(57)【要約】【課題】印字時は細かい逓倍パルスで制御し、停止・逆転時は粗い非逓倍パルスで可減速区間を計測して、逆転時に同じ位置から逓倍パルスを出力可能に構成した。【解決手段】  印字領域に関して、位置エンコーダー出力を逓倍したパルスを用いて往復印字する印刷機において、駆動制御信号を用いて逓倍回路を選択可能にし、非逓倍信号を用いて逓倍信号開始位置の補正を行う回路を有したことを特徴とする逓倍エンコーダー制御回路。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字領域に関して、位置エンコーダー出力を逓倍したパルスを用いて往復印字する印刷機において、駆動制御信号を用いて逓倍回路を選択可能にし、非逓倍信号を用いて逓倍信号開始位置の補正を行う回路を有したことを特徴とする逓倍エンコーダー制御回路。
【請求項２】
請求項１記載の逓倍エンコーダー制御回路において、逓倍出力を非選択な場合は、非逓倍出力を出力することを特徴とする逓倍エンコーダー制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は往復駆動による印刷機で、インクリメンタル・エンコーダーを印字制御に用いた逓倍エンコーダー制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクリメンタル・エンコーダーは簡易に高精度の位置パルスを出力可能で便利であるが、駆動停止時や駆動反転時にチャタリングや振動に依って異常なパルスが出力されて、位置ズレが発生する事がある。
【０００３】
即ち、一般にはエンコーダーから９０度ズレた２位相の出力を得、その出力４状態の遷移状況から正逆の判定が可能であるが、出力位相角度に比べて大きな振動やガタが在った場合に、予想外の状態変化が発生して正逆が判定不可能になったり、変化点近傍でのチャタリングや振動によって高周波での正逆方向のエンコーダー出力に応答する必要があった。
【０００４】
印字に必要なパルスは２４００ＤＰＩならピッチは０．０１ｍｍ、数ｍｍの（停止）振動は数百のパルスが数ｍｓの振動周期に発生し、停止位置を正確に捉える為には、パルスの位相処理に依る正／逆方向の有効／無効の判別正しく行い、ＭＨｚ台の信号を正確に応答処理する必要があった。
【０００５】
何故なら、正逆の誤判定や高周波への誤応答に依っては、印字位置を制御している原点がズレてしまい、結果として印字位置がズレてしまうからである。
【０００６】
無論、それを避ける為に別の原点信号を用いて毎回補正することも出来る。
【０００７】
しかしその原点位置信号は印字の始まる前に必要で、その原点位置を通過させる為に余分に移動させる必要があり、往復印字においては印字不要な領域が在っても両端の原点位置を通過させるように全長を往復駆動させる必要があり、印字必要な領域のみを走査して印刷を速く出来なかった。
【０００８】
また、原点信号が全く非同期な信号の為、位相差に依っては±１カウントの誤差が発生し、印字位置がズレる場合があった。
【０００９】
この問題対策として下記特許のように、エンコーダー出力に何らかの処理をして、チャタリング防止や振動時の誤信号防止の目的で、インクリメンタル・エンコーダーの原点を維持させるようにした発明があった。
【００１０】
特許文献１：エンコーダーの「異常に短周期なパルス」をマスクする。
【００１１】
しかし、停止時条件が不安定な場合は、単純なマスクでは必要なパルスまでマスクされたり、散発的に誤パルスを計数する可能性が高く、結果としてパルス位置のズレが予想され、このズレに関して補正パルスを発生する必要が生じる。
【００１２】
特許文献２：エンコーダー方向反転時にパルスをマスクする。
【００１３】
しかし、振動時にはエンコーダーからの方向情報も不確実に成ってしまい、必要なパルスまでマスクする可能性もあり、マスク解除までの間で位置ズレに至ることがあり、その際は調整する為に、余分にパルスをマスクしたり、パルスを擬発生させる必要があった。
【特許文献１】特開平５−０２２９７６号公報
【特許文献２】特開平１−２１９６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
必要部分は細かいパルスを取得可能にし、往復駆動のパルス開始位置の再現性を確保する事、往復駆動端部での振動やガタによる誤パルス発生や誤パルスによる印字開始位置のズレを防止することが必要である。
【００１５】
往復駆動プリンターの場合は高速印字の為に、被印刷紙幅や印字内容によって、左右端まで駆動せずに、逆転して印字を行う場合があり、この際にも逆転時の位置ズレなく印字が継続できるようにする必要がある。
【００１６】
加えて、機能の単純化の為、他の位置出し手段を用いる事無く、高度な演算処理を用いずに、初段のみで補正処理が完結することが望まれる。
【００１７】
逓倍としては、エンコーダーのアナログ出力を用いて、正確なアナログ位相角から出力逓倍を行えるようにした。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
機構的には高精度のエンコーダーを高精度の保持機構で用いるよりも、粗いエンコーダーを用いて逓倍パルスを得る方が、汚れの影響の排除や精度維持にとって容易と言える。
【００１９】
そこで、印字時は２４００ＤＰＩ＝０．０１ｍｍの逓倍出力を用いて安定した高精度の印字を行い、駆動停止近傍では（方向付きで）１５０ＤＰＩ＝０．１７ｍｍの非逓倍出力を使って振動などの数ｍｍ間の停止状況を正確に計測、補正可能にした。
【００２０】
そして往復駆動の特色から、両者を駆動条件で切り替え、非逓倍出力を基に反転後の同じ位置から逓倍を開始させ、印字パルスがズレないように補正を行う。
【００２１】
例えば、アナログ逓倍を行うエンコーダーで、印字制御と駆動制御を行う。
【００２２】
理由：特にアナログ逓倍回路では、通常時の信号精度は高いが、２位相信号のアナログ・レベルから内挿して角度状態を算出する為、状態数が多くて、方向判別が難しく、振動時は信号変動によって状態の飛躍が在る場合が予想され、その飛躍部分にパルスを創造する必要が在るが、困難で有ると言える。
【００２３】
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。
【００２４】
（１）印字領域に関して、位置エンコーダー出力を逓倍したパルスを用いて往復印字する印刷機において、駆動制御信号を用いて逓倍回路を選択可能にし、非逓倍信号を用いて逓倍信号開始位置の補正を行う回路を有したことを特徴とする逓倍エンコーダー制御回路。
【発明の効果】
【００２５】
印字パルス制御と印字時の速度制御には、細かい逓倍出力を使う。
【００２６】
非逓倍出力を低解像度に抑えて、駆動停止区間での移動検知を正確に行う。
【００２７】
駆動停止近傍のパルスとしては、振動やチャタを避ける（為、非逓倍出力を使う）。
【００２８】
粗い信号の為、振動やチャタが高周波で一部ミスをしても、状態変化を基に計数を行う為に吸収が可能である。
【００２９】
両者を駆動条件と非逓倍出力で切り替え、計測した非逓倍出力によって駆動端側の逓倍開始位置を揃えて、印字位置がズレないように補正された逓倍パルスの出力を行う。
【００３０】
非逓倍の元信号を用いて、逓倍の開始・終了を制御している為、開始・終了での誤パルスが発生することが無い。
【００３１】
駆動と同様な簡単な信号で折り返し原点の再設定が可能である。
【００３２】
すべてが初段で処理可能となり、任意の印字位置に関して原点を維持した印字制御が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００３４】
図１は本発明のブロック実施例で、アナログ出力のエンコーダー１から例えば１５０ＤＰＩの２相出力が出ている。バッファー増幅器２を通して、アナログ信号による逓倍器３で１６倍の逓倍パルス（≒２，４００ＤＰＩ）が得られる、その信号を選択器５を通して、ライン４に印字用の逓倍パルスを出力するように構成している。
【００３５】
図２は本発明の状態説明図で、復帰逆転駆動１１から減速停止１２に至る途中で、駆動終了後の非逓倍出力の位相変化から逓倍１７を中止して非逓倍１８へ移行する。その後の減速期間中１３、非逓倍出力を監視して位置の観測を行う。
【００３６】
その後、正転駆動時１４には、非逓倍出力の監視結果から、先ほどの移行位置に至ったら、逓倍１７を始めさせ、細かい印字パルスが得られる。
【００３７】
次に、正転駆動１４から減速停止１５に至る途中で、駆動終了後の非逓倍出力の位相変化から逓倍１７を中止して非逓倍１９へ移行する。その後の減速期間中１５、非逓倍出力を監視して位置の観測を行う。
【００３８】
その後、復帰逆転駆動時１１には、非逓倍出力の監視結果から、先ほどの移行位置に復帰したら、逓倍１７を始めさせ、細かい印字パルスが得られる。
【００３９】
例えば、印刷機の制御としては、格納位置から右の収納方向へ突き当て駆動して仮原点を作り、左方に駆動して逓倍信号で印字位置まで駆動、仮に右駆動信号を発生して右原点と記憶させる。
【００４０】
ここから左右に駆動することで、駆動区間の内は逓倍信号が得られ、この逓倍信号に応じて印字する事が可能になる。
【００４１】
駆動後の減速区間については、上述のように内部カウンターで逓倍信号を抑圧して、印字しないようにしている。
【００４２】
往復駆動はモーター６で駆動され、この動作の為にモーター制御信号７が与えられる。このモーター制御信号を使って逓倍位置制御回路８は逓倍の制御を行う。
【００４３】
図４は逓倍位置制御８の内容で、２相信号の変化点抽出部分と、逓倍中を意味するフリップフロップ２７で構成され、セット条件は（復帰駆動中信号２）＆カウンター零信号２２）ｏｒ（正転駆動中信号２）＆カウンター零信号２２）、リセット条件は変化点信号２８。カウンター９は逓倍中信号の反転出力で零リセットされ、２相信号でアップ・ダウンするように構成している。
【００４４】
上記図２の説明に沿って動作を説明すると、通常は、カウンター９はリセットされて零にあり、逓倍中フリップフロップ２７は復帰駆動２１を止めた後はＡｎｄ論理２３とＯｒ論理２６が不成立からＳｅｔ条件を失い、２相信号の変化点信号２８をＲｅｓｅｔ条件に受け出力１０をＬｏｗとして、逓倍を止め、Ｒｅｓｅｔ条件を解除する事で、２相信号２９の位相関係によって減速停止量をカウンター９によって減算計数する。
【００４５】
その後の正転駆動時は２相信号２９によってカウンター９の加算を行い、零に成った時２２に左駆動信号２４とのＡｎｄ論理２５とＯｒ論理２６に依って逓倍中フリップフロップ２７はセットされ、逓倍を開始し、カウンター９はＲｅｓｅｔ信号によって零リセットされる。このため逓倍信号は逆→正で同じ位置から出力を開始するように構成している。
【００４６】
このため、印字右端位置に関しての位置再現性が確保され、逓倍されたパルスに依って左方への印字が可能になる。
【００４７】
次に、逓倍中フリップフロップ２７は正転駆動２４を止めた後はＡｎｄ論理２５とＯｒ論理２６が不成立からＳｅｔ条件を失い、２相信号の変化点信号２８をＲｅｓｅｔ条件に受け出力１０をＬｏｗとして、逓倍を止め、Ｒｅｓｅｔ条件を解除することで減速停止量を２相信号２９からカウンター９に加算計数する。
【００４８】
その後の復帰逆転駆動時は、カウンター９の減算を行い、零になった時２２に右駆動信号２１とのＡｎｄ論理２３とＯｒ論理２６に依って逓倍中フリップフロップ２７はセットされて逓倍を開始し、零カウンター９はＲｅｓｅｔ信号によって零リセットされる。このため逓倍信号は正→逆で同じ位置から出力を開始するように構成している。
【００４９】
このため、印字左端位置に関しても位置再現性が確保され、逓倍されたパルスに依って右方へ移動時にも印字が可能になる。
【００５０】
なお、図でも明らかなように、回路上も左右駆動信号は似た意味で使用しており、重要なのは「本」駆動信号と逓倍中フリップフロップと非逓倍時のオーバーランを計数補正することにある。
【００５１】
逆転時の振動やガタが在っても、０．１７ｍｍと粗い非逓倍信号を用いているので、応答周波数が高い必要もなく、計数最大値も限られる為、少数のカウンター段数で構成出来る。
【００５２】
例えば、振動はｋＨｚオーダー、振幅（ガタ）が数ｍｍ在っても、最大計数値は１００未満で、応答周波数は１００ｋＨｚ程度に抑えられる。
【００５３】
また、粗い非逓倍信号なので、２位相信号４状態の飛躍は発生せずに、方向が正確に判定できる。
【００５４】
駆動初期などの位置校正が必要な時は、別に設けた初期位置信号か端部突き当て時に同一方向の駆動信号を再発生させることで一時的に逓倍中フリップフロップをセットさせてから、逆方向に駆動することで、当該位置の１変化点手前を原点とした逓倍出力を得られるように構成している。
【００５５】
別の実施例として、非逓倍時に図１の選択器５を用いて非逓倍パルスを出力することも出来、停止時のモーター駆動制御などに用いることも出来る。
【００５６】
図３はアナログ逓倍の実施例で、エンコーダー３０からの透過光を９０度位相のずれたセンサー３１，３２，３３，３４で取得、参照電圧３５を用いて電圧変換し、演算用の参照電圧３６を用いて、増幅器３７，３８，３９でＳｉｎ、Ｃｏｓ、−Ｓｉｎの信号を得、Ｓｉｎ振幅とＣｏｓ信号の比較を行って、位相角を算出し、状態遷移をＥｘｏｒ論理４０で出力４１を反転するようにして、逓倍したパルスを出力する。
【００５７】
図示は行わないが、逓倍を他の手段で行うことも可能であることは言うまでもない。
【００５８】
純粋にデジタルの時間間隔から逓倍を行ったり、ＰＬＬを用いて逓倍出力を生成する事も出来る。しかしいずれも、上述のアナログ逓倍の場合と同様に逆転時に正しいマスクが掛け難く、パルス位置がズレてしまう問題点があって、本案の改良によって改善される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の主実施ブロック図
【図２】本発明の状態を説明する図
【図３】アナログ逓倍の実施例を示す図
【図４】逓倍制御部分の実施例を示す図
【符号の説明】
【００６０】
１  エンコーダー
８  逓倍開始位置制御
９  補正用カウンター
７  逓倍制御フリップフロップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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