JPH069014B2 - タイプホイール位置決め制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は位置決め制御システムに関し、目標位置を大
まかに表わす位置（粗位置）に達した後に、希望する正
確な目標位置（細位置）にタイプホイールを正確に位置
付けするタイプホイールの位置制御システムに関する。

〔従来の技術〕

例えばタイプホイール・サーボ制御システムでは、タイ
プホイール上の隣接する各キャラクタは光学エンコーダ
・ディスクに設けられたマーク（ライン）に対応して互
いに離して設けてある。そして、エンコーダ・ディスク
とタイプホイールとは直接に、又は間接的にサーボ・モ
ータの軸に接続してある。そして従来技術では、タイプ
ホイール上の各キャラクタの位置は、常にコードディス
クと対応する固定位置として認識され制御される。

本願の出願時点における公知技術としては次のようなも
のがある。

ジェク・ベソイによる米国特許第3,573,589号“到着点
留置を含むモータ用位置サーボ・システム”，ジー・フ
ァーカートによる米国特許第3,644,814号“精密位置決
めシステム”，アール・ジェイ・ロジアによる米国特許
第3,976,929号“可動部品の精確な位置付け用装置”，
ワイ・コーザイ他による米国特許第4,345,192号“所定
の回転位置においてスピンドルを停止する制御システ
ム”，及びジェイ・アール・ビールによる米国特許第4,
429,267号“高い正確性を有するディジタル位置決めシ
ステム”等である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の公知のシステムでは、光学ディスクの誤
差、システムの機械的誤差及びタイプホイール自体の誤
差などのような因子がプリントの質に大きな影響を及ぼ
していた。それ故、プリントの質を良くするためには、
タイプホイールの誤差を少なくするため厳密な精度で製
造しなければならなかった。それに加えて、印刷解像度
を良くするためには、できるだけ光学ディスクを細かく
分割して多数のコード・ラインをディスク上に設ける必
要があったが、これにも限界がある。そのため、従来技
術によるタイプホイールの位置制御システムではタイプ
ホイールを正確に位置付けることが必ずしも十分ではな
かった。

この発明の目的はタイプホイールを正確に位置付けする
システムを提供することである。

更に、この発明の目的は、まず目標位置の粗位置まで移
動し、その後に正確な細位置にタイプホイールを位置付
けするタイプホイールの位置制御システムであって、タ
イプホイールの文字の位置情報を微調整可能な位置制御
システムを提供することである。

更に、この発明の目的は現在の位置から目標位置までタ
イプホイールを正確かつ迅速に移動するシステムを提供
することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、タイプホイールを粗位置及び細位置に分け
て移動させるとともに、文字を印字するために使用する
各文字の具体的な位置情報は、各文字の印字状態に基づ
いて個別的に微修正可能に構成することにより上記目的
を達成した。

〔作用〕

この発明によるタイプホイールの位置制御システムは、
メモリーから読出された予め選ばれた記憶細位置カウン
トと、光学エンコーダから発生した正弦波に基づく調整
情報（変位情報）とを使用して、タイプホイールの選ば
れた粗位置に達した後にタイプホイールの精密な位置の
細調節を行うようにした。

〔実施例〕

次に、添付図面を用いてこの発明の一実施例を説明す
る。

以下、この発明の説明は目標とする粗位置に達した後、
タイプホイールを希望する細位置に精密に位置付けする
ようにしたタイプホイールの位置制御システムに対する
実施例について行うが、例えば、モータ軸の回転、アン
テナの移動、光センサ及び機械工具の位置決めなどのよ
うに可動部材を精密に位置付けする場合に応用して使用
することもできる。

第１図は、プリント・ステーション（ＰＳ）を基準とし
て回転プリント・ホイール又はタイプホイールを正確に
位置付けするよう制御するサーボ制御システムのブロッ
ク図である。第２図には典型的なタイプホイール１１を
示す。タイプホイール１１には、その外周又は円周Ｃに
沿って、時計方向に、例えば１５個のキャラクタ０，
１，２，３，４，５，６，７，８，９，Ｑ４，Ｑ３，Ｑ
５，Ｑ２及びＱ１が互いに等しい間隔で設けられる。各
キャラクタの位置は円周を７２０に区割した目盛で表わ
す。

第１図のシステムはデータの入力に応答してシステムの
動作を制御するプロセッサ１３を含んでおり、その詳細
は第３図に示す。プロセッサ１３はコンピュータでも、
マイクロプロセッサでも、又は他の適当ないかなる演算
装置でもよい。この説明では、プロセッサ１３はカリホ
ルニア州サンタクララのインテル社製8051マイクロコン
ピュータを使用した。

第３図に表わすように、マイクロコンピュータ又はプロ
セッサ１３は色々な種類の情報及び制御信号（後述す
る）を入力し出力するポート・バッファ１７，１９と、
データを一時記憶するランダム・アクセス・メモリー
（ＲＡＭ）２１と、実行するべきソフトウェア・プログ
ラムと各キャラクタのおおまかな位置を示す標準粗位置
カウントとそれら各標準粗位置カウントと対で用いる変
位情報（後述する）とを記憶する読出専用メモリー（Ｒ
ＯＭ）２５と、ＲＯＭ２５のソフトウェア・プログラム
で制御されて算術演算を実行する演算ロジック・ユニッ
ト（ＡＬＵ）２７と、プロセッサ１３の動作を制御する
タイミング及び制御回路２９とを含んで構成される。そ
の上、プロセッサ１３はアキュムレータ３１、カウンタ
３３、レジスタ群３５、ＲＡＭアドレス・レジスタ３
７、プログラム・アドレス・レジスタ３９及びインスト
ラクション・レジスタ４１などのようなその他の回路も
含んでいる。ここに「標準」粗位置カウント等の名称で
用いる「標準」の語は、修正前の予め設定された値とい
う意味で用いている（以下の説明においても同じ）。プ
ログラム・アドレス・レジスタ３９はタイミング及び制
御回路２９で制御されて、主プログラム及び種々のサブ
ルーチンなどと同様にＲＯＭ２５に記憶されている標準
粗位置カウント及び関連する標準変位情報などをアクセ
スする。ＲＡＭ２１は相対位置カウンタ２１_１及び現在
位置カウンタ２１_２（後述する）を含む。カウンタ２１
_１，２１_２はＲＡＭ２１内の一部を用いて構成されるプ
ログラム・カウンタである。

第２図に示すように、標準粗位置カウント及びそれに関
する変位情報（第３図のＲＯＭ２５に記憶されてる）
は、タイプホイール１１の粗位置０（又は７２０）であ
る基準位置Ｒ_ｐから各キャラクタの位置までの時計方向
に回転する標準回転距離を表わす数値又はディジタル信
号である。例えば、第１のキャラクタ“０”はＲ_ｐから
１０位置離れ、第２のキャラクタ“１”はＲ_ｐから５８
位置又はキャラクタ“０”から４８位置離れており、他
の各キャラクタもすべて隣りのキャラクタから互いに４
８位置離れるように配置してある。従って、タイプホイ
ールのキャラクタ０，１，２，３，４，５，６，７，
８，９，Ｑ４，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ２及びＱ１の標準粗位置
カウントは、本実施例ではタイプホイール１１の円周Ｃ
を時計方向に７２０に区割した数値で表わす標準粗位置
１０，５８，１０６，１５４，２０２，２５０，２９
８，３４６，３９４，４４２，４９０，５３８，５８
６，６３４及び６８２で夫々表わされる。

第１図において、消去書換可能な読出専用メモリー（Ｅ
ＡＲＯＭ）４３がプロセッサ１３に接続されている。第
１図に示すシステムの最初のパワー・アップ前において
は、ＥＡＲＯＭ４３には意味のないディジタル信号が記
憶されている。第１図のシステムの最初のパワー・アッ
プと同時にＥＡＲＯＭ４３がイニシャライズされ、第２
図に示すタイプホイール・キャラクタの標準粗位置カウ
ント及び関連する標準変位情報がＲＯＭ２５（第３図）
から読出され、ＥＡＲＯＭ４３に記憶される。それらイ
ニシャライズされたＥＡＲＯＭ４３に記憶された標準粗
位置カウント及び標準変位情報は後で書換え又は変更す
ることができる（後述する）。これらＥＡＲＯＭ４３の
データ・カウントは、以後単に粗位置カウント及びそれ
らに関する変位カウントと呼ぶ。

タイプホイール１１の各キャラクタにはそれぞれ印字す
るときの停止点すなわち停止位置がある。具体的なキャ
ラクタの停止位置はＥＡＲＯＭ４３に記憶されているそ
のキャラクタの粗位置カウント及び変位カウントによっ
て決まる。例えば、停止位置は、まず粗位置カウントで
大まかな位置が定まり、この粗位置カウントは変位カウ
ントにより＋方向、−方向に０，１，２，３，４，−
１，−２，−３及び−４だけ変更することができる。こ
こに、変位カウント“０”は該当する標準粗位置からの
修正（変位）がないことを意味し、変位カウント１，
２，３，４は反時計方向（ＣＣＷ）の変位を意味し、変
位カウント−１，−２，−３，−４は時計方向（ＣＷ）
の変位を意味する。変位カウント１の大きさはタイプホ
イール１１の隣り合う２つの標準粗位置カウントの回転
距離の１／４の量に対応する。言換えると、４つの変位
カウントの合計で、ＥＡＲＯＭ４３に記憶されている粗
位置カウントの１カウントの変化に対応する。

タイプホイール１１を位置付けするコマンド及び微修正
信号は、例えば、キーボード４５を用い、データ・ライ
ン４４を介してプロセッサ１３に選択的に入力すること
ができる。しかし、プロセッサ１３にデータを入力する
手段として、その他どのような適当なデータ源を使用し
てもよい。キーボード４５のキー（図に示していない）
は、タイプホイール１１のキャラクタに夫々対応する。
又、キーボード４５はタイプホイール１１のプリント動
作を制御する制御キー（図に示していない）を含めるこ
ともできる。キーボード４５及びビデオ・ディスプレイ
又はＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ４７を用いて、使
用者はシステムに入力したデータを確認し、制御するこ
とができる。

第１図のシステムには２つの動作モード、すなわち変更
モードと動作モードとがある。変更モードでは、使用者
はキーボード４５を介してプロセッサ１３に対し微修正
信号を挿入することによって、タイプホイール１１の各
キャラクタの停止位置を調節することができる。動作モ
ードでは、キーボード４５を介してプロセッサ１３に対
しコマンド信号を入力することによって、タイプホイー
ル１１上の希望するキャラクタを調節した停止位置に配
置させることができる。

変更モードでキャラクタの位置が調節される前は、ＥＡ
ＲＯＭ４３は第２図に示すキャラクタの標準位置に対応
する標準粗位置カウント及び標準変位カウントを記憶し
ている。変更モードの前では、例えば、タイプホイール
１１の各キャラクタの最初の停止位置は２つの隣り合う
標準粗位置間の途中すなわち、変位カウント２にある。
変位カウント２はキャラクタの標準粗位置から反時計方
向に２カウント変位した位置を表わす。例えば、タイプ
ホイール１１のキャラクタ２の最初の停止位置は、標準
粗位置１０６（第２図）及び変位カウント２であるとい
うことである。

次に、第１図のシステムの動作を変更モード及び動作モ
ードの各モードを通して説明する。

変更モード ＥＡＲＯＭ４３は変更モードの前にタイプホイール１１
の各キャラクタについて変位カウント２にイニシャライ
ズされたということを思い出そう。今、タイプホイール
１１は粗位置682（第２図）、変位カウント２にあり、
キャラクタ０の印字状態が最良となるようにキャラクタ
０の変位信号を修正して停止位置を調節するものとす
る。

使用者は変更モードで、例えば、キーボード４５の
“０”キー（図に示していない）を押したとする。する
とキャラクタ０の印字命令信号がデータ・ライン４４を
介してプロセッサ１３に供給される。プロセッサ１３
は、コマンド信号に応答してＥＡＲＯＭ４３からキャラ
クタ０のための（標準）粗位置カウント１０と変位カウ
ント２とを読み出す。さらに、プロセッサ１３は、読み
出した（標準）粗位置カウント１０と変位カウント２
と、タイプホイール１１の現在の粗位置カウント６８２
とに基づきＡＬＵ２７（第３図）で演算することによ
り、プリント・ステーション１２（第２図）にキャラク
タ０が位置付けされるために移動すべき粗位置の数を表
わす相対位置カウント（ＲＰＣ）を発生する。後述する
ように、プロセッサ１３はタイプホイール１１が今どの
位置に停止しているかを常に知っている。従って、使用
者がキーボード４５の“０”キーを押したときに、プロ
セッサ１３はまず、タイプホイール１１が現在粗位置６
８２（第２図）にあり、そこから粗位置１０（第２図）
に移動されるべきであるということを認識する。

プロセッサ１３は、次に、ＡＬＵ２７（第３図）の演算
処理動作により、ＲＰＣ＝４８であり、タイプホイール
１１を反時計方向に４８粗位置だけ回転移動して、タイ
プホイール１１のキャラクタ０を最短時間でプリント・
ステーション１２（第２図）に位置付けする必要がある
ということを認識する。その結果、プロセッサ１３はＲ
ＡＭ２１（第３図）の内部の相対位置カウンタ２１_１に
カウント４８を入力する。

プロセッサ１３はさらにタイプホイール１１を正しい方
向（この例では反時計方向）に正しい速度で移動させる
ため、ディジタル粗位置信号を発生しこれにより駆動制
御を行なう。その後、適切なタイミングにプロセッサ１
３はスイッチ制御信号、位相選択信号及び極性制御信号
を発生して、初期設定された変位カウント２に対応する
正確な位置制御を行なう。

さらに詳しく説明すると、プロセッサ１３からのディジ
タル粗位置信号は電子スイッチ５１に供給される前にデ
ィジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）４９によってアナ
ログ粗位置信号に変換される。プロセッサ１３から電子
スイッチ５１にスイッチ制御信号を供給しない限り、ス
イッチ５１はＤＡＣ４９からのアナログ粗位置信号を電
力増幅器５３に送信する。電力増幅器５３はアナログ粗
位置信号に応答してサーボ・モータ５５に対する駆動信
号を発生する。その駆動信号の極性がサーボ・モータ５
５の軸５７の回転方向を決定する。例えば、この実施例
では正駆動信号により軸５７を時計方向に回転し、負駆
動信号が軸５７を反時計方向に回転するものと仮定す
る。

タイプホイール１１と光学エンコーダ５９とが、直接又
は歯車列アセンブリ（図に示していない）を介してサー
ボ・モータ５５の軸５７に接続される。サーボ・モータ
５５が電力増幅器５３からの駆動信号で付勢されると、
モータ軸５７はタイプホイール１１及び光学エンコーダ
５９の両方を回転させて、アナログ・ループ６１に対し
エンコーダ５９から発生した位相信号Ａ（０Ａ）、位相
信号Ｂ（０Ｂ）及び基準信号（０Ｒ）を供給する。これ
ら信号０Ａ，０Ｂ，０Ｒは、共にアナログ・ループ６１
に対しサーボ・モータ５５の軸５７の絶対位置を表わす
位置情報を供給する。次に、光学エンコーダ５９を第４
図に従って詳細に説明する。

第４図は光学エンコーダ５９の典型的な実施例を表わ
す。エンコーダ５９はサーボ・モータ５５の軸５７に取
付けられている不透明の可動ディスク６３を有してい
る。可動ディスク６３の面の円周端には、７２０個の放
射状に配置された等しい間隔の狭い透明部分、例えば、
ライン又は孔（スリット）６５のパターンが設けられて
いる。可動ディスク６３には、孔６５とは別に１つの基
準孔６７が設けられている。可動ディスク６３の一方の
側に配置された光源６９は電源７１から電力を受けて可
動ディスク６３を照明する。１群のホトセンサ７３，７
５，７７がディスク６３の他の側に選択的に配置され
る。可動ディスク６３と１群のホトセンサ７３，７５，
７７との間には可動ディスク６３と平行に弓状のリテイ
クル７９が設けられる。光源６９、ホトセンサ７３，７
５，７７及びリテイクル７９は、エンコーダ５９のフレ
ーム８１に支持される。

リテイクル７９は不透明であるが、一定間隔おきに設け
られた複数の透明部分である狭い孔又はライン８３を有
している。リテイクル７９の隣り合う孔８３間の間隔は
可動ディスク６３の隣り合う孔６５間の間隔に対応して
いる。

電力増幅器５３（第１図）からの駆動信号によってサー
ボ・モータ５５が付勢されると、可動ディスク６３はリ
テイクル７９に対して相対的に回転する。可動ディスク
６３が回転したときのディスク６３の孔６５とリテイク
ル７９の孔８３の相対的な位置関係の変化により、光源
６９からディスク６３の孔６５及びリテイクル７９の孔
８３を介してホトセンサ７３，７５により受光される光
の強度は、サイン波形状に変化する。ホトセンサ７３，
７５は、ホトセンサ７３からは同相信号を発生し、ホト
センサ７５からは位相が９０度づれた信号（矩象信号）
を発生するようにリテイクル７９に対して配置される。

ホトセンサ７３，７５からの同相及び矩象信号に加え、
エンコーダ５９は次に説明する方法でホトセンサ７７か
ら基準信号を供給する。可動ディスク６３に１個だけ設
けられた孔６７は、光源６９とホトセンサ７７と共に使
用されて、可動ディスク６３の基準位置を検出する。可
動ディスク６３が孔６７とホトセンサ７７とが整列した
位置にくると、光源６９とホトセンサ７７との間に光の
通路ができる。これによりホトセンサ７７から、可動デ
ィスク６３の１回転につき１回だけ、所定の基準位置で
基準パルス又は信号を発生させる。この基準信号はサー
ボ・モータ５５の軸５７の基準位置を設定するのに使用
され、前述したタイプホイール１１の基準位置Ｒ_ｐ（第
２図）となる。

ホトセンサ７３，７５，７７の出力信号は増幅器８５，
８７，８９で増幅されて同相信号（位相Ａ又は０Ａ）、
矩象信号（位相Ｂ又は０Ｂ）及び基準信号（０Ｒ）を夫
々発生する。

光学エンコーダ５９は、カリホルニア州ゴレタのエレク
トロ・クラフト・コーポレーションのレンコ・ディビジ
ョン製のＲ−2000型エンコーダを用いて実施することが
できる。

サーボ・モータ５５によるエンコーダ５９の回転から発
生した位相Ａ（０Ａ）、位相Ｂ（０Ｂ）、基準（０Ｒ）
の各信号は第５図に表わす。０Ａ信号は可動ディスク６
３の隣り合う２つの穴（ライン）６５間の距離と同じ波
長のサイン波形から成るサイン波形状の信号である。同
様にして、０Ｂ信号は可動ディスク６３の隣り合うライ
ン６５間の距離と同じ波長のコサイン波から成るコサイ
ン波形状信号である。

光学エンコーダ５９の可動ディスク６３はその周囲に配
置された７２０個の等間隔の穴又はラインを有している
から、その各ラインはそれら隣り合うラインから0.5度
だけ離れている。タイプホイール１１とエンコーダ５９
とはサーボ・モータ５５で共通に駆動されるから、エン
コーダ５９が0.5度回転するとタイプホイール１１も0.5
度回転することになる。その結果、エンコーダ５９の可
動ディスク６３の回転から生じるサイン波の数はサーボ
・モータ５５の軸５７の粗位置を示し、故にタイプホイ
ール１１の粗位置をも示すことになる。従って、第２図
に示すように、エンコーダ５９のラインのカウントはタ
イプホイール１１の７２０個の位置に対応する。

変位カウント０，１，２，３の例は第５図の波０Ａ及び
０Ｂのライン１５５及び１５６の間の区間に示してい
る。

エンコーダ５９からの信号０Ａ，０Ｂ及び０Ｒはアナロ
グ・ループ６１に供給される。更に詳しく述べると、信
号０Ａ，０Ｂ，０Ｒは第６図のアナログ・ループ６１の
変換部９１に送られる。第６図の変換部９１は夫々入力
信号０Ａ，０Ｂ，０Ｒを受信する比較器（コンパレー
タ）９３，９５，９７で構成される。各比較器９３，９
５，９７は接地電位と夫々の入力信号とを比較して、入
力信号が接地電位と等しいかそれより低いときには“ハ
イ”出力を発生し、入力信号が接地電位より高いときは
“ロー”出力を発生する。このようにして、比較器９
３，９５，９７は夫々第５図に示すように信号０Ａ，０
Ｂ，０Ｒをディジタル信号Ａ，Ｂ，Ｒに変換する。

アナログ・ループ６１の変換部９１（第６図）からのデ
ィジタル信号Ａ，Ｂ，Ｒはエンコーダ５９がサーボ・モ
ータ５５で回転したときにプロセッサ１３に送られる。
エンコーダ５９の回転方向、従ってタイプホイール１１
の回転方向は第５図において信号Ａ及びＢが“ロー”レ
ベルに落ちる順序によって示される。もし、Ｂ信号が
“ロー”レベルに落ちる前に信号Ａが落ちると、エンコ
ーダ５９（故にタイプホイール１１）は時計（ＣＷ）方
向に回転してる。信号Ａが“ロー”レベルに落ちる前に
Ｂ信号が“ロー”になると、エンコーダ５９（故にタイ
プホイール１１）は反時計（ＣＣＷ）方向に回転して
る。

プロセッサ１３のＲＡＭ２１（第３図）のソフトウェア
現位置カウンタ２１_２は常にタイプホイール１１及びエ
ンコーダ５９の現在の粗位置を示すために使用される。
信号Ｒが“ロー”レベルに落ちたときはいつでもＲＡＭ
２１（第３図）の現位置カウンタ２１_２はリセットされ
る。エンコーダ５９がＣＣＷ回転しているときは、現位
置カウンタ２１_２は信号Ｒの立下り端でカウント０にリ
セットされ、その後信号Ａの立下り端でカウントアップ
されてエンコーダ５９の可動ディスク６３（第４図）の
ラインのライン数を記憶している。同様にして、エンコ
ーダ５９がＣＷ回転しているときは、信号Ｒの立下り端
でカウント７２０にリセットされ、その後そのカウント
は信号Ａの各立上り端でカウントダウンされる。

変更モードの説明において、タイプホイール１１は位置
６８２（第２図）、変位カウント２、にあるため、位置
１０、変位カウント２まで移動するにはＣＣＷ方向に４
８位置だけ移動する必要があるので、相対的位置カウン
ト“４８”がプロセッサ１３のＲＡＭ２１（第３図）の
相対位置カウンタ２１_１に入力されることを思い出そ
う。故に、サーボ・モータ５５が電力増幅器５３からの
駆動信号によって付勢されたときに、タイプホイール１
１は命令された粗位置１０（第２図）の方にＣＣＷ回転
し始め、エンコーダ５９は方形波信号Ａ，Ｂ，Ｒに変換
される信号０Ａ，０Ｂ，０Ｒを夫々発生する。

エンコーダ５９及びタイプホイール１１は両方共ＣＣＷ
に回転しているので、相対位置カウンタ２１_１及び現位
置カウンタ２１_２（ＲＡＭ２１，第３図）の各カウント
は夫々信号Ａ（第５図）の立下り端で１だけカウントダ
ウン及びカウントアップされる。ＲＡＭ２１（第３図）
の現位置カウンタ２１_２のカウントは信号Ｒの立下り端
のときに０にリセットされる。信号Ａの４８個目の立下
り端がカウントされた後に、ＲＡＭ２１（第３図）の相
対位置カウント２１_１はカウント０となり、命令された
粗位置１０に達したことを表わし、ＲＡＭ２１（第３
図）の現位置カウンタ２１_２はカウント１０となり、タ
イプホイール１１の現在の粗位置１０（第２図）を表示
する。

第７図において後述するように、プロセッサ１３はタイ
プホイール１１が粗位置１０（第２図）に達する前に選
択的に位相選択及び極性制御信号を発生してアナログ・
ループ６１に送信し、電子スイッチ５１に対して細位置
信号を供給することができるようにする。この例におけ
る適当な細位置信号はサーボ・モータ５５がタイプホイ
ール１１を粗位置１０（変位カウント２）に停止させる
信号である。

目標とする粗位置１０に達した後、プロセッサ１３はス
イッチ制御信号を発生して、電子スイッチ５１の入力を
ＤＡＣ４９の出力からアナログ・ループ６１の細位置位
置信号出力に切換える。故に粗位置に達した後は、スイ
ッチ５１を介してアナログ・ループ６１からの細位置信
号が電力増幅器５３に供給される。その結果、電力増幅
器５３はアナログ駆動信号を発生して、タイプホイール
１１を粗位置１０（変位カウント２）に達するまで駆動
し、その後サーボ・モータ５５を停止させる。その後、
プリント・ステーション１２（第２図）のプリント・ハ
ンマ（図に示していない）が付勢されて、タイプホイー
ル１１のキャラクタ０が用紙（図に示していない）上に
プリントされる。このとき、もし使用者がキャラクタ０
のプリントの質に満足できない場合には、キーボード４
５からプロセッサ１３に微修正信号を入力して、ＥＡＲ
ＯＭ４３に記憶されているキャラクタ０の変位カウント
を変更することによってタイプホイール１１の停止位置
を調節することができる。例えば、キャラクタ０のため
の変位カウントを初期設定さた変位カウント２から、変
位カウント０，１，３，４，−１，−２，−３，−４の
いずれかに変更することができる。

キャラクタ０の変位カウントを変更又は調節して他の異
なる変位カウントとした後、次のプリント・サイクルを
始動し、再びキャラクタ０のプリントの質を観察する。
キャラクタ０のプリントの質がまだ満足でない場合は上
記の手順を繰返えし、キャラクタ０の停止位置を調節し
た後、再びそのプリントの質を観察する。

使用者がキャラクタ０のプリントの質に満足したとき
に、キャラクタ０の停止位置は確定する。キャラクタ０
に対するプリントの質が最良となったときの停止位置
は、その修正後の粗位置カウントと、変位カウント
（０，１，２，３等）とから構成される。修正された粗
位置カウント及び変位カウントは、キャラクタ０のため
に初期的にＥＡＲＯＭ４３に記憶された標準粗位置カウ
ント及び標準変位カウントとそれぞれ入れかえられてＥ
ＡＲＯＭ４３に記憶される。例えば、キャラクタ０は満
足なプリントの質を得るために、初期設定した変位カウ
ント２に加え、更にＣＣＷに変位５が必要であると仮定
する。この場合、タイプホイール１１はその標準粗位置
１０がプリント・ステーション１２（第２図）に達した
後、さらに合計７（２＋５）変位カウントだけＣＣＷに
回転しなければならないことになる。この場合隣り合う
標準粗位置間には４つの変位カウント（０，１，２，
３）の幅があるから、キャラクタ０の停止位置は粗位置
カウント１１（変位カウント３）で表わされる。この新
しい粗位置カウント１１と変位カウント３に対応する新
しい調節信号とが、キャラクタ０の停止位置としてＥＡ
ＲＯＭ４３に記憶される。

以上説明した手順はタイプホイール１１の他の残りのキ
ャラクタについても変更モードによって繰返し行われ
る。従って、変更モードの終りでは、タイプホイール１
１の全キャラクタの修正後の粗位置カウント及びそれら
の変位カウントがＥＡＲＯＭ４３に記憶される。結果と
して、ＥＡＲＯＭ４３にはタイプホイール１１の全キャ
ラクタに対する最良のプリントの質を提供する停止位置
データが記憶されることになる。

動作モードを説明する前に、細位置信号がどのようにし
て発生されるかを第７図の回路によって説明する。

電子スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３から成る電子スイ
ッチ・アセンブリ９９はプロセッサ１３からの位相選択
及び極性制御信号によって制御される。論理ハイの位相
選択信号はＳＷ１をクローズする。他方、論理ローの位
相選択信号はインバータ１０１で論理的に反転されてＳ
Ｗ２をクローズする。故に、スイッチＳＷ１及びＳＷ２
は位相選択信号がハイのときにはＳＷ１はクローズしＳ
Ｗ２はオープンするし、位相選択信号がローのときには
ＳＷ１はオープンしＳＷ２はクローズするというように
互いに反対に動作する。論理ハイの極性制御信号はＳＷ
３をクローズする。

スイッチＳＷ１とＳＷ２の出力、すなわち抵抗Ｒ１とＲ
２の一方の端子は接合部１０３で互いに接続される。抵
抗Ｒ１とＲ２の他方の端子は夫々増幅器１０５の反転
（−）入力と非反転（＋）入力とに接続され、増幅器１
０５はその出力と反転入力（−）との間に接続された負
フィードバック抵抗Ｒ３を含む。各抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３は夫々典型的な例としては1.21ｋΩの値である。増幅
器１０５及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の組合わせは単一の
ゲインを有する演算増幅器１０７を形成する。

スイッチＳＷ３は接地と増幅器１０５の非反転入力
（＋）との間に接続され、極性制御信号が“ハイ”とな
ったときはいつでも増幅器１０５の非反転入力（＋）を
接地する。

演算増幅器１０７の出力は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５及びキ
ャパシタＣ１との組合わせ回路を通して増幅器１０９の
非反転入力（＋）に接続され、増幅器１０９の反転入力
（−）は抵抗Ｒ６を介して接地される。増幅器１０９の
出力とその非反転入力（＋）との間には負フィードバッ
ク抵抗Ｒ７が接続される。キャパシタＣ２と抵抗Ｒ８と
を直列に接続した回路が、抵抗Ｒ７の両端に接続され
る。増幅器１０９と、抵抗Ｒ４〜Ｒ８と、キャパシタＣ
１，Ｃ２とは演算増幅器１１１を形成し、抵抗Ｒ４，Ｒ
５，Ｒ７，Ｒ８及びキャパシタＣ１，Ｃ２は演算増幅器
１１１の適切なバンド幅特性を与える。

抵抗Ｒ４〜Ｒ８及びキャパシタＣ１，Ｃ２の典型的な値
は夫々1.5ｋΩ，１４８ｋΩ，４７ｋΩ，４７ｋΩ，1.3
ｋΩ，１５ｎＦ及び４７０ｐＦである。演算増幅器１１
１の出力はスイッチ５１（第１図）に提供される細位置
信号を提供する。

次に、第７図の回路の動作を第１図、第５図及び下記テ
ーブルを参照して説明する。

演算増幅器１１１からの細位置信号がタイプホイール１
１（第１図）をライン１５５、変位カウント０、（第５
図）に位置付けするべき場合、位相選択及び極性制御の
両信号はプロセッサ１３（第１図）によって“ハイ”に
セットされる。“ハイ”の位相選択信号はスイッチＳＷ
１をクローズし、スイッチＳＷ２をオープンするのに対
し、“ハイ”の極性制御信号は演算増幅器１０７の非反
転入力（＋）を接地するようスイッチＳＷ３をクローズ
する。その結果、エンコーダ５９からの信号０Ａはクロ
ーズしたスイッチＳＷ１を通して演算増幅器１０７の反
転入力（−）に送られる。故に、信号０Ａは演算増幅器
１１１によって濾波され細位置信号としてスイッチ５１
に送られる前に、演算増幅器１０７によって反転され
る。ライン１５５（第５図）に達した直後、すなわちＲ
ＡＭ２１（第３図）の相対位置カウンタ２１_１がＲＰＣ
＝０までカウントダウンしたとき、プロセッサ１３はス
イッチ制御信号を“ハイ”にセットする。ハイのスイッ
チ制御信号はスイッチ５１（第１図）をアナログ・ルー
プ６１（第１図）に切換えて、細位置信号としての０Ａ
の反転信号を電力増幅器５３を介してサーボ・モータ５
５に送信する。このとき０Ａの反転信号は、サーボ・モ
ータ５５の回転方向を逆転させるようにして慣性力を打
ち消し変位カウント０で停止させるような立下がり信号
である。そのため、タイプホイール１１（第２図）もラ
イン１５５、変位カウント０で停止する。

演算増幅器１１１からの細位置信号により、タイプホイ
ール１１（第１図）をライン１５５、変位カウント１
（第５図）、に位置付けする場合、プロセッサ１３（第
１図）は位相選択信号を“ロー”に、極性制御信号を
“ハイ”にセットする。その結果、ＳＷ２はクローズし
てエンコーダ５９からの０Ｂを選び、ＳＷ３はクローズ
して演算増幅器１０７から０Ｂの反転信号を発生し、演
算増幅器１１１で濾波し増幅した後、細位置信号として
スイッチ５１に供給される。ライン１５５（第５図）に
達した直後、すなわちＲＡＭ２１（第３図）の相対位置
カウンタ２１_１がＲＰＣ＝０にカウントダウンしたとき
に、プロセッサ１３はスイッチ制御信号を“ハイ”にセ
ットする。ハイのスイッチ制御信号はスイッチ５１をア
ナログ・ループ６１に切換えて、０Ｂの反転信号を電力
増幅器５３を介し、細位置信号としてサーボ・モータ５
５に供給する。このとき、まだ反転信号０Ｂは正立上り
信号であり、０Ｂの反転信号が０に落ちたときに、サー
ボ・モータ５５を停止させる。その結果、タイプホイー
ル１１（第２図）もライン１５５、変位カウント１に停
止する。

演算増幅器１１１からの細位置信号により、タイプホイ
ール１１（第１図）をライン１５５、変位カウント２
（第５図）に位置付けする場合、プロセッサ１３（第１
図）は位相選択信号をハイに、極性制御信号をローにセ
ットする。その結果、ＳＷ１はクローズしてエンコーダ
５９からの信号０Ａを選択し、ＳＷ３はオープンのまま
に維持されて演算増幅器１０７から信号０Ａを発生し、
演算増幅器１１１で濾波し増幅して後、スイッチ５１に
対し、細位置信号として供給する。ライン１５５（第５
図）に達した後、プロセッサ１３が信号Ｂ（第５図）の
立下り端を検出した直後、プロセッサ１３はスイッチ制
御信号を“ハイ”にセットする。ハイのスイッチ制御信
号はスイッチ５１をアナログ・ループ６１に切換えて信
号０Ａを電力増幅器５３を介し、細位置信号としてサー
ボ・モータ５５に送信する。そのとき、信号０Ａはそれ
が０まで減少したときに、サーボ・モータ５５を無能に
し、変位カウント２で停止する正の信号である。その結
果、タイプホイール１１（第２図）もライン１５５、変
位カウント２、で停止する。

最後に、演算増幅器１１１からの細位置信号がタイプホ
イール１１（第１図）をライン１５５、象限３（第５
図）に位置付けするよう使用される場合、プロセッサ１
３（第１図）は位相選択及び極性制御の両信号を“ロ
ー”にセットする。その結果、スイッチＳＷ２はクロー
ズしてエンコーダ５９からの信号０Ｂを選択し、ＳＷ３
はオープンしたままで、演算増幅器１０７から信号０Ｂ
を発生し、演算増幅器１１１で濾波し増幅して後、細位
置信号としてスイッチ５１に供給する。ライン１５５に
達した後（第５図）、プロセッサ１３が信号Ａ（第５
図）の立上り端を検知した直後、プロセッサ１３はスイ
ッチ制御信号を“ハイ”にセットする。このハイのスイ
ッチ制御信号がスイッチ５１をアナログ・ループ６１に
切換え、信号０Ｂを電力増幅器５３を介し、細位置信号
としてサーボ・モータ５５に供給する。このとき、信号
０Ｂはそれが０まで減少したときにモータ５５を無能に
して変位カウント３で停止させる正立上り信号である。
その結果、タイプホイール１１（第２図）もライン１５
５、変位カウント３、で停止する。

動作モード 前述したように、動作モードにおいては、タイプホイー
ル１１のいかなる希望のキャラクタでもその調節した停
止位置に自動的に位置付けすることができる。動作モー
ドの以下の説明では、タイプホイール１１の現在の位置
はキャラクタ０の位置であり、調節されたキャラクタ０
の停止位置は粗位置カウント１０、微修正位置（象限）
１、で与えられ、希望する次のキャラクタは３であり、
調節されたキャラクタ３の停止位置は粗位置カウント１
５５、微修正位置３、で与えられるものと仮定する。第
１図、第２図、第３図、第５図及び第７図を以下の説明
で参照する。

使用者がキーボード４５のキー３（図に示していない）
を押圧したときに、キャラクタ３のための命令信号がデ
ータ・ライン４４を介してプロセッサ１３に供給され
る。プロセッサ１３はその命令信号に応答して、ＥＡＲ
ＯＭ４３からキャラクタ３のための粗位置カウント１５
５とキャラクタ３のためのそれに関係する変位信号（変
位カウント３で示す）の両信号をフェッチする。前述し
たように、プロセッサ１３はタイプホイール１１がいつ
どこにあるかを知っている。故に、プロセッサ１３はタ
イプホイール１１の現在位置が粗位置カウント１０で与
えられるキャラクタ０であるということを知っている。

プロセッサ１３はその内部において、粗位置カウント１
５５から粗位置カウント１０を減算することによって、
タイプホイール１１をプリント・ステーション１２（第
２図）に対して希望するキャラクタ３に位置付けするよ
う移動しなければならない粗位置数或はライン数又は相
対位置カウント（ＲＰＣ）を演算する。故に、プロセッ
サ１３はＲＰＣ＝１４５を算出してタイプホイール１１
をＣＣＷ方向に１４５カウントだけ移動しなければなら
ないということを知る。その結果、プロセッサ１３はＲ
ＡＭ２１（第３図）の相対位置カウンタ２１_１にカウン
ト１４５を前負荷し、適当な極性のディジタル粗位置信
号を発生する。このプロセッサ１３からのディジタル粗
位置信号はＤＡＣ４９でアナログ信号に変換され、スイ
ッチ５１を介し、電力増幅器５３がサーボ・モータ５５
に駆動信号を供給するのに使用される。

サーボ・モータ５５が電力増幅器５３の出力で付勢され
ると、それはタイプホイール１１とエンコーダ５９の両
方をＣＣＷ方向に回転し始める。その結果、エンコーダ
５９は選択的にアナログ信号０Ａ，０Ｂ，０Ｒを発生し
てタイプホイール１１の絶対位置を示す。これら信号０
Ａ，０Ｂ，０Ｒはアナログ・ループ６１の変換部９１
（第６図）で夫々で対応するディジタル信号Ａ，Ｂ，Ｒ
に変換されるということを思い出そう。プロセッサ１３
は信号Ａの立下り端を使用してエンコーダ５９のライン
（第５図）を検知したときごとにＲＡＭ２１（第３図）
の相対位置カウンタ２１_１をカウントダウンする。

サーボ・モータ５５は、プロセッサ１３からの粗位置信
号によって制御され、粗位置信号を受信したときに加速
し、標準粗位置に近づくと減速するように制御される。
ＲＡＭ２１（第３図）の相対位置カウンタ２１１が相対
位置カウント（ＲＰＣ）０までカウントダウンした後、
サーボ・モータ５５は希望する変位カウント（０，１，
２，３）に応じて移動してから停止する。ここでキャラ
クタ３の場合には、変位カウントは３であるものと仮定
しているので、サーボ・モータ５５はＲＰＣ＝０に達し
た後もタイプホイール１１及びエンコーダ５９を駆動し
続ける。ライン１５５に達した後（第５図）、プロセッ
サ１３が信号Ａ（第５図）の立上り端を検知した直後、
プロセッサ１３はスイッチ制御信号を“ハイ”にセット
する。このハイのスイッチ制御信号はスイッチ５１をア
ナログ・ループ６１に切換えて非反転信号０Ｂ（第７
図）を細位置信号として送信する。この非反転信号０Ｂ
は電力増幅器５３を介してサーボ・モータ５５に供給さ
れて、信号０Ｂが０までカウントダウンしたときにサー
ボ・モータ５５を無能にし、微修正位置３で停止する。
その結果、タイプホイール１１（第２図）をキャラクタ
３のための希望する停止位置、すなわちライン１５５、
微修正位置３に停止する。

タイプホイール１１の他のどのキャラクタでもプリント
・ステーション１２（第２図）に対して位置付けするた
めに、上記と同様な動作を行うことができる。

この発明は可動部材を希望する位置に精確に位置付けす
るための制御及び調節システム及び方法を提供した。こ
のシステムは可動部材を駆動するサーボ・モータの軸に
取付けられた光学エンコーダからの同相及び直角信号に
よって与えられた象限情報を利用して、４の因数だけ可
動部材を位置付けする分解能を改善することができた。
消去することができ、調節できる読出専用メモリー（Ｒ
ＯＭ）を使用して、可動部材の複数の選択できる角位置
のための細調節情報及び粗位置カウントを記憶する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、タイプホイールを
まず粗位置移動した後その粗位置の１単位をさらに等分
に細分割した細位置に移動させる様にして位置づけるも
のであり、その細位置は具体的印字状態に応じて変更モ
ードで微調整可能である。したがって、微細なコードデ
ィスクは不要であり、微調整も可能であるので、高度デ
ィスク及びその他の制御部の精度を極度に向上させなく
ても、正確な位置決めが可能となり、良好な印字が可能
となるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるサーボ制御システムの好ましい
実施例の概略ブロック図、 第２図は第１図に概略表わしたタイプホイールのエンコ
ーダのライン・カウントに対するタイプホイールの周囲
の各キャラクタの標準粗位置を表わす図、 第３図は第１図のプロセッサの簡略ブロック図、 第４図は第１図の光学エンコーダの典型的な実施例を表
わす図、 第５図は第１図の制御システムの動作の説明に使用する
波形図、 第６図及び第７図は第１図のアナログ・ループに含まれ
ている回路の簡略ブロック図である。 図中、１１…タイプホイール、１３…プロセッサ、４３
…ＥＰＲＯＭ、５１…電子スイッチ、５５…サーボ・モ
ータ、５９…光学エンコーダ、６１…アナログ・ルー
プ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−110105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−168830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−87690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−220781（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−82774（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現在の文字印字位置から希望する文字印字
   位置にタイプホイール(11)を正確に移動させるタイプホ
   イールの位置決め制御装置において、 希望する文字印字位置を表わす位置確定信号に従ってタ
   イプホイール(11)を移動させる駆動手段(55)と、 前記タイプホイール(11)に接続されており、該タイプホ
   イール(11)の現在位置を表わす位置識別信号を出力する
   位置検知手段(59)と、 前記位置確定信号を入力する入力手段(45)と、 タイプホイールを移動すべき文字印字位置を識別するた
   めの位置情報を記憶する書換え可能な記憶手段(43)とか
   らなり、 前記入力手段(45)は、変更モードにおいて、修正信号を
   入力することにより前記記憶手段(43)に記憶している位
   置情報を変更することができるよう構成され、動作モー
   ドにおいて、前記駆動手段(55)を起動させて前記タイプ
   ホイール(11)を希望する文字印字位置に移動させるよう
   構成したことを特徴とするタイプホイールの位置決め制
   御装置。