JP2827891B2 - ステップモータ駆動装置 - Google Patents

ステップモータ駆動装置

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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタやファ
クシミリ、コピー機などに搭載され、マイクロプロセッ
サにより制御されるステップモータ駆動装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばレーザプリンタやファクシ
ミリ等の機器における用紙搬送や感光ドラム駆動のため
の駆動源としてステップモータが一般に用いられてお
り、このステップモータを駆動制御するのに、専用のマ
イクロプロセッサを用いたり、機器制御用のマイクロプ
ロセッサをモータ駆動にも用いたり、さらには、ステッ
プモータ専用ポートを持つマイクロプロセッサを用いる
ことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、専用の
マイクロプロセッサを用いた場合、その分、機器全体の
コスト高となり、また、機器制御用のマイクロプロセッ
サをモータ駆動に共用した場合は、近年、プリンタ等の
動作の高速化が図られており、マイクロプロセッサによ
るプログラム処理速度の限界にまで及んでいるので、モ
ータの加速及び定速駆動を共にプログラム処理により行
なうと、データ処理の速度低下を生じることがある。ま
た、専用ポートを持つマイクロプロセッサを用いた場
合、処理速度の低下を生じることはなくなるが、そのよ
うなプロセッサはコスト高となる。また、モータの加速
駆動域と定速駆動域とで制御態様を切替えることによ
り、マイクロプロセッサのデータ処理の負担を軽減する
ことが知られているが、そのための構成が複雑となり、
設計仕様の変更等が容易でないものであった。
【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、機器制御用のマイクロプロセッ
サをモータ駆動に用いたものにおいて、マイクロプロセ
ッサのデータ処理の負担を軽減でき、その処理速度をほ
とんど低下することがなく、しかも構成が簡単でかつ低
コスト化が図れるステップモータ駆動装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項1の発明は、モータの加速駆動域と定速駆動域
とで制御態様を切替えるようにしたステップモータ駆動
装置において、モータ駆動と該駆動以外のデータ処理が
可能なマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサから
の出力信号に基づいてモータ加速域のパルスレートが書
き込まれ、該パルスレートがタイマカウントによる割込
み要求発生毎に書き換えられる割込み処理用タイマと、
マイクロプロセッサからの出力信号に基づいてモータ定
速域のパルスレートが書き込まれる、前記割込み処理用
タイマとは独立した定速域設定用タイマと、前記両タイ
マにそれぞれ独立して駆動用パルスを供給するクロック
源と、マイクロプロセッサからの指令に基づいて、加速
域では割込み処理用タイマからの信号を選択し、定速域
に達した後は定速域設定用タイマからの信号を選択する
セレクタと、セレクタにより選択された信号に基づいて
モータ励磁用のパルスを生成する励磁パルス生成回路と
を備えたものである。請求項2の発明は、請求項1のス
テップモータ駆動装置において、割込み処理用タイマ
が、マイクロプロセッサに対して、モータの加速域の外
で、該モータの駆動以外のデータ処理のための割込み処
理を制御可能なものである。
【0006】
【作用】上記構成を有する請求項1のステップモータ駆
動装置において、割込み処理用タイマは、マイクロプロ
セッサからの出力信号に基づいて、モータ加速域のパル
スレートが書き込まれ、該パルスレートがタイマカウン
トによる割込み要求発生毎に書き換えられる。励磁パル
ス生成回路は、割込み処理用タイマからの信号に基づい
て、ステップモータをパルスレートが書き換えられる毎
に徐々に加速する。ステップモータが定速域に達する
と、セレクタはマイクロプロセッサからの指令に基づい
て、割込み処理用タイマの信号から定速域設定用タイマ
の信号を選択する。定速域設定用タイマは割込み処理用
タイマとは独立してクロック源から駆動パルスが供給さ
れ、また、マイクロプロセッサからの指令に基づいて、
モータ定速域のパルスレートが書き込まれ、ステップモ
ータを定速駆動する。定速域のパルスレートは、一定の
周期であるから、一度書き込まれるだけである。請求項
2のステップモータ駆動装置においては、割込み処理用
タイマは、マイクロプロセッサに対して、モータの加速
域の外で、該モータの駆動以外のデータ処理のための割
込み処理を行なう。
【0007】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図1は、レーザプリンタに搭載され
た、用紙搬送や感光ドラムの駆動を行うためのステップ
モータ駆動装置のブロック構成図で、マイクロプロセッ
サ(以下、CPUという)1は、モータ駆動の他にプリ
ンタの各種処理動作を行う。このCPU1のプログラム
及びデータはROM2及び不図示のRAMに格納され、
そのプログラム及びデータの転送はシステムバスを介し
て行われる。ROM2にはモータ加速域及び定速域のパ
ルスレートのテーブルが格納されている。
【0008】割込み処理用タイマ3は、CPU1からラ
イト信号WR及びデータ信号DATA(タイマ時間)が
入力され、所定周期毎(例えば10ms)にCPU1に
対して割込み要求を行うための割込み信号TM1INT
/(/はローでアクティブの意味)を出力する。割込み
処理用タイマ3にはライト信号WR及びデータ信号DA
TAによりモータ加速域のパルスレートが書き込まれ、
このパルスレートはタイマカウントによる割込み要求発
生毎に書き換えられる。この割込み処理用タイマ3はモ
ータ加速域の外では、CPU1に対してモータの駆動以
外のデータ処理のための割込み要求を行い、CPU1は
この割込み処理で、例えば機器の内部温度を検出するセ
ンサからの信号を調べたりする。
【0009】モータコントローラ4は、ステップモータ
5にA,B,A/,B/相駆動用パルスを出力するAS
IC(Application Specific IC,エイシック)であり、
CPU1からのライト信号WR及びデータ信号DATA
(タイマ時間)が書き込まれるモータ定速域設定用タイ
マ6と、CPU1のタイマ切替信号SHSELに基づい
て加速域と定速域とで信号を切り替え選択するセレクタ
7と、このセレクタ7により選択された信号に基づいて
モータ駆動パルスPMA,PMB,PMA/,PMB/
を生成する励磁パルス生成回路8とからなる。
【0010】モータ定速域設定用タイマ6には上記ライ
ト信号WR及びデータ信号DATAにより、モータ定速
域のパルスレートが書き込まれる。セレクタ7に対する
CPU1のタイマ切替信号は、モータの加速域では割込
み処理用タイマ3の割込み信号TM1INT/を選択
し、定速域ではモータ定速域設定用タイマ6からの一定
周期の出力信号FCUPを選択する。また、CPU1は
励磁パルス生成回路8にモータイネーブル信号PMEN
を与える。なお、上記割込み処理用タイマ3は、モータ
コントローラ4とは別個に、つまり、定速域設定用タイ
マ6とは独立して設けられており、両タイマ3,6には
それぞれ独立してCPU1に内蔵又は外付けのクロック
源からクロックパルスCLKが供給されるよう構成され
ている。
【0011】次に、上記構成でなる駆動装置の動作を図
2、図3を用いて説明する。図2はモータの加速から定
速駆動に至るまでの処理を示すフローチャートであり、
図3はその時の各部信号のタイムチャートである。割込
み処理用タイマ3には設定値(例えばキースキャンのた
めの10ms)を予め設定した上で、CPU1は、モー
タ定速域設定用タイマ6に定速域パルスレートを書き込
み(S1)、その後、タイマ切替信号SHSEL(ハ
イ)をセレクタ7に出力し、これにより割込み処理用タ
イマ3を選択する(S2)。続いて、割込み処理用タイ
マ3に加速域パルスレートを書き込み(S3)、さら
に、モータ出力をイネーブルにすべくモータイネーブル
信号PMENを出力する(S4)。
【0012】割込み処理用タイマ3がタイマカウントア
ップすると割込み要求を行う割込み信号TM1INT/
を出力し、CPU1はこの割込み処理により割込み処理
用タイマ3のパルスレートを書き換える(S6)。CP
U1はモータ速度が定速域、つまり予めモータ定速域設
定用タイマ6に書き込んである所定のパルスレートに達
したかを調べ(S7)、定速域に達していなければ、S
5〜S7のループを繰り返す。加速域パルスレートでは
割込み信号TM1INT/は、図3に示すようにパルス
間隔が漸次短くなる。このようなソフトウェア処理によ
り、加速域パルスレートに対応した割込み信号TM1I
NT/に基づいて、励磁パルス生成回路8は、モータ駆
動パルスPMA,PMB,PMA/,PMB/を生成
し、これによりモータ5は加速されることになる。
【0013】モータ速度が定速域に達したとき、CPU
1はタイマ切替信号SHSEL(ロー)をセレクタ7に
出力し、モータ定速域設定用タイマ6を選択し(S
8)、それとともに、割込み処理用タイマ3を最初の設
定値(キースキャンのための10ms)に戻し(S
9)、次いで、通常処理(S10)に戻る。S8で、モ
ータ定速域設定用タイマ6が選択されたことで、励磁パ
ルス生成回路8には一定周期の出力信号FCUPが与え
られ、これによりモータ5は定速駆動される。このよう
に、モータ速度が定速域に達した後は、モータはCPU
1によるソフト処理に代えて、モータ定速域設定用タイ
マ6によるハードウェアのみにより回転駆動されるの
で、CPU1での処理の負担が軽減され、その処理速度
が低下するようなことがなくなる。また、モータ速度が
定速域に達した後は、割込み処理用タイマ3はCPU1
に対して例えば10ms毎に割込み信号TM1INT/
を発して、他の処理、例えば温度センサによる温度検出
処理などを行うことができる。CPU1はセンサ等から
モータを停止すべき信号を受取ると、割込み処理用タイ
マ3からの信号を選択するように、セレクタ7に出力
し、そして、割込み処理用タイマ3に減速用のパルスレ
ートを書き込む。以降、CPU1は割込み処理用タイマ
3から割込み信号TM1INTを入力する毎にパルスレ
ートを書き換え、モータを減速して行く。
【0014】また、割込み処理用タイマ3をモータ定速
域設定用タイマ6とは独立に設け、かつ、モータコント
ローラ4の外に設けているので、それぞれのタイマ構成
が簡単になり、設計、仕様の変更などが容易となり、し
かも、モータコントローラ4が安価となる。なお、本発
明は上記実施例構成に限られることはなく種々の変形が
可能である。
【0015】
【発明の効果】以上のように請求項1のステップモータ
駆動装置によれば、モータ加速域のパルスレートが割込
み要求発生毎にマイクロプロセッサにより書き換えられ
る割込み処理用タイマと、モータ定速域のパルスレート
が書き込まれる定速域設定用タイマとを用いて、モータ
の加速駆動域ではソフトで、定速駆動域ではハードで駆
動するようにしたので、マイクロプロセッサのデータ処
理の負担が軽減され、その処理速度が低下することがな
く、しかも両者のタイマを独立して設けているので、構
成が簡単でかつ低コスト化が図れる。また、請求項2の
ステップモータ駆動装置によれば、1つの割込み処理用
タイマでもって、マイクロプロセッサに対してモータの
加速域の外で、モータの駆動以外のデータ処理のための
割込み処理を制御でき、タイマを効率良く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるステップモータ駆動装
置のブロック構成図である。
【図2】同装置におけるモータ駆動のための処理手順を
示すフローチャートである。
【図3】同装置におけるモータ駆動時のタイムチャート
である。
【符号の説明】
1 マイクロプロセッサ(CPU) 3 割込み処理用タイマ 5 ステップモータ 6 モータ定速域設定用タイマ 7 セレクタ 8 励磁パルス生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 8/00 H02P 8/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータの加速駆動域と定速駆動域とで制
    御態様を切替えるようにしたステップモータ駆動装置に
    おいて、 モータ駆動と該駆動以外のデータ処理が可能なマイクロ
    プロセッサと、 前記マイクロプロセッサからの出力信号に基づいてモー
    タ加速域のパルスレートが書き込まれ、該パルスレート
    がタイマカウントによる割込み要求発生毎に書き換えら
    れる割込み処理用タイマと、 前記マイクロプロセッサからの出力信号に基づいてモー
    タ定速域のパルスレートが書き込まれる、前記割込み処
    理用タイマとは独立した定速域設定用タイマと、 前記両タイマにそれぞれ独立して駆動用パルスを供給す
    るクロック源と、 前記マイクロプロセッサからの指令に基づいて、加速域
    では前記割込み処理用タイマからの信号を選択し、定速
    域に達した後は前記定速域設定用タイマからの信号を選
    択するセレクタと、 前記セレクタにより選択された信号に基づいてモータ励
    磁用のパルスを生成する励磁パルス生成回路とを備えた
    ことを特徴とするステップモータ駆動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1のステップモータ駆動装置にお
    いて、 前記割込み処理用タイマが、上記マイクロプロセッサに
    対して、モータの加速域の外で、該モータの駆動以外の
    データ処理のための割込み処理を制御可能であることを
    特徴とするステップモータ駆動装置。
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