JPS59155083A - プリンタにおけるキヤリア送り用ステツピングモ−タ制御装置 - 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】 〔発明の後衛分野〕 本発明は、プリンタにおけるキャリア送９用ステッピン
グモータ制御装置に係る。

〔発明の背景技術およびその問題点〕

従来、この釉キャリア送シ用のモータにステッピングモ
ータを用いたプリンタにおいて、前記ステッピングモー
タの制御方法は、第１のモードとして、キャリアをリタ
ーンするときのように高速で運転するときは第１図（α
）のように電圧制御発振器（１）を使用し、ＣＰＵでコ
ントロールされて電圧発生回路（２ンから発生された第
１図Ｇ）のような入力電圧■工Ｎを前記電圧制御発振器
（１）でクロック周波数を可変して第１図（Ｃ）のよう
な出力周波数ｆ。ｔＴＴを発生してドライブ回路（３）
ヲ介してステッピングモータ（４）の加減速を行なって
おり、また第２のモードとして、１ピッチ送りのときの
ように振動全問題にするときは第２図（α）のように停
止直前のタイミングをワンショットタイマーＴｒ　ｓ　
Ｔ２　、Ｔｓ　Ｃ５）等を使用して第２図Ｃ）のような
ダンピング特性の良好なタイミングに調整していた。し
かしながら、このような方法ではノ・−ド的に上記２つ
のモードを切シ換える必要があるため、回路ｇ厄が複雑
であるとともにタイミングに柔軟性がないという欠点を
有していた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような点に瓢み、キャリア送り用ステッ
ピングモータの励磁相切換のタイミングに、時間割り込
み付のマイクロプロセッサと、時間ｔコントロールでき
るデータをシリセット可能としたタイマーとを使用する
ことにより、回路構成のｍ累化を図９、かつタイミング
をデータで決定でき柔軟性をもたせたプリンタにおける
キャリア送シ用ステッピングモータ制御装置を提供する
ものである。

〔発明の概要〕

本発明はキャリア送υ用のモータにステッピングモータ
を用いたプリンタにおいて、前記ステッピングモータの
励磁相切換のタイミングに、時間割り込み付のマイクロ
プロセッサと、時間をコントロールできるデータをプリ
セット可能としたタイマーとを使用してなるものである
。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例を第３図乃至第９図について説
明する。

まず、第３図において、ｕｌ）は紙送シ用モータ←りに
よって回動されるプラテンで、このプラテンμＤに対向
してプリント動作するプリントヘッドＣＬ３が図示しな
い案内枠に溢って前記プラテン圓の幅方向に平行に移動
自在に設けられている。また、前記ヘッド０罎は前記プ
ラテン圓に対して打刻動作するハンマー圓ヲ有するとと
もにインクリボンＩＩωやプリントホイールＱＯおよび
このホイールｕＱｔ回動する活字選択用モータ（：Ｌの
などを備えている。また、前記ヘッドＱ）は左右一対の
デーＩＪ　（１→Ｃ１匂間に懸回されかつ途中にてキャ
リア送Ｑ用モータ（イ）の回動軸（２０α）に巻付係合
されたワイヤー１２ρの両端が連結され、前記キャリア
送り用モータ（４）の駆動によって前記ワイヤー（ハ）
が引込され前記ヘッド（至）が前記プラテン圓に沿って
左右方向に移動されるようになっている□′。

また、第４図において、前記活字選択用モータα力には
直流サーボモータ（Ｍｌ）を使用して閉ループで制御し
、前記キャリア送り用モータ（イ）および紙込り用モー
タ（１２にはステッピングモータ（Ｍｚ　）　（Ｍｓ　
）をそれぞれ使用して開ループで制御し、ＣＰＵ（イ）
によって励磁の指令がなされる。また、前記ＣＰＵ（イ
）には各種メモリ領域を有するＲＡＭ−が接続されてい
るとともに、時間をコントロールできるデータをプリセ
ット可能としたタイマーとしてのプログラマブルタイマ
ー（ハ）が接続されている。このプログラマブルタイマ
ー（ハ）は前記キャリア送Ｑ用のステッピングモータ（
Ｎ２）のタイーミングを発生し前記ＣＰＵ（イ）に対し
時間割り込みの要求をする。その他、各種の時間を発生
する。また、前記ＣＰＵに）は時間割り込み付のマイク
ロプロセッサ（図示せず）ｆ。

内蔵し、時間割り込み処理、活字選択検出器□□□より
のカウントを求の処理などを行ない、前記ステラビング
モータ（Ｍ２）のドライブ回路（ハ）への励磁相指令、
外部とのインターフェイスを合わせて行なうものである
。

ここで、前記モータ（Ｍ２）の回転速度ωは時間変化ｔ
に対して第５図（α）に示すように左右対称形の台形状
を成すようにした。つまり、スタート位置から一定時間
等刃口速度で加速しその後定速で停止前一定時間等扉速
度で減速することによって目的位置に停止させた。この
ように加速截速全し回転速度ωが０となったときのステ
ラｆ叡すなわち回転角θは前記台形の出」績と耽る。な
お、ｔ３やｔ４で目的位置に達するときは速度賀化は台
形状となるが、ｔｌやｔ２で目的位置に達する揚台は定
速行程がなく刃口速行程の途中で減速行程に入り、速度
変化は二等辺三角形状となる。

例えば第５図Ｃ）において、スタート位置を００、目的
位置ヲθ３として００からθ３に回転し停止する場合の
位前、変化（回転角）θに対する回転速度ωの変化を考
えてみると、θ０からθ１まで等加速度で那速し、θ１
からθ２までは定速で、θ２からθ３まで等加速度で減
速する。すなわち、等加速度で加速減速することにより
、角度に対する角速度（すなわち回転速度ω）は変位角
（すなわち位置変化θ）の平方根に比例することになる
。

そこで、速度の加速減速を等加速度で行なうために、前
記ＣＰＵに）内のマイクロプロセッサと前記プログラマ
ブルタイマー（ハ）とを用い、各変速段階に対してそれ
ぞれのタイマーデータをセットすることによシタイミン
グをコントロールし、第５図（α）で示すような左右対
称形の台形状または三角形状の速度変化を得るようにし
た。

また、前記タイマーデータを得るために、第６図（ｃＬ
）にて加速減速時の前記モータ（Ｍ２）のステップ数ｎ
（変位角）とタイマ一時間Ｔとの関係を示す。

この１腺に基づいて、初速時から最高速度時までのステ
ップ数１からＮまで全Ｎ段の変速段数に分けそれぞれに
対するタイマ一時間Ｔ１、Ｔ２、−−−−−　ＴＮを読
み取り、前記ＲＡＭ（イ）内のアドレスエリア（イ）に
変速段階１．２、−一−−１Ｎを、データエリア（ハ）
にタイマ一時間ＴＩ　、Ｔ２、−−−−１ＴＮを第６図
（イ））のようにそれぞれ対応させて仏き込んでおく。

すなわち、第６図（α）のＢ１１線が同図（４））にデ
ータに置き換えられたことになる。

ここで、変速段数Ｎ−３６とした場合のアドレス１〜３
６で参照されるタイマーデータＴ１〜Ｔ３６の一例を下
表に示す。ただし、タイマーデータは時間（ｍｓｅｃ）
で表わしである。

なお、キャリア部の停止直後の振動の減衰に関しては数
式通シのタイミングでは必ずしも満足できるものではな
いので、タイミングをデータでコントロールできること
を使って第７図のような実験をして停止直前の２つの時
間Ｔ１、Ｔ！を決めた。

実験的にカウント５のタイミングは１．２．３．４のク
ロックでオーバーシュートが鰍頂点に達する付近にセッ
トすると振動が少なくなる。その他Ｔ３からｌ３６まで
は理論値より得た。

ここで、前記マイクロプロセッサは第９図のフローチャ
ートに従って現在位置（Ｙ）と目的位置（３）との関係
によシ適当にアドレスを選び出し、そのアドレスに参照
されるタイマーデータを前記ＲＡＭ　Ｈから読み取って
前記プログラマブルタイマー（ハ）にセットし、時間割
シ込みが入るまで他の処理を行次に、第９図のフローチ
ャートを説明する。

ここにおいて、目的位置アドレスカウンタＸ１現在位置
アドレスカウンタｙ、１ｘ−ｙｌの演算を格納するレジ
スタＡ、ＨＡの演算値を格納するレジスタＢ１前記カウ
ンタＸ、Ｙの内容に基づいて選ばれるタイマーデータア
ドレスカウンタＣおよび減速開始フリップフロップＤが
それぞれ前記ＲＡＭ（ハ）内に設けられている。

まず、初期設足において、タイマーデータアドレスカウ
ンタＣをクリアし、Ｘ−Ｙ’ｉ計算してモータ（Ｍ２）
の回転方向をチェックし送出するパルス数をレジスタＡ
にストアする。次に、このレジスタＡの内容の１を計算
しレジスタＢにストアする。

このとき小数点以下は切捨てる。また、目的位置アドレ
スカウンタＸの内容を現在位置アドレスカウンタＹに移
しておき、減速開始フリップフロップＤをリセットする
。

次に、Ｃ＜ＢかつＣ〈３６の条件が満足されるときは加
速に入り、Ｃのビ」容をインクリメントするとともにＡ
の内在をデクリメントし、ｌ１０−ポートにクロックを
発生し前記の味で参照されるＣで指定されるタイマーデ
ータをプログラマブルタイマー（ハ）にセットする。す
なわち（７）（イ）（ロ））に）（イ）（ト）のフロー
をとる。

そして、このプログラマブルタイマー（ハ）より時間割
シ込みが入る毎に、ＡＮＯかつＤがリセットの条件のも
とでＣ（Ｂか゛つＣ〈３６のときＣの内容をインクリメ
ントしてタイマーデータを袈えＡの内在をデクリメント
する処理すなわち（ホ）し）（７）（イ）り）に）（イ
）（ト）のフローを繰返し、Ｃ＝３６となるまで加速を
続ける。

しかし、初期設定においてＢ≦３６である場合、Ｃ≦３
６でＣ＝Ｂとな９、このときＤをセットし減速に入り、
Ｃの内容全デクリメントしてタイマーデータを変えＡの
内容をデクリメントする。すなわち（イ）（イ）（７）
（へ）（ロ）（ロ）（財）に）に）（ロ）のフローをと
る。そして、時間割り込みによって、Ｃの内容をデクリ
メントしＡの内容をデクリメントする処理すなわち（１
）ρ）に）（ト）（ａに）（イ）（ロ）のフローを繰返
し、Ａ＝Ｏとなるまで減速を続ける。つまり、この場合
第８図に示す■や■の加速減速行程をとる。

また、初期設定においてＢ〉３６である場合、加速によ
ってＣ＝３６となったとき、ＤをセットしＡ〉３６０条
件が満足され等連に入る。この場合、Ｃの内容は不変と
じＡの内容をデクリメントする。すなわち（至）（イ）
（７）（イ）（へ）（ロ）に）（ホ）（ロ）のフローを
とる。そして、時間割シ込みによって、Ａの内容をデク
リメントする処理すなわち（１）ρ）（ロ）に）（イ）
ψ）のフローを緑返し、Ａ＝３６となるまで等速を＆’
ｃける。

そ゛して、Ａ＝３６となったときＡ≦３６かつＡ≦Ｂの
条件が満足され減速に入シ、Ｃの内容をデクリメントし
てタイマーデータを変えＡの内容をデクリメントする。

すなわち←）（イ）（ｆｆ）（ロ）（財）に）（６）Φ
）のフローをとる。そして、時間割り込みによって、同
称のフローを繰返し、Ａ＝Ｏとなるまで減速を絖ける。

つまシ、この場合第８図に示す■や■の加速減速行程を
とる。

このようにして、Ｃの内存を参照してプログラマブルタ
イマー０４にデータをセットすることによシモータ（Ｍ
、）の回転速度は第８図に示すように行程の中央に対し
対称となり正確に目的位置に停止する。なお、前述のよ
うにタイミングの微調はデータ変更で可能となシ、加減
速の加速度もデータでプログラムできる。

したがって、キャリアリターン時のようにモータ（Ｍ２
）を高速で運転する場合や１ピッチ送りのときのように
振動を問題にする場合などそれぞれに適応したデータを
プリセットすることによりタイミングをコントロールで
き柔軟性を有するとともに、マイクロプロセッサとプロ
グラマブルタイマーＣ２４を用いただけで回路構成も簡
素化される。

〔発明の効果〕

本発明によれは、キャリア送り用ステッピングモータの
励磁相切換のタイミングに、時間割シ込み付のマイクロ
プロセッサと、時間をコントロールできるデータをプリ
セット可能としたタイマーとを使用したので、タイミン
グの微調はデータ変更で可能トなり、ステッピングモー
タを位置決め用として応用したときに加減速の那速度を
データでプログラムでき、停止時の振動が少なくなるよ
うに最終クロックの時間全自由にプログラムできる。よ
って、キャリアリターン時のようにモータを高速で運転
する場合や１ピツチ送シのときのように振動を問題にす
る場合などそれぞれに適応したデータをプリセットする
ことによりタイミングをコントロールでき柔軟性があり
、またマイクロプロセッサと前記タイマーを用いただけ
で回路構成も簡素化できる。さらに、余ったプロセッサ
の能力で活字選択用モータの位置制御や外部との信号の
授受吟行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）は従来のステッピングモータ高速運転時の
タイミング発生回路を示すブロック図、同図ω）は同上
電圧制御発振器の入力電圧を示す図、同図（Ｃ）は同上
電圧制御発振器の出力周波数を示す図、纂２図（ｃＬ）
は従来のステッピングモータ１ピッチ送り時のタイミン
グ発生回路を示すブロック図、同図（イ））は同上タイ
ミングを示す図、第３図は本発明に係るプリンタの一実
施例を示す平面図、第４図は同上回路構成を示すブロッ
ク図、第５図（ｃＬ）は本発明によるステッピングモー
タの時間変化に対する速度変化を示すグラフ、同図体）
は同上位置変化に対する速度変化を示すグラフ、第６図
（α）は同上ステップ数に対するタイマ一時間の変化を
示すグラフ、同図軸）はＲＡＩ’／Ｉ内のメモリエリア
を示す図、第７図はモータ停止時の振動をなくするため
の実験を行なった説明図、第８図は本発明による加速減
速行程を示す図、第９図はマイクロ７０ロセツサのタイ
ミング制御を示すフロー図である。 （Ｍ　２　）・・キャリア送し用ステッピングモータ、
Ｑ望・・時間割り込与付マイクロプロセッサを内蔵した
ＣＰＵ　、（財）・・データをプリセットできるタイマ
ーとしてのプログラマブルタイマー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　キャリア送り用のモータにステッピングモー
   タを用いたプリンタにおいて、前記ステッピングモータ
   の励＠相切換のタイミングに、時間割９込み付のマイク
   ロプロセッサと、時間をコントロールできるデータをノ
   リセット可能としたタイマーとを使用したことを特徴と
   するプリンタにおけるキャリア送り用ステッピングモー
   タ制御装置。