JPH04292973A - シリアルプリンタのキャリッジ初期位置設定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シルアルプリンタのキ
ャリッジ初期位置設定方法、特に電源投入時にキャリッ
ジを所定の初期位置に位置決めして、的確な印字待機状
態を得るための改良されたキャリッジ初期位置設定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットマトリックスヘッドあるいはサー
マルヘッドなどの印字ヘッドを担持したキャリッジを用
紙が巻き付けられたプラテンに沿って送り駆動し、用紙
上に順次印字作用を行うシリアルプリンタが周知であり
、各種の情報処理機器の出力装置として用いられている
。

【０００３】このようなシリアルプリンタにおいては、
前記印字ヘッドを搭載したキャリッジの送り移動には、
ステッピングモータが多く使用されている。これは、ス
テッピングモータの、各相の励磁を駆動パルスを所定の
順序で入力することによって一方にステップ角度ずつ回
転させることができ、また同じ数の駆動パルスを逆の順
序に入力することによって元の位置に戻すことができる
という正逆回転可能で、かつ制御し易いという性質に基
づくものである。

【０００４】このようなステッピングモータでは、ステ
ップ角度ずつ移動することによる振動をできるだけ抑え
る必要があり、このために低速駆動より高速駆動する方
が望ましいことから、一定の加速走行を行わせて所定の
速度に達した時に定速走行させ、停止時には所定の減速
走行を行った後に最終的に停止させるという走行工程を
とっている。また、このような駆動パルスの入力によっ
て走行させるステッピングモータでは、正確な印字動作
を行うためには、電源投入時において、印字開始準備と
しての初期位置の設定を行う必要がある。

【０００５】従来、この基本的な方法として、キャリッ
ジが所定の位置を通過したか否かを判別するポジション
センサをキャリッジの走行経路近傍位置に設定し、この
センサのサーチによって基準位置の検知を行い、その基
準位置から初期位置までキャリッジを移動させて停止さ
せる方法が行われている。

【０００６】図５は、従来のこの種のシリアルプリンタ
の機械的構成を示す図であり、両サイドに２つのプーリ
１０及び１２が設置されており、これらプリー１０，１
２にベルト１４が張架される。ベルト１４には印字ヘッ
ド（図示せず）を搭載したキャリッジ１６が取り付けら
れている。またプーリ１２には、ステッピングモータ１
８が連結されており、ステッピングモータ１８の回転駆
動によってプーリ１２が回転され、ベルト１４の移動に
伴いキャリッジ１６が左右方向（矢印１００方向）に走
行移動する。

【０００７】２つのプーリ１０及び１２の近傍位置には
、それぞれフレーム２０及び２２が設けられている。 このフレーム２０、２２は、キャリッジ１６の物理的移
動範囲を規制するものであり、これらフレームによって
キャリッジ１６は、図上破線にて示した最左端位置２４
と最右端位置２６の間で走行移動を行うものである。

【０００８】また、キャリッジ１６の走行経路近傍位置
には、ポジションセンサとしてリミットスイッチ２８が
設けられている。このリミットスイッチ２８は、キャリ
ッジ１６の移動によってオンオフされるものであり、キ
ャリッジ１６の基準位置を確定することができる。

【０００９】上記構成のキャリッジの駆動機構における
初期位置設定動作を図６及び図７に基づいて説明する。

【００１０】図６は、キャリッジの初期位置設定のため
の動作フローチャートであり、図７はキャリッジの走行
速度と位置の関係を示す説明図である。

【００１１】まず、ステップ（以下、単に「Ｓ」という
）６０１にてスタート動作、すなわち電源投入動作が行
われる。

【００１２】そして、Ｓ６０２にてリミットスイッチ２
８により、キャリッジ１６の検出があるか否かが判断さ
れる。ここで、キャリッジ１６が検出されていないとき
（ＮＯ）、Ｓ６０３にて、図５及び図７上左方向へのキ
ャリッジの所定の加速走行であるスローアップ動作が行
われる。

【００１３】この電源投入時におけるリミットスイッチ
の非検出状態は図７において（イ）及び（ハ）に示され
ている。まず、図７（イ）は、スタート時においてキャ
リッジ１６は、点Ｐ１　の位置にある。すなわち、リミ
ットスイッチ２８による非検出領域３００にある。また
、同図（ハ）においては、キャリッジ１６は、リミット
スイッチ２８の近傍位置、すなわちリミットスイッチ検
出領域２００の近くの点Ｐ３　に位置している。従って
、この点Ｐ１またはＰ３　からＳ６０３によるスローア
ップ動作が行われる。

【００１４】ここで、Ｓ６０４にて、リミットスイッチ
の検出があるか否かの判断がなされる。図７（イ）の場
合においては、スローアップ動作による加速走行中にお
いては、リミットスイッチ２８の検出領域２００には達
しないので、ＮＯの判断がなされる。そして、Ｓ６０５
において、加速走行終了後に定速走行の制御が行われる
。このような加速走行や定速走行の制御は、ステッピン
グモータ１８に対する駆動パルスの入力、すなわちモー
タ各相の励磁制御の切替によって行っている。これによ
って、キャリッジ１６は、点Ｐ１　から加速走行区間（
ａ）を経て定速走行状態（ライン）４００に移行する。 ここで、Ｓ６０６にてリミットスイッチ２８による検出
があるか否かが判断されれる。そして、検出されない場
合（ＮＯ）には、定速走行の制御が継続して行われる。

【００１５】また、このＳ６０６にて、リミットスイッ
チ２８がキャリッジ１６を検出した場合（ＹＥＳ）、そ
の検知によって基準位置が確認されたこととなる。そし
て、Ｓ６０７にてスローダウン動作によって減速→停止
動作が行われる。このスローダウン制御の開始から停止
されるまでの減速停止区間（ｂ）は、上記加速走行区間
（ａ）とほぼ同様の長さとされている。そして、リミッ
トスイッチ２８による検知地点から区間（ｂ）の距離が
初期位置として設定されるものである（Ｓ６０８）。

【００１６】次に、上記Ｓ６０４においてリミットスイ
ッチ２８がキャリッジ１６を検出した場合、すなわちキ
ャリッジ１６の加速走行中にリミットスイッチ２８の検
知があった場合（Ｓ６０４ＹＥＳ）、Ｓ６０９にて、加
速終了時に直ちに所定のスローダウン制御を行い減速右
→停止の動作が行われる。これは、図７（ハ）に示され
ており、キャリッジ１６がＰ３　の地点から加速走行区
間（ａ）中にリミットスイッチ検出領域２００に入った
ものである。そして、加速動作によって所定速度に達し
た時に、スローダウン制御が行われる。このＳ６０９に
おけるスローダウン制御は、上記同図（イ）のＳ６０７
におけるスローダウン制御と同様の制御であり、従って
、減速停止区間（ｂ）の距離でキャリッジ１６が停止す
る。従って、図７（ハ）においては、キャリッジ１６の
リミットスイッチ２８での検知位置である基準位置から
停止位置までの区間（ｃ）は、上記同図（イ）における
減速停止区間（ｂ）よりも長い距離となっている。従っ
て、現在、キャリッジ１６は所定の初期位置に設定され
ておらず、再度初期位置設定動作を正確に行う必要があ
る。そこで、Ｓ６１０にて、キャリッジ１６を図上右方
向に戻し動作するためのスローアップ制御を行い、右方
向への加速走行を行わせる。

【００１７】そして、Ｓ６１１にて加速走行終了後定速
移動させ、さらに減速→停止動作を行い、図７（ハ）に
示したように戻し走行区間（ｄ）の距離で停止させる。 この戻し走行区間（ｄ）は、再度左方向への走行動作を
行わせた場合に、加速走行区間を経て定速走行に入るこ
とのできる十分な区間として設定される。これにより、
再度Ｓ６０３の工程に戻り、左方向へのスローアップ制
御が行われ、リミットスイッチ２８によるサーチ工程（
Ｓ６０４）からＳ６０８までの工程を行い、正確な位置
決めが行われるものである。

【００１８】次に、Ｓ６０２において、スタート時（電
源投入時）において、既にリミットスイッチ２８がキャ
リッジ１６を検知した場合（ＹＥＳ）、すなわち図７（
ロ）に示したように、キャリッジ１６が、リミットスイ
ッチ検出領域２００内である点Ｐ２　に最初からあった
場合、Ｓ６１２にて戻し動作である右方向への所定のス
ローアップ制御が行われる。そして、所定の加速走行区
間（ａ）を経た後、Ｓ６１３にて定速走行の制御がなさ
れ、さらに減速→停止動作が行われる。これによって、
戻し走行区間（ｅ）だけ離れた位置にキャリッジが戻さ
れている。この戻し走行区間（ｅ）は、上記戻し走行区
間（ｄ）と同様に再度左方向へのキャリッジ１６の走行
を行わせた場合に加速工程を経て定速走行に入るために
十分な区間として設定されている。従って、Ｓ６１３か
ら再度Ｓ６０３の工程に戻され、Ｓ６０８までの工程を
経て正確な位置決めが行われるものである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のキ
ャリッジの初期位置設定方法では、キャリッジ１６を加
速走行させ、所定速度に達した後に停止させる場合、加
速走行区間（ａ）とほぼ同様の距離である減速停止区間
（ｂ）をもってキャリッジ１６の停止動作を行わせるよ
うにしている。

【００２０】従って、図７（ハ）に示した場合のように
、キャリッジ１６の左方向への加速走行中にリミットス
イッチ２８の検出がなされた場合、加速途中にキャリッ
ジ１６を停止させるとキャリッジ１６に過剰な衝撃が加
えられるおそれがあることから、加速工程を終了させた
後、さらに加速走行区間（ａ）とほぼ同様の長さの減速
停止区間（ｂ）を経てキャリッジ１６を停止させるよう
にしている。従って、リミットスイッチ２８が検知した
基準位置からさらに比較的長い区間（ｃ）をおいてキャ
リッジ１６が停止することとなる。これゆえ、リミット
スイッチ２８と左側フレーム２０との間隔を広めに確保
していた。

【００２１】このことは、キャリッジの初期位置設定の
ための機構の横寸法を大きくするものであり、結局プリ
ンタ自体の大型化を伴いデザイン上及びコスト上好まし
くないという問題があった。

【００２２】また仮に、リミットスイッチ２８と左側フ
レーム２０との間隔を狭くした場合には、キャリッジ１
６がそのフレーム２０に衝突し、キャリッジ１６に過剰
な衝撃を加えてしまい機能の劣化が生じ易いという問題
があった。

【００２３】発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを課題としてなされ
たものであり、その目的は複雑な機構を伴うことなく、
比較的狭い動作範囲にてキャリッジの初期位置設定を行
うことのできるシリアルプリンタのキャリッジ初期位置
設定方法を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明に係るシリアルプリンタのキャリッジ初期位置
設定方法は、電源投入後でかつ印字開始前にステッピン
グモータにより駆動される印字ヘッド搭載キャリッジを
初期位置に設定移動させるシリアルプリンタのキャリッ
ジ初期位置設定方法において、電源投入動作に基づき、
前記キャリッジを加速走行及びその加速後の所定速度に
よる定速走行によって走行動作させ、キャリッジが基準
位置に達したことをポジションセンサにて検知させる（
サーチ工程）と、該記サーチ工程におけるポジションセ
ンサの検知時が、前記加速走行中であるか定速走行中で
あるか又は電源投入と同時かを判定する（判定工程）と
、該判定工程にて、定速走行中と判定されたときに、キ
ャリッジ走行をスローダウンさせ所定時間をもって停止
させ、停止位置を初期位置とする通常（減速工程）と、
前記判定工程にて、加速走行中と判定された時に、加速
走行終了と同時に前記ステッピングモータに制動をかけ
停止制御し、キャリッジ走行を迅速に停止させる（急減
速工程）と、前記判定工程にて、電源投入と同時と判定
されたとき及び前記急減速工程が終了したときにステッ
ピングモータを逆転動作するように制御し、キャリッジ
を前記ポジションセンサ非検知領域でかつ完全な加速走
行に必要な距離以上の位置まで走行させる（戻し工程）
と、該戻し工程後、再度前記サーチ工程を開始させる（
補助サーチ工程）と、を含むことを特徴とする。

【００２５】

【作用】上記構成のシリアルプリンタのキャリッジの初
期位置設定方法によれば、電源投入後において、キャリ
ッジの加速走行及び加速後の所定速度による定速走行が
行われ、この走行中にポジションセンサによるキャリッ
ジの検知が行われる（サーチ工程）。そして、このサー
チ工程において、ポジションセンサによる検知時がいつ
であるかを（判定工程）によって判定する。すなわち、
加速走行中であるか、定速走行中であるか、さらに電源
投入時と同時であるかを判定する。

【００２６】そして、定速走行中である場合には、従来
の基本的設定動作と同様に、ポジションセンサによる検
知後、通常の（減速工程）によってキャリッジを停止さ
せ初期位置の設定が行われる。そして、電源投入時にお
いてキャリッジが検知されている場合においては、一旦
（戻し工程）が行われ、完全な加速走行を行うことので
きる距離以上ポジションセンサから離れたところまでキ
ャリッジが戻され、その状態から通常の初期位置設定動
作（補助サーチ工程）が行われる。

【００２７】そして、本発明の特徴的作用は、加速走行
中にポジションセンサによるキャリッジの検知が行われ
た場合の制御にあり、この場合、本発明では（急減速工
程）が行われる。すなわち、加速走行中にキャリッジの
検知がなされた場合、加速走行を終了させ、これと同時
に駆動源であるステッピングモータに制動をかけ、急停
止させるようにするものである。

【００２８】これによれば、加速走行を一旦終了させた
後に急停止させるので、加速中に停止させることによる
キャリッジへの衝撃も小さくすることができ、また加速
走行終了後直ちに急停止がなされるので、リミットスイ
ッチの検知位置から比較的短い距離にてキャリッジが停
止することとなる。なお、このようなステッピングモー
タへの制動は、ステッピングモータへの励磁駆動パルス
を加速終了時点における励磁相にその励磁を継続させる
べく駆動電流を送り続ける等によって制御することがで
きる。

【００２９】また、急減速工程による停止後は、戻し工
程によって完全な加速走行に必要な距離以上の区間だけ
キャリッジが戻され、再度通常のサーチ（補助サーチ工
程）が行われ、正確な初期位置設定がなされるものであ
る。

【００３０】従って、ポジションセンサとフレームとの
間隔を比較的狭くしておくことができ、初期位置設定機
構の横寸法の縮小化、さらにプリンタの小型化を達成す
ることができる。

【００３１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
について説明する。

【００３２】なお、各図において、上記従来例と同様の
要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００３３】まず、図４は、実施例に係る初期位置設定
方法を用いてキャリッジ１６の初期位置設定を行うよう
にした初期位置設定機構の機械的構成を示す説明図であ
り、この機構において、従来例と異なる特徴的な事項は
、左側のフレーム２０が、リミットスイッチ２８から比
較的近い位置に設けられていることである。これは、本
発明の作用であるリミットスイッチ２８によるキャリッ
ジ１６の検知後、左方向に過剰に長く移動させることを
防止することができることから可能となった構成である
。なお、本図における初期位置設定機構は、その他の部
分においては図５に示した従来の初期位置設定機構と同
様の構成とされている。

【００３４】次に、図１及び図２に基づいて、本発明に
係るシリアルプリンタのキャリッジ初期位置設定方法の
実施例について説明する。図１は、実施例の初期位置設
定方法の動作を示すフローチャートであり、図２は、そ
の動作に対応したキャリッジの速度と位置の関係を示す
説明図である。まず、図１において、上記図６のフロー
チャートにて示された従来の初期位置設定方法の動作と
異なる点は、電源投入後、左方向へのキャリッジ１６の
スローアップ制御によって加速走行が行われている際に
、リミットスイッチ２８によってキャリッジ１６が検知
された場合、図６で言えばＳ６０４においてＹＥＳの場
合である。すなわち、電源投入によりスタートされた後
、加速走行区間（ａ）が終了する前にリミットスイッチ
検出領域２００に入った場合の制御が異なる点である。

【００３５】すなわち図１において、Ｓ１０９における
制御が本実施例における特徴であり、その他のフローに
ついては、図６における各ステップと同様である。従っ
て、図１におけるＳ１０１〜Ｓ１０８までの各動作及び
判断は、図６におけるＳ６０１〜６０８までと同様であ
り、また図１におけるＳ４１０〜Ｓ４１３までの各動作
及び判断は、図６におけるＳ６１０〜Ｓ６１３までの各
ステップと同様である。　　また、図２においても同図
（イ）及び（ロ）についての動作は、上記図７における
（イ），（ロ）の動作と同様である。従って、ここでは
、実施例、すなわち本発明の特徴的動作部分である図１
におけるＳ１０９及び図２における（ハ）の動作につい
て説明する。まず、Ｓ１０９は、図２（ハ）に示したよ
うに、電源投入によるスタートＳ１０１の指示がなされ
、キャリッジ１６が、ステッピングモータ１８のスロー
アップ制御により左方向へ加速走行している間、すなわ
ち加速終了前にリミットスイッチ検出領域２００に入っ
た場合である。Ｓ１０９では、この加速工程が終了する
までスローアップ制御を継続し、加速工程の終了と同時
に急停止を行うものである。この点が図６におけるＳ１
０９のように、加速工程終了後に通常のスローダウン制
御を行うのと異なっている。

【００３６】この急減速工程は、本実施例では、図３に
示すようなステッピングモータの励磁制御により行って
いる。図３は、ステッピングモータの駆動パルスの入力
制御を示すタイミングチャートであり、実施例では、ス
テッピングモータ１８は、４相のものが用いられている
。

【００３７】同図において、区域Ａ１　には、図２にお
いて点Ｐ３からキャリッジ１６が左方向へ加速走行を行
っているときの各層φ１　〜φ４　に対し励磁層を順次
切り替えて一方向（左方向）に徐々に加速する工程での
パルス信号が示されている。

【００３８】そして、この途中で、リミットスイッチ２
８によってキャリッジ１６が検知されると、加速工程終
了と同時に急減速による停止が行われるが、これは、加
速工程終了直前における各層φ１　〜φ４　への励磁の
ための駆動パルスの出力をそのまま所定時間継続するこ
とによって行う。すなわち、図において、加速最終励磁
区域Ｂ１　の時の駆動パルスを区域Ａ２　の再励磁工程
の間継続するものである。これにより、ステッピングモ
ータは、同一相への励磁が継続されることから、制動を
受け、急停止することとなる。この再励磁工程の区域Ａ
２　は、ステッピングモータ１８のロータが静止するま
での時間継続される。この再励磁工程の区域Ａ２　によ
ってＳ１０９が終了する。

【００３９】そして、この状態からキャリッジ１６を右
方向へ所定距離戻すためのＳ１１０の動作が行われる。 この後の動作は、図６におけるＳ６１０以降の工程と同
様である。すなわち、図２（ハ）に示したようにキャリ
ッジ１６を急停止した状態から戻し走行区間（ｆ）だけ
右方向に加速→定速→減速の各工程を経て戻し動作が行
われる。この動作における右方向への加速工程が図３に
おける区域Ａ３　の右方向加速工程として示されている
。 図２の（ハ）において、戻し区間（ｆ）だけ戻し動作さ
れた後は、再び同図（イ）に示すようなリミットスイッ
チ２８による検出を行うための補助サーチ工程として左
方向への加速→定速の各走行が行われる。そして、リミ
ットスイッチ２８による検知によって基準位置が検知さ
れ、その後通常のスローダウン制御によって減速工程が
行われ、キャリッジ１６の初期位置設定が終了する。

【００４０】このように、本実施例によれば、ステッピ
ングモータ１８の一定相への駆動パルスの所定時間の継
続出力によって、再励磁工程（Ａ２　）を行い、加速工
程中にリミットスイッチ２８による検知が行われた場合
に加速終了直後に急停止を行うことが可能となっている
。

【００４１】これにより、図７（ハ）に示したように加
速工程中にリミットスイッチ２８がキャリッジ１６を検
知した場合において、比較的長い停止までの区間（ｃ）
が必要であったものが、図２（ハ）に示すように非常に
短い区間（ｇ）にてキャリッジ１６の停止動作が行わせ
ることができる。従って、リミットスイッチ２８と左側
フレーム２０との間隔を広くとる必要がなく、従来に比
べより狭い間隔とすることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシル
アルプリンタのキャリッジ初期位置設定方法によれば、
ポジションセンサにより、印字ヘッド搭載キャリッジを
検知した後、キャリッジを停止させるまでの区間を必要
以上に長くすることを防ぐことができる。これにより、
キャリッジの印字領域以外の走行範囲を必要最小限度に
小さくすることができ、キャリッジの初期位置設定機構
の小型化、さらにはシリアルプリンタの小型化、低コス
ト化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の動作を示すフローチャート図である。

【図２】実施例の方法におけるキャリッジの走行速度と
位置の関係を示す説明図である。

【図３】実施例の特徴的動作である急減速工程における
駆動部の制御方法を示すタイミングチャート図である。

【図４】実施例の方法を実施するためのキャリッジ初期
位置設定機構の機械的構成を示す説明図である。

【図５】従来の初期位置設定機構の機械的構成を示す説
明図である。

【図６】従来の初期位置設定方法の動作を示すフローチ
ャート図である。

【図７】従来の初期位置設定方法におけるキャリッジの
速度と位置との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１６　　キャリッジ １８　　ステッピングモータ ２０、２２　　フレーム ２８　　リミットスイッチ Ｐ１　〜Ｐ３　　　キャリッジのスタート位置（ａ）〜
（ｇ）　　キャリッジの各走行区間２００　　リミット
スイッチ検出領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源投入後でかつ印字開始前に、ステッピ
   ングモータにより駆動される印字ヘッド搭載キャリッジ
   を初期位置に設定移動させるシリアルプリンタのキャリ
   ッジ初期位置設定方法において、電源投入動作に基づき
   、前記キャリッジを加速走行及びその加速後の所定速度
   による定速走行によって走行動作させ、キャリッジが基
   準位置に達したことをポジションセンサにて検知させる
   サーチ工程と、該記サーチ工程におけるポジションセン
   サの検知時が、前記加速走行中であるか定速走行中であ
   るか又は電源投入と同時かを判定する判定工程と、該判
   定工程にて、定速走行中と判定された時に、キャリッジ
   走行をスローダウンさせ所定時間をもって停止させ、停
   止位置を初期位置とする通常減速工程と、前記判定工程
   にて、加速走行中と判定された時に、加速走行終了と同
   時に前記ステッピングモータに制動をかけ停止制御し、
   キャリッジ走行を迅速に停止させる急減速工程と、前記
   判定工程にて、電源投入と同時と判定されたとき及び前
   記急減速工程が終了したときにステッピングモータを逆
   転動作するように制御し、キャリッジを前記ポジション
   センサ非検知領域でかつ完全な加速走行に必要な距離以
   上の位置まで走行させる戻し工程と、該戻し工程後、再
   度前記サーチ工程を開始させる補助サーチ工程と、を含
   むことを特徴とするシリアルプリンタのキャリッジ初期
   位置設定方法。