JPS5849090A - モ−タ制御方式 - 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】 本発明はモータ制御方式に関し、　４１１に一台Ｏ駆動
装置により複数のイナーシャの異なる種ｌＩＯ負荷を駆
動すること・ができる毫−タ＠御方式に関する。

以下プリンタに使用される活字ホイールを例に説明する
。

従来、プリンタに使用される活字ホイールは一種類であ
り九ため、その活字ホイールに適合した活字ホイール駆
動制御装置を設計すればよかつた。

しかしながら最近では同じ形状の活字ホイールが興なる
材質で作られるようＫなってきた０例えば全体を合成樹
脂で作ったもの１合成樹脂の表面を金属メッキした亀の
、全体を金属で作り九％Ｏ勢である。そして材質が異な
ると同じ形状の活字ホイールでも重量が異なることにな
る。とζろが活字ホイール駆動制御装置は予め選定され
九活字ホイールの重量に適合するように設計されている
ので、形状は同じであるが重量の興なる活字ホイールが
取付けられると、活字ホイールの慣性力（イナーシャ）
が異なるため、所望の活字が所定の位置に正しく停止し
なくなるという不都合な結果が生じる。

活字ホイール駆動制御装置ｎサーボ機構を使用している
ので、サーボ機構の容量を大きく設計すれば活字ホイー
ルの重量が変化しても所定の位置に正しく停止させるこ
とはあるいは可能であるが。

装置が大形化しかつ高価になる反面、効率が悪いという
問題がある。

し九がって本発明はこのような問題を解決するために１
重量の興なる複数の活字ホイールを一台の活字ホイール
駆動制御装置により、特にサーボ機構の容量を大きくす
ることなく駆動できるようＫしたモータ制御方式を提供
することを目的とする。そしてこの丸めに本発明のモー
−制御方式では、設定速度と実際速度を比較してモータ
を制御するモータ制御方式において、イナーシャの興な
る負荷に応じた制御信号発生手段と、ゲイン可変増幅手
段を設け、このゲイン可変増幅手段を前記制御信号発生
手段の制御信号により制御するようＫして前記設定速度
を負荷に応亡て適宜選定するようにしたことを特徴とす
る。

以下本発明の一実施例を第１図および第２図にもとづき
説明する。

第１図は本発明の一実施例構成を示し、第２図はその動
作説明図である。

図中、１は活字ホイール、２はこの活字ホイール１を駆
動する直流モータ、５は回転位置信号を発生するトラン
スジューサであって１例えばそれから発生する正弦波信
号の零点位置が活字ホイール１の活字の位置を示すよう
な信号である。そしてこの回転位置信号は通常直流モー
タ２の軸に取付けられた同期信号板から検出される。４
は回転位置信号から直流モータ２の実際の回転速度ｔを
検出し、このｒＫ対応し九直流電圧値をもった速度信号
？（実際の回転速度ｒと速度信号ｒとは同じ特性であり
、かつ混同される恐れはないので同じ記号ｔを使用する
）を発生する速度検出器、５はこの速度信号ｒを増幅す
るゲイン可変増幅器であり、そのゲイン可変制御信号は
後述する乗Ｉｌ［発生器１０から伝達される。６は回転
位置信号から活字の存在する位置毎に位置パルスを発生
するパルス変換器であって、この位置パルスは回転位置
信号である前記の正弦波の零点毎にパルスを発生するこ
とによ勤得られる。そしてこの位置パルスは活字ホイー
ルにある活字毎にその位置に正しく同期して発生してい
る。

点線で囲まれた制御装置７はパルスカウンタ８゜直流モ
ータ駆動基本電圧決定回路９０乗数発生器１０尋が設け
られている。そしてこのパルスカウンタ８は位置パルス
を計数し、所望のプリントする活字に対するタイミング
信号を発生して直流モータ駆動基本電圧決定回路９に印
加する。この直流モータｎｓｍ本電圧決走回路９は、第
２図に説明するように、直流モータ２が所望の活字を所
定の位置に停止させるような駆動電圧を示すディジタル
値の信号を後述するＤ／Ａ−ンバータ１２に出力する０
乗数発生器１０は負荷種類検出器１１から伝達されゐ負
荷種類（例えば活字ホイールの種Ｉｔ）Ｋ応じた乗数Ｋ
を発生するものであり、これＫよりゲイン可変増幅器５
の増幅度を制御する。

Ｄ／Ａコンバータ１２は直流モータ駆動孤本電圧決定回
路９から伝達され九ディジタル値に応じ九直流電圧に変
換し、これを比較器１３に印加する。

１４は増幅器であって比較器１ｓから発生し九直流電圧
を増幅して直流モータ２に供給し、直流モータ２を比較
器１５の出力に応じて回転制御するものである。

まず本発明を説明するに先立ち、第１図の一点鎖！１ｌ
ｌＡ以外に示される従来の活字ホイール駆動制御装置の
動作にりいて第２図とともに説明する。

第２図は、直流モータ駆動基本電圧決定回路９から発生
された電圧データをＤ／Ａコンバータ１２により直流電
圧に変換して得られた直流モータ駆動基本電圧Ｖ（縦軸
）を示したものであって、横軸は直流モータ２の回転角
度すなわち活字の移動距離０を表わす、そしてＳＴ点は
所望の活字の所定の停止位置を示す。活字を所定の８’
ｌ’ＡＫ停止させ、印字用のハンｉｌ（てこの８Ｔ、ａ
Ｋ停止した活字を打ち印字を行なうものである。そして
活字をこの８１点に停止させるためには、８Ｔ点の手前
１通常４〜５活字分の距離の点ｋｔでは定速度で直流モ
ータ２を駆動し、に点から段階的に駆動電圧を下げ、Ｓ
Ｔ点で駆動電圧が零になるようＫする。通常この段階の
区分は１４段階程度に選び。

滑らかな停止を行なうようにしている。なおこの直流モ
ータ駆動基本電圧■に従って直流モータ２の速度が規定
されるので、直流モータ２に対すゐ設定速度信号Ｖはこ
の直流モータ駆動基本電圧Ｖの特性に一致する（両者は
混同される危険はな−ので同じ記号を使用する）。

パルスカウンタ８Ｆｉトツンスジエーサ５およびパルス
変換器６によ秒発生された活字に対応した位置パルスを
計数し、各位置パルス計数毎にタイミング信号を発生し
、所望の活字に対する所定数（例えば１４〜１５）前の
に点まで計数すゐと変更タイミング信号を発生する。直
流＋−タ駆動基本電圧決定回路９　、　Ｄ／Ａ　：＝ｒ
ンパータ１２は、前記の如く、変更タイミング信号を受
けるに点まで唸定電圧の駆動電圧を、ｔたに点以降は段
階的に減少する駆動電圧すなわち設定速度信号Ｖを発生
して比較器１３に印加する。一方速度検出器４がらは直
流モータ２の実際の速度信号ｔが比較器１ｉ５に印加さ
れる。比較器１５はこれらの差の直流電圧を増幅器１４
を経由して直流モータ２に供給する。

そして設定速度信号Ｖが実際の速度信号ｔよシ大きいと
直流モータ２に供給される直流電圧は増加して実際の速
度信号ｔを上昇させ、逆に設定速度信号Ｖが実際の速度
信号？よりも小さいと倉は直流モータ２に供給される直
流電圧は減少して実際の速度信号ｒを低下させる。この
ようにして直流モータ２の実際の速度信号ｔが設定速度
信号Ｖに一致するように制御されることになる。

このようなサーボ制御方式は、負荷である活字ホイール
の僅かな重量変化に対して影響を受けずに、設定速度信
号Ｖと実際の速度信号ｒが一致するように制御できるよ
う設計されて−るが、負荷の活字ホイールの重量が多く
変化すると正しく制御することが困難となる。勿論サー
ボ系の容量を充分余袴をもって設計すれば負荷が大暑〈
なっても制御可能であるが、前記の如く好ましいことで
はない。

本発明者は、負荷の活字ホイールの重量が変化すること
によ抄速度制御が困難になる原因を究明した結果、その
主たる原因は慣性力が変化する点Ｋｌ）、したがって活
字ホイールの重量が変化して４慣性力に変化が生じない
ようＫすれば、同じ活字ホイール駆動装置を使用しても
重量の興なる活字ホイールの場合でも正確に制御するこ
とが可能になることを見い出した。すなわち重量の大き
い活字ホイールのをきは重量の小さい場合に比べである
割合だけ直流モータ２の駆動電圧を、第２図のＶ′のよ
うに小さくしてやり、その最高速度を低くすることＫよ
り慣性力が同じになるようにすれば、活字ホイールの重
量が変化しても安定で正確な速度制御が行なわれる仁と
を見い出した。

本発明の特徴的な構成は、第１図の一点鎖線部における
ように、負荷の活字ホイールの種類が変ると、負荷種類
検出器１１がこれに応じた制御信号を発生する。この場
合、負荷種類検出器１１を切換スイッチで構成し、活字
ホイールの種類が変るとオペレータがこの切換スイッチ
を該当する活字ホイールのところに切換えるようＫして
４よい。

乗数発生ｎ１０はこの負荷種類検出１１１１１からの制
御信号を受け１乗数に倍したゲイン可変増幅器５のゲイ
ン制御信号を発生する。この結果、サーボ系の速度帰還
信号の帰還量を活字ホイールの種１１１によシ変化させ
、大きなイナーシャの場合には小宴な速度で直流モータ
２を駆動させ、小さなイナーシャの場合には大きな速度
で直流モータ２を駆動させることができる。すなわち、
　Ｄ／Ａコンバータ１２から出力される直流モータ駆動
基本電圧をＶとし、ゲイン可変増幅器５のゲインをＧと
し。

速度検出器４から伝達されゐ速度信号なＶとすれば、比
較器１！Ｉから出力される速度制御信号Ｐａは？、−Ｖ
　−ａｔ　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・　＋１１となる。

したがって活字ホイールの種類に応じてこのゲインＧを
変化させ１重い負荷のときはＧを大Ｋ。

軽い負荷のときはＧを小になるようにゲイン制御信号を
発生させてゲイン可変増幅器５を制御すれば、負荷１が
重い場合には速度帰還信号町は小となって直流七−夕の
速度は小さくなり負荷が軽い場合には速度制御信号−は
大とな抄直流七−夕の速度は大きくなる。したがってこ
のようにゲインを負荷の活字ホイールの種類に応じて変
化させ、それらの慣性力が醇しくなるようにすれば安定
で。

正確な速度制御を行なうむとができる。

負荷の活字ホイールの１１類が変った場合の速度変化が
あまり大きくなると裏用的でな−ので、実用的な速度変
化範囲内になるように、サーボ機構の制御能力１例えば
ゲイｙ可寧増幅器の特性中乗数発生器１００特性等を決
定することが必要である。そしてサーボ機構の制御能力
社殿も軽い負荷を基準に決定すればよい。

また負荷の活字ホイールの種類が異なる場合として、同
じ形状で重量が興なる場合にりいて説明したが、形状が
異なる場合９例えば活字数が興なる場合も同様である。

活字数が興なる活字ホイールを使用するときは、トラン
スジューサ５の図示省略した同期信号板を同時に変更す
る必要があ知活字数が大きく変わるときはパルスカウン
タ８から発生する変更タイミング信号の発生位置を負荷
種類検出器１１によ動制御することも必要となる。

以上説明した如く１本発明によれば負荷に応じてループ
ゲインを変化させることによりサーボ系の速度帰還信号
の帰還量を変化させ、負荷の太きな活字ホイールはその
負荷量に応じて速度を遅くすることＫよ＃）、一台の活
字ホイール駆動制御装置によ妙異なる種類の活字ホイー
ルを負荷として使用することができる。しかもその場合
、そのサーボ機構の制御能力は使用対象とする最も軽い
負荷を通常に制御できるだけの能力があればよいので、
全体の装置を小形化、高効率化でき１価格的にも廉価な
ものを提供することができる。

壜お本発明は、活字ホイールの選択を例にして説明した
が他のイナーシャの興なる負荷を選択して駆動する場合
にも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図はその直流モ
ータ駆動基本電圧の特性図である。 図中、１は活字ホイール、２は直流モータ、５はトラン
スジューサ、４は速度検出器、５はゲイン可変増幅器、
６はパルス変換器、７は制御装置。 ８はパルスカウンタ、９は直流モータ駆動基本電圧決定
回路、１０は乗数発生器、１１は負荷種類検出器、１２
はＤ／Ａコンバータ、１ｓは比較器。 １４は増幅器をそれぞれ示す。 特許出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　山　谷　晧　榮 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　設定速度と実際速度を比較してモータを制御
   する毫−夕制御方弐において、イナーシャの異なる負荷
   に応じた制御信号発生手段と、ゲイン可変増幅手段を設
   け、このゲイン可羨増幅手段を前記制御信号発生手段の
   制御信号によ〉制御するようＫして前記設定速度を負荷
   に応じて適宜選定するようにし九ことを特徴とするモー
   タ制御方式。