JP2001010141A - モータの駆動制御方法及びこの方法を用いたプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、モータの回転立ち上げ時に、バッ
クラッシュの量だけモータが空転する時のモータの回転
速度を遅くするモータの駆動制御方法により、低騒音の
プリンタを提供することを目的とするものである。 【解決手段】 本発明のモータの駆動制御方法は、モー
タ１を矢印Ｌ方向の正転から矢印Ｒの逆転、あるいは逆
転から正転の立ち上げ時に、中間ギャ４と第１及び第２
のギア３、５間に存在するバックラッシュの量だけモー
タ１が空転している時のモータ１の回転速度を、モータ
１の回転が駆動部材７に伝達され、この駆動部材７を駆
動させるときのモータ１の回転速度より遅くして、前記
中間ギャ４と第１及び第２のギア３、５の歯山が当接す
るときの音を小さくするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータの駆動制御方
法及びこの方法を用いたプリンタに係わり、特に、モー
タを駆動させたときの騒音を低減することができるモー
タの駆動制御方法及びこの方法を用いたプリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、所定の印刷信号に基づいて記
録ヘッドを駆動させることにより、記録用紙に対して所
望の画像印刷を行うことができる図示を省略したプリン
タが一般的に知られている。このようなプリンタは、駆
動源であるモータの回転を、例えば紙送りローラ等に伝
達して、所定の紙送り動作を行っていた。

【０００３】前記モータから紙送りローラへの回転の伝
達は、モータの駆動ギアと、紙送りローラの紙送りギア
を、それぞれ中間ギアを介して噛合させて行っていた。
そして、記録用紙に重ね印刷を行うには、モータの回転
を所定量正転させる動作で記録用紙を搬送しながら最初
の画像印刷を行い、その後モータを逆転させる動作で記
録用紙を戻す。そして、モータを正転させる動作で最初
の画像の上から異なる色の画像を重ね印刷行う。このよ
うな、モータの正転から逆転、及び逆転から正転させる
動作を繰り返して、紙送りローラのにより、記録用紙を
往復移動させながら、重ね印刷を行って所望のカラー画
像を得ていた。

【０００４】前述のようなプリンタは、駆動ギア、中間
ギア、紙送りギアの間に、各ギアの寸法精度のバラツキ
により所定の量のバックラッシュが存在しているが、こ
のバックラッシュがあることで、各ギアの寸法精度にバ
ラツキがあったとしても、歯山同志が噛合したときの回
転ムラをなくせて、モータの回転を滑らかに紙送りロー
ラに伝達できるようになっている。

【０００５】このようなプリンタにおける、従来のモー
タの駆動制御方法は、モータの回転を正転から逆転、あ
るいは逆転から正転の立ち上げ時も、前記バックラッシ
ュの量に関係なく、モータの回転が正転から正転、また
は逆転から逆転と同じ駆動方法、及び駆動速度でモータ
の回転を制御していた。このようなプリンタは、静粛な
オフィス、あるいは書斎等で使用される機会が多く、そ
のためにプリンタ使用中の音が小さい低騒音のものが要
求されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来のプリンタは、モータの回転が正転から逆転、ま
たは逆転から正転の立ち上げ時は、駆動ギア、中間ギ
ア、紙送りギアの間のバックラッシュの量に対応するス
テップ数だけモータが回転し、モータの回転が高速にな
ったところで前記駆動ギア、中間ギア、紙送りギアが噛
合してモータの駆動力が紙送りローラに伝達される。こ
の時に、互いに噛合している各ギアの歯山が当接した時
に発する音が、プリンタ使用時に発生するその他の音と
重なり合って、プリンタ使用中の音が大きくなるという
問題があった。本発明のモータの駆動制御方法は、前述
したような問題点に鑑みてなされたもので、モータの回
転立ち上げ時の回転方向により、それぞれモータの回転
体上げ時の回転速度を個別に制御することにより、低騒
音のプリンタを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段として本発明のモータの駆動方法は、正転
と逆転とが可能なモータと、このモータに直結される第
１のギアと、この第１のギアに直接噛合、あるいは中間
ギアを介して間接的に噛合する第２のギアを備えた駆動
部材を有し、前記モータの回転を立ち上げて正転から正
転、または正転から逆転、または逆転から逆転、または
逆転から正転の各モード毎に、回転立ち上げ時の前記モ
ータの回転速度の立ち上げ方を制御するようにした構成
とした。

【０００８】また、前記課題を解決するための第２の手
段として、前記モータには、このモータの回転速度を制
御する制御部が接続されている構成とした。

【０００９】また、前記課題を解決するための第３の手
段として、前記モータはステッピングモータから成り、
前記制御部による前記モータの回転速度の制御は、前記
モータの立ち上げ時において、前記モータのステップ信
号間の時間を長く、また、前記モータの回転立ち上げ後
において、前記ステップ信号間の時間を短くして、前記
モータの立ち上げ時と立ち上げ後の回転速度を制御する
ような構成とした。

【００１０】また、前記課題を解決するための第４の手
段として本発明のプリンタは、請求項１、２、または３
記載のモータの駆動制御方法を備え、前記モータの駆動
力を前記駆動部材に伝達する時に、前記モータの回転を
立ち上げて正転から正転、または正転から逆転、または
逆転から逆転、または逆転から正転させる前記モータの
立ち上げ時の回転速度を、前記モータの立ち上げ後の回
転速度より遅くして、前記モータの回転の立ち上げ時
に、前記中間ギアと前記第１及び第２のギアの歯山が当
接するときの音を小さくするような構成とした。

【００１１】また、前記課題を解決するための第５の手
段として、前記駆動部材は紙送りローラ、または／及び
キャリッジから成り、前記モータの回転によって前記紙
送りローラ、前記キャリッジが駆動するような構成とし
た。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のモータの駆動制御
方法及びこの方法を用いたプリンタを図１〜図５に基づ
いて説明する。図１は本発明に係わる紙送り機構の概略
斜視図であり、図２は本発明に係わるギアのバックラッ
シュを説明する平面図であり、図３は本発明に係わるモ
ータの回転速度を説明する図であり、図４は本発明に係
わるモータのステップ信号間の時間を説明する概略図で
ある。

【００１３】本発明のモータの駆動制御方法を用いたプ
リンタの紙送り機構側を、図１、２に基づいて説明する
と、まずステッピングモータから成るモータ１が配設さ
れ、このモータ１は後述する制御部１１による制御で正
転と逆転とが可能になっている。前記駆動モータ１の回
転軸２には、第１のギア３が直結され、この第１のギア
３に中間ギア４が噛合し、この中間ギア４に噛合する第
２のギア５が配設され、この第２のギア５には回転軸６
を介して、例えば紙送りローラから成る駆動部材７が直
結されている。そして、モータ１が回転駆動されると、
この回転が第１、第２のギア３、５と中間ギア４を介し
て駆動部材７に伝達されるようになっている。

【００１４】本発明の実施の形態の説明では、第１のギ
ア３と第２のギア５の間に中間ギア４を配設したもので
説明するが、中間ギア４を使用しないで、第１のギア３
と第２のギア５とを直結したものでも良い。即ち、本発
明のモータの駆動制御方法及びこの方法を用いたプリン
タは、正転と逆転とが可能なモータ１と、このモータ１
に直結される第１のギア３と、この第１のギア３に直接
噛合、あるいは中間ギア４を介して間接的に噛合する第
２のギア５を備えた駆動部材７を有している。また、紙
送りローラである駆動部材７の外周の一部には、図示し
ない圧接ローラが圧接した状態で配設され、この圧接ロ
ーラは駆動部材７の回転に追従して回転するようになっ
ている。

【００１５】また、駆動部材７の端面７ａには、識別マ
ーク９が形成され、この識別マーク９と対向する位置
に、反射式の光センサ１０が配設され、この光センサ１
０により識別マーク９を検出可能となっている。更に、
光センサ１０及びモータ１には、ＣＰＵ等から成る制御
部１１が電気的に接続されており、識別マーク９を検出
したときに光センサ１０が出力する検出信号を制御部１
１が検出可能になっている。

【００１６】また、第１のギア３、第２のギア５、ある
いは中間ギア４の間には、各ギア３、４、５の寸法精度
のバラツキによって、所定の量のバックラッシュが存在
している。このバックラッシュを、例えば第１のギア３
と中間ギア４との間で説明すると、図２に示すように、
第１のギア３を一方向である矢印Ｌ方向に回転させた時
に、第１のギア３の歯山３ａが中間ギア４の一方の歯山
４ａに当接して中間ギア４が矢印Ｊ方向に回転する。こ
のとき、中間ギア４の他方の歯山４ｂと第１のギア３の
歯山３ａとの間に隙間Ｅが発生する。

【００１７】この隙間Ｅが第１のギア３と中間ギア４と
の間のバックラッシュとされる。このようなバックラッ
シュによって、互いに噛合している第１のギア３の歯山
３ａと中間ギア４の一方と他方の歯山４ａ、４ｂ間の干
渉を防いで、互いのギア３、４間の回転ムラ等を低減す
ることができ、モータ１の回転を滑らかに駆動部材７に
伝達することができる。このようなプリンタは、駆動部
材７と圧接ローラ（図示せず）の間に記録用紙８を狭持
して、モータ１の正転及び逆転により駆動部材７を回転
駆動させて、記録用紙８を矢印Ａ、Ｂ方向に往復搬送可
能になっている。

【００１８】そして、記録用紙８が搬送される矢印Ａ方
向には、図示を省略したプリンタの印刷機構が配設され
ている。この印刷機構は、平板状で長尺のプラテンが配
設され、このプラテンに沿って移動可能な記録ヘッドを
有するキャリッジが配設されている。そして紙送り機構
により送られてきた記録用紙８は、記録ヘッドとプラテ
ンの間に位置するようになっている。また、キャリッジ
には所望の色のインクリボンを収納したリボンカセット
が搭載可能になっている。

【００１９】そして、キャリッジにリボンカセットを搭
載し、記録ヘッドとプラテンの間にインクリボンを位置
させ、インクリボンと記録ヘッドの間に、紙送り機構に
より送られてきた記録用紙８を位置させる。この状態
で、記録ヘッドをプラテン側にダウンさせて、インクリ
ボンを記録用紙８に圧接した状態で、キャリッジを移動
させながら、記録ヘッドの発熱素子を選択的な通電によ
り発熱させて、１枚の記録用紙８に１行、または複数行
同時に印刷を繰り返して、記録用紙８を矢印Ａの搬送方
向の下流側に搬送しながら、記録用紙８に所望の色の画
像を印刷するようになっている。

【００２０】前述したような構成のプリンタ（図示せ
ず）は、１色だけの画像印刷だけでなく、モータ１の回
転を矢印Ｌ方向の正転から矢印Ｒ方向の逆転、あるいは
逆転から正転させて、記録用紙を往復移動させることに
より、異なる色のインクリボンのインクを記録用紙８に
重ね印刷して、所望の色のカラー印刷を行うことができ
るようになっている。

【００２１】このようなプリンタに用いられているモー
タの駆動制御方法を説明すると、まず、各ギア３、４、
５のバックラッシュの量に対応するモータ１のステップ
数を制御部１１に記憶させる。そして、モータ１の回転
を、正転から逆転、あるいは逆転から正転の回転モード
で立ち上げ時に、制御部１１からの制御１１で前記バッ
クラッシュの量、及び前記バックラッシュ以外に発生す
るガタ等を含んだ量だけモータ１を空転させる。このバ
ックラッシュ等の量に対応する空転が終了してモータ１
の回転の立ち上げ後は、このモータ１の回転が駆動部材
７に伝達され、紙送りローラである駆動部材７の回転駆
動により、記録用紙８を往復移動させるようになってい
る。

【００２２】本発明のモータの駆動制御方法は、モータ
１の回転を立ち上げて正転から正転、または正転から逆
転、または逆転から逆転、または逆転から正転の各回転
モード毎に、回転の立ち上げ時のモータ１の回転速度の
立ち上げ方を、それぞれ個別に制御するようにしてい
る。このような、本発明のモータの駆動制御方法を、図
３の回転速度の変化カーブに基づいて説明する。まず、
図３Ａの左側に示すように、モータ１を速い回転速度ａ
で正転させて、記録用紙８の印刷開始位置を初期位置で
ある記録ヘッドに位置合わせし、モータ１の回転を停止
する。

【００２３】その後、印刷開始時に制御部１１からの回
転開始指令に従って、モータ１の回転を、バックラッシ
ュのない正転から正転のモードで立ち上げる時の立ち上
げ方は、短い時間Ｇで速い回転速度ａまで急速に立ち上
げる立ち上げ方と、回転停止動作とを繰り返して、記録
用紙８の改行動作を行いながら図１に示す矢印Ａ方向に
記録用子８を搬送させて、記録用紙８に印刷開始位置か
ら印刷終了位置までの印刷範囲Ｄの間で、最初の色の画
像の印刷を行う。

【００２４】そして、モータ１の回転を立ち上げて正転
から正転のモードの繰り返しで最初の色の画像の印刷が
終わると、モータ１の回転を停止させて、記録用紙８の
印刷開始位置から印刷終了位置までの搬送が終わる。次
に、図３Ｂの右側に示すように、モータ１の回転を正転
から逆転させるモードで、各ギア３、４、５間のバック
ラッシュの量に対応するステップ数だけモータ１を空転
させる。この時のモータ１の回転の立ち上げ方は、バッ
クラッシュがない時のような急速な立ち上げ方に対し
て、回転速度ａより遅い回転速度ｂで長い時間Ｃをかけ
て、ゆっくり立ち上げるようにしている。

【００２５】そして、バックラッシュの量に対応するス
テップ数だけモータ１の空転が終わり、モータ１が回転
速度ｂまで立ち上がると、モータ１の回転が駆動部材７
に伝達されると共に、モータ１が所定の回転速度ｄまで
立ち上がる。このモータ１を所定の回転速度ｄまで立ち
上げる動作で、印刷範囲Ｄだけ記録用紙８を戻し、印刷
開始位置を記録ヘッドのある初期位置に位置させて、モ
ータ１の回転を停止させる。前記回転速度ｄの速さは、
速い回転速度ａと同じか、それよりも速く、あるいは遅
くしても良い。

【００２６】次に、図３Ｃに示すように、モータ１を逆
転から正転させるモードで、バックラッシュの量に対応
するステップ数だけモータ１を空転させる。この時のモ
ータ１の回転速度は、バックラッシュがない時のような
急速な立ち上げ方に対して、回転速度ａより遅い回転速
度ｂで時間Ｃの長い時間を掛けて、ゆっくり立ち上げる
立ち上げ方で立ち上げる。そして、モータ１の回転が回
転速度ｂまで立ち上がると、バックラッシュ量に対応す
るステップ数だけモータ１の空転が終わり、モータ１の
回転が駆動部材７に伝達される。

【００２７】そして、モータ１を速い回転速度ａまで立
ち上げて、記録用紙８の最初の色の印刷画像の上に、印
刷開始位置から印刷終了位置までの印刷範囲Ｄの間で次
の色の画像の重ね印刷を行う。前記モータ１の回転を、
図３Ｂ、と図３Ｃに示す動作を繰り返して、記録用紙８
に所望の色で重ね印刷された画像の印刷が終了する。即
ち、本発明のモータの駆動方法は、モータ１の回転を立
ち上げて正転から正転、または正転から逆転、または逆
転から逆転、または逆転から正転の各モード毎に、回転
立ち上げ時のモータ１の回転速度の立ち上げ方を制御す
るようにしている。

【００２８】また、本発明のモータの駆動制御方法にお
ける、モータ１の速い回転速度ａと遅い回転速度ｂの回
転速度の制御は、図４に示すように、モータ１を正転か
ら逆転、あるいは逆転から正転のモードで立ち上げ時に
おいて、モータ１をバックラッシュ量だけ空転させてい
る時は、モータ１のステップ信号１ａ間の時間ｅを長く
して、時間Ｃの長い時間を掛けて回転速度ｂまで立ち上
げている。また、バックラッシュの量だけモータが空転
した後の立ち上げ後においては、ステップ信号１ａ間の
時間ｆを短くして、モータの立ち上げ時と立ち上げ後の
回転速度を制御するようになっている。

【００２９】このような本発明のモータの駆動制御方法
を用いたプリンタは、モータ１の駆動力を駆動部材７に
伝達する時に、モータ１の回転を立ち上げて正転から逆
転、あるいは逆転から正転させるモード毎に、モータ１
の立ち上げ時の回転速度ｂを、モータ１の立ち上げ後の
回転速度ａより遅くして、モータ１の回転の立ち上げ時
に、中間ギア４と第１及び第２のギア３、５の歯山が当
接するときの音を小さくするようにしている。

【００３０】本発明のプリンタの説明では、駆動部材７
を図１に示すような、紙送りローラ７で説明したが、紙
送りローラ７に限定されるものではなく、駆動部材７を
キャリッジで構成し、モータ１の回転でキャリッジを往
復駆動させるようにしたものでも良い。また、駆動部材
７は、紙送りローラ７とキャリッジ（図示せず）の２つ
の部材から成り、１個のモータ１で紙送りローラ７とキ
ャリッジから成る２つの駆動部材７を駆動させるように
しても良い。

【００３１】この場合は、第１のギア３と第２のギア５
の間に揺動ギア（図示せず）を配設し、この揺動ギアを
揺動させて、モータ１の回転を紙送りローラ側、あるい
はキャリッジ側に切り換えるようにしている。即ち、駆
動部材７は、紙送りローラ、または／及びキャリッジか
ら成り、モータ１の回転によって紙送りローラ、キャリ
ッジが駆動するようになっているものでも良い。また、
本発明のプリンタの紙送り装置を用いたプリンタは、熱
転写プリンに限定されるものでなく、インクジェットプ
リンタ等に用いることも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のモータの駆
動制御方法は、モータの回転を立ち上げて正転から正
転、または正転から逆転、または逆転から逆転、または
逆転から正転の各モード毎に、回転立ち上げ時のモータ
の回転速度の立ち上げ方を制御するようにしたので、モ
ータの回転立ち上げ時の回転速度を遅く制御すること
で、モータの回転立ち上げ時の、各ギアの歯山が当接す
るときの音を小さくすることができるモータの駆動制御
方法を提供できる。

【００３３】また、モータには、このモータの回転速度
を制御する制御部が接続されているので、モータの回転
速度を容易に変更することができる。

【００３４】また、モータはステッピングモータから成
り、前記制御部によるモータの回転速度の制御は、モー
タの立ち上げ時において、モータのステップ信号間の時
間を長く、また、モータの回転立ち上げ後において、ス
テップ信号間の時間を短くして、モータの立ち上げ時と
立ち上げ後の回転速度を制御するようにしたので、モー
タの回転速度を高速から低速に確実に切り換えることが
できる。

【００３５】また、本発明のプリンタは、請求項１、
２、または３記載のモータの駆動制御方法を備え、モー
タの回転力を駆動部材に伝達する時に、モータの回転を
立ち上げて正転から正転、または正転から逆転、または
逆転から逆転、または逆転から正転させるモード毎に、
モータの立ち上げ時の回転速度を、モータの立ち上げ後
の回転速度より遅くして、モータの回転の立ち上げ時
に、中間ギアと第１及び第２のギアの歯山が当接して発
する音を小さくするようにしたので、低騒音で静粛なプ
リンタを提供できる。

【００３６】また、本発明のプリンタの駆動部材は紙送
りローラ、または／及びキャリッジから成り、モータの
回転によって前記紙送りローラ、前記キャリッジが駆動
するようになっているので、１つのモータで紙送りロー
ラだけでなく、キャリッジも駆動させることができ、低
コストのプリンタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるプリンタの紙送り機構の概略斜
視図である。

【図２】本発明に係わるギアのバックラッシュを説明す
る平面図である。

【図３】本発明に係わるモータの駆動制御方法を説明す
る図である。

【図４】本発明に係わるモータの駆動制御方法を説明す
る図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】 】
1. 【請求項１】 正転と逆転とが可能なモータと、このモ
   ータに直結される第１のギアと、この第１のギアに直接
   噛合、あるいは中間ギアを介して間接的に噛合する第２
   のギアを備えた駆動部材を有し、前記モータの回転を立
   ち上げて正転から正転、または正転から逆転、または逆
   転から逆転、または逆転から正転の各モード毎に、回転
   立ち上げ時の前記モータの回転速度の立ち上げ方を制御
   するようにしたことを特徴とするモータの駆動制御方
   法。
2. 【請求項２】 前記モータには、このモータの回転速度
   を制御する制御部が接続されていることを特徴とする請
   求項１記載のモータの駆動制御方法。
3. 【請求項３】 前記モータはステッピングモータから成
   り、前記制御部による前記モータの回転速度の制御は、
   前記モータの立ち上げ時において、前記モータのステッ
   プ信号間の時間を長く、また、前記モータの回転立ち上
   げ後において、前記ステップ信号間の時間を短くして、
   前記モータの立ち上げ時と立ち上げ後の回転速度を制御
   するようにしたことを特徴とする請求項２記載のモータ
   の駆動制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２、または３記載のモータの
   駆動制御方法を備え、前記モータの駆動力を前記駆動部
   材に伝達する時に、前記モータの回転を立ち上げて正転
   から正転、または正転から逆転、または逆転から逆転、
   または逆転から正転させる前記モータの立ち上げ時の回
   転速度を、前記モータの立ち上げ後の回転速度より遅く
   して、前記モータの回転の立ち上げ時に、前記中間ギア
   と前記第１及び第２のギアの歯山が当接するときの音を
   小さくするようにしたことを特徴とするプリンタ。
5. 【請求項５】 前記駆動部材は紙送りローラ、または／
   及びキャリッジから成り、前記モータの回転によって前
   記紙送りローラ、前記キャリッジが駆動するようになっ
   ていることを特徴とする請求項４記載のプリンタ。