JP3574287B2

JP3574287B2 - 記録装置用モータ駆動装置

Info

Publication number: JP3574287B2
Application number: JP33638596A
Authority: JP
Inventors: 尚登山口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-12-02
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2016-12-02
Also published as: JPH10164893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、紙送り機構やキャリッジの駆動限にパルスモータを使用した記録装置のモータ駆動装置、より詳細には停止状態における位置保持機能を備えたモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録装置は、これを構成するキャリッジや紙送り機構の駆動源に制御が容易なパルスモータが使用されていて、モータ駆動装置により駆動パルスを供給して、キャリッジを所定の速度で移動させたり、また紙送りを実行させ、また非印字状態においては印刷再開時にパルスモータを脱調させることなく起動させるために、パルスモータに駆動時と同程度の励磁電流を供給して外力の影響に関わりなく規定位置に強制的に保持することが行われている。
【０００３】
このため、非印刷時においてもパルスモータを自己保持させるための電力が必要となり、パルスモータの発熱や、電力の浪費を招く等の問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するため、例えば特開平６−１４５９７号公報に見られるようにパルスモータの各励磁コイルに、位置保持に最低必要な電流を供給する保持電流供給手段を設けるとともに、所定時間後に保持電流を停止するモータ駆動装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この駆動回路によれば、非印字状態でのパルスモータの発熱や消費電力を最小限に抑制することが可能となるものの、外部からの振動等の影響を受け易た場合にパルスモータが不特定の位置に回転して、再起動時にパルスモータが脱調し、送り位置やキャリッジの位置に誤差が生じるという問題がある。
本発明は、このよう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非印刷状態における消費電力の消費を抑えつつ、再起動時におけるパルスモータの脱調を防止することができる記録装置用モータ駆動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、印刷部材駆動機構に接続されたパルスモータと、該パルスモータの回転位置を検出する位置検出手段と、前記パルスモータの励磁コイルに駆動パルスを供給する励磁手段と、印刷制御手段からの信号に基づいて前記パルスモータを回転駆動させるように前記励磁手段に信号を出力し、また非駆動時には前記パルスモータを安定点に移動させてから回転駆動時の励磁電流よりも低い電流を保持電流として供給し、さらに非駆動状態が所定時間継続した時点で前記保持電流の供給を停止させる励磁信号発生手段を備えたモータ駆動装置において、前記保持電流が停止した以降における前記位置検出手段からの信号により前記パルスモータの回転量を記憶する停止位置記憶手段を備え、前記励磁信号発生手段が前記パルスモータの再起動時に前記停止位置記憶手段からの信号に基づいて前記パルスモータを、前記保持電流が停止した時点における安定点にまで回転させた後、前記印刷部材駆動機構を回転駆動させるようにした。
【０００７】
【作用】
非駆動時におけるパルスモータの磁気保持力を最大限に生かして電力を必要とすることなく自己保持し、また再起動時には自己保持状態での移動量に相当するステップ数の駆動パルスを供給して保持状態に入った位置に戻り、保持状態に入った位置から起動する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の駆動回路が使用される記録装置の一実施例を示すものであって、図中符号１は、キャリッジ駆動手段をなすパルスモータで、この実施例においては固定子に４相の励磁コイルを備え、永久磁石で構成された回転子を２−２相励磁により駆動されるように構成されている。
【０００９】
２は、キャリッジで、ワイヤドット記録ヘッド等の記録手段３を搭載し、パルスモータ１とアイドラ４との間に張設されたタイミングベルト５に接続されて、記録手段３をプラテン６の軸方向に往復動させるように構成されている。７は、記録ヘッドの移動量を検出する位置検出手段で、この実施例ではエンコーダが用いられている。
【００１０】
１０は、モータ制御装置で、印刷制御装置１１からの信号に基づいてパルスモータ１を一定速度で駆動したり、また停止時には所定の位置に保持させる駆動信号を出力するものである。
【００１１】
図２は、前述のモータ駆動装置１０の一実施例を示すものであって、図中符号は、２０は、励磁回路で、パルスモータ１を構成する第１相、第２相、第３相、及び第４相をなす励磁コイルφ１、φ２、φ３、φ４の一端に接続され、後述する励磁信号発生手段１２からの信号によりオンオフ制御されるスイッチングトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４と、各励磁コイルφ１〜φ４の他端と駆動電圧源との間に接続された第１のスイッチングトラジスタＴｒ１、及び第２のスイッチングトランジスタＴｒ２と電流調整抵抗Ｒとから構成され、第１、第２のスイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の制御端子Ｓｒ、Ｓｈには、それぞれ後述する励磁信号発生手段２１からの信号が入力している。
【００１２】
２１は、前述の制御回路で、パルスモータ１を回転駆動する場合には第１のスイッチングトランジスタＴｒ１にＬレベルの信号を、第２スイッチングトランジスタＴｒ２にＨレベルの信号を出力した状態で、励磁コイルφ１、φ２、φ３、φ４を２−２相駆動する信号を端子Ｓ１〜Ｓ２に出力し、また停止時には安定相にまで移動させた後、第１のスイッチングトランジスタＴｒ１にＨレベルの信号を、第２スイッチングトランジスタＴｒ２にＬレベルの信号を出力し、さらに所定時間後に第１、及び第２のスイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にＨレベルの信号を出力し、また再起動時には後述する停止位置記憶手段２２のデータに基づいて安定相に移動させた後、起動するように構成されている。なお、図中符号Ｄ１〜Ｄ４はそれぞれ電流遮断時に励磁コイルφ１、φ２、φ３、φ４に発生する逆起電力を吸収するためのダイオードを示す。
【００１３】
２２は、前述の停止位置記憶手段で、パルスモータ１が停止した時点の位置と、再起動時における位置との差分を記憶するように構成されている。
【００１４】
この実施例において、ホストからの印刷信号が印刷制御装置１１に入力すると、印刷制御回路１１はモータ駆動装置１０に起動信号を出力する。
【００１５】
励磁信号発生手段２１は、第１のスイッチングトランジスタＴｒ１の制御端子をＬレベルとして駆動電圧Ｖを各励磁コイルφ１、φ２、φ３、φ４に印加し、エンコーダ７からの信号に基づいてキャリッジ２が速度パターンで移動させるべく励磁コイルφ１〜φ４を２−２相励磁（図３（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＶＩ））するようにスイッチングトランジスタＴ１〜Ｔ４をオンオフ制御する。
【００１６】
パルスモータ１の回転によりキャリッジ２が所定の速度で往復動するから、記録手段３の位置にタイミングを合わせて印字信号を出力することにより記録媒体に文字や図形を印刷することができる。
【００１７】
印刷が終了すると、印刷制御装置１１キャリッジ２を所定位置、通常ホームポジションに移動させるべくモータ駆動装置１０に信号を出力する。励磁信号発生手段１１は、前述したようにパルスモータ１を２−２相励磁してキャリッジ２が所定位置に移動するまで励磁回路２０に信号を出力する。
【００１８】
このようにしてエンコーダ７からの信号によりキャリッジ２が所定位置に到達したことが検出された時点で、励磁信号発生手段２１は、さらに駆動パルスを出力して正転方向の直近の安定点までパルスモータ１を回転させる（図３（Ｖ、ＶＩ，ＶＩＩ））。
【００１９】
固定子が安定点に移動した段階で、励磁信号発生手段２１は、第１のスイッチングトランジスタＴｒ１にＨレベルの信号を出力してオフとし、また第２のスイッチングトランジスタにＬレベルの信号を出力してオンとして、安定相での励磁形態を取りつつ、駆動時よりもΔＶ低い電圧で励磁コイルφ２、φ４を励磁する。
【００２０】
これによりパルスモータ１は、キャリッジ２を強制的に保持するに最低必要な電流の供給を受けて、安定点での停止状態を維持する。
【００２１】
強制保持の状態が所定時間ｔｓを越えると、励磁信号発生手段２１は、第２のスイッチングトランジスタＴｒ２への信号をＨレベルに切換えて第１、及び第２のスイッチングトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を共にオフとしてパルスモータ１への保持電流を遮断する。これにより固定子は、パルスモータ自体の安定点における可及的に強い磁気力によりその位置を保持する。
【００２２】
この状態でキャリッジに外部から強い力が作用すると、パルスモータ１は自身の磁気力では停止位置を保持することができず、回転する。この回転はタイミングベルト５を介してエンコーダ７に伝達され、安定点からの移動量Δｄが停止位置記憶手段２２に記憶される。
【００２３】
キャリッジ２が強制的に移動させられた後に印刷信号が入力すると、励磁信号発生手段２１に記憶されている移動量Δｄに相当する分のステップ数の駆動パルスを出力して、強制保持されていた安定点までパルスモータ１を回転させてから印字動作に入る。これによりモータの脱調やキャリッジ位置誤差等を引き起こすことなく、キャリッジ１を駆動して印刷を再開する。
【００２４】
なお、上述の実施例においてはキャリッジ１を駆動するパルスモータに例を採って説明したが、紙送りモータ等の非印字状態で停止する他のパルスモータに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【００２５】
また上述の実施例においては、エンコーダ７により位置検出を行なっているが、パルスモータは駆動パルスの数に一致して回転角が定まるから、部材の移動を検出するエンコーダ等からの信号を不要としたオープン制御を採る場合には、駆動パルスをカウントするカウンタを位置検出手段として使用することができる。
【００２６】
さらに、上述の実施例においては、外部からの力により強制的に回動された後、再び元の位置に戻してから、起動させるようにしているが、直近の安定点まで移動してから、起動するようにしても同様の作用を奏することは明らかである。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、非駆動時におけるパルスモータの自己保持力を最大限に生かして電力の消費量をゼロとし、また再起動時には外力により強制移動された移動量だけ戻って安定点に到達してから、印刷部材駆動機構を駆動して、脱調を招くこと無く印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される記録装置の一実施例を、キャリッジ駆動機構を中心にして示す図である。
【図２】本発明のパルスモータ駆動装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】同上装置の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１パルスモータ
２キャリッジ
３記録手段
４エンコーダ
５タイミングベルト
２０励磁回路

Claims

印刷部材駆動機構に接続されたパルスモータと、該パルスモータの回転位置を検出する位置検出手段と、前記パルスモータの励磁コイルに駆動パルスを供給する励磁手段と、印刷制御手段からの信号に基づいて前記パルスモータを回転駆動させるように前記励磁手段に信号を出力し、また非駆動時には前記パルスモータを安定点に移動させてから回転駆動時の励磁電流よりも低い電流を保持電流として供給し、さらに非駆動状態が所定時間継続した時点で前記保持電流の供給を停止させる励磁信号発生手段を備えたモータ駆動装置において、前記保持電流が停止した以降における前記位置検出手段からの信号により前記パルスモータの回転量を記憶する停止位置記憶手段を備え、前記励磁信号発生手段が前記パルスモータの再起動時に前記停止位置記憶手段からの信号に基づいて前記パルスモータを、前記保持電流が停止した時点における安定点にまで回転させた後、前記印刷部材駆動機構を回転駆動させる記録装置用モータ駆動装置。
前記部材駆動機構がキャリッジである請求項１に記載の記録装置用モータ駆動装置。
前記部材駆動機構が紙送り機構である請求項１に記載の記録装置用モータ駆動装置。