JPH05260790A - モータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反転モータに生じる起電力を吸収させること
ができるモータ駆動回路に関し、定速駆動時の速度を安
定させることができるモータ駆動回路を提供することを
目的とする。 【構成】 電源13とスイッチング部10とコイル８とが直
列に接続されたモータ駆動回路であって、コイル８に並
列或いは直列に接続した起電力吸収手段13を備えた構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤードット式ライ
ンプリンタのシャトル駆動用等に使用されるリニアモー
タ駆動回路に係り、特に反転時に生じる逆起電力を吸収
させることができるモータ駆動回路に関するものであ
る。

【０００２】近来、ワイヤードット式ラインプリンタの
シャトル駆動に定速度モータを備えたリニアモータが用
いられているが、定速度モータの駆動反転時に生じる起
電力が、定速度モータの発生トルクとは反対のトルクの
発生で定速性が損なわれて速度が変動するので、この起
電力を吸収する方法が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】ワイヤードット式ラインプリンタを図６
を参照して説明する。図６に示すように、複数（例えば
14個) の印字ヘッド1a,1b,─が等間隔に整列して磁性材
で板状に形成されたキャリア２に搭載されている。キャ
リア２は両端の軸3a,3b が軸受30a,30b によってスラス
ト方向に摺動自在に支持されている。

【０００４】印字ヘッド1a,1b,─は図示していないが夫
々印字マグネットで駆動するワイヤーを備え、プラテン
４にセットされる印字用紙５に間隙を介して対向し、キ
ャリア２がリニアモータ６によって所定距離 (例えば30
mm) を矢印Ａ，Ｂ方向に往復移動して、１ライン分のド
ット印字を印字ヘッド1a,1b,─で分担して印字し、図示
省略した移送機構によって印字用紙６を移送しながら印
字が継続される。

【０００５】リニアモータ６は図中２点鎖線で示すよう
に、定速度モータ7aと反転モータ7bとから成り、キャリ
ア２の図において下面左右端に定速度モータのコイル8
a,8bが固定され、中央部に反転モータのコイル8cが固定
されている。

【０００６】コイル8a,8b に間隙を介して定速度モータ
7aの永久磁石9aが配置され、コイル8cに間隙を介して反
転モータ7bの永久磁石9bが配置されている。また図７
(a) 及び(b) はリニアモータ６の定速度モータ7a及び反
転モータ7bの駆動回路を示す。図において、10ａ〜10ｅ
はトランジスタ、11ａ〜11ｅはフライバックエネルギー
吸収用のダイオード、12a,12b は電源電圧(V) を示す。

【０００７】このような構成を有するので、リニアモー
タ６の駆動を説明すると、図８(a)に示すように、左右
方向に定速度で駆動し、左右端で方向を反転する。定速
度モータ7aが動作している間は、反転モータ7bは動作し
ない。

【０００８】まず、図７(a) の定速度モータ7aの右方向
駆動端子ａに電圧を加えると、コイル8a,8b に矢印Ｃ方
向に電流が流れて、キャリア２は矢印Ａ方向に定速駆動
し、左方向駆動端子ｂに電圧を加えると、コイル8a,8b
に矢印Ｄ方向に電流が流れて、キャリア２は矢印Ｂ方向
に定速駆動する。

【０００９】この左右定速駆動の方向を反転させる時
に、図７(b）の反転モータ7bの反転駆動端子ｃに電圧を
加えると、コイル8cに矢印Ｅ方向に電流が流れて、キャ
リア２の移動が反転される。

【００１０】図８(b) のタイムチャートにより駆動シー
ケンスを更に詳しく説明する。 (b)(1) に示すように、
右方向駆動端子ａに電圧を印加して駆動が開始される
と、図示省略した速度センサによって定速駆動の速度が
検出され、遅い時は電圧印加を継続して加速する。

【００１１】速過ぎの時は右方向駆動の電圧印加を停止
し、(b)(2)に示すように、左方向駆動端子ｂに電圧を印
加して、ブレーキを掛けて速度を抑え、速度が遅くなる
と再び右方向駆動の電圧印加を開始する。これを繰り返
して定速度に制御する。

【００１２】左右方向駆動の反転位置にくると、(b)(3)
に示すように、左右方向駆動の動作が停止し、反転駆動
端子ｃに電圧を印加して、方向が反転する。以後は左方
向駆動端子ｂに電圧を印加して定速駆動が開始され、反
転前とは逆の方法で同様に速度制御される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、定速度モータでキャリアが移動することにより、動
作していない反転モータにフレミングの右手法則によ
り、中心に戻る方向に電磁誘導による起電力が発生す
る。これは定速度モータの力の発生方向とは逆であり、
定速度モータの効率を低下させて定速度駆動を妨げると
いう問題点がある。

【００１４】即ち、図８(c) に示すように、横軸を定速
度モータの駆動によるキャリアの移動位置とし、縦軸を
反転モータのコイルに発生する起電力を電流Ｉとする
と、逆起電力にく電流Ｉは中心位置から直線的に増加す
る。これは定速度が大きい程大きく、また反転モータの
トルクが大きい程大きくなる。従って、発生する起電力
を吸収する方法が望まれている。

【００１５】本発明は、定速駆動時の速度を安定させる
ことができるモータ駆動回路を提供するとを目的として
いる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図において、12は電源、10はスイッチング
部、８はコイル、13はコイル８に並列或いは直列に接続
した起電力吸収手段である。

【００１７】

【作用】コイル８に並列或いは直列に接続した起電力吸
収手段13を備えているので、コイル８に発生する起電力
を吸収することができ、起電力による悪影響を防止する
ことができる。即ち、定速度モータの駆動の影響で反転
モータのコイル８に電磁誘導される起電力を吸収して、
定速度モータの定速度を損なうことを防止することがで
きる。

【００１８】

【実施例】図２〜図５により従来例で説明したラインプ
リンタのリニアモータに本発明を適用した一実施例を説
明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

【００１９】図２の電源電圧(V)12c及び抵抗器13ａは、
図１の電源12及び起電力吸収手段13に夫々対応してい
る。図２はリニアモータ6aの反転モータ7Bの回路図を示
す。リニアモータ6aの定速度モータは、従来例の図７
(a) で説明した定速度モータ7aであるので図示省略し
た。

【００２０】図において、コイル8cに並列に接続した抵
抗器13ａが設けられている。また10f,10g はトランジス
タ (請求項２の切換手段に対応）、13ｂはトランジスタ
10ｆのコレクタを流れる電流の大きさを規制する抵抗器
である。

【００２１】従って抵抗ＯＮ／ＯＦＦ端子ｄに電圧を印
加すると、トランジスタ10f,10g のスイッチングにより
抵抗器13ａの両端がショートされる。図３はリニアモー
タ6aの制御ブロック図で、ＭＰＵ14は、プログラムＲＯ
Ｍ15の制御プログラム及び印字情報中のモータ駆動指令
に従って、Ｉ／Ｏポート16を介して、定速度モータ7a及
び反転モータ7Bを制御して、キャリア２の往復移動を遂
行する。

【００２２】Ｉ／Ｏポート16は、定速度モータ7aの右方
向駆動端子ａ及び左方向駆動端子ｂに接続し、また反転
モータ7Bの反転駆動端子ｃ及び抵抗ＯＮ／ＯＦＦ端子ｄ
に接続されている。また図示していない速度センサから
の検出信号はＩ／Ｏポート16に入力する。

【００２３】このような構成及び機能を有するので、次
に図４のタイムチャートを参照して作用を説明する。 まず、Ｉ／Ｏポート16からのモータ駆動指令により、
例えば定速度モータ7aの右方向駆動端子ａに電圧が印加
されて、抵抗ＯＮ／ＯＦＦ端子ｄがＯＮ状態（即ち、電
圧印加）で、キャリア２は定速度駆動を開始する。定速
度駆動中の速度制御は従来例で説明したとおりである。

【００２４】キャリア２の中心、即ち、コイル8cの中
心が永久磁石9bの中心を通過するタイミングで抵抗ＯＮ
／ＯＦＦ端子ｄがＯＦＦ（電圧印加停止）に切り換えら
れ、トランジスタ10f,10g のスイッチングがＯＦＦにな
る。

【００２５】この時、反転モータ7Bのコイル8cに電磁
誘導による起電力が発生するが、トランジスタ10ｇがＯ
ＦＦになっているので、抵抗器13ａによって起電力が吸
収される。従って定速度モータ7aの定速駆動に反転モー
タ7Bに発生した起電力の影響はなくなる。

【００２６】やがて反転位置にきて、右方向駆動端子
ａの電圧印加が停止されて、反転駆動端子ｃに電圧が印
加され、同時に抵抗ＯＮ／ＯＦＦ端子ｄがＯＮに切り換
えられ、トランジスタ10f,10g のスイッチングがＯＮに
なり、反転モータ7Bが駆動する。

【００２７】この時、抵抗器13ａの両端がショートさ
れているので、反転モータ7Bの起電力に影響しない。 次いで反転が終了すると、反転駆動端子ｃの電圧印加
が停止され、左方向駆動端子ｂに電圧が印加されると、
キャリア２は定速度駆動を開始する。

【００２８】再びコイル8cの中心が永久磁石9bの中心
を通過するタイミングで抵抗ＯＮ／ＯＦＦ端子ｄがＯＦ
Ｆに切り換えられ、トランジスタ10f,10g のスイッチン
グがＯＦＦになる。

【００２９】この時、右方向駆動時と同様に反転モー
タ7Bに電磁誘導による起電力が発生するが、トランジス
タ10ｇがＯＦＦになっているので、抵抗器13ａによって
起電力が吸収される。

【００３０】このようにして、定速度モータ7aを駆動さ
せる時は、反転モータ7Bのコイル8cに発生する起電力が
抵抗器13ａによって消費されるので、図５に示すよう
に、定速度モータ7aに駆動トルクに影響する起電力を、
従来例で説明した図８(c) との対比で明らかなように、
著しく低減させることができる。従って定速モータ7aの
効率低下を防止でき、定速度駆動を安定させることがで
きる。

【００３１】また反転モータ7Bを駆動させる時は、抵抗
器13ａの両端をショートさせて、反転モータ7Bによる起
電力に影響しないようにすることができ、反転モータ7B
の駆動トルクを有効に使用することができる。

【００３２】上記例では、抵抗器13ａをコイル8cと並列
に接続した場合を説明したが、直列に接続しても良い。
また抵抗器13ａに接続及び切断の切換手段としてトラン
ジスタ10ｇを設けた場合を説明したが、切換手段を設け
ない方法としても良く、この場合には反転モータ7Bを駆
動させた時に若干の駆動トルクのロスが生じるので、こ
れを見込んだ駆動トルクを設定すれば良い。

【００３３】また上記例では、起電力吸収手段として抵
抗器13ａを使用した場合を説明したが、他の起電力吸収
手段としても良く、例えばトランスを使用しても良い。
この場合には、発熱を少なくすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、電源とスイッチング部とモータコイルとが
直列に接続されたモータ駆動回路であって、モータコイ
ルに並列若しくは直列に接続された起電力吸収手段を備
えることにより、モータコイルに発生する起電力を吸収
することができ、起電力による悪影響を防止することが
できる。例えばリニアモータにおいて、定速度モータの
駆動の影響で反転モータのモータコイルに電磁誘導され
る起電力を吸収して、定速度モータの定速度を損なうこ
とを防止することができる。

【００３５】請求項２では、モータコイルと起電力吸収
手段を接続及び切断する切換手段を備えたことにより、
起電力吸収手段をモータコイルに接続したり切断したり
することができ、例えばリニアモータにおいて、定速度
モータを定速駆動させる時には反転モータのコイルに起
電力吸収手段を接続すれば、請求項１と同様の効果が得
られ、反転モータを駆動させる時には、反転モータのコ
イルから起電力吸収手段を切断することにより、反転モ
ータの起電力を有効に使用することができる。

【００３６】請求項３では、起電力吸収手段を抵抗器で
構成することにより、コストの安い部品により請求項１
或いは請求項２の効果を得ることができる。という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理構成図

【図２】 本発明の実施例を示す回路図

【図３】 実施例の制御ブロック図

【図４】 実施例のタイムチャート

【図５】 実施例の説明図

【図６】 ワイヤードット式ラインプリンタの概要を示
す平面図

【図７】 従来例を示すリニアモータの回路図

【図８】 従来例の説明図

【符号の説明】

８,8a 〜8cはコイル、 10はスイッチング部、10ａ〜
10ｇはトランジスタ、 12は電
源、12ａ〜12ｃは電源電圧(V) 、
13は起電力吸収手段、13a,13b は抵抗器、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源(12)とスイッチング部(10)とコイル
   (8) とが直列に接続されたモータ駆動回路であって、 前記コイル(8) に並列或いは直列に接続した起電力吸収
   手段(13)を備えたことを特徴とするモータ駆動回路。
2. 【請求項２】 前記コイル(8) と前記起電力吸収手段(1
   3)を接続及び切断する切換手段を備えたことを特徴とす
   る請求項１のモータ駆動回路。
3. 【請求項３】 前記起電力吸収手段(13)は、抵抗器で構
   成されたことを特徴とする請求項１或いは請求項２のモ
   ータ駆動回路。