CN1149731C - 步进电机、使用它的打印装置、送纸装置及打印机 - Google Patents

Abstract

一种步进电机(1)，其在转子(3)上以一定的间距(P1)设有转子极齿(31)，在定子极(21)上设有与转子极齿(31)相对的定子极齿(22)，并且在定子极(21)上设有n组的由m个定子极齿(22)组成的齿组(23)，所述齿组(23)中的定子极齿(22)的间距P2存在P2≠P1的关系，同时，齿组(23)的间距P3存在P3≠m·P1、P3≠m·P2的关系(其中，P1、P2及P3为电气角，m及n为2以上的整数)，以及，降低了4次高次谐波和6次高次谐波的三相步进电机。

Description

步进电机、使用它的打印装置、送纸装置及打印机

技术领域

本发明涉及能降低振动及噪声的步进电机、使用它的打印装置和送纸装置及打印机。

背景技术

近年来，与所输入的电脉冲对应地输出机构角度的步进电机被广泛用作打印机、扫描器及传真机等复印机的送纸及磁头驱动、磁鼓驱动等的动力。

尤其在要求高转矩和高精度的设备中，对电动机不励磁而由永久磁体来形成磁通的混合型步进电机的采用十分显著。这是因为，若采用这种步进电机，做成小型就可有效获得输出高转矩的动力，并且因高速，不需要位置传感器/编码器，因而控制方便，人们欢迎这些优点的缘故。

例如，图29所示为示出步进电机的定子及转子的基本构成的剖视图。该步进电机包括具有多个定子极21的定子2及与这些定子极21夹有磁隙地配置的转子3，在转子3上以一定间距设有转子极齿31，并在各定子极21上设有与转子极齿31相对的定子极齿22，对配置在各定子极21上的定子线圈4分别进行励磁，输出轴5就会产生转矩。

此外，近年来，随着设备的高速化及高精度化，因步进电机特有的止动转矩引起的电动机驱动时的振动及噪声成了问题，如何降低该振动及噪声成为重要课题。

作为其措施，以往采用的方法是将定子极齿的间距设定得与转子极齿的间距不同，来降低止动转矩所含高次谐波。

一般情况下，设转子极齿的间距为PR、定子极齿的间距为PS、定子极齿的个数为m时，已知若有如下关系：

PS＝PR{1±1/(m·ν)}

则含有ν次的多个高次谐波被降低，这样的构成例如也被采用于日本发明专利公告1994年第14779号等所公开的步进电机。

这种结构为，如果使定子极齿的间距PS相对转子极齿的间距PR偏置即更窄或更宽{PR/(m·ν)}，则由于各定子极齿所产生的止动转矩的相位适当错开，因而特定高次谐波相互抵消。

例如图30为示出传统步进电机中的转子极齿31的间距P1和定子极齿22的间距P2的说明图。

在该图中，一个定子极21上设有6个定子极齿22，定子极齿22的间距PS为了降低3次高次谐波而设定为比转子极齿31的间距PR要窄(或宽)(PR/18)。此外，由该结构降低的高次谐波不仅是3次高次谐波，而且是3的倍数次即6、9、12次高次谐波等。

用图30所示那样的有6个定子极的定子和38个转子极齿的转子实际组成三相电动机，并测定其止动转矩特性，获得图31所示的结果。

再试制多个电动机并重复进行这样的测定，并就它们的止动转矩特性，对高次谐波的次数进行频率解析，获得图32所示的结果。

此外，对此用定子极齿的间距与转子极齿的间距相同的定子做成同样的结构及进行同样的频率解析，获得如图33及图34所示的结果。

再对这些结果进行比较可以确认，将定子极齿的间距设定为如图30所示那样的，显著降低了6次高次谐波及12次高次谐波。

另外在这些图中，1次、2次高次谐波的差异可认为是因定子及转子的尺寸误差及转轴的偏心等引起的。

然而，对于如上所述的步进电机，各次数的高次谐波的振幅分别越接近0gcm，振动及噪声就越小。

此外，因为相位不同的各定子极产生的高次谐波相互减弱或相互增强，故特别成问题的止动转矩的次数由其相数及定子极数来决定。

这一点，如果是三相电动机，则因为4次高次谐波因三相结构的配置而消除，故特别成问题的是6次高次谐波，如上所述的定子极齿间距的设定是与这样的条件对应来进行的。

但是，实际上要利用这样的结构来实现充分的静音性是非常困难的。

具体是，要利用相间及定子极间的配置来获得效果时，对电动机零部件制造及装配工序中的精度要求极严，因此会因为极小的尺寸误差而不能获得充分的效果。

这从在图31至图34中，在理论上应该比6次高次谐波不成问题的4次高次谐波却高振幅出现这一点也得到确认。

因此，鉴于以上所述存在的问题，本发明的目的在于，提供一种能高效降低止动转矩的高次谐波、能获得更安静平滑的旋转的步进电机。

然而，如上所述，步进电机驱动时，通过降低或消去止动转矩来降低不必要的振动及噪声。

所谓该止动转矩，是通过在转子上设置永久磁体等来使定子在对定子线圈等不进行励磁的情况下也保持在一定位置上的转矩，这与用所谓的硬挺性(stiffness)特性表示的那样的静止转矩有所区别。

在图29所示的定子2及转子3的情况下，在转子3的必要部位配置有永久磁体，止动转矩存在于定子极21的各定子极齿22与转子3的转子极齿31之间，作为电动机整体，是将各极齿间存在的止动转矩合成后的状态。即，呈相对周向相位不同的定子极齿22与转子极齿31之间产生的止动转矩相互抵消的结构。

上述的止动转矩在一个定子极齿中，虽然可以用与转子极齿的间距相同周期的正弦波形来表示，但实际上因为还含有其高次谐波成分，所以如图35所示，呈现存在畸变的复杂的波形。

这样的高次谐波成分因为妨碍转子的平滑旋转，所以会引起电动机驱动时的不必要的振动及噪声。

尤其是在传统上，如日本发明专利公开1997年第308213号公报所公开的那样，也有一种通过适当设定各极齿间距，用成对的定子极齿来相互抵消特定高次谐波的结构，此情况下，因为容易受到因转子对定子的偏心及倾斜等引起的磁不平衡的影响，所以不能说是满意的。

即，因为定子极齿与转子极齿之间的磁隙长度通常为数十μ，非常狭，所以由于转子的偏心及倾斜等，双方极齿的高次谐波的大小会产生差异，故这样的相互抵消就不完全。

此外，在《磁阻电动机极形状及转矩特性》日本电气学会回转机研究会RM-95-55中有如下记载：将转子的齿幅比定子的齿幅狭或宽时的电感分布进行比较，取这两个的中间来看，电感的空间分布有时非常接近正弦波，所以也可以考虑将齿幅不同的转子层叠起来。但因为其构成不明确，离实际应用相当远，并且也未解决如上所述的因转子的偏心及倾斜等引起的不良情况。

因此，鉴于以上存在的问题，本发明的目的在于，提供一种能降低止动转矩引起的不必要振动及噪声的步进电机。

然而，图36示出了传统的二相混合型步进电机极齿配置的展开图。在定子极21上配置有6个极齿，其间距都相等为4θ_s(其中θ_s为基本步进角)。但步进电机由于其动作原理会伴随产生振动及噪声。这是因为，由于永久磁体的磁动势，会有对转子的转角周期性发生的止动转矩。因此，为了降低振动及噪声，正在考虑提高构成电动机的零部件的精度及该零部件的装配精度的技术。此外，为了降低止动转矩的高次谐波成分，也在设法使定子极的极齿的间距偏置。

图37为示出在传统混合型步进电机中，极齿间距偏置时的、极齿位置关系的展开图。图37的电动机的极齿，两个极齿22c和22d不偏离将定子极21的6个极齿22等间距配置的位置，而两个极齿22a、22b向前进方向偏置，两个极齿22e、22f向延迟方向偏置。另外，在图37中，前进方向为右方向。

图38示出了表示此时转矩的各次数分量的曲线。图38示出了在图37所示那样的将极齿偏置的电动机中，极齿的偏置与本电动机的转矩的各次数分量的关系。其中，将极齿离开等间距配置的位置偏置的偏置量(机械角)表示为α，偏置间距表示为d_t，基本步进角表示为θ_s，则有下式(1)的关系。

α＝d_t·4θ_s              ……(1)

此外，转矩的ν次分量T(ν)由下式获得。

$T\left(\mathrm{\ν}\right)=k_{\mathrm{\ν}}\mathrm{\ν}\left|\underset{t=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\sin \left(\mathrm{\ν}({\mathrm{\θ}}_m+d_t\·2\mathrm{\π})\right)\right|$

其中，k_ν为ν次高次谐波系数，θ_m为表示极齿位置的电气角，n为各定子极的极齿数，在此，n＝6。d_t为偏置间距，为了简化，将与ν无关的各系数全部设定为1。

从图38可知如下内容。转矩的高次谐波分量与d_p一起振动性增减。因此，通过选择适当的d_p的值，能使转矩的高次谐波分量比任何齿均未偏置时要少。尤其是从电动机整体来看，原理上成为止动转矩出现的分量是2PKe次(其中，P为步进电机的相数，Ke为正整数)的高次谐波分量，除此之外的分量相互抵消而不出现。因此，如果在二相电动机中设定d_p＝0.063、0.083、0.167、0.188中的任一个，就能使4次分量为0，能降低止动转矩。然而，作为主转矩的基本波(1次)分量随着d_p的增加而减少。因此，d_p尽量选小的值为宜。即，要使4次分量为0，d_p＝0.063为宜。但即使在此时，基本波分量也下降至88％。在此未考虑材料的非线形性。

还有，用考虑了材料的非线形性对该现象进行解析的图39进行说明。图39是用计算机对电动机的定子极21a和转子极齿31解析出的磁通走向。图39所示为将定子极的极齿22等间距配置的电动机的例子，其中(a)表示转子的极齿31与定子的极齿22的中心一致的极齿相互相对的情况，(b)表示转子自此转动1/2间距后，极齿相互不相对的情况。在此，电动机的主转矩与磁体产生的磁通之中与定子线圈交链的有效磁通成比例。此外，有效磁通用(a)的极齿相互相对时的磁通与(b)的极齿相互不相对时的磁通之差来表示。因此，(a)与(b)的磁通之差越大，电动机的主转矩也越大。

下面，图40示出如图37所示将极齿偏置的电动机的例子。与图39一样，(a)表示转子的极齿31与定子的极齿22的中心一致的极齿相互相对的情况，(b)表示转子自此转动1/2间距后，极齿相互不相对的情况。在图40中，由于间距偏置的极齿的影响，在(a)中磁通较难通过，在(b)中磁通较易通过。因此，与将极齿等间距配置的电动机(图39)相比，(a)与(b)的磁通之差较小，降低至88％。这主要表现为主转矩的减小。

如上所述，如果要降低止动转矩，就会导致主转矩的下降，就存在不能获得足以实际应用的转矩的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种定子极具有多个极齿的步进电机，使其某极齿的间距偏置，有效降低止动转矩的高次谐波分量，来抑制动作时的振动及噪声，同时能抑制转矩基本波(1次)分量的下降，改善转矩性能的混合型步进电机。

发明的公开

本申请权利要求1记载的发明是一种步进电机，具有有多个定子极的定子和相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述转子以一定间距P1设有转子极齿，并在所述定子极设有与所述转子极齿相对的定子极齿，并且，

所述定子极设有由m个所述定子极齿组成的齿组n组，

所述齿组中的所述定子极齿的间距P2与上述P1有如下关系：

P2≠P1

并且所述齿组的间距P3存在如下关系：

P3≠m·P1

P3≠m·P2

其中，P1、P2及P3为电气角，m及n为2以上的整数。

这样，本发明的步进电机通过使齿组内的定子极齿的间距P2与转子极齿的间距P1不同来降低高次谐波，并且也利用齿组间距P3来降低高次谐波，因此，能降低更多次数的高次谐波。以下对该思考方法进行说明。

首先，因为在定子极的齿组内，定子极齿的间距P2与转子极齿的间距P1不相同，所以与该偏置对应次数的高次谐波被降低。

另外，m个定子极齿组成的1组的齿组可以假定为与m个转子极齿对应的1个极齿。因此，因为齿组的间距P3与m个转子极齿的间距m P1不相等，所以与该偏置对应次数的高次谐波也被降低。

此外，如果齿组的间距P3是齿组内的定子极齿的间距P2的m倍，则定子极齿的间距在多个齿组中都是一定的，就会失去齿组与齿组之间的分界，所以使齿组的间距P3与齿组内的定子极齿的间距P2的m倍不相等。

这样，若采用本发明的步进电机，因为一个定子极能降低更多次数的高次谐波，所以能有效降低高次谐波，能获得更安静平滑的旋转。

此外，本申请权利要求2记载的发明，是在权利要求1中还具有如下构成的步进电机：

所述齿组内的所述定子极齿的间距P2符合下式：

P2＝P1{1±i/(m·ν)}

并且所述齿组的间距P3符合下式：

P3＝P1{m±i’/(n·ν’)}

其中，ν及ν’为被降低的主要高次谐波的次数，i为非m的倍数的正整数，i’为非n的倍数的正整数。

一般情况下，如果转子极齿的间距PR与定子极齿的间距PS存在PS＝PR{1±1/(m·ν)}的关系，则已知包括ν次的多个高次谐波被降低。

此外，因为各次高次谐波可以分别用规定周期的正弦波表示，所以这样的定子极齿的偏置应该也可以是{PR/(m·ν)}的i倍(i为非m倍数的正整数)。

因此，在本发明中，将根据此的构成概括成了权利要求1的构成。

即，因为如果齿组内的定子极齿的间距P2相对转子极齿的间距P1存在下式关系：

P2＝P1{1±i/(m·ν)}

所以含有ν次的多个高次谐波被降低。

此外，齿组的间距P3相对m个转子极齿的间距m·P1若存在下式关系：

P3＝m·P1{1±i’/(n·ν’)}

则含有ν次的多个高次谐波被降低，但此时，齿组产生的高次谐波可以分解到m个定子极齿的每一个，所以，对m个转子极齿的齿组间距的偏置也可以是(1/m)。

因此，该式就变为：

P3＝m·P1{1±i’/n·ν’·m)}

P3＝P1(m±i’/n·ν’)}

这样，若采用本发明的步进电机，就能降低含有ν及ν’次的多个高次谐波。

假定是降低4次及6次的高次谐波，则在这些式子中代入ν＝4、ν’＝6或者ν＝6、ν’＝4，就可设定齿组内的定子极齿间距P2及齿组间距P3。

又，此时，i及i’的值可以任意设定。

另外，本申请权利要求3记载的发明是在权利要求1或者权利要求2的步进电机中，所述步进电机，至少4次及6次的高次谐波被降低了的三相电动机。

这样，若采用本发明的步进电机，因为在权利要求1或者权利要求2中，步进电机是至少被降低了4次高次谐波和6次高次谐波的三相电动机，所以，一个定子极能降低4次高次谐波和6次高次谐波。

即，传统上，若是三相电动机，被认为特别成问题的是6次高次谐波，定子极齿间距的设定是与这样的条件对应进行的，然而在实际上，要通过相间及定子极间的配置来获得效果，对电动机零部件制造及装配工序中的精度的制约就极严，要实现充分的静音性是非常困难的，但在本发明中，因为一个定子极中能降低4次高次谐波和6次高次谐波，所以能回避这样的问题。

此外，本申请权利要求4记载的发明是一种三相步进电机，具有有多个定子极的定子和相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述转子以一定间距PR设有转子极齿，并在所述定子极设有与所述转子极齿相对的定子极齿，并且，

所述定子极设有m个所述定子极齿，

所述定子极齿的间距PS存在下式关系：

PS＝PR{1±i/(m·4)}

并且存在下式关系：

PS＝PR{1±i’/(m·6)}

其中，i及i’为非m倍数的正整数。

这样，若采用本发明的步进电机，可降低4次高次谐波，同时也可降低6次高次谐波。

即，当所降低的高次谐波为ν时，存在如下关系即可，

PS＝PR{1±i/(m·ν)}

所以，将ν＝4代入，就可求出能降低4次高次谐波的关系。

此外，从该关系算出的定子极齿的间距PS也具有下式的关系即：

PS＝PR{1±i’/(m·6)}时，

因为也能降低6次高次谐波，所以，通过适当设定i及i’，就可求出能降低4次高次谐波及6次高次谐波的关系。

又，i及i’根据上述式子，为：

i/(m·4)＝i’/(m·6)

i/2＝i’/3

可以用满足该关系的值任意设定。

本申请权利要求5记载的发明是一种步进电机，具有有多个定子极的定子及相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述多个定子极设有定子极齿，所述转子设有转子极齿，并且，所述转子具有所述转子极齿的相位不同的两个转子铁心部，所述定子及所述一个转子铁心部以及所述定子及所述另一个转子铁心部沿所述转子的转轴方向，有所述定子极齿与所述转子极齿之一或双方的齿宽不同的多个层。

这样，若采用本发明的步进电机，转子具有转子极齿的相位相异的两个转子铁心部，定子及一个转子铁心部以及定子及另一个转子铁心部沿所述转子的转轴方向，具有所述定子极齿与所述转子极齿之一或双方的齿宽不同的多个层，所以，在一个定子极齿与一个转子铁心部的转子极齿，以及一个定子极齿与另一转子铁心部的转子极齿之间产生的止动转矩的波形通过将各层中的止动转矩合成，从而分别近似正弦波，因此，由于这些止动转矩正确抵消，可降低止动转矩引起的不必要的振动及噪声。

尤其是在传统上，也有通过适当设定各极齿的间距，用成对的定子极齿相互抵消高次谐波这样构成的步进电机，但在此情况下，容易受到因转子对定子的偏心或倾倒等引起的磁不平衡，不能充分抵消，而在本发明中，这样的止动转矩的波形通过各层中的止动转矩的合成而近似正弦波，所以，可以避免因转子对定子发生偏心或倾倒等引起的磁不平衡的影响，因此能抑制止动转矩不必要的增大。

本申请权利要求6记载的发明是在权利要求5的步进电机中，所述齿宽不同的多个层由至少3个层构成。

这样，若采用本发明的步进电机，齿宽不同的多个层至少由3层构成，所以，一个定子极齿中的止动转矩更近似于正弦波。

本申请权利要求7记载的发明是在权利要求6的步进电机中，所述转子极齿的齿宽比沿所述转子的转轴方向是一样的，并且所述定子及所述转子铁心部具有所述定子极齿的齿宽比与所述转子极齿的齿宽比的平均为0.25-0.29的层、0.33-0.35的层、0.40-0.42的层。

通过实验已确认，如本发明的步进电机那样，如果转子极齿的齿宽比沿转子的转轴方向是一样的，并且定子及转子铁心部具有定子极齿的齿宽比与所述转子极齿的齿宽比的平均为0.25-0.29的层、0.33-0.35的层、0.40-0.42的层，则止动转矩所含的高次谐波分量的比例可以较小。即，用这些范围设定齿宽比，就能可靠降低因高次谐波引起的止动转矩的波形的畸变。

本申请权利要求8记载的发明是在权利要求5至7中的任一权利要求的步进电机中，所述定子及所述两个转子铁心部中的所述齿宽不同的多个层向着所述转子的转轴方向对称设置。

边样，若采用本发明的步进电机，因为定子及两个转子铁心部中的齿宽不同的多个层向着转子的转轴方向对称设置，所以，可保证转子支承的稳定性。

即，如果层叠齿宽不同的层，则电动机驱动时各层会产生不同的转矩，故转子的支承平衡有可能恶化，但在本发明中，可以避免发生这样的事态。

本申请权利要求9记载的发明是在权利要求1至4中的任一权利要求的步进电机中，所述定子极的极齿之中，至少一个极齿形成有倾斜部分。

还有，本申请权利要求10记载的发明是在权利要求5至8中的任一权利要求的步进电机中，将定子极的极齿之中的至少一个极齿偏置配置，使极齿的间距与其它的不同，并切除偏置的极齿之中的至少一个极齿的顶端而形成倾斜部分，使极齿的形状与其它极齿不相同。

如果这样设定极齿的形状，通过改变磁通通过的容易程度，就能增加转矩的基本波(1次)分量。因此，能有效降低止动转矩的高次谐波分量，抑制动作时的振动及噪声，并能抑制主转矩的减少，所以，能改善转矩性能。

在此，若使极齿的形状不相同，磁隙磁导会发生变化，但通过与此相当地增大齿宽，就能使磁隙磁导保持一定。但是，使形状不相同的极齿与未使形状不相同的极齿的齿根宽度不相同。

在此，本申请权利要求11记载的发明是在权利要求10的步进电机中，切除未偏置的极齿的顶端，形成倾斜部分，将齿根的宽度全部设定为相同。

即使这样设定极齿的形状，也能增加转矩的基本波(1次)分量。其结果，能抑制动作时的振动及噪声，并能改善转矩性能。

本申请权利要求12记载的发明是在权利要求1至11的任一权利要求中，将所述步进电机使用于打印头的驱动电动机的打印装置。

此外，本申请权利要求13记载的发明是在权利要求1至11的任一权利要求中，将所述步进电机使用于送纸辊的驱动电动机的送纸装置。

还有，本申请权利要求14记载的发明是使用了所述权利要求12或13记载的装置的打印机。

本申请的步进电机因为能获得更安静平滑的旋转，且定位精度也高，所以，适用于办公设备尤其是打印机的打印装置及送纸装置。

附图的简单说明

图1涉及本发明的具体例子，是示出步进电机的侧面剖视图。

图2涉及本发明的具体例子，是示出转子极齿及定子极齿的说明图。

图3涉及本发明的具体例子，是示出转子极齿及定子极齿的说明图。

图4涉及本发明的具体例子，是示出止动转矩的测定结果的模式图。

图5涉及本发明的具体例子，是示出对高次谐波的次数进行频率解析的结果的模式图。

图6涉及本发明的具体例子，是示出转子极齿及定子极齿的说明图。

图7涉及本发明的具体例子，是示出止动转矩的测定结果的模式图。

图8涉及本发明的具体例子，是示出对高次谐波的次数进行频率解析的结果的模式图。

图9涉及本发明的具体例子，是示出转子极齿及定子极齿的说明。

图10涉及本发明的具体例子，是示出止动转矩的测定结果的模式图。

图11涉及本发明的具体例子，是示出对高次谐波的次数进行频率解析的结果的模式图。

图12涉及本发明的具体例子，是示出步进电机的剖视图。

图13涉及本发明的具体例子，其中(A)是示出第1层中的定子及转子的剖视图，(B)是示出第2层中的定子及转子的剖视图，(C)是示出第3层中的定子及转子的剖视图。

图14涉及本发明的具体例子，是关于一个定子极齿，示出在第1层产生的止动转矩特性的图。

图15涉及本发明的具体例子，是关于一个定子极齿，示出在第2层产生的止动转矩特性的图。

图16涉及本发明的具体例子，是关于一个定子极齿，示出在第3层产生的止动转矩特性的图。

图17涉及本发明的具体例子，是示出在一个定子极齿与一个转子铁心部的转子极齿之间所产生的止动转矩特性的图。

图18涉及本发明的具体例子，是示出在第1层中，止动转矩所含高次谐波分量的比例的图。

图19涉及本发明的具体例子，是示出在第2层中，止动转矩所含高次谐波分量的比例的图。

图20涉及本发明的具体例子，是示出在第3层中，止动转矩所含高次谐波分量的比例的图。

图21涉及本发明的具体例子，是示出随着偏心发生的步进电机整体的止动转矩的变化的图。

图22为示出本发明的电动机的、极齿的相互位置关系和形状的展开图。

图23为对本发明的电动机的、磁通的走向进行解析的图。

图24为示出本发明其它具体例子中的电动机的、极齿的相互位置关系和形状的展开图。

图25为示出本发明其它具体例子中的电动机的、极齿的相互位置关系和形状的展开图。

图26为对本发明其它具体例子中的电动机的、磁通走向进行解析的图。

图27为示出将本发明的步进电机使用于打印机的打印头驱动的状态的立体图。

图28为示出将本发明的步进电机使用于打印机的送纸辊驱动的状态的立体图。

图29涉及传统例子，是示出定子及转子的基本构成的横剖视图。

图30涉及传统例子，是示出转子极齿及定子极齿的说明图。

图31涉及传统例子，是示出止动转矩的测定结果的模式图。

图32涉及传统例子，是示出对高次谐波的次数进行频率解析的结果的模式图。

图33涉及传统例子，是示出止动转矩的测定结果的模式图。

图34涉及传统例子，是示出对高次谐波的次数进行频率解析的结果的模式图。

图35涉及传统例子，是示出在一个定子极齿与转子极齿之间产生的止动转矩特性的图。

图36为示出传统电动机的极齿的相互位置关系与形状的展开图。

图37为示出另一传统电动机的极齿的相互位置关系与形状的展开图。

图38为示出传统的电动机的极齿的偏置与转矩之关系的曲线图。

图39为对传统电动机的磁通走向进行解析的图。

图40为对传统的其它电动机的磁通走向进行解析的图。

实施发明的最佳形态

以下参照附图，详细说明本发明的具体例子。

如图1和图2所示，本例的步进电机1为三相电动机，其形成为圆筒状，并在其内侧具有以规定间隔设有6个定子极21的定子2、配置在定子2内部的转子3、分别配置在所述多个定子极21上的定子线圈4、转子3的转轴即输出轴5以及配置在转子3的必要部位的圆盘状的永久磁体6，通过对各定子线圈4分别进行励磁，输出轴5中就产生转矩。图中的7为输出轴5的轴承，8为保持定子2及轴承7的托架。

此外，在定子极21的顶端，以规定间隔设有定子极齿22，在转子3的外周，以规定间隔设有转子极齿31。另外，关于定子极齿22及转子极齿31的基本构成是与上述的图29所述的相同的，故标上相同的符号，省略附图说明。

如这些图所示，在本例的转子3上，以一定的间距P1设有26个转子极齿31。

另外，在各定子极21上，分别设有2组由2个定子极齿22组成的齿组23，各齿组23中的定子极齿22的间距P2设定为P1(1-1/12)，齿组23的间距P3设定为P1(2-1/8)。在此，P1、P2及P3为电气角。

即，为了降低4次高次谐波及6次高次谐波，将m＝2、n＝2、ν＝6、ν’＝4及任意的值即i＝1、i’＝1代入上述的式中，就可求出下式：

P2＝P1{1-1/(2×6)}

P2＝P1(1-1/12)

并可求出下式：

P3＝P1{2-1/(2×4)}

P3＝P1(2-1/8)

此外，因为：

m·P2＝P1(2-1/6)

所以，式P3≠m·P2成立。

另外，转子极齿31的间距P1、齿组23内的定子极齿22的间距P2及齿组23的间距P3在图2中是按它们的凹凸示出的，但也可以如图3所示，从相邻的转子极齿31、定子极齿22或齿组23的中心至中心来表示。

对本例的步进电机1的止动转矩特性进行测定，获得如图4所示的结果。

再试制多个电动机，重复进行如上所述的测定，对这些止动转矩特性进行高次谐波次数的频率解析，获得如图5所示的结果。

将图3及图4所示的本例结果与定子极齿的间距与转子极齿的间距相等的传统三相电动机获得的结果(参照图33及图34)进行比较，可确认4次高次谐波、6次高次谐波及其它高次谐波显著降低了。

此外，将本例的结果与根据PS＝PR{1±1/(m·ν)}的关系设定定子极齿的间距的传统三相电动机的结果(参照图31及图32)进行比较，可以确认尤其是4次高次谐波显著降低了。

如上所述，若采用本例的步进电机，因为在一个定子极中能降低更多次数的高次谐波，所以能有效降低高次谐波，获得更安静平滑的旋转。

即在传统上，若是三相电动机，一般认为特别成问题的是6次高次谐波，定子极齿的间距的设定是与这样的条件对应来进行的，但在实际上，要通过相间及定子极间的配置来获得效果时，对电动机零部件制造及装配工序中的精度要求极严，要实现充分的静音是非常困难的，但在本例中，因为在一个定子极中降低了4次高次谐波和6次高次谐波，所以能避免这样的问题。

接着对本发明另一具体例，用图6至图8进行说明。

在本例的情况下，使用以一定的间距P1有38个转子极齿31的转子3，并且在定子极21上，设有2组由3个定子极齿22组成的齿组23，通过设定齿组23内的定子极齿22的间距P2和齿组23的间距P3，来降低高次谐波。另外，关于其它的构成，因为与前述的具体例一样，故在相同的部位标上相同的符号，并省略对其的说明。

在本例中，为了降低4次高次谐波及6次高次谐波，将m＝3、n＝2、ν＝4、ν’＝6及任意的值即i＝1、i’＝1代入上述的式中，就可求出下式：

P2＝P1{1-1/(3×4)}

P2＝P1(1-1/12)

并可求出下式：

P3＝P1{3-1/(2×6)}

P3＝P1(3-1/12)

此外，因为：

m·P2＝P1(3-1/4)

所以，式P3≠m·P2成立。

关于本例的电动机，对止动转矩特性进行测定，获得如图7所示的结果。

再试制多个电动机，重复进行如上所述的测定，并对这些止动转矩特性进行高次谐波次数的频率解析，获得如图8所示的结果。

如这些图所示，本例的情况下，也可确认4次高次谐波、6次高次谐波及其它高次谐波显著降低了。

再使用图9至图11，对本发明的其它具体例子进行说明。

本例的步进电机是使用有32个转子极齿31的转子3和有6个定子极21的定子2的三相结构的步进电机，在各定子极21上分别设有5个定子极齿22。

在本例的情况下，定子极齿22的间距PS相对转子极齿31的间距PR，用下式关系进行设定；

PS＝PR(1-1/10)

即，要降低4次高次谐波和6次高次谐波，只要存在下式的关系即可，即：

PS＝PR{1±i/(m·4)}，并且，

PS＝PR{1±i’/(m·6)}

因此，将m＝5、i＝2、i＝3代入这些式子，就可求出上述的关系。

另外在此，i及i’为非5的倍数的正整数，并满足i./2＝i’/3的关系。

对本例的装置测定止动转矩特性，获得如图10所示的结果。

再试制多个电动机并重复进行这样的测定，并就它们的止动转矩特性，对高次谐波的次数进行频率解析，获得如图11所示的结果。

将图10及图11所示的本例的结果与定子极齿的间距与转子极齿的间距相等的传统三相电动机的结果(参照图33及图34)进行比较，可确认4次高次谐波、6次高次谐波及其它高次谐波显著降低了。

此外，若将本例的结果与根据PS＝PR{1±1/(m·ν)}的关系设定定子极齿的间距的传统三相电动机的结果(参照图31及图32)进行比较，可以确认尤其是4次高次谐波显著降低了。

如上所述，若采用本例的三相步进电机，则在一个定子极中能降低4次高次谐波并能降低6次高次谐波。

接着参照附图，详细说明本发明的其它具体例子。

如图12及图13所示，本例的步进电机1形成为圆筒状，并且与前例的步进电机一样，在其内侧具有以规定间隔有多个定子极21的定子2、配置在定子2内部的转子3、分别配置在所述多个定子极21上的定子线圈4、转子3的转轴即输出轴5，以及配置在转子3的必要部位的圆盘状的永久磁体6，通过对各定子线圈4分别进行励磁，输出轴5中就产生转矩。图中的7为输出轴5的轴承，8为保持定子2及轴承7的托架。

此外，在各定子极21的顶端以规定间隔设有定子极齿22，在转子3的外周，以规定的间隔设有转子极齿31。另外，关于与上述的图29相同之点，标上相同的符号，省略附图。

本例的转子3具有转子极齿31的相位不同的两个转子铁心部3a、3b。

还有，定子2及一个转子铁心部3a、以及定子2及另一转子铁心部3b，分别沿转子3的转轴方向有定子极齿22的齿宽不同的第1层A、第2层B及第3层C。

即，转子极齿31的齿宽在整个转子3的转轴方向是一致的，而定子极齿22的齿宽在第1层A比转子极齿31大，在第2层B与转子极齿31基本相同，在第3层C比转子极齿31小。

在一个定子极齿22与一个转子铁心部3a的转子极齿31之间，或者在一个定子极齿22与另一转子铁心部3b的转子极齿31之间，第1层A、第2层B、第3层C产生的止动转矩如图14至图16所示，呈互相不同的波形。

因此，在它们之间产生的止动转矩的波形是第1层A、第2层B及第3层C产生的止动转矩的波形的合成，如图17所示，是比这些各层产生的止动转矩的波形更近似于正弦波的波形。

其结果是，作为步进电机1整体，在相对周向相位各异的定子极齿22与转子极齿31之间产生的止动转矩相互正确抵消，电动机驱动时，止动转矩引起的不必要的振动及噪声可降低。

此外在本例中，在定子2及两个转子铁心部3a、3b中，各层是按第1层A、第2层B、第3层C、第3层C、第2层B、第1层A的次序设置的(参照图12)。另外，永久磁体6夹插在两转子铁心部3a、3b之间。

即，因为两个转子铁心部3a、3b上，对称地设有齿宽不同的多个层，所以，可确保转子3的支承稳定性。

另外，关于产生在各层不同的波形的止动转矩这一点上，除了如上所述使定子极齿22的齿宽不同之外，也可以使转子极齿31的齿宽不同，还可以使这双方的齿宽不同。

此外，各层的厚度在本例中是均等的，但也可以根据分别产生的止动转矩的波形及大小适当设定。

图18至图20为示出在一个定子极齿的止动转矩中所含的高次谐波分量的比例的图。

在本例中，定子极齿22的齿宽比和转子极齿31的齿宽比的平均，设定为在第1层A为0.25，第2层B为0.33，第3层为0.42，在此，通过在各层改变齿宽比的平均，来计测止动转矩所含2次高次谐波分量至4次高次谐波分量的比例。

又，所谓齿宽比是将定子极齿22或转子极齿31的齿宽除以其极齿间距的值，是极齿在转子3的转轴周围所占的比例。另外，这些齿宽及间距用对转子3的转轴周围的角度来表示。

即，转子极齿31的齿宽比在转子3的整个转轴方向为0.34，而转子极齿22的齿宽比，在第1层A为0.16，第2层B为0.32，第3层C为0.50，这些图所示的是，关于这样构成的定子2及转子3，通过改变定子极齿22的齿宽比，在改变了第1层的齿宽比的平均的情况下(参照图18)，同样在改变了第2层的齿宽比的平均的情况下(参照图19)，及同样在改变了第3层的齿宽比的情况下(参照图20)，2次高次谐波分量至4次高次谐波分量的比例。

如这些图所示，止动转矩所含2次高次谐波至4次高次谐波分量的比例因定子极齿22的齿宽比和转子极齿31的齿宽比的平均而变化，该齿宽比的平均如果在第1层A为0.25-0.29，在第2层B为0.33-0.35，在第3层C为0.40-0.42，则该比例大致在10％以下，可使高次谐波的主分量较小，能降低止动转矩的波形畸变。

此外，对于转子极齿31的齿宽比在转子3的整个转轴方向为0.32的情况也进行了同样的测定，结果是，止动转矩所含2次高次谐波至4次高次谐波分量的比例，当各层的定子极齿22的齿宽比和转子极齿31的齿宽比的平均与上述一样，在第1层A为0.25-0.29，在第2层B为0.33-0.35，在第3层C为0.40-0.42的范围时，则可以确认，该比例大致在10％以下。

如上所述，止动转矩中的高次谐波的影响，通过用这样的范围设定齿宽比就可降低。

此外，图21所示为随着输出轴5的偏心而发生的步进电机1的整体的止动转矩最大值的变化。

在该图中，白点所图示的是，通过适当设定各极齿的间距，心偏置为0mm状态下止动转矩的最大值与本例基本相等的传统例的值。其定子极齿及转子极齿的齿宽沿定子的转轴方向是相同的。

将它们进行比较可以确认，在本例的情况下，随着心偏置发生的止动转矩的增大被降低了。

这是因为，在传统的情况下，是利用成对的定子极齿相互抵消高次谐波的构成，所以，容易受到因转子对定子的偏心及倾倒等引起的磁不平衡的影响，而在本例的情况下，通过合成各层中的止动转矩，使一个定子极齿22与转子铁心部3a(或3b)的转子极齿31之间产生的止动转矩的波形近似于正弦波，所以，可以避免因转子3对定子2的偏心及倾倒等引起的磁不平衡的影响。

另外，在更有效降低高次谐波方面，除了在定子极齿22和转子极齿31之一或双方设置齿宽不同的层之外，还可以适当设定定子极齿22的间距。

如以上说明所述，若采用本例的步进电机，因为转子具有转子极齿的相位不同的两个转子铁心部，定子及一个转子铁心部以及定子及另一转子铁心部沿所述转子的转轴方向具有所述定子极齿和所述转子极齿之一或双方的齿宽不同的多个层，所以，通过合成各层中的止动转矩，可以使在一个定子极齿与一转子铁心部的转子极齿以及在一个定子极齿与另一转子铁心部的转子极齿之间产生的止动转矩的波形分别近似于正弦波，其结果，通过正确地相互抵消它们的止动转矩，可以降低因止动转矩引起的不必要的振动及噪声。

尤其是，虽然在传统上，也有通过适当设定各极齿间距，利用成对的定子极齿来相互抵消高次谐波的装置，但在此情况下，容易受到因转子对定子的偏心及倾倒等引起的磁不平衡的影响，抵消是不充分的，与此相对照，在本例中，这样的止动转矩的波形通过各层中的止动转矩的合成而近似于正弦波，所以，可以避免因转子对定子偏心及倾倒等导致的磁不平衡的影响，其结果是抑制了止动转矩不必要的增大。

此外，若采用本例的步进电机，因为齿宽不同的多个层至少由3个层构成，所以，可以使一个定子极齿中的止动转矩更近似于正弦波。

此外，若采用本例的步进电机，因为转子极齿的齿宽比在转子的整个转轴方向是一样的，并且，定子及转子铁心部具有定子极齿的齿宽比和所述转子极齿的齿宽比的平均为0.25-0.29的层、0.33-0.35的层、0.40-0.42的层，所以，能使止动转矩所含高次谐波分量的比例减小。即，如果将齿宽比设定在这些范围，就能可靠降低因高次谐波导致的止动转矩波形的畸变。

此外，若采用本例的步进电机，因为定子及两个转子铁心部中的齿宽不同的多个层是向着转子的转轴方向对称设置的，所以，能确保转子的支承稳定性。

即，如果层叠齿宽不同的层，则电动机驱动时各层会产生不同的转矩，所以转子的支承平衡有可能恶化，但在本例中，可以避免发生这样的事态。

接着说明本发明其它的具体例子。在此，以二相混合型步进电机为例进行说明。

图22为取了二相混合型步进电机的定子极21之一，并将极齿22的相互位置关系及形状展开示出的图。又，在二相混合型步进电机中，多个定子极21为形成为等间隔而转动规定角度形成的。其结果是，相对转子的N侧极齿，当A相定子极2a的极齿22的相位一致时，B相定子极的极齿22偏置极齿的1/4间距。另外，相对转子的S侧极齿，A相定子极2a的极齿22偏置2/4间距，B相定子极的极齿22偏置3/4间距。因此，步进电机通过励磁，可以分别按极齿的1/4间距进行转动控制。

因此，一般情况下，如果设P为步进电机的相数，N为转子的极齿数，则可以以步进数2PN、基本步进角θ_s进行控制。其中，基本步进角θ_s由下述式(2)表示：

θ_s＝360°/(2PN)                ……(2)

在本具体例中，N＝50，转子的外径为φ25mm。

在图22中，电动机的极齿形成的位置为，各定子极21的6个极齿22中，两个极齿22c、22d不偏离等间距(4θ_s)配置的位置，两个极齿22a、22b向前进方向偏置，两个极齿22e、22f向延迟方向偏置。因此，转矩的4次分量为0，可以降低止动转矩的高次谐波分量。另外，图22中的前进方向为右方向。

并且，向前进方向偏置的两个极齿切除了前进方向侧(右侧)的顶端，设有倾斜部分25。另外，向延迟方向偏置的两个极齿切除了延迟方向侧(左侧)的顶端，设有倾斜部分。即，双方都切除了偏置方向侧的顶端，设有倾斜部分。

另外，各极齿部分的磁隙磁导由于极齿上形成了倾斜部分而发生变化，其结果是磁中心位置移动。其方向是与为了降低止动转矩而将间距偏置的方向相反的一侧。因此，按其移动量增加了各极齿的偏置量。

在此，磁隙磁导和磁中心位置如下求出。首先，在转子的极齿与定子的极齿相互相对的情况下，将欲求出磁导部分的磁隙划分成微小区间。再算出每一区间极齿间的距离即磁隙部的磁路长度，换算成磁导。然后，在划分后的区间全体对磁导进行积分，作为磁隙磁导。然后是磁中心位置，假定在某位置将极齿沿周向一分为二，将划分后的各磁隙磁导相等的位置作为磁中心位置。

还有，如上所述，各极齿部分的磁隙磁导因极齿上形成倾斜部分而下降。因此，按与此相当的量增加齿宽，补充下降的量，使磁隙磁导保持一定。另外此时，极齿的磁中心位置也由于齿宽增加，而向着与为了降低止动转矩而将间距偏置的方向相反的一侧移动，因此，按该移动量使各极齿的间距进一步偏置。具体是，本实施例的极齿的偏置量α’与传统例的极齿的偏置量α之间存在下式(3)的关系：

α’＝α+(因极齿上形成倾斜部分引起的磁中心位置的偏移量)+(因齿宽增加引起的磁中心位置的偏移量)       ……(3)

另外，图22中的间距偏置的极齿上标注的中心线表示几何学的中心位置，并不是磁中心位置。另外在本实施例中，作为较佳例，倾斜部分25的尺寸(图22中的a、b)以及与极齿22c的齿宽T的关系用下式(4)、(5)的关系式进行设定，a为0.35mm，b为0.53mm。

a＝0.7×T      ……(4)

b＝1.5×a      ……(5)

这样，本具体例的极齿的磁中心位置与传统例的极齿的中心位置相等。极齿部分的磁隙磁导同样也与传统例的相等。这样的结果是，能够实现当初的目的即降低止动转矩的高次谐波分量，抑制电动机的振动及噪声。而且，能增加转矩的基本波(1次)分量。示出该情况的是图23。图23是使用计算机，对电动机的定子极21a和转子极齿31，考虑了材料的非线形性，进行磁通走向解析的图。图23为本具体例的电动机的例子，其中(a)表示转子的极齿31与定子的极齿22d的中心一致、极齿相互相对时的情况，(b)表示转子自此转动1/2间距、极齿相互不相对的情况。与传统的、极齿22上未形成有倾斜部分的电动机(图40)相比，极齿相互相对时的磁通基本相等。而极齿相互不相对时磁通较难通过。其结果是，(a)与(b)的磁通之差变大。将此与将极齿22等间距配置的电动机(图39)进行比较，(a)与(b)的磁通之差，传统的下降至88％，但在本具体例中，其下降控制在91％。即，通过切除极齿的顶端，形成倾斜部分，转矩改善3％。

另外，在本具体例中，间距偏置的4片极齿全部形成有倾斜部分，但设置倾斜部分的极齿的片数不受此限，也可以是任意的数。例如，图24示出了在间距偏置的4片极齿之中仅2片极齿22a、22f设有倾斜部分的例子。在该例子中，(a)与(b)的磁通之差也仅下降至90％，通过切除极齿顶端而形成倾斜部分，转矩得到改善。

此外在本具体例中，顶端设有倾斜部分的极齿的齿根的宽度比其它的要大，这并非是仅仅使齿宽不同。这是因为，本发明的特点还在于，尤其在极齿相互不相对的情况下，能增加磁隙部的磁路长度，因此能增加转矩的基本波(1次)分量。另外，正因为顶端设有倾斜部分，故齿根宽度不减小，因此与传统的相比，也不会发生饱和增加这样的不良情况。

图25涉及本发明的其它具体例子，是抽取二相混合型步进电机的定子极21之一，将极齿22的相互位置关系及形状展开示出的图。图25的电动机的极齿与前例一样，将各定子极21的6个极齿22配置为，其中两个极齿22c、22d不偏离等间距(4θ_s)配置的位置，两个极齿22a、22b向前进方向偏置，两个极齿22e、22f向延迟方向偏置。另外，在图25中，前进方向也为右方向。

并且，向前进方向或延迟方向偏置的极齿都切除了偏置方向侧的顶端，设有倾斜部分。此外，各极齿的磁中心位置由于极齿上形成了倾斜部分，故向与间距偏置的方向相反的一侧移动。因此，各极齿的偏置量增加了该移动量。还有，各极齿的部分磁隙磁导因极齿形成倾斜部分而下降。因此，增加与此相当量的齿宽，补充下降的量，使磁隙磁导保持一定。在此，极齿的磁中心位置与由于增加齿宽而向与间距偏置的方向相反的一侧移动。因此，各极齿的间距进一步偏置了该移动量。

还有，在本例的电动机中，未偏置的极齿22c、22d也切除了顶端，设有倾斜部分25，并将齿根的宽度W设定为全部相同。但是，因为未偏置的极齿22c、22d切除了其两端来设置倾斜部分25，故磁中心位置不移动。另外，在本具体例中，作为较佳例，齿根的宽度W的尺寸为0.73mm。

由此，在本具体例中，也能实现当初的目的即降低止动转矩的高次谐波分量，抑制电动机的振动和噪声。而且，能增加转矩的基本波(1次)分量。示出该情况的是图26。图26为本电动机的例子，其中(a)表示转子的极齿31与定子的极齿22d的中心一致，极齿相互相对的情况，(b)表示转子自此转动1/2间距、极齿相互不相对的情况。与传统的、在极齿22上未形成有倾斜部分的电动机(图40)进行比较可知，极齿相互相对时的磁通基本相等，但极齿相互不相对时磁通较难通过。其结果，(a)与(b)的磁通之差增大。将此与将极齿22等间距配置的电动机(图39)进行比较，(a)与(b)的磁通之差仅下降至90％。即，无论齿根宽度是否设定为相同，通过切除极齿的顶端，形成倾斜部分，就能改善转矩。

此外，在上述的具体例中，以二相混合型步进电机为对象进行了说明，但并不限于二相，一般同样也能应用于P相的步进电机。另外，极齿的顶端是直线状切除的，但并不受此限制，例如曲线状、圆弧状切除也能获得同样的效果。

图27为用上述的步进电机1驱动打印机10的打印头11的图，在步进电机1的输出轴5上固定着皮带轮12，在另一方设置从动轮13，在这两个皮带轮之间卷绕有固定着打印头11的传送皮带14，构成打印装置。各例的步进电机1能有效降低高次谐波，进而能获得更安静平滑的旋转，同时定位精度也提高，所以对于打印机的驱动打印头的打印装置用的电动机是非常合适的。

图28为用上述的步进电机1驱动打印机10的送纸辊15的图，在步进电机1的输出轴5上固定齿轮16，通过传递齿轮17，将驱动力传递给送纸辊15。在该送纸装置的情况下，步进电机1也能有效降低高次谐波，进而获得更安静平滑的旋转，并且定位精度也提高，所以，非常适合于打印机的驱动送纸辊的送纸装置用的电动机。

产业上利用的可能性

本发明的步进电机可获得更安静平滑的旋转，定位精度也提高，所以，非常适合于办公设备尤其是打印机的各种驱动电动机。

Claims (16)

1.一种步进电机，具有有多个定子极的定子和相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述转子以一定间距P1设有转子极齿，并在所述定子极设有与所述转子极齿相对的定子极齿，其特征在于，

所述定子极设有由m个所述定子极齿组成的齿组n个组，

所述齿组中的所述定子极齿的间距P2与存在如下关系：

P2≠P1

并且所述齿组的间距P3存在如下关系：

P3≠m·P1

P3≠m·P2

其中，P1、P2及P3为电气角，m及n为2以上的整数。

2.根据权利要求1所述的步进电机，其特征在于，

所述齿组内的所述定子极齿的间距P2存在如下关系：

P2＝P1{1±i/(m·ν)}

并且所述齿组的间距P3存在如下关系：

P3＝P1{m±i’/(n·ν’)}

其中，ν及ν’为被降低的主要高次谐波的次数，i为非m的倍数的正整数，i’为非n的倍数的正整数。

3.根据权利要求1或2所述的步进电机，其特征在于，所述步进电机为至少4次高次谐波及6次高次谐波被降低了的三相电动机。

4.一种三相步进电机，具有有多个定子极的定子和相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述转子以一定间距PR设有转子极齿，并在所述定子极设有与所述转子极齿相对的定子极齿，其特征在于，

所述定子极设有m个所述定子极齿，

所述定子极齿的间距PS存在下式关系：

PS＝PR{1±i/(m·4)}

并且存在下式关系：

PS＝PR{1±i’/(m·6)}

其中，i及i’为非m的倍数的正整数。

5.一种步进电机，具有有多个定子极的定子及相对所述定子极夹着磁隙配置的转子，所述多个定子极设有定子极齿，所述转子设有转子极齿，其特征在于，

所述转子具有所述转子极齿的相位不同的两个转子铁心部，所述定子及所述一个转子铁心部以及所述定子及所述另一个转子铁心部沿所述转子的转轴方向，有所述定子极齿与所述转子极齿之一或双方的齿宽不同的多个层。

6.根据权利要求5所述的步进电机，其特征在于，所述齿宽不同的多个层至少由3个层构成。

7.根据权利要求6所述的步进电机，其特征在于，所述转子极齿的齿宽比沿所述转子的转轴方向是一样的，并且所述定子及所述转子铁心部具有所述定子极齿的齿宽比与所述转子极齿的齿宽比的平均为0.25-0.29的层、0.33-0.35的层、0.40-0.42的层。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的步进电机，其特征在于，所述定子及所述两个转子铁心部中的所述齿宽不同的多个层向着所述转子的转轴方向对称设置。

9.根据权利要求1所述的步进电机，其特征在于，所述定子极的极齿之中，至少一个极齿形成有倾斜部分。

10.根据权利要求4所述的步进电机，其特征在于，所述定子极的极齿之中，至少一个极齿形成有倾斜部分。

11.根据权利要求5所述的步进电机，其特征在于，所述定子极的极齿之中的至少一个极齿偏置配置，使极齿的间距与其它的不同，并且偏置极齿之中的至少一个极齿形成有倾斜部分。

12.根据权利要求10所述的步进电机，其特征在于，在上述偏置的极齿上形成倾斜部分，并在未偏置的极齿上也形成倾斜部分。

13.一种打印装置，其特征在于，将权利要求1所述的步进电机用作打印头的驱动电动机。

14.一种送纸装置，其特征在于，将权利要求1所述的步进电机用作送纸辊的驱动电动机。

15.一种打印机，其特征在于，该打印机使用所述权利要求13记载的装置。

16.一种打印机，其特征在于，该打印机使用所述权利要求14记载的装置。

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