JPH061033A - キャリッジ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流モータでキャリッジを駆動するプリンタ
において、一行の印字に要するキャリッジの移動距離が
比較的短い場合に直流モータの発熱温度が許容限界温度
を超えないように制御する。 【構成】 直流モータに温度センサを取り付けて発熱温
度を検出するし、その検出値が許容限界温度に達し、か
つ一行の印字に要するキャリッジの移動距離が所定距離
より短い場合は、一行の印字に要するキャリッジの移動
距離の長さに応じて直流モータの電流制限値を変更して
制御を行なう。 【効果】 一行の印字に要するキャリッジの移動距離の
長さに応じて直流モータに流れる電流の大きさを制御す
るため、直流モータの発熱温度が許容限界温度を超えな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直流モータでキャリッジ
を駆動して記録媒体に印字を行なうシリアルプリンタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は本発明が適用されるシリアルプリ
ンタのキャリッジ制御装置の構成を示す。直流モータ１
の回転運動はプーリ２を介してタイミングベルト３の直
線運動に変換される。タイミングベルト３で牽引するこ
とにより印字ヘッド４を搭載したキャリッジ５を移動さ
せ、印字ヘッド４から紙等の印字媒体８に印字を行な
う。なお直流モータ１には位置検出用のエンコーダ６が
配設されている。

【０００３】一行分の印字データを印字する時の直流モ
ータ１の駆動パターンを図７（ａ）に、この時に直流モ
ータ１に流れる電流を同図（ｂ）に示す。Ｔacc は加速
区間であり、目標回転速度に達した後、定速制御を行い
ながらＴconstの区間で印字を行ない、印字終了後に減
速制御を開始しＴbrkの区間で減速する。キャリッジ５
の加速および減速には大きなトルクが必要であり、直流
モータ１の発生トルクは電流値に比例するから図７
（ｂ）に示すように加速、減速区間では定速制御区間よ
り電流値は大きくなる。このため、定速制御区間Ｔcons
t が短いほど、一行当りの直流モータ１の平均電流は大
きくなる。さらに、直流モータ１の発熱量はこの平均電
流の増加に伴って大きくなるから、例えば一行中の印字
データが少なくて定速制御区間Ｔconst が短いほど発熱
量が大きくなる。このような印字が連続して行なわれる
ことで発熱量が増加し、許容温度を超えると直流モータ
１の焼損を招くおそれがある。このため従来のプリンタ
では、一行中の印字データが少ない場合のことも考慮し
て大出力の直流モータを使用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一行中の印字
データの数は数十桁程度が一般的で、例えば十桁以下の
印字が連続して長時間続くことは希である。このような
特殊な状況を想定して大出力の直流モータを選定したの
では、印字桁数が長い場合の利用効率が悪くなる。本発
明はこの様な問題を解決するために鑑みられたもので、
その目的とするところは発熱温度が許容値を超えないよ
うに制御することで、直流モータを効率よく利用できる
ようにしたキャリッジ制御装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために本発明のキャリッジ制御装置は、印字ヘッドを搭
載したキャリッジと、該キャリッジを駆動する直流モー
タを有するキャリッジ制御装置において、前記直流モー
タの発熱温度を検出する温度検出手段と、前記キャリッ
ジの位置を検出する位置検出手段と、前記直流モータに
流れる電流の大きさを制御する電流制御手段とを有し、
前記温度検出手段で検出した結果が所定温度に達し、か
つ一行の印字に要する前記キャリッジの移動距離が所定
走行距離よりも短い場合は、前記一行の印字に要する前
記キャリッジの移動距離の長さに応じて前記直流モータ
に流れる電流の大きさを制御することを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に
説明する。

【０００７】図１は本発明の一実施例を示すキャリッジ
制御装置の構成図である。図１において、図５に示した
構成例と同じ装置には同一番号を付して説明を省略す
る。図中、７は直流モータ１の発熱温度を検出するため
に直流モータ１に当接して配設された温度センサであ
る。

【０００８】図２はこのような構成のキャリッジ制御装
置を制御するための制御ブロック図である。図２におい
て１０はプリンタの制御を行なうＣＰＵである。１１は
ＲＯＭであり、制御プログラムの他に本実施例では直流
モータ１の許容限界温度Ｈs（本実施例では１３０
℃）、所定走行距離Ｓs（本実施例では１５０パル
ス）、さらに、キャリッジ５の停止位置から印字終了位
置までの距離Ｓpeと直流モータ１の電流制限値との関係
が表１に示すデータテーブルとして記憶されている。

【０００９】

【表１】

【００１０】１２は各種データを一時的に記憶するＲＡ
Ｍである。コンピュータ等のホスト装置１３からの印字
データはＩ／Ｆ部（インターフェイス部）１４を介して
ＣＰＵ１０に送られる。印字指令はＩ／Ｏ部１５を介し
てヘッド駆動部１６に送られ、これに応じてヘッド駆動
部１６が印字ヘッド４を駆動して印字を行なう。キャリ
ッジ５を駆動する直流モータ１の制御指令はＩ／Ｏ部１
５を介して直流モータ駆動部１７に送られ、直流モータ
駆動部１７が直流モータ１を駆動して目標回転速度に制
御する。目標回転速度の値はＲＡＭ１２に記憶される。
また、ＲＡＭに記憶されている電流制限値のデータはＩ
／Ｏ部１５を介して電流制限回路部１８に設定され、電
流制限回路部１８は直流モータ１に流れる電流が設定値
を超えないよう制御する。直流モータ１の回転角度に応
じたエンコーダ６の出力パルスはＩ／Ｏ部１５を介して
ＣＰＵ１０に送られ、このパルスをカウントすることに
よりキャリッジ５の位置管理を行い、周期を計測するこ
とによって回転速度を検出する（以後、キャリッジ５の
移動距離はエンコーダのパルス数で表す）。また、温度
センサ７で検出された直流モータ１の発熱温度データは
Ｉ／Ｏ部１５を介してＣＰＵ１０に送られる。

【００１１】以上のように構成された本発明の一実施例
の動作について、図３を参照しながら説明する。図３は
一行分の印字データを印字する動作を表すフローチャー
トである。ここではキャリッジ５が図４（ａ）に示す停
止位置に停止した状態から、矢印の方向に移動して印字
データ“ＡＢＣＤ”を印字する動作を表している。ま
ず、ＣＰＵ１０はホスト装置５からの印字データに応じ
てヘッド駆動データをＲＡＭ１２に展開するとともに印
字データに応じた印字領域を演算する。このとき、キャ
リッジ５の停止位置から印字終了位置（印字領域の最終
位置）までの距離Ｓpeが確定する。ここではＳpe＝１０
０パルスとする〔ステップ〕。次に温度センサ７によ
り直流モータ１の発熱温度を検出し、ＲＯＭ１１に格納
されている許容限界温度Ｈs の値と比較し、直流モータ
１の発熱温度が許容限界温度Ｈs に達していない場合は
ステップに進む〔ステップ〕。ステップでは直流
モータ１の電流制限値をＩmax として電流制限回路部１
８に設定する。なおＩmaxの値は本実施例では５Ａとす
る。一方、ステップにおいて直流モータ１の発熱温度
が許容限界温度Ｈsに達している場合はステップに進
む。ステップではＲＯＭ１１に格納されている所定走
行距離Ｓsと、ステップで確定したキャリッジ５の停
止位置から印字終了位置までの距離Ｓpeとを比較し、Ｓ
peが所定走行距離Ｓsより大きい場合はステップに進
む。ステップにおいて、キャリッジ５の停止位置から
印字終了位置までの距離Ｓpeが所定走行距離Ｓs以下の
場合はステップに進む。ステップではＲＯＭ１１に
格納されているデータテーブルにより、ステップで確
定したＳpeの値（キャリッジ５の停止位置から印字終了
位置までの距離）に応じた電流制限値を電流制限回路部
１８に設定する。ここではＳpe＝１００のため目標回転
速度は４Ａとする。電流制限値が決定されるとステップ
に進む。ステップでは、まず直流モータ１を駆動し
キャリッジ５の移動を開始する。直流モータ１は停止状
態から、ＲＡＭ１２に記憶されている目標回転速度に向
かって加速し、到達後は目標回転速度に制御される。そ
の後、印字領域に達するとＣＰＵ１０はヘッド駆動デー
タに基づき印字ヘッド４を駆動し印字を行なう。印字デ
ータに応じた印字が終了すると減速制御を行なってキャ
リッジ５を停止する。この間、直流モータ１に流れる電
流は電流制限回路部１８により設定値を超えないよう制
御されている。

【００１２】次に所定走行距離Ｓsの設定値およびデー
タテーブルの決定方法について述べる。図５（ａ）は一
行におけるキャリッジ５の停止位置から印字終了位置ま
での距離Ｓpeを一定にした印字を、電流制限値をＩmax
に設定して連続して行なった場合の直流モータ１の発熱
飽和温度の関係を示したものである。例えば、キャリッ
ジ５の停止位置から印字終了位置までの距離Ｓpeが１５
０パルスの場合は直流モータ１の発熱飽和温度は１３０
℃である。ここで直流モータ１の許容発熱温度が１３０
℃だとすると、Ｓpeが１５０パルス以下の連続印字動作
において直流モータ１は発熱により焼損する危険性があ
る。データテーブルについては表１に示すようにＳpeの
値が大きいほど電流制限値も大きい。これは、前述のよ
うに定速制御時に直流モータ１に流れる電流は加速時、
減速時に比べて小さく、一般に電流制限値よりも小さい
ため、Ｓpeの値が大きいほど定速制御区間の占める割合
が大きくなって平均電流が小さくなるからである。な
お、これらは予め実験によって求めることができる。

【００１３】以上の構成および動作により、直流モータ
１の発熱温度が許容限界温度Ｈsに達するまでの印字動
作においては、電流制限値をＩmaxに設定して高速印字
を確保する。このときのキャリッジ動作を図４（ｂ）に
示す。横軸は移動距離を、縦軸は移動速度を表す。一
方、直流モータ１の発熱温度が許容限界温度Ｈsに達
し、かつキャリッジ５の停止位置から印字終了位置まで
の距離Ｓpeが所定走行距離Ｓsより小さい場合において
は、Ｓpeの値に応じて電流制限値を変更することによっ
て、発熱温度を許容限界温度Ｈs以下に抑えることが可
能となる。このときのキャリッジ動作を図４（ｃ）に示
す。この結果、キャリッジ５の停止位置から印字終了位
置までの距離Ｓpeを一定にした印字を連続して行なった
場合の直流モータ１の発熱飽和温度は図５（ｂ）のよう
になる。

【００１４】電流制限値を小さくすることによりプリン
タとしての実行印字速度は遅くなるが、図５（ｂ）から
わかるようにＳpeが１５０パルス以上の印字においては
電流制限値を小さくしなくとも連続印字動作が可能であ
る。また、前述のように印字桁数の少ない印字が連続し
て長時間続くことは希であり、使用頻度の高い印字桁数
については実行印字速度を落すことなく構成できる。印
字桁数が少ない印字が連続した場合でも許容限界温度Ｈ
s以内であれば電流制限値はＩmax のままであるから実
行印字速度が遅くなることはない。

【００１５】なお、本実施例では一行の印字に要するャ
リッジの移動距離としてキャリッジ５の停止位置から印
字終了位置（印字領域の最終位置）までの距離Ｓpeを用
いたが、この他に印字開始前のキャリッジの停止位置か
ら印字終了後の停止位置までの走行距離や、定速制御中
の走行距離を用いることもできる。また、走行パターン
が決まれば走行距離と走行時間は対応関係があるため、
走行距離の代わりに走行時間を用いてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
単な構成で直流モータの発熱量が許容値を超えないよう
に制御することが可能となり、利用効率の高いキャリッ
ジ制御装置を提供することがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すプリンタの構成図。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図３】本発明の一実施例のキャリッジ動作を説明する
フローチャート。

【図４】本発明の一実施例のキャリッジ駆動動作を示す
図。

【図５】直流モータの発熱状態を説明する図。

【図６】従来のプリンタの構成図。

【図７】キャリッジ駆動パターンと直流モータの通電電
流を示す図。

【符号の説明】

１ 直流モータ ２ プーリ ３ タイミングベルト ４ 印字ヘッド ５ キャリッジ ６ エンコーダ ７ 温度センサ ８ 印字媒体 １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ ホスト装置 １４ Ｉ／Ｆ部 １５ Ｉ／Ｏ部 １６ ヘッド駆動部 １７ 直流モータ駆動部 １８ 電流制限回路部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドを搭載したキャリッジと、該
   キャリッジを駆動する直流モータを有するキャリッジ制
   御装置において、前記直流モータの発熱温度を検出する
   温度検出手段と、前記キャリッジの位置を検出する位置
   検出手段と、前記直流モータに流れる電流の大きさを制
   御する電流制御手段と、を有し、前記温度検出手段で検
   出した結果が所定温度に達し、かつ一行の印字に要する
   前記キャリッジの移動距離が所定走行距離よりも短い場
   合は、前記一行の印字に要する前記キャリッジの移動距
   離の長さに応じて前記直流モータに流れる電流の大きさ
   を制御することを特徴とするキャリッジ制御装置。