JPH06164784A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的小型のパルスモータおよびパワー規模
の小さなモータドライバや電源でも、プラテンローラな
どの負荷を確実かつ円滑に起動できるようにする。 【構成】 歯車列などの伝動機構を介して負荷に連結さ
れたパルスモータを順方向へ起動するに際し、上記パル
スモータを上記伝動機構のバックラッシュの範囲内で逆
方向へ予備駆動させる。 【効果】 モータの起動が、伝動機構のバックラッシュ
によって生じる非常に軽い負荷条件下で行なわれるよう
になるため、負荷を確実かつ円滑に起動させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば記録装置や読
取装置などにおいて記録紙や原稿の送り駆動を行なう駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ファクシミリやコピー機など
に使われている記録装置では、図６に示すように、ロー
ルから繰り出されてくる記録紙１を記録ヘッド（サーマ
ル・ヘッド）２とプラテンローラ３の間に挟み込んで主
走査方向Ｘの記録を行なうとともに、その記録に同調し
てプラテンローラ３を一定方向に回転させることによ
り、上記記録紙１を副走査方向Ｙに送り駆動することが
行なわれる。

【０００３】上記送り駆動を行なう駆動装置は、図６に
示すように、伝動機構としての歯車列４を介して上記プ
ラテン３の軸に機械的に連結するパルスモータ５と、こ
のパルスモータ５に電気的な駆動パワーを与えるモータ
ドライバ６と、このモータドライバ６を制御する制御回
路７とを有し、制御回路７から出力されるパルスによっ
てモータ５の出力軸をステップ回転させ、このモータ軸
の回転を歯車列４で減速してプラテンローラ３の軸に伝
達させることが行なわれていた。

【０００４】図７は上記駆動装置の動作を示すタイムチ
ャートであって、（ａ）はモータ軸にかかる負荷、
（ｂ）はモータ回転速度、（ｃ）は制御回路７から出力
されるパルス、（ｄ）の実線曲線はモータ軸の回転変
位、（ｄ）の破線曲線はプラテンローラ３の回転変位
を、それぞれ互いに同一時間軸上に揃えて示す。

【０００５】ここで、制御回路７からは、モータ５を正
方向すなわち副走査方向Ｙに一方的に駆動する正転パル
スＰｆだけが出力され、この正転パルスＰｆの数分だけ
モータ軸が回転させられる。このモータ軸の回転変位
が、歯車列４により減速されてプラテンローラ３の軸に
伝達されることにより、記録紙１が副走査方向Ｙへ所定
ピッチで送り駆動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる構成に
よれば、プラテンローラなどの負荷を確実に駆動するた
めに、パルスモータは概して大型のものを必要とし、こ
れに伴ってモータドライバや電源などのパワー規模も大
きくしなければならず、このことがこの種の駆動装置の
小型化を阻害している、という問題があった。

【０００７】上述の問題は以下の理由で生じる。すなわ
ち、図８に示すように、パルスモータの出力トルクは速
度によって変化するが、この変化の状態は、起動時と起
動後とでは大きく異なる。

【０００８】起動時の出力トルクいわゆるプルイントル
クは、起動後の出力トルクいわゆるプルアウトトルクよ
りも小さく、しかも、その差は速度とともに急激に拡大
する。

【０００９】一方、プラテンローラなどの負荷を停止状
態から確実に起動するためには、その負荷のトルクが上
記プルイントルクの範囲内でなければならない。

【００１０】たとえば、図８において、Ｔ１［ｋｇ・ｃ
ｍ］の負荷がかかっているモータを速度Ｆ１（ＰＰＳ）
で起動するためには、そのＴ１とＦ１が直交する点の座
標（Ｆ１，Ｔ１）がプルイントルク曲線の内側に確実に
来るようにしなければならない。

【００１１】したがって、プラテンローラなどの駆動負
荷を一定の速度で確実に起動させるためには、十分なプ
ルイントルクを有する大型のパルスモータが必要とな
り、これに伴い、モータドライバや電源などもパワー規
模の大きなものが必要となる。

【００１２】また、パルスモータは振動や騒音の発生源
となりやすいが、その振動と騒音はとくに起動時に一番
大きくなる。

【００１３】本発明は、上述した課題に鑑みてなされた
もので、比較的小型のパルスモータおよびパワー規模の
小さなモータドライバや電源によっても、プラテンロー
ラなどの駆動負荷を確実かつ円滑に起動させられるよう
にした駆動装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、歯車列などの伝動機構を介して負荷に連結
されたパルスモータを順方向へ起動するに際し、上記パ
ルスモータを上記伝動機構のバックラッシュの範囲内で
逆方向へ予備駆動させる、という構成を備えたものであ
る。

【００１５】

【作用】本発明は、上述の構成によって、モータの起動
が、伝動機構のバックラッシュによって生じる非常に軽
い負荷条件下で行なわれるようになるため、比較的小型
のパルスモータおよびパワー規模の小さなモータドライ
バや電源によっても、プラテンローラなどの負荷を確実
かつ円滑に起動させることが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら説
明する。

【００１７】なお、図において、同一符号は同一または
相当部分を示すものとする。図１は本発明の一実施例に
よる駆動装置の概略構成を示す。

【００１８】同図に示す駆動装置は熱式記録装置の副走
査送り駆動部をなすものであって、１はロールから繰り
出されてくる感熱紙等の記録紙、２は主走査方向Ｘへの
記録を行なうサーマルヘッド等の記録ヘッド、３は記録
位置にて記録紙１を副走査方向Ｙへ送り駆動するプラテ
ンローラ、４は多数の減速歯車ａ〜ｈからなる伝動機構
としての歯車列、５は歯車列４を介して上記プラテンロ
ーラ３を一定方向に回転駆動するパルスモータ、６はパ
ルスモータ５に電気的な駆動パワーを与えるモータドラ
イバ、７０はモータドライバ６を介して上記パルスモー
タ５の回転をパルス制御する制御回路である。

【００１９】ここで、制御回路７０は、まず、パルスモ
ータ５を回転駆動させるためのパルスとして、正転パル
スＰｆと逆転パルスＰｒの２種類を出力するように構成
されている。

【００２０】制御回路７０から正転パルスＰｆが出力さ
れると、パルスモータ５は順方向に回転駆動され、この
モータの回転が歯車列４を介してプラテンローラ３に減
速伝達されると、プラテンローラ３が記録紙１を副走査
方向Ｙへ送り駆動するようになっている。

【００２１】一方、制御回路７０から逆転パルスＰｒが
出力されると、パルスモータ５は先とは逆の方向に回転
駆動され、このモータの回転が歯車列４を介してプラテ
ンローラ３に減速伝達されると、プラテンローラ３は記
録紙１を副走査方向Ｙと反対方向へ逆送りするようにな
っている。

【００２２】上述した構成に加えて、上記制御回路７０
には、伝動機構である歯車列４を介して駆動負荷である
プラテンローラ３に連結されたパルスモータ５を起動す
るに際し、そのモータ５を正転パルスＰｆによって順方
向へ駆動する前に、逆転パルスＰｒによって逆方向へ駆
動する動作をあらかじめ瞬時的に行なわせるように構成
されている。

【００２３】このとき、その逆転パルスＰｒによる逆駆
動量は、歯車列４などの伝達系にて生じるバックラッシ
ュの範囲内となるように設定されている。

【００２４】以上のように構成されたモータ駆動装置に
ついて、以下その動作を説明する。図２は上述した駆動
装置の動作をフローチャート化して示す。

【００２５】図３は上述した駆動装置の動作を示すタイ
ムチャートであって、（ａ）はモータ軸にかかる負荷、
（ｂ）はモータ回転速度、（ｃ）は制御回路７から出力
されるパルス、（ｄ）の実線曲線はモータ軸の回転変
位、（ｄ）の破線曲線はプラテンローラ３の回転変位
を、それぞれ互いに同一時間軸上に揃えて示す。

【００２６】図２および図３において、プラテンローラ
の駆動を行なわない停止区間（Ｂ区間）において、モー
タのスタートが指令されると、まず、所定時間置きに１
ステップ分の逆転パルスＰｒを出力してモータを逆転駆
動する動作が行なわれる。

【００２７】このときのモータの逆転駆動は伝達系のバ
ックラッシュｄｈの範囲内で行なわれる。これにより、
モータは逆転させられるが、プラテンローラは停止状態
を保つ（Ｂ１区間）。

【００２８】モータの逆転駆動が終了すると、所定時間
を待った後、所定時間置きに１ステップ分の正転パルス
Ｐｆを出力してモータを順方向に正転駆動する動作が行
なわれる。

【００２９】このとき、正転を開始したモータは、その
回転変位量が伝達系のバックラッシュｄｈの範囲内にあ
る間、プラテンローラを回転駆動することなく回転す
る。モータがプラテンローラを回転駆動するようになる
のは、モータの回転変位量が伝達系のバックラッシュｄ
ｈの範囲を超えてからである。つまり、モータの起動
は、プラテンローラの負荷を受けないバックラッシュ区
間で行なわれる（Ｂ２区間）。

【００３０】モータの回転変位量が上記バックラッシュ
ｄｈの範囲を超えると、この時点から、モータは実負荷
であるプラテンローラを駆動しながら回転するようにな
る（Ｃ区間）。

【００３１】以上のようにして、伝動機構である歯車列
４を介してプラテンローラ３に連結されたパルスモータ
５は、正転パルスＰｆによって順方向へ起動される前
に、歯車列４などの伝動系にて生じるバックラッシュｄ
ｈの範囲内で、逆転パルスＰｒにより逆方向へ駆動され
る。

【００３２】ここで、注目すべきことは、パルスモータ
５を逆転駆動しても、その逆転駆動量が伝達系で生じる
バックラッシュｄｈの範囲内ならば、その逆転駆動はバ
ックラシュｄｈに吸収されてプラテンローラ３にまで伝
達されないことである。したがって、パルスモータ５の
逆転駆動を行なっても、プラテンローラ３による送り動
作は、そのまま停止状態を保つことができる。

【００３３】さらに、注目すべきことは、図４に示すよ
うに、歯車列４などの伝達系に生じるバックラッシュｄ
ｈの範囲内でモータ５の出力軸が回転変位する分には、
そのモータの出力軸には実負荷であるプラテンローラ３
のトルクが加わらないことである。

【００３４】したがって、図５に示すように、パルスモ
ータ５の起動は、プラテンローラ３を含めた実負荷トル
クＴ１よりも大幅に小さい負荷トルクＴ２下で行なわれ
るようになる。これにより、実負荷Ｔ１では起動できな
いような速度Ｆ１でも、確実に起動させることができる
ようになる。このことは、図５中に破線で示すように、
パルスモータのプルイントルクとプルアウトトルクが実
質的に増大したのと同じ効果をもたらす。

【００３５】この結果、比較的小型のパルスモータおよ
びパワー規模の小さなモータドライバや電源によって
も、プラテンローラなどの駆動負荷を確実かつ円滑に起
動させることができる。

【００３６】以上、本発明を記録装置に適用した場合の
実施例について説明してきたが、本発明は上述した実施
例以外にも種々の態様が可能である。

【００３７】たとえば、伝動機構をなす歯車列４はチェ
ーンやタイミングベルトなどの伝動部品に置き換えるこ
ともできる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、歯車列などの伝動機構を介して駆動負荷に連結され
たパルスモータを順方向へ起動するに際し、上記パルス
モータを上記伝動機構のバックラッシュの範囲内で逆方
向へ予備駆動させることによって、モータの起動が、伝
動機構のバックラッシュによって生じる非常に軽い負荷
条件下で行なわれるようになるため、比較的小型のパル
スモータおよびパワー規模の小さなモータドライバや電
源によっても、プラテンローラなどの駆動負荷を確実か
つ円滑に起動させることができる、という効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるモータ駆動装置が適用
された記録装置の概略構成図

【図２】本発明装置の動作を示すフローチャート

【図３】本発明装置の動作を示すタイムチャート

【図４】本発明装置におけるモータの軸変位と負荷トル
クの関係を示す図

【図５】モータのプルイントルクとプルアウトトルクを
示す図

【図６】従来のモータ駆動装置が使用された記録装置の
概略構成図

【図７】本発明装置の動作を示すフローチャート

【図８】モータのプルイントルクとプルアウトトルクを
示す図

【符号の説明】

１ 記録紙 ２ 記録ヘッド ３ 駆動負荷としてのプラテンローラ ４ 伝動機構としての歯車列 ａ〜ｈ 歯車 ５ パルスモータ ６ モータドライバ ７０ 制御回路 Ｘ 主走査方向 Ｙ 副操作方向 ｄｈ バックラッシュ Ｐｆ 正転パルス Ｐｒ 逆転パルス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車列などの伝動機構を介して駆動負荷
   に連結されたパルスモータと、このパルスモータを順方
   向へ起動するに際し、上記伝動機構のバックラッシュの
   範囲内で逆方向への予備駆動を行なう制御手段とを備え
   た駆動装置。