JPH03230985A - プリンタ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジを往復運動
させて記録動作を行うプリンタに関する。

従来の技術 近年、パーソナルコンピュータ等の普及が進み、作製し
た文書１図形等の出力装置としてプリンタが盛んに利用
されるようになってきた。プリンタには各種の方式があ
り、なかでもワイヤド・ソトブリンタ、インクジェット
プリンタ等、印字ヘッドをキャリッジに搭載し、これを
往復運動させて記録動作を行うシリアルプリンタの普及
にはめざましいものがある。

以下、従来のシリアルプリンタの一例を第５図に示し、
説明する。図において、１は印字記録を行う印字ヘッド
２を搭載し往復運動を行うキャリッジ、３はそのキャリ
ッジ１を往復運動させる駆動源であるステッピングモー
タ、４はその一部がキャリッジ１に固定されており、ス
テッピングそ一部３の回転運動をプーリーを通してキャ
リッジ１に伝えキャリッジ１を往復運動させる駆動ベル
トである。印字ヘッド２を搭載したキャリッジ１の移動
をステッピングモータ３で制御しておリ、キャリッジ１
の現在位置はホーム位置よりのステップ数で管理されて
いる。また印字記録時間を短縮するためにキャリッジ１
は任意の位置から両方向に移動可能で、次の記録開始位
置まですばやく移動し記録動作を行う。キャリッジ１を
実際に動作させるステッピングモータ３の駆動信号、１
ステツプの移動量、印字タイミング信号の関係の一例（
１番目の方式）を説明すると、モータの１ステツプでの
キャリッジの移動量が１／６０インチー０．４２８ｍｍ
で、１／１２０インチ＝０．２１１ｍｍピッチで印字タ
イミング信号を出す場合は、ステッピングモータの駆動
信号の１ステツプの時間を２分割し信号を出す必要があ
る。この場合、印字ヘッドのドツト周期に追従できるよ
うに高い周波数のステップ駆動に応答できるステッピン
グモータをキャリッジ駆動用に選定する必要がある。

２番目の方式としては、印字ピッチに応じたスリットを
設けたリニアエンコーダを用い、キャリッジ駆動にはス
テッピングモータまたは直流モータ等を使用し、光学セ
ンサ等でリニアエンコーダのスリットを検出し、印字タ
イミング制御、′キャリッジの位置制御を行うものであ
る。例えば、１／１２０インチ＝０．２１１ｍｍピッチ
で印字を行う場合は、リニアエンコーダのスリットを１
／１２０インチピッチにしておけば、これを検出するこ
とにより印字タイミング信号を出すことができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のプリンタでは次のような課題があ
る。

１番目の方式では、低速で印字記録しているときは問題
ないが、高速印字の必要が生じてくると高速応答のステ
ッピングモータが必要となり、モータ選定に制限、限界
が出てくる。印字タイミング信号はモータのステップ駆
動信号よりいろいろなピッチに対応した信号を生成でき
るが、整数倍にするなどしておかないと位置管理が面倒
になる。また実際のキャリッジの位置は、モータのトル
クの大きさおよびトルク変動により、モータ駆動信号か
ら管理しているキャリッジの位置とずれた位置にあるこ
とがある。これにより文字のピッチむらが生じ、印字品
位を落としたり、往路における印字の行と復路における
印字の行とで列方向の並びがずれるという問題が発生し
ている。列方向の並びのずれの問題は調整用の抵抗器、
スイッチ等で印字タイミング信号を時間的にずらして対
策していることが多いが、各種の印字モードを備え、キ
ャリッジの移動速度を複数もつプリンタでは完全に解決
することは非常に困難である。

一方、２番目の方式では、印字ヘッドを搭載したキャリ
ッジに光学センサを取付け、直接リニアエンコーダを読
みとり、印字タイミング信号とするため、モータのトル
ク変動等が原因で発生する移動速度のむらによる文字ピ
ッチむらや往復印字での行の列方向並びのずれはほとん
どない。しかしながら、文字ピッチでそのままリニアエ
ンコーダのスリットを設けると、スリットのピッチが大
変細かなものになり、検出するのが困難になったり、微
妙な信号を扱うため温度特性の補正その他の調整が必要
になり、回路が複雑になったりして価格高になる。また
各種の印字モードを備え、複数の印字ピッチをもつプリ
ンタで、一定ピツチのスリットの場合、それ以外のピッ
チの印字タイミング信号を生成したり、さらに文字の位
置管理が複雑になる。またスリットの検出、信号をもと
にキャリッジの位置制御をしようとすると、キャリッジ
の停止時、起動時、方向転換時にスリット検出において
無効信号が発生し、キャリッジの位置制御が容易ではな
いという問題を有していた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、スリ
ットのピッチが粗いリニアエンコーダを使用し、スリッ
トの検出には１個の光学センサを用い、キャリッジの位
置および印字位置を検出し、さらに複数の印字ピッチに
応じた印字タイミング信号を発生させて印字ずれの少な
いプリンタを提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、印字ヘッドと、そ
の印字ヘッドを搭載したキャリッジを往復動作させる駆
動手段と、２つの異なる印字ピッチを重ね合わせたピッ
チでスリットのエツジがくるようにスリットが刻まれた
リニアエンコーダと、キャリッジの往復動作にともない
、リニアエンコーダに沿って移動しスリットを検出する
１個の光学センサと、その光学センサの出力信号より複
数の印字ピッチに応じた印字記録信号を印字ヘッドに出
力する手段と、リニアエンコーダ中での隣合うスリット
の幅の比率を検知し、キャリッジの位置を判別する手段
とを備えたものである。

作用 上記の手段により、往復印字動作をし複数の異なる印字
ピッチをもつプリンタにおいて、各印字ピッチに応じた
印字タイミング信号を生成し、キャリッジのある位置、
記録すべき位置を正確に知ることができ、位置ずれのな
い文字の印字が可能となるものである。

実施例 以下、本発明のプリンタの一実施例を第１図とともに、
第５図の従来例と同一部分については同一番号を付して
説明を省略し相違する点について説明する。図において
、５は印字ピッチに応じた、すなわち２つの異なる印字
ピッチの記録動作に対応するために２つの印字ピッチを
重ね合わせたピッチでスリットのエツジがくるようにス
リットが刻まれたリニアエンコーダ、６はキャリッジ１
の往復動作にともないリニアエンコーダ５に沿って移動
しスリットを検出する１個の光学センサである。また第
２図はリニアエンコーダ５のスリットのパターン図を示
す。第３図は信号処理部のブロック図を示し、第４図は
各信号のタイミング図である。

以下詳細に説明する。

印字ヘッド２はキャリッジ１に搭載されており、キャリ
ッジ１は駆動ベルト４の一部に固定されており、ステッ
ピングモータ３を正逆に回転させることにより往復動作
を行いながら、印字タイミング信号に従い印字ヘッド２
は印字動作をする。この印字動作は従来例の説明（単一
ピッチ）と同様に、ホーム位置からのパルスステップ数
およびリニアエンコーダ５のスリットを光学センサ６に
より検出した信号により制御が行われている。印字動作
制御には、主にキャリッジ１の位置制御と印字ヘッド２
に与える印字タイミング制御の２つがあげられる。まず
キャリッジ１の位置制御はリニアエンコーダ５にあるス
リットのホーム位置を検出し、これを基準としてステッ
ピングモータ３への駆動信号のステップ数を管理し概略
の位置を管理し、さらにリニアエンコーダ５のスリット
検出信号より演算して、より細かな位置情報を得る。

印字タイミング制御は、リニアエンコーダ５のスリット
を光学的に読みとって得られるスリット検出信号をもと
にこれをさらに細分化することにより印字タイミングパ
ルスが生成される。

第２図はリニアエンコーダ５のスリットのパターンであ
るが、この例では印字のピッチがパイ力ピッチ−・−＝
１０ｃｐｉ　　（ｃｈａｒａｃｔｏｒｐｅｒ　　１ｎｃ
ｈ）１インチ当たり１０文字を印字するのと、エリート
ピッチ・・・・・・１２ｃｐｉｌインチ当たり１０文字
を印字する２つの印字モードをもち、１文字は横方向に
１２ドツトで構成されたプリンタを考慮したパターンで
あり、最小のスリット幅でも１／１８０インチ−０，１
４１ｍｍとなり、スリットとしては充分に粗いものとな
っている。第２図のａは実際に光学センサ６でこの信号
を読みとったときの出力信号で、スリットの有無に対応
して論理的に“Ｏ”、”１”の値をとるものとする。こ
のようなスリットを刻んだリニアエンコーダ５を使用し
たキャリッジ１の位置制御および印字タイミング制御に
ついて、第３図、第４図を用いて説明する。

第３図において、６は前述の光学センサであす、リニア
エンコーダ５のスリットの検出信号として信号ａが得ら
れる。この検出信号ａはエツジ検出回路７によりその信
号の立ち上がり、立ち下がりエツジを取り出され、バイ
カ印字用信号すとエリート印字用信号Ｃの２つの信号を
出力する。

信号すおよび信号Ｃはデータセレクタ８に入力され、Ｃ
ＰＵ（中央演算装置）９よりのセレクト信０ 号ｅによりパイカビッチ印字の時はＡの入力ブロック、
エリートピッチ印字の時はＢの入力ブロックが選択され
、ブロックＡが選択されると出力信号ｄは信号すの内容
、ブロックＢが選択されると出力信号ｄには信号Ｃの内
容が出力される。

ここではデータセレクタ８のＡの入力ブロックが選択さ
れている。すなわちパイ力ピッチ印字を行うものとして
説明を続ける。信号ｄはカウンタ１０のリセット信号と
して入力され、カウンタ１０はクロック発生回路１１か
らのクロック信号ｆのカウントを始める。次に信号ｄは
キャリッジ１が１／３０インチ進んだ所で発生する。こ
の信号ｄにより再びカウンタ１０はリセットされるが、
同時に信号ｄはラッチ１２のラッチ信号としても入力さ
れており、カウンタ１０の出力ｇはラッチ１２にその値
が保持される。この値は出力りとなりタイマ１３に入力
される。タイマ１３ではこの値を４分割した値でタイマ
動作を行い、印字タイミング信号として出力ｉを印字ヘ
ッドに対して出力する。すなわちこれにより印字ヘッド
にはパイ力ピッチで横１２ドツト構成の１ 文字、すなわち１／３０インチ÷４＝１／１２０インチ
毎の印字タイミング信号を発生することになる。

以上の動作はエリートピッチの場合も同様の動作となる
。またラッチ１２の信号をＣＰＵ９に一旦入力して演算
を行い、その後タイマ１３に演算結果を設定するように
することもできる。この場合はさらに種々の印字ピッチ
をつくり出すことができる。

次にキャリッジ１の位置制御であるが、エツジ検出回路
７の出力すおよびＣを論理和回路１４に入力し、論理和
出力ｊを得る。この信号ｊはカウンタ１５のリセット信
号として入力され、カウンタ１５はクロック発生回路１
１からのクロック信号ｆのカウントを始める。次に信号
Ｊはキャリッジ１が次のスリットの切り換わり目に進ん
だ所で発生する。この信号ｊにより再びカウンタ１５は
リセットされるが、同時に信号ｊはラッチ１６のラッチ
信号としても入力されており、カウンタ１５の出力には
ラッチ１６にその値が保持される。こ２ の値は出力ｌとして出力され、ＣＰＵ９に入力される。

すなわちＣＰＵ９はスリットの幅をカウント値として検
出することができる。またスリットの幅はパイ力ピッチ
で２文字の範囲（１１５インチ）で隣合うスリット同士
の比率が異なるようになっている。このため隣合う２つ
のスリットのカウント値を読みとり、そのカウント値で
比をとることによりＣＰＵ９はパイカピッチで２文字の
範囲内でキャリッジ１がどの位置にあるかを判別するこ
とができる。−例をとると、第２図のＭの位置では比が
３／１８０インチ：３／１８０インチ＝１：１であり、
Ｎの位置では比が２／１８０インチ：４／１８０インチ
ー１；２というように異なる比の値をとる。さらに実施
例ではキャリッジ１の駆動モータにステッピングモータ
３を使用しており、概略の位置は駆動信号のステップ数
を管理しているために、スリット信号よりの位置情報と
合わせれば、正確な位置を知ることができる。

発明の効果 上記実施例から明らかなように本発明のプリン３ 夕は、往復印字動作を行い、異なる印字ピッチの文字の
各ピッチに応じた印字タイミング信号を正確に生成し、
かつ印字ヘッドを搭載したキャリッジの位置も正確に制
御でき、印字むらのない高品位の文字を位置ずれするこ
となく記録することが可能になる。また、これを実施す
るための構成部品もピッチの粗いスリットのリニアエン
コーダと特別の性能を要求しない光学的センサがあれば
よく、さらにキャリッジ駆動モータの選定にも自由度が
増して低価格化を図ることができ、キャリッジ駆動制御
の自由度も高まるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプリンタの一実施例の要部斜視図
、第２図は同実施例におけるリニアエンコーダのパター
ンを示した図、第３図は同実施例における信号処理部の
ブロック図、第４図はその信号処理部における信号のタ
イミング図、第５図は従来のプリンタの要部斜視図であ
る。 １・・・・・・キャリッジ、２・・・・・・印字ヘッド
、３・・・・・・ステッピングモータ、４・・・・・・
駆動ベルト（駆動手４ 段） ５・・・・・・リニアエンコーダ、 ６・・・・・・光学セン サ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字ヘッドと、その印字ヘッドを搭載したキャリッジを
   往復動作させる駆動手段と、２つの異なる印字ピッチを
   重ね合わせたピッチでスリットのエッジがくるようにス
   リットが刻まれたリニアエンコーダと、前記キャリッジ
   の往復動作にともない前記リニアエンコーダに沿って移
   動し前記スリットを検出する１個の光学センサと、その
   光学センサの出力信号より複数の印字ピッチに応じた印
   字記録信号を前記印字ヘッドに出力する手段と、前記リ
   ニアエンコーダ中での隣合うスリットの幅の比率を検知
   し前記キャリッジの位置を判別する手段とを備えたプリ
   ンタ。