JP2007015283A - 印刷装置のシャトル制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、高価なステッピングモータを用いること無く、かつ機器の信頼性を低下させること無く、シャトル駆動を可能とすることを課題とする。
【解決手段】
複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、前記ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、イニシャライズ動作におけるシャトル慣らし動作を機器に設定されている全てのシャトル速度モードで行い、ステッピングモータの脱調の有無により、その中から駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置のシャトル制御方法に関するものである。

ステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有し、このシャトル機構でもって複数の印字素子（ドット印字ハンマ等）を備えたハンマバンクを往復移動せしめる印字装置のシャトル機構部の例を図５、図６を用いて説明する。

図示していない複数個のドット印字ハンマを搭載したハンマバンク１０は、直動軸受け１１を介し、ガイドシャフト１２に支持される。また、クランク１３、１３の一方の一端は前記ハンマバンク１０に、他方の一端はカウンタバランサ１４に各々連結され、各々の他端は往復運動の動力源であるステッピングモータ２０と連結されている。クランク１３、１３は１８０°位相をずらしてステッピングモータ２０に連結されている為、ハンマバンク１０とカウンタバランサ１４は互いに逆位相で往復運動する。

前記ステッピングモータ２０の回転動作は、予め決められた角速度カーブ上を動作するよう制御される。その制御は、ステッピングモータ２０に通電する駆動電流の駆動周期を変化させるシャトル制御回路３０、ステッピングモータ２０へ電流を通電するシャトル駆動回路４０によって行われている。

ステッピングモータ２０の角速度及びハンマバンク１０の速度波形の例を図４に示す。ステッピングモータ２０が予め決められた角速度カーブ上を動作する事により、クランク１３によって連結されたハンマバンク１０は、図示の通り速度カーブの往復運動が行われ、往復動作の過程で印刷が実施される。

印刷用紙は前記ハンマバンク１０に対向して装着されており、図示しない紙送り手段により搬送される。そして、ハンマバンク１０の往復動作の過程で、図示しないインクリボンを介して印刷用紙へ向けて印字素子が駆動される事により印刷がなされる。

次に、イニシャライズから印刷までの流れを図１に示す。電源オン、または、シャトル機構部の慣らし動作が必要なとき、シャトルを低速で回転させ、シャトル機構部の慣らし動作を行う。この慣らし動作を動作環境温度により行わない事例もある。このようにシャトルの慣らし動作中にステッピングモータの脱調が発生した場合、エラーをホストへ報告し、シャトル慣らし動作が正常に行われた場合は印刷動作に移行する印字装置が、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００３−３９６３８号公報

従来技術に示した通り、シャトル機構部の慣らし動作を実施する時は、低トルクで回転可能なトルクマージンの有る低速回転で行っている。印刷モードは、1種類でなく、例えば高品質、通常、高速など数種類あり、それらのシャトル速度は印刷モードに比例して速くなっていく。逆にシャトルを駆動するステッピングモータの駆動トルクは減少していく。動作環境温度や、シャトル機構部に対する負荷条件等によっては、低速回転の速度モードは動作可能でも、トルクマージンの少ない高速回転の速度モードでは、動作が保障されないという問題がある。従って信頼性を向上させる為に十分に発生トルクの大きい高価なステッピングモータを使用していた。その為、機器のコストアップの要因となっていた。

本発明は、ステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、高価なステッピングモータを用いること無く、かつ機器の信頼性を低下させること無く、シャトル駆動を可能とする事を課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明においては、複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、該ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、イニシャライズ動作におけるシャトル慣らし動作を機器に設定されている全てのシャトル速度モードで行い、ステッピングモータの脱調の有無により、その中から駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする。

本発明の請求項２記載の発明は、複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、該ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、数種ある速度モードについて回転トルクよりも小さい回転トルクの駆動プロフィールをそれぞれの速度モードで作成し、当該速度モードでイニシャライズ動作におけるシャトル慣らし動作を行い、ステッピングモータの脱調の有無により、駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする。

本発明の請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の印刷装置のシャトル制御方法において、動作環境温度を検出し、その温度により前記駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする。

本発明の請求項４記載の発明は、複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、前記ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、印刷動作中にステッピングモータの脱調が検出された場合に、駆動可能なシャトル速度モードに移行することを特徴とする。

本発明の請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法において、シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件を時間で判断することを特徴とする。

本発明の請求項６記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法において、シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件をシャトル回数で判断することを特徴とする。

本発明の請求項７記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法において、シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件を動作環境温度で判断することを特徴とする。

本発明によれば、ステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、高価なステッピングモータを用いる事無くかつ、機器の信頼性を低下させる事無く、シャトル駆動が可能となる。

以下本発明の実施例を、図２、図３に基づいて説明する。

シャトル機構部の構成については、従来の構成の図５と図６と同様である。すなわち、図示していない複数個のドット印字ハンマを搭載したハンマバンク１０は、直動軸受け１１を介し、ガイドシャフト１２に支持される。また、クランク１３、１３の一方の一端は前記ハンマバンク１０に、他方の一端はカウンタバランサ１４に各々連結され、各々の他端は往復運動の動力源であるステッピングモータ２０と連結されている。クランク１３、１３は１８０°位相をずらしてステッピングモータ２０に連結されている為、ハンマバンク１０とカウンタバランサ１４は互いに逆位相で往復運動するように構成されている。

図２に本発明におけるシャトル慣らし駆動の例、図３に本発明における印刷時の低速モードから本来の速度モードへの復帰及び、ステッピングモータの脱調時の処理の一例を示す。図２、図３を用いて本発明におけるシャトル慣らし動作及び、印刷時に駆動可能なシャトル速度モードを選択、切り替える制御の実施例を以下に示す。

電源オン、または、シャトル機構部の慣らし動作が必要なとき、まず、慣らし動作を機器に設けられている全速度モードで行うか、従来の低速モードで行うかを例えば動作環境温度により判断する。慣らし動作が従来の速度モードで行われたとき、ステッピングモータの脱調を検出した場合は、機器の故障と推定できるためエラー処理を行いシャトル慣らし動作を終了する。慣らし動作が全速度モードで行われ、ステッピングモータの脱調を検出しなかった場合は、印刷モードに準じたシャトル速度モードを選択する。ステッピングモータの脱調を検出した場合は、その速度モードよりトルクマージンのある駆動可能な速度モードを選択し慣らし動作を終了する。ここで全速度モードの慣らし動作の順番は、ステッピングモータのトルクマージンの多い方から順番に行うと駆動可能な速度モードを選択することが容易に行える。例えば、速度モードが３種類有り、１番目に脱調した場合はエラー、２番目ならば２番目と３番目で印刷される場合に１番目の速度モードを選択、３番目ならば３番目の速度モードで印刷される場合に２番目の速度モードを選択するようなことができるからである。

以上、シャトル慣らし動作について説明したが、条件により、上記全速度モードを実施する他、特殊な駆動可判断用の速度モードを実施する方法もある。この駆動可判断用速度モードとは、機器の最悪条件（環境温度や負荷）においても確実に動作可能であることを判断できるような通常動作とは異なる特殊な駆動モード（慣らし専用）である。具体的には、数種ある速度モードの回転トルクよりも小さい回転トルクの駆動プロフィールをそれぞれの速度モードにおいて作成し、これを駆動可判断用速度モードとして利用する。特に、慣らし動作の判断をせず、特殊な駆動可判断用の速度モードを実施することにより、慣らし駆動を電源投入時のみに実施すればよくなり、スループットの向上、信頼性の向上が見込まれる。もちろん、イニシャライズ時間が常に長くなるが、この慣らし動作の判断をせず、全速度モードを駆動しても良い。

次に、印刷動作時のシャトル駆動について説明する。一連のシャトル慣らし動作終了後、ホストから印刷データを受信し、シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードで起動し、印刷を開始する。印刷中は、本来指定された速度モードへ復帰可能か否か判断する。復帰条件としては、機器の特性により、動作環境温度、シャトルストローク回数又は、駆動時間等で判断する。

復帰条件を満たした場合は、一旦、印刷動作を停止し、本来の速度モードへ切り替え、印刷動作に移る。この速度モードの切り替え動作は、シャトルを一旦停止しても、停止せずに動作中に切り替えても良い。

印刷動作に移り、再びステッピングモータの脱調を検出した場合は、速度モード復帰前の速度モードに切り替え、上記復帰判断を行いながら印刷を継続する。

従来のイニシャライズにおけるシャトル慣らし動作の流れを説明するフローチャート。 本発明におけるイニシャライズのシャトル慣らし動作の流れの一例を説明するフローチャート。 本発明における印刷中のシャトル低速モードからの復帰及び、ステッピングモータの脱調処理の一例示すフローチャート。 ステッピングモータ角速度及びハンマバンク速度波形を示す図。 ステッピングモータを用いたクランク方式のシャトル機構部の一例を示す概略側面図。 ステッピングモータを用いたクランク方式のシャトル機構部の一例を示す概略平面図。

符号の説明

１０はハンマバンク、１１は直動軸受け、１２はガイドシャフト、１３はクランク、１４はカウンタバランサ、２０はステッピングモータ、３０はシャトル制御回路、４０はシャトル駆動回路である。

Claims (7)

1. 複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、該ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、
   イニシャライズ動作におけるシャトル慣らし動作を機器に設定されている全てのシャトル速度モードで行い、ステッピングモータの脱調の有無により、その中から駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
2. 複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、該ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、
   数種ある速度モードについて、該速度モードの回転トルクよりも小さい回転トルクの駆動プロフィールを個々の速度モードで作成し、当該速度モードでイニシャライズ動作におけるシャトル慣らし動作を行い、ステッピングモータの脱調の有無により、駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
3. 動作環境温度を検出し、その温度により前記駆動可能なシャトル速度モードを選択することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の印刷装置のシャトル制御方法。
4. 複数個の印字素子を搭載したハンマバンクと、前記ハンマバンクを往復移動させるステッピングモータから構成されるクランク方式のシャトル機構を有する印刷装置において、
   印刷動作中にステッピングモータの脱調が検出された場合に、駆動可能なシャトル速度モードに移行することを特徴とする印刷装置のシャトル制御方法。
5. シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件を時間で判断することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法。
6. シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件をシャトル回数で判断することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法。
7. シャトル慣らし動作で選択されたシャトル速度モードからホストより指定されている本来のシャトル速度モードへの復帰条件を動作環境温度で判断することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の印刷装置のシャトル制御方法。
   

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