JPH08156328A - タイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンコーダ出力のバラツキによる印字や画像
読取り等の所定動作への影響を極力抑え、安定したタイ
ミングで所定動作を行う。 【構成】 エンコーダの出力タイミングに基づいて印字
や画像読取り等の所定動作を行うタイミングを制御する
タイミング制御装置において、エンコーダが定速のとき
の周期をカウントするアップカウンタ１１と、初期値設
定端子Ｄ0 〜Ｄ6にアップカウンタの最下位ビットの出
力端子を除く出力端子Ｑ1 〜Ｑ7 からのカウントデータ
を入力して初期値として設定したエンコーダ出力の１／
２周期をカウントし、この１／２分割周期のカウントが
終了すると、印字や画像読取り等の所定動作を実行する
タイミングとしてキャリーアウト信号（ＣＯ信号）を出
力するダウンカウンタ１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンコーダ出力に基づ
いてプリンタにおける印字や画像読取装置における読取
りのタイミングを制御するタイミング制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のタイミング制御装置は、例えば
シリアルプリンタの印字制御部に備えられ、印字ヘッド
を搭載したキャリアの主走査方向の位置を検出するエン
コーダ出力に基づいて印字タイミングを制御している。

【０００３】このようなシリンダプリンタの印字部は、
一般に図６に示すような構成となっている。すなわち、
キャリア１に搭載された印字ヘッド２がプラテン３に対
向して設けられており、このキャリア１は、主走査方向
の一端側に設けられたキャリアモータ４の回転軸４ａ及
び他端側に設けられた２相エンコーダのエンコーダスリ
ット５のエンコーダ軸５ａに掛渡されたキャリアベルト
６に固定されている。

【０００４】このキャリア１は、キャリアモータ４の回
転によってキャリアベルト６が駆動することにより、キ
ャリアベルト６に並設されたシャフト７に沿って主走査
方向に移動可能となっている。

【０００５】このとき、キャリアベルト６の駆動により
エンコーダ軸５ａが回転し、エンコーダスリット５が回
転する。このエンコーダスリット５をエンコーダセンサ
５ｂで検出し、その出力を印字制御部に供給する。この
ような２相エンコーダのエンコーダセンサ５ｂからのＡ
相出力及びこのＡ相出力より周期が遅れたＢ相出力の波
形は、それぞれ図７（ａ）、（ｂ）に示すようになる。

【０００６】従来は、印字を行う場合、同図（ｃ）に示
すように、上述のエンコーダセンサ５ｂからの出力（Ａ
相，Ｂ相）のそれぞれの立上り及び立下りの両方で、印
字出力のタイミングをとっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンコ
ーダの取付誤差、キャリアモータ４の回転速度の微小変
動、キャリアベルト６の弾性特性等の様々な機械的要因
により、実際にはエンコーダ出力のデューティー比は正
確に５０％とはならず、バラツキが生じるため、立上り
及び立下りのタイミングにずれが生じてしまう。

【０００８】このため、印字出力のタイミングもずれて
しまい、均等な印字出力を行うことができないという問
題があった。このことは、高速印字を行う場合には、エ
ンコーダ出力の立上り及び立下りのずれが微小であって
も、キャリア自体が高速に移動するため、印字出力には
大きく影響するため、特に問題が大きい。

【０００９】そこで本発明は、エンコーダ出力のバラツ
キによる印字や画像読取り等の所定動作への影響を極力
抑えることができ、安定したタイミングで所定動作を行
うことができるタイミング制御装置を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
エンコーダの出力タイミングに基づいて印字や画像読取
り等の所定動作を行うタイミングを制御するタイミング
制御装置において、エンコーダが定速のときの周期を検
出する周期検出手段と、この周期検出手段で検出したエ
ンコーダ出力の周期を入力して、このエンコーダ出力の
周期を所定数に均等分割しこの分割周期のタイミングで
印字や画像読取り等の所定動作を行うタイミング信号を
出力するタイミング信号出力手段とを設けたものであ
る。

【００１１】請求項２対応の発明は、周期検出手段で検
出したエンコーダ出力の周期を入力し、外部からの制御
信号に基づいて、予め設定された複数の分割比から所望
の分割比を選択し、その分割比でエンコーダ出力の周期
を均等分割する分割比選択手段を設け、タイミング信号
出力手段は分割比選択手段からの分割周期のタイミング
で印字や画像読取り等の所定動作を行うタイミング信号
を出力する請求項１記載のタイミング制御装置である。

【００１２】

【作用】請求項１対応の発明においては、印字や画像読
取り等の所定動作を行う場合、周期検出手段がエンコー
ダが定速のときのエンコーダ出力の周期をカウントし、
タイミング信号出力手段は、この周期検出手段が検出し
たエンコーダ出力の周期を分割し、この分割周期のタイ
ミングで印字や画像読取り等の所定動作を行うタイミン
グ信号を出力する。

【００１３】請求項２対応の発明においては、印字や画
像読取り等の所定動作を行う場合、周期検出手段がエン
コーダが定速のときのエンコーダ出力の周期をカウント
し、分割比選択手段は外部からの制御信号に基づいて、
予め設定された複数の分割比から所望の分割比を選択
し、その分割比でエンコーダ出力の周期を均等分割す
る。タイミング信号出力手段は、この分割比選択手段か
らの分割周期のタイミングで印字や画像読取り等の所定
動作を行うタイミング信号を出力する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明をシリアルプリンタに適用した
場合の一実施例を図面を参照して説明する。なお、本実
施例における印字部の外観構成は図６に示すものと同様
であるため、この部分における詳細な説明は省略する。

【００１５】図１は、本実施例にかかるシリアルプリン
タの印字タイミング制御装置を示す図で、１１はエンコ
ーダセンサ５ｂからのＡ相出力の周期をアップカウント
する周期検出手段としてのアップカウンタ、１２はエン
コーダ出力を分割してその分割周期をダウンカウントす
るダウンカウンタである。

【００１６】このアップカウンタ１１は、クロック信号
（ＣＬＫ）を供給するＣＫ端子、初期カウント値を設定
する初期値設定端子Ｄ0 〜Ｄ7 、クロック信号に基づい
てカウントしたカウントデータを出力するカウントデー
タ出力端子Ｑ0 〜Ｑ7 、エンコーダセンサ５ｂからのＡ
相出力に基づいてカウントデータの出力タイミングとな
るタイミング信号（Ｌｏａｄ１信号）を外部から入力す
るＬｏａｄ端子を備える。

【００１７】上記ダウンカウンタ１２は、クロック信号
（ＣＬＫ）を供給するＣＫ端子、初期カウント値を設定
する初期値設定端子Ｄ0 〜Ｄ7 、カウントが終了すると
ＣＯ（キャリーアウト）信号を出力するＣＯ端子、この
ＣＯ端子からのＣＯ信号を印字動作時に出力させるため
の出力タイミングをとるタイミング信号（Ｌｏａｄ２信
号）を外部から入力するＬｏａｄ端子を備える。

【００１８】上記アップカウンタ１１の初期値設定端子
Ｄ0 〜Ｄ7 は接地している。これにより、このアップカ
ウンタ１１は０からアップカウントを開始する。また、
アップカウンタ１１のカウントデータ出力端子Ｑ0 〜Ｑ
7 のうち、出力端子Ｑ0 を除く出力端子Ｑ1 〜Ｑ7 は、
ダウンカウンタ１２の初期値設定端子Ｄ0 〜Ｄ7 のうち
設定端子Ｄ7 を除く設定端子Ｄ0 〜Ｄ6 にそれぞれ順に
接続している。これにより、ダウンカウンタ１２の初期
値は、アップカウンタ１１からのカウントデータ（エン
コーダ出力の周期）の１／２周期に均等分割した値に設
定され、その値からダウンカウントされる。すなわちエ
ンコーダ出力の周期の１／２周期ごとにカウント処理が
行われる。

【００１９】上記ダウンカウンタ１２のＣＯ端子は、２
入力オアゲート１３の一方の入力端子に接続している。
また、この２入力オアゲート１３の他方の端子には、上
記タイミング信号（Ｌｏａｄ１信号）がインバータ１４
を介して入力するようになっている。

【００２０】このような構成の本実施例においては、印
字動作を行う場合、先ずキャリアモータ４の回転を開始
してキャリア２を駆動すると、キャリア速度は図２
（ａ）のグラフに示すように上昇し、その後キャリア２
の速度を定速に保つための定速制御信号がキャリアモー
タ４へ供給されると、キャリア速度は一定に保持され
る。このとき、エンコーダ出力（Ａ相、Ｂ相）の出力は
図３（ａ）、（ｂ）に示すようになる。

【００２１】キャリア速度が一定速度になると、アップ
カウンタ１１のカウントを開始するための同図（ｃ）に
示すようなタイミング信号（Ｌｏａｄ１信号）がアップ
カウンタ１１へ供給される。

【００２２】すると、アップカウンタ１１は、タイミン
グ信号（Ｌｏａｄ１信号）に基づいてエンコーダセンサ
５ｂからのＡ相出力の周期をカウントする。このとき、
例えば図３に示す周期Ｔ1 のアップカウントが終了する
と、この周期Ｔ1 に対応するカウントデータがアップカ
ウンタ１１から出力され、ダウンカウンタ１２の初期値
設定端子Ｄ0 〜Ｄ6 に供給される。

【００２３】上述したようにアップカウンタ１１のカウ
ントデータ出力端子はダウンカウンタ１２の初期値設定
端子に１ずつずらして接続されているため、ダウンカウ
ンタ１２にはエンコーダセンサ５ｂからのＡ相出力の周
期Ｔ1 の１／２周期分の値が初期値として設定される。

【００２４】ダウンカウンタ１２は、同図（ｅ）に示す
ようなタイミング信号（Ｌｏａｄ２信号）に基づいてア
ップカウンタ１１のカウントデータ（初期値になるデー
タ）を入力し、この初期値からエンコーダセンサ５ｂか
らのＡ相出力の周期Ｔ1 の１／２周期分のカウントを繰
返し行い、カウント終了ごとにＣＯ信号を出力する。

【００２５】そして、このＣＯ信号は、Ｌｏａｄ１信号
の反転出力との論理和をとって、同図（ｄ）に示すよう
な印字タイミング信号として２入力オアゲートから出力
される。そして、この印字タイミング信号のタイミング
に基づいて印字ヘッド２の駆動による印字出力が行われ
る。

【００２６】このように、エンコーダセンサ５ｂからの
Ａ相出力の１つ前の周期を所定の分割比で均等分割し
て、その分割周期で印字タイミング信号を出力するた
め、エンコーダセンサ５ｂからのＡ相出力の同一周期内
の印字タイミング信号を常に一定間隔で出力することが
できる。

【００２７】しかも、上述した様々な機械的要因による
バラツキの影響を受けることが比較的少ないエンコーダ
センサ５ｂからのＡ相出力の周期を基準として印字タイ
ミング信号を出力するため、全体として印字タイミング
信号を出力する間隔を一定に保持することができる。こ
れにより、エンコーダ出力のバラツキによる印字や画像
読取り等の所定動作への影響を極力抑えることができ、
安定した印字動作を行うことができる。

【００２８】さらに、従来ほどエンコーダ出力のデュー
ティー比の精度が高くなくても、安定した印字動作を行
うことができるため、比較的安価なエンコーダを使用し
ても高解像度印字を行うことができる。

【００２９】また、キャリア速度が一定となる部分での
エンコーダセンサ５ｂからのＡ相出力の周期に基づいて
印字タイミング信号を出力するため、印字タイミング信
号を出力する間隔を一定に保持することをより正確に行
うことができる。

【００３０】また、アップカウントするアップカウンタ
１２の出力端子を最下位ビットの端子を除いて、ダウン
カウンタ１２の初期値設定端子に１つずつずらして接続
するという簡単な構成で、Ａ相出力の周期を１／２周期
に均等分割することができる。

【００３１】なお、本実施例においては、エンコーダセ
ンサ５ｂからのＡ相出力の周期を１／２周期に均等分割
するものについて述べたが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、さらに細かく分割するものであってもよ
い。例えば、アップカウントするアップカウンタ１２の
出力端子を最下位ビット及びその１つ上位のビットの端
子を除いて、ダウンカウンタ１２の初期値設定端子に２
つずつずらして接続するものであってもよい。これによ
り、Ａ相出力の周期を１／４周期に均等分割することが
できる。

【００３２】また、本実施例においては、エンコーダセ
ンサ５ｂからのＡ相出力の周期に基づいて印字タイミン
グ信号を出力するものについて述べたが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、エンコーダセンサ５ｂから
のＡ相出力の周期に基づいて印字タイミング信号を出力
するものであってもよい。

【００３３】次に、本発明をシリアルプリンタに適用し
た場合の他の実施例を図面を参照して説明する。なお、
本実施例において図１に示す部分と同一部分には同一符
号を付して詳細な説明を省略する。また、本実施例にお
ける印字部の外観構成は図６に示すものと同様であるた
め、この部分における詳細な説明は省略する。

【００３４】図１は、本実施例にかかるシリアルプリン
タの印字タイミング制御装置を示す図で、上記実施例と
異なるのは、アップカウンタ１１のカウントデータ出力
を分割比選択手段としてのセレクタ２１を介してダウン
カウンタ１２に供給することにより、エンコーダセンサ
５ｂからのＡ相出力の周期を均等分割する場合の分割比
を変更できるようにした点である。

【００３５】具体的には、セレクタ２１は入力端子Ａ0
〜Ａ7 及びＢ0 〜Ｂ7 を備え、外部からの分割比切換信
号をＳ端子から入力することにより、入力端子Ａ0 〜Ａ
7 又はＢ0 〜Ｂ7 のどちらから入力するかの選択ができ
るようになっている。また、セレクタ２１の反転出力端
子Ｑ0 〜Ｑ7 は、ダウンカウンタ１２の初期値設定端子
Ｄ0 〜Ｄ7 にそれぞれ接続している。

【００３６】例えば、アップカウンタ１１の最下位ビッ
トの出力端子Ｑ0 を除く出力端子Ｑ1 〜Ｑ7 は、１つず
つずらしてセレクタ２１のＡ0 〜Ａ6 にそれぞれ接続さ
れているため、外部からの分割比切換信号により入力端
子Ａ0 〜Ａ7 が選択された場合は、セレクタ２１の出力
端子からはエンコーダ出力の周期を１／２周期に均等分
割するデータが出力される。

【００３７】これに対し、アップカウンタ１１の最下位
ビットの出力端子Ｑ0 及びその１つ上位のビットの出力
端子Ｑ1 を除く出力端子Ｑ2 〜Ｑ7 は、２つずつずらし
てセレクタ２１のＢ0 〜Ｂ5 にそれぞれ接続されている
ため、外部からの分割比切換信号により入力端子Ｂ0 〜
Ｂ7 が選択された場合は、セレクタ２１の出力端子から
はエンコーダ出力の周期を１／４分割するデータが出力
される。

【００３８】このような構成の本実施例においては、印
字動作を行う場合、先ずキャリアモータ４の回転を開始
してキャリア２を駆動すると、キャリア速度は図２
（ａ）のグラフに示すように上昇し、その後キャリア２
の速度を定速に保つための定速制御信号がキャリアモー
タ４へ供給されると、キャリア速度は一定に保持され
る。このとき、エンコーダ出力（Ａ相、Ｂ相）の出力は
図４（ａ）、（ｂ）に示すようになる。

【００３９】キャリア速度が一定速度になると、アップ
カウンタ１１のカウントを開始するための同図（ｃ）に
示すよなタイミング信号（Ｌｏａｄ１信号）がアップカ
ウンタ１１へ供給される。

【００４０】すると、アップカウンタ１１は、タイミン
グ信号（Ｌｏａｄ１信号）に基づいてエンコーダセンサ
５ｂからのＡ相出力の周期をカウントする。このとき、
例えば図３に示す周期Ｔ1 のアップカウントが終了する
と、この周期Ｔ1 に対応するカウントデータがアップカ
ウンタ１１から出力される。

【００４１】そして、このカウントデータはセレクタ２
１に供給され、例えばセレクタ２１に入力端子Ｂ0 〜Ｂ
7 を選択する分割比切換信号が供給された場合、エンコ
ーダ出力の周期を１／４分割するためのデータがセレク
タ２１の反転出力端子から出力される。

【００４２】このセレクタ２１からのデータは、ダウン
カウンタ１２の初期値設定端子Ｄ0〜Ｄ7 に供給され
る。ダウンカウンタ１２は、同図（ｅ）に示すようなタ
イミング信号（Ｌｏａｄ２信号）に基づいてセレクタ２
１からのデータ（初期値になるデータ）を入力し、この
初期値からエンコーダセンサ５ｂからのＡ相出力の周期
Ｔ1 の１／４周期分のカウントを繰返し行い、カウント
終了ごとにＣＯ信号を出力する。

【００４３】そして、このＣＯ信号は、Ｌｏａｄ１信号
の反転出力との論理和をとって、同図（ｄ）に示すよう
な印字タイミング信号として２入力オアゲートから出力
される。そして、この印字タイミング信号のタイミング
に基づいて印字ヘッド２の駆動による印字出力が行われ
る。

【００４４】このように、エンコーダセンサ５ｂからの
Ａ相出力の１つ前の周期を所定の分割比で分割して、そ
の分割周期で印字タイミング信号を出力するため、上記
同様の効果を奏することができる。

【００４５】また、アップカウンタ１１のカウントデー
タ出力をセレクタ２１を介してダウンカウンタ１２に供
給する構成としたことにより、外部からの分割比切換信
号によりエンコーダセンサ５ｂからの周期の分割比（本
実施例の場合は１／２周期又は１／４周期）を容易に変
更できる。従って、的確な分割比を選択することができ
る。

【００４６】なお、本実施例においては、エンコーダ出
力の周期の分割比１／２周期及び分割比１／４周期の２
種類のうちのどちらかを選択できるものについて述べた
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、エンコー
ダ出力の周期の分割比を３種類以上設定し、これらの分
割比から選択できるものであってもよい。

【００４７】また、上記実施例においては、エンコーダ
として２相エンコーダを使用するものについて述べた
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、単一相の
エンコーダや３相以上のエンコーダを使用するものであ
ってもよい。この場合は、これらのエンコーダ出力の１
つの相の出力の周期を分割すれば足りる。

【００４８】また、上記実施例においては、印字ヘッド
２をキャリア１を介して主走査方向に移動して印字を行
うシリアルプリンタに適用した場合について述べたが、
必ずしもこれに限定されるものではなく、１ラインごと
に印字を行うラインプリンタに適用してもよい。この場
合は、エンコーダをプラテンに設け、プラテンの回転に
よるエンコーダ出力の周期を分割して１ラインの印字タ
イミングを制御するものであってもよい。これにより、
上記実施例と同様の効果が得られる。

【００４９】また、本発明を画像読取装置に適用しても
よい。この場合は、読取ヘッドを駆動して用紙の読取り
を行うものにあっては読取ヘッド駆動モータにエンコー
ダを設けてもよく、用紙を搬送しながら読取りを行うも
のにあっては搬送モータにエンコーダを設けて、エンコ
ーダ出力の周期を分割して読取タイミングを制御しても
よい。これにより、上記実施例と同様の効果が得られ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、エ
ンコーダ出力の周期を分割し、その分割周期のタイミン
グで印字や画像読取り等の所定動作を行うことにより、
エンコーダ出力のバラツキによる上記所定動作への影響
を極力抑えることができ、安定したタイミングで高解像
度処理を容易に行うことができるタイミング制御装置を
提供できるものである。

【００５１】また、エンコーダ出力の周期の分割比を外
部からの制御信号により容易に変更することができ、従
って的確な分割比を選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるプリンタのタイミン
グ制御装置の回路構成図。

【図２】同実施例におけるキャリア速度の時間的変化を
説明する図。

【図３】同実施例にかかるタイミング制御装置の制御動
作を説明するタイミング図。

【図４】本発明の他の実施例にかかるプリンタのタイミ
ング制御装置の回路構成図。

【図５】同実施例にかかるタイミング制御装置の制御動
作を説明するタイミング図。

【図６】従来のプリンタの印字部の構成を示す図。

【図７】従来のタイミング制御装置の制御動作を説明す
る図。

【符号の説明】

５ａ…エンコーダスリット ５ｂ…エンコーダセンサ １１…アップカウンタ １２…ダウンカウンタ ２１…セレクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンコーダの出力タイミングに基づいて
   印字や画像読取り等の所定動作を行うタイミングを制御
   するタイミング制御装置において、前記エンコーダが定
   速のときの周期を検出する周期検出手段と、この周期検
   出手段で検出したエンコーダ出力の周期を入力して、こ
   のエンコーダ出力の周期を所定数に均等分割しこの分割
   周期のタイミングで印字や画像読取り等の所定動作を行
   うタイミング信号を出力するタイミング信号出力手段と
   を設けたことを特徴とするタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 前記周期検出手段で検出したエンコーダ
   出力の周期を入力し、外部からの制御信号に基づいて、
   予め設定された複数の分割比から所望の分割比を選択
   し、その分割比でエンコーダ出力の周期を均等分割する
   分割比選択手段を設け、前記タイミング信号出力手段は
   前記分割比選択手段からの分割周期のタイミングで印字
   や画像読取り等の所定動作を行うタイミング信号を出力
   することを特徴とする請求項１記載のタイミング制御装
   置。