(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタに用いられる紙送り装置において、
紙を送るローラと、前記ローラを回転するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出するエンコーダとを備え、前記ＤＣブラシレスモータは、前記エンコーダからの情報をフィードバックして制御するとともに、前記ローラ、前記ＤＣブラシレスモータのロータ、及び前記エンコーダは、同軸に配置して構成され、
前記プリンタの解像度をＸ、前記ローラの直径をＤｐとし、更に前記ＤＣブラシレスモータの制御に関し、各相の電流配分比を決定する出力信号数をＳｏとするとき、これらは、Ｓｏ＝πＤｐ・Ｘの関係にあることを特徴とする紙送り装置。
【請求項２】
前記ＤＣブラシレスモータのトルクリップル数をＴｒとするとき、これらは、πＤｐ・Ｘ＝ｎ・Ｔｒの関係にあることを特徴とする請求項１記載の紙送り装置。但し、ｎは正の整数である。
【請求項３】
前記エンコーダの目盛分割数をＹとするとき、これらは、πＤｐ・Ｘ＝ｍ・Ｙの関係にあることを特徴とする請求項１又は２記載の紙送り装置。但し、ｍは正の整数である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタに用いられる紙送り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリンタは、紙送り装置で紙を送りつつ印字ヘッドをスライド移動して文字画像を印刷するように構成されている。
【０００３】
また、このようなプリンタに用いられる紙送り装置は、紙を巻き込んで送るローラ、及びこのローラを回転するモータで構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、プリンタに用いられる紙送り装置としては、プリンタの高精度化に伴い、より正確で細かな紙送りを実現できるものが望まれている。
【０００５】
紙送りの位置決め精度を低下する原因としては、例えば、ローラとモータとの間に介在した減速機によるバックラッシの影響がある。
【０００６】
また、使用するモータについては、プリンタの解像度に対する厳密な位置決めが要求されるとともに、その制御も容易であることが必要とされる。
【０００７】
そこで本発明は、こうした問題を考慮し、紙送りの位置決め精度を確実に向上することができる紙送り装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、プリンタに用いられる紙送り装置において、紙を送るローラと、前記ローラを回転するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出するエンコーダとを備え、前記ＤＣブラシレスモータは、前記エンコーダからの情報をフィードバックして制御するとともに、前記ローラ、前記ＤＣブラシレスモータのロータ、及び前記エンコーダは、同軸に配置して構成され、前記プリンタの解像度をＸ、前記ローラの直径をＤｐとし、更に前記ＤＣブラシレスモータの制御に関し、各相の電流配分比を決定する出力信号数をＳｏとするとき、これらは、Ｓｏ＝πＤｐ・Ｘの関係にある紙送り装置である。
【０００９】
このように、本請求項の紙送り装置によると、紙を送るローラと、ローラを回転するＤＣブラシレスモータと、ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出するエンコーダとを備え、ＤＣブラシレスモータは、エンコーダからの情報をフィードバックして制御するとともに、ローラ、ＤＣブラシレスモータのロータ、及びエンコーダは、同軸に配置してなるので、紙送りの位置決め精度を確実に向上することが可能である。
【００１０】
すなわち、本紙送り装置は、ローラをモータで直接駆動するので、ローラとモータとの間に減速機を介在するものと比較すると、バックラッシの影響を回避することが可能である。
【００１１】
更に、モータとしては、ＤＣブラシレスモータを使用しているので、紙送りの位置決めは、モータの各相の電流配分比を設定することにより、正確に行うことが可能である。
【００１２】
例えば仮に、ブラシモータを使用すると、ブラシモータとしての構造上、通電中は常に回転トルクを発生するので、ロータを任意の位置に正確に停止させるという動作はできない。すなわちロータの停止位置は、ロータの慣性や変動の大きい摩擦負荷に大きく依存することになるため、任意の停止位置を正確に確保するのは極めて困難であるが、本発明では、そのような不都合を回避することが可能である。
【００１３】
また、ＤＣブラシレスモータの制御は、ローラ及びロータと同軸に配置したエンコーダからの情報をフィードバックするので、効率よく行うことが可能である。
特に、このような構成によれば、静止角度精度を満足に維持するとともに、ヒステリシスの影響を確実に回避することが可能である。
【００１５】
また、本請求項の紙送り装置によると、プリンタの解像度に対し、紙送りをより正確に且つ効率よく行うことが可能である。以下に、その考え方について説明する。
【００１６】
まず、プリンタの所定の解像度Ｘに対応する最小の紙送り量を設定する。すなわち、プリンタの解像度Ｘは、単位長さあたりのドット数によって表されるので、最小の紙送り量は、解像度Ｘにおけるドット間隔（解像度Ｘの逆数）と等しくなるように設定する。
【００１７】
そして、この最小の紙送り量は、ローラの周長をＤＣブラシレスモータの静止位置の分解能で割った値に相当するので、ＤＣブラシレスモータの静止位置の分解能は、ローラの周長とプリンタの解像度Ｘとの積に相当すればよい。また、ローラの周長は、ローラの直径Ｄｐと円周率πとの積に相当し、πＤｐと表される。
【００１８】
更に、ＤＣブラシレスモータは、各相の電流配分比を設定する出力信号によって制御されることから、その静止位置の分解能は、出力信号数Ｓｏに相当する。
【００１９】
従って、このような紙送り装置においては、前記の式で表されるように、ローラの周長πＤｐとプリンタの解像度Ｘとの積が、出力信号数Ｓｏと等しくなるように設定することにより、良好な紙送りが可能となる。
【００２０】
例えば、紙送り装置を設計する際は、プリンタの解像度Ｘ、及び使用するＤＣブラシレスモータの分解能に相当する出力信号数Ｓｏを決定すると、前記の式に基いて、ローラの周長πＤｐが決定される。
【００２１】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記ＤＣブラシレスモータのトルクリップル数をＴｒとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｎ・Ｔｒ
の関係にある構成の紙送り装置である。但し、ｎは正の整数である。
【００２２】
本請求項の紙送り装置によると、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことが可能である。
【００２３】
すなわち、このような構成によれば、出力信号数Ｓｏたるプリンタの解像度Ｘとローラの周長πＤｐとの積が、トルクリップル数Ｔｒの整数倍であることから、電流配分比のパターンを、１回のトルクリップルごとに等しく設定することができ、ＤＣブラシレスモータの制御を一層簡便に行うことが可能である。
【００２４】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記エンコーダの目盛分割数をＹとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｍ・Ｙ
の関係にある構成の紙送り装置である。但し、ｍは正の整数である。
【００２５】
本請求項の紙送り装置によると、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことが可能である。
【００２６】
すなわち、このような構成によれば、出力信号数Ｓｏたるプリンタの解像度Ｘとローラの周長πＤｐとの積が、エンコーダの目盛分割数の整数倍であることから、エンコーダからの情報と出力信号とを容易に対応させることが可能であり、ＤＣブラシレスモータの制御を一層簡便に行うことが可能である
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体例を図面に基いて詳細に説明する。
【００２７】
図１に示すように、本例の紙送り装置１は、プリンタに用いられるものであり、紙を送るローラ３と、このローラ３を回転するＤＣブラシレスモータ２と、ＤＣブラシレスモータ２のロータの位置を検出するエンコーダ４とを備え、図示を省略した印字ヘッドの動作に応じて紙を送るように構成されている。
【００２８】
また、ローラ３、ＤＣブラシレスモータ２のロータ、及びエンコーダ４とは、一体の軸Ａに配置されており、互いに同期回転する。或は、図２に示すように、ロータの回転軸とローラ３の回転軸とを、カップリング５等の継手を用いて連結して、一つの軸Ａとする構成でもよい。
【００２９】
尚、これらの図には、モータ２をローラ３とエンコーダ４との間に配置したものを図例したが、或いは、エンコーダ４をモータ２とローラ３との間に配置してもよい。
【００３０】
更に、前記プリンタの解像度は１４４０［ｄｐｉ］であり、本紙送り装置１においては、ローラ３の周長を３８．１０００［ｍｍ］に設定するとともに、ＤＣブラシレスモータ２の制御に関し、各相の電流配分比を決定する出力信号数を２１６０に設定している。ローラ３の直径は、ローラ３の周長を円周率で割った値であり、１２．１２７６［ｍｍ］である。
【００３１】
尚ここで、プリンタの解像度１４４０［ｄｐｉ］は、業界の慣習に従いインチ法に基いて表したが、以下の説明においては、長さの単位を共通する必要から、１インチを２５．４ｍｍとし、これを１４４０／２５．４［ドット／ｍｍ］とする。
【００３２】
前記ＤＣブラシレスモータ２は、ロータの磁石極数が１２の３相モータであり、そのトルクリップル数は、３６に設定されている。
【００３３】
また、このＤＣブラシレスモータ２は、各相の電流配分比を加減することによってロータの位置決めを行うものであり、その制御は、各相の電流配分比を決定する出力信号によってなされる。出力信号数は、トルクリップル数の６０倍、すなわち２１６０に設定している。
【００３４】
更に、前記エンコーダ４の目盛分割数は、出力信号数と同じ２１６０に設定している。
【００３５】
以上のように、本例においては、ローラ３の周長とプリンタの解像度との積は、
３８．１０００×１４４０／２５．４＝２１６０
であり、この値は、出力信号数に相当する。
【００３６】
このように、本例の紙送り装置は、プリンタの解像度をＸ、ローラの直径をＹ、出力信号数をＳoとするとき、これらは、
Ｓo＝πＤｐ・Ｘ
の関係が成立し、プリンタの解像度に対して、紙送りを正確に且つ効率よく行うことができる。
【００３７】
すなわち、本紙送り装置は、ローラをモータで直接駆動するので、ローラとモータとの間に減速機を介在するものと比較すると、バックラッシの影響を回避することができる。
【００３８】
更に、モータとしては、ＤＣブラシレスモータを使用しているので、紙送りの位置決めは、モータの各相の電流配分比を設定することにより、正確に行うことができる。
【００３９】
例えば仮に、ブラシモータを使用すると、ブラシモータとしての構造上、通電中は常に回転トルクを発生するので、ロータを任意の位置に正確に停止させるという動作はできない。すなわちロータの停止位置は、ロータの慣性や変動の大きい摩擦負荷に大きく依存することになるため、任意の停止位置を正確に確保するのは極めて困難であるが、本発明では、そのような不都合を回避することができる。
【００４０】
また、ＤＣブラシレスモータの制御は、ローラ及びロータと同軸に配置したエンコーダからの情報をフィードバックするので、効率よく行うことができる。
【００４１】
特に、このような構成によれば、静止角度精度を満足に維持するとともに、ヒステリシスの影響を確実に回避することができる。
【００４２】
また、本紙送り装置は、ＤＣブラシレスモータのトルクリップル数をＴｒとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｎ・Ｔｒ
ｎ＝６０
の関係にあり、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００４３】
すなわち、このような構成によれば、出力信号数Ｓｏたるプリンタの解像度Ｘとローラの周長πＤｐとの積が、トルクリップル数Ｔｒの整数倍であることから、電流配分比のパターンを、１回のトルクリップルごとに等しく設定することができ、ＤＣブラシレスモータの制御を一層簡便に行うことができる。
【００４４】
また、本紙送り装置は、エンコーダの目盛分割数をＹとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｍ・Ｙ
ｍ＝１
の関係にあり、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００４５】
すなわち、このような構成によれば、出力信号数Ｓｏたるプリンタの解像度Ｘとローラの周長πＤｐとの積が、エンコーダの目盛分割数の整数倍であることから、エンコーダからの情報と出力信号とを容易に対応させることができ、ＤＣブラシレスモータの制御を一層簡便に行うことができる。
【００４６】
次に、本発明の他の具体例について説明する。
【００４７】
本例は、プリンタの解像度及び各部の設定が、前述した具体例と異なるものである。尚、その他の基本的な構成については、前述した同様であるので、共通する部材には同一の符号を付すとともに、その説明及び図示は省略する。
【００４８】
この紙送り装置１においては、プリンタの解像度は２８８０［ｄｐｉ］、すなわち２８８０／２５．４［ドット／ｍｍ］、ローラ３の周長は５０．８０００［ｍｍ］、出力信号数は５７６０に設定している。ローラ３の直径は１６．１７０１［ｍｍ］である。
【００４９】
前記ＤＣブラシレスモータ２は、ロータの磁石極数が８の３相モータであり、そのトルクリップル数は、２４に設定されている。各相の電流配分比を決定する出力信号数は、トルクリップル数の２４０倍、すなわち５７６０に設定している。
【００５０】
更に、前記エンコーダ４の目盛分割数は、出力信号数の１／４、すなわち１４４０に設定している。
【００５１】
以上のように、本例においては、ローラ３の周長とプリンタの解像度との積は、
５０．８０００×２８８０／２５．４＝５７６０
であり、この値は、出力信号数に相当する。
【００５２】
このように、本例の紙送り装置も、プリンタの解像度をＸ、ローラの直径をＹ、出力信号数をＳoとするとき、これらは、
Ｓo＝πＹ・Ｘ
の関係が成立し、プリンタの解像度に対して、紙送りを正確に且つ効率よく行うことができる。
【００５３】
また、本紙送り装置は、ＤＣブラシレスモータのトルクリップル数をＴｒとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｎ・Ｔｒ
ｎ＝２４０
の関係にあり、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００５４】
また、本紙送り装置は、エンコーダの目盛分割数をＹとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｍ・Ｙ
ｍ＝４
の関係にあり、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願第１請求項に記載した発明は、プリンタに用いられる紙送り装置において、紙を送るローラと、前記ローラを回転するＤＣブラシレスモータと、前記ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出するエンコーダとを備え、前記ＤＣブラシレスモータは、前記エンコーダからの情報をフィードバックして制御するとともに、前記ローラ、前記ＤＣブラシレスモータのロータ、及び前記エンコーダは、同軸に配置して構成され、前記プリンタの解像度をＸ、前記ローラの直径をＤｐとし、更に前記ＤＣブラシレスモータの制御に関し、各相の電流配分比を決定する出力信号数をＳｏとするとき、これらは、Ｓｏ＝πＤｐ・Ｘの関係にある紙送り装置である。
【００５６】
このように、本請求項の紙送り装置によると、紙を送るローラと、ローラを回転するＤＣブラシレスモータと、ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出するエンコーダとを備え、ＤＣブラシレスモータは、エンコーダからの情報をフィードバックして制御するとともに、ローラ、ＤＣブラシレスモータのロータ、及びエンコーダは、同軸に配置してなるので、紙送りの位置決め精度を確実に向上することができ、延いては、プリンタの性能を向上することができる。
【００５８】
また、本請求項の紙送り装置によると、プリンタの解像度に対し、紙送りをより正確に且つ効率よく行うことが可能である。
【００５９】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記ＤＣブラシレスモータのトルクリップル数をＴｒとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｎ・Ｔｒ
の関係にある構成の紙送り装置である。但し、ｎは正の整数である。
【００６０】
本請求項の紙送り装置によると、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００６１】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項１又は２において、前記エンコーダの目盛分割数をＹとするとき、これらは、
πＤｐ・Ｘ＝ｍ・Ｙ
の関係にある構成の紙送り装置である。但し、ｍは正の整数である。
【００６２】
本請求項の紙送り装置によると、ＤＣブラシレスモータの制御を効率よく行うことができる。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の具体例に係り、紙送り装置を示す外観図である。
【図２】  本発明の具体例に係り、紙送り装置を示す外観図である。
【符号の説明】
１      紙送り装置
２      ＤＣブラシレスモータ
３      ローラ
４      エンコーダ
５      カップリング
Ａ      軸
【図１】
0003675236.tif 000002
【図２】
0003675236.tif 000003