JP3050270B2 - シリアルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字ヘッドを搭載した
キャリッジをパルスモータによりプラテンに平行に往復
動させて印刷するシリアルプリンタ、より詳細にはキャ
リッジを駆動するパルスモータの速度を制御する技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プラテンに平行に記録ヘッドを往復動さ
せて記録ヘッドにより印字を行うプリンタは、キャリッ
ジをタイミングベルト等の伝達機構を介してパルスモー
タに接続し、制御装置からの駆動パルスによりパルスモ
ータを所定速度で作動させて印字ヘッドを印字に適した
速度で移動させるように構成されていた。パルスモータ
は、通常、駆動パルスに同期して回転するため、駆動パ
ルスの繰り返し周波数のデータを記憶手段に格納してお
きさえすれば、印字位置を検出する手段等を必要とする
ことなくキャリッジの位置や速度を正確に制御すること
ができ、直流モータを使用する場合に比較して機構上の
簡素化が図れるという利点がある。ところで、このよう
なデジタル化されたデータに基づいて制御を行う場合に
は、基本タイミングを規定するクロックパルス信号を必
要とするため、通常、クロック信号発生手段を備え、こ
れからの信号を分周して所定周波数のクロックパルス信
号を得て、これにより相切換えのタイミングを設定する
ようにしている。

【０００３】一方、プリンタは、ホストから入力したデ
ータをビットマップデータに変換したり、記録ヘッドの
動作を制御したりするためにマイクロコンピュータで構
成された制御手段と、これの動作を規定するためのクロ
ックパルス発生手段を備えている。もとより、プリンタ
全体の動作を統括するためのマイクロコンピュータが必
要とするクロックパルスの周波数とキャリッジを駆動す
るパルスモータを駆動するパルスのクロック周波数が整
数倍の関係をある場合には、共用することが可能とな
る。しかしながら、マイクロコンピュータを駆動するた
めに複数のクロック周波数が存在するとしても、キャリ
ッジ駆動モータに適した周波数のものが存在するとは限
らず、キャリッジ駆動モータを駆動のに適したクロック
を別に準備する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャリ
ッジ駆動モータのためだけに別のクロック発生手段を用
意することは、コストの上昇を招くという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、キャリッジを定速走行さ
せるのに適した周波数のクロックパルスが存在しない場
合にも、目的の速度でキャリッジを駆動することができ
る新規なシリアルプリンタを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、伝達手段を介してキャリッ
ジに接続されたパルスモータと、前記キャリッジを所定
速度で定速走行させる場合の相切換え時間よりも少なく
とも１種類の長い周期のタイミング信号と、少なくとも
１種類の短い周期のタイミング信号を出力する計時手段
と、前記複数のタイミング信号に基づいて相切換えを行
いながら前記パルスモータに駆動パルスを出力するモー
タ駆動手段とを備えるようにした。

【０００６】長短2種類のタイミング信号により決まる
相切換タイミングにより駆動されるパルスモータは、印
刷に適した定速走行よりも高速、及び低速で回転する
が、キャリッジはその慣性により印字品質に影響を及ぼ
さない程度の一定変動幅で走行する。

【０００７】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号１は、記録ヘッド２を搭載するキ
ャリッジで、プラテン３に平行に設けられたガイド部材
４に図中矢印Ｄで示すように往復動可能に設けられてい
る。５は、キャリッジ１を駆動するパルスモータで、こ
の実施例では１−２相励磁、及び２−２相励磁が可能な
形式のものが用いられており、モータ回転軸５ａとアイ
ドラ６との間に掛け渡されたタイミングベルト７を介し
てキャリッジ１と接続され、記録ヘッド２を記録用紙の
紙幅方向に往復移動させるものである。

【０００８】１０は、マイクロコンピュータ等で構成さ
れた印字制御手段で、周波数ｆ、この実施例では１４．
７ＭＨｚの原振信号を１／１２、１／３８４に分周する
クロック発生回路１１からの複数の周波数Ｆ１、Ｆ２、
この実施例では周期０．８μ秒、２６μ秒のクロック信
号を受けて印字に必要な全体の動作を制御するもので、
図示しないホストからの印刷データの入力を受け、また
後述するキャリッジモータ制御手段２０、及び記録ヘッ
ド駆動回路１３に制御信号を出力するように構成されて
いる。

【０００９】２０は、前述のモータ制御手段で、印字制
御手段１０からの指令信号と、印字制御手段を構成して
いるマイクロコンピュータを駆動するに必要な複数の周
波数Ｆ１、Ｆ２のクロック信号の内、キャリッジ１を印
字に適した規定の速度Ｖ０で定速走行させるのに適した
相切換え時間Δｔ０、この実施例では５０５μ秒、７５
４μ秒、１０１４μ秒を得ることができるか、もしくは
これに最も近い時間を発生させることができる周期を有
する周波数Ｆ２のクロック信号を受け、相切換え信号発
生手段２５に制御信号を出力するように構成されてい
る。

【００１０】２１は、加減速制御手段で、いろいろな印
字形態を実現するため、各印字形態に対応すべく複数の
速度モード１、２、３、４、５に関するデータを備えて
おり、各速度モードで必要な定速走行の速度を駆動周波
数（ＰＰＳ）として規定した速度データと、励磁方式
と、加速時の最大電流値、及び定速走行時と減速時の最
大電流の値を格納しており、印字制御手段１０により選
択された速度モードに対応する各相の励磁時間を後述す
るタイミングデータ記憶手段２２から読み出して計時手
段２３して相切換え手段２５を制御するように構成され
ている。

【００１１】２２は、前述のタイミングデータ記憶手段
で、表２に示したように停止状態から定速走行までの相
切換え順位に対応する相切換え時間と、定速走行に入っ
た場合の相切換え時間とを、計時手段２３に入力する周
波数Ｆ２のクロック信号により規定される単位時間ΔＴ
＝２６μ秒の整数倍として規定して格納されている。

【００１２】

【表２】

【００１３】これら速度モードの内、モード２に関して
はその定速走行時の相切換え時間として５０５μ秒が理
想値であるが、この時間５０５μ秒はクロック周波数Ｆ
２により生成できる基本時間２６μ秒と整数倍の関係に
ないから、この時間５０５μ秒に最も近く、かつ単位時
間ΔＴと整数倍の関係にある２種類のｔ１＝ΔＴ×２０
＝５２０μ秒、及びｔ２＝ΔＴ×１９＝４９４μ秒が格
納されている。

【００１４】図２は、前述のモータ駆動回路を模式的に
示すもので、ロータ５ｂの周囲に巻回されているＡ相、
Ａバー相、Ｂ相、Ｂ相バーの励磁巻線５ｃ、５ｄ、５
ｅ、５ｆは、それぞれスイッチング手段Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ４を介して駆動電源Ｅに接続されており、各励磁
巻線５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆを選択的に励磁できるよう
に構成されている。

【００１５】図３は、前述のモータ駆動回路の一実施例
を示すもので、励磁巻線５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆのそれ
ぞれを駆動電源Ｖｃｃに選択的に接続するスイッチング
手段をなすスイッチングトランジスタ３０、３１、３
２、３３と、相切換え信号発生手段２５から端子３４、
３５、３６、３７に制御信号を受け、スイッチングトラ
ンジスタ３０、３１、３２、３３を選択的にオン、オフ
するとともに、励磁巻線に流れる電流を検出する抵抗４
０、４１の信号に基づいて電流をチョッピングして励磁
電流の実効値を所定値に維持するチョッピング機能を備
えたドライバ３８、３９とから構成されている。

【００１６】４２は、駆動電流調整手段で、キャリッジ
を駆動するモータによりインクリボンの周回動力を得る
方式のプリンタにおいては、モノクロインクリボンとカ
ラーインクリボンのようにリボン幅が異なっていてキャ
リッジを駆動するモータに作用する負荷量が異なるの
で、カラー印刷の場合には駆動パルスの制限電流値、つ
まり駆動パルスの波高値を大き目に設定するためのもの
である。

【００１７】すなわち、表１において、モノクロインク
リボンを使用する場合には速度モード３が選択されて、
加速、及び定速、減速の時のパルスの波高値、つまり最
大電流を３３０ｍＡに制限しているのに対して、カラー
インクリボンを使用する場合には速度モード４が選択さ
れた加速、定速、及び減速時の制限電流値を３７０ｍＡ
に増大させてモータ５のトルクを大きくするようになっ
ている。

【００１８】

【表１】

【００１９】つぎにこのように構成した装置の動作を図
４、及び図５に基づいて説明する。ホストからの印刷信
号の入力により、印字制御手段１０が速度モード１、速
度モード３、速度モード４、及び速度モード５を選択し
た場合には、これらのモードについてはその定速走行時
の相切換え時間は、周波数Ｆ２のクロック信号により生
成される単位時間ΔＴの整数倍、つまり２９倍、及び３
９倍の何れかに一致するから、計時手段２３により７５
４μ秒、もしくは１０１４μ秒の何れか一方の時間が計
時される度にその相切換え時間だけ（図４（イ）、
（ロ））でパルスモータ５を定速走行駆動することがで
きる。

【００２０】一方、印字制御手段１０が速度モード２の
駆動方式を選択した場合には、加減速制御手段２１は、
タイミング記憶手段２２のモード２のデータとして格納
されているデータを読み出し、計時手段２３により相切
換え順位毎に相切換え信号を出力する。

【００２１】すなわち、印刷制御手段１０により速度モ
ード２が選択されると、加減速制御手段２１は、タイミ
ング記憶手段２２の速度モード２として規定されている
データを相順位毎に読み出し、３０４２μ秒、２３９２
μ秒、‥‥４９４μ秒というように単位時間ΔＴの整数
倍の加速時間で印字に適した速度まで、この速度モード
に規定されている励磁方式、この実施例では１−２相励
磁によりキャリッジ１を加速するようにモータ５を駆動
する。

【００２２】このようにして加速工程の最終段階に入る
と、加減速制御手段２１は、タイミング記憶手段２２に
定速走行の切換え時間として規定されている２種類の相
切換え時間、ｔ１＝５２０μ秒、及びｔ２＝４９４μ秒
を読み出し、これらの時間データを交互に計時手段２３
に出力して、図４（ハ）に示したように周期ｔ１、ｔ２
が交互に変化する一連のタイミング信号を出力させる。

【００２３】これにより、励磁時間としてｔ１＝５２０
μ秒が選択された場合にはパルスモータ５は、規定の速
度Ｖ０、つまり励磁時間５０５μ秒で駆動した時の速度
を越えた速度Ｖ１まで上昇する。この相での励磁時間が
５２０μ秒に達すると、次ぎに励磁時間としてｔ２＝４
９４μ秒が選択される。この励磁時間は、規定の速度Ｖ
０を得るのには短か過ぎる時間であるため、速度が次第
に低下し、規定の速度Ｖ０を下回る速度Ｖ２にまで低下
する。以下、このように励磁時間として長短２種類のデ
ータ、つまり５２０μ秒と４９４μ秒を交互に選択し
て、モータ５を規定の速度Ｖ０を境にした高い速度Ｖ
１、及び低い速度Ｖ２とを切換えながら回転させる。

【００２４】もとより、パルスモータにはタイミングベ
ルトやキャリッジが接続されていて、慣性が存在するか
ら、パルスモータ５は脱調することなく、印刷に支障を
来さない範囲でキャリッジ１の速度を可能な限り目的の
速度Ｖ１に維持する。

【００２５】なお、上述の実施例においては、目的速度
で駆動する相切換えタイミングに対して長目、及び短目
の２種類のタイミング信号を使用しているが、３種類以
上のタイミング信号を使用しても同様の作用を奏するこ
とは明らかである。また、上述の実施例においてはキャ
リッジとパルスモータとをタイミングベルトにより接続
した場合に例を採って説明したが、ボールネジのような
他の伝達手段を介して両者を接続したものに適用しても
同様の作用を奏することは明らかである。

【００２６】

【発明の効果】以上を、説明したように本発明において
は、伝達手段を介してキャリッジに接続されたパルスモ
ータと、前記キャリッジを所定速度で定速走行させる場
合の相切換え時間よりも少なくとも１種類の長い周期の
タイミング信号と、少なくとも１種類の短い周期のタイ
ミング信号を出力する計時手段と、前記複数のタイミン
グ信号に基づいて相切換えを行いながら前記パルスモー
タに駆動パルスを出力するモータ駆動手段とを備えたの
で、たとえキャリッジを低速走行させるのに最適な周波
数のクロックが装置に用意されていなくとも、キャリッ
ジを印刷に適した速度で駆動することができ、クロック
発生手段の簡素化を図ることができるばかりでなく、駆
動音時に発生する音のスペクトラムを2種類の周波数に
分散させて騒音を和らげることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。

【図２】同上装置におけるモータ駆動回路を簡素化して
示すブロック図である。

【図３】同上装置に適したモータ駆動回路の一実施例を
示す回路図である。

【図４】図（イ）、（ロ）、及び（ハ）は、同上装置に
よる各速度モードに使用する相切換えのタイミング信号
を示す図である。

【図５】同上装置において、２種類の相切換え時間を交
互に選択してパルスモータを駆動する場合のキャリッジ
の速度、及び定速走行に移ったときの相切換えのタイミ
ングを示す線図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ 記録ヘッド ３ プラテン ５ パルスモータ ２０ モータ制御手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝達手段を介してキャリッジに接続され
   たパルスモータと、前記キャリッジを所定速度で定速走
   行させる場合の相切換え時間よりも少なくとも１種類の
   長い周期のタイミング信号と、少なくとも１種類の短い
   周期のタイミング信号を出力する計時手段と、前記複数
   のタイミング信号に基づいて相切換えを行いながら前記
   パルスモータに駆動パルスを出力するモータ駆動手段と
   を備えてなるシリアルプリンタ。
2. 【請求項２】 前記駆動パルスはその波高値がインクリ
   ボンの種類に対応して変更される請求項１に記載のシリ
   アルプリンタ。