JPS58144593A - モ−タ駆動装置 - 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】 本発明はモータ駆動装置に係り、特にタイプライタやプ
リンタ等の駆動機構に好適なモータ駆動装置に関する。

被回転体を回転させるモータ駆動装置は、各種の機械、
装置に具備されているものである。例えば電子タイプラ
イタやワードプロセッサ用のプリンタにあっては、花弁
型印字機構を構成する花弁型ホイールをモータによって
回転させるようにしたものがある。

この種のモータ駆動装置としては従来、直流（−夕と、
インダクトシン、磁気センサ等の高精度センサとを備え
、サーボコントロールを行なう直流サーボ方式からなる
第１の装置や、直流モータと、接触式エンコーダ及びメ
カニカルディテントを併用した低精度センサとを備えた
第２の装置や、ステップモータを備え、これによって花
弁型ホイールの回転制御を行なう第３の装置などがある
。

ところで上述した第１の装置にあっては、センサの組付
精度が難しいこと、サーボ回路がコスト高になること、
及びセンサがコスト高になることなどの不具合がある。

また第２の装置にあっては、信頼性がメカニカルディテ
ントで決定されるために一般に低いこと、動作音がし、
これが騒音となりやすいこと、高速化に限界があること
などの不具合がある。さらに第３の装置にあっては、ス
テップ角を３．６°あるいは１．８°と小さくせざるを
得ないことから、ステップモータを一般の市販品として
得ることができず、それ故コスト高となるなどの不具合
がある。

したがって、このような従来のモータ駆動装置を有する
タイプライタやプリンタにあっては、一般に価格が高く
なる傾向にあり、このため価格の低減が強く望まれてい
た。

本発明はこのような従来技術における実状に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、サーボ方式を適用することな
く、かつメカニカルディテントを具備することなく、被
回転体の回転制御を精度良く行なうことができ、しかも
製造コストの低減を図りうるモータ駆動装置を提供する
ことにある。

この目的を達成するために本発明は、被回転体を回転さ
せる直流モータと、この直流モータの駆動に関連して躯
灼ｎ７能なステップモータと、このステップモータの駆
動に応じて信号を出力するセンサと、直流モータ及びス
テップモータをセンサの信号に相応して制御可能な制御
手段とを備え、直流モータを駆動させて被回転体を所定
速度まで増速させ、当該所定速度に至ったときに直流モ
ータを反転させて被回転体を減速させ、ステップモータ
によって被（ロ）転体を所定の位置で停止させるように
制御する＃ｉｔ　成にしである。

以下、本発明のモータ駆動装置を図に基づいて説明する
。第１図は本発明の一実施例を示す斜視図で、花弁型プ
リンタのモータ駆動装置に適用した場合を例示している
。第２図は第１図に示すモータ駆動装置に備えられる回
路の概要を示すブロック図である。

これらの図において、１は直流モータ、２は自流モータ
１に並設され、２０ステツプに分割されたステップモー
タ、３ｃｔｗｍモータ１の出力軸に一体に装着したギヤ
、４はステップモータ２の出力軸に一体に装着したギヤ
で、このギヤ４はギヤ３に噛み合うようにしである。な
おギヤ３とギヤ４とのギヤ比は例えば１０／１に設電し
である。

５は直流モータ１によって回転する被回転体例えは花弁
型ホイールで、この直流モータ１の出力軸に着脱自在に
装着しである。この花弁型ホイール５は開方向に沿って
全体を例えば１００に分割してあり、その１つの分割部
分に１つの活字が具備され、総計１００文字の印字が可
能になっている。

なおステップモータ２の駆動はＡＣ、ＢＣ，ＢＤ。

ＤＡ相の４段階とし、例えばＡＣ，ＢＤ相がそれぞれ印
字位置に対応するようになっている。またハンマ等を有
する印字機構については図示を省略しである。６はステ
ップモータ２の出力軸に一体に装着した分割板で、異方
向に沿って例えば２０に分割しである。７は分割板６に
対向して配置したセンサ例えばホトセンサで、分割板６
の回転動作を光学的に検出し為分割部分の数に対応して
パルス信号を出力するようになっている。上述したよう
に花弁型ホイールｉの分割を１００文字７１回転、ギヤ
３とギヤ４とのギヤ比を１０／１、ステップモータ２の
分割を２０、分割板６の分−を２０にそれぞれ設電しで
あることから、花弁型ホイール５の活字の１文字分すな
わち３．６°だけこの花弁型ホイール５を直流モータ１
によって同転させると、ギヤ４、分割板６、及びステッ
プモータ２は一体的に３６°（４１転し、こゎ、に伴っ
てホトセンサ７は分割板６の２０の分割部分のうちの２
つの分割部分の回動を検知し、２つのパルス信号を出力
する。

上記した直流モータ１、ステップモータ２、及びホトセ
ンサ７は第２図に示すように、それぞれ、直流モータ１
の正逆転を可能にする直流モータ駆動回路８、ステップ
モータ２に保持電流を供姶するステップモータ駆動回路
９、及びホトセンサ７から出力される信号を受信するホ
トセンサ回ｈ！ｉｌ。

に接続してあり、これらの回路８，９．１０は記憶、演
算処理、及びホトセンサ７から出力されるパルスの数の
積算、当該パルス信号のパルス間隔の検出等が可能な制
御手段例えば中央処理装置（ＣＰＵ）１１に接続しであ
る。

次にこのように構成しであるモータ駆動装置における動
作について説明する。なお第３図はこのモータ駆動装置
の動作特性の一例を示すタイミングチヤードで、第３図
（α）は花弁型ホイール５に形成される文字のステップ
を、第３図（ｂ）　Ｇｊ花弁型ホイール５の同転速度を
、第３図（Ｃ）、は直流モータ１の通電態様を、第３図
（ｄ）はステップモータ２の鹿電態様を、第３図（ｅ）
はホトセンサ７のパルス波形をそれぞれ示している。ま
た中央処理装置１１には、花弁型ホイール５の望ましい
所定の低速度に相応するパルス間隔値と、花弁型ホイー
ル５の印字予定文字の１文字前の位置から当該印字予定
文字位置に至るまでの望ましい時間とをあらかじめ設定
しである。

今仮に静止状態にある花弁型ホイール５の所定の印字位
置を０文字目とし、０≦ｎ≦５０の範囲にあるｎ文字目
の活字を印字するために花弁型ホイール５を回転させる
ものとする。なおｎを上述した範囲に設定すれば、現在
の静止状態から花弁型ホイール５をいずれかの方向に最
大半回転させることにより、所望の活字を印字すること
ができる。

最初に中央処理装［１１に、花弁型ホイール５の増速か
ら減速へ変わる位置である（ｎ−１）／２２文字目相応
する第１のパルス数と、ｎ　−１文字目に相応する第２
のパルス数とを設定する。

そしてこの中央処理装置１１からの指令によって、直流
モータ駆動回路８を介して直流モータ１が所定の方向に
回転するように通電を開始し、これとともに中央処理装
置１１からの指令によってステップモータ駆動回路９を
介して、ステップモータ２が直流モータ１の回転方向に
対応する方向に回転するように相励磁を進める。直流モ
ータ１の回転に伴って花弁型ホイール５は回転をはじめ
、徐々に増速する。一方、ステップモータ２の回転に伴
って分割板６が回転をはじめ、これによってホトセンサ
７からホトセンサ回路１０にパルス信号が出力され、中
央処理装置１１にホトセンサ７０回゛転進角に相応した
パルス数が出力される。このパルス数は中央処理装置１
１においてあらかじめ設定しである第１゛、第２のパル
ス数とその都度比較される。なおホトセンサ７がらバル
スカ出カされるごとに中央処理装置１１を介してステッ
プモータ駆動回路９の励磁相が切換えられ、これによっ
てステップモータ２は効率良く回転する。

花弁型ホイール５０回転が所定の高速度に達すると、す
なわち（ｎ−１）／２２文字目でこの花弁型ホイール５
が回転すると、中央処理装置１１はホトセンサ７から出
力されるパルス数が（ｎ−１）／２２文字目相応する第
１のパルス数になったことを感知し、直流モータ駆動回
路８にそれまでの直流モータ１の回転方向と逆の回転方
向にする指令を出力し、これによって直流モータＩは反
転スる。この直流モータ１の反転に伴って花弁型ホイー
ル５は減速をはじめる。そして中央処理装＃１１は花弁
型ホイール５の回転速度が所定の低速度になったことを
感知したとき、すなわちホトセンサ７から出力されるパ
ルスの間隔があらかじめ定めたパルス間隔に一致したこ
とを感知したとき、直流モータ駆動回路８に直流モ〜り
ｌの駆動を停止する指令信号を出力する。これによって
直流モータ１は駆動を停止し、以降はステップモータ２
のみが駆動し、花弁型ホイール５はこのステップモータ
２によって一定の低速度で回転する。

そ１−て花弁型ホイール５がｎ　−１文字目まで回転す
ると、中央処理装置１１はホトセンサ７から出力される
パルス数が第２のパルス数になったことを感知１２、ス
テップモータ駆動□回路９をその状態にあらかじめ定め
た時間だけ保持する指令を出力し、当該時間経過後にｎ
文字相に保持する指令を出力する。これによって花弁型
ホイール５は目標とする所定位置にロックされ、わずか
の残留振動減衰時間後に完全に停止し、所定の図示しな
い印字機構による印字操作が可能となる。

このように構成しであるモータ駆動装置にあっては、花
弁型ホイール５の活字を通常のビジネス・レターやクォ
リティー（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ＬｅｔｔｅｒＱｕａｌｉ
ｔｙ　）の許容範囲以内、すなわち縦方向のずれ±０．
０５’ｍ’ｍ、横方向のずれ±０．０５ｍｍ、振れ角±
０．０２５°以内に正確に位置決めすることができ、か
つ２０〜１ｓ　Ｃ’Ｐ　Ｓの高速度で印字することがで
きる。またステップモータ２の分割角は１８°±４０’
でよく、従って一般の市販品を適用することかできる。

なお上記実施例にあっては、花弁型ホイール５０分割を
１００文字／１回軒、ギヤ３とギヤ４のギヤ比を１０／
１、ステツノモータ２の分割を２０、分割板６の分割を
２０にそれぞれ設定したが、本発明はこれに限らず様々
の設定が可能である。

また上記では花弁型ホイール５の減速後、直流モータ１
を停止させ、ステップモータ２のみの駆動によってこの
花弁型ホイール５を一定の低速度で回転させるようにし
であるが、直流モータ１の駆動とステップモータ２の駆
動との併用、すなわち花弁型ホイール５の減速後、直流
モータ１を間欠的に正転、休止、逆転させるとともにス
テップモータ２を駆動し、この花弁型ホイール５０回転
を一定の低速度に保つようにしてもよい。

また上記では中央処理装置１１に（ｎ−１）／２２文字
目相応する第１のパルス数を設定ｌ−ておき、ホトセン
サ７から出力されるパルス数がこの第１のパルス数にな
ったときに直流モータ１を逆転させるようにしであるが
、中央処理装置１１にこのような第１のパルス数を設定
する代りに、あらかじめ同字の高速度に相応するパルス
間隔値を設定しておぎ、ホトセンサ７から出力されるパ
ルス間隔がこの設定されたパルス間隔値になったときに
直流上−り１を逆転させるようにしてもよい。

また上記では（ｎ−１）／２２文字目相応する時点で直
流モータ１を逆転させるようにしであるが、（ｎ−１）
／２２文字目は異なる時点で直流モータ１を逆転させ、
花弁型ホイール５を減速させることも可能である。

また上記では、中央処理装置１１がホトセンサ７から出
力されるパルス数がｎ　−１文字に相応する第２のパル
ス数になったことを感知した後、あらかじめ設定した時
間の経過後に、この中央処理装置１１からステップモー
タ駆動回路９にステップモータ２をｎ文字相に保持する
指令を出力するようにしであるが、このような時間によ
ることなく、すなわち中央処理装置１１にあらかじめｎ
−１文字目に対応する第３のパルス数を設定しておき、
ホトセンサ７から出力されるパルス数がこの第３のパル
ス数になったことを中央処理装置１１が感知したときに
、ステップモータ２をｎ文字相に保持する指令を中央処
理装置１１からステップモータ駆動回路９に出力するよ
うにしてもよい。

また上記では直流モータ１とステップモータ２とをそれ
ぞれ１つづつ設けた構成を示しであるが、本発明はこれ
に限定されず、複数の直流モータ１、ステップモータ２
を設けることも可能である。

なお上記実施例では、直流モータ１によってプリンタを
構成する花弁型ホイール５を駆動するようにしであるが
、被回転体はこの花弁型ホイール５に限らず、種々の態
様をとりうる。従って本発明のモータ駆動装置は、プリ
ンタに具備されることに限らず、送り装置等の各種の装
置、機械等にも適用可能である。

以上述べたように本発明のモータ駆動装置は、被回転体
を回転させる直流モータと、この直流モータと関連して
駆動可能なステップモータと、このステップモータの駆
動に応じて信号を出力するセンサと、このセンサの信号
に相応して直流モータ及びステップモータを制御可能な
制御手段を設けた構成にしであることから、従来のよう
なサーボ手段やメカニカルディテント及び高精度なステ
ップモータな有することなく被回転体の精度の良い位置
制御及び速度制御が可能となり、特にサーボ手段を設け
ないこと及びステップ角の大きなステップモータを用い
ることができることから、装置の製造コストの低減が可
能となり、これによってこのモータ駆動装置が具備され
る機械、装置の価格の低減に寄与できる効果がある。な
お本発明はメカニカルディテントを設けることがないこ
とから、装置の信頼性を確保できるとともに、動作音を
最少量にすることができ、したがって騒音の発生を抑制
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータ駆動装置の一案施例な示す斜視
図、第２図は第１図に示すモータ駆動装置に備えられる
回路の概要を示すブロック図、第３図（α）ないしくｅ
）は第１図に示すモータ駆動装置における特性の一例を
示すタイミングチャートで、第３図（α）は花弁型ホイ
ールに形成される文字のス夷” う・ツブを、第３図（ｂ）は花弁型ホイールの回転速度
を、第３図（Ｃ）は直流モータの通電態様を、第３図（
ｄ）はステップモータの通電態様を、第３図（ｅ）はホ
ト−１＝ンサのパルス波形をそれぞれ示すものである。 １・・・・・・直流モータ、　　２・・・・・・ステッ
プモータ、３．４・・・・・・ギヤ、　　５・・・・・
・花弁型ホイール（被回転体）、６・・・・・・分割板
、　７・・・・・・ホトセンサ、８・・・・・・直流モ
ータ駆動回路、　９・・・・・・ステップモータ駆動回
路、　１０・・・・・・ホトセンサ回路、１１・・・・
・・中央処理装置（ｃｐｕ）。 第１図 第２図 Ｉ−ＬｌＯ智 ＜　　　　ｃｏ　　　Ｕ　　　Ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被回転体を回転させる直流モータと、この直流モータの
   駆動に関連して駆動可能なステップモータと、このステ
   ップモータの駆動に応じて信号を出力するセンサと、上
   記直流モータ及びステップモータを上記センサの信号に
   相応して制御可能な制御手段とを備え、上記直流モータ
   を駆動させて被回転体を所定速度まで増速させ、当該所
   定速度に至ったときに直流モータを反転させて被回転体
   を減速させ、上記ステップモータによって被回転体を所
   定の位置で停止させるように制御することを特徴とする
   モータ駆動装置。