JPH02202398A

JPH02202398A - 小型プリンタのステップモータの制御方法

Info

Publication number: JPH02202398A
Application number: JP1870589A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takizawa; 瀧澤　宏
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1990-08-10
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2881793B2

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］本発明は電卓等に搭載するステップモータを用いた小型
プリンタの制御方法に関する。

［従来の技術］従来この種のプリンタのステップモータの制御方法は、
特開昭６１−１６４８６５の第５図に示されるように、
選択、印字行程と、紙送り行程は、共に、１−２相通電
を採用しており、紙送り行程では、長いパルスを通電し
ていた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、前記の従来技術による１−２相通電のみの場合
には、負荷の高い行程においてパルスの長さを長くする
だけで対応しており、第１３図に示すように、スピード
アップ、即ち、トルクＴ１を発生させるｆｌを増加する
ためには、トルクカーブを矢印Ｃ方向へ移動させなけれ
ばならなかった。従って、より発生トルクの大きいモー
タが必要となり、モータの大型化、コストアップという
問題を避けることができなかった。

本発明は、上記の欠点を解決するために成されたもので
あり、モータを小型、安価、且つ高スピードとすること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明による小型プリンタのステッピングモータの制御
方法は、外周に活字を配殺し回動可能な活字ドラムと、
該活字ドラムを回動せしめるステップモータと、前記ス
テップモータにより紙送りを行なう紙送り機構から構成
されるプリンタにおいて、１印字ライン中で前記ステッ
プモータに作用する負荷が低いタイミングにおいては、
１−２相通電を行い、負荷が高いタイミングにおいては
２相通電を行なうことを特徴としている。

［作用］本発明の上記の制御方法によれば、プリンタの１印字ラ
イン中で負荷の高いタイミング即ち、紙送り行程、活字
ドラムのスライド行程においてはステップモータを２相
通電により駆動し、負荷の低いタイミング即ち、選択行
程では１−２相通電により駆動されるものである。

［実施例］第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ本発明の実
施例におけるタイムチャート図、分解斜視図、平断面図
、側断面図である。

まず、プリンタの機構説明をする。

１はフレームであり、穴１０１、溝１０２を設けである
。２はステップモータであり、外周に溝２０１と各活字
の位相に対応したラチェツト歯２０２が設けである。３
は活字ドラムであり、カム溝３０１、溝３０２、突起３
０３、紙送り駆動歯車３０４、リセット信号カム３０５
が一体成形されており、外周に貫通穴３０６が設けであ
る。４は活字シートであり、表面に活字４０１と、裏面
には活字４０１に対応して突起４０２とを配設してあり
、突起４０２を貫通穴３０６に挿通して活字ドラム３に
巻装されている。５及び６は電磁石の継鉄を成すヨーク
、７はヨーク６に固定した鉄心、８は活字４０１の２桁
に１個の割合で配置したコイル、９はコイル８の内部に
摺動可能にセットしたハンマ、１０はコイル８の内部に
位置し、ハンマ９とほぼ一体的に動き、コイル８に通電
すると吸引力により鉄心７に吸引される吸引板である。

ヨーク５の一端５０１はステップモータ２を貫通し、一
端５０２は軸受け１１を貫通する。軸受け１１は活字ド
ラム３を軸支し、活字ドラム３の突起３０３はステップ
モータ２の溝２０１と係合する。ヨーク５は穴５０３．
５０４によりフレーム１に位置決めされ固定される。ス
テップモータ２及び軸受け１１は桁方向に揺動不能であ
るが、活字ドラム３は桁方向に揺動可能である。１２は
回転子であり、フレーム１０穴１０１に枢支され、活字
ドラム３のカム溝３０１と係合し、活字ドラム３を１回
転ごとに１桁分桁方向に揺動させる。

１３は第一検出ばねであり、１４は第二検出ばねである
。第一検出ばね１３の湾曲部１３１が活字ドラム３のリ
セット信号カム３０５に乗り上げ、第一検出ばね１３と
第二検出ばね１４とが接触することにより、活字ドラム
３の２回転に１回すセット信号を発生させる。１５はイ
ンクローラカバーであり、インクローラ軸１６を軸支す
る。インクローラ受け１７は、黒色インクローラ１８ま
たは赤色インクローラ１９を挿着し、インクローラ軸１
６に遊貫されており、その隔壁部１７１はインクローラ
カバー１５の溝１５１に遊嵌され、インクローラ１８及
び１９の桁方向の位置決めを行なっている。２０は紙送
り軸であり、紙送りゴム２１を貫通しフレーム１に取り
付けられたプラテン２２に軸支されている。２３は紙送
り歯車であり、紙送り軸２０と同軸上にプラテン２２に
軸支され、フレーム１に取り付けられた紙送りばね２４
により紙送り軸２０側に押し付けられている。

紙送り歯車２３と紙送り軸２０とは三角歯によりリンウ
ェイクラッチを成して係合し、紙送り方向の回転では紙
送り歯車２３が紙送り軸２０を確実に駆動するようにな
っている。紙押えローラ２５は両端をフレーム１に支持
された紙押え軸２６に挿通され、紙押え軸２６のばね力
により印字紙３１を紙送りゴム２１に押し付けている。

２７はフレーム１に取り付けられた逆転止め爪であり、
ステップモータ２のラチェツト歯２０２の度当りとなり
、活字４０１を印字位置２８に停止させる。

２９はインクローラフレームであり、突起２９１が活字
ドラム３の溝３０２に係合することにより、フレーム１
の溝１０２に沿って活字ドラム３と一体的に揺動する。

３０はインクローラばねであり、インクローラ１８及び
１９を活字ドラム３側に押し付けている。

以上の構成からなる機構の動きを説明する。本実施例で
は、第１図に示すように活字ドラム３の２回転を１行の
印字サイクルとし、１行の印字サイクルは第１行程から
第５行程までの５行程により構成される。活字ドラム３
の回転及び停止はステップモータ２の通電制御により行
なわれる。

第１行程において活字ドラム３は第３図に示すように、
ステップモータ２の側、即ち下位桁側に寄った位置にお
り、ハンマ９と活字４０１との位置関係は第５図に示す
通りである。なお、１個のハンマ９は活字４０１の２桁
分の印字を担当する。

ステップモータ２に通電し矢印Ａ方向に回転させると、
この回転にともない印字位置２８には順次活字４０１が
位置する。所望の色の所望の活字４０１が印字位ｆｉ２
８に対向したときにステップモータ２を制御し、活字ド
ラム３を停止させる。この際、正確かつ迅速に活字ドラ
ム３を停止させるためには、ステップモータ２に逆転（
矢印Ｂ方向）する通電を与え、ラチェツト歯２０２を逆
転止め爪２７に度当りさせればよい。活字ドラム３の停
止中に所望の桁のコイル８に通電し吸引板１０を吸引さ
せ、ハンマ９を動作させ活字４０１を印字紙３１に押圧
し印字を行なう。コイル８の通電を遮断後、再びステッ
プモータ２を矢印Ａ方向に回転させる。所望の各活字に
おいて同様の動作を繰り返し、第１行程を終了する。

第２行程は、活字ドラム３が下位桁側から上位桁側に移
動する行程である。ステップモータ２の回転にともない
カム溝３０１と回転子１２との係合により活字ドラム３
が１桁分上位桁側に移動する。

第３行程では活字ドラム３は上位桁側に位置し、ハンマ
９と活字４０１との位置関係は第６図に示す通りになる
。この位置関係において、第１行程と同様の動作を繰り
返し、所望の活字を印字する。

また第３行程初期において、活字ドラム３の紙送り駆動
歯車３０４は紙送り歯車２３と歯合する角度まで回転し
てくるが、紙送り駆動歯車３０４と紙送り歯車２３との
桁方向の位置関係は第８図及び第１０図に示すように歯
合不能となっているため、紙送り歯車２３は回転せず、
従って紙送りも行なわれない。またこの時期に、活字ド
ラム３のリセット信号カム３０５が第一検出ばね１３の
湾曲部１３１を押し上げる角度まで回転してくるが、リ
セット信号カム３０５と第一検出ばね１３との桁方向の
位置関係は第１１図に示すように係合不能となっている
ため、第一検出ばね１３の湾曲部１３１は押し上げられ
ず、従ってリセット信号も発生しない。

第４行程は、活字ドラム３が上位桁側から下位桁側に移
動する行程である。ステップモータ２の回転にともない
カム溝３０１と回転子１２との係合により活字ドラム３
が１桁分下位桁側に移動す第５行程は紙送りの行程であ
る。この行程において活字ドラム３は第３図に示すよう
に下位桁側に位置し、紙送り駆動歯車３０４と紙送り歯
車２３との位置関係は第７図及び第９図に示すように回
合可能となっている。またリセット信号カム３０５と第
一検出ばね１３との桁方向の位置関係は第１２図に示す
ように係合可能となっている。活字ドラム３の回転にと
もない紙送り駆動歯車３０４と紙送り歯車２３とが歯合
し、紙送り歯車２３が所定量回転し、１行分の紙送りを
行なう。またこの紙送りの最中にリセット信号カム３０
５が第一検出ばね１３の湾曲部１３１を押し上げ、第一
検出ばね１３と第二検出ばね１４とが接触し、リセット
信号が発生する。このリセット信号を検出した後、所定
の位置でステップモータ２を停止させ、１行の印字サイ
クルが終了する。

１印字サイクル中の負荷のレベルは、第１図に示す通り
であり、活字ドラム３の回転行程である第１行程、第３
行程では低く、活字ドラム３の桁移動の行程である第２
行程、第４行程及び紙送りの行程である第５行程では高
い。

一方、ステップモータのトルクと周波数の関係は、第１
３図に示す通りであり、２相通電は低周波数領域（ｆｌ
、ｆ２付近）では発生トルクが高いが、高速応答性が悪
くパルスレートｆ３ではモータは追従できない。１−２
相通電は低周波領域では発生トルクは低いが、高速応答
性に優れておりパルスレートｆ３でトルクＴ３が得られ
る。

そこで、モータにＴ１及びＴ３の負荷が作用する場合、
負荷Ｔ３に対しては１−２相通電で対応するが、負荷Ｔ
１を得るために１−２相通電ではパルスレートをｆｌに
しなければならないところを、２相通電ではｆ２とする
ことができる。従って、高い印字スピードを実現するこ
とができる。

尚、ここで言う２相通電とは、ステップモータを駆動す
る際に各ステップを全て２相のコイルに通電し駆動する
方式であり、１−２相通電とは１相のコイルの通電と２
相のコイルの通電を交互に行い駆動する方法である。

各行程におけるモータの駆動方法は第１図の「ステップ
モータの駆動方式」に示すものであり、第１行程、第３
行程は高い周波数の１−２相通電により駆動し第２行程
、第４行程、第５行程は低い周波数の２相通電を行なっ
ている。

全行程中、インクローラ１８．１９はインクローラフレ
ーム２９とともに活字ドラム３と一体的に揺動し、活字
４０１にインクを供給する。第２図に示すように、イン
クローラ受け１７の隔壁部１７１の外径はインクローラ
１８．１９の外径より大きいため、黒色インクローラ１
８のインクと赤色インクローラ１９のインクとが混色す
ることはない。また、インクローラ受け１７はインクロ
ーラ軸１６に遊貫されており、その隔壁部１７１はイン
クローラカバー１５の溝１５１に遊嵌され、インクロー
ラ１８．１９の桁方向の位置決めを行なっているため、
溝１５１の寸法精度を確保することにより、活字４０１
に対するインクローラ１８．１９の桁方向の位置精度を
容易に確保することができる。

本実施例においては黒と赤の２色の印字を行なっている
が、必要に応じてどんな色をどんな配列で使用してもよ
く、また、１色のみ、あるいは３色以上を用いてもよい
。従って、活字ドラム３を揺動させる機構がなくてもよ
い。

また、本実施例においては、カム溝３０１、活字ドラム
３、紙送り駆動歯車３０４、およびリセット信号カム３
０５をすべて一体に成形したが、これらは、別体に成形
後何らかの方法により一体化したものを用いてもよく、
また、活字ドラム３とカム溝３０１、活字ドラム３と紙
送り歯車３゜４のあいだに何等かの動力伝達手段が介在
しても良い。

更に、本実施例においては、活字ドラム３の桁移動の行
程と紙送りの行程において２相通電を用いたが、それ以
外で負荷が高い行程があれば、そこに２相通電を用いて
もかまわない。

［発明の効果コ以上述べたように本発明によれば、プリンタにおいてモ
ータに作用する負荷のレベルの変動が大きい場合におい
ても、それぞれの負荷レベルにあったモータの駆動方式
及びパルスレートを選択するという簡単な方法により、
プリンタの高速化に絶大な効果があり、小型で安価なモ
ータを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１３図は本発明の実施例を示す図であり、第１図はタイムチャート図、第２図は分解斜視図、第３図は平断面図、第４図は側断面図、第５図は第１行程、第５行程での活字とハンマとの桁方
向の位置関係を示す図、第６図は第３行程での活字とハンマとの桁方向の位置関
係を示す図、第７図は第１行程、第５行程での紙送り駆動歯車と紙送
り歯車との桁方向の位置関係を示す斜視第８図は第３行
程での紙送り駆動歯車と紙送り歯車との桁方向の位置関
係を示す斜視図、第９図は第１行程、第５行程での紙送
り駆動歯車と紙送り歯車との桁方向の位置関係を示す平
断面図、第１０図は第３行程での紙送り駆動歯車と紙送り歯車と
の桁方向の位置関係を示す平断面図、第１１図は第３行
程でのリセット信号カムと検出ばねとの桁方向の位置関
係を示す図、第１２図は第５行程でのリセット信号カム
と検出ばねとの桁方向の位置関係を示す図である。第１３図はステップモータのパルスレートとトルクの関
係を示す図である。１・・・フレーム　　　　２・・・ステップモータ３・
・・活字ドラム　　　４・・・活字シート５．６・・・
ヨーク　　　７・・・鉄心８・・・コイル　　　　　９
・・・ハンマ１０・・・吸引板　　　　１１・・・軸受
け１２・・・回転子　　　　１３・・・第一検出ばね４
・・・第二検出ばね　１５・・・インクローラカバー６
・・・インクローラ軸７・・・インクローラ受け８・・・黒色インクローラ９・・・赤色インクローラＯ・・・紙送り軸　　　２１・・・紙送りゴム２・・・
プラテン　　　２３・・・紙送り歯車４・・・紙送りば
ね　　２５・・・紙押えローラ６・・・紙押え軸　　　
２７・・・逆転止め爪８・・・印字位置９・・・インクローラフレーム０・・・インクローラばね１・・・印字紙以　　上出願人　　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　鈴木喜三部　他１名第４図第６図第５図第１０図第１１図第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

外周に活字を配設し回動可能な活字ドラムと、該活字ド
ラムを回動せしめるステップモータと、前記ステップモ
ータにより紙送りを行なう紙送り機構から構成されるプ
リンタにおいて、１印字ライン中で前記ステップモータ
に作用する負荷が低いタイミングにおいては、１−２相
通電を行い、負荷が高いタイミングにおいては、２相通
電を行なうことを特徴とする小型プリンタのステップモ
ータの制御方法。