JPS61193561A - 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］ 本発明は記録装置に係り、さらに詳細には記録ヘッドを
記録媒体に沿って移動させて主走査を行ない、記録媒体
を主走査方向と交わる方向に移動させて副走査を行ない
、しかも主走査および副走査が同一の駆動手段により駆
動される記録装置に関する。

［従来技術］ 従来、シリアルプリンタとして代表的なものとしてサー
マルプリンタが知られている。サーマルプリンタは、記
録ヘッドの発熱抵抗体に通電した　−とき発生する熱に
より感熱紙を加熱して発色させ、記録を行なうものであ
るが、発色に必要な通電時間が２〜３　ｍ　Ｓと長く、
記録速度が遅（１欠点があった。

近年、最新のシリアルプリンタとしてｌくプルジェット
プリンタが注目されているが、このプリンタは上記のサ
ーマルプリンタの技術とインクジェットプリンタの技術
を応用したもので、インク噴射ノズルの中に設けた発熱
抵抗体に通電を行ない発熱させてこれによりノズル内に
発生する泡（バブル）によりノズル内のインクを吐出さ
せ記録を行なうものである。

バブルジェットプリンタは記録に必要な通電時間が５〜
１０ＩＬＳと非常に短く、記録周期も０．５〜１ｍｓと
短いため高速動作が可能となっている。しかしながら、
この高速の記録性能を犠牲にしないためには紙送り、お
よび記録ヘッド走査のスピードを低下させないことが必
要である。

このためには記録ヘッドの駆動中も紙送りを行なうなど
の対策が必要になってくる。

一方、装置の小型化のため、記録ヘッドの走査と紙送り
を同一の小型モータにより行なう装置が提案されている
が、このような装置において、ヘッド走査と紙送り（以
後ヘッドの主走査と紙送りによる副走査を合せて記録走
査という）を同時に行なわせる場合にはヘッドの高速動
作を可能とするためモータのトルクが不足する可能性が
ある。この問題は駆動手段としてモータ以外の手段を用
いている場合でも同様である。

［目　的・］ 本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、記録走
査の際駆動手段が小型であっても充分な駆動トルクを得
ることができ、高速記録動作を損なうことがない記録装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明では以上の目的を達成するために、記録ヘッドを
記録媒体に沿って移・動させて主走査を行ない、記録媒
体を主走査方向と交わる方向に移動させて副走査を行な
い、しかも主走査および副走査が同一の駆動手段により
駆動される記録装置において、前記主走査と副走査を同
時に行なう期間において前記駆動手段の速度を低減する
制御手段を設けた構成を採用した。

［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図は本発明を採用した記録装置の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において符号１０で示されてい
るものは制御部で、ＬＳＩ（大規模集積回路）にワンチ
ップ化して構成したものである。制御部１０はＣＰＵ（
中央制御処理装置）１３を有しており、ＣＰＵ１３は公
知の如くクロックパルス発生器、遅延回路加算器、ゲー
ト回路、その他の論理回路によって構成され、また後述
する制御のために演算レジスタＡＲ，ＢＲを含んでいる
。

ＣＰＵ１３はＲＯＭ　（リードオンリメモリ）１１に格
納されたマイクロプログラムにしたがって装置の制御を
行なう。また、ＣＰＵ１３は内部の各回路の状態を記憶
するフラグ部や、スタック部、および演算結果などを記
憶する領域から成るＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ
）１２を有している。

タイマー１５はＣＰＵ　１３の制御に対して割り込みを
行なうための時間割り込み発生回路で、クロックパルス
発生回路の出力する最小単位時間を分周した時間ごとに
カウントを行ない、プリセットした内容がＯになると割
り込み信号をＣＰＵ１３に対して出力する。

符号１４で示されるものはボートレジスタで、ＣＰＵ１
３のアドレス空間に設定され、ＣＰＵ１３の制御により
各々のビットを１またはＯにセットすることができるよ
うになっている。このボートレジスタ１４の出力信号Ｐ
１〜Ｐ４はドライバ１６に与えられる。

ドライバ１６は論理レベルの信号Ｐｉ−Ｐ４を、記録部
１７の記録走査用のモータ１８を駆動制御可能なレベル
の信号に変換するもので、通常ドライバ素子、あるいは
スイッチングトランジスタなどから構成する。

記録部１７はインクジェット、バブルジェットなど所定
の記録方式による不図示の記録ヘッドを有しており、記
録ヘッドおよび紙などの記録媒体を移動させて主および
副走査を行なうモータ１８を有している。ここではモー
タ１８は４相のステッピングモータから構成し、ドライ
バ１６はボートレジスタ１４の出力信号Ｐ１〜Ｐ４にそ
れぞれ基づいてモータ１８の４つの相φｌ〜φ４を駆動
する。

単一のモータ１８により記録部１７の記録ヘッドの主走
査および記録媒体移動による副走査を行なう構成を第２
図に例示する。

第２図において符号５１で示されているものはキャリッ
ジで、ここではその底部のみを示している。キャリッジ
５１上には記録ヘッドが搭載される。キャリッジ５１は
プーリ５７およびワイヤ５８を介してモータ１８により
左右に移動される。

また、キャリッジ５１の移動領域の端部には図示のよう
に円筒状部材の表面にほぼラセン状にカム５７を形成さ
れたカムローラ５２が配置されており、キャリッジ５１
を矢印Ｄ１方向に移動させ、カムローラ５２のカム５７
をキャリッジ５１前方に設けられた突起５９により操作
することによりカムローラ５２に対して矢印Ｄ２方向の
回転を与える。

この回転はギア５３．５４（回転方向Ｄ３）、５５を介
して伝達され、ギア５５に結合された搬送ローラ５６を
矢印Ｄ４方向に回転させる。搬送ローラ５６は不図示の
記録媒体に圧接されており、記録媒体をカムローラ５２
の回転量、およびギア５３〜５５の減速比に応じた量ず
つ搬送する。

以上のような構成により単一モータによる主および副走
査を達成できる。

さてモータ１８はステッピングモータにより構成される
が、ここではモータ１８は２相励磁により駆動されるも
のとする。

ここで第３図に２相励磁方式における励磁相φ１〜φ４
の駆動信号の変化を示す。２層励磁においては常時２相
が同時に駆動されるよう、４相をオーバーラツプして駆
動する。したがって、常にφ１〜Φ４のうち常に２本の
信号線を論理「１ノにしておき、他の２本をｒＱＪにし
、モータ内部に設けられた可動子の永久磁石を論理ｒｌ
Ｊにされた２木の信号により励磁されている２つの相の
中間に位置させる。この状態′を順次繰り返すことによ
りモータ１８を回転駆動することができる。２相励磁の
特徴としてはφ１とφ２、φ２とφ３、φ３とφ４、φ
４とφ１の駆動時間Ｔ１〜Ｔ４の時間を均一にすること
によってスムーズな回転力を発生することができ、また
ＴＩ−Ｔ４の均一な時間幅を長く、あるいは短く調整す
ることによりモータの回転速度を遅く、あるいは速く調
節することができる。出力トルクは回転速度を遅くする
ことにより増加させることができ、また速度を速くする
とトルクは減少する。

本実施例では１行の記録動作を行なう場合。

第４図に示すような駆動パターンでモータ１８を駆動す
る。第４図の横軸は時間ｔを、縦軸はＰＰＳ、すなわち
パル７７秒を示し、１秒間に相Φ１〜φ４がずれていく
回数を示している。

また、第５図（Ａ）は、第４図のようにモータ１８を駆
動する場合のＣＰＵ１３の制御プログラムである。以下
、第５図（Ａ）のフローチャート図を参照して第４図の
駆動パターンを説明する。

第５図（Ａ）のステップＳｌでは、キャリッジ５１の位
置を記憶するためのカウンタＬＣをリセットする。この
カウンタＬＣはＲＡＭ１２内に設定しておく。

ｔ１〜七３までの期間はキャリッジ５１を第２図の左方
向に移動させる期間、ｔ４〜ｔ７までの期間はキャリッ
ジ５１を第２図の右方向に移動させる期間である。

ステップＳ１に続いてステップＳ２では期間ｔ１におけ
る加速動作を行なわせる０期間ｔ１ではキャリッジ５１
を停止状態から期間ｔ２の定速運転に移行させるための
加速期間で、静止エネルギー以上のトルクで駆動を行な
う必要があるため回転速度を遅くして起動を行ない、そ
の挟体々にパルス数を増加させて加速を行なっている。

次にステップＳ３では期間Ｌ２の定速駆動および記録動
作を行なう０期間ｔ２では定速での駆動が行なわれ、こ
の期間ではキャリッジ５１に搭載した記録ヘッドを駆動
し記録動作を行なう。

ここで第５図（Ｂ）にステップＳ３の定速動作を行なう
場合のＣＰＵ１３の処理サブルーチンを詳細に示す。

第５図（Ｂ）のステップＳ９において、ＣＰＵ１３は定
速動作時における回転速度を定めるため、タイマー１５
に所定の時間量をプリセットし１次にステップＳＩＯで
タイマー１５から割り込み信号が発生されるのを待つ。

ステップ５１０でタイマーインタラブドが発生すると、
ステップ５１１において相φ１〜φ４の駆動信号の位相
をずらし、モータ１８の可動子を１ステツプ進める。

ステップＳ１２では位置カウンタＬＣをデクリメントし
てｌステップの移動を記憶させる。

続いてステップ５１３ではカウンタＬＣの内容がｍにな
ったかどうかを判定する０ｍはキャリッジ５１の走査領
域の幅に対応したモータ１８の駆動ステップ数より期間
ｔ３の減速期量分のステップ数を減じたものである。カ
ウンタＬＣの値がｍになっていればこのサブルーチンを
脱出し、そうでない場合にはステップＳＩＯ〜３１２を
繰り返し、所定時間おきにモータ１８を１ステツプづつ
進めて定速駆動を行なう。

カウンタＬＣの計数によりキャリッジ５１が走査領域の
左端に近づいたことが検出されると、ステップＳ４に移
り、期間ｔ３の減速動作を行なう。これはモータ１８の
駆動パルスを急に遮断すると停止音が発生するためであ
る。

期間ｔ４以降では上記と逆方向にモータ１８を回転させ
、キャリッジ５１を第２図の右方向、すなわち矢印Ｄ１
方向に移動させる。

ステップＳ５では期間ｔ４における加速動作を行なう０
期間ｔ４ではキャリッジ５１を反転させる際に発生する
付加を充分おぎなうに足るトルクを発生させるため、期
間ｔ１におけるよりも低い回転数から加速を行なう。

続いてステップＳ６、期間ｔ５では、ステップＳ３、期
間ｔ２におけるのと同様に定速駆動が行なわれる。

次にステップＳ７、期間ｔ６は第２図に関連して示した
記録媒体搬送による副走査をキャリッジ移動とともに行
なう期間で、キャリッジ５１の駆動負荷に加えてカムロ
ーラ５２〜搬送ローラ５６までの駆動系の負荷が増加す
るので、この分をおぎなうため大きなトルクが必要にな
る。したがって期間ｔ６では駆動パルス数を減少させて
減速を行ないトルクを増大させる。

ここで第５図（Ｃ）にステップＳ７の主走査。

副走査を同時に行なうルーチンを詳細に示す。

第５図（Ｃ）のステップ３１４では、前記のステップＳ
９より長い時間量をタイマー１５に設定する。

次にステップＳ１５では前記ステップＳｌＯと同様にタ
イマー１５のインタラブドを待つ。

ステップ３１６〜５１８では前記のステップ５１１〜Ｓ
１３と同様に位置カウンタＬＣの内容がｎになるまでモ
ータ１８を１ステツプづつ進める。ｎは前記と同様に期
間ｔ７の減速区間の長さに応じて定めておく。第５図（
Ｃ）のルーチンではタイマー１５の設定時間が長いので
モータ１８の回転速度が小さくされ、この結果駆動トル
クが増大される。

ステップＳ８、期間ｔ７では期間ｔ３と同様に減速動作
を行ない、キャリッジ５１の反転動作に備える。

以上のようにして副走査と主走査を同時に行なう区間で
モータ１８を減速し、トルクを増大させ負荷の増加をお
ぎなうことができる。上記の構成によればモータに対す
る印加電圧の上昇などを行なわないので、駆動回路を増
設する必要がなく。

またキャリッジの移動期間中に記録媒体の移動を単一の
モータを用いて同時に行なえるので、モータ１８のトル
クを有効に使用して高速な記録動作を行なうことができ
るとともに装置の小型、軽量化、コストダウンに役立つ
。

上記の実施例においてはキャリッジを左方向に移動する
とき記録を行ない、右方向の移動で記録媒体の搬送を行
なうようにしているが、通常タイプライタなどの記録装
置におけるように左方向への移動時に記録媒体の搬送を
行なうようにしてもよい。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば記録ヘ
ッドを記録媒体に沿って移動させて主走査を行ない、記
録媒体を主走査方向と交わる方向に移動させて副走査を
行ない、しかも主走査および副走査が同一の駆動手段に
より駆動される記録装置において、前記主走査と副走査
を同時に行なう期間において前記駆動手段の速度を低減
する制御手段を設けた構成を採用しているため、駆動手
段のトルクを有効に使用して高速な記録動作を行なうこ
とができる安価かつ小型軽量な優れた記録装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による記録装置の制御回路の構成を示し
たブロック図、第２図は第１図の装置の機械的構成を示
した斜視図、第３図はステッピングモータの２相励磁の
様子を示したタイミングチャート図、第４図は本発明に
よるモータ駆動の様子を示した線図、第５図（Ａ）〜（
Ｃ）は第１図のＣＰＵの制御手順を示したフローチャー
ト図である。 １０・・・制御部　　　　１３・・・ＣＰＵ１４・・・
ポートレジスタ １６・・・ドライバ　　　１７・・・記録部１８・・・
モータ　　　　５１・・・キャリッジ５２・・・カムロ
ーラ　　５３〜５５・・・ギア５６・・・搬送ローラ （Ａ）　　　　　　　　（Ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させて主走査を行な
   い、記録媒体を主走査方向と交わる方向に移動させて副
   走査を行ない、しかも主走査および副走査が同一の駆動
   手段により駆動される記録装置において、前記主走査と
   副走査を同時に行なう期間において前記駆動手段の速度
   を低減する制御手段を設けたことを特徴とする記録装置
   。