JPH03155395A - 媒体搬送用モータの駆動制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワイヤドツトマトリクスプリンタのような印
字の形成を１字ずつ行っていくインパクト型のシリアル
プリンタ等における印字媒体給送用モータの駆動制御１
装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、プリンタには、印字の形成をインパクトにより
行うインパクト型プリンタと、インパクトを与えること
なしに印字を行うノンインパクト型プリンタがある。ま
た、プリンタは、印字の形成を１字ザつ行っていくタイ
プのいわゆるシリアルプリンタと、１行分の印字を一斉
に行うラインプリンタとに分けられる。従って、多くの
プリンタは、このインパクト、ノンインパクトと、シリ
アル、ラインのいずれかの組み合わせによる分類のいず
れかに属している。この種のプリンタは、印字媒体上に
文字等を印字するものである。印字媒体としては、スプ
ロケット孔を有する連続紙や、定型サイズに切り分けら
れたカット紙等、種々の媒体が使用される。

従来のインパクト型シリアルプリンタにおける印字媒体
給送機構の概略の構成図を第２図に示す。

この印字媒体給送機構では、印字媒体給送用モータ１で
ギア２を駆動することにより、ビントラクタ３とプラテ
ン４が回転して印字媒体１０が送られ、その印字媒体１
０に対してプリントヘッド５で印字が行われる。通常の
インパクト型シリアルプリンタにおいては、このように
ビントラクタ３を用いてスプロケット孔を有する連続紙
を送るものと、カット紙を送るもの等があるが、いずれ
も駆動源にはパルスモータ、直流モータ等の印字媒体給
送用モータ１を使用している。

なお、第１図では、切換レバー６を用いて、例えば連続
紙とカット紙の切換えを行うようになっている。また、
図示しないが、プラテン４とプリントヘッド５との間の
ヘッドギャップを調節するためのヘッドギャップ調節用
レバーが設けられ、そのヘッドギャップ調節用レバーを
用いてヘッドギャップを調節することにより、使用する
印字媒体１０の厚さに対応できるようになっている。

第３図は、従来の印字媒体給送用モータにおける駆動制
御装置の一構成例を示す回路図である。

この駆動制御装置は、印字媒体給送用モータ１として、
パーマネント・マグネット型（以下、ＰＭ型という）の
パルスモータを定電流制御バイポーラ２相励磁で駆動覆
る装置であり、プリンタ全体の制御を行う中央処理装置
（以下、ＣＰＵという）からなる主制御回路２０を備え
ている。主制御回路２０には、制御回路２１を介して駆
動回路３０が接続されている。

制御回路２１は、主制御回路２０の出ツノに基づきモー
タ１の駆動用制御信号である相信号３２１ａ、５２１ｂ
を駆動回路３０へ出力する回路であり、マイクロプロセ
ッサで構成されている。駆動回路３０は、バイポーラト
ランジスタで構成されるモータドライバ３１と、分圧抵
抗３２．３３とで構成され、相信＠５２１ａ、５２１ｂ
に同期して分圧抵抗３２．３３によって分圧された電圧
に比例した駆動電流５３１ａ、３３１ｂを出力する機能
を有している。

以上のように構成される駆動制御装置の動作を、第４図
を参照しつつ説明する。

なあ、第４図は第３図の動作波形図であり、２相の相信
号５２１ａと５２１ｂは位相が９０°異なっている。駆
動電流３３１ａ、３３１ｂは、相信号５２１ａ、５２１
ｂと同期した位相を持つ。

また第４図中のＳ１ａ、Ｓｌｂはモータ１に流れる励磁
電流であり、それらは相信号５２１ａ、３２１ｂに同期
した位相を持っている。

主制御回路２０からモータ駆動指令が出力されると、制
御回路２１がモータ１の相信号５２１ａ。

５２１ｂを出力する。するとモータドライバ３１は、分
圧抵抗３２．３３の分圧比に比例したスライスレベルの
電流値を持つ駆動電流５３１ａ、５３１ｂをモータ１に
供給する。これにより、モータ１には、励磁電流Ｓ１ａ
、Ｓ１ｂが流れ、その励磁電流Ｓ１ａ、Ｓ１ｂの大きさ
に従ったトルクがモータ１に発生し、該モータ１が回転
する。

ところで、モータ１の負荷は、印字媒体１０における厚
さ、種類、ミシン目の折れ曲がり等といった形状変化、
及び走行経路等によって変動する。

そこで、従来の駆動制御装置では、常に印字媒体１０の
最大負荷を想定して、熱的に許せる限りの一定の最大駆
動電流をモータ１に供給し、大きなトルクでそのモータ
１を駆動するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の装置では、モータ１の最大負
荷を想定して印字媒体給送負荷にかかわらず、常に一定
の最大駆動電流でモータ１を駆動する構成であるため、
モータ１及びモータ駆動回路３０の発熱が大きく、それ
によってモータ駆動効率が低下すると共に、そのモータ
１及びモータ駆動回路３０が熱的に劣化するという問題
があった。特に近年では、モータ１を固定するためのプ
Ｉノンタメインシャーシ等がプラスチック祠料で作られ
たものか多くなって来ており、モータ１の放熱か非常に
難しくなって技術的に十分満足のいく駆動制御装置を得
ることが困難であった。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、印字媒
体給送用モータとそのモータ駆動回路との発熱か大きい
という点について解決した印字媒体給送用モータの駆動
制御装置を提供するものでおる。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、第１の発明は、プリンタの
印字媒体給送用モータに対する駆動用制御信号を出力す
る制御回路と、前記制御信号を入力しその制御信号に応
じた駆動電流で前記モータを回転さける駆動回路とを、
備えた印字媒体給送用モータの駆動制御装置において、
印字媒体に応じて前記モータに対する負荷量を設定する
負荷設定手段と、前記負荷設定手段で設定された負ｖｔ
ｍに基づき前記駆動電流を変化させる駆動電流可変手段
とを、設けたものである。

第２の発明では、第１の発明の負荷設定手段及び駆動電
流可変手段に代えて、前記モータに対する印字媒体の負
荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出の出力に基
づき前記負荷に応じて前記駆動電流を変化させる駆動電
流可変手段とを、設けたものである。

（作　用） 第１の発明によれば、以上のように印字媒体給送用モー
タの駆動制御装置を構成したので、負荷設定手段により
、印字媒体の厚さ、種類、形状変化等に対応して印字媒
体給送用モータに対する負荷間を設定すると、その設定
された負荷間に基づき駆動電流可変手段が、モータに供
給する駆動電流を変化させるように働く。これにより、
印字媒体の厚み等に応じてモータに流れる励磁電流が変
化し、媒体負荷か小さい場合には゛励磁電流が小さく、
媒体負荷か大きい場合には励磁電流も大きくなり、発熱
が少なく、効率の良いモータの駆動が行われる。

第２の発明では、負荷検出手段により、印字媒体の厚み
等の変更による負荷の変動が検出される。

駆動電流可変手段は、負荷検出手段で検出された負荷変
動に応じてモータの駆動電流を変化させるように働く。

これにより、第１の発明と同様に、発熱か少なく、効率
の良いモータの駆動が行われる。

従って、耐記課題を解決できるのである。

（実施例） 第１図は、本発明の第１の実施例を示すもので、印字媒
体給送用モータにおける駆動制御装置の概略の構成ブロ
ック図でおる。

この駆動制御装置は、第２図の印字媒体給送用モータ１
を可変２相励磁で駆動する装置であり、プリンタ全体を
制御するＣＰＵ等で構成された主制御回路４０と、印字
媒体の例えば厚さに応じた負荷５２定信号３５０を出力
する負荷設定手段５０とを痛えている。主制御回路４０
及び負荷設定手段５０の出力側には、制１１１（１回路
６０か接続されている。制ｒ１１回路６０は、王制σＤ
回路４０の出力と負荷設定手段５０から出力される負荷
設定信＠Ｓ５０とに基づき、モータ１の負荷に応じた励
磁電流を設定するための制御信号８６０を駆動回路７０
へ出力する回路であり、駆動電流可変手段６０ａを有し
、マイクロプロセッサ等で構成されている。駆動回路７
０は、制御信号３６０に応じた駆動電流をモータ１へ供
給し、そのモータ１を所定のトルクで回転させるための
回路である。

第５図は、第１図に示す駆動制御装置の一構成例を示す
回路図である。

この駆動制御装置における負荷設定手段５０は、ヘッド
ギャップ調節用レバー５１により印字媒体の厚さに応じ
て抵抗値が手動で４段階５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２
ｄに切換えられる可変抵抗器５２て構成されている。こ
の可変抵抗器５２は、例えば電源電圧＋５Ｖと接地電位
との間に直列に接続されている。この負荷設定手段５０
の出力側に接続された制御回路６０は、電源電位＋５Ｖ
に接続されたアナログ／ディジタル（以下、△／Ｄとい
う）コンバータ内蔵のマイクロプロセッサ６１て構成さ
れている。マイクロプロセッサ６１は、Ａ　／’　Ｄコ
ンバータの他に、データ格納用のメモリや、駆動電流可
変機能を有するＣＰＵ等で構成されている。このマイク
ロプロセッサ６１における制御信号３６０を出力するた
めの出力ポートロ１ａ、５１ｂには、駆動回路７０が接
続されている。

駆動回路７０は、駆動電流切換え用の切換信号３７１．
３７４を出力するためのトランジスタ７１．７４及び抵
抗７２．７３，７５．７６．７７゜７８と、切換信号３
７１．３７４に応じた駆動電流を出力するためのトラン
ジスタ等で構成されるモータドライバ７９とで構成され
ている。トランジスタ７１．７４及び抵抗７７．７８が
それぞれ電源電圧＋５ｖに接続されると共に、モータド
ライバ７９か電源電圧＋５Ｖ、　＋３８Ｖに接続されて
いる。

以上のように構成される駆動制御装置の動作を、次の表
１を参照しつつ説明する。

表１ この表１は、ヘッドギャップ調節用レバーのレバー位置
５２ａ〜５２ｄ、出力ポートロ１ａ、６１ｂの値、及び
切換信号３７１．３７４の電流値をそれぞれ示すもので
ある。

まず、印字媒体の厚さが薄い場合にはヘッドギャップ調
節用レバー５１を５２ａの位置に切換え、その印字媒体
の厚さが厚くなるにつれてヘッドギャップ調節用レバー
５１を５２ｂ、５２ｃ、５２ｄへと切換える。レバー５
１の選択位置５２ａ。

５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに従い、抵抗分割によって１〜
５Ｖへと変化する電圧が負荷設定手段５０から出力され
、マイクロプロセッサ６１に与えられる。マイクロプロ
セッサ６１は、負荷設定手段５０から出力されるアナロ
グ電圧値を内蔵のＡ／Ｄコンバータでディジタル信号に
変換した俊、表１に示１ように、メモリに予め記憶され
ている出力電流値に対応する論理゛１′′または′Ｏ″
の制御信号Ｓ６１を出力して駆動回路７０中のトランジ
スタ７１．７４に与える。

トランジスタ７１．７４は制御信号Ｓ６０が論理“１′
′の時にはオン状態、論理“Ｏｆｔの時にはオフ状態と
なる。表１に示すように、トランジスタ７１及び７４が
オフ状態の時には、抵抗７７゜７８のみに電源電流が流
れるため、切換信号８７１．８７４の電流値が１０ｍＡ
となる。また、トランジスタ７１及び７４がオン状態の
時には、抵抗７２．７３．７５，７６．７７．７８に流
れる電源電流によって切換信号３７１．３７４の電流値
が２５ｍＡとなる。

駆動回路７０では、モータドライバ７９により、２相励
磁の定電流制御バイポーラ駆動を行っている。そのため
、モータドライバ７９は、入力される切換信号３７１，
３７４のレベルに応じて各相の出力電流スライスレベル
（電流波形の最大値）を選択し、゛そのスライスレベル
に応じた駆動電流をモータ１に供給する。すると、レバ
ー位置５２ａ、５２ｂ、５２Ｇ、５２ｄによるモータ励
ｔａＮ流波形図である第６図に示すように、モータ１に
は、モータドライバ７９により設定された励磁電流が流
れ、その励磁電流の大きさに応じたトルクで該−モータ
１が回転し、印字媒体を第２図のプラテン４側へ送る。

印字媒体が薄い場合には、ヘッドギャップ調節用レバー
５１が５２ａの位置に切換えられるため、第６図に示す
ように０．３Ａの励磁電流によってモータか回転し、ま
た印字媒体が最も厚い場合にはヘットキャップ調節用レ
バー５１が５２ｄの位置に切換えられるため、０．６Ａ
以上の励磁電流によってモータ１が回転する。モータ１
の消費電ツノは、（電流の実効値）２×（モータ１の巻
線抵抗１直〉となる。従って、軽い負荷の場合にはモー
タ１に流れる励磁電流が小さく、そのモータ１の消費電
力が前記式に従って小さくなることから、モータ１及び
駆動回路７０の発熱量が小ざくなってそれらの熱的劣化
を防止できると共に、モータ１の駆動効率か向上する。

第７図は、本発明の第２の実施例を示すもので、印￥媒
体給送用モータ１における駆動制御装置の概略の構成ブ
ロック図でおり、第１図中の要素と共通の要素には共通
の符号が付されている。

この駆動制御装置では、第１図の負荷設定手段５０に代
えて負荷検出手段８０が設けられ、その負荷検出手段８
０の出力側に制御回路６０が接続されている。

負荷検出手段８０は、光学センサヤ感圧センサ等によっ
て印字媒体の例えば厚さを検出し、その負荷検出信号３
８０を制御回路６０へ出力する回路で構成されている。

負荷検出手段８０を光学センサを用いて構成した場合に
は、例えば発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）とフ
ォトセンサによって印字媒体の厚さが検出可能である。

また感圧センサを用いて負荷検出手段８０を構成した場
合には、例えば印字媒体の走行経路中にその印字媒体の
走行に影響を与えない程度の圧力でその印字媒体に感圧
センサを、一定ストロークで押し付けたときの圧力によ
り、印字媒体の厚みを検出することが可能である。

このような負荷検出手段８０の出力側に接続される制御
回路６０は、第１図及び第５図とほぼ同様に、駆動電流
可変手段６０ｂを有するマイクロプロセッサで構成され
ている。従って、負荷検出手段８０によって印字媒体の
厚さが検出されると、その負荷検出手段８０から負荷検
出信号８８０が出力されて制御回路６０に与えられる。

制御回路６０は、負荷検出信号３８０に基づき、駆動電
流可変手段６０ｂによって駆動電流設定用の制御信号を
出力し、駆動回路７０を介してモータ１を所定のトルク
で回転させる。

これにより、前記第１の実施例とほぼ同様に、発熱量の
低下と、モータ駆動効率の向上とし）う利点か１ｑられ
る。

なお、本発明は、図示の実施例に限定されず、種々の変
形か可能である。その変形例としては、例えば次のよう
なものがおる。

（ａ＞　　第１図の負荷設定手段５０は、第５図のヘッ
ドギャップ調節用レバー５１及び可変抵抗器５２以外の
回路で構成することも可能である。例えば、第２図の連
続紙とカット紙の切換え用の切換レバー６を用い、その
切換レバー６の切換えによって第５図の可変抵抗器５２
のような抵抗器の抵抗値を切換えることにより、モータ
１の励磁電流を変えることも可能である。

カット紙は連続紙に比べてモータ１に対する負荷が小さ
いため、切換レバー６をカット紙側に切換えることによ
り、その負荷設定手段５０から出力される負荷設定信号
３５０の電圧値を小さく設定できる。この電圧値により
、制御回路６０及び駆動回路７０の働きによって小さな
駆動電流でモータ１を回転させ、その駆動回路７０及び
モータ１の発熱量を減少させることができる。

（ｂ）　　第１図の負荷設定手段５０を省略し、その負
荷設定手段５０と同様の機能を主制御回路４０内に設け
るようにしても良い。

例えば、主制御回路４０を用いてプリンタのメニュー選
定を行う時に、ヘッドギャップや、印字媒体の種類（例
えば、連続紙とカット紙）等の選定を行うと同時に、直
接モータ１に対する励磁電流の設定も行い、その主制御
回路４０の出力を制御回路６０へ出力することにより、
該制御回路６０及び駆動回路７０を介して所定の駆動電
流をモータ１に供給し、設定された励磁電流をモータ１
に流すことによって第１の実施例とほぼ同様の作用効果
を発揮させることができる。

（Ｃ）　　印字媒体の負荷を決定付ける要因は、その印
字媒体の厚さや種類以外に、印字媒体の形状変化や走行
経路等があるので、その形状変化や走行経路等に基づき
、モータ１に流れる励磁電流を可変する構成に変形する
ことも可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、第１の発明によれば、負荷
設定手段によってモータの負荷量を設定し、その設定さ
れた負荷量に基づき駆動電流可変手段によってモータの
励磁電流を変化させるようにしたので、印字媒体の厚さ
や種類等に応じて最適な励磁電流をモータに流すことが
でき、それによってモータ及び駆動回路の消費電力を少
なくして発熱量の減少とモータ駆動効率の向上という効
果が期待できる。

第２の発明によれば、負荷検出手段によって印字媒体の
負荷を検出し、その検出結果に基づき駆動電流可変手段
によって励磁電流を変化させるようにしたので、前記第
１の発明とほぼ同様の効果がｊ８ψれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すもので、印字媒体
給送用モータにおける駆動制御装置の概略の構成ブロッ
ク図、第２図は従来のインパクト型シリアルプリンタに
おける印字媒体給送機構の概略の構成図、第３図は従来
の印字媒体給送用モータにおける駆動制御装置の回路図
、第４図は第３図の動作波形図、第５図は第１図の回路
図、第６図は第５図のレバー位置によるモータ励磁電流
波形図、第７図は本発明の第２の実施例を示すもので、
印字媒体給送用モータにおける駆動制御装置の概略の構
成ブロック図である。 １・・・・・・モータ、５・・・・・・プリントヘッド
、６・・・・・・切換レバー、１０・・・・・・印字媒
体、４０・・・・・・主制御回路、５０・・・・・・負
荷設定手段、６０・・・・・・制御回路、６０ａ、６０
ｂ・・・・・・駆動電流可変手段、７０・・・・・・駆
動回路、８０・・・・・・負荷検出手段、３６０・・・
・・・制御信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プリンタの印字媒体給送用モータに対する駆動用制
   御信号を出力する制御回路と、前記制御信号を入力しそ
   の制御信号に応じた駆動電流で前記モータを回転させる
   駆動回路とを、備えた印字媒体給送用モータの駆動制御
   装置において、 印字媒体に応じて前記モータに対する負荷量を設定する
   負荷設定手段と、 前記負荷設定手段で設定された負荷量に基づき前記駆動
   電流を変化させる駆動電流可変手段とを、設けたことを
   特徴とする印字媒体給送用モータの駆動制御装置。 ２、請求項１記載の印字媒体給送用モータの駆動制御装
   置において、前記負荷設定手段及び駆動電流可変手段に
   代えて、 前記モータに対する印字媒体の負荷を検出する負荷検出
   手段と、 前記負荷検出手段の出力に基づき前記負荷に応じて前記
   駆動電流を変化させる駆動電流可変手段とを、 設けたことを特徴とする印字媒体給送用モータの駆動制
   御装置。