JP2000050692A - ステップモータの駆動制御装置およびステップモータの駆動制御方法 - Google Patents
ステップモータの駆動制御装置およびステップモータの駆動制御方法Info
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- JP2000050692A JP2000050692A JP10216226A JP21622698A JP2000050692A JP 2000050692 A JP2000050692 A JP 2000050692A JP 10216226 A JP10216226 A JP 10216226A JP 21622698 A JP21622698 A JP 21622698A JP 2000050692 A JP2000050692 A JP 2000050692A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】モータ定数や負荷が変化しても振動振幅を大き
く抑制可能なステップモータの駆動制御手段を提供する
こと。 【解決手段】３相ＨＢ（ハイブリッド）モータ１０の各
相（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）を通電するためのインバータ２
０と、位置指令パルス列が供給され、チョッピングを行
いながら生成した転流信号をインバータ２０に供給する
制御回路４０と、還流ダイオードの通電状態の変化を検
出することによって、ロータ振動時の回転方向が逆転し
た時点を検出する還流ダイオード導通検出回路３０とを
有して構成される。
く抑制可能なステップモータの駆動制御手段を提供する
こと。 【解決手段】３相ＨＢ（ハイブリッド）モータ１０の各
相（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）を通電するためのインバータ２
０と、位置指令パルス列が供給され、チョッピングを行
いながら生成した転流信号をインバータ２０に供給する
制御回路４０と、還流ダイオードの通電状態の変化を検
出することによって、ロータ振動時の回転方向が逆転し
た時点を検出する還流ダイオード導通検出回路３０とを
有して構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータの振動振幅
を迅速に抑制してステップモータの整定を行うための方
法および装置に関する。
を迅速に抑制してステップモータの整定を行うための方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステップモータは開ループ制御による制
御系が適用可能であり、指令パルスを供給することによ
ってロータの位置決めを行える等の利点を有するため、
近年では、各種の制御機器用のアクチュエータとして用
いられているが、開ループ制御系を用いた場合、騒音や
振動等の抑制が必要となる。
御系が適用可能であり、指令パルスを供給することによ
ってロータの位置決めを行える等の利点を有するため、
近年では、各種の制御機器用のアクチュエータとして用
いられているが、開ループ制御系を用いた場合、騒音や
振動等の抑制が必要となる。
【０００３】この振動を抑制するためには、特開平４−
３０８４９９号公報、特開平５−６４４９５号公報等に
開示されているように、２相励磁と３相励磁とを交互に
行って、駆動電流値を矩形波ではなく正弦波入力近似と
似たものとするマイクロステップ駆動が提案されてき
た。
３０８４９９号公報、特開平５−６４４９５号公報等に
開示されているように、２相励磁と３相励磁とを交互に
行って、駆動電流値を矩形波ではなく正弦波入力近似と
似たものとするマイクロステップ駆動が提案されてき
た。
【０００４】また、これとは別にポジキャスト制御と称
される制御手法によって無振動整定を行ってロータの振
動を低減するものも提案されている。そのうち、代表的
なものには、逆相励磁ダンピングや最終ステップ遅延ダ
ンピングがある。「ステッピングモータの使い方：工業
調査会：百目鬼英雄、1993, 6,20,P126 〜128 」等の文
献に記載されているように、逆相励磁ダンピングは、ロ
ータが機械的安定点に到達する直前に逆方向に励磁して
制動し、安定点の近くで再度元の励磁に戻す駆動制御方
法である。
される制御手法によって無振動整定を行ってロータの振
動を低減するものも提案されている。そのうち、代表的
なものには、逆相励磁ダンピングや最終ステップ遅延ダ
ンピングがある。「ステッピングモータの使い方：工業
調査会：百目鬼英雄、1993, 6,20,P126 〜128 」等の文
献に記載されているように、逆相励磁ダンピングは、ロ
ータが機械的安定点に到達する直前に逆方向に励磁して
制動し、安定点の近くで再度元の励磁に戻す駆動制御方
法である。
【０００５】また、最終ステップ遅延ダンピングは、目
的とする１ステップ手前で、一旦パルス印加を停止させ
ると、ロータがオーバーシュートして目的位置に近づく
ので、最も近づいた点で残りの１パルスを印加して、停
止時の振動を減らす駆動制御方法である。なお、この最
後の１パルスを印加するタイミングは例えばタイマー等
で決定するように構成されている。
的とする１ステップ手前で、一旦パルス印加を停止させ
ると、ロータがオーバーシュートして目的位置に近づく
ので、最も近づいた点で残りの１パルスを印加して、停
止時の振動を減らす駆動制御方法である。なお、この最
後の１パルスを印加するタイミングは例えばタイマー等
で決定するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなポジキャスト制御にあっては、ロータの位置を
把握せずに駆動制御を行っているので、モータ定数や負
荷が変化するとこれに応じて制御系のチューニングを行
わなければならず、個々の製品に対してこのチューニン
グを行うことは、コスト上昇を考慮すると現実的には不
可能であった。
たようなポジキャスト制御にあっては、ロータの位置を
把握せずに駆動制御を行っているので、モータ定数や負
荷が変化するとこれに応じて制御系のチューニングを行
わなければならず、個々の製品に対してこのチューニン
グを行うことは、コスト上昇を考慮すると現実的には不
可能であった。
【０００７】本発明は、このような従来の課題を解決す
るために創作されたもので、その目的は、モータ定数や
負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可能なステップ
モータの駆動制御手段を提供することにある。
るために創作されたもので、その目的は、モータ定数や
負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可能なステップ
モータの駆動制御手段を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、ステップモータの駆動制御
を行う装置であって、還流ダイオードが並列に接続され
たスイッチング素子を複数有し、供給された転流信号に
応じたパターンで、各スイッチング素子のスイッチング
を行うインバータ手段と、与えられた位置指令パルス列
に応じて、前記転流信号を生成して前記インバータに供
給する制御手段と、ロータ振動時にその回転方向が逆転
した時点を検出する検出手段と、を備え、前記制御手段
は、前記位置指令パルス列のうちの最終パルス１個前の
パルスまでに対応する転流信号を順次生成して前記イン
バータ手段に供給すると共に、最終パルスに対応する転
流信号を、前記検出手段が逆転を検出した時点で、前記
インバータに供給することを特徴とするステップモータ
の駆動制御装置である。
に、請求項１に係る発明は、ステップモータの駆動制御
を行う装置であって、還流ダイオードが並列に接続され
たスイッチング素子を複数有し、供給された転流信号に
応じたパターンで、各スイッチング素子のスイッチング
を行うインバータ手段と、与えられた位置指令パルス列
に応じて、前記転流信号を生成して前記インバータに供
給する制御手段と、ロータ振動時にその回転方向が逆転
した時点を検出する検出手段と、を備え、前記制御手段
は、前記位置指令パルス列のうちの最終パルス１個前の
パルスまでに対応する転流信号を順次生成して前記イン
バータ手段に供給すると共に、最終パルスに対応する転
流信号を、前記検出手段が逆転を検出した時点で、前記
インバータに供給することを特徴とするステップモータ
の駆動制御装置である。
【０００９】この発明によれば、制御手段が位置指令パ
ルス列に応じた転流信号を生成してインバータ手段に供
給する際、最終パルス１個前のパルスまでに対応する転
流信号については、通常通り生成、供給し、さらに、最
終パルスに対応する転流信号を、検出手段がロータ振動
時の回転方向の逆転を検出された時点でインバータ手段
に供給するので、ロータの振動振幅を大幅に抑制するこ
とができる。
ルス列に応じた転流信号を生成してインバータ手段に供
給する際、最終パルス１個前のパルスまでに対応する転
流信号については、通常通り生成、供給し、さらに、最
終パルスに対応する転流信号を、検出手段がロータ振動
時の回転方向の逆転を検出された時点でインバータ手段
に供給するので、ロータの振動振幅を大幅に抑制するこ
とができる。
【００１０】また、請求項２に係る発明は、ステップモ
ータの駆動制御を行う装置であって、還流ダイオードが
並列に接続されたスイッチング素子を複数有し、供給さ
れた転流信号に応じたパターンで、各スイッチング素子
のスイッチングを行うインバータ手段と、与えられた位
置指令パルス列に応じて、前記転流信号を生成して前記
インバータに供給する制御手段と、ロータ振動時にその
回転方向が逆転した時点を検出する検出手段と、を備
え、前記制御手段は、前記位置指令パルス列に対応する
転流信号を順次生成して前記インバータ手段に供給する
際に、前記検出手段が逆転を検出すると、その検出時点
で、次の転流信号を前記インバータに供給することを特
徴とするステップモータの駆動制御装置である。
ータの駆動制御を行う装置であって、還流ダイオードが
並列に接続されたスイッチング素子を複数有し、供給さ
れた転流信号に応じたパターンで、各スイッチング素子
のスイッチングを行うインバータ手段と、与えられた位
置指令パルス列に応じて、前記転流信号を生成して前記
インバータに供給する制御手段と、ロータ振動時にその
回転方向が逆転した時点を検出する検出手段と、を備
え、前記制御手段は、前記位置指令パルス列に対応する
転流信号を順次生成して前記インバータ手段に供給する
際に、前記検出手段が逆転を検出すると、その検出時点
で、次の転流信号を前記インバータに供給することを特
徴とするステップモータの駆動制御装置である。
【００１１】この発明によれば、制御手段が、位置指令
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ手段に
供給する際に、検出手段によって、ロータ振動時の回転
方向の逆転が検出されるとその時点で、次の転流信号を
インバータ手段に供給するので、ロータ駆動の全範囲に
おいて、ロータの振動振幅を大幅に抑制しながらステッ
プモータの駆動を行うことができる。
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ手段に
供給する際に、検出手段によって、ロータ振動時の回転
方向の逆転が検出されるとその時点で、次の転流信号を
インバータ手段に供給するので、ロータ駆動の全範囲に
おいて、ロータの振動振幅を大幅に抑制しながらステッ
プモータの駆動を行うことができる。
【００１２】また、請求項３に係る発明は、請求項１お
よび２のいずれかにおいて、前記検出手段は、各相に対
して設けられた２つの還流ダイオードの導通状態が変化
した時点に基づいて、回転方向が逆転した時点を検出す
る手段であることを特徴とする。
よび２のいずれかにおいて、前記検出手段は、各相に対
して設けられた２つの還流ダイオードの導通状態が変化
した時点に基づいて、回転方向が逆転した時点を検出す
る手段であることを特徴とする。
【００１３】より具体的には、例えば、各相に対して設
けれた２つの還流ダイオードのうちの一方が導通状態か
ら非導通状態になると共に、他方が非導通状態から導通
状態になった時を、回転方向が逆転した時点として検出
する。
けれた２つの還流ダイオードのうちの一方が導通状態か
ら非導通状態になると共に、他方が非導通状態から導通
状態になった時を、回転方向が逆転した時点として検出
する。
【００１４】この発明によれば、各相に対する一方の還
流ダイオードと他方の還流ダイオードの導通状態（オン
あるいはオフ）が変化した時点をもって、ロータの回転
方向が逆転した時点を検出するので、簡易な構成で検出
手段を実現できる。しかも、還流ダイオードの導通時に
は開放相のインピーダンスが低くなるため、ノイズの影
響を受けにくい状態で逆転時を検出できる。
流ダイオードと他方の還流ダイオードの導通状態（オン
あるいはオフ）が変化した時点をもって、ロータの回転
方向が逆転した時点を検出するので、簡易な構成で検出
手段を実現できる。しかも、還流ダイオードの導通時に
は開放相のインピーダンスが低くなるため、ノイズの影
響を受けにくい状態で逆転時を検出できる。
【００１５】また、請求項４に係る発明は、請求項１、
２および３のいずれかにおいて、前記ロータの回転軸
は、プリンタのヘッドキャリッジを移動させる移動機構
に連結されていることを特徴とする。
２および３のいずれかにおいて、前記ロータの回転軸
は、プリンタのヘッドキャリッジを移動させる移動機構
に連結されていることを特徴とする。
【００１６】この発明によれば、ヘッドキャリッジを移
動させる駆動機構にステップモータのロータの回転軸が
連結されているので、ロータ振動振幅を大幅に抑制可能
としながら、ステップモータの駆動によってヘッドキャ
リッジを移動する装置を実現することが可能となる。
動させる駆動機構にステップモータのロータの回転軸が
連結されているので、ロータ振動振幅を大幅に抑制可能
としながら、ステップモータの駆動によってヘッドキャ
リッジを移動する装置を実現することが可能となる。
【００１７】また、請求項５に係る発明は、請求項１、
２、３および４のいずれかにおいて、前記ロータは、３
相ハイブリッドステップモータのロータであることを特
徴とする。
２、３および４のいずれかにおいて、前記ロータは、３
相ハイブリッドステップモータのロータであることを特
徴とする。
【００１８】この発明によれば、ステップモータを３相
ハイブリッドステップモータとすることによって、ロー
タ振動振幅を大幅に抑制しながら３相ハイブリッドステ
ップモータを駆動制御することが可能となる。
ハイブリッドステップモータとすることによって、ロー
タ振動振幅を大幅に抑制しながら３相ハイブリッドステ
ップモータを駆動制御することが可能となる。
【００１９】また、本発明の他の態様である請求項６に
係る発明は、与えられた位置指令パルス列に応じて、転
流信号を生成し、ステップモータ駆動用インバータに供
給するステップモータの駆動制御方法であって、前記位
置指令パルス列のうちの最終パルス１個前のパルスまで
に対応する転流信号を順次生成して前記インバータ手段
に供給するステップと、最終パルスに対応する転流信号
を、ロータ振動時にその回転方向が逆転した時点で、前
記インバータ手段に供給するステップと、を含むことを
特徴とするステップモータの駆動制御方法である。
係る発明は、与えられた位置指令パルス列に応じて、転
流信号を生成し、ステップモータ駆動用インバータに供
給するステップモータの駆動制御方法であって、前記位
置指令パルス列のうちの最終パルス１個前のパルスまで
に対応する転流信号を順次生成して前記インバータ手段
に供給するステップと、最終パルスに対応する転流信号
を、ロータ振動時にその回転方向が逆転した時点で、前
記インバータ手段に供給するステップと、を含むことを
特徴とするステップモータの駆動制御方法である。
【００２０】この発明によれば、位置指令パルス列に応
じた転流信号を生成してインバータ手段に供給する際、
最終パルス１個前のパルスまでに対応する転流信号につ
いては、通常通り生成、供給し、さらに、最終パルスに
対応する転流信号を、ロータ振動時の回転方向の逆転を
検出された時点でインバータ手段に供給するので、ロー
タの振動振幅を大幅に抑制することができる。
じた転流信号を生成してインバータ手段に供給する際、
最終パルス１個前のパルスまでに対応する転流信号につ
いては、通常通り生成、供給し、さらに、最終パルスに
対応する転流信号を、ロータ振動時の回転方向の逆転を
検出された時点でインバータ手段に供給するので、ロー
タの振動振幅を大幅に抑制することができる。
【００２１】また、請求項７に係る発明は、与えられた
位置指令パルス列に応じて、転流信号を生成し、ステッ
プモータ駆動用インバータ手段に供給するステップモー
タの駆動制御方法であって、前記位置指令パルス列に対
応する転流信号を順次生成して前記インバータ手段に供
給する際に、ロータ振動時にその回転方向が逆転したこ
とが検出されると、その検出時点で、次の転流信号を前
記インバータ手段に供給するステップを、含むことを特
徴とするステップモータの駆動制御方法である。
位置指令パルス列に応じて、転流信号を生成し、ステッ
プモータ駆動用インバータ手段に供給するステップモー
タの駆動制御方法であって、前記位置指令パルス列に対
応する転流信号を順次生成して前記インバータ手段に供
給する際に、ロータ振動時にその回転方向が逆転したこ
とが検出されると、その検出時点で、次の転流信号を前
記インバータ手段に供給するステップを、含むことを特
徴とするステップモータの駆動制御方法である。
【００２２】この発明によれば、位置指令パルス列に応
じた転流信号を生成してインバータ手段に供給する際
に、ロータ振動時の回転方向の逆転が検出されるとその
時点で、次の転流信号をインバータ手段に供給するの
で、ロータ駆動の全範囲においてロータの振動振幅を大
幅に抑制しながらモータ駆動を行うことができる。
じた転流信号を生成してインバータ手段に供給する際
に、ロータ振動時の回転方向の逆転が検出されるとその
時点で、次の転流信号をインバータ手段に供給するの
で、ロータ駆動の全範囲においてロータの振動振幅を大
幅に抑制しながらモータ駆動を行うことができる。
【００２３】また、請求項６や請求項７の発明におい
て、前記ロータ振動時の回転方向の逆転時検出を、各相
に対して設けられた２つの還流ダイオードの導通状態が
変化した時点に基づいて行うようにすればよい。
て、前記ロータ振動時の回転方向の逆転時検出を、各相
に対して設けられた２つの還流ダイオードの導通状態が
変化した時点に基づいて行うようにすればよい。
【００２４】即ち、請求項６において、前記ロータ振動
時の回転方向の逆転時検出は、各相に対して設けられた
２つの還流ダイオードの導通状態が変化した時点に基づ
いて行うことを特徴とするステップモータの駆動制御方
法が提案される。
時の回転方向の逆転時検出は、各相に対して設けられた
２つの還流ダイオードの導通状態が変化した時点に基づ
いて行うことを特徴とするステップモータの駆動制御方
法が提案される。
【００２５】また、請求項７において、前記ロータ振動
時の回転方向の逆転時検出は、各相に対して設けられた
２つの還流ダイオードの導通状態が変化した時点に基づ
いて行うことを特徴とするステップモータの駆動制御方
法も提案される。
時の回転方向の逆転時検出は、各相に対して設けられた
２つの還流ダイオードの導通状態が変化した時点に基づ
いて行うことを特徴とするステップモータの駆動制御方
法も提案される。
【００２６】これらによれば、ノイズの影響を受けにく
い簡易な方法で逆転時を検出しながら、ロータの振動振
幅を大幅に抑制することができる。
い簡易な方法で逆転時を検出しながら、ロータの振動振
幅を大幅に抑制することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。
を参照しつつ説明する。
【００２８】本発明の原理、ロータ振動時にロータの回
転方向が逆転した時点を検出する原理、具体的な装置構
成、動作の順に説明し、本発明の理解の容易化を図るも
のとする。
転方向が逆転した時点を検出する原理、具体的な装置構
成、動作の順に説明し、本発明の理解の容易化を図るも
のとする。
【００２９】図１は、本発明の原理を説明する説明図で
ある。横軸は時間、縦軸は電気角を示しており、電気角
１２０°の位置が目標位置で、現在、電気角０°の位置
でロータが停止しているものとする。
ある。横軸は時間、縦軸は電気角を示しており、電気角
１２０°の位置が目標位置で、現在、電気角０°の位置
でロータが停止しているものとする。
【００３０】さて、時刻ｔ０において、１ステップだけ
インバータを転流させると、ロータは電気角で６０°回
転しようとするが、ロータの慣性モーメントとロータ、
ステータ間の電磁吸引、反発力により、ロータは点線で
図示したような減衰振動を行い、負荷に悪影響を及ぼ
す。
インバータを転流させると、ロータは電気角で６０°回
転しようとするが、ロータの慣性モーメントとロータ、
ステータ間の電磁吸引、反発力により、ロータは点線で
図示したような減衰振動を行い、負荷に悪影響を及ぼ
す。
【００３１】そこで、ロータの回転方向が逆転した時点
ｔ１に、さらに、もう１ステップだけインバータを転流
させると、ロータは実線で図示するような減衰振動を行
うので、ロータ停止時の振動振幅を大幅に抑制しながら
目標位置で停止させることができる。
ｔ１に、さらに、もう１ステップだけインバータを転流
させると、ロータは実線で図示するような減衰振動を行
うので、ロータ停止時の振動振幅を大幅に抑制しながら
目標位置で停止させることができる。
【００３２】本発明はこのような原理に基づき、モータ
定数や負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可能なス
テップモータの駆動制御手段を実現するものである。
定数や負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可能なス
テップモータの駆動制御手段を実現するものである。
【００３３】次に、図２乃至図４を参照して、ロータ振
動時にロータの回転方向が逆転した時点を検出する原理
について説明する。
動時にロータの回転方向が逆転した時点を検出する原理
について説明する。
【００３４】ところで、上記ｔ１は、ロータが減速され
て逆転を開始する時点であり、ロータの回転方向が変化
する場合には、逆起電力電圧の極性も反転する。このこ
とは、例えば、開放相のコイルにＮ磁極が近づいてきた
が、ロータが逆転することによってＮ磁極が遠ざかって
いくことを想像すれば理解容易である。
て逆転を開始する時点であり、ロータの回転方向が変化
する場合には、逆起電力電圧の極性も反転する。このこ
とは、例えば、開放相のコイルにＮ磁極が近づいてきた
が、ロータが逆転することによってＮ磁極が遠ざかって
いくことを想像すれば理解容易である。
【００３５】また、逆起電力電圧の極性の検出は、Ｐ側
チョッピングとＮ側チョッピングとを繰り返し、開放相
に対する還流ダイオードの導通状態の変化を検出するこ
とにより行われる。以下に、この理由について説明す
る。
チョッピングとＮ側チョッピングとを繰り返し、開放相
に対する還流ダイオードの導通状態の変化を検出するこ
とにより行われる。以下に、この理由について説明す
る。
【００３６】今、図３に示すような３相ＨＢ（ハイブリ
ッド）ステップモータ１０（３相は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ
相）とインバータ回路２０とからなる装置を想定する。
ッド）ステップモータ１０（３相は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ
相）とインバータ回路２０とからなる装置を想定する。
【００３７】３相ＨＢステップモータ１０のＡ相、Ｂ
相、Ｃ相の夫々の端子電圧をＶａ、Ｖｂ、Ｖｂ、また、
Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の夫々の逆起電力をｅａ、ｅｂ，ｅｃ
として表現している。
相、Ｃ相の夫々の端子電圧をＶａ、Ｖｂ、Ｖｂ、また、
Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の夫々の逆起電力をｅａ、ｅｂ，ｅｃ
として表現している。
【００３８】インバータ２０は、電源２１と、各相に対
して組となるようにして設けられた、還流ダイオードを
並列に接続したトランジスタとを有し、各トランジスタ
は、図示しない制御回路から転流信号が供給されると、
これに応じてスイッチング動作を行う。還流ダイオード
Ｄａ+ が並列接続されたトランジスタＴａ+ と還流ダイ
オードＤａ- が並列接続されたトランジスタＴａ- とが
Ａ相に対するもの、また、還流ダイオードＤｂ+ が並列
接続されたトランジスタＴｂ+ と還流ダイオードＤｂ-
が並列接続されたトランジスタＴｂ- とがＢ相に対する
もの、さらに、還流ダイオードＤｃ+ が並列接続された
トランジスタＴｃ+ と還流ダイオードＤｃ- が並列接続
されたトランジスタＴｃ- とがＣ相に対するものとなっ
ている。図２は、開放相をＢ相とした場合のチョッピン
グシークエンスを示したもので、Ｎ側チョッピングとＰ
側チョッピングとを交互に行う場合の、トランジスタの
オン、オフ制御状態と（インバータ動作）、導通するダ
イドードと、逆起電力電圧ｅｂの極性とが対応付けられ
て記述されている。
して組となるようにして設けられた、還流ダイオードを
並列に接続したトランジスタとを有し、各トランジスタ
は、図示しない制御回路から転流信号が供給されると、
これに応じてスイッチング動作を行う。還流ダイオード
Ｄａ+ が並列接続されたトランジスタＴａ+ と還流ダイ
オードＤａ- が並列接続されたトランジスタＴａ- とが
Ａ相に対するもの、また、還流ダイオードＤｂ+ が並列
接続されたトランジスタＴｂ+ と還流ダイオードＤｂ-
が並列接続されたトランジスタＴｂ- とがＢ相に対する
もの、さらに、還流ダイオードＤｃ+ が並列接続された
トランジスタＴｃ+ と還流ダイオードＤｃ- が並列接続
されたトランジスタＴｃ- とがＣ相に対するものとなっ
ている。図２は、開放相をＢ相とした場合のチョッピン
グシークエンスを示したもので、Ｎ側チョッピングとＰ
側チョッピングとを交互に行う場合の、トランジスタの
オン、オフ制御状態と（インバータ動作）、導通するダ
イドードと、逆起電力電圧ｅｂの極性とが対応付けられ
て記述されている。
【００３９】さて、一例として、図３において、トラン
ジスタＴｃ+ とトランジスタＴａ-とがオン状態で、パ
ルス幅変調制御を行ってトランジスタＴｃ+ がオン状態
からオフ状態に変化した状態（Ｐ側チョッピング）を想
定する。この時、開放相の端子電圧Ｖｂは、「Ｖｂ＝ｅ
ｂ＋（ＶＣＥ−ＶＦ）／２−（ｅａ＋ｅｃ）／２：但
し、ＶＣＥはトランジスタのコレクタ、エミッタ間電
圧、ＶＦはダイオードの順方向電圧」となる。
ジスタＴｃ+ とトランジスタＴａ-とがオン状態で、パ
ルス幅変調制御を行ってトランジスタＴｃ+ がオン状態
からオフ状態に変化した状態（Ｐ側チョッピング）を想
定する。この時、開放相の端子電圧Ｖｂは、「Ｖｂ＝ｅ
ｂ＋（ＶＣＥ−ＶＦ）／２−（ｅａ＋ｅｃ）／２：但
し、ＶＣＥはトランジスタのコレクタ、エミッタ間電
圧、ＶＦはダイオードの順方向電圧」となる。
【００４０】ここで、各相の逆起電力電圧は、互いに１
２０度づつ位相の異なる３相の対称電圧波形を有するた
めに、ｅｂの極性が変化する位置、すなわち、ｅｂ＝０
の点ではｅａ＝−ｅｃであり、還流ダイオードＤｂ- が
導通する条件は「Ｖｂ＜−ＶＦ」なので、「ｅｂ＜−
（ＶＣＥ＋ＶＦ）／２」となればＰ側チョッピングの
時、還流ダイオードＤｂ- が導通する。
２０度づつ位相の異なる３相の対称電圧波形を有するた
めに、ｅｂの極性が変化する位置、すなわち、ｅｂ＝０
の点ではｅａ＝−ｅｃであり、還流ダイオードＤｂ- が
導通する条件は「Ｖｂ＜−ＶＦ」なので、「ｅｂ＜−
（ＶＣＥ＋ＶＦ）／２」となればＰ側チョッピングの
時、還流ダイオードＤｂ- が導通する。
【００４１】Ｎ側チョッピングの場合も同様に、トラン
ジスタＴｃ+ とトランジスタＴａ-とがオン状態で、パ
ルス幅変調制御を行ってトランジスタＴａ- がオン状態
からオフ状態に変化した状態では、還流ダイオードＤｂ
+ が導通する条件は「ｅｂ＞（ＶＣＥ＋ＶＦ）／２」と
なる。したがって、Ｐ側チョッピングとＮ側チョッピン
グとを繰り返すことによって、どの還流ダイオードが導
通するかを検出すれば逆起電力の極性が分かり、かくし
て、ｔ１を検出することが可能となる。
ジスタＴｃ+ とトランジスタＴａ-とがオン状態で、パ
ルス幅変調制御を行ってトランジスタＴａ- がオン状態
からオフ状態に変化した状態では、還流ダイオードＤｂ
+ が導通する条件は「ｅｂ＞（ＶＣＥ＋ＶＦ）／２」と
なる。したがって、Ｐ側チョッピングとＮ側チョッピン
グとを繰り返すことによって、どの還流ダイオードが導
通するかを検出すれば逆起電力の極性が分かり、かくし
て、ｔ１を検出することが可能となる。
【００４２】図４にはこの様子を模式的に説明してお
り、Ｎ側チョッピングでは、「ｅｂ＞（ＶＣＥ＋ＶＦ）
／２」の条件を満たすとき還流ダイオードＤｂ+ が導通
すると共に、Ｐ側チョッピングでは、「ｅｂ＞−（ＶＣ
Ｅ＋ＶＦ）／２」の条件を満たすとき還流ダイオードＤ
ｂ- が導通する。
り、Ｎ側チョッピングでは、「ｅｂ＞（ＶＣＥ＋ＶＦ）
／２」の条件を満たすとき還流ダイオードＤｂ+ が導通
すると共に、Ｐ側チョッピングでは、「ｅｂ＞−（ＶＣ
Ｅ＋ＶＦ）／２」の条件を満たすとき還流ダイオードＤ
ｂ- が導通する。
【００４３】このように、開放相の逆起電力電圧の極性
が正の場合、Ｎ側チョッピングを行った時、Ｐ側（＋
側）の還流ダイオードが導通すると共に、開放相の逆起
電力電圧の極性が負の場合、Ｐ側チョッピングを行った
時、Ｎ側（−側）の還流ダイオードが導通するので、Ｎ
側チョッングとＰ側チョッピングとを繰り返しながら、
ダイオードの導通状態が変化する時点を検出すればｔ１
を検出することができる。
が正の場合、Ｎ側チョッピングを行った時、Ｐ側（＋
側）の還流ダイオードが導通すると共に、開放相の逆起
電力電圧の極性が負の場合、Ｐ側チョッピングを行った
時、Ｎ側（−側）の還流ダイオードが導通するので、Ｎ
側チョッングとＰ側チョッピングとを繰り返しながら、
ダイオードの導通状態が変化する時点を検出すればｔ１
を検出することができる。
【００４４】したがって、以下に示す実施の形態の制御
回路は、このようなチョッピング動作を行いながら転流
信号を生成するように構成されている。なお、ｔ１の検
出の一例として、還流ダイオードの導通状態を把握して
検出を行うものを説明したが、他の手法、例えば、開放
相の電圧を中点電圧と比較する等によって逆起電力電圧
の極性を判定しても良いことは言うまでもない。しかし
ながら、前述した検出方法によれば、各相に対して設け
られた一方の還流ダイオードと他方の還流ダイオードの
導通状態が変化したことをもって、ロータの回転方向が
逆転した時点を検出するので、簡易な構成で検出手段を
実現でき、しかも、還流ダイオードの導通時には開放相
のインピーダンスが低くなるため、ノイズの影響を受け
にくい状態で逆転時を検出することができる。
回路は、このようなチョッピング動作を行いながら転流
信号を生成するように構成されている。なお、ｔ１の検
出の一例として、還流ダイオードの導通状態を把握して
検出を行うものを説明したが、他の手法、例えば、開放
相の電圧を中点電圧と比較する等によって逆起電力電圧
の極性を判定しても良いことは言うまでもない。しかし
ながら、前述した検出方法によれば、各相に対して設け
られた一方の還流ダイオードと他方の還流ダイオードの
導通状態が変化したことをもって、ロータの回転方向が
逆転した時点を検出するので、簡易な構成で検出手段を
実現でき、しかも、還流ダイオードの導通時には開放相
のインピーダンスが低くなるため、ノイズの影響を受け
にくい状態で逆転時を検出することができる。
【００４５】次に、本発明の実施の形態のステップモー
タ駆動制御装置の構成や動作について説明する。
タ駆動制御装置の構成や動作について説明する。
【００４６】図５は、このステップモータ駆動制御装置
の構成図である。このステップモータ駆動制御装置は、
３相ＨＢ（ハイブリッド）モータ１０の各相（Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相）を通電するためのインバータ２０と、位置指
令パルス列が供給され、前述したようなチョッピングを
行いながら生成した転流信号をインバータ２０に供給す
る制御回路４０と、前述したように、還流ダイオードの
通電状態の変化を検出することによって、ロータ振動時
の回転方向が逆転した時点を検出する還流ダイオード導
通検出回路３０とを有して構成される。
の構成図である。このステップモータ駆動制御装置は、
３相ＨＢ（ハイブリッド）モータ１０の各相（Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相）を通電するためのインバータ２０と、位置指
令パルス列が供給され、前述したようなチョッピングを
行いながら生成した転流信号をインバータ２０に供給す
る制御回路４０と、前述したように、還流ダイオードの
通電状態の変化を検出することによって、ロータ振動時
の回転方向が逆転した時点を検出する還流ダイオード導
通検出回路３０とを有して構成される。
【００４７】また、インバータ２０は、還流ダイオード
Ｄａ+ を並列に接続したトランジスタＴａ+ と、還流ダ
イオードＤａ- を並列に接続したトランジスタＴａ- と
を直列に接続したもの（Ａ相に対するもの）と、還流ダ
イオードＤｂ+ を並列に接続したトランジスタＴｂ
+ と、還流ダイオードＤｂ- を並列に接続したトランジ
スタＴｂ- とを直列に接続したもの（Ｂ相に対するも
の）と、還流ダイオードＤｃ+ を並列に接続したトラン
ジスタＴｃ+ と、還流ダイオードＤｃ- を並列に接続し
たトランジスタＴｃ- とを直列に接続したもの（Ｃ相に
対するもの）と、電源２１とを有していて、各トランジ
スタのベース端子は、制御回路４０からの制御信号が入
力可能ように制御回路４０と接続されている。
Ｄａ+ を並列に接続したトランジスタＴａ+ と、還流ダ
イオードＤａ- を並列に接続したトランジスタＴａ- と
を直列に接続したもの（Ａ相に対するもの）と、還流ダ
イオードＤｂ+ を並列に接続したトランジスタＴｂ
+ と、還流ダイオードＤｂ- を並列に接続したトランジ
スタＴｂ- とを直列に接続したもの（Ｂ相に対するも
の）と、還流ダイオードＤｃ+ を並列に接続したトラン
ジスタＴｃ+ と、還流ダイオードＤｃ- を並列に接続し
たトランジスタＴｃ- とを直列に接続したもの（Ｃ相に
対するもの）と、電源２１とを有していて、各トランジ
スタのベース端子は、制御回路４０からの制御信号が入
力可能ように制御回路４０と接続されている。
【００４８】また、図６は、１相分の還流ダイオード導
通検出回路３０の構成図である。図６はＢ相に対するも
のであり、コンパータ部３１と導通ダイオード変化検出
部３４とを有して構成される。コンパータ部３１は、ト
ランジスタＴｂ+ とトランジスタＴｂ- との直列接続点
が自身の非反転入力端子に接続されると共に、自身の反
転入力端子にダイオード順方向電圧（ＶＦ）が正方向に
印加されるように接続された演算増幅器３１と、前記接
続点に自身の反転入力端子が接続されると共に、自身の
非反転入力端子にダイオード順方向電圧（ＶＦ）が逆方
向に印加されるように接続された演算増幅器３２とを有
している。実際には、例えば、図６に示したようなコン
パレータ部３１と導通ダイオード変化検出部３４とを各
相に対して設けておく。
通検出回路３０の構成図である。図６はＢ相に対するも
のであり、コンパータ部３１と導通ダイオード変化検出
部３４とを有して構成される。コンパータ部３１は、ト
ランジスタＴｂ+ とトランジスタＴｂ- との直列接続点
が自身の非反転入力端子に接続されると共に、自身の反
転入力端子にダイオード順方向電圧（ＶＦ）が正方向に
印加されるように接続された演算増幅器３１と、前記接
続点に自身の反転入力端子が接続されると共に、自身の
非反転入力端子にダイオード順方向電圧（ＶＦ）が逆方
向に印加されるように接続された演算増幅器３２とを有
している。実際には、例えば、図６に示したようなコン
パレータ部３１と導通ダイオード変化検出部３４とを各
相に対して設けておく。
【００４９】この構成によれば、還流ダイオードＤｂ+
が導通状態になると演算増幅器３２がハイレベルの信号
を出力し、一方、還流ダイオードＤｂ- が導通状態にな
ると演算増幅器３３がハイレベルの信号を出力する。
が導通状態になると演算増幅器３２がハイレベルの信号
を出力し、一方、還流ダイオードＤｂ- が導通状態にな
ると演算増幅器３３がハイレベルの信号を出力する。
【００５０】導通ダイオード変化検出部３４は、演算増
幅器３１と演算増幅器３２との出力信号から還流ダイオ
ードＤｂ+ と還流ダイオードＤｂ- の導通状態に変化が
あったことを検出し、これをロータ回転方向が逆転した
時点の検出信号として制御回路４０に供給する。より具
体的には、導通ダイオード変化検出部３４は、還流ダイ
オードＤｂ+ が導通状態から非導通状態になり、還流ダ
イオードＤｂ- が非導通状態から導通状態になった時、
あるいは、還流ダイオードＤｂ+ が非導通状態から導通
状態になり、還流ダイオードＤｂ- が導通状態から非導
通状態になった時に、ロータ回転方向が逆転した時点を
検出した旨の信号を出力するように構成されている。
幅器３１と演算増幅器３２との出力信号から還流ダイオ
ードＤｂ+ と還流ダイオードＤｂ- の導通状態に変化が
あったことを検出し、これをロータ回転方向が逆転した
時点の検出信号として制御回路４０に供給する。より具
体的には、導通ダイオード変化検出部３４は、還流ダイ
オードＤｂ+ が導通状態から非導通状態になり、還流ダ
イオードＤｂ- が非導通状態から導通状態になった時、
あるいは、還流ダイオードＤｂ+ が非導通状態から導通
状態になり、還流ダイオードＤｂ- が導通状態から非導
通状態になった時に、ロータ回転方向が逆転した時点を
検出した旨の信号を出力するように構成されている。
【００５１】なお、以上説明してきた各構成要素を総て
ＬＳＩ化してハードウエアとして装置を構成することも
できるし、また、その一部を、マイクロコンピュータが
予め定めた手順にしたがった処理を実行する様にしたソ
フトウエアで実現することも可能である。
ＬＳＩ化してハードウエアとして装置を構成することも
できるし、また、その一部を、マイクロコンピュータが
予め定めた手順にしたがった処理を実行する様にしたソ
フトウエアで実現することも可能である。
【００５２】次に、図５に示したステップモータ制御装
置の制御動作を図７のフローチャートを参照して説明す
る。なお、この制御動作では、位置指令パルス列を一度
に供給して、ロータを目標位置に停止させることを想定
している。
置の制御動作を図７のフローチャートを参照して説明す
る。なお、この制御動作では、位置指令パルス列を一度
に供給して、ロータを目標位置に停止させることを想定
している。
【００５３】まず、ステップＳ７００において、制御回
路４０は、位置指令パルス列が入力されるまで待機状態
となる（Ｎｏ）。もし、位置指令パルス列が入力された
ならば（Ｙｅｓ）、制御回路４０は、１ステップだけイ
ンバータ２０を転流するための転流信号を供給する。す
ると、トランジスタがスイッチング制御されてモータの
コイルに電流供給が行われて、ロータは１ステップ分回
転駆動する（ステップＳ７１０）。 最終パルスの１個
前のパルスに対する動作が終了するまで、このような動
作が継続され（Ｎｏ）、最終パルスの１個前のパルスに
対する動作が終了すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ７３０
に進む（ステップＳ７２０）。
路４０は、位置指令パルス列が入力されるまで待機状態
となる（Ｎｏ）。もし、位置指令パルス列が入力された
ならば（Ｙｅｓ）、制御回路４０は、１ステップだけイ
ンバータ２０を転流するための転流信号を供給する。す
ると、トランジスタがスイッチング制御されてモータの
コイルに電流供給が行われて、ロータは１ステップ分回
転駆動する（ステップＳ７１０）。 最終パルスの１個
前のパルスに対する動作が終了するまで、このような動
作が継続され（Ｎｏ）、最終パルスの１個前のパルスに
対する動作が終了すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ７３０
に進む（ステップＳ７２０）。
【００５４】ステップＳ７３０では、ロータ逆回転時点
ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回
路３０から送られてくるまで待機し（Ｎｏ）、ｔ１が検
出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３０か
ら送られてきた場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ７４０
に進む。
ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回
路３０から送られてくるまで待機し（Ｎｏ）、ｔ１が検
出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３０か
ら送られてきた場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ７４０
に進む。
【００５５】そして、ステップＳ７４０において、ｔ１
が検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３
０から送られてくると、制御回路４０は１ステップだけ
インバータ２０を転流するための転流信号を供給する。
が検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３
０から送られてくると、制御回路４０は１ステップだけ
インバータ２０を転流するための転流信号を供給する。
【００５６】以上のように、制御回路４０は、位置指令
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ２０に
供給する際、最終パルス１個前のパルスまでに対応する
転流信号については、通常通り生成、供給し、さらに、
最終パルスに対応する転流信号を、ロータの回転方向の
逆転が検出された時点でインバータ２０に供給するの
で、モータ定数や負荷が変化してもロータの振動振幅を
大幅に抑制することができる。
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ２０に
供給する際、最終パルス１個前のパルスまでに対応する
転流信号については、通常通り生成、供給し、さらに、
最終パルスに対応する転流信号を、ロータの回転方向の
逆転が検出された時点でインバータ２０に供給するの
で、モータ定数や負荷が変化してもロータの振動振幅を
大幅に抑制することができる。
【００５７】次に、図５に示したステップモータ制御装
置の他の制御動作を図８のフローチャートを参照して説
明する。なお、この制御動作では、始動から停止までの
駆動に適応することを想定している。
置の他の制御動作を図８のフローチャートを参照して説
明する。なお、この制御動作では、始動から停止までの
駆動に適応することを想定している。
【００５８】まず、ステップＳ８００において、制御回
路４０は、位置指令パルス列が入力されるまで待機状態
となる（Ｎｏ）。もし、位置指令パルス列が入力された
ならば（Ｙｅｓ）、制御回路４０は、１ステップだけイ
ンバータ２０を転流するための転流信号を供給する。す
ると、トランジスタがスイッチング制御されてモータの
コイルに電流供給が行われて、ロータは１ステップ分回
転駆動する（ステップＳ８１０）。
路４０は、位置指令パルス列が入力されるまで待機状態
となる（Ｎｏ）。もし、位置指令パルス列が入力された
ならば（Ｙｅｓ）、制御回路４０は、１ステップだけイ
ンバータ２０を転流するための転流信号を供給する。す
ると、トランジスタがスイッチング制御されてモータの
コイルに電流供給が行われて、ロータは１ステップ分回
転駆動する（ステップＳ８１０）。
【００５９】次に、ステップＳ８２０において、ロータ
逆回転時点ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード
導通検出回路３０から送られてくるまで待機し（Ｎ
ｏ）、ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード導通
検出回路３０から送られてきた場合には（Ｙｅｓ）、ス
テップＳ８３０に進む。
逆回転時点ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード
導通検出回路３０から送られてくるまで待機し（Ｎ
ｏ）、ｔ１が検出された旨の信号が還流ダイオード導通
検出回路３０から送られてきた場合には（Ｙｅｓ）、ス
テップＳ８３０に進む。
【００６０】次に、ステップＳ８３０において、ｔ１が
検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３０
から送られてくると、制御回路４０は、１ステップだけ
インバータ２０を転流するための転流信号を供給する。
検出された旨の信号が還流ダイオード導通検出回路３０
から送られてくると、制御回路４０は、１ステップだけ
インバータ２０を転流するための転流信号を供給する。
【００６１】そして、ステップＳ８４０において、動作
終了ならば（Ｙｅｓ）一連の動作を終了し、一方、終了
でなければ（Ｎｏ）再度ステップＳ８００に戻って位置
指令パルス列の入力を待つ。
終了ならば（Ｙｅｓ）一連の動作を終了し、一方、終了
でなければ（Ｎｏ）再度ステップＳ８００に戻って位置
指令パルス列の入力を待つ。
【００６２】以上のように、制御回路４０は、位置指令
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ２０に
供給する際に、ロータ振動時の回転方向の逆転が検出さ
れると、その時点で、次の転流信号をインバータ２０に
供給するので、モータ定数や負荷が変化しても、ロータ
駆動の全範囲においてロータの振動振幅を大幅に抑制し
ながらモータ駆動を行うことができる。
パルス列に応じた転流信号を生成してインバータ２０に
供給する際に、ロータ振動時の回転方向の逆転が検出さ
れると、その時点で、次の転流信号をインバータ２０に
供給するので、モータ定数や負荷が変化しても、ロータ
駆動の全範囲においてロータの振動振幅を大幅に抑制し
ながらモータ駆動を行うことができる。
【００６３】次に、図９を参照して、本発明の他の実施
の形態について説明する。
の形態について説明する。
【００６４】この実施の形態の装置は、３相ＨＢステッ
プモータ１０と、これを駆動するインバータ２０と、こ
れにチョッピングしながら生成した転流信号を供給する
制御回路４０と、を備え、さらに、キャリッジ６０を移
動させる駆動機構５０に３相ＨＢステップモータ１０の
ロータの回転軸が連結されて構成されている。
プモータ１０と、これを駆動するインバータ２０と、こ
れにチョッピングしながら生成した転流信号を供給する
制御回路４０と、を備え、さらに、キャリッジ６０を移
動させる駆動機構５０に３相ＨＢステップモータ１０の
ロータの回転軸が連結されて構成されている。
【００６５】なお、図９において、図５におけるものと
同一の符号を付したものは、図５に示すものと同一のも
のである。
同一の符号を付したものは、図５に示すものと同一のも
のである。
【００６６】次に、動作の一例を説明する。キャリッジ
６０を所望の目標位置まで移動させるための位置指令パ
ルス列を制御回路４０に供給すると、制御回路４０は、
最終パルスの１個前のパルスまでは、各パルスに対応す
る転流信号を生成してインバータ２０に供給する。
６０を所望の目標位置まで移動させるための位置指令パ
ルス列を制御回路４０に供給すると、制御回路４０は、
最終パルスの１個前のパルスまでは、各パルスに対応す
る転流信号を生成してインバータ２０に供給する。
【００６７】すると、インバータ２０が、３相ＨＢステ
ップモータ１０のコイルを励磁し、この励磁に応じてロ
ータが回転駆動される。その結果、ロータの回転軸に連
結された駆動機構５０がキャリッジ６０を移動させる。
ップモータ１０のコイルを励磁し、この励磁に応じてロ
ータが回転駆動される。その結果、ロータの回転軸に連
結された駆動機構５０がキャリッジ６０を移動させる。
【００６８】そして、制御回路４０は、還流ダイオード
導通検出回路３０から、ロータ振動時の回転方向の逆転
を検出した旨の信号が出力されたことを把握すると、そ
の時点で、最終パルスに対する転流信号を生成してイン
バータ３０に供給する。
導通検出回路３０から、ロータ振動時の回転方向の逆転
を検出した旨の信号が出力されたことを把握すると、そ
の時点で、最終パルスに対する転流信号を生成してイン
バータ３０に供給する。
【００６９】これによって、ロータの回転軸の振動振幅
が大幅に抑制され、もって、キャリッジ６０の振動振幅
を抑制した状態で、キャリッジ６０を目標位置まで移動
させることが可能となる。したがって、モータ定数や負
荷が変化しても振動振幅を大きく抑制しながら３相ＨＢ
ステップモータの駆動によってキャリッジ６０を移動す
るプリンタ装置を実現することが可能となる。
が大幅に抑制され、もって、キャリッジ６０の振動振幅
を抑制した状態で、キャリッジ６０を目標位置まで移動
させることが可能となる。したがって、モータ定数や負
荷が変化しても振動振幅を大きく抑制しながら３相ＨＢ
ステップモータの駆動によってキャリッジ６０を移動す
るプリンタ装置を実現することが可能となる。
【００７０】なお、図８に示したようにして、制御回路
４０が、３相ＨＢステップモータ１０を全駆動させてキ
ャリッジ６０を目標位置まで移動させることもできる。
４０が、３相ＨＢステップモータ１０を全駆動させてキ
ャリッジ６０を目標位置まで移動させることもできる。
【００７１】また、以上説明してきた本発明の実施の形
態においては、特にプリンタ装置のキャリッジ６０移動
に適したハイブリイド型のステップモータである３相ハ
イブリッドステップモータを例にとり説明してきたが、
本発明は、他の型式例えば５相のハイブリッドステップ
モータ、ＰＭ型のステップモータ、ＶＲ型のステップモ
ータ等にも適用可能である。
態においては、特にプリンタ装置のキャリッジ６０移動
に適したハイブリイド型のステップモータである３相ハ
イブリッドステップモータを例にとり説明してきたが、
本発明は、他の型式例えば５相のハイブリッドステップ
モータ、ＰＭ型のステップモータ、ＶＲ型のステップモ
ータ等にも適用可能である。
【００７２】さらに、図１にて示したｔ０からｔ１まで
の時間を計測することで、ロータの固有振動の周期を把
握することができるので、この情報を用いて他の制御を
行うようにすることも可能である。
の時間を計測することで、ロータの固有振動の周期を把
握することができるので、この情報を用いて他の制御を
行うようにすることも可能である。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ定数や負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可
能なステップモータの駆動制御手段を実現することが可
能になるという効果が得られる。
モータ定数や負荷が変化しても振動振幅を大きく抑制可
能なステップモータの駆動制御手段を実現することが可
能になるという効果が得られる。
【図１】本発明の原理の説明図である。
【図２】ロータ振動時に回転方向が逆転した時点を検出
する原理の説明図である。
する原理の説明図である。
【図３】ロータ振動時に回転方向が逆転した時点を検出
する原理の説明図である。
する原理の説明図である。
【図４】ロータ振動時に回転方向が逆転した時点を検出
する原理の説明図である。
する原理の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態であるモータ駆動制御装置
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図６】１相分の還流ダイーオード導通検出回路３０の
構成図である。
構成図である。
【図７】モータ駆動制御装置が行う制御動作を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図８】モータ駆動制御装置が行う制御動作を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態のモータ駆動制御装置をプ
リンタ装置に適用したもののブロック構成図である。
リンタ装置に適用したもののブロック構成図である。
１０ ３相ＨＢ（ハイブリッド）ステップモータ ２０ インバータ ２１ 電源 ３０ 還流ダイオード導通検出回路 ３１ コンパレータ部 ３２ 演算増幅器 ３３ 演算増幅器 ３４ 導通ダイオード変化検出部 ４０ 制御回路 ５０ 駆動機構 ６０ キャリッジ Ｄａ+ 還流ダイオード Ｄａ- 還流ダイオード Ｄｂ+ 還流ダイオード Ｄｂ- 還流ダイオード Ｄｃ+ 還流ダイオード Ｄｃ- 還流ダイオード Ｔａ+ トランジスタ Ｔａ- トランジスタ Ｔｂ+ トランジスタ Ｔｂ- トランジスタ Ｔｃ+ トランジスタ Ｔｃ- トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤木 泰文 岡山県岡山市津島中３−１−１ 岡山大学 工学部電気電子工学科内 Ｆターム(参考） 5H560 AA10 BB04 BB07 BB12 BB18 DC06 DC12 DC13 EA02 EB01 ED07 FF02 FF03 GG03 GG04 HB10 HC10 5H580 AA05 BB02 BB09 CA01 CA02 CA03 CA12 EE02 EE08 FA01 FA02 FA13 FA14 FA22 FB03 FD03 FD04 FD12 HH22 HH24 HH35
Claims (7)
- 【請求項１】 ステップモータの駆動制御を行う装置で
あって、 還流ダイオードが並列に接続されたスイッチング素子を
複数有し、供給された転流信号に応じたパターンで、各
スイッチング素子のスイッチングを行うインバータ手段
と、 与えられた位置指令パルス列に応じて、前記転流信号を
生成して前記インバータに供給する制御手段と、 ロータ振動時にその回転方向が逆転した時点を検出する
検出手段と、を備え、 前記制御手段は、 前記位置指令パルス列のうちの最終パルス１個前のパル
スまでに対応する転流信号を順次生成して前記インバー
タ手段に供給すると共に、 最終パルスに対応する転流信号を、前記検出手段が逆転
を検出した時点で、前記インバータに供給することを特
徴とするステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項２】 ステップモータの駆動制御を行う装置で
あって、 還流ダイオードが並列に接続されたスイッチング素子を
複数有し、供給された転流信号に応じたパターンで、各
スイッチング素子のスイッチングを行うインバータ手段
と、 与えられた位置指令パルス列に応じて、前記転流信号を
生成して前記インバータに供給する制御手段と、 ロータ振動時にその回転方向が逆転した時点を検出する
検出手段と、を備え、 前記制御手段は、 前記位置指令パルス列に対応する転流信号を順次生成し
て前記インバータ手段に供給する際に、 前記検出手段が逆転を検出すると、その検出時点で、次
の転流信号を前記インバータに供給することを特徴とす
るステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項３】 請求項１および２のいずれかにおいて、 前記検出手段は、 各相に対して設けられた２つの還流ダイオードの導通状
態が変化した時点に基づいて、回転方向が逆転した時点
を検出する手段であることを特徴とするステップモータ
の駆動制御装置。 - 【請求項４】 請求項１、２および３のいずれかにおい
て、 前記ロータの回転軸は、プリンタのヘッドキャリッジを
移動させる移動機構に連結されていることを特徴とする
ステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項５】 請求項１、２、３および４のいずれかに
おいて、 前記ロータは、３相ハイブリッドステップモータのロー
タであることを特徴とするステップモータの駆動制御装
置。 - 【請求項６】 与えられた位置指令パルス列に応じて、
転流信号を生成し、ステップモータ駆動用インバータに
供給するステップモータの駆動制御方法であって、 前記位置指令パルス列のうちの最終パルス１個前のパル
スまでに対応する転流信号を順次生成して前記インバー
タ手段に供給するステップと、 最終パルスに対応する転流信号を、ロータ振動時にその
回転方向が逆転した時点で、前記インバータ手段に供給
するステップと、を含むことを特徴とするステップモー
タの駆動制御方法。 - 【請求項７】 与えられた位置指令パルス列に応じて、
転流信号を生成し、ステップモータ駆動用インバータ手
段に供給するステップモータの駆動制御方法であって、 前記位置指令パルス列に対応する転流信号を順次生成し
て前記インバータ手段に供給する際に、ロータ振動時に
その回転方向が逆転したが検出されると、その検出時点
で、次の転流信号を前記インバータ手段に供給するステ
ップを、含むことを特徴とするステップモータの駆動制
御方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21622698A JP3653997B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ステップモータの駆動制御装置およびステップモータの駆動制御方法 |
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|---|---|---|---|
| JP21622698A JP3653997B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ステップモータの駆動制御装置およびステップモータの駆動制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000050692A true JP2000050692A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3653997B2 JP3653997B2 (ja) | 2005-06-02 |
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ID=16685264
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21622698A Expired - Fee Related JP3653997B2 (ja) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | ステップモータの駆動制御装置およびステップモータの駆動制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3653997B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012175219A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 電圧出力回路 |
| US8659248B2 (en) | 2009-12-18 | 2014-02-25 | Denso Corporation | Drive device for electric power conversion circuit |
| JP2015136180A (ja) * | 2015-03-30 | 2015-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 流体噴射装置 |
-
1998
- 1998-07-30 JP JP21622698A patent/JP3653997B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8659248B2 (en) | 2009-12-18 | 2014-02-25 | Denso Corporation | Drive device for electric power conversion circuit |
| JP2012175219A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 電圧出力回路 |
| JP2015136180A (ja) * | 2015-03-30 | 2015-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | 流体噴射装置 |
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|---|---|
| JP3653997B2 (ja) | 2005-06-02 |
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