JP2003189651A - 直流モータの減速制御装置 - Google Patents
直流モータの減速制御装置Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
- H02P3/14—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by regenerative braking
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流モータを短い時間で滑らかに減速させる
ことのできる直流モータの減速制御装置の提供。 【解決手段】 スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４をオンにす
ると、ＣＲモータ１８を正転方向に駆動する駆動電流が
通電される。スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３をオンにする
と、ＣＲモータ１８を逆転させる逆転電流が通電され
る。ＣＲモータ１８の減速時には、駆動電流のパルス幅
を徐々に小さくすると共に、駆動電流が通電されずＣＲ
モータ１８が回生制動を受けているときにパルス状の逆
転電流を通電する制御がなされる。逆転制動を行って大
きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流もパルス
状に通電しているため、ＣＲモータ１８を短い時間で滑
らかに減速させることができる。
ことのできる直流モータの減速制御装置の提供。 【解決手段】 スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４をオンにす
ると、ＣＲモータ１８を正転方向に駆動する駆動電流が
通電される。スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３をオンにする
と、ＣＲモータ１８を逆転させる逆転電流が通電され
る。ＣＲモータ１８の減速時には、駆動電流のパルス幅
を徐々に小さくすると共に、駆動電流が通電されずＣＲ
モータ１８が回生制動を受けているときにパルス状の逆
転電流を通電する制御がなされる。逆転制動を行って大
きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流もパルス
状に通電しているため、ＣＲモータ１８を短い時間で滑
らかに減速させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータの減速
制御を行う装置に関し、詳しくは、直流モータの減速時
に、パルス状の駆動電流をその直流モータに通電する直
流モータの減速制御装置に関する。
制御を行う装置に関し、詳しくは、直流モータの減速時
に、パルス状の駆動電流をその直流モータに通電する直
流モータの減速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＰＷＭ制御により直流モータ
を駆動制御する制御装置は、次のようないわゆるブリッ
ジ形回路によって正逆両方向に電流を通電可能に構成さ
れている。図１は、プリンタのキャリッジを無端ベルト
を介して駆動するＣＲモータ１８（直流モータ）の通電
機構の構成を表す説明図である。
を駆動制御する制御装置は、次のようないわゆるブリッ
ジ形回路によって正逆両方向に電流を通電可能に構成さ
れている。図１は、プリンタのキャリッジを無端ベルト
を介して駆動するＣＲモータ１８（直流モータ）の通電
機構の構成を表す説明図である。
【０００３】図１に示すように、電源の正極Ｐｖと負極
Ｐ0 との間には、２個ずつ直列接続されたスイッチング
素子Ｓ１，Ｓ２及びＳ３，Ｓ４が並列に接続され、各ス
イッチング素子Ｓ１〜Ｓ４にはフライホイールダイオー
ドＦＤが並列に接続されている。なお、このようなスイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、ＰＮＰ型またはＮＰＮ型ト
ランジスタ等のスイッチング素子にフライホイールダイ
オードＦＤを接続しても得られるが、スイッチング素子
Ｓ１〜Ｓ４としてＦＥＴを使用すれば、予めフライホイ
ールダイオードと等価の機能が寄生ダイオードとしてＦ
ＥＴ内に構成されているので、改めて外部に設けない場
合もある。
Ｐ0 との間には、２個ずつ直列接続されたスイッチング
素子Ｓ１，Ｓ２及びＳ３，Ｓ４が並列に接続され、各ス
イッチング素子Ｓ１〜Ｓ４にはフライホイールダイオー
ドＦＤが並列に接続されている。なお、このようなスイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４は、ＰＮＰ型またはＮＰＮ型ト
ランジスタ等のスイッチング素子にフライホイールダイ
オードＦＤを接続しても得られるが、スイッチング素子
Ｓ１〜Ｓ４としてＦＥＴを使用すれば、予めフライホイ
ールダイオードと等価の機能が寄生ダイオードとしてＦ
ＥＴ内に構成されているので、改めて外部に設けない場
合もある。
【０００４】ＣＲモータ１８の一方の端子はスイッチン
グ素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２との間に接続され、
他方の端子はスイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子
Ｓ４との間に接続されている。このため、スイッチング
素子Ｓ１，Ｓ４をオンにしてスイッチング素子Ｓ２，Ｓ
３をオフにすれば、ＣＲモータ１８に正転方向の駆動電
流（正転駆動電流）を通電してＣＲモータ１８を正転さ
せることができる。逆に、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３
をオンにしてスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４をオフにすれ
ば、ＣＲモータ１８に逆転方向の逆転電流（逆転駆動電
流）を通電してＣＲモータ１８を逆転させることができ
る。
グ素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２との間に接続され、
他方の端子はスイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子
Ｓ４との間に接続されている。このため、スイッチング
素子Ｓ１，Ｓ４をオンにしてスイッチング素子Ｓ２，Ｓ
３をオフにすれば、ＣＲモータ１８に正転方向の駆動電
流（正転駆動電流）を通電してＣＲモータ１８を正転さ
せることができる。逆に、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３
をオンにしてスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４をオフにすれ
ば、ＣＲモータ１８に逆転方向の逆転電流（逆転駆動電
流）を通電してＣＲモータ１８を逆転させることができ
る。
【０００５】また、上記スイッチング素子をパルス状に
オンオフし、ＣＲモータ１８に通電される平均電流量を
制御することにより、ＣＲモータ１８を定速で正転させ
たり、滑らかに減速したりすることができる。そこで、
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をＣＲ駆動回路３１を介し
て図示しない制御部に接続し、オン／オフを制御するこ
とにより、キャリッジを適宜の速度で移動させたり適宜
の位置に停止させることが考えられる。
オンオフし、ＣＲモータ１８に通電される平均電流量を
制御することにより、ＣＲモータ１８を定速で正転させ
たり、滑らかに減速したりすることができる。そこで、
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をＣＲ駆動回路３１を介し
て図示しない制御部に接続し、オン／オフを制御するこ
とにより、キャリッジを適宜の速度で移動させたり適宜
の位置に停止させることが考えられる。
【０００６】例えば、キャリッジを停止させる場合は、
図１１（Ａ）に示すように、スイッチング素子Ｓ４を常
時オンに保持すると共にスイッチング素子Ｓ１をパルス
状にオンに制御する。そして、スイッチング素子Ｓ１の
オンデューティを徐々に減らしていく。この場合、ＣＲ
モータ１８にはパルス状の駆動電流を通電し、かつ、そ
の駆動電流のデューティを徐々に減らすことによって、
ＣＲモータ１８を滑らかに停止させることができる。な
お、スイッチング素子Ｓ４がオンでスイッチング素子Ｓ
１がオフの期間は、スイッチング素子Ｓ４及びスイッチ
ング素子Ｓ１のフライホイールダイオードＦＤを介して
電流が負極Ｐ0 から正極Ｐｖに向かって流れ、ＣＲモー
タ１８はいわゆる回生制動を受ける。
図１１（Ａ）に示すように、スイッチング素子Ｓ４を常
時オンに保持すると共にスイッチング素子Ｓ１をパルス
状にオンに制御する。そして、スイッチング素子Ｓ１の
オンデューティを徐々に減らしていく。この場合、ＣＲ
モータ１８にはパルス状の駆動電流を通電し、かつ、そ
の駆動電流のデューティを徐々に減らすことによって、
ＣＲモータ１８を滑らかに停止させることができる。な
お、スイッチング素子Ｓ４がオンでスイッチング素子Ｓ
１がオフの期間は、スイッチング素子Ｓ４及びスイッチ
ング素子Ｓ１のフライホイールダイオードＦＤを介して
電流が負極Ｐ0 から正極Ｐｖに向かって流れ、ＣＲモー
タ１８はいわゆる回生制動を受ける。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、回生制動に
よる制動力はＣＲモータ１８の回転速度が高いときは大
きく作用するが、ＣＲモータ１８の回転速度が低下する
に従って制動力も弱くなる。このため、上記のように駆
動電流のデューティを徐々に減らす制御を行った場合、
図１２（Ａ）に示すようにＣＲモータ１８が停止するま
でに時間がかかり、キャリッジの停止距離もある程度必
要となる。
よる制動力はＣＲモータ１８の回転速度が高いときは大
きく作用するが、ＣＲモータ１８の回転速度が低下する
に従って制動力も弱くなる。このため、上記のように駆
動電流のデューティを徐々に減らす制御を行った場合、
図１２（Ａ）に示すようにＣＲモータ１８が停止するま
でに時間がかかり、キャリッジの停止距離もある程度必
要となる。
【０００８】そこで、図１１（Ｂ）に示すように、上記
制動中に逆転電流をパルス状に通電していわゆる逆転制
動を行う期間を設けることも考えられる。このような逆
転電流の通電は、スイッチング素子Ｓ２を常時オンに保
持すると共にスイッチング素子Ｓ３をパルス状にオンに
制御することによってなされる。
制動中に逆転電流をパルス状に通電していわゆる逆転制
動を行う期間を設けることも考えられる。このような逆
転電流の通電は、スイッチング素子Ｓ２を常時オンに保
持すると共にスイッチング素子Ｓ３をパルス状にオンに
制御することによってなされる。
【０００９】ところが、逆転制動を行うと、図１２
（Ｂ）に示すようにＣＲモータ１８の回転速度は急速に
低下する。このため、上記のように逆転制動を一定期間
行った場合、キャリッジの停止位置を正確に管理するこ
とが困難になる場合がある。そこで、本発明は、直流モ
ータを短い時間で滑らかに減速させることのできる直流
モータの減速制御装置の提供を目的としてなされた。
（Ｂ）に示すようにＣＲモータ１８の回転速度は急速に
低下する。このため、上記のように逆転制動を一定期間
行った場合、キャリッジの停止位置を正確に管理するこ
とが困難になる場合がある。そこで、本発明は、直流モ
ータを短い時間で滑らかに減速させることのできる直流
モータの減速制御装置の提供を目的としてなされた。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、直流モ
ータに駆動電流を通電するモータ駆動手段を備え、上記
直流モータの減速時に、上記モータ駆動手段によりパル
ス状の駆動電流を上記モータに通電する直流モータの減
速制御装置であって、上記パルス状の駆動電流の非通電
期間において、上記直流モータが回生制動を受けている
とき、または空転しているときに、上記直流モータを逆
転方向に駆動する逆転電流をパルス状に通電する逆転制
動手段を、備えたことを特徴としている。
を達するためになされた請求項１記載の発明は、直流モ
ータに駆動電流を通電するモータ駆動手段を備え、上記
直流モータの減速時に、上記モータ駆動手段によりパル
ス状の駆動電流を上記モータに通電する直流モータの減
速制御装置であって、上記パルス状の駆動電流の非通電
期間において、上記直流モータが回生制動を受けている
とき、または空転しているときに、上記直流モータを逆
転方向に駆動する逆転電流をパルス状に通電する逆転制
動手段を、備えたことを特徴としている。
【００１１】このように構成された本発明では、直流モ
ータの減速時に、モータ駆動手段はパルス状の駆動電流
を通電し、そのパルス状の駆動電流の非通電期間におい
て、上記直流モータが回生制動を受けているとき、また
は空転しているときに、逆転制動手段が逆転電流をパル
ス状に通電する。このように、本発明では、逆転制動を
行って大きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流
もパルス状に通電しているため、直流モータを短い時間
で滑らかに減速させることができる。従って、直流モー
タの停止位置も正確に制御することができる。
ータの減速時に、モータ駆動手段はパルス状の駆動電流
を通電し、そのパルス状の駆動電流の非通電期間におい
て、上記直流モータが回生制動を受けているとき、また
は空転しているときに、逆転制動手段が逆転電流をパル
ス状に通電する。このように、本発明では、逆転制動を
行って大きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流
もパルス状に通電しているため、直流モータを短い時間
で滑らかに減速させることができる。従って、直流モー
タの停止位置も正確に制御することができる。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記パルス状の駆動電流が一定周期で通電さ
れることを特徴としている。請求項１記載の発明では、
逆転制動に並行して駆動電流を通電する構成を採用した
ことにより、駆動電流を一定周期で通電しても良好に直
流モータを減速させることができる。このように、駆動
電流の周期を一定とした場合、直流モータ減速時の処理
またはその処理に関るハードウェア構成を簡略化するこ
とができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明
の効果に加えて、処理またはハードウェア構成を簡略化
することにより一層の低コスト化を図ることができると
いった効果が生じる。
成に加え、上記パルス状の駆動電流が一定周期で通電さ
れることを特徴としている。請求項１記載の発明では、
逆転制動に並行して駆動電流を通電する構成を採用した
ことにより、駆動電流を一定周期で通電しても良好に直
流モータを減速させることができる。このように、駆動
電流の周期を一定とした場合、直流モータ減速時の処理
またはその処理に関るハードウェア構成を簡略化するこ
とができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明
の効果に加えて、処理またはハードウェア構成を簡略化
することにより一層の低コスト化を図ることができると
いった効果が生じる。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の構成に加え、上記逆転電流のパルス幅が上記駆動
電流のパルス幅と比例関係を有することを特徴としてい
る。本発明では、逆転電流のパルス幅が駆動電流のパル
ス幅と比例関係を有しているので、直流モータの停止位
置の制御が一層容易になる。例えば、逆転電流のパルス
幅が駆動電流のパルス幅に対して一定の割合で短くなる
ように設定することにより、直流モータに流れる電流量
を監視することなく、直流モータが実際に逆転してしま
うことを防止することができると共に、急激な速度変動
を防止して直流モータの停止位置を極めて正確に制御す
ることができる。従って、本発明では、請求項１または
２記載の発明の効果に加えて、直流モータの停止位置を
一層正確に制御することができるといった効果が生じ
る。
記載の構成に加え、上記逆転電流のパルス幅が上記駆動
電流のパルス幅と比例関係を有することを特徴としてい
る。本発明では、逆転電流のパルス幅が駆動電流のパル
ス幅と比例関係を有しているので、直流モータの停止位
置の制御が一層容易になる。例えば、逆転電流のパルス
幅が駆動電流のパルス幅に対して一定の割合で短くなる
ように設定することにより、直流モータに流れる電流量
を監視することなく、直流モータが実際に逆転してしま
うことを防止することができると共に、急激な速度変動
を防止して直流モータの停止位置を極めて正確に制御す
ることができる。従って、本発明では、請求項１または
２記載の発明の効果に加えて、直流モータの停止位置を
一層正確に制御することができるといった効果が生じ
る。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成に加え、上記逆転制動手段が、制動
の開始直後と制動の終了直前とには上記逆転電流を通電
しないことを特徴としている。制動の開始直後に逆転電
流を通電すると、急激な速度変動が生じる可能性があ
る。また、制動の終了直前には、逆転電流を通電しない
方が一層正確な位置で直流モータを停止させることがで
きる。本発明では、制動の開始直後と制動の終了直前と
には逆転電流を通電しないので、請求項１〜３のいずれ
かに記載の発明の効果に加えて、直流モータの停止位置
を一層正確に制御することができるといった効果が生じ
る。
ずれかに記載の構成に加え、上記逆転制動手段が、制動
の開始直後と制動の終了直前とには上記逆転電流を通電
しないことを特徴としている。制動の開始直後に逆転電
流を通電すると、急激な速度変動が生じる可能性があ
る。また、制動の終了直前には、逆転電流を通電しない
方が一層正確な位置で直流モータを停止させることがで
きる。本発明では、制動の開始直後と制動の終了直前と
には逆転電流を通電しないので、請求項１〜３のいずれ
かに記載の発明の効果に加えて、直流モータの停止位置
を一層正確に制御することができるといった効果が生じ
る。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれかに記載の構成に加え、上記駆動電流の通電期間と
上記逆転電流の通電期間との間には、所定時間以上の間
隔が設けられたことを特徴としている。駆動電流と逆転
電流とが瞬時に切り替って通電されると、各スイッチン
グ素子のスイッチング速度の違いにより、一瞬駆動電流
が直流モータを流れずスイッチング素子間を流れ、モー
タが不安定な挙動を示したり、最悪の場合スイッチング
素子の破壊が生じる可能性がある。本発明では、駆動電
流の通電期間と逆転電流の通電期間との間に所定時間以
上の間隔を設けているので、請求項１〜４のいずれかに
記載の発明の効果に加えて、スイッチング素子の破壊を
防止し意図しない発電制動状態が生じることも防止でき
るため、直流モータの停止位置を一層正確に制御するこ
とができるといった効果が生じる。
ずれかに記載の構成に加え、上記駆動電流の通電期間と
上記逆転電流の通電期間との間には、所定時間以上の間
隔が設けられたことを特徴としている。駆動電流と逆転
電流とが瞬時に切り替って通電されると、各スイッチン
グ素子のスイッチング速度の違いにより、一瞬駆動電流
が直流モータを流れずスイッチング素子間を流れ、モー
タが不安定な挙動を示したり、最悪の場合スイッチング
素子の破壊が生じる可能性がある。本発明では、駆動電
流の通電期間と逆転電流の通電期間との間に所定時間以
上の間隔を設けているので、請求項１〜４のいずれかに
記載の発明の効果に加えて、スイッチング素子の破壊を
防止し意図しない発電制動状態が生じることも防止でき
るため、直流モータの停止位置を一層正確に制御するこ
とができるといった効果が生じる。
【００１６】請求項６記載の発明は、直流モータに駆動
電流を通電するモータ駆動手段を備え、上記直流モータ
の減速時に、上記モータ駆動手段によりパルス状の駆動
電流を上記モータに通電する直流モータの減速制御装置
であって、上記パルス状の駆動電流の非通電期間におい
て、上記直流モータが回生制動を受けているとき、また
は空転しているときに、上記直流モータを短絡させる発
電制動手段を、備えたことを特徴としている。
電流を通電するモータ駆動手段を備え、上記直流モータ
の減速時に、上記モータ駆動手段によりパルス状の駆動
電流を上記モータに通電する直流モータの減速制御装置
であって、上記パルス状の駆動電流の非通電期間におい
て、上記直流モータが回生制動を受けているとき、また
は空転しているときに、上記直流モータを短絡させる発
電制動手段を、備えたことを特徴としている。
【００１７】すなわち、本発明では、請求項１記載の発
明における逆転制動の代わりに、直流モータを短絡させ
てその直流モータに発電をさせるいわゆる発電制動を行
っている。この発電制動によっても逆転制動と同様に比
較的大きな制動力を加えることができる。従って、本発
明では、請求項１記載の発明と同様に、直流モータを短
い時間で滑らかに減速させることができる。従って、直
流モータの停止位置も正確に制御することができる。な
お、本発明において、請求項２〜５で行ったのと同様の
限定を更に加えれば、請求項２〜５記載の発明と同様の
効果も生じる。
明における逆転制動の代わりに、直流モータを短絡させ
てその直流モータに発電をさせるいわゆる発電制動を行
っている。この発電制動によっても逆転制動と同様に比
較的大きな制動力を加えることができる。従って、本発
明では、請求項１記載の発明と同様に、直流モータを短
い時間で滑らかに減速させることができる。従って、直
流モータの停止位置も正確に制御することができる。な
お、本発明において、請求項２〜５で行ったのと同様の
限定を更に加えれば、請求項２〜５記載の発明と同様の
効果も生じる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図２は本発明が適用されたプリンタの
一部機構を取り出して示す外観斜視図である。図２に示
すように、上記プリンタには、印刷ヘッド２０が設けら
れている。この印刷ヘッド２０は、インク室に設けられ
た圧電素子に電圧を印加してインク室の容積を変化させ
ることにより、インク室内のインクをノズルから被印刷
媒体である印刷用紙１２に向けて吐出させて印字を行
う、いわゆるインクジェット式のヘッドである。印刷ヘ
ッド２０は、キャリッジ１４の上に搭載されており、そ
のキャリッジ１４には、印刷用紙１２の幅方向に設けら
れたガイド軸１６が挿通されている。
と共に説明する。図２は本発明が適用されたプリンタの
一部機構を取り出して示す外観斜視図である。図２に示
すように、上記プリンタには、印刷ヘッド２０が設けら
れている。この印刷ヘッド２０は、インク室に設けられ
た圧電素子に電圧を印加してインク室の容積を変化させ
ることにより、インク室内のインクをノズルから被印刷
媒体である印刷用紙１２に向けて吐出させて印字を行
う、いわゆるインクジェット式のヘッドである。印刷ヘ
ッド２０は、キャリッジ１４の上に搭載されており、そ
のキャリッジ１４には、印刷用紙１２の幅方向に設けら
れたガイド軸１６が挿通されている。
【００１９】キャリッジ１４は、ガイド軸１６に沿って
その下方に設けられた無端ベルト１７に連結されてお
り、その無端ベルト１７は、ＣＲモータ１８のプーリ２
２と他のアイドルプーリ（図示せず）との間に掛けられ
ている。つまり、キャリッジ１４は、ＣＲモータ１８の
回転により、ガイド軸１６に沿って印刷用紙１２の幅方
向に往復動するようになっている。また、ガイド軸１６
に沿ってその下方には、１インチの中に９０個のスリッ
トが印されており、透光性材料で形成されたリニア型の
タイミングスリット２４が設けられている。また、キャ
リッジ１４の前面下部には、タイミングスリット２４に
印されたスリットの間隔を読み取ってキャリッジ１４の
位置に対応したパルス信号を出力するセンサ素子２６が
設けられている。
その下方に設けられた無端ベルト１７に連結されてお
り、その無端ベルト１７は、ＣＲモータ１８のプーリ２
２と他のアイドルプーリ（図示せず）との間に掛けられ
ている。つまり、キャリッジ１４は、ＣＲモータ１８の
回転により、ガイド軸１６に沿って印刷用紙１２の幅方
向に往復動するようになっている。また、ガイド軸１６
に沿ってその下方には、１インチの中に９０個のスリッ
トが印されており、透光性材料で形成されたリニア型の
タイミングスリット２４が設けられている。また、キャ
リッジ１４の前面下部には、タイミングスリット２４に
印されたスリットの間隔を読み取ってキャリッジ１４の
位置に対応したパルス信号を出力するセンサ素子２６が
設けられている。
【００２０】このセンサ素子２６は、発光素子と受光素
子とからなり、互いの位相が９０ｄｅｇ（１／４周期）
ずれた２つの出力を発生するフォトインタラプタであ
る。このフォトインタラプタからの２つの出力の位相差
により、キャリッジ１４の移動方向を検出することがで
きる。タイミングスリット２４とセンサ素子２６とで、
いわゆるリニアエンコーダを構成する。なお、センサ素
子２６から出力されるパルスの周期は、タイミングスリ
ット２４のスリット間の間隔及びキャリッジ１４の移動
速度に対応する。
子とからなり、互いの位相が９０ｄｅｇ（１／４周期）
ずれた２つの出力を発生するフォトインタラプタであ
る。このフォトインタラプタからの２つの出力の位相差
により、キャリッジ１４の移動方向を検出することがで
きる。タイミングスリット２４とセンサ素子２６とで、
いわゆるリニアエンコーダを構成する。なお、センサ素
子２６から出力されるパルスの周期は、タイミングスリ
ット２４のスリット間の間隔及びキャリッジ１４の移動
速度に対応する。
【００２１】また、印刷用紙１２は、図示しない紙送り
用のＬＦモータにより回転される給紙ローラ（図示省
略）と、この給紙ローラと対に設けられた押さえローラ
２８、２８との間に挾まれて上下方向に送られる。な
お、ＣＲモータ１８には、ＰＷＭ制御により回転速度が
制御される直流モータが用いられ、ＬＦモータには直流
モータまたはステップモータが用いられる。
用のＬＦモータにより回転される給紙ローラ（図示省
略）と、この給紙ローラと対に設けられた押さえローラ
２８、２８との間に挾まれて上下方向に送られる。な
お、ＣＲモータ１８には、ＰＷＭ制御により回転速度が
制御される直流モータが用いられ、ＬＦモータには直流
モータまたはステップモータが用いられる。
【００２２】本実施の形態では、ＣＲ駆動回路３１から
ＣＲモータ１８に到る通電機構の構成は図１に示したも
のと同様である。続いて、そのＣＲ駆動回路３１を介し
てＣＲモータ１８を制御するＣＲ制御ブロック３３の構
成を図３を用いて説明する。図３に示すように、ＣＲ制
御ブロック３３は、ブロック内にて使用する様々なタイ
ミングクロックを生成するクロック生成部３５と所定の
ＰＷＭ周期に渡ってクロック信号をカウントするＰＷＭ
周期タイマ３７とを備え、更に、ＣＰＵによって設定さ
れた動作モードを記憶する動作モード設定レジスタ群４
０を備えている。
ＣＲモータ１８に到る通電機構の構成は図１に示したも
のと同様である。続いて、そのＣＲ駆動回路３１を介し
てＣＲモータ１８を制御するＣＲ制御ブロック３３の構
成を図３を用いて説明する。図３に示すように、ＣＲ制
御ブロック３３は、ブロック内にて使用する様々なタイ
ミングクロックを生成するクロック生成部３５と所定の
ＰＷＭ周期に渡ってクロック信号をカウントするＰＷＭ
周期タイマ３７とを備え、更に、ＣＰＵによって設定さ
れた動作モードを記憶する動作モード設定レジスタ群４
０を備えている。
【００２３】動作モード設定レジスタ群４０には、速度
制御の開始位置を記憶する速度制御開始位置設定レジス
タ４１、減速開始位置を記憶する減速開始位置設定レジ
スタ４２、ＰＷＭの初期値を記憶する初期ＰＷＭ値設定
レジスタ４３、加速係数を記憶する加速係数設定レジス
タ４４、目標速度を記憶する目標速度設定レジスタ４
５、微分ゲインを記憶する微分ゲイン設定レジスタ４
６、積分ゲインを記憶する積分ゲイン設定レジスタ４
７、比例ゲインを記憶する比例ゲイン設定レジスタ４
８、減速パラメータｄｅｃｅｌ＿ｐａｒａｍを記憶する
減速パラメータ設定レジスタ４９、逆転パルスパラメー
タＲ＿Ｒａｔｉｏを記憶する逆転パルスパラメータ設定
レジスタ５０、及び、ウエイト時間Ｔ１，Ｔ２を記憶す
るウェイト時間設定レジスタ５１が設けられている。各
パラメータの意味合いは後述する。
制御の開始位置を記憶する速度制御開始位置設定レジス
タ４１、減速開始位置を記憶する減速開始位置設定レジ
スタ４２、ＰＷＭの初期値を記憶する初期ＰＷＭ値設定
レジスタ４３、加速係数を記憶する加速係数設定レジス
タ４４、目標速度を記憶する目標速度設定レジスタ４
５、微分ゲインを記憶する微分ゲイン設定レジスタ４
６、積分ゲインを記憶する積分ゲイン設定レジスタ４
７、比例ゲインを記憶する比例ゲイン設定レジスタ４
８、減速パラメータｄｅｃｅｌ＿ｐａｒａｍを記憶する
減速パラメータ設定レジスタ４９、逆転パルスパラメー
タＲ＿Ｒａｔｉｏを記憶する逆転パルスパラメータ設定
レジスタ５０、及び、ウエイト時間Ｔ１，Ｔ２を記憶す
るウェイト時間設定レジスタ５１が設けられている。各
パラメータの意味合いは後述する。
【００２４】ＣＲ制御ブロック３３は、この他にも、以
下に説明するエンコーダエッジ検出部５５、位置カウン
タ５７、周期カウンタ５９、比較処理部６１、セレクタ
６３，６５、速度変換部６７、加速制御部７１、フィー
ドバック演算処理部７３、ＰＷＭ生成部７５、及び減速
制御部８０を備えている。
下に説明するエンコーダエッジ検出部５５、位置カウン
タ５７、周期カウンタ５９、比較処理部６１、セレクタ
６３，６５、速度変換部６７、加速制御部７１、フィー
ドバック演算処理部７３、ＰＷＭ生成部７５、及び減速
制御部８０を備えている。
【００２５】前述のセンサ素子２６の検出信号はエンコ
ーダエッジ検出部５５に入力され、ここで、タイミング
スリット２４のスリットが認識される。エンコーダエッ
ジ検出部５５の検出結果は位置カウンタ５７及び周期カ
ウンタ５９に入力される。位置カウンタ５７は、エンコ
ーダエッジ検出部５５の検出結果に基づき、キャリッジ
１４の位置に対応したカウント値を比較処理部６１に入
力する。比較処理部６１は、速度制御開始位置設定レジ
スタ４１に記憶された速度制御開始位置、及び、減速開
始位置設定レジスタ４２に記憶された減速開始位置と上
記カウント値を比較して、比較結果を後述のセレクタ６
３，６５に入力する。
ーダエッジ検出部５５に入力され、ここで、タイミング
スリット２４のスリットが認識される。エンコーダエッ
ジ検出部５５の検出結果は位置カウンタ５７及び周期カ
ウンタ５９に入力される。位置カウンタ５７は、エンコ
ーダエッジ検出部５５の検出結果に基づき、キャリッジ
１４の位置に対応したカウント値を比較処理部６１に入
力する。比較処理部６１は、速度制御開始位置設定レジ
スタ４１に記憶された速度制御開始位置、及び、減速開
始位置設定レジスタ４２に記憶された減速開始位置と上
記カウント値を比較して、比較結果を後述のセレクタ６
３，６５に入力する。
【００２６】また、周期カウンタ５９は、エンコーダエ
ッジ検出部５５によってスリットが検出される時間間隔
をカウントし、速度変換部６７に入力する。速度変換部
６７は、このカウント値で所定の速度成分算出パラメー
タ（定数）を除算することにより、キャリッジ１４の移
動速度を算出する。
ッジ検出部５５によってスリットが検出される時間間隔
をカウントし、速度変換部６７に入力する。速度変換部
６７は、このカウント値で所定の速度成分算出パラメー
タ（定数）を除算することにより、キャリッジ１４の移
動速度を算出する。
【００２７】加速制御部７１は、初期ＰＷＭ値設定レジ
スタ４３に記憶されたＰＷＭの初期値、及び、加速係数
設定レジスタ４４に記憶された加速係数に基づき、ＣＲ
モータ１８をオープンループで加速制御するためのデュ
ーティ値等を算出してセレクタ６３に入力する。
スタ４３に記憶されたＰＷＭの初期値、及び、加速係数
設定レジスタ４４に記憶された加速係数に基づき、ＣＲ
モータ１８をオープンループで加速制御するためのデュ
ーティ値等を算出してセレクタ６３に入力する。
【００２８】フィードバック演算処理部７３は、速度変
換部６７にて算出される速度を目標速度設定レジスタ４
５に記憶された目標速度に一致させるフィードバック制
御を行うためのデューティ値等を算出してセレクタ６３
に入力する。なお、この算出は、周知のように、微分ゲ
イン設定レジスタ４６，積分ゲイン設定レジスタ４７，
及び比例ゲイン設定レジスタ４８に記憶されたデータを
用いてなされる。
換部６７にて算出される速度を目標速度設定レジスタ４
５に記憶された目標速度に一致させるフィードバック制
御を行うためのデューティ値等を算出してセレクタ６３
に入力する。なお、この算出は、周知のように、微分ゲ
イン設定レジスタ４６，積分ゲイン設定レジスタ４７，
及び比例ゲイン設定レジスタ４８に記憶されたデータを
用いてなされる。
【００２９】セレクタ６３は、キャリッジ１４が速度制
御開始位置に達した旨の入力が比較処理部６１からある
までは、加速制御部７１からの信号をＰＷＭ生成部７５
に入力し、上記入力があった後はフィードバック演算処
理部７３からの信号をＰＷＭ生成部７５に入力する。Ｐ
ＷＭ生成部７５は、入力された信号に基づき、ＣＲ駆動
回路３１に入力するための信号を生成してセレクタ６５
に入力する。
御開始位置に達した旨の入力が比較処理部６１からある
までは、加速制御部７１からの信号をＰＷＭ生成部７５
に入力し、上記入力があった後はフィードバック演算処
理部７３からの信号をＰＷＭ生成部７５に入力する。Ｐ
ＷＭ生成部７５は、入力された信号に基づき、ＣＲ駆動
回路３１に入力するための信号を生成してセレクタ６５
に入力する。
【００３０】一方、減速制御部８０は、減速パラメータ
設定レジスタ４９に記憶された減速パラメータｄｅｃｅ
ｌ＿ｐａｒａｍ、逆転パルスパラメータ設定レジスタ５
０に記憶された逆転パルスパラメータＲ＿Ｒａｔｉｏ、
及び、ウェイト時間設定レジスタ５１に記憶されたウエ
イト時間Ｔ１，Ｔ２に基づき、ＣＲモータ１８をオープ
ンループで減速制御するための信号（ＣＲ駆動回路３１
への入力用）を生成してセレクタ６５に入力する。
設定レジスタ４９に記憶された減速パラメータｄｅｃｅ
ｌ＿ｐａｒａｍ、逆転パルスパラメータ設定レジスタ５
０に記憶された逆転パルスパラメータＲ＿Ｒａｔｉｏ、
及び、ウェイト時間設定レジスタ５１に記憶されたウエ
イト時間Ｔ１，Ｔ２に基づき、ＣＲモータ１８をオープ
ンループで減速制御するための信号（ＣＲ駆動回路３１
への入力用）を生成してセレクタ６５に入力する。
【００３１】セレクタ６５は、キャリッジ１４が減速開
始位置に達した旨の入力が比較処理部６１からあるまで
は、ＰＷＭ生成部７５からの信号をＣＲ駆動回路３１に
入力し、上記入力があった後は減速制御部８０からの信
号をＣＲ駆動回路３１に入力する。このセレクタ６５と
前述のセレクタ６３との動作により、図４に示すよう
に、キャリッジ１４が速度制御開始位置に達するまでの
加速区間では加速制御部７１の処理に応じてＣＲモータ
１８はオープンループで加速制御され、速度制御開始位
置から減速開始位置までの定速区間ではフィードバック
演算処理部７３の処理に応じてＣＲモータ１８はフィー
ドバック制御され、減速開始位置以降の減速区間では減
速制御部８０の処理に応じてＣＲモータ１８はオープン
ループで減速制御される。
始位置に達した旨の入力が比較処理部６１からあるまで
は、ＰＷＭ生成部７５からの信号をＣＲ駆動回路３１に
入力し、上記入力があった後は減速制御部８０からの信
号をＣＲ駆動回路３１に入力する。このセレクタ６５と
前述のセレクタ６３との動作により、図４に示すよう
に、キャリッジ１４が速度制御開始位置に達するまでの
加速区間では加速制御部７１の処理に応じてＣＲモータ
１８はオープンループで加速制御され、速度制御開始位
置から減速開始位置までの定速区間ではフィードバック
演算処理部７３の処理に応じてＣＲモータ１８はフィー
ドバック制御され、減速開始位置以降の減速区間では減
速制御部８０の処理に応じてＣＲモータ１８はオープン
ループで減速制御される。
【００３２】続いて、減速制御部８０の構成及び処理に
ついて、更に詳細に説明する。図５は、減速制御部８０
の構成を詳細に表すブロック図である。なお、この減速
制御部８０では、後述の図９に示すように、ＣＲモータ
１８の駆動電流のパルス幅を徐々に小さくすると共に、
その駆動電流が通電されずＣＲモータ１８が回生制動を
受けているときにパルス状の逆転電流を通電する制御が
なされる。
ついて、更に詳細に説明する。図５は、減速制御部８０
の構成を詳細に表すブロック図である。なお、この減速
制御部８０では、後述の図９に示すように、ＣＲモータ
１８の駆動電流のパルス幅を徐々に小さくすると共に、
その駆動電流が通電されずＣＲモータ１８が回生制動を
受けているときにパルス状の逆転電流を通電する制御が
なされる。
【００３３】図５に示すように、フィードバック演算処
理部７３が定速区間で最後に出力したデューティ値（定
速区間最終ＰＷＭデューティ値）は遅延要素８１に入力
される。この遅延要素８１は加算器８３と共にループを
形成し、加算器には減速パラメータｄｅｃｅｌ＿ｐａｒ
ａｍが負の値として入力されている。このため、遅延要
素８１が出力するＰＷＭデューティ値ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙ
は、図６に示すように直線的に減少する。このＰＷＭデ
ューティ値ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙは、演算器８５を介して次
式によりＴDutyに変換された上でタイミング信号生成回
路８７に入力される。
理部７３が定速区間で最後に出力したデューティ値（定
速区間最終ＰＷＭデューティ値）は遅延要素８１に入力
される。この遅延要素８１は加算器８３と共にループを
形成し、加算器には減速パラメータｄｅｃｅｌ＿ｐａｒ
ａｍが負の値として入力されている。このため、遅延要
素８１が出力するＰＷＭデューティ値ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙ
は、図６に示すように直線的に減少する。このＰＷＭデ
ューティ値ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙは、演算器８５を介して次
式によりＴDutyに変換された上でタイミング信号生成回
路８７に入力される。
【００３４】
ＴDuty＝ＴPWM ／２＾ｎ×ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙ
但し、ＴPWM ＝ＰＷＭ周期
２＾ｎ＝ＰＷＭ分解能（例えば、ｎ＝１０で１０２４段
階となる） また、ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙの値は乗算器９１にも入力さ
れ、ここで、逆転パルスパラメータＲ＿Ｒａｔｉｏ（１
未満の定数とする）が乗ぜられた後、ＲＥＶ値として演
算器９３に入力される。演算器９３では、演算器８５と
同様に、次式によりＲＥＶ値をＴREV に変換してタイミ
ング信号生成回路８７に入力する。
階となる） また、ＰＷＭ＿Ｄｕｔｙの値は乗算器９１にも入力さ
れ、ここで、逆転パルスパラメータＲ＿Ｒａｔｉｏ（１
未満の定数とする）が乗ぜられた後、ＲＥＶ値として演
算器９３に入力される。演算器９３では、演算器８５と
同様に、次式によりＲＥＶ値をＴREV に変換してタイミ
ング信号生成回路８７に入力する。
【００３５】ＴREV ＝ＴPWM ／２＾ｎ×ＲＥＶ値
但し、ＴPWM ＝ＰＷＭ周期
２＾ｎ＝ＰＷＭ分解能（例えば、ｎ＝１０で１０２４段
階となる） タイミング信号生成回路８７には、上記ＴDuty，ＴREV
の他、ウェイト時間設定レジスタ５１に記憶されたウェ
イト時間Ｔ１，Ｔ２、及び、ＰＷＭ周期タイマ３７から
の信号が入力されている。次に、このタイミング信号生
成回路８７の動作を図７を用いて説明する。
階となる） タイミング信号生成回路８７には、上記ＴDuty，ＴREV
の他、ウェイト時間設定レジスタ５１に記憶されたウェ
イト時間Ｔ１，Ｔ２、及び、ＰＷＭ周期タイマ３７から
の信号が入力されている。次に、このタイミング信号生
成回路８７の動作を図７を用いて説明する。
【００３６】図７に示すように、ＰＷＭ周期タイマ３７
は、０〜ＴPWM-1 のカウントをＰＷＭ周期Ｔpwm 毎に繰
り返す。そして、タイミング信号生成回路８７は、ＰＷ
Ｍ周期タイマ３７の値がＴDuty−１となっている期間に
矩形のパルスＰ１を発生する。続いて、タイミング信号
生成回路８７は、ＰＷＭ周期タイマ３７の値がＴDuty＋
Ｔ１−１となっている期間に矩形のパルスＰ２を発生
し、ＰＷＭ周期タイマ３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋Ｔ２−
１となっている期間に矩形のパルスＰ３を発生する。更
に、タイミング信号生成回路８７は、ＰＷＭ周期タイマ
３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋Ｔ２＋ＴREV −１となってい
る期間に矩形のパルスＰ４を発生し、ＰＷＭ周期タイマ
３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２＋ＴREV −１となって
いる期間に矩形のパルスＰ５を発生する。
は、０〜ＴPWM-1 のカウントをＰＷＭ周期Ｔpwm 毎に繰
り返す。そして、タイミング信号生成回路８７は、ＰＷ
Ｍ周期タイマ３７の値がＴDuty−１となっている期間に
矩形のパルスＰ１を発生する。続いて、タイミング信号
生成回路８７は、ＰＷＭ周期タイマ３７の値がＴDuty＋
Ｔ１−１となっている期間に矩形のパルスＰ２を発生
し、ＰＷＭ周期タイマ３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋Ｔ２−
１となっている期間に矩形のパルスＰ３を発生する。更
に、タイミング信号生成回路８７は、ＰＷＭ周期タイマ
３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋Ｔ２＋ＴREV −１となってい
る期間に矩形のパルスＰ４を発生し、ＰＷＭ周期タイマ
３７の値がＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２＋ＴREV −１となって
いる期間に矩形のパルスＰ５を発生する。
【００３７】但し、ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２＋ＴREV ＞Ｔ
PWM となる場合、すなわち、上記式によるパルスＰ５の
発生タイミングが次の周期の開始タイミングより遅れる
場合は、タイミング信号生成回路８７はパルスＰ４をＴ
PWM −Ｔ２−１のタイミングで発生し、パルスＰ５はＰ
ＷＭ周期タイマ３７の値がＴPWM −１となる直前に発生
する。また、ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２≧ＴPWM となる場合
は、タイミング信号生成回路８７はパルスＰ２〜Ｐ５を
発生しない。
PWM となる場合、すなわち、上記式によるパルスＰ５の
発生タイミングが次の周期の開始タイミングより遅れる
場合は、タイミング信号生成回路８７はパルスＰ４をＴ
PWM −Ｔ２−１のタイミングで発生し、パルスＰ５はＰ
ＷＭ周期タイマ３７の値がＴPWM −１となる直前に発生
する。また、ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２≧ＴPWM となる場合
は、タイミング信号生成回路８７はパルスＰ２〜Ｐ５を
発生しない。
【００３８】このようにタイミング信号生成回路８７が
発生したパルスＰ１〜Ｐ５は、図５に示すように駆動パ
ルス発生器９５に入力される。駆動パルス発生器９５
は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を駆動するための信号
Ｓ１〜Ｓ４を、ＰＷＭ周期タイマ３７のカウント値及び
パルスＰ１〜Ｐ５に基づいて次のように発生し、セレク
タ６５に入力する。
発生したパルスＰ１〜Ｐ５は、図５に示すように駆動パ
ルス発生器９５に入力される。駆動パルス発生器９５
は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を駆動するための信号
Ｓ１〜Ｓ４を、ＰＷＭ周期タイマ３７のカウント値及び
パルスＰ１〜Ｐ５に基づいて次のように発生し、セレク
タ６５に入力する。
【００３９】図８は、駆動パルス発生器９５の動作を表
すタイムチャートである。図８に示すように、駆動パル
ス発生器９５は、ＰＷＭ周期タイマ３７がＴPWM −１か
ら０に変わると、信号Ｓ１をハイにする。この信号Ｓ１
がハイになり、ＣＲ駆動回路３１を介してスイッチング
素子Ｓ１に伝達されると、スイッチング素子Ｓ１はオン
になる。なお、他の信号Ｓ２〜Ｓ４も同様である。ま
た、信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、予めそれぞれ、ロー，ロ
ー，ハイにセットされている。このため、信号Ｓ１がハ
イになると、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンにな
り、ＣＲモータ１８には正転方向の駆動電流が通電され
る。
すタイムチャートである。図８に示すように、駆動パル
ス発生器９５は、ＰＷＭ周期タイマ３７がＴPWM −１か
ら０に変わると、信号Ｓ１をハイにする。この信号Ｓ１
がハイになり、ＣＲ駆動回路３１を介してスイッチング
素子Ｓ１に伝達されると、スイッチング素子Ｓ１はオン
になる。なお、他の信号Ｓ２〜Ｓ４も同様である。ま
た、信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、予めそれぞれ、ロー，ロ
ー，ハイにセットされている。このため、信号Ｓ１がハ
イになると、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオンにな
り、ＣＲモータ１８には正転方向の駆動電流が通電され
る。
【００４０】続いて、タイミング信号生成回路８７から
パルスＰ１が入力されると、その立下りに応じて、駆動
パルス発生器９５は信号Ｓ１をローにする。すると、ス
イッチング素子はＳ４のみがオンとなり、スイッチング
素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１のフライホイールダイ
オードＦＤとを経由した回生電流が流れる。
パルスＰ１が入力されると、その立下りに応じて、駆動
パルス発生器９５は信号Ｓ１をローにする。すると、ス
イッチング素子はＳ４のみがオンとなり、スイッチング
素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１のフライホイールダイ
オードＦＤとを経由した回生電流が流れる。
【００４１】タイミング信号生成回路８７からパルスＰ
２が入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発
生器９５は信号Ｓ４をローにする。すると、全てのスイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４がオフとなり、スイッチング素
子Ｓ４のフライホイールダイオードＦＤとスイッチング
素子Ｓ１のフライホイールダイオードＦＤとを経由した
回生電流が流れる。
２が入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発
生器９５は信号Ｓ４をローにする。すると、全てのスイ
ッチング素子Ｓ１〜Ｓ４がオフとなり、スイッチング素
子Ｓ４のフライホイールダイオードＦＤとスイッチング
素子Ｓ１のフライホイールダイオードＦＤとを経由した
回生電流が流れる。
【００４２】タイミング信号生成回路８７からパルスＰ
３が入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発
生器９５は信号Ｓ２及び信号Ｓ３をハイにする。する
と、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンになり、スイッ
チング素子Ｓ２，Ｓ３を経由してＣＲモータ１８には逆
転電流が通電される。
３が入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発
生器９５は信号Ｓ２及び信号Ｓ３をハイにする。する
と、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンになり、スイッ
チング素子Ｓ２，Ｓ３を経由してＣＲモータ１８には逆
転電流が通電される。
【００４３】更に、タイミング信号生成回路８７からパ
ルスＰ４が入力されると、その立下りに応じて、駆動パ
ルス発生器９５は信号Ｓ２及びＳ３をローにする。する
と、パルスＰ３の入力直前と同様に回生電流が流れる。
続いて、タイミング信号生成回路８７からパルスＰ５が
入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発生器
９５は信号Ｓ４をハイにする。すると、パルスＰ２の入
力直前と同様に回生電流が流れる。
ルスＰ４が入力されると、その立下りに応じて、駆動パ
ルス発生器９５は信号Ｓ２及びＳ３をローにする。する
と、パルスＰ３の入力直前と同様に回生電流が流れる。
続いて、タイミング信号生成回路８７からパルスＰ５が
入力されると、その立下りに応じて、駆動パルス発生器
９５は信号Ｓ４をハイにする。すると、パルスＰ２の入
力直前と同様に回生電流が流れる。
【００４４】以上のような制御が前述のタイミングでな
されるため、ＣＲモータ１８は次のような制御を受け
る。先ず、ＴDutyの間駆動電流を通電され、Ｔ１＋Ｔ２
の間回生制動を受けた後、ＴREV の間逆転電流を通電さ
れ、更に、Ｔ２以上の期間に渡って回生制動を受けると
いったサイクルを繰り返す。しかも、ＴDutyは減速中徐
々に小さくなる。ＴDutyが充分に大きい減速の初期は、
ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２≧ＴPWM となるためパルスＰ２〜
Ｐ５が発生しない。このため、ＣＲモータ１８は、上記
駆動電流の通電と回生制動とを繰り返し受けることにな
る。
されるため、ＣＲモータ１８は次のような制御を受け
る。先ず、ＴDutyの間駆動電流を通電され、Ｔ１＋Ｔ２
の間回生制動を受けた後、ＴREV の間逆転電流を通電さ
れ、更に、Ｔ２以上の期間に渡って回生制動を受けると
いったサイクルを繰り返す。しかも、ＴDutyは減速中徐
々に小さくなる。ＴDutyが充分に大きい減速の初期は、
ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２≧ＴPWM となるためパルスＰ２〜
Ｐ５が発生しない。このため、ＣＲモータ１８は、上記
駆動電流の通電と回生制動とを繰り返し受けることにな
る。
【００４５】また、ＴPWM ＞ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２とな
ると、上記駆動電流の隣接する通電期間の間に、前側に
Ｔ１＋Ｔ２、後側にＴ２以上の間隔を開けて逆転電流が
通電される。更にＴDutyが減少してＴPWM ＞（１＋Ｒ＿
Ｒａｔｉｏ）×ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２となると、上記駆
動電流と逆転電流とのパルス幅が１：Ｒ＿Ｒａｔｉｏに
維持される。このときのＳ１〜Ｓ４の変化を図９に示
す。そして、ＣＲモータ１８が充分に減速されて更にＴ
Dutyが小さくなると、ＴDuty×Ｒ＿Ｒａｔｉｏの値が前
述の分解能未満となって逆転電流は通電されなくなる。
ると、上記駆動電流の隣接する通電期間の間に、前側に
Ｔ１＋Ｔ２、後側にＴ２以上の間隔を開けて逆転電流が
通電される。更にＴDutyが減少してＴPWM ＞（１＋Ｒ＿
Ｒａｔｉｏ）×ＴDuty＋Ｔ１＋２Ｔ２となると、上記駆
動電流と逆転電流とのパルス幅が１：Ｒ＿Ｒａｔｉｏに
維持される。このときのＳ１〜Ｓ４の変化を図９に示
す。そして、ＣＲモータ１８が充分に減速されて更にＴ
Dutyが小さくなると、ＴDuty×Ｒ＿Ｒａｔｉｏの値が前
述の分解能未満となって逆転電流は通電されなくなる。
【００４６】なお、上記説明では、ＣＲモータ１８が正
転方向に回転駆動（正転駆動）している場合の減速制御
について説明したが、ＣＲモータ１８が逆転方向に回転
駆動（逆転駆動）している場合の減速制御についても、
制御の対象となるスイッチング素子が異なるのみで、同
様の制御が実行されることはいうまでもない。
転方向に回転駆動（正転駆動）している場合の減速制御
について説明したが、ＣＲモータ１８が逆転方向に回転
駆動（逆転駆動）している場合の減速制御についても、
制御の対象となるスイッチング素子が異なるのみで、同
様の制御が実行されることはいうまでもない。
【００４７】このように本実施の形態では、ＣＲモータ
１８の減速時にパルス状の駆動電流を通電し、そのパル
ス状の駆動電流の非通電期間においてＣＲモータ１８が
回生制動を受けているときに、逆転電流をパルス状に通
電する。このように、本実施の形態では、逆転制動を行
って大きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流も
パルス状に通電しているため、図１２（Ｃ）に示すよう
にＣＲモータ１８を短い時間で滑らかに減速させること
ができる。従って、キャリッジ１４の停止位置も正確に
制御することができる。また、本実施の形態では、全体
的な制御周期ＴPWM は固定したままで上記のような制御
が実行できるので、処理またはハードウェア構成を簡略
化することにより一層の低コスト化を図ることもでき
る。
１８の減速時にパルス状の駆動電流を通電し、そのパル
ス状の駆動電流の非通電期間においてＣＲモータ１８が
回生制動を受けているときに、逆転電流をパルス状に通
電する。このように、本実施の形態では、逆転制動を行
って大きな制動力を加えるものの、並行して駆動電流も
パルス状に通電しているため、図１２（Ｃ）に示すよう
にＣＲモータ１８を短い時間で滑らかに減速させること
ができる。従って、キャリッジ１４の停止位置も正確に
制御することができる。また、本実施の形態では、全体
的な制御周期ＴPWM は固定したままで上記のような制御
が実行できるので、処理またはハードウェア構成を簡略
化することにより一層の低コスト化を図ることもでき
る。
【００４８】更に、上記実施の形態では、逆転電流のパ
ルス幅が駆動電流のパルス幅と比例関係を有し、かつ、
駆動電流のパルス幅の方が広いので、ＣＲモータ１８の
停止位置の制御が一層容易になる。しかも、制動の開始
直後と制動の終了直前とには上記逆転電流が通電され
ず、駆動電流の通電期間と逆転電流の通電期間との間に
はＴ２以上の間隔が設けられているので、ＣＲモータ１
８の急激な速度変動を防止して上記停止位置を一層正確
に制御することができる。
ルス幅が駆動電流のパルス幅と比例関係を有し、かつ、
駆動電流のパルス幅の方が広いので、ＣＲモータ１８の
停止位置の制御が一層容易になる。しかも、制動の開始
直後と制動の終了直前とには上記逆転電流が通電され
ず、駆動電流の通電期間と逆転電流の通電期間との間に
はＴ２以上の間隔が設けられているので、ＣＲモータ１
８の急激な速度変動を防止して上記停止位置を一層正確
に制御することができる。
【００４９】なお、本発明は上記実施の形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施
の形態では、回生制動中に逆転電流を通電しているが、
逆転電流を通電する代わりに発電制動を行ってもほぼ同
様の効果が得られる。図１０は、発電制動を行う場合の
信号Ｓ１〜Ｓ４の変化を表す説明図である。図１０に示
す波形は、信号Ｓ３が常時ローとなっている点を除いて
図９と同様である。信号Ｓ３がローで信号Ｓ２がハイと
なると、ＣＲモータ１８が発電する電流がスイッチング
素子Ｓ４のフライホイールダイオードＦＤとスイッチン
グ素子Ｓ２とを経由して環状に流れる。すなわち、ＣＲ
モータ１８を短絡させて発電制動が行われる。なお、信
号Ｓ３の波形と信号Ｓ２の波形とを入れ替えても同様に
発電制動を行うことができる。
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施
の形態では、回生制動中に逆転電流を通電しているが、
逆転電流を通電する代わりに発電制動を行ってもほぼ同
様の効果が得られる。図１０は、発電制動を行う場合の
信号Ｓ１〜Ｓ４の変化を表す説明図である。図１０に示
す波形は、信号Ｓ３が常時ローとなっている点を除いて
図９と同様である。信号Ｓ３がローで信号Ｓ２がハイと
なると、ＣＲモータ１８が発電する電流がスイッチング
素子Ｓ４のフライホイールダイオードＦＤとスイッチン
グ素子Ｓ２とを経由して環状に流れる。すなわち、ＣＲ
モータ１８を短絡させて発電制動が行われる。なお、信
号Ｓ３の波形と信号Ｓ２の波形とを入れ替えても同様に
発電制動を行うことができる。
【００５０】また、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４として
フライホイールダイオードＦＤを有さないものを使用す
れば、上記回生電流は流れず、その間ＣＲモータ１８は
空転状態となる。このような空転状態のときに、前述の
ように逆転電流をパルス状に通電したりしても、上記各
実施の形態とほぼ同様の効果が生じる。更に、駆動電流
のパルス幅の算出や逆転電流を通電するか否かの判断等
は、ソフトウェアプログラムによって行ってもよい。但
し、上記実施の形態では、これらの処理をハードウェア
によって、しかもオープンループで行っているので、プ
リンタを制御するＣＰＵ等の負担を軽くして、印刷速度
を向上させることができる。また更に、本発明は、プリ
ンタ以外の各種直流モータの減速制御にも適用できるこ
とはいうまでもない。
フライホイールダイオードＦＤを有さないものを使用す
れば、上記回生電流は流れず、その間ＣＲモータ１８は
空転状態となる。このような空転状態のときに、前述の
ように逆転電流をパルス状に通電したりしても、上記各
実施の形態とほぼ同様の効果が生じる。更に、駆動電流
のパルス幅の算出や逆転電流を通電するか否かの判断等
は、ソフトウェアプログラムによって行ってもよい。但
し、上記実施の形態では、これらの処理をハードウェア
によって、しかもオープンループで行っているので、プ
リンタを制御するＣＰＵ等の負担を軽くして、印刷速度
を向上させることができる。また更に、本発明は、プリ
ンタ以外の各種直流モータの減速制御にも適用できるこ
とはいうまでもない。
【００５１】なお、上記各実施の形態において、スイッ
チング素子Ｓ１，Ｓ４がモータ駆動手段に、スイッチン
グ素子Ｓ２，Ｓ３が逆転制動手段に、スイッチング素子
Ｓ２が発電制動手段に、それぞれ相当する。
チング素子Ｓ１，Ｓ４がモータ駆動手段に、スイッチン
グ素子Ｓ２，Ｓ３が逆転制動手段に、スイッチング素子
Ｓ２が発電制動手段に、それぞれ相当する。
【図１】 本発明の実施の形態及び従来技術のＣＲモー
タの通電機構の構成を表す説明図である。
タの通電機構の構成を表す説明図である。
【図２】 上記実施の形態を利用したプリンタの一部機
構を表す外観図である。
構を表す外観図である。
【図３】 そのプリンタのＣＲ制御ブロックの構成を表
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】 そのＣＲ制御ブロックによる制御区間の変化
を表す説明図である。
を表す説明図である。
【図５】 そのＣＲ制御ブロックの減速制御部の構成を
表すブロック図である。
表すブロック図である。
【図６】 減速区間におけるＰＷＭデューティの変化を
表す説明図である。
表す説明図である。
【図７】 上記減速制御部のタイミング信号生成回路の
動作を表すタイムチャートである。
動作を表すタイムチャートである。
【図８】 上記減速制御部の駆動パルス発生器の動作を
表すタイムチャートである。
表すタイムチャートである。
【図９】 上記実施の形態の上記通電機構への入力波形
を表す説明図である。
を表す説明図である。
【図１０】 上記通電機構への入力波形の変形例を表す
説明図である。
説明図である。
【図１１】 従来技術の上記通電機構への入力波形を表
す説明図である。
す説明図である。
【図１２】 上記実施の形態及び従来技術の効果を表す
説明図である。
説明図である。
１２…印刷用紙 １４…キャリッジ
１８…ＣＲモータ ２０…印刷ヘッド ２４…タイミングスリット
２６…センサ素子 ３１…ＣＲ駆動回路 ３３…ＣＲ制御ブロック
３５…クロック生成部 ３７…ＰＷＭ周期タイマ ４０…動作
モード設定レジスタ群 ４１…速度制御開始位置設定レジスタ ４２…減速
開始位置設定レジスタ ４３…初期ＰＷＭ値設定レジスタ ４４…加速
係数設定レジスタ ４５…目標速度設定レジスタ ４６…微分
ゲイン設定レジスタ ４７…積分ゲイン設定レジスタ ４８…比例
ゲイン設定レジスタ ４９…減速パラメータ設定レジスタ ５０…逆転パルス
パラメータ設定レジスタ ５１…ウェイト時間設定レジスタ ５５…エン
コーダエッジ検出部 ５７…位置カウンタ ５９…周期カウンタ
６１…比較処理部 ６３，６５…セレクタ ６７…速度変換部
７１…加速制御部 ７３…フィードバック演算処理部 ８０…減速制御部
８１…遅延要素 ８３…加算器 ８５，９３…演算器 ８７…
タイミング信号生成回路 ９１…乗算器 ９５…駆動パルス発生器 ＦＤ…フ
ライホイールダイオード Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…スイッチング素子
１８…ＣＲモータ ２０…印刷ヘッド ２４…タイミングスリット
２６…センサ素子 ３１…ＣＲ駆動回路 ３３…ＣＲ制御ブロック
３５…クロック生成部 ３７…ＰＷＭ周期タイマ ４０…動作
モード設定レジスタ群 ４１…速度制御開始位置設定レジスタ ４２…減速
開始位置設定レジスタ ４３…初期ＰＷＭ値設定レジスタ ４４…加速
係数設定レジスタ ４５…目標速度設定レジスタ ４６…微分
ゲイン設定レジスタ ４７…積分ゲイン設定レジスタ ４８…比例
ゲイン設定レジスタ ４９…減速パラメータ設定レジスタ ５０…逆転パルス
パラメータ設定レジスタ ５１…ウェイト時間設定レジスタ ５５…エン
コーダエッジ検出部 ５７…位置カウンタ ５９…周期カウンタ
６１…比較処理部 ６３，６５…セレクタ ６７…速度変換部
７１…加速制御部 ７３…フィードバック演算処理部 ８０…減速制御部
８１…遅延要素 ８３…加算器 ８５，９３…演算器 ８７…
タイミング信号生成回路 ９１…乗算器 ９５…駆動パルス発生器 ＦＤ…フ
ライホイールダイオード Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…スイッチング素子
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Ｆターム(参考） 5H530 AA12 BB09 CC06 CD13 CD24
CD27 CE13 CF03 CF09 DD05
DD11 EE05
Claims (6)
- 【請求項１】 直流モータに駆動電流を通電するモータ
駆動手段を備え、上記直流モータの減速時に、上記モー
タ駆動手段によりパルス状の駆動電流を上記モータに通
電する直流モータの減速制御装置であって、 上記パルス状の駆動電流の非通電期間において、上記直
流モータが回生制動を受けているとき、または空転して
いるときに、上記直流モータを逆転方向に駆動する逆転
電流をパルス状に通電する逆転制動手段を、 備えたことを特徴とする直流モータの減速制御装置。 - 【請求項２】 上記パルス状の駆動電流が一定周期で通
電されることを特徴とする請求項１記載の直流モータの
減速制御装置。 - 【請求項３】 上記逆転電流のパルス幅が上記駆動電流
のパルス幅と比例関係を有することを特徴とする請求項
１または２記載の直流モータの減速制御装置。 - 【請求項４】 上記逆転制動手段が、制動の開始直後と
制動の終了直前とには上記逆転電流を通電しないことを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直流モータ
の減速制御装置。 - 【請求項５】 上記駆動電流の通電期間と上記逆転電流
の通電期間との間には、所定時間以上の間隔が設けられ
たことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の直
流モータの減速制御装置。 - 【請求項６】 直流モータに駆動電流を通電するモータ
駆動手段を備え、上記直流モータの減速時に、上記モー
タ駆動手段によりパルス状の駆動電流を上記モータに通
電する直流モータの減速制御装置であって、 上記パルス状の駆動電流の非通電期間において、上記直
流モータが回生制動を受けているとき、または空転して
いるときに、上記直流モータを短絡させる発電制動手段
を、 備えたことを特徴とする直流モータの減速制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387761A JP2003189651A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 直流モータの減速制御装置 |
| US10/320,374 US6930458B2 (en) | 2001-12-20 | 2002-12-17 | Apparatus for controlling deceleration of DC motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387761A JP2003189651A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 直流モータの減速制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189651A true JP2003189651A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27596493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387761A Pending JP2003189651A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 直流モータの減速制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6930458B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003189651A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6930458B2 (en) * | 2001-12-20 | 2005-08-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling deceleration of DC motor |
| WO2006040953A1 (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Rohm Co., Ltd. | モータ駆動回路及びそれを備えるモータ装置 |
| JP2009095155A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Seiko Epson Corp | モータの制御装置および制御方法 |
| JP5016674B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2012-09-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | モータ制御回路、モータシステム、モータ制御方法 |
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| US7576509B2 (en) * | 2003-09-10 | 2009-08-18 | Ricoh Company, Limited | Drive control method, drive control device, belt apparatus, image forming apparatus, image reading apparatus, computer product |
| KR20060112649A (ko) * | 2003-12-01 | 2006-11-01 | 로무 가부시키가이샤 | 직류 모터 구동 장치 |
| JP4059213B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2008-03-12 | ブラザー工業株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法 |
| US7119520B2 (en) * | 2004-03-03 | 2006-10-10 | Honeywell International, Inc. | Energy storage flywheel test control system |
| US7068007B2 (en) * | 2004-10-26 | 2006-06-27 | Japan Servo Co., Ltd. | Stepping motor driving system and stepping motor driving process |
| US20060272444A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Ray Cockerham | Electromechanical cable actuator assembly controller |
| US7456594B2 (en) | 2006-06-09 | 2008-11-25 | Honeywell International Inc. | Electric motor brake engagement holdup system |
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| ES2360424T3 (es) * | 2007-09-03 | 2011-06-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Procedimiento para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona. |
| US20120060290A1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Midmark Corporation | Brushless dc motor braking for a barrier free medical table |
| JP5491346B2 (ja) * | 2010-10-13 | 2014-05-14 | 株式会社マキタ | 電動工具およびプログラム |
| US11491879B2 (en) | 2019-11-27 | 2022-11-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Sequential electrical braking with pulsed DC injection rotor lock mechanism |
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| US4518902A (en) * | 1983-01-05 | 1985-05-21 | Towmotor Corporation | Plugging electrical braking control circuit |
| US4529919A (en) * | 1983-01-05 | 1985-07-16 | Towmotor Corporation | Plugging and plugging override control apparatus |
| JPS61154405A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-14 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | リ−チ・フオ−クリフトの停止制御装置 |
| US4628232A (en) * | 1985-05-28 | 1986-12-09 | Kb Electronics Inc. | Anti-plug reversing module |
| JP2711479B2 (ja) | 1990-05-07 | 1998-02-10 | 富士写真光機株式会社 | 直流モータの駆動方法 |
| US6175204B1 (en) * | 1998-11-25 | 2001-01-16 | Westinghouse Air Brake Company | Dynamic brake for power door |
| JP2003189651A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-04 | Brother Ind Ltd | 直流モータの減速制御装置 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387761A patent/JP2003189651A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-17 US US10/320,374 patent/US6930458B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8305017B2 (en) | 2008-03-04 | 2012-11-06 | Asahi Kasei Emd Corporation | Motor control circuit, motor system, and motor control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6930458B2 (en) | 2005-08-16 |
| US20030151380A1 (en) | 2003-08-14 |
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