JP2000301793A - キャリッジ駆動補正方法および画像出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャリッジを駆動する場合に、モータの駆動を
対象に伝達させる部品（プーリ等）の製造段階における
精度のばらつきに関係なく動作対象を精度良く駆動す
る。 【解決手段】メカ設計で与えられたプーリ径を基に、所
定のドット数分モータをステップ駆動し、実際に移動し
たドット数と前記所定のドット数とを比較し、その比例
関係に基づいて、移動ドット数をモータの駆動ステップ
数に換算する際に使用する係数ａの補正を行い、次回の
モータ駆動より、駆動するドット数からモータ駆動ステ
ップ数を算出する際に、当該ステップ数に前記補正後の
係数ｂの値を反映させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タを用いてキャリッジを移動させる構成を有する画像出
力装置に関し、特に、キャリッジを移動させる際の移動
量の誤差を補正することができるキャリッジ駆動補正方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ヘッドを搭載したキャリッジをステ
ッピングモータを用いて駆動する画像出力装置におい
て、従来、キャリッジを所望の移動量だけ正確に移動さ
せるために、移動量をモータのステップ数に変換する係
数を用いて、前記所望の移動量をステップ数に換算して
ステッピングモータを駆動していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記係数は、設計段階
におけるメカ図面を基に計算されたものであるか、ある
いは、多くのサンプルを基に合わせ込まれたものであ
り、いずれも個々の機械に対して合わせ込まれたもので
はなかった。すなわち、モータの駆動を対象物に伝達さ
せる構成部品の、製造段階に生じる精度の誤差等は考慮
されていなかった。

【０００４】このため、構成部品と設計図面の寸法との
誤差が大きい場合には、駆動対象物であるキャリッジの
実際の移動距離が、目的の移動距離に比べ、数ドット前
後する場合があった。

【０００５】そのため、キャリッジの移動精度の向上を
図る必要があり、構成部品の精度を上げなければならな
い。しかしながら、精度の良い構成部品を作る為には、
通常の部品より余分にコストがかかるという問題があっ
た。

【０００６】したがって、本発明は、モータの駆動をキ
ャリッジに伝達させる部品（プーリ等）の製造段階にお
ける精度のばらつきを考慮に入れて、部品のばらつきに
関係なく動作対象を精度良く駆動することができるキャ
リッジ駆動補正方法および画像出力装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるキャリッジ
駆動補正方法は、画像出力装置の記録ヘッドを搭載した
キャリッジを駆動するステッピングモータの駆動ステッ
プ数を補正するキャリッジ駆動補正方法であって、所定
のキャリッジ移動量だけステッピングモータをステップ
駆動し、このステップ駆動により実際に得られたキャリ
ッジ移動量を測定し、前記所定のキャリッジ移動量と前
記実際に得られたキャリッジ移動量とを比較し、指示さ
れたキャリッジ移動量を前記ステッピングモータの駆動
ステップ数に換算するための係数ａを前記比較結果に基
づいて補正し、以後、指示されたキャリッジ移動量から
前記駆動ステップ数を算出する際に、前記係数ａに代え
て前記補正後の係数（係数ｂ）の値を用いることを特徴
とする。

【０００８】このような補正を個々の画像出力装置に対
して行うことにより、構成部品の製造段階における寸法
精度のばらつきに関係なくキャリッジを高精度に駆動す
ることが可能になる。

【０００９】前記係数ｂは、例えば、次式により算出す
ることができる。

【００１０】ｂ＝ａ＊（ｍ／ｎ）

【００１１】但し、ｍは指示された移動量、ｎは実測さ
れた移動量である。

【００１２】また、本発明による画像出力装置は、記録
ヘッドを搭載したキャリッジを有する画像出力装置にお
いて、前記キャリッジを直線往復移動させるステッピン
グモータと、前記キャリッジの移動量を実測する実測手
段と、指示された移動量を予め定めた係数ａに応じてス
テッピングモータの駆動ステップ数に変換し、ステッピ
ングモータの駆動を行うモータ駆動手段と、指示された
キャリッジ移動量と前記実測手段により実測されたキャ
リッジ移動量との比較により前記係数ａを補正した係数
ｂを求める係数補正手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】前記実測手段は、例えば、前記キャリッジ
に平行して配置されたリニアスケールと、前記キャリッ
ジに搭載されたリニアスケールセンサとにより構成され
る。リニアスケールとリニアスケールセンサは、画像出
力装置に既存のものを利用できるので、実測手段として
新たな部品を必要としない。

【００１４】

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

【００１５】図１に、画像出力装置の一例としてのプリ
ンタのキャリッジ回りの構成例を示す。図２は、このプ
リンタのキャリッジ周辺の構成を図１のＡの方向から見
た上面図である。

【００１６】ステッピングモータ１１の回転駆動はその
ままプーリ１２の回転に反映され、この回転がキャリッ
ジ駆動ベルト１３に伝達される。ベルト１３の所定箇所
にはキャリッジ１４が取り付けられており、プーリ１２
の回転はキャリッジ１４の直線往復運動に変換される。
キャリッジ１４の移動経路に沿って、キャリッジ位置の
基準となる周知のリニアスケール１５が配置されてい
る。キャリッジ１４の移動はキャリッジ１４に搭載され
たリニアスケールセンサ１６がリニアスケール１５を読
み取ることにより認識することができる。

【００１７】図３に、ステッピングモータ１１と、これ
の制御のための構成要素からなる制御装置のブロック図
を示す。この制御装置は、ＣＰＵ１１１と、このＣＰＵ
１１１の動作プログラムおよび必要な固定的なデータを
格納したＲＯＭ１１２と、各種のデータを保持するＲＡ
Ｍ１１３と、ＣＰＵ１１１の制御下でステッピングモー
タ１１の各相のモータコイルに所定の駆動電流を供給す
るモータドライバ１１６とを備える。

【００１８】ＣＰＵ１１１からは、ステッピングモータ
１１をいわゆるマイクロステップ駆動するためのクロッ
クパルスおよび回転方向を指定するための信号（図示せ
ず）がモータドライバ１１６に供給される。モータドラ
イバ１１６は、これらの信号に応答して、マイクロステ
ップ駆動を行うための制御信号を内部のトランジスタ
（図示せず）に与える。これにより、ステッピングモー
タ１１の各相のモータコイルに所定の電流が流され、ス
テッピングモータ１１が指定された方向に指定されたマ
イクロステップ数だけ回転する。

【００１９】さて次に、上記プリンタにおいて、キャリ
ッジの所望の移動距離に対するステッピングモータ駆動
ステップ数の算出時における、機械差による移動距離の
誤差の補正の方法について説明する。

【００２０】メカ設計図面によるプーリ１２の直径をｒ
（ｍｍ）、ステッピングモータ１１の１パルスあたりの
ステップ角をｉ（°）、リニアスケールの分解能を３６
０（ｄｐｉ）とする。このとき、リニアスケール１ドッ
トに対するステッピングモータのステップ数を計算す
る。リニアスケールの分解能は３６０ｄｐｉである為、
リニアスケール１ドット当たりの距離ｄは、

【００２１】ｄ＝２５．４／３６０ ｍｍ となる。したがって、ステッピングモータ１ステップあ
たりの移動距離Ｄは、ステップ角がｉ°、プーリの直径
がｒｍｍであるので、

【００２２】Ｄ＝（ｒ＊π）／（３６０／ｉ）ｍｍ となる。

【００２３】よって、１ドットあたりのステッピングモ
ータのステップ数ａは、

【００２４】ａ＝（２５．４／３６０）／｛（ｒ＊π）
／（３６０／ｉ）｝ステップ となる。ａは、すべて設計図面から計算された値であり
定数となる。また、一般にキャリッジをｋドット移動さ
せるときのモータの駆動ステップ数Ｎは

【００２５】Ｎ＝ｋ＊ａ ステップ となる。つまり、定数ａはキャリッジの移動距離を、モ
ータ駆動のステップ数に換算する係数であると考えられ
る。

【００２６】以上を踏まえて、前記キャリッジの移動距
離をステップ数に換算する係数ａの補正を行う。

【００２７】図４は、キャリッジの移動距離をステップ
数に換算するための前記係数ａの補正を行う場合におけ
る処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形
態では、この処理は、プリンタの電源投入時の初期化処
理の中で行われる。したがって、経年変化による機械的
な誤差にも対応することができる。

【００２８】まず、装置のメイン電源投入時に、所定の
距離に対応するドット数ｍ（ドット）のキャリッジ移動
について考える。このとき、設計理論値から導出された
ｄｏｔ→ｓｔｅｐ変換係数ａにより、ステッピングモー
タを駆動するステップ数ｘを算出する（Ｓ２１）。すな
わち、ステップ数ｘは、

【００２９】ｘ＝ｍ＊ａ ステップ となる。ついで、このステップ数で実際にモータを駆動
し、キャリッジを移動させる（Ｓ２２）。

【００３０】キャリッジ１４の移動前および移動後の位
置をリニアスケール１５から読み取り、移動後のキャリ
ッジ１４の駆動距離ｎ（ドット）を求める（Ｓ２３）。

【００３１】ここで、装置を構成するすべての部品が設
計図面と全く同じ寸法であるならば、指示されたドット
数ｍと実測されたドット数ｎは等しいはずである。しか
し、実際には、プーリ径等の構成部品の寸法精度に若干
の誤差を含む為、ｍ≠ｎとなる場合が多い。そこで、次
のようにして、ｄｏｔ→ｓｔｅｐ変換係数ａの補正を行
う。

【００３２】補正後のｄｏｔ→ｓｔｅｐ変換係数をｂと
すると、ステッピングモータの駆動ステップ数はｘステ
ップであるから、設計図面を基にした理論値から求めら
れる移動量Ｎｔと、実際の移動量Ｎａを、それぞれｄｏ
ｔ→ｓｔｅｐ変換係数ａ，ｂから求めると、

【００３３】Ｎｔ＝ｘ／ａ （ドット），

【００３４】Ｎａ＝ｘ／ｂ （ドット） となる。

【００３５】これらの移動量Ｎｔ，Ｎａの値がそれぞれ
ｍ，ｎ（ドット）であるため、次の二式が成立する。

【００３６】ｘ／ａ＝ｍ，

【００３７】ｘ／ｂ＝ｎ これらの２式から

【００３８】ｍ：ｎ＝ｘ／ａ：ｘ／ｂ となる比例関係が成立する。この比例式から次式が導出
される（Ｓ２４）。

【００３９】ｂ＝ａ＊（ｍ／ｎ） ここで、ａ，ｍ，ｎは既知である為、係数ａを基にした
前記補正後のｄｏｔ→ｓｔｅｐ変換係数ｂを得ることが
できる。この係数ｂの値は、一時的にＲＡＭ１１３に保
存され（Ｓ２５）、キャリッジの駆動時に目標移動量に
対応するステップ数を求めるために利用される。すなわ
ち、次回のステッピングモータの駆動から、駆動ステッ
プ数計算時に、前記補正後のｄｏｔ→ｓｔｅｐ変換係数
ｂを用いることによって、構成部品の寸法精度の誤差考
慮に入れたステップ数を算出することができ、キャリッ
ジを精度良く移動させることが可能となる。

【００４０】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、種々の変形、変更が可能である。例えば、
上記説明では補正係数ｂは電源投入時の初期化処理の中
で求めたが、他の任意の時点に求めることも可能であ
る。また、個々の装置の出荷前にそれに対応する補正係
数ｂを求めて、これをＲＯＭ内に保存しておくことも可
能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、画像出力装置のキャリ
ッジを、機械的構成部品の寸法精度によらず、精度良く
駆動することができる。また、極端に高精度の機械的構
成部品を必要としない。しかも、本発明は主としてソフ
トウェアにより実現できるので、新たな機械的構成部品
は必要としない。したがって、装置コストを上昇させる
ことなく、個々の画像出力装置について高精度なキャリ
ッジの駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる画像出力装置とし
てのプリンタのキャリッジ回りの構成例を示す図であ
る。

【図２】図１のプリンタのキャリッジ周辺の構成を図１
のＡの方向から見た図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるステッピングモー
タ１１とこれの制御のための構成要素からなる制御装置
のブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態において、キャリッジの移
動距離をステップ数に換算するための係数ａの補正を行
う場合における処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１１ ステッピングモータ １２ プーリ １３ キャリッジ駆動ベルト １４ キャリッジ １５ リニアスケール １６ リニアスケールセンサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像出力装置の記録ヘッドを搭載したキャ
   リッジを駆動するステッピングモータの駆動ステップ数
   を補正するキャリッジ駆動補正方法であって、 所定のキャリッジ移動量だけステッピングモータをステ
   ップ駆動し、 このステップ駆動により実際に得られたキャリッジ移動
   量を測定し、 前記所定のキャリッジ移動量と前記実際に得られたキャ
   リッジ移動量とを比較し、 指示されたキャリッジ移動量を前記ステッピングモータ
   の駆動ステップ数に換算するための係数ａを前記比較結
   果に基づいて補正し、 以後、指示されたキャリッジ移動量から前記駆動ステッ
   プ数を算出する際に、前記係数ａに代えて前記補正後の
   係数（係数ｂ）の値を用いることを特徴とするキャリッ
   ジ駆動補正方法。
2. 【請求項２】前記係数ｂは、次式により算出することを
   特徴とする請求項１記載のキャリッジ駆動補正方法。 ｂ＝ａ＊（ｍ／ｎ） 但し、ｍは指示された移動量、ｎは実測された移動量で
   ある。
3. 【請求項３】記録ヘッドを搭載したキャリッジを有する
   画像出力装置において、 前記キャリッジを直線往復移動させるステッピングモー
   タと、 前記キャリッジの移動量を実測する実測手段と、 指示された移動量を予め定めた係数ａに応じてステッピ
   ングモータの駆動ステップ数に変換し、ステッピングモ
   ータの駆動を行うモータ駆動手段と、 指示されたキャリッジ移動量と前記実測手段により実測
   されたキャリッジ移動量との比較により前記係数ａを補
   正した係数ｂを求める係数補正手段と、 を備えたことを特徴とする画像出力装置。
4. 【請求項４】前記実測手段は、前記キャリッジに平行し
   て配置されたリニアスケールと、前記キャリッジに搭載
   されたリニアスケールセンサとにより構成される請求項
   ３記載の画像出力装置。
5. 【請求項５】前記係数補正手段は、次式により前記係数
   ａから前記係数ｂを算出することを特徴とする請求項４
   記載の画像出力装置。 ｂ＝ａ＊（ｍ／ｎ） 但し、ｍは指示されたキャリッジ移動量、ｎは実測され
   たキャリッジ移動量である。