JPH10146095A - パルスモータの駆動制御方法及び装置 - Google Patents
パルスモータの駆動制御方法及び装置Info
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- JPH10146095A JPH10146095A JP30222196A JP30222196A JPH10146095A JP H10146095 A JPH10146095 A JP H10146095A JP 30222196 A JP30222196 A JP 30222196A JP 30222196 A JP30222196 A JP 30222196A JP H10146095 A JPH10146095 A JP H10146095A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリアルプリンタのパルスモータの利用効率
を高め、動作時の発熱等を抑制する。 【解決手段】 パルスモータ１０のロータ出力位相と位
相設定部２１に設定された位相とを位相差検出部２２で
常時監視し、位相差が生じた場合は電圧制御部２３及び
モータ駆動部２４でパルスモータ１０への駆動電流の振
幅値を制御してパルスモータ１０のロータ回転速度を位
相差が低減する方向に制御する。
を高め、動作時の発熱等を抑制する。 【解決手段】 パルスモータ１０のロータ出力位相と位
相設定部２１に設定された位相とを位相差検出部２２で
常時監視し、位相差が生じた場合は電圧制御部２３及び
モータ駆動部２４でパルスモータ１０への駆動電流の振
幅値を制御してパルスモータ１０のロータ回転速度を位
相差が低減する方向に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ装置、例
えばシリアルプリンタの主走査制御手法に係り、特に、
画像形成要素が配設されたシリアル印字ヘッドを印刷媒
体の表面に対して水平方向に変位させるためのパルスモ
ータの制御技術に関する。
えばシリアルプリンタの主走査制御手法に係り、特に、
画像形成要素が配設されたシリアル印字ヘッドを印刷媒
体の表面に対して水平方向に変位させるためのパルスモ
ータの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリアルプリンタにおける印刷は、画像
形成要素が配置されたシリアル印字ヘッドを印刷媒体に
対して水平方向に移動させる主走査制御と、印刷媒体を
シリアル印字ヘッドに対して垂直方向に移動させる副走
査制御の組合せによって実現される。主走査制御は、主
として、キャリッジ駆動機構の制御によって行われる。
形成要素が配置されたシリアル印字ヘッドを印刷媒体に
対して水平方向に移動させる主走査制御と、印刷媒体を
シリアル印字ヘッドに対して垂直方向に移動させる副走
査制御の組合せによって実現される。主走査制御は、主
として、キャリッジ駆動機構の制御によって行われる。
【０００３】図７は、この種のシリアルプリンタにおけ
る一般的なキャリッジ駆動機構とその制御手段の説明図
である。図７において、キャリッジ駆動機構３は、シリ
アル印字ヘッド３１を搭載したキャリッジ３２と、この
キャリッジ３２を例えばタイミングベルト３３を介して
プラテン３４の軸に平行に往復移動させるキャリッジモ
ータ（ＣＲモータ）３５とを備えている。ＣＲモータ３
５は、通常、一つのロータと、同一面上で互いに直交す
る二つのステータコイル（２相のステータコイル）とを
備えるバイポーラモータが採用され、その制御手段であ
るモータ駆動制御装置４によってバイポーラ給電される
ようになっている。
る一般的なキャリッジ駆動機構とその制御手段の説明図
である。図７において、キャリッジ駆動機構３は、シリ
アル印字ヘッド３１を搭載したキャリッジ３２と、この
キャリッジ３２を例えばタイミングベルト３３を介して
プラテン３４の軸に平行に往復移動させるキャリッジモ
ータ（ＣＲモータ）３５とを備えている。ＣＲモータ３
５は、通常、一つのロータと、同一面上で互いに直交す
る二つのステータコイル（２相のステータコイル）とを
備えるバイポーラモータが採用され、その制御手段であ
るモータ駆動制御装置４によってバイポーラ給電される
ようになっている。
【０００４】ＣＲモータ３５の励磁は、いわゆるオープ
ン制御により行われる。すなわち、ＣＲモータ３５に供
給される駆動電流の波形を正弦波に近づけるための振幅
値と通電時間とを各々対応付けて設定テーブルに記憶し
ておく。駆動電流の波形を正弦波に近づけるのは、後述
の数２式に示されるように、ＣＲモータ３５の出力トル
クを一定にしてその挙動を滑らかにするためである。
ン制御により行われる。すなわち、ＣＲモータ３５に供
給される駆動電流の波形を正弦波に近づけるための振幅
値と通電時間とを各々対応付けて設定テーブルに記憶し
ておく。駆動電流の波形を正弦波に近づけるのは、後述
の数２式に示されるように、ＣＲモータ３５の出力トル
クを一定にしてその挙動を滑らかにするためである。
【０００５】モータ駆動制御装置４は、駆動開始時にこ
の設定テーブルを参照して、所定のタイミングで電流振
幅値の位相を変化させるとともに、定速駆動時には一定
タイミングで相切り換えを行う。もし、負荷が過大にな
って、ロータ回転速度が低下した場合には、駆動電流の
位相に対するロータの位相遅れψが大きくなるので、出
力トルクＴoも大きくなる。また、負荷が過小になって
ロータ回転速度が上昇した場合には、ロータの位相遅れ
ψが小さくなるので、出力トルクＴoも小さくなる。こ
の場合、電流波形は正弦波なので（正弦波に近いの
で）、後述の数２式に示されるように、最大出力トルク
が得られるロータの位相遅れψは、０度となる。
の設定テーブルを参照して、所定のタイミングで電流振
幅値の位相を変化させるとともに、定速駆動時には一定
タイミングで相切り換えを行う。もし、負荷が過大にな
って、ロータ回転速度が低下した場合には、駆動電流の
位相に対するロータの位相遅れψが大きくなるので、出
力トルクＴoも大きくなる。また、負荷が過小になって
ロータ回転速度が上昇した場合には、ロータの位相遅れ
ψが小さくなるので、出力トルクＴoも小さくなる。こ
の場合、電流波形は正弦波なので（正弦波に近いの
で）、後述の数２式に示されるように、最大出力トルク
が得られるロータの位相遅れψは、０度となる。
【０００６】このように、従来は、駆動電流の振幅位相
に対するロータの位相が自動的に制御されることによっ
てロータ回転速度の安定化が図られていた。
に対するロータの位相が自動的に制御されることによっ
てロータ回転速度の安定化が図られていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のモータ駆動制御
装置４は、いわゆるオープン制御であり、ＣＲモータ３
５の利用効率が最大となるタイミングで駆動電流の振幅
位相を変化させるものではない。そのため、総じて損失
分が大きく、ＣＲモータ３５が発熱するという問題があ
った。その結果、損失を見越して性能に余裕のある高価
なＣＲモータを使用する必要があり、それがプリンタ装
置のコスト低減を阻む要因となっていた。
装置４は、いわゆるオープン制御であり、ＣＲモータ３
５の利用効率が最大となるタイミングで駆動電流の振幅
位相を変化させるものではない。そのため、総じて損失
分が大きく、ＣＲモータ３５が発熱するという問題があ
った。その結果、損失を見越して性能に余裕のある高価
なＣＲモータを使用する必要があり、それがプリンタ装
置のコスト低減を阻む要因となっていた。
【０００８】本発明の課題は、従来の問題点を解消し、
駆動電流の振幅位相を常にＣＲモータの最大効率のタイ
ミングで行うことができる、改良されたモータ駆動制御
方法を提供することにある。
駆動電流の振幅位相を常にＣＲモータの最大効率のタイ
ミングで行うことができる、改良されたモータ駆動制御
方法を提供することにある。
【０００９】本発明の他の課題は、上記方法の実施に適
したモータ駆動制御装置を提供することにある。
したモータ駆動制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のモータ駆動制御方法は、シリアルプリンタのキャリ
ッジ駆動機構が備えるＣＲモータを駆動制御する際に、
該ＣＲモータに供給される駆動電流の位相とモータ出力
位相とを検出し、位相差がある場合は前記駆動電流の振
幅値を制御してＣＲモータのロータ回転速度を前記位相
差が低減する方向に制御することを特徴とする。
明のモータ駆動制御方法は、シリアルプリンタのキャリ
ッジ駆動機構が備えるＣＲモータを駆動制御する際に、
該ＣＲモータに供給される駆動電流の位相とモータ出力
位相とを検出し、位相差がある場合は前記駆動電流の振
幅値を制御してＣＲモータのロータ回転速度を前記位相
差が低減する方向に制御することを特徴とする。
【００１１】すなわち、駆動開始時に、予め設定された
時間テーブルにより駆動電流の位相を変化させることに
よって該ＣＲモータをマイクロステップ駆動し、定速駆
動時には一定タイミングで駆動電流の振幅位相を変化さ
せるとともに、設定された駆動電流の位相とモータ出力
位相との間で位相差がある場合は前記駆動電流の振幅値
を制御して該ＣＲモータのロータ回転速度を前記位相差
が低減する方向に制御する。
時間テーブルにより駆動電流の位相を変化させることに
よって該ＣＲモータをマイクロステップ駆動し、定速駆
動時には一定タイミングで駆動電流の振幅位相を変化さ
せるとともに、設定された駆動電流の位相とモータ出力
位相との間で位相差がある場合は前記駆動電流の振幅値
を制御して該ＣＲモータのロータ回転速度を前記位相差
が低減する方向に制御する。
【００１２】また、上記他の課題を解決する本発明のモ
ータ駆動制御装置は、シリアルプリンタのキャリッジ機
構が備えるＣＲモータにロータ回転用の駆動電流を供給
するモータドライブ回路と、ＣＲモータに供給される駆
動電流の位相とモータ出力位相とを検出するとともに検
出位相差に応じたレベルを有する位相差検出信号を出力
する手段と、前記位相差検出信号のレベルに基づきモー
タドライブ回路から供給される駆動電流の振幅値を制御
して該位相差検出信号のレベルを位相差ゼロに近づける
駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
ータ駆動制御装置は、シリアルプリンタのキャリッジ機
構が備えるＣＲモータにロータ回転用の駆動電流を供給
するモータドライブ回路と、ＣＲモータに供給される駆
動電流の位相とモータ出力位相とを検出するとともに検
出位相差に応じたレベルを有する位相差検出信号を出力
する手段と、前記位相差検出信号のレベルに基づきモー
タドライブ回路から供給される駆動電流の振幅値を制御
して該位相差検出信号のレベルを位相差ゼロに近づける
駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】なお、マイクロステップ駆動を行う場合、
モータドライブ回路は、ＣＲモータの定速駆動時には一
定タイミングでその振幅値が略正弦波状に段階的に変化
する駆動電流を該ＣＲモータに供給するように構成す
る。
モータドライブ回路は、ＣＲモータの定速駆動時には一
定タイミングでその振幅値が略正弦波状に段階的に変化
する駆動電流を該ＣＲモータに供給するように構成す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１５】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態のブロック図であり、キャリッジ駆動機構１が備
えるＣＲモータ１０をマイクロステップ駆動するモータ
駆動制御装置２の構成例を示すものである。
施形態のブロック図であり、キャリッジ駆動機構１が備
えるＣＲモータ１０をマイクロステップ駆動するモータ
駆動制御装置２の構成例を示すものである。
【００１６】キャリッジ駆動機構１は、図７に例示した
ものと基本的には同一のものであるが、この実施形態で
は、さらに、ＣＲモータ１０からその出力位相、すなわ
ちロータ位相をモータ駆動制御装置２に出力するように
している。この実施形態によるＣＲモータ１０はバイポ
ーラパルスモータであり、モータ駆動制御装置２によっ
て駆動制御されるようになっている。
ものと基本的には同一のものであるが、この実施形態で
は、さらに、ＣＲモータ１０からその出力位相、すなわ
ちロータ位相をモータ駆動制御装置２に出力するように
している。この実施形態によるＣＲモータ１０はバイポ
ーラパルスモータであり、モータ駆動制御装置２によっ
て駆動制御されるようになっている。
【００１７】モータ駆動制御装置２は、駆動電流の振幅
位相を設定する位相設定部２１の出力とＣＲモータ１０
から実際に出力されるロータ位相とを位相比較部２２に
入力している。位相比較部２２は、両者の位相差に応じ
たレベルの信号、例えば電圧信号を電圧制御部２３に出
力するものである。電圧制御部２３には、位相設定部２
１に設定された電流の波形信号も入力されており、これ
らの信号に応じて駆動電流の向きを制御するための第１
制御信号Ｐｈａｓｅと、電流振幅及び位相を制御するた
めの第２制御信号Ｖrefを生成し、これらをモータ駆動
部２４に出力している。
位相を設定する位相設定部２１の出力とＣＲモータ１０
から実際に出力されるロータ位相とを位相比較部２２に
入力している。位相比較部２２は、両者の位相差に応じ
たレベルの信号、例えば電圧信号を電圧制御部２３に出
力するものである。電圧制御部２３には、位相設定部２
１に設定された電流の波形信号も入力されており、これ
らの信号に応じて駆動電流の向きを制御するための第１
制御信号Ｐｈａｓｅと、電流振幅及び位相を制御するた
めの第２制御信号Ｖrefを生成し、これらをモータ駆動
部２４に出力している。
【００１８】モータ駆動部２４は、上記各制御信号Ｐｈ
ａｓｅ，ＶrefをもとにＣＲモータ１０を２相励磁でバ
イポーラ駆動するものであり、図２に示すように、同一
構成となる二つのモータドライブ回路ＭＤ１，ＭＤ２を
有している。
ａｓｅ，ＶrefをもとにＣＲモータ１０を２相励磁でバ
イポーラ駆動するものであり、図２に示すように、同一
構成となる二つのモータドライブ回路ＭＤ１，ＭＤ２を
有している。
【００１９】第１モータドライブＭＤ１、例えば直列接
続されたｐｎｐ，ｎｐｎ型のスイッチングトランジスタ
の対Ｔｒ１，Ｔｒ２、Ｔｒ３，Ｔｒ４が２組並列接続さ
れて直流電源Ｖｔから電流が供給されるようになってお
り、さらに、第４トランジスタＴｒ４に第１制御信号Ｐ
ｈａｓｅ、第２トランジスタＴｒ２に第１制御信号Ｐｈ
ａｓｅの反転信号がそれぞれ入力されるようになってい
る。また、第１トランジスタＴｒ１には、第１制御信号
Ｐｈａｓｅと差動増幅器（オペアンプ）ＯＰ１とのＮＡ
ＮＤ条件を判定する論理回路ＮＡ１の出力信号が入力さ
れ、第３トランジスタＴｒ３には、第１制御信号Ｐｈａ
ｓｅの反転信号と差動増幅器（オペアンプ）ＯＰ１との
ＮＡＮＤ条件を判定する論理回路ＮＡ１の出力信号が入
力されるようになっている。差動増幅器ＯＰ１には、第
２制御信号ＶrefとトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４の共通
エミッタ電圧とが入力されており、その電圧差分値に応
じたレベルの二値信号が出力される。
続されたｐｎｐ，ｎｐｎ型のスイッチングトランジスタ
の対Ｔｒ１，Ｔｒ２、Ｔｒ３，Ｔｒ４が２組並列接続さ
れて直流電源Ｖｔから電流が供給されるようになってお
り、さらに、第４トランジスタＴｒ４に第１制御信号Ｐ
ｈａｓｅ、第２トランジスタＴｒ２に第１制御信号Ｐｈ
ａｓｅの反転信号がそれぞれ入力されるようになってい
る。また、第１トランジスタＴｒ１には、第１制御信号
Ｐｈａｓｅと差動増幅器（オペアンプ）ＯＰ１とのＮＡ
ＮＤ条件を判定する論理回路ＮＡ１の出力信号が入力さ
れ、第３トランジスタＴｒ３には、第１制御信号Ｐｈａ
ｓｅの反転信号と差動増幅器（オペアンプ）ＯＰ１との
ＮＡＮＤ条件を判定する論理回路ＮＡ１の出力信号が入
力されるようになっている。差動増幅器ＯＰ１には、第
２制御信号ＶrefとトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４の共通
エミッタ電圧とが入力されており、その電圧差分値に応
じたレベルの二値信号が出力される。
【００２０】一方のトランジスタ対Ｔｒ１，Ｔｒ２の共
通コレクタ、及び他方のトランジスタ対Ｔｒ３，Ｔｒ４
の共通コレクタは、それぞれＣＲモータ１０におけるＡ
相のステータコイルＬａの入出力端に接続されている。
従って、このステータコイルＬａには、第１及び第２制
御信号Ｐｈａｓｅ，Ｖrefに基づいてその振幅レベルが
変化する駆動電流ｉAが流れる。
通コレクタ、及び他方のトランジスタ対Ｔｒ３，Ｔｒ４
の共通コレクタは、それぞれＣＲモータ１０におけるＡ
相のステータコイルＬａの入出力端に接続されている。
従って、このステータコイルＬａには、第１及び第２制
御信号Ｐｈａｓｅ，Ｖrefに基づいてその振幅レベルが
変化する駆動電流ｉAが流れる。
【００２１】第２モータドライブ回路ＭＤ２の接続構成
及びその動作も第１モータドライブ回路ＭＤ１と同様で
あり、ＣＲモータ１０におけるＢ相のステータコイルＬ
ｂに駆動電流ｉBが流れる。
及びその動作も第１モータドライブ回路ＭＤ１と同様で
あり、ＣＲモータ１０におけるＢ相のステータコイルＬ
ｂに駆動電流ｉBが流れる。
【００２２】次に、モータ駆動制御装置２の動作を図２
ないし図４を参照して説明する。
ないし図４を参照して説明する。
【００２３】いま、ＣＲモータ１０のＡ相のステータコ
イルに駆動電流ｉA、Ｂ相のステータコイルに駆動電流
ｉBがそれぞれ図３に示す向きに流れ、これによってＣ
Ｒモータ１０が励磁されているとする。このとき、各駆
動電流ｉA，ｉBが同一振幅であれば、ＣＲモータ１０の
ロータは、その回転角θがＡ相に対して４５度進んだ位
置で安定する。この状態で、駆動電流ｉAを徐々に減少
させ、一方、駆動電流ｉBを徐々に増加させると、ロー
タは、図３に矢示する方向に回転を始める。このときの
電流変化を略正弦波状に段階的に行わせるのがマイクロ
ステップ駆動であり、第２制御信号Ｖrefを時間ｔ毎に
変化させて図４（ａ），（ｂ）に示すように、駆動電流
ｉA，ｉBを略正弦波状に段階的に変化させる。また、Ａ
相の設定波形が正極性の領域では第１制御信号Ｐｈａｓ
ｅを論理“０”にして図２及び図３の矢示の方向に駆動
電流ｉAを流す。
イルに駆動電流ｉA、Ｂ相のステータコイルに駆動電流
ｉBがそれぞれ図３に示す向きに流れ、これによってＣ
Ｒモータ１０が励磁されているとする。このとき、各駆
動電流ｉA，ｉBが同一振幅であれば、ＣＲモータ１０の
ロータは、その回転角θがＡ相に対して４５度進んだ位
置で安定する。この状態で、駆動電流ｉAを徐々に減少
させ、一方、駆動電流ｉBを徐々に増加させると、ロー
タは、図３に矢示する方向に回転を始める。このときの
電流変化を略正弦波状に段階的に行わせるのがマイクロ
ステップ駆動であり、第２制御信号Ｖrefを時間ｔ毎に
変化させて図４（ａ），（ｂ）に示すように、駆動電流
ｉA，ｉBを略正弦波状に段階的に変化させる。また、Ａ
相の設定波形が正極性の領域では第１制御信号Ｐｈａｓ
ｅを論理“０”にして図２及び図３の矢示の方向に駆動
電流ｉAを流す。
【００２４】一方、図４（ａ）に斜線で示すように設定
波形が負極性の領域では、第１制御信号ｐｈａｓｅを論
理“１”にして逆方向に駆動電流ｉAを流す。このとき
の各相の駆動電流（ｉA＝ＩA・ｓｉｎθ，ｉB＝−ＩB・
ｃｏｓθ））とロータ位相の関数である各相のトルク定
数kTA，kTBより、ＣＲモータ１０の出力トルクＴｏ（gf
cm）は、下記式で表される。
波形が負極性の領域では、第１制御信号ｐｈａｓｅを論
理“１”にして逆方向に駆動電流ｉAを流す。このとき
の各相の駆動電流（ｉA＝ＩA・ｓｉｎθ，ｉB＝−ＩB・
ｃｏｓθ））とロータ位相の関数である各相のトルク定
数kTA，kTBより、ＣＲモータ１０の出力トルクＴｏ（gf
cm）は、下記式で表される。
【００２５】
【数１】
【００２６】バイポーラモータでは、駆動電流及びトル
ク定数が等しいので、ＩA＝ＩB＝Ｉ、KTA＝KTB＝KTとお
くと、上記式は更に下記のように簡略化される。
ク定数が等しいので、ＩA＝ＩB＝Ｉ、KTA＝KTB＝KTとお
くと、上記式は更に下記のように簡略化される。
【００２７】
【数２】
【００２８】この数２式より、ψ＝０度のとき、すなわ
ち電流の振幅位相とロータ位相との位相差がゼロのとき
にＣＲモータ１０の出力トルクＴｏ及び効率が最大にな
ることがわかる。
ち電流の振幅位相とロータ位相との位相差がゼロのとき
にＣＲモータ１０の出力トルクＴｏ及び効率が最大にな
ることがわかる。
【００２９】従来のマイクロステップ駆動（位相制御）
は、前述のようにオープン制御であるため、例えば本実
施形態で示した構成のモータ駆動制御装置２にあてはめ
ると第１及び第２制御信号Ｐｈａｓｅ，Ｖrefが一方的
に切り換わり、ロータ位相は、上記式においてロータが
回転を持続するのに必要なトルクを発生する位相ψに落
ちつく。例えばψ＝４５度の場合には最大値の１／（√
２）となり、モータの利用効率も１００／（√２）
［％］に止まる。
は、前述のようにオープン制御であるため、例えば本実
施形態で示した構成のモータ駆動制御装置２にあてはめ
ると第１及び第２制御信号Ｐｈａｓｅ，Ｖrefが一方的
に切り換わり、ロータ位相は、上記式においてロータが
回転を持続するのに必要なトルクを発生する位相ψに落
ちつく。例えばψ＝４５度の場合には最大値の１／（√
２）となり、モータの利用効率も１００／（√２）
［％］に止まる。
【００３０】本発明では、従来の上記制御手法に代え
て、クローズによる電流制御によりＣＲモータ１０の速
度安定を図るものである。
て、クローズによる電流制御によりＣＲモータ１０の速
度安定を図るものである。
【００３１】すなわち、駆動開始時には予め設定した時
間テーブルにより駆動電流の振幅位相を変化させること
によってマイクロステップ駆動を行い、定速駆動時には
一定タイミングでＡ相とＢ相の電流の振幅位相を変化さ
せるとともに、ロータ位相をモータ駆動制御装置２にフ
ィードバックする。そして、駆動電流Ｉに対するロータ
位相遅れψが“０”で無くなった場合は、各ステータコ
イルに供給する駆動電流Ｉの振幅レベルを調整して位相
遅れψを“０”に戻す。例えば負荷が過大になってロー
タの回転速度が低下し、ロータ位相の遅れψが相対的に
大きくなった場合は、駆動電流Ｉの振幅レベルを大きく
してロータの回転速度を高める。一方、負荷が過小にな
ってロータの回転速度が上昇した場合は駆動電流Ｉの振
幅レベルを小さくしてモータ回転速度を低下させ、ロー
タ位相遅れψが“０”になるようにする。このようにす
れば、ＣＲモータ１０の利用効率が常に最大値近くに維
持されるようになり、利用損失分に起因する発熱が抑制
される。
間テーブルにより駆動電流の振幅位相を変化させること
によってマイクロステップ駆動を行い、定速駆動時には
一定タイミングでＡ相とＢ相の電流の振幅位相を変化さ
せるとともに、ロータ位相をモータ駆動制御装置２にフ
ィードバックする。そして、駆動電流Ｉに対するロータ
位相遅れψが“０”で無くなった場合は、各ステータコ
イルに供給する駆動電流Ｉの振幅レベルを調整して位相
遅れψを“０”に戻す。例えば負荷が過大になってロー
タの回転速度が低下し、ロータ位相の遅れψが相対的に
大きくなった場合は、駆動電流Ｉの振幅レベルを大きく
してロータの回転速度を高める。一方、負荷が過小にな
ってロータの回転速度が上昇した場合は駆動電流Ｉの振
幅レベルを小さくしてモータ回転速度を低下させ、ロー
タ位相遅れψが“０”になるようにする。このようにす
れば、ＣＲモータ１０の利用効率が常に最大値近くに維
持されるようになり、利用損失分に起因する発熱が抑制
される。
【００３２】図３及び図４（ａ）〜（ｄ）の例で説明す
れば、ｔ＝ｔoの停止時には、ロータ位相が電流の振幅
位相に対して９０度進んでいる（ψ＝９０度）ため、Ｃ
Ｒモータ１０の出力トルクＴｏはゼロであるが、電流の
振幅位相を変化させて回転を始めた後、前述の制御の結
果、ｔ＝ｔ1でロータ位相の遅れがゼロとなり、ＣＲモ
ータ１０において最大効率が得られている。
れば、ｔ＝ｔoの停止時には、ロータ位相が電流の振幅
位相に対して９０度進んでいる（ψ＝９０度）ため、Ｃ
Ｒモータ１０の出力トルクＴｏはゼロであるが、電流の
振幅位相を変化させて回転を始めた後、前述の制御の結
果、ｔ＝ｔ1でロータ位相の遅れがゼロとなり、ＣＲモ
ータ１０において最大効率が得られている。
【００３３】（第２実施形態）以上は、ＣＲモータ１０
がバイポーラモータの場合の例であるが、本発明は、ユ
ニポーラモータの場合にも適用が可能である。
がバイポーラモータの場合の例であるが、本発明は、ユ
ニポーラモータの場合にも適用が可能である。
【００３４】例えば図５に示すユニポーラモータを駆動
する場合、モータドライブ回路を図６のように構成し、
Ａ相のステータコイル，Ｂ相のステータコイルにそれぞ
れ逆向きの駆動電流を流すかわりに、Ａ相とは逆向きに
巻かれたＣ相のステータコイル、Ｂ相とは逆向きに巻か
れたＤ相のステータコイルに、それぞれＡ相，Ｂ相と同
一方向の電流を流す。
する場合、モータドライブ回路を図６のように構成し、
Ａ相のステータコイル，Ｂ相のステータコイルにそれぞ
れ逆向きの駆動電流を流すかわりに、Ａ相とは逆向きに
巻かれたＣ相のステータコイル、Ｂ相とは逆向きに巻か
れたＤ相のステータコイルに、それぞれＡ相，Ｂ相と同
一方向の電流を流す。
【００３５】つまり、各スイッチングトランジスタＴｒ
ａ〜Ｔｒｄの切り換えタイミングを調整し、図４
（ａ），（ｂ）のＡ相及びＢ相において、それぞれ設定
波形が正極性の領域では、Ａ相のステータコイルに駆動
電流iA，Ｂ相のステータコイルに駆動電流iBが流れるよ
うにし、設定波形が負極性の領域（例えば図４（ａ）の
斜線で示す領域）では、駆動電流iA，iBの供給を停止し
て、Ｃ相のステータコイルに駆動電流iC，Ｄ相のステー
タコイルに駆動電流iDが流れるようにする。そして、こ
れらの駆動電流iA,iB,iC,iDの最大値Ｉを等しくすれ
ば、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができ
る。
ａ〜Ｔｒｄの切り換えタイミングを調整し、図４
（ａ），（ｂ）のＡ相及びＢ相において、それぞれ設定
波形が正極性の領域では、Ａ相のステータコイルに駆動
電流iA，Ｂ相のステータコイルに駆動電流iBが流れるよ
うにし、設定波形が負極性の領域（例えば図４（ａ）の
斜線で示す領域）では、駆動電流iA，iBの供給を停止し
て、Ｃ相のステータコイルに駆動電流iC，Ｄ相のステー
タコイルに駆動電流iDが流れるようにする。そして、こ
れらの駆動電流iA,iB,iC,iDの最大値Ｉを等しくすれ
ば、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、パルスモータにおける実際のロータ位相が反
映され、常に最大のトルクが得られるように駆動電流の
振幅レベルが制御されるので、パルスモータの利用効率
が従来のモータ駆動制御手法に比べて格段に高まり、発
熱が抑制されるという効果がある。従って、従来のよう
に性能に余裕のある高価なパルスモータを使用する必要
がなくなり、プリンタ装置のコスト低減化に寄与するこ
とができる。
によれば、パルスモータにおける実際のロータ位相が反
映され、常に最大のトルクが得られるように駆動電流の
振幅レベルが制御されるので、パルスモータの利用効率
が従来のモータ駆動制御手法に比べて格段に高まり、発
熱が抑制されるという効果がある。従って、従来のよう
に性能に余裕のある高価なパルスモータを使用する必要
がなくなり、プリンタ装置のコスト低減化に寄与するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ駆動制御装置
の構成例を示す図。
の構成例を示す図。
【図２】この実施形態におけるモータ駆動部の具体的な
構成例を示す図。
構成例を示す図。
【図３】バイポーラモータの説明図。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれＡ相及びＢ相の駆動
電流の設定波形図、（ｃ），（ｄ）は、Ａ相及びＢ相の
トルク定数の変化状態を示す説明図。
電流の設定波形図、（ｃ），（ｄ）は、Ａ相及びＢ相の
トルク定数の変化状態を示す説明図。
【図５】ユニポーラモータの説明図。
【図６】ユニポーラモータを駆動制御する場合のモータ
ドライブ回路の構成例を示す図。
ドライブ回路の構成例を示す図。
【図７】キャリッジ機構の一例を示す説明図。
１，３ キャリッジ機構 ２，４ モータ駆動制御装置 １０，３５ キャリッジモータ（ＣＲモータ） ２１ 位相設定部 ２２ 位相比較部 ２３ 電圧制御部 ２４ モータ駆動部 ３２ キャリッジ iA,iB,iC,iD 駆動電流 Ｐｈａｓｅ，Ｖref 制御信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 8/00 Ｈ０２Ｐ 8/00 ３０３Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 シリアルプリンタのパルスモータの駆動
制御方法であって、 前記パルスモータに供給される駆動電流の位相とモータ
出力位相とを検出し、位相差がある場合は前記駆動電流
の振幅値を制御して前記パルスモータのロータ回転速度
を前記位相差が低減する方向に制御することを特徴とす
るパルスモータの駆動制御方法。 - 【請求項２】 シリアルプリンタのヘッド駆動機構が備
えるパルスモータの駆動制御方法であって、 前記パルスモータの駆動開始時には予め設定された時間
テーブルにより駆動電流の位相を変化させることによっ
て該パルスモータをマイクロステップ駆動し、該パルス
モータの定速駆動時には一定タイミングで駆動電流の振
幅位相を変化させるとともに、設定された駆動電流の位
相とモータ出力位相との間で位相差がある場合は前記駆
動電流の振幅値を制御して該パルスモータのロータ回転
速度を前記位相差が低減する方向に制御することを特徴
とするパルスモータの駆動制御方法。 - 【請求項３】 シリアルプリンタのキャリッジ駆動機構
が備えるパルスモータにロータ回転用の駆動電流を供給
するモータドライブ回路と、 前記パルスモータに供給される駆動電流の位相とモータ
出力位相とを検出するとともに検出位相差に応じたレベ
ルを有する位相差検出信号を出力する手段と、 前記位相差検出信号のレベルに基づき前記モータドライ
ブ回路から供給される駆動電流の振幅値を制御して該位
相差検出信号のレベルを位相差ゼロに近づける駆動制御
手段と、 を備えることを特徴とするパルスモータの駆動制御装
置。 - 【請求項４】 前記モータドライブ回路は、前記パルス
モータの定速駆動時には一定タイミングでその振幅値が
略正弦波状に段階的に変化する駆動電流を該パルスモー
タに供給することを特徴とする請求項３に記載のパルス
モータの駆動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30222196A JPH10146095A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | パルスモータの駆動制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30222196A JPH10146095A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | パルスモータの駆動制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146095A true JPH10146095A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17906416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30222196A Pending JPH10146095A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | パルスモータの駆動制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10146095A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
| JP2007202336A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Taiyo Ltd | 電動アクチュエータの制御方法及び装置 |
| JP2021002911A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法、光学機器 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP30222196A patent/JPH10146095A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002273965A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 印刷装置のシャトル制御方法 |
| JP2007202336A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Taiyo Ltd | 電動アクチュエータの制御方法及び装置 |
| JP2021002911A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置およびモータ制御方法、光学機器 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040805 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050727 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050906 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Effective date: 20060105 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |