JP2726071B2 - Recording device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録装置に関し詳しくは、記録ヘッドを搭
載したキャリッジを移動させる駆動源にステップモータ
を使用した記録装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly, to a printing apparatus using a stepping motor as a drive source for moving a carriage on which a printing head is mounted.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から知られているシリアル型の記録装置では、記
録ヘッドを記録走査のために移動させるキャリッジ駆動
用モータとして、ハイブリッド型もしくはPM型（永久磁
石型）のステップモータが用いられ、モータに対して閉
ループ制御がなされてきた。Conventionally, a serial type printing apparatus uses a hybrid type or PM type (permanent magnet type) step motor as a carriage driving motor for moving a print head for print scanning. Closed loop control has been implemented.

その理由は、仮に開ループ制御にてステップモータを
駆動すると、 （１）キャリッジの駆動走行時、特にハイブリッド型の
場合に、ステップモータのロータの振動に起因する「キ
ーン」という耳障りな騒音が発生する。The reason is that if the step motor is driven by the open loop control, (1) when driving the carriage, especially in the case of the hybrid type, an unpleasant noise called "Keen" caused by the vibration of the rotor of the step motor is generated. I do.

（２）キャリッジの起動，停止時および反転時に、モー
タが振動しながら動くことによる「ガタン」という大き
な騒音が発生する。(2) When the carriage starts, stops, and reverses, the motor vibrates and moves, generating a loud noise such as rattling.

等という騒音発生の問題があることによる。This is due to the problem of noise generation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、ステップモータを閉ループ制御するにはロ
ータの回転位置を検出するためのエンコーダが必要であ
り、しかもロータの磁極位置とエンコーダの磁極（光学
式の場合はスリット）との位置合せをモータ組立のとき
に行なわねばならない。この位置合せが必要な理由は、
モータの相切換をエンコーダの出力パルスに同期させて
いるためであって、位置合せが精度良く行なわれないと
モータが回転しなかったり、回転の方向によって速度が
異る虞がある。Incidentally, an encoder for detecting the rotational position of the rotor is required for the closed-loop control of the stepping motor, and the alignment between the magnetic pole position of the rotor and the magnetic pole (slit in the case of the optical type) of the encoder is adjusted by the motor assembly. Sometimes you have to do it. This alignment is necessary because
This is because the phase switching of the motor is synchronized with the output pulse of the encoder. If the positioning is not performed accurately, the motor may not rotate or the speed may vary depending on the direction of rotation.

そこで、エンコーダの１回転当りの出力パルス数を多
くして１パルス当りの分解能を上げれば、位置合せは大
方不要となる。例えば、１周を48ステップで回転するPM
型のステップモータではロータの磁極が24極であるが、
エンコーダの出力パルスが１回転につき288パルスであ
ればロータ磁極１極に対して12パルスの出力が得られる
ので、無作為にエンコーダをロータ軸に取りつけた際の
ロータ磁極中心とエンコーダ磁極中心とのズレは、最大
でもパルス間隔の半分で、±42％の範囲におさまり、こ
れに応じた励磁電流の切り換えタイミングのズレは無視
できる大きさとなる。Therefore, if the resolution per pulse is increased by increasing the number of output pulses per rotation of the encoder, the alignment is almost unnecessary. For example, PM that rotates one lap in 48 steps
Type step motor has 24 rotor magnetic poles,
If the output pulse of the encoder is 288 pulses per rotation, 12 pulses can be output for one pole of the rotor magnetic pole, so that the center of the rotor magnetic pole and the center of the encoder magnetic pole when the encoder is randomly mounted on the rotor shaft is obtained. The deviation is at most a half of the pulse interval and within a range of ± 42%, and the deviation of the switching timing of the exciting current corresponding thereto is negligible.

但し、最初にエンコーダのどの磁極をロータ磁極と対
応させるのかを決めておく必要があり、それには、まず
モータコイルに所定時間以上電流を流し、次に、この通
電によるコイルの励磁によってロータが僅かに回転し静
止したときに、正対しているエンコーダの磁極を選ぶよ
うにしなければならない。なおその他については、最初
に決めたものから12パルスおきに選べば良い。However, it is necessary to first determine which magnetic pole of the encoder is to be associated with the rotor magnetic pole. First, a current is passed through the motor coil for a predetermined time or longer, and then the rotor is slightly excited by the excitation of the coil by this energization. When the motor rotates and comes to rest, the magnetic poles of the encoder facing each other must be selected. Others can be selected every 12 pulses from the initially determined one.

また、以上説明したエンコーダパルスの初期化は、モ
ータを動かす以前に行なわれる必要がある。すなわち、
シリアルプリンタのキャリッジ駆動用モータとしてこの
ようなモータを用いる場合、本体の電源投入時にイニシ
ャル動作を行う必要がある。The initialization of the encoder pulse described above needs to be performed before the motor is operated. That is,
When such a motor is used as a carriage driving motor of a serial printer, it is necessary to perform an initial operation when the main body is powered on.

しかしながら、プリンタのキャリッジは電源が切られ
た後の状態ではどの位置にあるか分らないためにイニシ
ャル動作が正常に行なわれない虞があり、例えば、キャ
リッジが可動範囲の左端または右端に位置していた場
合、イニシャル動作のためモータのある相を励磁しても
キャリッジがそれ以上動かないためモータが回転できな
かったり、ロータがデットポイント（正常な位置とは電
気角が180゜ずれた状態で、トルクがゼロ）で停止して
いたりするとロータ位置が正しく設定されないままイニ
シャル設定され、モータが動かなかったり暴走したりす
る危険性があった。However, since the position of the printer carriage after the power is turned off is unknown, the initial operation may not be performed normally. For example, the carriage may be located at the left end or the right end of the movable range. In this case, even if a certain phase of the motor is excited due to the initial operation, the carriage cannot move any more and the motor cannot rotate, or the rotor is at the dead point (when the electrical angle is shifted from the normal position by 180 °, If the motor is stopped at zero torque), the initial position is set without the rotor position being set correctly, and there is a risk that the motor will not move or run away.

本発明の目的は、上述の点に着目し、円滑な閉ループ
制御を可能とした記録装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a recording apparatus which enables smooth closed-loop control by focusing on the above points.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッ
ジをステップモータにより往復移動させて記録が行われ
る記録装置において、前記ステップモータのロータが所
定角度回転する毎に検出信号を出力する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号をカウントし、そのカウント
値に基づいて前記ステップモータのコイルへの励磁電流
の切換タイミングを閉ループ制御する電流切り換え手段
と、前記電流切り換え手段により前記ステップモータを
所定ステップ数駆動させてから前記ロータを安定させ、
その後、前記カウント値をリセットしてイニシャル処理
してから前記ステップモータを一方向と他方向に駆動さ
せ、その一方向と他方向の速度差が所定値の範囲内にあ
るか否かを確認する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。The printing apparatus of the present invention is a printing apparatus in which printing is performed by reciprocating a carriage on which a print head is mounted by a step motor, and detecting means for outputting a detection signal every time the rotor of the step motor rotates a predetermined angle. Current switching means for counting a detection signal from the detection means and performing closed-loop control of switching timing of the exciting current to the coil of the step motor based on the count value; and controlling the step motor by a predetermined number of steps by the current switching means. After driving, stabilize the rotor,
Thereafter, the count value is reset and the initial processing is performed, and then the step motor is driven in one direction and the other direction, and it is confirmed whether or not the speed difference between the one direction and the other direction is within a predetermined value range. Control means.

〔作 用〕(Operation)

本発明によれば、静かな高トルク，高応答性が実現で
きるステップモータの閉ループ制御を確実に行うことが
でき、安全で信頼性の高い記録装置を得ることができ
る。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the closed loop control of the step motor which can implement | achieve quiet high torque and high responsiveness can be performed reliably, and a safe and highly reliable recording apparatus can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明
する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第１図は本発明の一実施例を示す。ここで、１は例え
ばインクジェット式の記録ヘッド、２は記録ヘッド１を
搭載し、ガイド軸3Aおよび3Bに沿って移動するキャリッ
ジ、４はキャリッジ２に両端が連結され、プーリ5A,5B
間に張設されたタイミングベルト、６はタイミングベル
ト４を介してキャリッジ２を駆動するキャリッジ駆動モ
ータ、７は記録ヘッド１の対向位置に不図示のプラテン
等によって保持された記録シートである。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Here, reference numeral 1 denotes a recording head of, for example, an ink jet type, 2 denotes a carriage on which the recording head 1 is mounted, and a carriage that moves along guide shafts 3A and 3B.
A timing belt stretched therebetween, a carriage driving motor 6 for driving the carriage 2 via the timing belt 4, and a recording sheet 7 held at a position facing the recording head 1 by a platen (not shown) or the like.

また、キャリッジ２には、しゃ蔽板８が搭載されてい
て、キャリッジ２が第１図でＲ方向、すなわち左方に移
動し、初期位置にくると、フォトセンサ９のスリット9A
にしゃ蔽板８が重なることによりその位置が検知され、
キャリッジ駆動モータ６に同軸に設けられている不図示
のエンコーダが「０」として初期化される。そして、こ
の初期位置からＦ方向、すなわち右方向に移動するにし
たがってその位置がエンコーダからの信号の計数によっ
て逐次に検出されると共に、記録シート７上に記録が行
われる。また、一行分の記録に対応する走行がなされた
あとは記録シート７が一行分だけシート送りされる。In addition, a shielding plate 8 is mounted on the carriage 2, and when the carriage 2 moves in the R direction in FIG.
When the shielding plate 8 overlaps, its position is detected,
An encoder (not shown) provided coaxially with the carriage drive motor 6 is initialized as “0”. Then, as it moves from the initial position in the F direction, that is, the right direction, the position is sequentially detected by counting the signals from the encoder, and recording is performed on the recording sheet 7. After the traveling corresponding to the recording for one line, the recording sheet 7 is fed by one line.

なお、このような記録動作の際にキャリッジ駆動モー
タ１に要求される駆動条件の一例を示すと、記録密度が
360ドット／インチの場合、その記録速度に対応するキ
ャリッジ駆動モータ１の回転速度としては高速モードで
約800rpm、また低速モードで約400rpmである。更にまた
高速モードで起動から低速走行（回転速度800rpm）に到
達する時間は約60msec、定速走行時間は約１秒、定速走
行から停止するまでの時間は約60msecである。An example of the driving conditions required for the carriage drive motor 1 during such a printing operation is as follows.
In the case of 360 dots / inch, the rotation speed of the carriage drive motor 1 corresponding to the recording speed is about 800 rpm in the high-speed mode and about 400 rpm in the low-speed mode. Furthermore, in the high-speed mode, the time from starting to low-speed running (rotational speed 800 rpm) is about 60 msec, the constant-speed running time is about 1 second, and the time from constant-speed running to stop is about 60 msec.

第2A図および第2B図は上述したキャリッジ駆動モータ
６の構成の一例を示す。ここで、10はそのロータ、11は
ロータ軸、12Aおよび12Bはロータ10の周りに配設された
ステータ、13Aおよび13Bはコイルであり、ロータ軸11に
は同軸に検出用ディスク14が、また、ステータ側には、
フォトインタラプタ15が取付けられている。かくして、
モータ６の回転位置を検出用ディスク14とフォトインタ
ラプタ15とで構成されるロータリエンコーダ16からの出
力パルスを計数することにより検知することができる。2A and 2B show an example of the configuration of the carriage drive motor 6 described above. Here, 10 is the rotor, 11 is the rotor shaft, 12A and 12B are stators arranged around the rotor 10, 13A and 13B are coils, and the detection shaft 14 is coaxial with the rotor shaft 11, and , On the stator side,
The photo interrupter 15 is attached. Thus,
The rotational position of the motor 6 can be detected by counting output pulses from a rotary encoder 16 composed of a detection disk 14 and a photo interrupter 15.

そこで次に、第３図を参照してキャリッジ駆動モータ
６の閉ループ制御を行なうモータ駆動制御系について説
明する。Next, a motor drive control system that performs closed loop control of the carriage drive motor 6 will be described with reference to FIG.

第３図において、20はプリンタ全体の制御を行なうMP
U（マイクロプロセッサユニット）であり、ROM（リード
オンリメモリ）21に格納された制御プログラムに従い、
記録データ処理用のRAM（ランダムアクセスメモリ）22
を用いて図示していない他の各プリンタ機構の駆動源を
駆動制御するとともに、上述したキャリッジ２を駆動す
るキャリッジ駆動モータ６の駆動制御を行なう。そのた
めに、MPU20は図示しないハードウエアまたはソフトウ
エアによって構成したカウンタを具えており、上述した
ロータリエンコーダ16からの出力パルス23を計数するこ
とによって、キャリッジ２の位置を検知する。In FIG. 3, reference numeral 20 denotes an MP for controlling the entire printer.
U (microprocessor unit), according to the control program stored in ROM (read only memory) 21
RAM (random access memory) for recording data processing 22
Is used to drive and control the drive sources of the other printer mechanisms (not shown), and to control the drive of the carriage drive motor 6 for driving the carriage 2 described above. For this purpose, the MPU 20 includes a counter constituted by hardware or software (not shown), and detects the position of the carriage 2 by counting the output pulses 23 from the rotary encoder 16 described above.

そしてまた、MPU20はモータ速度制御回路24を介しキ
ャリッジ駆動モータ６の回転速度を先述した高速モード
または低速モードの速度に制御するとともに、キャリッ
ジ駆動モータ６のコイル13Aおよび13Bに対し励磁電流の
切り換えを行なう電流切換回路25を介してキャリッジ駆
動モータ６の起動，停止および回転方向を制御し、キャ
リッジ２の起動，停止および移動を行う。Further, the MPU 20 controls the rotation speed of the carriage drive motor 6 to the high-speed mode or the low-speed mode described above via the motor speed control circuit 24, and switches the excitation current to the coils 13A and 13B of the carriage drive motor 6. The start, stop, and rotation directions of the carriage drive motor 6 are controlled via the current switching circuit 25 to be started, stopped, and moved.

また、モータ速度制御回路24はエンコーダ16の検出出
力に応じてキャリッジ駆動モータ６の回転速度を閉ルー
プ制御するものであり、具体的にはエンコーダ16からの
出力パルス23の間隔時間をあらかじめ設定された基準の
時間と比較し、その比較結果に応じてその時間差を無く
すように、キャリッジ駆動モータ６への制御出力26を加
減するものである。Further, the motor speed control circuit 24 controls the rotation speed of the carriage drive motor 6 in a closed loop according to the detection output of the encoder 16, and specifically, sets the interval time of the output pulse 23 from the encoder 16 in advance. The control output 26 to the carriage drive motor 6 is adjusted so as to be compared with a reference time and to eliminate the time difference according to the comparison result.

そこで、いまMPU20がこのようなモータ速度制御回路2
4に対してキャリッジ駆動モータ６の回転速度を指示す
ると、それに応じてモータ速度制御回路24では指示され
た速度に対応した比較用の基準時間を選択し、それを用
いてパルス間隔との比較を行ない、キャリッジ駆動モー
タ６の回転速度を例えば所定の高速モードとするかまた
は所定の定速モードとするかを選択する。Therefore, the MPU 20 now uses such a motor speed control circuit 2
When the rotation speed of the carriage drive motor 6 is instructed to 4, the motor speed control circuit 24 selects a reference time for comparison corresponding to the instructed speed, and compares it with the pulse interval. Then, whether the rotation speed of the carriage drive motor 6 is set to, for example, a predetermined high-speed mode or a predetermined constant-speed mode is selected.

一方、電流切換回路25ではMPU20から入力される起動
信号27Aにより上述した励磁電流の切換え動作を開始
し、キャリッジ駆動モータ６を起動させ、またMPU20か
ら入力される停止信号27Bによりキャリッジ駆動モータ
６を停止させる。On the other hand, in the current switching circuit 25, the above-described excitation current switching operation is started by the start signal 27A input from the MPU 20, the carriage drive motor 6 is started, and the carriage drive motor 6 is started by the stop signal 27B input from the MPU 20. Stop.

更に、電流切換回路25は本発明に関わる点としてエン
コーダ16の検出出力に応じてキャリッジ駆動モータ６の
コイル励磁電流の切換えタイミングを閉ループで制御す
る。このために電流切換回路25はカウンタ28を有してお
り、カウンタ28によりエンコーダ16からの出力パルスを
計数し、その計数値が所定値と一致するとその時点で励
磁電流の切換えを行なう。Further, the current switching circuit 25 controls the switching timing of the coil exciting current of the carriage drive motor 6 in a closed loop according to the detection output of the encoder 16 as a point related to the present invention. For this purpose, the current switching circuit 25 has a counter 28, and the output pulse from the encoder 16 is counted by the counter 28. When the counted value matches a predetermined value, the exciting current is switched at that time.

なお、ここではキャリッジ駆動モータ６の電流切換回
路25は２相励磁方式としてロータ10の１回転につき例え
ば48回切換えられるものとし、エンコーダ16からの出力
パルス数を１回転につき288パルスとする。ロータ10は
１パルス出力されるごとに等角度ずつ回転しているの
で、パルスが６つ（288÷48）計数されるごとに励磁電
流の切換えが行なわれるものとすれば、常に等角度ずつ
回転したタイミングでロータ10の磁極とステータ12A,12
Bの磁極と相対位置が同じ所定の関係に保たれた状態で
励磁電流の切り換えが行なわれることになる。そこで、
ここではパルスが６つ計数されるごとに励磁電流の切り
換えが行なわれるものとする。Here, the current switching circuit 25 of the carriage drive motor 6 is switched in a two-phase excitation system, for example, 48 times per rotation of the rotor 10, and the number of output pulses from the encoder 16 is 288 pulses per rotation. Since the rotor 10 rotates by an equal angle each time one pulse is output, if the excitation current is switched every time six pulses (288 ÷ 48) are counted, the rotor 10 always rotates by the same angle. The magnetic poles of the rotor 10 and the stators 12A and 12A
The excitation current is switched while the magnetic pole of B and the relative position are maintained in the same predetermined relationship. Therefore,
Here, it is assumed that the excitation current is switched every time six pulses are counted.

次に、第４図を参照して記録時におけるキャリッジ駆
動モータ６のMPU20による制御動作の手順について述べ
ることとする。Next, the procedure of the control operation of the carriage drive motor 6 by the MPU 20 during printing will be described with reference to FIG.

なお、ここではMPU20による他の機構の制御動作の説
明は省略する。またこのようは制御動作の手順に対応し
た制御プログラムがROM21に格納されるものとする。Here, the description of the control operation of the other mechanisms by the MPU 20 will be omitted. Further, it is assumed that a control program corresponding to the procedure of the control operation is stored in the ROM 21.

いま、プリンタの電源が投入されると、ステップS1に
おいて、上述したロータ10の位置と電流切換回路25のカ
ウンタの計数値との正しい対応が得られるようにするた
めの初期化動作を行なう。なお、このような初期化動作
については本発明の特徴であるイニシャル確認動作を含
めて後に詳述する。Now, when the power of the printer is turned on, in step S1, an initialization operation is performed to obtain a correct correspondence between the position of the rotor 10 and the count value of the counter of the current switching circuit 25 described above. Such an initialization operation will be described later in detail, including an initial confirmation operation which is a feature of the present invention.

かくして初期化動作の次に、ステップS2において、キ
ャリッジ２が第１図中左端のホームポジションにあるか
否かをフォトセンサ９からの信号によって判断し、ホー
ムポジションでないとの判断であればステップS3でキャ
リッジ駆動モータ６を駆動し、キャリッジ２をホームポ
ジションまで移動させ、また、ホームポジションにある
との判断であればそのままステップS4に進む。なお、キ
ャリッジ２がホームポジションにあるか否かの位置検出
はフォトセンサ９からの検出信号によって行う。Thus, after the initialization operation, in step S2, it is determined from the signal from the photo sensor 9 whether the carriage 2 is at the home position at the left end in FIG. 1, and if it is determined that the carriage 2 is not at the home position, step S3 is performed. To drive the carriage drive motor 6 to move the carriage 2 to the home position. If it is determined that the carriage 2 is at the home position, the process directly proceeds to step S4. The position detection as to whether the carriage 2 is at the home position is performed based on a detection signal from the photo sensor 9.

次に、ステップS4において不図示のホストシステムか
ら指示された記録モードに従ってモータ６の回転速度、
および回転方向を決定し、１行の印字数からキャリッジ
駆動モータ６の駆動パルス数を決定する。Next, in step S4, the rotation speed of the motor 6 is determined according to the recording mode instructed by the host system (not shown).
The rotation direction is determined, and the number of drive pulses of the carriage drive motor 6 is determined from the number of prints in one line.

そして、モータ速度制御回路24にモータ回転速度を指
示する信号を出力するとともに、ステップS5でキャリッ
ジ駆動モータ６を電流切換回路25の駆動により起動させ
る。すなわち、キャリッジ２をスタートさせる。また、
キャリッジ駆動モータ６の起動と同時に、MPU20はエン
コーダ16からの出力パルスの計数を開始する。Then, a signal for instructing the motor rotation speed is output to the motor speed control circuit 24, and the carriage drive motor 6 is started by driving the current switching circuit 25 in step S5. That is, the carriage 2 is started. Also,
Simultaneously with the activation of the carriage drive motor 6, the MPU 20 starts counting output pulses from the encoder 16.

次に、ステップS6においてエンコーダ16からの出力パ
ルスの計数値に基づいてキャリッジ２が記録開始位置に
到達したか否かを判断し、到達したらステップS7におい
て記録ヘッド４を駆動して記録を開始させる。Next, in step S6, it is determined whether or not the carriage 2 has reached the recording start position based on the count value of the output pulse from the encoder 16, and when it has reached, in step S7, the recording head 4 is driven to start recording. .

次に、ステップS8においてエンコーダ16からの出力パ
ルスの計数値からキャリッジ２が１行の記録の終了位置
に到達したか否かを判断し、到達したらステップS9にお
いて記録ヘッド４の記録動作を停止させて、１行分の記
録が終了する。そして、ステップS10において電流切換
回路25に停止信号27Bを出力し、電流切換回路25はこの
信号27Bに応じてキャリッジ駆動モータ６のコイルの両
端をショートさせて、キャリッジ駆動モータ６を停止さ
せる。Next, in step S8, it is determined from the count value of the output pulse from the encoder 16 whether or not the carriage 2 has reached the end position of the recording of one row. If it has reached, the recording operation of the recording head 4 is stopped in step S9. Then, the recording for one line is completed. Then, in step S10, a stop signal 27B is output to the current switching circuit 25, and the current switching circuit 25 stops the carriage driving motor 6 by short-circuiting both ends of the coil of the carriage driving motor 6 according to the signal 27B.

次に、ステップS11において、記録データの残量の有
無により全印字が終了したか否かを判断する。Next, in step S11, it is determined whether or not all printing has been completed based on whether or not there is a remaining amount of print data.

そして、全記録が終了していたらステップS13に移行
し、キャリッジ駆動モータ６の駆動によりキャリッジ２
をホームポジションに移動させて処理を終了する。If all recordings have been completed, the process proceeds to step S13, and the carriage 2 is driven by the carriage driving motor 6.
Is moved to the home position, and the process ends.

また、全記録が終了していないとの判断であれば次の
行の記録データがあるのでステップS12に移行し、キャ
リッジ駆動モータ１の駆動によりキャリッジ２を次の行
の記録開始位置まで移動させ、ステップS7に戻り、以下
の処理を繰り返す。If it is determined that all recordings have not been completed, there is print data for the next row, so the process proceeds to step S12, and the carriage 2 is moved to the print start position for the next row by driving the carriage drive motor 1. Returning to step S7, the following processing is repeated.

なお、往復記録を行なう場合は、上述した次の行の記
録開始位置を次の行の記録幅の右端の位置とする。ま
た、キャリッジ駆動モータ６を逆転させてキャリッジ２
を逆方向（第１図中Ｒ方向）に移動させる場合は、エン
コーダ16の出力パルスを減算して計数し、キャリッジ２
の位置を検知するのは勿論である。When performing reciprocal printing, the above-described recording start position of the next line is set to the right end position of the recording width of the next line. Also, the carriage drive motor 6 is rotated in the reverse direction to
When moving the carriage 2 in the reverse direction (R direction in FIG. 1), the output pulse of the encoder 16 is subtracted and counted.
Of course is detected.

続いて、先に述べた初期化動作について説明する。 Subsequently, the above-described initialization operation will be described.

第５図は初期化動作の流れを示す。前述したように電
流投入時はキャリッジがどこに位置しているか分からな
いため、まずイニシャル動作が確実に実行できる範囲に
キャリッジを移動させなければならない。FIG. 5 shows the flow of the initialization operation. As described above, when the current is turned on, it is not known where the carriage is located. Therefore, the carriage must first be moved to a range where the initial operation can be reliably performed.

なお、本発明が適用されるシリアルプリンタにおいて
はステップモータ６を多極型のブラシレスモータと同様
に見倣して閉ループ制御するようにしているもので、本
来のステップモータとしての機能をも具えているからキ
ャリッジ２を移動させるためには電流切換回路25の内部
に不図示のステップモータ駆動パターン発生回路を保持
させておき、MPU20からの信号に同期させてモータ６を
駆動すれば良い。または、MPU20が駆動パターンを電流
切換回路25に送って駆動しても良い。このように、ステ
ップモータとしての動作を併用することにより、モータ
制御のイニシャル処理前においてもキャリッジ２をイニ
シャルに必要な余裕を持った位置に移動することが可能
となる。In the serial printer to which the present invention is applied, the step motor 6 is closed-loop controlled by imitating the same as a multi-pole brushless motor, and has a function as an original step motor. Therefore, in order to move the carriage 2, a step motor drive pattern generation circuit (not shown) may be held inside the current switching circuit 25, and the motor 6 may be driven in synchronization with a signal from the MPU 20. Alternatively, the MPU 20 may send the drive pattern to the current switching circuit 25 to drive. As described above, by using the operation as the step motor in combination, it is possible to move the carriage 2 to a position having a margin required for the initial even before the initial processing of the motor control.

次に、ロータの磁極とエンコーダ磁極との位置合せを
行う初期化手順について説明する。Next, an initialization procedure for aligning the rotor magnetic pole with the encoder magnetic pole will be described.

なお、位置合せの条件についてはこれまでに述べなか
ったが、実際にはモータ６を滑らか、かつ良好に駆動で
きる適当な相対位置であることが望ましい。そこで、本
例では、励磁電流の切換動作を、例えばロータ10におけ
る各磁極の中心（着磁の最も強い所）とステータ12Aお
よび12Bのいずれか一方の極の中心とが一致した時、す
なわち駆動トルク０の時に行なうのが好ましいものとし
て、上記のイニシャル処理を次のようにして行う。Although the conditions for the alignment have not been described above, in practice, it is desirable that the motor 6 be at an appropriate relative position that can drive the motor 6 smoothly and well. Therefore, in the present embodiment, the switching operation of the excitation current is performed when the center of each magnetic pole (the strongest point of magnetization) of the rotor 10 coincides with the center of one of the stators 12A and 12B, that is, the drive is performed. The above-mentioned initial processing is performed as follows, as it is preferable to perform the processing when the torque is 0.

すなわち、第５図においてまずステップS101で１相励
磁の駆動パターンで１サイクルまたは２サイクル（１相
励磁の場合１サイクルは４ステップ相当）分だけモータ
６を駆動する。これはモータ６のデットポイントにてキ
ャリッジ２が停止していたときの解除の役を果たす。そ
して、ステップS102で最後のステップ駆動が終了したな
らばステップS103および104でその励磁状態をしばらく
保った後、ステップS105に進み励磁電流切換えタイミン
グをコントロールしている前述のカウンタの値を０に設
定して励磁電流を遮断する。なお、最終ステップとカウ
ンタのクリアとの間に上述したようにウエイト軸間をお
くのは、ロータの振動が収まり正しく位置決めができる
ようにするためである。また、これらの処理は２相励磁
または１−２相励磁で行っても良い。そのときはカウン
タの初期値を所定のものとする。That is, in FIG. 5, first, in step S101, the motor 6 is driven for one cycle or two cycles (one cycle corresponds to four steps in the case of one-phase excitation) in a one-phase excitation drive pattern. This serves to release the carriage 2 when it has stopped at the dead point of the motor 6. Then, if the last step drive is completed in step S102, the excitation state is maintained for a while in steps S103 and S104, and the process proceeds to step S105, where the value of the above-described counter controlling the excitation current switching timing is set to 0. To shut off the exciting current. The reason between the weight shafts between the final step and the counter clear as described above is to reduce the vibration of the rotor and to perform the correct positioning. Further, these processes may be performed by two-phase excitation or 1-2-phase excitation. At that time, the initial value of the counter is set to a predetermined value.

このような初期化によりロータ磁極とエンコーダ磁極
との対応がつけられ、さらに励磁電流の切換タイミング
発生処理の準備もできる。なお、この対応関係は初期化
以後、プリンタの電源がOFFにならない限り保持され
る。By such initialization, the correspondence between the rotor magnetic poles and the encoder magnetic poles is established, and the preparation for the switching timing generation processing of the exciting current can be performed. Note that this correspondence is maintained after the initialization unless the power of the printer is turned off.

しかし、以上の手順だけではモータ６の初期化が確認
されたとはいえず、正常に動作することは保障されな
い。それは先に述べた通りである。そこで以下の手順に
従って本発明の特徴であるイニシャル確認動作を行う。However, it cannot be said that initialization of the motor 6 has been confirmed only by the above procedure, and normal operation cannot be guaranteed. It is as described above. Therefore, an initial confirmation operation which is a feature of the present invention is performed according to the following procedure.

すなわち、まずステップS106で閉ループ制御状態にて
モータ速度制御回路24が内蔵する不図示のモータ駆動回
路に一定電圧を加えてモータ６を駆動しキャリッジを第
１図でＦ方向に駆動する。なお、この場合の速度は制御
される必要がない。何故なら、モータ６の速度は一般的
なDCモータと同様にモータ駆動電圧とキャリッジ摩擦等
の負荷によって決まる。そこでキャリッジ速度（モータ
速度）が一定になったところでモータ６の回転速度を測
定する（ステップS107）。なお、モータ６の回転速度は
エンコーダ16から入力されるエンコーダパルスの時間隔
から検出される。That is, first, in step S106, in a closed loop control state, a constant voltage is applied to a motor drive circuit (not shown) incorporated in the motor speed control circuit 24 to drive the motor 6 to drive the carriage in the F direction in FIG. Note that the speed in this case does not need to be controlled. This is because the speed of the motor 6 is determined by a motor drive voltage and a load such as carriage friction as in a general DC motor. Then, when the carriage speed (motor speed) becomes constant, the rotation speed of the motor 6 is measured (step S107). The rotation speed of the motor 6 is detected from the time interval of the encoder pulse input from the encoder 16.

次にステップS108でキャリッジ２をＲ方向に先と同じ
駆動電圧によって駆動し、同様にしてステップS109でモ
ータ６の回転速度を測定する。通常キャリッジ２とガイ
ド軸3A,3Bとの間の摩擦係数は、動作方向によらず一定
であるから、モータ６の負荷は回転方向によっては変化
せずそのスピードは回転方向によらず一定のはずであ
る。そこで、ステップS110において、Ｆ方向とＲ方向と
のモータスピードを比較し、その間の速度差が所定値の
範囲内であればる電流切換が正常に行なわれていると判
断し次のステップS111で記録動作を開始する。また、ス
テップS11Pで回転方向によってモータ速度が大幅に異る
との判断であればイニシャルミスがあったとしてステッ
プS101に戻りモータ６のイニシャル処理をやり直す。Next, at step S108, the carriage 2 is driven in the R direction by the same drive voltage as before, and similarly at step S109, the rotation speed of the motor 6 is measured. Normally, the coefficient of friction between the carriage 2 and the guide shafts 3A and 3B is constant irrespective of the operation direction, so that the load on the motor 6 does not change depending on the rotation direction and its speed should be constant regardless of the rotation direction. It is. Therefore, in step S110, the motor speeds in the F direction and the R direction are compared, and if the speed difference therebetween is within a predetermined value range, it is determined that the current switching is performed normally, and recording is performed in the next step S111. Start operation. If it is determined in step S11P that the motor speed is significantly different depending on the rotation direction, it is determined that an initial mistake has occurred, and the process returns to step S101 to perform the initial processing of the motor 6 again.

以上のようにして本実施例によればキャリッジ駆動モ
ータ６のイニシャルを確実動作を行うことができ、安定
した閉ループ制御が可能となる。従って簡単な回路で振
動，速度ムラのないキャリッジ制御が実現される。As described above, according to the present embodiment, the initial operation of the carriage drive motor 6 can be reliably performed, and stable closed-loop control can be performed. Therefore, carriage control without vibration and speed unevenness is realized with a simple circuit.

なおモータ６の速度は測定の上述のようにエンコーダ
パルスの時間隔を測定するのでもよいが一定時間内のエ
ンコーダパルスを数えることによっても測定できる。つ
いで第６図により本発明の第２の実施について説明す
る。The speed of the motor 6 may be measured by measuring the time interval between encoder pulses as described above, or by measuring the number of encoder pulses within a predetermined time. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例においてはモータ駆動回路30に関連して電流
検出のための抵抗31を介装する。先の実施例において
は、モータ６を制御なしで回転させてもその速度が駆動
電圧と負荷によって決まることを利用して、電流切換が
正常か否かを判断した。In this embodiment, a resistor 31 for current detection is interposed in connection with the motor drive circuit 30. In the above embodiment, whether the current switching is normal is determined by utilizing that the speed is determined by the drive voltage and the load even when the motor 6 is rotated without control.

しかし、本実施例ではモータ６をある一定速度に制御
した場合負荷が同じであれば一定電流が流れることを利
用してイニシャル状態を判断する。すなわち、励磁電流
の切換えタイミングが回転方向によって異るとモータ６
のイニシャルが正しく行われない。すなわち、もし励磁
切換が正常より早く行なわれるとモータは速く回ろうと
し切換が遅いとモータは遅くまわろうとする。従って異
なる回転方向に対して同じスピードで回転させるために
は電流切換が遅ければモータ６に多くの電流を流し、逆
に電流切換が早ければ少ない電流で良いを流すようにす
ればよい。この電流値32を取り出しA/D変換器33を介し
て、MPU20に入力する。そこでMPU20では両回転方向の電
流値を比較して所定値の範囲内であれば電流切換が回転
方向に寄らず正常に行なわれていると判断する。また、
回転方向によって電流値が所定の範囲内に収まっていな
い場合は、再度イニシャルを行う。However, in the present embodiment, when the motor 6 is controlled to a certain constant speed and the load is the same, the initial state is determined using the fact that a constant current flows. That is, if the switching timing of the exciting current differs depending on the rotation direction, the motor 6
Initials are not performed correctly. That is, if the excitation switching is performed earlier than normal, the motor tends to rotate faster, and if the switching is slower, the motor tends to rotate late. Therefore, in order to rotate the motors at the same speed in different rotation directions, a large amount of current may be supplied to the motor 6 if the current switching is slow, and a small amount of current may be supplied if the current switching is fast. The current value 32 is taken out and inputted to the MPU 20 via the A / D converter 33. Therefore, the MPU 20 compares the current values in both rotation directions, and determines that the current switching is performed normally regardless of the rotation direction if the current value is within the predetermined value range. Also,
If the current value does not fall within the predetermined range depending on the rotation direction, the initialization is performed again.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明の記録装置は、キャリッ
ジ駆動用のステップモータのロータが所定角度回転する
毎に出力される検出信号のカウント値、つまり電流切り
換え手段がステップモータのコイルへの励磁電流の切換
タイミングを閉ループ制御するためのカウント値をリセ
ットするイニシャル処理に際し、ステップモータを所定
ステップ数駆動させてからロータを安定させ、その後、
そのカウント値をリセットしてからステップモータを一
方向と他方向に駆動させ、その一方向と他方向の速度差
が所定値の範囲内にあるか否かを確認するから、ステッ
プモータを実際に一方向と他方向に移動させたときの速
度差から、カウント値のイニシャルミスの有無を確実に
判断することができ、この結果、ステップモータのロー
タの位置とステップモータの駆動パターンとを確実に一
致させて、ステップモータを高い信頼性をもって閉ルー
プ制御することができる。As described above, according to the recording apparatus of the present invention, the count value of the detection signal output each time the rotor of the step motor for driving the carriage rotates by a predetermined angle, that is, the current switching means determines the exciting current to the coil of the step motor. In the initial process of resetting the count value for controlling the switching timing of the closed loop, the rotor is stabilized after driving the step motor for a predetermined number of steps,
After resetting the count value, the step motor is driven in one direction and the other direction, and it is checked whether the speed difference between the one direction and the other direction is within a predetermined value range. It is possible to reliably determine whether or not there is an initial mistake in the count value from the speed difference between when moving in one direction and the other direction, and as a result, the position of the rotor of the step motor and the drive pattern of the step motor can be reliably determined. By making them coincide with each other, closed-loop control of the stepping motor can be performed with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明によるキャリッジ駆動機構の構造を示す
斜視図、 第2A図は本発明にかかるキャリッジモータの構造を示す
斜視図、 第2B図はその断面図、 第３図は本発明にかかる駆動制御系の構成を示すブロッ
ク図、 第４図は本発明によるキャリッジモータの制御動作の手
順を示す流れ図、 第５図は本発明によるキャリッジモータのイニシャル処
理動作の手順を示す流れ図、 第６図は本発明の第２実施例によるモータ速度制御回路
のブロック図である。 １……記録ヘッド、 ２……キャリッジ、 ６……キャリッジ駆動モータ、 ８……しゃ蔽板、 ９……フォトセンサ、 10……ロータ、 12A,12B……ステータ、 13A,13B……コイル、 14……検出用ディスク、 15……フォトインタラプタ、 20……MPU、 21……ROM、 22……RAM、 24……モータ速度制御回路、 25……電流切換回路、 28……カウンタ、 30……モータ駆動回路、 31……抵抗。FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a carriage driving mechanism according to the present invention, FIG. 2A is a perspective view showing the structure of a carriage motor according to the present invention, FIG. 2B is a sectional view thereof, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a drive control system, FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of a control operation of the carriage motor according to the present invention, FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of an initial processing operation of the carriage motor according to the present invention, FIG. FIG. 6 is a block diagram of a motor speed control circuit according to a second embodiment of the present invention. 1 ... print head, 2 ... carriage, 6 ... carriage drive motor, 8 ... shielding plate, 9 ... photo sensor, 10 ... rotor, 12A, 12B ... stator, 13A, 13B ... coil 14 ... Disc for detection, 15 ... Photo interrupter, 20 ... MPU, 21 ... ROM, 22 ... RAM, 24 ... Motor speed control circuit, 25 ... Current switching circuit, 28 ... Counter, 30 ... ... Motor drive circuit, 31 ... Resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−88796（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−98896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−106395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−110997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−143130（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-88796 (JP, A) JP-A-60-98896 (JP, A) JP-A-60-106395 (JP, A) JP-A 63-88 11372 (JP, A) JP-A-63-110997 (JP, A) JP-A-53-143130 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】記録ヘッドを搭載したキャリッジをステッ
プモータにより往復移動させて記録が行われる記録装置
において、 前記ステップモータのロータが所定角度回転する毎に検
出信号を出力する検出手段と、 前記検出手段からの検出信号をカウントし、そのカウン
ト値に基づいて前記ステップモータのコイルへの励磁電
流の切換タイミングを閉ループ制御する電流切り換え手
段と、 前記電流切り換え手段により前記ステップモータを所定
ステップ数駆動させてから前記ロータを安定させ、その
後、前記カウント値をリセットしてイニシャル処理して
から前記ステップモータを一方向と他方向に駆動させ、
その一方向と他方向の速度差が所定値の範囲内にあるか
否かを確認する制御手段と を備えたことを特徴とする記録装置。1. A printing apparatus in which printing is performed by reciprocating a carriage on which a printing head is mounted by a step motor, wherein a detecting means for outputting a detection signal every time the rotor of the step motor rotates by a predetermined angle; Current switching means for counting a detection signal from the means, and controlling the switching timing of the exciting current to the coil of the step motor based on the count value in a closed loop; and driving the step motor by a predetermined number of steps by the current switching means. After that, stabilize the rotor, after that, reset the count value and perform initial processing, then drive the step motor in one direction and the other direction,
Control means for checking whether or not the speed difference between the one direction and the other direction is within a predetermined value range.