(57)【要約】【課題】複数相のパルスを合成して駆動信号を生成し、生成された駆動信号によりモータを駆動するモータ駆動回路の駆動方法及び印字装置に関し、駆動電流を低減して、不要なサーマルシャットダウンを防止できるとともに、低消費電力化が可能となる印字装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、複数相の入力パルスを合成して駆動信号を生成し、モータに供給するモータ駆動回路のモータ駆動方法において、モータ駆動回路に供給する複数相の入力パルスのうち最上位レベルを構成する入力パルスをオフすることを特徴とする。【選択図】図５
2006272921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相の入力パルスを合成して駆動信号を生成し、モータに供給するモータ駆動回路の駆動方法において、
前記モータ駆動回路に供給する前記複数相の入力パルスのうちいずれかの入力パルスを選択的にオフすることにより、下位のレベルとすることを特徴とするモータ駆動回路の駆動方法。
【請求項２】
複数相の入力パルスを合成して駆動信号を生成し、モータに供給するモータ駆動回路を有する印字装置において、
前記モータ駆動回路に供給する前記複数相の入力パルスのうちいずれかの入力パルスを選択的にオフすることにより、下位のレベルとする制御装置を有することを特徴とする印字装置。
【請求項３】
前記制御装置は、印字データが存在する状態のときに、非印字状態となった場合に、前記モータ駆動回路に供給する前記複数相の入力パルスのうち最上位レベルを構成する入力パルスをオフすることを特徴とする請求項２記載の印字装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記印字データが存在しない状態のときに、前記非印字状態となってから所定時間後に前記モータ駆動回路に供給する前記複数相の入力パルスのうち最上位レベルを構成する入力パルスをオフすることを特徴とする請求項２又は３記載の印字装置。
【請求項５】
前記制御装置は、印字速度が低下した場合に、前記モータ駆動回路に供給する前記複数相の入力パルスのうち最上位レベルを構成する入力パルスをオフすることにより前記モータに流れる電流を低減することを特徴とする請求項２乃至３のいずれか一項記載の印字装置。
【請求項６】
前記制御装置は、マイコンであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項記載の印字装置。
【請求項７】
前記制御装置は、ヘッドストローブ信号により非印字状態であることを検出していることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ駆動回路の駆動方法及び印字装置に係り、特に、複数相のパルスを合成して駆動信号を生成し、生成された駆動信号によりモータを駆動するモータ駆動回路の駆動方法及び印字装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型サーマルプリンタの印字装置で紙送り用モータとしてステッピングモータが用いられている。このステッピングモータを駆動するためにステッピングモータ駆動ＩＣが用いられている。ステッピングモータ駆動ＩＣは、マイコンなどから構成される複数相のパルスを合成して駆動信号を生成し、生成された駆動信号によりモータを駆動するＩＣである（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
ステッピングモータ駆動ＩＣには、熱による破壊を防ぐためにサーマルシャットダウン回路が内蔵されている。サーマルシャットダウン回路は、ＩＣの温度が所定温度に達すると、電流の供給を停止させる回路である（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−２１６２６１号公報
【特許文献２】特開平０４−２２０３７２号公報
【特許文献３】特開平１０−２０１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、従来のサーマルプリンタなどの印字装置に搭載されているステッピングモータ駆動用ＩＣにはサーマルシャットダウン回路が搭載されいため、駆動電流などが増加して、ＩＣの温度が上昇すると、サーマルシャットダウン回路が働き、モータが停止される。サーマルシャットダウン回路によりモータが停止されると、一旦、リセットなどをかけないと、モータを回転させることができず、それまでの印刷が無駄になり、効率的に印刷を行なえないなどの課題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、駆動電流を低減して、不要なサーマルシャットダウンを防止できるとともに、低消費電力化が可能となる印字装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数相の入力パルスを合成して駆動信号を生成し、モータに供給するモータ駆動回路を有する印字装置において、モータ駆動回路に供給する複数相の入力パルスのうちいずれかの入力パルスを選択的にオフすることにより、下位のレベルとする制御装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータ駆動回路に供給する複数相の入力パルスのうちいずれかの入力パルスを選択的にオフすることにより、下位のレベルすることにより、モータに供給する駆動電流を低減できるため、サーマルシャットダウンを防止できる。また、消費電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施例のブロック構成図を示す。
【００１０】
本実施例のサーマルプリンタ１００は、インタフェース１１１、マイコン１１２、操作パネル１１３、ステッピングモータ駆動回路１１４、紙送り用ステッピングモータ１１５、サーマルヘッド駆動回路１１６、サーマルヘッド１１７、温度センサ１１８、アナログ−ディジタル変換器１１９、電池１２０から構成されている。
【００１１】
インタフェース１１１は、上位装置とのインタフェースをとり、上位装置から印刷データを受信する。インタフェース１１１で受信した印刷データは、マイコン１１２に供給される。マイコン１１２は、操作パネル１１３の操作により動作が制御されており、印刷モード時には、インタフェース１１１から供給された印刷データに基づいてステッピングモータ駆動回路１１４を制御して、紙送り用ステッピングモータ１１５を駆動するとともに、サーマルヘッド駆動回路１１６を制御して、サーマルヘッド１１７を駆動する。
【００１２】
なお、サーマルヘッド１１７の温度は、温度センサ１１８により監視されており、温度センサ１１８の出力信号は、アナログ−ディジタル変換器１１９によりディジタルデータに変換されたマイコン１１２に供給される。マイコン１１２は、アナログ−ディジタル変換器１１９からの温度情報に基づいてサーマルヘッド１１７の駆動パターンを制御する。電池１２０は、サーマルプリンタ１００の駆動電源を構成している。
【００１３】
〔ステッピングモータ駆動回路１１４〕
図２はステッピングモータ駆動回路１１４のブロック図を示す。
【００１４】
ステッピングモータ駆動回路１１４は、２相ステッピングモータドライバＩＣから構成されており、制御部１３１、サーマルシャットダウン回路１３２、第１相駆動回路１３３、第２相駆動回路１３４から構成されている。
【００１５】
制御部１３１には、端子ＴaからＡ相パルスが供給され、端子Ｔ/aから／Ａ相パルスが供給され、端子ＴbからＢ相パルスが供給され、端子Ｔ/bから／Ｂ相パルスが供給されている。
【００１６】
制御部１３１は、Ａ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相パルスから第１相駆動制御信号及び第２相駆動制御信号を生成する。制御部１３１で生成された第１相駆動制御信号は、第１相駆動回路１３３に供給される。第１相駆動回路１３３は、制御部１３１から供給された第１相駆動制御信号に基づいて第１相駆動信号を生成する。第１相駆動信号は、ステッピングモータ１１５の第１相コイルに供給される。
【００１７】
また、制御部１３１で生成された第２相駆動制御信号は、第２相駆動回路１３４に供給される。第２相駆動回路１３４は、制御部１３１から供給された第２相駆動制御信号に基づいて第２相駆動信号を生成する。第２相駆動信号は、ステッピングモータ１１５の第２相コイルに供給される。
【００１８】
〔動作〕
図３はマイコン１１２の処理フローチャートを示す。
【００１９】
マイコン１１２は、ステップＳ１−１で操作パネル１１３の操作によって、電源が投入されると、ステップＳ１−２で初期化処理が実行される。初期化処理は、マイコン１１２のステッピングモータ駆動回路１１４、サーマルヘッド駆動回路１１６及びマイコン１１２の内部レジスタ等に設定された各種パラメータを初期するための処理である。
【００２０】
マイコン１１２は、ステップＳ１−２で操作パネル１１３の操作によりリセット要求があるとステップＳ１−２に戻って初期化処理を行う。また、マイコン１１２は、ステップＳ１−２で初期化処理がなければ、ステップＳ１−３でプリンタ状態遷移判定処理を実行する。プリンタ状態遷移判定処理は、プリンタの状態が変化したどうかの判定を行い、変化がある場合には、上位装置にプリンタの状態を通知するための処理である。
【００２１】
マイコン１１２は、プリンタのエラー状態を監視しており、ステップＳ１−５でプリンタエラー状態が検出されていると、ステップＳ１−３に戻って処理を行う。また、マイコン１１２は、ステップＳ１−５でエラー状態が検出されなければ、ステップＳ１−６でコマンド解析処理を実行する。コマンド解析処理は、上位装置からインタフェース１１１を介して受信した各種コマンドを解析し、実行する処理である。
【００２２】
マイコン１１２は、ステップＳ１−７で印字データがあるか否かを判定する。マイコン１１２は、コマンドに印字データがあると、ステップＳ１−８で有印字データ時処理を実行し、コマンドに印字データがないと、無印字データ時処理を実行する。マイコン１１２は、印字時には印字データ及び印字ステップ数をサーマルヘッド駆動回路１１６に供給し、ステッピングモータ駆動回路１１４を制御することによりモータステップ数と同期させて印字を行なう。
【００２３】
次に、ステップＳ１−８の有印字データ時処理について説明する。
【００２４】
図４は有印字データ時処理の処理フローチャートを示す。
【００２５】
マイコン１１２はステップＳ２−１で通電パルスがオフすると、ステップＳ２−２でマイコン１１２からモータ駆動回路１１４の端子Ｔaに供給しているＡ相パルスと端子Ｔbに供給しているＢ相パルスとを参照して、Ａ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルかを判定する。
【００２６】
マイコン１１２は、ステップＳ２−２でＡ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルのときには、ステップＳ２−３でＢ相パルスをローレベルにする。また、マイコン１１２は、ステップＳ２−４でＡ相パルスがハイレベル、Ｂ相パルスがローレベルのときには、ステップＳ２−５でＡ相パルスをＬレベルにする。
【００２７】
マイコン１１２は、ステップＳ２−６で／Ａ相パルス及び／Ｂ相パルスがともにハイレベルのときには、ステップＳ２−７で／Ｂ相パルスをローレベルにする。また、マイコン１１２は、ステップＳ２−８で／Ａ相パルスがハイレベル、／Ｂ相パルスがローレベルのときには、ステップＳ２−９で／Ａ相パルスをローレベルにする。
【００２８】
図５は有印字データ時処理の動作説明図を示す。図５（Ａ）はＡ相パルス、図５（Ｂ）は／Ａ相パルス、図５（Ｃ）はＢ相パルス、図５（Ｄ）は／Ｂ相パルス、図５（Ｅ）はステッピングモータ１１５に供給される電流値、図５（Ｆ）はサーマルヘッド１１７への通電パルスを示す。なお、実線は上記有印字データ時処理を行なわない状態、破線は有印字データ時処理を行なった状態を示している。
【００２９】
時刻ｔ１で／Ａ相パルスがハイレベル、／Ｂ相パルスがローレベルの状態で、図５（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、図５（Ｂ）に破線で示すよう／Ａ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図５（Ｅ）に斜線で示す部分が増加する。なお、時刻ｔ１では、図５（Ｅ）に示すように電流値が０から所定電流Ｉ１に立ち上がっているが、ピーク値から所定の電流Ｉ１に立ち下がる場合の電流減少に比べて電流の増加は少なくて済む。
【００３０】
時刻ｔ２でＡ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルの状態で、図５（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、図５（Ｃ）に破線で示すようＢ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図５（Ｅ）に斜線で示す部分が削減される。なお、時刻ｔ２では、図５（Ｅ）に示すように電流値がピーク値Ｉ２から所定の電流Ｉ１に立ち下がっている。このとき、電流値のピーク値Ｉ２から所定の電流Ｉ１への立下りであり、このタイミングではモータの回転力の慣性が大きいので、モータの回転への影響を最小限にできる。
【００３１】
時刻ｔ３でＡ相パルスがハイレベル、Ｂ相パルスがローレベルの状態で、図５（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、図５（Ａ）に破線で示すようＡ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図５（Ｅ）に斜線で示す部分が増加する。なお、時刻ｔ３では、図５（Ｅ）に示すように電流値が０から所定電流−Ｉ１に立ち下がっているが、負ピーク値−Ｉ２から所定の電流−Ｉ１まで立ち上がる場合の電流減少に比べて電流の増加は少なくて済む。
【００３２】
時刻ｔ４で／Ａ相パルス及び／Ｂ相パルスがともにハイレベルの状態で、図５（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、図５（Ｄ）に破線で示すよう／Ｂ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図５（Ｅ）に斜線で示す部分が削減される。なお、時刻ｔ４では、図５（Ｅ）に示すように電流値が負ピーク値−Ｉ２からの所定の電流−Ｉ１に立ち上がっている。これにより電流値の図５（Ｅ）に斜線で示す部分が削減できる。また、このとき、電流値のピーク値−Ｉ２から所定の電流−Ｉ１への立ち上がりであり、このタイミングではモータの回転力の慣性が大きいので、モータの回転への影響を最小限にできる。
【００３３】
図６は無印字データ時処理の処理フローチャートを示す。
【００３４】
印字データがないときには、通電パルスが一旦、オンした後、所定時間、２５０μｓｅｃ後通電パルスがオフする。
【００３５】
マイコン１１２はステップＳ３−１で通電パルスがオフし、ステップＳ３−２で所定時間Ｔ0、例えば、０．５ｓｅｃ経過すると、ステップＳ３−３でマイコン１１２からモータ駆動回路１１４の端子Ｔaに供給しているＡ相パルスと端子Ｔbに供給しているＢ相パルスとを参照して、Ａ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルかを判定する。
【００３６】
マイコン１１２は、ステップＳ３−３でＡ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルのときには、ステップＳ３−４でＢ相パルスをローレベルにする。また、マイコン１１２は、ステップＳ３−５でＡ相パルスがハイレベル、Ｂ相パルスがローレベルのときには、ステップＳ３−６でＡ相パルスをＬレベルにする。
【００３７】
マイコン１１２は、ステップＳ３−７で／Ａ相パルス及び／Ｂ相パルスがともにハイレベルのときには、ステップＳ３−８で／Ｂ相パルスをローレベルにする。また、マイコン１１２は、ステップＳ３−９で／Ａ相パルスがハイレベル、／Ｂ相パルスがローレベルのときには、ステップＳ３−１０で／Ａ相パルスをローレベルにする。
【００３８】
図７は有印字データ時処理の動作説明図を示す。図７（Ａ）はＡ相パルス、図７（Ｂ）は／Ａ相パルス、図７（Ｃ）はＢ相パルス、図７（Ｄ）は／Ｂ相パルス、図７（Ｅ）はステッピングモータ１１５に供給される電流値、図７（Ｆ）はサーマルヘッド１１７への通電状態を示す。なお、実線は上記有印字データ時処理を行なわない状態、破線は有印字データ時処理を行なった状態を示している。
【００３９】
時刻ｔ11で／Ａ相パルスがハイレベル、／Ｂ相パルスがローレベルの状態で、図７（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、所定時間Ｔ0経過後、図７（Ｂ）に破線で示すよう／Ａ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図７（Ｅ）に斜線で示す部分が増加する。
【００４０】
時刻ｔ12でＡ相パルス及びＢ相パルスがともにハイレベルの状態で、図７（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、所定時間Ｔ0経過後、図７（Ｃ）に破線で示すようＢ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図７（Ｅ）に斜線で示す部分が削減される。なお、時刻ｔ12は、図７（Ｅ）に示す電流値のピーク値Ｉ２から電流Ｉ１への立ち下がりに相当しており、このタイミングではステッピングモータ１１５の回転力の慣性が大きいので、ステッピングモータ１１５の回転への影響を最小限にできる。
【００４１】
時刻ｔ13でＡ相パルスがハイレベル、Ｂ相パルスがローレベルの状態で、図７（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、所定時間Ｔ0経過後、図７（Ａ）に破線で示すようＡ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図７（Ｅ）に斜線で示す部分が増加する。
【００４２】
時刻ｔ14で／Ａ相パルス及び／Ｂ相パルスがともにハイレベルの状態で、図７（Ｆ）に示すように通電オフ状態とされると、所定時間Ｔ0経過後、図７（Ｄ）に破線で示すよう／Ｂ相パルスがローレベルとなる。これにより電流値の図７（Ｅ）に斜線で示す部分が削減される。なお、時刻ｔ14は、図７（Ｅ）に示す電流値のピーク値−Ｉ２から電流−Ｉ１への立ち上がりに相当しており、このタイミングではステッピングモータ１１５の回転力の慣性が大きいので、ステッピングモータ１１５の回転への影響を最小限にできる。
【００４３】
〔効果〕
本実施例によれば、ステッピングモータ駆動回路１１４に流れる電流を削減できるため、ステッピングモータ駆動回路１１４の温度上昇を抑制でき、これによってステッピングモータ駆動回路１１４に内蔵されたサーマルシャットダウン回路１３２が動作すること抑制できる。
【００４４】
また、電流値の時刻ｔ１〜ｔ４、ｔ11〜ｔ14は、ステッピングモータ１１５の回転への影響が最小限で済むタイミングであり、時刻ｔ１、ｔ３、ｔ13、ｔ14に比べて時刻ｔ２、ｔ４、ｔ12、ｔ14で電流を削減できるため、ステッピングモータ１１５の回転をスムーズに行いつつ、電流の削減を行なうことが可能となる。これによって、発熱を抑制できる。
【００４５】
さらに、本実施例では、マイコン１１２からステッピングモータ駆動回路１１４に供給するＡ相、／Ａ相、Ｂ相、／Ｂ相パルスの立下りを制御することによりステッピングモータ駆動回路１１４に流れる電流を抑制することができ、マイコン１１２によりステッピングモータ駆動回路１１４を制御するための専用の制御ラインが不要となり、よって、マイコン１１２のＩ／Ｏポートをその分、他の制御に活用できよって、マイコン１１２のＩ／Ｏポート有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】ステッピングモータ駆動回路１１４のブロック構成図である。
【図３】マイコン１１２の処理フローチャートである。
【図４】有印字データ時処理の処理フローチャートである。
【図５】有印字データ時処理の動作波形図である。
【図６】無印字データ時処理の処理フローチャートである。
【図７】無印字データ時処理の動作波形図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  サーマルプリンタ
１１１  インタフェース、１１２  マイコン、１１３  操作パネル
１１４  ステッピングモータ駆動回路、１１５  紙送り用ステッピングモータ、
１１６  サーマルヘッド駆動回路、１１７  サーマルヘッド、１１８  温度センサ
１１９  アナログ−ディジタル変換器、１２０  電池
１３１  制御部、１３２  サーマルシャットダウン回路、１３３  第１相駆動回路
１３４  第２相駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006272921.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006272921.tif 000008
【図７】
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