JPS61146577A - 記録装置 - 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】

本発明は、シリアルプリンタ等の記録装置に関し、特に
印字ヘッドを移動させるキャリアの駆動制御手段に関す
るものである。

【従来技術】

一般にこの種の記録装置では、印字ヘッドを移動させる
キャリアと、モータと、このモータの回転軸に固定した
プーリと、このプーリに巻掛げられてモータの駆動力を
キャリアに伝えてキャリアを移動させるベルトとを有し
ている。 プーリとベルトとの間に働く摩擦力によって、ベルトを
介してモータの駆動力がキャリアに伝えられ、かくして
キャリアは移動し、例えば、目的とする印字位置上にキ
ャリアが停止する。 しかしながら、従来の記録装置においては、プーリとベ
ルトとの間に働く摩擦力の変動については全く考慮され
ていない、このため、この摩擦力の変動によって、キャ
リアの移動速度を適切に制御し難くなり、その結果、キ
ャリアの移動停止に要する時間が多くかかってしまい、
適切な印字動作が行えなくなるというおそれがあった。 このことは、ベルトをモータの回転軸に直接巻掛けるよ
うにした記録装置についても同様であり、さらにベルト
の代りにワイヤ等の伝動手段を使用した記録装置につい
ても同様である。 〔目的］ そこで、本発明の目的は、上述の問題を解消して、最短
時間でキャリアを停止させることができる記録装置を提
供することにある。 【実施例１ 品下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。 第２図は本発明装置の一例としてのシリアルプリンタに
おけるキャリアの駆動機構例を示す、ここで、１はモー
タ（直流モータ）、２はこのモータｌの回転軸に固定し
たプーリである。３はベルトであって、プーリ２および
ガイドプーリ６に巻掛けられ、モータｌの駆動力をキャ
リア４に伝えてキャリア４を図の矢印の操作方向に移動
させる。またベルト３の両端は、キャリア４の両側面に
設けた結合部５に結合されている。 キャリア４は印字ハンマ８および活字ホイール９とを有
している。印字ハンマ８によってプラテン７上の用紙（
被記録用紙）　７Ａに対して活字ホイール叩打し、これ
により用紙７Ａ上に印字をする。 １０はキャリア４の位置と、移動方向および移動速度と
を検出する検出手段としてのロータリエンコーダである
。このロータリエンコーダ１０は。 モータ１の回転軸に固定した円板１０Ａを有し、この円
盤１０Ａの周方向に形成された２つのスリット列１０１
Ａおよび１つのスリット１０２Ａとを間にはさんで各々
対向するように３組の発光素子１０Ｂおよび受光素子１
０Ｇとが配置されている。 モータ１の回転で円板１０轟が回転することによって、
２つの受光素子１０Ｇからは、第３図（Ａ）に示す様に
ほぼ正弦波の波形をもつ検出信号ＡおよびＢとが各々出
力される。また、モータ１が１回転することによって残
りの一つの受光素子ＩＯＣからは第３図（Ｂ）に示すご
とく１つの検出信号Ｃが検出される。 上述の検出信号ＡおよびＢは互いに８０度位相がずれて
いる。なお、検出信号Ａの波形において電圧零の位置が
印字中心位置に対応している。 第４図は、上述のキャリッジ駆動用モータ１を制御する
回路の構成例を示したものである。第４図において、Ｕ
はキャリア４を回転させるモータｌの２つの回転速度を
制御するデジタル速度サーボ制御器である。このデジタ
ル速度サーボ制御器１１は上述したようにモータ１の回
転軸に結合されたロータリエンコーダ１０から出される
信号Ａ、ＢおよびＣを受信する。 次に、デジタル速度サーボ制御器１１は上述の信号Ａ、
ＢおよびＣに基づいて、印字位置に対するキャリア４の
位置を検出し、この検出結果に基づいて、まず目的の印
字位置の付近にキャリア４が到達するようにモータ１の
回転速度を制御する。 さらに、デジタル速度サーボ制御器１１はモータ２の回
転速度に関して信号Ａが電圧零になった時点と信号Ｂが
電圧零になった時点との間の時間間隔、すなわち、信号
ＡおよびＢの各零クロスの間隔（第３図（Ａ）参照）を
測定することによって、例えば第５図の実線Ｌ４に示す
ような予め設定された速度曲線に従った速度が得られる
ように、モータｌの回転速度を制御するためのデジタル
値を持つ制御信号をデータバスＤＢを介してＤ／Ａ変換
器１２に出力する。 Ｄ／Ａ変換器１２では、デジタル速度サーボ制御器１１
からの制御信号のデジタル値をアナログ電圧値に変換し
、さらに抵抗Ｒ１，スイッチ１３および増幅器１４を介
して駆動回路１５に出力する。駆動回路１５は、入力さ
れた増幅器！４からの信号に対応するように一対のトラ
ンジスタＴＲＩおよびＴＲ２のベース電流を制御してモ
ータ１を駆動制御する。 次いで、デジタル速度サーボ制御器１１は、キャリア４
の印字位置の付近に移動させる際に、第８図に示すよう
に、ロータリエンコーダ１０からのモータ１の回転位置
を示すモータ位置信号轟のうちの目的の印字位置に該当
する部分（一周期分）における活字中心位置の１／４周
期手前の時点ｔｉで、モータ停止信号ＳτＯｐをスイッ
チ１３に送出する。この信号５ＴＯＰを受けてスイッチ
１３は後述する期間制御系としての微小位置サーボ制御
系側に切替る。 この微小位置サーボ制御系の一部を構成する微小位置制
御回路１７は、キャリア４が目的の印字位置付量に到達
した直後、すなわちスイッチ１３が微小位置サーボ制御
系側に切替って、デジタル速度サーボ制御器１１による
モータｌの制御が終了した直後に、キャリア４が目的の
印字位置に停止するようにモータ１の回転位置を微小制
御する。この微小位置制御回路１７は１例えば、本図の
ように出力側に抵抗Ｒ３が接続された反転器１７Ａと、
出力側に抵抗Ｒ４が接続された微分回路１７Ｂ′とを並
列に接続して構成できる。 微小位置制御回路１７においては、その入力端子から信
号＾が入力され、また、この回路１７の出力信号がスイ
ッチ１３を介して微小位置サーボ制御系の一部を構成す
る増幅器１４に入力する。このとき、抵抗Ｒ３は、増幅
器１４に並列に接続された抵抗Ｒ２との比（Ｒ２／Ｒ３
）により、増幅器１４に対してゲイン（利得）Ｇｌ（−
Ｒ２／Ｒ３）を設定し、抵抗Ｒ４は同様にゲインＧ２　
（＝Ｒ２／Ｒ４）を設定する。したがって、微小位置サ
ーボ制御系のループゲインは抵抗Ｒ２）Ｒ３およびＲ４
によって決定される。 また、反転器１７Ａに入力されたモータｌの回転位置を
示す信号ムは、逆相となって反転器１？Ａから抵抗Ｒ３
を介して増幅器１４に入力され、上述のゲインＧ１を有
する信号−ＣＩＡとして増幅器１４から駆動回路１５に
出力される。また、微分回路１７Ｂに入力された信号Ａ
は１例えばこの信号Ａを　Ａｓ１ｎωｔと表現したとす
ると、微分されてＡ　ｃｏｓωｔの信号となってこの微
分回路１７Ｂから出力される０次いで、信号真の傾きに
比例したゲインＧ２を有する信号Ｇ２Ａ’　を増幅器１
４から駆動回路１５に出力して上述の信号−ＣＩＡを進
相補償する。 上述したこれらの各信号の関係は図示すると第６図に示
すようになる０本図に示すように、キャリア４が印字位
置の付近に至った時刻ｔｌで、第４図に示したスイッチ
１３が切替り、この時刻ｔｌ以後、−ＣＩＡ＋０２轟′
ゼ表わされる合成信号によりモータ１は停止し、キャリ
ア４が目的の印字位置に停止し、信号Ａの電圧は一定値
１例えば零に収束する。このように、微小位置制御回路
１７によりモータｌの回転を制御する場合には、キャリ
ア礁に対するモータ１０回転の位置に基づいてその制御
が行われる。 第１ｒＩ４は本発明装置の要部であるデジタル速度サー
ボ制御器の構成例を示し、その他の構成部分は上述の第
４図の回路構成と同様であるの！、その詳細な説明は省
略する。第１図において、２１は回転検出手段としての
ロータリエンコーダ１０（第２図参照）からの信号Ａ、
Ｈの上述した零クロス間隔の時間を計測するカウンタ、
２２は信号轟、Ｂの零りロク時毎にカウンタ２１の値を
読み、零クロスから零クロス間のカウント数を演算する
演算部である。このカウント数は中央処理部２４に知ら
せるようになっている。この中央処理部２４は後述のよ
うに、電流値の検知手段、速度曲線の選定手段、モータ
回転の制御手段に該当する。 また、この演算部２２では、ロータリエンコーダｌＯか
らの信号Ｃが第３図（Ｂ）に示すようにプラス値になっ
たことを知ると、中央処理部２４を通じてカウンタ２１
にカウント内容をクリアするよう命令する。２３はＲＯ
Ｍ　（リードオンリメモリ）であり。 第８図に示すような本発明に係る制御手順を格納してい
るとともに、キャリア礁の移動距離（モー−タｌの回転
量）とその時のモータの目標速度（制御の基準となる速
度）との関係を示す第５図に示したような速度曲線であ
って、それぞれ互いに異なっている速度曲線を複数個あ
らかじめ記憶している。 これらの複数の速度曲線は、モータｌとキャリア４間の
摩擦力、主にプーリ２，８とベルト３間に働く摩擦力の
値に対応して、微小位置制御に要する時間を含めてキャ
リア礁の移動時間が常に一定になるように、実験値等を
参考にモータ２への指示電流値（デジタルデータ）であ
らかじめ設定したものである。つまり、第５図のモータ
の回転量とモータの回転速度が、それぞれモータの回転
開始後の経過時間と、モータへの指示電流値に対応する
第５図示のような曲線のデジタルデータがＲＯＷ　２３
内にあらかじめ格納されているものとする。 また、上述の中央処理部２４は、演算部２２の出力に基
づいてカウンタ２１からのカウンタの値が送られてくる
まで指示電流をＤＢを介して徐々にデジタル的に大きく
していく、モしてカウンタ値が演算部２２から送られて
くると、中央処理部２４はキャリア４が動いたことを知
り、ＲＯＭ２３にあらかじめ記憶された複数個の速度曲
線の中からその時の指示電流値に対応する所望の一本を
選び、その速度曲線のＲＯに２３に於ける先頭アドレス
をＲＡＮ　２５に書き込む、すなわち、この所望の一本
の速度曲線の選択方法は、上述のキャリア番が動いた時
の指示電流値を基に、第７図に示すようなテーブルに当
てはめて所望の一本を選択することにより実行される。 以後、デジタル速度サーボ制御器１１は、ＲＡＭ　２５
の先頭アドレスの情報により選択された速度曲線に基づ
いてモータｌ（第２図参照）の回転速度を制御する。な
お、第７図の指示電流値（ｍＡ）は駆動回路１５への実
際の電流値を示し、データバスＤＢに出力する中央処理
！ｓ２４の出力データはこの指示電流値が得られるよう
に設定したデジタルデータである。 以上のように構成された本実施例に於いては。 上述の速度曲線の選択はイニシャル動作時に行われる。 すなわち、このイニシャル動作時において第３図（Ｂ）
に示したような信号Ｃがロータリエンコーダ３から発せ
られるような基準位置にキャリッジ４がセットされる。 この時点で、デジタル速度サーボ制御器１１は、上述し
た通りに制御を実行する。この実行動作手順を第８図の
フローチャートに示す。 まず、イニシャル動作時においてプラス値の信号Ｃが発
せられる基準位置にキャリア４を移動する（ステップＳ
１）、この基準位置にキャリア４が到達したことをロー
タリエンコーダ３の信号Ｃにより演算部２２が検知する
と、中央処理部２４を介してカウンタ２１のカウント値
をクリアすると共に、キャリア４をその基準位置に停止
させる（ステップＳ２）。 次いで、中央処理部２４からバスＤＢを介して第４図の
Ｄ／Ａ変換器１２へあらかじめ定めた指示電流データを
流す（ステップＳ３）、この初期の指示電流データは零
レベルに近いものとする。続いて。 カウンタ２１の値が変化したか否かを、すなわちキャリ
ア４が動いたか否かを、演算部２２の出力により判定す
る（ステップＳ４）、キャリア４が動いていない旨の否
定判定のときには、上述の指示電流値をさらに大きくシ
（ステップＳ５）、再びステップＳ４に戻り、上述の処
理を繰り返す、このように、カウンタ２１からカウンタ
値が演算部２２に送られ、その旨を通知する演算部２１
の出力を受信するまで、中央処理部２４はバスＤＢを通
じて出力する指示電流値をデジタル的に徐々に大きくし
ていく。 次に、カウンタ２１からカウンタ値が演算部２２に送ら
れ、その旨を通知する演算部２１の出力を中央処理部２
４が受信すると、ステップＳ４は肯定判定となって、ス
テップＳ８に進み、ここで、キャリア４が動いた時の指
示電流値と第７図のテーブル上の指示電流値を比較して
、一致した所の対応する速度曲線をそのテーブルから選
択し、選択した速度曲線の先頭アドレスをＲＡＭ２５に
書き込む０次いで、その選択した速度曲線の指示電流値
をＲｏｘｉ３から順次読み出しバスＤＢを通じてＤ／Ａ
変換器１２側へ出力する。 この結果、通常動作中において、キャリアの停止に際し
てキャリアは最短時間で停止する。したがって、キャリ
アのきわめて高い停止精度が得られる。 ［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、モータとキャリ
アとの間の摩擦力に対応した最適なモータの速度曲線を
選択し、この選択した速度曲線に基づいてモータを制御
するようにしたので、キャリアのきわめて高い停止精度
を有する記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の要部であるデジタル速度サーボ制
御器の内部構成例を示すブロック線図、 第２図は本発明に係るキャリアの駆動機構例を示す斜視
図。 第３図（Ａ）および（Ｂ）は第２図のロータリエンコー
ダの出力信号Ａ、ＢおよびＣの信号波形を示す波形図、 第４図は、そ−、夕を駆動制御する本発明に係る制御回
路例を示す回路図、 第５図は上述のモータの回転速度を決定するための速度
曲線群の一例を示す特性曲線図、第６図は第４図のロー
タリエンコーダからのモータの回転位置を示す信号とモ
ータの駆動電流との関係の一例を示す信号波形図、 第７図は第５図に示す速度曲線の選択用テーブルの一例
を示す説明図、 第８図は第１図の本発明装置の制御動作手順を示すフロ
ーチャートである。 １・・・モータ、 ２．８　・・・プーリ、 ３・・・ベルト、 ４・・・キャリア、 １０・・・ロータリエンコーダ、 １１・・・デジタル速度サーボ制御器、１５・・・駆動
回路、 ２１・・・カウンタ、 ２２・・・演算部、 ２３・・・ＲＯＭ、 ２４・・・中央処理部、 ２５・・・ＲＡＭ　。 第５図 第７図 （Ｌ４〜Ｌ１＋を第５図１：示を速雇幽課で−ある）り
々ト制憚し陶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記憶ヘッド移動用キャリアにモータの駆動力を伝達
   して移動する記録装置において、 前記モータの回転を検出する検出手段と、 該検出手段の検出出力により前記キャリアが基準位置か
   ら動き出すのを判定する判定手段と、該判定手段の判定
   出力により前記モータへの制御電流値を検知する検知手
   段と、 前記モータと前記キャリア間の摩擦力に対応して複数設
   定した前記モータの速度曲線を予め記憶する記憶手段と
   、 前記検知手段から得た前記電流値に応じて前記記憶手段
   から前記速度曲線の１つを選択する選択手段と、 該選択手段により選択された前記速度曲線に基いて前記
   モータの回転速度を制御する制御手段とを具備したこと
   を特徴とする記録装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、 前記キャリアが基準位置から動き出すのに必要な前記電
   流値を検知する前記検知手段は、電流値を零レベルから
   徐々に増大して行き、前記キャリアが動き出すときの電
   流値を検知して出力することを特徴とする記録装置。