JPS62278071A

JPS62278071A - キヤリツジの速度制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPS62278071A
Application number: JP12119386A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takahashi; 弘一高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1987-12-02

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】３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］この発明け、プリント範囲を示すゾーンスリットを有す
る、例えば、インクジェットプリンタに用いられるキャ
リッジの速度制御方法、及びその装置に関する。

［従来の技術］従来、プリンタのキャリッジに対する速度制御方法に関
して、種々の提案がなされている。例えば、キャリッジ
の移動範囲に渡って配設されたスリットの数を、キャリ
ッジの移動に伴なって計数し、目標点、例えば、キャリ
ッジのホームポジションに近づいた時点で、キャリッジ
の移動速度を減速し、目標点においてキャリッジを停止
させる速度制御方法が提案されている。

□ ［発明が解決しようとする問題点］このような速度制御方法においては、移動開始時のキャ
リッジの現在位置を正確に認識できる場合には、有効に
動作することになる。しかしながら、例えば、電源の立
ち上がり時に任意の位置にあるキャリッジをホームポジ
ションに戻す場合のように、移動開始時のキャリッジの
現在位置を正確に認識できない場合にば、この速度＠御
方法においては、キャリッジを完全に速度制御し、例え
ば、最速でキャリッジをホームポジションに戻す制御は
不可能である。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、この
発明の目的は、プリンタのキャリッジを、これが初期に
おいていかなる位置にあろうとも、完全に速度制御する
ことので鮒るキャリッジの速度＊Ｊａ方法及びその装置
をｆ！併することである。

［問題点を解決するための手段］上記の目的を達成するため、この発明に関わるキャリッ
ジの速度制御方法は、目標点まで所定距離だけ離れた位
置まで配設された位置被検出部を検出し、この位置被検
出部を検出している間は、キャリッジを最適速度で移動
し、キャリッジが位置被検出部から外れた時点で、所定
時間だけキャリッジを減速し、以後、減速された速度で
目標点までキャリッジを移動させる事を特徴としている
。

また、この発明に関わるキャリッジの速度制御装置は、
キャリッジが目標点から所定圧ａｍ間しているか否かを
検出する検出手段と、この検出手段によりキャリッジが
目標点から所定距離以上離間していると検出された場合
にはキャリッジを目標点に向けて最適速度で移動させ、
目標点を通過した時点で減速し、所定の速度で目標点ま
でＢ動させる制御手段とを具備する事を特徴としている
。

［作用］この発明に関わるキャリッジの速度制御方法及びその装
置によれば、キャリッジの現在位置が正確に認識できて
いない場合でも、位置被検出部を検出することにより、
キャリッジを目標点に向けて最適速度で移動し、位置被
検出部をキャリッジが外れた時点で、目標点まで所定距
離であることを認識して、キャリッジを所定時間だけ減
速し、減速した後、一定の低速度で目標点まで移動させ
るようにしている。

［実施例］以下に、この発明に関わるキャリッジの速度制御方法及
びその装置の一実施例を、添付図面を参照して、詳細に
説明する。

まず、第１図を参照して、プリンタのヘッドユニット駆
動系を説明する。

図示するように、ヘッドユニット１０は、移動可能なキ
ャリッジ１２上に固定されている。このヘッドユニット
１０内には、図示しない温度センサが配設されており、
ヘッド付近の温度を検出することができるように構成さ
れている。

このキャリッジ１２を往復動自在に案内するガイド軸１
４．１６が、これらの両端を側板１８．２０に夫々支持
された状態で設けられている。これらガイド軸１４．１
６の一端（側板１８側）は、ネジ等により側板１８に固
定されており、他端（側板２０側）は、切欠溝２０ａに
より側板２０に支持されている。

ガイド軸１４．１６の側板１８．２０の夫々の内側の部
分には、ダンパ２２．２４が取付けられている。これら
ダンパ２２．２４は、ここにキャリッジ１２が衝突した
としても、キャリッジ１２に強い？Ｅ草が加わらないよ
うに設けられている。

尚、側板２０側のダンパ２４にキャリッジ１２が当接し
た位置で、目標点としてのキャリッジ１２のホームポジ
ションＨが規定される。

このホームポジションＨに対応して、キャリッジ１２駆
動用のモータ２６が配設されている。このモータ２６の
駆動軸には、ビニオン２８が同軸に取付けられている。

このピニオン２８はタイミングベルト３２の一方の部分
が巻回されたベルトプーリ３０の歯車部３０ａに噛合し
ている。このベルトプーリ３０は、側板２０に固定され
た軸部に回動可能に支持されている。

一方、タイミングベルト３２のの他方の部分は、ホーム
ポジションＨとは反対側の位置に回転可能に支持された
アイドルプーリ３４に巻回されている。このようにして
、そ−タ２６の駆動により、タイミングベルト３２は走
行駆動されることになる。

尚、このアイドルプーリ３４は、側板１８にスライド自
在に取付けられたスライド板３６に固着された軸部に回
動可能に支持されている。このスライド板３６は、適宜
スライドされて、タイミングベルト３２に適度の張力を
与えた状態で、側板１８の地板１８ａに固定されること
になる。

このタイミングベルト３２は、その一部をキャリッジ１
２の下面に固定されている。このようにして、タイミン
グベルト３２０走行に応じて、キャリッジ１２及びこれ
に載置されたヘッドユニット１０は、図示矢印Ｘ、Ｙで
示すように、ガイド軸１４．１６に沿って往復駆動され
ることにな１する。

キャリッジ１２の走行範囲の裏側には、リニアエンコー
ダを構成するリボン状のスリット板３８が配設されてい
る。このスリット板３８は、各側板１８．２０に夫々設
けられたスリット板受部１８ｂ、２０ｂを介してガイド
軸１６と平行を保って緊張されている。

また、スリット板３８の両端部には穴３８ａ。

３８ｂが夫々形成されており、一方の穴３８ａは側板１
８に形成された突起部１８ｃに係合し、他方の穴３８ｂ
は側板２ｏ側に設けられた引っ張り部材４０の引鮒掛は
部４０ａに係合している。この引っ張り部材４０は。ガ
イド軸１６の端部にスライド可能に取付けられ、図示し
ていないが、ばねにより引っ張り部材４ｏは外方に付勢
されて、スリット板３Ｂに適度な張力を与えている。

このスリット板３８は、第２図に示すように、上側にイ
ンクの吐出タイミングを与えるための等間隔ピッチに配
設された等ピッチスリット４２と、下側にプリント位置
を指示するための位置被検出部としてのゾーンスリット
４４とを、スリット板３８の延出方向に沿って備えてい
る。このゾーンスリット４４のホームポジションＨ側の
一端部は、ホームポジションＨから所定間隔見だけ離間
するように設定されている。

また、キャリッジ１２には、リニアエンコーダを構成す
る発光部４６及び受光部４８が、間にスリット板３８を
挟んだ状態で互いに対向して取付けられている。この発
光部４６は、基板４６ａと、この基板４６ａに上下に並
んで配設された一対の発光素子４６ｂ、４６ｃとを備え
ている。一方、受光部４８は、基板４８ａと、この基板
４８ａに上下に並んで配設され、一対の発光素子４６ｂ
、４６ｃに夫々対向させられた一対の受光素子４８ｂ、
４８ｃと、スリット板３８と受光素子４８ｂ、４８ｃと
の間に配設された受光スリット板４８ｄとを備えている
。

この受光スリット板４８ｄには、スリット板３８の上側
の等ピッチスリット３８ａに対応する位置に、同じピッ
チのピッチスリット４８ｅが形成され、スリット板３８
の下側のゾーンスリット３８ｂに対応する位置に、一本
のスリット４８ｆが形成されている。

また、ホームポジションＨに対応して、キャリッジ１２
の一端がホームポジションＨにあることを検出するホー
ムポジションセンサ５０が、側板２０に取付けられてい
る。

以上述べた構成において、以下に、この実施例の特徴と
なる動作を説明する。

通常、操作の終了時には、キャリッジ１２は、ホームポ
ジションＨに復帰されている。このため、この後、電源
が切られて、その後、電源が再度投入されたとしても、
このキャリッジ１２の位置は、ホームポジションＨに規
制されているため、キャリッジ１２の移動開始位置は正
確に認識されることになる。

しかしながら、キャリッジ１２０走行中に、電源が切れ
た場合には、キャリッジ１２はホームポジションＨに戻
ることなく、任意の位置で停止することになる。このた
め、次に電源を投入した場合には、キャリッジ１２の現
在位置が不定となる。

このような場合において、この実施例においては、以下
のように動作する。

例えば、第３図に示すように、キャリッジ１２が符号Ａ
で示す位置、即ち、リニアエンコーダを構成するスリッ
ト板３８のゾーンスリット３８ｂに対向する位置で停止
し、この位置で電源が投入されると仮定する。この状態
において、受光部４８からの信号により、キャリッジ１
２がゾーンスリット３８ｂに対向している事が検出され
、キャリッジ１２は最適速度としての最高速度ｖ。

でホームポジションＨに向けて復帰動作される。

このように、キャリッジ！２の位置が何れにあろうとも
、キャリッジ１２は最高速度■１でホームポジションＨ
に向けて復帰されることになるので、効率の良い動作が
実現される。

この最高速度Ｖ、での復帰動作は、キャリッジ１２がゾ
ーンスリット３８ｂを外れるまで、換言すれば、図中符
号Ｂで示すように、ゾーンスリット３８ｂの端部が検出
されるまで、継続される。

そして、符号Ｂで示す位置を通過した後、ブレーキが掛
けられ、キャリッジ１２は減速される。そして、キャリ
ッジ１２がダンパ２４に衝突したとしても、その衝撃に
よりインクの不吐出がおこらない範囲の速度ｖｃで、ホ
ームポジションＨまで定速で移動される。

ここで、キャリッジ１２が起動されてからゾーンスリッ
ト３８ｂの端部な通過するまでの時間ｔ１が計測され、
この時間ｔ１の長さに応じて、ブレーキを掛ける時間ｔ
２が決定される。

尚、キャリッジ１２の起動位置が符号Ｂで示す位置より
ホームポジション上側にある場合には、キャリッジ１２
は最初から定速ｖｃで、ホームポジションＨに向けて６
動される。

このような動作を実現するための回路を、′ｓ４図を参
照して説明する。

図示するように、エンコーダのゾーンスリット３８ｂか
らの情報を出力する受光素子４８ｃからの出力信号ＺＳ
は、第１のＡＮＤゲート５２の一方の入力端及び微分回
路５４に与えられている。

尚、この出力信号ＺＳは、キャリッジ１２がゾーンスリ
ット３８ｂに対向している際に、“Ｈ”になるよう設定
されている。この第１のＡＮＤゲート５２の他方の入力
端及び第２のＡＮＤゲート５６の一方の入力端には、基
準クロック５８からの基準クロック信号が与えられてい
る。

一方、第１のＡＮＤゲート５２からの出力は、第１のタ
イマ６０に与えられ、この第１のタイマ６０の出力は、
乗算器６２を介して第３のＡＮＤゲート６４に与えられ
ている。ここで、ゾーンスリット３８ｂからの出力信号
ＺＳは、反転器６６を介して反転された上で、第２及び
第３のＡＮＤゲート５６．６４の夫々の他方の入力端及
びそ−タ制御回路６８に与えられている。

また、微分回路５４及び第２及び第３のＡＮＤゲート５
６．６４からの出力は、ダウンカウンタとしての第２の
タイマ７０に与えられている。

尚、このモータ制御回路６８は、モータ２６に接続され
ていて、そ−夕２６の駆動を制御している。

このモータ制御回路６８は、ＣＰＵ、制御プログラム格
納用のＲＯＭ、並びにワークエリアとして使用されるＲ
ＡＭを備えており、このＲＯＭに書き込まれた制御プロ
グラムに従ってＣＰＵはモータ２６を駆動している。こ
のＲＯＭに書籾込まれた制御プログラムは、第５図に示
すようになされている。

即ち、制御が開始されると、ステップＳ１において、ゾ
ーンスリット３８ｂからの出力信号ＺＳが“Ｈ”である
か否かを、即ち、反転器６６からの信号が“Ｌ“か否か
を判定する。出力信号ＺＳが“Ｈ”である場合には、第
１のタイマをスタートさせステップＳ２において出力信
号ＺＳが“Ｈ”からＬ”に変化するかを判断し、変化し
ない限り、ステップＳ３において第１のタイマのカウン
ト動作を停止させるとともに、モータ２６をキャリッジ
１２が最高速度ｖＩ１１で移動するよう駆動し、ステッ
プＳ２において“Ｈ″から“Ｈ″に変化したと判定され
た場合には、ステップＳ４において、第１のタイマのカ
ウント動作を停止させるとともにモータ２６にブレーキ
を掛け、キャリッジ１２を減速する。

ここで、後述するように、出力信号ＺＳが変化した時点
で第１のタイマのカウント値から決定された第２のタイ
マの初期値が設定された後、第２のタイマ７０がスター
トし、ステップｓ５において、この第２のタイマ７ｏの
カウントが“０“になるかを見ており、“０”にならな
い限り減速動作を続行する。また、ステップｓ５におい
て、第２のタイマ７０のカウント値が“０″になったこ
とが検知されると、ステップｓ６において減速動作を解
除し、ステップＳ７において、キャリッジ１２が速度ｖ
ｃで定速走行するようにモータ２６を駆動する。

尚、ステップＳ１において、出力信号Ｚｓが“Ｈ”でな
い場合には、即座にステップＳ７が実行される。

このステップＳ７が実行された後、ステップＳ８におい
て、ホームポジションセンサ５０からの検知信号ＴＳに
基づき、キャリッジ１２がホームポジションＨに達する
かが判定され、達しない限りステップＳ７が継続される
。一方、ステップＳ８において、キャリッジ１２がホー
ムポジションＨに達したと判定されると、ステップＳ９
においてモータ２６の駆動を停止し、キャリッジ１２の
ホームポジションＨへの復帰動作を終了する。

次に、再び第４図を参照して、図示の回路の動作を説明
する。

即ち、第３図中でＡで示す位置にキャリッジ１２が停止
している場合には、出力信号ＺＳは“Ｈ″であり、第１
のＡＮＤゲート５２は開かれると共に、モータ制御回路
６８は第２のタイマフＯを用いずにキャリッジ１２を最
高速度ｖＩＩ＋でホームポジションＨに向けて移動させ
る。また、第１のＡＮＤゲート５２が開かれることによ
り、基準クロック５８により第１のタイマ６０は、タイ
ムのカウントを開始する。

キャリッジ１２がＢで示す位置に達した時点で、出力信
号ｚＳが反転して“Ｈ″になり、モータ制御回路６８は
モータ２６の減速動作を開始する。この信号の反転に応
じて、微分回路５４において生じたパルス信号が第２の
タイマ７０に入力されることにより、第１のタイマ６０
によりカウントされた時間ｔｌが乗算器６２を介して所
定の数を掛けられて、時間ｔ２として第２のタイマ７０
に送られる。

そして、出力信号ｚＳが反転することにより、第２のＡ
ＮＤゲート５６が開かれ、第２のタイマ７０に基準クロ
ック５８からの基準クロック信号が入力され、これに応
じて第２のクロック７０において、第１のタイマ６０に
よりカウントされた時間ｔ１に対応して設定された時間
ｔ２からのカラントダウン動作が開始される。

このようにして、第２のタイマ７０がその出力を“０″
にするまで、モータ制御回路６８は減速動作を実行する
。そして、第２のタイマ７０の出力が“Ｏ″になった時
点で、モータ制御回路６８はキャリッジ１２を速度ＶＣ
の等速度で移動するように変更し、ホームポジションＨ
に達した時点で動作を停止させる。

以上詳述したように、この一実施例によれば、電源が投
入された時点における制御系の初期化の際、又は、プリ
ント動作終了後、キャリッジをホームポジションに移動
させる動作を高速で実行できると共に、たとえホームポ
ジションセンサが設けられていない場合でも、キャリッ
ジのダンパへの衝突の衝撃によるインクの不吐出を防止
することができるようになる。

また、上記動作は、ソフトウェアを用いることにより、
回路規模を大幅に減少させることができるようになる。

更に、速度制御回路にサーボ機構を用いることにより、
速度の安定化を計ることができると共に、可変制御でき
る電流リミッタを用いることにより、衝突時等における
モータの焼付防止を実現できることになる。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明に関わるキャリッジの速
度制御方法は、目標点まで所定距離だけ離れた位置まで
配設された位置被検出部を検出し、この位置被検出部を
検出している間は、キャリッジを最適速度で移動し、キ
ャリッジが位置被検出部から外れた時点で、所定時間だ
けキャリッジを減速し、以後、減速された速度で目標点
までキャリッジを移動させる事を特徴としている。また
、この発明に関わるキャリッジの速度制御装置は、キャ
リッジが目標点から所定距離離間しているか否かを検出
する検出手段と、この検出手段によりキャリッジが目標
点から所定距離以上離間していると検出された場合には
キャリッジを目標点に向けて最適速度で移動させ、目標
点を通過した時点で減速し、所定の速度で目標点まで移
動させる制御手段とを具備する事を特徴としている。従
って、この発明によれば、プリンタのキャリッジをこれ
が初期においていかなる位置にあろうとも、完全に速度
制御することのできるキャリッジの速度制御方法及びそ
の装置を提供することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に関わるキャリッジの速度制御装置の
一実施例を示す斜視図、第２図は第１図に示す速度制御装置に用いられるリニア
エンコーダを取出して示す分解斜視図、第３図はこの発
明に関わるキャリッジの速度制御方法の一実施例を示す
線図、第４図は第３図に示す速度制御方法を実行する回路を示
す回路図、第５図は千−夕制御回路におけるＲＯＭの制御プログラ
ムを示すフローチャートである。図中、１０・・・ヘッドユニット、　　　１２・・・キ
ャリッジ、　　１４．１６・・・ガイド軸、　　１８．
２０・・・側板、　　２２；２４・・・ダンパ、　　２
６・・・モータ、２８・・・ピニオン、　　３０　・・
・　ベ　ル　ト　ブ　−リ、　　３２・・・タイミング
ベルト、　　３４・・・スライド板、　３６・・・スリ
ット板、　　４０・・・引っ張り部材、　４２・・・等
間隔スリット、　　４４・・・ゾーンスリット、　４６
・・・発光部、　　４８・・・受光部、５０・・・ホー
ムポジションセンサ、　　５２・・・第１のＡＮＤゲー
ト、　５４・・・微分回路、　５６・・・第２のＡＮＤ
ゲート、　　５８・・・基準クロック、　　６゜・・・
第１のタイマ、　　６２・・・乗算器、　　６４・・・
第３のＡＮＤゲート、　　６６・・・反転器、　　６８
・・・モータ制御回路、　７０・・・第２のタイマであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）目標点まで所定距離だけ離れた位置まで配設され
た位置被検出部を検出し、この位置被検出部を検出している間は、キャリッジを最
適速度で移動し、キャリッジが位置被検出部から外れた時点で、所定時間
だけキャリッジを減速し、以後、減速された速度で目標点までキャリッジを移動さ
せる事を特徴とするキャリッジの速度制御方法。
（２）前記キャリッジを減速する所定時間は、位置被検出部を検出している間の時間に対応して設
定される事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
キャリッジの速度制御方法。
（３）前記減速された速度は、キャリッジが目標点に衝
突した場合に、キャリッジに過大な衝撃を与えることの
ない範囲の速度に設定されている事を特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載のキャリッジの速度制御方法。
（４）前記目標点は、キャリッジのホームポジションで
ある事を特徴とする特許請求の範囲前記いずれか１項に
記載のキャリッジの速度制御方法。
（５）前記位置被検出部は、ゾーンスリットを備えてい
る事を特徴とする特許請求の範囲前記いずれか１項に記
載のキャリッジの速度制御方法。
（６）初期において位置被検出部を検出しない場合には
、キャリッジを一定の所定の速度で目標点に移動させる
事を特徴とする特許請求の範囲前記いずれか１項に記載
のキャリッジの速度制御方法。
（７）前記所定の速度は、キャリッジが目標点に衝突し
た場合に、キャリッジに過大な衝撃を与えることのない
範囲の速度に設定されている事を特徴とする特許請求の
範囲第６項に記載のキャリッジの速度制御方法。
（８）キャリッジが目標点から所定距離離間しているか
否かを検出する検出手段と、この検出手段によりキャリッジが目標点から所定距離以
上離間していると検出された場合にはキャリッジを目標
点に向けて最適速度で移動させ、目標点を通過した時点
で減速し、所定の速度で目標点まで移動させる制御手段
とを具備する事を特徴とするキャリッジの速度制御装置
。
（９）前記検出手段は、キャリッジの走行方向に沿って
延出されたゾーンスリットを備え、このゾーンスリット
は目標点から所定距離離間した端部を有している事を特
徴とする特許請求の範囲第８項に記載のキャリッジの速
度制御装置。
（１０）前記検出手段は、キャリッジがゾーンスリット
に対向している状態で、キャリッジが目標点から所定距
離以上離間していると検出し、キャリッジがゾーンスリ
ットから外れた状態で、キャリッジが目標点から所定距
離内に位置していると検出する事を特徴とする特許請求
の範囲第９項に記載のキャリッジの速度制御装置。
（１１）前記制御手段は、キャリッジがゾーンスリット
に対向しつつ移動している時間を計測する第１のタイマ
と、この第１のタイマにより計測された時間に基づいて
、キャリッジの減速時間を設定する第２のタイマとを備
えている事を特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
のキャリッジの速度制御装置。