JPH03159766A - Pulse motor controller - Google Patents

Pulse motor controller

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JPH03159766A
JPH03159766A JP29744689A JP29744689A JPH03159766A JP H03159766 A JPH03159766 A JP H03159766A JP 29744689 A JP29744689 A JP 29744689A JP 29744689 A JP29744689 A JP 29744689A JP H03159766 A JPH03159766 A JP H03159766A
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JP
Japan
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motor
value
piezoelectric element
signal
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP29744689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Tanuma
田沼 二郎
Hideaki Iwami
石水 英昭
Toshiyuki Asaka
俊行 浅香
Masayuki Ishikawa
石川 匡幸
Shoichi Watanabe
正一 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP29744689A priority Critical patent/JPH03159766A/en
Publication of JPH03159766A publication Critical patent/JPH03159766A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a printer which is good in energy efficiency in feeding, capable of feeding paper stably by a method wherein a variation value is obtained by comparing a mean value of values detected with a sensor arranged to a medium feed mechanism with an initial value, and an over drive signal is obtained from the variation value to determine an exciting current of a motor from the over drive signal. CONSTITUTION:A load on a motor 19 is detected with a piezoelectric element 2, and is inputted to a CPU 15. In order to remove cyclic pressure noise, values of 10 pulses are averaged. The smoothed value is taken as a load detection signal, is compared with an initial value of the piezoelectric element 2, and pressure variation value is stored in a memory of the CPU 15. The load is detected on and after T9. When a motor exciting current is to be varied, the pressure variation value stored in the memory is converted to an over drive signal OVD1. The converted over drive signal OVD1 is outputted, and a motor exciting circuit value is determined.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、プリンタの印字媒体を給紙するためのパルス
モータ制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a pulse motor control device for feeding a print medium of a printer.

(従来の技術) 従来、プリンタの印字媒体を給送するために、DCモー
ク、パルスモー夕等が使用されている。
(Prior Art) Conventionally, DC motors, pulse motors, and the like have been used to feed print media in printers.

第11図は従来のプリンタの媒体給送機構部を示す図で
ある. 図において、DCモータ又はパルスモータで横戒される
媒体用のモータ101がギャ102を駆動し、プラテン
106を回転させる。印字媒体107 、例えば、スブ
ロケット用紙はビントラクタ104により搬送されてプ
ラテン106の表面に巻装されたところをインパクトヘ
ッド103によって印字が行われる。
FIG. 11 is a diagram showing the media feeding mechanism of a conventional printer. In the figure, a DC motor or pulse motor motor 101 for media to be traversed drives a gear 102 and rotates a platen 106 . A printing medium 107 , for example, subrocket paper, is transported by a bin tractor 104 and wound around the surface of a platen 106 , whereupon printing is performed by an impact head 103 .

通常プリンタにおいては、このようにビントラクタ10
4を用いて印字媒体107を給送するものと、定型サイ
ズに切り分けられたカット紙を直接プラテンに巻き付け
て送るものとがあるが、それらの切換えは切換レバー1
05を用いて行う。
In a normal printer, the bin tractor 10
4 to feed the printing medium 107, and one to feed cut paper cut into standard sizes directly by winding it around the platen.
This is done using 05.

?字媒体107を給送する時にモータ101に与えられ
る負荷は、プラテン106を回転される力、モータ10
1の駆動力をプラテン106に伝えるギヤ102等を回
転させる力及び印字媒体107を給送するための力であ
る.この内、印字媒体107を給送する力は、印字媒体
107の厚み、種類(スブロケット紙、カット紙の区別
)、形状(スブロケット紙の場合第12図に示すミシン
目の有無)、給紙経路等による摩擦負荷による影響を受
ける. また、モータ101にPM型パルスモータを用いた場合
、モータの駆動方式にはユニボーラ型駆動方法、バイボ
ーラ駆動方法等がある. 第l3図はユニボーラ型モータの駆動回路図であり、定
電圧駆動回路で構威される. 図において、Q.はモータドライバ、Tr.及びTr■
はオーバドライブ用のトランジスタ、Dl〜D4はダイ
オード、Dsはツヱナダイオード、Mぱモータである. モータ励磁開始を決定するオーバドライブ信号(OVD
I信号)がトランジスタTr1, Tryを介して?ー
タトライバQ,に電圧を送ると、相励磁信号PH+,P
Hi,PIIs+PH4に同期して出力信号○I〜0■
が発生し、モータMが回転する。
? The load applied to the motor 101 when feeding the print medium 107 is the force of rotating the platen 106 and the motor 10.
This is the force for rotating the gear 102 etc. that transmits the driving force of 1 to the platen 106, and the force for feeding the print medium 107. Among these, the force for feeding the print medium 107 depends on the thickness, type (distinction between subrocket paper and cut paper), shape (presence or absence of perforations shown in Fig. 12 in the case of subrocket paper), and paper feeding path of the print medium 107. It is affected by the friction load caused by etc. Further, when a PM type pulse motor is used as the motor 101, motor drive methods include a uni-bolar drive method, a bi-bolar drive method, and the like. Figure 13 is a drive circuit diagram of a univollar motor, which is configured with a constant voltage drive circuit. In the figure, Q. is a motor driver, Tr. and Tr■
is an overdrive transistor, Dl to D4 are diodes, Ds is a tsuenna diode, and M is a motor. Overdrive signal (OVD) that determines the start of motor excitation
I signal) via transistors Tr1 and Try? When voltage is sent to the motor driver Q, phase excitation signals PH+, P
Output signal ○I~0■ in synchronization with Hi, PIIs+PH4
occurs, and motor M rotates.

第L4図は従来のユニポーラ型モータの駆動時の信号波
形図である。
FIG. L4 is a signal waveform diagram when driving a conventional unipolar motor.

各信号PH,とO..PH2とOz.PH3と○z,P
H4と04は同期しており、同位相である.また、出力
信号O l− O s はオーバドライブ信号OVD 
.によって制御され、オーバドライブ信号OVD.がオ
フになると、時間T2で示されるようにオフとなる。ま
た、定電圧制御であることからモータMに流れる励Mi
ii流は定電圧■。、モータ巻数定数の抵抗R、インダ
クタンスL1ロータの逆起電圧による電流Ik cos
(ωt+θ)との和になる。ただし、1kは電流定数で
ある. 第15図は従来のユニボーラ型モータの駆動時の電流波
形図である。
Each signal PH, and O. .. PH2 and Oz. PH3 and ○z, P
H4 and 04 are synchronized and have the same phase. Moreover, the output signal O l-O s is an overdrive signal OVD
.. controlled by the overdrive signal OVD. When it turns off, it turns off as shown at time T2. In addition, since it is constant voltage control, the excitation Mi flowing to the motor M
ii Current is constant voltage ■. , motor winding constant resistance R, inductance L1 current Ik cos due to back electromotive force of the rotor
(ωt+θ). However, 1k is the current constant. FIG. 15 is a current waveform diagram when driving a conventional uniborular motor.

出力IS号0.,0.が加わると、モータMのコイルに
破線で示すような電流 1+ − 1( 1−e−111/L )R ■,−]よ( 1  e −1 & /L )R が流れる.しかし、モータMの逆起電力により流れる電
流1k cos(ωt+φ)とが重なり、結局モータM
の励磁電流は実線で示した電流、で表され、電気角と機
械角の位相差φによって励磁電流の波形が変化する. また、第16図はバイボーラ型モータの駆動回路図であ
り、定電流駆動回路でill威される,図において、Q
zはモータバライバ、Trsはオーバドライブ用トラン
ジスタ、R1は電流値制御用抵抗、Mはモータである. モータm磁を決定するオーバドライブ信号OVIll.
信号がトランジスタTrsを介してモータドライバQ.
に入力され、該オーバドライブ信号OVD,と相励磁信
号PR.又はpIIgの両方がオンしたときに、出力信
号01又は02がオンする.各信号のタイミングは第1
3図に示したユニボーラ型モータと回しであるが、ユニ
ボーラ型モータの場合、出力信号OI〜04がO〜+■
。と正方向に出力されてドライブするのに対してバイボ
ーラ型モークの場合、出力0 + , O tが±vD
と正、負両方向に出力されてドライブする。
Output IS number 0. ,0. When , a current 1+ - 1 ( 1 - e - 111/L ) R ■, - ] y ( 1 e -1 & /L ) R flows through the coil of motor M as shown by the broken line. However, the current 1k cos (ωt+φ) flowing due to the back electromotive force of the motor M overlaps, and eventually the motor M
The exciting current is represented by the current shown by the solid line, and the waveform of the exciting current changes depending on the phase difference φ between the electrical angle and the mechanical angle. In addition, Fig. 16 is a drive circuit diagram of a bibolar type motor, and in the figure, Q
z is a motor variver, Trs is an overdrive transistor, R1 is a current value control resistor, and M is a motor. The overdrive signal OVIll. determines the motor magnetism.
The signal is sent to the motor driver Q. via the transistor Trs.
is input to the overdrive signal OVD, and the phase excitation signal PR. Or, when both pIIg are turned on, output signal 01 or 02 is turned on. The timing of each signal is
Regarding the uni-bolar type motor and rotation shown in Figure 3, in the case of the uni-bolar type motor, the output signal OI~04 is O~+■
. In contrast, in the case of a bibolar type morke, the output 0 + , O t is ±vD.
and is output in both positive and negative directions to drive.

抵抗R1は、定電流駆動における電流値を決定するもの
であり、モータドライバQ2の図示しない内部抵抗RI
Mとの抵抗分割により得られる電圧比でit’a値が決
定される。また、定電流制御時のチヲッピング周波数は
Rx.C+,Cz.C*,R4のフィルタ及びモータM
の巻線定数であるコイル抵抗RとインダクタンスL{i
によって決定される。
The resistor R1 determines the current value in constant current drive, and is an internal resistor RI (not shown) of the motor driver Q2.
The it'a value is determined by the voltage ratio obtained by resistance division with M. Also, the chopping frequency during constant current control is Rx. C+, Cz. C*, R4 filter and motor M
The coil resistance R, which is the winding constant, and the inductance L{i
determined by

上述したユニボーラ型、バイボーラ型のいずれの駆動モ
ータMも、回転を開始する場合にはモータMの自起動周
波数以下の相励磁信号を加えて徐々に相励磁信号周波数
が上昇する相励磁信号パルス列が用いられる(以下、「
加速テーブル信号列」と言う.). 第17図はバイポーラ型モータの加速テーブル信号列と
モータ励磁電流の関係図である.図に示すように、加速
テーブル信号列T.,T,,T 2 , T a , 
T s ,T hは次第に周波数が高くなり、T,で低
速項域となって一定周波数でモータMを励磁する. 励磁t流は相励磁信号列と同期しており、VD −F−( L − e −”” ) + Ik cos
( (1) t+φ)で増加した後I NAXの値でス
ライスされRz,Csによる周波数でチョンピングが行
われる.第l8図は第16図の駆動回路を用いてモータ
駆動を行った場合の周波数・トルク特性を示す図である
When starting rotation of either the uni-bolar or bi-bolar drive motor M described above, a phase excitation signal pulse train is applied in which a phase excitation signal lower than the self-starting frequency of the motor M is added and the phase excitation signal frequency gradually increases. used (hereinafter referred to as “
"acceleration table signal sequence". ). Figure 17 is a diagram showing the relationship between the acceleration table signal train and motor excitation current of a bipolar motor. As shown in the figure, acceleration table signal sequence T. ,T,,T 2 ,T a ,
The frequencies of T s and T h gradually increase, and T becomes a low-speed term region to excite the motor M at a constant frequency. The excitation t current is synchronized with the phase excitation signal train, and VD -F-(L-e-"") + Ik cos
After increasing by ((1) t+φ), it is sliced by the value of INAX and chopping is performed by the frequency by Rz and Cs. FIG. 18 is a diagram showing frequency/torque characteristics when the motor is driven using the drive circuit shown in FIG. 16.

横軸は周波数であり、単位はI秒当たりのパルス数であ
って、第17図の”rt−1に相当する。また、縦軸は
モータ軸上のトルクである。該トルクは周波数が高くな
るに従って減少することが分かる.この時、定電流制御
電流値は500mAとしてある.このようにパルスモー
夕は低周波数領域の方が安定して駆動され、高トルクで
モータ駆動が可能となる. 第l9図は定電流制御T4流値を変化させた場合の電流
・トルク特性を示す図である. 横軸は「電流値×巻線数」を、縦軸は出力トルクを表す
。モータ励磁電流を大きくすれば出力トルクも大きくな
るが、発熱も大きくなる.(発明が解決しようとする課
題) しかしながら、上記構戒のパルスモータ制御装置におい
て、プリンタの媒体給送用モータとしてパルスモータを
用いて駆動を行うと、パルスモータに加わる負荷を検出
することが不可能であり、負荷が大きくなって脱調して
もそれを検出することはできない。
The horizontal axis is the frequency, and the unit is the number of pulses per second, which corresponds to "rt-1" in Fig. 17.The vertical axis is the torque on the motor shaft. It can be seen that the constant current control current value is set to 500 mA.In this way, the pulse motor is driven more stably in the low frequency range, making it possible to drive the motor with high torque. Figure 19 is a diagram showing the current/torque characteristics when the constant current control T4 current value is changed. The horizontal axis represents "current value x number of windings", and the vertical axis represents output torque. Increasing the motor excitation current increases the output torque, but also increases heat generation. (Problem to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned pulse motor control device, when the pulse motor is used as the media feeding motor of the printer, it is impossible to detect the load applied to the pulse motor. This is possible, and even if the load increases and the device loses synchronization, it cannot be detected.

また、パルスモー夕に流す電流は常に一定であり、最大
負荷を想定して最大1t2ffiを流し続けているため
、電源の効率が悪くモータ、回路の発熱量が多くなる. さらに、モータに流す電流が大きく、発熱量が多い場合
には、機構的又は制御方法により発熱するのを防止しな
ければならない。
In addition, the current flowing through the pulse motor is always constant, and a maximum of 1t2ffi continues to flow assuming the maximum load, resulting in poor power supply efficiency and increased heat generation in the motor and circuit. Furthermore, if the current flowing through the motor is large and the amount of heat generated is large, the generation of heat must be prevented mechanically or by a control method.

本発明は、上記従来のパルスモータ制御装置の問題点を
解決して、安定した給紙が可能で給送時のエネルギ効率
が良好な優れたプリンタを提供することを目的とする. (課題を解決するための手段) そのために、本発明のパルスモータ制御装置においては
、媒体給送機構に圧電素子が配設され、該圧電素子によ
り検出された10パルス分の値の平均値を求めノイズを
除去する手段と、該平均値を初期値と比較して変化値を
求める手段が設けられている. cpυメモリ内には、上記変化値と励磁電流設定値のテ
ーブルが用意されていて、該テーブルからオーバドライ
ブ信号を求める手段が設けられている.そして該オーバ
ドライブ信号からモータの励磁電流を決定する手段を有
している。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the conventional pulse motor control device described above, and to provide an excellent printer that can stably feed paper and has good energy efficiency during feeding. (Means for Solving the Problems) For this purpose, in the pulse motor control device of the present invention, a piezoelectric element is disposed in the medium feeding mechanism, and the average value of the values of 10 pulses detected by the piezoelectric element is calculated. Means for removing calculation noise and means for comparing the average value with an initial value to determine a change value are provided. A table of the above-mentioned change values and excitation current setting values is prepared in the cpυ memory, and means for obtaining an overdrive signal from the table is provided. The apparatus also includes means for determining the excitation current of the motor from the overdrive signal.

(作用) 本発明によれば、上記のように、媒体給送機構に圧電素
子が配設され、該圧電素子により圧力信号が検出される
。検出された圧力信号は10バルス分の値の平均値が求
められノイズが除去される.ノイズが除去された値は負
荷検知信号となり、圧電素子の初期値と比較されて、該
圧力変化値が求められる. CPuメモリ内には、上記圧力変化値とjiJJMIT
1?*設定値のテーブルが用意され、該テーブルからオ
ーバドライブ信号が求められて更に該オーバドライブ信
号からモータの励[電流が決定される。
(Function) According to the present invention, as described above, a piezoelectric element is provided in the medium feeding mechanism, and a pressure signal is detected by the piezoelectric element. The detected pressure signal is averaged over 10 pulses to remove noise. The value from which noise has been removed becomes a load detection signal, which is compared with the initial value of the piezoelectric element to determine the pressure change value. The above pressure change value and jiJJMIT are stored in the CPU memory.
1? *A table of setting values is prepared, an overdrive signal is determined from the table, and the motor excitation current is determined from the overdrive signal.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明のパルスモー夕制御装置を採用したプリ
ンタの媒体給送機構図、第2図は第1図の要部拡大図で
ある。
FIG. 1 is a diagram of a medium feeding mechanism of a printer employing the pulse motor control device of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the main parts of FIG.

本実施例においては、媒体給紙用モータとしてパルスモ
ータ1を使用するプリンタの媒体給送機構部に圧電素子
2を配設し、負荷を測定する構造となっている。すなわ
ち、パルスモータ1の駆動出力はモータギャ8を介して
アイドルギャ3に伝えられ、更にプラテンギャ4を経て
プラテン5に伝えられる. そして、その時モータシ+フ}11にかかる力が圧電素
子2により検出される.圧電素子2はプリンタ筐体から
突出したプラスチックモールド製の圧電素子ホルダ2a
によってモータシャフトl1に押し付けられて固定され
る. 使用した圧電素子2は厚膜積層により形威される多層積
層バイモルフ型圧電素子であり、第3図に示すような特
性を有する. 第4図は圧電素子の取付け位置を示す図である.モータ
ギャ8からアイドルギャ4を通してプラテンギャ5に駆
動出力を伝達する場合、図のa,b,c位置に圧電素子
2を取り付けることもできる.モータシャフト1lに圧
電素子2を取り付けると、モータに加わる力を直接検出
することができ、プラテンシャフト9に圧電素子2を取
り付けると、媒体によりプラテンに加わる力を直接検出
することができる. また、アイドルギャシャフト10には圧電素子2を構造
的には最も取付けやすい.さらに、a,  b,Cの取
付け位置では圧電素子2の取付け方向は異なるが、それ
ぞれ媒体給送時に負荷がかかる方向に取り付けられる. 次に、モータシャフ口1に圧電素子2を取付けた場合に
ついて詳細に説明する。
In this embodiment, a piezoelectric element 2 is disposed in the medium feeding mechanism of a printer that uses a pulse motor 1 as a medium feeding motor to measure the load. That is, the drive output of the pulse motor 1 is transmitted to the idle gear 3 via the motor gear 8, and further transmitted to the platen 5 via the platen gear 4. Then, the force applied to the motor shaft 11 at that time is detected by the piezoelectric element 2. The piezoelectric element 2 is a piezoelectric element holder 2a made of plastic mold that protrudes from the printer housing.
is pressed against the motor shaft l1 and fixed. The piezoelectric element 2 used is a multilayer bimorph type piezoelectric element formed by laminating thick films, and has the characteristics shown in FIG. 3. Figure 4 shows the mounting position of the piezoelectric element. When transmitting the drive output from the motor gear 8 to the platen gear 5 through the idle gear 4, piezoelectric elements 2 can also be attached at positions a, b, and c in the figure. If the piezoelectric element 2 is attached to the motor shaft 1l, the force applied to the motor can be directly detected, and if the piezoelectric element 2 is attached to the platen shaft 9, the force applied to the platen by the medium can be directly detected. Furthermore, the piezoelectric element 2 is structurally easiest to attach to the idle gear shaft 10. Furthermore, although the mounting directions of the piezoelectric elements 2 are different in the mounting positions a, b, and C, they are mounted in the direction in which the load is applied during medium feeding. Next, a case in which the piezoelectric element 2 is attached to the motor shaft opening 1 will be described in detail.

モータにかかる負荷を圧電素子2により圧力として検出
してフィードバック制御を行う場合、印字の際に発生す
る振動によって圧電素子2にノイズ状の圧力が加わる。
When feedback control is performed by detecting the load applied to the motor as pressure by the piezoelectric element 2, noise-like pressure is applied to the piezoelectric element 2 due to vibrations generated during printing.

その場合、圧電素子2の出力はモータにかかる負荷本来
のものとノイズ圧力との和になる. ノイズ圧力の発生源にはプリンタ本体の共振周波数3T
HZの振動、プラテン5の固有振動数1.8K+12の
振動、インパクトヘッドの印字による周波数約2Kll
Zの振動及びパルスモータ1自身の回転による周波数約
1.4κHZの振動がある.それらを除去して本来の負
荷を検出するため、圧電素子2の出力にRCフィルタを
入れることができるが、本実施例においては、CP[I
の演算によりフィルタリングが行われる. 第5図は本発明の第lの実施例を示すブロック図である
. 図において、2は圧電素子、14はA/Dコンバータ、
15はcpu S16はD/Aコンハータ、l8はモー
タドライバ、19はモータである. 圧電素子2により検出した圧力信号をトランジスタTr
sで増幅され、A/Dコンバータl4に送られてディジ
タル信号に変換される. A/Dコンバータl4の出力はCPU15内で演算処理
が行われ、モータ励磁のための相励磁信号Pll,.P
Hff及びモータ励磁電流設定信号、すなわちオーバド
ライブ信号OVD.を出力する。相励磁信号PHr,P
Htはモータドライバ18に入力され、モータl9の相
励磁信号となる.また、オーバドライブ信号OVD.は
D/Aコンバータ16を介してアナログ信号に変換され
、トランジスタTraを通してモータドライバl8に入
力され、モータ励磁電流が設定される。上記A/0コン
バータ14のサンプリングr@期は圧電素子2の周波数
応答がiooz程度であることから20KHZとしてあ
る. 次に第6図〜第8図により本発明のパルスモー夕制御装
置の動作について説明する。
In that case, the output of the piezoelectric element 2 is the sum of the original load applied to the motor and the noise pressure. The source of noise pressure is the resonance frequency 3T of the printer body.
HZ vibration, platen 5 natural frequency 1.8K+12 vibration, impact head printing frequency approximately 2Kll
There is a vibration with a frequency of about 1.4κHZ due to the Z vibration and the rotation of the pulse motor 1 itself. In order to remove them and detect the original load, an RC filter can be inserted into the output of the piezoelectric element 2, but in this embodiment, CP[I
Filtering is performed by the calculation. FIG. 5 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 2 is a piezoelectric element, 14 is an A/D converter,
15 is a CPU, S16 is a D/A converter, l8 is a motor driver, and 19 is a motor. The pressure signal detected by the piezoelectric element 2 is transmitted to the transistor Tr.
s, and sent to A/D converter l4, where it is converted into a digital signal. The output of the A/D converter l4 is subjected to arithmetic processing within the CPU 15, and is converted into phase excitation signals Pll, . P
Hff and motor excitation current setting signal, that is, overdrive signal OVD. Output. Phase excitation signal PHr,P
Ht is input to the motor driver 18 and becomes a phase excitation signal for the motor 19. In addition, overdrive signal OVD. is converted into an analog signal via the D/A converter 16, and input to the motor driver l8 through the transistor Tra, thereby setting the motor excitation current. The sampling r@ period of the A/0 converter 14 is set to 20 KHz because the frequency response of the piezoelectric element 2 is about iooz. Next, the operation of the pulse motor control device of the present invention will be explained with reference to FIGS. 6 to 8.

第6図はオーバドライブ信号OVD .を決定するため
にCPu内で行われる演算処理のフローチャート、第7
図は相信号、オーバドライブ信号、モータ励磁電流及び
フィルタリングを行った圧電素子のタイξング波形図で
ある。
FIG. 6 shows the overdrive signal OVD. 7th flowchart of arithmetic processing performed within CPU to determine
The figure is a timing waveform diagram of a phase signal, an overdrive signal, a motor excitation current, and a filtered piezoelectric element.

ステップの 圧力値の初期値をメモリに格納する。Store the initial pressure value of the step in memory.

ステップ■ 記録媒体が吸入され、CP[I15はオー
バドライブ信号Of/D,をオンにして相励磁信号Pl
1.,PH!を出力する。そして、該相励磁信号PH1
.PHzに加速テーブルを出力させる。
Step ■ The recording medium is sucked in, CP[I15 turns on the overdrive signal Of/D, and the phase excitation signal Pl is turned on.
1. ,PH! Output. Then, the phase excitation signal PH1
.. Make PHz output the acceleration table.

第7図のT,〜T8は加速テーブル信号列を示し、加速
テーブル信号列ではオーバドライブ信号OVO,を一定
にすることによりモータ励磁電流値を変化させず、一定
値としておく。
T and T8 in FIG. 7 indicate an acceleration table signal train, and in the acceleration table signal train, the overdrive signal OVO is kept constant, so that the motor excitation current value is not changed and is kept at a constant value.

ステンブ■ 定速時の相励磁信号を出力する。Stenbu■ Outputs phase excitation signal at constant speed.

ステップ■ 圧電素子2によってモータ19にかかる負
荷が検出され、CPU15に入力される。
Step (2) The load applied to the motor 19 is detected by the piezoelectric element 2 and inputted to the CPU 15.

ステップ■ 圧電素子2の出力は上述したように各周波
数のノイズを有しており、それらのノイズを除去し安定
した負荷検知出力を得るためCPU15内でフィルタリ
ングが行われる.すなわち、周波圧力ノイズを除去する
ため、10パルスの平均が取られる。
Step (2) As described above, the output of the piezoelectric element 2 contains noise at various frequencies, and filtering is performed within the CPU 15 in order to remove these noises and obtain a stable load detection output. That is, an average of 10 pulses is taken to remove frequency pressure noise.

ステップ■ 平滑化した値は負荷検知信号とされ、圧電
素子2の初期値と比較され、該圧力変化値をCPIJ1
5のメモリ内に格納する. ステップ■ T今以降で負荷検出を行い、モータ励磁電
流を変化させる際にメモリ内に格納された圧力変化値を
オーバドライブ信号OVD+に変換する。
Step ■ The smoothed value is used as a load detection signal, is compared with the initial value of piezoelectric element 2, and the pressure change value is used as a load detection signal.
Store it in the memory of 5. Step ■T From now on, load detection is performed, and when changing the motor excitation current, the pressure change value stored in the memory is converted into an overdrive signal OVD+.

第8図は予めCPU内に設けられた圧力変化値とオーバ
ドライブ信号の出力テーブル、オーバドライブ信号とモ
ータ励磁電流の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an output table of pressure change values and overdrive signals provided in advance in the CPU, and a relationship between overdrive signals and motor excitation current.

ステップ■ 変換されたオーバドライブ信号OVO,を
出力し、モータ励磁電流値が決定される。
Step (2) Output the converted overdrive signal OVO, and determine the motor excitation current value.

本実施例においては、上記テーブルを6段階に分割して
いるが、CPU15内のメモリデータを変えることによ
り2段階から任意の段階に分割することができる. また、CPU15に圧電素子2の出力を転送する際及び
CPU15からオーバドライブ信号OVO.,モータド
ライハ18に入力をする際にA/Dコンバータl4とD
/Aコンバータ16を用いているが、CPLIlS内に
おいては、入力時にA/D変換、出力時にPWMを1テ
うことによって、上記コンバータ14. 16を省略す
ることができる. このように、圧電素子2をモータシャフト1lに取り付
けて、その圧力検出値をフィードバック制御することに
より、リアルタイムな制御が可能となり、安定した効率
のよい媒体給送を行うことができる。
In this embodiment, the table is divided into six stages, but by changing the memory data in the CPU 15, it can be divided into any stage from two stages. Also, when transferring the output of the piezoelectric element 2 to the CPU 15, and from the CPU 15, an overdrive signal OVO. , when inputting to the motor dryer 18, the A/D converter l4 and D
/A converter 16 is used, but within the CPLILS, the converter 14. 16 can be omitted. In this way, by attaching the piezoelectric element 2 to the motor shaft 1l and performing feedback control on the detected pressure value, real-time control becomes possible, and stable and efficient medium feeding can be performed.

以上CPU15により演算処理を行い、その結果により
フィードバック制御を行う方法について説明したが、次
に直接圧電素子2の出力を用いてフィードバック制御を
行う方法について説明する。
The method of performing arithmetic processing by the CPU 15 and performing feedback control based on the result has been described above. Next, a method of performing feedback control using the output of the piezoelectric element 2 directly will be described.

第9図は本発明の第2の実施例を示す回路図である. 図において、圧電素子33は抵抗R .Rz及びコンデ
ンサCI,C!で構戒されるフィルタ回路を介して圧力
値をパワートランジスタTr.に入力する。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, the piezoelectric element 33 is connected to a resistor R. Rz and capacitor CI, C! The pressure value is transmitted to the power transistor Tr. Enter.

抵抗R,,R.の分圧比により得られる電圧がツエナダ
イオード29を介してモータドライバ27に印加される
. 圧電素子33が検出した圧力値はノイズが加わった状態
で検出されているので、上記フィルタ回路を介して平滑
化を行った後、抵抗R3.R..R,及びトランジスタ
Tryで構戒された増幅器によって、+vll’に増幅
され、モータドライバ27の駆動電圧となる。このよう
にして、モータ32に印加される電圧が圧電素子33の
出力によって決定される。
Resistance R,,R. A voltage obtained by the voltage division ratio is applied to the motor driver 27 via the Zener diode 29. Since the pressure value detected by the piezoelectric element 33 is detected with noise added to it, after smoothing it through the filter circuit described above, the pressure value is detected by the resistor R3. R. .. The voltage is amplified to +vll' by the amplifier configured by R and the transistor Try, and becomes the drive voltage of the motor driver 27. In this way, the voltage applied to the motor 32 is determined by the output of the piezoelectric element 33.

第lO図は本発明の第2の実施例のタイミング波形図で
ある. モータドライバ27の印加電圧+vI1′が圧電素子3
3の出力に応じて変化し、T l+ T z, T 1
T aの加速テーブルの領域でもTSからの定速領域で
モータ励iai流の大きさが変動する.したがって、モ
ータ出力は圧電素子2の出力に応じて変化する.また、
LEflレーザを用いた電子写真方式のプリンタ及び熱
転写プリンタ等のプリンタにおいても上述したような制
御を行うことにより、回転ムラやモー夕の脱調による祇
づまりとモータの発熱を防止することができ、消費電力
も低凍させることができる. さらに、負荷を検出するため、圧電素子2.33の代わ
りに歪ゲージ、ロードセル型センサ、Idl歪型カセン
サ、振動式カセンサ、力平衡センサ等の感圧センサを使
用しても同様の効果が得られる.また、圧力の他にもモ
ータシャフト及びプラテンの変位、加速度を検出するこ
とによっても同様の効果が得られる. なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり・、こ
れらを本発明の範囲から徘除するものではない. 例えば、プリンタ以外の給紙mm (自動発券機、キャ
ッシュディスペンサ等)にも応用して同様の.効果を得
ることができる。
FIG. 10 is a timing waveform diagram of the second embodiment of the present invention. The applied voltage +vI1' of the motor driver 27 is applied to the piezoelectric element 3
T l + T z, T 1
Even in the region of the acceleration table of Ta, the magnitude of the motor excitation iai flow fluctuates in the constant speed region from TS. Therefore, the motor output changes depending on the output of the piezoelectric element 2. Also,
By performing the above-mentioned control in printers such as electrophotographic printers and thermal transfer printers using LEfl lasers, it is possible to prevent jamming and heat generation of the motor due to rotational unevenness and motor step-out. Power consumption can also be reduced. Furthermore, the same effect can be obtained by using a pressure-sensitive sensor such as a strain gauge, load cell type sensor, Idl strain type force sensor, vibration type force sensor, or force balance sensor instead of the piezoelectric element 2.33 to detect the load. It will be done. In addition to pressure, similar effects can be obtained by detecting displacement and acceleration of the motor shaft and platen. Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention. For example, similar methods can be applied to paper feeders other than printers (automatic ticket issuing machines, cash dispensers, etc.). effect can be obtained.

(発明の効果) 以上、詳細に説明したように本発明によれば、プリンタ
の印字媒体給紙時のパルスモータにかかる負荷を検出す
ることが可能となり、媒体給紙用のパルスモータに必要
以上の電流を流さずにすむ。
(Effects of the Invention) As described above in detail, according to the present invention, it is possible to detect the load applied to the pulse motor when feeding print media of a printer, and the load applied to the pulse motor for feeding the media can be detected. This eliminates the need for current to flow.

したがって、パルスモータ及びモータ駆動回路の発熱量
を少なくすることができるとともに、消費電力も低減さ
せることができる.また、負荷変動に対して安定した印
字媒体を給送することが可能になる.
Therefore, the amount of heat generated by the pulse motor and the motor drive circuit can be reduced, and power consumption can also be reduced. It also makes it possible to feed printing media stably against load fluctuations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のパルスモー夕制御装置を採用したプリ
ンタの媒体給送機構図、第2図は第1図の要部拡大図、
第3図は多層積層バイモルフ型圧電素子の特性図、第4
図は圧電素子の取付け位置を示す図、第5図は本発明の
第!の実施例を示すパルスモータ制御装置のブロック図
、第6図は信号OVD+を決定するためにCPU内で行
われる演算処理のフローチャート、第7図は相信号、オ
ーバドライブ信号、モータ励M1t流及びフィルタリン
グを行った圧電素子のタイ旦ング波形図、第8図は予め
CPu内に設けられた圧力変化値とオーバドライブ信号
の出力テーブル、オーバドライブ信号とモータ励磁電流
の関係を示す図、第9図は本発明の第2の実施例を示す
パルスモータ制御装置のブロンク図、第10図は本発明
の第2の実施例のタンミング波形図、第1l図は従来の
プリンタの媒体給送機構部を示す図、第12図はスプロ
ケット紙の斜視図、第13図はユニボーラ型モータの駆
動回路を示す図、第14図は従来のユニボーラ型モータ
の駆動時の信号波形図、第15図は従来のユニボーラ型
モータの駆動時の電流波形図、第l6図はバイボーラ型
モータの駆動回路図、第17図はバイポーラ型モータの
加速テーブル信号列とモータ励磁電流の関係図、第18
図は第16図の駆動回路を用いてモータ駆動を行った場
合の周波数・トルク特性を示す図、第19図は定電流制
御電流値を変化させた場合の電流・トルク特性を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram of the media feeding mechanism of a printer that employs the pulse motor control device of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the main parts of FIG. 1.
Figure 3 is a characteristic diagram of a multilayer laminated bimorph type piezoelectric element, Figure 4
The figure shows the mounting position of the piezoelectric element, and FIG. 6 is a flowchart of the arithmetic processing performed in the CPU to determine the signal OVD+, and FIG. 7 is a block diagram of the pulse motor control device showing an embodiment of the present invention. Figure 8 is a timing waveform diagram of the filtered piezoelectric element; Figure 8 is an output table of pressure change values and overdrive signals provided in advance in the CPU; Figure 9 is a diagram showing the relationship between overdrive signals and motor excitation current; FIG. 10 is a tamming waveform diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 1l is a media feeding mechanism section of a conventional printer. FIG. 12 is a perspective view of sprocket paper, FIG. 13 is a diagram showing the drive circuit of a uni-bolar motor, FIG. 14 is a signal waveform diagram when driving a conventional uni-bolar motor, and FIG. 15 is a diagram of a conventional uni-bolar motor. Figure 16 is a drive circuit diagram of a bipolar motor, Figure 17 is a diagram of the relationship between the acceleration table signal train and motor excitation current of a bipolar motor, and Figure 18 is a diagram of the current waveform when driving a uni-bolar motor.
The figure shows the frequency/torque characteristics when the motor is driven using the drive circuit shown in Fig. 16, and Fig. 19 shows the current/torque characteristics when the constant current control current value is changed. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 パルスモータとプラテン間を歯車列によって連結し、プ
ラテンを回転させながら印字媒体の給紙を行う媒体給送
機構のパルスモータ制御装置において、 (a)媒体給送機構に配設されるセンサと、(b)該セ
ンサにより検出された値の平均値を求める手段と、 (c)該平均値を初期値と比較して変化値を求める手段
と、 (d)該変化値からテーブルに格納されたオーバドライ
ブ信号を求める手段と、 (e)該オーバドライブ信号からモータの励磁電流を決
定する手段を有することを特徴とするパルスモータ制御
装置。
[Scope of Claims] A pulse motor control device for a medium feeding mechanism that connects a pulse motor and a platen through a gear train and feeds a print medium while rotating the platen, comprising: (b) means for determining the average value of the values detected by the sensor; (c) means for comparing the average value with an initial value to determine a change value; and (d) the change value. A pulse motor control device comprising: means for determining an overdrive signal stored in a table from the table; and (e) means for determining a motor excitation current from the overdrive signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002271097A (en) * 2001-03-06 2002-09-20 Sanyo Electric Co Ltd Electronic component mounting apparatus

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