JPH0640033A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 記録ヘッドの走査方向と直交する方向に記録
媒体を搬送する記録装置において、前記記録ヘッドのあ
る複数ドットを最小単位として前記記録媒体を搬送する
搬送制御手段と、前記最小単位より小さな搬送量に対処
するため、前記記録ヘッド上のドット間隔単位で画像記
録位置をシフトさせるドットシフト手段とを具備した。 【効果】 本発明によれば、記録媒体搬送速度の低下，
記録媒体搬送機構の複雑化，コストアップ等を招来する
ことなく記録媒体の送り精度を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドの走査方向
と直角の方向に記録媒体の搬送を行う記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プリンタの紙送りモーターと
して、ステッピングモーターが広く使われている。その
理由はモーターシャフトの位置を検出するためのフィ
ードバックなしで決められた角度を回転し、かなりの高
精度で停止できる：静止時にきわめて大きな保持トル
クがあるため、電磁ブレーキなどの保持機構を必要とし
ない：ディジタル的に制御することが可能である：
回転速度は与えるパルスのパルスリートによって決まる
ため、任意に制御可能である：などの特長により、位置
決め用途として使い易いからである。

【０００３】ステッピングモーターを用いた紙送り機構
では通常、ステッピングモーターの１パルス当たりの回
転角が、プリンタで要求される最小の紙送りピッチとな
るように設計される。その理由は、１パルス当たりの回
転角が最小の紙送り幅より大きい場合にはプリンタ側の
仕様が満足できないし、逆に小さくする（例えば、３６
０ｄｐｉのプリンタにおいて、２パルスで１／３６０ｉ
ｎｃｈの紙送りをするようにする）と、位置精度は良く
なるが紙送りに時間がかかるという欠点が生じるからで
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の場合、すなわちステッピングモーターの１パルス当
たりの回転角がプリンタで要求される最小の紙送りとな
るように構成した場合、以下の理由からモーターの位置
精度が十分出せないことがあり、特に紙送り幅が微小な
プリンターにおいては、印字精度の問題が顕著に現れる
ことになる。

【０００５】その理由とは、一般的に最も多く使用され
ている４相モーターではモーターを構成する固定子
（ステータ）のＡ相とＢ相で生ずる機械的精度誤差や
固定子巻線の各相の電気的精度のばらつきや各相を駆
動するドライバ回路のばらつき等に起因して、１ステッ
プ当たりのステップ角が必ずしも一定にならないからで
ある。

【０００６】次に、図面を参照して、かかる従来の問題
点について詳述する。

【０００７】図９は、Ａ相ステータとＢ相ステータの励
磁力に差がある場合のローターの回転角の違いを示す。

【０００８】図９において、Ａ相ステータの励磁力がＢ
相ステータの励磁力より強いと、ローターの回転角は、
励磁相の切換え

【０００９】

【数１】

【００１０】に対して、α→β→α→βというように変
化して、回転角が一定しないという欠点があった。

【００１１】図１０は、Ｂ相ステータの

【００１２】

【数２】

【００１３】の間隔が

【００１４】

【数３】

【００１５】で異なる場合のローターの回転角の違いを
示す。図１０において、Ｂ相ステータの

【００１６】

【数４】

【００１７】の間隔をｅ、

【００１８】

【数５】

【００１９】の間隔をｆとして、ｅとｆが機械的な精度
により異なる場合、励磁相の切換え

【００２０】

【数６】

【００２１】に対してローターの回転角がｋ→ｌ→ｍ→
ｎというように変化して回転角が一定しないという欠点
があった。

【００２２】よって本発明の目的は上述のように鑑み、
記録媒体搬送モーターの回転角が一定となるよう構成し
た記録装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、記録ヘッドの走査方向と直交する方向に
記録媒体を搬送する記録装置において、前記記録ヘッド
のある複数ドットを最小単位として前記記録媒体を搬送
する搬送制御手段と、前記最小単位より小さな搬送量に
対処するため、前記記録ヘッド上のドット間隔単位で画
像記録位置をシフトさせるドットシフト手段とを具備し
たものである。

【００２４】

【作用】本発明による記録装置においては、「記録ヘッ
ドのドットシフト」制御を併用することにより、各相の
励磁力やステータの機械的精度によらず、記録媒体搬送
用モーターのローターの回転角を一定（最小単位）にす
ることが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明を具体化した実施例を図面を
参照して説明する。

【００２６】実施例１ 図１は、本発明の一実施例による記録装置の用紙送り装
置部分を示す。本図において、１は記録用紙１０を支持
する部材としてのプラテンであり、プラテン軸２を介し
て、印字行と平行に回転・可能なように支持されてい
る。プラテン軸２の一端部には、小歯車３が固定されて
おり、この歯車３はアイドル歯車４を介して、ステップ
モーター５のモーター軸上に固定された駆動歯車６と連
結されている。

【００２７】これらの歯車３，４，６およびステップモ
ーター５により、プラテン１を回転駆動するための駆動
機構が構成されている。

【００２８】記録ヘッド７はキャリッジ８に取り付けら
れ、不図示の駆動装置によりキャリッジ軸９に沿って記
録用紙１０と平行に移動しながら記録を行う。

【００２９】本実施例に示すステップモーター５は、４
相の励磁相を有し、２−２相励磁方式で駆動されるもの
である。このステップモーター５の各相には、駆動回路
１１より図２にタイムチャートを示すような駆動信号が
供給される（図２では１５ステップ）。

【００３０】指令装置１２にキーボード上の改行キー信
号や外部からの行送り信号が供給された時に、その指令
装置１２から駆動回路１１へ動作量の指令信号が供給さ
れるものである。指令装置１２は、マイクロプロセッサ
で制御されており、キーボードまたは外部から行送り信
号が入力されると、所定の動作量制御と励磁相の切り換
えタイミング制御を行う。

【００３１】すなわち図２においてステップモーター５
が停止している初期状態では、Ｃ−Ｄ相が励磁されてい
る。ここで、指令装置１２に１５ステップ行送りを行え
という信号Ｃ１が供給されると、ステップモーター５の
励磁相が当切の

【００３２】

【数７】

【００３３】から

【００３４】

【数８】

【００３５】という順次目的のステップ数まで切り換え
られる。

【００３６】目的のステップ数は、従来技術では指令装
置に与えられたステップ数１５である（図２参照）が、
本実施例では、ステップモーターの位置精度を向上させ
る目的で、ステップ数を偶数に限定しているため、図２
のような１４ステップか数４のような１６ステップの送
りを行う。

【００３７】しかしながら、１４ステップや１６ステッ
プ送りを行っただけでは、改行指令が要求するステップ
数を満足していないため記録位置がずれてしまう。

【００３８】ところで、ステップモーター５の１ステッ
プは、記録用紙を記録ヘッドの１ドット分だけ搬送する
よう構成されているので、指令装置１２に１５ステップ
の改行命令が入力されると、モーター駆動回路１１に対
して１４ステップの駆動信号を出力するとともに、記録
データシフト回路１４に対して記録位置を１ドット改行
方向とは逆の方向へシフトさせるよう指令を出す（記録
位置を改行方向と逆方向にシフトができない時は、ステ
ップモーターを１６ステップ駆動して記録位置を改行方
向へ１ドットシフトする）。

【００３９】なお、本実施例において記録ヘッド７には
インクを吐出させるためのノズルが６４個あるが、実際
の記録に必要なノズル数は、連続した６０個であり、常
に未使用なノズルが４個存在している。このように、本
実施例を実施するに当たっては、常に未使用なノズル
（ドット）が１つ以上存在しなければならない。

【００４０】このようにしてステップモーター５のステ
ップ数を偶数に限定しながらも、奇数のステップに対し
て正確に改行を行うことが可能である。

【００４１】また図１において、記録指令装置１３は外
部指令装置から送られてきた記録のためのデータをビッ
トマップに展開し、記録命令がくるまで格納しておく装
置であり、記録命令が入ると、キャリッジ８を移動させ
ながら記録データおよびヘッドの駆動信号を記録データ
シフト回路１４に送る。

【００４２】記録データシフト回路１４にビットシフト
（ドットシフト）信号が入力されている時は、記録ヘッ
ド７の記録位置をシフトさせると共にヘッドの駆動順序
も変更する。そして、ヘッド駆動回路１５および記録ヘ
ッド７を介して記録が行われる。

【００４３】図５は、以上の制御手順を示したフローチ
ャートである。

【００４４】まずステップＳ２で行送り信号が入ると、
ステップＳ３において、行送りに必要な駆動モーター５
のステップ数ａが、偶数（２の倍数）であるが、奇数で
あるかを判断する。

【００４５】もし、行送りに必要なステップ数ａが偶数
の時には、そのまま駆動モーター５をａステップ駆動す
る（ステップＳ４）。

【００４６】しかしａの奇数の時には、ステップＳ５で
記録ヘッドのビットシフト（ドットシフト）が可能な方
向を確認する。すなわち、行送り方向と逆方向に１ドッ
トシフト可能かどうかを判断し、可能ならば、ステッフ
Ｓ６において駆動モーター５を（ａ−１）ステップ駆動
し、ステップＳ７で行送り方向と逆方向に１ドット分だ
けドットシフトを行う。

【００４７】また、ステップＳ５において行送り方向と
逆方向にシフト不可能であると判断された場合は、ステ
ップＳ８で駆動モーターを（ａ＋１）ステップ駆動し、
ステップＳ９で行送り方向に１ドット分だけドットシフ
トを行う。

【００４８】実施例２ 次に、本発明の第２の実施例を図面を参照にして説明す
る。第２の実施例では、第１の実施例よりさらに紙送り
精度を向上させるために、モーター停止時に励磁する相
を常に同じ相とする。これにより、モーターの機械的な
誤差や電気的な誤差の影響は、最小限に抑制される。

【００４９】本実施例では、４相モーター（仮にＡ相，
Ｂ相，Ｃ相，Ｄ相とする）の場合を例にとり、常にＡ相
で停止すると仮定して説明を行う。すなわち、励磁は１
相励磁として説明する。

【００５０】図６に、本実施例における駆動モーターの
タイミングチャートを示す。図６において、最初Ａ相を
駆動して停止している。ここで、改行命令Ｃ２が入力さ
れると、駆動モーターはＡ相，Ｂ相，Ｃ相，Ｄ相と相を
切換えながら目的のステップまで駆動モーターの相切換
えを行う。

【００５１】本実施例では先にも述べたように、常に同
じ相で停止するよう制御するため、４相モーターの場
合、駆動ステップ数は４の倍数でなければならない。

【００５２】本実施例の制御において７ステップや６ス
テップや５ステップといった４の倍数以外のステップ数
が必要な場合には、それぞれ、４ステップ送って、紙送
り方向と逆方向に３ビットドットシフトを行う（７ステ
ップ）：４ステップ送って、紙送り方向と逆方向に２ビ
ットドットシフトを行う（６ステップ）：４ステップ送
って、紙送り方向と逆方向に１ビットドットシフトを行
う（５ステップ）：というように制御するか、８ステッ
プ送って、紙送り方向に１ビットドットシフトを行う
（７ステップ）：８ステップ送って、紙送り方向に２ビ
ットドットシフトを行う（６ステップ）：８ステップ送
って、紙送り方向に３ビットドットシフトを行う（５ス
テップ）：というように制御する。

【００５３】以上のように本制御を行うに当たっては、
最初３ビットのドットシフトが可能でなければならな
い。すなわち、常に未使用なノズル（ドット）が連続し
て３ノズル（ドット）以上必要である。

【００５４】以上の動作をフローチャートを用いて表し
たのが図７である。図７において、ステップＳ１０２で
行送り信号が入力されると、ステップＳ１０３で駆動モ
ーターのステップ数ａを４で割り、ａが４の倍数である
か否かを判断する。４の倍数であるならば、ａを４で割
った時の余りは“０”であるため、ステップＳ１０４か
らステップＳ１０５へ進み、駆動モーターをａステップ
駆動する。

【００５５】しかしながら、ａが４の倍数でない場合に
は余りｂの値から駆動ステップ数を決める。まず、Ｓ１
０６で、余りｂが１の時にはステップＳ１０７でドット
シフト可能な方向を判断する。

【００５６】なお本実施例では、“行送り方向と逆の方
向”にドットシフトを行うことを基本にして、それがで
きない時のみ“行送り方向”へドットシフトを行うよう
にしているが、“行送り方向”へのドットシフトを基本
にすることも可能である。

【００５７】ステップＳ１０７で“行送り方向と逆の方
向”にドットシフト可能であると判断した場合は、ステ
ップＳ１０８で駆動モーターを（ａ−１）ステップ駆動
して、ステップＳ１０９で“行送り方向と逆の方向”に
１ドットシフトする。

【００５８】ステップＳ１０７で“行送り方向と逆の方
向”にドットシフトが不可能であると判断した場合に
は、“行送り方向”に３ビットシフト可能であるので
（なぜなら、本実施例では３ドット以上の未使用ノズル
があり“行送り方向と逆の方向”にシフトできない時
は、必ず、“行送り方向”に３ドット以上シフト可能で
ある（図８参照））、ステップＳ１１０で駆動モーター
を（ａ＋３）ステップ駆動して、ステップＳ１１１で
“行送り方向”に３ドットシフトを行う。

【００５９】次にステップＳ１０６でｂ≠１であると判
断した場合には、ステップＳ１１２でｂ＝２であるかど
うか判断する。ｂ＝２の場合には、ステップＳ１１３で
記録ヘッドが“行送り方向と逆の方向”へ２ドットシフ
ト可能かどうか判断し、可能な場合には、ステップＳ１
１４でモーターを（ａ−２）パルス駆動し、駆動しなか
った２パルス分をステップＳ１１５で“行送り方向と逆
の方向”に２ドットシフトする。

【００６０】また、ステップＳ１１３でドットシフトで
きないと判断した場合には、ステップＳ１１６で駆動モ
ーターを（ａ＋２）ステップ駆動すると共に、ステップ
Ｓ１１７で行送り方向へ２ドットシフトを行う。

【００６１】次にステップＳ１１２でｂ≠２であると判
断した場合には、ステップＳ１１８でｂ＝３であるかど
うか判断する。もしｂ≠３と判断した場合には、ｂは０
でも１でも２でも３でもないことに成り、ステップＳ１
０３で行った計算に矛盾するため、エラー処理（Ｓ２１
４）を行って終了する。

【００６２】また、ステップＳ１１８でｂ＝３であると
判断した場合には、ステップＳ１１９へ進み、“行送り
方向と逆の方向”へ３ドットシフト可能な場合には、ス
テップＳ１２０でモーターを（ａ−３）ステップ駆動し
て“行送り方向と逆の方向”に３ドットシフトして（ス
テップＳ１２１）、終了する。

【００６３】ステップＳ１１９でシフト不可能と判断し
た場合には、ステップＳ１２２でモーターをａ＋１ステ
ップ駆動し、ステップＳ１２３で“行送り方向”へ１ド
ットシフトする。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、あ
る複数のステップを最小単位として、記録媒体搬送モー
ターの駆動量を制御し、上記最小単位以下のステップ要
求に対しては記録ヘッド上の記録データをシフトさせる
（ビットシフト）制御態様を採る構成としてあるので、
記録媒体搬送速度の低下，記録媒体搬送機構の複雑化，
コストアップ等を招来することなく記録媒体の送り精度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における記録装置の用紙送り
装置部分のブロック図である。

【図２】４相ステップモーターの各相の励磁状態従来の
制御を示すタイミングチャートである。

【図３】本発明の一実施例における４相ステップモータ
ーの各相の励磁状態を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明の一実施例における４相ステップモータ
ーの各相の励磁状態を示すタイミングチャートである。

【図５】本発明の第１の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】４相ステップモーターの各相の励磁状態を示す
タイミングチャートである。

【図７】本発明の第２の実施例の動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】本発明におけるドットシフト（ビットシフト）
制御を説明する概念図である。

【図９】ステップモーターのローター停止位置を説明す
る概念図である。

【図１０】ステップモーターのローター停止位置を説明
する概念図である。

【符号の説明】

５ 駆動モーター（ステップモーター） ７ 記録ヘッド １４ 記録データシフト回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/51 19/92 9212−2Ｃ // Ｂ４１Ｊ 11/42 Ｌ 9011−2Ｃ 9211−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/10 １０１ Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドの走査方向と直交する方向に
   記録媒体を搬送する記録装置において、 前記記録ヘッドのある複数ドットを最小単位として前記
   記録媒体を搬送する搬送制御手段と、 前記最小単位より小さな搬送量に対処するため、前記記
   録ヘッド上のドット間隔単位で画像記録位置をシフトさ
   せるドットシフト手段とを具備したことを特徴とする記
   録装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記記録媒体の搬送
   量最小単位として、記録媒体搬送用駆動モーターの相の
   種類に等しく設定したことを特徴とする記録装置。