JPS6029813A

JPS6029813A - 速度制御装置

Info

Publication number: JPS6029813A
Application number: JP58137819A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Okamura; 岡村　繁
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-15
Also published as: US4698566A

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】技術分野本発明は速度制御装置、特にプリンタ装置などにおいて
キャリッジなどの被駆動部材の速度を制御する速度制御
装置に関する。

従来技術近年、コンピュータなどの出力装置として種々のプリン
タが使用されている。特に、ディジーホイールプリンタ
、インクジェットプリンタなどにおいては、記録紙をプ
ラテンにより移送することにより副走査を行ない、また
、印字ヘッドを搭載したキャリッジをプラテンに沿って
走査させて印字を行なわせる構成が一般的である。

このような構成、特にインクジェットプリンタなどにお
いては印字手段を搭載したキャリッジの速度制御が印字
品質を左右する。従来のインクジェットプリンタなどで
は、キャリッジを駆動するモータのスピードをスリット
板などと組み合わせたフォトカプラなどにより検出し、
スピードが目標値より速ければモータを逆転させ、遅け
ればモータをＯ，Ｎにするなどの制御を行ない、早く目
標スピードに近づける方法が採られている。

しかし、この方法によるとキャリッジはミクロ的には振
動しながら移動することになり、騒音や振動の発生の原
因となる。特にオフィスなどで用いる場合には、動作時
の騒音は大きな問題になる。この、騒音を防止するには
、まず駆動系周辺の剛性を向上させる手法が考えられる
が、昨今の小型軽量化を旨とする装置では剛性アップは
重量増加につながる、という点で不利である。

また、装置の内壁などに吸音材を貼り付ける方法も考え
られるが、これは木質的な解決にならず、またスペース
効率やコストなどの点で不利である。

目　的本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、小さな動作
騒音、振動により被駆動部材の速度制御を行なえる速度
制御装置を提供することを目的とする。

実施例以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図に本発明を採用したインクジェットプリンタのキ
ャリッジ駆動系の機械的構造を示す。

第１図において符号１で示されるものはキャリッジで、
左右のフレームの側壁５．６に支持されたガイド軸７．
８上を、印字用紙を巻回保持するプラテン９に沿って移
動可能に支持されている。このキャリッジ１には印字手
段としてインクジェットヘッド２が搭載されており、こ
のインクジェットヘッド２の制御線および後述するセン
サの出力線などがフラットケーブル１３にまとめられて
キャリッジｌ後端から伸びている。

キャリッジ１にはドライブベルト３の一端が取り付けら
れており、このドライブベルト３をモータ４により駆動
してキャリッジｌの走査が行なわれる。キャリッジ１の
下部には下方に突出したセンサ部２０が設けられており
、このセンサ部にはセンサ１０、センサ１１が設けられ
る。

センサ１０、センサ１１はフォトカブラなどにより構成
され、センサ部２０の溝２０Ａの両側にこれらの光源お
よびフォトトランジスタが配置される。キャリッジ１の
移動の際、これらのセンサ１０およびセンサ１１は溝２
ＯＡ中を通るように配置されたスリット板１２を走査す
るようになっている。

スリット板１２はマイラ酸などの板部材で、所定間隔で
スリットが設けられており、センサ１０、センサ１１が
このスリットを走査することによりキャリッジ１の速度
ないしは位置を検出するようになっている。

第２図（Ａ）にスリ・ント板１２の構成を示す。

同図に示すように、スリット板１２には２系列のスリッ
トが設けられており、そのうち上側のスリットＴＰは比
較的細かな等間隔のもので、キャリッジ１の速度を検出
するためのものである。また下側のスリッ）ＴＲは簡略
化のために最初のブロックの切れ目しか示されていない
が、キャリッジ１の全移動領域を数個のブロックに分割
するもので、印字時に位置制御を行なう際この１ブロツ
クを単位としてキャリッジｌの移動が制御される。これ
らのスリットを前記のセンサ１０、センサ１１により一
定速度で走査した際の出力波形を第２図（Ｂ）にそれぞ
れ同符号ＴＰおよびＴＲで示す。

次に第３図に前記のモータ４の駆動制御回路を示す。

前記のセンサｌＯの出力、すなわちパルス間隔ｔｐを有
するパルスＴＰは波形整形回路１０１を介してコントロ
ール部１０３および速度比較回路１０２に導ぶれており
、この速度比較回路１０２には目標スピードに対応する
パルス間隔ｔＡを有する目標速度クロックＣＦが与えら
れる。

速度比較回路１０２はパルスＴＰの間隔１Ｐと目標速度
クロックＣＦの間隔ｔＡを比較することによりキャ」ノ
ックｌの移動速度を調べるもので、間隔ｔＰが間隔ＬＡ
よりも短い、すなわちキャリッジ速度が目標値よりも速
い場合には出力ｏ７をローレベルにし、その逆、すなわ
ち遅い場合には出力０７をハイレベルにする。この出力
Ｏ？は　−ＡＮＤゲート１０４を介してＯＲゲート１０
７に入力されるが、Ａ、ＮＤゲデー１０４の開閉はコン
トロール、部１０３の出力する待機信号０４により制御
される。

コントロール部１０３は論理回路ないしはマイクロコン
ピュータなどにより構成され、このコントロール部１０
３にはセンサ１１の出力が波形整形回路１０５を介して
入力される。波形整形回路１０５の出力パルスＴＲは前
記のように印字の際の位置制御の目安としてコントロー
ル部１０３に利用される。コントロール部１０３の出力
するＮＯＮ速度制御信号（速度制御に無関係な駆動信号
）ｏｌはＯＲゲート１０７に入力される。

ＯＲゲート１０７の出力０６はスイッチングトランジス
タＴＲＩを介してモータ駆動回路１０８に入力される。

このスイッチングトランジスタＴＲ１はモータ駆動回路
１０８を介してモータ４のＯＮ１０　Ｆ　Ｆを制御し、
キャリッジ１の駆動タイミングおよび速度を制御するも
のである。

また、ＯＲゲート１０７には発振器１０６の出力するア
イドルクロック０５が印加されるが、発振器１０６は抵
抗Ｒ１，Ｒ２およびサーミスタＲによりその発振周波数
を制御される。上記のアイドルクロック０５周波数は、
それのみでモータ４に対して駆動系の有する摩擦などの
負荷抵抗力より小さな駆動力を与えるものとし、動作中
常にＯＲゲートｌＯ７に印加される。また本実施例では
、アイドルクロック０５の周波数は装置内の所定箇所に
設置したサーミスタＲの抵抗値にしたがって変化するよ
うにしである。これは駆動系の主として摩擦により定ま
る負荷抵抗が温度により変化するので、常に駆動系の負
荷抵抗に応じてそれより小さな駆動力を与えるようアイ
ドルクロック０５の周波数を制御するためである。

モータ駆動回路１０８は公知のサーボ回路で、トランジ
スタ、ダイオードなどで構成され、コントロール部１０
３の出力するフォワード信号０２およびパック信号０３
にしたがってモータ４に対する電圧のポラリティを反転
させて駆動を行なうものである。

以上の構成における動作を第４図のタイミングチャート
を参照して詳細に説明する。ここではキャリッジ１の戻
り方向の移動の際にも印字を行なう、いわゆる両方向印
字を例に説明する。

第４図には上述の信号０１〜０５およびパルスＴＰ、Ｔ
Ｒが示されている。

印字待機状態においてはキャリッジ１は第２図中の矢印
Ａで示される印字領域外で待機する。この場合には第４
図に示すようにＯＲゲデー１０７を介してアイドルクロ
ックＯ５のみがスイッチングトランジスタＴＲＩに印加
される。

このときＮＯＮ速度制御信号０１、フォワード信号０２
および待機信号０４がローレベルにされ、パック信号０
３のハイレベルのみがモータ駆動回路１０８に印加され
るので、キャリッジｌは第１図中左側にアイドルクロッ
ク０５により駆動され、不図示のダンパーなどに圧接、
停止される。また、この際待機信号０４がローレベルに
されているので、速度比較回路１０２による速度制御は
行なわれない。

次に所定のタイミングで正方向の印字が開始される。こ
の際コントロール部１０３により待、機信号０４がハイ
レベルにされＡＮＤゲーデー０４が開かれ、速度比較回
路１０２による速度制御がエネーブルになる。また、正
方向印字のためにフォワード信号０２がハイレベル、パ
ック信号０３がローレベルにされ、ざらにＮＯＮ速度制
御信号ｏ１がハイレベルにされる。以上の制御は同時に
行なわれ、これによりキャリッジｌが第１図中右方へ移
動を開始する。

ＮＯＮ速度制御信号は所定の目標速度までキャリッジｌ
の移動速度を立ち上げるために所定時間ＢだけＯＲゲデ
ー１０７に印加される。したがって、この時間Ｂの間は
モータ４は無条件に連続駆動される。

ＮＯＮ速度制御信号０１がローレベルになると、ＯＲゲ
デー１０７にはアイドルクロック０５と、速度比較回路
１０２がＡＮＤゲート１０４を介して出力する信号０８
だけが入力され、これらの信号によりモータ４の速度制
御が行なわれる。

すなわち、キャリッジｌの速度が目標イ１ムを越え、目
標パルス幅ｔＡより波形整形回路１０１の出力するパル
スＴＰが長くなっていた場合には、速度比較回路１０２
は出力０７をローレベルにするので、アイドルクロック
０５のみがＯＲゲート１０７に入力されるようになる。

前記のようにアイドルクロック０５はそれのみでは駆動
系の負荷抵抗より小さな駆動力でしかモータ４を駆動で
きないようになっているので、キャリッジｌの移動速度
が低下するように制御が行なわれる。

逆にキャリッジ１の速度が目標値以下に下った場合には
速度比較回路１０２は出力０７をハイレベルにし、これ
によってＯＲゲート１０７の出力がその期間ハイレベル
にホールドされる。したがってモータ４によりキャリッ
ジ１が加速されるが、従来のようにキャリッジｌに全く
駆動力が働いていない状態から加速を行なうのではなく
、アイドルクロック０５によりわずかな駆動力を与えら
れた状態から加速が行なわれる。

以上のように速度制御を行なう場合には、従来装置にお
けるように駆動状態からいきなり駆動信号を停止させた
り、また駆動力Ｏの状態からいきなり駆動信号を印加し
たりすることがないので、微視的な速度変化率が小さく
でき、振動をゆるやかにして速度制御に起因する動作騒
音を低減することができる。

また、以上の速度制御においては前記のようにアイドル
クロック０５の周波数が温度にしたがって制御されるの
で、アイドルクロックにより速度制御が不安定になった
り、誤動作を起したりすることがない。

１行の印字が終了すると、印字領域の終端でキャリッジ
ｌを停止させ、プラテン９を回転させて１行分の紙送り
を行なったのち、逆方向印字を行なう。

キャリッジｌを停止させる場合には第４図に示すように
フォワード信号０２とバック信号０３を反転させて、Ｎ
ＯＮ速度制御信号０１をハイレベルにし、キャリッジ１
に制動をかける。この時走査開始時と逆方向で同じ大き
さの加速（減速）力を与えればよいので、このときのＮ
ＯＮ速度制御信号Ｏ１の長さは走査開始時と同じ（Ｂ）
でよい。

紙送りが終了すると、今度は前記と同様の動作を、バッ
ク信号とフォワード信号を反転させて行ない、逆方向印
字を行なわせる。

以上の動作を繰り返して両方向印字が行なわれ、その際
前記のセンサ１１の出力するパルスＴＲにより印字位置
制御が行なわれる。たとえば、印字行の途中でデータが
終了している場合にはパルスＴＲの切れ目で示されるプ
ロ・ンクの終端までキャリッジが移動され、そこから次
の印字シーフェンスに移行する。また、プリンタに対す
るデータの出力が終了した場合には待機信号０４がロー
レベルに戻され、が待機状態に戻る。

以」二の実施例ではインクジェットプリンタを実施例と
して説明したが、他の駆動系を有する機械装置δにも本
発明が適用できるのは′もちろんである。

効　果以上の説明から明らかなように、本発明によれば、駆動
系の負荷よりも小さな第１の駆動力を被駆動部材に常時
与えるとともに、被駆動部材を加速ないしは減速する際
に前記駆動系の負荷゛よりも大きな第２の駆動力を被駆
動部材に与えるよう制御を行なう手段を設けた構成を採
用しているため、採用される装置の動作時の騒音、振動
を低減できる優れた速度制御装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したプリンタ装置のキャリッジ駆
動機構を示す斜視図、第２図（Ａ）は第１図中のスリッ
ト板の構成を示す説明図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）
のスリット板を走査した際の出力波形を示す説明図、第
３図は本発明を採用したプリンタ装置のキャリッジ駆動
制御回路のブロック図、第４図は第３図の回路構成にお
ける動作を説明するタイミングチャート図である。 ■・・・キャリッジ　３・・・ドライブベルト４・・・
モータ　１０・・・センサ１１・・・センサ　１２・・・スリット板１０１．１０
５・・・波形整形回路１０２・・・速度比較回路１０３・・・コントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動系の負荷よりも小さな第１の駆動力を被駆動
部材に常時与えるとともに、被駆動部材を加速ないしは
減速する際に前記駆動系の負荷よりも大きな第２の駆動
力を被駆動部材に与える制御を行なう手段を設けたこと
を特徴とする速度制御装置。
（２）前記第１の駆動力を温度により変動する前記駆動
系の摩擦負荷などに応じて調節する手段を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の速度制御装置
。