JPH04372590A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータ制御装置に関し
、詳しくはモータの回転速度を制御するモータ制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、モータを駆動源として用いる
機器として、例えば印字動作にモータを使用する印字装
置が知られており、この種の印字装置としては、例えば
印字ハンマー，活字ホイール，印字リボン，消去リボン
等をキャリッジに備えて、文字の印字及び消去が共に可
能な活字ホイール式電子タイプライタがある。

【０００３】ところで、本願の発明者は、製作コストを
低減でき且つキャリッジをコンパクト化し得るより優れ
た電子タイプライタを、既に提案した。それは、上記印
字リボンや消去リボンを装着したホルダ部材を印字位置
と消去位置とに切換える位置切換機構，活字ホールを印
字ハンマーで打つ印字ハンマー駆動機構，印字動作に応
じて印字リボン等を巻取る印字リボン巻取り機構，消去
動作に応じて消去リボンを巻取る消去リボン巻取り機構
等を、キャリッジ本体に装着した１つのモータで駆動す
る様にした電子タイプライタである。

【０００４】この電子タイプライタにおいては、印字ハ
ンマーによって印字を行なう場合には、モータの駆動力
を印字ハンマー駆動機構を介して印字ハンマーに伝達し
、それによって印字ハンマーを高速で移動させて、活字
ホイールにインパクトを与えている。

【０００５】そして、上記印字ハンマーを駆動する際に
は、印字品質を一定水準に保つために、印字ハンマーが
所定の圧力で活字ホイールにインパクトを与えることが
要求されており、そのため、エンコーダ及びコンピュー
タを用いて、印字ハンマーの位置と速度とを検出し、こ
のデータに基づいて印字ハンマーの速度の制御を行なっ
ている。

【０００６】この速度制御としては、まず印字ハンマー
のホームポジションから印字に影響のない地点までは、
モータに大きな順電流を流して印字ハンマーをなるべく
速い速度で移動させ、次いで所定地点に達してからは、
モータに逆電流を流して印字ハンマーを減速する制御が
行われており、それによって、印字ハンマーが一定の印
字圧でインパクト可能な様に調節されたいた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の様に
、一つのモータで印字ハンマーと他の機構とを駆動させ
る場合、例えば印字ハンマーの動作とリボンの巻取り動
作とを行なう場合には、好適に印字ハンマーの速度制御
を行えないことがあった。

【０００８】例えばリボンの巻取り量などの使用状態の
変化によっては、リボンの巻取り負荷が異なってくるの
で、モータに一定の逆電流を流して、印字ハンマーを所
定の印字圧に対応する速度に減速しようとしても、目的
通りに印字ハンマーを減速することができないことがあ
った。そのため、所定の印字圧に到達する時間がバラつ
くので、印字圧が安定せず、よって高品質の印字が行え
ないという問題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れ、一つのモータで複数の機器を作動させる際に、一方
の機器の負荷の影響を低減して、確実に他方の機器を作
動させることができるモータ制御装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、図１に例示する様に、モータＭ１に流す
電流を変化させることによって、該モータＭ１の回転速
度を制御するモータ制御装置において、上記モータＭ１
に流れる電流の値を検出する電流値検出手段Ｍ２と、該
電流値検出手段Ｍ２によって検出した上記モータＭ１に
流れる電流の値に基づいて、該モータＭ１にかかる負荷
を推定する負荷推定手段Ｍ３と、該負荷推定手段Ｍ３に
よって推定した上記モータＭ１にかかる負荷に基づいて
、該モータＭ１に流す逆電流の値及び／又は逆電流を流
す時間を設定する逆電流設定手段Ｍ４と、を備えたこと
を特徴とするモータ制御装置を要旨とする。

【００１１】

【作用】本発明のモータ制御装置では、モータＭ１に流
す電流を変化させることによって、モータＭ１の回転速
度を制御する。そして、電流値検出手段Ｍ２によって、
モータＭ１に流れる電流の値を検出し、負荷推定手段Ｍ
３により、上記電流値検出手段Ｍ２によって検出したモ
ータＭ１に流れる電流の値に基づいて、モータＭ１にか
かる負荷を推定する。それとともに、逆電流設定手段Ｍ
４により、上記負荷推定手段Ｍ３によって推定したモー
タＭ１にかかる負荷に基づいて、モータＭ１に流す逆電
流の値及び／又は逆電流を流す時間を設定する。

【００１２】つまり、本発明は、モータＭ１にかかる負
荷に応じて、モータＭ１に流す逆電流を制御するもので
ある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照して説明する。本実施例は、１つの直流モータで、印
字動作及び印字リボンの巻取り動作と、消去動作及び消
去リボンの巻取り動作とを行なう様にした電子タイプラ
イタであり、よって、モータの負荷はリボンの巻取り状
態等によって変化する。尚、キャリッジの移動等の動作
には他のモータを使用する。

【００１４】図２及び図３に示す様に、タイプライタ１
のケーシングの内部の両端には、夫々側壁板（機枠）２
が設けられ、その１対の側壁板２間には、プラテン３が
配設されている。このプラテン３は、プラテン軸４の両
端部近傍において、両側壁板２に回転可能に支持されて
おり、プラテン軸４の左側部に固着した従動ギヤ（図示
略）を介して、プラテン駆動モータ１０（図６）及びプ
ラテン駆動機構（図示略）により回転駆動される。

【００１５】また、上記１対の側壁板２間には、更にガ
イド軸５と側面視略Ｕ字状のガイド部材６とが、プラテ
ン３と平行に配設されており、このガイド軸５及びガイ
ド部材６には、左右方向に移動可能なキャリッジ７が支
持されている。該キャリッジ７は、メインフレーム８及
び支持部材９からなるキャリッジ本体１１を備えている
。このメインフレーム８は、所定距離隔てて平行に配置
された１対の板材であり、一方、支持部材９は、両メイ
ンフレーム８をガイド軸５に対して左右方向に移動可能
かつ回転可能に支持する部材である。そして、このキャ
リッジ７は、キャリッジ駆動モータ１３（図６）及び図
示しないキャリッジ駆動機構により駆動ワイヤを介して
プラテン３に沿って左右方向に往復移動される。

【００１６】次に、印字機構１２について説明する。図
３の右側のメインフレーム８には、直流の印字モータ１
４が、それ自身回転しない様に支持されており、印字モ
ータ１４の駆動軸１５は、両メインフレーム８を夫々挿
通して左方へ延びている。

【００１７】上記駆動軸１５には、両メインルーム８間
に配置された側面視略巴形状の印字用カム１６と、複数
のスリット１７が外周部に形成されたエンコーダディス
ク１９と、印字リボンをステップ送りする為のリボン供
給用カム２２と、ホルダ部材２３を消去位置に上昇駆動
する為の上昇用カム２４とが夫々固着されている。

【００１８】尚、印字用カム１６とリボン供給用カム２
２と上昇用カム２４とによって、カム体２６が構成され
、リボン供給用カム２２と上昇用カム２１とは、カム体
として一体的に形成されている。上記エンコーダディス
ク１９の近傍には、図１に示す様に、スリット１７を挟
んでＬＥＤの発光部と受光部とが配置されたフォトセン
サ２５が取り付けられている。このフォトセンサ２５は
、エンコーダディスク１９のスリット１７を通過する光
の変化を検出するもので、この検出した情報に基づいて
、例えば印字モータ１４の回転速度や、後述する印字ハ
ンマー３０の移動速度等が算出される。

【００１９】また、両メインフレーム８の間には、側面
視略く字状の回動レバー３２が配置されており、この回
動レバー３２は、自身の中央部とリンク３４の下端部と
が夫々ピン３５・３６で回動可能に軸支されている。更
に、上記回動レバー３２の上端部及びリンク３４の上端
部には、夫々ピン３８・３９で回動可能に軸支された印
字ハンマー３０が取り付けられている。従って、この印
字ハンマー３０は、４個のピン３５，３６，３８，３９
で軸支されることによって、矢印Ａ及びＢ方向に移動可
能である。

【００２０】一方、回動レバー３２の下端部には、カム
フォロワ４０が回転可能に軸支され、このカムフォロワ
４０が印字用カム１６のカム面に常に当接する様に、回
動レバー３２の上端部とリンク３４の下端部とに、引っ
張りバネ４２が張架されている。

【００２１】また、上記プラテン３と印字ハンマー３０
との間には、ディジーホイール４４が配置されており、
ディジーホイール４４は、ホイール駆動モータ４６（図
６）及びホイール駆動機構（図示略）により回転駆動さ
れる。尚、符号４８は印字リボンを収納したリボンカセ
ットであり、また符号５０は左右方向に移動自在に軸支
された補助フレームであり、この補助フレーム５０に、
リボンカセット４８を載置したホルダ部材２３が、支持
軸５１を介して上下に揺動可能に軸支されている。

【００２２】次に、印字動作毎に印字リボンを所定量分
だけ巻取る印字リボン巻取り機構６０について、図３〜
図５に基づいて説明する。図４に示す様に、ホルダ部材
２３の下側の左端部には、複数の歯を有するラチェット
６１がピン６２で回転可能に軸支されており、印字リボ
ンを巻取る巻取りスプール６７は、このピン６２に固着
されている。また、図３に示す様に、ピン６２に回転可
能に支持され且つ送り爪６３ａを備えた第３揺動部材６
３は、ホルダ部材２３に回動自在に枢着された第２揺動
部材６４に、連結ピン６５を介して連結されており、こ
の第２揺動部材６４は、引っ張りバネ６６により矢印Ｃ
方向に弾性付勢されている。

【００２３】一方、図４に示す様に、略巴形状のリボン
供給用カム２２の位置には、左側のメインフレーム８に
固着した軸支ピン６８に、第１揺動部材６９の下端部が
回動可能に支持され、この第１揺動部材６９の上端部は
第２揺動部材６４の基端部近傍に前方から当接している
。

【００２４】更に、図５に示す様に、この第１揺動部材
６９に形成された略円形の孔６９ａに、リボン供給用カ
ム２２が位置している。第１揺動部材６９は、その突起
部６９ｂがこのリボン供給用カム２２の一部に常に当接
する様に、軸支ピン６８に外装した巻きバネ７１（図４
）によって、矢印Ｄ方向に弾性付勢されている。

【００２５】従って、印字モータ１４が矢印Ｅ方向に回
転されたとき、第１揺動部材６９はリボン供給用カム２
２のカム形状により、突起部６９ｂを介して矢印Ｄ方向
に回動するので、第２揺動部材６４が矢印Ｆ方向に回動
する。それによって、図３に示す様に、第３揺動部材６
３が矢印Ｇ方向に回動して、送り爪６３ａによりラチェ
ット６１が１歯分だけ回動され、印字直前に巻取りスプ
ール６７により印字リボンが所定量だけステップ送りさ
れる。

【００２６】次に、上記構成の電子タイプライタ１を制
御する電子制御装置について説明する。図６に示す様に
、電子制御装置（ＥＣＵ）７０は、周知のＣＰＵ７０ａ
，ＲＡＭ７０ｂ，ＲＯＭ７０ｃ，入出力ポート７０ｄ，
バスライン７０ｅ等を備えており、その入出力ポートに
は、プラテン駆動モータ１０，キャリッジ駆動モータ１
３，ホイール駆動モータ４６，印字モータ１４が接続さ
れ、更にフォトセンサ２５が接続されている。

【００２７】そして、上記ＲＯＭ７０ｃには、下記表１
に示す様に、印字モータ１４の初期動作時に加えられる
初期電流の値と、初期電流値に対応して印字ハンマー３
０の減速時に加えられる逆電流の値と、逆電流が流され
る時間と、それらの区分（ランク）とが記憶されている
。尚、印字モータ１４にかかる負荷が大きいほど、初期
電流値は通常大きく設定されるが、これは、印字ハンマ
ー３０の初期速度を所定の大きな速度にするために、初
期電流値は負荷に対応して（例えば比例して）加える必
要があるからである。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１から分かる様に、初期電流値が大
きいほど、即ち負荷が大きいほど、逆電流値やその印加
時間が小さく設定されている。これは、負荷が大きいほ
ど印字ハンマー３０は減速され易いので、減速するため
に新たに加えるエネルギーが少なくて済むからである。 従って、この初期電流値を参照することによって、負荷
に応じた逆電流を定めることができる。

【００３０】次に、上記ＥＵＣ７０によって行われる印
字ハンマー３０の速度制御について、図７のフローチャ
ート，図８のタイムチャート，図９の印字ハンマーの動
作の説明図に基づいて説明する。まず、図７のステップ
１００にて、印字モータ１４を駆動して、図９に示す様
に、印字用カム１６を矢印Ｈ方向に回転させると、カム
フォロワ４０によって回動レバー３２が矢印Ｉ方向に回
転し、それによって印字ハンマー３０は、バネ４２の付
勢力に抗して矢印Ａ方向に移動する。

【００３１】そして、印字モータ１４が駆動されると、
エンコーダディスク１９が回転するので、ステップ１１
０にて、フォトセンサ２５からの信号を用いて、印字ハ
ンマー３０の位置及び移動速度を算出する。続くステッ
プ１２０では、上記ステップ１１０で求めた速度データ
に基づいて、印字ハンマー３０が、動作開始直後の所定
の大きな速度（初期速度）、例えばエンコーダディスク
１９のスリット１７間隔が０．３ｍｓである初期速度に
なる様に制御する。この制御は、例えばＲＯＭ７０ｃに
記憶された上記表１に示す様なマップを利用して行なわ
れ、スリット１７間隔が０．３ｍｓになる様に、Ｎｏ１
〜５のうちの一つの初期電流値が選択されて、印字モー
タ１４に供給される。

【００３２】ステップ１３０では、印字ハンマー３０の
位置が、印字ハンマー３０の減速制御を開始する所定の
減速開始位置Ｐ１（図８）であるか否かを判定し、ここ
で肯定判断されるとステップ１４０に進む。ステップ１
４０では、この時点で印字モータ１４に供給されている
初期電流値が、表１のランクＡであるか否か、即ち印字
モータ１４を大きな初期速度にするために大電流を必要
とする様な大きな負荷がかかっているか否かを判定し、
ここで肯定判断されるとステップ１５０に進み、一方、
否定判断されるとステップ１６０に進む。

【００３３】ステップ１５０では、表１に示す様に、１
Ａの逆電流を３ｍｓ流す設定を行なう。つまり、大きな
負荷がかかっている状態では、印字モータ１４は減速し
易いので、逆電流を小さな値に設定する。一方、ステッ
プ１６０では、この時点で印字モータ１４に供給されて
いる初期電流値が、表１のランクＢであるか否か、即ち
印字モータ１４を大きな初期速度にするために中程度の
電流を必要とする様な中程度の負荷がかかっているか否
かを判定し、ここで肯定判断されるとステップ１７０に
進み、一方、否定判断されるとステップ１８０に進む。

【００３４】ステップ１７０では、表１に示す様に、２
Ａの逆電流を５ｍｓ流す設定を行なう。つまり、中程度
の負荷がかかっている状態では、印字モータ１４の減速
のし易さも中くらいであるので、逆電流を中程度の値に
設定する。一方、ステップ１８０では、この時点で印字
モータ１４に供給されている初期電流値が表１のランク
Ｃの状態、即ち一定速度にするために小さな電流で済む
小さな負荷であるとみなして、３Ａの逆電流を５ｍｓ流
す設定を行なう。

【００３５】ステップ１９０では、上記の様に設定した
逆電流を、図８に示す様に実際に所定期間流す処理を行
なう。続くステップ２００では、印字ハンマー３０が所
定の印字圧に対応した速度か否かを判定し、ここで否定
判断されると上記ステップ１９０に戻って同様な処理を
繰り返し、一方肯定判断されると、一旦本処理を終了す
る。

【００３６】この様に、本実施例では、印字モータ１４
に加える初期電流値に基づいて、印字モータ１４の負荷
を判定する。そして、印字ハンマー３０が所定の減速開
始位置Ｐ１に達した場合には、上記印字モータ１４の初
期電流値に対応した所定の逆電流、即ち初期電流値とほ
ぼ逆比例する様な値の逆電流を流す制御を行なうもので
ある。

【００３７】それによって、インパクト直前の印字ハン
マー３０の速度を一定にして、印字圧を安定化すること
ができ、その結果、印字品質が向上するという効果があ
る。更に、印字リボンの巻取り状態等によって、印字モ
ータ１４にかかる負荷が変動した場合でも、印字モータ
１４に加える逆電流を調節することによって、迅速にか
つ的確に一定の速度まで減速して印字圧を制御すること
ができ、その結果、印字ムラのない安定した印字を行う
ことができるという顕著な効果がある。

【００３８】尚、本発明は、上記実施例に何等限定され
ず、本発明の要旨の範囲内において各種の態様で実施で
きることは勿論である。例えば、上記実施例の様に、逆
電流値と加える時間とを制御するのではなく、逆電流を
加える時間を一定にして、逆電流値のみを変更してもよ
く、或は、逆電流値を一定にして、逆電流を加える時間
のみを変更してもよい。

【００３９】また、逆電流をパルス状に加える場合には
、そのデューティ比を調節することによって、印字ハン
マー３０の減速スピードを制御することもできる。更に
、初期電流値を記憶して制御するのでなく、実際に印字
モータ１４に流れる電流を測定し、その電流値に基づい
て逆電流を制御してもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかな様に、本
発明によれば、モータに流れる電流の値を検出すること
によってモータにかかる負荷を推定し、この負荷に基づ
いてモータに流す逆電流の制御を行なうので、モータに
かかる負荷が変動したした場合でも、モータの速度を迅
速にかつ的確に制御できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を例示する概略構成図である。

【図２】実施例のタイプライタの内部機構を示す側面図
である。

【図３】実施例のタイプライタの内部機構を示す平面図
である。

【図４】実施例のタイプライタの内部機構を示す側面図
である。

【図５】第一揺動部材を示す側面図である。

【図６】電子制御装置を示すブロック図である。

【図７】印字ハンマーの速度制御を示すフローチャート
である。

【図８】印字モータに加える電流を示すタイムチャート
である。

【図９】印字ハンマーの動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１…タイプライタ　　　　　　１４…印字モータ　　　
　１９…エンコーダディスク ２５…フォトセンサ　　　　３０…印字ハンマー　　７
０…電子制御装置（ＥＣＵ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　モータに流す電流を変化させることに
   よって、該モータの回転速度を制御するモータ制御装置
   において、上記モータに流れる電流の値を検出する電流
   値検出手段と、該電流値検出手段によって検出した上記
   モータに流れる電流の値に基づいて、該モータにかかる
   負荷を推定する負荷推定手段と、該負荷推定手段によっ
   て推定した上記モータにかかる負荷に基づいて、該モー
   タに流す逆電流の値及び／又は逆電流を流す時間を設定
   する逆電流設定手段と、を備えたことを特徴とするモー
   タ制御装置。