JPH02155778A - Recording apparatus - Google Patents
Recording apparatusInfo
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- JPH02155778A JPH02155778A JP31019288A JP31019288A JPH02155778A JP H02155778 A JPH02155778 A JP H02155778A JP 31019288 A JP31019288 A JP 31019288A JP 31019288 A JP31019288 A JP 31019288A JP H02155778 A JPH02155778 A JP H02155778A
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- Japan
- Prior art keywords
- motor
- carriage
- recording
- speed
- encoder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
- B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
- B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
- B41J19/202—Drive control means for carriage movement
Landscapes
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野)
本発明は、記録装置に関し詳しくは、記録ヘッドを搭載
したキャリッジを移動させる駆動源にステップモータを
使用した記録装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly to a printing apparatus that uses a step motor as a drive source for moving a carriage on which a printing head is mounted.
(従来の技術)
従来から知られているシリアル型の記録装置では、記録
ヘッドを記録走査のために移動させるキャリッジ駆動用
モータとして、ハイブリッド型もしくはPM型(永久磁
石型)のステップモータが用いられ、モータに対して閉
ループ制御がなされてきた。(Prior Art) In conventionally known serial type recording devices, a hybrid type or PM type (permanent magnet type) step motor is used as a carriage drive motor for moving a recording head for recording scanning. , closed-loop control has been applied to motors.
その理由は、仮に間ループ制御にてステップモータを駆
動すると、
(1)キャリッジの駆動走行時、特にハイブリッド型の
場合に、ステップモータのロータの振動に起因する「キ
ーン」という耳障りな騒音が発生する。The reason for this is that if the step motor is driven using interloop control, (1) When the carriage is driven, especially in the case of a hybrid type, a harsh "squeak" noise will be generated due to the vibration of the rotor of the step motor. do.
(2) キャリッジの起動、停止時および反転時に、モ
ータが振動しながら動くことによる「ガタン」という大
きな騒音が発生する。(2) When the carriage starts, stops, and reverses, the motor vibrates and moves, causing a loud "clank" noise.
等という騒音発生の問題があることによる。This is due to the problem of noise generation.
(発明が解決しようとする課題〕
ところで、ステップモータな閉ループ制御するにはロー
タの回転位置を検出するためのエンコーダが必要であり
、しかもロータの磁極位置とエンコーダの磁極(光学式
の場合はスリット)との位置合せをモータ組立のときに
行なわねばならない。この位置合せが必要な理由は、モ
ータの相切換をエンコーダの出力パルスに同期させてい
るためであって、位置合せが精度良く行なわれないとモ
ータが回転しなかったり、回転の方向によって速度が異
る虞がある。(Problem to be solved by the invention) By the way, in order to perform closed-loop control of a step motor, an encoder is required to detect the rotational position of the rotor. ) must be aligned when assembling the motor.The reason this alignment is necessary is to synchronize the motor phase switching with the encoder output pulse, and to ensure accurate alignment. Otherwise, the motor may not rotate or the speed may vary depending on the direction of rotation.
そこで、エンコーダの1回転当りの出力パルス数を多く
して1パルス当りの分解能を上げれば、位置合せは大方
不要となる。例えば、1周を48ステツプで回転するI
”M型のステップモータではり−タの磁極が24極であ
るが、エンコーダの出力パルスが1回転につき288パ
ルスであればロータ磁極1極に対して12パルスの出力
が得られるので、無作為にエンコーダをロータ軸に取り
つけた際のロータ磁極中心とエンコーダ磁極中心とのズ
レは、最大でもパルス間隔の半分で、±4.2%の範囲
におさまり、これに応じた励磁電流の切り換えタイミン
グのズレは無視できる大きさとなる。Therefore, if the resolution per pulse is increased by increasing the number of output pulses per rotation of the encoder, alignment will become largely unnecessary. For example, an I rotates in 48 steps per revolution.
``In an M-type step motor, the magnetic poles of the rotor are 24, but if the encoder output pulses are 288 pulses per rotation, 12 pulses will be output per rotor magnetic pole, so When the encoder is attached to the rotor shaft, the deviation between the center of the rotor magnetic pole and the center of the encoder magnetic pole is at most half the pulse interval, which is within the range of ±4.2%. The deviation becomes negligible.
但し、最初にエンコーダのどの磁極をロータ磁極と対応
させるのかを決めておく必要があり、それには、まずモ
ータコイルに所定時間以上電流を流し、次に、この通電
によるコイルの励磁によってロータが僅かに回転し静止
したときに、正対しているエンコーダの磁極を選ぶよう
にしなければならない、なおその他については、最初に
決めたものから12パルスおきに選べば良い。However, it is first necessary to decide which magnetic pole of the encoder should correspond to the rotor magnetic pole.To do this, first, a current is applied to the motor coil for a predetermined period of time or more, and then the rotor is slightly When the encoder rotates and comes to a standstill, the magnetic pole of the encoder that directly faces the encoder must be selected.The rest can be selected every 12 pulses from the initially determined one.
また、以上説明したエンコーダパルスの初期化は、モー
タを動かす以前に行なわれる必要がある。すなわち、シ
リアルプリンタのキャリッジ駆動用モータとしてこのよ
うなモータを用いる場合、本体の電源没入時にイニシャ
ル動作を行う必要がある。Furthermore, the initialization of the encoder pulses described above needs to be performed before moving the motor. That is, when such a motor is used as a carriage drive motor of a serial printer, it is necessary to perform an initial operation when the main body is powered on.
しかしながら、プリンタのキャリッジは電源が切られた
後の状態ではどの位置にあるか分らないためにイニシャ
ル動作が正常に行なわれない虞があり、例えば、キャリ
ッジが可動範囲の左端または右端に位置していた場合、
イニシャル動作のため千−夕のある相を励磁してもキャ
リッジがそれ以上動かないためモータが回転できなかっ
たり、ロータがゲットポイント(正常な位置とは電気角
が180°ずれた状態で、トルクがゼロ)で停止してい
たりするとロータ位置が正しく設定されないままイニシ
ャル設定され、モータが動かなかったり暴走したりする
危険性があった。However, since the position of the printer's carriage is unknown after the power is turned off, there is a risk that the initial operation may not be performed correctly.For example, if the carriage is located at the left or right end of its movable range, If
Because of the initial operation, even if a certain phase is excited, the carriage does not move any further, so the motor cannot rotate, or the rotor reaches the hit point (the electrical angle is 180 degrees off from the normal position), and the torque If the motor was stopped at zero), the rotor position would not be set correctly and would be initialized, which could cause the motor to stop moving or run out of control.
本発明の目的は、上述の点に着目し、円滑な閉ループ制
御を可能とした記録装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a recording device that enables smooth closed-loop control, paying attention to the above-mentioned points.
ヘッドを搭載したキャリッジをステップモータにより往
復移動させて記録が行われる記録装置において、ステッ
プモータのロータの回転位置を検出する回転位置検出手
段と、回転位置検出手段からの検出信号に基づいてステ
ップモータの駆動速度およびステップモータのコイルへ
の励磁電流の切換タイミングを閉ループ制御する制御手
段とを具え、制御手段を介してステップモータの初期駆
動および切換タイミングの正常であるか否かを確認する
動作を可能としたことを特徴とするものである。In a recording device in which recording is performed by reciprocating a carriage carrying a head using a step motor, there is provided a rotational position detection means for detecting the rotational position of the rotor of the stepmotor, and a rotational position detection means for detecting the rotational position of the rotor of the stepmotor. control means for closed-loop control of the drive speed of the step motor and the switching timing of the excitation current to the coil of the step motor, and an operation of confirming whether the initial drive and switching timing of the step motor are normal through the control means. It is characterized by the fact that it is possible.
(作 用〕
本発明によれば、静かな高トルク、高応答性が実現でき
るステップモータの閉ループ制御を確実に行うことがで
き、安全で信頼性の高い記録装置を得ることができる。(Function) According to the present invention, it is possible to reliably perform closed-loop control of a step motor that achieves quiet high torque and high responsiveness, and it is possible to obtain a safe and highly reliable recording device.
かかる目的を達成するために本発明は、記録(実施例)
以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。In order to achieve this object, the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す。ここで、1は例えば
インクジェット式の記録ヘッド、2は記録ヘッド1を搭
載し、ガイド軸3Aおよび3Bに沿って移動するキャリ
ッジ、4はキャリッジ2に両端が連結され、プーリ5A
、5B間に張設されたタイミングベルト、6はタイミン
グベルト4を介してキャリッジ2を駆動するキャリッジ
駆動モータ、7は記録ヘッド1の対向位置に不図示のプ
ラテン等によって保持された記録シートである。FIG. 1 shows an embodiment of the invention. Here, 1 is, for example, an inkjet recording head, 2 is a carriage on which the recording head 1 is mounted and moves along guide shafts 3A and 3B, 4 is connected at both ends to the carriage 2, and pulley 5A
, 5B, 6 is a carriage drive motor that drives the carriage 2 via the timing belt 4, and 7 is a recording sheet held by a platen (not shown) at a position facing the recording head 1. .
また、キャリッジ2には、しゃ散板8が搭載されていて
、キャリッジ2が第1図でR方向、すなわち左方に移動
し、初期位置にくると、フォトセンサ9のスリット9^
にしや散板8が重なることによりその位置が検知され、
キャリッジ駆動モータ6に同軸に設けられている不図示
のエンコーダが「0」として初期化される。そして、こ
の初期位置からF方向、すなわち右方向に移動するにし
たがってその位置がエンコーダからの信号の計数によっ
て逐次に検出されると共に、記録シート7上に記録が行
われる。また、−桁分の記録に対応する走行がなされた
あとは記録シート7が一桁分だけシート送りされる。Further, the carriage 2 is equipped with a scattering plate 8, and when the carriage 2 moves in the R direction, that is, to the left in FIG.
The position is detected by overlapping the Nishiya scattering plates 8,
An encoder (not shown) provided coaxially with the carriage drive motor 6 is initialized as "0". Then, as it moves from this initial position in the F direction, that is, in the right direction, the position is sequentially detected by counting signals from the encoder, and recording is performed on the recording sheet 7. Further, after the travel corresponding to the recording of the negative digit is completed, the recording sheet 7 is fed by one digit.
なお、このような記録動作の際にキャリッジ駆動モータ
1に要求される駆動条件の一例を示すと、記録密度が3
60 ドツト/インチの場合、その記録速度に対応する
キャリッジ駆動モータ1の回転速度としては高速モード
で約800rpm、また低速モードで約40Orpmで
ある。更にまた高速モードで起動から定速走行(回転速
度800rpm)に到達する時間は約60a+sec、
定速走行時間は約1秒、定速走行から停止するまでの時
間は約60m5ecである。An example of the driving conditions required of the carriage drive motor 1 during such a recording operation is when the recording density is 3.
In the case of 60 dots/inch, the rotational speed of the carriage drive motor 1 corresponding to the recording speed is approximately 800 rpm in the high speed mode and approximately 40 Orpm in the low speed mode. Furthermore, in high-speed mode, the time from startup to constant speed running (rotation speed 800 rpm) is approximately 60a+sec.
The constant speed running time is about 1 second, and the time from constant speed running to stopping is about 60 m5ec.
第2A図および第2B図は上述したキャリッジ駆動モー
タ6の構成の一例を示す。ここで、lOはそのロータ、
11はロータ軸、12Aおよび12BはロータlOの周
りに配設されたステータ、13^および13Bはコイル
であり、ロータ軸11には同軸に検出用ディスク14が
、また、ステータ側には、フォトインタラプタ15が取
付けられている。かくして、モータ6の回転位置を検出
用ディスク14とフォトインタラプタ15とで構成され
るロータリエンコーダ16からの出力パルスを計数する
ことにより検知することができる。FIGS. 2A and 2B show an example of the configuration of the carriage drive motor 6 described above. Here, lO is the rotor,
11 is a rotor shaft, 12A and 12B are stators disposed around the rotor lO, 13^ and 13B are coils, a detection disk 14 is coaxially mounted on the rotor shaft 11, and a photo sensor is mounted on the stator side. An interrupter 15 is attached. Thus, the rotational position of the motor 6 can be detected by counting the output pulses from the rotary encoder 16, which is composed of the detection disk 14 and the photointerrupter 15.
そこで次に、第3図を参照してキャリッジ駆動モータ6
の閉ループ制御を行なうモータ駆動制御系について説明
する。Therefore, next, referring to FIG. 3, the carriage drive motor 6
A motor drive control system that performs closed-loop control will be explained.
第3図において、20はプリンタ全体の制御を行なうM
PU (マイクロプロセッサユニット)であり、ROM
(リードオンリメモリ)21に格納された制御プログ
ラムに従い、記録データ処理用のRAM (ランダムア
クセスメモリ)22を用いて図示していない他の各プリ
ンタ機構の駆動源を駆動制御するとともに、上述したキ
ャリッジ2を駆動するキャリッジ駆動モータ6の駆動制
御を行なう、そのために、MPU20は図示しないハー
ドウェアまたはソフトウェアによって構成したカウンタ
を具えており、上述したロータリエンコーダ16からの
出力パルス23を計数することによって、キャリッジ2
の位置を検知する。In FIG. 3, 20 is an M which controls the entire printer.
PU (microprocessor unit) and ROM
According to a control program stored in a read-only memory (read-only memory) 21, a RAM (random access memory) 22 for processing recorded data is used to drive and control the drive sources of each of the other printer mechanisms (not shown), and the carriage described above. For this purpose, the MPU 20 includes a counter configured by hardware or software (not shown), and by counting the output pulses 23 from the rotary encoder 16 described above, Carriage 2
Detect the position of.
そしてまた、MPti20はモータ速度制御回路24を
介しキャリッジ駆動モータ6の回転速度を先述した高速
モードまたは低速モードの速度に制御するとともに、キ
ャリッジ駆動モータ6のコイル13^および13Bに対
し励磁電流の切り換えを行なう電流切換回路25を介し
てキャリッジ駆動モータ6の起動、停止および回転方向
を制御し、キャリッジ2の起動、停止および移動を行う
。The MPti 20 also controls the rotational speed of the carriage drive motor 6 to the above-mentioned high speed mode or low speed mode via the motor speed control circuit 24, and switches the excitation current to the coils 13^ and 13B of the carriage drive motor 6. Starting, stopping, and rotational direction of the carriage drive motor 6 are controlled via a current switching circuit 25 for starting, stopping, and moving the carriage 2.
また、モータ速度制御回路24はエンコーダ16の検出
出力に応じてキャリッジ駆動モータ6の回転速度を閉ル
ープ制御するものであり、具体的にはエンコーダ16か
らの出力パルス23の間隔時間をあらかじめ設定された
基準の時間と比較し、その比較結果に応じてその時間差
を無くすように、キャリッジ駆動モータ6への制御出力
26を加減するものである。Further, the motor speed control circuit 24 controls the rotational speed of the carriage drive motor 6 in a closed loop according to the detection output of the encoder 16, and specifically, the interval time of the output pulses 23 from the encoder 16 is set in advance. The time is compared with a reference time, and the control output 26 to the carriage drive motor 6 is adjusted according to the comparison result so as to eliminate the time difference.
そこで、いまMPII20がこのようなモータ速度制御
回路24に対してキャリッジ駆動モータ6の回転速度を
指示すると、それに応じてモータ速度制御回路24では
指示された速度に対応した比較用の基準時間を選択し、
それを用いてパルス間隔との比較を行ない、キャリッジ
駆動モータ6の回転速度を例えば所定の高速モードとす
るかまたは所定の低速モードとするかを選択する。Therefore, when the MPII 20 now instructs the rotational speed of the carriage drive motor 6 to the motor speed control circuit 24, the motor speed control circuit 24 selects a reference time for comparison corresponding to the instructed speed. death,
Using this, a comparison is made with the pulse interval, and it is selected whether the rotational speed of the carriage drive motor 6 is set to, for example, a predetermined high speed mode or a predetermined low speed mode.
一方、電流切換回路25ではMPU20から入力される
起動信号27^により上述した励磁電流の切換え動作を
開始し、キャリッジ駆動モータ6を起動させ、またMP
U20から人力される停止信号27Bによりキャリッジ
駆動モータ6を停止させる。On the other hand, the current switching circuit 25 starts the excitation current switching operation described above in response to the activation signal 27^ input from the MPU 20, starts the carriage drive motor 6, and also starts the MP
The carriage drive motor 6 is stopped by a stop signal 27B manually inputted from U20.
更に、電流切換回路25は本発明に関わる点としてエン
コーダ16の検出出力に応じてキャリッジ駆動モータ6
のコイル励[電流の切換えタイミングを閉ループで制御
する。このために電流切換回路25はカウンタ28を有
しており、カウンタ28によりエンコーダ16からの出
力パルスを計数し、その計数値が所定値と一致するとそ
の時点で励磁電流の切換えを行なう。Further, as a point related to the present invention, the current switching circuit 25 switches the carriage drive motor 6 according to the detected output of the encoder 16.
The coil excitation [current switching timing is controlled in a closed loop. For this purpose, the current switching circuit 25 has a counter 28, which counts the output pulses from the encoder 16, and when the counted value matches a predetermined value, the excitation current is switched at that point.
なお、ここではキャリッジ駆動モータ6の電流切換回路
25は2相励磁力式としてロータ10の1回転につき例
えば48回切換えられるものとし、エンコーダ18から
の出力パルス数を1回転につき288パルスとする。ロ
ータlOは1パルス出力されるごとに等角度ずつ回転し
ているので、パルスが6つ(288÷48)計数される
ごとに励磁電流の切換えが行なわれるものとすれば、常
に等角度ずつ回転したタイミングでロータ10の磁極と
ステータ12A。Here, it is assumed that the current switching circuit 25 of the carriage drive motor 6 is of a two-phase excitation force type and is switched, for example, 48 times per rotation of the rotor 10, and the number of output pulses from the encoder 18 is 288 pulses per rotation. The rotor IO rotates by an equal angle every time one pulse is output, so if we assume that the excitation current is switched every time 6 pulses (288÷48) are counted, it always rotates by an equal angle. At this timing, the magnetic poles of the rotor 10 and the stator 12A.
12Bの磁極と相対位置が同じ所定の関係に保たれた状
態で励磁電流の切り換えが行なわれることになる。そこ
で、ここではパルスが6つ計数されるごとに励磁電流の
切り換えが行なわれるものとする。The excitation current is switched while the relative position of the magnetic pole 12B is maintained in the same predetermined relationship. Therefore, it is assumed here that the excitation current is switched every time six pulses are counted.
次に、第4図を参照して記録時におけるキャリッジ駆動
モータ6のMPU20による制御動作の手順について述
べることとする。Next, referring to FIG. 4, the procedure for controlling the carriage drive motor 6 by the MPU 20 during recording will be described.
なお、ここではMPU20による他の機構の制御動作の
説明は省略する。またこのような制御動作の手順に対応
した制御プログラムがROM21に格納されるものとす
る。Note that the explanation of the control operations of other mechanisms by the MPU 20 will be omitted here. Further, it is assumed that a control program corresponding to such a control operation procedure is stored in the ROM 21.
いま、プリンタの電源が投入されると、ステップS1に
おいて、上述したロータlOの位置と電流切換回路25
のカウンタの計数値との正しい対応が得られるようにす
るための初期化動作を行なう。なお、このような初期化
動作については本発明の特徴であるイニシャル確認動作
も含めて後に詳述する。Now, when the power of the printer is turned on, in step S1, the position of the rotor lO and the current switching circuit 25 described above are determined.
An initialization operation is performed to obtain a correct correspondence with the count value of the counter. The initialization operation will be described in detail later, including the initial confirmation operation that is a feature of the present invention.
かくして初期化動作の次に、ステップS2において、キ
ャリッジ2が第1図中左端のホームポジションにあるか
否かをフォトセンサ9からの(3号によって判断し、ホ
ームポジションでないとの判断であればステップS3で
キャリッジ駆動モータ6を駆動し、キャリッジ2をホー
ムポジションまで移動させ、また、ホームポジションに
あるとの判断であればそのままステップS4に進む、な
お、キャリッジ2がホームポジションにあるか否かの位
置検出はフォトセンサ9からの検出信号によって行う。In this way, following the initialization operation, in step S2, it is determined whether the carriage 2 is at the home position at the left end in FIG. In step S3, the carriage drive motor 6 is driven to move the carriage 2 to the home position, and if it is determined that the carriage 2 is at the home position, the process directly proceeds to step S4. Furthermore, whether or not the carriage 2 is at the home position is determined. Detection of the position is performed using a detection signal from the photosensor 9.
次に、ステップS4において不図示のホストシステムか
ら指示された記録モードに従ってモータ6の回転速度、
および回転方向を決定し、1行の印字数からキャリッジ
駆動モータ6の駆動パルス数を決定する。Next, in step S4, the rotational speed of the motor 6 is adjusted according to the recording mode instructed by the host system (not shown).
Then, the rotation direction is determined, and the number of drive pulses for the carriage drive motor 6 is determined based on the number of prints per line.
そして、モータ速度制御回路24にモータ回転速度を指
示する信号を出力するとともに、ステップS5でキャリ
ッジ駆動モータ6を電流切換回路25の駆動により起動
させる。すなわち、キャリッジ2をスタートさせる。ま
た、キャリッジ駆動モータ6の起動と同時に、MPU2
0はエンコーダ16からの出力パルスの計数を開始する
。Then, a signal instructing the motor rotation speed is output to the motor speed control circuit 24, and the carriage drive motor 6 is started by driving the current switching circuit 25 in step S5. That is, the carriage 2 is started. Also, at the same time as the carriage drive motor 6 is started, the MPU 2
0 starts counting the output pulses from encoder 16.
次に、ステップS6においてエンコーダ16からの出力
パルスの計数値に基づいてキャリッジ2が記録開始位置
に到達したか否かを判断し、到達したらステップS7に
おいて記録ヘッド4を駆動して記録を開始させる。Next, in step S6, it is determined whether the carriage 2 has reached the recording start position based on the count value of the output pulses from the encoder 16, and when the carriage 2 has reached the recording start position, the recording head 4 is driven in step S7 to start recording. .
次に、ステップS8においてエンコーダI6からの出力
パルスの計数値からキャリッジ2が1行の記録の終了位
置に到達したか否かを判断し、到達したらステップS9
において記録ヘッド4の記録動作を停止させて、1行分
の記録が終了する。そして、ステップS10において電
流切換回路25に停止信号27Bを出力し、電流切換回
路25はこの信号27Bに応じてキャリッジ駆動モータ
6のコイルの両端をショートさせて、キャリッジ駆動モ
ータ6を停止させる。Next, in step S8, it is determined whether the carriage 2 has reached the end position of one line of recording from the count value of the output pulses from the encoder I6, and if it has reached the end position, step S9
At this point, the recording operation of the recording head 4 is stopped, and recording for one line is completed. Then, in step S10, a stop signal 27B is output to the current switching circuit 25, and the current switching circuit 25 short-circuits both ends of the coil of the carriage drive motor 6 in response to this signal 27B, thereby stopping the carriage drive motor 6.
次に、ステップSllにおいて、記録データの残量の有
無により全印字が終了したか否かを判断する。Next, in step Sll, it is determined whether all printing has been completed based on the presence or absence of a remaining amount of recording data.
そして、全記録が終了していたらステップ513に移行
し、キャリッジ駆動モータ6の駆動によりキャリッジ2
をホームポジションに移動させて処理を終了する。If all recording has been completed, the process moves to step 513, and the carriage drive motor 6 drives the carriage 2.
is moved to the home position and the process ends.
また、全記録が終了していないとの判断であれば次の行
の記録データがあるのでステップ512に移行し、キャ
リッジ駆動モータ1の駆動によりキャリッジ2を次の行
の記録開始位置まで移動させ、ステップS7に戻り、以
下の処理を繰り返す。If it is determined that all recording has not been completed, there is recording data for the next line, so the process moves to step 512, and the carriage drive motor 1 is driven to move the carriage 2 to the recording start position for the next line. , returns to step S7 and repeats the following process.
なお、往復記録を行なう場合は、上述した次の行の記録
開始位置を次の行の記録幅の右端の位置とする。また、
キャリッジ駆動モータ6を逆転させてキャリッジ2を逆
方向(第1図中R方向)に移動させる場合は、エンコー
ダ16の出力パルスを減算して計数し、キャリッジ2の
位置を検知するのは勿論である。Note that when performing reciprocating printing, the above-mentioned recording start position of the next line is set to the right end position of the recording width of the next line. Also,
When the carriage drive motor 6 is reversed to move the carriage 2 in the opposite direction (direction R in FIG. 1), the position of the carriage 2 can of course be detected by subtracting and counting the output pulses of the encoder 16. be.
続いて、先に述べた初期化動作について説明する。Next, the above-mentioned initialization operation will be explained.
第5図は初期化動作の流れを示す。前述したように電流
投入時はキャリッジがどこに位置しているか分からない
ため、まずイニシャル動作が確実に実行できる範囲にキ
ャリッジを移動させなければならない。FIG. 5 shows the flow of initialization operation. As described above, since it is not known where the carriage is located when the current is turned on, the carriage must first be moved to a range where the initial operation can be reliably executed.
なお、本発明が適用されるシリアルプリンタにおいては
ステップモータ6を多極型のブラシレスそ一夕と同様に
見做して閉ループ制御するようにしているもので、本来
のステップモータとしての機能をも見えているからキャ
リッジ2を移動させるためには電流切換回路25の内部
に不図示のステップモータ駆動パターン発生回路を保持
させておき、MPII20からの信号に同期させてモー
タ6を駆動すれば良い。または、MPII20が駆動パ
ターンを電流切換回路25に送って駆動しても良い。こ
のように、ステップモータとしての動作を併用すること
により、モータ制御のイニシャル処理前においてもキャ
リッジ2をイニシャルに必要な余裕を持った位置に移動
することが可能となる。In addition, in the serial printer to which the present invention is applied, the step motor 6 is treated as a multipolar brushless motor and is controlled in a closed loop, so that it does not function as an original step motor. Since it is visible, in order to move the carriage 2, a step motor drive pattern generation circuit (not shown) is held inside the current switching circuit 25, and the motor 6 can be driven in synchronization with the signal from the MPII 20. Alternatively, the MPII 20 may send a drive pattern to the current switching circuit 25 for driving. In this way, by using the operation as a step motor in combination, it is possible to move the carriage 2 to a position with a necessary initial margin even before the initial processing of motor control.
次に、ロータの磁極とエンコーダ磁極との位置合せを行
う初期化手順について説明する。Next, an initialization procedure for aligning the rotor magnetic poles and the encoder magnetic poles will be described.
なお、位置合せの条件についてはこれまでに述べなかっ
たが、実際にはモータ6を滑らか、かつ良好に駆動でき
る適当な相対位置であることが望ましい。そこで、本例
では、励磁電流の切換動作を、例えばロータlOにおけ
る各磁極の中心(着磁の最も強い所)とステータ12八
および12Bのいずれか一方の極の中心とが一致した時
、すなわち駆動トルク0の時に行なうのが好ましいもの
として、上記のイニシャル処理を次のようにして行う。Note that although the conditions for alignment have not been described so far, it is actually desirable that the relative positions be appropriate so that the motor 6 can be driven smoothly and favorably. Therefore, in this example, the excitation current switching operation is performed, for example, when the center of each magnetic pole in the rotor IO (where the magnetization is strongest) coincides with the center of one of the poles of the stators 128 and 12B, i.e. The above initial processing is preferably carried out when the drive torque is 0 as follows.
すなわち、第5図においてまずステップ5IOIで1相
励磁の駆動パターンで1サイクルまたは2サイクル(1
相励磁の場合1サイクルは4ステツプ相当)分だけモー
タ6を駆動する。これはモータ6のプツトポイントにて
キャリッジ2が停止していたときの解除の役を果たす。That is, in FIG. 5, first, in step 5IOI, one cycle or two cycles (1
In the case of phase excitation, the motor 6 is driven by 4 steps (one cycle corresponds to 4 steps). This serves to release the carriage 2 when it is stopped at the put point of the motor 6.
そして、ステップ5102で最後のステップ駆動が終了
したならばステップ5103および104でその励磁状
態をしばらく保った後、ステップ5lO5に進み励磁電
流切換えタイミングをコントロールしている前述のカウ
ンタの値をOに設定して励磁電流を遮断する。なお、最
終ステップとカウンタのクリアとの間に上述したように
ウェイト時間をおくのは、ロータの振動が収まり正しく
位置決めができるようにするためである。また、これら
の処理は2相励磁または1−2相wJ磁で行っても良い
。そのときはカウンタの初期値を所定のものとする。When the last step drive is completed in step 5102, the excitation state is maintained for a while in steps 5103 and 104, and then the process proceeds to step 5lO5, where the value of the above-mentioned counter that controls the excitation current switching timing is set to O. to cut off the excitation current. Note that the reason why the wait time is set between the final step and the counter clearing as described above is to suppress the vibration of the rotor and enable correct positioning. Further, these processes may be performed using two-phase excitation or 1-2 phase wJ magnetization. In that case, the initial value of the counter is set to a predetermined value.
このような初期化によりロータ磁極とエンコーダ磁極と
の対応がつけられ、さらに励磁電流の切換タイミング発
生処理の準備もできる。なお、この対応関係は初期化以
後、プリンタの電源がOFFにならない限り保持される
。Such initialization establishes correspondence between the rotor magnetic poles and the encoder magnetic poles, and also prepares for excitation current switching timing generation processing. Note that this correspondence relationship is maintained after initialization unless the power of the printer is turned off.
しかし、以上の手順だけではモータ6の初期化が確認さ
れたとはいえず、正常に動作することは保障されない、
それは先に述べた通りである。そこで以下の手順に従っ
て本発明の特徴であるイニシャル確認動作を行う。However, it cannot be said that the initialization of the motor 6 has been confirmed by the above steps alone, and normal operation is not guaranteed.
It is as stated earlier. Therefore, the initial confirmation operation, which is a feature of the present invention, is performed according to the following procedure.
すなわち、まずステップ5106で閉ループ制御状態に
てモータ速度制御回路24が内蔵する不図示のモータ駆
動回路に一定電圧を加えてモータ6を駆動しキャリッジ
を第1図でF方向に駆動する。なお、この場合の速度は
制御される必要がない、何故なら、モータ6の速度は一
般的なOCモータと同様にモータ駆動電圧とキャリッジ
摩擦等の負荷によって決まる。そこでキャリッジ速度(
モータ速度)が一定になったところでモータ6の回転速
度を測定する(ステップ5107) 、なお、モータ6
の回転速度はエンコーダ16から入力されるエンコーダ
パルスの時間隔から検出される。That is, first, in step 5106, a constant voltage is applied to a motor drive circuit (not shown) built in the motor speed control circuit 24 in a closed loop control state to drive the motor 6 and drive the carriage in the direction F in FIG. 1. Note that the speed in this case does not need to be controlled, because the speed of the motor 6 is determined by the motor drive voltage and loads such as carriage friction, like a general OC motor. Therefore, the carriage speed (
When the rotational speed of the motor 6 becomes constant (step 5107), the rotational speed of the motor 6 is measured (step 5107).
The rotational speed of is detected from the time interval of encoder pulses input from the encoder 16.
次にステップ5108でキャリッジ2をR方向に先と同
じ駆動電圧によって駆動し、同様にしてステップ510
9でモータ6の回転速度を測定する0通常キャリッジ2
とガイド軸3^、3Bとの間の摩擦係数は、動作方向に
よらず一定であるから、モータ6の負荷は回転方向によ
っては変化せずそのスピードは回転方向によらず一定の
はずである。そこで、ステップS1】0において、F方
向とR方向とのモータスピードを比較し、その間の速度
差が所定値の範囲内であれば電流切換が正常に行なわれ
ていると判断し次のステップ5ittで記録動作を開始
する。また、ステップ5110で回転方向によってモー
タ速度が大幅に異るとの判断であればイニシャルミスが
あったとしてステップ5101に戻りモータ6のイニシ
ャル処理をやり直す。Next, in step 5108, the carriage 2 is driven in the R direction with the same driving voltage as before, and in the same way, in step 510
9 measures the rotational speed of motor 6 0 Normal carriage 2
Since the coefficient of friction between the motor 6 and the guide shafts 3^, 3B is constant regardless of the direction of movement, the load on the motor 6 does not change depending on the direction of rotation, and its speed should be constant regardless of the direction of rotation. . Therefore, in step S10, the motor speeds in the F direction and the R direction are compared, and if the speed difference between them is within a predetermined value range, it is determined that the current switching is performed normally, and the next step 5itt is performed. Start the recording operation. If it is determined in step 5110 that the motor speed differs significantly depending on the rotational direction, it is assumed that an initial error has occurred and the process returns to step 5101 to redo the initialization process for the motor 6.
以上のようにして本実施例によればキャリッジ駆動モー
タ6のイニシャルを確実動作を行うことができ、安定し
た閉ループ制御が可能となる。As described above, according to this embodiment, the initial operation of the carriage drive motor 6 can be performed reliably, and stable closed-loop control can be performed.
従って簡単な回路で振動、速度ムラのないキャリッジ制
御が実現される。Therefore, carriage control without vibration and speed unevenness can be realized with a simple circuit.
なおモータ6の速度の測定は上述のようにエンコーダパ
ルスの時間隔を測定するのでもよいが一定時間内のエン
コーダパルスを数えることによっても測定できる。つい
で第6図により本発明の第2の実施について説明する。Note that the speed of the motor 6 may be measured by measuring the time interval of the encoder pulses as described above, but it can also be measured by counting the encoder pulses within a certain period of time. Next, a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.
本実施例においてはモータ駆動回路30に関連して電流
検出のための抵抗31を介装する。先の実施例において
は、モータ6を制御なしで回転させてもその速度が駆動
電圧と負荷によフて決まることを利用して、電流切換が
正常か否かを判断した。In this embodiment, a resistor 31 for current detection is provided in connection with the motor drive circuit 30. In the previous embodiment, it was determined whether the current switching was normal or not by utilizing the fact that even if the motor 6 was rotated without control, its speed was determined by the drive voltage and load.
しかし、本実施例ではモータ6をある一定速度に制御し
た場合負荷が同じであれば一定電流が流れることを利用
してイニシャル状態を判断する。However, in this embodiment, the initial state is determined based on the fact that when the motor 6 is controlled to a certain constant speed, a constant current flows if the load is the same.
すなわち、励磁電流の切換えタイミングが回転方向によ
りて異るとモータ6のイニシャルが正しく行われない、
すなわち、もし励磁切換が正常より早く行なわれるとモ
ータは速く回ろうとし切換が遅いとモータは遅くまわろ
うとする。従って異なる回転方向に対して同じスピード
で回転させるためには電流切換が遅ければモータ6に多
くの電流を流し、逆に電流切換が早ければ少ない電流で
良いを流すようにすればよい、この電流値32を取り出
しA/D変換器33を介して、MP020に人力する。In other words, if the excitation current switching timing differs depending on the rotation direction, the motor 6 will not be initialized correctly.
That is, if the excitation switching is performed earlier than normal, the motor will try to rotate faster, and if the excitation switching is slower than normal, the motor will try to rotate slower. Therefore, in order to rotate at the same speed in different rotational directions, if the current switching is slow, a large amount of current should be passed through the motor 6, and conversely, if the current switching is fast, a small amount of current can be passed through the motor 6. The value 32 is taken out and input to MP020 via the A/D converter 33.
そこでMPt120では両回転方向の電流値を比較して
所定値の範囲内であれば電流切換が回転方向に寄らず正
常に行なわれていると判断する。また、回転方向によっ
て電流値が所定の範囲内に収まっていない場合は、再度
イニシャルを行う。Therefore, the MPt 120 compares the current values in both rotational directions and determines that if the current values are within a predetermined value range, the current switching is being performed normally regardless of the rotational direction. Furthermore, if the current value does not fall within a predetermined range depending on the direction of rotation, initialization is performed again.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、信頼
性の高い閉ループ制御が可能であるから、低騒音で高速
記録が可能で、しかも耐久性の高い優れた記録装百を提
供することができる。As is clear from the above description, according to the present invention, highly reliable closed-loop control is possible, so it is possible to provide an excellent recording device that is capable of high-speed recording with low noise and is highly durable. Can be done.
第1図は本発明によるキャリッジ駆動機構の構造を示す
斜視図、
第2A図は本発明にかかるキャリッジモータの構造を示
す斜視図、
第2B図はその断面図、
′fS3図は本発明にかかる駆動制御系の構成を示すブ
ロック図、
第4図は本発明によるキャリッジ千−夕の制御動作の手
順を示す流れ図、
第5図は本発明によるキャリッジモータのイニシャル処
理動作の手順を示す流れ図、
第6図は本発明の第2実施例によるモータ速度制御回路
のブロック図である。
1・・・記録ヘッド、
2・・・キャリッジ、
6・・・キャリッジ駆動モータ、
8・・・しや散板、
9・・・フォトセンサ、
lO…ロータ、
12^、12B・・・ステータ、
13^、13B・・φコイル、
14・・・検出用ディスク、
15・・・フォトインタラプタ、
20・MPIJ 。
21・・・ROM 。
22・・・RAM 。
24・・・そ−夕速度制御回路、
25・・・電流切換回路、
!
28・・・カウンタ、
30・・・モータ駆動回路、
31・・・抵抗。
参そ明1;り゛で゛力モータ、15区重力骨り仰禾0プ
ロ1り図第3図FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a carriage drive mechanism according to the present invention, FIG. 2A is a perspective view showing the structure of a carriage motor according to the present invention, FIG. 2B is a sectional view thereof, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the drive control system; FIG. 4 is a flowchart showing the procedure for controlling the carriage motor according to the present invention; FIG. 5 is a flowchart showing the procedure for the initial processing operation for the carriage motor according to the present invention; FIG. 6 is a block diagram of a motor speed control circuit according to a second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Recording head, 2... Carriage, 6... Carriage drive motor, 8... Scattering plate, 9... Photo sensor, lO... Rotor, 12^, 12B... Stator, 13^, 13B... φ coil, 14... detection disk, 15... photo interrupter, 20. MPIJ. 21...ROM. 22...RAM. 24... Speed control circuit, 25... Current switching circuit, ! 28... Counter, 30... Motor drive circuit, 31... Resistor. Introduction 1: Rigid force motor, 15th section gravity bone elevation 0 Pro 1 diagram Figure 3
Claims (1)
り往復移動させて記録が行われる記録装置において、 前記ステップモータのロータの回転位置を検出する回転
位置検出手段と、 該回転位置検出手段からの検出信号に基づいて前記ステ
ップモータの駆動速度および前記ステップモータのコイ
ルへの励磁電流の切換タイミングを閉ループ制御する制
御手段と を具え、該制御手段を介して前記ステップモータの初期
駆動および前記切換タイミングの正常であるか否かを確
認する動作を可能としたことを特徴とする記録装置。[Scope of Claims] A recording apparatus in which recording is performed by reciprocating a carriage carrying a recording head by a step motor, comprising: rotational position detection means for detecting the rotational position of a rotor of the step motor; and the rotational position detection means. control means for closed-loop control of the drive speed of the step motor and the switching timing of the excitation current to the coil of the step motor based on a detection signal from the step motor; A recording device characterized in that it is capable of confirming whether or not switching timing is normal.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63310192A JP2726071B2 (en) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Recording device |
| US07/413,473 US5029264A (en) | 1988-09-27 | 1989-09-27 | Recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63310192A JP2726071B2 (en) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Recording device |
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|---|---|
| JPH02155778A true JPH02155778A (en) | 1990-06-14 |
| JP2726071B2 JP2726071B2 (en) | 1998-03-11 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63310192A Expired - Fee Related JP2726071B2 (en) | 1988-09-27 | 1988-12-09 | Recording device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2726071B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112937135A (en) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 重庆品胜科技有限公司 | Automatic printing parameter adjusting method and system |
Citations (3)
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| JPS6098896A (en) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Aida Eng Ltd | Speed controller of step motor |
| JPS60106395A (en) * | 1983-11-12 | 1985-06-11 | Aida Eng Ltd | Speed controller for stepper motor |
| JPS6188796A (en) * | 1984-10-03 | 1986-05-07 | Nec Corp | Sensor position detector |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63310192A patent/JP2726071B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN112937135A (en) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 重庆品胜科技有限公司 | Automatic printing parameter adjusting method and system |
| CN112937135B (en) * | 2021-01-28 | 2023-02-17 | 重庆品胜科技有限公司 | Automatic printing parameter adjusting method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2726071B2 (en) | 1998-03-11 |
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