことになり、キャリブレーションが行われるまで、その状態
を維持する。アクティブダンパ56は、少なくともその判断の対象となった範囲に関して
、次のパスからNVRAM55に登録されたパラメータに基づく制御を停止する。これは
、アクティブダンパ56による制御が速度振動量を逆に大きくしている可能性が高いため
である。
When the calibration flag is set, the parameters registered in the
[キャリブレーションの要否判断]
図7はキャリブレーションフラグの構成例を示す図である。ここでは、1バイトでキャ
リブレーションフラグを構成した例を示す。このようなキャリブレーションフラグは、エ
リア毎に設けられる。ビット#0は最適パラメータの検出エラーを示し、「0」でエラー
なし、「1」でエラーありを表す。このビットは、振動低減効果の判断でエラー判定され
れば「1」にセットされ、エラー判定されなければ「0」にクリアされる。ビット#1、
ビット#2は異なる速度モードに対するキャリブレーション要求を表し、それぞれ、駆動
時にアクティブダンパ56のパラメータが最適でないと判断された場合にセットされ、キ
ャリブレーションによりクリアされる。この例では、異なる速度モードとして、240c
ps(characters per second)と300cpsを示す。ビット#
7はアクティブダンパ動作の許可を表し、NVRAM55の初期化時にエラー判定条件を
満たした場合にクリアされ、振動低減効果の判断でエラー判定されなければセットされる
。このビットが「0」の場合、通常キャリブレーションを禁止し、アクティブダンパの出
力も無いものとする。
[Judgment of necessity of calibration]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the calibration flag. Here, an example in which a calibration flag is configured by 1 byte is shown. Such a calibration flag is provided for each area. Bit # 0 indicates an optimal parameter detection error. “0” indicates no error and “1” indicates an error. This bit is set to “1” if an error is determined in the determination of the vibration reduction effect, and cleared to “0” if no error is determined. Bit # 1,
ps (characters per second) and 300 cps are shown. bit#
7 indicates permission of the active damper operation, which is cleared when an error determination condition is satisfied when the
ここで通常キャリブレーションとは、印刷装置の運用中に行われるキャリブレーション
であり、印刷準備処理シーケンスにおいて行われるものである。この詳細については後述
する。
Here, normal calibration is calibration performed during operation of the printing apparatus, and is performed in a print preparation processing sequence. Details of this will be described later.
図7からわかるように、この例では、直流モータ21がキャリッジ13を駆動する速度
として複数の速度モードが設けられている。この場合、キャリッジ13の振動が軽減され
ているか否かの判断は、その複数のモードのそれぞれに対して行う。速度モード数は24
0cpsと300cpsに限定されるものではなく、他の速度であっても、また、3以上
の速度モードが設けられてもよい。
As can be seen from FIG. 7, in this example, a plurality of speed modes are provided as the speed at which the
The speed is not limited to 0 cps and 300 cps, and other speeds or three or more speed modes may be provided.
[可動範囲の領域分け]
図8は図1に示すキャリッジ13が可変の移動範囲で駆動されるときのキャリブレーシ
ョンの要否判断の方法を説明する図である。印刷ヘッド12により実際に印刷が行われる
場合、印刷しようとするデータの幅によって、キャリッジ13の移動範囲が可変に設定さ
れることになる。このため、振動軽減効果の判断は、キャリッジ13が実際に移動した範
囲内で行う必要がある。そこで、キャリッジ13の可動範囲を複数に区分し、その区分し
た領域毎に、その領域をキャリッジ13が通過したことを条件として、キャリッジ13の
振動が軽減されているか否かの判断を行う。
[Division of movable range]
FIG. 8 is a diagram for explaining a method for determining the necessity of calibration when the
図8に示す例では、キャリッジ13の初期位置であるホーム位置から終端位置であるフ
ル位置までの可動範囲が、エリア#0〜エリア#4の5つの領域に区分けされる。エリア
#0のホーム側の一部はキャリッジ13が往路では加速、復路では減速される領域であり
、速度振動量の測定の対象とはしない。また、エリア#4のフル側のキャリッジ13が往
路では減速、復路では加速される領域についても、速度振動量の測定の対象とはしない。
そして、例えば印刷範囲がエリア#3の途中までであれば、エリア#0〜エリア#2のそ
れぞれについて、振動量測定回路61による速度振動量の測定を行う。平均処理回路62
はエリア毎の平均を求め、判定回路63はエリア毎の判定を行う。
In the example shown in FIG. 8, the movable range from the home position, which is the initial position of the
For example, if the printing range is up to the middle of the
Finds the average for each area, and the
NVRAM55には、キャリジ14の可動範囲を複数に区分した領域毎にパラメータを
登録する。アクティブダンパ56は、エンコーダ位置検出回路54の検出位置が属する領
域に対応するパラメータをNVRAM55から読み出して、直流モータ21の駆動の制御
に使用する。この場合に、振動軽減効果を判断するための領域の境界と、パラメータが切
り替わる境界とを一致させることが望ましく、双方の領域を一致させることがさらに望ま
しい。このように一致させることで、パラメータが設定される領域毎に、振動軽減効果を
判断することができる。ただし、パラメータが領域毎に区分されていない場合でも、振動
軽減効果の判断だけを領域毎に行うこともできる。
In the
[キャリブレーションの種類]
図3に示すキャリブレーション実行制御装置64は、必要に応じて、キャリッジ13の
振動を相殺するための新たなパラメータを求めてNVRAM55の内容を更新するキャリ
ブレーションを実行する。すなわち、印刷動作とは別にキャリッジ13を複数パス走査さ
せて、ダンパゲイン(振幅)と位相オフセットの最適値を検出して、NVRAM55に登
録する。
[Calibration type]
The calibration
キャリブレーションには強制キャリブレーションと通常キャリブレーションがある。強
制キャリブレーションは、操作パネル32からの操作による自己診断で強制キャブレーシ
ョンが必要とされた場合、もしくは出荷前の工程やサービスマンによる現地あるいは工場
へ持ち帰ってのコマンド処理により実行される。通常キャリブレーションは、印刷中に振
動スペクトルを検出し、既にNVRAM55に登録されているダンパゲインもしくは位相
オフセットが最適でないと判断された場合、すなわちキャリブレーションフラグがセット
された場合に、次の印刷準備シーケンスに実行される。どの速度モードについてキャリブ
レーションを行うかなどの詳細は、コマンドによる強制キャリブレーションの場合にはコ
マンドのパラメータ、自己診断による強制キャリブレーションの場合にはパネルオペレー
ションでの指定、通常キャリブレーションの場合にはキャリブレーションフラグの状態に
よる。
There are forced calibration and normal calibration. The forced calibration is executed when forced calibration is required in the self-diagnosis by the operation from the
以上、本発明の実施の形態に係る印刷装置について説明したが、本発明は要旨を変更し
ない限り種々変更実施できる。例えば、上述の実施の形態では、エリア毎に速度振動量を
測定し、同じエリアどうしの速度振動量を比較することで、パラメータの最適性の判断を
している。しかし、1つのエリアのサンプル数が少ない場合には、例えば1つのエリア内
でもキャリッジ13が所定幅分移動したら、速度振動量を測定して記憶するようにしても
よい。
As mentioned above, although the printing apparatus which concerns on embodiment of this invention was demonstrated, this invention can be variously implemented unless a summary is changed. For example, in the above-described embodiment, the optimality of the parameter is determined by measuring the speed vibration amount for each area and comparing the speed vibration amounts of the same area. However, when the number of samples in one area is small, for example, when the
また、上述の実施の形態では、図6に示すフローにおいて、ステップS5、S6で平均
振動量を基準振動量としているが、平均振動量に応じて相対しきい値を変化させることも
できる。また、最適位相や最適ゲインは、隣接する3個を平均してその値を中央のものの
値としているが、3個ではなく隣接する5個を平均し、その値を中央のものの値としても
よい。逆に、誤差が生じる可能性はあるが、測定された速度振動量を平均せずにそのまま
採用してもい。
In the above-described embodiment, the average vibration amount is set as the reference vibration amount in steps S5 and S6 in the flow shown in FIG. 6, but the relative threshold value can be changed according to the average vibration amount. In addition, the optimum phase and optimum gain are averaged at three adjacent values to obtain the central value, but may be averaged at five adjacent values instead of three and set the value as the central value. . On the contrary, there is a possibility that an error occurs, but the measured velocity vibration amount may be adopted as it is without being averaged.
図3の説明ではNVRAM55、振動量測定回路61、平均処理回路62、判定回路6
3、キャリブレーション実行制御回路64をアクティブダンパ56とは別の構成として示
したが、これらをアクティブダンパ56内に一体に構成することもできる。また、一部の
機能を制御部31で実現することもできる。
In the description of FIG. 3,
3. Although the calibration
さらに、メイン制御部31、搬送駆動回路35、キャリッジ駆動回路36および印刷ヘ
ッドコントローラ37を1つマイクロプロセッサで実現するようにしてもよい。なお、マ
イクロプロセッサが実行する制御プログラムは、この装置の出荷前に内蔵のメモリに記憶
されたものでもよく、出荷後に内蔵のメモリに記憶されたものでもよい。また、制御プロ
グラムの一部が、この装置の出荷後に記憶または更新されたものでもよい。この装置が通
信機能を有している場合には、制御プログラムの少なくとも一部をダウンロードして、イ
ンストールあるいは更新することもできる。
Furthermore, the
以上の説明では印刷装置のキャリッジを往復駆動制御する場合を例に説明したが、一方
向のみで印刷を行う場合にはその方向のみをアクティブダンパ制御、振動軽減効果の判断
およびキャリブレーションの対象としてもよい。また、印刷装置に限らず、可動部材の駆
動制御を行うどのような装置でも同様に実施することができる。例えば、コピー装置やス
キャナ装置の走査部の駆動制御、CD(Compact Disk)やDVDなどの光学
ピックアップ部の駆動制御などに適用することができる。
In the above description, the case of reciprocating drive control of the carriage of the printing apparatus has been described as an example. However, when printing is performed in only one direction, only that direction is used as an object of active damper control, determination of vibration reduction effect, and calibration. Also good. Further, not only the printing apparatus but also any apparatus that performs drive control of the movable member can be similarly implemented. For example, the present invention can be applied to drive control of a scanning unit of a copy apparatus or a scanner apparatus, drive control of an optical pickup unit such as a CD (Compact Disk) or a DVD.
10 被印刷媒体、11 搬送ローラ、12 印刷ヘッド、13 キャリッジ、14
ガイド、15 プラテン、16 排出ローラ、21 直流モータ(駆動手段)、22 駆
動プーリ(駆動手段)、23 従動プーリ(駆動手段)、24 無終端ベルト(駆動手段
)、25 リニアエンコーダ(位置検出手段)、26 リニアスケール(位置検出手段)
、31 制御部、32 操作パネル、33 液晶表示部、34 インタフェース、35
搬送駆動回路、36 キャリッジ駆動回路、37 印刷ヘッドコントローラ、41 減算
器、42 テーブル参照回路、43 加算器、44 比例係数回路、45 積分係数回路
、46 微分係数回路、47 比例補正回路、48 積分補正回路、49 微分補正回路
、50 加算器、51 最終補正回路、52 モータドライバ、53 エンコーダ位置検
出回路(位置検出手段)、54 エンコーダ速度検出回路、55 NVRAM(パラメー
タ・メモリ)、56 アクティブダンパ(駆動制御手段)、61 振動量測定回路、62
平均処理回路、63 判定回路、64 キャリブレーション実行制御回路(パラメータ
更新手段)
10 printing medium, 11 transport roller, 12 print head, 13 carriage, 14
Guide, 15 Platen, 16 Discharge roller, 21 DC motor (drive means), 22 Drive pulley (drive means), 23 Driven pulley (drive means), 24 Endless belt (drive means), 25 Linear encoder (position detection means) 26 Linear scale (position detection means)
31
Transport drive circuit, 36 Carriage drive circuit, 37 Print head controller, 41 Subtractor, 42 Table reference circuit, 43 Adder, 44 Proportional coefficient circuit, 45 Integration coefficient circuit, 46 Differential coefficient circuit, 47 Proportional correction circuit, 48 Integral correction Circuit, 49 differential correction circuit, 50 adder, 51 final correction circuit, 52 motor driver, 53 encoder position detection circuit (position detection means), 54 encoder speed detection circuit, 55 NVRAM (parameter memory), 56 active damper (drive) Control means), 61 vibration amount measuring circuit, 62
Average processing circuit, 63 determination circuit, 64 calibration execution control circuit (parameter update means)
Claims (8)
上記可動部材の位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段の検出した上記可動部材の位置に応じて上記駆動手段の駆動を制御す
る駆動制御手段と、
上記可動部材の可動範囲を複数に区分した領域毎に上記可動部材の振動が上記駆動制御
手段によって軽減されているか否かを判断する判断手段と
を有することを特徴とする可動部材の駆動制御装置。 Driving means for driving the movable member;
Position detecting means for detecting the position of the movable member;
Drive control means for controlling the drive of the drive means according to the position of the movable member detected by the position detection means;
And a determination means for determining whether or not the vibration of the movable member is reduced by the drive control means for each region obtained by dividing the movable range of the movable member into a plurality of areas. .
囲で可動部材を駆動するときに、前記複数に区分した領域のうち前記可動部材が通過した
領域に関して前記判断を行うことを特徴とする可動部材の駆動制御装置。 2. The drive control apparatus according to claim 1, wherein the determination means determines the area through which the movable member has passed among the plurality of divided areas when the drive means drives the movable member within a variable movement range. The drive control apparatus of the movable member characterized by performing.
前記駆動制御手段が前記駆動手段の駆動を制御するためのパラメータが登録されるパラ
メータ・メモリを有し、
このパラメータ・メモリには前記パラメータが記複数に区分した領域毎に登録され、
前記駆動制御手段は、前記位置検出手段の検出した位置が属する領域に対応するパラメ
ータを上記パラメータ・メモリから読み出して駆動の制御に使用する
ことを特徴とする可動部材の駆動制御装置。 In the drive control apparatus of the movable member of Claim 1,
The drive control means has a parameter memory in which parameters for controlling the drive of the drive means are registered,
In this parameter memory, the parameter is registered for each divided area,
The drive control device for a movable member, wherein the drive control means reads out a parameter corresponding to a region to which the position detected by the position detection means belongs from the parameter memory and uses it for drive control.
手段は、前記判断手段により前記可動部材の振動が軽減されていないと判断された場合に
は、少なくともその判断の対象となった領域に関して、前記パラメータに基づく制御を停
止することを特徴とする可動部材の駆動制御装置。 4. The drive control device for a movable member according to claim 1, wherein when the determination unit determines that the vibration of the movable member is not reduced, the drive control unit includes at least the drive control unit. A drive control device for a movable member, wherein the control based on the parameter is stopped with respect to the region to be determined.
は、前記複数に区分した領域毎に、前記可動部材が複数回にわたり駆動されたときの平均
振動量に基づいて、前記可動部材の振動が軽減されているか否かの判断を行うことを特徴
とする可動部材の駆動制御装置。 5. The drive control device for a movable member according to claim 1, wherein the determination unit determines an average vibration amount when the movable member is driven a plurality of times for each of the divided areas. Based on this, it is determined whether or not the vibration of the movable member is reduced.
この第1のステップの測定結果に基づいて、上記振動が相殺されるように、上記可動部
材の位置に応じて上記可動部材に対する駆動を制御する第2のステップと、
上記駆動の制御により上記可動部材の振動が軽減されているか否かの判断を行う第3の
ステップと
を有し、
上記第3のステップでは、上記前記可動部材の可動範囲を複数に区分した領域毎に上記
判断を行う
ことを特徴とする可動部材の駆動制御方法。 A first step of measuring vibration generated in the movable member;
A second step of controlling the driving of the movable member according to the position of the movable member so that the vibration is canceled based on the measurement result of the first step;
A third step of determining whether or not the vibration of the movable member is reduced by the control of the drive,
In the third step, the determination is performed for each region in which the movable range of the movable member is divided into a plurality of ranges.
上記キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、
上記位置検出手段の検出した位置に応じて上記モータの駆動を制御する駆動制御手段と
、
上記キャリッジの可動範囲を複数に区分した領域毎に上記キャリッジの振動が上記駆動
制御手段によって軽減されているか否かを判断する判断手段と
を有することを特徴とする印刷装置。 A motor for driving a carriage provided with a print head;
Position detecting means for detecting the position of the carriage;
Drive control means for controlling the drive of the motor according to the position detected by the position detection means;
And a determination unit configured to determine whether or not vibration of the carriage is reduced by the drive control unit for each of the areas in which the movable range of the carriage is divided into a plurality of areas.
上記キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、
上記キャリッジの移動を制御する制御部と
を有する印刷装置において、
上記制御部は、上記位置検出手段の検出した上記キャリッジの位置に応じて上記モータ
の駆動を制御するアクティブダンパ制御を行い、上記キャリッジの可動範囲を複数に区分
した領域毎に上記キャリッジの振動が上記駆動制御手段によって軽減されているか否かを
判断する
ことを特徴とする印刷装置。 A motor for driving a carriage provided with a print head;
Position detecting means for detecting the position of the carriage;
A printing apparatus having a control unit for controlling the movement of the carriage;
The control unit performs active damper control for controlling the driving of the motor in accordance with the position of the carriage detected by the position detection unit, and the vibration of the carriage is generated for each region in which the movable range of the carriage is divided into a plurality of regions. It is judged whether it is reduced by the said drive control means. The printing apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008221230A JP2010052340A (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Drive control device and drive control method of movable member, and printing apparatus |
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