JP2001327191A - 駆動機構制御装置、駆動機構の制御方法及びその記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速度のＣＰＵ及び専用ハードウェアを使用
することなく、ステップモータ、ヘッドなどの駆動機構
を高い精度で駆動させること。 【解決手段】 駆動機構の動作を切換えるタイミングを
制御するためのタイミングデータ及び各切換タイミング
毎の駆動機構の動作を制御するための複数の制御データ
をメモリに記憶しておき、ＣＰＵからの駆動命令を受信
後に、ＤＭＡによりメモリーからタイミングデータを読
み出して上記各タイミングデータを計時装置に転送し、
計時装置からの切換タイムアップ信号に基づいてＤＭＡ
によりメモリから複数種類の駆動制御データを各種類毎
に順次読み出して駆動制御部に転送し、制御データの全
種類の転送が一巡したときに次のタイミングデータを計
時装置に転送して同様の動作を繰り返すよう構成する。
駆動制御部は、制御データに基づき駆動機構を駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の時間内に精
確な動作が要求される駆動機構の駆動制御装置及び制御
方法に関し、特に専用ハードウェアを設けることなく、
中央処理装置（Central Processing Unit:以下ＣＰＵと
称する）からの割込処理の負荷を軽減した駆動機構の駆
動制御装置、制御方法及びその方法を記録した記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子機器の駆動機構は、極めて高
速かつ精確な動作が要求される。そのため、例えばプリ
ンタにおいては、印字用紙の駆動又はキャリッジの駆動
等にステップモータが採用されている。また、プリンタ
では、正しい位置に正しい文字図形等を印刷するため
に、印字用紙及びキャリッジの動きに合わせて印字ヘッ
ドを精確かつ高速に駆動（印刷動作）させる必要があ
る。この発明は、最近の電子機器に使用される各種駆動
機構を高速かつ精確に駆動するための制御装置、制御方
法及びその方法を記録した記録媒体に関するものであ
る。

【０００３】駆動機構の制御には、ＣＰＵによる割込信
号制御方式と、専用ハードウェアによる制御方式があ
る。これらの制御方式をステップモータを用いて説明す
る。ステップモータの駆動制御においてＣＰＵ割込方式
を用いる場合、モータの駆動に伴なう相切換タイミング
毎にＣＰＵによる割込処理を行って、位相パターンを切
り換えたりモータに流す電流を制御するための制御デー
タを駆動機構に供給しなければならない。モータの加速
時及び減速時においては、位相の切換タイミングを順次
切り替えつつ負荷電流値を順次変化させる必要があるか
ら特に複雑な制御が必要となる。

【０００４】専用ハードウェアを使用する場合には、Ｃ
ＰＵによるソフトウェアによる割込処理に変えて、専用
ハードウェアがモータの位相の切換え及び電流値を制御
するものである。以上のような高速かつ精確な駆動制御
は、プリンタのみでなく、例えばヘッド機構のような他
の駆動機構でも必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＰＵの割込
処理方式では、ＣＰＵの負荷が大きくなるため、ＣＰＵ
の処理能力が十分でない場合には割込処理時間にばらつ
き生じて、高速かつ高精度の駆動が困難となる場合があ
る。このような割込処理のばらつきを抑え高精度のモー
タ駆動を可能にするには、ＣＰＵの高速化が必要となる
ため高価なＣＰＵを使用しなければならない。

【０００６】一方専用ハードウェアを使用する場合に
は、割込処理が不要であるため高精度化が可能となる
が、専用ハードウェアを設けるためのコストが高くなる
という問題がある。更に、専用ハードウェアを使用する
場合には開発期間の長期化、及び制御方法の変更を柔軟
に行うことが難しい等の問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、ＣＰＵの割込処理によ
らないで、かつ高価な専用ハードウェアを用いることな
く、高精度のモータ駆動を可能にした各種駆動機構の制
御装置、制御方法及びその記録媒体を提供することを目
的とする。

【０００８】さらに本発明は、制御方法を容易に変更す
ることができる各種駆動機構の制御装置、制御方法及び
その記録媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者達は、上述の問
題点を解決すべく研究を重ねた結果、ほとんどのＣＰＵ
に搭載されているダイレクトメモリアクセス（Direct M
emory Access ：以下ＤＭＡと称す）制御部によりメモ
リから複数の制御データを順次読み出し、駆動制御部に
転送することにより上記課題を解決した。

【００１０】すなわち、駆動機構の駆動開始前に駆動量
に応じて駆動タイミングを制御する駆動タイミングデー
タ（計時データ）テーブルと、各切換タイミング毎に使
用される各種制御データを各種類毎に記録した複数のテ
ーブルとをメモリ上に記憶しておく。ＣＰＵによる駆動
開始要求後は、ＤＭＡが切換タイミング毎に各種テープ
ルからデータをひとつづづ順次読み出して、駆動機構に
必要な制御データ等を転送することで、駆動機構の始動
から停止までをＣＰＵの割込なしに自立的に制御する。
切換タイミングはタイミングデータをタイマに設定する
ことにより制御する。

【００１１】本発明の駆動制御装置の第１の態様は、計
時データを受信したときに時間計測動作を開始し、前記
設定された計時データにより指定された時間が経過した
ときにタイムアップ信号を出力する計時手段と、所定の
起動信号に基づき起動され、当該起動信号を受信する度
に駆動機構の動作の切換タイミングを制御する計時デー
タをメモリから順次一つずつ読み出して、計時手段に転
送する第１のダイレクトメモリアクセス手段と、計時手
段からタイムアップ信号を受信することにより、複数種
類の制御データをメモリから各種類毎に一つづつ順次読
み出し、読み出した順に前記駆動機構に順次転送する第
２のダイレクトメモリアクセス手段とを備えることを特
徴とする。

【００１２】この構成における計時手段は、例えばタイ
マでよく、計時データは所定の時間を表す時間データで
よい。これらの計時データが駆動機構の動作を切り替え
るタイミングデータとなる。また、複数の制御データの
内容と種類は、制御される駆動機構及び制御の態様によ
って異なる。例えば後述するステップモータでは、タイ
ミングデータ以外に２種類の制御データを必要とする
が、駆動機構の制御の態様に合わせて、これ以上多くて
も少なくてもよい。各種制御データは切換回数に合わせ
て夫々の制御データ毎に複数個用意される。各制御デー
タの転送が終了してから次の制御データの転送への移行
は、ＤＭＡによる割込処理を用いても、駆動制御部から
ＤＭＡへの割込信号を用いてもよい。複数種類の制御デ
ータの転送が一巡した後に、次の計時データを読み出す
ために第１のダイレクトメモリアクセス手段へ処理を移
行させる場合も同様に、ＤＭＡによる割込または駆動制
御部から割込信号を出力する方法のいずれも使用可能で
ある。

【００１３】また、第１のダイレクトメモリアクセス手
段と第２のダイレクトメモリアクセス手段は個別のＤＭ
Ａ手段であっても、１つのＤＭＡ内に複数のチャンネル
コマンドワード（ＣＣＷ）レジスタを有し、その１つ１
つを第１のダイレクトメモリアクセス手段及び第２のダ
イレクトメモリアクセス手段に割り当てても良い。

【００１４】本発明の駆動制御装置の第２の態様は、第
２のダイレクトメモリアクセス手段による複数種類の制
御データの転送が一巡したときに、第１のダイレクトメ
モリアクセス手段に起動信号を出力することを特徴とす
る。制御データの転送が一巡するごとに第２のダイレク
トメモリアクセス手段が第１のダイレクトメモリアクセ
ス手段を起動して切換タイミングの設定を行い、一連の
処理を繰り返すことにより、所定の駆動制御を実現す
る。

【００１５】本発明の駆動制御装置の第３の態様は、前
記第２のダイレクトメモリアクセス手段が、計時手段か
らのタイムアップ信号により起動され、タイムアップ信
号の受信の度に、駆動機構の動作を制御するための第１
の制御データをメモリから順次一つずつ読み出して、駆
動機構の制御部に転送する第１の制御部と、第２の制御
データの転送の終了により起動され、第２の制御データ
の転送の終了の度に、駆動機構の動作を制御するための
第２の制御データをメモリから順次一つずつ読み出して
駆動制御部に転送し、転送後に第１のダイレクトメモリ
アクセス手段に起動信号を出力する第２の制御部とから
なることを特徴とする。

【００１６】第１及び第２の制御部は、個別のＤＭＡ手
段であっても、１つのＤＭＡ内に複数のチャンネルコマ
ンドワード（ＣＣＷ）レジスタを有し、その１つ１つに
第１の制御部及び第２の制御部を割り当てても良い。

【００１７】本発明の駆動制御装置の第４の態様は、計
時データ及び複数の制御データを作成してメモリの所定
のアドレスにそれぞれ記憶させるデータ設定手段を、さ
らに備えることを特徴とする。

【００１８】例えば、駆動機構の駆動を開始する前に、
駆動開始から停止までの全過程における全ての制御切換
タイミングデータ、及び複数の制御データをメモリの所
定のアドレスに記憶するように構成する。この他、一時
に全ての設定するのでは無く、いくつかに分割してＣＰ
Ｕの空き時間に後続データを記憶するように構成しても
よい。このようにして、希望する駆動条件に従った駆動
制御が可能となる。

【００１９】本発明の駆動制御装置の第５の態様は、駆
動機構はステップモータ駆動機構であり、計時データ、
第１の制御データ、及び第２の制御データは、それぞ
れ、モータの位相切換タイミングを制御するためのデー
タ、モータの位相切換の時に設定する相パターンデー
タ、及び位相切換時にモータに供給する電流を制御する
相電流値であることを特徴とする。

【００２０】ステップモータの場合には、モータの加
速、停止前の減速にあわせて、その位相の切換タイミン
グの制御及び、駆動電流の制御が必要になる。そのた
め、切換タイミングに合わせて、所定の位相パターンデ
ータ及び相電流値をＣＰＵの介在なしに、ＤＭＡにより
モータ制御部に順次転送していくように構成するもので
ある。モータの駆動に伴なう位相切換タイミング毎にＤ
ＭＡによりモータに次の位相パターンと、その位相パタ
ーンに流す電流値を駆動機構に供給する。モータの加速
時及び減速時においては、位相の切換タイミングを順次
切り替えつつ負荷電流値を順次変化させる必要があるか
ら特に複雑な制御が必要となる。これらの制御データ
は、具体的な駆動の内容に応じて予めメモリ内に記憶し
ておくことが好ましい。

【００２１】本発明の駆動制御装置の第６の態様は、デ
ータ設定手段が、モータの加速時、減速時及び定常動作
時におけるそれぞれの前記計時データ、前記位相パター
ンデータ、および前記相電流値の基本データを備えてお
り、これらの基本データに基づき実際の駆動のための前
記計時データ、第一制御データ、及び第２の制御データ
を作成することを特徴とする。モータの特性等により、
加速時、減速時等の位相切換のタイミング及び負荷電流
値は異なるため、これらの基本データに基づき具体的な
制御データを作成するものである。

【００２２】本発明の駆動制御装置の第７の態様は、駆
動機構がヘッド駆動機構であり、計時データ、第１の制
御データ、および第２の制御データは、それぞれヘッド
駆動のタイミングを制御するデータ、実際にヘッドを駆
動させる駆動トリガデータ、及び印刷データであること
を特徴とする。

【００２３】ヘッドの駆動もプリンタと同様に駆動タイ
ミングの制御と、駆動タイミング毎の印刷データの転送
が必要となる。そのため、印刷ヘッドを駆動するタイミ
ングを時間データで制御し、各タイミングにおけるヘッ
ドの実際の駆動を第１の制御データである駆動トリガデ
ータで起動し、印刷データを第２の制御データとして転
送する。これにより各時間データ毎に、第２の制御デー
タでヘッド駆動動作をトリガし、第２の制御データを印
字する。尚、第１回目のトリガでは、印字データが存在
しないため、印字は行われない。第１回目のタイミング
データ及びトリガはダミーであり、第２回目の時間デー
タのタイミングで最初の印字データが印字される。ま
た、キャリッジ又は記録紙を移動させながら印刷を行う
場合には、キャリッジ等の移動とヘッドの駆動の同期を
取る必要がある。同期の取り方としては、例えば、モー
タ駆動機構とヘッド駆動機構の双方の制御データを作成
する段階で双方の同期をとって夫々の制御データとして
メモリに記憶し、実際の駆動はその同期済みの制御デー
タに基づいて夫々独立して駆動する方法がある。

【００２４】本発明の第８の態様にかかる駆動機構の制
御方法は、（ａ）起動信号を受信することにより、第１
のダイレクトメモリアクセス手段により制御データの切
換タイミングを制御するための計時データをメモリから
読み出して計時装置に転送する工程と、（ｂ）計時デー
タを受信したときに時間計測動作を開始し、設定された
計時データにより指定された時間が経過したときにタイ
ムアップ信号を出力する工程と、（ｃ）計時装置からの
タイムアップ信号に基づき、第２のダイレクトメモリア
クセス手段により複数種類の制御データをメモリから各
種類毎に順次一つずつ読み出し、読み出した順に駆動機
構に順次転送する工程を備えることを特徴とする。

【００２５】本発明の第９の態様にかかる駆動機構の制
御方法は、記工程（ｃ）が、（ｄ）複数種類の制御デー
タのうち最後の制御データの転送が終了したときに第１
のダイレクトメモリアクセス手段に起動信号を出力する
工程を、さらに備えることを特徴とする。

【００２６】本発明の第１０の態様にかかる駆動機構の
制御方法は、工程（ｃ）及び（ｄ）が、（ｅ）計時装置
からのタイムアップ信号により、第１の制御データをメ
モリから読み出して駆動機構の駆動制御部に転送する工
程と、（ｆ）第１の制御データを転送後に、第２の制御
データをメモリから読み出して駆動機構の駆動制御部に
転送する工程と、（ｇ）第２の制御データの転送が終了
したときに第１のダイレクトメモリアクセス手段に前記
起動信号を出力する工程とからなり、さらに、（ｈ）起
動信号に基づき、第１のダイレクトメモリアクセス手段
は、次ぎの計時データをメモリから読み出して計時装置
に転送する工程と、（ｉ）以後順次、次の第１の制御デ
ータ、次の第２の制御データおよび次の計時データにつ
いて工程（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）の
処理を繰り返す工程とを備えることを特徴とする。

【００２７】本発明の第１１の態様にかかる駆動機構の
制御方法は、（ｊ）工程（ａ）の前に、計時データ、複
数の制御データをメモリの所定のアドレスに記憶する工
程を、さらに備えることを特徴とする。

【００２８】本発明の第１２の態様にかかる駆動機構の
制御方法は、本発明の方法が適用される駆動機構がステ
ップモータであり、各工程で使用される計時データ、第
１の制御データおよび第２の制御データはそれぞれ、モ
ータの位相を切り替える相切換タイミングを制御するデ
ータ、前記相切換タイミングにモータに負荷される位相
パターンデータ、及び各切換タイミング毎に各位相パタ
ーンに流す相電流値からなることを特徴とする。

【００２９】本発明の第１３の態様にかかる駆動機構の
制御方法は、本発明の方法が適用される駆動機構がヘッ
ド機構であり、各工程で使用される計時データ、第１の
制御データおよび第２の制御データはそれぞれ、ヘッド
駆動のタイミングを制御するタイミングデータ、ヘッド
の駆動トリガデータ、及び印刷データからなることを特
徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施形態を詳細に説明する。図１に、本発明が適用さ
れる駆動装置の構成例を示す。

【００３１】図１は、本発明の適用が可能な駆動装置の
構成の概略を示すブロック図である。ＣＰＵ１は、中央
処理装置であり、メモリ２に記憶されたプログラム（フ
ァームウェア、ＯＳを含む）に従い各種演算、処理及び
制御を行う。３はダイレクトメモリアクセス制御部（以
下ＤＭＡと称する）であり、ＣＰＵ１の介在なしに各種
入出力装置とメモリ２間でのデータの転送を実行する装
置である。

【００３２】尚、図１には説明をわかりやすくするた
め、入出力装置としては計時手段４と、駆動機構５だけ
しか示していない。メモリ２からのデータの読み出しア
ドレス及び読み出したデータの転送先は、アドレスライ
ン８により指定され、読み出されたデータはデータバス
９により転送される。メモリ２から計時手段４にタイミ
ングデータが転送されると、計時手段４は受信したタイ
ミングデータに従って時間を計測し、所定の時間が経過
したときにタイムアップ信号をＤＭＡに出力する。これ
によりＤＭＡ３はメモリ２から駆動制御部６へ所定のデ
ータを転送し、これらの制御データに従って駆動機構５
の駆動部７が動作する。

【００３３】(第１の実施例)次に、図２を用いて本発明
の第１の実施例を説明する。図２は本発明の第１の実施
例の構成を示す機能ブロック図である。

【００３４】図中、１０は、駆動機構の動作を切り替え
るタイミングを制御するのデータを記憶しているタイミ
ングデータ記憶手段である。１１は、切り替え後の駆動
機構の動作を制御するための第１の制御データを記憶し
ている第１の制御データ記憶手段であり、１２は、第２
の制御データを記憶している第２の制御データ記憶手段
である。１３は、第ｎ番目の制御データを記憶している
第ｎの制御データ記憶手段である。これらのデータ記憶
手段１０〜１３は、メモリ内に割り当てられたの所定の
アドレス空間であること及び、この記憶手段に所定のデ
ータを駆動動作の開始前にＣＰＵにより設定しておくこ
とが好ましい。

【００３５】１４は第１のダイレクトメモリアクセス手
段（以下第１のＤＭＡ手段と称す）であり、１５は第２
のダイレクトメモリアクセス手段（以下第２のＤＭＡ手
段と称す）である。第１のＤＭＡ１５及び第２のＤＭＡ
手段１５は、１つのダイレクトメモリアクセス（ＤＭ
Ａ）により、第１及び第２のＤＭＡ手段１４，１５を構
成しても、別々に設けられた複数個のＤＭＡにより構成
してもよい。

【００３６】４は計時手段でタイミングデータに基づき
時間経過を計測し、タイムアップ信号を出力する。６は
駆動制御部で、第１の制御手段１６（図３に示す）、第
２の制御手段１７（図３に示す）により転送された制御
データを受信することにより駆動部７の駆動を制御す
る。駆動部７は例えば、ステップモータまたは印刷ヘッ
ドであるがこれに限定されない。

【００３７】動作について説明する。ＣＰＵ１から第１
のＤＭＡ手段１４に駆動開始信号が送信されると、第１
のＤＭＡ手段１４はタイミングデータ記憶手段１０のテ
ーブルから第１番目のタイミングデータを読み出し、計
時手段４に転送する。この場合においてタイミングデー
タは、現在の動作状況から次の動作へ切換えるまでの時
間間隔を示す時間データでよい。今、このタイミングデ
ータが計時手段４に転送されると、計時手段４はタイミ
ングデータで指定された所定の時間が経過したときにタ
イムアップ信号を第２のＤＭＡ手段１５に出力する。

【００３８】タイムアップ信号を受信した第２のＤＭＡ
手段１５は、まず第１の制御データ記憶手段１１に記憶
されている第１の制御データテーブルの第１番目の制御
データを読み出し、駆動機構５の駆動制御部６に転送す
る。駆動制御部６への第１の制御データの転送が完了す
ると、次に第２の制御データ記憶手段１２の記憶テーブ
ルの第１番目の制御データを読み出し、駆動制御部６に
転送する。同様にして第ｎの制御データ記憶部１３の記
憶テーブルの第１番目の制御データを駆動制御部６に転
送する。これらの第１から第ｎの制御データ（ｎ種類）
を受信すると、駆動制御部６はこれらの制御データに基
づき駆動部の動作を開始する。

【００３９】一方、駆動制御部６への第ｎの制御データ
の転送の完了により、第１のＤＭＡ手段１４が起動され
る。第１のＤＭＡ手段１４の起動は、図２に実線２７で
示すように、第ｎの制御データの転送の完了後に第２の
制御手段１７から第１のＤＭＡ手段１４へ割込を発生す
るように構成しても、破線２８で示すように、駆動制御
部６から第１のＤＭＡ手段１４に割込を発生するように
構成してもよい。

【００４０】第１のＤＭＡ手段１４は、第２のＤＭＡ手
段１５または駆動制御部６からの割込による起動信号に
より、タイミングデータ記憶手段１０の記憶テーブルか
ら次のタイミングデータを読み出して、読み出したタイ
ミングデータを計時手段４に転送する。計時手段４は受
信したタイミングデータに基づいて時間を測定し、当該
データにより指定された所定の時間の経過の時に第２の
ＤＭＡ手段１５に次のタイムアップ信号を出力する。

【００４１】このタイムアップ信号により、第２のＤＭ
Ａ手段１５は前回と同様にして第１の制御データテーブ
ル乃至第ｎの制御データテーブルから第２番目の制御デ
ータを夫々読み出して、そのデータを駆動制御部６に順
次転送する。

【００４２】以下同様にして、所定の駆動が終了するま
で、タイミングデータ記憶手段１０〜第ｎの制御データ
記憶手段１３の記憶テーブルのデータに従って駆動部７
が駆動される。所定の切換タイミングデータ及び各種制
御データを、駆動開始前に設定しておくことにより、Ｃ
ＰＵの介在なしに駆動機構を精確に駆動することが可能
となる。

【００４３】次に第２のＤＭＡ手段１５についてより詳
しく説明する。

【００４４】尚、図２では、駆動機構の動作の制御にタ
イミングデ−タ以外の制御データとして、第１から第ｎ
の制御データ（ｎ種類）を使用しているが、使用される
制御データの種類は、駆動機構及び駆動態様により異な
る。例えばステップモータの駆動制御等のように、タイ
ミングデータに加えて更に２種類の制御データを使用す
るケースが最も典型的な例である。従って、以下の説明
では、説明をわかり易くするために、タイミングデータ
と２種類の制御データを使用する場合について説明す
る。

【００４５】図３は、タイミングデータと２種類の制御
データを使用する場合の実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。第２のＤＭＡ手段１５は、制御データの種
類に対応して、第１の制御手段１６と第２の制御手段１
７が設けられている。第１及び第２の制御手段１６、１
７もダイレクトメモリアクセス制御手段で構成される。

【００４６】第１のＤＭＡ手段からタイミングデータが
計時手段４に転送されると、計時手段４はタイミングデ
ータで指定された所定の時間が経過したときにタイムア
ップ信号を第１の制御手段１６に出力する。

【００４７】タイムアップ信号を受信した第１の制御手
段１６は、第１の制御データ記憶手段１１に記憶されて
いる第１の制御データテーブルから第１の制御データを
読み出し、駆動機構５の駆動制御部６に転送する。駆動
制御部６への第１の制御データの転送が完了すると、第
２の制御手段１７が起動される。第２の制御手段１７
は、第１の制御データの転送が完了したときに第１の制
御手段１６から第２の制御手段１７に割込を発生する
（破線２９で示す）ように構成しても、第１の制御デー
タを受信完了後に駆動制御部６から第２の制御手段１７
に割込(実線２６で示す)を発生するように構成してもよ
い。

【００４８】第２の制御手段１７は第２の制御データ記
憶手段１２の記憶テーブルから最初の第２の制御データ
を読み出し、駆動制御部６に転送する。第１の制御デー
タおよび第２の制御データを受信すると、駆動制御部６
はこれらの制御データに基づき駆動部の動作を開始す
る。

【００４９】一方、駆動制御部６への第２の制御データ
の転送の完了により、第１のＤＭＡ手段１４が起動され
る。第１のＤＭＡ手段１４の起動は、第２の制御データ
の転送の完了後に第２の制御手段１７から第１のＤＭＡ
手段１４へ割込を発生する（実線２７で示す）ように構
成しても、駆動制御部６から第１のＤＭＡ手段１４に割
込を発生する（破線２８で示す）ように構成してもよ
い。

【００５０】第１のＤＭＡ手段１４は、第２の制御手段
１７又は駆動制御部６からの割込により、タイミングデ
ータ記憶手段１０の記憶テーブルから次のタイミングデ
ータを読み出して、読み出したタイミングデータを計時
手段４に転送する。計時手段４は受信した次のタイミン
グデータに基づいて時間を測定し、当該データにより指
定された所定の時間の経過の時に第１の制御手段１６に
次のタイムアップ信号を出力する。

【００５１】このタイムアップ信号により、第１の制御
手段１６は前回と同様にして第１の制御データテーブル
から次の第１の制御データを読み出して、そのデータを
駆動制御部６に転送する。第１の制御データの転送が完
了すると、前回と同様に第２の制御手段１７が駆動され
て第２の制御データ記憶テーブルから次の第２の制御デ
ータが読み出されて、そのデータが駆動制御部６に転送
される。この段階で、前回の制御データに基づく駆動部
７の動作は終了し、次の制御データに基づく動作が開始
される。

【００５２】以下同様にして、所定の駆動が終了するま
で、タイミングデータ記憶手段１０、第１の制御データ
記憶手段１１及び第２の制御データ記憶手段１２の記憶
テーブルのデータに従って駆動部７が駆動される。

【００５３】図４は、図３の制御装置により各種制御デ
ータを駆動機構５に転送する場合のデータ転送の手順及
びデータの流れをイメージ的に示したものである。タイ
ミングデータ記憶手段１０、第１の制御データ記憶手段
１１、第２の制御データ記憶手段１２がメモリ２内の所
定のアドレス空間に設けられており、第１のＤＭＡ手段
１４、第１の制御手段１６及び第２の制御手段１７は、
ＤＭＡ３内に設けられている。

【００５４】ＣＰＵ１が、これから駆動しようとする駆
動機構５を制御するためのタイミングデータ、第１の制
御データ、第２の制御データをメモリ２の所定のアドレ
スに、書きこむ。その後以下のように動作し駆動機構５
の動作が制御される。 （１） ＣＰＵ１が、ＤＭＡ制御部１８に第１のＤＭＡ
手段１４を起動する信号を送出する。 （２） これによりＤＭＡ制御部１８は、第１のＤＭＡ
手段１４を起動する。 （３） 第１のＤＭＡ手段１４は、前述の通り、メモリ
２のタイミングデータテーブル１０からデータを読み出
す。読み出すデータのアドレスは第１のＤＭＡ手段１４
のソースアドレスレジスタに記憶されており、１度読み
出す度に次のデータのアドレスを指定するようにインク
リメントされる。 （４） 読み出されたタイミングデータは、転送アドレ
スレジスタ２０に基づき、計時手段４に転送される。 （５） 計時手段４はタイミングデータにより所定の時
間の経過を監視し、その時間の経過の時に第１の制御手
段１６に対してタイムアップ信号を出力する。計時手段
として、タイマを使用することができる。 （６） タイムアップ信号を受信した第１の制御手段１
６は、自己のソースアドレスレジスタ（図示せず）に基
づき第１の制御データを読み出す。その後、ソースアド
レスレジスタのアドレスを次のデータのアドレスにイン
クリメントする。 （７） 読み出した第１の制御データは、転送アドレス
レジスタ（図示せず）に基づき駆動機構５に転送され
る。 （８） 第１の制御データの転送が終わると、第２の制
御手段１７が起動される。 （９） 第２の制御手段１７は、第２の制御データを読
み出す。その後、第１のＤＭＡ手段１４及び第１の制御
手段１６と同様に自己のソースアドレスレジスタ（図示
せず）を次の第２の制御データのアドレスにインクリメ
ントする。 （１０） 読み出した第２の制御データは駆動機構５に
転送される。 （１１） 第２の制御データの転送が完了すると、第１
のＤＭＡ手段１４が再び起動されてソースアドレスレジ
スタ１９により、次のタイミングデータが読み出され
る。 以下同様の処理が駆動終了まで繰り返され、駆動機構の
動作が制御される。

【００５５】（第２の実施例）次に図５を用いて本発明
の第２の実施例を説明する。尚、以下の説明において
は、本発明をプリンタに適用した例を用いて説明する
が、本発明はプリンタに限らず、ステップモータ、ヘッ
ド機構その他の各種駆動機構を使用する各種装置に適用
可能である。

【００５６】図５は、ステップモータの駆動を制御する
本発明の制御装置の例を示す機能ブロック図である。図
５では、図３の第１のＤＭＡ手段１４、第１の制御手段
１６及び第２の制御手段１７が、それぞれ位相切換タイ
ミング制御手段２１、位相パターン制御手段２２及び相
電流制御手段２３として示されている。これらの各制御
手段はいずれもＤＭＡ手段により構成されるものである
が、これらの手段の制御機能を機能ブロックとしてわか
り易く表したものである。これらの制御手段２１〜２３
から所定の制御データをモータ駆動制御部２４に転送し
てモータ２５の駆動を制御する。

【００５７】図６は、ステップモータ２５を駆動する場
合のモータの制御の典型例を示すグラフである。ステッ
プモータを駆動するには、モータに負荷する電圧の位相
を順次切り替える必要がある。また、モータを駆動する
場合には、図６（ａ）に示すように動作開始から徐々に
加速し、定常速度まで達したらそれを維持し、停止位置
に近づいたら減速する必要がある。そのため、位相の切
換タイミングは加速時、定常速度時及び減速時により異
なってくる。また、加速、定常速度及び減速を制御する
にはそれぞれの期間において電流の制御も必要となる。
図６（ｂ）に示すように駆動開始時には多くの電流を流
しモータの回転を加速する必要がある。定常速度時には
一定速度を維持するだけの電流で良いが、減速時にはブ
レーキをかけるため大きな電流を流す必要がある。

【００５８】尚、図６（ｂ）からわかるように、モータ
停止後にもモータには微電流が流される。これは、モー
タの残留振動を早く減衰させることを目的として、モー
タ停止後にモータの全相に微電流を流すものである（こ
れをラッシュ通電と呼ぶ）。従って、モータが停止位置
に到達後、最後の制御データとして、ラッシュ通電の位
相パターン(全相)、ラッシュ通電の電流値、及びラッシ
ュ通電時間が駆動制御部に転送されて、ラッシュ通電時
間の経過のときにモータ駆動動作は終了する。

【００５９】各グラフの下にある数字は、各位相の切換
タイミングを示している。これからわかるように、モー
タ２５の駆動は第２回目の切換タイミングから開始され
る。図７を用いてより詳細に説明する。

【００６０】図７は、モータ駆動開始の要求から切換タ
イミングデータ、第１の制御データ及び第２の制御デー
タの設定を経て、次の切換タイミングを設定する一連の
制御動作のための繰り返し処理の状態変移を示す図であ
る。

【００６１】ＣＰＵ１により駆動開始が伝えられると、
第１のＤＭＡ手段１４は切換タイミング記憶手段１０の
位相切換タイミングデータテーブルの最初のデータを読
み出してタイマ４転送する。タイマ４はタイミングデー
タに基づき所定の時間経過を監視する（第１の状態：４
０）。

【００６２】タイマ４が所定の時間の経過を検知すると
第１の制御手段１６は、第１の制御データ記憶手段１１
の位相パターンデータテーブルの最初のデータを読み出
して、モータ駆動制御部２４に位相の設定を行う（第２
の状態：４１）。

【００６３】最初の位相パターンデータの転送が終わる
と、第２の制御手段１７が第２の制御データ記憶手段１
２から相電流値を読み出して、モータ駆動制御部２４に
最初の相電流値の設定を行う。第２の制御手段１７によ
り相電流値の設定が行われると、モータ２５が駆動を開
始する(第３の状態：４２)。

【００６４】相電流の転送が終了すると、再び第１のＤ
ＭＡ手段１４が駆動され、位相切換タイミングテーブル
から次の切換タイミングデータが読み出されてタイマ４
に設定される（第１の状態：４０）。タイマ４が所定の
時間の経過を検知すると、第２のＤＭＡ手段により次の
位相パターンがモ−タ駆動制御手段６に設定され（第２
の状態：４１）、続いてすぐに相電流値が設定される
（第３の状態：４２）。これにより、第２番目の位相パ
ターンによる駆動が開始される。

【００６５】以上の説明からわかるように、第１番目の
タイミングデータは最初の位相パターン、相電流値を設
定するためのダミーの値である。モータ２５は、第２番
目のタイミングデータ（時間データ）で指定された期間
が経過して位相パターン等が変更されるまで、最初に設
定された位相パターン及び相電流値にしたがって駆動さ
れる。同様に次の位相パターン及び相電流値に従って次
の切換タイミングまでモータ２５が駆動される。

【００６６】このようにして、モータ２５は、図６
（ａ）に示すように第２番目の切換タイミングから駆動
を開始し、所定の切換タイミングデータ及び制御データ
に従って、その駆動動作が制御される。

【００６７】図８に実施例２によるモータの駆動制御の
処理手順のフローチャートを示す。プログラムによりス
テップモータ１の駆動を要求されると、ＣＰＵ１は動作
開始から停止までの制御に必要な位相切換タイミングデ
ータ（この例では時間データ）と、その切換タイミング
毎に設定される位相パターンデータ及び電流値データの
各テーブルをメモリ上の所定のアドレスに作成する（Ｓ
１００）。その後、ＣＰＵ１から第１のＤＭＡ手段１４
にモータ駆動開始の信号が出力する（Ｓ１０１）。

【００６８】ＣＰＵ１からの駆動開始指示により、第１
のＤＭＡ手段１４はメモリ２のタイミングデータテーブ
ルから時間データを読み出し（Ｓ１００３）、タイマ４
にセットする（Ｓ１０３）。タイマへの時間データのセ
ットによりタイマは始動して、設定時間の経過後タイム
アップ信号を第１の制御手段１６に出力する。タイムア
ップ信号を受信するまではこの状態を継続する（Ｓ１０
４；Ｎｏ）。タイムアップ信号を受信すると（Ｓ１０
４；Ｙｅｓ）、第１の制御手段１６がメモリ２の位相パ
ターンデータを読み出して（Ｓ１０５）、モータ駆動制
御部２４に転送する（Ｓ１０６）。

【００６９】位相パターンデータの転送が終わると、次
に第２の制御手段１７により相電流データテーブルから
相電流データを読み出し（Ｓ１０７）、モータ駆動制御
部２４に相電流値を設定するミングデータ記憶手段から
タイミングデータを読み出して、計時装置５に転送す
る。これによりモータ２５に相電流が流され、モータの
駆動を開始する。

【００７０】その後、次の位相切換タイミングデータ
（時間データ）があれば（Ｓ１０９；Ｙｅｓ）、第１の
ＤＭＡ手段１４が次の時間データを切換タイミングデー
タテーブルから読み出してタイマ４にセットし（Ｓ１０
２、１０３）、タイマ４がタイムアップするまで、この
状態を維持する（Ｓ１０４；Ｎｏ）。すなわち、第１回
目の処理工程（Ｓ１０６）で設定した位相パターンに、
第２回目の処理工程（Ｓ１０３）で設定した時間データ
により指定した期間、第１回目の処理工程（Ｓ１０８）
で設定した相電流が流されることになる。

【００７１】タイマ４がタイムアップすると（Ｓ１０
４；Ｙｅｓ）、第２回目の位相パターンデータ及び相電
流データがモータ駆動制御部２４に設定され（Ｓ１０５
〜Ｓ１０８）、第３回目の時間データで指定された期
間、それらの設定値に対応する電流が流される（Ｓ１０
２〜Ｓ１０４）。以下同様にして、位相切換タイミング
データテーブルのタイミングデータに基づいて、順次同
様の処理が繰り返される（Ｓ１０２〜Ｓ１０９）。位相
切換タイミングデータテーブルに、次の時間データがな
くなると、処理を終了する。

【００７２】(第３の実施例)次に図９を用いて本発明の
第３の実施例を説明する。図９は、印字ヘッドの駆動を
制御する本発明にかかる制御装置の例を示す機能ブロッ
ク図である。図９では、図３の第１のＤＭＡ手段１４、
第１の制御手段１６および第２の制御手段１７が、それ
ぞれヘッド駆動タイミング制御手段３０、位相パターン
制御手段３１及び相電流制御手段３２として示されてい
る。第２の実施例と同様に、これらの各制御手段もいず
れもＤＭＡ手段により構成されるものであるが、これら
の手段を機能ブロックとしてわかり易く表したものであ
る。これらの制御手段３０〜３２から所定の制御データ
をヘッド駆動制御部３３に転送してヘッド３４の駆動を
制御する。

【００７３】基本的な動作は第２の実施例で説明したも
のと同様であるが、その処理する制御データが異なる。
タイミングデータとしては、ヘッド駆動タイミングデー
タ、ヘッド駆動トリガデータ及び印刷データであり、こ
れらのデータが駆動前にテーブルに設定される。

【００７４】基本動作を図１０を用いて説明する。第１
のＤＭＡからなる駆動タイミング制御部３０によりヘッ
ドを駆動するタイミングデータをタイマ４に設定する
（第１の状態：４０）。タイマ４がタイムアウトすると
ヘッド駆動トリガ制御部３１により駆動トリガをヘッド
駆動制御部に転送し、ヘッドを駆動させる(第２の状
態：４１)。この段階では印刷データ転送されていない
ので、何も印刷しない。次に印刷データ制御部３３によ
り例えば１ラインドット分の印刷データを転送する（第
３の状態：４２）。転送される印刷データの量は、一回
のヘッド駆動により印刷可能な量にすることが好まし
い。ヘッド駆動制御部３３は、受信した印刷データを記
憶しておき、次回の駆動トリガを受信したときに印刷を
行う。

【００７５】以上の説明においては、モータの駆動を駆
動する駆動制御装置と、ヘッド駆動制御装置を夫々別々
に説明したが、実際のプリンタの動作においてはいずれ
の駆動機構も互いに関連し合いながら動作する。従っ
て、ヘッド駆動制御装置及びモータ駆動装置の夫々に本
発明を適用し、互いに同期を取りながら動作させること
も可能である。この場合の同期の取り方としては、例え
ば、モータ駆動機構とヘッド駆動機構の双方の制御デー
タを作成する段階で双方の同期をとって夫々の制御デー
タとしてメモリに記憶し、実際の駆動はその同期済みの
制御データに基づいて夫々独立して駆動する方法を採用
することができる。また、例えばモータ駆動のタイミン
グを実際のヘッド駆動のタイミングに同期させるように
する等、実際の動作において同期をとるように構成する
こともできる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、予め
メモリ内にタイミングデータ及び所定の制御データを記
憶しておき、タイミングデータのタイマへの設定及び制
御データの駆動機構への転送を、ＤＭＡにより順次行わ
せるよう構成した。これにより、本発明では、ＣＰＵの
割込処理によらないで、かつ高価な専用ハードウェアを
用いることなく、高精度のモータ駆動を可能にすること
ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される駆動装置の構成例を示す。

【図２】本発明の第１の実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【図３】本発明の第１の実施例の構成をさらに詳細に説
明するための機能ブロック図である。

【図４】図３の制御装置により各種制御データを駆動機
構５に転送する場合のデータ転送の手順及びデータの流
れをイメージ的に示した図である。

【図５】ステップモータの駆動を制御する本発明の制御
装置の第２の実施例を示す機能ブロック図である。

【図６】ステップモータ２５を駆動する場合のモータの
制御の典型例を示すグラフである。

【図７】モータ駆動開始の要求から切換タイミングデー
タ、第１の制御データ及び第２の制御データの設定を経
てモータの駆動動作を行い、次の切換タイミングを設定
する一連の制御動作の繰り返し処理の状態変移を示す図
である。

【図８】実施例２によるモータの駆動制御の処理手順の
フローチャートを示す。

【図９】印字ヘッドの駆動を制御する本発明にかかる制
御装置の例を示す機能ブロック図である。

【図１０】ヘッド駆動開始の要求から切換タイミングデ
ータ、第１の制御データ及び第２の制御データの設定を
経て印刷動作を行い、次の切換タイミングを設定する一
連の制御動作の繰り返し処理の状態変移を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ メモリ ３ ＤＭＡ ４ 計時手段 ５ 駆動機構 ６ 駆動制御部 ７ 駆動部 ８ アドレスバス ９ データバス １０ タイミングデータ記憶手段 １１ 第１の制御データ記憶手段 １２ 第２の制御データ記憶手段 １３ 第ｎの制御データ記憶手段 １４ 第１のダイレクトメモリアクセス手段 １５ 第２のダイレクトメモリアクセス手段 １６ 第１の制御手段 １７ 第２の制御手段

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の手段を備えることを特徴とする、
   複数種類の制御データにより制御される駆動機構の制御
   装置。計時データを受信したときに時間計測動作を開始
   し、前記設定された計時データにより指定された時間が
   経過したときにタイムアップ信号を出力する計時手段
   と、 所定の起動信号に基づき起動され、当該起動信号を受信
   する度に前記駆動機構の動作の切換タイミングを制御す
   るための計時データをメモリから順次一つずつ読み出し
   て、前記計時手段に転送する第１のダイレクトメモリア
   クセス手段と、 前記計時手段からタイムアップ信号を受信することによ
   り、前記複数種類の制御データをメモリから各種類毎に
   一つづつ順次読み出し、読み出した順に前記駆動機構に
   順次転送する第２のダイレクトメモリアクセス手段。
2. 【請求項２】 前記第２のダイレクトメモリアクセス手
   段は、前記複数種類の制御データの転送が一巡したとき
   に前記第１のダイレクトメモリアクセス手段に前記起動
   信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の駆動
   機構の制御装置。
3. 【請求項３】 前記第２のダイレクトメモリアクセス手
   段は、 前記計時手段からのタイムアップ信号により起動され、
   前記タイムアップ信号の受信の度に、前記駆動機構の動
   作を制御するための第１の制御データをメモリから順次
   一つずつ読み出して、駆動機構の制御部に転送する第１
   の制御部と、 前記第２の制御データの転送の終了により起動され、前
   記第２の制御データの転送の終了の度に、前記駆動機構
   の動作を制御するための第２の制御データをメモリから
   順次一つずつ読み出して前記駆動制御部に転送し、転送
   後に前記第１のダイレクトメモリアクセス手段に前記起
   動信号を出力する第２の制御部とからなることを特徴と
   する請求項２に記載の駆動機構の制御装置。
4. 【請求項４】 前記計時データ及び前記複数の制御デー
   タを作成してメモリの所定のアドレスにそれぞれ記憶さ
   せるデータ設定手段を、さらに備えることを特徴とする
   請求項１〜３に記載の駆動機構の制御装置。
5. 【請求項５】 前記駆動機構はステップモータ駆動機構
   であり、前記計時データ、第１の制御データ、及び第２
   の制御データは、それぞれ、モータの位相切換タイミン
   グを制御するためのデータ、モータの位相切換の時に設
   定する位相パターンデータ、及び位相切換時にモータに
   供給する電流を制御する相電流値であることを特徴とす
   る請求項３又は４に記載の駆動機構の制御装置。
6. 【請求項６】 前記データ設定手段は、モータの加速
   時、減速時及び定常動作時におけるそれぞれの前記計時
   データ、前記位相パターンデータ、および前記相電流値
   の基本データを備えており、これらの基本データに基づ
   き実際の駆動のための前記計時データ、第一制御デー
   タ、及び第２の制御データを作成することを特徴とする
   請求項５に記載の駆動機構の制御装置。
7. 【請求項７】 前記駆動機構はヘッド駆動機構であり、
   前記計時データ、前記第１の制御データ、および前記第
   ２の制御データは、それぞれヘッド駆動のタイミングを
   制御するデータ、実際にヘッドを駆動させる駆動トリガ
   データ、及び印刷データであることを特徴とする請求項
   ３又は４に記載の駆動機構の駆動制御装置。
8. 【請求項８】 以下の工程を備えることを特徴とする複
   数種類のデータにより制御される駆動機構の制御方法。 （ａ）起動信号を受信することにより、第１のダイレク
   トメモリアクセス手段により制御データの切換タイミン
   グを制御するための計時データをメモリから読み出して
   計時装置に転送する工程と、（ｂ）計時データを受信し
   たときに時間計測動作を開始し、前記設定された計時デ
   ータにより指定された時間が経過したときにタイムアッ
   プ信号を出力する工程と、（ｃ）前記計時装置からのタ
   イムアップ信号に基づき、第２のダイレクトメモリアク
   セス手段により前記複数種類の制御データをメモリから
   各種類毎に順次一つずつ読み出し、読み出した順に前記
   駆動機構に順次転送する工程。
9. 【請求項９】 前記工程（ｃ）は、（ｄ）前記複数種類
   の制御データのうち最後の制御データの転送が終了した
   ときに前記第１のダイレクトメモリアクセス手段に前記
   起動信号を出力する工程を、さらに備えることを特徴と
   する請求項８に記載の駆動機構の制御方法。
10. 【請求項１０】 前記工程（ｃ）及び（ｄ）は、（ｅ）
    前記計時装置からのタイムアップ信号により、第１の制
    御データをメモリから読み出して駆動機構の駆動制御部
    に転送する工程と、（ｆ）前記第１の制御データを転送
    後に、第２の制御データをメモリから読み出して駆動機
    構の駆動制御部に転送する工程と、（ｇ）前記第２の制
    御データの転送が終了したときに前記第１のダイレクト
    メモリアクセス手段に前記起動信号を出力する工程とか
    らなり、さらに、（ｈ）前記起動信号に基づき、前記第
    １のダイレクトメモリアクセス手段は、次ぎの前記計時
    データをメモリから読み出して前記計時装置に転送する
    工程と、（ｉ）以後順次、次の第１の制御データ、次の
    第２の制御データおよび次の計時データについて工程
    （ｂ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）の処理を繰
    り返す工程と、を備えることを特徴とする請求項９に記
    載の駆動機構の制御方法。
11. 【請求項１１】 前記駆動機構の制御方法は、（ｊ）前
    記工程（ａ）の前に、前記計時データ、前記複数の制御
    データをメモリの所定のアドレスに記憶する工程を、さ
    らに備えることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか
    １項に記載の駆動機構の制御方法。
12. 【請求項１２】 前記駆動機構はステップモータであ
    り、前記計時データ、前記第１の制御データおよび前記
    第２の制御データはそれぞれ、モータの位相を切り替え
    る相切換タイミングを制御するデータ、前記相切換タイ
    ミングにモータに負荷される相パターンデータ、及び各
    切換タイミング毎に前記各相パターンに流す相電流値か
    らなることを特徴とする請求項１１に記載の駆動機構の
    制御方法。
13. 【請求項１３】 前記駆動機構はヘッド機構であり、前
    記計時データ、前記第１の制御データおよび前記第２の
    制御データはそれぞれ、ヘッド駆動のタイミングを制御
    するタイミングデータ、ヘッドの駆動トリガデータ、及
    び印刷データからなることを特徴とする請求項１１に記
    載の駆動機構の制御方法。
14. 【請求項１４】 請求項８から１３のいずれか１項に記
    載の駆動機構の駆動を制御する方法の工程を有するプロ
    グラムを記録したコンピュータで読み取り可能な情報記
    録媒体。