[发明专利]打印机

说明书

本发明涉及一种例如以线性马达的驱动力为主动力使打字头装置沿一定方向往复移动进行打字的打字机。

例如，用点冲击打方式对连续帐票等进行高速打印的打印机，有些机型具有：

线性马达，用于使打字头装置沿着一定的方向往复移动；

弹簧，利用该线性马达的驱动力使打字头装置一边进行等速/反转运动，一边进行往复移动时，在往复移动区间的两端附近使反转势能力作用于打字头装置上；以及

线性编码器，用于检测在打印头装置进行往复移动时的位移。

这种打印机，其构成情况是：打印头装置通过皮带轮机构而与线性马达相连接，根据从微型计算机等控制部来的命令，对线性马达进行驱动，通过马达驱动力来使打字头装置往复移动。这种线性马达，其安装了马达绕组的活动元件通过皮带轮机构而进行动作，动作的方向与打字头装置相反，该活动元件兼有反向平衡器的作用。再者，在打字头装置往复移动的区间的两端附近，为了对打字头装置施加反转势能作用力，特设置了弹簧，利用该弹簧的弹性反转势能力和线性马达的驱动力相结合而产生的力，可以把打字头装置从等速运动切换到反转运动，或者进行与此相反的切换。

打字头装置往复移动时的位置和速度，可根据以线性标度尺为检测对象的线性编码器所发出的检测信号通过控制部计算出来，这样，就能进行反馈控制，使打字头装置按照与预定速度曲线相符合的移动速度进行往复移动。通过控制部来进行这种反馈控制，其方法是改变向线性马达的马达绕组内供给的驱动电流的方向和电流值，或者改变驱动电流的通电开始/结束的定时。进行打字动作时，打字头装置进行往复移动，打字纸沿着与打字头往复移动方向相垂直的方向进行传送，在把色带置于打印纸上的状态下，再使打印销针从其上面的打印头装置向打印纸上冲击，这样，把墨转印到打印纸上，从而完成打印动作。

打印头装置随着这种打字动作而往复移动的区间，被划分为进行等速运动的等速区间和进行反转运动的反转区间。一般在等速区间，其控制方法是，使马达绕组处于通电状态，一边微细地调整加速度，一边使活动元件进行等速运动。另一方面，在打字头装置往复移动区间的两端附近，在接受弹簧的反转势能力影响的反转区间内，其控制方法是，利用该弹簧的反转势能力和线性马达的驱动力的合力，控制打字头装置进行反转运动。因此，当打字头装置位于反转区间内时，根据预先在设计上已考虑到对应弹簧反转势能力能够产生线性马达的驱动力，有计划地对向马达绕组内供给的驱动电流的电流值进行控制。

也就是说，在打字头装置从反转区间向等速区间前进的等速区间的前半部，对向马达绕组内供给的驱动电流进行控制，应当在抵消弹簧势能力的方向上产生一种线性马达驱动力，以防止由于弹簧的弹性势能力而造成打字头装置出现超速。另一方面，在打印头装置从等速区间向反转区间前进的等速区间的后半部，对向马达绕组内供给的驱动电流进行控制，应当在抵消弹簧的反转力的方向上产生线性马达驱动力，以防止由于弹簧产生与上述相反的弹性反转力(回弹力)而造成打字头装置速度过慢。

但是，弹簧反转势能力随弹性率和弹簧长度而进行变化的这种弹簧动态特性，人们知道根据装置之间的差别和使用环境的不同而出现一定的误差。实际使用状态下的弹簧动态特性，至少与设计上规定的基准规格多少有所不同。这对线性马达来说也是一样的。

因此，在有计划地控制马达绕组使打字头装置移动的等速区间的前后半部，在反馈控制开始有效地发挥作用之前，有时不能使打字头装置沿着预定的速度曲线进行移动。例如，有时，打印头装置的反转时间比规定时间短，在其反转时间内不能完成打印纸的送纸动作。在这种情况下，在等速区间内利用正在往复移动的打印头装置本来应当在暂停的打印纸上进行打印，但结果是在送纸过程中往打印纸上进行打印。相反，在打印头装置的反转时间比规定时间长的情况下，造成整体的动作迟钝。总之，由于出现涉及弹簧和线性马达的动态特性的误差，所以造成打字质量下降或打印速度降低的问题。