JP2008206371A - Stepping motor excitation switching control unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステッピングモータの励磁モードを切り替える際におけるステッピングモータへの駆動信号の出力タイミング制御に関する。 The present invention relates to output timing control of a drive signal to a stepping motor when switching an excitation mode of the stepping motor.
近年、画像形成装置においては、給紙カセットから画像形成ユニットや排出トレイに向けて記録紙を搬送する搬送機構や、画像形成ユニット等の各ユニットの駆動源としてステッピングモータが広く使用されている。このステッピングモータには、2相励磁、1−2相励磁、W1−2相励磁といった励磁モードがあり、要求されるトルク等に応じて励磁モードが切り替えられる。例えば、下記特許文献1には、励磁モードの切り替えを一定のステップで切り替えることによって相飛びなどを抑止する技術が提案されている。また、特許文献2には、駆動直後の1ステップを1−2相励磁方式の駆動から2相励磁方式の駆動に切り替えることで低騒音の駆動を可能にする技術が開示されている。さらに、特許文献3には、ステッピングモータの加減速時には2相励磁を用い、定速時には1−2相励磁、W1−2相励磁等を使用することによって、加減速時には必要なトルクが得られ、定速時には電流を下げることができる制御方法が開示されている。
しかしながら、上記各特許文献に開示されているいずれの技術によっても、励磁モードの切り替え時に振動や騒音を発生させる可能性があり、励磁モードの円滑な切り替えについて更なる改善が望まれる。 However, any of the techniques disclosed in the above patent documents may generate vibration and noise when switching the excitation mode, and further improvement is desired for smooth switching of the excitation mode.
図7に、2相励磁及び1−2相励磁時のモータドライバに与える制御信号パターン及びモータ電流波形を示す。CLK A、CLK BはそれぞれA相、B相に与えるモータクロック信号、I0、I1はA相の電流制御子、I2、I3はB相の電流制御子である。また、図6に、2相励磁から1−2相励磁に切り替えた場合の従来の制御信号パターン及びモータ電流波形を示す。図7に示すように、各励磁モードにおいて、モータ電流波形は正弦波に近いことが理想である。しかし、図6に示すように、励磁モード切り替え時におけるモータ電流波形のピーク間隔は、例えば、本来の1−2相励磁のピーク間隔が4stepであるとすると、4.5stepになるというように、ピーク間隔が拡がる事態が生じる。当該0.5stepのずれは、励磁モードの円滑な切り替えを妨げ、振動、騒音と言った問題を引き起こす可能性がある。また、当該0.5stepのずれは、2相励磁から1−2相励磁への励磁モード切り替えタイミングを変更しても修正することはできない。 FIG. 7 shows a control signal pattern and a motor current waveform given to the motor driver during two-phase excitation and 1-2 phase excitation. CLK A and CLK B are motor clock signals applied to the A phase and the B phase, respectively, I0 and I1 are A phase current controllers, and I2 and I3 are B phase current controllers. FIG. 6 shows a conventional control signal pattern and motor current waveform when switching from 2-phase excitation to 1-2-phase excitation. As shown in FIG. 7, in each excitation mode, the motor current waveform is ideally close to a sine wave. However, as shown in FIG. 6, when the excitation mode is switched, the peak interval of the motor current waveform is, for example, 4.5 steps if the original 1-2 phase excitation peak interval is 4 steps. A situation occurs in which the interval increases. The deviation of 0.5 step prevents smooth switching of the excitation mode and may cause problems such as vibration and noise. Further, the deviation of 0.5 step cannot be corrected by changing the excitation mode switching timing from the 2-phase excitation to the 1-2 phase excitation.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、励磁モードの切り替え時に振動や騒音を発生させるおそれを無くし、励磁モードを円滑に切り替え可能とすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to eliminate the possibility of generating vibration and noise when switching the excitation mode and to smoothly switch the excitation mode.
本発明の請求項1に記載の発明は、ステッピングモータの励磁モードを切換制御する制御部と、
前記制御部からの指示が示す励磁モードに応じた駆動信号を出力する励磁駆動制御部と、
前記励磁駆動制御部から出力される駆動信号に基づいてステッピングモータの各相のコイルを励磁するモータドライバとを備え、
前記励磁駆動制御部は、前記制御部からの指示が示す励磁モードへの切り替え時に、当該指示が示す励磁モードの駆動信号を、励磁モード切り替え前後の各励磁モードの組合せに応じて予め定められているタイミングで、前記モータドライバに出力するステッピングモータ励磁切換制御装置である。
The invention according to
An excitation drive control unit that outputs a drive signal corresponding to an excitation mode indicated by an instruction from the control unit;
A motor driver that excites a coil of each phase of the stepping motor based on a drive signal output from the excitation drive control unit;
When switching to the excitation mode indicated by the instruction from the control unit, the excitation drive control unit determines the excitation mode drive signal indicated by the instruction according to the combination of excitation modes before and after switching the excitation mode. A stepping motor excitation switching control device that outputs to the motor driver at a certain timing.
この構成によれば、励磁駆動制御部は、制御部からの指示が示す励磁モードに、ステッピングモータの励磁モードを切り替えるとき、上記制御部の指示が示す励磁モードの駆動信号をモータドライバに出力するタイミングを、励磁モード切り替え前後の各励磁モードの組合せに応じて予め定められているタイミングに調整するので、励磁モード切り替え時におけるモータ電流波形のピーク間隔を一定に保つことができ、励磁モード切り替え前後の各励磁モードのモータ電流波形を正弦波に近い波形に保つことが可能である。 According to this configuration, when switching the excitation mode of the stepping motor to the excitation mode indicated by the instruction from the control unit, the excitation drive control unit outputs the drive signal of the excitation mode indicated by the instruction of the control unit to the motor driver. Since the timing is adjusted to a predetermined timing according to the combination of each excitation mode before and after switching the excitation mode, the peak interval of the motor current waveform when switching the excitation mode can be kept constant. It is possible to keep the motor current waveform of each excitation mode in a waveform close to a sine wave.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のステッピングモータ励磁切換制御装置であって、前記励磁駆動制御部は、前記切り替え前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた前記駆動信号の出力タイミングを記憶する出力タイミング記憶テーブルを有しており、
前記励磁駆動制御部は、前記制御部からの切り替え指示に従って励磁モードを切り替えるとき、その時点における切換前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた前記駆動信号の出力タイミングを前記出力タイミング記憶テーブルから読み出し、当該読み出した出力タイミングで、前記切り替え指示が示す励磁モードの駆動信号をステッピングモータに出力するものである。
The invention according to
When the excitation drive control unit switches the excitation mode in accordance with the switching instruction from the control unit, the output timing storage of the drive signal output timing predetermined for each combination of excitation modes before and after the switching at that time The excitation mode drive signal indicated by the switching instruction is output to the stepping motor at the read output timing from the table.
この構成によれば、励磁駆動制御部は、制御部からの切換指示に従って励磁モードを切り替えるとき、その時点における切換前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた前記駆動信号の出力タイミングを出力タイミング記憶テーブルから読み出し、当該読み出した出力タイミングで、当該切り替え指示が示す励磁モードの駆動信号をステッピングモータに出力するので、励磁モード切り替え時におけるモータ電流波形のピーク間隔を一定に保つことができ、励磁モード切り替え前後の各励磁モードのモータ電流波形を正弦波に近い波形に保つことが可能である。 According to this configuration, when the excitation drive control unit switches the excitation mode in accordance with the switching instruction from the control unit, the output timing of the drive signal determined in advance for each combination of excitation modes before and after the switching at that time is set. Since the excitation mode drive signal indicated by the switching instruction is output to the stepping motor at the output timing read from the output timing storage table, the peak interval of the motor current waveform when switching the excitation mode can be kept constant. The motor current waveform in each excitation mode before and after switching the excitation mode can be kept at a waveform close to a sine wave.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のステッピングモータ励磁切換制御装置であって、前記励磁駆動制御部は、ステッピングモータに出力するA相及びB相のモータクロック信号を生成するモータクロック信号生成部と、ステッピングモータに出力するA相及びB相の電流制御子を生成する電流制御子生成部と、これらモータクロック信号生成部及び電流制御子生成部に与えるクロックを、前記モータクロック信号生成部によって生成されるモータクロック信号の1/2の周期で発振するクロック発振部とを有し、
前記電流制御子生成部は、前記制御部からの切換指示に従って2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替えるとき、前記クロック発振部から発振されるクロックに基づいて、ステッピングモータに出力する電流制御子を、前記モータクロック信号生成部によって生成されるモータクロック信号よりも、当該モータクロック信号の1/2クロック分早く出力するものである。
The invention according to
The current controller generating unit outputs current to the stepping motor based on a clock oscillated from the clock oscillation unit when switching from the two-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode in accordance with a switching instruction from the control unit. The controller is output earlier than the motor clock signal generated by the motor clock signal generation unit by 1/2 clock of the motor clock signal.
従来の技術では、例えば、1−2相励磁の本来のピーク間隔が4stepであるとして、2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替えると、切り替え直後の1−2相励磁のピーク間隔が拡がって4.5stepになるような事態が生じるが、本願請求項3に記載の発明によれば、制御部からの切換指示に従ってステッピングモータの励磁モードを2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替えるとき、上記のように、電流制御子生成部が、クロック発振部から発振されるクロックに基づいて、ステッピングモータに出力する電流制御子を、モータクロック信号生成部が生成するモータクロック信号に対して、当該モータクロック信号の1/2クロック分早く出力するので、上記の0.5stepのようなずれが解消されて励磁モードが円滑に切り替えられ、振動、騒音の発生を防止することが可能になる。
In the conventional technique, for example, assuming that the original peak interval of 1-2 phase excitation is 4 steps, when switching from the 2-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode, the peak interval of 1-2 phase excitation immediately after the switching is According to the third aspect of the present invention, the stepping motor excitation mode is changed from the 2-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode in accordance with the switching instruction from the control unit. When switching, as described above, the current controller generation unit outputs the current controller output to the stepping motor based on the clock oscillated from the clock oscillation unit to the motor clock signal generated by the motor clock signal generation unit. Therefore, the motor clock signal is
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のステッピングモータ励磁切換制御装置と、
前記ステッピングモータ励磁切換制御装置によって励磁切換が制御されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動源として用紙を搬送する搬送ローラと
を備える画像形成装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the stepping motor excitation switching control device according to any one of the first to third aspects,
A stepping motor whose excitation switching is controlled by the stepping motor excitation switching control device;
An image forming apparatus including a conveyance roller configured to convey a sheet using the stepping motor as a driving source.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のステッピングモータ励磁切換制御装置と、
前記ステッピングモータ励磁切換制御装置によって励磁切換が制御されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動源として回転する回転体を有する画像形成手段と
を備える画像形成装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the stepping motor excitation switching control device according to any one of the first to third aspects,
A stepping motor whose excitation switching is controlled by the stepping motor excitation switching control device;
And an image forming unit having a rotating body that rotates using the stepping motor as a drive source.
請求項1及び請求項2に記載の発明によれば、励磁モード切り替え時におけるモータ電流波形のピーク間隔を一定に保つことができ、励磁モード切り替え前後の各励磁モードのモータ電流波形を正弦波に近い波形に保つことが可能である。 According to the first and second aspects of the present invention, the peak interval of the motor current waveform when switching the excitation mode can be kept constant, and the motor current waveform of each excitation mode before and after switching the excitation mode is changed to a sine wave. It is possible to keep a close waveform.
請求項3に記載の発明によれば、電流制御子生成部が、制御部からの切換指示に従ってステッピングモータの励磁モードを2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替えるとき、クロック発振部から発振されるクロックに基づいて、ステッピングモータに出力する電流制御子を、モータクロック信号生成部が生成するモータクロック信号に対して、発生すると予想されるずれ分に相当する、モータクロック信号の1/2クロック分早くするので、励磁モード切り替え後の1−2相励磁のピーク間隔に発生していたずれを正確に解消でき、これにより、励磁モードが円滑に切り替えられ、振動、騒音の発生を防止することが可能になる。 According to the third aspect of the present invention, when the current controller generation unit switches the excitation mode of the stepping motor from the two-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode according to the switching instruction from the control unit, the clock oscillation unit Based on the oscillated clock, the current controller to be output to the stepping motor is 1/5 of the motor clock signal corresponding to the deviation expected to be generated with respect to the motor clock signal generated by the motor clock signal generator. Since it is accelerated by 2 clocks, the deviation that occurred in the peak interval of 1-2 phase excitation after switching the excitation mode can be eliminated accurately, so that the excitation mode can be switched smoothly and the generation of vibration and noise can be prevented. It becomes possible to do.
請求項4及び請求項5に記載の発明によれば、上記請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の発明が奏する効果を得ることができる。
According to the invention described in
以下、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ励磁切換制御装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ励磁切換制御装置を備えた画像形成装置の一例である複合機の内部構成を示す側面図である。複合機1は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機1は、本体部2と、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部2の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6とを有している。
Hereinafter, a stepping motor excitation switching control device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an internal configuration of a multifunction machine as an example of an image forming apparatus provided with a stepping motor excitation switching control device according to an embodiment of the present invention. The
また、複合機1のフロント部には、操作部47が設けられている。この操作部47には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー471と、印刷部数等を入力するためのテンキー472と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部473と、表示部473で設定された設定内容等をリセットするリセットキー474と、実行中の印刷(画像形成)動作を停止させるためのストップキー475と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー477が備えられている。
An
原稿読取部5は、CCD(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。スキャナ部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを制御部100へ出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを制御部100へ出力する。この制御部100は、複合機1の全体的な動作の制御を司るものであり、上記のような画像データ処理の他、給紙ローラ462、搬送ローラ463,464,469等からなる用紙搬送機構や、記録部(画像形成手段)40の動作を制御する。なお、当該制御部100の一部が、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ励磁切換制御装置10(図2)として機能する。
The
原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出するための給紙ローラ(図略)、搬送ローラ(図略)等からなる原稿搬送機構63を備える。原稿搬送機構63は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット53と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構(図略)を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット53を介してスキャナ部51から読取可能にしている。
The
また、原稿給送部6は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部2に対して回動自在に設けられている。原稿給送部6の前面側を上方に移動させて原稿台52上面を開放することにより、原稿台52の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。
The
本体部2は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から記録紙を1枚ずつ繰り出して記録部40へ搬送する給紙ローラ462と、給紙カセット461から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部40とを備える。
The
記録部40は、スキャナ部51で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム43を露光する光学ユニット42と、感光体ドラム43上にトナー像を形成する現像部44と、感光体ドラム43上のトナー像を記録紙に転写する転写部41と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部45と、記録部40内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48まで搬送する搬送ローラ463,464等とを備える。
The
また、記録紙の両面に画像を形成する場合は、記録部40で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ48側の搬送ローラ463にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ463を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Lに送って記録部40の上流域に再度搬送し、記録部40により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48に排出する。
When forming images on both sides of the recording paper, the
次に、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ励磁切換制御装置について説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ励磁切換制御装置の概略構成を示す図である。ステッピングモータ励磁切換制御装置10(以下、装置10)は、ステッピングモータ16の駆動を制御し、ステッピングモータ16の励磁モードの切換制御を行う。装置10は、上述したように、制御部100の一部によって構成される。
Next, a stepping motor excitation switching control device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a stepping motor excitation switching control device according to an embodiment of the present invention. The stepping motor excitation switching control device 10 (hereinafter, device 10) controls the driving of the stepping
装置10は、CPU11と、ROM12と、RAM13と、論理回路14と、モータドライバ15とを備える。
The
CPU(制御部)11は、当該装置10の動作の全体的な制御を司り、ステッピングモータ16の励磁モードを切換制御する。ROM12は、装置10全体の動作制御用のシステムプログラム等を記憶する。RAM13は、CPU11により、ROM12に記憶されている上記システムプログラムに基づく動作のワークエリアとして用いられる。
The CPU (control unit) 11 controls the overall operation of the
論理回路(励磁駆動制御部)14は、モータドライバ15を駆動するための論理を生成する回路である。モータドライバ15は、励磁順序を決定する励磁回路と、ステッピングモータ16に供給する電力を制御する駆動回路とを備え、ステッピングモータ16に駆動パルスを出力してステッピングモータ16を駆動する。なお、ステッピングモータ16は、モータドライバ15からの駆動パルス(パルス電力)に同期して動作する同期電動機である。
The logic circuit (excitation drive control unit) 14 is a circuit that generates logic for driving the
図3は論理回路14の構成の一例を示す図である。論理回路14は、モータクロック信号生成部141と、電流制御子生成部143と、レジスタ部144と、クロック発振部145とを備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
モータクロック信号生成部141は、クロック発振部145からのクロックに基づいて、ステッピングモータ16(モータドライバ15)に出力するA相及びB相の各クロックを生成する。モータクロック信号生成部141は、本実施形態では、1−2相励磁モード用のモータクロック信号を発生させる1−2相励磁モード制御回路141Aと、2相励磁モード用のモータクロック信号を発生させる2相励磁モード制御回路141Bとを備える。
The motor clock
電流制御子生成部143は、クロック発振部145からのクロックに基づいて、ステッピングモータ16のA相及びB相の電流制御子を生成する。電流制御子生成部143は、本実施形態では、1−2相励磁モード用の電流制御子を発生させる1−2相励磁モード制御回路143Aと、2相励磁モード用の電流制御子を発生させる2相励磁モード制御回路143Bとを備える。
The current
レジスタ(I/O出力ポート)144は、ステッピングモータ16を1−2相励磁モード又は2相励磁モードのどちらのモードで動作させるかのCPU11による設定を記憶する。レジスタ部144は、設定された励磁モードを示す信号を、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143に出力する。
The register (I / O output port) 144 stores a setting by the
クロック発振部145は、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143の各部に対して出力するクロック信号(同期信号)を生成する。このクロック発振部145は、モータクロック信号生成部141がステッピングモータ16に出力するA相及びB相の各モータクロック信号の1/2の周期(2倍の周波数)からなるクロックを生成して発振する。
The
次に、ステッピングモータ励磁切換制御装置10による2相励磁モードから1−2相励磁モードへの励磁モード切り替え制御を説明する。図4は2相励磁モードから1−2相励磁モードへの励磁モード切り替え制御時の処理を示すフローチャート、図5は2相励磁から1−2相励磁への励磁モード切り替時の制御信号パターンとモータ電流波形を示す図である。なお、図5では、CLK A、CLK BはそれぞれA相、B相に与えるモータクロック信号を示し、I0、I1はA相の電流制御子、I2、I3はB相の電流制御子を示す。
Next, the excitation mode switching control from the two-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode by the stepping motor excitation
例えば、2相励磁モードでステッピングモータ16を動作させる場合、CPU11は、レジスタ部144を、2相励磁モード動作を示す設定にする(S1)。レジスタ部144が2相励磁モード動作用に設定されると、レジスタ部144から出力される2相励磁モードを示す信号を受けて、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、それぞれ信号線を切り替えて、内部の制御回路を2相励磁モード制御回路141B,143Bに接続する(S2)。そして、モータクロック信号生成部141の2相励磁モード制御回路141Bがモータドライバ15にモータクロック信号を出力し、電流制御子生成部143の2相励磁モード制御回路143Bがモータドライバ15に電流制御子を出力する(S3)。モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、内蔵する図略の記憶部に、これから動作する励磁モードが2相励磁モードであることを記憶する(S4)。この後、ステッピングモータ16が2相励磁モードで動作を始める(S5)。なお、実際には、ステッピングモータ16の動作にはスルーアップ、スルーダウンの動作が必要だが、本件とは直接関連しないため記述は省略する。
For example, when the stepping
CPU11が、例えば、ステッピングモータ16の駆動力伝達先が切り替わったこと等をトリガとして、1−2相励磁モードへの励磁モード切り替えの必要があると判断すると(S6でYES)、CPU11は、レジスタ部144を、1−2相励磁モード動作を示す設定とする(S7)。モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、レジスタ部144から出力される1−2相励磁モードを示す信号を受けると、上記記憶部の記憶内容に基づいて、当該1−2相励磁モードへの切り替え前の励磁モードを検出する(S8)。
When the
ここで、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、当該記憶部に記憶されている切り替え前の励磁モードに応じて予め定められたタイミングで、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143内の制御回路を、1−2相励磁モード制御回路141A,143Aに切り替える。当該予め定められた切り替えタイミングは、論理回路14内の図略の記憶領域に出力タイミング記憶テーブルに記憶されており、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、レジスタ部144から出力される1−2相励磁モードを示す信号を受けたときに、当該出力タイミング記憶テーブルから予め定められた切り替えタイミングを読み出す。
Here, the motor clock
なお、本実施形態では、当該1−2相励磁モードへの切り替え前の励磁モードが2相励磁モードである場合、上記予め定められているタイミングは、電流制御子生成部143内の制御回路を1−2相励磁モード制御回路143Aに切り替えるタイミングが、モータクロック信号生成部141内の制御回路を1−2相励磁モード制御回路141Aに切り替えるタイミングよりも、クロック発振部145が出力するクロック信号の1クロック分(すなわち、モータクロック信号生成部141が生成するモータクロック信号の1/2クロック分)早いタイミングに定められている。
In this embodiment, when the excitation mode before switching to the 1-2 phase excitation mode is the two-phase excitation mode, the predetermined timing is determined by the control circuit in the current
本実施形態では、当該1−2相励磁モードへの切り替え前の励磁モードが2相励磁モードであるので、上記予め定められた切り替えタイミングに従って、電流制御子生成部143は、内部の制御回路を、モータクロック信号生成部141によりも先に1−2相励磁モード制御回路143Aに切り替え(S9)、この電流制御子生成部143による制御回路切り替えタイミングから、クロック発振部145が出力するクロック信号の1クロック分遅れて、モータクロック信号生成部141が、内部の制御回路を1−2相励磁モード制御回路141Aに切り替える(S10)。
In the present embodiment, since the excitation mode before switching to the 1-2 phase excitation mode is the two phase excitation mode, the current
これにより、電流制御子生成部143の1−2相励磁モード制御回路143Aから1−2相励磁モード用の電流制御子が出力され、これよりもクロック発振部145のクロック信号の1クロック分遅れて、モータクロック信号生成部141の1−2相励磁モード制御回路141Aから1−2相励磁モード用のモータクロック信号が出力されて、ステッピングモータ16が1−2相励磁モードで動作を始める(S11)。
As a result, the current controller for the 1-2 phase excitation mode is output from the 1-2 phase excitation
このように処理を行うことで、図5に示すように、2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替わる時、A相及びB相のモータ電流の波形のピーク間隔は、2相励磁モードから1−2相励磁モードへの切り替え前後において、4step(モータクロック信号4CLK)分に維持され、モータ電流波形は理想的な正弦波に近い波形が保たれる。これにより、A相及びB相のモータ電流波形のピーク間隔の変動を要因とするステッピングモータ16の振動や騒音を防止することが可能となる。
By performing the processing in this manner, as shown in FIG. 5, when switching from the two-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode, the peak intervals of the motor current waveforms of the A phase and the B phase are changed to the two-phase excitation mode. Before and after switching to the 1-2 phase excitation mode, 4 steps (motor clock signal 4CLK) are maintained, and the motor current waveform is kept close to an ideal sine wave. As a result, it is possible to prevent vibration and noise of the stepping
すなわち、図6に示す従来の切り替えタイミングでは、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143は、図4に示した上記S8乃至S10の処理を行わないので、2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替わる時、A相及びB相のモータ電流波形のピーク間隔は、切り替え前の4stepから4.5stepに変動していたため、これを要因としてステッピングモータ16の振動や騒音が発生していたが、上記図4に示した本発明の実施形態では、図5に矢印で示すように、クロック発振部145のクロック信号の1クロック分早く、電流制御子生成部143の1−2相励磁モード制御回路から1−2相励磁モード用の電流制御子が出力されるので、従来見られていたモータ電流波形のピーク間隔の変動が防止され、ステッピングモータ16の振動や騒音が防止される。
That is, at the conventional switching timing shown in FIG. 6, the motor
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、図4及び図5に、2相励磁モードから1−2相励磁モードへの切り替え時の制御を示したが、本発明は当該制御に限定されるものではない。例えば、論理回路14内の出力タイミング記憶テーブルに、切り替え前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた電流制御子及びモータクロック信号の出力タイミングを記憶させておき、電流制御子生成部143及びモータクロック信号生成部141が、CPU11からの切り替え指示に従って励磁モードを切り替えるときに、その時点における切換前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた出力タイミングで、内部の制御回路を1−2相励磁モード制御回路143B,141Bに切り替えて、電流制御子及びモータクロック信号がモータドライバ15及びステッピングモータ16に向けて出力されるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, FIGS. 4 and 5 show the control at the time of switching from the 2-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode, but the present invention is not limited to this control. For example, the output timing storage table in the
また、上記実施形態の場合、2相励磁モードから1−2相励磁モードへの切り替え時には、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143が、論理回路14内の出力タイミング記憶テーブルから、予め定められた切り替えタイミングを読み出し、当該予め定められた切り替えタイミングで、内部の制御回路を1−2相励磁モード制御回路143B,141Bに切り替えていたが、励磁モードの切り替えタイミング制御は、以下のように行ってもよい。
In the case of the above embodiment, when switching from the 2-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode, the motor clock
例えば、レジスタ部144が、2相励磁モード又は1−2相励磁モードのいずれの動作を行うかについて、モータクロック信号生成部141用の設定を記憶するレジスタ部144Aと、電流制御子生成部143用の設定を記憶するレジスタ部144Bの2つのレジスタを備えるように構成される。そして、CPU11は、2相励磁モードから1−2相励磁モードへの励磁モード切り替えの必要があると判断したとき、クロック発振部145からのクロック信号に基づいて、電流制御子生成部143用の設定を記憶するレジスタ部144Bを、モータクロック信号生成部141用の設定を記憶するレジスタ部144Aよりも、クロック発振部145が出力するクロック信号の1クロック分早く1−2相励磁モードを示す設定とする。そして、CPU11は、このレジスタ部144Bの設定時から、クロック発振部145が出力するクロック信号の1クロック分経過時に、モータクロック信号生成部141用の設定を記憶するレジスタ部144Aを、1−2相励磁モードを示す設定とする。これによれば、2相励磁モードから1−2相励磁モードへの切り替え時に、モータクロック信号生成部141及び電流制御子生成部143が、論理回路14内の出力タイミング記憶テーブルから、予め定められた切り替えタイミングを読み出して、内部の制御回路の切り替えタイミングを制御する必要がない。
For example, a register unit 144A that stores settings for the motor clock
また、本発明に係るステッピングモータ励磁切換制御装置及び画像形成装置は、図1乃至図5の構成及び処理で示されるステッピングモータ励磁切換制御装置10及び複合機1に限定されるものではなく、上記構成及び処理はあくまでも一例に過ぎない。
Further, the stepping motor excitation switching control device and the image forming apparatus according to the present invention are not limited to the stepping motor excitation
本発明に係る画像形成装置は、複合機に限定されるものではなく、コピー機やファクシミリ装置等、他の画像形成装置であってもよい。 The image forming apparatus according to the present invention is not limited to a multifunction machine, and may be another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine.
1 複合機
10 ステッピングモータ励磁切換制御装置
100 制御部14 論理回路
141 モータクロック信号生成部
141A 1−2相励磁モード制御回路
141B 2相励磁モード制御回路
143 電流制御子生成部
143A 1−2相励磁モード制御回路
143B 2相励磁モード制御回路
144 レジスタ部
144A レジスタ
144B レジスタ
145 クロック発振部
15 モータドライバ
16 ステッピングモータ
40 記録部
463,464,469 搬送ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御部からの指示が示す励磁モードに応じた駆動信号を出力する励磁駆動制御部と、
前記励磁駆動制御部から出力される駆動信号に基づいてステッピングモータの各相のコイルを励磁するモータドライバとを備え、
前記励磁駆動制御部は、前記制御部からの指示が示す励磁モードへの切り替え時に、当該指示が示す励磁モードの駆動信号を、励磁モード切り替え前後の各励磁モードの組合せに応じて予め定められているタイミングで、前記モータドライバに出力するステッピングモータ励磁切換制御装置。 A control unit that switches and controls the excitation mode of the stepping motor;
An excitation drive control unit that outputs a drive signal corresponding to an excitation mode indicated by an instruction from the control unit;
A motor driver that excites a coil of each phase of the stepping motor based on a drive signal output from the excitation drive control unit;
When switching to the excitation mode indicated by the instruction from the control unit, the excitation drive control unit determines the excitation mode drive signal indicated by the instruction according to the combination of excitation modes before and after switching the excitation mode. A stepping motor excitation switching control device that outputs to the motor driver at a timing.
前記励磁駆動制御部は、前記制御部からの切り替え指示に従って励磁モードを切り替えるとき、その時点における切換前後の各励磁モードの組合せに対して予め定められた前記駆動信号の出力タイミングを前記出力タイミング記憶テーブルから読み出し、当該読み出した出力タイミングで、前記切り替え指示が示す励磁モードの駆動信号をステッピングモータに出力する請求項1に記載のステッピングモータ励磁切換制御装置。 The excitation drive control unit has an output timing storage table for storing the output timing of the drive signal determined in advance for each combination of excitation modes before and after the switching,
When the excitation drive control unit switches the excitation mode in accordance with the switching instruction from the control unit, the output timing storage of the drive signal output timing predetermined for each combination of excitation modes before and after the switching at that time The stepping motor excitation switching control device according to claim 1, wherein the stepping motor excitation switching control device outputs the excitation mode drive signal indicated by the switching instruction to the stepping motor at the read output timing from the table.
前記電流制御子生成部は、前記制御部からの切換指示に従って2相励磁モードから1−2相励磁モードに切り替えるとき、前記クロック発振部から発振されるクロックに基づいて、ステッピングモータに出力する電流制御子を、前記モータクロック信号生成部によって生成されるモータクロック信号よりも、当該モータクロック信号の1/2クロック分早く出力する請求項1に記載のステッピングモータ励磁切換制御装置。 The excitation drive control unit includes a motor clock signal generation unit that generates A-phase and B-phase motor clock signals to be output to the stepping motor, and a current control that generates A-phase and B-phase current controllers to be output to the stepping motor. And a clock oscillation unit that oscillates a clock to be supplied to the motor clock signal generation unit and the current controller generation unit with a cycle that is 1/2 of the motor clock signal generated by the motor clock signal generation unit. And
The current controller generating unit outputs current to the stepping motor based on a clock oscillated from the clock oscillation unit when switching from the two-phase excitation mode to the 1-2 phase excitation mode in accordance with a switching instruction from the control unit. 2. The stepping motor excitation switching control device according to claim 1, wherein the controller is output earlier than the motor clock signal generated by the motor clock signal generation unit by 1/2 clock of the motor clock signal.
前記ステッピングモータ励磁切換制御装置によって励磁切換が制御されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動源として用紙を搬送する搬送ローラと
を備える画像形成装置。 A stepping motor excitation switching control device according to any one of claims 1 to 3,
A stepping motor whose excitation switching is controlled by the stepping motor excitation switching control device;
An image forming apparatus comprising: a conveyance roller configured to convey a sheet using the stepping motor as a driving source.
前記ステッピングモータ励磁切換制御装置によって励磁切換が制御されるステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動源として回転する回転体を有する画像形成手段と
を備える画像形成装置。 A stepping motor excitation switching control device according to any one of claims 1 to 3,
A stepping motor whose excitation switching is controlled by the stepping motor excitation switching control device;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit having a rotating body that rotates using the stepping motor as a driving source.
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JP2007042685A JP2008206371A (en) | 2007-02-22 | 2007-02-22 | Stepping motor excitation switching control unit and image forming apparatus |
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CN109863460A (en) * | 2017-08-28 | 2019-06-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | Control device, photographic device, moving body, control method and program |
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- 2007-02-22 JP JP2007042685A patent/JP2008206371A/en active Pending
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