JP2741751B2 - ステツピングモータ駆動方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばファクシミリ装置の読取りまたは記
録走査駆動用として使用されるステッピングモータ駆動
方式の改良に関する。 （従来の技術） 従来、この種の駆動方式として、ステッピングモータ
に対し１相励磁と２相励磁とを交互に繰返すいわゆる１
−２相励磁方式が多く使用されている。この励磁方式
は、１相励磁または２相励磁のみの励磁方式に比べて回
転動作の分解能を高めることができ、高精度の走査を行
なう必要があるファクシミリ装置等にとって極めて好適
である。 ところが、一般に１相励磁と２相励磁とではステッピ
ングモータの駆動時に発生する振動の大きさが異なる。
このため、１相励磁と２相励磁とをただ単に交互に繰返
すだけの従来の駆動方式では、停止直前の最終駆動パル
スの励磁状態が振動の大きい相であったとすると、停止
直後のステッピングモータの振動が大きくなり、これに
より装置の振動が増加して騒音が大きくなる問題があっ
た。また、騒音の発生を抑えるために振動部分に防振材
等を貼設することも考えられるが、このようにすると装
置の重量増加やコストアップ等を招くことになり好まし
くなかった。 そこで、ステッピングモータの駆動を停止する必要が
生じたときが２相励磁状態であったら即座には停止せ
ず、次の１相励磁状態においてステッピングモータの駆
動を停止することが考えられている。 このように１相励磁状態においてステッピングモータ
の駆動を停止すれば、停止後のステッピングモータの振
動を低く抑えることができる。 しかしながら上述の方式によると、ステッピングモー
タの駆動を停止する必要が生じたときが２相励磁状態で
ある時には、その時点からさらに駆動パルスの印加を行
わなければならないため、ステッピングモータの駆動を
停止する必要が生じた時点にステッピングモータの駆動
を停止することができない。従って、ステッピングモー
タが必要以上に回転することになり、ステッピングモー
タにより回転される回転対象物を所期の状態に停止させ
ることができなくなってしまう。具体的には、ステッピ
ングモータによって紙を搬送するためのローラを回転さ
せている場合、紙を所望の位置に停止させることが困難
となってしまう。 （発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の駆動方式は、１相励磁および２相
励磁の振動の大きさを全く考慮していないため、停止直
前の最終駆動パルス印加時に振動の大きい相で励磁した
場合に停止後の装置の振動が大きくなり、これにより騒
音の増加を招くという問題点を有する。また、ステッピ
ングモータの駆動を停止する必要が生じたときが２相励
磁状態であったら即座には停止せず、次の１相励磁状態
においてステッピングモータの駆動を停止するようにす
ると、ステッピングモータにより回転される回転対象物
を所期の状態に停止させることができなくなってしまう
という問題点が有る。本発明はこの点に着目し、防振材
等を設けることなく停止後のステッピングモータの振動
を低減し、これによりコンパクトかつ安価で騒音の低減
を図り得、しかもステッピングモータの駆動を停止する
必要が生じた場合に常にステッピングモータの駆動を即
座に停止することができるステッピングモータ駆動方式
を提供しようとするものである。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、１相励磁と２相励磁とでは一般に第７図に
示すように１相励磁の方が駆動後の振動が小さくなるこ
とに着目し、１駆動毎に偶数個の駆動パルスで、かつ１
相励磁と２相励磁との繰返しによりステッピングモータ
を駆動するものであって、駆動パルス１がパルス与えら
れる毎に一定角度を回転させるように所定順序で励磁状
態を変化させるステッピングモータ駆動方式において、
第１図に示す如く励磁状態設定手段Ａを設け、この励磁
状態設定手段Ａにより、始動前の停止状態が１相励磁状
態および２相励磁状態のいずれであるかを判定し、始動
前の停止状態が１相励磁状態である場合には始動パルス
に対しての励磁状態を前記所定順序に応じた次の励磁状
態に設定し、また始動前の停止状態が２相励磁状態であ
る場合には始動パルスに対しての励磁状態を前記所定順
序に拘らずに２相励磁状態に設定するようにしたもので
ある。 （作用） この結果、通常の動作状態においては、１駆動におけ
る励磁状態は必ず２相励磁→１相励磁と変化することに
なるので、ステッピングモータは必ず１相励磁された状
態で停止することになる。この結果、２相励磁駆動後に
停止させる場合に比べ振動が減少し、これにより装置の
騒音は低減される。また防振材等も不要になるため、そ
の分軽量化やコストダウン等を図ることが可能となる。 さらに、始動前の停止状態が２相励磁状態になってい
てしまったとしても、始動パルスに対しての励磁状態が
強制的に２相励磁状態とされるから、以後では１駆動に
おける励磁状態は必ず２相励磁→１相励磁と変化するこ
とになる。このため、異常時などにおいてステッピング
モータの駆動を緊急に停止する必要が生じた際に、２相
励磁状態でステッピングモータの駆動を停止したとして
も、その後においてステッピングモータを、必ず１相励
磁された状態で停止するように動作させることができ
る。この結果、異常時などにおいて、その時の励磁状態
を考慮することなくステッピングモータの駆動を停止す
ることが可能となる。 （実施例） 第２図は本発明の一実施例におけるステッピングモー
タ駆動方式を適用した駆動装置のブロック構成図で、４
はステッピングモータを示している。 この装置は、モータ駆動制御回路１と、このモータ駆
動制御回路１のアドレス指定に従ってステッピングモー
タの駆動パルスパターンを発生するヒューズROMからな
る駆動パターン発生回路（ROM）２と、この駆動パルス
発生回路２から発生された駆動パルスパターンに従って
ステッピングモータ４を１相励磁または２相励磁により
駆動するモータ駆動回路３とから構成される。このうち
モータ駆動制御回路１は、マイクロコンピュータを主制
御部として有するもので、その制御機能としてモータ駆
動制御手段11と励磁状態設定手段12とを備えている。先
ずモータ駆動制御手段11は、図示しない回路より駆動指
令が到来したとき、駆動パターン発生回路２に対し所定
のタイミングでアドレスを発生してこれにより駆動パタ
ーン発生回路２から駆動パルスパターンを出力させるも
のである。また励磁状態設定手段12は、停止直前のステ
ッピングモータの励磁状態を振動の小さい１相励磁に設
定するべくモータ駆動制御手段11から発生されるアドレ
スを設定するものである。 次に、以上の構成に基づいて本実施例の駆動方式を説
明する。尚、本実施例ではステッピングモータを１−２
相励磁により１駆動毎に２発の駆動パルスを発生するこ
とにより駆動するものとして説明する。 待機時においてモータ駆動制御回路１は、第３図
（ａ）に示す如くステップ3aで駆動指示の到来監視を行
なっており、この状態で駆動指示が到来するとステップ
3aからステップ3bに移行して、ここで駆動パターン発生
回路２のアドレスを記憶しているアドレスカウンタから
現在記憶されているアドレスを読出す。そしてステップ
3cでこのアドレスを対応する駆動パルスパターンの励磁
状態が２相励磁であるか１相励磁であるかを判定する。
ここで、いまステッピングモータ４を４相モータである
と仮定すると、１−２相励磁の駆動パルスパターンは例
えば次表に示すように設定され、この駆動パルスパター
ンは駆動パターン発生回路２にアドレス０〜７に対応し
て順に記憶されている。 したがって、各駆動パルスパターンの励磁状態はアド
レスの最下位ビットが“0"であるか“1"であるかにより
判定できる。 さて、前回の駆動が正常に終了している場合、アドレ
スカウンタのアドレス値は２相励磁の駆動パルスパター
ンに対応するものとなっている。すなわちこの場合に
は、アドレスカウンタのアドレス値に対応する駆動パル
スパターン（始動パルスパターン）が２相励磁であるか
ら問題はないので、モータ駆動制御回路１は処理をその
ままステップST3fに移行することで、その時点でのアド
レスカウンタのアドレス値を始動時のアドレス値として
確定する。 しかし、前回の駆動の際に紙ジャムなどの異常が発生
し、１駆動パルス分だけの駆動が行われた状態で緊急停
止された場合には、アドレスカウンタのアドレス値は１
相励磁の駆動パルスパターンに対応するものとなってい
る。すなわち、始動パルスパターンが１相励磁であるか
ら、そのままでは以降において、１駆動が１相励磁→２
相励磁となり、２相励磁で停止するようになってしま
う。そこでモータ駆動制御回路１は、ステップ3cで１相
励磁と判定するとステップ3dに移行してここでアドレス
カウンタのアドレス値をインクメントし、しかるのちス
テップ3eのアドレス比較ルーチンに移行する。このアド
レス比較ルーチンでは、第４図に示す如くステップ4aで
先ずアドレスが超過したか否か、つまりアドレスの最大
値である「７」を越えたか否かを判定し、「７」を越え
ていればステップ4bでアドレス値を初期化して「０」に
設定し、「７」以下であればアドレス値をそのまま使用
する。かくして、アドレスカウンタのアドレス値に対応
する駆動パルスパターンは強制的に２相励磁に設定され
る。 そうして以上のような始動時のアドレス設定を終了す
るとモータ駆動制御回路１は、先ずステップ3fで上記ア
ドレスを出力して駆動パターン発生回路２から対応する
駆動パルスパターン（２相励磁）を発生させる。そうす
ると、モータ駆動回路３から上記駆動パルスパターンに
応じた励磁電流が発生されてステッピングモータ４に供
給され、この結果ステッピングモータ４は２相励磁によ
り１ステップ分回転する。そうして１パルス目の駆動を
終了するとモータ駆動制御回路１は、続いてステップ3g
でアドレスカウンタのアドレス値をインクリメントし、
しかるのちステップ3hで一定時間Ｔが経過したか否かを
判定する。ここで、この一定時間Ｔは１パルス目と２パ
ルス目との間隔を設定するためのもので、１パルス目の
駆動によるステッピングモータの軸の振動が１パルス目
の駆動を悪影響を与えない程度の時間、例えばステッピ
ングモータの軸の固有振動数の約２倍に設定される。そ
うして、この一定時間Ｔが経過するとモータ駆動制御回
路１は、第３図（ｂ）に示す如くステップ31に移行して
ここで次のアドレスを発生し、これにより駆動パターン
発生回路２から対応する駆動パルスパターンを出力され
てステッピングモータを励磁駆動させる。尚、このとき
の励磁状態は１相励磁となる。そして、この２パルス目
の駆動を終了するとモータ駆動制御回路１は、ステップ
3jでアドエスカウンタの値をインクリメントしたのち、
ステップ3kのアドレス比較ルーチンに移行してここで述
べたようにアドレスの初期化制御を行ない、この制御終
了後にステップ3aの待機状態に戻る。 かくして１回の駆動を完了し、以後モータ駆動制御回
路１に駆動指示が到来する毎に上記制御動作を繰返す。
第５図は本実施例の駆動方式により駆動した場合の駆動
パルスの印加状態とモータの挙動とを示すものである。 このように本実施例であれば、１−２相励磁により１
駆動を２発のパルスで駆動する場合に、前処理において
始動時の駆動パルスパターンの励磁状態をアドレスから
判定して、これが１相励磁のとき２相零時に変更したの
ち駆動するようにしたので、停止直前の駆動パルスパタ
ーンは必ず１相励磁となり、この結果停止直後のステッ
ピングモータの軸の振動を小さくすることかできる。し
たがって、騒音を減少することができ、これにより防振
材等を貼設する必要もなくなって装置の構成を簡単化し
かつ安価にすることができる。ちなみに停止直前の駆動
パルスパターンが２相励磁となるように駆動した場合に
は、例えば第６図に示す如く１駆動毎の停止直後のステ
ッピングモータの軸振動が大きくなり、それに伴い騒音
も大きなものとなる。 また、２相励磁状態でステッピングモータの駆動を停
止したとしても、次の駆動では、始動パルスパターンを
強制的に２相励磁に設定することで２相励磁→１相励磁
なる正しい順序での駆動を行うので、異常時などにおい
て、その時の励磁状態を考慮することなく即座にステッ
ピングモータの駆動を停止することが可能となり、余計
な回転を生じさせることなく停止させることができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば１駆動毎の駆動パルス数、ステッピングモー
タの構成や種類、励磁状態設定手段の構成など、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 ［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、１駆動毎に偶数
個の駆動パルスで、かつ１相励磁と２相励磁との繰返し
によりステッピングモータを駆動するものであって、駆
動パルスが１パルス与えられる毎に一定角度を回転させ
るように所定順序で励磁状態を変化させるステッピング
モータ駆動方式において、励磁状態設定手段を設け、こ
の励磁状態設定手段により、始動前の停止状態が１相励
磁状態および２相励磁状態のいずれであるかを判定し、
始動前の停止状態が１相励磁状態である場合には始動パ
ルスに対しての励磁状態を前記所定順序に応じた次の励
磁状態に設定し、また始動前の停止状態が２相励磁状態
である場合には始動パルスに対しての励磁状態を前記所
定順序に拘らずに２相励磁状態に設定するようにしたこ
とによって、防振材等を設けることなく停止後のステッ
ピングモータの振動を低減することができ、これにより
コンバクトかつ安価で騒音の低減を図り得、しかもステ
ッピングモータの駆動を停止する必要が生じた場合に常
にステッピングモータの駆動を即座に停止することがで
きるステッピングモータ駆動方式を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の機能構成を示すブロック図、第２図乃
至第６図はそれぞれ本発明の一実施例におけるステッピ
ングモータ駆動方式を説明するためのもので、第２図は
同方式を適用した駆動装置の構成を示す回路ブロック
図、第３図および第４図はそれぞれモータ駆動制御回路
の制御手段および制御内容を示すフローチャート、第５
図および第６図はそれぞれ効果を説明するための駆動パ
ルスの印加状態およびモータ軸の挙動を示す図、第７図
は１相励磁および２相励磁のモータ軸の挙動を示す図で
ある。 Ａ……励磁状態設定手段、１……モータ駆動制御回路、
２……駆動パターン発生回路、３……モータ駆動回路、
４……ステッピングモータ、11……モータ駆動制御手
段、12……励磁状態設定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−143489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−106396（ＪＰ，Ａ) 実開 昭47−36112（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．１駆動毎に偶数個の駆動パルスで、かつ１相励磁と
   ２相励磁との繰返しによりステッピングモータを駆動す
   るものであって、駆動パルスが１パルス与えられる毎に
   一定角度を回転させるように所定順序で励磁状態を変化
   させるステッピングモータ駆動方式において、 始動前の停止状態が１相励磁状態および２相励磁状態の
   いずれであるかを判定し、始動前の停止状態が１相励磁
   状態である場合には始動パルスに対しての励磁状態を前
   記所定順序に応じた次の励磁状態に設定し、また始動前
   の停止状態が２相励磁状態である場合には始動パルスに
   対しての励磁状態を前記所定順序に拘らずに２相励磁状
   態に設定する励磁状態設定手段を備えたことを特徴とす
   るステッピングモータ駆動方式。