JPS61123556A - ステツピングモ−タ制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はステッピングモータの停止時における消費電力
の低減及び騒音の低減を計る制御方法に関する。

各種情報処理装置に使用される印刷装置においては、４
相のステッピングモータを用いて活字選択のために活字
ホイール等を回転させ、所定の活字を選択した後、活字
ホイール等を停止させて活字の位置決めをしたり、該活
字ホイール等を印字位置に位置付けするため、活字ホイ
ール等を搬送するキャリッジを所定の位置に移動した後
、停止させてキャリッジの位置決めを行うものがある。

第２図はシリアルプリンタの主要部の一例を示す斜視図
で、第３図は第２図の制御回路のブロック図である。図
中同一符号は同一対象物を示す。

第２図に示すように、プラテン１には印字用紙２がセッ
トされ、プラテン１の前面、図中左方にはキャリ７ジ３
が、プラテン１と平行に設けられたガイドシャフト４に
摺動自在に嵌合し、又キャリッジ３は同様に、プラテン
１に平行に設けられた送りネジ５に嵌合している。

送りネジ５はベルト６を介してステッピングモータで構
成されるスペースモータ（以後Ｓモータという）７に接
続されており、従って送りネジ６はＳモータ７の正逆回
転により、ガイドシャフト４に案内されるキャリフジ３
を図中矢印Ａ、Ｂ方向に移動させる。

キャリッジ３にはステッピングモータで構成される活字
選択モータ（以後Ｒモータという）８、及びハンママグ
ネット９が搭載され、図示していないモータ軸には活字
ホイール１０が着脱自在に取付けられている。

活字ホイール１０には、放射状に形成されたアームの先
端に、活字ＩＱａが等ピッチで全周にわたり設けられて
おり、Ｒモータ８を駆動することにより、活字ホイール
１０を図中矢印Ｅ、Ｆの方向に回転させ、所望の活字を
選択することが出来る。

ハンママグネット９のハンマ９ａは、活字ホイール１０
の上端の活字１０ａの背面に対向しており、ハンママグ
ネット９の励磁により、ハンマ９ａを図中矢印Ｃの方向
に移動して活字１０ａを押し出し、励磁解除により矢印
りの方向に戻って復旧することが出来る。

次に第３図について説明する。上位装置からインタフェ
ース回路１１を経て主制御部１２に印字情報が送られて
来る。主制御部１２は一性分の印字データを一時保持す
るラインバッファ及び印字シーケンスプログラムを備え
、インタフェース回路１１から入る前記印字情報に基づ
き、印字位置データ、印字データ、ハンマ駆動信号及び
改行データを各回路に送出して制御する。

スペース駆動制御回路１３は、主制御部１２から入力さ
れる前記印字位置データに基づき、Ｓモータ７を駆動し
てキャリッジ３を移動させ、活字ホイール１０の選択さ
れた所望の活字１０ａが印字位置に位置付は出来るよう
に制御する。

活字選択制御回路１４は、主制御部１２から入力される
前記印字データに基づき、Ｒモータ８を駆動し、前記の
如く活字ホイール１０を回転して印字すべき活字１０ａ
を選択する。

主制御部１２は印字すべき活字１０ａの選択が完了し、
第２図のハンマ９ａに対向する位置でロックされると、
ハンママグネット駆動回路１６に前記ハンマ駆動信号を
送出し、ハンママグネット９を励磁して、ハンマ９ａを
第２図矢印Ｃ方向に押し出し、背面から活字１０ａを図
示省略したリボンを介して、印字用紙２とプラテン１に
衝突させて印字する。

、ハンママグネット９の励磁解除により、ハンマ９ａが
後退し、−文字の印字が終了すると、次の印字のため印
字位置データ、印字データ等が主制御部１２より送出さ
れ、活字ホイール１０はキャリフジ３の移動に伴い、矢
印Ａの方向に移動しながら前記同様にして印字が継続さ
れる。

−性分の印字が完了すると、主制御部１２は改行制御回
路１５に前記改行データを送出し、改行モータ（以後Ｌ
Ｆモータという）１７を回転させ、第２図で図示省略し
た送り機構を駆動して、印字用紙２を矢印Ｇの方向に所
定量だけ移送する。

ＬＦモータ１７が回転して改行送り量だけ印字用紙２を
送るとキャリフジ３は矢印Ｂ方向に移動を開始し、上記
同様にして印字を継続する。

このような印刷装置では、ステッピングモータを所定の
位置で停止させるために、−相励磁状態で行う場合と、
二相励磁状態で行う場合とがある。

この場合、−相励磁状態で停止させる方法に比し、二相
励磁状態で停止させる方法の方が （１）同一のモータでより大きな停止トルクが得られる
。

（２）モータを停止させる時発生するハンチング防止の
ための細かい制御が可能である。

等の利点があるため、二相励磁によるモータ停止方法を
採用すムのが適当である。

この場合、二相励磁を採用したために消費電力が増加し
、雑音が発生するようなことのないことが重要である。

〔従来の技術〕

ところでステッピングモ」夕の駆動回路は、モータの励
磁相に定格を越えて電流が流れないように、スイッチン
グによる定電流制御を行っている。

第４図は従来のステッピングモーター相分についての駆
動回路の一例を示し、第５図は抵抗２４に流れる電流波
形を示す。

２０は励１ｉ！１捲線でステッピングモータの一相分を
示す。２１はツェナーダイオード、２２はダイオードで
あってトランジスタ２３がオフとなつた時の励磁捲線２
０に発生するエネルギーを吸収する。２３は励磁捲線２
０に励磁−流を流すように制御するトランジスタ、２４
は励磁捲線２０に流れる電流を検知する抵抗である。

２５は演算増幅器で抵抗２４に発生する電圧と、端子２
から入る基準電圧Ｅとを比較し、基準電圧Ｅを越える電
圧が抵抗２４に発生すると、トランジスタ２３をオフと
する出力を送出し、抵抗２４に発生する電圧が基準電圧
Ｅよりも低下すると、又トランジスタ２３をオンとする
出力を送出する。

端子Ｙには第３図に示す主制御部１２から励磁捲線切替
信号が入り、トランジスタ２３をオンとする。従って電
源＋Ｖから励磁捲線２ｏを経て、トランジスタ２３を通
り、抵抗２４に電流が流れるため抵抗２４に電圧が発生
する。

演算増幅器２５は前記の如く動作するため、第５図に示
す如（抵抗２４に流れる電流により発生する電圧が、基
準電圧Ｅより大きくなるとトランジスタ２３をオフとす
る。このため抵抗２４に発生する電圧が低下すると、又
トランジスタ２３をオンとする。従って基準電圧Ｅに基
づき演算増幅器２５が行うスイッチング動作により規正
される一定電流が励磁捲線２０に流れる。

二相励磁で停止する方法を用いる場合、活字ホイールや
キャリッジ等を所定の位置に停止させ、所定の印字動作
を終了した後、更に次の印字データが無（、その位置で
停止し続ける場合、モータの発熱防止のため定格電流よ
りも小さな電流値でモータのロック電流を流している。

即ち第３図に示す主制御部１２が第４−図端子２に与え
る基準電圧Ｅを小さくして、抵抗２４に発生する電圧を
低くすることで、励磁捲線２０に流れる電流値を低下さ
せている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如くスイッチング動作によりモータの電流制御を
行っているため、人間の可聴周波数以上の周波数でスイ
ッチングしているにも拘わらず、二相励磁の各相のオン
／オフの位相のずれ、時定数の違い等により、可聴周波
数の振動が発生し、例え電流値を低くしてロック電流を
流しても、消費電力が大きく、且つ停止時の静粛性を損
なうという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、ステッピングモータの励磁捲線に励磁電
流を供給するトランジスタと、前記励磁捲線に直列に接
続された抵抗に発生する電圧と基準電圧とを比較し、そ
の結果によって前記トランジスタにスイッチング動作を
行わせる比較手段と、前記トランジスタに励磁捲線切替
信号を与える制御手段とを備え、該制御手段が複数相励
磁状態でステッピングモータを停止状態に維持する時、
前記励磁捲線切替信号により所定の一相の励磁捲線にの
み励磁電流を供給し、ステッピングモータの駆動を再開
させる場合は前記励磁捲線切替信号も元に戻し前記複数
相の励磁捲線に所定の励磁電流を供給したのちに駆動を
再開するようにした、本発明によるステッピングモータ
制御方法によって解決される。

〔作用〕

即ち二相励磁で強いトルクにより停止した状態で印字動
作を行い、次の印字データが入力しない場合、−相励磁
にして消費電力を低下させると共に騒音の発生を防止し
、次の印字データが送付されてステッピングモータを回
転させる時は、再度二相励磁を所定の励磁電流で行い、
−相励磁にしたことでずれたステッピングモータの回転
位置を元の位置に戻すようにしたものである。

（実施例〕 第１図は本発明の一実施例を説明するタイムチャートで
ある。

ステッピングモータの各励磁相をＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ
相とすると、■の位置決め動作で示す範囲は二相励磁で
位置決め動作が行われる。即ちＤＡ、ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ
、ＤＡと順次各励磁相が励磁され、ステッピングモータ
が回転する。

活字ホイール及びキャリッジが所定の位置に達すると、
■で示す二相停止の範囲で例えばＡ相、Ｂ相の二相が定
格電流により励磁されてステッピングモータのロックが
行われ、活字ホイール及びキャリフジの位置が固°定さ
れる。ここで図中マで示す位置で印字動作が実施される
。

印字データが無くなり、次の印字データを待つ間、この
位置で停止を継続する場合、■の二相励磁の範囲に示す
如くＡ相及びＢ相の励磁電流を低下させ、モータの発熱
を抑制する。

所定の時間次の印字データが与えられない場合、第３図
に示す主制御部１２は二相励磁から一相励磁に切替えを
行い、消費電力を低減させ、騒音発生を抑制する。即ち
■の一相励磁の範囲に示す如く例えばＢ相の励磁を停止
し、Ａ相のみ弱い励磁−電流のまま励磁を継続し、ステ
ッピングモータのロックを続ける。この時停止位置は一
相分ずれるが、印字待ちのため影響は無い。

次の印字データを受は取ると主制御部１２は次の位置決
め動作を開始する前に、■の一相停止動作でずれたー相
分の停止位置を復旧するため、人相と共にＢ相にも定格
電流を供給して、■の範囲辷示す如く二相停止を行う。

続いてＢＣ，ＣＤ、ＤＡ、ＡＢと各励磁相を励磁して■
の範囲に示す如く次の位置決め動作に移行する。印字デ
ータが連続与えられている場合は■〜■の動作は行わな
い。

尚、本実施例は４相ステ７ピングモータの２相交互励磁
方式を例にしたが、相数、励磁方式はこれに限定される
ものではない。

〔発明の幼果〕

以上説明した如く、本発明は複数相励磁停止方法による
強い停止トルクを損なうことなく、且つ一相停止方法と
同じ静粛性と低消費電力とを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するタイムチャート、 第２図はシリアルプリンタの主要部の一例を示す−斜視
図、 第３図は第２図の制御回路のブロック図、第４図は従来
のステッピングモーター相分についての駆動回路の一例
を示す図、 第５図は抵抗２４に流れる電流波形を示す図である。 図において、 １はプラテン、　　　　　２は印字用紙、３はキャリ゛
・ッジ、　　　　４はガイドシャフト、５は送りネジ、
　　　　６はベルト、 ７はＳモータ、　　　　８はＲモータ、９はハンママグ
ネット、ｌＯは活字ホイール、１１はインタフェース回
路、 １２は主制御部、 １３はスペース駆動制御回路、 １４は活字選択制御回路、１５は改行制御回路、１６は
ハンママグネット駆動回路、 １７はＬＦモータ、　　　２０は励磁捲線、２１はツェ
ナーダイオード、 ２２はダイオード、　　　２３はトランジスタ、２４は
抵抗、　　　　　　２５は演算増幅器である。 ′＃３閃 ｖ−，５”　＋１２ｒ 秤川

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステッピングモータの励磁捲線に励磁電流を供給
   するトランジスタと、前記励磁捲線に直列に接続された
   抵抗に発生する電圧と基準電圧とを比較し、その結果に
   よって前記トランジスタにスイッチング動作を行わせる
   比較手段と、前記トランジスタに励磁捲線切替信号を与
   える制御手段とを備え、該制御手段が複数相励磁状態で
   ステッピングモータを停止状態に維持する時、前記励磁
   捲線切替信号により所定の一相の励磁捲線にのみ励磁電
   流を供給し、ステッピングモータの駆動を再開させる場
   合は前記励磁捲線切替信号も元に戻し前記複数相の励磁
   捲線に所定の励磁電流を供給したのちに駆動を再開する
   ことを特徴とするステッピングモータ制御方法。
2. （２）前記励磁捲線切替信号により複数励磁中の励磁捲
   線の内の一相の励磁捲線にのみ励磁電流を供給すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のステッピ
   ングモータ制御方法。