JP3520380B2 - プリンタ - Google Patents

プリンタ

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JP3520380B2
JP3520380B2 JP06657995A JP6657995A JP3520380B2 JP 3520380 B2 JP3520380 B2 JP 3520380B2 JP 06657995 A JP06657995 A JP 06657995A JP 6657995 A JP6657995 A JP 6657995A JP 3520380 B2 JP3520380 B2 JP 3520380B2
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定穂 村田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印字ヘッド搭載したキ
ャリッジをステッピングモータで往復移動させて印字す
るプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の技術は、図4にその概略を
示すように構成されている。同図において、101はプ
ーリー、102はタイミングベルト、103はステッピ
ングモータ、104はガイド軸、105はキャリッジ、
106はキャリッジ105に固着された印字ヘッド、1
07はステッピングモータ103の回転軸に固着された
遮光円板であり、108は遮光円板107の回転に伴っ
て遮光円板107を通過する光を検出する光検出器であ
る。
【0003】この構成において、ステッピングモータ1
03に駆動パルスが入力されるとステッピングモータ1
03が回転し、この回転駆動力はプーリー101、タイ
ミングベルト102を介してキャリッジ105に伝達さ
れ、キャリッジ105はガイド軸104に沿って移動す
る。これと同時にステッピングモータ103の回転軸に
固着された遮光円板107も回転し、遮光円板107の
状態を光検出器108が検出する。また、図5に示すよ
うに、ステッピングモータ109の回転駆動力を歯車1
10を介して遮光円板111に伝え、光検出器112で
遮光円板111の状態を検出するものもある。
【0004】遮光円板107の分割は駆動パルスr個が
ステッピングモータ103に入力され、該ステッピング
モータ103が正常に回転する場合に1回、遮光円板1
07の遮光部と透過部の境界が光検出器108の光軸を
通過し、状態変化が光検出器108より検出されるよう
な分割数sとなっており、モータ駆動パルスr個がステ
ッピングモータ103に入力される間に、状態変化が検
出されない場合に異常であると判定し動作異常を検出し
ていた。
【0005】この時の遮光円板107の分割数sは、任
意の数としていた。
【0006】さらに、この検出はステッピングモータ1
03に駆動パルスが入力されている間の全ての領域で有
効であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では以下に示すような課題があった。
【0008】第1の課題は遮光円板の挙動不安定時の誤
検出である。図6はステッピングモータの制御を示す図
であり、縦軸はステッピングモータの回転速度、横軸は
時間である。図に示すようにステッピングモータを高速
制御する場合には、スローアップおよびスローダウンを
行うのが一般的である。このスローアップ領域113お
よびスローダウン領域114中の比較的回転速度の低い
領域113a、114aでは、ステッピングモータの回
転トルクとステッピングモータにかかる負荷および慣性
力とのバランスが不安定であるため、図7に示すオーバ
ーシュート115およびアンダーシュート116が発生
する。また、図7中の縦軸はステッピングモータの回転
角であり、横軸は時間である。
【0009】このオーバーシュート115およびアンダ
ーシュート116が発生しているタイミングに、遮光円
板の遮光部と透過部の境界と光検出器の光軸が重なって
しまうと、短い間隔での状態変化が検出され、ステッピ
ングモータが正常に動作しているにもかかわらず異常と
判定してしまう。
【0010】また、図5に示したようにステッピングモ
ータ109の回転駆動力を歯車110を介して遮光円板
111に伝達する場合、ステッピングモータ109の反
転始動時にはバックラッシュが存在するため、バックラ
ッシュがなくなるまでの時間分ステッピングモータ10
9から遮光円板111への回転駆動力の伝達が遅れ、光
検出器112から検出される状態変化も遅れ、ステッピ
ングモータ109が正常に動作しているにもかかわらず
異常と判定してしまう。
【0011】第2の課題は遮光円板等の部品精度および
組立精度のばらつきによる誤検出である。
【0012】遮光円板の遮光部と透過部の境界とステッ
ピングモータの位相がある点で一致した場合、一致した
位置での状態変化の次に検出される状態変化は、ステッ
ピングモータおよび遮光円板の部品精度および組立精度
により、r個のステッピングモータ駆動パルスが入力さ
れる間に本来検出されるべき状態変化が検出されない場
合があるため、ステッピングモータが正常に回転してい
るにもかかわらず、部品および組立のばらつきにより、
異常と判定してしまうことがある。したがって、前述の
誤検出を防ぐためにはステッピングモータと遮光円板の
位相を調整する必要がある。
【0013】第3の課題は、遮光円板の分割数sは任意
に定められてるため、分割数sが多いほど制御が複雑に
なる傾向があり、少ないほど異常検出の精度が低くなる
傾向があった。
【0014】本発明は、前記第1から第3の課題を解消
した動作異常検出装置を提供することを目的としてい
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のプリンタの動作
異常検出装置は、ステッピングモータによって駆動さ
れ、印字ヘッドを搭載して印字のための往復動作を行う
キャリッジと、前記ステッピングモータの動作状態を検
出する一対の遮光円板と光検出器と、前記ステッピング
モータを駆動するための駆動パルス発生手段と、前記光
検出器が検出するステッピングモータ動作状態と前記駆
動パルス発生手段より発生する駆動パルスとを比較し、
前記ステッピングモータが正常に動作しているかの判定
を行う手段を有し、該判定結果より前記キャリッジの動
作異常検出を行うプリンタにおいて、前記キャリッジの
動作領域のうち一部の領域に限定して、前記動作異常検
出を行うことを特徴とする。
【0016】本発明の第2のプリンタの動作異常検出装
置は、前記遮光円板の分割数に対応するステッピングモ
ータ駆動パルス数n、すなわちステップ数nをn=(ス
テッピングモータの分割数)÷(遮光円板の分割数)で
表せる整数とし、前記光検出器より検出される状態変化
を確認した直後から数えn−qからn+qステップのス
テッピングモータ駆動パルスが入力される間に、次の状
態変化が検出されるときステッピングモータは正常に動
作していると判定することを特徴とする。
【0017】本発明の第3のプリンタの動作異常検出装
置は、前記判定基準ステップ数nの設定に使用される遮
光円板の分割数mがステッピングモータ、遮光円板、光
検出器、ステッピングモータの動きを遮光円板に伝達す
る部品の各々の部品精度、および取付位置のばらつきを
含む数で、且つ1文字分印字するのに必要なステッピン
グモータの駆動パルス数以下で遮光円板を等分割する数
であることを特徴とする。
【0018】
【実施例】本発明のプリンタの動作異常検出装置の実施
例について図1〜5を用いて説明する。
【0019】〔実施例1〕実施例1を図を用いて説明す
る。
【0020】本実施例の構成は図4および図5に示した
従来の技術と同様な構成である。図1は、ステッピング
モータの制御を示した図である。図中において、縦軸は
ステッピングモータの回転速度であり、横軸は時間であ
る。また、1はスローアップ領域、2は定速領域、3は
スローダウン領域である。
【0021】本実施例においては、図1に示すステッピ
ングモータの挙動が安定している動作異常検出領域4の
みに限定し動作異常検出を行う。
【0022】前記の動作異常検出領域4は、ステッピン
グモータのオーバーシュートおよびアンダーシュート、
輪列等のバックラッシュに起因するステッピングモータ
の挙動不安定領域1a、3aを除いた領域である。
【0023】〔実施例2〕実施例2を図2を用いて説明
する。図2は、本実施例におけるステッピングモータ駆
動パルスa、bおよび検出器出力信号例c〜g(5つの
状態を想定している)を示すタイミングチャートであ
る。
【0024】実施例1の構成において、図2に示すよう
に動作異常の判定領域5をn±qの範囲と設定する。図
中の出力信号cは、t点で始めの状態変化(High→
Low)を検出し、その点のステップ数を0として数え
始め、n−qの次のステップで次の状態変化(Low→
High)を検出している。この場合、後者の状態変化
は判定領域5内で検出されているため、正常と判定す
る。同様に、出力信号dもt点で始めの状態変化(Lo
w→High)を検出し、n+1の次のステップ(判定
領域5内)で次の状態変化(High→Low)を検出
しているので正常と判定する。また、出力信号eはt点
で始めの状態変化(High→Low)を検出した後、
次の状態変化が検出されていないため、異常と判定す
る。出力信号fは、t点で始めの状態変化(High→
Low)を検出し、次の状態変化(Low→High)
をn−qの前のステップで検出している。後者の状態変
化は判定領域5外で検出されているため、異常と判定す
る。同様に出力信号gも、t点で始めの状態変化(Hi
gh→Low)を検出した後、次の状態変化(Low→
High)を判定領域5外であるn+qの次のステップ
で検出しているため、異常と判定する。。
【0025】この時のステップ数nはn=(ステッピン
グモータの分割数)÷(遮光円板の分割数)である。前
記ステッピングモータの分割数は、例えばステッピング
モータの最小ステップ角が7.5度であれば48分割で
ある。
【0026】また前記qの値は、部品精度および組立精
度のばらつきの累積をステップ数に換算し、小数点以下
を切り上げて設定した値である。
【0027】〔実施例3〕第3の実施例を図3を用いて
説明する。図3は、本実施例におけるステッピングモー
タ駆動パルスh,iおよび検出器出力信号jのタイミン
グチャートに印字文字フォントを対応させた図である。
【0028】実施例1の構成において、ステッピングモ
ータが正常に回転しているときには図3に示すように検
出器出力信号の状態変化が1文字に1回検出されるよう
に、遮光円板の分割数を設定し、1文字毎のステッピン
グモータの動作を確認しプリンタの動作異常検出を行っ
ている。
【0029】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、プリンタ
の動作異常検出を行う領域を限定することによって、ス
テッピングモータのアンダーシュート、オーバーシュー
トおよび輪列等のバックラッシュに起因する誤検出を防
ぎ、プリンタの動作異常検出の精度を向上することがで
きる。
【0030】請求項2および3記載の発明によれば、ス
テッピングモータが正常に回転しているかの判定基準に
範囲を設け、判定領域を設定することにより、部品精度
および組立精度に起因する誤検出を防ぎ、プリンタの動
作異常検出の精度を向上することができる。さらに、ス
テッピングモータと遮光円板の位相を調整する必要がな
くなるため、プリンタの組立性の向上が図れる。
【0031】請求項4記載の発明によれば、印字データ
の最小単位である1文字毎の異常検出を行うことが可能
となるため、プリンタの動作異常検出の精度を確保し、
かつ制御の簡素化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の、ステッピングモータ動作の
領域を示す図。
【図2】本発明の第2の実施例を示すタイミングチャー
ト。
【図3】本発明の第3の実施例を示すタイミングチャー
ト。
【図4】従来技術の例を示す斜視図。
【図5】第2の従来技術の例を示す斜視図。
【図6】従来技術における、ステッピングモータの制御
を示す図。
【図7】従来技術における、ステッピングモータの動作
不安定時の挙動を示す図。
【符号の説明】
1 スローアップ領域 2 定速領域 3 スローダウン領域 4 動作異常検出領域 5 判定領域 101 プーリー 102 タイミングベルト 103 ステッピングモータ 104 ガイド軸 106 キャリッジ 107 遮光円板 108 光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 19/18 G06F 3/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータによって駆動され、
    印字ヘッドを搭載して印字のための往復動作を行うキャ
    リッジと、 前記ステッピングモータの動作状態を検出する一対の遮
    光円板と光検出器と、 前記ステッピングモータを駆動するための駆動パルス発
    生手段と、 前記光検出器が検出するステッピングモータ動作状態と
    前記駆動パルス発生手段より発生する駆動パルスとを比
    較し、前記ステッピングモータが正常に動作しているか
    の判定を行う手段を有し、該判定結果より前記キャリッ
    ジの動作異常検出を行うプリンタにおいて、 前記キャリッジの動作領域のうち一部の領域に限定し
    て、前記動作異常検出を行うことを特徴とするプリンタ
    の動作異常検出装置。
  2. 【請求項2】 ステッピングモータによって駆動され、
    印字ヘッドを搭載して印字のための往復動作を行うキャ
    リッジと、 前記ステッピングモータの動作状態を検出する一対の遮
    光円板と光検出器と、 前記ステッピングモータを駆動するための駆動パルス発
    生手段と、 前記光検出器が検出するステッピングモータ動作状態と
    前記駆動パルス発生手段より発生する駆動パルスとを比
    較し、前記ステッピングモータが正常に動作しているか
    の判定を行う手段を有し、該判定結果より前記キャリッ
    ジの動作異常検出を行うプリンタにおいて、 前記遮光円板の分割数に対応するステッピングモータ駆
    動パルス数n、すなわちステップ数nをn=(ステッピ
    ングモータの分割数)÷(遮光円板の分割数)で表せる
    整数とし、前記光検出器より検出される状態変化を確認
    した直後から数えn−qからn+qステップのステッピ
    ングモータ駆動パルスが入力される間に、次の状態変化
    が検出されるときステッピングモータは正常に動作して
    いると判定することを特徴とするプリンタの動作異常検
    出装置。
  3. 【請求項3】 前記qの値を、ステッピングモータ、遮
    光円板、光検出器、前記ステッピングモータの動きを遮
    光円板に伝達する部品の部品精度および組立精度のばら
    つきの累積をステップ数に換算し、小数点以下を切り上
    げた値に設定することを特徴とする請求項2記載のプリ
    ンタの動作異常検出装置。
  4. 【請求項4】 ステッピングモータによって駆動され、
    印字ヘッドを搭載して印字のための往復動作を行うキャ
    リッジと、 前記ステッピングモータの動作状態を検出する一対の遮
    光円板と光検出器と、 前記ステッピングモータを駆動するための駆動パルス発
    生手段と、 前記光検出器が検出するステッピングモータ動作状態と
    前記駆動パルス発生手段より発生する駆動パルスとを比
    較し、ステッピングモータが正常に動作しているかの判
    定を行う手段とを有し、入力される印字データの最小単
    位が1文字であるプリンタにおいて、 遮光円板の分割数がステッピングモータ、遮光円板、光
    検出器、前記ステッピングモータの動きを遮光円板に伝
    達する部品の部品精度、および取付位置のばらつきを考
    慮し、且つ1文字分印字するのに必要なステッピングモ
    ータの駆動パルス数以下で遮光円板を等分割する数であ
    ることを特徴とするプリンタの動作異常検出装置。
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