JPH0365093A - モータの温度制御方法 - 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、プリンタのへ７ドキヤリツジのスペーシング
用モータ等に使用されるサーボモータの温度制御方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来より、モータはその性能、特性に基づき各種の電子
機器装置、例えばシリアルプリンタのへラドキャリッジ
のスペーシング用モータ（以下、「スペースモータ」と
言う。）に使用されている。

通常スペースモータは印字を行う際にプリントヘッドを
スペーシングさせるためのものであるが、長時間にわた
る連続的な印字が行われると、スペースモータの巻線（
コイル）の温度が上昇し、この温度上昇によって、スペ
ースモータの焼付きや性能劣化を生じることがある。

そこで、このような事態を防止するため、例えば定格の
大きいものを使用したり、放熱板を取り付けたりしてい
る。また、サーミスタ等の感熱素子をスペースモータ内
に設置し、スペースモータの温度を検出し、この検出温
度に基づいて制御することによりスペースモータの平均
駆動周期を長くしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成のモータの温度制御方法におい
ては、定格の大きいモータを使用すること、放熱板をモ
ータに取り付けることのいずれも実質的にモータを効率
的に利用しているとは言えない、また、感熱素子を設け
る場合も高価な素子が必要であり、プリンタ装置のコス
トを上昇させてしまう。

本発明は、上記従来のモータの温度制御方法の問題点を
解決して、定格の大きいものを使用することなく、放熱
板や感熱素子が不要で、モータを効率的に運転してコス
トを低減させることができるモータの温度制御方法を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明のモータの温度制御方法においては
、モータが停止した時にモータを微小時間駆動し、その
時モータに流れる電流値を検知する。検知した電流値は
、モータの巻線の温度に応じて異なるので、モータの温
度を電流値の大小から検出する。

そのため、電流値がカウント値に変換され、該カウント
値に対応する温度データをテーブルから読み込み、該温
度データに応じてモータの駆動負荷が制御される。

（作用） 本発明によれば、上記のようにモータが停止した時に、
モータを微小時間駆動し、その時モータに流れる電流値
を検知し、これによってモータの温度を検出するように
している。

すなわち、モータ駆動信号ａを第４図に示すように微小
時間だけ出力してモータを駆動し、その時モータに流れ
る電流を検知する。検知した電流値は、モータの巻線の
温度に応じて異なり、例えば第４図のｂｔ、ｂｓ、ｂｓ
のように推移する。そこで、これをスライスレベルｂ４
と比較することによってＣＩ＋Ｃ！＋Ｃ３のようなカウ
ント値を得る。

そして、該カウント値に対応する温度データをメモリに
格納されたテーブルから読み込み、該温度データに応じ
てモータの駆動負荷が制御される。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第２図は本発明のモータの温度制御方法が採用されるサ
ーボモータ駆動制御回路のブロック図、第３図はサーボ
モータドライバ及び電流検知回路の回路図である。

図において、１はμＣＰＵであり、μＣＰＵ　１は、パ
スラインを介してＩ１０ポート２及びプログラム用ＲＯ
Ｍ　３と接続されている。また、サーボモータドライバ
回路４はＩ１０ポート２からの入力信号によりサーボモ
ータ５を駆動する。

該サーボモータ５には、電流検知回路６が接続されてい
て、該電流検知回路６はサーボモータ５に流れる電流を
検知する。その出力端子はカウンタ７に接続されており
、カウンタ７の出力端子は上記μＣＰＵ　１に接続され
る。そして、μＣＰＵ　１はカウンタ７からの出力信号
（カウント値）に基づいてＲ（ＩＭ　３のテーブル値（
温度データ）よりサーボモータ５のコイル温度を検知す
る。

次に、サーボモータ５のコイル温度の検知手段について
説明する。

サーボモータ５の巻線抵抗はその温度が上昇すると増加
し、両者は次の関係にある。

Ｒ，−（（２３４，５＋θ、　）／（２３４，５＋θ。

）〕×Ｒ０・・・・・・　（１） Ｒ８：サーボモータ５のコイルの温度上昇時の巻線抵抗
値 θＸ：サーボモータ５のコイルの温度上昇時の巻線温度 θ。二基率温度（２５°） Ｒｏ：基準温度（２５°）時のサーボモータ５のコイル
の巻線抵抗値 この関係からサーボモータ５のコイルの巻線抵抗値を検
出することにより、サーボモータ５のコイルの温度上昇
を検知することができる。

そして、サーボモータ５のコイルの巻線抵抗値を検知す
るためコイルを流れる電流値が検知される。

第３図は、第２図のサーボモータドライバ及び電流検知
回路の回路図である。

図において、１１〜１４はＩ１０ポート２　（第２図）
で出力された信号により作動する論理素子であり、該論
理素子１１〜１４の出力の高低によりトランジスタ１５
〜１９がオンオフされ、サーボモータ５が駆動される。

そして、上記サーボモータ５に流れる電流の検知を行う
ために、電流検知用抵抗Ｒ＋が挿入される。この抵抗Ｒ
３はサーボモータ５のコイルの巻線抵抗値よりも十分小
さく、０．５Ω程度とする。

該抵抗Ｒｏの両端の電位差を検出するためにコンパレー
タ２０が配設され、該コンパレータ２０の基準電位（ス
ライスレベル）を決めるために抵抗Ｒ□Ｒ２が接続され
る。

該コンパレータ２０においては、抵抗Ｒ１の両端の電位
差と基準電位が比較され、その出力信号がカウンタ７　
（第２図）に送られる。

次に第１図、第４図及び第５図により本発明のモータの
温度制御方法における動作について説明する。

第１図は本発明のモータの温度制御方法のフローチャー
ト、第４図はサーボモータに駆動信号を与えた時のタイ
ムチャート、第５図はサーボモータの等価回路である。

本発明のモータの温度制御方法においては、サーボモー
タに流れる電流値が検知され、検知された電流値が電流
値の大小に応じてパルス長の異なるカウント値に変換さ
れる。

すなわち、第４図に示すようにサーボモータ駆動信号ａ
を、ある一定の微小時間だけμＣＰＵ　１（第２図）か
らＩ１０ポート２を通じて、サーボモータドライバ４に
加え、サーボモータ５を微小量駆動させる。これはサー
ボモータ５の停止時に行われる。

この時、第４図に示すようにコンパレータ２０の（−〉
端子（第３図）にサーボモータ５に流れる電流の波形す
、〜ｂ、が入力される。

ここで、第５図はサーボモータの等価回路である。

該サーボモータ５の等価回路に流れる電流の値ｉは、 ｉ　”　（Ｅ／　Ｒ）（１−ｅ−””　）　−−（２）
となる。

Ｒ：サーボモータのコイルの巻線抵抗値Ｌ：サーボモー
タのコイルのインダクタンスＥ：サーボモータの端子間
電圧（第３図のトランジスタ１６．１８のエミッタ側の
電位子ｖＭからトランジスタ１６〜１９の電圧降下、配
線電圧降下等を減じたもの〉 上記（１）、（２）式より、サーボモータ５のコイルに
流れる巻線電流は巻線抵抗値Ｒにより変化し、該巻線抵
抗値Ｒは巻線の温度によって変化するため、サーボモー
タ５の温度上昇を巻線電流の変化によって捉えることが
できる。

すなわち、第４図に示すように、コンパレータ２０の（
−）端子の入力波形は、サーボモータ５が高温の時には
す、で示す実線のように、中温の時にはｂ８で示す一点
鎖線のように、低温の時にはす、で示す破線のように変
化する。この入力波形をコンパレータ２０の（＋）端子
の入力レベル（スライスレベル）ｂ４で切ると、コンパ
レータ２０の出力波形ｃｌ、ｃｍＣ３で示すようなパル
ス長の異なるパルスに変換することができる。

上述したように、サーボモータ５を微小量駆動させて電
流値を検知し、サーボモータ５にウェイト時間を直ぐ場
合の動作について説明する。

ステップ■〜■　サーボモータ５に微小時間だけサーボ
モータ駆動信号ａを与える。

ステップ■　コンパレータ２０の出力信号をカウンタ７
　（第２図）に取り込み、カウントした値をμＣＰＵ　
１の入力信号として読み込む。

ステップ■　μＣＰＵ　１は読み込んだ値によりＲＯＭ
３からテーブル値（温度データ）を読み込む。

ステップ■■　その温度データとある基準となる温度デ
ータとの比較を行い、その値が基準温度データより高け
れば、ウェイト時間を置く。

ステップ■　ウェイト時間終了後に前回の温度検知のた
めに行った微小駆動方向を判別する。

ステップ■［相］　前回の微小駆動方向がフォワード方
向であれば、次回の微小駆動方向をリバース方向とし、
前回の微小駆動方向がリバース方向であれば、次回の微
小駆動方向をフォワード方向とする。サーボモータ５の
コイルの温度データが基準温度データよりも低くなるま
でステップ■〜［相］を繰返し行う。

ステップ■　サーボモータ５のコイルの温度データが基
準温度データよりも低くなった時に次の駆動動作を行う
。

なお、ウェイト時間を置く代わりに温度データによりサ
ーボモータ５の回転数や電流値の制御を行うことも可能
である。

以上説明したように、本実施例においては、サーボモー
タ５のコイルの巻線温度が検知され、巻線温度に応じ、
最適のデユーティでサーボモータ５が駆動される。

また、サーボモータ５のコイルの巻線温度を検知するた
めに行われた微小駆動は、スリットセンサ等により検知
されμＣＰｔ１　１にフィードバックがかけられる。し
たがって、サーボモータ５をプリンタのへラドキャリッ
ジのスペーシング用モータ等に用いた場合のレジストレ
ーションのずれ等の弊害を起こすことはない。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、モータが
停止した時に、モータを微小時間駆動し、その時モータ
に流れる電流値を検知し、検知した電流値の大小をカウ
ント値に変換してモータの温度を検出するため、カウン
タとしてμＣＰＵの内蔵タイマを使用すると、コンパレ
ータ１個でサーボモータのコイルの巻線抵抗値の変化を
利用してサーボモータのコイルの温度を検知することが
できる。そして、該検知結果に基づき、次の起動までに
ウェイト時間を置いたり、回転数や電流値を制御してサ
ーボモータを駆動することができるのでサーボモータの
効率的な利用が可能となる。

その結果、定格の大きなモータを使用したり感熱素子や
放熱板を使用する必要がなくなり、プリンタ装置のコス
トを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータの温度制御方法のフローチャー
ト、第２図は本発明のモータの温度制御方法が採用れる
サーボモータ駆動制御回路のブロック図、第３図はサー
ボモータドライバ及び電流検知回路の回路図、第４図は
サーボモータに駆動信号を与えた時のタイムチャート、
第５図はサーボモータの等価回路を示す図である。 ｌ・・・μＣＰＵ　、　２・・・Ｉ１０ボート、３・・
・プログラム用ＲＯＭ、４・・・サーボモータドライバ
回路、５・・・サーボモータ、６・・・電流検知回路、
７・・・カウンタ、１１、１２．１３．１４・・・論理
素子、１５．１６．１７．１８．１９・・・トランジス
タ、２０・・・コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）モータを微小時間駆動し、 （ｂ）その時モータに流れる電流値を検知し、 （ｂ）検知した電流値を、電流値の大小に応じてパルス
   長の異なるカウント値に変換し、（ｃ）該カウント値に
   対応する温度データをテーブルから読み込み、 （ｄ）該温度データに応じてモータの駆動負荷を制御す
   ることを特徴とするモータの温度制御方法。