JPS60118077A - プリンタのスペ−シング速度制御方法 - 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】 （技術分野） 本発明はプリッタのスペーシング速度制御方法に関する
ものである。

（従来技術） 第１図はプリンタの構成図であシ特にモータを中心とし
たブロック図を示すものである。第１図においてモータ
４を例えは印字のために所定速度で、所定回数回転させ
るときの動作は下記の如く行われている。

先づ、プリッタ制御部１から目的速度データおよび目的
位置データがモータ制御部２に転送される。該データを
受けたモータ制御部２は該テ゛−夕を元に駆動方向およ
びモータ駆動パルスデータを生成してモータ駆動回路３
に転送する。該データを受けたモータ駆動回路３はモー
タ４を所定方向に駆動する。モータ４が回転するとモー
フ４に連結されたスリット板５のスリット６の有無によ
り速度検出器（例えば発光ダイオードと受光トラ７ジス
タで構成される）からパルス状の速度信号が発生してモ
ータ制御部２に力えられる。該速度信号を受けたモータ
制御部２は現在の速度と目的速度との比較を行い目的速
度に漸近するようにモータ駆動電圧印加時間を変化させ
て定速制御が行われている。

′従来の上記モータ駆動パルス幅の制御は速度信号のパ
ルスをトリガとしてオフ時間（すなわちモータ駆動電圧
印加時間）を変化させる方法が広く用いられてきた。従
ってモータ４に駆動電圧が力えられず慣性に」：つてモ
ータ５が回転しているオフ時間内に外乱等によシ強性的
にモータの回転が停止させられた場合、上記トリガ信号
が与えられずモータ４には駆動電圧が鳥えら、！′１．
なくなってしまい停止状態が継続してし捷うという欠点
があった。

また上記欠点を回避する方法として速度信号のパルス間
隔を監視して停止したと判断される時間をこえても次の
パルスが検出さ、ｌ″Ｌない場合には再度起動を行う等
の方法があるがこの場合制御が複雑となってし甘い、現
在のようにプリッタの制御全体を一つのマイクロプロセ
ッサにて行うような場合、処理能力上非常に大きな負担
となる欠点がある。

またさらに種々の印字速度を有すプリンタを実現するた
めには最高印字速度を考慮してトルク定数の大きいモー
タを用意する必要があるがこのようにトルク定数の大き
いモータで低速印字を行うとフィードバックゲインが高
すぎて定速性が悪くなるという欠点があった。この欠点
を回避する方法としてスリット板５のスリット間隔を狭
くして速度信号のパルス間隔を短（するようにすれば良
いが、そのようにした場合、高速印字時に上記パルス間
隔が非常に短くなってしまい、現在のよう［７’リツタ
の速度制御等にマイクロプロセッサを使用する場合、そ
のマイクロプロセッサとして演算速度が非常に早いもの
が要求されてしまい、ブリ７タ装置の値段としても非常
に割高なものとなってしまうという欠点があった。

（発明の目的） 本発明は以上の点に注目してなされたものであシ、その
目的は簡易な制御方法にて外乱等によフモータが強制的
に停止させられても停止し続けることがないプリッタの
スペーシング速度制御方法を提供することにある。

本発明の別目的は１つのブリ／りで種々の印字速度で印
字が可能であシ、しかも低速から高速まで安定した印字
速度が得られるブリ７りのスペーシング速度制御方法を
提供することにある。

本発明のさらに別の目的はモータからのフィードバック
信号の種類を減らしてしかも安定した印字速度が得られ
る安価なプリッタのスペーシング速度制御方法全提供す
ることにある。

（発明の要約） 本発明は上記目的を達成するため、スペーシングモータ
の所定角度を１区間として該１区間の速度を表わす区間
速度全速ｌ検出手段にて検出し、スペーシングモータが
定速回転したときの区間速度を表わす目的速度と上記検
出した区間速度との誤差量をめて該誤差量に応じてスペ
ーシングモータ駆動電圧の印加時間を変化させてスペー
シングモータの速度制御を行うスペーシング速度制御方
法において、高速回転時にはモータに駆動電圧を与えな
い無印力日時間を上記誤差量に応じて定速制御範囲内で
変化させ、定速制御範囲を超えた場合には上記無印加時
間をゼロとし、誤差量がゼロのときは上記無印加時間を
目的速度と等しい周期とすると共に検出速度が目的速度
よシも大きい場合にはモータの逆転によるブレーキ力を
ｂえ、一方低速回転時には１回のスペーシノグ期間中は
上記無印加時間を固足としておき、各スペーシングの終
了時に今回のスベーシノグの定速期間中の平均速度をめ
、前回の平均速度との誤差量に応じて次のスベーンノグ
期間中の無印加時間を決定するものであり以下詳細に説
明する。

（発明の構成および作用） 第２図は本発明に係わるモータ制御部２′の一実施例の
ブロック図てあシ、プリッタ制御部］から目的速度デー
タおよび目的位置データおよび印字を高速で行うかある
いは低速で行うかを指示する速度モードデータ、速度検
出器７から速度信号データ、クロック発生器（図示なし
）から基準クロックが各々供給されてモータ駆動回路３
に駆動方向データおよびモータ駆動パルスを供給してい
る。

なおここでは上記目的速度データはモータ４が目る速度
信号のパルス間隔全基本クロックの数に換算した値Ｔ、
とじて便宜上定義するものとし、目的位置データはモー
タ４が目的位置まで回転したときに速度検出器７から得
られる速度信号のパルス数として便宜上定義するものと
する。

モータ４が回転し始めると速度検出器７からモータ４の
回転速度に応じた周期を有す第３図（ａ）。

（ａ）′の如き速度信号がタイマ８に入力される。タイ
マ８は例えば速度信号の立上シで計数を開始して次のパ
ルスの立上Ｄｉで基本クロックを元に１周期内の基本ク
ロック数を計数する。該計数結果は次の周期の始まりで
レジスタ９に格納され、このときタイマ８はリセツトさ
れ次の周期の計数が開始される。成る区間内の周期ＴＩ
がこのようにしてめられると該周期ＴＩは比較器１０に
与えられて目的速度Ｔ。と比較され駆動方向データがめ
られる。

さらに周期Ｔｉはテーブル部および累算器１６に与えら
れてモータ駆動パルスデータがめられる。次に印字速度
が高速の場合（高速モード）および低速の場合（低速モ
ード）について各々の動作説明を行う。

（高速モードの場合） 高速モードがプリッタ制御部１からモータ制御部２′に
力えら九るとセレクタ１１およびセレクタ】３の作用に
よフ駆動方向データとして比較器】０の出力が、またモ
ータ駆動パルスとしてテーブル部１２の出力が選択され
る。ここでテーブル部１２にはモータ１駆動パルスのオ
フ時間ＴＷが前記周期ＴＩに対応して表１の如く予め格
納されているものとする。

表］ ただし上記表１においてはモータ４の定速制御範囲を目
的速度（’ｒｏ）の±１５％としである。この表金横軸
をＴｉ、縦軸をＴＷとしてグラフ化して見ると第４図の
如くなる。この第４図かられかるように成る区間での回
転速度が定速制御範囲内で目的速度よシも遅くなればな
るほど（Ｔ　ｉ　１．１５　Ｔｏ　）、Ｊ、た目的速度
」；りも早くなれＩ−１：なるほど（ＴＩ−（１８５’
ｌ”０）オフ時間ＴＷは傾きＴｏ　の割合で小さく０．
１．５ なり、定速制御範囲を超えてさらに遅くなるかあるいは
早くなると（Ｔｉ　＞　］、、１．５Ｔｏ　、Ｔｉ　＜
　０．８５Ｔｏ　）以降はＴＷ＝０となる。すなわちモ
ータ４の回転速度と目的速度との速度誤差ｃ””Ｉ”ｒ
　Ｔｏが正の範囲内で大きくなればなるほどオフ時間Ｔ
ｗを小さくし、モータ駆動電圧印加時間を太きくして加
速を行い、一方上記速度誤差ｅが負の範囲内で大きくな
れはなるほどモータ４の逆転によるブレーキ力を太きく
して減速全行い目的速度に漸近するように速度ｎｆｌＪ
＠が行われている。なおここで注意すべきことは定速制
御範囲を超えた場合にはオフ時間ＴＷをゝＸ□　／／と
じて加速力あるいは減速力を最大としてぃることおよび
目的速度に達したときはオフ時間ＴＷを目的速度と同じ
値Ｔ。とすることによシ次の速度信号パルスの到来がな
くてもモータ４にモータ駆動電圧が印加されて外乱等に
よるモータ４の停止が生じないようにしていることであ
る。以上の高速モードにおける動作タイムチャートが第
３図に示されている。第３図において（ａ）　、　（ａ
）’は速度信号、（ｂ）、但）′はモータ駆動パルス、
（Ｃ）　、　（Ｃ）’は駆動方向データであシここでは
便宜上論理ゝ１〃を正転、論理′ＸＯ〃を逆転と定義し
ておくこととする。モーフ４が回転するとモータ４に連
結されたスリット板５のスリット６の有無が速度検出器
７で検出されて第３図（ａ）　、　（ａ）’の如きパル
ス信号が得られる。今、区間Ａｅ通シ過きて区間Ｂに入
ると前記した」：うに区間Ａの周期（第３図では定速制
御範囲の上限値１．１５Ｔｏとなっている）　１．１．
５Ｔｏがレジスタ９に格納されてテーブル部１２から表
１に従いモータ駆動パルスのオフ時間ＴＷａ　（ＴＷａ
　＝　Ｏ）がめられる。

次に区間Ｃに入ると上記同様にして区間Ｂの周期がレジ
スタ９に格納されてテーブル部Ｊ２から表１に従いＴＷ
ｂがめられる。以降同様にして各区間のオフ時間がめら
れる。このようにしてめられたオフ時間ＴＷｔ／ｆ：、
例えば第２図に示ずタイマ１４にセットされてＴＷ時間
経過後フリップフロップ回路（Ｆ−Ｆ）　１５をセット
して第３図（＋））　、　（ｂ）’に示すモータ駆動パ
ルスが得られる。なおここでＦＦ１５は各区間の初めに
リセットされることは言うまでもない。このように高速
モードにおいては各区間でオフ時間ＴＷ’を変化させる
と共に正転あるいは逆転を行い定速制御が行われるわけ
である。

以上の高速モードの説明において定速制御可能全±１５
％としたがこの値に限定されるものではないことは言う
までもない。

さらに定速制御範囲を上記±１５％以外に種々の値に設
定して該値に応じた表］の如きテーブルを複数個テーブ
ル部Ｊ２に設け、該テーブルを印字速度に応じて選択し
て１つのモータにて高速回転からある程度低速な範囲ま
で定速制御可能である。

すなわち目的速度からの誤差量によるフィードバック量
を制御することによシ目的とする速度での安定性を制御
することが可能である。

（超高速モードの場合） 速度モードか超高速の場合すなわち速度信号の周期が非
常に短か（なって制御部の処理速度よシも早くなってし
まう際のみ分周期２２には分周する値がセットされ速度
信号が分周されてタイマ８に送られる。その他の動作は
高速モードと同様である。すなわち本分周期の動作によ
シモータ駆動パルス及び駆動方向の制御は、制御間隔が
長くなシ、モータ制御回路としてマイクロプロセッサ等
全使用した場合でも、充分に処理可能な時間とすること
ができる。

（低速モードの場合） 低速モードがプリッタ制御部１からモータ制御部２′に
力えられるとセレクタ１１およびセレクタ１３０作用に
よシ駆動方向として固定値の論理＼＼１／／（Ｈ，Ｌ）
（正転方向）の出力が、またモータ駆動パルスとしてセ
レクタ２０の出力が選択される。ここでセレクタ２０は
１回口のスペーシング動作で初期値発生回路２１の出力
（ＴｗＩ）’ｅ、また２回口以降のスペーシング動作で
補正回路１９の出力を選択出力するように図示せぬ回路
によシ制御されるものとする。また上記ＴＷ、ば１回口
のスペーシング時のオフ時間であシ予めモータ負荷等を
考慮して目的速度に近づ（ように計算あるいは実験によ
シ決定されているものとする。低速モードの動作として
は先づオフ時間を上記ＴＷ、に固定しておいて１回口の
スペーシング動作を行い、１回のスペーシング終了時に
次のスベー／ノグのためのオフ時間’ｌ’Ｗ、、　ｋ補
正回路１９にてめる。補正回路］９はこのとき下記の式
によ逆演算を行う。

’Ｉ’Ｗ２”ＴＷＩ　Ｘ＋・ｙ、　・　（１）上記（１
）式において右辺第１項ＴＷ、ば１回口のスペーシング
時のオフ時間であり第２項Ｘ＋　’　Ｙ＋は１回口の速
度に元づき２回口のスペーシング時のオフ時間全補正す
るための補正項であり、Ｘ、は１回口のスペーシングの
定速区間（スナわち印字区間）における平均速度Ｔ１＊
と目的速度Ｔ。との誤差量Ｔ１＊−Ｔｏ　ｒ　Ｙ＋は誤
差量に対するオフ時間の変化量を決定するための補正係
数であシ予めモータ負荷等を考慮して目的速度に近づく
ように計算あるいは実験により決定されているものとす
る。そして３回目以降のオフ時間ＴＷ３　、’Ｊ−Ｊ　
、・ＴＷｊは前回スベーシノグ終了時に補正回路１９に
て下記のようにめられる。

ＴＷｊ→−ｉ”ＴＷｊ　）Ｊ・ｙ、　−・　（２）上記
（２）式においてＪはスベーンノグの回数である。

（１）式と（２）式との相違は（２）式右辺の第２項補
正係数ｙ。

が固定ではなく表２に示すように前回速度（平均速度）
と今回速度（平均速度）との関係で前回の補正係数をそ
のまま用いるか、あるいは前回の補正（ｌｘ　４−ｔで
該計算結果を用いることである。

なお上記において平均速度は累算器］６から得られる１
回のスペーンノグ定速区間（すなわち印字区間）で要し
た時間ΣＴ、を被除数とし、丑だ目的位置データＮを除
数として除算器エフで除算を行なうことで平＊ユΣＴ１ 均速度Ｔ、−Ｈがめられる。以上高速モード、低速モー
ドの各々について詳卸Ｉに説明してきたが！２１１のモ
ータ１１７Ｕ　両部２′全マイクロコノヒュータを用い
て実現しても良い。

表２ （発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれはモータ駆動パ
ルスのオフ時間をモータの速度に応しで制御しているの
で外乱等によりモータが強１ｔｊｌｌ的に停止させらり
、でも同モータに対する外乱か排除さｆＬだ状態におい
ては次の速度信号が発生するまでの区間であってもモー
タに駆動電圧が印加されて回転が再開するのでオペレー
タの不注意等にょシスペース動作時にスペースモータを
停止さぜられてもオペレータが上記停止の原因を排除す
ればスベーシ７グを開始し、印字全再開するため、受信
済みのデータは間違いなく印字さｉする。こり、はプリ
ッタの信頼性向上の点で大きな利点となる。

甘だ１台のプリッタで各行の印字速度を実現する場合に
問題となる定速１住についても、印字速度か高速の場合
には速度信号の各区間でモータ駆動パルスのオフ時間金
制ｉｌｌすると共に、駆動方向の正転／逆転を行ない定
速性を得るようにし、一方低速の場合には１回のスペー
ンノグでのオフ時間の値を一定とすることによシ速凹信
号のパルス間隔が長くても急倣な速朋変動全なくしてプ
リッタの印字に充分な定速性を得るようにしでいるので
制御回路として比較的処理速度の遅いマイクロフロセッ
サが使用可能であシ経済＋９Ｅに優九るという利点があ
る。

さらに低速の場合、前回のスペーノノグｉ１％と今回の
スベーノノグ時での平均速Ｖ−を元に目的速度に漸近す
るように次回のスベーノ／グ時のモータ駆動パルスのオ
フ時間を決定しているのでオフ時間固定という非常に単
純な制御方法であるにもかかわらず負荷の変動に関して
も充分なマージノを持てるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図にニブリッタのモータ全中心とした構成図、第２
図は本発明に係るモータ制御部の１実施例のブロック図
、第３図と第４図はモータの速度制御方法を説明する動
作説明図である。 ］ニブリッタ制御部　２　、２”：モータ制御部、３：
モータ駆動回路、４：モータ、５ニスリツト板、６：ス
リット、７：速度検出器。 特許出願人 沖電気工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　山　本　恵　− 尾７図 幕２図 ？′ ■−■ 地３図 （・）　正　喝ヒ、　ｆ　転 （Ｃ）′　逆　転　正　勉

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スペーシングモータの所定角度を１区間として
   該１区間の速度を表わす区間速度を速度検出手段にて検
   出し、スペーシングモータが定速回転したときの区間速
   度を表わす目的速度と上記検出した区間速度との誤差量
   をめて該誤差量に応じてスペーシングモータ駆動電圧の
   印加時間を変化させてスペーシングモータの速度制御を
   行うスペーシング速度制御方法において、モータに駆動
   電圧を与えない無印加時間を上記誤差量に応じて制御す
   ることを特徴とするスペーシング速度制御方法。
2. （２）スペーシングモータの所定角度全１区間として該
   １区間の速度を表わす区間速度を速度検出手段にて検出
   し、スペーシングモータが定速回転したときの区間速度
   を表わす目的速度と上記検出した区間速度との誤差量を
   めて該誤差量に応じてスペーシングモータ駆動電圧の印
   加時間を変化させてスペーシングモータの速度制御を行
   うスペーシング速度制御方法において、高速回転時には
   モータに駆動電圧を与えない無印加時間を上記誤差量に
   応じて定速制御範囲内で変化させ、定速制御範囲を超え
   た場合には上記無印加時間をゼロとし、誤差量がゼロの
   ときは上記無印加時間を目的速度と等しい周期とすると
   共に検出速度が目的速度よりも大きい場合にはモータの
   逆転によるブレーキ力を与え、一方低速回転時には１回
   のスペーシング期間中は上記無印加時間を固定としてお
   き、各スペーシングの終了時に今回のスヘー／ノグの定
   速期間中の平均速度をめ、前回の平均速度との誤差量に
   応じて次のスペーシング期間中の無印加時間を決定する
   こと全特徴とするスペーシング速度制御方法。