JP2605709B2 - プリンタキヤリツジの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はステップモータによるプリンタキャリッジの
駆動方法に関する。

［従来の技術］ プリンタの印字形態には、通常印字モードと、キャリ
ッジの駆動速度を1/2に低下させ、普通印字の２倍のド
ット密度で高品位文字を印字する低速印字モードがあ
る。このキャリッジ駆動には、従来よりステップモータ
が利用されており、低速印字モード時には、ステップモ
ータの相励磁信号出力周期を1/2にすることで対処して
いる。この場合、誘導負荷であるステップモータの駆動
コイルに流れる電流は、駆動速度の低下に従って増加し
てしまい、電流が増えることから必要以上にトルクが出
すぎて振動が生じ、位置位置精度が悪くなり印字品質を
損ねてしまう。更には、ステップモータ自体の発熱が大
きくなりモータが焼損してしまう虞が生じる。

そこで、従来のプリンタでは駆動励磁相信号パターン
は変えず、第４図に示したように印字モード毎に異なる
電圧値を持つ電源から駆動電流を供給することで最適ト
ルクが得られるよう駆動電流を制御していた。具体的に
は、電源電圧は、E1＜E2＜E3となっており、普通印字モ
ードでは、トランジスタTr12を導通させて電源E3より駆
動電流を供給し、低速印字モードでは、トランジスタTr
11を導通させ電源E2より駆動電流を供給していた。尚、
電源E1は、停止時に振動等で停止位置がずれない程度の
保持電流を流す為の電源である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の方法では異なる電圧値を持つ電
源等、駆動電流値を制御するためのハードウエアが必要
で、プリンタの小型化を図る上で問題であり、また、部
品点数の増加は、コスト上昇にもつながるといった問題
があった。

本発明はこの様な問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、駆動電流値を制御するた
めのハードウエアを必要とせずに、印字速度に応じて最
適トルクが得られるよう駆動電流値を制御するプリンタ
キャリッジの駆動方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明のプリンタキャリッジの駆動方法は、プリント
ヘッドを搭載したキャリッジをステップモータで牽引し
記録を行うプリンタにおいて、前記ステップモータの駆
動を、普通印字速度では２相励磁駆動とし、低速印字時
には１相励磁駆動とし、かつ同一電源より駆動電流を供
給することを特徴とする。

［作用］ 普通印字速度で２相励磁駆動をした時の駆動電流値に
より得られるトルクと、普通印字速度に対し1/2の低速
印字速度で１相励磁駆動をした時の駆動電流値により得
られるトルクは、同一駆動電圧においてほぼ同じ値にな
るため、駆動電流値を制御するためのハードウエアが不
要となる。

［実施例］ 第１図に本発明によるプリンタキャリッジの駆動回路
を示す。

電源E1は、停止時にステップモータの駆動コイルに保
持電流を流すための低圧電源であり、トランジスタTr1
が導通し、ステップモータの駆動が開始すると、駆動電
流は、高圧の電源E3より供給されることになり、電源E1
からの電流供給は停止する。

トランジスタTr1を導通させる信号を出力して駆動状
態になると、予め図示せぬホスト装置或は操作パネル上
から設定された印字モードに従って、駆動回路を制御す
る制御部から印字モートに応じた相励磁信号が所定周期
で駆動トランジスタTr2〜Tr5のベース端子に出力され
る。

第５図は、普通印字時と低速印字時の相励磁信号パタ
ーンを図表化して示したもので、普通印字時には、２相
励磁方式で、低速印字時には１相励磁方式で相励磁信号
を所定の周期で順次出力し、キャリッジを移動させる。

ここで、この印字速度に応じて相励磁方式を変えてい
る点について説明する。

一般にモータトルクＴは、磁束数をΦ、駆動電流をＩ
とすると、 Ｔ＝Ｋ×Φ×Ｉ （Ｋは比例常数） であり、また、１相励磁駆動時のトルクＴ（１）と２相
励磁駆動とのトルクＴ（２）の比はベクトル演算から、 Ｔ（１）＝0.7×Ｔ（２） となる。

従って、１相励磁の電流値は２相励磁の0.7倍の電流
値で出力トルクはほぼ同等となるわけであり、この出力
トルクがほぼ同等となる状態を第２図を用いて更に説明
する。

第２図は、１相励磁駆動時の出力トルクＴ（１）とそ
の時の駆動電流Ｉ（１）特性、及び２相励磁駆動時の出
力トルクＴ（２）とその時の駆動電流Ｉ（２）特性を示
しており、ほぼ比例推移した特性となる。

２相励磁駆動方式を採る普通印字速度、つまり駆動周
波数f0では、出力トルクはT0、駆動電流値はｂである。
これとほぼ同等のトルクを１相励磁駆動方式で得るに
は、電流値ｂの0.7倍の電流値ａになる駆動周波数にす
ればよいわけであり、その時の周波数f1は、ほぼf0/2の
値になる。従って低速印字速度を普通印字速度f0の1/2
にして、１相励磁方式で駆動すれば、駆動電流値を制御
するためのハードウエアを必要とせず、電流値を低下さ
せて、かつ最適なトルクが得られることになる。

ところで、１相励磁駆動と２相励磁駆動ではモータの
構造上ステップ位置（理論的な位置）にずれが生じる。
理論的にはステップ角の1/2のずれが生じるため１相励
磁駆動時と２相励磁駆動時での印字ずれを補正する必要
が生じる。

第３図は、この印字ずれを印字タイミングをずらすこ
とで補正する例を示した図であり、クロックパルスと
は、相励磁信号の切り換えに同期した信号を示してい
る。

ステップモータは駆動周波数がある程度高くなると等
加速度運動をするから、２相励磁駆動時にはこのクロッ
クパルスに同期させて印字タイミングを発生させてい
る。一方、１相励磁駆動時は２相励磁駆動に対し相対的
に1/2ステップ角度分ずれた等加速度運動となるから、
クロックパルスから1/2ステップ角移動する時間をおい
て印字タイミングを発生させることで印字ずれを補正す
る。

なお、１相励磁駆動時の印字タイミングをクロックパ
ルスに同期させ、２相励磁駆動時の印字タイミングをク
ロックパルスに対して1/2ステップ角度分補正してもよ
いことは明かである。

［発明効果］ 以上説明したように本発明によれば、駆動電流値を制
御するためのハードウエアを必要とせずに、普通印字
と、高品位文字を得る低速印字を共に最適駆動条件で行
える。また、駆動電流値を制御するハードウエアが不要
であるから、プリンタの小型化、更には、安価なプリン
タを提供できる。

更に、相励磁方式に応じて印字タイミングパルスの発
生位置を補正すれば、相励磁方式の相違による印字位置
ずれも生じず、より高品質の印字が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のキャリッジ駆動回路を示す図である。 第２図はステップモータのトルク特性と駆動電流特性を
示す図である。 第３図は本発明を用いた場合の印字タイミング発生位置
を示す図である。 第４図は従来のキャリッジ駆動回路を示す図である。 第５図は１相励磁駆動と２相励磁駆動の励磁信号パター
ンを示す図である。 E1〜E3……電源 Tr1……電源電圧切り換え用トランジスタ Tr2〜Tr5……モータ相励磁切り換え用トランジスタ Tr11、〜Tr12……電源電圧切り換え用トランジスタ Ｔ（１）……１相励磁駆動トルクカーブ Ｔ（２）……２相励磁駆動トルクカーブ Ｉ（１）……１相励磁駆動電流カーブ Ｉ（２）……２相励磁駆動電流カーブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリントヘッドを搭載したキャリッジをス
   テップモータで牽引し記録を行うプリンタにおいて、前
   記ステップモータの駆動を、普通印字速度では２相励磁
   駆動とし、低速印字時には１相励磁駆動とし、かつ同一
   電源より駆動電流を供給することを特徴とするプリンタ
   キャリッジの駆動方法。