JPH1128846A - ドットラインプリンタのシャトル制御方式 - Google Patents
ドットラインプリンタのシャトル制御方式Info
- Publication number
- JPH1128846A JPH1128846A JP18552797A JP18552797A JPH1128846A JP H1128846 A JPH1128846 A JP H1128846A JP 18552797 A JP18552797 A JP 18552797A JP 18552797 A JP18552797 A JP 18552797A JP H1128846 A JPH1128846 A JP H1128846A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stepping motor
- speed
- shuttle
- overrun
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステッピングモータのロータのオーバーラン
により印刷速度の低下及びステッピングモータの脱調に
よる機器の信頼性の低下を防止する。 【解決手段】 減速時にステッピングモータが所定の速
度に達した時ステッピングモータの駆動速度をその時点
の速度を維持する様に励磁し、目標位置に到達した時点
で再び減速を再開して、ステッピングモータの脱調を防
止する。
により印刷速度の低下及びステッピングモータの脱調に
よる機器の信頼性の低下を防止する。 【解決手段】 減速時にステッピングモータが所定の速
度に達した時ステッピングモータの駆動速度をその時点
の速度を維持する様に励磁し、目標位置に到達した時点
で再び減速を再開して、ステッピングモータの脱調を防
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はドット印字用印字ハ
ンマによりドットマトリクス形式で印刷を行うドットラ
インプリンタのシャトル制御方式に関するものである。
ンマによりドットマトリクス形式で印刷を行うドットラ
インプリンタのシャトル制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４に、ドットラインプリンタの印刷原
理を示す。
理を示す。
【０００３】図示していない複数個の印字ハンマを搭載
したハンマバンンク１０は、タイミングベルト１２に結
合されている。また、ハンマバンク１０とは逆位相で動
作するカウンタバランサ１４も同様にタイミングベルト
１２に結合されている。更に、タイミングベルト１２
は、少なくとも一対のプ−リ１６に取り付けられており
正逆転可能なステッピングモ−タ２０によってプ−リ１
６の一方がシャトル駆動回路５０によって駆動されるこ
とにより、前記ハンマバンク１０及びカウンタバランサ
１４は、桁方向に互いに逆位相で往復運度する。ハンマ
バンク１０にはリニアセンサ６０が取り付けられてお
り、ハンマバンク１０が移動すると一定の間隔で信号を
出力し、この信号に基づいて、シャトル制御回路４０を
介し印刷制御装置３０が前記印刷用ハンマを駆動し、イ
ンクリボン１００を介して印刷用紙２００の所定の位置
に印刷を行う。ハンマバンク１０の所定量の１ストロー
ク分の印刷が終了すると、ステッピングモータ２０が、
反対方向に回転することにより、ハンマバンク１０の移
動方向が反転し、次の印刷位置に移動する間に、用紙搬
送用モータ３００により駆動される一対の用紙搬送用ト
ラクタ４００によって、印刷用紙２００が所定量搬送さ
れ、次のストロークの印刷が開始される。
したハンマバンンク１０は、タイミングベルト１２に結
合されている。また、ハンマバンク１０とは逆位相で動
作するカウンタバランサ１４も同様にタイミングベルト
１２に結合されている。更に、タイミングベルト１２
は、少なくとも一対のプ−リ１６に取り付けられており
正逆転可能なステッピングモ−タ２０によってプ−リ１
６の一方がシャトル駆動回路５０によって駆動されるこ
とにより、前記ハンマバンク１０及びカウンタバランサ
１４は、桁方向に互いに逆位相で往復運度する。ハンマ
バンク１０にはリニアセンサ６０が取り付けられてお
り、ハンマバンク１０が移動すると一定の間隔で信号を
出力し、この信号に基づいて、シャトル制御回路４０を
介し印刷制御装置３０が前記印刷用ハンマを駆動し、イ
ンクリボン１００を介して印刷用紙２００の所定の位置
に印刷を行う。ハンマバンク１０の所定量の１ストロー
ク分の印刷が終了すると、ステッピングモータ２０が、
反対方向に回転することにより、ハンマバンク１０の移
動方向が反転し、次の印刷位置に移動する間に、用紙搬
送用モータ３００により駆動される一対の用紙搬送用ト
ラクタ４００によって、印刷用紙２００が所定量搬送さ
れ、次のストロークの印刷が開始される。
【０００４】図５に従来技術における１ストローク分の
ハンマバンク１０の速度カーブとステッピングモータ２
０の相切り換えのタイミングの関係を示す。ハンマバン
ク１０は、停止状態から等加速で加速され所定量の等速
運動の後、等加速で減速し、減速終了後すぐに加速、等
速、減速の繰り返しとなる。前記ステッピングモータ２
０は、ステータ巻線の励磁相を順次切り換えることによ
りロータを回転させるモータであり、モータの回転角度
は励磁相の切り換え回数ににより決まる。また、前記切
り換え回数は、ハンマバンク１０の１ストロークの移動
量により決定される。このため、エンコーダやタコジェ
ネレータ等により常にモータの動作を監視しながら速度
制御や位置決めを行う必要がない、いわゆる開ループ制
御が可能であり、機器の構成を単純にすることができ
る。
ハンマバンク１０の速度カーブとステッピングモータ２
０の相切り換えのタイミングの関係を示す。ハンマバン
ク１０は、停止状態から等加速で加速され所定量の等速
運動の後、等加速で減速し、減速終了後すぐに加速、等
速、減速の繰り返しとなる。前記ステッピングモータ２
０は、ステータ巻線の励磁相を順次切り換えることによ
りロータを回転させるモータであり、モータの回転角度
は励磁相の切り換え回数ににより決まる。また、前記切
り換え回数は、ハンマバンク１０の１ストロークの移動
量により決定される。このため、エンコーダやタコジェ
ネレータ等により常にモータの動作を監視しながら速度
制御や位置決めを行う必要がない、いわゆる開ループ制
御が可能であり、機器の構成を単純にすることができ
る。
【０００５】一方で、ドットラインプリンタの印刷速度
はハンマバンク１０の移動速度でほぼ決定されるため、
ハンマバンク１０を可能な限り高速でかつ短周期で動作
させたい。そのためには加速減速の加速度を高くする必
要がある。反面、ロータに加わる慣性力は大きくなる。
特に加速減速区間いおいて最大の慣性力が発生し、所定
量の相切り換えが終了してもロータは所定位置に停止す
ることができずオーバーランする。ステッピングモータ
は、前記オーバーランが大きすぎると次の励磁相の切り
換え周波数にロータが追従でず脱調という現象が発生す
る。例えば２相励磁の場合、４ステップ以上オーバーラ
ンすると脱調する。また一方で、可動部であるハンマバ
ンク１０とカウンタバランサ１４は、タイミングベルト
１２の伸びや機構部のガタ等によりロータの動きよりわ
ずかに遅れて動作するため、ロータが停止し逆方向に加
速を始めるときはまだ停止しておらず、ロータの回転方
向とは逆方向の慣性力が発生している。この慣性力が、
モータの最大出力トルクを越えたときもモータは脱調す
る。このような脱調現象は、通常のシャトル反転動作に
おいては問題なく動作しても、一時的な負荷変動や経時
的な機構部の変動によりまれに発生することがある。ま
たロータのオーバーランによりシャトルストロークが大
きくなり、印刷速度が低下するという問題を生ずる。
はハンマバンク１０の移動速度でほぼ決定されるため、
ハンマバンク１０を可能な限り高速でかつ短周期で動作
させたい。そのためには加速減速の加速度を高くする必
要がある。反面、ロータに加わる慣性力は大きくなる。
特に加速減速区間いおいて最大の慣性力が発生し、所定
量の相切り換えが終了してもロータは所定位置に停止す
ることができずオーバーランする。ステッピングモータ
は、前記オーバーランが大きすぎると次の励磁相の切り
換え周波数にロータが追従でず脱調という現象が発生す
る。例えば２相励磁の場合、４ステップ以上オーバーラ
ンすると脱調する。また一方で、可動部であるハンマバ
ンク１０とカウンタバランサ１４は、タイミングベルト
１２の伸びや機構部のガタ等によりロータの動きよりわ
ずかに遅れて動作するため、ロータが停止し逆方向に加
速を始めるときはまだ停止しておらず、ロータの回転方
向とは逆方向の慣性力が発生している。この慣性力が、
モータの最大出力トルクを越えたときもモータは脱調す
る。このような脱調現象は、通常のシャトル反転動作に
おいては問題なく動作しても、一時的な負荷変動や経時
的な機構部の変動によりまれに発生することがある。ま
たロータのオーバーランによりシャトルストロークが大
きくなり、印刷速度が低下するという問題を生ずる。
【０００６】そこで、一般的にはドットラインプリンタ
のシャトル機構部においては、一時的な負荷変動や経時
的変動にたいしても往復動作する物体の慣性力に十分耐
えられるトルクを発生するモータを使用したり、エンコ
ーダやタコジェネレータ等で常にモータの動作を監視し
ながら回転速度の制御や位置決めを行う閉ループ制御を
行う必要があった。
のシャトル機構部においては、一時的な負荷変動や経時
的変動にたいしても往復動作する物体の慣性力に十分耐
えられるトルクを発生するモータを使用したり、エンコ
ーダやタコジェネレータ等で常にモータの動作を監視し
ながら回転速度の制御や位置決めを行う閉ループ制御を
行う必要があった。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】前述のように、ロー
タのオーバーランにより印刷速度の低下及びステッピン
グモータの脱調による機器の信頼性が低下する。また、
この問題の対応策として高トルク出力のステッピングモ
ータの使用やエンコーダ等による閉ループ制御を行うこ
とは、機器のコストアップになるという課題があった。
タのオーバーランにより印刷速度の低下及びステッピン
グモータの脱調による機器の信頼性が低下する。また、
この問題の対応策として高トルク出力のステッピングモ
ータの使用やエンコーダ等による閉ループ制御を行うこ
とは、機器のコストアップになるという課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、シャトル動
作によりハンマバンクやカウンタバランサの可動物体の
慣性力によるロータのオーバーランを吸収するようにス
テッピングモータの相切り換えを工夫することにより解
決される。
作によりハンマバンクやカウンタバランサの可動物体の
慣性力によるロータのオーバーランを吸収するようにス
テッピングモータの相切り換えを工夫することにより解
決される。
【０００９】
【発明の実施形態】以下図１、図２、図３をもとに本発
明を詳述する。
明を詳述する。
【００１０】図１に本発明によるステッピングモータ２
０駆動時のフローチャートを示す。図１において、コン
トローラからのシャトル起動命令によりシャトルの運転
モードが選択されあらかじめプログラムされたデータに
従ってステッピングモータ２０の相切り換えが行われ、
ロータは、加速、等速、減速運動をする。この一連の動
作の減速運動において、ハンマバンク１０部の速度が規
定値より低くなった時本発明である可動部オーバーラン
吸収動作が実施され、規定数までステッピングモータ２
０の相切り替えが進むと再び減速運動が再開される。以
下反転位置を検出すると減速運動は終了し再び、加速、
等速、減速運動が繰り返される。これにより可動部のオ
ーバーランを吸収させ、ロータを所定の位置近傍で停止
反転させることができる。これにより脱調を防ぐととも
にシャトルストロークをムダに広げることなく運転する
ことが可能となり印刷速度の低下も防ぐことが可能とな
る。また、シャトル動作を停止させるときもロータの停
止時間が早くなるため、再起動するときまでの時間を短
縮することができ、シャトルの停止を含んだ印刷条件に
おいて印刷速度の向上も可能となる。
０駆動時のフローチャートを示す。図１において、コン
トローラからのシャトル起動命令によりシャトルの運転
モードが選択されあらかじめプログラムされたデータに
従ってステッピングモータ２０の相切り換えが行われ、
ロータは、加速、等速、減速運動をする。この一連の動
作の減速運動において、ハンマバンク１０部の速度が規
定値より低くなった時本発明である可動部オーバーラン
吸収動作が実施され、規定数までステッピングモータ２
０の相切り替えが進むと再び減速運動が再開される。以
下反転位置を検出すると減速運動は終了し再び、加速、
等速、減速運動が繰り返される。これにより可動部のオ
ーバーランを吸収させ、ロータを所定の位置近傍で停止
反転させることができる。これにより脱調を防ぐととも
にシャトルストロークをムダに広げることなく運転する
ことが可能となり印刷速度の低下も防ぐことが可能とな
る。また、シャトル動作を停止させるときもロータの停
止時間が早くなるため、再起動するときまでの時間を短
縮することができ、シャトルの停止を含んだ印刷条件に
おいて印刷速度の向上も可能となる。
【００１１】図２は、本発明の「可動部オーバーラン吸
収動作」におけるハンマバンク１０の速度カーブとステ
ッピングモータ２０の相切り換えのタイミングを示す一
実施例である。図２において、ロータは、等加速で減速
され、可動部速度が規定速度Ｖとなった段階でその時点
の速度を維持する様に相切り換えが行われる。この等速
運動は減速開始からのステッピングモータ２０の相切り
換え数が規定値Ｐに達するまで続けられる。相切り換え
が規定数Pに達すると再び減速運動が開始される。この
ときまでに可動部のオーバーランは吸収されているため
脱調の危険もなくまた目標の反転位置近傍で反転可能と
なる。
収動作」におけるハンマバンク１０の速度カーブとステ
ッピングモータ２０の相切り換えのタイミングを示す一
実施例である。図２において、ロータは、等加速で減速
され、可動部速度が規定速度Ｖとなった段階でその時点
の速度を維持する様に相切り換えが行われる。この等速
運動は減速開始からのステッピングモータ２０の相切り
換え数が規定値Ｐに達するまで続けられる。相切り換え
が規定数Pに達すると再び減速運動が開始される。この
ときまでに可動部のオーバーランは吸収されているため
脱調の危険もなくまた目標の反転位置近傍で反転可能と
なる。
【００１２】図３に例示するように、負荷が大きい場合
には減速時急激な速度低下となるが、この場合には早め
に規定速度に到達し等速動作を行うため可動部オーバー
ランと負荷による脱調は防止される。一方負荷が小さい
場合には目標速度到達が遅れその分等速動作時間も少な
くなる。これは減速の力が弱いため減速時間を長くする
必要があることと可動部のオーバーランはさほど大きく
ないためオーバーラン吸収も短時間ですむことによる。
このように負荷変動にたいしても最適の減速動作が行わ
れる。規定速度Ｖ及び規定相切り換え数Ｐはモータ、シ
ャトル部の構造等により異なるが実験により容易にその
最適値を求めることができる。
には減速時急激な速度低下となるが、この場合には早め
に規定速度に到達し等速動作を行うため可動部オーバー
ランと負荷による脱調は防止される。一方負荷が小さい
場合には目標速度到達が遅れその分等速動作時間も少な
くなる。これは減速の力が弱いため減速時間を長くする
必要があることと可動部のオーバーランはさほど大きく
ないためオーバーラン吸収も短時間ですむことによる。
このように負荷変動にたいしても最適の減速動作が行わ
れる。規定速度Ｖ及び規定相切り換え数Ｐはモータ、シ
ャトル部の構造等により異なるが実験により容易にその
最適値を求めることができる。
【００１３】
【発明の効果】上記のように、本発明によるシャトル制
御方式は、一時的な負荷変動や経時的変動に対しても脱
調を防止できるため、部品点数削減により組立、保守性
の良い小型軽量で低価格なシャトル機構部を提供でき
る。また、多数行改行を含んだ印刷においてもレスポン
スの良いシャトル制御方式を提供でき、印刷速度の向上
を図ることが出来る。
御方式は、一時的な負荷変動や経時的変動に対しても脱
調を防止できるため、部品点数削減により組立、保守性
の良い小型軽量で低価格なシャトル機構部を提供でき
る。また、多数行改行を含んだ印刷においてもレスポン
スの良いシャトル制御方式を提供でき、印刷速度の向上
を図ることが出来る。
【図１】 本発明の一実施例を示すフローチャート。
【図２】 本発明の一実施例を示すハンマバンクの速度
波形とステッピングモータの相切り換えタイミングとを
示す特性図。
波形とステッピングモータの相切り換えタイミングとを
示す特性図。
【図３】 本発明の一実施例を説明するハンマバンクの
速度波形の特性図。
速度波形の特性図。
【図４】 ドットラインプリンタの印刷原理を示す斜視
図。
図。
【図５】 従来技術におけるハンマバンクの速度波形と
ステッピングモータの相切り換えタイミングとを示す特
性図。
ステッピングモータの相切り換えタイミングとを示す特
性図。
１０はハンマバンク、１２はタイミングベルト、１４は
カウンタバランサ、１６はプーリ、２０はステッピング
モータ、３０は印刷制御装置、４０はシャトル制御回
路、５０はシャトル駆動回路、６０はリニアセンサ、１
００はインクリボン、２００は印刷用紙、３００は用紙
搬送用モータ、４００は用紙搬送用トラクタである。
カウンタバランサ、１６はプーリ、２０はステッピング
モータ、３０は印刷制御装置、４０はシャトル制御回
路、５０はシャトル駆動回路、６０はリニアセンサ、１
００はインクリボン、２００は印刷用紙、３００は用紙
搬送用モータ、４００は用紙搬送用トラクタである。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個の印字ハンマを有するハンマバン
クと該ハンマバンクとは逆位相で動作するカウンタバラ
ンサを一対のプ−リとエンドレスの搬送帯に結合し、前
記プ−リの一方に連結されたステッピングモ−タを加速
減速の繰り返しにより正逆転駆動することにより、前記
ハンマバンクとカウンタバランサを桁方向に配設された
スライド軸上を往復運動しながら印刷を行うドットライ
ンプリンタにおいて、減速時に前記ステッピングモータ
が所定の速度に達した時ステッピングモータの駆動速度
をその時点の速度を維持する様に励磁し目標位置に到達
した時点で再び減速を再開して、前記ステッピングモー
タの脱調を防止することを特徴とするシャトル制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552797A JPH1128846A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ドットラインプリンタのシャトル制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18552797A JPH1128846A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ドットラインプリンタのシャトル制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128846A true JPH1128846A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16172368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18552797A Pending JPH1128846A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ドットラインプリンタのシャトル制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1128846A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP18552797A patent/JPH1128846A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040421 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |