串行印表機、編碼器及串行印表機的控制方法
2023-06-01 21:33:21 4
專利名稱：串行印表機、編碼器及串行印表機的控制方法
技術領域：
本發明涉及在使搭載列印頭的滑架往復移動的同時，驅動列印頭的串行印表機、其控制方法以及適用於該串行印表機的控制的編碼器。
背景技術：
現在，使脈衝電動機正反轉而使滑架往復移動的同時，驅動列印頭進行列印的串行印表機已經公知。
在這種串行印表機中，作為控制滑架或列印頭的驅動的方法，已知利用用於驅動驅動用脈衝電動機的脈衝電動機驅動信號的定時的方法，或者用編碼器檢測驅動用脈衝電動機的旋轉並利用該檢測信號的方法。
在這種串行印表機中，為了防止列印偏移，除了控制搭載了列印頭的滑架的往復移動之外，還需要控制列印頭的列印元件的驅動。尤其在往復驅動列印頭的場合，需要控制在往方向的列印位置和複方向的列印位置上不產生位置偏移。
例如，列印頭的列印高度(紙張的運送方向)相對列印對象的圖像短的場合，需要通過使列印頭往復移動來進行列印。在這種往復列印中，在往方向的列印位置和複方向的列印位置上產生位置偏移的場合，列印精度下降。
圖12是用於說明列印位置的位置偏移的圖，表示在縱向列印一行的例子。如圖12(a)所示，通過使往方向列印的列印位置和複方向列印的列印位置一致，列印縱向的一行。另一方面，如圖12(b)所示，在往方向列印的列印位置和複方向列印的列印位置不一致的場合，在縱向產生錯位。
在利用脈衝電動機驅動信號的定時來控制串行印表機的方法中，提出修正上述位置偏移的方法。該修正方法通過將基於脈衝電動機驅動信號形成的列印頭驅動信號僅延遲預先設定的時間而修正位置偏移。
圖13是用於說明利用延遲的修正方法的信號圖。圖13(a)是表示脈衝電動機驅動信號PM，圖13(b)～(e)表示往方向，圖13(f)～(i)表示複方向。而且，在圖13中虛線表示修正前的狀態，實線表示修正後的狀態，圖13(c)、(g)表示列印頭的列印針的動作，圖13(d)、(h)表示用列印頭的列印力。還有，圖13(e)、(i)表示在紙張上進行列印的像素位置。
在往方向中，通過使基於脈衝電動機驅動信號PM(圖13(a))形成的列印頭驅動信號(用圖13(b)中的虛線表示)僅延遲預先設定的延遲時間Td部分而形成列印頭驅動信號(用圖13(b)中的實線表示)，通過使用該延遲了的列印頭驅動信號來驅動列印頭(用圖13(c)中的實線表示)，如圖13(e)所示修正像素位置。另外，在複方向中也同樣，通過使基於脈衝電動機驅動信號PM(圖13(a))形成的列印頭驅動信號(用圖13(f)中的虛線表示)僅延遲預先設定的延遲時間Td部分而形成列印頭驅動信號(用圖13(f)中的實線表示)，並通過使用該延遲了的列印頭驅動信號修正像素位置(圖13(i))。
另外，除了如上所述基於脈衝電動機驅動信號進行列印頭的控制以外，還提出了用編碼器檢測脈衝電動機的旋轉，並基於檢測信號進行控制的結構。
在專利文獻1-日本特開昭54-136921號公報中，表示有如下印表機，即，與脈衝電動機同軸設置狹縫圓盤並用光斷續器檢測狹縫，在脈衝電動機正轉而滑架被正向輸送時，使用檢測信號的前沿；另一方面，在脈衝電動機反轉而滑架被反向輸送時，使用檢測信號的後沿而控制列印頭的驅動定時。
圖14是編碼器的一例。編碼器20具備檢測旋轉狀態的信號板。信號板可以作為例如，在周向形成多個狹縫22的狹縫盤21，通過用檢測器23檢測該狹縫22而取得軸29的旋轉信息。另外，檢測器23可以使用例如，具備發光器和受光器的光傳感器，在透射型的光傳感器的場合，用受光器檢測由發光器發出的光中透過了狹縫22的光。
圖15是用於說明滑架電動機和信號板的關係的信號圖。滑架電動機利用相位互相錯開的兩個滑架電動機驅動信號(圖15(d)、(e))驅動。圖15所示的驅動信號將1/5轉作為一個周期，在該一個周期中從信號板輸出4個檢測信號(圖15(f))，在該每個檢測信號列印一個像素(圖15(g))。
另外，若是1200Hz則該一周期相當於833μsec(圖15(a))，在這期間列印頭移動0.317mm(1/80inch)(圖15(b))。
圖16是用於說明基於用編碼器檢測出的信號板檢測信號的列印頭控制的圖。在這裡，圖16表示沒有位置偏移的情況。
圖16(a)表示信號板檢測信號，圖16(b)～圖16(e)表示往方向，圖16(f)～圖16(i)表示複方向。而且，圖16(c)、(g)表示列印頭的列印針的動作，圖16(d)、(h)表示列印頭的列印力。還有，圖16(e)、(i)表示在紙張上進行列印的像素位置。
在沒有位置偏移的場合，通過基於信號板檢測信號的驅動控制，往方向的列印位置(圖16(e))和複方向的列印位置(圖16(h))一致。
在上述串行印表機中，當進行往復列印時，在往方向的列印位置和複方向的列印位置之間產生的位置偏移中有固定位置偏移和變動位置偏移。
固定位置偏移是在將滑架驅動電動機的驅動力傳遞給滑架的驅動傳遞系統中，基於主要原因不隨環境或經歷時間而變化的的位置偏移，變動位置偏移是基於主要原因隨環境或經歷時間而變化的的位置偏移。
作為固定位置偏移的主要原因有例如，驅動傳遞系統的構成另部件的尺寸的波動或滑架的移動阻力的波動，由此，在脈衝電動機的軸和滑架之間產生的遊隙在產品之間不同。
作為變動位置偏移的主要原因有例如，滑架的驅動傳遞系統的溫度特性，或者由反覆列印引起的紙粉或油墨渣向滑架滑動部的附著。
這些主要原因增大滑架的往復移動的負載，增加在脈衝電動機的軸和滑架之間產生的遊隙，滑架驅動電動機的轉子產生旋轉延遲。該電動機的旋轉延遲在列印頭位置上產生延遲，其結果在紙張上的像素位置上產生位置偏移。
圖17是用於說明由滑架驅動傳遞系統產生的延遲引起的紙張上的像素位置的位置偏移圖。圖17與上述圖16同樣，圖17(a)表示信號板檢測信號，圖17(b)～圖17(e)表示往方向，圖17(f)～圖17(i)表示複方向。而且，圖17(c)、(g)表示列印頭的列印針的動作，圖17(d)、(h)表示列印頭的列印力。還有，圖17(e)、(i)表示在紙張上進行列印的像素位置。
在往方向中，由於滑架驅動傳遞系統產生的延遲，實際上被列印的列印像素的位置(圖17(e)中的B1)成為在往方向上比由於施加通電電壓而預定的列印像素的位置(圖17(e)中的A1)還延遲的位置。
另外，在複方向中，也由於滑架驅動傳遞系統產生的延遲，實際上被列印的列印像素的位置(圖17(i)中的B2)成為在複方向上比由於施加通電電壓而預定的列印像素的位置(圖17(i)中的A2)還延遲的位置。
從而，在往方向和複方向的列印像素的位置B1和B2之間產生如圖17(j)所示的位置偏移。
上述通過使列印頭驅動信號僅延遲預先設定的延遲時間部分而修正位置偏移的方法雖適合於固定的位置偏移，但要對付由於環境或經長時間等的變化引起的變動的位置偏移是困難的。
通常，延遲時間由電路結構構成，或者存儲在ROM等存儲介質上，而為了調整該延遲時間需要重組電路或重寫ROM的數據。為了進行這種電路的變更或ROM的重寫，由於伴隨拆卸印表機的操作，所以難以方便地進行。
如上所述，在串行印表機中，除了在驅動電動機的軸和滑架之間的遊隙的波動以外，由於環境或經長時間變化引起的從對脈衝電動機施加電壓到滑架開始移動的延遲時間的波動的變動等，從而存在進行往復列印時在列印位置產生位置偏移的問題。
發明內容
於是，本發明的目的就在於解決上述問題，使在串行印表機中的列印位置的位置偏移容易得到修正，尤其是使變動的位置偏移容易得到修正。
另外，本發明的目的還在於提供一種適合於串行印表機的編碼器，尤其是提供一種容易修正變動的位置偏移的編碼器。
在基於編碼器的檢測信號形成對列印頭的列印進行控制的列印驅動定時的過程中，通過調整該編碼器的檢測信號而調整列印驅動定時，修正往復列印的列印位置的位置偏移。
本發明包括編碼器的形態，具備該編碼器的串行印表機的形態以及該串行印表機的控制方法的形態；在編碼器的形態中，可以調整編碼器的檢測信號的定時；在具備編碼器的串行印表機的形態及串行印表機的控制方法的形態中，可以調整列印驅動定時。在任何一種形態中都能容易地進行相對變動的調整。
本發明的串行印表機，在具有使搭載列印頭的滑架往復移動的電動機、檢測上述電動機軸的旋轉的編碼器，並基於用上述編碼器檢測出的檢測信號控制上述列印頭的列印驅動定時的串行印表機中，可以調整上述編碼器的檢測信號的佔空比。
該佔空比可以作為檢測信號的接通期間和斷開期間之比，或者檢測信號的一個周期內的接通期間和斷開期間的比率，在使用檢測信號的下降或上升的時刻等控制列印頭的列印驅動定時的場合，可以通過調整該佔空比來調整列印驅動定時。
該編碼器具備相對配置兩張在周向具有多個信號形成部的信號板的信號板組裝件。該兩張各信號板在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的信號形成部，至少一方的信號板可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將兩張信號板的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
編碼器形成的信號寬度，基於兩張信號板的信號形成部重疊的部分的寬度而形成。本發明的編碼器通過將兩張信號板的至少一方的信號板做成可改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，以改變兩張信號板的周向的相對的相位關係，從而變更兩張信號板的信號形成部重疊的部分的寬度，由此調整編碼器形成的信號寬度。
構成上述編碼器的信號板組裝件，可以與透射型的光編碼器及反射型的光編碼器的檢測形態相對應的做成兩種形態。
在透射型的光編碼器的檢測形態中，編碼器具備相對配置兩張在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤的信號板組裝件。兩張狹縫圓盤在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的狹縫，至少一方的狹縫圓盤可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將兩張狹縫圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
另外，在反射型的光編碼器的檢測形態中，編碼器具備相對配置在周向具有多個反射部的反射圓盤和在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤的信號板組裝件。反射圓盤的反射部和狹縫圓盤的狹縫在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量，狹縫圓盤或反射圓盤的至少任意一方可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將狹縫圓盤和反射圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
在上述透射型編碼器的形態中，將狹縫圓盤的狹縫數做成與脈衝電動機的一周的步進數相同，另外，在反射型編碼器的形態中，通過將狹縫圓盤的狹縫數及上述反射圓盤的反射部的個數做成與脈衝電動機的一周的步進數相同，從而可以從編碼器的檢測信號對應脈衝電動機驅動的步進單位，可以基於編碼器的檢測信號以步進單位控制脈衝電動機的驅動。
另外，通過上述調整的編碼器的檢測信號的信號寬度定為從滑架從開始移動至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間的兩倍的寬度。
在利用滑架從開始移動至列印位置所需的滑架驅動時間控制列印位置的場合，實際上被列印的列印位置雖然為僅延遲由滑架驅動傳遞系統引起的延遲部分的延遲位置，但通過定為減去該滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的信號寬度而補償該延遲部分，就可以使規定的列印位置和實際的列印位置一致。另外，通過定為上述減去後的時間的兩倍，可以進行往方向的修正和複方向的修正的兩個方向的修正。
另外，可以通過電動機正反轉使滑架往復移動。
在串行印表機的控制方法的形態中，在具有使搭載了列印頭的滑架往復移動的電動機、檢測電動機軸的旋轉的編碼器，並基於由編碼器檢測出的檢測信號控制上述列印頭的驅動定時的串行印表機的控制方法中，檢測信號對於滑架的至少一方的移動方向規定了時間差，該時間差是由從規定的列印時刻開始，從對列印頭施加驅動電壓起至在規定的列印時刻驅動該列印頭所需的時間中減去在該時間內滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間。
通過基於減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間來控制列印頭的驅動定時，從而可以補償由延遲部分引起的位置偏移，使規定的列印位置和實際的列印位置一致。
另外，在串行印表機的控制方法中，通過使編碼器的檢測信號的周期和滑架的驅動周期一致，可以將編碼器的檢測信號以原狀的周期控制滑架的驅動。
本發明具有以下效果。
本發明能夠容易修正在串行印表機中列印位置的位置偏移。尤其能夠容易修正變動的位置偏移。
另外，本發明可以提供一種適合於串行印表機的編碼器，尤其可以提供一種容易修正變動的位置偏移的編碼器。
圖1是用於說明本發明的串行印表機的概略圖。
圖2是用於說明修正本發明的串行印表機的位置偏移的圖。
圖3是用於說明本發明的透射型的光編碼器的結構的概略立體圖。
圖4是用於說明本發明的狹縫圓盤的狹縫的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖5是用於說明本發明的狹縫圓盤的狹縫的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖6是用於說明本發明的反射型的光編碼器的結構的概略立體圖。
圖7是用於說明狹縫圓盤和反射圓盤的狹縫與反射部的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖8是用於說明狹縫圓盤和反射圓盤的狹縫與反射部的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖9是表示基準信號板和調整信號板的一個例子圖。
圖10是用於說明通過基準信號板和調整信號板的重疊而形成的合成狹縫的寬度的圖。
圖11是用於說明本發明的編碼器的一個結構例子的剖視圖。
圖12是用於說明列印位置的位置偏移圖。
圖13是用於說明現有的利用延遲的串行印表機的修正方法的信號圖。
圖14是編碼器的一個例子圖。
圖15是用於說明滑架電動機和信號板的關係的信號圖。
圖16是用於說明基於用編碼器檢測的信號板檢測信號的列印頭控制圖。
圖17是用於說明由滑架驅動傳遞系統中產生的延遲引起的紙張上的像素位置的位置偏移圖。
圖中1-串行印表機；2-滑架；3-列印頭；4-脈衝電動機；5-皮帶輪；6-同步皮帶；7-檢測器；8-控制部；9-圓筒凸輪軸；10-編碼器；11、12-狹縫圓盤；11a、12a-狹縫；13-檢測器；13a-發光器；13b-受光器；14-透射部；15-狹縫圓盤；15a-狹縫；16-反射板；16a-反射部；17-重疊部分；20-編碼器；21-狹縫圓盤；22-狹縫；23-檢測器；29-旋轉軸；31-凸緣 32-螺絲；33-開口部；34-襯套；35-突出部；41-凸緣；42-螺絲；51-電動機軸齒輪。
具體實施例方式
以下，使用附圖詳細說明本發明的串行印表機、其控制方法以及適於串行印表機的編碼器。
圖1是用於說明本發明的串行印表機的概略圖。另外，在圖中主要記載了在串行印表機中作為本發明的目的的修正列印位置的位置偏移的結構，而省略了其他串行印表機所具備的結構。另外，圖1(a)表示使用同步皮帶驅動滑架的結構例，圖1(b)表示使用圓筒凸輪軸驅動滑架的結構例。
圖1(a)所示的串行印表機1具備列印頭3；搭載了該列印頭3的滑架2；驅動該滑架2的驅動機構；以及控制驅動機構的控制機構。
驅動機構具備作為使滑架2沿著與列印紙張的運送方向正交的方向移動的驅動源的脈衝電動機4；與該脈衝電動機4直接連接的驅動皮帶輪5a；與該驅動皮帶輪5a相對配置的浮動皮帶輪5b；以及張設在兩個皮帶輪5a、5b之間的同步皮帶6。
在同步皮帶6上安裝有滑架2，若脈衝電動機4正向驅動一個步進脈衝，則從圖中的左向右輸送例如一個文字部分，若脈衝電動機4反向驅動一個步進脈衝，則從圖中的右向左輸送例如一個文字部分。
另外，控制機構具備編碼器10、檢測器7、控制部8。檢測器7設在沿同步皮帶6的規定位置上，檢測滑架2移動到規定位置的情況。作為規定位置例如可以設為各行的左位等的初始位置或各行的右位等的端部位置。
檢測器7可以為例如霍爾元件，通過檢測設置在滑架3上的磁鐵而檢測滑架3的位置。
編碼器10安裝在脈衝電動機4的旋轉軸上，例如以對應脈衝電動機4的步進周期的周期輸出檢測信號。
控制部8輸入編碼器10的檢測信號並控制滑架2的驅動的同時，控制列印頭3的驅動。另外，控制部8利用從檢測器7輸入的檢測信號，進行與滑架2的移動方向相應的旋轉方向的控制。
圖1(b)所示的串行印表機1與圖1(a)的結構例同樣，具備列印頭3、滑架2、驅動該滑架2的驅動機構以及控制驅動機構的控制機構。
驅動機構具備脈衝電動機4、利用該脈衝電動機驅動的圓筒凸輪軸9。
在圓筒凸輪軸9上安裝有滑架2，若脈衝電動機4正向驅動一個步進脈衝，則從圖中的左向右輸送例如一個文字部分，若脈衝電動機4反向驅動一個步進脈衝，則從圖中的右向左輸送例如一個文字部分。
另外，在沿圓筒凸輪軸9的規定位置上設有檢測器7，檢測滑架2移動到規定位置的情況。
編碼器10及控制部8可以做成與圖1(a)相同的結構，安裝在脈衝電動機4的旋轉軸上的編碼器10以與脈衝電動機4的步進周期對應的周期輸出檢測信號，控制部8使用編碼器10的檢測信號控制滑架2的驅動並控制列印頭3的驅動。
接著，使用圖2說明對本發明的串行印表機的位置偏移的修正。
圖2(a)表示串行印表機所具備的編碼器輸出的信號板檢測信號，圖2(b)～圖2(e)表示往方向，圖2(f)～圖2(i)表示複方向。而且，圖2(c)、(g)表示列印頭的列印針的動作，圖2(d)、(h)表示列印頭的列印力。還有，圖2(e)、(i)表示在紙張上進行列印的像素位置。另外，在圖2中，圖2(e)、(i)表示位置，其他表示時間。
在圖2(a)中，用虛線表示的信號板檢測信號是修正前的編碼器輸出的信號。控制部基於該信號板檢測信號的下降時刻，形成施加在列印頭上的通電電壓。在圖2(a)中，往方向用從圖中的左向右的方向表示，複方向用從圖中的右向左的方向表示。從而，通電電壓向列印頭的施加基於信號板檢測信號的前沿及後沿進行。另外，在這裡信號板檢測信號的前沿相當於在往方向的下降，信號板檢測信號的後沿相當於在複方向的上升。
在圖2(a)中，用虛線表示的信號板檢測信號表示修正前的信號狀態，具備其信號寬度T0。另一方面，用實線表示的信號板檢測信號表示修正後的信號狀態，具備信號寬度T1。修正後的信號檢測信號與修正前的信號檢測信號比較，通過在兩側邊緣部分別設定為只短ΔT來修正位置偏移。
首先，使用圖2(b)～圖2(e)說明往方向。
如用圖2(a)、(b)的虛線所示，修正前的通電電壓在信號板檢測信號的下降時刻tA1開始對列印頭施加通電電壓。列印頭在從施加該通電電壓而列印針開始動作起經過規定時間Tmove後(圖2(c))，列印力達到最大(圖2(d))，在紙張上進行列印。規定時間Tmove相當於構成列印頭的列印針移動的列印針飛行時間，或者相當於圓筒凸輪軸旋轉的滑架移動時間。
這時，在滑架驅動系統上由於機械遊隙等而產生驅動延遲，因此滑架還未到達假定沒有驅動延遲而預定的位置Q(圖2(e)中的×標記)，在比該位置Q還延遲的位置PA1(圖2(e)中的用虛線表示的圓)上形成列印像素。由此，產生列印的位置偏移。
本發明為了修正該列印的位置偏移，調整信號板檢測信號的信號寬度。
在圖2(a)中，調整用虛線表示的修正前的信號板檢測信號的信號寬度T0，定為用實線表示的修正後的信號板檢測信號的信號寬度T1。在這裡，信號寬度在往方向及複方向上分別僅調整ΔT。
如圖2(a)、(b)的實線所示，修正後的通電電壓在信號板檢測信號的下降時刻tB1開始對列印頭施加通電電壓。列印頭在施加該通電電壓後而從列印針開始動作經過規定時間Tmove後(圖2(c))，列印力達到最大(圖2(d))，在紙張上進行列印。
修正後的通電電壓雖然將比上述位置Q僅前進了延遲信號板檢測信號的下降時刻tB1的部分的位置R1(圖2(e)中的圓標記)預定為列印位置，但由於在滑架驅動系統中產生的驅動延遲，在比該位置R1延遲了的位置PB1(圖2(e)中的黑圓)上形成列印像素。
通過將該位置PB1設為當初假定沒有滑架的驅動延遲而預定的位置Q，可以無位置偏移地進行列印。總之，信號板檢測信號的調整量是設定的信號寬度，它使得列印位置R由於滑架的驅動延遲而延遲列印的列印位置成為位置Q，可以用從滑架從開始移動至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間來求出。
接著，使用圖2(f)～圖2(i)說明複方向。
如用圖2(a)、(f)的虛線表示，修正前的通電電壓在信號板檢測信號的下降時刻tA2開始對列印頭施加通電電壓。列印頭在從施加該通電電壓而列印針開始動作起經過規定時間Tmove後(圖2(f))，列印力達到最大(圖2(g))，在紙張上進行列印。規定時間Tmove相當於構成列印頭的列印針移動的列印針飛行時間，或者相當於圓筒凸輪軸旋轉的滑架移動時間。
這時，在滑架驅動系統上由於機械遊隙等而產生驅動延遲，因此滑架還未到達假定沒有驅動延遲而預定的位置Q(圖2(i)中的×標記)，在比該位置Q還延遲的位置PA2(圖2(i)中的用虛線表示的圓)上形成列印像素。由此，產生列印的位置偏移。
關於複方向也與上述往方向同樣，為了修正該列印的位置偏移，調整信號板檢測信號的信號寬度。
在複方向中，如用圖2(a)、(f)的實線所示，修正後的通電電壓在信號板檢測信號的下降時刻tB2開始對列印頭施加通電電壓。列印頭在從施加該通電電壓而列印針開始動作起經過規定時間Tmove後(圖2(c))，列印力達到最大(圖2(d))，在紙張上進行列印。
修正後的通電電壓雖然將比上述位置Q僅前進了延遲信號板檢測信號的下降時刻tB2的部分的位置R2(圖2(e)中的圓標記)預定為列印位置，但由於在滑架驅動系統中產生的驅動延遲，在比該位置R2延遲了的位置PB2(圖2(i)中的黑圓)上形成列印像素。
通過將該位置PB2定為當初假定沒有滑架的驅動延遲而預定的位置Q，就可以無位置偏移地進行列印。總之，信號板檢測信號的調整量是設定的信號寬度，它使得列印位置R2由於滑架的驅動延遲而延遲列印的列印位置成為位置Q，可以用從滑架從開始移動至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間來求出。
另外，在上述例子中，雖表示了縮小信號板檢測信號的信號寬度的方向的調整，但根據列印位置的位置偏移狀態，也有在擴大信號板檢測信號的信號寬度的方向進行調整的情況。而且，該信號寬度的調整量根據列印位置的位置偏移量來設定。
另外，由於信號寬度的調整量對於往方向及複方向，分別利用從滑架從開始移動至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動系統所具有的延遲部分的時間來設定，因此整體的調整寬度為上述時間的兩倍的時間寬度。
上述信號板檢測信號可以利用編碼器取得。接著，使用圖3～圖11說明可以調整信號板檢測信號的信號寬度的編碼器的結構例。
圖3～圖5是透射型的光編碼器具備的信號板的結構例，圖6～圖8是反射型的光編碼器具備的信號板的結構例。
圖3是用於說明透射型的光編碼器的結構的概略立體圖。
圖3所示的光編碼器10對形成於信號板上的狹縫照射光，通過用檢測器檢測透過該狹縫的光而取得信號板檢測信號。編碼器10通過在旋轉軸19上重疊兩張狹縫圓盤11、12而構成。各狹縫圓盤11、12沿周向具有多個相同數量的狹縫11a、12a。檢測器13將發光器13a和受光器13b設置成將該兩張狹縫圓盤11、12夾在其間，用受光器13b檢測在從發光器13a發出的光中透過了狹縫圓盤11的狹縫11a及狹縫圓盤12的狹縫12a的光。
狹縫圓盤11和狹縫圓盤12的至少任意一方可以變更相對旋轉軸19的周向的安裝位置。這時，可以將狹縫圓盤11或狹縫圓盤12的任意一個固定在旋轉軸19上作為基準信號板，將另一方相對旋轉軸19的周向可變更安裝位置地進行安裝而作為調整信號板。另外，也可以將狹縫圓盤11及狹縫圓盤12的兩方相對旋轉軸19的周向可變更安裝位置地進行安裝。
採用這種結構，通過將狹縫圓盤11和狹縫圓盤12的至少任意一方繞旋轉軸19的軸旋轉，就能變更狹縫圓盤11和狹縫圓盤12的周向的位置關係，自由地變更狹縫11a和狹縫12a的重疊程度。
圖3(a)表示狹縫11a和狹縫12a一致的狀態，圖3(b)表示狹縫11a和狹縫12a的一部分一致的狀態。圖3(b)的斜線部表示透射部分14。
通過使狹縫11a和狹縫12a的周向的周期一致，就可以不改變檢測器檢測的信號板檢測信號的周期，而只改變佔空比。
另外，通過使狹縫的周期和滑架的驅動周期一致，可以將從編碼器得到的信號板檢測信號原狀用於滑架的驅動控制。
圖4、圖5是用於說明狹縫圓盤11和狹縫圓盤12的各狹縫的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖4表示狹縫11a和狹縫12a的相位一致的情況。根據該相位關係，通過使狹縫圓盤11的狹縫11a(圖4(b))和狹縫圓盤12的狹縫12a(圖4(a))的狹縫的相位一致，信號板檢測信號的信號寬度可以設為在將狹縫11a及狹縫12a所具備的狹縫寬度作為總寬度時得到的最大的信號寬度(圖4(d))。
圖5表示錯開狹縫11a和狹縫12a的相位並變更信號寬度的情況。
圖5(a)～圖5(d)表示將狹縫圓盤12作為基準信號板固定，並將狹縫圓盤11作為調整信號板使其向圖中的右方向移動，由此形成短的信號寬度的情況。
通過使狹縫圓盤11的狹縫11a(圖5(b))相對狹縫圓盤12的狹縫12a(圖5(a))，向圖中的右方移動而調整狹縫11a和12a之間的相位關係(圖5(d))，從而縮小信號板檢測信號的信號寬度(圖5(d))。
另外，圖5(e)～圖5(h)同樣表示將狹縫圓盤12作為基準信號板固定，並使狹縫圓盤11作為調整信號板向圖中的左方移動，由此形成短的信號寬度的情況。
通過使狹縫圓盤11的狹縫11a(圖5(f))相對狹縫圓盤12的狹縫12a(圖5(e))，向圖中的左方移動而調整狹縫11a和12a之間的相位關係(圖5(g))，從而縮小信號板檢測信號的信號寬度(圖5(h))。
圖6是用於說明反射型的光編碼器的結構的概略立體圖。
圖6所示的光編碼器10對形成於信號板上的反射部照射光，通過用檢測器檢測由該反射部反射的光而取得信號板檢測信號。編碼器10通過在旋轉軸19上重疊狹縫圓盤15和反射圓盤16而構成。狹縫圓盤15沿周向具備多個狹縫15a，反射圓盤16沿周向具備多個反射部16a。狹縫15a的狹縫數和反射部16a的個數設定為相同數量。
檢測器13將發光器13a和受光器13b並列設置在該狹縫圓盤15和反射圓盤16的狹縫圓盤15一側，用受光器13b檢測在從發光器13a發出的光中透過狹縫圓盤15的狹縫15a並由反射圓盤16的反射部16a反射而再次透過了狹縫圓盤15的狹縫15a的光。
狹縫圓盤15和反射圓盤16的至少任意一方可以變更相對旋轉軸19的周向的安裝位置。這時，可以將狹縫圓盤15或反射圓盤16的任意一個固定在旋轉軸19上作為基準信號板，將另一方相對旋轉軸19的周向可變更安裝位置地進行安裝而作為調整信號板。另外，也可以將狹縫圓盤15及反射圓盤16兩方相對旋轉軸19的周向可變更安裝位置地進行安裝。
採用這種結構，通過將狹縫圓盤15和反射圓盤16的至少任意一方繞旋轉軸19的軸旋轉，就可以變更狹縫圓盤15和反射圓盤16的周向的位置關係，可自由變更狹縫15a和反射部16a的重疊程度。
圖6(a)表示狹縫15a和反射部16a一致的狀態，圖6(b)表示狹縫15a和反射部16a的一部分一致的狀態。圖6(b)的斜線部表示狹縫和反射部的重疊部分17。
通過使狹縫15a和反射部16a的周向的周期一致，就可以不改變檢測器檢測的信號板檢測信號的周期而僅變更佔空比。
另外，通過使狹縫的周期和滑架的驅動周期一致，可以將從編碼器得到的信號板檢測信號原狀用於滑架的驅動控制。
圖7、圖8是用於說明狹縫圓盤15和反射圓盤16的各狹縫及反射部的相對位置和信號板檢測信號的關係圖。
圖7表示狹縫15a和反射部16a的相位一致的情況。根據該相位關係，通過使狹縫圓盤15的狹縫15a(圖7(b))和反射圓盤16的反射部16a(圖7(a))的相位一致，信號板檢測信號的信號寬度可以設為在將狹縫15a及反射部16a所具備的寬度作為總寬度時得到的最大的信號寬度(圖7(d))。
圖8表示錯開狹縫15a和反射部16a的相位並變更信號寬度的情況。
圖8(a)～圖8(d)表示將反射圓盤16作為基準信號板固定，並使狹縫圓盤15作為調整信號板向圖中的右方移動，由此形成短的信號寬度的情況。
通過使狹縫圓盤15的狹縫15a(圖8(b))相對反射圓盤16的反射部16a(圖8(a))，向圖中的右方移動而調整狹縫15a和反射部16a之間的相位關係(圖8(d))，從而縮小信號板檢測信號的信號寬度(圖8(d))。
另外，圖8(e)～圖8(h)同樣表示將反射圓盤16作為基準信號板固定，並使狹縫圓盤15作為調整信號板向圖中的左方移動，由此形成短的信號寬度的情況。
通過使狹縫圓盤15的狹縫15a(圖8(f))相對反射圓盤16的反射部16a(圖8(e))，向圖中的左方移動而調整狹縫15a和反射部16a之間的相位關係(圖8(g))，從而縮小信號板檢測信號的信號寬度(圖8(h))。
圖9表示基準信號板和調整信號板的一例。圖9(a)表示基準信號板的一例，圖9(b)表示調整信號板的一例。通過使基準信號板相對旋轉軸固定，調整信號板相對旋轉軸可以變更周向的位置，從而變更基準信號板和調整信號板的相位關係。
圖10是用於說明利用基準信號板和調整信號板的重疊而形成的合成狹縫的寬度的圖。
圖示的基準信號板及調整信號板所具備的信號部的尺寸例子，可以是例如，信號部的中心直徑d1為Φ17mm，信號板的外徑d2為Φ20mm。
另外，在圖中表示了信號板的重疊小且狹縫寬度大的相位關係C、信號板的重疊為中等且狹縫寬度為中等的相位關係D，以及信號板的重疊大且狹縫寬度小的相位關係E。
圖11是用於說明本發明的編碼器的一個結構例的剖視圖。
編碼器10以使基準信號板11和調整信號板12密合地構成，並夾著兩張信號板的方式設置檢測器13。通過使基準信號板11和調整信號板12密合，能夠防止漏光。
基準信號板11安裝固定在凸緣31上。凸緣31與基準信號板11同心地在軸向形成開口部33。在該開口部33內嵌入電動機軸襯套34，利用螺絲32固定。
另外，在與形成凸緣31的開口部33的面相反一側的面上設有軸向延伸的突出部35。
另外，調整信號板12以與基準信號板11密合的狀態插入到凸緣31的突出部35內，利用凸緣41壓住而定位。該凸緣41利用螺絲42固定在突出部35上，由此使凸緣31和凸緣41結合的同時，進行調整信號板12相對基準信號板11的安裝。
調整信號板12相對基準信號板11的相位調整可以如下進行，即，通過鬆開螺絲42，使凸緣41處於鬆開將調整信號板12推壓到基準信號板11一側的推壓力的狀態，在該狀態下將調整信號板12沿突出部35的周向旋轉。
在進行定位後，利用凸緣41將調整信號板12推壓到基準信號板一側，利用螺絲42將凸緣41固定在突出部35上。由此，能夠維持調整信號板12和基準信號板11的相位關係。
編碼器10和脈衝電動機4的安裝，可以通過將電動機軸19嵌入到編碼器10一側的電動機軸襯套34內來進行。
另外，在圖11中，在脈衝電動機4的電動機軸19的相反一側可以通過嵌入等來安裝電動機軸用齒輪51等。
權利要求
1.一種串行印表機，具有使搭載列印頭的滑架往復移動的電動機、檢測上述電動機軸的旋轉的編碼器，並基於用上述編碼器檢測出的檢測信號控制上述列印頭的列印驅動定時，其特徵在於，可以調整上述編碼器的檢測信號的佔空比。
2.根據權利要求1所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器具備相對配置兩張在周向具有多個信號形成部的信號板的信號板組裝件，上述兩張各信號板在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的信號形成部，至少一方的信號板可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將上述兩張信號板的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
3.根據權利要求1所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器具備相對配置兩張在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤的信號板組裝件，上述兩張狹縫圓盤在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的狹縫，至少一方的狹縫圓盤可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將上述兩張狹縫圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
4.根據權利要求1所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器具備相對配置在周向具有多個反射部的反射圓盤和在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤的信號板組裝件，上述反射圓盤的反射部和狹縫圓盤的狹縫在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量，狹縫圓盤或反射圓盤的至少任意一方可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將狹縫圓盤和反射圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
5.根據權利要求1～3中任何一項所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機是脈衝電動機。
6.根據權利要求3所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機是脈衝電動機，上述狹縫圓盤的狹縫數與脈衝電動機的一周的步進數相同。
7.根據權利要求5所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機是脈衝電動機，上述狹縫圓盤的狹縫數及上述反射圓盤的反射部的個數與脈衝電動機的一周的步進數相同。
8.根據權利要求1、2、3、4、6中任何一項所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機通過正反旋轉使上述滑架往復移動。
9.根據權利要求5所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機通過正反旋轉使上述滑架往復移動。
10.根據權利要求7所述的串行印表機，其特徵在於，上述電動機通過正反旋轉使上述滑架往復移動。
11.根據權利要求1、2、3、4、6中任何一項所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器的檢測信號的信號寬度是從滑架從開始移動起至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間的兩倍寬度。
12.根據權利要求5所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器的檢測信號的信號寬度是從滑架從開始移動起至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間的兩倍寬度。
13.根據權利要求7所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器的檢測信號的信號寬度是從滑架從開始移動起至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間的兩倍寬度。
14.根據權利要求8所述的串行印表機，其特徵在於，上述編碼器的檢測信號的信號寬度是從滑架從開始移動起至列印位置所需的滑架驅動時間減去滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間的兩倍寬度。
15.一種編碼器，其特徵在於，具有軸旋轉的信號板以及檢測上述信號板所具備的信號形成部的檢測部，上述信號形成部可以改變形成信號的部位的長度，可以改變上述檢測部檢測出的檢測信號的佔空比。
16.根據權利要求15所述的編碼器，其特徵在於，上述編碼器具備相對配置兩張在周向具有多個信號形成部的信號板的信號板組裝件，上述兩張各信號板在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的信號形成部，至少一方的信號板可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將上述兩張信號板的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
17.根據權利要求15所述的編碼器，其特徵在於，上述信號板相對配置兩張在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤，上述兩張狹縫圓盤在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量的狹縫，至少一方的狹縫圓盤可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將上述兩張狹縫圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整上述信號寬度。
18.根據權利要求15所述的編碼器，其特徵在於，上述信號板相對配置在周向具有多個反射部的反射圓盤和在周向具有多個狹縫的狹縫圓盤，上述反射圓盤的反射部和狹縫圓盤的狹縫在相同直徑的圓周上的周向具有相同數量，狹縫圓盤或反射圓盤的至少任意一方的信號板可以改變相對旋轉軸的周向位置的安裝位置，通過將狹縫圓盤和反射圓盤的周向的相對的相位關係做成可以改變，從而可以調整信號寬度。
19.一種串行印表機的控制方法，上述串行印表機具有使搭載列印頭的滑架往復移動的電動機和檢測上述電動機軸的旋轉的編碼器，並基於由上述編碼器檢測出的檢測信號控制上述列印頭的驅動定時，其特徵在於，上述檢測信號對於滑架的至少一方的移動方向規定了時間差，該時間差是由從規定的列印時刻開始，從對列印頭施加驅動電壓起至在規定的列印時刻驅動該列印頭所需的時間中減去在該時間內滑架驅動傳遞系統所具有的延遲部分的時間。
20.根據權利要求19所述的串行印表機的控制方法，其特徵在於，使上述編碼器的檢測信號的周期與上述滑架的驅動周期一致。
全文摘要
本發明涉及在使搭載列印頭的滑架往復移動的同時，驅動列印頭的串行印表機、其控制方法以及適用於該串行印表機的控制的編碼器。在基於編碼器的檢測信號形成對列印頭的列印進行控制的列印驅動定時的過程中，通過調整該編碼器的檢測信號而調整列印驅動定時，修正往復列印的列印位置的位置偏移。本發明的串行印表機具有使搭載了列印頭的滑架往復移動的電動機、檢測電動機軸的旋轉的編碼器，並基於用編碼器檢測出的檢測信號控制列印頭的列印驅動定時，其特徵是可以調整編碼器的檢測信號的佔空比。
文檔編號B41J19/18GK101060989SQ2006800012
公開日2007年10月24日 申請日期2006年7月27日 優先權日2005年10月27日
發明者國田雅夫 申請人:西鐵城時計株式會社