JPH08340697A - モータ制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モータの能力を最大限に生かして高速に回転さ
せることを可能とし、かつ脱調が生じることも防止する
ことを可能とする。 【構成】制御信号周波数制御部１２は、通常はプルアウ
ト領域に含まれる所定の第１周波数の制御信号を制御信
号発生部１１に発生させ、この第１周波数の制御信号に
よってモータ２を高速回転させる。そして制御信号周波
数制御部１２は、所定の周期で所定の期間にのみ制御信
号発生部１１が生成する制御信号の周波数をプルイン領
域に含まれる所定の第２周波数に変更させ、この第２周
波数の制御信号によってモータ２の回転の安定化を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリンタなどに
用紙搬送の動力源として使用されるモータを制御するた
めのモータ制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】制御信号の周波数に応じて回転数が変化
するステッピングモータなどのモータでは、制御信号の
周波数の上昇にともなって回転数が増加し、高速回転が
可能となる。

【０００３】ところでモータのトルク特性には、図４に
示すようにプルイントルク特性とプルアウトトルク特性
との２種類がある。ここでプルイントルク特性は、停止
状態からのトルクの特性であり、またプルアウトトルク
特性は、回転中におけるトルクの特性である。

【０００４】この図から分かるように、プルアウトのト
ルクのほうが、高い回転数まで必要最小トルクを上回る
トルクを得られる。そこで、プルインのトルクで立上げ
たのち、徐々に回転数を上げてプルアウトのトルクで運
用する。

【０００５】さて、プルアウトのトルクはプルインのト
ルクに比べて小さい。しかもプルアウトのトルクは、回
転数が上昇するにしたがって小さくなり、ある回転数を
越えると必要最小トルクを下回ってしまう。

【０００６】得られるトルクが必要最小トルクを下回っ
てしまう回転数より若干低い回転数で運用すれば、必要
最小トルクを得た上で最も高速に回転することが可能で
あるが、得られるトルクと必要最小トルクとの差が小さ
いために、負荷が少し増加しただけで脱調してしまう恐
れがある。

【０００７】そこで従来は、多少の負荷の変動があって
も安定して回転することができるように、必要最小トル
クよりも十分に大きなトルクを得られる回転数でモータ
を運用している。すなわち、回転数を低下させることに
よって安定的な回転を実現している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上のように従来は、多
少の負荷の変動によってモータが脱調してしまうことが
ないように、必要最小トルクよりも十分に大きなトルク
を得られる所定の回転数でモータを回転させるものとな
っており、モータ制御回路では上記所定の回転数でモー
タを回転させるのに必要な周波数（例えば図４の例では
２０００Hz）が運用周波数として設定され、この運用周
波数を有した制御信号をモータへと供給するものとなっ
ている。

【０００９】このため、モータの能力を生かし切れず、
運用に用いることのできる回転数の低下を来すという不
具合があった。すなわち、ある一定の回転数での運用が
必要であるときを考えると、より高速に回転することが
可能な、より高価なモータを使用しなければならない。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、モータの能力
を最大限に生かして高速に回転させることができ、かつ
脱調が生じることも防止することができるモータ制御回
路を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、所定の周期で所定の期間に亙り前記モー
タの特性により定まる所定のプルイン領域に含まれる所
定の周波数とし、その他の期間には前記制御信号を前記
モータの特性により定まる所定のプルアウト領域に含ま
れる所定の周波数とした制御信号をモータに与えて当該
モータを制御するようにした。

【００１２】

【作用】このような手段を講じたことにより、通常はプ
ルアウト領域に含まれる所定の周波数の制御信号によっ
てモータが制御されるが、所定の周期でプルイン領域に
含まれる所定の周波数の制御信号による制御が所定の期
間に亙り一時的に行われる。

【００１３】従って、プルイン領域に含まれる所定の周
波数の制御信号による制御が行われた際にモータの回転
が安定化されるので、プルアウト領域に含まれる所定の
周波数の制御信号によって制御される際のモータが脱調
しやすい状態にあっても、正常な状態での運用が長時間
に亙って継続される。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。

【００１５】図１は本実施例に係るモータ制御回路を適
用して構成されたプリンタの構成を示す図である。図
中、１がモータ制御回路であり、モータ２に制御信号を
与えてモータ２の回転を制御するものである。モータ２
はステップモータなどよりなり、駆動部３から供給され
る電圧により駆動され、モータ制御回路１から与えられ
る制御信号の周波数に応じた回転数で回転する。

【００１６】モータ２の回転力はプラテンローラ４に伝
達され、これによりプラテンローラ４が回転駆動され
る。プラテンローラ４には、ライン形のサーマルヘッド
５がばね６によって押圧されている。またプラテンロー
ラ４とサーマルヘッド５との間には記録紙７が挿通され
ている。かくしてプラテンローラ４の回転により、記録
紙７の搬送がなされる。８は主制御部であり、各部を統
括制御してプリンタとしての動作を実現するものであ
る。

【００１７】ところでモータ制御回路１は、制御信号発
生部１１と制御信号周波数制御部１２とを有する。制御
信号発生部１１は、制御信号周波数制御部１２から指示
される周波数の制御信号を発生し、モータ２へと与え
る。制御信号周波数制御部１２は、モータ２が運用状態
にあるときに、制御信号の周波数を所定の第１周波数と
所定の第２周波数とで周期的に変化させるよう制御信号
発生部１１を制御する。

【００１８】次に以上のように構成されたプリンタの動
作を説明する。まず記録を行う必要が生じた場合、主制
御部８はサーマルヘッド５の駆動を開始するのに先立っ
て、モータ制御回路１へと駆動開始指示を与える。

【００１９】モータ制御回路１の制御信号周波数制御部
１２は主制御部８から与えられた駆動開始指示を受ける
と、まず周知の手順により制御信号の周波数をプルイン
からプルアウトへとスルーアップし、やがてプルアウト
領域の所定の第１周波数とするよう制御信号発生部１１
を制御する。これによりモータ２を起動し、モータ２を
運用状態とする。なお第１周波数は、必要最小トルクを
得られる最高周波数の近傍に、例えば図４に示すように
設定されている。

【００２０】さて、このように運用状態への立上げが終
了したら、制御信号周波数制御部１２はモータ２の回転
量を監視する。そして第１周波数の制御信号によって、
Ｍライン分（Ｍは任意の整数）の記録紙搬送量に相当す
る量のモータ２の駆動を行ったら、制御信号周波数制御
部１２は制御信号の周波数を所定の第２周波数に変化さ
せるよう制御信号発生部１１を制御する。なお第２周波
数は、プルイン領域に、例えば図４に示すように設定さ
れている。

【００２１】そして制御信号周波数制御部１２は、第２
周波数の制御信号によって、Ｎライン分（ＮはＭよりも
小さな任意の整数）の記録紙搬送量に相当する量のモー
タ２の駆動を行ったら、制御信号周波数制御部１２は制
御信号の周波数を第１周波数に戻すよう制御信号発生部
１１を制御する。

【００２２】以降、制御信号周波数制御部１２は上述の
処理を繰り返す。すなわち、制御信号を図２に示すよう
に、Ｍ＋Ｎライン分の記録紙搬送を行う期間を１周期と
して、各周期につきＮライン分の記録紙搬送を行う期間
には第２周波数の制御信号によってモータ２を制御し、
またその他のＭライン分の記録紙搬送を行う期間には第
１周波数の制御信号によってモータ２を制御する。

【００２３】かくして１枚の記録紙７の搬送は、例えば
図３に示すようにＭライン分に亙る第１周波数に応じた
速度Ｖ１での搬送と、Ｎライン分に亙る第２周波数に応
じた速度Ｖ２での搬送の繰り返しにより行われる。

【００２４】一方、主制御部８は以上のように記録紙７
の搬送がなされる中で、記録紙７が所定ピッチ分搬送さ
れる毎にサーマルヘッド５に１ライン分の記録動作を行
わせることにより、記録紙７に画像を記録する。なお、
速度Ｖ１と速度Ｖ２との速度差が大きく、速度Ｖ１で記
録紙７が搬送される際の記録動作および速度Ｖ２で記録
紙７が搬送される際の記録動作のそれぞれの際のサーマ
ルヘッド５の通電時間が同一であるとラインの太さが画
質の劣化を来すほどに大きく異なってしまうような場合
には、速度Ｖ１で記録紙７が搬送される際の記録動作に
比べて速度Ｖ２で記録紙７が搬送される際の記録動作に
おけるサーマルヘッド５の通電時間を長く設定すること
が好ましい。

【００２５】以上のように本実施例によれば、必要最小
トルクを得るのに必要な範囲でできる限り大きく設定さ
れた第１周波数の制御信号によってモータ２が制御され
るので、モータ２が最大限の速度で回転し、記録紙７が
高速に搬送される。

【００２６】ところで、第１周波数の制御信号で制御さ
れているときのモータ２のトルクは必要最小トルクとの
差が小さい。このため、モータ２は脱調が生じやすい状
態にある。しかし、モータ２はＭライン分の記録紙搬送
を行う毎にＮライン分の期間に亙って第２周波数の制御
信号で制御されるので、プルイン領域の大きなトルクに
より回転が安定化され、脱調の発生が防止される。ま
た、急激な負荷の増加などにより脱調が発生してしまっ
たとしても、第２周波数の制御信号での制御によるプル
イン領域の大きなトルクにより回転が正常な状態に戻さ
れる。

【００２７】モータ２が第２周波数の制御信号で制御さ
れるときには、モータ２の回転数が低下するが、モータ
２を第２周波数の制御信号で制御する周期および期間
は、脱調を防止し、かつモータ２の回転を安定化させら
れるように設定すれば良く、モータ２を第２周波数の制
御信号で制御する期間は第１周波数の制御信号で制御す
る期間に対して極めて短くてよい。従って、図３にも示
すように記録紙の大半の領域は第１周波数の制御信号で
の制御による高速搬送がなされることになり、１枚の記
録紙を搬送するのに要する時間は短縮される。

【００２８】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば上記実施例では、本発明に係るモータ
制御回路をプリンタに適用し、プラテンローラ４の動力
源として用いられるモータの制御を行うものとして説明
したが、制御対象となるモータは、例えばプラテンロー
ラ４以外の記録紙搬送ローラの動力源として用いられる
ものや、あるいは記録紙以外のものを搬送・駆動するた
めの動力源として用いられるものなどのように別の用途
に用いられるものであっても適用可能である。

【００２９】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施が可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、所定の周期で所定の期
間に亙り前記モータの特性により定まる所定のプルイン
領域に含まれる所定の周波数とし、その他の期間には前
記制御信号を前記モータの特性により定まる所定のプル
アウト領域に含まれる所定の周波数とした制御信号をモ
ータに与えて当該モータを制御するようにしたので、プ
ルイン領域に含まれる所定の周波数の制御信号による制
御が行われた際にモータの回転が安定化され、プルアウ
ト領域に含まれる所定の周波数の制御信号によって制御
される際のモータが脱調しやすい状態にあっても、正常
な状態での運用が長時間に亙って継続されることにな
る。これにより、モータの能力を最大限に生かして高速
に回転させることができ、かつ脱調が生じることも防止
することができるモータ制御回路となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るモータ制御回路を適用
して構成されたプリンタの構成を示す図。

【図２】図１中の制御信号発生部１１が発生する制御信
号を模式的に示す図。

【図３】１枚の記録紙７を搬送する際の搬送速度の変化
状況を示す図。

【図４】モータのトルク特性の一例を示す図。

【符号の説明】

１…モータ制御回路 ２…モータ ３…駆動部 ４…プラテンローラ ５…サーマルヘッド ６…ばね ７…記録紙 ８…主制御部 １１…制御信号発生部 １２…制御信号周波数制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号の周波数に応じた速度で回転す
   るモータに制御信号発生手段によって生成した制御信号
   を与えて当該モータを制御するものであり、 所定の周期で所定の期間に亙り、前記制御信号を前記モ
   ータの特性により定まる所定のプルイン領域に含まれる
   所定の周波数とし、その他の期間には前記制御信号を前
   記モータの特性により定まる所定のプルアウト領域に含
   まれる所定の周波数とするよう前記制御信号発生手段を
   制御する制御信号周波数制御手段を備えたことを特徴と
   するモータ制御装置。