JP2006246671A

JP2006246671A - ステッピングモータ制御装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラム

Info

Publication number: JP2006246671A
Application number: JP2005062025A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Yoshihisa; 靖彦吉久
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14
Also published as: US7304449B2; US20060202656A1

Abstract

【課題】ステッピングモータを確実に起動するとともに、発熱および消費電力が少ないステッピングモータ制御装置を提供すること。
【解決手段】ステッピングモータの励磁順序を制御する制御回路（論理回路１２０ａ）と、制御回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路（駆動回路１２０ｂ）と、を有し、制御回路は、ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数でパルスを送った後、加速処理を実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステッピングモータ制御装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラムに関する。

従来のステッピングモータ駆動装置としては、ステッピングモータの回転子の位置と相との関係を示すテーブル等を参照して回転子の位置に応じた励磁電流を流し、回転子を所望の角度まで回転させる方法を採用するものが一般的である（特許文献１参照）。

特開２００２−２８１７８８号公報（要約書、請求項）

ところで、従来の駆動装置では、回転子の位置と相との関係がずれた場合には、回転開始時において加速動作が不安定になり、励磁の相と回転子の位置がずれを生じるいわゆる脱調を生じてしまう場合があるという問題点がある。

そこで、回転子の位置がずれないようにするために、ステッピングモータの停止時において、ホールド電流を流す技術も提案されているが、このような方法ではホールド電流によってモータが発熱する場合があるという問題点がある。また、ホールド電流を常に流す必要があることから、消費電力も増加するという問題点がある。

本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、ステッピングモータを確実に起動するとともに、発熱および消費電力が少ないステッピングモータ制御装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラムを提供しよう、とするものである。

上述の目的を達成するため、本発明のステッピングモータ制御装置は、ステッピングモータの励磁順序を制御する制御回路と、制御回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、を有し、制御回路は、ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行する。

このため、ステッピングモータを確実に起動するとともに、発熱および消費電力が少ないステッピングモータ制御装置を提供することができる。

また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、前述の発明に加えて、制御回路が、ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数でステッピングモータを少なくとも１回回転させる相変化を行うようにしている。このため、ステッピングモータの回転子と励磁の相がずれている場合であってもステッピングモータを確実に起動することができる。

また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、前述の発明に加えて、制御回路が、最大自起動周波数よりも低い周波数で行う相変化の回数を、状況に応じて設定することが可能としている。このため、例えば、ステッピングモータの経年変化等よってステッピングモータの状態が変化した場合であってもステッピングモータを確実に起動することができる。

また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、前述の発明に加えて、制御回路が、負荷に応じて変化する最大自起動周波数に応じて相変化の周波数を設定するようにしている。このため、負荷が変動した場合であってもステッピングモータを確実に起動することができる。

また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、前述の発明に加えて、スイッチング回路が、ステッピングモータが停止した場合、電力の供給を停止するようにしている。このため、ステッピングモータが停止した場合に流れる電流である「ホールド電流」を流さないことにより、消費電力を削減することができる。

また、本発明のステッピングモータ制御方法は、ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行する。

このため、ステッピングモータを確実に起動するとともに、発熱および消費電力が少ないステッピングモータ制御方法を提供することができる。

また、本発明のステッピングモータ制御プログラムは、ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行する。

このため、ステッピングモータを確実に起動するとともに、発熱および消費電力が少ないステッピングモータ制御プログラムを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御装置を用いた印刷装置の構成例を示す図である。以下、本発明の一実施の形態について、図１から図９に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係る印刷装置１０の基本構成を示す斜視図である。この図１に示すように、印刷装置１０は、基体１１を有し、この基体１１に対してキャリッジ１２が往復移動自在に構成されている。

キャリッジ１２は、インクジェット式の記録ヘッド体１３を構成し、内部にブラックインク用のカートリッジ１３ａと、イエロー、シアン、および、マゼンダ用のカートリッジ１３ｂとを搭載可能としている。また、キャリッジ１２の下方には、記録用紙１４に対向するように、記録ヘッド１５が設けられている。この記録ヘッド１５は、その下端面がノズル形成面１５ａとなっていて、インクを吐出可能としている。

このキャリッジ１２には、タイミングベルト１６の一部が固着されている。また、キャリッジ１２には、挿通孔１７が形成されていて、この挿通孔１７を長尺状のガイド軸１８が挿通可能としている。このため、キャリッジモータ１９が回転すると、タイミングベルト１６が駆動され、このタイミングベルト１６の駆動によって、キャリッジ１２はガイド軸１８に沿って移動する。

また、基体１１の内部の下方側には、ローラ部材２０が回転自在に設けられている。ローラ部材２０は、基体１１の他端側に存在するギヤ輪列２１によって、回転駆動可能に設けられている。そして、このローラ部材２０の回転により、印刷装置１０に供給された記録用紙１４が、記録ヘッド１５の副走査方向に移動する。なお、ローラ部材２０を回転駆動するために、基体１１の内部の他端側には、不図示の紙送りモータが設けられている。

ここで、ローラ部材２０は、基体１１の内部において最大限印字できる領域（印字領域）にのみ設けられている。そして、基体１１の内部においてローラ部材２０が設けられていない非印字領域は、後述するキャップユニット４０が設けられているホームポジション２２となっている。

このホームポジション２２のうち、基体１１の底部側には、図２および図３に示すような、吸引ポンプとしてのチューブポンプ３０が設けられている。チューブポンプ３０は、平面形状が円弧を成すポンプフレーム３２を有し、当該ポンプフレーム３２内側面に沿うように可撓性チューブ３１が配置され、一方の端部（図の右側の端部）がキャップヘッド９０の図示せぬ接続管に接続され、他方の端部（図の下側の端部）が、不図示の廃液タンクに接続されている。

チューブポンプ３０のポンプホイル３３には、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂが設けられており、ローラ支持軸３５ａ，３５ｂが挿入され、ローラ３６ａ，３６ｂを回動および移動自在に保持する。なお、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの端部には、挿入開口３９ａ，３９ｂが設けられており、組み立ての際には当該部分からローラ支持軸３５ａ，３５ｂが挿入される。ポンプフレーム３２の一部には、略Ｌ字形状に窪んでいる係止溝３７ａ，３７ｂが形成され、弾性部材によって形成されたガイド部材３８ａ，３８ｂが嵌め込まれている。このようなチューブポンプ３０は、後述するステッピングモータ１２１によってポンプホイル３３が駆動されることにより、吸引動作を行う。

図２に示すように、ポンプホイル３３が時計方向（矢印Ａの方向）に駆動されると、ガイド部材３８ａ，３８ｂがローラ３６ａ，３６ｂを反時計方向に押圧するので、ローラ３６ａ，３６ｂは、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの挿入開口３９ａ，３９ｂとは逆の端部に移動する。ここで、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂは、挿入開口３９ａ，３９ｂとは逆の方向に進むほど直径が大きくなっていることから、ローラ３６ａ，３６ｂは、外側に向かって移動する。その結果、ローラ３６ａ，３６ｂは、可撓性チューブ３１を外側に向かって押圧しながら回転するため、可撓性チューブ３１内部の液体および気体は、矢印Ａの方向に移動する。その結果、キャップヘッド９０から廃液タンクに向けてインクが移動される。

図３に示すように、ポンプホイル３３が反時計方向（矢印Ｂの方向）に駆動されると、ガイド部材３８ａ，３８ｂがローラ３６ａ，３６ｂを時計方向に押圧するので、ローラ３６ａ，３６ｂは、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの挿入開口３９ａ，３９ｂに向かって移動する。その結果、ローラ３６ａ，３６ｂは、内側に向かって移動し、ローラ３６ａ，３６ｂは、可撓性チューブ３１に少しだけ触れた状態となるので、この状態を維持することにより、可撓性チューブ３１の内壁面同士が貼り付くことを防止できる。

つぎに、図１に示す印刷装置の制御系について説明する。図４は、図１に示す印刷装置の制御系を示すブロック図である。この図に示すように、印刷装置の制御系は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）１１３、Ｉ／Ｆ（Interface）１１４、Ｉ／Ｏ（Input and Output）１１５、バス１１６、入出力回路１１７、モータ制御回路１２０、ステッピングモータ１２１、センサ１２２、記録ヘッドドライバ回路１２３、および、記録ヘッド１５を有しており、Ｉ／Ｆ１１４にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が接続されている。

ここで、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１およびＥＥＰＲＯＭ１１３に格納されているプログラムに応じて各種演算処理を実行するとともに、ステッピングモータ１２１をはじめとする装置の各部を制御する。

ＲＯＭ１１１は、ＣＰＵ１１０が実行する各種プログラムや各種データを格納している半導体メモリである。

ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１０が実行対象とするプログラムやデータを一時的に格納する半導体メモリである。

ＥＥＰＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１０における演算処理結果の所定のデータ等が格納され、印刷装置の電源が切断された後も該データを保持する半導体メモリである。

Ｉ／Ｆ１１４は、パーソナルコンピュータ１３０との間で情報を授受する際に、データの表現形式を適宜変換する装置である。Ｉ／Ｏ１１５は、入出力回路１１７との間で情報を授受するための装置である。

バス１１６は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、ＥＥＰＲＯＭ１１３、Ｉ／Ｆ１１４、および、Ｉ／Ｏ１１５を相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。

モータ制御回路１２０は、後述するように、論理回路と駆動回路とを有し、ＣＰＵ１１０の制御に応じてステッピングモータ１２１を制御する。

ステッピングモータ１２１は、例えば、２相のステッピングモータによって構成されており、モータ制御回路１２０の制御に応じて、図２に示すチューブポンプ３０を駆動する。

なお、図４に示す例では、チューブポンプ３０を駆動するステッピングモータ１２１のみを示したが、実際には、ローラ部材２０を駆動するための図示せぬステッピングモータ、キャリッジ１２を主走査方向に駆動するためのステッピングモータ（キャリッジモータ１９）についてもモータ制御回路１２０と同様の制御回路によって制御される。

センサ１２２は、例えば、記録用紙センサ、インク残量センサ、累積稼動時間センサ等によって構成され、印刷装置の各種の状態を検出し、入出力回路１１７を介してＩ／Ｏ１１５に出力する。

記録ヘッドドライバ回路１２３は、記録用紙１４に記録処理を行う記録ヘッド１５に接続され、記録ヘッド１５に対して記録処理の制御を行うドライバである。記録ヘッド１５は、前述したように、記録ヘッドドライバ回路１２３の制御に応じて、複数のノズルから各種色のインクを吐出し、記録用紙１４に所望の画像および文字を印刷する。

図５は、モータ制御回路１２０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、モータ制御回路１２０は、論理回路１２０ａおよび駆動回路１２０ｂを主要な構成要素としている。

ここで、制御回路としての論理回路１２０ａは、入出力回路１１７を介して、ＣＰＵ１１０から設定データを入力し、動作環境の設定を行うとともに、ＣＰＵ１１０から供給される駆動データに応じて駆動回路１２０ｂを制御する。スイッチング回路としての駆動回路１２０ｂは、論理回路１２０ａの制御に基づいて、図示せぬ電源からの電力をスイッチングし、ステッピングモータ１２１に励磁電流を流して駆動する。

図６は、ＣＰＵ１１０から論理回路１２０ａへ入力される制御データと、それに対する駆動回路１２０ｂの出力状態を示している。ステッピングモータ１２１は、Ａ相とＢ相の２つの巻き線を有する２相ステッピングモータである。図６において、ＩＡ１〜ＩＡ４は、Ａ相に出力するチョッピング電流の電流出力比Ｉｏｕｔを指定する。したがって、このＩＡ１〜ＩＡ４のデータを連続的に変化させることによって、Ａ相に出力するチョッピング電流の電流出力比Ｉｏｕｔを連続的に上昇、または、下降させることができる。

ＥＮＡ１，ＥＮＡ２は、出力をオンまたはオフすることを指定する信号である。ＰＨＡ１は、出力端子Ａ又はＡ−（Ａバー）のどちらにチョッピング電流を出力するかを選択する出力モードを指定する。当該実施の形態においては、出力モードは、ＰＨＡ１を０に指定すると出力端子Ａが、１を指定すると出力端子Ａ−の出力モードがＬ（ロー）になり、出力モードがＬになっている出力端子からチョッピング電流が出力される。また、Ａ相のＩＡ１〜ＩＡ４と同様に、Ｂ相のＩＢ１〜ＩＢ４は、Ｂ相に出力するチョッピング電流の電流出力比Ｉｏｕｔを指定する。そして、Ａ相のＰＨＡ１と同様に、ＰＨＡ２は、Ｂ相の出力モードを指定する。なお、同図において、＊は、０または１のどちらでもよいことを示している。

なお、この図には示していないが、これ以外にディケイを設定するためのデータＤＥ１，ＤＥ２がある。ＤＥ１は、Ａ相に出力するチョッピング電流のディケイ設定を指定し、ＤＥ２は、Ｂ相に出力するチョッピング電流のディケイ設定を指定する。ここで、ディケイとは、チョッピングオフ時における電流回生方法を示し、スローディケイ（Slow Decay）とは、スイッチングトランジスタをオンの状態に保持し、当該トランジスタを介して電流を回生させる方法であり、ファストディケイ（Fast Decay）とは、当該トランジスタをオフの状態にし、回生用のダイオードを介して電流を回生する方法であり、前者よりも後者の方が応答性がよく、急な加減速が可能であるが、リプルが多いため、ステッピングモータの損失が大きくなるという特徴がある。なお、これらを組み合わせたミックスドディケイ（Mixed Decay）を選択可能としてもよい。本実施の形態においては、０を指定するとファストディケイが、１を指定するとスローディケイが選択される。

ステッピングモータ１２１は、Ａ相とＢ相の２相が異なる電流出力比Ｉｏｕｔの電流値で励磁される。そして、Ａ相およびＢ相に出力するチョッピング電流の電流出力比Ｉｏｕｔを、ステートＮｏ．０〜Ｎｏ．３１の中から励磁方式（例えば、１−２相、Ｗ１−２相等）に応じて選択して上昇、または、下降させ、Ａ相およびＢ相の２相の電流バランスを遷移させることによって、ステッピングモータ１２１が回転する。

つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。

図７は、本発明の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。この処理は、ＲＯＭ１１１に格納されているプログラムを実行することにより実現される。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。

ステップＳ１０：ＣＰＵ１１０は、初期化処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に設定データを送り、モータ制御回路１２０はＣＰＵ１１０からの設定データを受信し、初期化処理を行う。具体的には、ＣＰＵ１１０は、前述したディケイモードの設定等を行う。

ステップＳ１１：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を回転する必要が生じたか否かを判定し、回転の必要が生じた場合にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。例えば、チューブポンプ３０を駆動して、インクの吸引を行う必要が生じた場合にはステップＳ１２に進む。なお、本実施の形態においては、ステッピングモータ１２１が停止中である場合、回転子を所定の角度に保持するためのホールド電流は流さない。このため、ホールド電流を流すために必要な消費電力を削減することができる。

ステップＳ１２：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を右回転させるか否かを判定し、右回転の場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を右回転させるモードに設定する。その結果、図６に示すシーケンス図に示すステートＮｏ．０〜Ｎｏ．３１から所定のデータが、例えば、昇順に読み出されて出力される。

ステップＳ１４：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を左回転させるか否かを判定し、左回転の場合にはステップＳ１５に進み、それ以外の場合にはエラーであるとしてステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１５：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を左回転させるモードに設定する。その結果、図６に示すシーケンス図に示すステートＮｏ．０〜Ｎｏ．３１から所定のデータが、例えば、降順に読み出されて出力される。

ステップＳ１６：ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に対して制御データを送り、ステッピングモータ１２１を最大自起動周波数以下の周波数で、例えば、３回回転させる。具体的には、ＣＰＵ１１０は、図６に示すシーケンス図から設定された回転モードに対応するデータを読み出し、最大自起動周波数以下の周波数となるように出力タイミングを調整しつつモータ制御回路１２０に供給する。出力タイミングを調整する方法としては、例えば、データを出力するたびに図示せぬタイマを参照してウエイトサイクルを実行し、所定の時間が経過した後に、つぎのデータを出力すればよい。そして、ステッピングモータ１２１が、例えば、３回回転するための制御信号を連続して供給する。ここで、最大自起動周波数とは、ステッピングモータ１２１が停止している状態において、起動することができる最大のパルス速度（ｐｐｓ:pulses per second）をいう。

このとき、ステッピングモータ１２１は、停止状態にあり、後述するように本発明の実施の形態では、回転子を所定の角度で保持するためのホールド電流を流していないので、どの角度で停止しているか不明である。しかし、最大自起動周波数以下のパルス速度で３回回転させるための励磁を行うことにより、回転子がどの角度に停止している場合であってもこれを吸着して強制的に回転させるので、励磁状態と回転子の角度とが一致した状態になる。なお、理論的には少なくとも１回回転させれば、励磁状態と回転子の角度とが一致した状態になるが、本実施の形態では、確実に起動するために３回回転させるようにしている。なお、高速に起動する必要がある場合には、１回または２回としたり、それ以外の回数（例えば、１．５回）としたりしてもよい。

ステップＳ１７：ＣＰＵ１１０は、加速処理を開始する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に供給する制御データのパルス速度を増加させることにより、ステッピングモータ１２１を加速する。なお、加速の方法としては、例えば、等加速度近似曲線、ＳＩＮ関数近似曲線、または、指数関数近似曲線に応じてパルス速度を増加させる。

ステップＳ１８：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１の回転子の回転数が所望の速度に到達したか否かを判定し、到達した場合にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合にはステップＳ１７に戻って同様の処理を繰り返す。

ステップＳ１９：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を一定速度で回転させる定速処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に対して、制御信号を一定のパルス速度となるように送る動作を繰り返す。

ステップＳ２０：ＣＰＵ１１０は、ステッピングモータ１２１を減速するか否かを判定し、減速する場合にはステップＳ２１に進み、それ以外の場合にはステップＳ１９に戻って同様の処理を繰り返す。

ステップＳ２１：ＣＰＵ１１０は、減速処理を開始する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に供給する制御データのパルス速度を減少させることにより、ステッピングモータ１２１を減速する。なお、減速の方法としては、例えば、前述した等加速度近似曲線、ＳＩＮ関数近似曲線、または、指数関数近似曲線に応じてパルス速度を減少させるか、または、ステッピングモータ１２１から発生する音が気にならない程度の速度でパルス速度を減少させる。なお、本実施の形態では、ステッピングモータ１２１が停止した後は、前述のように回転子を一定角度に保持するためのホールド電流は流さない。

ステップＳ２２：ＣＰＵ１１０は、処理を終了するか否か、すなわち、ステッピングモータ１２１を再度回転させる必要があるか否かを判定し、回転させる必要がないと判定した場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ１１に戻って同様の処理を繰り返す。

図８は、図７に示す処理によるステッピングモータ１２１の起動および停止の状態を示す図である。この図において、横軸はモータ制御回路１２０に供給される累積パルス数を示し、縦軸はパルス速度を示している。また、破線は従来の方法による起動および停止を示し、実線は本発明の実施の形態による起動および停止を示している。この図に示すように、従来の方法では、起動指令がなされてから直ちに加速処理が実行される。一方、本発明の実施の形態では、最大自起動周波数以下の周波数で所定の回数だけ定速で駆動された後、加速処理が開始される。

従来の方法では、最大自起動周波数以下であるのは起動指令がなされた直後の非常に短い時間であるので、ステッピングモータに加わる負荷の変動等に起因して、回転子の角度と励磁の相とがずれを生じた場合には起動することができず、最悪の場合には脱調してしまい、ステッピングモータが停止する場合がある。一方、本発明の実施の形態では、最大自起動周波数以下で少なくとも１回回転させることから、回転子の角度と励磁の相とがずれを生じている場合であっても、回転子を吸着して確実に起動することが可能になる。

また、従来の方法では、回転子の角度と励磁の相とがずれを生じ、起動が困難になることを防止する目的で、回転子が停止中である場合に、ホールド電流を流すことが行われている。しかし、このような方法では、回転子が停止中である場合には、常にホールド電流を流す必要があることから、消費電力が増大する。また、負荷が変動する場合には、当該負荷の変動に対抗するために、ホールド電流をある程度大きくする必要があるが、ホールド電流を増やすと、ステッピングモータの発熱が増えてしまう。一方、本発明の実施の形態では、回転子の角度と励磁の相とのずれが生じた場合でもステッピングモータを確実に起動することができることから、ホールド電流を流す必要がない。このため、消費電力を削減するとともに、ステッピングモータの発熱を減少させることが可能になる。

なお、以上の実施の形態は、一例であって、これ以外にも種々の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施の形態では、ステッピングモータ１２１を起動する際には、最大自起動周波数以下の周波数で３回回転させるようにしたが、例えば、１もしくは２回、または、４回以上回転させるようにしてもよい。また、回転子の角度と励磁の相とのずれが僅少である場合には１回以下（例えば、１／２回）に設定するようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、起動する方向と同じ方向に最大自起動周波数以下の周波数で回転させるようにしたが、起動する方向と逆方向に、例えば、１／４回転分だけ励磁した後に、起動する方向に励磁するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、回転子がどの方向にずれている場合であっても、少ない時間で確実に起動することが可能になる。

また、以上の実施の形態では、回転させる回数は固定（例えば、３回）としたが、例えば、装置の状態に応じてこの回数を変更するようにしてもよい。例えば、チューブポンプの場合には温度によってインクの粘性が変化することから、例えば、温度センサ等によって環境温度を検出し、温度が高い場合には粘性が低いことから回数を自動的に減少させ、温度が低い場合には粘性が高いことから回数を自動的に増加させるようにしてもよい。また、経年変化による印刷装置の各部の劣化等を考慮して、製造されてから（または、使用開始されてから）経過した時間が長いほど回転させる回数を増やすようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、最大自起動周波数は一定としたが、実際には慣性負荷によって変化することが知られている。図９は、慣性負荷と最大自起動周波数との関係を示す図である。この図に示すように、慣性負荷が増加すると、それに応じて最大自起動周波数も減少する。したがって、慣性負荷が変化する場合には、例えば、最大の慣性負荷を実測し、測定結果に応じて最大自起動周波数を求め、求めた最大自起動周波数以下となるように設定すればよい。

最大自起動周波数が実測できない場合には、例えば、つぎの方法によって最大自起動周波数を近似的に求めることもできる。すなわち、ステッピングモータ単体の最大自起動周波数をｆ_Ｓとし、慣性負荷がある場合の最大自起動周波数をｆとし、回転子の慣性モーメントをＪ_０とし、負荷の慣性モーメントをＪ_Ｌとした場合、これらの間にはつぎの式が成立する。

ｆ＝ｆ_Ｓ／（１＋Ｊ_Ｌ／Ｊ_０）^１／２・・・（式１）

したがって、ｆ_Ｓ，Ｊ_Ｌ，Ｊ_０が求められる場合には、以上の式を用いることで、最大自起動周波数ｆを近似的に求めることができるので、その値を用いて設定を行えばよい。

また、ステッピングモータ１２１の状態に応じて最大自起動周波数が変化する場合には、それぞれの状況に応じて最大自起動周波数を変更するようにしてもよい。例えば、チューブポンプ３０を負荷とする場合、例えば、右回転と左回転の最大自起動周波数が異なるときには、それぞれの方向に応じて最大自起動周波数を変更するようにすればよい。また、ステッピングモータ１２１の停止位置に応じて最大自起動周波数が変化する場合には、直前において停止した位置を記憶しておき、その位置における最大自起動周波数に応じてパルス速度を決定するようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、２相のステッピングモータ１２１を使用するようにしたが、１相または３相以上のステッピングモータを使用することも可能である。

また、以上の実施の形態では、ステッピングモータ１２１を最大自起動周波数以下で回転させる場合（起動する場合）には、加速時と同じ電流を流すようにしたが、起動する場合に限って励磁電流を増加させるようにしてもよい。このような実施の形態によれば、ステッピングモータ１２１を確実に起動することができる。

また、以上の実施の形態では、ステッピングモータ１２１は、右および左の双方向に回転可能としたが、一方方向にのみ回転する場合においても本発明を適用することが可能であることはいうまでもない。

また、以上の実施の形態では、ＣＰＵ１１０が制御信号を生成し、論理回路１２０ａがこれを受けて駆動回路１２０ｂを駆動するようにしたが、これらの役割分担はこのような場合に限定されるものではない。例えば、論理回路１２０ａがＣＰＵ１１０の機能を代替するようにすることもできる。

また、図６に示すシーケンス図は一例であって、本発明がこのような場合に限定されるものではない。

また、以上の実施の形態では、図８に示すように、ステッピングモータ１２１を停止する場合には、減速処理を実行するようにした。しかし、本実施の形態では、ステッピングモータ１２１が停止した場合に、回転子の角度と励磁の相とが一致していないでも確実に起動できることから、減速処理を行わずに急激に回転を停止させることも可能となる。例えば、励磁を停止したり、回転子の回転方向とは逆方向に励磁したりすることも可能となる。そのような、実施の形態によれば、回転子を急激に停止させることができる。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、ステッピングモータ駆動装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成例を示す図である。図１に示すチューブポンプの詳細な構成例を示す図である。図１に示すチューブポンプの詳細な構成例を示す図である。図１に示す制御系の構成例を示す図である。図４に示すモータ制御回路の詳細な構成例を示す図である。図５に示す駆動回路が有するテーブルの一例を示す図である。図１に示すＣＰＵが実行するフローチャートの一例である。本実施の形態と従来におけるモータの起動の様子を示す図である。慣性負荷と最大時起動周波数との関係を示す図である。

符号の説明

１２０モータ制御回路，１２０ａ論理回路（制御回路），１２０ｂ駆動回路（スイッチング回路），１２１ステッピングモータ

Claims

ステッピングモータの励磁順序を制御する制御回路と、
上記制御回路からの指令に基づいて上記ステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、を有し、
上記制御回路は、上記ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行することを特徴とするステッピングモータ制御装置。
前記制御回路は、前記ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で前記ステッピングモータを少なくとも１回回転させる相変化を行うことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御装置。
前記制御回路は、最大自起動周波数よりも低い周波数で行う相変化の回数を、状況に応じて設定することが可能であることを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御装置。
前記制御回路は、負荷に応じて変化する最大自起動周波数に応じて相変化の周波数を設定することが可能であることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御装置。
前記スイッチング回路は、前記ステッピングモータが停止した場合、電力の供給を停止することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御装置。
ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行することを特徴とするステッピングモータ制御方法。
ステッピングモータを停止状態から回転させる場合、最大自起動周波数よりも低い周波数で所定回数相変化を行った後、加速処理を実行することを特徴とするコンピュータ読み取り可能なステッピングモータ制御プログラム。