专利名称：点阵式打印机的往复移动控制方式的制作方法
技术领域：
本发明涉及点阵式打印机的往复移动控制方式。
图3表示点阵式打印机的打印原理。
在图3中，设置有打印用字锤的字锤组件200通过同步带270设置于2个滑轮260上，并且当通过步进马达210驱动其中一个滑轮260时，该字锤组件200按照规定的行程沿水平方向作往复移动。
在字锤组件200上设置有线性传感器280，当字锤组件200移动时，上述线性传感器280按照一定的间隔发出信号，图中未示出的打印控制装置根据该信号，驱动上述打印用字锤，并通过墨带220在打印纸230中的规定位置进行打印。
当字锤组件200所进行的1个行程的打印结束时，通过使步进马达210沿相反方向旋转，字锤组件200的移动方向反转，在移动到下一打印位置期间，通过由打印纸传送马达240驱动的打印纸传送用牵引机构250，将打印纸230按照规定移动量传送，开始进行下一行程的打印。
图4为点阵式打印机中的打印控制部的方框图，图5为线性传感器280的输出信号的时序图。
在图4中，CPU(中央处理器)10根据按照预先编成的程序的数据，将步进马达210的励磁相位的信号输出给马达驱动电路40，驱动步进马达210。当驱动步进马达210时，字锤组件200移动，如图5所示，线性传感器280发出相位相差90°的两个信号φA与φB。当字锤组件200从左向右移动时，φB超前φA90°传送，当字锤组件200从右向左移动时，φA超前φB90°传送。波形变换电路30输出可对字锤组件200的移动方向进行判断的信号“DIR”，该信号“DIR”在φB超前φA90°传送时为“1”，在φA超前φB90°传送时为“0”。此外，上述波形变换电路30还在φB为“0”时的φA的上升处，输出脉冲信号“CLK”。如果当“DIR”为“1”时，位置计数器20输入“CLK”，则对该计算值进行加法运算，如果当“DIR”为“0”时，位置计数器20输入“CLK”，则对该计算值进行减法运算。
CPU10根据从位置计算器20输入的数据，对字锤组件200的位置进行判断，另外根据从波形变换电路30输入的脉冲信号“CLK”的时间间隔，计算字锤组件200的速度。CPU10根据这些信息，计算打印用字锤的驱动时间，并将字锤驱动信号输出给字锤驱动电路50。该字锤电路50根据由CPU10发出的字锤驱动信号，驱动打印用字锤。
步进马达210为以按照顺序切换定子绕组的励磁相的方式使转子旋转的马达，该马达的旋转次数由励磁相位的切换频率确定，马达的旋转角度由励磁相的切换次数确定。于是，在一般通过编码器或转速表传感器等装置对马达进行监视的同时，不必对其旋转速度进行控制或确定其位置，即可进行开环控制，从而可使设备的结构简化，降低成本。
但是，当步进马达210上作用有大于马达产生的转矩的负载时，会产生转子不能跟踪励磁相位的切换频率的“失调”现象。于是，在开环控制中，必须按照位于不失调的安全范围内的频率对励磁相位进行切换。反之，由于点阵式打印机的打印速度基本由字锤组件200的移动速度确定，这样人们希望以可限制的最高速度使字锤组件200移动。
于是，在点阵式打印机中的往复移动机构中，步进马达210的失调通过线性传感器280进行检测，而该步进马达210的失调是下述场合等临时性负载变化或设备故障造成的，该场合指在按照一般的使用条件不产生问题的范围内，使步进马达210产生旋转，并且字锤组件200挂于打印纸230中的机器孔中。
图6表示步进马达210的失调检测方法的一个实例。
图6表示下述场合的时序图，该场合指4相步进马达210按照2相励磁方向运转，字锤组件200以匀速移动。A相、B相、C相、D相表示步进马达210中的定子绕组的励磁相位，在信号为“1”时，对相应的相位进行激磁。此外，当滑轮260的减速比为1、步进马达210的相位切换1次且与其相应的字锤组件200移动时，波形变换电路30发出1次脉冲信号“CLK”。
由于当步进马达210正常旋转时，字锤组件200跟踪步进马达210的相位切换频率，这样相位切换的次数与脉冲信号“CLK”的数量保持一致。但是，由于在步进马达210处于失调状态的场合，字锤组件200不能跟踪步进马达210的相位切换频率，这样脉冲信号“CLK”的数量小于相位切换的次数。当按照2相励磁方式使4相步进马达运转时，如果相位切换的次数与脉冲信号“CLK”的数量的差值在4个以上，则由于励磁相偏离1个周期以上，这样可判定步进马达210处于失调状态。
按照上述方式，在过去由于在检测出步进马达210处于失调状态的场合，不能对失调的原因是否是设备故障造成的进行判断，或在字锤组件200挂于打印纸230中的机器孔中的等场合，不能对临时性的原因进行判断，从而在检测出处于失调状态时，中断打印。
但是，如果即使在因临时性的原因使步进马达处于失调状态的情况下，中断打印，仍会产生设备的可靠性降低的问题。为了形成不会因非设备故障的原因而使步进马达处于失调状态的结构，则必须在一般通过编码器或转速表传感器等装置对马达进行监视的同时，要进行用于对旋转速度进行控制或进行确定位置的闭环控制，这样会产生设备成本增加的问题。
于是，本发明的目的是在不增加打印机成本的情况下、进行可使打印机的可靠性提高的点阵式打印机的往复移动控制。
上述目的是通过下述方案实现的，该方案为点阵式打印机中的往复移动机构是通过下述方式使字锤组件作往复移动的，该方式为通过设置有具有打印用字锤的字锤组件的环形带传送件将2个滑轮连接，通过步进马达驱动上述两个滑轮中的一个，在上述点阵式打印机的往复移动机构中，设置有用于对上述字锤组件的移动速度和步进马达的失调进行检测的线性传感器，这样即使在检测出上述步进马达处于失调状态、字锤组件不能以规定速度运动继续的情况下，仍可连续进行打印动作。
另外，如果上述打印的连续动作处于打印过程中，则使上述步进马达的旋转速度切换为上述字锤组件可跟踪的速度，如果上述打印的连续动作不处于打印过程中，则使步进马达停止工作直至上述字锤组件结束振动之后，使上述字锤组件移动到规定位置、接着开始进行打印。
此外，在上述的往复移动控制方式中，在多次检测出上述步进马达处于失调状态的场合，也可进行中断打印动作的操作。
图1为本发明一个实施例的流程图；图2表示本发明一个实施例的字锤组件的速度波形；图3为点阵式打印机的打印原理图4为点阵式打印机的打印控制部的方框图；图5为线性传感器的输出波形的时序图；图6为步进马达的失调检测的一个实施例的示意图。
图1和图2表示本发明的实施例。
图2表示相当于1个行程的字锤组件200的速度，实线表示正常时的速度，点线表示在打印过程中步进马达210处于失调状态的场合的速度，虚线表示在未进行打印时步进马达210处于失调状态的场合的速度。
在图2中，CPU10在加速区域使字锤组件200加速到速度Vh，在匀速区域使上述字锤组件200按照速度Vh的恒定速度移动，在减速区域使上述字锤组件200减速到0速度，之后使字锤组件200沿反方向运动。CPU10在图2所示的失调检测区域对步进马达210的相位切换次数与脉冲信号“CLK”的数量进行比较，在其差值大于预定值X的场合，则判定步进马达210处于失调状态。
此外，线性传感器280用于检测步进马达210的动作，其会受到同步带270的伸长或机构的松动的影响，在字锤组件200的移动方向反转后，该字锤组件200与步进马达210的运动便马上不一致。由此，实际上在字锤组件200的运动与步进马达210的运动基本保持一致的区域(失调检测区域)中，判定步进马达210处于失调状态。
图1表示步进马达210驱动时的流程图。
在图1中，CPU10为在检测出步进马达210处于驱动状态及处于失调状态的场合对打印是连续还是中断进行判断的控制机构，根据预先编写成程序的数据，启动相位切换用计时器，对步进马达210的相位进行切换。当相位切换用计时器计时完毕时，根据相位切换的次数，对是否处于失调检测区域进行判断，如果在失调检测区域，则计算相位切换次数与脉冲信号“CLK”的数量的差值，如果该差值的绝对值小于规定值X，则判定为正常，接着当必需使步进马达210产生旋转时，在相位切换用计时器中设定下次的数据，启动相位切换用计时器，进行下次的相位切换。如果相位切换次数与脉冲“CLK”的数量的差值的绝对值大于规定值X，则判定步进马达210处于失调状态，此时如果是处于下述场合，即不是2次的连续失调、并且处于打印过程中，则进行速度为Vh’(Vh＞Vh’)的相位切换，直至打印结束。此外，Vh’为即使在检测出失调状态的情况下字锤组件仍可跟踪的速度。此后，使步进马达210减速，步进马达210停止工作，直至字锤组件200的振动结束，接着开始进行下一行程的打印。在不是在非2次连续的失调状态、并且处于打印过程中的场合，使步进马达210停止工作，直至字锤组件200的振动结束，此后使字锤组件200移动到规定位置，开始进行打印。在进行2次连续的失调的场合，则判定为打印机发生故障，中断打印并显示错误。
CPU10通过步进马达210的形式或打印机的结构确定判定步进马达210处于失调状态的规定值X、进行失调检测的区域、检测出失调状态后的相位切换速度Vh’、判定打印机出现故障的失调次数。
比如，在图3所示的点阵式打印机中的往复移动机构中，在4相步进马达按照2相励磁方式运转的场合，最好上述规定值X为4～8，进行失调检测的区域为除了步进马达210旋转方向改变后进行2～3次的相位切换以外的范围，速度Vh’小于字锤组件200的最大速度的1/2，判定打印机出现故障的失调次数为2～3次。
如果按照上述方式实现本发明，由于可对步进马达的失调原因是否是临时造成的还是打印机故障造成的进行判断，从而可在不增加打印机成本的情况下，提高打印机的可靠性。
权利要求
1.一种点阵式打印机的往复移动控制方式，该点阵式打印机中的往复移动机构是通过下述方式使字锤组件作往复移动的，该方式为通过设置有具有打印用字锤的字锤组件的环形带传送件将2个滑轮连接，通过步进马达驱动上述两个滑轮中的一个，其特征在于，在上述点阵式打印机的往复移动机构中，设置有用于对上述字锤组件的移动速度和步进马达的失调进行检测的线性传感器，这样即使在检测出上述步进马达处于失调状态、字锤组件不能以规定速度继续运动的情况下，仍可连续进行打印动作。
2.根据权利要求1所述的点阵式打印机的往复移动控制方式，其特征在于，在打印过程中检测出上述步进马达处于失调状态的场合，将上述步进马达的旋转速度切换为上述字锤组件可跟踪的速度。
3.根据权利要求1所述的点阵式打印机的往复移动控制方式，其特征在于，在非打印时检测出上述步进马达处于失调状态的场合，使上述步进马达停止工作直至上述字锤组件的振动结束之后，使上述字锤组件移动到规定位置、接着开始进行打印。
4.一种点阵式打印机中的往复移动控制方式，该点阵式打印机中的往复移动机构是通过下述方式使字锤组件作往复移动的，该方式为通过设置有具有打印用字锤的字锤组件的环形带传送件将2个滑轮连接，通过步进马达驱动上述两个滑轮中的一个，其特征在于，在上述点阵式打印机中的往复移动机构中，设置有用于对上述字锤组件的移动速度和步进马达的失调进行检测的线性传感器、以及用于在检测出上述步进马达处于失调状态的场合对是否连续进行打印还是停止打印进行判断的控制机构，这样在上述步进马达多次连续处于失调状态的场合可中断打印动作，而在其它的场合则连续进行打印动作。
5.根据权利要求4所述的点阵式打印机的往复移动控制方式，其特征在于，在打印过程中检测出上述步进马达处于失调状态、并且连续进行打印动作的场合，上述步进马达的旋转速度切换为上述字锤组件可跟踪的速度。
6.根据权利要求4所述的点阵式打印机的往复移动控制方式，其特征在于，在非打印时检测出上述步进马达处于失调状态、并且连续进行打印动作的场合，使上述步进马达停止工作直至上述字锤组件的振动结束之后，使上述字锤组件移动到规定位置、接着开始进行打印。
全文摘要
本发明的目的是在不增加打印机成本的情况下、进行可使打印机的可靠性提高的点阵式打印机的往复移动控制。其解决方案是,如果相位切换次数与字锤组件的移动量之间的差值大于规定值,则将步进马达的旋转速度切换为字锤组件可跟踪的速度,进行连续打印。
文档编号B41J2/505GK1194209SQ971208
公开日1998年9月30日 申请日期1997年11月29日 优先权日1996年11月29日
发明者滑川雅一, 飞田悟, 平正文 申请人:日立工机株式会社