JPS6118432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリントヘツドを搭載し、用紙の幅
方向に移動して印字を行なうキヤリツジを有する
プリンタに関し、特にプリントヘツド（キヤリツ
ジ）の変位速度を制御するサーボモータの速度制
御装置に関する。

この種のサーボ制御系を用いてプリントヘツド
を搭載するキヤリツジの用紙幅方向の移動速度を
制御することは、特開昭52−13730号公報（特公
昭58−53374号）等により公知である。

従来、この種の速度制御装置に於いては、固定
した規準信号、即ち一定加速度を想定した規準信
号によつて速度プロフイールが設定されているの
で、速度信号の出力変動や、モータのトルク定
数、駆動電流、負荷等のバラツキによりモータを
駆動する実効加速度が変動すると、設定された速
度プロフイールへのモータの回転速度の追従が不
安定になると云う欠点があつた。又、速度信号を
周期的位置信号の区間微分により発生するように
した類似の従来例に於いては、位置信号がトラン
スジユーサ及びセンスアンプの電気的、機械的変
動により変動すると、その変動分がそのまま速度
信号の誤差となり、プリントヘツドの移動速度を
不安定に変動させると共に同じように速度プロフ
イールに対する追従性を悪くする。

本発明は上記の欠点を除去し、各部の信号レベ
ルやモータの定数、負荷等の変動によるも、速度
プロフイールへの追従性を良好に維持できるよう
にした印字プリンタにおけるプリントヘツドの速
度制御装置を提供するにある。

本発明によれば記録媒体に印字を行なうプリン
タに於いて、１つのプリント位置から新しいプリ
ント位置に移動する際のプリントヘツドの変位速
度に比例した速度信号を発生する手段と、前記変
位速度信号を微分して加速度信号を発生する手段
と、上記加速度信号からこの加速度信号のピーク
値に比例した値を規準信号として導き出す手段
と、この規準信号を速度プロフイールにフイード
バツクして上記速度信号と比較し誤差信号を発生
する手段と、この誤差信号に応答してプリントヘ
ツドを駆動するサーボモータとを備えていること
を特徴とする速度制御装置が得られる。

次に、本発明との比較を容易にするために、従
来例について、第１図および第２図を参照して説
明する。第１図は、プリントヘツドを搭載し、印
字用紙の幅方向に往復移動して印字を行なうキヤ
リツジの速度信号をタコジエネレータにより検出
するサーボ方式をブロツク図によつて示したもの
で、図において、１はプリントヘツドの位置の情
報、すなわち、キヤリツジの印字用紙幅方向にお
ける位置の情報を電気的な位置信号に変換するた
めの位置トランスジユーサ、２はトランスジユー
サ１の出力を増幅するセンス増幅器、３はタコジ
エネレータ、６は端子４より加えられたマイクロ
プロセツサからのデジタル速度プロフイール情報
を端子５から導かれた規準信号Ｆにより重みづけ
を行なつてアナログの速度プロフイール信号に変
換するＤ／Ａコンバータ、７，８は制御モードの
切換スイツチで、サーボ系が速度モードに置かれ
る場合は７がオンで８がオフ、位置モードに置か
れる場合は７がオフで８がオンとなる。９は速度
プロフイール信号とタコジエネレータ３からの速
度信号とを比較し、誤差信号を出力するサミング
回路、１０は誤差信号を増幅し、サーボモータ１
１を定電流、即ち加減速最大時に一定の加速で駆
動する駆動用増幅回路である。タコジエネレータ
３はトランスジユーサ１とともに特開昭52−
72622号公報に示された機構等によつてプリント
ヘツドを搭載し、印字用紙の幅方向に移動可能に
設けられたキヤリツジを駆動するサーボモータ１
１に結合されており、サーボ系が速度モードに置
かれた場合には、Ｄ／Ａコンバータ６からのアナ
ログ速度プロフイール信号はサミング回路９でタ
コジエネレータ３からの速度信号と比較されて、
誤差信号を抽出し、これによつてサーボモータ１
１を介してプリント・ポジシヨンが制御されるよ
うになつている。なお、サーボモータ１１は、プ
リントヘツドの横送りを制御するものであり、サ
ーボモータ１１の回転軸上に直結されたプーリー
にワイヤーロープ、又はベルト等を介在させ、そ
のワイヤーロープ、又はベルト等に固定されたプ
リントヘツドをサーボモータ１１の回転により横
方向へ移動させるものである。これにより、横方
向のプリント位置の位置決め制御を行なうことが
できる。

また、第２図のブロツク図に示した従来例も同
じサーボ方式によるものであるが、センス増幅器
として２相の周期的位置信号を発生するセンス増
幅器２′を使用し、この２つの位置信号を速度発
生回路１２に加えて、それぞれの位置信号の直線
部分を微分したのち、その区間区間の出力を合成
することによつて速度信号を得るようにした点に
おいて、第１図の従来例と相違するが、他の部分
は同じ機能をもつている。この従来例において
は、トランスジユーサ１、センス増幅器２′から
出力される２相の位置信号を速度信号発生回路１
２により微分して速度信号を得ているが、位置信
号の振幅がトランスジユーサ１の機械的、電気的
な変動により変化すると、速度信号もそれに伴い
変化してしまう。

なお、第１図および第２図の従来例において
は、サーボモータ１１の回転軸に直結されたタコ
ジエネレータ３から得られる速度信号、又はトラ
ンスジユーサ１及び速度発生回路１２から得られ
る速度信号に対して、速度プロフイール信号を出
力するＤ／Ａコンバータの規準信号は、サーボモ
ータ１１の回転トルクのバラツキ、負荷変動等に
無関係に同一レベルである。

第３図イは、上記２つの従来例の装置におい
て、アナログの段階的な速度プロフイール信号と
速度信号との制御過程における変移の状態を、時
間を横軸に、速度および加速度を縦軸にしてそれ
ぞれ示したものである。この図において、Ｇ−
１、Ｃ−１およびＤ−１はそれぞれ速度プロフイ
ール信号、速度信号および加速度の変化を示して
おり、Ｃ−２およびＤ−２は速度の傾斜がゆるや
かになつた場合の速度および加速度の変化の状態
を示している。速度信号Ｃ−１の加減速度におけ
る傾斜はプリント・ヘツドの加速度の大きさと位
置信号の振幅に比例する。このように動作する従
来例においては、モータの交換等により一定の電
流でモータを駆動しても、もし発生する加速度が
小さくなると速度信号はＣ−１からＣ−２へと傾
斜が小さくなり、速度プロフイール信号Ｇ−１の
段階的変化（１０１〜１０３に見られる）に対す
る追従性が失われて望むところの目標停止位置を
行き過ぎてしまうという欠陥をもつている。

第４図は本発明による速度制御装置の実施例を
ブロツク図によつて示したもので、図において、
１３は速度発生回路１２からの速度信号を微分し
て加速度信号を発生する微分回路、１４は微分回
路１３から出力された加速度信号のピーク値を保
持して規準信号F′を出力するサンプル・ホール
ド回路であり、この規準信号F′をＤ／Ａコンバ
ータ６に加えて入力速度プロフイール情報の重み
付けを行うようになつている。その他の要素は、
第２図の従来例に見られる同じ記号によつて示す
ごとく、同じ機能をもつている。この実施例によ
れば、望ましい加速度の時にある一定の規準信号
F′を出力するように微分回路１３及びサンプル
ホールド回路１４の定数を設定しておけば、速度
信号Ｃの傾斜の減少により、その時間微分である
加速度信号Ｄのピーク値、即ち規準信号F′も加
速度が減少した割合だけ望ましい値に比例して小
さくなる。例えば第３図ロに示すように、規準信
号F′に重みずけられた速度プロフイール信号Ｇ
−２に見られるごとく、速度プロフイール信号の
全体が望ましい函数に比例して小さくなり、それ
によつて速度信号Ｃ−２が十分に安定して追従可
能となるので、望ましい停止位置への移動が容易
となる。

又、トランスジユーサ１の機械的、電気的変動
に起因して２相位置信号Ａ及びＢの振幅が変化す
ると、前記位置信号の微分出力である速度信号Ｃ
は振幅の変化した割合だけ出力が変動する。この
ために、従来は位置信号Ａ，Ｂの振幅が小さくな
る方向に変動したとすると、この変化に比例して
速度信号Ｃも小さくなり、固定の速度プロフイー
ル信号Ｇを速度の追従目標として速度信号Ｃがそ
れに追従する過程において、実際のプリントヘツ
ドの速度は望ましい時の速度に比較して位置信号
Ａ，Ｂの振幅が減少したパーセンテージだけ速く
なつており、減速時には遂に追従が不可能となつ
た。しかし、本実施例によれば、速度信号Ｃが小
さくなつても、その傾斜もその減少分に比例して
小さくなるため、加速度信号Ｄのピーク値、即ち
規準信号F′も同じ減少分の割合だけ小さくな
り、速度プロフイール信号Ｇ全体もそれに比例し
て小さくなるから、速度信号Ｃと速度プロフイー
ル信号Ｇとの相対的な変化はなくなる。従つて、
プリントヘツドの実際の速度に変動を生ずること
なく、望ましい速度を以つて安定に制御される。

なお、第１図および第２図の従来例により得ら
れるＤ／Ａコンバータの規準信号がサーボモータ
１１の回転トルクのバラツキ、負荷変動等に無関
係に常に同一レベルであつたのに対し、上記の実
施例においては、Ｄ／Ａコンバータの規準信号は
実際のサーボモータ１１の速度信号を微分して得
られる加速度信号をフイードバツクしているた
め、サーボモータ１１の回転トルクのバラツキ、
負荷変動等に対して実際のサーボモータ１１の能
力に応じた速度プロフイール信号のレベルに変化
させて速度制御を行うことにより、目標停止位置
への起動、停止制御を安定に行うことができる。

また、上記の実施例によれば、トランスジユー
サ１の機械的、電気的な変動による速度信号の変
化分もＤ／Ａコンバータ６の規準信号にフイード
バツクさせることができ、実際のプリントヘツド
の変位速度に対応した速度プロフイール信号のレ
ベルで速度制御が可能となる。結果として、位置
信号の振幅要素をもつた加速度信号がＤ／Ａコン
バータの規準信号にフイードバツクされることに
なり、上述のごときプリントヘツドの目標停止位
置への安定な制御が可能となる。

以上に説明したように、本発明の速度制御装置
によれば、加速度信号を速度プロフイール信号に
フイードバツクすることにより、実際の加速度の
変動や位置信号の変動により生ずる望ましい速度
軌跡に対する追従の不安定性を解消して、速度制
御を安定化することができる点において、その得
られる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーボ方式の１例を示すブロツ
ク図、第２図は従来のサーボ方式の他の例を示す
ブロツク図、第３図イおよびロはそれぞれ従来例
と本発明との制御状態の比較を説明する図、第４
図は本発明による１実施例を示すブロツク図であ
る。図において、１は位置トランスジユーサ、
２′はセンス増幅器、６はＤ／Ａコンバータ、９
はサミング回路、１０はモータ駆動回路、１１は
サーボモータ、１２は速度発生回路、１３は微分
回路、１４はサンプル・ホールド回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録媒体に印字を行なうプリントヘツドを搭
   載し、前記記録媒体の行方向に移動するキヤリツ
   ジを有するプリンタにおいて、１つのプリント位
   置から新しいプリント位置に移動する際の前記プ
   リントヘツドの前記行方向への変位速度に比例し
   た速度信号を発生する手段と、前記変位速度信号
   を微分して加速度信号を発生する手段と、前記加
   速度信号から該加速度信号のピーク値に比例した
   値を規準信号として導き出す手段と、前記規準信
   号を速度プロフイールにフイードバツクして前記
   速度信号と比較し誤差信号を発生する手段と、後
   誤差信号に応答して前記プリントヘツドを前記行
   方向に駆動するサーボモータとを備えていること
   を特徴とする速度制御装置。