JP2009240060A

JP2009240060A - Printer

Info

Publication number: JP2009240060A
Application number: JP2008082399A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ichii; 淳一井; Hitoshi Arakawa; 仁荒川
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively eliminate or reduce lateral streak generation, along with the problem of step-out of a printer. <P>SOLUTION: The printer comprises: a thermal head 1; a platen roller 2 which is made to face the thermal head 1, while being pressed through a sheet S; a plurality of feed roller mechanisms 3, arranged while being separated from the platen roller 2 by a required distance; two stepping motors SM1 and SM2, which drive the roller 31 for each feed roller mechanism 3; and a drive control means 5 performing rotation control of the stepping motors SM1 and SM2, wherein the drive control means 5 is provided with a phase difference generation section, in order to generate a phase difference between drive pulse trains to be supplied for each stepping motor SM1 and SM2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のステッピングモータによって送りローラ機構を駆動する際の脱調および横筋発生の問題に善処したプリンタに関するものである。 The present invention relates to a printer in which the problem of step-out and occurrence of lateral stripes when driving a feed roller mechanism by a plurality of stepping motors is remedied.

プリンタの一般的な構成は、サーマルヘッドと、このサーマルヘッドに用紙を介して適度に押圧された状態で相対されるプラテンローラと、このプラテンローラから所要距離を隔てて配置される複数の送りローラ機構と、これらの送りローラ機構のローラを駆動するモータとを具備する。近時において、モータには、高精度の速度制御が可能なステッピングモータが一般的に用いられ、ステッピングモータに駆動制御手段から駆動パルスを供給して回転制御が行われる。 A general configuration of a printer includes a thermal head, a platen roller that is opposed to the thermal head while being appropriately pressed through a sheet, and a plurality of feed rollers arranged at a required distance from the platen roller. And a motor for driving the rollers of these feed roller mechanisms. Recently, a stepping motor capable of high-speed speed control is generally used as the motor, and rotation control is performed by supplying drive pulses from the drive control means to the stepping motor.

ところで、この種のステッピングモータを用いたプリンタは、特に周期が短いときに、入力される駆動パルス列に対してステッピングモータの回転が追いつかないいわゆる脱調現象が生じることがある。このような問題に対処するために、特許文献１等では、駆動パルス発生に係る励磁コイル毎に励磁パルスが印加されている間の励磁電流の経時変化を観測し、基準波形との差が所定誤差範囲を逸脱しているときに脱調が発生したものと判定することにより、ステッピングモータが定電流駆動された場合にも確実に脱調を検出して、脱調の旨を印字したり、周波数を脱調直前の周波数よりも低く抑える手法等が提示されている。
特開平１１−２２５４９９号公報 By the way, in a printer using this type of stepping motor, a so-called step-out phenomenon in which the rotation of the stepping motor cannot catch up with the input drive pulse train may occur particularly when the cycle is short. In order to cope with such a problem, in Patent Document 1 or the like, a change with time of the excitation current while an excitation pulse is applied is observed for each excitation coil for generating a drive pulse, and a difference from a reference waveform is predetermined. By determining that step-out has occurred when it is out of the error range, even when the stepping motor is driven at a constant current, the step-out is reliably detected and the fact of step-out is printed, Techniques for suppressing the frequency to be lower than the frequency immediately before the step-out are presented.
JP-A-11-225499

しかしながら、脱調の主たる原因は、ステッピングモータの駆動トルクが負荷を駆動するのに不十分な点にある。そこで、抜本的な解決を図るためには、送りローラ機構ごとにステッピングモータを設け、各々のステッピングモータから対応する送りローラ機構を同期駆動することで、用紙搬送の負荷を分担して脱調を生じない駆動トルクの下に搬送を行えるように構成することが望ましい。 However, the main cause of step-out is that the driving torque of the stepping motor is insufficient to drive the load. Therefore, in order to achieve a drastic solution, a stepping motor is provided for each feed roller mechanism, and the corresponding feed roller mechanism is synchronously driven from each stepping motor, thereby sharing the load of paper conveyance and performing step-out. It is desirable to make it possible to carry under a driving torque that does not occur.

このような考えに基づき、本発明者が印刷試験を行ったところ、脱調の問題は解決できたものの、印刷後の用紙に横筋が顕著に現われる現象が確認された。この横筋は、搬送方向に濃いラインと淡いラインが交互に繰り返され、この濃淡が横筋として視認されて印刷品質を著しく低下させるものである。また、横筋発生それ自体は、単体のステッピングモータでも起こる場合があることも確認された。 Based on this idea, the present inventor conducted a printing test. As a result, although the problem of step-out could be solved, a phenomenon in which horizontal streaks appeared remarkably on the printed paper was confirmed. The horizontal stripes are such that dark lines and light lines are alternately repeated in the transport direction, and the shades are visually recognized as horizontal stripes, and the print quality is significantly reduced. It has also been confirmed that the occurrence of lateral stripes may occur even with a single stepping motor.

これらに鑑みると、横筋発生の根本的な原因は複数のステッピングモータを設けたことではなく、主に横筋発生の直接の原因となっている部位にステッピングモータから伝わる振動の大きさと考えられる。ステッピングモータを回転させるとコギングトルクと呼ばれるトルクが発生するが、そのトルクが大きければそれのみによって横筋発生を引き起こす振動となり得るし、コギングトルクの発生間隔が部材の共振点に一致して部材が振動しても横筋発生を引き起こす原因となり得る。さらには、２つのステッピングモータからの振動が伝達先で重畳しても、横筋発生を引き起こす振動となり得る。 In view of these, the fundamental cause of the occurrence of the transverse muscle is not the provision of a plurality of stepping motors, but is considered to be the magnitude of the vibration transmitted from the stepping motor to the site that is the direct cause of the occurrence of the transverse muscle. When the stepping motor is rotated, a torque called cogging torque is generated. If the torque is large, it can be a vibration that causes lateral stripes to be generated alone, and the generation interval of the cogging torque coincides with the resonance point of the member and the member vibrates. Even so, it can cause lateral muscle development. Furthermore, even if the vibrations from the two stepping motors are superposed at the transmission destination, the vibration may cause the occurrence of lateral stripes.

本発明は、このような着眼に基づき、複数のステッピングモータを用いることで脱調の抜本的解決を図ると同時に、横筋発生に有効に善処したプリンタを新たに提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a new printer that can effectively solve the problem of lateral stripes while at the same time aiming to drastically solve the step-out by using a plurality of stepping motors based on such attention.

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.

すなわち、本発明のプリンタは、この種のプリンタとしての一般的な構成、すなわちサーマルヘッド、プラテンローラ、複数の送りローラ機構、ステッピングモータ、駆動制御手段を具備してなるものにおいて、前記ステッピングモータを送りローラ機構ごとに設けるとともに、前記駆動制御手段に、各ステッピングモータごとに供給する駆動パルス列間に位相差を生成する位相差生成部を設けたことを特徴とする。 That is, the printer of the present invention has a general configuration as this type of printer, that is, a thermal head, a platen roller, a plurality of feed roller mechanisms, a stepping motor, and a drive control means. In addition to being provided for each feed roller mechanism, the drive control means is provided with a phase difference generator for generating a phase difference between drive pulse trains supplied for each stepping motor.

先ず、このようにステッピングモータごとに対応する送りローラ機構を駆動する構成によって、各ステッピングモータの負荷分担を通じて脱調現象を飛躍的に改善する効果を得ることができる。そして、それに伴い、過大なトルクの発生が横筋発生の原因となっている場合には、複数のモータにトルクを分散することで現象の軽減を見込むことができるし、これらのトルクによる振動がほぼ同じ場所で発生している場合には、振動発生側において単にコギングトルクをずらすことによる振動の軽減も見込むことができる。 First, with the configuration in which the feed roller mechanism corresponding to each stepping motor is driven in this way, it is possible to obtain an effect of dramatically improving the step-out phenomenon through the load sharing of each stepping motor. As a result, if excessive torque is the cause of the horizontal stripes, the phenomenon can be expected to be reduced by distributing the torque to multiple motors. When the vibration occurs at the same place, the vibration can be reduced by simply shifting the cogging torque on the vibration generation side.

また、コギングトルクの発生間隔が部材の共振点に一致して部材が振動しているのであれば、各ステッピングモータの駆動パルスの位相をずらすことで、コギングトルクの発生間隔を変化させ、共振点から外すことで振動を発生させなくする効果も期待できる。 In addition, if the member is vibrating with the cogging torque generation interval coincident with the resonance point of the member, the cogging torque generation interval is changed by shifting the phase of the drive pulse of each stepping motor, and the resonance point The effect of not generating the vibration can be expected by removing it.

さらに、各ステッピングモータに起因する振動が、別個の場所で発生し、伝達先において重畳することで横筋発生原因となっている場合には、駆動パルスの位相をずらすことで伝達先における振動の相殺による軽減が見込まれる。この場合、振動伝達径路の特定は必ずしも容易ではなく、複合的である可能性もあり、振動径路を途中で切り離すことも難しいが、振動伝達径路の伝達関数は振動伝達径路ごとに一定であるから、振動伝達径路は特定されずとも、振動発生源の振動の位相を、横筋発生の直接の原因となっている部位に伝わった振動が相殺ないし平滑化されるような位相差に設定することは容易である。 Furthermore, if the vibration caused by each stepping motor is generated at a separate location and is superposed at the transmission destination, causing the horizontal stripes, the vibration at the transmission destination is canceled by shifting the phase of the drive pulse. Reduction by is expected. In this case, specifying the vibration transmission path is not always easy and may be complex, and it is difficult to separate the vibration path in the middle, but the transfer function of the vibration transmission path is constant for each vibration transmission path. Even if the vibration transmission path is not specified, it is possible to set the phase of the vibration of the vibration source to a phase difference that cancels or smoothes the vibration transmitted to the part causing the transverse muscle directly. Easy.

これらの複合的な要因に対して、原因を追求せずとも簡単に対処可能とするためには、一般に、各ステッピングモータから横筋発生の直接の原因となっている部位への振動伝達径路上の伝達関数に大差はないと考えられることを踏まえて、プリンタに送りローラ機構とステッピングモータをｎ対に設ける場合には、位相差生成部の生成する各駆動パルス列間の位相差はそれぞれ略２π／ｎとなるように設定するのが簡便である。このように構成すれば、原因が上記の何れにある場合にも、一定の効果を期待することができる。 In order to easily cope with these complex factors without pursuing the cause, in general, the vibration transmission path from each stepping motor to the direct cause of the transverse muscle generation In consideration of the fact that there is no significant difference in the transfer function, when n pairs of feed roller mechanisms and stepping motors are provided in the printer, the phase difference between the drive pulse trains generated by the phase difference generator is approximately 2π / It is easy to set so as to be n. With this configuration, a certain effect can be expected regardless of the cause.

但し、このような位相差の下でも横筋が発生する場合には、振動伝達径路の伝達関数が相違していることを始めとして、他の要因が考えられる。その場合、横筋発生の直接の原因となっている部位を想定して、次のように構成することが有効な手段となり得る。 However, when transverse stripes are generated even under such a phase difference, other factors can be considered, including that the transfer functions of the vibration transfer paths are different. In that case, assuming the part that is the direct cause of the occurrence of lateral muscles, the following configuration can be an effective means.

位相差生成部が、前記２π／ｎに、各ステッピングモータの振動がサーマルヘッドとプラテンローラとの相対部に伝わるまでの伝達時間差を補償する補償位相差を加減した位相差を生成する構成。 A configuration in which the phase difference generation unit generates a phase difference by adding or subtracting a compensation phase difference that compensates for the transmission time difference until the vibration of each stepping motor is transmitted to the relative part of the thermal head and the platen roller to 2π / n.

位相差生成部が、前記２π／ｎに、各ステッピングモータの振動が対応する送りローラ機構に伝わるまでの伝達時間差を補償する補償位相差を加減した位相差を生成する構成。 A configuration in which the phase difference generation unit generates a phase difference obtained by adding or subtracting a compensation phase difference that compensates for the transmission time difference until the vibration of each stepping motor is transmitted to the corresponding feed roller mechanism to 2π / n.

勿論、位相差生成部に、位相差を微調整するための微調整部を備えれば、発生原因や伝達時間等を特定せずとも、微調整部を通じて横筋が発生しないような位相差に的確に調整することができる。 Of course, if the phase difference generation unit is provided with a fine adjustment unit for finely adjusting the phase difference, it is possible to accurately adjust the phase difference so that no horizontal stripes are generated through the fine adjustment unit without specifying the cause of occurrence and the transmission time. Can be adjusted.

本発明は、以上説明したように、送りローラ機構ごとにステッピングモータで駆動する構成を通じて脱調の抜本的解決を図るとともに、ステッピングモータに入力する駆動パルス列に位相差を設けることで、振動発生の直接の原因となっている原因や部位を必ずしも特定せずとも、横筋発生の不具合を効果的に解消ないし低減できる優れたプリンタを提供することが可能となる。 As described above, the present invention aims to drastically solve the problem of step-out through the configuration in which each feed roller mechanism is driven by a stepping motor, and by providing a phase difference in the drive pulse train input to the stepping motor, It is possible to provide an excellent printer that can effectively eliminate or reduce the problem of occurrence of lateral stripes without necessarily identifying the cause or part that is the direct cause.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態のプリンタを構成する印字部分及び搬送部分の原理図である。このプリンタは、サーマルヘッド１と、このサーマルヘッド１に用紙Ｓを介して押圧された状態で相対されるプラテンローラ２と、このプラテンローラ２から所要距離を隔てて２箇所に配置されるフィードローラ３１及びピンチローラ３２の組からなる送りローラ機構３，３と、各々の送りローラ機構３、３を構成するローラ３１，３２の一方（ここではフィードローラ３１）をそれぞれベルトやギヤ等の伝達機構４を介して個別に駆動する２つのステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２と、これらのステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２を駆動可能な駆動制御手段５を具備する。送りローラ機構３をサーマルヘッド１を挟んで搬送方向の上流側と下流側に一対に設けたのは、カラー印刷においてもモノクロ印刷においても、順方向に送る動作と逆方向に戻す動作とを繰り返しながら印刷する場合があるからである。インクリボンを使用するものでは、サーマルヘッド１とプラテンローラ２の間に用紙Ｓとともにリボンが挿通される。 FIG. 1 is a principle diagram of a printing portion and a conveyance portion constituting the printer of this embodiment. This printer includes a thermal head 1, a platen roller 2 that is opposed to the thermal head 1 while being pressed through a sheet S, and feed rollers that are arranged at two positions away from the platen roller 2. 31 and a feed roller mechanism 3, 3 comprising a pair of pinch rollers 32, and one of the rollers 31, 32 constituting the respective feed roller mechanisms 3, 3 (here, the feed roller 31) is a transmission mechanism such as a belt or a gear. 4 includes two stepping motors SM1 and SM2 that are individually driven through the drive motor 4, and drive control means 5 that can drive these stepping motors SM1 and SM2. The pair of feed roller mechanisms 3 provided on the upstream side and the downstream side in the transport direction with the thermal head 1 interposed therebetween repeats the forward feed operation and the reverse feed operation in both color printing and monochrome printing. This is because printing may be performed. In the case of using an ink ribbon, the ribbon is inserted between the thermal head 1 and the platen roller 2 together with the paper S.

各ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２には、同一のものが使用されており、１パルス入力により回転する角度も同一である。ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２は、駆動パルスが１パルス入力される毎に起動、停止を繰り返しながら所定角度ずつ進角し、伝達機構４を介してフィードローラ３１を所定角度ずつ回転させるものであり、左右の送りローラ機構のフィードローラ３１，３１は常に同じ方向に駆動される。したがって、用紙搬送負荷が分担され、脱調の原因となっているトルク不足が解消される。 The same motor is used for each of the stepping motors SM1 and SM2, and the rotation angle by one pulse input is also the same. The stepping motors SM1 and SM2 advance and stop each time a drive pulse is input and rotate the feed roller 31 through the transmission mechanism 4 by a predetermined angle. The feed rollers 31 of the feed roller mechanism are always driven in the same direction. Therefore, the paper conveyance load is shared, and the lack of torque that causes the step-out is resolved.

その一方で、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の起動、停止時の加減速により振動が発生し、この振動が横筋の直接の発生原因となる部位に伝達される。かかる部位として主に考えられるのは、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２から当該ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の保持部材である図示しないシャーシやフレーム等を介してサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に至る振動伝達径路と、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２から上述したベルトやギヤ等の伝達機構４を介してフィードローラ３１に至る動力伝達径路である。 On the other hand, vibration is generated by acceleration / deceleration at the time of starting and stopping of the stepping motors SM1 and SM2, and this vibration is transmitted to the site that causes the horizontal muscle directly. Such a part is mainly considered as vibration from the stepping motors SM1 and SM2 to a relative portion between the thermal head 1 and the platen roller 2 via a chassis or a frame (not shown) which is a holding member of the stepping motors SM1 and SM2. A transmission path and a power transmission path from the stepping motors SM1 and SM2 to the feed roller 31 via the transmission mechanism 4 such as the belt and gear described above.

例えば、横筋発生の直接の原因となる部位が主としてサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部にあると捉えた場合、図２の振動伝達モデルに示すように、一方のステッピングモータＳＭ１からサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に至る振動には、第１の振動伝達径路６１を介してサーマルヘッド１に伝わる振動と第２の振動伝達径路６２を介してプラテンローラ２に伝わる振動がある。同様に、他方のステッピングモータＳＭ２からサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に至る振動には、第３の振動伝達径路６３を介してサーマルヘッド１に伝わる振動と第４の振動伝達径路６４を介してプラテンローラ２に伝わる振動とがある。これらの振動は、発生側においてコギングトルク自体が過大であった場合や、コギングトルクがシャーシやフレーム等の保持部材と共振した場合に伝達先で横筋発生の不具合を引き起こすし、伝達先で振動同士が重畳することによっても横筋発生の不具合を引き起こす。 For example, when it is assumed that the part that directly causes the occurrence of lateral stripes is mainly in the relative part between the thermal head 1 and the platen roller 2, as shown in the vibration transmission model of FIG. The vibration reaching the relative portion between 1 and the platen roller 2 includes vibration transmitted to the thermal head 1 via the first vibration transmission path 61 and vibration transmitted to the platen roller 2 via the second vibration transmission path 62. . Similarly, in the vibration from the other stepping motor SM2 to the relative portion of the thermal head 1 and the platen roller 2, the vibration transmitted to the thermal head 1 via the third vibration transmission path 63 and the fourth vibration transmission path 64 are provided. And vibrations transmitted to the platen roller 2 via the. These vibrations cause problems in the generation of horizontal stripes at the transmission destination when the cogging torque itself is excessive on the generation side or when the cogging torque resonates with a holding member such as a chassis or a frame. Overlapping also causes a problem of horizontal stripes.

以下、簡単のために、第１の振動伝達径路６１と第３の振動伝達径路６３のみに着目し、先ず横筋発生が振動伝達先における振動の重畳にあると仮定した場合を考える。 Hereinafter, for the sake of simplicity, attention is paid only to the first vibration transmission path 61 and the third vibration transmission path 63, and a case is assumed in which it is first assumed that the lateral streak generation is superposition of vibrations at the vibration transmission destination.

ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２には駆動パルス列が入力されるが、これにより発生する振動は、周波数成分に分解すれば正弦波の集まりと見ることができ、一方のステッピングモータＳＭ１で発生する正弦波は同じ振動伝達径路６１を介してサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に伝達される限りにおいて、正弦波の種類によらず（基調波でも高調波でも）伝達関数は一定である。他方の振動伝達径路６３においても然りである。両振動伝達系６１、６３の伝達特性が等価であると考えた場合、両ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の駆動パルス列に位相差φを設ければ、そこで発生する正弦波や、前記相対部に伝わった正弦波、ひいてはそれらの合成された振動にも同じ位相差φが現われ、この位相差φを利用して振動の相殺ないし低減が図れることが見込まれる。 Driving pulse trains are input to the stepping motors SM1 and SM2, but vibrations generated thereby can be viewed as a collection of sine waves if they are decomposed into frequency components, and the sine waves generated by one stepping motor SM1 are the same. As long as it is transmitted to the relative portion between the thermal head 1 and the platen roller 2 via the vibration transmission path 61, the transfer function is constant regardless of the type of sine wave (whether fundamental or harmonic). The same applies to the other vibration transmission path 63. When it is considered that the transmission characteristics of both vibration transmission systems 61 and 63 are equivalent, if a phase difference φ is provided in the drive pulse train of both stepping motors SM1 and SM2, the sine wave generated there and transmitted to the relative portion. The same phase difference φ appears in the sine wave, and hence the synthesized vibration, and it is expected that the vibration can be canceled or reduced using this phase difference φ.

そこで本実施形態は、前記駆動制御手段５を、図３に示すように、制御部５１と、パルス発生部５２と、位相差生成部５３とにより構成し、位相差生成部５３からドライバ５ａ、５ｂを介して両ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２に所定の位相差の下に駆動パルス列を入力するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the drive control unit 5 includes a control unit 51, a pulse generation unit 52, and a phase difference generation unit 53. A drive pulse train is input to both stepping motors SM1 and SM2 via 5b with a predetermined phase difference.

具体的に説明すると、制御部５１は、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の回転制御用の加速、定速、減速データに基づいて、パルス発生に必要な基準データをパルス発生部５２に送出し、また、所要の位相差φを指定する制御情報を位相差生成部５３に入力する。 More specifically, the control unit 51 sends reference data necessary for pulse generation to the pulse generation unit 52 based on acceleration, constant speed, and deceleration data for rotation control of the stepping motors SM1 and SM2, Control information designating the required phase difference φ is input to the phase difference generation unit 53.

パルス発生部５２は、前記制御部５１から受信した基準データに従って基準パルスを発生する。回転速度は基準パルスの周波数によって決定される。 The pulse generator 52 generates a reference pulse according to the reference data received from the controller 51. The rotation speed is determined by the frequency of the reference pulse.

位相差生成部５３は、パルス発生部５２から受信した基準パルスに、前記制御部５１から指定される位相差φの下に各ドライバ５ａ、５ｂにそれぞれパルス列を出力する。この位相差生成部５３は、オペアンプを用いた遅延回路等により構成することができ、位相差は遅延回路等に設けたレジスタンスやキャパシタンスにより定まる時定数τによって決定することができる。すなわち、図４（ａ）に示すように、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２に対して完全に同期する駆動パルス列を出力するのではなく、ここでは制御部５１から位相差φとして１８０°が指定され、位相差生成部５３を介して同図（ｂ）に示すように周期がＴ／２だけずれた駆動パルス列が出力されるようにしている。 The phase difference generation unit 53 outputs a pulse train to each of the drivers 5 a and 5 b with the reference pulse received from the pulse generation unit 52 under the phase difference φ specified by the control unit 51. The phase difference generation unit 53 can be configured by a delay circuit using an operational amplifier or the like, and the phase difference can be determined by a time constant τ determined by resistance or capacitance provided in the delay circuit or the like. That is, as shown in FIG. 4A, a drive pulse train that is completely synchronized with the stepping motors SM1 and SM2 is not output, but here, the control unit 51 specifies 180 ° as the phase difference φ, A drive pulse train whose period is shifted by T / 2 is output via the phase difference generator 53 as shown in FIG.

ここで、図４（ａ）、（ｂ）は、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の駆動パルスのうち、Ａ相同士の関係を示している。一般にステッピングモータには、電磁石の組数に応じて２相、５相等の種類が有り、この実施形態のプリンタでは通常のプリンタにおけると同様にステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２に２相タイプのものを使用している。そして、位相差生成部５３からドライバ５ａ、５ｂに対して、Ａ相およびＢ相の２種類の周波数の等しいパルスを、位相を９０度ずらして各組の電磁石に供給することにより回転子を回転させ、その際にＡ相のパルスに対してＢ相を進み位相にするか遅れ位相にするかによって回転方向を制御し、周波数によって回転速度を制御している。２つのステッピングモータＳＭ１、ＳＭ２は、トルク確保が目的であるため、回転方向と回転速度は同一に設定され、図４（ｂ）に示すようにＡ相同士に１８０度の位相差を持たせることで、必然的に図示しないＢ相同士も１８０度の位相差を持たせてある。勿論、１８０度以外の位相差φとするときも同様であり、５相その他のステッピングモータによって実施するときにも上記に準じて構成することができる。 Here, FIGS. 4A and 4B show the relationship between the A phases among the drive pulses of the stepping motors SM1 and SM2. Generally, there are two types of stepping motors depending on the number of sets of electromagnets. The printer of this embodiment uses two-phase type stepping motors SM1 and SM2 as in a normal printer. ing. Then, the phase difference generator 53 rotates the rotor by supplying pulses having the same frequency of two types of A phase and B phase to the drivers 5a and 5b by shifting the phases by 90 degrees to each set of electromagnets. In this case, the rotation direction is controlled by changing the B phase to the leading phase or the lagging phase with respect to the A phase pulse, and the rotation speed is controlled by the frequency. Since the two stepping motors SM1 and SM2 are for the purpose of securing torque, the rotation direction and the rotation speed are set to be the same, and a phase difference of 180 degrees is provided between the A phases as shown in FIG. 4B. Thus, the B phases (not shown) necessarily have a phase difference of 180 degrees. Of course, the same applies when the phase difference φ is other than 180 degrees, and when the phase difference is implemented by a five-phase stepping motor, it can be configured according to the above.

各ドライバ５ａ、５ｂは、前記位相差生成部５３からそれぞれパルス列を受信すると、予め設定された励磁方式に従ってステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の各組の電磁石にそれぞれＡ相、Ｂ相の駆動パルス列を出力し、前記位相差φの下に一定速度でこれらを回転駆動する。 When each of the drivers 5a and 5b receives the pulse train from the phase difference generation unit 53, it outputs A-phase and B-phase drive pulse trains to the respective electromagnets of the stepping motors SM1 and SM2, respectively, according to a preset excitation method. These are rotationally driven at a constant speed under the phase difference φ.

上述した通り、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２は１パルスごとに１ステップずつ進角する。駆動パルス列に位相差φが設けられると、各ステッピングモータＳＭ１、ＳＭ２はその位相差φに応じて１ステップ角ずつ移動するため、個々のステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２から図１に示す送りローラ機構３，３に対してなされる駆動は、Ａ相、Ｂ相それぞれ１８０°の位相差の下に行われる。パルス周期はせいぜい２５[μｓｅｃ]程度であるので、見掛け上、用紙Ｓはスムーズに搬送される。そして同時に、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２から生じる振動は、位相差φをもってシャーシやフレーム等の保持部材、或いはベルトやギヤ等の伝達機構４を介して各方面に伝達される。 As described above, the stepping motors SM1 and SM2 advance by one step for each pulse. When the phase difference φ is provided in the drive pulse train, each stepping motor SM1, SM2 moves by one step angle in accordance with the phase difference φ, so that each stepping motor SM1, SM2 can feed the feed roller mechanism 3, shown in FIG. 3 is performed under a phase difference of 180 ° for each of the A phase and the B phase. Since the pulse period is about 25 [μsec] at most, the paper S is apparently conveyed smoothly. At the same time, the vibration generated from the stepping motors SM1 and SM2 is transmitted to each direction with a phase difference φ through a holding member such as a chassis and a frame, or a transmission mechanism 4 such as a belt and a gear.

図５は、１８０°の位相差が設けられた駆動パルス列に従ってステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２が回転したときに発生する振動成分を１つの正弦波に代表して示している。振動伝達径路６１，６３の伝達特性がほぼ同一であれば、両ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２で発生した振動の位相差φは、同じ位相差φの下にサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に伝達される。位相差を設けない場合には、図６（ａ）に示すように、山と山、谷と谷が重畳して、相対部における振幅は２倍になるが、ここでは、１８０°の位相差を設けたことにより、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２において発生する振動自体は低減されないにしても両振動は山と谷が相殺し合って相対部における振幅は理想的には０になる。両振動伝達径路６１，６３における振幅の減衰が異なれば、振幅の小さい正弦波の集まりになる。何れにせよ、これにより横筋の発生が有効に解消ないし低減されることは明白である。 FIG. 5 representatively shows one sine wave as a vibration component generated when the stepping motors SM1 and SM2 rotate in accordance with a drive pulse train provided with a phase difference of 180 °. If the transmission characteristics of the vibration transmission paths 61 and 63 are substantially the same, the phase difference φ of the vibration generated by both stepping motors SM1 and SM2 is a relative portion between the thermal head 1 and the platen roller 2 under the same phase difference φ. Is transmitted to. When no phase difference is provided, as shown in FIG. 6 (a), peaks and peaks, valleys and valleys are overlapped, and the amplitude in the relative portion is doubled, but here the phase difference of 180 ° Thus, even if the vibration itself generated in the stepping motors SM1 and SM2 is not reduced, the peaks and valleys of both vibrations cancel each other, and the amplitude in the relative portion is ideally zero. If the attenuations of the amplitudes in the vibration transmission paths 61 and 63 are different, a sine wave having a small amplitude is collected. In any case, it is obvious that this effectively eliminates or reduces the occurrence of transverse muscles.

勿論、横筋の発生が上述した伝達先における振動の重畳とは別の要因、或いは他の要因を含む複合的な要因に起因していたとしても、複数のモータにトルクを分散することで単一のモータを用いた場合等に比してトルク低減による横筋現象の軽減が見込まれるし、複数のステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２のトルクによる振動が保持部材上のほぼ同じ場所で発生している場合には振動発生側においてコギングトルクをずらすことによる振動の軽減も見込むことができる。さらに、コギングトルクの発生間隔が保持部材の共振点に一致して部材が振動していたとしても、各ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の駆動パルスの位相をずらすことで、コギングトルクの発生間隔が変化し、共振点から外れることで振動が発生しなくなる効果も期待することができる。 Of course, even if the occurrence of lateral stripes is caused by a factor other than the superposition of vibrations at the transmission destination described above, or by a complex factor including other factors, the torque is distributed to a plurality of motors. When the motor is used, it is expected that the horizontal stripe phenomenon will be reduced by reducing the torque compared to the case where the motor is used, and when the vibrations due to the torques of the plurality of stepping motors SM1, SM2 are generated at substantially the same location on the holding member. Reduction of vibration by shifting the cogging torque on the vibration generation side can also be expected. Further, even if the cogging torque generation interval coincides with the resonance point of the holding member and the member vibrates, the cogging torque generation interval changes by shifting the phase of the drive pulse of each stepping motor SM1, SM2. Also, it can be expected that the vibration is not generated by moving away from the resonance point.

本発明者は、実際にステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の駆動パルス列間に１８０°の位相差を設けて印刷試験を行うことにより、横筋の発生が完全に消失できることを確認している。 The inventor has confirmed that the occurrence of lateral stripes can be completely eliminated by actually performing a printing test with a phase difference of 180 ° between the drive pulse trains of the stepping motors SM1 and SM2.

また、両ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２を同期駆動した際に、図７に示すように振動伝達径路６１，６３における伝達特性の違いにより、サーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に振動が時間差で伝わる場合には、その時間差を補償する位相ψを図３の制御部５１から指令する位相差φに加えて、位相差生成部５３から図８に示すような位相差φ±ψの駆動パルス列が出力されるようにすれば、上記と同様の作用効果を奏することができる。この場合も、図示Ａ相以外に、Ｂ相にも同様の位相差のもとに駆動パルス列が供給される。このような対応も、不特定の、あるいは複合的な要因に対して、原因を追求せずに簡単に対処する有効な一手法となり得る。 Further, when both stepping motors SM1 and SM2 are driven synchronously, as shown in FIG. 7, due to the difference in transmission characteristics in the vibration transmission paths 61 and 63, the vibration is caused by the time difference in the relative portion between the thermal head 1 and the platen roller 2. In the case of transmission, in addition to the phase difference φ commanded from the control unit 51 in FIG. 3, the phase difference φ ± ψ as shown in FIG. If it is made to output, the effect similar to the above can be show | played. In this case as well, the drive pulse train is supplied to the B phase with the same phase difference in addition to the A phase shown in the figure. Such a response can also be an effective method for easily dealing with unspecified or complex factors without seeking the cause.

以上はプラテンローラ２に伝わる振動についても同様である。また、以上はサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に横筋発生の主たる原因があると捉えたが、横筋発生の直接の原因となっている部位が他の箇所であっても全く同様のことが言える。 The same applies to the vibration transmitted to the platen roller 2. In addition, the above has been considered that the relative cause between the thermal head 1 and the platen roller 2 is the main cause of the occurrence of horizontal stripes. I can say that.

以上のように、本実施形態のプリンタは、先ずもって送りローラ機構３，３ごとにステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２を設けたので、トルク不足による脱調の問題の抜本的解決を図ることができる。そして、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２ごとに供給する駆動パルス列の間に位相差を生成する位相差生成部５３を駆動制御手段５に設けて、横筋発生の直接の原因となっている部位に両ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２から伝わった振動が相殺ないし平滑化されるような位相差φをステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２に入力するようにしたので、伝達先における振動の重畳に起因した横筋の発生を始めとして、振動発生側における諸要因、或いはこれらの複合的な要因に起因した横筋の発生も有効に解消ないし低減することが可能となる。 As described above, since the printer of this embodiment is provided with the stepping motors SM1 and SM2 for each of the feed roller mechanisms 3 and 3, the problem of step-out due to insufficient torque can be drastically solved. A phase difference generator 53 for generating a phase difference between the drive pulse trains supplied to each of the stepping motors SM1 and SM2 is provided in the drive control means 5, so that both stepping motors are provided at the site directly causing the horizontal stripes. Since the phase difference φ such that the vibration transmitted from SM1 and SM2 is canceled or smoothed is input to the stepping motors SM1 and SM2, vibrations such as the occurrence of lateral streaks due to the superposition of vibrations at the transmission destination are generated. It is possible to effectively eliminate or reduce the occurrence of transverse stripes due to various factors on the generation side or a combination of these factors.

勿論、プリンタにｎ個の送りローラ機構とｎ個のステッピングモータを設ける場合には、位相差生成部５３の生成する各駆動パルス列間の位相差はＡ相間、Ｂ相間それぞれに略２π／ｎとなるように設定すればよい。 Of course, when the printer is provided with n feed roller mechanisms and n stepping motors, the phase difference between the drive pulse trains generated by the phase difference generator 53 is approximately 2π / n between the A phase and the B phase, respectively. What is necessary is just to set.

但し、この場合にも横筋が発生する場合には、振動伝達径路の伝達関数が相違していることが考えられるので、横筋発生の直接の原因となっている部位がサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部にある可能性が高い場合には、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の振動がサーマルヘッド１とプラテンローラ２との相対部に伝わるまでの伝達時間差を計測して、パルス周期とから補償位相差ψを求め、この補償位相差を２π／ｎに加減した位相差を位相差生成部５３においてＡ相間、Ｂ相間に生成することが有効である。 However, also in this case, when the horizontal stripes are generated, it is considered that the transfer functions of the vibration transmission path are different. Therefore, the parts directly causing the horizontal stripes are the thermal head 1 and the platen roller 2. If there is a high possibility that it is in the relative part, the difference in transmission time until the vibration of the stepping motors SM1, SM2 is transmitted to the relative part of the thermal head 1 and the platen roller 2 is measured, and the compensation position is calculated from the pulse period. It is effective to obtain the phase difference ψ and generate a phase difference obtained by adding or subtracting the compensation phase difference to 2π / n in the phase difference generation unit 53 between the A phase and the B phase.

あるいは、横筋発生の直接の原因となっている部位が送りローラ機構３にある可能性が高い場合には、ステッピングモータＳＭ１，ＳＭ２の振動が送りローラ機構３に伝わるまでの伝達時間差を計測して、パルス周期とから補償位相差ψを求め、この補償位相差を２π／ｎに加減した位相差を位相差生成部５３においてＡ相間、Ｂ相間に生成するようにしてもよい。 Alternatively, when there is a high possibility that the part directly causing the horizontal stripes is in the feed roller mechanism 3, the difference in transmission time until the vibration of the stepping motors SM1 and SM2 is transmitted to the feed roller mechanism 3 is measured. Alternatively, the compensation phase difference ψ may be obtained from the pulse period, and the phase difference obtained by adding or subtracting the compensation phase difference to 2π / n may be generated between the A phase and the B phase by the phase difference generation unit 53.

勿論、上記実施形態では制御部５１から位相差生成部５３に位相差を入力するようにしており、例えばプログラムを書き換えるなどにより、この制御部５１と位相差生成部５３とが位相差を微調整するための本発明の微調整部を構成するようにしておけば、結果を見ながら横筋が消失ないし低減するような位相差に調整して的確な効果を挙げることが可能となる。 Of course, in the above embodiment, the phase difference is input from the control unit 51 to the phase difference generation unit 53, and the control unit 51 and the phase difference generation unit 53 finely adjust the phase difference by rewriting the program, for example. If the fine adjustment unit of the present invention is configured, it is possible to adjust the phase difference so as to eliminate or reduce the horizontal stripe while observing the result, and to obtain an accurate effect.

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態に係るプリンタの要部を示す原理図。FIG. 2 is a principle diagram illustrating a main part of a printer according to an embodiment of the invention. 同実施形態の振動伝達モデル。The vibration transmission model of the embodiment. 同実施形態に係る駆動制御手段の構成を示す制御ブロック図。The control block diagram which shows the structure of the drive control means which concerns on the same embodiment. 同実施形態における駆動パルス列を比較例とともに示す図。The figure which shows the drive pulse train in the same embodiment with a comparative example. 同実施形態における振動と位相差の関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the vibration and phase difference in the same embodiment. 同実施形態における効果を比較例とともに示す図。The figure which shows the effect in the embodiment with a comparative example. 同実施形態における位相差の他の態様を示す図。The figure which shows the other aspect of the phase difference in the embodiment. 図７の場合の駆動パルス列を示す図４に対応した図。The figure corresponding to FIG. 4 which shows the drive pulse train in the case of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…サーマルヘッド
２…プラテンローラ
３…送りローラ機構
５…駆動制御手段
５３…位相差生成部
Ｓ…用紙
ＳＭ１，ＳＭ２…ステッピングモータ
φ、ψ…位相差、補償位相差

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermal head 2 ... Platen roller 3 ... Feed roller mechanism 5 ... Drive control means 53 ... Phase difference production | generation part S ... Paper SM1, SM2 ... Stepping motor φ, ψ ... Phase difference, compensation phase difference

Claims

サーマルヘッドと、このサーマルヘッドに用紙を介して押圧された状態で相対されるプラテンローラと、このプラテンローラから所要距離を隔てて配置される複数の送りローラ機構と、これらの送りローラ機構のローラを駆動するステッピングモータと、当該ステッピングモータの回転制御を行う駆動制御手段とを具備してなるものにおいて、
前記ステッピングモータを送りローラ機構ごとに設けるとともに、前記駆動制御手段を、各ステッピングモータごとに供給する駆動パルス列間に位相差を生成する位相差生成部を設けてなるものにしたことを特徴とするプリンタ。 A thermal head, a platen roller opposed to the thermal head in a state of being pressed through the paper, a plurality of feed roller mechanisms arranged at a predetermined distance from the platen roller, and rollers of these feed roller mechanisms Comprising a stepping motor for driving and a drive control means for controlling the rotation of the stepping motor.
The stepping motor is provided for each feed roller mechanism, and the drive control unit is provided with a phase difference generation unit that generates a phase difference between drive pulse trains supplied for each stepping motor. Printer.

送りローラ機構とステッピングモータとをｎ対に設け、位相差生成部の生成する各駆動パルス列間の位相差をそれぞれ略２π／ｎとなるように設定している請求項１記載のプリンタ。 The printer according to claim 1, wherein the feed roller mechanism and the stepping motor are provided in n pairs, and the phase difference between the drive pulse trains generated by the phase difference generation unit is set to be approximately 2π / n.

位相差生成部の生成する位相差は、前記２π／ｎに、各ステッピングモータの振動がサーマルヘッドとプラテンローラとの相対部に伝わるまでの伝達時間差を補償する補償位相差を加減したものである請求項２記載のプリンタ。 The phase difference generated by the phase difference generation unit is obtained by adding or subtracting the compensation phase difference for compensating for the transmission time difference until the vibration of each stepping motor is transmitted to the relative part between the thermal head and the platen roller to 2π / n. The printer according to claim 2.

位相差生成部の生成する位相差は、前記２π／ｎに、各ステッピングモータの振動が対応する送りローラ機構に伝わるまでの伝達時間差を補償する補償位相差を加減したものである請求項２記載のプリンタ。 3. The phase difference generated by the phase difference generation unit is obtained by adding or subtracting a compensation phase difference for compensating for a transmission time difference until vibration of each stepping motor is transmitted to a corresponding feed roller mechanism to 2π / n. Printer.

位相差生成部が、位相差を微調整するための微調整部を備える請求項１〜４何れかに記載のプリンタ。

The printer according to claim 1, wherein the phase difference generation unit includes a fine adjustment unit for finely adjusting the phase difference.