JPH01234280A - Method and apparatus for controlling movement of printing head carrier - Google Patents
Method and apparatus for controlling movement of printing head carrierInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 方法およびその装置に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] METHODS AND APPARATUS THEREOF.
シリアルプリンタにおける印字ヘッドキャリアの移動は
、モータと印字ヘッドキャリアとをワイヤまたはベルト
等のフレキシブル伝達器で接続し、モータの回転運動ｔ
キャリアの直線運動に変換しテ行っている。しかし、こ
のようなフレキシブル伝達器は、急激な加速や減速を行
うと振動を発生して印字品位を低下させる。従って、特
に高速印字を行うときには印字ヘッドキャリアの正確な
位置決め制御を行うことが必要である。Movement of the print head carrier in a serial printer is achieved by connecting the motor and the print head carrier with a flexible transmitter such as a wire or belt, and controlling the rotational movement of the motor t.
It is converted into linear motion of the carrier. However, when such a flexible transmitter is rapidly accelerated or decelerated, it generates vibrations and degrades printing quality. Therefore, it is necessary to accurately control the positioning of the print head carrier, especially when performing high-speed printing.
従来の印字ヘッドキャリアの位置決め制御方法には、印
字ヘッドキャリアの絶対位置を測定する位置検出器を有
する制御装置を用いるものがある。Conventional printhead carrier positioning control methods include using a control device that includes a position detector that measures the absolute position of the printhead carrier.
このような制御方法として２通りの方法がある。There are two methods for such control.
その一つは、印字ヘッドキャリアの位置情報を印字指令
として扱うものであり（特開昭６１−１６８８０号「プ
リンタ」参照）、他の一つは検出した位置情報と印字す
べき目標位置との誤差から印字へ。One is to treat the position information of the print head carrier as a print command (see JP-A-61-16880 "Printer"), and the other is to handle the detected position information and the target position to be printed. From errors to printing.
ドキャリアの速度全調整して位置決め制御を行うもので
ある（特開昭６０−２３６７８１号「シリアルプリンタ
の制御方式」参照）。Positioning control is performed by fully adjusting the speed of the card carrier (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-236781, ``Control Method for Serial Printer'').
上述のプリンタの印字ヘッドキャリアの制御方法のうち
前者は、高速になればなるほど印字ヘッドキャリアの位
置全検出した時刻と印字する時刻との間に時間のずれが
生じる。従って、印字ヘッドキャリアが定速状態にある
時には正確な印字を行うことができるが、フレキシブル
伝達器が振動している状態では印字誤差を生じてしまう
という問題がある。In the former method of controlling the print head carrier of the printer described above, the higher the speed, the more the time lag occurs between the time when the entire position of the print head carrier is detected and the time when printing is performed. Therefore, when the print head carrier is in a constant speed state, accurate printing can be performed, but when the flexible transmitter is vibrating, printing errors occur.
また後者のシリアルプリンタの制御方法は、印字ヘッド
キャリア全停止状態から定速状態にするときまたは定速
状態から停止状態にするときのフレキシブル伝達器の振
動を能動的に制御していない。従って、そのような状態
では、位置制御は不可能であシ、フレキシブル伝達器の
振動が収まるまで印字できないため、無駄時間全発生し
てしまう問題点がある。Furthermore, the latter control method for a serial printer does not actively control the vibration of the flexible transmitter when changing the print head carrier from a fully stopped state to a constant speed state or when changing from a constant speed state to a stopped state. Therefore, in such a state, position control is impossible and printing cannot be performed until the vibrations of the flexible transmitter subside, resulting in a problem that a lot of wasted time occurs.
本発明の目的は、このような従来のシリアルプリンタの
制御手段の問題点全解決したプリンタの印字ヘッドキャ
リアの移動制御方法およびその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 method and apparatus for controlling the movement of a printer's print head carrier, which solves all of the problems of conventional serial printer control means.
モータと印字ヘッドキャリアとをフレキシブル伝達器で
接続したプリンタの前記印字ヘッドキャリアを、停止状
態から定速状態になるまでおよび定速状態から停止状態
になるまでの間は前方フレキシブル伝達器と前記印字ヘ
ッドキャリアとの間の力があらかじめ設定した一定値と
なるように制御し、定速度状態のときは前記印字ヘッド
キャリアの位置および速度があらかじめ設定した値と一
致するように制御するようにしたもので返る。The print head carrier of a printer in which the motor and the print head carrier are connected by a flexible transmitter is connected to the front flexible transmitter and the print head carrier from a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state. The force between the print head carrier and the print head carrier is controlled to a preset constant value, and when the print head carrier is in a constant speed state, the position and speed of the print head carrier are controlled to match the preset values. Return with
また本発明のプリンタの印字ヘッドキャリアの移動制御
装置は、モータと印字ヘッドキャリアとがフレキシブル
伝達器で接続したプリンタにおいて、前記フレキシブル
伝達器と前記印字ヘッドキャリアとの間に設けた力セン
サと、前記印字ヘッドキャリアの位置および速度全検出
するリニヤスケールおよびリニヤセンサと、前記力セン
サの出力信号を入力して伝達力信号を出力する伝達力検
出器と、前記リニヤセンサの出力信号を入力して絶対位
置信号を出力する位置検出器と、前記リニヤセンサの出
力信号全入力して速度信号を出力する速度検出器と、前
記伝達力信号および前記絶対位置信号および前記速度信
号を入力して前記印字ヘッドキャリアが停止状態から定
速状態になるまでおよび定速状態から停止状態になるま
での間は前記伝達力信号をあらかじめ設定した一定値に
なるように制御した駆動指令信号を出力し〆前記印字ヘ
ッドキャリアが一定速状態のときは前記印字ヘッドキャ
リヤの位置および速度があらかじめ設定した一定値と一
致するように制御した前記駆動指令信号を前記モータに
対して送出する指令信号発生器とを備えている。Further, the movement control device for a print head carrier of a printer according to the present invention is a printer in which a motor and a print head carrier are connected by a flexible transmitter, and includes a force sensor provided between the flexible transmitter and the print head carrier; A linear scale and a linear sensor that detect the entire position and speed of the print head carrier; a transmission force detector that inputs the output signal of the force sensor and outputs a transmission force signal; and a transmission force detector that inputs the output signal of the linear sensor and determines the absolute position. a position detector that outputs a signal; a speed detector that receives all the output signals of the linear sensor and outputs a speed signal; From a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state, a drive command signal is outputted to control the transmission force signal to a preset constant value, and the print head carrier is and a command signal generator that sends the drive command signal to the motor so that the position and speed of the print head carrier match preset constant values when the speed is constant.
本発明は、印字ヘッドキャリアが停止状態から定速状態
になるまでおよび定速状態から停止状態になるまでの間
は、フレキシブル伝達器と印字ヘッドキャリアとの間の
伝達力を伝達力検出器で検出し、あらかじめ定めておい
た伝達力の目標値に追従させるためのモータの指令信号
を指令信号発生器で発生させてフレキシブル伝達器の振
動の発生全抑制する。The present invention uses a transmission force detector to measure the transmission force between the flexible transmitter and the print head carrier until the print head carrier changes from a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state. A command signal generator generates a command signal for the motor to follow the detected and predetermined target value of transmission force, thereby completely suppressing the occurrence of vibration in the flexible transmitter.
また、定速状態では、速度検出器および位置検出器によ
ってそれぞれ印字ヘッドキャリアの速度および位置を検
出し、印字ヘッドキャリアの目標速度に追従させるため
のモータの指令信号を指令信号発生器で発生させて印字
等による外乱の影響を排除する。In addition, in a constant speed state, the speed and position of the print head carrier are detected by a speed detector and a position detector, respectively, and a command signal generator generates a command signal for the motor to follow the target speed of the print head carrier. to eliminate the influence of disturbances caused by printing, etc.
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the present invention.
第１図において、プリンタは、プラテン２に装着された
印字対象物（印字用紙）に対し、印字ヘッドｌによって
印字を行う。印字ヘッド１は、印字ヘッドキャリア５に
固定されている。印字ヘッドキャリア５は、リニアガイ
ドｌｌ上をプラテンの軸に対して平行に運動する。この
印字ヘッドキャリア５の運動はモータ８に発生する回転
力ｔプーリ７ａおよび７ｂとフレキシブル伝達器９とで
直線運動に変換して行い、これによってプリンタはシリ
アルに印字を行う。In FIG. 1, the printer prints on a printing object (print paper) mounted on a platen 2 using a print head l. The print head 1 is fixed to a print head carrier 5. The printhead carrier 5 moves on a linear guide ll parallel to the axis of the platen. The movement of the print head carrier 5 is converted into a linear movement by the rotational force t pulleys 7a and 7b generated by the motor 8 and the flexible transmitter 9, whereby the printer prints serially.
と
フレキシブル伝達器９φ印字へ、ドキャリア５との間に
は力センサ４を設りてあり、この力センサ９から得られ
る伝達力の情報と、リニアスケール１０およびリニアセ
ンサ６から得られる印字へ、ドキャリア５に関する位置
情報および速度情報とを制御系にフィードバックしてい
る。A force sensor 4 is installed between the flexible transmitter 9φ printing and the carrier 5, and the information on the transmitted force obtained from the force sensor 9 is transmitted to the printing obtained from the linear scale 10 and the linear sensor 6. , position information and speed information regarding the carrier 5 are fed back to the control system.
第２図は、第１図の実施例の制御部を示すブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram showing the control section of the embodiment of FIG. 1.
伝達力検出器２０は、モータ８からフレキシブル伝達器
９を介して印字ヘッドキャリア５に伝達される伝達力の
情報を力センサ４から入力する。The transmission force detector 20 receives information about the transmission force transmitted from the motor 8 to the print head carrier 5 via the flexible transmitter 9 from the force sensor 4 .
位置検出器２１は、す＝アｇｐ６から印字ヘッドキャリ
ア５の位置の情報を入力する。速度積（エフ乙
吊器２２は、リニアエ≠：カキ噂から印字ヘッドキャリ
ア５の速度の情報を入力する速度検出器である。伝達力
検出器２０および位置検出器２１および速度検出器２２
からの各情報は指令信号発生第３図は、第２図の伝達力
検出器２０および位置検出器２１および速度検出器２２
の詳細を示すブロック図である。The position detector 21 receives information on the position of the print head carrier 5 from the SGP6. The velocity product (F-otsu hanger 22 is a speed detector that inputs information on the speed of the print head carrier 5 from linear e≠: oyster rumor. Transmitted force detector 20, position detector 21, and speed detector 22)
Each information from the command signal generation is shown in FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing details of the FIG.
第３図に示すように、伝達力検出器２０においては、例
えば歪ゲージ等の力センサ４からフレキシブル伝達器９
の伝達力に応じて発生する微小信号を入力してアンプ３
１で増幅し、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ）３２で
デジタル量である伝達力信号３３に変換して出力する。As shown in FIG. 3, in the transmission force detector 20, a force sensor 4 such as a strain gauge is connected to a flexible transmitter 9.
Amplifier 3 inputs a minute signal generated according to the transmission force of
1 and converted into a digital transmission force signal 33 by an A/D converter 32 and output.
位置検出器２１においては、例えばマグネットスケール
を用いたりニアセンサ等のりニアセンサ６から印字ヘッ
ドキャリア５が移動することで発生する信号をアンプ２
４に入力して増幅し、これを位置パルス発生器２５に入
力してこ＼で移動方向に応じて発生するパルス信号に変
換してカウンタ２６に入力することによって印字ヘッド
キャリア５における絶対位置信号２７を得る。In the position detector 21, for example, a magnetic scale is used or a signal generated by the movement of the print head carrier 5 from a near sensor 6 such as a near sensor is sent to an amplifier 2.
The absolute position signal 27 in the print head carrier 5 is input to the print head carrier 5, amplified, and input to the position pulse generator 25, where it is converted into a pulse signal generated according to the direction of movement and input to the counter 26. get.
速度検出器２２においては、位置検出器２１の位置パル
ス発生器２５から印字ヘッドキャリア５に発生する移動
方向に応じたパルス信号を入力し、この信号の周波数を
ｌｉ’ ／ Ｖコンバータ２８およびＡ／Ｄコンバータ
２９でデジタル量である速度信号３０に変換して出力す
る。In the speed detector 22, a pulse signal corresponding to the moving direction generated in the print head carrier 5 from the position pulse generator 25 of the position detector 21 is inputted, and the frequency of this signal is inputted to the li'/V converter 28 and the A/V converter 28. A D converter 29 converts it into a speed signal 30 which is a digital quantity and outputs it.
上述のような構成の制御部を用いて印字ヘッドキャリア
５の移動制御を行うが、印字ヘッドキャリアが停止状態
から一定速度の状態（定速状態）になる゛までおよび定
速状態から停止状態になるまでの間はフレキシブル伝達
器９と印字ヘッドキャリア５との間の力の制御を行い、
定速状態では印字ヘッドキャリア５の速度制御および位
置制御を行って印字へ、ドキャリア５の移動制御を行う
。The movement of the print head carrier 5 is controlled using the control unit configured as described above, and the print head carrier is moved from a stopped state to a constant speed state (constant speed state) and from a constant speed state to a stopped state. Until then, the force between the flexible transmitter 9 and the print head carrier 5 is controlled,
In the constant speed state, the speed and position of the print head carrier 5 are controlled to control the movement of the print head carrier 5 for printing.
これらの制御は指令信号発生器５０からモータ８に対す
る駆動指令信号５１を発生することによって行う。These controls are performed by generating a drive command signal 51 for the motor 8 from a command signal generator 50.
第４図は第１図の実施例において印字へ、ドキャリア５
が停止状態から定速状態になるまでおよび定速状態から
停止状態になるまでの間の制御手段を示すブロック図で
ある。Figure 4 shows the print carrier 5 in the embodiment of Figure 1.
FIG. 3 is a block diagram showing control means from a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state.
伝達力検出器２０で検出されるフレキシブル伝達器９の
力センサ４が付けられている部分に発生する伝達力を目
標伝達力６０に追従させることがこの制御の目的である
。従って、目標伝達力６０と実際の伝達力信号２３との
差にフィードバックゲイン（Ｋｆ ） ５１を乗算した
ものを指令信号として制御対象（Ｇ）５４を制御する。The purpose of this control is to cause the transmission force generated in the portion of the flexible transmitter 9 to which the force sensor 4 is attached, which is detected by the transmission force detector 20, to follow the target transmission force 60. Therefore, the controlled object (G) 54 is controlled using a command signal obtained by multiplying the difference between the target transmission force 60 and the actual transmission force signal 23 by a feedback gain (Kf) 51.
ここで制御対象（Ｇ）５４は、そ−夕８とプーリ７ａお
よび７ｂとフレキシブル伝達器９と印字ヘッドキャリア
５との機械的構造体でちゃ、この最終的出力は力センサ
４で検出される伝達力となる。フィードバックゲイン（
Ｋｆ ） ６ ｔは、最適な制御系を設計するための一
般的手段を用いて容易に求めることができる。目標伝達
力６０は、制御対象５４の特性および所望の加速および
減速時間を考慮しあらかじめ決めておく。特にこの場合
は、時間に対して目標伝達力の関数が連続でありかつ滑
らかであることが必要である。Here, the controlled object (G) 54 is a mechanical structure including the controller 8, the pulleys 7a and 7b, the flexible transmitter 9, and the print head carrier 5, the final output of which is detected by the force sensor 4. It becomes a transmission force. Feedback gain (
Kf ) 6 t can be easily determined using common means for designing an optimal control system. The target transmission force 60 is determined in advance in consideration of the characteristics of the controlled object 54 and the desired acceleration and deceleration times. Particularly in this case, it is necessary that the function of the target transfer force with respect to time be continuous and smooth.
第５図は第１図の実施例において印字ヘッドキャリアが
定速状態にあるときの制御手段を示すブロック図である
。FIG. 5 is a block diagram showing the control means when the print head carrier is in a constant speed state in the embodiment of FIG. 1.
第５図において、位置検出器２１および速度検出器２２
で検出する印字ヘッドキャリア５の位置および速度を、
目標位置５０および目標速度５２に追従させることがこ
の制御の目的である。従って目標位置５０と実際の絶対
位置信号２７との差にフィードバックゲイン（ＫＰ）５
１を乗算し、目標速度５２と実際の速度信号３０との差
にフィードバックゲイン（Ｋｓ）５３を乗算し、これら
の和を駆動指令信号とし制御対象（Ｇ）５４を制御する
。ここで制御対象（Ｇ）５４の最終的出力は、リニアセ
ンサ６で検出される印字ヘッドキャリア５の位置および
速度である。フィードバックゲイン（ＫＰ）５１および
（Ｋｓ ） ５３は、最適な制御系を設計する一般的な
手段を用いて容易に求めることができる。目標位置５ｏ
および目標速度５２は、目標速度が一定になるようにあ
らかじめ決めておく。In FIG. 5, a position detector 21 and a speed detector 22
The position and speed of the print head carrier 5 detected by
The purpose of this control is to follow the target position 50 and target speed 52. Therefore, the difference between the target position 50 and the actual absolute position signal 27 has a feedback gain (KP) of 5.
1, the difference between the target speed 52 and the actual speed signal 30 is multiplied by a feedback gain (Ks) 53, and the sum of these is used as a drive command signal to control the controlled object (G) 54. Here, the final output of the controlled object (G) 54 is the position and speed of the print head carrier 5 detected by the linear sensor 6. Feedback gains (KP) 51 and (Ks) 53 can be easily determined using common means for designing an optimal control system. Target position 5o
The target speed 52 is determined in advance so that the target speed is constant.
以上説明したように、本発明は、印字ヘッドキャリアが
停止状態から定速状態になるまでおよび定速状態から停
止状態になるまでの間はフレキシブル伝達器と印字ヘッ
ドキャリアとの間の伝達力の制御によって、定速状態に
なった時または停止状態になったときに残留振動を発生
しないように印字ヘッドキャリアの移動動作を制御する
ことができるという効果がある。また、定速状態におい
ては、印字ヘッドキャリアの速度制御および位置制御を
行うことによって、印字等によって発生する印字ヘッド
キャリアの振動を抑制できるという効果がある。As explained above, the present invention reduces the transmission force between the flexible transmitter and the print head carrier until the print head carrier changes from a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state. The control has the effect that the moving operation of the print head carrier can be controlled so that residual vibrations do not occur when the print head carrier reaches a constant speed state or a stopped state. Further, in the constant speed state, by controlling the speed and position of the print head carrier, it is possible to suppress vibrations of the print head carrier caused by printing or the like.
以上述べた本発明によれば、従って、従来の問題点を解
決してすぐれた印字品質が得られ、また無駄時間を発生
しない印字ヘッドキャリアの移動制御手段が得られると
いう効果がある。According to the present invention described above, it is possible to solve the conventional problems and obtain excellent print quality, and also to obtain a print head carrier movement control means that does not generate waste time.
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図は第１
図の実施例の制御部を示すブロック図、第３図は第２図
の伝達力検出器および位置検出器および速度検出器の詳
細を示すブロック図、第４図は第１図の実施例において
印字ヘッドキャリアが停止状態から定速状態になるまで
および定速状態から停止状態になるまでの間の制御手段
を示すブロック図、第５図は第１図の実施例において印
字ヘッドキャリアが定速度状態にあるときの制御手段を
示すブロック図である。
１・・・・・・印字ヘッド、４・・・・・・力センサ、
５・・・・・・印字ヘッドキャリア、６・・・・・・リ
ニアセンサ、８・・・・・・モータ、９・・°・・°フ
レキシブル伝達器、１０・°°・・・リニアスケール。
焔 ！ 図
第２図
第３図
箭４ 図FIG. 1 is a front view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view showing one embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the details of the transmission force detector, position detector and speed detector of FIG. 2, and FIG. 4 is a block diagram showing the control unit of the embodiment shown in FIG. 1. FIG. 5 is a block diagram showing the control means from when the print head carrier changes from a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state. FIG. 3 is a block diagram showing the control means when in the state. 1... Print head, 4... Force sensor,
5...Print head carrier, 6...Linear sensor, 8...Motor, 9...°...°flexible transmitter, 10...°°...linear scale . Flame! Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (2)
達器で接続したプリンタの前記印字ヘッドキャリアを、
停止状態から定速状態になるまでおよび定速状態から停
止状態になるまでの間は前記フレキシブル伝達器と前記
印字ヘッドキャリアとの間の力があらかじめ設定した一
定値となるように制御し、定速度状態のときは前記印字
ヘッドキャリアの位置および速度があらかじめ設定した
値と一致するように制御することを特徴とするプリンタ
の印字ヘッドキャリアの移動制御方法。(1) The print head carrier of a printer in which the motor and the print head carrier are connected by a flexible transmitter,
From a stopped state to a constant speed state and from a constant speed state to a stopped state, the force between the flexible transmitter and the print head carrier is controlled to a preset constant value, and the force is kept constant. 1. A method for controlling the movement of a print head carrier in a printer, comprising controlling the position and speed of the print head carrier to match preset values when the print head carrier is in a speed state.
達器で接続したプリンタにおいて、前記フレキシブル伝
達器と前記印字ヘッドキャリアとの間に設けた力センサ
と、前記印字ヘッドキャリアの位置および速度を検出す
るリニヤスケールおよびリニヤセンサと、前記力センサ
の出力信号を入力して伝達力信号を出力する伝達力検出
器と、前記リニヤセンサの出力信号を入力して絶対位置
信号を出力する位置検出器と、前記リニヤセンサの出力
信号を入力して速度信号を出力する速度検出器と、前記
伝達力信号および前記絶対位置信号および前記速度信号
を入力して前記印字ヘッドキャリアが停止状態から定速
状態になるまでおよび定速状態から停止状態になるまで
の間は前記伝達力信号をあらかじめ設定した一定値にな
るように制御した駆動指令信号を出力し前記印字ヘッド
キャリアが定速状態のときは前記印字ヘッドキャリアの
位置および速度があらかじめ設定した一定値と一致する
ように制御した前記駆動指令信号を前記モータに対して
送出する指令信号発生器とを備えることを特徴とするプ
リンタの印字ヘッドキャリアの移動制御装置。(2) In a printer in which a motor and a print head carrier are connected by a flexible transmitter, a force sensor provided between the flexible transmitter and the print head carrier, and a linear sensor that detects the position and speed of the print head carrier. a scale and a linear sensor; a transmission force detector that inputs the output signal of the force sensor and outputs a transmission force signal; a position detector that inputs the output signal of the linear sensor and outputs an absolute position signal; a speed detector that inputs an output signal and outputs a speed signal; and a speed detector that inputs the transmission force signal, the absolute position signal, and the speed signal until the print head carrier changes from a stopped state to a constant speed state and at a constant speed. From the state to the stop state, a drive command signal is output that controls the transmission force signal to a preset constant value, and when the print head carrier is in a constant speed state, the position and the position of the print head carrier are controlled. A movement control device for a print head carrier of a printer, comprising a command signal generator that sends the drive command signal to the motor, the drive command signal being controlled so that the speed matches a preset constant value.
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| JP6088788A JPH01234280A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Method and apparatus for controlling movement of printing head carrier |
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| JP6088788A JPH01234280A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Method and apparatus for controlling movement of printing head carrier |
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