JP2589753B2 - 記録装置等におけるモータの回転速度変動の補償装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁気エンコーダ又はラインプリンタなど
の記録装置等におけるモータの温度による回転速度変動
を補償する装置に関する。

［従来技術とその欠点］ 磁気エンコーダ又はラインプリンタなどの記録装置等
においては、磁気カードや用紙などの記録媒体の搬送速
度を一定にする必要があるため、回転速度の制御及び安
定化が容易なサーボモータが使用される。

しかしながら、サーボモータの回転速度は、速度制御
用のタコメータの起電力定数と設定入力電圧により定ま
るが、タコメータの温度変動率により、あるいは、オフ
セット電圧等の温度変動率、モータ駆動回路を構成する
基準電圧用ツェナーダイオードや抵抗器の抵抗値がモー
タの発熱温度又は環境温度による影響を受けて変化する
ため、サーボモータの回転速度の0.02〜0.05％／℃の速
度が発生する。

このような速度変動に何等の対策も講じないサーボモ
ータを、磁気エンコーダ又はラインプリンタの記録媒体
の搬送装置に使用する場合は、例えば磁気カードに対す
るエンコードピッチに変位が発生して、その磁気カード
の読取り時に読取りミスを生じることになり、また、ラ
インプリンタのプリ印刷された用紙の所定印字欄の外に
印刷することとなるなどの不都合が生じる。

従来、このようなモータの回転速度の温度による変動
に対しては、ファンを取付けてモータを冷却したり、モ
ータの回転速度を検知するロータリエンコーダを設け、
その検知出力をフィードバックしてモータの印加電圧を
制御するなどして、対応していた。しかし、いずれも、
設備が高価であるともに、設置スペースにおいても難点
があり、記録位置の高精度化の要求に十分応えることが
困難であった。

［解決しようとする技術課題］ この発明は、上記の点に鑑み、モータにより駆動され
る搬送装置で搬送される記録媒体の到来検知又は通過検
知のために記憶装置等に設けてある検知器を利用して、
その記録媒体の搬送速度を計測し、その計測値と基準値
とに基いてモータの速度変動を反映する記録媒体の搬送
速度の偏差を算出し、予め記憶してある各種偏差に対応
する補正用基本クロック周波数を読出して記録制御部に
与えることにより、簡単で安価な構成で、モータの温度
による回転速度の変動を有効に補償しようとするもので
ある。

［課題解決手段］ 上記の課題を解決するため、この発明によるモータの
速度変動補償装置は、記録媒体の搬送装置の動力源とし
てモータを使用している記録装置等において、 （イ）記録媒体の到来又は通過を検知するために設けて
ある検知器の出力を用いて、その記録媒体の搬送速度を
計測する手段と、 （ロ）前記速度計測手段により得られた計測値と、記憶
してある基準値とを比較して、搬送速度の偏差を算出す
る手段と、 （ハ）前記偏差算出手段により与えられた偏差に対応す
る補正用記録クロック周波数のデータを記録制御部に出
力する手段と、 を備えてなることを特徴とする。

［作用］ 記録装置の始動に伴い、モータが回転して、搬送装置
が駆動され、記録媒体が搬送されると、速度計測手段は
搬送路に設けてある記録媒体の到来又は有無もしくは通
過検知用の検知器からの出力を利用して、この記録媒体
の搬送速度を計測する。

この速度計測には、記録媒体の長さがすべて一定であ
る場合は、検知器は一つを用い、その検知器の動作時間
から速度計測できるが、記録媒体の長さが一定でない場
合は、検知器を搬送方向に２個設け、前者の検知器の出
力の前縁から後者の検知器の出力の前縁までの時間から
速度計測が可能である。

偏差算出手段は、速度計測手段からの計測値を、記憶
してある基準値と比較して、搬送速度の偏差を算出す
る。

補正用基本クロック周波数出力手段は前記偏差算出手
段より与えられた偏差に対応する補正用基本クロック周
波数のデータを記憶部から読出して、記録制御部に出力
する。

従って、記録制御部は、発振部から発振周波を与えら
れて記録用基本クロックを定めるタイマに、前記出力手
段より与えられた補正用基本クロック周波数のデータを
セットするので、記録装置はこれを基本クロック周波数
として、記録動作を行う。

［この発明の実施例］ 次に、この発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は構成を示すブロック図、第３図は動作を説明
するフローチャートである。

磁気記録装置の磁気ヘッド１及び／又はラインプリン
タの印字ヘッド２に近接する搬送面に沿って磁気カード
等の記録媒体３を搬送する図示されていない搬送装置
は、動力源として定速制御回路を備えたサーボモータを
使用している。

検知器4aは、記録媒体の搬送面に対向して設けた発光
素子と受光素子とからなる光電式検知器であり、搬送さ
れてくる記録媒体３に対して磁気ヘッド１によるエンコ
ードを開始するタイミングを設定するために記録媒体３
が磁気ヘッド１に接近することを検知するため、又は記
録媒体が印字ヘッド２に対応する位置に存在するか否か
を検知するために、一般的に設けられているものであ
る。

そして、この発明では、使用される記録媒体が一定長
のものである場合は、１個の検知器4aを記録媒体３の搬
送速度計測のために利用している。使用される記録媒体
が不定長のものである場合は、検知器4aのほかに、もう
一つの既存の又は新たに付加した検知器4bを搬送速度計
測に使用する。

すなわち、検知器4a又は4aと4bの検知信号はマイクロ
コンピュータCPUで構成されている搬送速度計測手段Ａ
の制御部５に与えられる。制御部５は、一つの検知器4a
のみが使用されている場合は、その検知器の出力状態か
ら遮光時間をカウンタ６により計測させ、また、二つの
検知器4a,4bを使用する場合は、前者の検知器4aの検知
出力の前縁から後者の検知器4bの検知出力の前縁までの
時間をカウンタ６に計測させて、記録媒体の搬送速度を
時間値で得る。

遮光状態の終了又は二度目の検知出力の前縁に基い
て、搬送速度計測手段Ａは速度計測の終了を判定するこ
とができ、これとともに、計測値を次段の偏差算出手段
Ｂに与える。

偏差算出手段Ｂは、前記サーボモータの定常温度にお
ける回転速度での搬送装置による記録媒体の搬送速度の
理論値又は実測値を、基準値として、時間値ベースで基
準値記憶部７に記憶してある。

記録媒体が一定長の場合に用いる１個の検知器4aの通
過時間は、機器ごとに一定長に設定することができるの
で、基準値は予めEPROMなどに固定値を設定すれば良
い。記録媒体が不定長の場合に２個の検知器4a,4bを設
置するときは、機器ごとに検知器間の距離にバラツキが
生じ得る。この場合は、（ａ）機器ごとに搬送速度を基
準値に合わせる、（ｂ）検知器間の通過時間を測定回路
で計数し、不揮発メモリに記憶するか、ディップスイッ
チなどに設定する、ことより、機器ごとの基準値の設定
が容易にできる。

そして、偏差算出手段Ｂは、搬送速度計測手段Ａから
の計測値の入力に基き、基準値記憶部７から基準値を読
出して、これを比較部８で計測値と比較して、その偏差
を算出し、その偏差を次段の補正用基本クロック周波数
出力手段Ｃに与える。

補正用基本クロック周波数出力手段Ｃには、第２図に
示すように、各偏差値に対応する補正用基本クロック周
波数（エンコードのためのクロック用周波数cf₁と印字
のためのクロック用周波数cf₂）のデータを記憶させた
周波数テーブル９を備えてあり、偏差算出手段Ｂにより
偏差を与えられると、補正用基本クロック周波数出力手
段Ｃの読出部10がその偏差を所定アドレスに変換し、そ
のアドレスによりテーブル・ルックアップを行い、搬送
速度の偏差に対応する補正用クロック周波数のデータを
読出して、記録制御部11に出力する。

記録制御部11は発振部とその発振部からの周波を計数
し、セットされたクロック周波数のデータにより指定さ
れた周期でクロック信号を出力するタイマを有し、その
クロック信号を記録すべきデータとともに記録装置のド
ライバ回路12に与える。そして、補正用基本クロック周
波数出力手段Ｃより補正用クロック周波数を与えられた
場合は、これを前記タイマにセットして、それぞれエン
コード用基本クロック又は印字用基本クロックの周期を
指定する。従って、記録制御部はそれぞれエンコード又
は印字のための基本クロックを作成し、これをデータと
ともに記録装置のドライバ回路12に与える。

これにより、ドライバ回路12は所定のクロックに従っ
て、磁気ヘッド１及び／又は印字ヘッド２を駆動して、
記録媒体３に対して前記データのエンコード及び／又は
印字をさせる。

こうして、モータの回転速度が、モータの発熱温度や
環境温度の影響により変動し、その結果、記録媒体の搬
送速度に変動が現れても、その記録媒体に対する磁気エ
ンコード及び／又は印字の基本クロックはその搬送速度
の偏差に応じて適正に補正されているので、搬送速度の
変動は補償されており、記録位置精度は非常に高く、エ
ンコードピッチ及び／又は印字ピッチも安定している。

第４図は、記録媒体である券紙を所定速度で搬送し
て、その券紙に所要情報を磁気ヘッドでエンコードし、
プリンタで印刷して発行する自動券売機において、券紙
を搬送する装置を駆動するサーボモータの温度による回
転速度変動に対して、この発明による補償装置を備えて
連続的に印刷発行した場合の印刷位置の変位を、従来の
ように、補償装置を備えないで印刷した場合の印刷位置
の変位と比較して示す。

発券枚数によりデータの温度が上昇し、印字長が増加
している。点線は補償装置を用いていない自動券売機に
よる印刷位置を示し、実線は補償装置を備えた自動券売
機による印刷位置を示す。なお、この場合の印字枚数2,
000枚のときの環境温度は25℃、モータ温度は60℃であ
る。

本図から明らかなように、従来機では、ほぼ一定の温
度下においても、約2.1mmの範囲で印字位置の変位が生
じるが、この発明による速度変動補償装置を用いる場合
は、印字位置の変位はわずか0.5mmの範囲に押さえられ
ている。上記のように、サーボモータの回転速度の温度
による変動は、0.02〜0.05％／℃である。環境温度の変
化を考慮すると、従来機では、磁気エンコードの高密度
化と、印字位置の高精度化の要求に応えることは非常に
困難であるが、この発明によれば、これに容易に応え得
ることが理解される。

［この発明の効果］ 以上のように、この発明によるモータの回転速度変動
の補償装置は、記録媒体に対する記録開始タイミング設
定などのために使用している検知器を利用して、その記
録媒体の搬送速度を計測し、その計測値と基準値とから
搬送速度の偏差を得て、その偏差に対応する補正用基本
クロック周波数を記録制御部に出力するようにしたもの
であるから、高価な設備を要することなく、モータの回
転速度変に対する補償を行うことができる。そして、記
録媒体の搬送速度の偏差に応じて記録のための基本クロ
ックを補正するから、その補正効果は直接的であり、モ
ータの回転速度の検出に基いて補正する方法よりも、補
償効果が適切確実である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る補償装置の構成を示すブロック
図、第２図は周波数テーブルの記憶内容を記号で示す模
式図、第３図は補償装置の動作の流れを説明するフロー
チャート、第４図は補償効果を従来例と比較して示すグ
ラフである。 Ａ……搬送速度計測手段、 Ｂ……偏差算出手段、 Ｃ……補正用基本クロック周波数出力手段、 ３……記録媒体、 4a,4b……検知器、 11……記録制御部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体搬送動力源としてモータを使用す
   る記録装置等において、 （イ）記録媒体の到来又は通過を検知するために設けて
   ある検知器の出力を用いて、その記録媒体の搬送速度を
   計測する手段と、 （ロ）前記速度計測手段により得られた計測値と、記憶
   してある基準値とを比較して、搬送速度の偏差を算出す
   る手段と、 （ハ）前記偏差算出手段より与えられた偏差に対応する
   補正用基本クロック周波数を記録制御部に出力する手段
   と、 からなるモータの回転速度変動の補償装置。