JPH01238974A - 印字ヘッドキャリアの移動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリアルに印字を行うプリンタにおいて、印字
ヘッドキャリアの移動を？ｔｔ！Ｉｎするための印字ヘ
ッド移動制０１４１装置に関する。

〔従来の技術〕

シリアル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（キャリア）とをワイヤまたは
ベルト等を用いたフレキシブル伝達器で接続し、モータ
の回転運動をキャリアの直線運動に変換して行ってる。

しかし、このようなフレキシブル伝達器は、急激な加速
や減速によって振動を発生し、このため印字品位を低下
させている。仁のため、特に高速印字を行う場合は、印
字ヘッドキャリアの正確な位置決め制御が必要である。

従来の１ｊ字ヘッドキャリアの位ｉ大め制御１１装置ζ
、　ＥＩＪ字ヘッドキャリアに杷対位イを測定する位置
恢出器ｒ設けたものがある。このような市すｆ卸装置に
ンま２糎類のものかあジ、その一つは、目Ｊ：ｆ−ヘッ
ドキャリアの位置情報を印字指令として扱うものであり
、仙の一つは、検出６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′ｖＩ４斃
して位置決めを行うものである。

（前者は特開昭６１−１６８８０号「プリンタ」。

後者は特開昭６０−２３６７８１汚［シリアルプリンタ
の制御方式」参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者のプリンタの印字ヘッドキャリアの位に決めｆｌｉ
ｌｌ　＠装置で１１、印字ヘッドキャリアの位＋ｔｔｔ
−？出した時刻と印字する時刻との間に時間のずれが生
じ、印字ヘッドキャリアの速度が高速になればなるほど
この時間のずれが大きくなる。従って。

印字ヘッドキャリアが定速状態のときは正確な印字ヲ行
えるが、フレキシブル伝達器が振動している状態のとき
は印字のときめ差を生じてし１うという問題がある。

またυξ者のシリアルプリンタの印字ヘッドキャリアの
位に決めｉｉｉｈＭ１方式Ｆ′ｉ、印字ヘッドキャリア
を停止状ｌ〃）ら定ｉｉ状態にしたとき、または定速状
態から停止状態にしたときのフレをシブル伝達器の振動
を能動的に制御していないため、そのよりな状態での位
置制ｉ１１か不可能であり１便ってフレキシブル伝達器
の振動か収束する壕で印字できないため、無駄時間を発
生してし壕うという問題がおる。

本発明の目的は、これらの問題点を騒決して印字のとき
に誤差を生じないため擾れた印字品位が倚られ、しかも
無駄時間を発生しないため渦速印字処理ができるプリン
タの印字ヘッドキャリアの移動制御装置を提供すること
Ｉ／Ｃある。

〔課題を解決するだめの手段〕

不発明のプリンタの印字ヘッドキャリアの移動制御装置
は、モータと、印字ヘッドキャリアと、を前リンクにお
いて、前８ｔモータＩ／ｃ設けた第一の回転角検出器３
よひ・肩−の回転角速度検出器と、前記従動側ブーりに
設けた第二０回弦角検出器および第二の回転角速度検出
器と、前記第−の回転角検出器から得られる第一の回転
角１ぎ号と前記第二の度検出器から得られる第一の回転
角速度信号および前記第二の回転角速度検出器から侍ら
れる第二の回転角速度１ｇ号の差を示す回転角速度差信
号とを人力し前記モータおよび前記フレキシブル伝達器
および前言ピ印字ヘッドキャリアとからなる駆動系の状
態方程式によって前記印字ヘッドキャリアの状１ｆｔｍ
を推定して状態量推定４ｇ号を出力する状態量出力器と
、前記状態量出力器から出力される前記状態量推定信号
と目標信号発生器から出力される目標速度信号と前記第
一の回転角信号と前記第−のＩ！ｌｌ！１弦角速度１ｇ
号とを人力して前記小動糸に最適レギュレータ則を適用
した最適フィードバックゲインで処理した最適殊作童を
出力することによって前記印字ヘッドキャリアの移動速
度を一定とする操作負発生器とを備えている。

〔作用〕

本発明の印字ヘッドキャリアの移動制＠装置は、モータ
と匠動側プーリとのそれぞれに設けた回転角検出器およ
び１ｇ１転角速度慣出器から得られる回転角差信号およ
び前記回転角速度差信号を用い、状態推定器によってモ
ータおよびフレキシブル伝達器および印字ヘッドキャリ
アからなる駆動系の状態方程式から印字ヘッドキャリア
の状態量に？１ｆｆｉ定できる。

また、印字ヘッドキャリアの状悪童およびモータの目標
信号と回転角１百号と回転角差信号とを。

あらかじめ求めておいたモータおよびフレキシブル伝達
器および印字ヘッドキャリアからなる駆動系に対して最
適なレギユレータを通用できるに過フィードバックゲイ
ンで信号処理することによって、印字ヘッドキャリアの
速度が一定となるためのモータに対する最適操作量が得
られる。

これにより、移動中の印字ヘッドキャリアの定速状態は
安定に保たれ、プリンタの印字を一定時間毎の印字指令
によって所定の位１において行うことができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第２図ｔａｌおよびｔｂｌは第１図の実施例の愼械都の
構成示す平面図および側囲図である。

第２図において、印字ヘッドキャリア２０は。

プリンタ装置のフレームに固定されたガイドシャフト２
３および２４に沿って左右に移動する。この印字ヘッド
キャリア２０の運動は、モータ１００回転運動を駆動側
プーリ２２と従動側プーリ２１とそれらを連結するフレ
キシブル伝達器２５とで直線運動に変換して行われる。

および従動１則ブーりの回転状態を検出する。

化１図は、本発明の一実施例の構成を示すプロ、り図で
ある。

５ｇ１図において、モータ１０の回転軸に設けたエンコ
ーダ５から、モータｌＯの回転角および回転角速度に対
応して発生する信号５ａおよび５ｂをそれぞれ回転角検
出器１および回転角速度検出器２に人力し、回転角検出
器１および回転角速度検出器２はこれらをそれぞれモー
タ回呟角１♂号１ａおよびモータ回転角速度信号２ａに
変換して出力する。

同様に、従動側プーリ２１に設けたエンコーダ６から、
その回転角および一弦角迷匿に対応して発生する信号６
ａおよび６ｂをそれぞれ回転角検出器３および回転角速
度検出器４は、これらをそれぞれ従動側プーリ回転角信
号３ａおよび従動側７−９回転周速度信号４ａに変換し
て出力する。

モータ回転角信号１ａと従動側プーリ回転角信号３ａと
の差の回転角差信号１１およびモータ回転角速度信号２
ａと従動側プーリ回転角速度信号４ａとの差の回転周速
度差信号１２は状態推定器７に入力する。状態量推定器
７（詳細は後述）は、モータ１０とフレキシブル伝達器
２５と印字ヘッドキャリア２０とからなる駆動系の状態
方程式をあらかじめ実験的に求めておき、これに基いて
人力した回転角差信号１１および回転角速度差１百号１
２から印字ヘッドキャリアの状態量を推定すムモータ回
転角信号１ａとモータ回転角速度信号２ａおよび目標速
度発生器９から発生する印字への状態量推定信号７ａは
、操作量発生器８に人力する。操作量発生器８（詳細は
後述冠、モータｌＯとフレキシブル伝達器２５と印字ヘ
ッドキャリア２０とからなる駆動系に対して最適なレギ
ュレータを適用して印字ヘッドキャリアの移動速度を一
定とするための最適フィードバックゲインを求め、これ
によってモータ回転角信号１ａとモータ回転角速度信号
２ａと目標速度発生器９から発生する印字ヘッドヘッド
キャリア２０の目標速度信号９ａおよび状態量推定器７
ａから出力する印字へツドキャリアの状態量推定信号７
ａと劣処理し、モータ１０の最適操作量８ａとして出力
する。

第３図は、第１図の実施例の状態量推定器の構成を示す
プロ、り図である。

第３図に示すように、状態量推定器７Ｆｉ、人力した回
転角差信号１１および回転角速度差１ぎ号１２をそれぞ
れ比例定数（Ｈｘ　）３０および比例定数（）（２）３
１で処理し１次元を合わせた出力信号１１ａおよび１２
ａとして出力し、状態方程式３３によって印字ヘッドキ
ャリア２０の状態ｇ　３３　ａを推定して比例定数（）
１３）３４で処理し、印字ヘッドキャリア２０の状態量
推定信号７ａを出力する。状態方程式は、モータとフレ
キシブル伝達器と印字ヘッドキャリアとの動的特性を示
す物理モテルを実験で検証することで得られる。また。

状態方程式のパラメータ変動を考慮して適応制御形のシ
ステムに変形する等のことも本発明の主旨を逸脱しない
範囲で行ってもよい。

渠４図は、第１図の実施例の操作蓋発生器の構成を示す
ブロック図でおる。

この操作量発生器８ｒｉ、一般に使われている積分形最
適しキュレータ則を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に適用したものである
。すなわちこの系の目的はモータｌＯへの指令頃（最適
操作量）８ａによって印字ヘッドキャリア２０の移動速
度をπ：１＃することであり、その目的は、印字ヘッド
キャリア２０の移動速度を一定に保つことである。

第４図に示す操作量発生器の制−系は次のように構成す
る。すなわち、モータ回＠角１言号１ａとモータ回転角
速度信号２ａと印字ヘッドキャリアの状態量推定信号７
ａのおのおのに対し、最適レギュレータ則によって侍ら
れる最適フィードバックゲイン（Ｋ２　）　４４および
（Ｋ３）４５および（Ｋｌ）４３で処理したものと、目
標速度信号９ａと印字ヘッドキャリア２０の状態を推定
信号７ａとの差を示す誤差信号４０を積分器４１および
積分ゲイン４２で処理したものとを加算してモータの最
適操作量８ａとする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の印字ヘッドキャリアの移
動制御装置は、印字ヘッドキャリアが定速度状態にある
ときはもちろん、停止状態から定速状態になるまでおよ
び定速状態から停止状態に態量等を最適レギュレータ則
で求められる最適フィードパ、フグインで処理した最適
操作量をモータに与えることによって、常に安定した状
態の印字ヘッドキャリアの移動６央現できるという効３
＠ 果があ執 従って、定速度状態で一定時間間隔の印字指令を与える
ことによって位置誤差のない印字を実現できるという効
果がある。

またフレキンプル伝達器の振動が収束するまでの待時間
をなくすことができるので高速印字処理が可能なプリン
タが得られる印字ヘッドキャリアの移動制御装置が得ら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実に例の構成を示すプロ。 り図、第２図（ａ）およびｆｂ）は第１図の実施例の機
檎部の構成を示す平面図および正面図％第３図は第１図
の実施例の状態推定器の構成を示すブロック図、第４図
は第１図の実施例の操作１発生器の構成を示すフロック
図である。 ｌ・３：回転角検出器、２・４：回転角速度検出器％５
・６：エンコーダ、７：状態気推定器、８：操作量発生
器、９：目標信号発生器、１０：モータ、２０：印字ヘ
ッドキャリア、２１：従動側プーリ、２２：モータ側プ
ーリ。 代理人　弁理士　　内　ＪＪｊ４．　　　　晋（幻 弗２Σ 亭３０ 第４＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータと印字ヘッドキャリアと前記モータの軸に設けた
   駆動側プーリと、従動側プーリとを備え、前記駆動側プ
   ーリおよび前記従動側プーリとをそれらに巻回したフレ
   キシブル伝達器で接続したプリンタにおいて、前記モー
   タに設けた第一の回転角検出器および第一の回転角速度
   検出器と、前記従動側プーリに設けた第二の回転角検出
   器および第二の回転角速度検出器と、前記第一の回転角
   検出器から得られる第一の回転角信号と前記第二の回転
   角検出器から得られる第二の回転角信号との差を示す回
   転角差信号と前記第一の回転角速度検出器から得られる
   第一の回転角速度信号および前記第二の回転角速度検出
   器から得られる第二の回転角速度信号の差を示す回転角
   速度差信号とを入力し、前記モータおよび前記フレキシ
   ブル伝達器および前記印字ヘッドキャリアとからなる駆
   動系の状態方程式によって前記印字ヘッドキャリアの状
   態量を推定して状態量推定信号を出力する状態量出力器
   と、前記状態量推定器から出力される前記状態量推定信
   号と目標信号発出器から出力される目標速度信号と前記
   第一の回転角信号と前記第一の回転角速度信号とを入力
   して前記駆動系に最適レギュレータ則を適用した最適フ
   ィードバックゲインで処理した最適操作量を出力するこ
   とによって前記印字ヘッドキャリアの移動速度を一定と
   する操作量発生器とを備えることを特徴とする印字ヘッ
   ドキャリアの移動制御装置。