JPH0781172A

JPH0781172A - 印字装置

Info

Publication number: JPH0781172A
Application number: JP25011493A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yoshida; 一吉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1993-09-10
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ＤＣモータによるキャリッジの速度制御、位
置制御、停止制御を可能にした印字装置を提供する。【構成】印字装置に、キャリッジの移動に伴って９０
度位相のずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手
段と、該エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャ
リッジの移動方向、移動速度および現在位置を検出する
検出手段と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、
該ＤＣモータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制
動機能を有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御
を行う制御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュー
タを設け、キャリッジの速度制御、位置制御、停止制御
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字装置に関し、特に
シリアルプリンタ装置における印字準備処理（キャリッ
ジの印字開始位置までの位置制御）、印字開始処理（キ
ャリッジの印字終了位置までの速度制御）、印字終了処
理（キャリッジの停止制御）およびこれらの処理を組み
合わせて用いた印字制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリアルプリンタ装置におけるキ
ャリッジの速度制御においては、駆動手段としてＤＣモ
ータを用いる場合には、速度検出手段を用いて、目標速
度との差分を検出し、より速く動いていれば駆動パワー
を弱め、より遅く動いていれば駆動パワーを強めるなど
して移動速度を一定に保つように制御している（一般に
ＰＩＤ制御と呼ばれている）。このＰＩＤ速度制御で
は、キャリッジの重さ、移動に伴う機械的な摩擦損失、
モータの駆動力などの機械的特性によって基本制御特性
が決定づけられる。これは、電気回路というハードウエ
アのみで実現する場合も、ソフトウエアを併用する場合
も同様である。しかるに実際の機械的特性には、構成部
品の製造上避けられない個体差によるバラツキがあり、
同一の個体においても経年による特性変化がある。ま
た、温度や湿度などの動作環境によっても何らかの特性
の変化が生じる。したがって、結果として得られる速度
特性も変化する。これらの特性のバラツキ幅が許容範囲
内に収まるように、機械的特性のバラツキを管理するの
が従来の手法であった。

【０００３】また、従来のシリアルプリンタ装置のキャ
リッジの位置決めにおいては、駆動手段としては、ステ
ップモータが用いられてきた。ステップモータを用いた
位置決め制御は、駆動パルス数を管理することで実現で
き、比較的簡単であった。

【０００４】さらにまた、従来のシリアルプリンタ装置
のキャリッジの駆動手段としてＤＣモータを用い、位置
検出手段としてエンコーダを併用したことで速度制御や
位置制御を実現するシリアルプリンタ装置において、キ
ャリッジなどの可動部材を移動状態から停止させる際に
は、モータ駆動端子を短絡状態にすることでモータ自身
の制動効果を利用するか、またはモータをそれまでの駆
動方向と逆方向に駆動することで停止状態になるまで、
強制的に速度を低下させる方法などが用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリッジの
速度制御において、機械的特性のバラツキを精密に管理
することは、製造コストの増大を招きやすく、コスト低
減という経済的要求にそぐわない。

【０００６】さらに、キャリッジの位置制御において、
ステップモータの駆動電気回路やステップモータなどの
構成部品はその複雑さによって経済的に不利であった。
そこで、ステップモータに代わって構造の簡単なＤＣモ
ータを用いることで、その駆動回路も単純化でき、部品
コストの低減に有利である。ただ、そのＤＣモータで
は、その構造上位置検出機構をもたないため、光学式ま
たは磁気式などのエンコーダを併用した位置検出機構を
必要とするばかりでなく、モータの構造に起因する位置
制御の困難さがある。これらの困難さによって、コスト
低減上のメリットがあるにもかかわらず、いままでは使
われていなかった。

【０００７】さらにまた、キャリッジの停止制御におい
て、キャリッジの可動部材を移動状態から停止させる際
には、モータ駆動端子を短絡状態にすることでモータ自
身の制動効果を利用するか、モータをそれでの駆動方向
と逆方向に駆動することで停止状態になるまで、強制的
に速度を低下させる方法などが用いられてきた。

【０００８】したがって、本発明の第１の目的は、機械
的特性のバラツキに起因する速度特性のバラツキを改善
した印字装置を提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、ＤＣモータによる
位置制御を可能にした印字装置を提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、制動距離のバラツ
キに起因する固定部材との接触を回避する印字装置を提
供することにある。

【００１１】本発明の第４の目的は、ＤＣモータによる
キャリッジの速度制御、位置制御および停止制御を組み
合わせた印字装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の第１の目的を達成
するために、本発明は、キャリッジの移動に伴って９０
度位相のずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手
段と、該エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャ
リッジの移動方向、移動速度および現在位置を検出する
検出手段と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、
該ＤＣモータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制
動機能を有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御
を行う制御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュー
タとを有する印字装置において、（ａ）速度制御終了位
置及び目標速度を設定し、（ｂ）設定された前記目標速
度と現在速度との差分などから算出される駆動パワーを
前記モータ駆動回路に与え、（ｃ）現在位置が設定され
た前記速度制御終了位置に達したときに設定された目標
速度に達していればその時の駆動パワーと標準駆動パワ
ーから制御利得を調整する、制御を行うことを特徴とす
る印字装置を採用するものである。

【００１３】また、第２の目的を達成するために、本発
明は、キャリッジの移動に伴って９０度位相のずれた２
相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該エンコー
ダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの移動方
向、移動速度および現在位置を検出する検出手段と、前
記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモータの
正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を有する
モータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制御ソフ
トウエアを実行するマイクロコンピュータとを有する印
字装置において、（ａ）前記キャリッジの基準制動距離
を予め算出し、（ｂ）前記キャリッジを目標停止位置に
向かって移動させ、（ｃ）基準速度、予め算出した基準
制動距離および現在速度から現在制動距離を算出し、
（ｄ）算出した現在制動距離と、現在位置と目標停止位
置との差分を比較し、現在制動距離が差分以下となる位
置で制動を開始してキャリッジを停止させ、（ｅ）キャ
リッジが停止した実停止位置と目標停止位置の差分が許
容範囲か否かを判断し、前記差分が許容範囲内である場
合には制御を停止し、許容範囲外であると場合には、前
記（ｂ）からの制御をやり直す、制御を行うことを特徴
とする印字装置を採用するものである。

【００１４】さらにまた、第３の目的を達成するため
に、本発明は、キャリッジの移動に伴って９０度位相の
ずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該
エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの
移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手段
と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモ
ータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を
有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制
御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを有
する印字装置において、（ａ）前記キャリッジの基準制
動距離を予め算出し、（ｂ）前記キャリッジを目標停止
位置に向かって移動させ、（ｃ）基準速度、予め算出し
た基準制動距離および現在速度から現在制動距離を算出
し、（ｄ）逆転モードが必要か否かを判断し、（ｅ）逆
転モードでない場合には、制動モードでキャリッジを停
止させ、逆転モードの場合には、逆転モードでキャリッ
ジを停止させ、停止後制動モードを働かせ、（ｆ）停止
距離と標準停止距離の差分と許容値を比較して、前記差
分が許容値内ならば、制御を終了し、前記差分が許容値
外であるならば、逆転パワーを補正して制御を終了す
る、制御を行うことを特徴とする印字装置を採用するも
のである。

【００１５】さらにまた、第４の目的を達成するため
に、本発明は、キャリッジの移動に伴って９０度位相の
ずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該
エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの
移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手段
と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモ
ータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を
有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制
御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを有
する印字装置において、（ａ）印字開始位置までキャリ
ッジの位置制御を行い、（ｂ）印字開始位置に到達して
から印字終了位置までキャリッジの速度制御を行い、
（ｃ）印字完了後に、停止制御を行う、制御を行うこと
を特徴とする印字装置を採用するものである。

【００１６】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、以下に説明する実施例１は、印字装置、特
にシリアルプリンタ装置の速度制御に関するものであ
り、実施例２〜４はシリアルプリンタ装置の位置制御に
関するものであり、実施例５は停止制御に関するもので
あり、実施例６は、これらの各制御を組み合わせた印字
制御に関するものである。

【００１７】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
シリアルプリンタ装置のシステム構成を示す図である。
シリアルプリンタ装置は、マイクロコンピュータ１、Ｒ
ＯＭ２、ＲＡＭ３、演算器４、入出力器５、モータ駆動
回路６、モータ７、キャリッジ８、エンコーダ９、ベル
ト１０、プーリ１１、方向検出器１２、位置検出器１３
および速度検出器１４の主要部分から成る。以下に、こ
れらの主要部分について説明する。

【００１８】（Ａ）エンコーダ（エンコーダ手段）：エ
ンコーダ９は、キャリッジ８の移動に伴って９０度位相
がずれた２相パルスを発生する。このようなエンコーダ
には磁気式、光学式などがある。磁気式エンコーダで
は、一定間隔で磁化した部材と９０度位相がずれた２相
磁気検出器から成り、いずれかの部材が非可動な本体側
に固定され、他方の部材がキャリッジなどの可動部材側
に固定される。光学式エンコーダでは、一定間隔に遮蔽
部と透明部を有するスリットと９０度位相がずれた２相
フォトインタラプタから成り、磁気式と同様に、一方が
非可動部材に固定され、他方が可動部材に固定される。

【００１９】（Ｂ）方向検出器（方向検出手段）（図２
〜図４参照）：方向検出器１２は、図２に示すように、
エンコーダ９から出力される２相信号を入力信号とし、
キャリッジ８の移動方向情報を出力信号とする論理回路
から成る方向判定器である。図３に示すようなＡ相およ
びＢ相の信号がこの方向判定器に入力されると、図３に
示すような方向信号が出力される。また、方向判定論理
としては、一方の相の信号の立ち上がりまたは立ち下が
り時における他の相の値から正方向か逆方向かを判定す
る。例えば、Ｂ相の立ち上がり時にＡ相の値が１である
場合には、正方向と判断する。図４には、正方向および
逆方向を判断するためのすべての場合が示されている。
なお、ここで、Ａ相（Ｂ相↑）は、Ｂ相信号の立ち上が
り時のＡ相の値を意味し、またＡ相（Ｂ相↓）は、Ｂ相
信号の立ち下がり時のＡ相の値を意味する。また、方向
判定器は、電気的な論理回路のみで構成することができ
るが、マイクロコンピュータのような電気的な論理回路
とソフトウエアを組み合わせて構成してもよい。

【００２０】（Ｃ）位置検出器（位置検出手段）（図５
〜図７参照）：位置検出器１３は、図５に示すように、
エンコーダ９から出力される２相信号のうちの一方の信
号と、方向検出器１２で得られた方向信号を入力信号と
し、キャリッジの位置信号を出力とするような論理回
路、例えばパルス加減計数器である。図６に示すような
Ａ相信号と方向信号がこのパルス加減計数器に入力され
ると、エンコーダ信号（この例ではＡ相信号）の立ち上
がり時の方向信号の値によって、エンコーダ信号の入力
毎に、パルス加減計数器は、その内部に保持している現
在値に対して１アップ（＋１）または１ダウン（−１）
の計数を行い、計数結果から得られた位置情報を含む位
置信号を出力する。位置検出論理を示す図７に示すよう
に、例えばエンコーダ信号（この例ではＡ相信号）の立
ち上がり時の方向信号の値が０ならば加算を行い、１な
らば減算を行う。なお、ここで、図７中、方向信号（エ
ンコーダ信号↑）はエンコーダ信号（この例ではＡ相信
号）の立ち上がり時の方向信号の値を意味する。この位
置検出器も、方向検出器と同様に、電気的な論理回路の
みで構成することができるが、マイクロコンピュータの
ような電気的な論理回路とソフトウエアを組み合わせて
構成してもよい。

【００２１】（Ｄ）速度検出器（速度検出手段）（図８
および図９参照）：速度検出器１４は、図８に示すよう
に、図９に示すエンコーダ信号とクロックが入力されて
エンコーダ信号の１周期内のクロック数を計数して周期
信号を出力する周期計数器と、周期計数器から得られた
周期信号と基準周期が入力され、除算を行い速度信号を
出力する除算器とから成る。この速度検出器も電気的な
論理回路のみで構成することができるが、マイクロコン
ピュータのような電気的な論理回路とソフトウエアを組
み合わせて構成してもよい。

【００２２】（Ｅ）制御本体：制御本体は、各ハードウ
エアをソフトウエアで制御するためのマイクロコンピュ
ータ１とそれに付随するＲＯＭ２、ＲＡＭ３を有する。
マイクロコンピュータ１は、制御データを演算する演算
部４と、前述した各検出器１２、１３、１４からの出力
信号を入力しかつ各駆動回路（後述する）などへ制御信
号を出力する機能を有する入出力部５から成る。なお、
マイクロコンピュータ１は、制御ソフトウエアを格納す
るＲＯＭ、制御データを一時的に記憶するＲＡＭを内蔵
してもよい。

【００２３】（Ｆ）キャリッジ駆動源（モータ）：キャ
リッジ駆動源としては、ＤＣモータ７が用いられる。

【００２４】（Ｇ）キャリッジ駆動回路（モータ駆動回
路）：キャリッジ駆動回路は、ＤＣモータ７を正転駆動
する機能と、逆転駆動する機能と、モータ端子を短絡し
て制動する機能を有するモータ駆動回路である。

【００２５】（Ｈ）キャリッジ機構：キャリッジ８はベ
ルト１０に固定されており、べルト１０はモータ７の軸
とプーリ１１にかけられている。

【００２６】次に、本発明の速度制御の動作を図１０の
フローチャートを参照して説明する。

【００２７】ステップＳ１：速度制御終了位置および目
標位置を設定し、ステップＳ２に進む。

【００２８】ステップＳ２：現在位置が速度制御終了位
置に到達したか否かを判断し、達していれば、ステップ
Ｓ７に進み、達してなければ、ステップＳ３へ進む。

【００２９】ステップＳ３：駆動パワーの算出、設定を
行い、ステップＳ４に進む。駆動パワーＳ（ｎ）は次式
で与えられる。Ｓ（ｎ）＝Ａ×Ｐ（ｎ）＋Ｂ×Ｉ（ｎ）＋Ｃ×Ｄ（ｎ）（１）Ｐ（ｎ）＝Ｖｒｅｆ−Ｖ（ｎ）（２）Ｉ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）＋Ｉ（ｎ−１）（３）Ｄ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ−１）（４）

【００３０】ステップＳ４：目標速度に達したことを記
憶しているか否かを判断し、記憶していれば、ステップ
Ｓ２に戻り、そうでないなら、ステップＳ５に進む。

【００３１】ステップＳ５：目標速度に達したか否かを
判断し、達しているならば、ステップＳ６に進み、そう
でないならば、ステップＳ２に戻る。

【００３２】ステップＳ６：目標に達したことを記憶し
てステップＳ２に戻る。

【００３３】ステップＳ７：ステップＳ２で制御終了位
置に達したと判断したならば、制動を開始し、その後、
ステップＳ８に進む。

【００３４】ステップＳ８：目標速度到達を記憶してい
れば、ステップＳ９に進み、そうでないならば、制御を
終了する。

【００３５】ステップＳ９：速度制御利得の調整を行
う。速度制御利得の調整は、ステップＳ３の式（１）の
係数Ａ、Ｂ、Ｃを調整することによって行う。係数は次
式で表される。係数＝｛Ｓ（ｎ）／標準駆動パワー｝×標準係数（５）

【００３６】（実施例２）図１１は本発明の実施例２の
シリアルプリンタ装置のシステム構成を示す図である。
この実施例２のシリアルプリンタ装置は実施例１のシリ
アルプリンタ装置と比べて不揮発性記憶素子１５をさら
に有する点で実施例１のシリアルプリンタと異なってい
るだけであり、他の構成は同様である。したがって、不
揮発性記憶素子１５についてだけ説明し、他の構成は省
略する。

【００３７】（Ｉ）不揮発性記憶素子：不揮発性記憶素
子１５は制御に必要なデータを非通電時にも保持するた
めに、電源を切っても記憶内容を保持する記憶素子であ
る。

【００３８】次に、本発明の位置制御動作を図１４のフ
ローチャートを参照して説明するが、位置制御動作の準
備に関する説明を図１２、図１３を参照して最初に行
う。

【００３９】（ａ）駆動パワー関数の設定：図１２に示
すように、目標停止位置と移動開始位置の差分に応じて
固定した駆動パワー値を用意する。

【００４０】（ｂ）初期制動距離の測定：図１３に示す
ように、キャリッジの制動を開始し、制動開始位置にお
ける移動速度ｖ０、および制動開始位置と停止位置の差
分ｄ０を計測する。測定制度を向上させるために、ｎ回
繰り返して測定し、ｎ回の平均値をｄ０としてもよい。

【００４１】（ｃ）基準制動距離の算出：基準速度をＶ
とし、次式で基準制動距離Ｄを算出する。Ｄ＝ｄ０×Ｖ／ｖ０（６）（ｄ）基準制動距離の記憶：次に、基準制動距離Ｄを不
揮発性記憶素子１５に記憶する。

【００４２】以上のようにして位置制御のための準備を
整えた後、位置制御動作を行う。

【００４３】ステップＳ１１：準備段階で設定した初期
駆動パワーをモータ駆動回路６に与えて、キャリッジ８
を目標停止位置に向かって移動開始させる。

【００４４】ステップＳ１２：現在制動距離を算出す
る。基準制動距離Ｄを用いて、次式で現在速度ｖに対す
る現在制動距離ｄ１を得る。現在制動距離ｄ１＝Ｄ×ｖ／Ｖ（７）

【００４５】ステップＳ１３：制動を開始するか否かを
判断する。即ち、現在制動距離と、現在位置と目標停止
位置との差分ｄ２を比較して、ｄ１＞ｄ２ならば、ステ
ップＳ１２に戻り、ｄ１≦ｄ２ならば、ステップＳ１４
に進む。

【００４６】ステップＳ１４：制動を開始する。

【００４７】ステップＳ１５：停止するのを待つ。

【００４８】ステップＳ１６：停止精度の検査を行う。
即ち、現在停止位置と目標停止位置の差分の絶対値ｃと
許容範囲Ｃを比較して、ｃ＞Ｃならば、ステップ１１に
戻り、制御をやり直し、ｃ≦Ｃならば、制御を終了す
る。

【００４９】（実施例３）実施例３のシステム構成は実
施例２のシステム構成と同一であるので、その説明は省
略する。次に、実施例３の位置制御動作を図１５のフロ
ーチャートを参照して説明する。実施例３の位置制御動
作は、実施例２の位置制御動作を比べて、ステップＳ２
２に記載の駆動パワー制限のステップが加わっている点
を除いて、他のステップは同一であるので（実施例３の
ステップＳ２１は、実施例２のステップＳ１１に対応
し、実施例３のステップＳ２３〜２７は実施例２のステ
ップＳ１２〜１６に対応する）、ステップＳ２２を説明
し、他のステップの説明は省略する。

【００５０】ステップＳ２２：ステップＳ２１におい
て、初期駆動パワーで移動を開始した後、図１６に示す
ように、目標停止位置と現在位置の差分ｄに応じて、次
式によって駆動パワーを制限し、ステップＳ２３に進
む。駆動パワーｐ≦Ｐlim ×ｄ＋Ｐmin （８）

【００５１】この実施例３は、実施例２と比べると、目
標位置に接近するにつれて、駆動パワーを制限するた
め、制動開始時の移動速度が遅くなる。したがって、制
動に要する時間が短くなり、その結果、実施例２に比べ
て停止精度の向上が得られる。

【００５２】（実施例４）実施例４のシステム構成は実
施例２および３のシステム構成と同一であるので、その
説明は省略する。次に、実施例４の位置制御動作を図１
７のフローチャートを参照して説明する。実施例４の位
置制御動作は、実施例３の位置制御動作を比べて、ステ
ップＳ３８および３９が加わっている点を除いて、他の
ステップは同一であるので（実施例４のステップＳ３１
〜３７は実施例３のステップＳ２１〜２７に対応す
る）、ステップＳ３８および３９を説明し、他のステッ
プの説明は省略する。

【００５３】ステップＳ３８：ステップＳ３７におい
て、停止精度は十分か否かを判断したとき十分でない場
合には、基準制動距離を補正するか否かを判断する。即
ち、現在停止位置と目標停止位置の差分ｃと許容範囲Ｃ
max とＣmin を比較し、Ｃmin ＞ｃまたはｃ＞Ｃmax な
らば、ステップＳ３９に進み、Ｃmin ≦ｃ≦Ｃmax なら
ば、ステップＳ３１に戻る。

【００５４】ステップＳ３９：基準制動距離を補正す
る。Ｃmin ＞ｃならば、基準制動距離Ｄに補正値ａを加
算して、新たな基準制動距離Ｄとする。またｃ＞Ｃmax
ならば、基準制動距離Ｄから補正値ａを減算して、新た
な基準制動距離Ｄとする。そして、新たな基準制動距離
Ｄは不揮発性記憶素子１５に記憶する。その後、ステッ
プＳ３１に戻る。

【００５５】前述の補正値ａは、固定値でもある程度の
効果を期待できるが、停止精度の度合いの関数としても
よい。また補正ゲインは１ばかりでなく１より小さくて
もよい。

【００５６】この実施例４は、実施例３と比べると、基
準制動距離の補正を行っているので、実停止位置が目標
停止位置から著しく離れていた場合に、次回の位置制御
時の基準制動距離を補正する。その結果、実施例３に比
べて、機構上の経年変化などの影響による制動距離の変
化に伴う停止精度の悪化や個体差による停止精度のバラ
ツキを防ぐことができる。

【００５７】（実施例５）実施例５のシステム構成は実
施例２〜４のシステム構成と同一であるので、その説明
は省略する。次に、実施例５の停止制御動作を図１８の
フローチャートを参照して説明する。実施例５の停止制
動動作においても、実施例２で既に説明した基準制動距
離Ｄが予め算出して不揮発性記憶素子に記憶される。ま
た、この停止制御では、制御効果を利用する方法（制動
モードという）と逆転駆動を利用する方法（逆転モード
という）の２種類の停止制御を選択して実行する。

【００５８】ステップＳ４１：キャリッジを目標停止開
始位置に向かって移動開始する。

【００５９】ステップＳ４２：実施例２のステップＳ１
２と同様に、現在制動距離を算出する。即ち、基準制動
距離Ｄを用いて、次式で現在速度ｖに対する現在制動距
離ｄ１を得る。現在制動距離ｄ１＝Ｄ×ｖ／Ｖ（７）

【００６０】ステップＳ４３：逆転モードが必要か否か
を判断する。即ち、制動時の停止予定位置ｐと機構上の
移動限界位置（左端Ｐmin 、右端Ｐmax ）（図１９参
照）を比較して、Ｐmin ≪ｐかつｐ≪Ｐmax ならば、制
動モードを選び、ステップＳ４４に進み、ｐ≪Ｐmin ま
たはＰmax ≪ｐならば、逆転モードを選び、ステップＳ
４５に進む。なお、ここで、符号「≪」は、Ａ≪Ｂと表
現したとすると、ＡがＢより左に位置すること意味する
ものとして用いている。

【００６１】ステップＳ４４：現在位置が目標停止開始
位置に達しているか否かを判断し、達している場合に
は、ステップＳ５０に進み、達してない場合には、ステ
ップＳ４２に戻る。

【００６２】ステップＳ４５：逆転モードを行う。即
ち、現在速度ｖ、係数Ａおよび最小逆転駆動パワーＰmi
n から、次の式で算出される駆動パワーで逆転方向に駆
動し、ステップＳ４６に進む。現在逆転駆動パワーｐ＝Ａ×ｖ＋Ｐmin （９）

【００６３】ステップＳ４６：停止するのを待つ。

【００６４】ステップＳ４７：モータ端子を短絡し、制
動させて停止させ、ステップＳ４８に進む。

【００６５】ステップＳ４８：停止精度が十分か否かを
判断する。即ち、停止位置と逆転駆動開始位置の差であ
る停止距離ｄと既定の標準停止距離Ｄの差分ｃと許容値
Ｃを比較し、ｃ≦Ｃであれば、制御を終了し、ｃ＞Ｃな
らば、ステップＳ４９に進む。

【００６６】ステップＳ４９：逆転駆動パワーを補正す
る。即ち、停止距離ｄと既定の標準停止距離Ｄを比較
し、ｄ＞Ｄならば、係数Ａを増加させ、ｄ＜Ｄならば、
係数Ａを減少させる。その後、新たな係数Ａを不揮発性
記憶素子に記憶する。

【００６７】ステップＳ５０：ステップＳ４４におい
て、現在位置が目標停止位置に達していれば、モータ端
子を短絡し、制動させて停止させる。

【００６８】（実施例６）次に、前述したキャリッジの
速度制御、位置制御および停止制御を組み合わせて用い
る印字制御について図２０を参照して説明する。

【００６９】ステップＳ５１：印字命令を受信したか否
かを判断し、受信するまで待ち、受信したらステップＳ
５２に進む。

【００７０】ステップＳ５２：印字準備処理、即ち、印
字開始位置までの位置制御を行う。位置制御は実施例２
〜４で説明した位置制御に基づいて行う。

【００７１】ステップＳ５３：印字開始位置に到達した
か否かを判断し、到達するまで待ち、ステップＳ５４に
進む。

【００７２】ステップＳ５４：印字開始処理、即ち、印
字終了位置まで速度制御を行う。速度制御は、実施例１
で説明した速度制御に基づいて行う。

【００７２】ステップＳ５５：印字を完了したか否かを
判断し、印字完了まで待ち、ステップＳ５６に進む。

【００７３】ステップＳ５６：印字終了処理、即ち停止
制御を行い、ステップＳ５７に進む。停止制御は、実施
例５に基づき行う。

【００７４】ステップステップ５７：制御制御が完了す
るまで待つ。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ＤＣモ
ータの速度制御において、機械的特性のバラツキに起因
する速度特性のバラツキを改善できる。その結果、機械
的特性のバラツキの管理を緩和できるので、製造コスト
の低減を行うことができる。

【００７６】また、ＤＣモータによる位置制御が可能に
なった。

【００７７】さらにまた、ＤＣモータの制動制御におい
て、制動距離のバラツキに起因する固定部材との接触が
回避できる。

【００７８】さらにまた、ＤＣモータを用いて印字装置
において、キャリッジの速度制御、位置制御、停止制御
を組み合わせて用いることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１のシステム構成を示
す図である。

【図２】図２は、方向判定器を説明するための図であ
る。

【図３】図３は、エンコーダ信号と方向信号の波形を示
す波形図である。

【図４】図４は、方向判定論理を説明するための図であ
る。

【図５】図５は、位置検出器を説明するための図であ
る。

【図６】図６は、位置検出器への入力信号の波形を示す
波形図である。

【図７】図７は、位置検出論理を説明するための図であ
る。

【図８】図８は、速度検出器を説明するための図であ
る。

【図９】図９は、エンコーダ波形を示す波形図である。

【図１０】図１０は、速度制御手順を示すフローチャー
トである。

【図１１】図１１は、本発明の実施例２〜５のシステム
構成を示す図である。

【図１２】図１２は、初期駆動関数を説明するための波
形図である。

【図１３】図１３は、基準制動距離の測定を説明するた
めの波形図である。

【図１４】図１４は、位置制御手順を示すフローチャー
トである。

【図１５】図１５は、駆動力制限付き位置制御手順を示
すフローチャートである。

【図１６】図１６は、駆動パワー制限関数を説明するた
めの波形図である。

【図１７】図１７は、駆動力制限付きかつ基準制動距離
補正付きの位置制御手順を示すフローチャートである。

【図１８】図１８は、停止制御手順を説明するためのフ
ローチャートである。

【図１９】図１９は、停止制御の選択を説明するための
波形図である。

【図２０】図２０は、印字制御手順を説明するためのフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１マイクロコンピュータ２ＲＯＭ３ＲＡＭ４演算器５入出力器６モータ駆動回路７モータ８キャリッジ９エンコーダ１０ベルト１１プーリ１２方向検出器１３位置検出器１４速度検出器１５不揮発性記憶素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリッジの移動に伴って９０度位相の
ずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該
エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの
移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手段
と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモ
ータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を
有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制
御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを有
する印字装置において、（ａ）速度制御終了位置及び目
標速度を設定し、（ｂ）設定された前記目標速度と現在
速度との差分などから算出される駆動パワーを前記モー
タ駆動回路に与え、（ｃ）現在位置が設定された前記速
度制御終了位置に達したときに設定された目標速度に達
していればその時の駆動パワーと標準駆動パワーから制
御利得を調整する、制御を行うことを特徴とする印字装
置。
【請求項２】請求項１記載の印字装置において、駆動
パワーが標準駆動パワーより大きい場合に制御利得を増
大するように調整し、駆動パワーが標準駆動パワーより
小さい場合に制御利得を減少するように調整することを
特徴とする印字装置。
【請求項３】キャリッジの移動に伴って９０度位相の
ずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該
エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの
移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手段
と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモ
ータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を
有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制
御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを有
する印字装置において、（ａ）前記キャリッジの基準制
動距離を予め算出し、（ｂ）前記キャリッジを目標停止
位置に向かって移動させ、（ｃ）基準速度、予め算出し
た基準制動距離および現在速度から現在制動距離を算出
し、（ｄ）算出した現在制動距離と、現在位置と目標停
止位置との差分を比較し、現在制動距離が差分以下とな
る位置で制動を開始してキャリッジを停止させ、（ｅ）
キャリッジが停止した実停止位置と目標停止位置の差分
が許容範囲か否かを判断し、前記差分が許容範囲内であ
る場合には制御を停止し、許容範囲外であると場合に
は、前記（ｂ）からの制御をやり直す、制御を行うこと
を特徴とする印字装置。
【請求項４】請求項３記載の印字装置において、前記
基準制動距離は、該基準制動距離をＤとし、制動開始位
置における移動速度をｖ0 とし、制動開始位置と停止位
置との差分をｄ０とし、基準速度をＶとすると、式Ｄ＝
ｄ０×Ｖ／ｖ0 から算出することを特徴とする印字装
置。
【請求項５】請求項３記載の印字装置において、前記
現在制動距離は、該現在制動距離をｄ１とし、基準制動
距離をＤとし、現在速度をｖとすると、式ｄ１＝Ｄ×ｖ
／Ｖから算出することを特徴とする印字装置。
【請求項６】請求項３記載の印字装置において、キャ
リッジを目標停止位置に向かって移動させた後、キャリ
ッジを駆動する駆動パワーを所定の値以下に制限するこ
とを特徴とする印字装置。
【請求項７】請求項３記載の印字装置において、キャ
リッジが停止した実停止位置と目標停止位置の差分が許
容範囲外である場合、基準制動距離を補正することを特
徴とする印字装置。
【請求項８】請求項７記載の印字装置において、前記
差分が許容最小値より小さい場合には、所定の値を加算
して新たな基準制動距離を設定し、前記差分が許容最大
値より大きい場合には所定の値を減算して新たな基準制
動距離を設定することを特徴とする印字装置。
【請求項９】キャリッジの移動に伴って９０度位相の
ずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、該
エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジの
移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手段
と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣモ
ータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能を
有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う制
御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを有
する印字装置において、（ａ）前記キャリッジの基準制
動距離を予め算出し、（ｂ）前記キャリッジを目標停止
位置に向かって移動させ、（ｃ）基準速度、予め算出し
た基準制動距離および現在速度から現在制動距離を算出
し、（ｄ）逆転モードが必要か否かを判断し、（ｅ）逆
転モードでない場合には、制動モードでキャリッジを停
止させ、逆転モードの場合には、逆転モードでキャリッ
ジを停止させ、停止後制動モードを働かせ、（ｆ）停止
距離と標準停止距離の差分と許容値を比較して、前記差
分が許容値内ならば、制御を終了し、前記差分が許容値
外であるならば、逆転パワーを補正して制御を終了す
る、制御を行うことを特徴とする印字装置。
【請求項１０】請求項９記載の印字装置において、前
記基準制動距離は、該基準制動距離をＤとし、制動開始
位置における移動速度をｖ0 とし、制動開始位置と停止
位置との差分をｄ０とし、基準速度をＶとすると、式Ｄ
＝ｄ０×Ｖ／ｖ0 から算出することを特徴とする印字装
置。
【請求項１１】請求項９記載の印字装置において、前
記現在制動距離は、該現在制動距離をｄ１とし、基準制
動距離をＤとし、現在速度をｖとすると、式ｄ１＝Ｄ×
ｖ／Ｖから算出することを特徴とする印字装置。
【請求項１２】請求項９記載の印字装置において、逆
転モードが必要か否かの判断は、制動時の停止予定位置
が機構上の限界移動位置を越える場合には逆転モードが
必要であると判断し、越えない場合には必要でないと判
断することを特徴とする印字装置。
【請求項１３】請求項９記載の印字装置において、前
記逆転モードにおける逆転駆動パワーは、逆転駆動パワ
ーをｐとし、係数をＡとし、現在速度をｖとし、最小逆
転駆動パワーをＰmin とすると、式ｐ＝Ａ×ｖ＋Ｐmin
で算出されることを特徴とする印字装置。
【請求項１４】請求項１３記載の印字装置において、
前記逆転駆動パワーの補正は、停止位置と逆転駆動開始
位置の差である停止距離をｄとし、標準停止距離Ｄとす
ると、ｄがＤより大きいならば、前記係数Ａを増加し、
ｄがＤより小さければ前記係数を減少することによって
行うことを特徴とする印字装置。
【請求項１５】キャリッジの移動に伴って９０度位相
のずれた２相パルス信号を発生するエンコーダ手段と、
該エンコーダ手段からの２相パルス信号からキャリッジ
の移動方向、移動速度および現在位置を検出する検出手
段と、前記キャリッジを駆動するＤＣモータと、該ＤＣ
モータの正転駆動機能、逆転駆動機能、および制動機能
を有するモータ駆動回路と、前記各手段等の制御を行う
制御ソフトウエアを実行するマイクロコンピュータとを
有する印字装置において、（ａ）印字開始位置までキャ
リッジの位置制御を行い、（ｂ）印字開始位置に到達し
てから印字終了位置までキャリッジの速度制御を行い、
（ｃ）印字完了後に、停止制御を行う、制御を行うこと
を特徴とする印字装置。
【請求項１６】請求項１５記載の印字装置において、
キャリッジの前記速度制御は、速度制御終了位置及び目
標速度を設定し、設定された前記目標速度と現在速度と
の差分などから算出される駆動パワーを前記モータ駆動
回路に与え、現在位置が設定された前記速度制御終了位
置に達したときに設定された目標速度に達していればそ
の時の駆動パワーと標準駆動パワーから制御利得を調整
する、ことによって行うことを特徴とする印字装置。
【請求項１７】請求項１５記載の印字装置において、
キャリッジの前記位置制御は、前記キャリッジの基準制
動距離を予め算出し、前記キャリッジを目標停止位置に
向かって移動させ、基準速度、予め算出した基準制動距
離および現在速度から現在制動距離を算出し、算出した
現在制動距離と、現在位置と目標停止位置との差分を比
較し、現在制動距離が差分以下となる位置で制動を開始
してキャリッジを停止させ、キャリッジが停止した実停
止位置と目標停止位置の差分が許容範囲か否かを判断
し、前記差分が許容範囲内である場合には制御を停止
し、許容範囲外であると場合には、前記キャリッジを目
標停止位置に向かって移動させる制御からやり直すこと
によって行うことを特徴とする印字装置。
【請求項１８】請求項１５記載の印字装置において、
キャリッジの前記停止制御は、前記キャリッジの基準制
動距離を予め算出し、前記キャリッジを目標停止位置に
向かって移動させ、基準速度、予め算出した基準制動距
離および現在速度から現在制動距離を算出し、逆転モー
ドが必要か否かを判断し、逆転モードでない場合には、
制動モードでキャリッジを停止させ、逆転モードの場合
には、逆転モードでキャリッジを停止させ、停止後制動
モードを働かせ、停止距離と標準停止距離の差分と許容
値を比較して、前記差分が許容値内ならば、制御を終了
し、前記差分が許容値外であるならば、逆転パワーを補
正して制御を終了することによって行うことを特徴とす
る印字装置。