JPH0679943A

JPH0679943A - シリアルプリンタ装置

Info

Publication number: JPH0679943A
Application number: JP4255956A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirai; 雄一平井; Masashi Matsumoto; 正史松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-22
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3152319B2; SG73406A1

Abstract

(57)【要約】【目的】シリアルプリンタ装置における同期信号のデ
ューティ変動を抑える。【構成】装置本体上で往復運動されかつ記録手段を搭載
したキャリッジの移動に対して同期を図りながら記録手
段により記録を行うシリアルプリンタ装置に、装置本体
上に設けられたリニアエンコーダのスケール部と、スケ
ール部の位置を検出するためにキャリッジに搭載された
リニアエンコーダの検出部と、検出部から出力される信
号を入力信号として受けて参照電圧と比較して同期信号
としてのパルス波形の出力信号を発生する同期発生回路
手段と、同期信号発生回路手段からの出力信号のパルス
波形のデューティが変動するとき、前記出力信号を処理
してデューティ変動を抑圧するように同期信号発生回路
手段を制御するデューティ変動抑圧手段とを設ける。ま
た、デューティ変動抑圧手段の代わりの、検出部の温度
を測定して温度信号を出力する温度測定部と、温度測定
部からの温度信号を処理して温度特性を補償する参照電
圧を生成する補償回路部とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリアルプリンタ装置
に関し、特に印字用ヘッドを搭載したキャリッジの移動
と記録ヘッドによる記録動作を同期させる同期信号発生
回路を備えたシリアルプリンタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリアルプリンタは、記録手段の印字用
ヘッドを搭載するキャリッジを記録媒体に対して横方向
に走査させながら記録（印字）するものであるが、何ら
かの影響でキャリッジに速度変動が発生すると記録結果
の濃度ムラが起こる。特に、カラープリンタにおいては
カラーレジストレーションのズレが発生して問題とな
る。

【０００３】従来より、これらの問題を解消する１つの
方法として記録手段を搭載したキャリッジの装置本体に
対する移動量の検出を行い、この検出結果との同期を図
りながら記録手段による記録動作を行う構成が知られて
いる。

【０００４】即ち、本体側にリニアエンコーダのスケー
ル部を固定し、このスケール部に対して相対移動するキ
ャリッジ上にリニアエンコーダの検出部を搭載する一
方、この検出部からの出力信号を増幅してからキャリッ
ジの外部に取り出して、この増幅信号に同期して記録信
号を発生することにより、印字濃度ムラやカラーレジス
トレーションのズレの発生を防止するものである。

【０００５】従来例を図面を参照して説明すると、図２
１は従来例の同期信号発生回路の構成を示す回路図であ
り、上述のキャリッジに搭載されて、装置本体側に固定
されるリニアエンコーダのスケール部の検出を行ってキ
ャリッジの装置本体に対する相対移動位置の検出を行う
リニアエンコーダの検出部１０１は、磁気抵抗効果に基
づいて動作するＭＲ素子ヘッドなどから成り、一対の磁
気検出素子１０２、１０３を一体的に設けている。ま
た、この検出部１０１は図中破線で示したキャリッジに
搭載される基板５に接続されている。この基板５には定
電流回路を構成するためのアンプ１０４、１０５と、検
出された信号を増幅するアンプ１０６と、コンパレータ
１０７が周知のように接続されており、出力信号３０３
を出力する。そして、コンパレータ１０７には参照電圧
を決定するための可変抵抗器２０１が接続されており、
基板５上に実装されており、キャリッジ上で調整するよ
うになっている。

【０００６】以上の回路構成の動作を説明すると、磁気
検出素子１０２、１０３には各々定電流回路１０４、１
０５を介して一定電流が供給されている。検出部１０１
が一定間隔に磁気パターンが予め記録された、装置本体
側に固定されたリニアエンコーダのスケール部に対して
移動するにともない、磁気検出素子１０２、１０３の抵
抗値が変化し、その抵抗値変化量が電圧変化として検知
されて、アンプ１０６において増幅された後に、その増
幅信号がコンパレータ１０７の一方の入力端子に入力さ
れる。このコンパレータ１０７で、前述の増幅信号は、
可変抵抗器２０１の調整によって予め設定された、コン
パレータ１０７の他方の入力端子に入力される参照電圧
と比較され、同期信号として、出力信号３０３が得られ
る。

【０００７】また、検出デバイスおよび回路方式によっ
ては温度依存性が高いことから、印字記録結果に悪い影
響を与えることがある。図面に基づいて詳しく述べる
と、図２２（ａ）はコンパレータ１０７に入力される信
号と参照電圧の関係図であり、図２２（ｂ）は図２２
（ａ）とコンパレータの出力信号３０３の関係を示すパ
ルス波形図であり、コンパレータ１０７への入力信号３
０１は図示のように一定周期で変化するサイン波形に近
い波形を示す。

【０００８】一方、パルス状のコンパレータの出力信号
３０３は参照電圧をしきい値として得るようにしている
結果、図からも分かるように入力信号３０１と参照電圧
３０２のズレ分が出力信号のデューティ変動として表れ
る。この出力信号３０３に同期して記録印字動作を行う
と出力画像中の罫線ズレや濃度ムラが発生して記録品質
は著しく低下することになる。

【０００９】図２３は記録動作の説明図であり、上述の
出力信号３０３に同期して記録手段の駆動を記録媒体上
に実行してドットＤを記録した様子を示す。図示のよう
に、ドットＤ間のピッチＰに変動が認められることか
ら、記録結果の濃度ムラが起こり、特にカラープリンタ
においてはカラーレジストレーションのズレの原因とな
るものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来例の
装置では、出力信号に同期して記録印字動作を行うため
に、前記出力信号パルス波形のデューティ変動がそのま
ま印字結果の品位の低下の原因となっている。

【００１１】また、従来例の装置では、この前記出力信
号パルス波形のデューティ変動を抑圧する手段を回路素
子自体の安定性に頼るので、高価な部品を使用しなけれ
ばならず、コスト増加の問題があった。

【００１２】また、従来例を別の観点から見ると、従来
例では、検出ディバイスおよび回路方式によっては温度
依存性が高いことから、印字記録結果に悪い影響を与え
ることがある。図２４はＭＲ素子の磁気抵抗効果率の温
度依存特性を示すグラフであり、図２５はＭＲ素子の抵
抗値の温度依存特性を示すグラフである。また、このＭ
Ｒ素子の出力は次式で表される。Ｖ_S＝Ｋ×（△ρ／ρ）×Ｒ×ｉここで、Ｋは定数であり、△ρ／ρは磁気抵抗効果率で
あり、Ｒは電気抵抗であり、ｉは定格電流である。

【００１３】前述の式および図２４、図２５に示される
ようなＭＲ素子は、温度依存特性が大きいので、その出
力は図１７に示すようになる。

【００１４】このようなＭＲ素子をリニアエンコーダの
検出部に用いた場合の動作について述べると、図２６
（ａ）は、コンパレータ１０７に入力される信号３０１
と参照電圧３０２の関係を示す波形図であり、図２６
（ｂ）は図２６（ａ）で示す関係がある場合に得られる
同期用出力信号３０３の波形図である。コンパレータ１
０７への入力信号３０１は図示のように一定周期で変化
するサイン波形に近い波形を示す。

【００１５】一方、コンパレータの出力信号３０３は参
照電圧３０２をしきい値として得るようにしている結
果、図２２からも分かるように入力信号３０１と参照電
圧のズレ分が出力信号のデューティ変動として表れる。
この出力信号３０３に同期して記録印字動作を行うと出
力画像中の罫線ズレや濃度ムラが発生して記録品位は著
しく低下することになる。このため、図２３に関連して
既に説明したように、ドットＤ間のピッチＰに変動が認
められることから、記録結果の濃度ムラが起こり、特に
カラープリンタにおいてはカラーレジストレーションの
ズレの原因となるものである。

【００１６】したがって、本発明の目的は、デューティ
変動を抑えることができるシリアルプリント装置を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、装置本体上で往復運動されかつ記録手
段を搭載したキャリッジの移動に対して同期を図りなが
ら記録手段により記録を行うシリアルプリンタ装置にお
いて、装置本体上に設けられたリニアエンコーダのスケ
ール部と、前記スケール部の位置を検出するために前記
キャリッジに搭載されたリニアエンコーダの検出部と、
該検出部から出力される信号を入力信号として受けて参
照電圧と比較して同期信号としてのパルス波形の出力信
号を発生する同期発生回路手段と、該同期信号発生回路
手段からの出力信号のパルス波形のデューティが変動す
るとき、前記出力信号を処理してデューティ変動を抑圧
するように同期信号発生回路手段を制御するデューティ
変動抑圧手段と、を有することを特徴とするシリアルプ
リンタ装置を採用するものである。

【００１８】また、本発明は、装置本体上で往復運動さ
れかつ記録手段を搭載したキャリジの移動に対して同期
を図りながら記録手段により記録を行うシリアルプリン
タ装置において、装置本体上に設けられたリニアエンコ
ーダのスケール部と、前記スケール部の位置を検出する
ために前記キャリッジに搭載されたリニアエンコーダの
検出部と、該検出部から出力される信号を入力信号とし
て受けて参照電圧と比較して同期信号としてのパルス波
形の出力信号を発生する同期発生回路手段と、前記検出
部の温度を測定して温度信号を出力する温度測定部と、
該温度測定部からの温度信号を処理して温度特性を補償
する前記参照電圧を生成する補償回路部と、を有するこ
とを特徴とするシリアルプリンタ装置を採用するもので
ある。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は記録媒体と共に示すシリアルプリ
ンタ装置の要部斜視図である。図１において、一点鎖線
で示すキャリッジ１はインクジェット記録方式などの記
録部１ｈを搭載する一方、外周面上に螺旋溝を形成した
案内軸体１１によって案内され、案内軸体１１の回転に
よって係止部（図示せず）が螺旋溝に沿うように駆動さ
れて、プラテン１２の外周面に巻き付けられている記録
シート１３に対して図中の矢印方向に往復駆動されなが
ら、記録シート（記録媒体）１３上にピッチＰでドット
Ｄを記録して画像、文字を形成するいわゆるシリアルプ
リンタを構成している。

【００２０】このように構成されるキャリッジ１には同
期信号を得るためのエンコーダが内装されている。この
エンコーダは磁気式リニアエンコーダであり、針金の表
面上に形成された磁性体に例えば１８０ドット／インチ
（ｄｐｉ）や３６０ｄｐｉに相当する印字ピッチ密度で
磁気パターンを記録したり、リニアエンコーダのスケー
ル部５０１が装置本体１００に固定される一方、ＭＲ素
子などから成る磁気ヘッド本体５０２がキャリッジ１の
内部に固定されており、キャリッジ１の移動による位置
検出を可能にしている。

【００２１】また、磁気ヘッド本体５０２には磁気ヘッ
ド中のＭＲ素子からの出力信号を外部に引き出すための
フレキシブルプリント基板５０３が接続されており、コ
ネクタ（図示せず）に接点部５０４を接続するようにし
て、キャリッジ１上に搭載される図中の破線図示の基板
５に接続するようにしている。

【００２２】（第１実施例）次に、本発明の第１実施例
の基本ブロック図を図２に示す。図中、符号２１５は本
発明のデューティ変動抑圧手段を示し、このデューティ
変動抑圧手段は、デューティ観測手段２１５ａ、検出手
段２１５ｂ、および制御手段２１５ｃから成る。デュー
ティ変動抑圧手段の制御手段２１５ｃからの制御出力を
直流電圧源２１１の参照電圧３０２の制御入力に転送す
る。これにより検出部１０１より増幅部１０６を経て比
較部１０７へ入力される入力信号３０１に対する出力生
成用スレッショルドとしての前記参照電圧３０２が出力
信号のデューティに対して安定したものとなる。

【００２３】前記ブロック図（図２）を基にした回路構
成例を図３および図４に示す。図３中、検出部１０１に
は、磁気検出素子（ＭＲ素子）１０２、１０３が設けら
れている。磁気検出素子１０２、１０３によってリニア
エンコーダのスケール部の磁化部分を走査することによ
り、磁気検出素子における磁気抵抗の変化が基板５の回
路構成によって検出される。基板５の回路中、定電流源
１０４、１０５はＭＲ素子による負性信号検出のため、
全体としてのレバーに対して適当なバイアスを与えてい
る。検出部１０１によりリニアエンコーダのスケール部
の磁化特性を走査した結果は正弦波に近いものとなり、
増幅部２１２に伝送される。この正弦波を前記参照電圧
３０２をしきい値としてパルス出力に変換する。このた
めの比較器をなすものがコンパレータ１０７であり、こ
のコンパレータ１０７は出力信号３０３を出力する。こ
の出力信号３０３のパルスデューティを比較、検討し、
デューティ比が５０％となるように、制御回路基板４中
に構成されたデューティ変動抑圧手段（後述する）によ
り入力データ信号１１０が生成されてＤ／Ａ（デジタル
／アナログ）コンバータ１０９に転送される。Ｄ／Ａコ
ンバータ１０９は、デジタル値である入力データ信号１
１０をアナログ値の制御電圧信号１１１に変換し、トラ
ンジスタＱ₁₁₁、Ｑ₁₁₂で構成された直流電圧源に入力
する。直流電圧源２１１は制御電圧信号１１１に基づき
適当な電圧値の参照電圧３０２を生成してコンバータ１
０７の一方の入力端子に入力する。

【００２４】図４は、前述のデューティ変動抑圧手段の
回路ブロック図を示す。図中、符号７０５は、コンバー
タ１０７からの出力信号３０３が入力され、その出力信
号３０３のレベルの切り替わりを検知する微分回路を示
し、７０１は、各機能素子の動作を制御するＭＰＵを示
し、７０２は、出力パルスの幅（言い換えると、デュー
ティ）を計測するカウンタを示し、７０３はカウンタ７
０２の計数値を一時的に記憶するためのバッファを示
し、７０４は制御アルゴリズム、しきい値のテーブル等
を記憶しておくメモリを示す。

【００２５】図５は、デューティ変動抑圧手段のうちの
観測手段の動作フローチャートを示す。最初に、出力信
号３０３のレベルが切り替わると、微分回路７０５は、
ＭＰＵ７０１に対してトリガ出力を出す（ステップＳ
１）。トリガ出力を受け取ったＭＰＵ７０１はカウンタ
７０２をリセットした後（ステップＳ２）、出力信号の
パルス幅を測定するために、カウンタ７０２のカウント
動作を開始させる（ステップＳ３）。或る期間経つと、
前記出力信号３０３のレベルが反転する。レベル反転時
に微分回路７０５はトリガ出力を出す（ステップＳ
４）。このとき、ＭＰＵ７０１は、カウンタ７０２の計
数値をバッファ７０３に出力する（ステップＳ５）。な
お、このとき、バッファ７０３に計数値のデータが入力
されたことをＭＰＵは認識している。以下、ステップＳ
２に戻り、逐次前述の同一のステップを繰り返して、出
力パルスのデューティを観測する。

【００２６】図６は、デューティ変動抑圧手段のうちの
検出手段の動作フローチャートを示す。最初に、システ
ムセット時にバッファ７０３の内容がクリアされる（ス
テップＳ１１）。次に、印字動作の伴い出力信号３０３
の立ち上がり（または、立ち下がり）で微分回路７０５
からトリガが出力される（ステップＳ１２）。そのトリ
ガをＭＰＵ７０１が検知してカウンタ７０２の計数値を
バッファ７０３に転送する（ステップＳ１３）。ＭＰＵ
７０１は、バッファ７０３の値が更新されたことを検知
して、ＭＰＵ７０１内でデューティを検知するためにそ
のデータをバッファ７０３から取り込む（ステップＳ１
４）。なお、これらのデータ転送制御において、ＭＰＵ
７０１が常に同制御に対して開放されているならば、バ
ッファ７０３は使用しないで、ＭＰＵ内のレジスタにカ
ウンタからデータを直接転送するしてもよい。次に、Ｍ
ＰＵ７０１は、パルスの１周期分の測定が終了し、デュ
ーティを算出するための比較すべき２つの値、即ちハイ
レベル側の幅（図８中のＴｈ）とローレベル側の幅（図
８中のＴｌ）が検出されたがどうかを判断し（ステップ
Ｓ１５）、否であれば、ステップＳ１２に戻り、肯であ
れば、次のステップであるＳ１６に進む。そして、比較
すべき２つの値が得られたところで、ＭＰＵ７０１より
２値を差分し、その幅の比較を行う（ステップＳ１
６）。

【００２７】図７は、デューティ変動抑圧手段のうちの
制御手段の動作フローチャートを示す。前述の観測手段
および検出手段を通して得られた比較値に対して、ＭＰ
Ｕ７０１は、メモリ７０４にアクセスし（ステップＳ２
１）、しきい値を参照する（ステップＳ２２）。図８の
信号３０３のＴｈとＴｌの幅がカウント値データとして
ＭＰＵ７０１の取り込まれ、このＭＰＵ７０１によって
大小関係として比較されるが、デューティ比に変動があ
り、Ｔｈ＞Ｔｌならば、参照電圧３０２を低くし、Ｔｈ
＜Ｔｌならば参照電圧を高くする必要がある。即ち、デ
ューティ比が５０％に収束するように（即ち、Ｔｈ＝Ｔ
ｌに近づくように）制御する。ＴｈとＴｌの大小関係が
システムの定めたしきい値と比較し、データ１１０の修
正が必要か否かを判断する（ステップＳ２３）。その結
果、修正の必要が認められると、メモリ７０４から最適
参照電圧制御テーブルを引出し（ステップＳ２４）、補
正値データ１１０としてＤ／Ａコンバータ１０９へ出力
する（ステップＳ２６）。一方、しきい値に対して許容
範囲内であり、修正の必要がないならば、補正値データ
１１０は現状値を維持する（ステップＳ２５）。

【００２８】以上の制御により、出力信号３０３は、図
８（ａ）中の出力電圧波形のパルス４０１のように各パ
ルス幅Ｔｈ、Ｔｌがほぼ均等に（即ち、デューティ５０
％）保つように制御され、図８（ｂ）に示すように、印
字出力（ドット）ＤのピッチＰは均等になる。

【００２９】（第２実施例）第１実施例では、出力信号
３０３のパルスデューティ比の観測をシステムクロック
とカウンタを用いて行い、出力パルスの”Ｈ（ハイ）”
と”Ｌ（ロー）”の時間を計測しているが、これとは別
の方法で、デューティ比を５０％に保ってデューティ変
動を抑えるという観点から、この第２実施例では、ハイ
レベル幅とローレベル幅の両パルス幅の比較を電力比と
して把握し、デューティ観測部がディスクリート部品で
構成されている。

【００３０】図９は、この第２実施例におけるデューテ
ィ変動抑圧手段の回路ブロック図を示すものである。図
中、符号８０１は、出力信号３０３のパルス幅Ｔｈ、Ｔ
ｌそれぞれの長さに比例した電力を蓄える電力積算器を
示し、８０２ａ、８０２ｂは、それぞれ、電力積算器８
０１から各充電電力を直流成分として取り出すためのロ
ーパスフィルタを示し、８０３ａ、８０３ｂは、それぞ
れ、ローパスフィルタ８０２ａおよび８０２ｂからの出
力電圧に対して発振周波数を変える電圧制御発振器を示
し、８０５は、電圧制御発振器８０３ａ、８０３ｂの出
力周波数の位相を比較して位相変動分を電圧の変化の形
で出力する位相比較器を示す。以上の構成により、出力
信号３０３のデューティ変動が位相比較器８０５の電圧
変動として出力される。即ち、出力信号３０３の”Ｔ
ｈ”、”Ｔｌ”のパルス幅は電力積で観測され、デュー
ティ変動が認められたとき、出力電圧の変化として検出
されるわけである。電圧変化として検出されるので、こ
れを伝達フィルタ８０４を通して次段制御信号電圧に整
合させ、この電圧を電圧制御定電圧源８０６の制御信号
として電圧制御定電圧源８０６により参照電圧３０２を
制御するものである。

【００３１】図１０は、図９のデューティ変動抑圧手段
のうちの電力積算器８０１から位相比較器８０５までの
回路図を示す。以下、この回路の構成および動作を説明
する。トランジスタＱ１〜Ｑ３およびキャパシタＣ１お
よびＣ２から成る構成により、出力パルス３０３がハイ
の期間に（即ち、Ｔｈの期間に）、キャパシタＣ１に電
荷が蓄積され、また出力パルス３０３がローの期間に
（即ち、Ｔｌの期間に）、キャパシタＣ２に電荷が蓄積
される。キャパシタＣ１、Ｃ２に蓄積された電荷はキャ
パシタＣ１１、抵抗Ｒ１２、１３およびＣ１２、Ｒ１
１、Ｒ１４）で構成するローパスフィルタＬＰＦ８０２
ａ、８０２ｂを通過して、直流電位としてＶＣＯ（電圧
制御発振器）８０３ａ、８０３ｂに伝達されるが、この
実施例では、ＶＣＯ８０３ａは、トランジスタＱ２２、
Ｑ２３、Ｑ２７、Ｑ２８で構成する定電流源と、トラン
ジスタＱ４１、Ｑ４２、Ｑ４３、Ｑ４４で構成するシュ
ミットトリガ回路とから構成されており、また、ＶＣＯ
８０３ｂは、トランジスタＱ２０、Ｑ２１、Ｑ２４、Ｑ
２５で構成する定電流源と、トランジスタＱ３１、Ｑ３
２、Ｑ３３、Ｑ３４で構成するシュミットトリガ回路と
から構成されている。このらのＶＯＣからの２つの出力
はトランジスタＱ５１〜５８で構成する位相比較器８０
５に入力される。この位相比較器８０５からの出力はＲ
６１、Ｒ６２、Ｃ６１で構成するＬＰＦを通して伝達フ
ィルタ８０４（図９参照、図１０中には図示せず）に転
送され、次いで電圧制御定電圧源８０６（（図９参照、
図１０中には図示せず）に転送される。

【００３２】図１１は、デューティ変動抑圧手段の伝達
ブロックを開放したときのデューティ変動抑圧手段のデ
ューティ変動観測手段回路オープン時波形を示す。入力
信号３０１の波形に対して、パルス生成用スレショルド
レベルを持つ参照電圧３０２が変動したとき、出力信号
３０３の波形のハイレベル幅”Ｔｈだ、ローレベル幅”
Ｔｌ”が変化する。このパルス幅情報は、電力積算器８
０１とＬＰＦ８０２ａ、ｂにより、電位Ｖｄ１、Ｖｄ２
に変換され、それぞれ、ＶＣＯ８０３ａ、ｂの入力とな
る。この図では、Ｖｄ１はＴｌに対応し、Ｖｄ２はＴｈ
に対応している。参照電圧３０２が入力信号３０２の波
形のピークツーピーク（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ）値
で二等分しないとき、前記電位Ｖｄ１、Ｖｄ２に差が生
じる。ここで、ＶＯＣ８０３ａ、ｂの特性が等しいと仮
定すると、これらのＶＣＯで発生されて出力される発振
周波数にズレが生じるために、位相比較器８０５への入
力に位相差φが生じる。この図では、制御ループはオー
プンであるので、位相追尾は行っていない。また、オー
プン時にデューティ５０％とかなりかけ離れた出力３０
３となるとき、各ＶＣＯの出力自体の周波数が完全に異
なってくるため、位相比較器８０５の出力は正しい値を
示さなくなる。制御ループを閉じて、位相比較器８０５
の出力を常にφ０となるように電圧源８０６を制御する
ことにより、出力信号３０３の波形はデューティ５０％
を保つことができる。電圧源８０６を位相比較器８０５
で的確に制御するために、伝達フィルタ８０４の伝達関
数は位相比較器８０５の出力特性に合わせて、線形、非
線形等の任意の関数が与えられる。

【００３３】なお、この発明で用いられるようなリニア
エンコーダの出力を使用するプリンタ印字制御におい
て、キャリッジの加減速中に印字を行う場合において
も、上記出力信号のパルス３０３の周波数は加減速の段
階で変動するが、”Ｔｈ”、”Ｔｌ”のパルスデューテ
ィ比が変化しなければ電力積算器８０１の次段で差分出
力を取り出し、ＶＣＯに入力することで、位相比較器８
０５の出力には影響はない。

【００３４】（第３実施例）第２実施例では、出力信号
パルス幅”Ｔｈ”、”Ｔｌ”に応じて電力積算し、ＶＣ
Ｏと位相比較器を用いてそのデューティ変動分を観測し
たが、図１２に示すように電力積算器８０１の出力電圧
を減算器（電圧比較器）９０１により比較してそれらの
差分をゼロにするように、参照電圧３０２を制御して
も、出力パルス３０３のデューティ５０％を得ることが
できる。

【００３５】（第４実施例）図１３は第４実施例の回路
図である。検出部１０１は、第１〜第３実施例と同様
に、磁気ヘッド本体５０２に内蔵されると共に、ＭＲ
（磁気抵抗）効果により動作する素子である磁気検出素
子１０２、１０３で構成されている。各磁気検出素子１
０２、１０３は、やはり同様に、定電流回路を構成する
アンプ１０４、１０５に接続されている。アンプ１０
４、１０５はさらに検出された信号を増幅するアンプ１
０６、コンパレータ１０７に接続されている。この実施
例では、サーミスタ等の温度により抵抗値が変化する素
子で構成される温度測定部１１０が検出部１０１内に設
けられており、この素子は定電流を流すと温度の変化量
が電圧変動として検出されるものである。この温度測定
部１１０は磁気検出素子１０２、１０３の温度特性を補
償する補償回路部１０９に接続されており、補償回路部
１０９は、温度測定部１１０の出力電圧により、コンパ
レータ１０７の参照電圧を設定して出力するようになっ
ている。

【００３６】図１４は補償回路部１０９の内部回路構成
を示す。図１４に示すように、この補償回路部１０９に
は、Ａ／Ｄコンバータ６０１、メモリ６０２、Ｄ／Ａコ
ンバータ６０３が組み込まれている。メモリ６０２に
は、図１５（ｃ）に示すように、温度測定部１１０の出
力電圧Ｖ_Oに対応するコンパレータ１０７の参照電圧Ｖ
_Sのデータが予め記憶されている。ここで、図１５
（ａ）は、温度に対する理想的な参照電圧の関係を示す
グラフであり、図１５（ｂ）は、温度に対する温度測定
部の出力電圧の関係を示すグラフであり、図１５（ｄ）
は、温度に対するメモリのデータで与えられる参照電圧
の関係を示すグラフである。即ち、或る温度に対して得
られる温度測定部の出力電圧に対応する理想的な参照電
圧の値をメモリに予め記憶しておき、以下に説明するよ
うに、コンパレータの参照電圧として用いるものであ
る。

【００３７】補償回路部１０９は、測定回路部１１０の
出力電圧をＡ／Ｄコンバータ６０１でＡ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換し、その値に対応したデータをメモリ
６０２から読み出した後、Ｄ／Ａコンバータ６０３でＤ
／Ａ（デジタル／アナログ）変換し、コンパレータ１０
７の参照電圧として出力することで、温度変化の影響を
なくしている。一例を挙げると、温度がＴｋのとき、温
度測定部１１０の出力電圧はＶｏｋであり、この値がＡ
／Ｄコンバータ６０１を介してメモリ６０２に入力され
る。メモリ６０２はこのＶｏｋに対応する参照電圧Ｖｓ
ｋ（デジタル値）を出力し、このデジタル値の参照電圧
ＶｓｋをＤ／Ａコンバータ６０３を介してアナログ変換
した後、コンパレータ１０７に入力する。

【００３８】図１６（ａ）は、コンパレータの出力信号
を示し、図１６（ｂ）は、出荷前に行われる参照電圧の
設定値をメモリに書き込む動作のフローチャートを示
し、図１６（ｃ）は、出荷後の参照電圧の設定動作のフ
ローチャートを示す。

【００３９】図１６（ａ）で示すように、Ｔｈは出力信
号３０３のパルスがハイとなっている時間（即ち、ハイ
レベル時のパルス幅）を示しており、Ｔｌは出力信号３
０３がローとなっている時間（即ち、ローレベル時のパ
ルス幅）を示す。図１６（ｂ）に示す動作では、パルス
のデューティ比を測定しながら、Ｄ／Ａコンバータを介
して逐次参照電圧を設定し、デューティ比が予め定めら
れた範囲に入った時点で設定を終了している。ＴｈとＴ
ｌの差分が所定値に等しいかまたは所定値内に収まるよ
うに参照電圧を自動設定するために、ステップＳ３１に
おいて、キャリッジを移動させ、次にステップＳ３２に
進み、キャリッジの移動に伴って出力される出力信号３
０３のパルスのＴｈ、Ｔｌを測定する。ステップＳ３３
では、ＴｈからＴｌを差し引いた絶対値が所定値Ｔｔｙ
ｐに以下か（等しいかまたは小さいか）否かが判断され
る。以下の場合には適正な参照電圧になっていると判断
して、調整が必要がないことから、ステップＳ３４に進
み、温度測定部の出力電圧を補償回路部に送る。ステッ
プＳ３５では、温度（実際には温度測定部の出力電圧）
と参照電圧の設定値をメモリに記憶させる。ステップＳ
３６では、キャリッジをホームポジションに戻して調整
を終了する。

【００４０】一方、ステップＳ３３で差分が所定値Ｔｔ
ｙｐを越えている場合には、ステップＳ３７に進み、Ｔ
ｈ＞Ｔｌであるが否か判断され、Ｔｈ＞Ｔｌの場合、ス
テップＳ３８において、Ｄ／Ａコンバータに入力される
前述の参照電圧の設定値を大きくし、またＴｈ＜Ｔｌの
場合にはステップＳ３９において、Ｄ／Ａコンバータに
入力される前述の参照電圧の設定値を小さくして、適切
な参照電圧を設定するためにステップＳ３２に戻り、所
定値Ｔｔｙｐ以下になったら終了する。

【００４１】以上のような課程により、前述した図１６
（ｃ）に示すようなデータがメモリに記憶される。な
お、図１７にＭＲ素子の出力と温度の関係を示すグラフ
であるが、このグラフは図１５（ａ）に対応したもので
ある。

【００４２】図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）に関連して
説明した参照電圧の設定値をメモリに書き込む動作の
後、出荷された製品における参照電圧を設定する動作を
示している。ステップＳ４１において、温度測定部の出
力電圧を得る。ステップＳ４２で、ステップＳ４１で得
られた出力電圧をＡ／Ｄ変換し、メモリに記憶されてい
る参照電圧の設定値を読み、この設定値をＤ／Ａ変換す
ることによって参照電圧を設定している。実際の製品の
使用中の参照電圧の設定は次のように行われる。例え
ば、図１５（ｂ）に示す温度ＴｋからＴｋ＋１の間で
は、温度測定部の出力電圧Ｖｏｋが補償回路部のＡ／Ｄ
コンバータ６０１（図１４参照）に入力される。メモリ
６０２はＡ／Ｄコンバータの出力に対応する参照電圧Ｖ
ｓｋを読み出してＤ／Ａコンバータ６０３を介して参照
電圧として出力する。

【００４３】ここで、ＴｋとＴｋ＋１の間隔を小さくし
てデータを多くすれば、図１５（ａ）の理想的な参照電
圧に近づくことになる。また、図１６（ｂ）および図１
６（ｃ）の動作は、通常、カウンタ機能、コンパレータ
機能等のＴＴＬ半導体の組み合わせ、またはマイコン等
を使用したソフトウエアにより容易に実現できる。

【００４４】さらに、個々のシリアルプリンタ装置につ
いて調整を行わず、共通のＲＯＭを使用すると、必要な
精度が若干落ちるが、出荷時の調整が不要となり、さら
に、ＲＯＭにすることでコストダウンもできる。また、
製品化された後に磁気ヘッドの仕様が変更になっても、
ＲＯＭの変更のみで簡単に対応できる。

【００４５】（第５実施例）第４実施例では、補償回路
部１０９に、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、メ
モリを用いたが、本発明はこれに限定されることなくオ
ペアンプ等を用いてもよい。なお、前者の場合には、よ
り高精度な印字が可能になるが、コストは高くなる。ま
た、後者の場合には、必要な精度が若干落ちるが安価な
部品を用いることによりコストダウンが可能になり、ま
たＣＰＵの制御が不要になるので取付けの際制限を受け
なくなる。

【００４６】オペアンプを用いて参照電圧を設定する方
法は、図１５（ｂ）で表されるような温度測定部の出力
電圧を図１５（ａ）の理想的な参照電圧と近似されると
見なして、オペアンプで所望の倍率に増幅するものであ
る。図１８（ａ）は、前述の方法の場合の補償回路部１
０９を示す。この回路は、いわゆる非反転増幅回路であ
り、ＲｆとＲｓの比で増幅度を調整する。

【００４７】（第６実施例）第４実施例および第５実施
例では、図１９（ａ）および図１９（ｂ）に表されるよ
うに、コンパレータの参照電圧３０２を変化させる方法
によりデューティ変動をなくそうとしているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、磁気検出素子の出力
信号を変化させる方法を採用してもよい。後者は図２０
に表される回路により構成される。この場合、補償回路
部１０９は、温度測定部１１０の出力を反転させ、その
信号に応じて、磁気検出素子の信号を増幅するように機
能する。図１８（ｂ）は、前述の方法の場合の補償回路
部１０９を示す。この回路では、オペアンプによるいわ
ゆる反転増幅回路と、差動増幅回路であり、ＲｆとＲｓ
の比で出力を調整する。

【００４８】なお、回路構成は図１３に限定されるもの
ではなく、ヘッドの駆動回路、アンプ、コンパレータの
機能を備えるものであれば、いかなる構成でもよい。ま
た、実施例では、温度測定部の検出素子にサーミスタを
用いたが、これに限定されることなく、熱電対（銅と鉄
または銅とコンスタンタン）、抵抗温度形（白金または
ニッケル）等を用いてもよい。また、実施例では、磁気
ヘッド本体に温度測定装置を隣接させたが、これに限定
されることなく、磁気ヘッド本体内、または装置内のし
かるべき位置に配置してもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
印字同期出力信号パルス波形のデューティ比を観測し、
その結果より同期出力生成用参照電圧を制御する構成を
設けることにより、何時でも安定した同期出力による高
品位印字を可能にするシリアルプリンタ装置が得られ
る。

【００５０】また、温度変化によるデューティ変動を抑
えることができるシリアルプリンタ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のシリアルプリンタ装置の要部
の斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施例の基本ブロック図であ
る。

【図３】図３は、本発明の第１実施例の回路図である。

【図４】図４は、本発明の第１実施例のデューティ変動
抑圧手段の回路ブロック図である。

【図５】図５は、本発明の第１実施例で用いるデューテ
ィ変動抑圧手段のうちの観測手段のフローチャートであ
る。

【図６】図６は、本発明の第１実施例で用いるデューテ
ィ変動抑圧手段のうちの検出手段のフローチャートであ
る。

【図７】図７は、本発明の第１実施例で用いるデューテ
ィ変動抑圧手段のうちの制御手段のフローチャートであ
る。

【図８】図８は、デューティ制御後の記録動作を説明す
るための図である。

【図９】図９は、本発明の第２実施例のデューティ変動
抑圧手段の回路ブロック図である。

【図１０】図１０は、本発明の第２実施例のデューティ
変動抑圧手段のうちの主要な部分の回路図である。

【図１１】図１１は、本発明の第２実施例のデューティ
変動抑圧手段のうちの観測手段の回路オープンループ時
の波形図である。

【図１２】図１２は、本発明の第３実施例のデューティ
変動抑圧手段の回路ブロック図である。

【図１３】図１３は、本発明の第４実施例の回路図であ
る。

【図１４】図１４は、第４実施例の温度補償回路図であ
る。

【図１５】図１５（ａ）は理想的な参照電圧と温度の関
係を示すグラフであり、図１５（ｂ）は温度測定部の出
力電圧と温度の関係を示すグラフであり、図１５（ｃ）
はメモリに記憶される温度測定部の参照電圧と参照電圧
の設定値を示す表であり、図１５（ｄ）はメモリのデー
タで与えられた参照電圧と温度の関係を示すグラフであ
る。

【図１６】図１６（ａ）はコンパレータの出力信号を示
す波形図であり、図１６（ｂ）は参照電圧の設定値をメ
モリに書き込む動作を示すフローチャートであり、図１
６（ｃ）は参照電圧の設定動作を示すフローチャートで
ある。

【図１７】図１７はＭＲ素子の出力と温度の関係を示す
グラフである。

【図１８】図１８（ａ）は補償回路部の回路図であり、
図１８（ｂ）は他の補償回路部の回路図である。

【図１９】図１９（ａ）は第４実施例の回路構成におけ
るコンパレータに対する入力信号と参照電圧との関係を
示す波形図であり、図１９（ｂ）は、そのコンパレータ
の出力信号を示す波形図である。

【図２０】図２０は第６実施例の回路図である。

【図２１】図２１は、従来例の同期信号発生回路図であ
る。

【図２２】図２２は、従来例の同期信号発生回路の入力
信号波形と出力信号波形を説明するための波形図であ
る。

【図２３】図２３は、従来例の同期信号発生回路に基づ
く記録動作を説明するための図である。

【図２４】図２４は、磁気抵抗効果率と温度の関係を示
すグラフである。

【図２５】図２５は、ＭＲ素子の抵抗値と温度の関係を
示すグラフである。

【図２６】図２６は、従来例の同期信号発生回路に基づ
く記録動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１キャリッジ２フレキシブルケーブル４プリンタ制御回路基板５基板１１案内軸体１０２、１０３磁気検出素子１０７アンプ１０８同期出力信号線５０１リニアエンコーダのスケール部２１１直流電圧源２１５デューティ変動抑圧手段３０１比較部入力信号３０２参照電圧３０３同期出力信号１０９Ｄ／Ａコンバータ１１０制御信号１１１制御電圧７０１ＭＰＵ７０２カウンタ７０５微分回路８０１電力積算器８０２ａ、８０２ｂＬＰＦ８０３ａ、８０３ｂＶＣＯ８０４伝達フィルタ８０５位相比較器８０６電圧制御定電圧源９０１減算器１０９補償回路部１１０温度測定部６０１Ｄ／Ａコンバータ６０２メモリ６０２Ａ／Ｄコンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体上で往復運動されかつ記録手段
を搭載したキャリッジの移動に対して同期を図りながら
記録手段により記録を行うシリアルプリンタ装置におい
て、装置本体上に設けられたリニアエンコーダのスケール部
と、前記スケール部の位置を検出するために前記キャリッジ
に搭載されたリニアエンコーダの検出部と、該検出部から出力される信号を入力信号として受けて参
照電圧と比較して同期信号としてのパルス波形の出力信
号を発生する同期発生回路手段と、該同期信号発生回路手段からの出力信号のパルス波形の
デューティが変動するとき、前記出力信号を処理してデ
ューティ変動を抑圧するように同期信号発生回路手段を
制御するデューティ変動抑圧手段と、を有することを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項２】請求項１記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記デューティ変動抑圧手段は、前記出力信号
のパルスのハイレベル幅とローレベル幅を計数する観測
手段と、前記観測手段で得られたパルスのハイレベル幅
の計数値とローレベル幅の計数値の差分を検出して差分
値信号を出力する検出手段と、該検出手段からの差分値
信号に基づき前記参照電圧を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項３】請求項１記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記同期信号である出力信号のパルスデューテ
ィ比を５０％になるように同期信号発生回路手段を制御
することを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項４】請求項１記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記参照電圧を付与するための電圧制御定電圧
源をさらに有することを特徴とするシリアルプリンタ装
置。
【請求項５】請求項１記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記デューティ変動抑圧手段が、前記出力信号
のレベルの切り替わりを検出するための微分回路と、前
記出力信号のレベルの切り替わり間の時間を計数して出
力信号のパルスのハイレベル幅およびローレベル幅を算
出するためのカウンタと、カウンタの計数値を一時的に
記憶するバッファと、少なくとも制御アルゴリズムおよ
びしきい値のテーブルを記憶するためのメモリと、前記
制御アルゴリズムに基づき前記カウンタおよび前記メモ
リを制御するＭＰＵとを有することを特徴とするシリア
ルプリンタ装置。
【請求項６】請求項５記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記ＭＰＵの制御に基づいて、前記デューティ
変動抑圧手段を、前記出力信号のパルスのハイレベル幅
とローレベル幅を計数する観測手段と、前記観測手段で
得られたパルスのハイレベル幅の計数値とローレベル幅
の計数値の差分を検出して差分値信号を出力する検出手
段と、該検出手段からの差分値信号に基づき前記参照電
圧を制御する制御手段とから構成することを特徴とする
シリアルプリンタ装置。
【請求項７】請求項６記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記制御手段が、前記検出手段の差分値が参照
電圧の補正を要するか否かを判断する手段と、補正を要
する場合に差分値に対応するメモリに記憶された補正値
を出力する手段と、補正を要しない場合に現状値を維持
する指示を出力する手段とを有することを特徴とするシ
リアルプリンタ装置。
【請求項８】請求項１記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、デューティ変動抑圧手段は、前記出力信号のパ
ルスのハイレベル幅およびローレベル幅の期間の電力を
積算する電力積算器と、該電力積算器で得られるそれぞ
れの電圧が入力されて該電圧値に基づく周波数を発振す
る２つの電圧制御発振器と、該２つの電圧制御発振器で
発生される周波数の位相を比較して差分を出力する位相
比較器とを有し、該位相比較器からの差分出力に基づき
前記参照電圧を制御することを特徴とするシリアルプリ
ンタ装置。
【請求項９】請求項８記載のシリアルプリンタ装置に
おいて、前記参照電圧を付与するための電圧制御定電圧
源をさらに有することを特徴とするシリアルプリンタ装
置。
【請求項１０】請求項９記載のシリアルプリンタ装置
において、前記位相比較器と前記電圧制御定電圧源との
間に伝達フィルタをさらに有することを特徴とするシリ
アルプリンタ装置。
【請求項１１】請求項１記載のシリアルプリンタ装置
において、デューティ変動抑圧手段は、前記出力信号の
パルスのハイレベル幅およびローレベル幅の期間の電力
を積算する電力積算器と、該電力積算器で得られるそれ
ぞれの電圧を比較して差分を出力する電圧比較器とを有
し、該電圧比較器からの差分出力に基づき前記参照電圧
を制御することを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項１２】請求項１１記載のシリアルプリンタ装
置において、前記参照電圧を付与するための電圧制御定
電圧源をさらに有することを特徴とするシリアルプリン
タ装置。
【請求項１３】請求項１２記載のシリアルプリンタ装
置において、前記電圧比較器と前記電圧制御定電圧源と
の間に伝達フィルタをさらに有することを特徴とするシ
リアルプリンタ装置。
【請求項１４】装置本体上で往復運動されかつ記録手
段を搭載したキャリジの移動に対して同期を図りながら
記録手段により記録を行うシリアルプリンタ装置におい
て、装置本体上に設けられたリニアエンコーダのスケール部
と、前記スケール部の位置を検出するために前記キャリッジ
に搭載されたリニアエンコーダの検出部と、該検出部から出力される信号を入力信号として受けて参
照電圧と比較して同期信号としてのパルス波形の出力信
号を発生する同期発生回路手段と、前記検出部の温度を測定して温度信号を出力する温度測
定部と、該温度測定部からの温度信号を処理して温度特性を補償
する前記参照電圧を生成する補償回路部と、を有することを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項１５】請求項１４記載のシリアルプリンタ装
置において、前記温度測定部は温度／電圧変換素子を有
し、前記温度信号を電圧として得ることを特徴とするシ
リアルプリンタ装置。
【請求項１６】請求項１４記載のシリアルプリンタ装
置において、前記補償回路部は、前記温度信号の各々の
値に対応する適切な参照電圧を記憶するメモリを有する
ことを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項１７】請求項１６記載のシリアルプリンタ装
置において、前記補償回路部は、電圧としての温度信号
をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、前記メモリから
出力信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータとをさらに
有することを特徴とするシリアルプリンタ装置。
【請求項１８】請求項１６記載のシリアルプリンタ装
置において、前記メモリは同期発生回路手段の出力信号
のパルスのハイレベル幅とローレベル幅との差部が所定
値以下になる電圧値を温度毎に記憶することを特徴とす
るシリアルプリンタ装置。
【請求項１９】請求項１４記載のシリアルプリンタ装
置において、前記補償回路部は、前記温度測定部からの
温度信号を入力として適切な参照電圧を出力するように
所定の倍率で増幅するオペアンプを有することを特徴と
するシリアルプリンタ装置。
【請求項２０】請求項１４記載のシリアルプリンタ装
置において、前記補償回路部は、前記温度測定部からの
温度信号を入力として所定の倍率の出力する第１オペア
ンプと、前記第１オペアンプの出力と前記測定部の出力
を入力として所定の倍率に差動増幅する第２オペアンプ
とを有することを特徴とするシリアルプリンタ装置。