(57)【要約】【課題】カード送りの高速化を図れ、正確且つ安定したカード送り制御を実現できるステッピングモータ制御装置を提供する。【解決手段】本発明のステッピングモータ制御装置２０は、カードを排出するためのカード送りが開始されてから当該カードの挿入側先端部が所定位置に到達するまでは、カード送り機構を駆動させるステッピングモータ７に第１の駆動パルスを供給し、前記所定位置到達後は、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルスを前記ステッピングモータ７に供給することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード送り機構を駆動させるステッピングモータの制御装置において、
カードを排出するためのカード送りが開始されてから当該カードの挿入側先端部が所定位置に到達するまでは、第１の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給し、前記所定位置到達後は、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給する駆動パルス供給手段と、を備える、
ことを特徴とするステッピングモータ制御装置。
【請求項２】
前記カードを排出するためのカード送り開始の際、前記第１の駆動パルスのパルス速度に基づいて、前記カードの挿入側先端部が前記所定位置まで到達するのに必要なパルス数を算出する所要パルス数算出手段と、
前記ステッピングモータに供給される前記第１の駆動パルスのパルス数を計数するパルスカウンタと、を更に備え、
前記所定位置への到達有無が、前記所要パルス数算出手段の算出結果及び前記パルスカウンタの計数結果に基づき判定される、
ことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項３】
前記カードを排出するためのカード送り開始の際、前記第１の駆動パルスのパルス速度に基づいて、前記カードの挿入側先端部が前記所定位置まで到達するのに必要な時間を算出する所要時間算出手段と、
前記ステッピングモータへの前記第１の駆動パルスの供給時間を計時するタイマと、を更に備え、
前記所定位置への到達有無が、前記所要時間算出手段の算出結果及び前記タイマの計時結果に基づき判定される、
ことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のステッピングモータ制御装置を備えたことを特徴とするタイムレコーダ。
【請求項５】
コンピュータを、
カードを排出するためのカード送りが開始されてから当該カードの挿入側先端部が所定位置に到達するまでは、カード送り機構を駆動させるステッピングモータに第１の駆動パルスを供給し、前記所定位置到達後は、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給する駆動パルス供給手段として機能させる、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カード送り機構を駆動させるステッピングモータ制御装置に関し、特にタイムレコーダにおけるタイムカード送り機構を駆動させるステッピングモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば出勤時間等を管理するために用いられる一般的なタイムレコーダは、カード送り機構により、カード挿入口に挿入されたタイムカードを所定位置に送る構成となっている。
【０００３】
この種のタイムレコーダにおけるカード送り機構の駆動源として、正確な回転角度制御に適し、長寿命である等という利点からステッピングモータ（パルスモータともいう）が使用されるケースが少なくない（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１で開示されるタイムレコーダは、タイムカードの挿入口の下方位置に、挿入されたタイムカードの先端部で押上げられると作動するカード検出スイッチを備えている。そして、前記カード検出スイッチによるタイムカードの検出に基づいて、カード送り機構が当該タイムカードを所定の位置に搬送（カード送り）する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１０７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のタイムレコーダにおけるカード送り機構の制御では、カード送りを高速化すると、タイムカードの排出時において、タイムカ−ドが勢いよく飛び出し上下動することで、いったんＯＦＦになった前記カード検出スイッチを再度ＯＮにしてしまい、タイムカードの引き込みを開始させてしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、カード送りの高速化を図れ、正確且つ安定したカード送り制御を実現できるステッピングモータ制御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】
【０００８】
本発明に係るステッピングモータ制御装置は、カード送り機構を駆動させるステッピングモータの制御装置において、カードを排出するためのカード送りが開始されてから当該カードの挿入側先端部が所定位置に到達するまでは、第１の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給し、前記所定位置到達後は、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給する駆動パルス供給手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記カードを排出するためのカード送り開始の際、前記第１の駆動パルスのパルス速度に基づいて、前記カードの挿入側先端部が前記所定位置まで到達するのに必要なパルス数を算出する所要パルス数算出手段と、前記ステッピングモータに供給される前記第１の駆動パルスのパルス数を計数するパルスカウンタと、を更に備え、前記所定位置への到達有無が、前記所要パルス数算出手段の算出結果及び前記パルスカウンタの計数結果に基づき判定される、とする構成にしてもよい。
【００１０】
また、前記カードを排出するためのカード送り開始の際、前記第１の駆動パルスのパルス速度に基づいて、前記カードの挿入側先端部が前記所定位置まで到達するのに必要な時間を算出する所要時間算出手段と、前記ステッピングモータへの前記第１の駆動パルスの供給時間を計時するタイマと、を更に備え、前記所定位置への到達有無が、前記所要時間算出手段の算出結果及び前記タイマの計時結果に基づき判定される、とする構成にしてもよい。
【００１１】
また、本発明に係るタイムレコーダは、上記構成のステッピングモータ制御装置の何れかを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、カードを排出するためのカード送りが開始されてから当該カードの挿入側先端部が所定位置に到達するまでは、カード送り機構を駆動させるステッピングモータに第１の駆動パルスを供給し、前記所定位置到達後は、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルスを前記ステッピングモータに供給する駆動パルス供給手段として機能させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上の如く、本発明のステッピングモータ制御装置によれば、カードを排出するためのカード送りの速度を調整することで、カードの排出を安定化させ得る。また、このステッピングモータ制御装置を用いることにより、高速動作が可能なタイムレコーダを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るステッピングモータ制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るステッピングモータ制御装置を実装したタイムレコーダ１の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１において、３は、タイムカード２を挿入するためのカード挿入口であり、４は、該カード挿入口３からタイムカード２が挿入された場合に、これを検出するカード検出センサである。５は、挿入されたタイムカード２を引き込み、又は、挿入されたタイムカード２を引き出すためのローラ軸であり、６ａ，６ｂは、ローラ軸５に設けられた左右一対の送りローラである。７は、ローラ軸５の駆動（回転）源である送りモータであり、８は送りモータ７の駆動力をローラ軸５に伝達するタイミングベルトである。９ａ，９ｂは、引き込まれたタイムカード２が最大引き込み位置まで達した場合に、これを検出する左右一対のカード検出センサである。
【００１７】
送りモータ７は、パルス信号（駆動パルス）が与えられることで、決められたステップ単位で回転するステッピングモータ（パルスモータ）である。
【００１８】
カード検出センサ４，９ａ，９ｂは、タイムカード２の先端部を検出する、例えば、発光素子と受光素子（何れも図示せず）からなる透過型の光センサである。尚、特にセンサの種別に限定はなく、例えば、反射型の光センサであっても構わない。あるいは、タイムカード２の先端部が接触することでレバーがＯＮになって作動するスイッチ式のセンサであってもよい。
【００１９】
図２は、本実施形態に係るステッピングモータ制御装置２０の内部構成を示すブロック図である。ステッピングモータ制御装置２０は、制御部２１と、駆動パルス発生部２２と、ドライバ２３と、所要パルス数算出部２４と、パルスカウンタ２５と、前記カード検出センサ４，９ａ，９ｂとから構成される。
【００２０】
制御部２１は、図示しないマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータによる処理の手順を定義したプログラムを格納するＲＯＭと、ワークエリア等に使用するＲＡＭとを備え、ステッピングモータ制御装置２０全般の制御を行う。また、カード検出センサ４，９ａ，９ｂがタイムカード２の先端部を検出すると、各カード検出センサからの信号（検出信号）が、制御部２１に入力される。また、タイムカード２に印字が行われる位置についての情報（印字位置情報）と、印字が終了したことを示す信号（印字終了信号）とが、タイムレコーダ１全般の制御を行う主制御装置３０（例えば、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成される）から通知される。尚、制御部２１は、主制御装置３０の一機能部とする構成であってもよい。
【００２１】
駆動パルス発生部２２は、送りモータ７の図示しない駆動軸を所定の回転速度で回転させるための駆動パルスを発生する。また、駆動パルス発生部２２は、例えば、他励方式の発振回路等により構成され、制御部２１からの発振制御信号に基づき、駆動パルスを所望のパルス速度に調整することができる。
【００２２】
ドライバ２３は、駆動パルス及び制御部２１からの制御信号に基づき、送りモータ７の前記駆動軸の回転制御を行う。
【００２３】
所要パルス数算出部２４は、制御部２１からの算出指令信号により、現在の位置から搬送（カード送り）経路上の所定位置（例えば、ローラ軸５の中心軸からカード引き込み方向に向かって８ｍｍの位置）までのタイムカード２の搬送に要するパルス数を駆動パルス発生部２２が発生する駆動パルスのパルス速度に従って算出する。そして、その算出結果を制御部２１に通知する。
【００２４】
パルスカウンタ２５は、制御部２１からの計数開始信号に基づき、駆動パルス発生部２２が発生する駆動パルスのパルス数をカウントする。そして、そのカウント値を制御部２１に通知する。
【００２５】
以上のように構成されたステッピングモータ制御装置２０が行うカード送り制御に係る処理手順を図３のフローチャートに沿って説明する。
【００２６】
カード送り制御処理は、タイムカード２が、タイムレコーダ１のカード挿入口３に挿入され、当該タイムカード２の先端部がカード検出センサ４の検出領域内まで到達することにより開始される。より具体的には、タイムカード２の先端部を検出したカード検出センサ４からの検出信号が、制御部２１に入力されることにより開始される。
【００２７】
先ず、制御部２１は、引き込み用駆動パルスについての発振開始信号を駆動パルス発生部２２に送出する。駆動パルス発生部２２は、制御部２１からの前記発振開始信号を受けると、所定パルス速度の引き込み用駆動パルスを発生する。また、制御部２１は、ドライバ２３に引き込み用駆動制御信号を送出する。該引き込み用駆動制御信号を受けたドライバ２３は、駆動パルス発生部２２から送られる引き込み用駆動パルスを送りモータ７に供給する（ステップＳ３０１）。
【００２８】
送りモータ７に引き込み用駆動パルスが供給されると、カード送り機構（本実施形態では、ローラ軸５、送りローラ６ａ，６ｂ）が駆動し、タイムカード２の引き込みが開始される。具体的には、送りモータ７の図示しない駆動軸が回転し、該回転による駆動力が、タイミングベルト８を介して、ローラ軸５に伝達される。すると、該ローラ軸５の回転が始まり、送りローラ６ａ，６ｂによって、挿入されたタイムカード２が内部に引き込まれる。
【００２９】
しかる後、タイムカード２の先端部が最大引き込み位置（即ち、最下点）まで達すると（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、カード検出センサ９ａ，９ｂがこれを検出し、制御部２１に検出信号を送出する。制御部２１は、カード検出センサ９ａ，９ｂからの前記検出信号を受けると、発振停止信号を駆動パルス発生部２２に送出する。これにより、引き込み用駆動パルスの供給が停止され（ステップＳ３０３）、当該タイムカード２の引き込み処理が停止する。
【００３０】
タイムカード２の引き込み処理の停止中、主制御装置３０から印字位置情報が制御部２１に通知される（停止前に通知される仕様でもよい）。次に、制御部２１は、かかる印字位置情報に基づき、タイムカード２の所定の印字欄に印字が行われる位置（印字位置）までタイムカード２を引き上げる制御を行う。
【００３１】
具体的には、制御部２１は、引き上げ用駆動パルスについての発振開始信号を駆動パルス発生部２２に送出する。駆動パルス発生部２２は、制御部２１からの前記発振開始信号を受けると、引き上げ用駆動パルスを発生する。また、制御部２１は、ドライバ２３に引き上げ用駆動制御信号を送出する。該引き上げ用駆動制御信号を受けたドライバ２３は、送りモータ７の駆動軸の回転方向が引き込み時と逆回転になるように送りモータ７を制御し、駆動パルス発生部２２から送られる引き上げ用駆動パルスを送りモータ７に供給する（ステップＳ３０４）。
【００３２】
送りモータ７に引き上げ用駆動パルスが供給されると、送りモータ７の駆動軸が、引き込み時とは逆方向に回転することで、ローラ軸５も引き込み時とは逆方向に回転する。従ってタイムカード２は上部に引き上げられる。
【００３３】
しかる後、印字位置までタイムカード２が引き上げられると（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、制御部２１は、発振停止信号を駆動パルス発生部２２に送出する。これにより、引き上げ用駆動パルスの供給が停止され（ステップＳ３０６）、タイムカード２の引き上げが停止される。
【００３４】
かかる引き上げ停止中に、図示しない印字部により、タイムカード２の印字欄に所定情報（例えば、出退勤情報等）が書き込まれる（印字処理）。この印字処理が終了すると（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、主制御装置３０より印字終了信号が制御部２１に送出される。
【００３５】
制御部２１は、主制御装置３０からの前記印字終了信号を受けると、排出用駆動パルスである第１の駆動パルスについての発振開始信号を駆動パルス発生部２２に送出する。駆動パルス発生部２２は、制御部２１からの前記発振開始信号を受けると、第１の駆動パルス（例えば、６００ｐｐｓ（pulse per second））を発生する。また、制御部２１は、ドライバ２３に排出用駆動制御信号を送出する。該排出用駆動制御信号を受けたドライバ２３は、駆動パルス発生部２２から送られる第１の駆動パルスを送りモータ７に供給する（ステップＳ３０８）。このようにして、制御部２１、駆動パルス発生部２２及びドライバ２３によって、送りモータ７に第１の駆動パルスが供給される。
【００３６】
第１の駆動パルスの供給が開始されると、ローラ軸５の回転が始まり、送りローラ６ａ，６ｂによって、タイムカード２は、排出されるべくカード挿入口３に向かって搬送される。
【００３７】
また、制御部２１は、第１の駆動パルスについての前記発振開始信号を駆動パルス発生部２２に送出するのと同一タイミングで、所要パルス数算出部２４に算出指令信号を送出する。所要パルス数算出部２４は、制御部２１からの前記算出指令信号を受けると、タイムカード２の挿入側先端部が搬送経路上の所定位置まで到達するのに要するパルス数（所要パルス数）を算出する（ステップＳ３０９）。
【００３８】
前記所定位置は、タイムカード２の排出を安定させる目的で予め設定された、タイムカード２の搬送（カード送り）速度を減速させるポイント（減速位置）である。この減速位置は、送りローラ６ａ，６ｂからタイムカード２が外れる間際の位置（例えば、ローラ軸５の中心軸から８ｍｍの位置）に設定される。
【００３９】
所要パルス数算出部２４は、制御部２１から取得した現在の位置情報（主制御装置３０から通知される印字位置情報）及び前記減速位置の情報と、第１の駆動パルスのパルス速度とに基づいて、所要パルス数の算出を行い、その算出結果を制御部２１に通知する。
【００４０】
さらに、制御部２１は、所要パルス数算出部２４に算出指令信号を送出するのと同一タイミングで、パルスカウンタ２５に計数開始信号を送出する。パルスカウンタ２５は、制御部２１からの前記計数開始信号を受けると、駆動パルス発生部２２が発生する第１の駆動パルスの計数（即ち、パルス数のカウント）を開始する（ステップＳ３１０）。
【００４１】
以上のようにして、タイムカード２の排出のためのカード送りが開始されると、制御部２１は、所要パルス数算出部２４が算出した所要パルス数と、パルスカウンタ２５によってカウントされたパルス数とを比較することで、タイムカード２の挿入側先端部が減速位置まで搬送されたか否かを判定する（ステップＳ３１１）。
【００４２】
以上の判定の結果、タイムカード２の挿入側先端部が減速位置に到達した場合（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、制御部２１は、第２の駆動パルスについての発振開始信号を駆動パルス発生部２２に送出する。駆動パルス発生部２２は、制御部２１からの前記発振開始信号を受けると、前記第１の駆動パルスよりもパルス速度が遅い第２の駆動パルス（例えば、３００ｐｐｓ）を発生する。ドライバ２３は、駆動パルス発生部２２から送られる第２の駆動パルスを送りモータ７に供給する（ステップＳ３１２）。
【００４３】
第２の駆動パルスの供給が開始されると、送りモータ７の図示しない駆動軸の回転速度が減速し、カード送り（搬送）速度も減速する。しかる後、タイムカード２が、送りローラ６ａ，６ｂから外れ、カード検出センサ４の検出領域からも脱すると、カード検出センサ４は、未検出信号を制御部２１に送出する。制御部２１は、カード検出センサ４からの前記未検出信号を受けると、タイムカード２の排出が完了したと判定し（ステップＳ３１３でＹＥＳ）、発振停止信号を駆動パルス発生部２２に送出する。これにより、第２の駆動パルスの供給が停止され（ステップＳ３１４）、カード送り機構（ローラ軸５、送りローラ６ａ，６ｂ）の駆動が停止する。以上でカード送り制御処理は終了となる。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係るステッピングモータ制御装置２０は、タイムカ−ド２を排出するためのカード送り制御において、最初は、第１の駆動パルスを送りモータ７に供給して、高速にタイムカード２を搬送し、タイムカード２が排出される間際のポイント（減速位置）で、第２の駆動パルスを送りモータ７に供給して、搬送速度を減速させる。これにより、高速なカード送り（搬送）をしつつも、排出の際の過剰な勢いを抑制でき、タイムカード２が安定して排出されることになる。
【００４５】
尚、本発明に係るステッピングモータ制御装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、タイムカード２の挿入側先端部が減速位置に到達したか否かの判定（ステップＳ３１１の処理）を所要パルス数算出部が算出した所要パルス数と、パルスカウンタがカウントしたパルス数に基づき行っているが、タイムカード２の挿入側先端部が減速位置に到達したか否かの判定の手法はこれに限定されることはない。例えば、第１の駆動パルスのパルス速度に基づいて、タイムカードの挿入側先端部が減速位置まで到達するのに必要な時間を算出する所要時間算出部と、送りモータ（ステッピングモータ）への第１の駆動パルスの供給時間を計時するタイマとを備えて、前記所要時間算出部の算出結果及び前記タイマの計時結果に基づき減速位置への到達有無を判定する仕様にしてもよい。
【００４７】
また、減速位置の近傍に光センサ等のカード検出センサを配置し、このカード検出センサからの信号（未検出信号）によって、減速位置への到達有無を判定する仕様にしてもよい。この場合、タイムカードの挿入側先端部が、前記カード検出センサの検出領域から脱すると（即ち、タイムカードが検出されなくなると）、これを示す信号（未検出信号）が、ステッピングモータ制御装置の制御部に送出される。そして、前記カード検出センサからの前記未検出信号を受けた制御部は、タイムカードの挿入側先端部が減速位置に到達したものとして判定する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るタイムレコーダの概略構成を示す図である。
【図２】同実施形態において、ステッピングモータ制御装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態において、ステッピングモータ制御装置によるカード送り制御の処理手順を示すフローチャートである。
【００４９】
１  タイムレコーダ
２  タイムカード
３  カード挿入口
４，９ａ，９ｂ  カード検出センサ
５  ローラ軸
６ａ，６ｂ  送りローラ
７  送りモータ
８  タイミングベルト
２０  ステッピングモータ制御装置
２１  制御部
２２  駆動パルス発生部
２３  ドライバ
２４  所要パルス数算出部
２５  パルスカウンタ
３０  主制御装置
【図１】
2008040818.tif 000003
【図２】
2008040818.tif 000004
【図３】
2008040818.tif 000005