JPS6130999A - パルスモ−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】 姓生立！ こ、の発明は、プリンタのキャリッジ駆動用や、活字ホ
イールの回転用、紙送り機構等の駆動手段、その他各種
の位置制御装置の駆動手段として使用するのに好適なパ
ルスモータの制御方式に係り、特にモータの巻線の温度
が上昇する高速運転時でも、効率よく、シかも安定した
制御が行えるようにしたパルスモータ制御方式に関する
。

災未伎宜 一般に、シリアルプリンタのキャリッジ送り機構や、活
字ホイールのセレクション機構、紙送り機構等の駆動手
段では、パルスモータが使用されている。

この場合に、パルスモータをオープンループで制御する
と、モータの巻線の温度が上昇して１巻線の抵抗値が大
きくなる。

その結果、充分な駆動電流が得られなくなり、モータの
トルクが減少する。そのため、特に高速度で駆動する場
合には、税調現象が生じたりして回転動作が不安定にな
る、という問題があった。

そこで、従来から、モータの巻線の温度上昇を予め想定
してマージンをとり、励磁パルスのタイミングを決定す
る、等の方法が用いられていた。

しかし、このような制御方法では、最適なタイミングで
モータを駆動することは不可能であるから、効率の良い
駆動を行うことはできない、という不都合があった。

且−一教 そこで、この発明のパルスモータ制御方式では、従来の
オープンループ制御におけるこのような不都合を解決し
、モータ巻線の温度変化に対した、最適な加減速タイミ
ングの駆動を可能にして、高速回転時にも、効率の良い
安定した制御が行えるようにすることを目的とする。

■−−腹 そのために、この発明のパルスモータ制御方式において
は、モータの巻線の近傍に設置された温一度検出手段と
、温度変化に対応する加減速のタイミングを補正するデ
ータが予め記憶された補正データの記憶手段とを設け、
温度検出手段からの検出出力によって記憶手段のデータ
を選択することにより、モータの加減速のタイミングを
補正するようにしている。

次に、この発明のパルスモータ制御方式について、図面
を参照しながら、その実施例を詳細に説明する。

第１図は、この発明のパルスモータ制御方式を実施する
場合に使用される駆動制御回路の一例を示す機能ブロッ
ク図である。図面において、１はＲＯＭ　（リード・オ
ンリー・メモリ）、２はマイクロプロセッサ等のＣＰＵ
、３はＩ１０インターフェイス回路、４はドライブ回路
、５はパルスモータ、６はモータ負荷、７は温度センサ
ー、８はＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）変換回路を
示す。

この第１図の回路では、ＲＯＭ１と、温度センサー７と
、Ａ／Ｄ変換回路８とが付加されている。

まず、従来の駆動制御回路と共通する動作について説明
すれば、ＣＰＵ２は、Ｉ１０インターフェイス回路３を
介して、ドライブ回路４へ駆動用のパルス信号を与え、
パルスモータ５を回転させる。そのため、モータ５の回
転によって、モータ負荷６も回転される。

この場合に、この発明のパルスモータ制御方式では、後
で詳しく説明するように、付加された温度センサー７に
よってモータ５の巻線の温度を検出し、その検出出力を
Ａ／Ｄ変換回路８でディジタル値に変換する。そして、
このディジタル化された検出温度により、ＲＯＭ１に記
憶された加減速タイミングの補正データを読出して、モ
ータの加減速のタイミングを補正する。

次の第２図は、この発明のパルスモータ制御方式の動作
原理を説明するための加減速カーブの一例を示す特性図
である。図面の横軸は時間、縦軸は回転角を示し、また
、＃１と＃２はそれぞれ特性の異なる加減速カーブを示
す。

例えば、パルスモータが加減速カーブ＃１で駆動されて
いた場合に、その巻線の温度が上昇すると、加減速カー
ブ＃２で駆動されるようにして、加減速タイミングを長
くし、また、最高周波数も低くする。

このように、パルスモータの巻線の温度変化に対応して
、加減速タイミングを補正すれば、効率が良くて、しか
も安定した制御を行うことができる。

そのために、第１図のＲＯＭ１には、予め加減速のタイ
ミング、および各温度における加減速タイミングの補正
係数を設定して、記憶させておく。

そして、パルスモータ５が駆動を開始して、その巻線の
温度が上昇すると、温度センサー７が巻線の温度の上昇
を検知する。

検知された温度は、Ａ／Ｄ変換回路８によってディジタ
ル値に変換される。

このようにしてディジタル化された値は、ＲＯＭ１の値
と比較され、その温度における加減速タイミングの補正
係数が算出される。

次に、同様にＲＯＭ１に記憶されている加減速のタイミ
ングにより、その補正を行う。

このような比較・補正を、一定時間毎に繰返えすことに
よって、常に安定した制御が可能となる。

この場合に、ＲＯＭ１に記憶させておくデータ量を可能
な限り少なくして、しかも正確な制御を行うためには、
実用上必要な温度範囲のデータは細かく設定し、それ以
外の温度範囲については、細かなデータを省略すればよ
い。

第３図は、温度と補正係数との関係の一例を示す特性図
である０図面の横軸は温度、縦軸は補正係数を示し、Ｔ
１とＴ２は実用上の温度範囲の上限値と下限値、Ｃ１と
０２はそれぞれ温度ＴｌとＴ２に対応する補正係数であ
る。

この第３図に示すように、ＲＯＭ１の記憶容量をできる
だけ小さくするために、実用上使用されると考えられる
温度筒［Ｔ　１〜Ｔ２について、その加減速タイミング
の補正係数を記憶させておき。

下限温度Ｔ＋（’Ｃ）以下と、上限温度Ｔｚ（’Ｃ）以
上の温度については、それぞれの補正係数を一定値とす
ればよい。

このようにして、予め設定された補正用のデータを、Ｒ
ＯＭ１に格納しておく。

この発明のパルスモータ制御方式は、すべての位置決め
装置のパルスモータに適用することができることはいう
までもないが、モータの回転に伴つて巻線温度の上昇が
特に著しい高速駆動用のモータの場合、その効果が、よ
り顕著に現われる。

そのため、この発明のパルスモータの制御方式は、特に
シリアルプリンタのキャリッジ送り機構や、活字ホイー
ルのセレクション機構、紙送り機構等のように、パルス
モータがスルーイングで連続的に回転制御されるシステ
ムの場合には、その効果が一層大である。

そこで、次に、この発明のパルスモータ制御方式を適用
するのに好適な、プリンタの制御回路について簡単に説
明する。

第４図は、プリンタの制御回路の要部構成の一例を示す
機能ブロック図である０図面において、９は主制御部、
１０はセレクションサーボドライブ回路、１１はセレク
ションセンサー、１２はハンマードライブ回路、１３は
ハンマーマグネット、１４は”スペースサーボドライブ
回路、１５はスペースセンサー、１６はリボンフィード
ドライブ回路、１７はラインフィードドライブ回路、１
８はリボンリフトドライブ回路、１９はリボンリフトマ
グネット、２０はシフトドライブ回路、２１はシフトマ
グネット、Ｍ１〜Ｍ４はそれぞれパルスモータを示す。

各部の機能は一般のプリンタと同様で、概路次のとおり
である。

主制御部９は、その他の各部を制御し、ＣＰＵやインタ
ーフェイス回路が含まれている。また、印字のために必
要なキャラクタコードや、印字圧データ、リボンの可変
送りデータ等の各種のデータも、内部のメモリに保持し
ていたり、外部から与えられて、各部へ供給することが
できる。

セレクションサーボドライブ回路１０は、セレクション
モータＭｌの回転方向と回転量の制御と、モータの励磁
電流を変化させて回転速度の制御を行う。また、セレク
ションセンサー１１は、セレクションモータＭ１の回転
速度を検出する。

ハンマードライブ回路１２は、ハンマーマグネットＩ３
に吸引力を発生させる回路で、その電流により印字圧が
制御される。

スペースサーボドライブ回路１４は、スペースモータＭ
２の回転方向と回転量１回転速度を制御する。スペース
センサー１５は、スペースモータＭ２の回転速度を検出
する。

リボンフィードドライブ回路１６は、リボンフィードモ
ータＭ３と、リボンフィードマグネットの回転量を制御
する。

ラインフィードドライブ回路１７は、ラインフィードモ
ータＭ４の回転方向と回転量、回転速度を制御する。

リボンリフトドライブ回路１８は、リボンリフトマグネ
ット１９を動作させる。

シフトドライブ回路２０は、シフトマグネット２１を動
作させる回路で、起動回路と保持のための制御回路とか
らなる。

このように、一般にプリンタでは、多くのパルスモータ
Ｍ１〜Ｍ４が使用されており、各モータは、印字動作中
は、連続的にしかも高速度で回転駆動される。

例えば、セレクションサーボドライブ回路１０によって
駆動されるセレクションモータＭ１は、その回転軸に結
合された活字ホイールを回転させることによって活字位
置の選択動作を行うが、高速プリンタの場合には、その
回転速度も極めて高くなる。

また、このような活字ホイール等が搭載されたキャリッ
ジを駆動するスペースモータＭ２は、その回転力により
、ガイドバー等によって直線運動を行うキャリッジを、
印字ピッチに対応して間欠的に移動させる。

なお、特に図示はしないが、ドツトプリンタの場合には
、マトリックス状あるいは１列に配列された印字部を有
する印字ヘッドが．キヤリツジ上に搭載されており．キ
ヤリツジの移動に対応しながら、キャラクタコードで与
えられた文字をドツトパターンで印字する。このドツト
プリンタの場合にも、多くのパルスモータが使用される
。

このように、特にプリンタでは、多くのパルスモータが
使用されており、高品質の印字が求められながら、しか
も、高速化も′要求されている。

そのため、モータの回転速度も高くなり、すでに説明し
たように、モータの巻線の温度上昇による巻線の抵抗値
の増加によって、その励磁電流が減少し、モータのトル
クが低下して、税調現象等の不都合が生じる。

そこで、プリンタで用いられるこれらのパルスモータＭ
１〜Ｍ４に、それぞれ第１図に示したような温度センサ
ー７と、Ａ／Ｄ変換回路８とを付加し、また、温度補正
用のデータが記憶されたＲＯＭＩを接続しておけば、簡
単かつ正確に、モータ巻線の温度変化に対応したタイミ
ングで、各モータＭ１〜Ｍ４の加減速の制御を行うこと
ができる。

この場合に使用される温度センサー７としては、サーミ
スタが好適である。サーミスタは、温度に対応してその
抵抗値が変化するので、抵抗値を検出すれば、正確な温
度を知ることができる。

この温度検出用のサーミスタは、パルスモータのステー
タコイルに接触させておけば、比較的簡単に、正確なモ
ータの巻線温度を検出することができる。

また、モータの外壁にビス等の固定手段で、直接固定し
ても、近似的に巻線の温度を検知することができる。こ
の場合には、補正用のデータも、取付は位置に応じた値
で設定すれば、より正確な制御が可能となる。

第５図は、温度センサー７をモータ５に取付ける場合の
一例を示す概略構成図である０図面の符号は第１図と同
様であり、また、２２は断熱キャップ、２３はビスを示
す。

この第５図に示す取付は方法では、モータ５の外壁に穴
を設け、温度センサー７としてサーミスタを埋込み、そ
の周囲にシリコーングリスを充填した後、その穴の外部
を断熱キャップ２２で覆うようにしている。また、この
断熱キャップ２２は。

ビス２３でモータの外壁に固定される。

なお１以上の実施例の説明では、主として、パルスモー
タの加速スルーイングを制御する場合について述べたが
、モータの駆動用電源の電圧や電流値を変化させること
によって、検出温度に対応した励磁電流が得られるよう
に制御しても、同様の効果を生じることは明らかである
。

したがって、この発明のパルスモータ制御方式は、単に
加速スルーイングの制御だけでなく、このような制御方
法をも包含するものであることはいうまでもない。

以上に詳細に説明したとおり、この発明のパルスモータ
制御方式では、モータの巻線の近傍に設置された温度検
出手段と、温度変化に対応する加減速のタイミングを補
正するデータが予め記憶された補正データの記憶手段と
を設け、温度検出手段からの検出出力によって記憶手段
のデータを選択することにより、モータの加減速のタイ
ミングを補正するようにしている。

豊−一来 したがって、この発明のパルスモータ制御方式によれば
、パルスモータは、常に温度に対応した最適な加減速の
タイミングで制御されるので、高速駆動の場合でも、効
率良く、シかも安定した制御が可能となる。

また、プリンタの各機構部の駆動手段として用いられる
パルスモータに、この発明のパルスモータ制御方式を適
用すれば、高速印字の場合にも、印字位置の揃った高品
質のプリントが得られる、等の多くの優れた効果が奏せ
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のパルスモータ制御方式を実施する場
合に使用される駆動制御回路の一例を示す機能ブロック
図、第２図はこの発明のパルスモータ制御方式の動作原
理を説明するための加減速カーブの一例、第３図は温度
と補正係数との関係の一例を示す特性図、第４図はプリ
ンタの制御回路の要部構成の一例を示す機能ブロック図
、第５図は温度センサー７をモータ５に取付ける場合の
一例を示す概略構成図である。 図面において、１はＲＯＭ、２はＣＰＵ、３はＩ１０イ
ンターフェイス回路、４はドライブ回路。 ５はパルスモータ、６はモータ負荷、７は温度センサー
、８はＡ／Ｄ変換回路を示す。 特許出履人　株式会社　　リ　　コ　　−同代理人弁理
士　官川俊崇 手続補正書（自発） 昭和６０年２月１９日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．パルスモータの駆動制御回路において、パルスモー
   タの巻線の近傍に設置された温度検出手段と、温度変化
   に対応する加減速のタイミングを補正するデータが予め
   記憶された補正データの記憶手段とを設け、前記温度検
   出手段からの検出出力によつて前記記憶手段のデータを
   選択することにより、モータの加減速のタイミングを補
   正することを特徴とするパルスモータ制御方式。
2. ２．キヤリツジ送り機構や活字ホイールのセレクシヨン
   機構、紙送り機構等のプリンタの駆動手段として、パル
   スモータを使用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のパルスモータ制御方式。