JP2676773B2 - プリンタ印字ヘッド移動制御装置 - Google Patents
プリンタ印字ヘッド移動制御装置Info
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- JP2676773B2 JP2676773B2 JP7944888A JP7944888A JP2676773B2 JP 2676773 B2 JP2676773 B2 JP 2676773B2 JP 7944888 A JP7944888 A JP 7944888A JP 7944888 A JP7944888 A JP 7944888A JP 2676773 B2 JP2676773 B2 JP 2676773B2
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- Japan
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- print head
- drive
- motor
- control device
- head carrier
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
- B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
- B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
- B41J19/202—Drive control means for carriage movement
Landscapes
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリンタ印字ヘッド移動制御装置に関し、
特にシリアルな印字を行うプリンタにおける印字ヘッド
キャリアを移動させる制御装置に関する。
特にシリアルな印字を行うプリンタにおける印字ヘッド
キャリアを移動させる制御装置に関する。
プリンタの印字ヘッドキャリアの移動は、モータと印
字ヘッドキャリアがフレキシブル伝達器（ワイヤ或はベ
ルト等）で接続され、モータの回転運動をキャリアの直
線運動に変換して行われる。しかし、フレキシブル伝達
器は急激な加速、減速では振動を発生し印字品位を低下
させる。そこで、特に高速印字を行う場合には、印字ヘ
ッドキャリアの正確な位置決め制御が必要となる。
字ヘッドキャリアがフレキシブル伝達器（ワイヤ或はベ
ルト等）で接続され、モータの回転運動をキャリアの直
線運動に変換して行われる。しかし、フレキシブル伝達
器は急激な加速、減速では振動を発生し印字品位を低下
させる。そこで、特に高速印字を行う場合には、印字ヘ
ッドキャリアの正確な位置決め制御が必要となる。
従来の印字ヘッドキャリアの位置決め制御装置は印字
ヘッドキャリアに絶対位置を測定できる位置検出器を設
けた制御装置を用いるものがある。
ヘッドキャリアに絶対位置を測定できる位置検出器を設
けた制御装置を用いるものがある。
この制御方式には２通りの方法がある。ひとつは、印
字ヘッドキャリアの位置情報を印字指令として扱うも
の。もうひとつは、検出された位置情報と印字すべき目
標位置との誤差から印字ヘッドキャリアの速度を調整し
位置決めを行うものである。例えば、前者は特開昭61
−16880号「プリンタ」に、後者は特開昭60−236781
号「シリアルプリンタの制御方式」に開示されている。
字ヘッドキャリアの位置情報を印字指令として扱うも
の。もうひとつは、検出された位置情報と印字すべき目
標位置との誤差から印字ヘッドキャリアの速度を調整し
位置決めを行うものである。例えば、前者は特開昭61
−16880号「プリンタ」に、後者は特開昭60−236781
号「シリアルプリンタの制御方式」に開示されている。
前者のプリンタの制御装置では、印字ヘッドキャリ
アの位置を検出した時刻と印字する時刻との間に高速に
なればなるほど時間のずれが生じる。従って、印字ヘッ
ドキャリアが一定速状態にある時には正確な印字を行え
るが、フレキシブル伝達器が振動している状態では印字
誤差を生じてしまう問題があった。
アの位置を検出した時刻と印字する時刻との間に高速に
なればなるほど時間のずれが生じる。従って、印字ヘッ
ドキャリアが一定速状態にある時には正確な印字を行え
るが、フレキシブル伝達器が振動している状態では印字
誤差を生じてしまう問題があった。
後者のシリアルプリンタの制御方式では、印字ヘッ
ドキャリアを停止状態から一定速状態にしたときあるい
は一定速状態から停止状態にしたときのフレキシブル伝
達器の振動を能動的に制御していない。このような状態
で位置制御は不可能であり、フレキシブル伝達器の振動
が収まるまで印字できない無駄時間を発生してしまう問
題があった。
ドキャリアを停止状態から一定速状態にしたときあるい
は一定速状態から停止状態にしたときのフレキシブル伝
達器の振動を能動的に制御していない。このような状態
で位置制御は不可能であり、フレキシブル伝達器の振動
が収まるまで印字できない無駄時間を発生してしまう問
題があった。
本発明の目的は、これらの問題点を解決したプリンタ
印字ヘッドキャリア移動制御装置を提供することにあ
る。
印字ヘッドキャリア移動制御装置を提供することにあ
る。
本発明のプリンタ印字ヘッド移動制御装置は、モータ
と印字ヘッドキャリアがベルトあるいはワイヤで接続さ
れたプリンタにおいて、プリンタ制御装置から駆動開始
指令を受け予め求めてあるモータの駆動プロファイルに
従い駆動指令を発生する駆動プロファイル発生装置と、
前記印字ヘッドキャリアに取り付けられたリニアセンサ
から速度信号及び位置信号を受けさらにモータの回転角
度及び回転角速度も受け状態フィードバック量を発生す
る各状態量検出装置と、該各状態量検出装置から各状態
量の信号を受けモータ制御信号を発生する駆動系制御装
置と、加速減速時には該駆動プロファイル発生装置から
の信号にまた一定速度時には該駆動系制御装置からの信
号に切り換えるスイッチと、該スイッチで切り換えて得
られる信号を受けてモータを駆動する駆動装置とからな
り、前記プリンタ制御装置は該各状態量検出装置から状
態量を受けることを特徴とする。
と印字ヘッドキャリアがベルトあるいはワイヤで接続さ
れたプリンタにおいて、プリンタ制御装置から駆動開始
指令を受け予め求めてあるモータの駆動プロファイルに
従い駆動指令を発生する駆動プロファイル発生装置と、
前記印字ヘッドキャリアに取り付けられたリニアセンサ
から速度信号及び位置信号を受けさらにモータの回転角
度及び回転角速度も受け状態フィードバック量を発生す
る各状態量検出装置と、該各状態量検出装置から各状態
量の信号を受けモータ制御信号を発生する駆動系制御装
置と、加速減速時には該駆動プロファイル発生装置から
の信号にまた一定速度時には該駆動系制御装置からの信
号に切り換えるスイッチと、該スイッチで切り換えて得
られる信号を受けてモータを駆動する駆動装置とからな
り、前記プリンタ制御装置は該各状態量検出装置から状
態量を受けることを特徴とする。
更に本発明のプリンタ印字ヘッド移動制御装置の駆動
プロファイル発生装置はモータ駆動装置に制御信号を入
力しモータが動きその力をベルトあるいはワイヤにより
印字ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッドキャリアの速度
の２乗和の総和が最小になる制御信号の時系列を駆動プ
ロファイルとして有することを特徴とする。
プロファイル発生装置はモータ駆動装置に制御信号を入
力しモータが動きその力をベルトあるいはワイヤにより
印字ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッドキャリアの速度
の２乗和の総和が最小になる制御信号の時系列を駆動プ
ロファイルとして有することを特徴とする。
更に又、本発明のプリンタ印字ヘッド移動制御装置の
駆動系制御装置はモータの駆動装置に制御信号を入力し
モータが動きその力をベルトあるいはワイヤにより印字
ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッドキャリアが動く印字
ヘッドキャリア駆動系に対し、印字ヘッドキャリアの追
従誤差を示す誤差信号と、ベルトあるいはワイヤの変動
を示すフレキシブル伝達器状態量とを受け、前記印字ヘ
ッドキャリア駆動系に最適レギュレータ則を適用して得
られるゲインを乗算し制御信号を発生することを特徴と
する。
駆動系制御装置はモータの駆動装置に制御信号を入力し
モータが動きその力をベルトあるいはワイヤにより印字
ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッドキャリアが動く印字
ヘッドキャリア駆動系に対し、印字ヘッドキャリアの追
従誤差を示す誤差信号と、ベルトあるいはワイヤの変動
を示すフレキシブル伝達器状態量とを受け、前記印字ヘ
ッドキャリア駆動系に最適レギュレータ則を適用して得
られるゲインを乗算し制御信号を発生することを特徴と
する。
本発明は、印字ヘッドキャリアが停止から一定速度に
なる間及び一定速度から停止する間は、最適駆動プロフ
ァイルに従いモータの駆動を行う。このときは、印字ヘ
ッドキャリアの状態が変化した後の残留振動の発生を抑
制する必要がある。この最適駆動プロファイルに従う
と、一定時間内に印字ヘッドキャリアの状態を変化させ
るための駆動力のエネルギーが最小になり、状態変革に
副安定を誘引する余分なエネルギーを除去できる。本発
明の制御装置で、印字ヘッドキャリアが加速状態から一
定速度状態へあるいは減速状態から停止状態へ変化する
時間を短くし、かつ一定速度を高速にすると状態変化後
の残留振動を抑制した高速な印字ヘッドキャリアの移動
が実現できる。
なる間及び一定速度から停止する間は、最適駆動プロフ
ァイルに従いモータの駆動を行う。このときは、印字ヘ
ッドキャリアの状態が変化した後の残留振動の発生を抑
制する必要がある。この最適駆動プロファイルに従う
と、一定時間内に印字ヘッドキャリアの状態を変化させ
るための駆動力のエネルギーが最小になり、状態変革に
副安定を誘引する余分なエネルギーを除去できる。本発
明の制御装置で、印字ヘッドキャリアが加速状態から一
定速度状態へあるいは減速状態から停止状態へ変化する
時間を短くし、かつ一定速度を高速にすると状態変化後
の残留振動を抑制した高速な印字ヘッドキャリアの移動
が実現できる。
プリンタは印字ヘッドキャリアが一定速度状態におい
て印字を行う。この際印字ヘッドの印字ハンマーのイン
パクトが印字ヘッドキャリアの移動に外乱として働く。
印字ヘッド移動制御においては、このインパクト力によ
る制御系への影響を除外する必要がある。印字ハンマー
の印字インパクトの影響に対し十分ロバスト性を有する
最適フィードバックゲインを最適レギュレータで導き、
それらのゲインによって駆動制御装置を構成する。これ
により、駆動中の印字ヘッドキャリアの一定速度状態は
安定に保てる。結果として、プリンタの印字を一定間隔
で印字できるため、高品位な印字を実現できる。
て印字を行う。この際印字ヘッドの印字ハンマーのイン
パクトが印字ヘッドキャリアの移動に外乱として働く。
印字ヘッド移動制御においては、このインパクト力によ
る制御系への影響を除外する必要がある。印字ハンマー
の印字インパクトの影響に対し十分ロバスト性を有する
最適フィードバックゲインを最適レギュレータで導き、
それらのゲインによって駆動制御装置を構成する。これ
により、駆動中の印字ヘッドキャリアの一定速度状態は
安定に保てる。結果として、プリンタの印字を一定間隔
で印字できるため、高品位な印字を実現できる。
本発明の一実施例について図面を用いて説明する。
第３図は、本発明の印字ヘッドキャリアの移動の制御
方法を適用するプリンタの駆動制御装置及び印字制御装
置の構成を示すブロック図である。第３図において、プ
リンタ制御装置30はプリンタの全ての動作を制御し、駆
動プロファイル発生装置33あるいはモータ駆動制御装置
34はプリンタ制御装置30からの駆動指令で制御され、印
字ヘッドキャリアの移動を制御する。印字ヘッドキャリ
アが加速状態または減速状態にあるか、あるいは一定速
状態にあるかによって駆動プロファイル発生装置33ある
いはモータ駆動制御装置34をスイッチ35で選択する。駆
動装置36で駆動プロファイル発生装置33あるいはモータ
駆動制御装置34で発生したモータの駆動指令値をモータ
37を駆動する信号に変換する。フレキシブル伝達器40は
モータ37に発生した動力を印字ヘッドキャリア41に伝え
る。モータ37にロータリーエンコーダ38及びタコジェネ
レータ39を接続し、さらにそれらに接続された状態量検
出装置45はモータの状態量を検出する。また、印字ヘッ
ドキャリア41にリニアセンサ42を接続し、更にこれに接
続された位置信号発生装置43、速度信号発生装置44は印
字ヘッドキャリアの状態を表す信号を発生する。
方法を適用するプリンタの駆動制御装置及び印字制御装
置の構成を示すブロック図である。第３図において、プ
リンタ制御装置30はプリンタの全ての動作を制御し、駆
動プロファイル発生装置33あるいはモータ駆動制御装置
34はプリンタ制御装置30からの駆動指令で制御され、印
字ヘッドキャリアの移動を制御する。印字ヘッドキャリ
アが加速状態または減速状態にあるか、あるいは一定速
状態にあるかによって駆動プロファイル発生装置33ある
いはモータ駆動制御装置34をスイッチ35で選択する。駆
動装置36で駆動プロファイル発生装置33あるいはモータ
駆動制御装置34で発生したモータの駆動指令値をモータ
37を駆動する信号に変換する。フレキシブル伝達器40は
モータ37に発生した動力を印字ヘッドキャリア41に伝え
る。モータ37にロータリーエンコーダ38及びタコジェネ
レータ39を接続し、さらにそれらに接続された状態量検
出装置45はモータの状態量を検出する。また、印字ヘッ
ドキャリア41にリニアセンサ42を接続し、更にこれに接
続された位置信号発生装置43、速度信号発生装置44は印
字ヘッドキャリアの状態を表す信号を発生する。
状態量検出装置45では印字ヘッドキャリアの状態量を
検出する。この状態量検出装置45はプリンタ制御装置3
0、駆動プロファイル発生装置33及び駆動系制御装置34
に接続され、それら各装置にモータとフレキシブル伝達
器と印字ヘッドキャリアとからなる駆動系の状態量をフ
ィードバックする。
検出する。この状態量検出装置45はプリンタ制御装置3
0、駆動プロファイル発生装置33及び駆動系制御装置34
に接続され、それら各装置にモータとフレキシブル伝達
器と印字ヘッドキャリアとからなる駆動系の状態量をフ
ィードバックする。
また、プリンタ制御装置30に接続した印字制御装置31
は印字ヘッド32に印字指令を送る。
は印字ヘッド32に印字指令を送る。
第４図は、印字ヘッドキャリアが停止状態から一定速
状態になるまで及び一定速状態から停止状態になるまで
のプリンタの駆動制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
状態になるまで及び一定速状態から停止状態になるまで
のプリンタの駆動制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
第４図においては第３図の説明のように駆動プロファ
イル発生装置33を選択する。また、必要な状態量はモー
タ37の回転速度及び印字ヘッドキャリア41の位置である
から、印字ヘッドキャリア45の状態量検出装置の中でタ
コジェネレータ39に接続したモータ回転速度検出装置45
a及び位置信号発生装置43に接続した位置検出装置45dの
み使用する。モータ回転速度検出装置45a及び位置検出
装置45dはそれぞれ駆動プロファイル発生装置33及びプ
リンタ制御装置30に接続し、モータ37の回転速度及び印
字ヘッドキャリア41の位置をフィードバックする。
イル発生装置33を選択する。また、必要な状態量はモー
タ37の回転速度及び印字ヘッドキャリア41の位置である
から、印字ヘッドキャリア45の状態量検出装置の中でタ
コジェネレータ39に接続したモータ回転速度検出装置45
a及び位置信号発生装置43に接続した位置検出装置45dの
み使用する。モータ回転速度検出装置45a及び位置検出
装置45dはそれぞれ駆動プロファイル発生装置33及びプ
リンタ制御装置30に接続し、モータ37の回転速度及び印
字ヘッドキャリア41の位置をフィードバックする。
第５図は、印字ヘッドキャリアが一定速状態にあると
きのプリンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構成を
示すブロック図である。
きのプリンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構成を
示すブロック図である。
第５図においては第３図の説明のように駆動系制御装
置34を選択する。また、必要な状態量はモータ37の回転
速度及び印字ヘッドキャリア41の位置、速度、加速度で
あるから、状態量検出装置45の中でタコジェネレータ39
に接続したモータ回転速度検出装置45a及び位置信号発
生装置43に接続した位置検出装置45d、速度信号発生装
置44に接続した速度検出装置45b、加速度検出装置45cを
使用する。前記モータ回転速度検出装置45aと速度検出
装置45b、加速度検出装置45cは、駆動系制御装置33に接
続し、モータ37の回転速度及び印字ヘッドキャリア41の
速度及び加速度をフィードバックする。位置検出装置45
dはプリンタ制御装置30に接続し、印字ヘッドキャリア4
1の位置をフィードバックする。尚、印字ヘッド32で印
字ハンマーの印字インパクトが印字ヘッドキャリア41の
移動に外乱となって影響する。
置34を選択する。また、必要な状態量はモータ37の回転
速度及び印字ヘッドキャリア41の位置、速度、加速度で
あるから、状態量検出装置45の中でタコジェネレータ39
に接続したモータ回転速度検出装置45a及び位置信号発
生装置43に接続した位置検出装置45d、速度信号発生装
置44に接続した速度検出装置45b、加速度検出装置45cを
使用する。前記モータ回転速度検出装置45aと速度検出
装置45b、加速度検出装置45cは、駆動系制御装置33に接
続し、モータ37の回転速度及び印字ヘッドキャリア41の
速度及び加速度をフィードバックする。位置検出装置45
dはプリンタ制御装置30に接続し、印字ヘッドキャリア4
1の位置をフィードバックする。尚、印字ヘッド32で印
字ハンマーの印字インパクトが印字ヘッドキャリア41の
移動に外乱となって影響する。
次に、以上のプリンタの駆動制御装置及び印字制御装
置で本発明の印字ヘッドキャリア移動制御装置を行う手
順を説明する。
置で本発明の印字ヘッドキャリア移動制御装置を行う手
順を説明する。
第１図は、本発明によるプリンタの印字ヘッドキャリ
ア移動制御方式の手順を示す図である。
ア移動制御方式の手順を示す図である。
印字ヘッドキャリアを所定の印字速度で移動させるた
めに、停止状態から一定速状態に加速する。この加速時
には予め求めたモータの駆動プロファイルに従いステッ
プ２でモータの駆動を行う。ステップ３で駆動プロファ
イルが終了か否かを判断し終了するまでステップ２と３
を繰り返す。
めに、停止状態から一定速状態に加速する。この加速時
には予め求めたモータの駆動プロファイルに従いステッ
プ２でモータの駆動を行う。ステップ３で駆動プロファ
イルが終了か否かを判断し終了するまでステップ２と３
を繰り返す。
印字ヘッドキャリアが所定の印字速度に達してから印
字が終了するまでは、一定速状態を保つために予め求め
た最適フィードバックゲインを用いた状態フィードバッ
クでステップ４の速度制御を行う。そして一定時間毎に
ステップ５の印字を行う。ステップ６で印字が終了か否
かを判断し終了するまでステップ4,5および６を繰り返
す。
字が終了するまでは、一定速状態を保つために予め求め
た最適フィードバックゲインを用いた状態フィードバッ
クでステップ４の速度制御を行う。そして一定時間毎に
ステップ５の印字を行う。ステップ６で印字が終了か否
かを判断し終了するまでステップ4,5および６を繰り返
す。
印字ヘッドキャリアを停止させるために、一定速状態
から停止状態に減速する。この減速時には予め求めたモ
ータの駆動プロファイルに従いステップ７でモータの駆
動を行う。ステップ８で駆動プロファイルが終了か否か
を判断し終了するまでステップ７と８を繰り返す。
から停止状態に減速する。この減速時には予め求めたモ
ータの駆動プロファイルに従いステップ７でモータの駆
動を行う。ステップ８で駆動プロファイルが終了か否か
を判断し終了するまでステップ７と８を繰り返す。
次に印字ヘッドキャリアが停止状態から一定速状態に
あるいは一定速状態から停止状態になるまでに使用する
前記駆動ファイルの求め方について実施例を示す。
あるいは一定速状態から停止状態になるまでに使用する
前記駆動ファイルの求め方について実施例を示す。
駆動プロファイルは印字ヘッドキャリアの状態変化開
始時点と状態変化終了時点間の一定時間毎のモータ駆動
指令値よりなる。
始時点と状態変化終了時点間の一定時間毎のモータ駆動
指令値よりなる。
第２図は、前記モータとフレキシブル伝達器と印字ヘ
ッドキャリアとからなる駆動系の物理的モデルを示す図
である。この例ではDCサーボモータを使用している。入
力部11に入力された指令電圧は、サーボアンプ12により
電流増幅されDCサーボモータ37内のコイル（L:インダク
タンス）14を電流として流れる。これにより負荷（J:慣
性モーメント）16に動力を発生させる。この動力はフレ
キシブル伝達器（K:ばね定数）40を伝わり印字ヘッドキ
ャリア41を移動させる。このとき印字ヘッドキャリアと
ガイドレールとの間に摩擦（C:摩擦係数）19が発生す
る。このモデルより次の状態方程式、 （ｔ）＝Ax（ｔ）＋Bu（ｔ） ……（１） ｙ（ｔ）＝Cx（ｔ） ……（２） が導かれる。ここで、 ｕ（ｔ）：サーボアンプへの指令値 ｘ（ｔ）:|Vm Vo Vo|t Vm:プーリの外周でモータの速度 Vo:印字ヘッドキャリアの速度 Ｂ＝｜ωｍ ０ 0|t Ｃ＝|0 １ 0| β：粘性係数 である。（１），（２）の状態方程式に対し次の評価関
数 を最小にする最適制御関数u0（ｔ）が最大原理より求め
られる。ここで、 t1:印字ヘッドキャリアの加速或は減速時間 である。この最適制御関数u0（ｔ）が最適駆動関数とな
る。
ッドキャリアとからなる駆動系の物理的モデルを示す図
である。この例ではDCサーボモータを使用している。入
力部11に入力された指令電圧は、サーボアンプ12により
電流増幅されDCサーボモータ37内のコイル（L:インダク
タンス）14を電流として流れる。これにより負荷（J:慣
性モーメント）16に動力を発生させる。この動力はフレ
キシブル伝達器（K:ばね定数）40を伝わり印字ヘッドキ
ャリア41を移動させる。このとき印字ヘッドキャリアと
ガイドレールとの間に摩擦（C:摩擦係数）19が発生す
る。このモデルより次の状態方程式、 （ｔ）＝Ax（ｔ）＋Bu（ｔ） ……（１） ｙ（ｔ）＝Cx（ｔ） ……（２） が導かれる。ここで、 ｕ（ｔ）：サーボアンプへの指令値 ｘ（ｔ）:|Vm Vo Vo|t Vm:プーリの外周でモータの速度 Vo:印字ヘッドキャリアの速度 Ｂ＝｜ωｍ ０ 0|t Ｃ＝|0 １ 0| β：粘性係数 である。（１），（２）の状態方程式に対し次の評価関
数 を最小にする最適制御関数u0（ｔ）が最大原理より求め
られる。ここで、 t1:印字ヘッドキャリアの加速或は減速時間 である。この最適制御関数u0（ｔ）が最適駆動関数とな
る。
次に、本発明では印字ヘッドキャリアが一定速状態の
ときには最適レギュレータ則で速度制御を行うのが最適
フィードバックゲインの求め方について説明する。
ときには最適レギュレータ則で速度制御を行うのが最適
フィードバックゲインの求め方について説明する。
モータとフレキシブル伝達器と印字ヘッドキャリアと
からなる駆動系の物理的モデルに対して最適レギュレー
タを適用する。まず、（１）の前記DCサーボモータの状
態方程式に対し離散化を行う。
からなる駆動系の物理的モデルに対して最適レギュレー
タを適用する。まず、（１）の前記DCサーボモータの状
態方程式に対し離散化を行う。
ｘ（ｋ＋１）＝Ａ′ｘ（ｋ）＋Ｂ′ｕ（ｋ）……（４） ｙ（ｋ）＝Ｃ′ｘ（ｋ） ……（５） ここでΔｔをサンプリング時間、そして、 ｘ（ｔ）＝ｘ（ｋΔｔ） ｙ（ｔ）＝ｙ（ｋΔｔ） ｕ（ｔ）＝ｕ（ｋΔｔ） として、 Ａ′＝exp（ＡΔｔ） Ｃ′＝Ｃ である。ここで、（５）式の（Ａ′,B′,C′）を（A,B,
C）に改める。そして、印字時の印字ヘッドキャリアの
目標速度とｙ（ｋ）（＝Vo）の差 ε（ｋ）＝ｒ−ｙ（ｋ） ……（６） をとり、駆動指令値の変分 Ｖ（ｋ）＝ｕ（ｋ＋１）−ｕ（ｋ） ……（７） 及び状態量の変分を ξ（ｋ）＝ｘ（ｋ＋１）−ｘ（ｋ） ……（８） とおくと、 なる拡大系を構成できる。ここで、最適レギュレータ則
を適用する。（６），（７）式に対して、評価関数 を考える。ここで、ＱとＲは正定対称行列である。
C）に改める。そして、印字時の印字ヘッドキャリアの
目標速度とｙ（ｋ）（＝Vo）の差 ε（ｋ）＝ｒ−ｙ（ｋ） ……（６） をとり、駆動指令値の変分 Ｖ（ｋ）＝ｕ（ｋ＋１）−ｕ（ｋ） ……（７） 及び状態量の変分を ξ（ｋ）＝ｘ（ｋ＋１）−ｘ（ｋ） ……（８） とおくと、 なる拡大系を構成できる。ここで、最適レギュレータ則
を適用する。（６），（７）式に対して、評価関数 を考える。ここで、ＱとＲは正定対称行列である。
ここで分かりやすいように、 Ｂ＝〔Ｂ′ ０〕ｔ Ｃ＝〔０ Ｉ〕 と置き直す。ここでシステム（A,B,C）が可到達で可観
測ならば、リカッチ代数方程式 Ｐ＝AtPA−AtPB（BtPB＋Ｒ）-1BtPA＋CtQC ……（12） は唯一の正定対称行列を持ち、（11）式のＪ〔ｖ〕を最
小にする最適入力Vo（ｋ）は、 〔Ｋ K1〕＝−（BtPB＋Ｒ）-1BtPA ……（14） で与えられる。ここで、〔Ｋ K1〕が最適フィードバッ
クゲインである。このときの制御系は、Vo（ｋ）に対応
する元の制御入力 を用いて構成する。ＱとＲのパラメータを調整すること
により、印字ハンマーの印字インパクトの影響に対し印
字ヘッドキャリアの移動制御が十分なロバスト性を持つ
最適フィードバックゲインを求める。
測ならば、リカッチ代数方程式 Ｐ＝AtPA−AtPB（BtPB＋Ｒ）-1BtPA＋CtQC ……（12） は唯一の正定対称行列を持ち、（11）式のＪ〔ｖ〕を最
小にする最適入力Vo（ｋ）は、 〔Ｋ K1〕＝−（BtPB＋Ｒ）-1BtPA ……（14） で与えられる。ここで、〔Ｋ K1〕が最適フィードバッ
クゲインである。このときの制御系は、Vo（ｋ）に対応
する元の制御入力 を用いて構成する。ＱとＲのパラメータを調整すること
により、印字ハンマーの印字インパクトの影響に対し印
字ヘッドキャリアの移動制御が十分なロバスト性を持つ
最適フィードバックゲインを求める。
以上の本発明のプリンタの印字ヘッドキャリアの移動
制御方法に関する記述は同業者に容易に類推成しうるも
のであり、さらに詳細な説明は省略する。
制御方法に関する記述は同業者に容易に類推成しうるも
のであり、さらに詳細な説明は省略する。
本発明によれば、印字ヘッドキャリアが停止状態から
一定速状態になるまで及び一定速状態から停止状態にな
るまでは、モータを最適な駆動プロファイルにより駆動
し、一定速状態になった時あるいは停止状態になった時
の残留振動を発生しない。また一定速状態では、モータ
とフレキシブル伝達器と印字ヘッドキャリアとからなる
駆動系のモデルに対して最適レギュレータを適用し、印
字ハンマーの印字インパクトが印字ヘッドキャリアの移
動に影響しない最適フィードバックゲインを求め、それ
を用いて状態フィードバックで速度制御を行うことで、
印字によって発生する印字ヘッドキャリアの速度振動を
抑制できる。
一定速状態になるまで及び一定速状態から停止状態にな
るまでは、モータを最適な駆動プロファイルにより駆動
し、一定速状態になった時あるいは停止状態になった時
の残留振動を発生しない。また一定速状態では、モータ
とフレキシブル伝達器と印字ヘッドキャリアとからなる
駆動系のモデルに対して最適レギュレータを適用し、印
字ハンマーの印字インパクトが印字ヘッドキャリアの移
動に影響しない最適フィードバックゲインを求め、それ
を用いて状態フィードバックで速度制御を行うことで、
印字によって発生する印字ヘッドキャリアの速度振動を
抑制できる。
以上述べた本発明によれば、前記従来の問題点を解決
した印字ヘッドキャリア移動制御装置が得られる。
した印字ヘッドキャリア移動制御装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例に係るプリンタの印字ヘッド
キャリア移動制御の方式の手順を示すフロー図、第２図
は本発明の一実施例に係るプリンタのモータとフレキシ
ブル伝達器と印字ヘッドキャリアとからなる駆動系の物
理的モデル図、第３図は本発明の一実施例に係る印字ヘ
ッドキャリアの移動制御方式を適用するプリンタの駆動
制御装置及び印字制御装置の構成を示すブロック図、第
４図は印字ヘッドキャリアが停止状態から一定速状態に
なるまで及び一定速状態から停止状態になるまでのプリ
ンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構成を示すブロ
ック図、第５図は印字ヘッドキャリアが一定速状態にあ
るときのプリンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構
成を示すブロック図である。 30……プリンタ制御装置、31……印字制御装置、32……
印字ヘッド、33……駆動フロファイル発生装置、34……
駆動系制御装置、35……スイッチ、36……駆動装置、37
……モータ、38……ロータリーエンコーダ、39……タコ
ジェネレータ、40……フレキシブル伝達器、41……印字
ヘッドキャリア、42……リニアセンサ、43……位置信号
発生装置、44……速度信号発生装置、45……状態量検出
装置。
キャリア移動制御の方式の手順を示すフロー図、第２図
は本発明の一実施例に係るプリンタのモータとフレキシ
ブル伝達器と印字ヘッドキャリアとからなる駆動系の物
理的モデル図、第３図は本発明の一実施例に係る印字ヘ
ッドキャリアの移動制御方式を適用するプリンタの駆動
制御装置及び印字制御装置の構成を示すブロック図、第
４図は印字ヘッドキャリアが停止状態から一定速状態に
なるまで及び一定速状態から停止状態になるまでのプリ
ンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構成を示すブロ
ック図、第５図は印字ヘッドキャリアが一定速状態にあ
るときのプリンタの駆動制御装置及び印字制御装置の構
成を示すブロック図である。 30……プリンタ制御装置、31……印字制御装置、32……
印字ヘッド、33……駆動フロファイル発生装置、34……
駆動系制御装置、35……スイッチ、36……駆動装置、37
……モータ、38……ロータリーエンコーダ、39……タコ
ジェネレータ、40……フレキシブル伝達器、41……印字
ヘッドキャリア、42……リニアセンサ、43……位置信号
発生装置、44……速度信号発生装置、45……状態量検出
装置。
Claims (3)
- 【請求項１】モータと印字ヘッドキャリアがベルトある
いはワイヤで接続されたプリンタにおいて、プリンタ制
御装置から駆動開始指令を受け予め求めてあるモータの
駆動プロファイルに従い駆動指令を発生する駆動プロフ
ァイル発生装置と、前記印字ヘッドキャリアに取り付け
られたリニアセンサから速度信号及び位置信号を受けさ
らにモータの回転角度及び回転角速度も受け状態フィー
ドバック量を発生する各状態量検出装置と、該各状態量
検出装置から各状態量の信号を受けモータ制御信号を発
生する駆動系制御装置と、加速減速時には前記駆動プロ
ファイル発生装置からの信号にまた一定速度時には前記
駆動系制御装置からの信号に切り換えるスイッチと、該
スイッチで切り換えて得られる信号を受けてモータを駆
動する駆動装置とからなり、前記プリンタ制御装置は前
記各状態量検出装置から状態量を受けることを特徴とす
るプリンタ印字ヘッド移動制御装置。 - 【請求項２】駆動プロファイル発生装置はモータ駆動装
置に制御信号を入力しモータが動きその力をベルトある
いはワイヤにより印字ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッ
ドキャリアが動く印字ヘッドキャリア駆動系に対し、制
御信号の２乗和及び印字ヘッドキャリアの速度の２乗和
の総和が最小になる制御信号の時系列を駆動プロファイ
ルとすることを特徴とする請求項１記載のプリンタ印字
ヘッド移動制御装置。 - 【請求項３】駆動制御装置はモータの駆動装置に制御信
号を入力しモータが動きその力をベルトあるいはワイヤ
により印字ヘッドキャリアに伝達し印字ヘッドキャリア
が動く印字ヘッドキャリア駆動系に対し、印字ヘッドキ
ャリアの追従誤差を示す誤差信号と、ベルトあるいはワ
イヤの変動を示すフレキシブル伝達器状態量とを受け、
前記印字ヘッドキャリア駆動系に最適レギュレータ則を
適用して得られるゲインを乗算し制御信号を発生するこ
とを特徴とする請求項１記載のプリンタ印字ヘッド移動
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7944888A JP2676773B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | プリンタ印字ヘッド移動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7944888A JP2676773B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | プリンタ印字ヘッド移動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01249373A JPH01249373A (ja) | 1989-10-04 |
| JP2676773B2 true JP2676773B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=13690161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7944888A Expired - Lifetime JP2676773B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | プリンタ印字ヘッド移動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676773B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07195784A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Canon Inc | プリンタの駆動方法 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP7944888A patent/JP2676773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01249373A (ja) | 1989-10-04 |
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