JP2999003B2 - プリンタにおけるモータ停止制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，プリンタにおけるモー
タ停止制御方式に関し，特に，プリンタ等でのキャリア
駆動を行うＤＣモータのモータ停止制御方式に関する。

【０００２】マトリックスドットプリンタ等のプリンタ
では，プリンタのキャリア駆動のために，通常，ＤＣ
（直流）モータが用いられる。

【０００３】

【従来の技術】図３はマトリックスドットプリンタの概
略構成を示す。図３において，ドットマトリックスの
（印字）ヘッド１２を移動させるためのキャリア９は，
プーリ１０，ベルト１１，ヘッド１２からなる。キャリ
ア９は，（ＤＣ）モータ５の回転により，ベルト１１の
長手方向（キャリア軸方向）に駆動される。即ち，ヘッ
ド１２がキャリア軸方向に移動する。

【０００４】モータ５には，モータドライバ４から，Ｐ
ＷＭ（パルス幅変調）電圧波形の電源が供給される。Ｐ
ＷＭ電圧波形は，モータドライバ４において，制御部６
の制御の下で，電源部２から供給された電源から形成さ
れる。この制御のために，エンコーダ１３により，モー
タ５の出力が制御部６にフィードバックされる。これに
より，制御部６は，モータ５の回転量即ちベルト１１の
移動量を知り，ＰＷＭ電圧波形のパルス幅を制御し，ヘ
ッド１２を所望の位置に移動させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のマトリックスド
ットプリンタにおいて，種々の原因により，モータ５が
回転しキャリア９が駆動中に，電源ＯＦＦという異常が
発生する場合がある。例えば，電源部２へ供給される交
流電源（図示せず）のスイッチがＯＦＦとされる場合で
ある。この場合，キャリア９は，その慣性により，キャ
リア軸方向の移動をある期間，距離だけ行うことにな
る。

【０００６】このため，以下の問題が生じる。即ち，ヘ
ッド１２のキャリア軸方向の移動範囲（図中矢印の範
囲）は予め定められており，その範囲内に収まるように
モータ５の回転量を制御することにより，本来フレーム
（プリンタの枠体）１４等に衝突することはない。とこ
ろが，駆動中に電源ＯＦＦとなると，モータ５の回転量
による制御ができなくなり，一方，慣性によりキャリア
９が移動を続ける。このため，ヘッド１２（即ちキャリ
ア９）がフレーム１４に衝突してしまう場合が生ずる。
この衝突により，フレーム１４の変形や衝突音が発生し
てしまう。これは，印刷の高速化の要求に応じるため
に，キャリア９の移動速度が高速化されるに伴い，大き
な問題となっている。

【０００７】即ち，当該問題は，モータ５としてステッ
ピングモータや低出力ＤＣモータが用いられていた時点
では，何ら問題となることがなかった。ステッピングモ
ータや低出力ＤＣモータを用いていた時点では，キャリ
ア駆動中の電源断であっても，励磁相を固定してしまえ
ば（電源断でそのまま励磁相固定となる）足りるもので
あった。しかし本願発明の前提となるものの場合のよう
に，印字を高速化するために高出力ＤＣモータを用いる
ようになってきた際に，上記衝突が発生するという問題
が生じることが経験された。本発明は，フレームへのキ
ャリアの衝突を少なくすることが可能なプリンタにおけ
るモータ停止制御方式を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は，本発明の原理構
成図であり，本発明によるプリンタの概略構成を示して
いる。なお，このプリンタは図３に示した構成を有す
る。このモータ５は，ＤＣモータであり，印刷のための
キャリア９を駆動するものであり，モータドライバ４に
より駆動され制御される。制御部６は，モータ５に所定
の電圧波形（例えばＰＷＭ電圧波形）を印加するように
モータドライバ４を制御する。モータドライバ４には，
モータ５を駆動するために，所定の電力（例えば直流安
定化電源）が電源部２から供給される。電源部２には例
えば，大容量の平滑用のコンデンサが付随して設けられ
る。

【０００９】制御部６には，ブレーキ制御部８が設けら
れる。ブレーキ制御部８は，所定の場合に，モータ５が
その時点での回転方向と逆方向に回転するように，モー
タドライバ４にモータ５を制御させる。また，所定の場
合に，モータ５の巻線をショートさせるように，モータ
ドライバ４にモータ５を制御させる。

【００１０】

【作用】電源部２からの電源がＯＦＦ（遮断）の際に，
ＣＰＵは＊ＶＣＴＬ信号を電源部２に送り，モータ系の
レギュレータのスイッチングを停止させる。次にブレー
キ制御部８は，キャリア９が駆動中か否かを調べる。駆
動中である場合，前述の如く，キャリア９のヘッド１２
が当該プリンタのフレーム１４に衝突する可能性があ
る。そこで，ブレーキ制御部８は，モータドライバ４に
対し，以下のブレーキ制御を行わせる。

【００１１】即ち，キャリアが駆動中の場合には，モー
タ５が逆方向に回転するような電流（逆方向電流）を，
モータ５にかけるように制御させる。この電流源とし
て，モータ系の出力側コンデンサの電荷を用いるように
制御する。

【００１２】以上によれば，モータ５を積極的に逆回転
させることにより，キャリア９の移動にブレーキをか
け，衝突を少なくすることができる。また，このために
モータ系の出力側コンデンサの電荷を用いることによ
り，必要かつ十分なだけ逆回転させることができる。

【００１３】

【実施例】図１において，電源部２には，スイッチＳＷ
を介して，交流電源１から，例えば１００Ｖの交流が供
給される。電源部２は，この１００Ｖの交流から，所定
の電圧（モータ５の駆動電圧）の直流安定化出力を形成
して，モータドライバ４へ供給する。従って，例えばス
イッチＳＷを開くことにより，電源部２への交流が断た
れる結果，モータドライバ４への電源部２からの電源が
ＯＦＦとなる。

【００１４】電源部２からモータドライバ４への電源線
の間にモータ系の出力側コンデンサ３が並列に挿入され
る。コンデンサ３は，例えば平滑用（又はＡＣ−ＤＣコ
ンバータの一部を構成する）コンデンサであり，平滑の
ために十分に大容量のものが用いられる。

【００１５】電源部２は，図１（Ｂ）に示す如く，スイ
ッチＳＷの開による交流の遮断に応じて，（ハイレベ
ル）信号＊ＯＦＦを出力し，この出力から所定の時間後
に（ハイレベル）信号＊ＲＳを出力する。所定の時間
は，例えば，数十ｍ秒である。信号＊ＯＦＦは，制御部
６へ電源遮断を通知する割込み信号である。信号＊ＲＳ
は，制御部６において，電源再投入時の動作開始のため
に，そのＣＰＵのリセットを通知するリセット信号であ
る。電源部２は，電源遮断後において，入力側コンデン
サ３′と制御系出力側コンデンサ３″とに蓄積された電
荷の放電により動作し，これらの信号を出力する。

【００１６】制御部６は，ＣＰＵ（中央処理装置）とメ
モリ等からなり，モータドライバ４を制御すると共に，
プリンタ全体の制御を行う。このメモリ上には割込み処
理ルーチンが存在し，ＣＰＵと共に割込み処理部７を構
成する。割込み処理部７は，信号＊ＯＦＦによって起動
され，所定の処理を行う。例えば，履歴や用紙状態等の
各種の情報を所定の領域に記録し，また，信号＊ＲＳを
待ってＣＰＵのリセットを行う。

【００１７】ブレーキ制御部８は，割込み処理部７に設
けられ，例えば割込みルーチンの先頭に位置する。ブレ
ーキ制御部８は，起動されると，エンコーダ１３からの
フィードバック入力により，キャリア９が駆動中かを調
べる。なお，本実施例のプリンタは，図３に示した構成
を有し，同図に示す如く，モータ５の回転軸の一端に取
付けられたエンコーダ１３からモータ５の回転出力のフ
ィードバックが制御部６に入力される。

【００１８】ブレーキ制御部８は，キャリア９が移動中
の場合，モータドライバ４に対して，逆方向電流をモー
タ５に流すように指示がなされる。

【００１９】図２は，モータ停止制御フローである。ス
テップ１において，スイッチＳＷの開によって電源部２
への交流が遮断されると，電源部２が信号＊ＯＦＦを制
御部６へ送る。ステップ２において，信号＊ＯＦＦによ
り割込み処理部（割込み処理ルーチン）７が起動され
る。

【００２０】割込み処理部７が起動されると，まず，ブ
レーキ制御部８が，以下の処理を行う。ステップ３にお
いて，キャリア９が駆動中か否か，即ち，稼動状態のモ
ータ５があるか否かが調べられる。ない場合，ステップ
１０が実行される。ある場合，ブレーキ制御が開始され
る（ステップ４）。

【００２１】即ち，スップ７において，ブレーキ制御部
８からモータドライバ４に対し，モータ５への逆方向電
流を流すことが指示される。これにより，モータドライ
バ４は，モータ系出力側コンデンサ３の電荷を用いて，
モータ５に逆方向電流を流す。この電流により，モータ
５の回転速度は著しく減少する。従って，衝突の可能性
は小さくなり，衝突しても極めて遅い速度での衝突とな
る。

【００２２】この逆方向電流は，所定の時間だけ供給さ
れる（所定のデューティとされる）。ステップ８におい
て，ブレーキ制御部８により，モータ５が（所定の時間
の経過を待たずに）停止したか，又は，所定の時間が経
過したかが調べられる。停止せず，かつ，所定の時間が
経過していない場合，ステップ７が繰り返される。従っ
て，逆方向電流は，所定の時間だけ，繰り返し所定の間
隔で供給される。停止又は所定の時間が経過した場合，
ステップ９において，モータドライバ４は以後の逆方向
電流の供給を停止し，モータ５の巻線をショートする。

【００２３】＊ＶＣＴＬ信号によってモータ系のレギュ
レータのスイッチングを停止させたことにより，入力コ
ンデンサ３′と制御系出力側コンデンサ３″の電荷は十
分保持することができ，またその電荷により動作する電
源部２の動作に支障をきたすことはない。従って，信号
＊ＲＳは正しく送出される。

【００２４】ステップ１０において，割込み処理部７
が，履歴等の各種の情報を所定の領域に書き込み，ステ
ップ１１において，信号＊ＲＳ待ちの状態となる。ステ
ップ１２において，信号＊ＯＦＦの送出から所定時間後
に，電源部２が信号＊ＲＳを制御部６へ送り，制御部６
の割込み処理部７がこれを受ける。ステップ１３におい
て，割込み処理部７が，ＣＰＵをリセット状態とする。
例えば，ＣＰＵの所定のレジスタの内容を所定のメモリ
の領域へ退避する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
プリンタにおけるモータ停止制御において，コンデンサ
の電荷を利用した逆方向電流を流す手段と巻線のショー
トという手段を併用することによってキャリア（のヘッ
ド）がプリンタのフレームに衝突する可能性を少なく
し，又は極めて遅い速度で衝突するようにすることがで
きるので，フレームの変形を防止し，衝突音を極めて小
さいものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】モータ停止制御フローである。

【図３】マトリックスドットプリンタの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 電源部 ３ コンデンサ ４ モータドライバ ５ モータ ６ 制御部 ７ 割込み処理部 ８ ブレーキ制御部 ９ キャリア １０ プーリ １１ ベルト １２ ヘッド １３ エンコーダ １４ フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 研一 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地 の２ 株式会社ピーエフユー内 (56)参考文献 特開 平２−7885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−46686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−178780（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷のためのキャリア（９）を駆動する
   モータ（５）と， 前記モータ（５）を駆動するモータドライバ（４）と， 所定の電源から電圧を印加されると共に，前記モータ
   （５）に所定の電圧波形を印加して前記キャリア（９）
   を駆動および／または停止させるように前記モータドラ
   イバ（４）を制御する制御部（６）と， 前記モータドライバ（４）に前記所定の電源から電圧を
   印加される電源部（２）と， 前記電源部（２）に付随する大容量の出力側コンデンサ
   とを有するプリンタにおいて， 前記モータ（５）がその回転方向と逆方向に回転するよ
   うに，前記モータドライバ（４）に前記モータ（５）を
   制御させるブレーキ制御部（８）を前記制御部（６）に
   設け， 前記電源がＯＦＦの際に，前記制御部（６）が，前記キ
   ャリア（９）を駆動中の現に稼動状態にあるモータが存
   在するか否かかを調べ， 前記稼動中のモータが存在する場合に，前記ブレーキ制
   御部（８）が，当該モータに対応する前記モータドライ
   バ（４）に対して，前記出力側コンデンサの電荷を用い
   て当該モータ（５）を前記逆方向に回転させるように当
   該モータ（５）に逆方向電流をかける制御を行い，かつ
   当該逆方向電流をかけた後に当該モータ（５）の巻線を
   ショートする制御を行うようにしたことを特徴とするプ
   リンタにおけるモータ停止制御方式。
2. 【請求項２】 前記逆方向電流は所定の時間だけ供給
   し，これを所定の間隔で繰り返すことを特徴とする請求
   項１に記載のプリンタにおけるモータ停止制御方式。