JP2000245194A

JP2000245194A - ステッパーモータ・コントローラ集積回路を用いてサーボモータを制御する方法及び装置

Info

Publication number: JP2000245194A
Application number: JP2000043567A
Authority: JP
Inventors: John Philip Bolash; ジョン・フィリップ・ボラシュ; Mark Joseph Edwards; マーク・ジョゼフ・エドワーズ
Original assignee: Lexmark International Inc
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2000-09-08
Also published as: EP1030437A3; US5936371A; CN1264214A; EP1030437A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】入手容易なステッパーモータ・ドライバ集積
回路でＤＣサーボモータを駆動する。【解決手段】ステッパーモータ・ドライバＩＣ内にお
けるＨ-ブリッジ・ドライバ段の出力トランジスタは、
ＤＣサーボモータのモータ巻き線にわたってパルス幅変
調電圧パルスを提供するように制御されて、このＤＣサ
ーボモータは、あたかもＤＣサーボモータ・ドライバ回
路として動作するように特に設計された集積回路によっ
て駆動されているかのように動作できる。ＤＣサーボモ
ータに経時的に供給される平均電流は、その巻き線にわ
たるパルス幅変調電圧パルスのデューティ・サイクルに
直に関連されており、該デューティ・サイクルが主入力
制御信号のデューティ・サイクルに直に関連する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には、電動
モータ・ドライバ装置に関し、特にＤＣサーボモータを
駆動するタイプの電気回路に向けられている。この発明
は従来のステッパーモータ・ドライバ集積回路に符合す
るインタフェース回路として特に開示されており、この
ステッパーモータ・ドライバＩＣに、従来のＤＣサーボ
モータ・ドライバＩＣと比べて著しく削減されたコスト
でＤＣサーボモータを充分に駆動させることを可能とし
ている。

【０００２】

【従来の技術】数多くのインクジェット・プリンタはＤ
Ｃサーボモータを用いて、インクジェット印刷ヘッドを
有する可動キャリッジを駆動している。ＤＣサーボモー
タは、多年にわたって、交流電流ではなく直流電流で稼
働する、可変速度装置或は低電力の一定速度装置を駆動
するために使用されてきた。しかしながらステッパーモ
ータは、可変位置決め装置ばかりではなく、可変速度或
は一定速度装置等の数多くの低電力用途に非常により多
く流布してきた。結果としてステッパーモータを制御す
る集積回路は、ＤＣサーボモータを制御する集積回路と
比べてそれらの非常により大量の生産によって、著しく
より安価となってきた。

【０００３】ステッパーモータ・ドライバ回路がＤＣサ
ーボモータ・ドライバ回路よりも安価となっている一方
で、これら装置は確実に相互交換可能ではないことと共
に、それらの実際のモータ構造は相互に交換できなくな
ってきている。ステッパーモータは２つの別個の巻き線
の制御を必要とし、それら巻き線の各々を通る電流はそ
のドライバ回路によって双方向に制御されなければなら
ない。更には、ステッパーモータは正確な位置決め用途
で非常に有用となってきており、低電力ＤＣ電源を用い
た一定速度装置等の特定の用途ではＤＣサーボモータと
完全に置き換えることができなくなった。

【０００４】ＤＣサーボモータは、図１に幾分詳細に図
示されると共に、以下の『発明を実施する形態』の項で
より詳細に説明されることになる、「Ｈ-ブリッジ」出
力ドライバ段を含む電子回路によって典型的には駆動さ
れる。「Ｈ-ブリッジ」を作り上げる回路の枝は４つの
出力トランジスタと、「Ｈ」の交差バーを含むＤＣサー
ボモータとを備える。これら４つのトランジスタが制御
される方法は、ＤＣサーボモータが順方向或は逆方向に
回転するか否かを決定する。

【０００５】ＳＧＳ-トムソン・マイクロエレクロニク
ス(SGS-Thomson Microelectronics)社製の一般に使用さ
れるＬ６２０２集積回路よりも低コストの集積回路を用
いて、ＤＣサーボモータを駆動できることは商業的に有
益となるであろう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】こうして、本発明の主
な有益性は、容易に入手可能なステッパーモータ・ドラ
イバ集積回路チップを用いる低コストＤＣサーボモータ
・ドライバ回路を提供することである。

【０００７】本発明の他の有益性は、規格化された従来
のドライバ回路として一般に入手可能なものよりも実質
的に安価なＤＣサーボモータ・ドライバ回路を提供する
ことである。

【０００８】本発明の更なる有益性は、ＤＣサーボモー
タを駆動できるステッパーモータ集積回路で動作するイ
ンタフェース回路を提供することである。

【０００９】本発明の更に別の有益性及びその他の新規
な特徴等は以下に続く記載に部分的に述べられると共
に、以下の事柄を検討することで部分的には当業者に明
らかとなるか、或は、本発明を実施することで学び得
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】先行する有益性及びその
他の有益性を達成するために、且つ、本発明の一局面に
従えば、容易に入手可能であるが、ステッパーモータ用
に殊に設計された従来の集積回路に基づく改善されたＤ
Ｃサーボモータ・ドライバ回路が提供される。通常は低
値抵抗に接続される電流「センス（検知）」線は、その
代わりとして、ＤＣ共通か或は接地に結ばれる。加え
て、通常はその電流センス線に接続される「コンパレー
タ（比較器）」入力は、そのコンパレータに適切な電圧
を提供するパルス状入力信号に接続されて、回路の残り
部分がＤＣサーボモータに電流を提供しようと試みてい
る時にだけより大量の電流が必要とされていると該コン
パレータに信じ込ませる。ＲＣ回路が「パルス時間」入
力に提供されて、単安定タイマが適切にトリガーされ、
それで適切な信号を適切時にパワートランジスタをター
ン・オンする論理ドライバに送出することになる。

【００１１】模範的回路におけるこのＤＣサーボモータ
・ドライバはマイクロプロセッサを用いるプリンタ内で
使用され、該マイクロプロセッサは、ＤＣサーボモータ
の方向を制御するばかりではなく、主入力制御信号とし
て作用するパルス幅変調器を模倣すべく、適切な周波数
及びデューティ・サイクルのパルスを提供しもする適切
な論理信号を提供する特定用途向け集積回路（ＡＳＩ
Ｃ）を制御する。方向信号は「位相(Phase)」入力に接
続され、パルス幅変調信号はコンパレータ及びパルス時
間入力を駆動するインタフェース回路に提供される。

【０００１２】ＡＳＩＣによって生成される信号の適切
な使用によって、ステッパーモータ・ドライバ集積回路
内におけるＨ-ブリッジ・ドライバ段内の出力トランジ
スタは、ＤＣサーボモータのモータ巻き線にわたってパ
ルス幅変調電圧パルスを提供するように制御されて、こ
のＤＣサーボモータが、それがあたかも専用のＤＣサー
ボモータ・ドライバ回路によって駆動されているかのよ
うに正確に動作できる。ＤＣサーボモータに経時的に供
給される平均電流は、その巻き線にわたるパルス幅変調
電圧パルスのデューティ・サイクルに直に関係させら
れ、また該デューティ・サイクルが主入力制御信号のデ
ューティ・サイクルに直に関係させられている。またＡ
ＳＩＣは、プリンタ・キャリッジの実際の位置を閉ルー
プ・フィードバック制御する光学的エンコーダ・ストリ
ップにインタフェース接続されてもいる。

【００１３】本発明の更なる別の有益性は、本発明を実
行するために意図された最良モードの内の１つで本発明
の好適実施例が説明され且つ図示されているところの以
下の説明及び図面から当業者には明白となるであろう。
理解して頂けるように、本発明の他の異なる実施例が可
能であり、その幾つかの細目は、本発明から逸脱するこ
となく、様々な明らかな局面全てにおいて変更すること
ができる。従って、図面及び説明は、事実上、例示的な
ものとみなされて、限定的なものではない。

【００１４】明細書に組み入れられると共にその一部を
形成している添付図面は、本発明の幾つかの局面を例示
しており、そして発明の詳細な説明及び特許請求の範囲
と共に本発明の原理を説明するために役立っている。

【００１５】

【発明を実施する形態】以下、本発明の好適実施例を詳
細に説明するものであり、その１つの例が添付図面に示
されており、同様番号が図面を通じて同一要素を示して
いる。

【００１６】添付図面を参照すると、図１は「Ｈ-ブリ
ッジ」出力段を含む先行技術に係るＤＣサーボモータ・
ドライバ回路１０を示す部分的概要のブロック線図であ
る。このＨ-ブリッジは、４つの電界効果トランジスタ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を、参照番号１２で指定された
ＤＣサーボモータの電界巻き線Ｍ１と共に備える。これ
ら電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の組み合わせに応じ
て、サーボモータ１２は静止状態か、或は、順（又は前
方）方向若しくは逆方向に回転する。

【００１７】ＤＣサーボモータ１２の電力供給は、それ
ら４つのトランジスタＱ１−Ｑ４の内の一方の対若しく
は他方の対を起動するパルスによって制御される。順方
向では、論理要素及び高電圧インタフェース・ドライバ
１４が用いられて、トランジスタＱ２及びＱ３を適切に
ターン・オンする。逆方向では、同様の論理要素及び高
電圧インタフェース・ドライバ１６が用いられて、トラ
ンジスタＱ１及びＱ４をターン・オンする。これら順ド
ライバ１４及び逆ドライバ１６は、それぞれ、特定用途
向け集積回路（ＡＳＩＣ）２０によって制御され、その
ＡＳＩＣはマイクロプロセッサ２２によって制御されて
いる。

【００１８】この従来のＤＣサーボモータ・ドライバ１
０は数多くのインクジェット・プリンタ回路に用いられ
てきており、そうした用途において、線形エンコーダ２
４がＡＳＩＣ２０に位置フィードバック信号を提供すべ
く用いられている。当業界では周知なように、模範的な
線形エンコーダ・スリップはプリンタのインクジェット
・カートリッジの経路に沿って配置されており、そのエ
ンコーダ・スリップ２４は、好ましくは、カートリッジ
に取り付けられているセンサによって光学的に読取られ
る線形的に分離されている黒線を有するプラスチック製
スリップを備える。そうしたスリップは、典型的には、
古典的なＤＣサーボモータ・ドライバに用いられてお
り、光学的線センサによって生成される２チャネルのパ
ルスが相互に直角位相関係であることが好ましい。

【００１９】ＦＥＴであるＱ１−Ｑ４の各々は対応する
それぞれの保護ダイオードＤ１−Ｄ４を含み、模範的な
集積回路の出力端子は図１でのノード１１及び１３で指
定されている。ＤＣサーボモータを駆動するそうした模
範的な集積回路は、SGS-Thomson Microelectronics社製
の部品番号Ｌ６２０２である。このＬ６２０２チップに
は、Ｈ-ブリッジ・トランジスタＱ１−Ｑ４及びダイオ
ードＤ１−Ｄ４が、順方向論理ドライバ１４及び逆方向
論理ドライバ１６と共に含まれている。

【００２０】ＡＳＩＣ２０及びマイクロプロセッサ２２
は、典型的には、プリンタ制御機構の一部として設けら
れており、線形エンコーダ２４はＡＳＩＣ２０にとって
は「Ｘ」と云われる信号を提供する。レックスマーク・
インターナショナル・インコーポレーション社製の１つ
の模範的なインクジェット・プリンタにおいて、駆動電
圧Ｖｃｃは＋３０ボルトＤＣ（直流）に設定され、ＡＳ
ＩＣ及びマイクロプロセッサによって使用される論理電
圧は＋５ボルトＤＣである。

【００２１】図２は、グラフ３０でモータ１２の回転速
度対時間が示されており、参照番号４０で時間に対する
モータ巻き線を通る瞬間電流が示されている。速度グラ
フ３０上において、初期速度がゼロであり、線３２で速
度が急激に立ち上がって勾配を成していることが理解さ
れ得る。ひとたび速度がその所望「一定」速度に達した
ならば、ＤＣサーボモータ・ドライバ１０は線３４でご
理解頂けるようにその速度を維持する。インクジェット
・カートリッジがその通常変位を完全に移動し終わった
後、速度は線３６で示されるように相当急激に低減す
る。

【００２２】電流グラフ４０において、「時間」軸は速
度グラフ３０の時間軸と水平方向に沿って直接的に対応
している。モータ電流は曲線４２によって指定されるよ
うに慣性負荷（イナーシャ・ロード）によって加速レベ
ルまで上昇し、モータはその所望の一定速度に達する。
モータ電流は、４４で示されるように、少量のリップル
を伴った比較的真っ直ぐな線に落ち着く。モータ電流に
おけるこの一定速度段階の詳細は図３に示され、それは
円４８に指定されるチャート４０の小領域に対応してい
る。ひとたびインクジェット・カートリッジがその完全
な変位を移動し終わったならば、モータ電流はギザギザ
線４６で示されるように急激に下り勾配を降下し、その
後、カートリッジの次の移動が所望されるまで電流はゼ
ロに止まる。

【００２３】モータ電流がギザギザ効果或はリップル効
果を帯びる理由は、モータ１２には純粋なＤＣ信号が提
供されておらず、その代わりに２０ｋＨｚの相当に高い
周波数のパルス電流が提供されているためである。円４
８からの電流曲線の拡大部が図３に図示されており、こ
れら２０ｋＨｚパルスをより詳細に示している。

【００２４】図３は２つのグラフを図示し、一方の参照
番号５０で指定されるその順方向におけるモータ電圧対
時間と、他方の参照番号７０で指定されるモータ電流対
時間とである。グラフ５０では、モータ・パルスが参照
番号５２，５６，６０で指示されている。これらは順モ
ータ電圧に対する「オン時間」パルスとも云われる。対
応する「オフ時間」は参照番号５４，５８，６２で指定
されている。これらパルスは直にモータ巻き線にわたっ
ており、即ちノード１１及び３のＨ-ブリッジの出力に
わたっている。図３において、デューティ・サイクルは
およそ２０％であるように図示され、それはオン時間パ
ルスがおよそ１０μ秒（マイクロ秒）の持続時間を有
し、オフ時間はおよそ４０μ秒となって、２０ｋＨｚの
対応する周波数に対する５０μ秒の全デューティ・サイ
クル期間となることを意味する。

【００２５】グラフ７０に示されるモータ電流値は、電
流が既にその「最大」値にまで傾斜を上昇しており、そ
れはＤＣ電源から有効である真の最大電流ではないが、
その代わりにモータ１２の（図２における参照番号３４
で示されるような）所望の一定速度でキャリッジを移動
すべく、該モータによって必要とされる最大電流を示し
ている。グラフ７０における水平時間軸はグラフ５０に
おける水平時間軸に直接対応しており、それ故にご理解
して頂けるように、オン時間電流が参照番号７２，７
６，８０で示されるように線形的な率で傾斜している。
対応するオフ時間電流は、指数関数的な率（この尺度は
現実的には図示し得ない）で、参照番号７４，７８，８
２で示されているように減衰している。

【００２６】ＡＳＩＣ２０は適切な周波数パルスを生成
し、「順」ドライバ１４或は「逆」ドライバ１６の何れ
かに、適宜、そうしたパルスを直に提供する。次いで、
これらパルス幅変調信号は適切なトランジスタＱ１−Ｑ
４に提供される。順方向において、Ｑ２は連続的にター
ン・オンされるが、Ｑ３はＡＳＩＣ２０によって伝達さ
れる信号のオン時間期間中だけターン・オンされる。モ
ータ電流は、トランジスタＱ２及びＱ３がＡＳＩＣ２０
によって順ドライバ１４の入力へ供給される正パルス
と、該ＡＳＩＣ２０によって逆ドライバ１６の入力に供
給される低論理レベルとで双方ともに同時にターン・オ
ンされた際に電源から供給される。好ましくは、順方向
である際には、それによってＱ２はその反転バッファを
介して連続的にターン・オンが保持され、Ｑ４は連続的
にターン・オフが保持されている一方で、逆ドライバ１
６への入力は低論理レベルであることが保持される。順
ドライバ１４の入力でのパルスが低論理状態になると
（即ち、正移行のパルス間）、モータ電流はトランジス
タＱ１及びＱ２を通るフリーホィール状態になる。

【００２７】モータ１２を逆方向に回転するために、逆
ドライバ１６は、ＡＳＩＣ２０によって該逆ドライバ１
６へ伝達される正パルスと同一のデューティ・サイクル
を実質的に有する正パルスをトランジスタＱ４へ提供
し、そのＱ４をそれらのパルス中ターン・オンする。同
時に、トランジスタＱ１は、トランジスタＱ２に対して
先に関連させたものと同一の理由のために、低論理レベ
ルが順ドライバ１４の入力にＡＳＩＣ２０によって供給
される際、その反転バッファを介して連続的にターン・
オンされる。

【００２８】典型的な全てのＤＣサーボモータ・ドライ
バのように、インクジェット・プリンタのキャリッジに
よって望まれる一定速度を達成するために、デューティ
・サイクルは、キャリッジとその対応する機械的な構成
要素との物理的負荷に依存すると共に、多くのシステム
では電圧供給が規制されていないので、相当なリップル
をそれ自体が有するＶｃｃの電圧レベルに依存して変動
させられる。

【００２９】本発明のインタフェース回路は図４に示さ
れており、集積回路Ｕ１に接続されている。Ｕ１は、好
ましくは、ＳＧＳ-トムソン・マイクロエレクロニクス
社製の部品番号ＴＥＡ３７１８である。この装置は典型
的にはステッパーモータ・ドライバとして使用される
が、本発明では、図４での参照番号１１４で指定された
ＤＣサーボモータ「Ｍ２」の駆動用に適合したインタフ
ェース回路を伴って構成されている。

【００３０】図４におけるＵ１に対するブロック図は、
ＳＧＳ-トムソン・マイクロエクトロニクス社のハンド
ブックに従った、ピン-アウト及びそれらの指定を示し
ている。Ｕ１に対する論理レベル電圧は＋５ボルトＤＣ
に設定され、これは好ましくは規定電圧である。Ｕ１に
対するモータ駆動電圧は、好ましくは、＋３０ボルトＤ
Ｃであり、それは非常に良好に規制されていなくともよ
い。Ｕ１上の出力ピンは「出力Ａ」及び「出力Ｂ」とし
て指定されて、それらも図４における電気線１１０及び
１１２を介してモータ１１４への接続である。他の線の
幾つかは＋５ボルトＤＣ、ＤＣ共通、或は、接地の何れ
かに結着されている。特に符号１１６の「センス」入力
はＤＣ共通に接続されている。もしこの集積回路がステ
ッパーモータに使用されたならば、このセンス線１１６
は低い値の抵抗に接続され、該低値抵抗を介してモータ
電流が流れ、そしてこの抵抗にわたる電圧がモータ巻き
線を通過して流れる電流の直接的な表示となる。しかし
ながら本発明におけるこのセンス線は接地或はＤＣ共通
に直に結ぶことが好ましい。

【００３１】符号１０８の「位相(Phase)」入力にはＶ_D
として指定された「方向」入力電圧信号が提供され、そ
れはＡＳＩＣ１５２によって提供される（図５参照）。
パルス幅変調信号Ｖ_Tは同じＡＳＩＣから符号１０６に
提供され、この信号はＲＣ回路（即ち、Ｃ１及びＲ４）
に提供されて、その結果としての信号がＴ_inとして指定
されて符号１０４の「パルス時間」入力に接続されてい
る。

【００３２】符号１０６での同じ信号Ｖ_Tは、電圧コン
バータとして動作するトランジスタ回路１００へも提供
される。このトランジスタ回路は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３及びバイポーラ・トランジスタＱ５を備える。このト
ランジスタ回路の出力はＶ_Cとして指定されて、符号１
０２で「コンパレータ（比較器）」入力に接続されてい
る。

【００３３】符号１０６でのパルス信号Ｖ_T１０６は、
好ましくは、波形グラフ１２０によって示されているよ
うに、２０ｋＨｚで稼働するパルス幅変調信号である。
符号１１０及び１１２のモータ巻き線にわたる出力信号
は波形グラフ１２２によって示されるより高い電圧の大
きさで稼働しているパルス幅変調信号でもある。入力パ
ルス電圧１２０がゼロボルトと＋５ボルトＤＣとの間の
論理レベルで稼働している間、モータ１１４を横切る出
力電圧はゼロから＋３０ボルトＤＣ（順方向）、或は、
ゼロから−３０ボルトＤＣ（逆方向）の何れかの大きさ
を有する。

【００３４】図５は本発明で使用されるより完全な回路
を示し、ＡＳＩＣ及びマイクロプロセッサを示すばかり
ではなく、Ｕ１における幾つかの内部構成要素をも図示
している。マイクロプロセッサ１５０はＡＳＩＣ１５２
を制御すべく設けられており、該ＡＳＩＣは線形エンコ
ーダ１５４から（信号「Ｘ」としての）位置情報を受信
する。ＡＳＩＣ１５２はＵ１及びインタフェース回路に
特定の信号をも提供する。信号Ｖ_Dは、方向入力信号と
して、SGS-Thomson Microelectronics社製ＴＥＡ３７１
８チップで用いられている専門用語での「位相(Phas
e)」とも云われる符号１０８に提供されている。信号Ｖ
_Tは符号１０６でＲＣネットワークＣ１及びＲ４へ提供
されると共に、反転又は変換回路１００にも提供され
る。

【００３５】信号Ｖ_Tは、図５の波形パルスで示される
ようなパルス幅変調信号である。このパルス信号がＲＣ
ネットワークを通過すると、その波形は変化して、符号
１０４で信号Ｔ_inとして、Ｕ１の一部である単安定タイ
マ１４０に付与される。Ｔ_inの波形は図７のグラフ２８
０でより詳細に示されている。反転又は変換後、このパ
ルス状信号は符号１０２で信号Ｖ_CとしてＵ１の一部で
ある電圧コンパレータ１４２へ供給される。

【００３６】他のＡＳＩＣ出力信号は、符号１０８でＵ
１に付与されるＶ_Dである。この信号は非反転ドライバ
１３０への入力であり、該非反転ドライバはその信号を
バイポーラ・トランジスタＱ１１に供給する。同一信号
Ｖ_Dが反転ドライバ１３２へ付与されて、該反転ドライ
バが別のバイポーラ・トランジスタＱ１２へ信号を提供
する。信号Ｖ_Dは、参照番号１３４及び１３６で指定さ
れるドライバ回路としても動作する一対の論理回路へも
付与される。これら２つの論理／ドライバは２つ以上の
バイポーラ・トランジスタＱ１３及びＱ１４を制御する
ために信号を提供する。理解して頂けるように、本発明
の原理から逸脱することなしに物理的トランジスタの代
わりに、任意のタイプの固体化されたスイッチング装置
（又はソリッドステート・スイッチング装置）が使用さ
れ得て、そうした他のタイプのスイッチング装置が充分
な電流定格を提供して、関係する必要な電圧レベル（例
えば＋３０ボルトＤＣ）に耐性があり得る限り使用され
得る。

【００３７】単安定タイマ１４０の出力は、論理／ドラ
イバ回路１３４及び１３６の双方へ符号１４４を介して
印加されてもいる。同様に、コンパレータ１４２の出力
も同一の２つのドライバ１３４及び１３６へ符号１４６
を介して印加されている。

【００３８】図５で明示されているように、Ｕ１の内部
には、別のＨ-ブリッジ出力駆動回路があり、それが一
般に４つのトランジスタＱ１１乃至Ｑ１４を、出力１１
０及び１１２にそれぞれ対応して接続されているモータ
１１４のモータ巻き線と共に備える。チップ・タイプと
してのＵ１は、典型的には、図５の本発明におけるステ
ッパーモータの２つのモータ・コイルの一方を駆動し、
該モータ１１４はＤＣサーボモータである。この芸当を
達成すべく、Ｈ-ブリッジ・トランジスタＱ１１乃至Ｑ
１４は、図１の先行技術に係る回路に示された従来のＨ
-ブリッジ・トランジスタＱ１乃至Ｑ４によって提供さ
れるものと同一タイプの信号を提供できなければならな
い。これは図４及び図５に示されるインタフェース回路
によって達成される。

【００３９】ＤＣサーボモータ１１４を順方向へ駆動す
ることが望まれた場合、ＡＳＩＣ１５２はその出力信号
Ｖ_Dで論理状態を論理１へ変更して、論理回路１３０及
び１３２によってトランジスタＱ１１をターン・オン
し、トランジスタＱ１２をターン・オフする。モータ１
１４の巻き線を通って流れる電流のために、Ｑ１１がタ
ーン・オンされなければならないばかりか、Ｑ１４もタ
ーン・オンされなければならない。これはコンパレータ
を論理０の信号Ｖ_Cで駆動することによって達成され、
それはコンパレータをだまして、モータがより大量の電
流を必要としていることを意味する、「センス」電圧が
所望レベルを下回って降下したように思わせる。それ故
に、コンパレータ１４２は符号１４６で信号を出力し
て、２つの論理／ドライバ１３４及び１３６をそれらの
オン状態に駆動する。同時に、信号Ｔ _inは＋５ボルトの
スパイクを単安定タイマ１４０へ提供し、次いでそれが
その「ワンショット」回路に対して符号１４４へパルス
を出力させ、次いでそれが信号を２つの論／ドライバ回
路１３４及び１３６へ駆動する。Ｔ_inでの波形の詳細は
図７のグラフ２８０に提供されている。

【００４０】Ｖ_Dは論理１であるので、論理／ドライバ
１３６はその出力をターン・オンするが、論理／ドライ
バ１３４はその出力をターン／オンしない。それ故に、
出力トランジスタＱ１４はターン・オンされて、電流が
モータ１１４を通って順方向へ流れることを可能とす
る。トランジスタＱ１４は、図５に示された好適実施例
において、パルス信号Ｖ_Tのオン時間の全期間にわたっ
てオンに保持される。

【００４１】モータ１１４をその逆方向へ回転させるべ
く、電圧は符号１１０及び１１２での巻き線にわたって
逆転されなければならない。これはその論理０状態に保
持されている方向信号Ｖ_Dによって達成される一方、同
時にパルス幅変調信号Ｖ_Tを単安定タイマ１４０及びコ
ンパレータ１４２へ出力させる。論理０に保持されてい
るＶ_Dによって、トランジスタＱ１１及びＱ１４はそれ
らのオフ状態に保持されることになる。同時に、反対側
のトランジスタＱ１２及びＱ１３は適切な時間にターン
・オンされ、その理由は、方向信号が論理ゲート１３２
によって反転されてトランジスタＱ１２を駆動して、論
理／ドライバ回路１３４内部の論理が論理／ドライバ１
３６とは反対であるからである。

【００４２】次にパルス幅変調信号Ｖ_TはＲＣ回路及び
反転回路１００に印加されると、コンパレータ１４２は
再度だまされて、「センス」信号がモータ巻き線を通っ
て流れるより大量の電流を要求していると思わされる。
同時に、単安定タイマ１４０は符号１４４のその出力を
通る信号をトリガーするように為される。これらの全て
が生じると、論理／ドライバ回路１３４はＱ１３をター
ン・オンする。この方法によって、トランジスタＱ１３
はパルス信号Ｖ_Tと同一のデューティ・サイクルでター
ン・オンそしてターン・オフされる。

【００４３】図６及び図７は、図４及び図５に図示され
る本発明の好適実施例によって生成される特定の信号の
波形の幾つかの詳細を示している。図６において、モー
タ速度、モータ電流、並びに、方向電圧が比較的長い時
間基線に沿って図示され、インクジェット・カートリッ
ジ・キャリッジの１つの全キャリッジ移行を示してい
る。図６の底縁部に沿って明示されるように、上昇傾斜
時間が約４０ミリ秒（ｍｓｅｃ）の期間であり、掃引の
定速度部が約４８０ミリ秒の期間であり、降下時間が別
の４０ミリ秒である。曲線２５０で示されるように、方
向信号Ｖ_Dはキャリッジの全順（方向）移動の間にゼロ
ボルトから＋５ボルトＤＣまで上昇する。この順方向掃
引の間、グラフ２３０上で、モータ速度は符号２３２の
ように上昇傾斜し、線２３４のように相対的に一定の速
度を維持し、そして符号２３６のように降下傾斜する。
グラフ２４０上で、モータ電流は曲線２４２のように慣
性負荷ピークまで上昇することが明示され、符号２４４
のように幾分かのリップルを表示する相対的に一定の
「最大」一定速度電流を維持し、そして幾分かジグザグ
した線に沿って符号２４６のように降下傾斜する。この
リップル状の一定電流の詳細は、円２４８によって示さ
れる線２４４の部分的拡大である図７に示されている。

【００４４】図７において、時間尺度が大きく拡張され
て、約２０ｋＨｚの相当により高い周波数で動作するパ
ルスの幾つかの詳細を示すようにしている。グラフ２６
０は、ＡＳＩＣ１５２からのパルス幅変調出力電圧Ｖ_T
を示す。このグラフで明示され得るように、パルスは間
隔２６２，２６６，２７０の各々で＋５ボルトＤＣのレ
ベルでオンとなっている。次いでこの信号は、２６４，
２６８，２７２での波形の部分でオフ時間を示してい
る。グラフ２６０におけるパルスの各々は、先導エッジ
２７４及び追従エッジ２７６を示し、電圧Ｖ_Tの場合、
先導エッジ２７４は立ち上がりエッジであり、追従エッ
ジ２７６は立ち下がりエッジであり、その理由は符号２
６２，２６６，２７０で表されるこれらパルスが正移行
パルスであるからである。

【００４５】コンパレータ信号Ｖ_Cはグラフ３００上で
反対論理を正確に示している。この曲線上で、トランジ
スタＱ１１乃至Ｑ１４のオン時間中、Ｖ_Cの電圧は符号
３０２，３０６，３１０で期間中において論理０であ
る。オフ時間中、Ｖ_C信号は符号３０４，３０８，３１
２で論理１である。グラフ３００上のパルス各々は先導
エッジ３１４及び追従エッジ３１６を示し、電圧Ｖ_Cの
場合、その先導エッジ３１４は立ち下がりエッジであ
り、追従エッジ３１６は立ち上がりエッジであり、その
理由は、符号３０２，３０６，３１０でこれらパルスが
負移行パルスであるからである。

【００４６】理解して頂けるように、図４乃至図７に図
示された実施例において、Ｖ_Tの先導エッジ２７４は、
Ｖ_Cの先導エッジ３１４と略同時に生じ、そしてそれ故
にコンパレータ信号Ｖ_Cと略同期している。更には理解
して頂けるように、図４乃至図７に図示された実施例に
おいて、Ｖ_Tの追従エッジ２７６は、Ｖ_Cの追従エッジ３
１６と略同時に生じる。勿論、この回路における始動又
は駆動信号は電圧信号Ｖ_Tである。

【００４７】図７のグラフ２８０は電圧信号Ｔ_inの波形
を示している。これはＣ１及びＲ４を備えるＲＣ回路に
よって成形される信号であり、その信号は単安定タイマ
１４０をトリガーするために使用される。このタイプの
波形信号はＵ１集積回路の単安定タイマ入力が駆動され
るように使用されることが好ましく、それは、そうした
波形無しに単安定タイマをトリガーすることがおそらく
信頼性に乏しいからである。例えば、もし符号１０４で
の「パルス時間」入力が接地に保持されているか、或は
＋５の論理状態に連続的に設定されていれば、その単安
定タイマは、コンパレータが新パルス信号を受け取る度
に、首尾良くトリガーするとは限らない。それ故に、Ｒ
Ｃ回路が使用されてパルス幅変調信号Ｖ_Tのデューティ
・サイクルの各期間のオン時間の始めに正の電圧スパイ
クを提供する。

【００４８】このＲＣネットワークの時定数は非常に短
いことが更に好ましく、それで電圧レベルが信号Ｖ_Tの
立ち下がりエッジに充分先行して指数関数的にゼロ（又
はゼロ近辺）へ減衰する。これはグラフ２６０及び２８
０で容易に見ることができ、電圧信号２８２の波形にお
ける追従エッジ２９６が、パルス信号２６２の立ち下が
りエッジに充分先行してゼロへ降下している。このタイ
プの波形は、符号２８６及び２９０で図示されるよう
に、パルス幅変調信号の各期間中に生ずることになる。
上述したグラフ２８０上のパルスは先導エッジ２９４及
び追従エッジ２９６を示し、電圧Ｔ_inの場合、その先導
エッジ２９４は立ち上がりエッジであり、その追従エッ
ジ２９６は立ち下がりエッジであり、その理由は符号２
８２，２８６，２９０で示されるこれらパルスが正移行
パルスであるからである。

【００４９】理解して頂けるように、図４乃至図７に図
示された実施例において、Ｖ_Tの先導エッジ２７４は、
Ｔ_inの先導エッジと略同時に生ずる。更に理解して頂け
るように、図４乃至図７に図示された実施例において、
Ｖ_Tの追従エッジ２７６は、好ましくは、どのようなタ
イプの論理ゲートがＵ１のパルス時間入力信号１０４で
使用されたとしても、Ｔ_inの追従エッジ２９６が論理０
のレベルを下回って降下した（図７のグラフにおける各
時間フレーム以内の）後に充分に間に合って生ずる。も
しＴ_inの周波数が２０ｋＨｚであり、且つ、もし図７に
示されたデューティ・サイクルが約２０％であれば、オ
ン時間パルス（例えば、パルス２６２及び３０２）は約
１０マイクロ秒の持続時間を有して、オフ時間期間（例
えば、符号２６４及び３０４）が約４０マイクロ秒とな
って、５０マイクロ秒の合計デューティ・サイクル期間
にとなる。

【００５０】図４及び図５に示された回路の場合、信号
Ｔ_inは小さな負移行スパイクも各パルスのオン時間の端
部で現れる。これはその負スパイクで示され、符号２８
４、２８８，２９２のように指数関数的に減衰する。

【００５１】結果としてのモータ電流はグラフ３２０で
示される。このグラフがキャリッジの一定速度移動中に
生じている内の円２４８から抽出されるので、モータ電
流は既にその好適値に到達して、このモータ速度を維持
する。この電流は「Ｉ_最大又はＩ_MAX」として指定され
て、それは、これがキャリッジの移動の一定速度位相中
の通常最大電流であると図示するようには単に指定され
ているが、このドライバ回路を介して供給され得る真の
最大電流ではない。グラフ３２０上、瞬間電流が信号Ｖ
_Tの各オン・パルス中に線形的に増大し、それが線３２
２，３２６，３３０で示されている。Ｖ_Tの対応するオ
フ時間中、符号３２４，３２８，３３２のように電流は
指数関数的に減衰する。しかしながら留意されるべきこ
とは、この指数関数的減衰がモータ・インダクタンスの
相対的に長い時定数のために、この高周波数で容易に識
別され得ないことである。

【００５２】図４及び図５に示されるインタフェース回
路の使用によって、ステッパーモータを駆動すべく通常
使用される集積回路は「だまされ」得て、充分満足した
状態でＤＣサーボモータを駆動することである。符号１
０２でのコンパレータ信号Ｖ _Cは出力駆動トランジスタ
を近似的にターン・オン及びオフさせる実際的な信号で
ある。コンパレータ１４２の出力は該コンパレータが充
分な量の電流がモータに供給されていることを信ずるか
否かに依存するので、コンパレータの出力を論理０にク
ランプさせることは、該コンパレータがより大量の電流
がモータ１１４に必要であると信じさせることによって
出力トランジスタをターン・オンさせることになる。代
替的には、符号１４６のコンパレータ出力を論理１にジ
ャンプさせることは出力トランジスタをターン・オフ
し、その理由は該コンパレータが充分な量の電流がモー
タ１１４へ供給されていると信じているからである。

【００５３】レックスマーク・インターナショナル・イ
ンコーポレーテッド社製の模範的なインクジェットプリ
ンタの場合、駆動電圧が＋３０ボルトＤＣであれば、１
０％或はそれ以下のデューティ・サイクルはキャリッジ
移動の一定速度位相中に必要とされる全てである。そう
した模範的なプリンタにおいて、その一定速度位相中に
モータによって消費される電力は３ワット乃至５ワット
の範囲内である。キャリッジの加速位相中、モータによ
って消費される電力は１２ワット乃至２０ワットの範囲
内である。この加速位相中のデューティ・サイクルは最
大で約６７％である。

【００５４】理解して頂けるように、インタフェース回
路に対する様々な小さな変更等は本発明の原則から逸脱
することなしに為され得る。更には、他のタイプのモー
タ・ドライバ回路は、本発明の原理から逸脱することな
しに、ＤＣサーボモータを適正に操る同様のインタフェ
ース回路を必要とする可能性もあるＤＣサーボモータを
駆動すべく使用され得る。

【００５５】本発明の好適実施例に関する上述の説明
は、図示及び記載の目的のために提供されている。本発
明を論じ尽くしたとも或は本発明を開示された正確な形
態に限定することも意図されていない。明らかな変更或
は変形等は上述の教示に照らして可能である。こうした
実施例は、本発明の原理やその実施用途を最良の形態で
例示するために選択されて記載されており、それによっ
て、想定された特定の用途に適合するように、当業者が
様々な実施例の形態で様々な変更を伴って本発明を最良
に利用させることを可能としている。本発明の範囲は特
許請求の範囲によって規定されることが意図されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来のプリンタと共に使用される先行
技術に係るＤＣサーボモータの部分的概略を示すブロッ
ク線図である。

【図２】図２は、図１の先行技術に係るＤＣサーボモー
タ・ドライバの時間に対する幾つかの重要な物理的パラ
メータのグラフである。

【図３】図３は、図１の先行技術に係るＤＣサーボモー
タ・ドライバの時間に対する他の重要な物理的パラメー
タの別のグラフである。

【図４】図４は、ステッパーモータを駆動するように設
計された集積回路を含む、本発明のＤＣサーボモータ・
ドライバ回路を作り出す際に使用される電気的インタフ
ェース回路の簡略化された概略線図である。

【図５】図５は、図４のＤＣサーボモータ・ドライバの
部分的な概略を示すブロック線図である。

【図６】図６は、図４のＤＣサーボモータ・ドライバの
時間に対する幾つかの物理的パラメータのグラフであ
る。

【図７】図７は、図４のサーボモータ・ドライバの時間
に対する他の物理的パラメータの別の組の概略を示す。

【符号の説明】

１０先行技術に係るＤＣサーボモータ・ドライバ回路１２先行技術に係るＤＣサーボモータＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４電界効果トランジスタ２０ＡＳＩＣ１００反転回路１１４モータ２４，１５４線形エンコーダ１４０単安定タイマ１４２コンパレータ１５０マイクロプロセッサ１５２ＡＳＩＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョン・フィリップ・ボラシュアメリカ合衆国 40515 ケンタッキー、レキシントン、ブルックシャー・サークル 2416 (72)発明者マーク・ジョゼフ・エドワーズアメリカ合衆国 40515 ケンタッキー、レキシントン、クロッセン・ウェイ 1601

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボモータを制御する方法であって、
（ａ）（ｉ）ステッパーモータ・コントローラ集積回
路、（ｉｉ）２方向に回転するＤＣサーボモータ、（ｉ
ｉｉ）パルス幅変調制御信号、（ｉｖ）方向制御信号、
並びに、（ｖ）インタフェース回路を提供することと、
（ｂ）前記方向制御信号を前記ステッパーモータ・コン
トローラ集積回路の位相制御入力に付加して、前記方向
制御信号の第１論理状態が前記ＤＣサーボモータを順方
向へ回転させるに役立て、前記方向制御信号の第２論理
状態が前記ＤＣサーボモータを逆方向へ回転させるに役
立てるように為すことと、（ｃ）前記速度制御信号を前
記インタフェース回路に付与して、該インタフェース回
路が、（ｉ）前記ステッパーモータ・コントロール集積
回路のコンパレータ入力へ提供されるコンパレータ信
号、及び、（ｉｉ）前記ステッパーモータ・コントロー
ラ集積回路のパルス時間入力へ提供されるトリガー信号
を生成し、前記速度制御信号が前記ＤＣサーボモータの
何れかの方向への回転の時にパルスを生成することと、
（ｄ）前記ステッパーモータ・コントローラ集積回路に
よって生成される出力信号を、前記ＤＣサーボモータが
何れかの方向へ回転する時に該ＤＣサーボモータに付与
し、前記出力信号が、前記速度制御信号のデューティ・
サイクルに関連されたパルスのデューティ・サイクルを
有することと、を含む方法。
【請求項２】前記コンパレータ信号が前記速度制御信
号から論理的に反転されている、請求項１に記載の方
法。
【請求項３】前記トリガー信号が、前記速度制御信号
の各パルスの立ち上がりエッジに及んで急激に上昇する
波形を表示し、当該トリガー信号が前記速度制御信号の
各パルスに立ち下がりエッジ前に論理的ゼロに接近する
ことを許容する前記インタフェース回路の時定数によっ
て指数関数的に降下する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記速度制御信号のデューティ・サイク
ルが、前記ＤＣサーボモータによって駆動される部材に
対する経時的な速度要件に合致すべく、該ＤＣサーボモ
ータへ提供される経時的な電流の平均量を制御するよう
に変更される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】サーボモータを制御する方法であって、
（ａ）（ｉ）ステッパーモータ・コントローラ集積回
路、（ｉｉ）２方向に回転するＤＣサーボモータ、（ｉ
ｉｉ）方向制御信号、（ｉｖ）コンパレータ信号、並び
に、（ｖ）トリガー信号を提供することと、（ｂ）第１
論理状態の前記方向制御信号を前記ステッパーモータ・
コントローラ集積回路の位相制御入力へ付加し、一連の
パルスとしての前記トリガー信号を前記ステッパーモー
タ・コントローラ集積回路のパルス時間入力へ付加し、
そして、一連のパルスとしての前記コンパレータ信号を
前記ステッパーモータ・コントローラ集積回路のコンパ
レータ入力へ付加することによって、前記ＤＣサーボモ
ータを順方向へ回転させ、（ｉ）前記コンパレータ信号
の先導パルス・エッジが前記トリガー信号の先導パルス
・エッジと略同期しており、（ｉｉ）前記コンパレータ
信号の追従パルス・エッジが前記トリガー信号の追従パ
ルス・エッジの後に生じ、そして、（ｉｉｉ）その先導
エッジ及びその追従エッジの間の期間、前記コンパレー
タ信号が前記ステッパーモータ・コントローラ集積回路
から前記ＤＣサーボモータへ出力されるより大量の電流
を要求するような電圧レベルを表示することと、（ｃ）
第２論理状態の前記方向制御信号を前記ステッパーモー
タ・コントローラ集積回路の位相制御入力へ付加し、一
連のパルスとしての前記トリガー信号を前記ステッパー
モータ・コントローラ集積回路のパルス時間入力へ付加
し、そして、一連のパルスとしての前記コンパレータ信
号を前記ステッパーモータ・コントローラ集積回路のコ
ンパレータ入力へ付加することによって、前記ＤＣサー
ボモータを逆方向へ回転させ、（ｉ）前記コンパレータ
信号の先導パルス・エッジが前記トリガー信号の先導パ
ルス・エッジと略同期しており、（ｉｉ）前記コンパレ
ータ信号の追従パルス・エッジが前記トリガー信号の追
従パルス・エッジの後に生じ、そして、（ｉｉｉ）その
先導エッジ及びその追従エッジの間の期間、前記コンパ
レータ信号が前記ステッパーモータ・コントローラ集積
回路から前記ＤＣサーボモータへ出力されるより大量の
電流を要求するような電圧レベルを表示することと、を
含む方法。
【請求項６】前記コンパレータ信号が前記トリガー信
号から論理的に反転されている、請求項５に記載の方
法。
【請求項７】前記トリガー信号が、速度制御信号の各
パルスの立ち上がりエッジに及んで急激に上昇する波形
を表示し、当該トリガー信号が、前記速度制御信号の各
パルスに立ち下がりエッジ前に論理的ゼロに接近するこ
とをその降下電圧に許容する時定数を表示している間
に、指数関数的に降下する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】前記速度制御信号のデューティ・サイク
ルが、前記ＤＣサーボモータによって駆動される部材に
対する経時的な速度要件に合致すべく、該ＤＣサーボモ
ータへ提供される経時的な電流の平均量を制御するよう
に変更される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】サーボモータ制御回路であって、（ａ）
（ｉ）パルス幅変調速度制御信号及び（ｉｉ）方向制御
信号を生成する論理回路と、（ｂ）前記速度制御信号を
受信して、（ｉ）コンパレータ信号及び（ｉｉ）トリガ
ー信号を生成するインタフェース回路と、（ｃ）（ｉ）
前記方向制御信号を受信する位相入力、前記コンパレー
タ信号を受信するコンパレータ入力、（ｉｉｉ）前記ト
リガー信号を受信するパルス時間入力、（ｉｖ）モータ
駆動出力信号、並びに、（ｖ）タイマ回路を有するステ
ッパーモータ・コントローラ集積回路と、（ｄ）前記論
理回路が、（ｉ）前記モータ駆動出力信号が電流を出力
しようとした時に前記速度制御信号上に電気的パルスを
生成して、前記速度制御信号のデューティ・サイクルが
経時的に出力される電流の平均量に関連されるように構
成され、且つ、（ｉｉ）前記方向制御信号を第１論理状
態或は第２論理状態に為して、前記モータ駆動信号で出
力される電流の流れる方向に関連するように構成されて
いることと、（ｅ）前記インタフェース回路が、（ｉ）
前記ステッパーモータ・コントローラ集積回路に、前記
論理回路が前記速度制御信号上に電気的パルスを生成す
る時に前記モータ駆動出力信号で電流を生成させるよう
な値を有する前記コンパレータ信号を生成するように構
成され、且つ、（ｉｉ）前記ステッパーモータ・コント
ローラ集積回路にそのタイマ回路をイネーブルさせるよ
うな値を有するトリガー信号を生成させて、前記モータ
駆動出力信号で出力電流を流すことを可能とするように
構成されていることと、前記モータ駆動出力信号が前記
速度制御信号の前記デューティ・サイクルに関連された
複数パルスから成るデューティ・サイクルを有すること
と、を備えるサーボモータ制御回路。
【請求項１０】前記モータ駆動出力信号に電気的に接
続されたＤＣサーボモータを更に備え、当該ＤＣサーボ
モータが、電流が前記モータ駆動出力信号から第１方向
へ出力されると順方向へ回転し、且つ、電流が前記モー
タ駆動出力信号から第２の反対方向へ出力されると逆方
向へ回転する、請求項９に記載のサーボモータ制御回
路。
【請求項１１】前記ＤＣサーボモータが、前記方向制
御信号がその第１論理状態である際に前記順方向へ回転
し、前記ＤＣサーボモータが、前記方向制御信号がその
第２論理状態にある際に前記逆方向へ回転する、請求項
１０に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項１２】前記論理回路が、演算処理回路及び特
定用途向け集積回路を備え、前記インタフェース回路
が、論理反転回路及びＲＣ時定数回路を備える、請求項
９に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項１３】前記インタフェース回路の前記論理反
転回路が前記速度制御信号を受信し、前記コンパレータ
信号を出力して、前記速度制御信号が、正移行パルスを
表示すると、前記コンパレータ信号が負移行パルスを略
同時に表示し、逆に、前記速度制御信号が、負移行パル
スを表示すると、前記コンパレータ信号が正移行パルス
を略同時に表示する、請求項１２に記載のサーボモータ
制御回路。
【請求項１４】前記コンパレータ信号がパルス幅変調
信号であり、（ｉ）前記モータ駆動出力信号で電流を生
成することが望ましい際に論理０状態を表示し、（ｉ
ｉ）前記モータ駆動出力信号で電流を生成しないことが
望ましい際に論理１状態を表示する、請求項１３に記載
のサーボモータ制御回路。
【請求項１５】前記コンパレータ信号がパルス幅変調
信号であり、それが、前記速度制御信号とは反対論理で
あるが略同一のデューティ・サイクルを表示する、請求
項１３に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項１６】前記インタフェース回路の前記ＲＣ時
定数回路が前記速度制御信号を受信し、前記トリガー信
号を出力して、前記速度制御信号が正移行パルスを表示
すると、前記トリガー信号が正移行パルスを略同時に表
示し、その後、前記速度制御信号の各パルスの立ち下が
りエッジ前にゼロ・ボルトに接近する指数関数的時定数
減衰波形を表示する、請求項１２に記載のサーボモータ
制御回路。
【請求項１７】サーボモータ制御回路であって、
（ａ）（ｉ）モータ駆動出力信号の出力電流を生成する
ことが望まれる際にパルスを提供するパルス幅変調速度
制御信号、及び、（ｉｉ）第１論理状態及び第２論理状
態の内の一方に為されて、前記モータ駆動出力信号の電
流の流れる方向に関連する方向制御信号を生成する論理
回路と、（ｂ）前記速度制御信号を受信し、（ｉ）コン
パレータ信号及び（ｉｉ）トリガー信号を生成するイン
タフェース回路と、（ｃ）（ｉ）コンパレータ、（ｉ
ｉ）タイマ回路、（ｉｉｉ）方向論理回路、（ｉｖ）順
方向ドライバ、（ｖ）逆方向ドライバ、（ｖｉ）前記モ
ータ駆動出力信号を生成する複数の出力スイッチング装
置、（ｖｉｉ）前記方向制御信号を前記方向論理回路へ
伝達する位相入力、（ｖｉｉｉ）前記コンパレータ信号
を前記コンパレータへ伝達するコンパレータ入力、並び
に、（ｉｘ）前記トリガー信号を前記タイマ回路へ伝達
するパルス時間入力を備えて、前記コンパレータが前記
順方向ドライバ及び前記逆方向ドライバの内の一方へ信
号を出力し、前記タイマ回路が前記順方向ドライバ及び
前記逆方向ドライバの内の一方へ信号を出力することか
ら成るモータ・コントローラ回路と、を備え、（ｄ）前
記モータ・コントローラ回路及び前記インタフェース回
路が、（ｉ）（Ａ）前記方向論理回路が前記位相入力で
第１論理状態を有する前記方向制御信号を受信し、
（Ｂ）前記コンパレータ入力が前記コンパレータに前記
順方向ドライバへ信号を出力させる第１論理状態を有す
る前記コンパレータ信号を受信し、（Ｃ）前記パルス時
間入力が前記タイマ回路に前記順方向ドライバへ信号を
出力させるパルスとしての前記トリガー信号を受信し、
（Ｄ）前記方向論理回路が前記複数の出力スイッチング
装置の内の少なくとも１つを通って電流を流させる信号
を出力し、（Ｅ）前記順方向ドライバが前記複数の出力
スイッチング装置の内の少なくとも１つを通って電流を
流させる信号を出力し、それによって、前記モータ・ド
ライバ出力信号の電流を順方向へ流れさせる時に、前記
モータ駆動出力信号でパルス出力を順方向へ生成し、
（ｉｉ）（Ａ）前記方向論理回路が前記位相入力で第２
論理状態を有する前記方向制御信号を受信し、（Ｂ）前
記コンパレータ入力が前記コンパレータに前記逆方向ド
ライバへ信号を出力させる第１論理状態を有する前記コ
ンパレータ信号を受信し、（Ｃ）前記パルス時間入力が
前記タイマ回路に前記逆方向ドライバへ信号を出力させ
るパルスとしての前記トリガー信号を受信し、（Ｄ）前
記方向論理回路が前記複数の出力スイッチング装置の内
の少なくとも１つを通って電流を流させる信号を出力
し、（Ｅ）前記逆方向ドライバが前記複数の出力スイッ
チング装置の内の少なくとも１つを通って電流を流させ
る信号を出力する時に、前記モータ駆動出力信号でパル
ス出力を逆方向へ生成するように構成されており、前記モータ駆動出力信号が前記速度制御信号のデューテ
ィ・サイクルと関連された複数パルスから成るデューテ
ィ・サイクルを表示することから成るサーボモータ制御
回路。
【請求項１８】前記複数の出力スイッチング装置が、
Ｈ-ブリッジ出力ドライバ回路形態で接続された４つの
トランジスタを備える、請求項１７に記載のサーボモー
タ制御回路。
【請求項１９】前記モータ駆動出力信号に電気的に接
続されたＤＣサーボモータを更に備え、前記ＤＣサーボ
モータが、前記モータ駆動出力信号の電流が第１方向で
ある際に順方向へ回転し、前記ＤＣサーボモータが、前
記モータ駆動出力信号の電流が第２の反対方向である際
に逆方向へ回転する、請求項１７に記載のサーボモータ
制御回路。
【請求項２０】前記ＤＣサーボモータが、前記方向制
御信号がその第１論理状態である際に前記順方向へ回転
し、前記ＤＣサーボモータが、前記方向制御信号がその
第２論理状態である際に前記逆方向へ回転する、請求項
１９に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項２１】前記論理回路が、演算処理回路及び特
定用途向け集積回路を備え、前記インタフェース回路
が、論理的反転回路及びＲＣ時定数回路を備える、請求
項１７に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項２２】前記インタフェース回路の前記論理的
反転回路が前記速度制御信号を受信し、前記コンパレー
タ信号を出力して、前記速度制御信号が正移行パルスを
表示すると、前記コンパレータ信号が負移行パルスを略
同時に表示し、逆に、前記速度制御信号が負移行パルス
を表示すると、前記コンパレータ信号が正移行パルスを
略同時に表示する、請求項２１に記載のサーボモータ制
御回路。
【請求項２３】前記コンパレータ信号がパルス幅変調
信号であり、（ｉ）前記モータ駆動出力信号で電流を生
成することが望まれる際に論理０状態を表示し、そして
（ｉｉ）前記モータ駆動出力信号で電流を生成しないこ
とが望まれる際に論理１状態を表示する、請求項２２に
記載のサーボモータ制御回路。
【請求項２４】前記コンパレータ信号が、反対論理状
態であるが前記速度制御信号と略同一のデューティ・サ
イクルを表示するパルス幅変調信号である、請求項２２
に記載のサーボモータ制御回路。
【請求項２５】前記インタフェース回路の前記ＲＣ時
定数回路が前記速度制御信号を受信し、前記トリガー信
号を出力して、前記速度制御信号が正移行パルスを表示
すると、前記トリガー信号が正移行パルスを略同時に表
示し、そしてその後に、前記トリガー信号が、前記速度
制御信号の各パルスのたち下がりエッジ前にゼロ・ボル
トに接近する指数関数的時定数減衰波形を表示する、請
求項２１に記載のサーボモータ制御回路。