JPS6063184A - 印写サイズ可変な印写装置 - 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 この発明は印写サイズ可変な印写装置に関し、とくに簡
単な機構及び回路にょシ印写サイズを変更することがで
きる印写装置に関する。

従来技術 従来、プリンタ等の往復印写装置において印写サイズ、
すなわち印写範囲を変更するには、サーボ制御及び印写
タイミング制御用のスリット部と印写サイズ制御用のス
リット部との２系統のスリット部を有するエンコーダと
７オトカプラとを設け、印写ヘッドの移動に伴って発光
素子が発する光を前記のスリット部を通過させ、これを
フォトセンサで受光した信号に基づいて前記２種類の制
御を行っていた。

第１図はその一例を示すもので、エンコーダ１にはサー
ボ制御用及び印写タイミング制御用のスリット２人と印
写サイズ制御用のスリット２Ｂとが設けら九でいる。こ
れらのスリットは、例えばガラス板に図中斜線で示す遮
光部を形成して作成されるものでらシ、スリット２Ａで
は相隣る遮光部の間の部分挨、スリン）、ｌ＋Ｂでは図
中ｄの部分が透光部を構成している。３は印写ヘッドで
あって不図示のキャリッジに取シつけられる。４は発光
素子及びフォトセンサを含むフォトカプラであって、キ
ャリッジに取９つけられ、印写ヘッド３と固定関係にあ
る。フォトカプラ４０発光素子及びフォトセンサはエン
コーダ１を挾んで配置され、発光素子が発する光がスリ
ンｌ−，？Ａあるいは２Ｂの透光部を通ってフォトセン
サで受光される。なお第１図（ト）の黒丸は２個のフォ
トセンサを示し、同図（Ｂ）の３′は印写ヘッド３のホ
ームポジションを示す。

上記の構成において、先ず印写ヘッド３をそのホームポ
ジション３′に移動させ、次にヘッド３を第１図で右方
へ移動させる。この場合第１図のａ区間で加速し、印写
サイズ制御用スリット２Ｂがａ区間の透光部から遮光部
（斜線部）に変った瞬間から印写を開始し、ｂ区間で印
写する。スリン）２ＢがＣ区間の透光部に移ると駆動モ
ータの駆動電圧をオフにし、印写へラド３が停止した後
、これを反転させて図で左方へ移動させ、ｂ区間で再び
印写する。以下この動作なくシ返して印写ヘッド３の往
復運動に従って往路、復路ともに印写を行う。駆動モー
タはスリット２人による信号によってサーボ制御される
。そして印写サイズを第１図（５）のｂ区間全部とする
か、あるいは透光部ｄの左右いずれか一方とするかは、
透光部ｄによる信号を処理することによシ選択される。

か し夾しながら、上記の装置によると、２系統のスリット
部２に、２Ｂを設ける必、要がおるほかに、フォトカプ
ラ４０発光素子及びフォトセンサも２組設けねばならず
、したがってセンサ回路も２組必要となるので、装置の
機械的構成及び回路構成がともに複雑になることが避け
られなかった。

目　的 この発明は、従来の印写装置の前述の欠点を除去し、単
一のエンコーダによって印写ヘッドの位置制御と印写サ
イズの変更とを行うことができ、装置の機械的構成を簡
単化し、エンコーダ出力信号の処理回路も簡単にするこ
とができる印写装置を提供することを目的とする。

さらにこの発明は上記の目的を達成するとともに前記単
一のエンコーダによシ印写ヘッドの往復運動制御も可能
である印写装置を提供することを目的とする。

実施例による説明 以下第２図以降を参照して上記の目的を達成するためこ
の発明において講じた手段について例示説明する。下記
の説明は、この発明の印写装置の実施例についてその全
体構成、印写サイズ変更手段及び作用の順序で行う。

この発明の印写装置の実施例の全体構成（第２図〜第５
図） 第２図は、印写ヘッドが往復運動をして印写を行う印写
機構の要部を示し、１１はリニアエンコーダであってそ
の詳細は第３図及び第６図を参照して後述する。１３は
印写ヘッド、１４はエンコーダ１１と共働するフォトカ
プラであって発光素子及びフォトセンサを含む。印写ヘ
ッド１３及びフォトカプラ１４の機械的構成及び配置は
第１図に示すものと基本的に同じてアシ、両者は同定関
係にある。１５はキャリッジ騙動直流モータ、１６．１
７は伝動機構を構成するプーリー及びベルトであシ、印
写ヘッド１３が取シつけら九たキャリッジはベルト１７
に支持される。したがってモータ１５の正逆回転に応じ
印写ヘッド１３は図で左右に移動する。１８は印写ヘッ
ド１３のホームポジションセンサである。１９はプラテ
ンであって被記録体、例えば記録紙が巻きつけられる。

２０はラインフィードモータ、２１はウオームギアであ
シ、ラインフィードモータ２０の回転に応じ、プラテン
１９がウオームギア２ノを介して回転軸１９＆を中心に
回転する。公知のように、印写ヘッド１３によ９１行分
の記録が終了すると、ラインフィードモータ２０及びプ
ラテン１９が回転し、印写ヘッド１３の走査方向と直交
する方向に被記録体の送シを行う。２２は紙センサであ
る。

２３はキャッピング装置、２４はキャッピングモータ、
２５はウオームギアであシ、キャッピングモータ２４の
正逆回転に応じ、キャッピング装置２３が印写ヘッド１
３に係合し又は離脱する。２６はキャップセンサである
。上記の個々の部材の構成及び作用は周知であシ、また
この発明の特徴と直接の関係はないので詳細な説明を省
略する。

第３図体）は印写ヘッド１３及びこれと固定関係にある
フォトカプラ１４の移動方向を示し、図示の位置が印写
ヘッド１３のホームがジションを示す。同図０３）はリ
ニアエンコーダ１１を示し、この発明の符号化素子の一
例であるスリット部１２は例えばガラス版等の透明材料
の上に不透明な遮光部（斜綜部）を形成して作成され、
相隣る遮光部の間が透光部を構成しておシ、この例では
全区間にわたシスリットのピッチは同一である。そして
ａ、ｂ及びＣ各区間のスリットの数はそれぞれＮ、　、
　Ｎｂ及びＮ、である。

さらにこの発明における印写サイズ変更手段の一例とし
て、印写領域に相当するｂ区間のスリット中ｂ１区間の
ものはｂ２区間のものよシ□図中上下方向に長くなって
いる。ａ区間及びＣ区間のスリットの長さには特別の制
約はないが、この図ではｂ２区間のものと同一の長さで
示しである。なおり区間におけるスリットの長さの相違
については第７図の関連回路とともに第６図を参照して
後に詳述する。

第３図（Ｑ及び（ロ）は、それぞれキャリッジ、したが
って印写ヘッド１３の位置Ｘに対するその速度τ及びキ
ャリ、ジ駆動モータ１５の印加電圧■の変化を示す。こ
れらを含めてキャリッジ、したがって印写へラド１３の
移動の態様については後述する。

第４図は印写へラド１３（直接にはキャリッジ）の位置
の厘流サーボ制御装置を示し、駆動増幅器２７にはモー
タ１５に対する駆動信号と周波数・電圧変換器２８の出
力信号とが入力され、モータ１６によって駆動される印
写へラド１３の移動に４ 伴ってエンコーダＪ１及びフォトカプラＭによりて発生
されるＦＧ倍信号周波数・電圧変換器２８に入力される
。したがってこの装置では上記のＦＧ倍信号所定の態様
から変化すれば、周波数・電圧変換器２８の出力信号が
これに伴って変化し、前記の駆動信号が補正されてモー
タ１５を駆動することによシ前記のサーが制御が行われ
る。またこのＦＧ倍信号カウンタ２９にも入力される。

第５図は、中央処理装置（ＣＰＵ）３０と第２図及び第
４図に関連して説明したセンサ、エンコーダ、カウンタ
及びモータとの間の信号の流れを示し、図中ｅＰｔＪｌ
ｏに対する入力信号発生部はその左側に、ＣＰＵ３０か
らの出力信号受＠部はその右側に示しである。ＣＰＵ３
０はホームポジションセンサ１８．キヤツプセンサ２６
．エンコーダ１１（フォトセンサ）及びカウンタ２９よ
υそれぞれの信号が入力され、他方ラインフィードモー
タ２０、キャッピングモータ２４及びキャリッジ駆動モ
ータ１５にそれぞれの動作を指示する信号を出力する。

ＣＰＵ３０は、さらにカウンタ２９にリセット信号を出
力し、カウンタ２９はキャリッジ駆動モータ１５に逆転
指令信号を与える。

この発明の印写装置の実施例における印写範囲変更手段
（第６図、第７図） 第６図に）はこの発明の主要な特徴のひとつである符号
化素子を例示するスリ、上部１２の具体的構成を示し、
この図は第３図０３）のｂ区間のスリットのみを示して
いる。前述のようにす、区間のスリ、トはｂ２区間よｐ
図で上下方向の長さが大きくなっている。ｂｌ及びす、
区間のスリットの形状を拡大して第６図（ロ）に示すが
、このスリットに対応して７オトセンサには遮光板を設
け、その遮光板の長さはｂ１区間のスリ、）の長さｈに
等しく（スリットの透光部を通過した光は拡散も収れん
もせずに平行に７オトセンサの受光面に達するものとす
る）、その幅はスリ、　トの幅Ｗ以下であるとする。し
たがってｂ１区間の遮光部では実質的にフォトセンサの
受光面で受光されず、その透光部では最大の光束が受光
される。一方ｂ２区間については透光部では最大の光束
が受光される力よ、遮光部についてはその上部ｔでは受
光面に受光されるので結局一部の光束がフォトセンサの
受光面に受光されることになる。

第７図は、第６図（へ）のエンコーダ１１と共働するフ
ォトカプラ１４０回路及びセンサ回路４ｏを示す。フォ
トカプラ１４の発光素子、例えば発光ダイオード１４＆
は電源４１に駆動されて発光しその光は第６図（Ａ）に
示すスリ、計部１２を有するエンコーダ１１を介してフ
ォトセンサ、例えばＰ形フォトトランジスタ１４ｂの受
光面で受光される。なおフォトトランジスタ１４ｂの受
光部は第６図（ロ）に関連して説明した遮光板を介して
受光されるようになっている。フォトトランジスタ１４
ｂのコレクタは抵抗Ｒノを介して定電流源■ｃｃに接続
され、そのエミッタは接地される。比較器４２の（ト）
入力にはフォトトランジスタ１４ｂのコレクタが接続さ
れ、その←）入力は定電流源ｖ０゜に直列に接続された
抵抗Ｒ２とＲ３との接続点の電位ｖｌに保持される。比
較器４３の（ト）入力にはフォトトランジスタＪ４ｂの
コレクタが接続され、その（→入力は抵抗Ｒ３上の１点
の電位Ｖｚ（Ｖｔ＞Ｖ、）に保持される。比較器４２及
び４３の出力は、それぞれ切シ換えスイッチＳＷのＳ端
子及びＬ端子に接続され、スイッチＳＷの共通端子は波
形整形回路４４に接続される。

上記の構成において、ｂ１区間の透光部ではフォトトラ
ンジスタ１４ｂの受光面に最大の光束が受光され、同ト
ランジスタのコレクタには大きな電流が流れ、比較器４
２．４３の（ト）入力ｖ８は実質的にゼロになるが、同
区間の遮光部では同トランジスタには実質的に電流が流
れず、τ、は電源電圧■ｃｃにほぼ等しくなる。したが
って比較器４２．４３の出力はともにオンになる。一方
ｂ２区間の透光部では同トランジスタのコレクタには大
きな電流が流れ、比較器４２．４３の（ト）入力τ８は
実質的にゼロになるが、同区間の遮光部では第６図（ロ
）のｔの部分に和尚する光束が同トランジスタの受光面
で受光されるため、そのコレクタには小さな電流が流れ
、比較器４２．４３の（ト）入力ｖ８は、第６図（Ｂ）
のｂ２区間に示すように電源電圧■。０よシも低下する
。前記のｖｌ及びＶ、をＶ　ｓ　＞　ｖａ　＞　Ｖ　２
　に設定すれば、ｂ３区間では比較器４２の出力はオフ
になり、比較器４３の出力はオンになって、全体として
切シ換えスイッチＳＷの端子Ｓ及びＬには、それぞれ第
６図（Ｃ）に示す電圧も、及びＶ。Ｌが得られ、前者が
小印写サイズに対応し、後者が大印写サイズに対応する
。この電圧をヒステリシス特性を有する波形整形回路４
４を通して波形整形した後、第１図（Ａ）のスリット部
２Ｂによる出力信号と同様に処理してスイッチＳＷの切
シ換えに応じて印写サイズの変更を行う。

第６図（ハ））に示す実施例ではｂ１区間とｂ２区間と
でスリットの長さに差異をもたせたが、前述の符号化特
性を異ならせふためには、一般的にいってｂ１区間とｂ
２区間とでスリットの光透過面積あるいは光透過率を相
違させてもよい。ｔｆｃ上記の実施例ではｂ１区間なり
区間の左端に寄せて設けたが、これをｂ区間の右端に寄
せて設けてもよく中間の任意の個所に設けてもよい。さ
らに上記の実施例は、２種類の印写サイズを切シ換える
ものであるが、前記の光透過面積あるいは光透過率が相
違する区間を３段階以上設定し、これに合わせてそれぞ
れ基準電位を異にする比較器を段階の数だけ設ければ、
３種類以上の印写サイズを切シ換えることもできる。

この発明の印写装置の実施例の作用（第２図〜第８図） 次に第８図をも参照して第２図〜第７図に示す印写装置
の作用を説明する。

（１）先ずキャッピング装置２３が印写ヘッド１３から
離れていることをキャップセンサ２６によシ確認した後
、キャリッジ駆動モータ１５を逆転させて印写ヘッド１
３をホームデシジョンに向って移動させ、ホームポジシ
ョンセンサ１８によりこれを確認する。とれらのセンサ
の信号を受けてＣＰＵ３０はカウンタ２９をリセットし
く第８図のＮ＝０）、モータ１５を正転させる。これに
よりキャリッジ、したがって印写へラド１３は第３図で
右方へ移動する（往路）Ｏ （２）　エンコーダ１１のａ′の区間にはスリットが設
けられていないため、周波数・電圧変換器２８にはこの
区間ではオン、オフ信号が入力されずＸモータ１５に対
する印加電圧Ｖは最大の＋７ｍになる。これに続くａの
区間も含めてキャリッジが力口速され、カウンタ２９の
計数値ＮがＮａに達するとｂの等速区間（第３図（Ｃ）
）で印写が行われる。この間第４図に示す装置によシ印
写ヘッド１３の位置のサーボ制御が行われる。

（３）　ここで印写サイズは、前述のように切シ換えス
イッチＳＷをＳ端子又はＬ端子に切シ換えることにより
　、トサイズ又は大サイズに変更される。

この場合前述のサーボ制御は、エンコーダ１１（フォン
センサ１４ｂ）からのＦＧ倍信号よってなされるので、
スリットの長さに差異があっても、影響を受けない。

（４）一方カウンク２９は前記のＦＧ倍信号計数し、こ
の例ではその計数値Ｎが第３１俤）の（Ｎａ＋Ｎｂ）に
なったときに、モータ１５に対する印加電圧を、例えは
ゼロにし又は短絡することによシ、オフにする。しかし
キャリッジは慣性によシさらに右方へ移動するが、ｃ′
の区間に入りてから停止するようにする。ちなみにキャ
リッジをＣ′の区間に入ってから停止させることを可と
するので、カウンタ２９の計数値がＣＮａ　十Ｎｂ）以
上にな−）たこともおる。

（５）上記の遅延時間の後カウンタ２９をリセリトン、
モータ１５に第３図０に示す逆電圧を印加してこれを逆
回転させ、キャリッジ、したがって印写ヘッド１３を逆
向きに移動させる（復路）。

この場合、移動の向きが逆であるほかは、前記（２）。

（４）と同様にｃ　、　ｃ／区間で加速され、ｂ区間の
等速運動中に印写が行われ、カウンタ２９の計数値Ｎが
（Ｎａ＋Ｎｂ）に達するのをまってモータ１５の印加電
圧をオフにし、キャリッジをａの区間を超えてａ′の区
間で停止させるようにする。この間前記と同様に印写ヘ
ッド１３の位置のサーボ制御が行われる。以上の動作な
くシ返して印写ヘッド１３の往復運動とも印写が行われ
る。

上記のモータ１５の電圧オフや逆転に関する制御はカウ
ンタ２９でＦＧ倍信号計数することに基づいて行われる
ので、スリットの長さに差異があっても影響を受けない
。また印写サイズを小サイズにしたときは、これに伴っ
てモータ１５の電圧をオフにし、その回転を逆転させる
位置を変えるように装置の構成を変形することもできる
。

（６）　以上のように第２図〜第７図の装置では、印写
ヘッド１３の位置をサーボ制御するために設けたエンコ
ーダ１１のスリット部１２中の一部のものの長石を他の
ものと異ならせることによシ、単一のエンコーダ１１及
びフォトカプラ１４によって印写ヘッド１３の位置制御
とともに印写サイズの変更を行うことができ、さらにエ
ンコーダ１ノからのＦＧ倍信号カウンタ２９で計数し、
これが所定値（Ｎａ　十Ｎｂ　）に達するのをま９てモ
ータ１５の電圧オフ及び逆転を制御し、また印写タイミ
ングの制御もエンコーダ１１からのＦＧ４８号で行われ
るので、エンコーダ１１には印写ヘッド１３のサー、４
ｅ制御用スリット部１２を設けるのみで十分でアシ、ス
リット部、フォトカプラ及びエンコーダ出力信号処理回
路を従来の装置と比較してほぼ半減することができる。

第３図の区間ａとａ′又はＣとＣ′との関係は、スリッ
ト数Ｎａを少なくシ、相対的に区間ａ′又はＣ′を長く
してその間モータ１５の印加電圧を最大＋■□又は−Ｖ
ｍＫすれば、それだけ加速時間又はキャリ、ジの立上）
時間が短くなる。

エンコーダ１１の出力信号を誤シなく計数するためには
センサ回路を直流レベルで動作させることを可とし、ま
た誤動作を防ぐために印写ヘッド１３の停止位置は、前
述のように第３図のａ′又はＣ′の区間であるようにし
、さらに印写区間である第３図のｂ区間で印写ヘッド１
３が等速運動をするように区間ａ及びＣにおけるスリ、
計数Ｎａを調整することを可とする。

前述の実施例ではカウンタ２９の計数値Ｎが（Ｎａ　＋
　Ｎｂ　）に達するのなまってモータ１５の印加電圧を
ゼロにし、又は短絡しているが、リニアエンコーダ１１
中加速領域である第３図のａ及びＣ区間のスリット１２
の間隔を広くシ、又はモータ１５に逆電圧を印加するこ
とによシ、あるいはこれらを併用することによシ、加速
時間を短くし、全印写時間を短くすることができる。

効　果 以上詳細に説明したように、この発明によれば、その出
力信号によシ印写ヘッドの位置を制御するエンコーダの
複数のコード化素子を同一ピッチで配列し、かつこれら
の素子のうち一部のもののコード化特性を他の素子と異
ならせたので、単一のエンコーダによって印写ヘッドの
位置制御と印写サイズの変更とを行うことができ、エン
コーダのスリット、フォトカプラ及びエンコーダ出力信
号の処理回路を従来の装置よシ著しく部系化し、装置全
体の構成を簡単にし、小型にすることができる。

さらにエンコーダの出力信号なカウンタで計数し、その
計数値に従ってキャリッジ駆動モータの回転を制御する
ようにすれば、前記の単一のエンコーダによシ印写ヘッ
ドの往復運動をも制御することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（４）及び（Ｂ）はそれぞれ従来の印写装置にお
けるエンコーダの正面図及び上面図を示し、第２図ない
し第７図はこの発明の印写装置の実施例を示し、第２図
は印写機構の要部の構成図、第３図体）は印写ヘッドの
ホームポジシ目ンとその移動方向の説明図、同図の）は
エンコーダの正面図、同図Ｃ）及び（ト）はそれぞれ印
写ヘッドの位置に対するその速度及び駆動モータ印加電
圧の変化を示す線図、第４図は印写ヘッド位置のサー？
制御装置のブロック図、第５図は中央処理装置と印写装
置各部との間の信号の入出力を示すブロック図、第６図
（４）はエンコーダの印写領域のスリット部の詳細を示
す正面図、同図（Ｂ）及び０はそれぞれ同図（ト）に示
すスリットによって得られるフォトセンサの出力信号及
びセンサ回路の出力信号を示す波形図、同図をブロック
図で示す回路図、第８図は第２図ないし第７図の装置の
動作を説明する流れ図でおる。 図中１１はリニアエンコーダ、１２はスリット部、１３
は印写ヘッド、１４はフォトカプラ、７４ａはその発光
素子、１４ｂはそのフォトセンサ、１５はキャリ、ジ駆
動モータ、１８はホームポジションセンサ、２７は駆動
増幅器、２８は周波数・電圧変換器、２９はカウンタ、
４０はセンサ回路、４２．４３は比較器、ＳＷは切シ換
えスイッチを示す。 第１図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 ７ｉ Ｖｍ 第４図 第５図 第６図 （Ａ） 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　エンコーダの用力信号によシ印写ヘッドの位置を
   制御する手段を備え、 前記エンコーダの複数のコード化素子が同一ピッチで配
   列され、 かつそれらのうちの一部の素子が他の素子とコード化特
   性を異にする、 印写サイズ可変な印写装置。 （２）　前記コード化素子がスリットで構成され、それ
   らのうちの一部のスリットが他のスリットと光透過面積
   を異にする特許請求の範囲（１）記載の印写サイズ可変
   な印写装置。 （３）前記コード化素子がスリットで構成され、それら
   のうちの一部のスリットが他のスリットと光透過率を異
   にする特許請求の範囲（１）記載の印写サイズ可変な印
   写装置。