JP6515744B2 - Motor control device and image forming apparatus provided with the same - Google Patents

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Description

本発明は、ステッピングモーターを含むモーター制御装置と、これを含む画像形成装置に関する。   The present invention relates to a motor control device including a stepping motor, and an image forming apparatus including the same.

ステッピングモーターでは、脱調防止や発生した脱調からの回復のため、ローターの角度と、電気相(励磁状態に対応する角度、位置)を一致させる相合わせが行われることがある。ステッピングモーターの相合わせに関する技術が特許文献1に記載されている。   In the stepping motor, alignment may be performed to match the angle of the rotor with the electrical phase (the angle and position corresponding to the excitation state) in order to prevent the step-out and recover from the step-out that has occurred. Patent Document 1 describes a technique relating to the alignment of stepping motors.

特許文献1には、ステッピングモーターの励磁電流を複数段階に切換え、画像形成装置の動作に伴ってステッピングモーターの励磁が切られた状態から最初にそのステッピングモーターを駆動するより以前にステッピングモーターを励磁し、そのステッピングモーターの自起動領域内の周波数にて少なくとも1セット以上(1周分以上)の相励磁パターン分の駆動パルスでステッピングモーターを回転させる初期化動作を行い、ステッピングモーターの動作終了までその励磁状態を保持する画像形成装置の制御装置が記載されている。これにより、短い起動時間でも脱調することなくモーターを回転させようとする(特許文献1:請求項1、段落[0010]等参照)。   In Patent Document 1, the excitation current of the stepping motor is switched in multiple steps, and the stepping motor is excited before the stepping motor is first driven from the state where the excitation of the stepping motor is cut off with the operation of the image forming apparatus. Perform an initialization operation to rotate the stepping motor with drive pulses for at least one set (one or more turns) of phase excitation at a frequency within the self-starting region of the stepping motor, and until the operation of the stepping motor is completed A control device of an image forming apparatus which holds the excited state is described. As a result, the motor is made to rotate without being out of phase even in a short start-up time (see Patent Document 1: Claim 1, paragraph [0010], etc.).

特開2002−366002公報JP, 2002-366002, A

画像形成装置には、ステッピングモーターが搭載されることがある。例えば、画像形成装置内のステッピングモーターは、用紙を搬送する回転体を回転させる。励磁するコイルの切り替えや、各コイルに流す電流を増減することにより、コイルからの磁力が最も高くなる位置(界磁位置)をローターの回転方向で移動(周回)させることにより、ステッピングモーターのローターを回転させる。   A stepping motor may be mounted on the image forming apparatus. For example, a stepping motor in the image forming apparatus rotates a rotating body that transports a sheet. By moving (surrounding) the position (field position) where the magnetic force from the coil is the highest by switching the exciting coils and increasing or decreasing the current supplied to each coil, the rotor of the stepping motor is moved. Rotate.

しかし、画像形成装置の主電源が切られた場合や、省電力モードへの移行によって、ステッピングモーターへの電力供給が停止されたとき(励磁が解除されたとき)、ローターを保持する力が小さくなり、実際のローターの角度(磁極の角度)と、コイルの励磁状態に対応するローターの角度(電気角、位相、コイルからの磁力が最も高くなる位置、界磁位置)とがずれることがある。また、ステッピングモーターを回転させる制御回路への電力供給が開始により、励磁するコイルやコイルに流す電流の量が予め定められた初期状態にリセットされるために、ずれることもある。   However, when the power supply to the stepping motor is stopped (when the excitation is released) when the main power of the image forming apparatus is turned off or the power saving mode is switched to, the power to hold the rotor is small. The actual rotor angle (pole angle) may deviate from the rotor angle (electrical angle, phase, position where the magnetic force from the coil is the highest, field position) corresponding to the excited state of the coil. . In addition, when the power supply to the control circuit for rotating the stepping motor is started, the amount of the current supplied to the exciting coil or coil may be shifted to a predetermined initial state to be reset.

また、画像形成装置では用紙のジャム(詰まり)が発生したとき、印刷が停止される。そして、印刷再開のため、搬送経路に残る用紙の除去がなされる。この除去のとき、回転体が回転させられることにあわせ、ローターも回転する。その結果、ずれが生ずることもある。   In addition, in the image forming apparatus, printing is stopped when a paper jam occurs. Then, in order to resume printing, the sheet remaining in the transport path is removed. At the time of this removal, the rotor rotates as the rotor is rotated. As a result, deviation may occur.

実際のローター(磁極)の角度と、コイルの励磁状態に対応するローターの角度とがずれている状態で加速を開始すると、脱調が生ずることがある。そこで、ステッピングモーターの回転開始前(加速開始前)に、相合わせ(ずれの修正)を行うことがある。   If acceleration is started with the actual rotor (magnetic pole) angle deviated from the rotor angle corresponding to the excitation state of the coil, a step out may occur. Therefore, alignment (correction of misalignment) may be performed before the start of rotation of the stepping motor (before the start of acceleration).

特許文献1に記載されるように、従来、相合わせとして、自起動領域内の周波数のパルス信号によりローターを複数周、回転させる処理が行われている。しかし、自起動領域内のような低い周波数でステッピングモーターを回転させると、大きな騒音や振動が生ずる場合がある。また、低い周波数でローターの回転を続けるので、相合わせに要する時間が長くなる場合がある。このように、従来の相合わせでは、騒音、振動、相合わせの開始から完了までの時間(所要時間)の点で問題がある。   As described in Patent Document 1, conventionally, processing for rotating the rotor a plurality of times by a pulse signal of a frequency in the self-starting region is performed as a phase alignment. However, when the stepping motor is rotated at a low frequency such as in the self-starting region, loud noise and vibration may occur. In addition, since the rotation of the rotor is continued at a low frequency, the time required for the alignment may be long. As described above, in the conventional alignment, there are problems in noise, vibration, and the time from the start to the end of the alignment (the required time).

なお、特許文献1に記載の技術では、相合わせを行うことはできるが、大きな騒音、大きな振動が生ずる可能性がある。また、ローターの回転を続けるので、所要時間が長くなる可能性がある。従って、上記の問題を解決することはできない。   In the technique described in Patent Document 1, although alignment can be performed, large noise and large vibration may occur. In addition, since the rotation of the rotor continues, the required time may be long. Therefore, the above problems can not be solved.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、相合わせでモーターに入力するパルス数を少なくして、相合わせに要する時間を短くし、騒音や振動の発生量も抑える。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and reduces the number of pulses input to the motor in a phase alignment, shortens the time required for the phase alignment, and also suppresses the amount of noise and vibration generated. .

請求項1に係るモーター制御装置は、パルス信号生成部と、エンジン制御部と、ステッピングモーターと、ドライバー回路を含む。前記パルス信号生成部は、パルス信号を供給する。前記ステッピングモーターは、前記パルス信号に基づき駆動する。前記ドライバー回路は、複数種の励磁方式で前記ステッピングモーターを駆動でき、前記パルス信号に応じて電流を流すステータのコイル及び電流量を切り替えて前記ステッピングモーターのローターを回転させる。前記ローターの実際の角度と、前記コイルの励磁状態に対応する前記ローターの角度とを一致させる相合わせのとき、前記ドライバー回路は、前記ローターを引き寄せることができる角度である移動角が、現在の前記励磁方式での1パルス当たりの前記ローターの回転角度よりも大きくなる電流を前記コイルに流す。前記ドライバー回路は、複数種ある前記ステッピングモーターの前記励磁方式のうち、前記ローターの1回転のステップ数が最も少ない励磁方式を適用する。前記エンジン制御部は、前記相合わせの開始から完了までに入力すべき前記パルス信号の個数を求める。前記エンジン制御部は、前記相合わせの開始から、求めた前記個数の前記パルス信号を前記ドライバー回路に入力したとき、前記ドライバー回路に前記相合わせを完了させる。
以下の計算式により前記個数を求める
γ==α−2β
n=(γ−α)÷δ
ここで、αは、初期状態の角度である。βは、前記磁極をひきよせることができる角度の絶対値である。γは、相合わせ終了時の界磁の位置である。σは、1パルス当たりの角度である。nは、入力すべき前記パルス信号の個数である。
A motor control device according to claim 1 includes a pulse signal generation unit, an engine control unit, a stepping motor, and a driver circuit. The pulse signal generator supplies a pulse signal. The stepping motor is driven based on the pulse signal. The driver circuit can drive the stepping motor by a plurality of types of excitation methods, and rotates a rotor of the stepping motor by switching a coil and a current amount of a stator that supplies current according to the pulse signal. When matching the actual angle of the rotor and the angle of the rotor corresponding to the excitation state of the coil, the driver circuit is able to move the rotor at an angle of movement that is the angle at which the rotor can be drawn. A current is applied to the coil which is greater than the rotation angle of the rotor per pulse in the excitation scheme. The driver circuit applies an excitation method in which the number of steps of one rotation of the rotor is the smallest among the excitation methods of the plurality of types of stepping motors. The engine control unit determines the number of pulse signals to be input from the start to the completion of the phase alignment. The engine control unit causes the driver circuit to complete the phase alignment when the pulse signals of the determined number are input to the driver circuit from the start of the phase alignment.
The number is calculated by the following formula
γ == α-2β
n = (γ-α) ÷ δ
Here, α is an angle in the initial state. β is an absolute value of an angle which can pull the magnetic pole. γ is the position of the field at the end of the phase alignment. σ is an angle per pulse. n is the number of the pulse signals to be input.

本発明によれば、従来のように、相合わせのためにローターを何周も回転させる必要がなく、相合わせのときにモーターに入力するパルス数を少なくすることができる。また、入力するパルス数が少なくて済むので、相合わせに要する時間が短く、騒音や振動が少ないモーター制御装置、画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, as in the prior art, it is not necessary to rotate the rotor several times for alignment, and the number of pulses input to the motor can be reduced during alignment. In addition, since the number of pulses to be input can be reduced, it is possible to provide a motor control device and an image forming apparatus in which the time required for alignment is short and noise and vibration are small.

実施形態に係るプリンターの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a printer according to an embodiment. 実施形態に係るプリンターの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a printer according to an embodiment. 実施形態に係るモーター制御装置の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a motor control device concerning an embodiment. 実施形態に係るステッピングモーターの構造の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the structure of the stepping motor concerning an embodiment. 励磁する相の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the phase to excite. ローターとステータの相が合っている状態の一例を示す。An example of the state in which the rotor and stator are in alignment is shown. ローターとステータの相が合っていない状態の一例を示す。An example of the state in which the rotor and the stator do not correspond is shown. 実施形態に係るモーター制御装置での相合わせ処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of the flow of alignment processing in the motor control device concerning an embodiment. 実施形態に係るモーター制御装置での相合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the matching in the motor control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るモーター制御装置での相合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the matching in the motor control apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るモーター制御装置での相合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the matching in the motor control apparatus which concerns on embodiment. 変形例1に係るモーター制御装置での相合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the alignment in the motor control apparatus which concerns on the modification 1. FIG. 変形例1に係るモーター制御装置での相合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the alignment in the motor control apparatus which concerns on the modification 1. FIG. 変形例2に係る相合わせのときの入力パルス数の一例を示す。An example of the number of input pulses at the time of the phase alignment which concerns on the modification 2 is shown.

以下、図1〜図14を用いて、実施形態に係るモーター制御装置1を含む画像形成装置を説明する。画像形成装置として、プリンター100を例に挙げて説明する。但し、各実施の形態に記載される構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定せず単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, an image forming apparatus including the motor control device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 14. A printer 100 will be described as an example of the image forming apparatus. However, each element such as the configuration and arrangement described in each embodiment does not limit the scope of the invention and is merely an example.

(画像形成装置の概略構成)
まず、図1、図2を用い、実施形態に係るプリンター100を説明する。図1、図2は、実施形態に係るプリンター100の一例を示す図である。
(Schematic Configuration of Image Forming Apparatus)
First, the printer 100 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2 are diagrams showing an example of the printer 100 according to the embodiment.

図1に示すように、実施形態に係るプリンター100は、主制御部2とエンジン制御部3を含む。また、図2に示すように、本実施形態のプリンター100には、右側面に操作パネル4が取り付けられる。また、図1、図2に示すように、プリンター100は、印刷部5を含む。印刷部5には、給紙部5a、第1搬送部5b、画像形成部5c、定着部5d、第2搬送部5eが含まれる。   As shown in FIG. 1, the printer 100 according to the embodiment includes a main control unit 2 and an engine control unit 3. Further, as shown in FIG. 2, in the printer 100 of the present embodiment, the operation panel 4 is attached to the right side surface. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the printer 100 includes a printing unit 5. The printing unit 5 includes a sheet feeding unit 5a, a first conveyance unit 5b, an image forming unit 5c, a fixing unit 5d, and a second conveyance unit 5e.

主制御部2は、装置の各部を制御する。主制御部2は、CPU21や、画像処理部22や、その他の電子回路や素子を含む。又、主制御部2は、記憶部23と接続される。CPU21は、記憶部23に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、演算やプリンター100の各部の制御のような処理を行う。記憶部23は、ROM、フラッシュROM、HDDのような不揮発性の記憶装置と、RAMのような揮発性の記憶装置を含む。記憶部23は、プリンター100の制御用プログラムのほか、制御用データを記憶する。   The main control unit 2 controls each part of the apparatus. The main control unit 2 includes a CPU 21, an image processing unit 22, and other electronic circuits and elements. Further, the main control unit 2 is connected to the storage unit 23. The CPU 21 performs processing such as calculation and control of each part of the printer 100 based on control programs and data stored in the storage unit 23. The storage unit 23 includes a non-volatile storage device such as a ROM, a flash ROM, and an HDD, and a volatile storage device such as a RAM. The storage unit 23 stores control data in addition to the control program for the printer 100.

又、主制御部2は、印刷部5を実際に制御するエンジン制御部3と通信可能に接続される。エンジン制御部3は、CPUやICやメモリーなどを含む基板である。主制御部2は、印刷枚数や印刷に用いる用紙のサイズなどのような印刷ジョブの内容を含む印刷実行指示をエンジン制御部3に与える。エンジン制御部3は、主制御部2からの印刷実行指示に基づき、給紙部5a、第1搬送部5b、画像形成部5c、定着部5d、第2搬送部5eの動作を実際に制御する。   The main control unit 2 is communicably connected to an engine control unit 3 which actually controls the printing unit 5. The engine control unit 3 is a substrate including a CPU, an IC, a memory, and the like. The main control unit 2 gives the engine control unit 3 a print execution instruction including the content of a print job such as the number of sheets to be printed and the size of a sheet used for printing. The engine control unit 3 actually controls the operations of the sheet feeding unit 5a, the first conveyance unit 5b, the image forming unit 5c, the fixing unit 5d, and the second conveyance unit 5e based on the print execution instruction from the main control unit 2. .

エンジン制御部3は、給紙や用紙搬送のために回転させるモーターを制御する制御回路としても機能する。エンジン制御部3は、用紙搬送の他、適切に印刷が行われるように、トナー像形成、転写、定着などを制御する。   The engine control unit 3 also functions as a control circuit that controls a motor that is rotated for sheet feeding and sheet conveyance. The engine control unit 3 controls toner image formation, transfer, fixing, and the like so that printing is appropriately performed in addition to sheet conveyance.

プリンター100の内部下方に、給紙部5aが配される(図2参照)。給紙部5aは、複数のカセット51を含む。図2では、上方のものに51a、下方のものに51bと符号を付している。各カセット51に給紙ローラー52が設けられる。図2では、上方のものに52a、下方のものに52bと符号を付している。印刷ジョブのとき、エンジン制御部3は、何れか一方の給紙ローラー52を回転させ、第1搬送部5bに用紙を送り出す。   Below the inside of the printer 100, a sheet feeding unit 5a is disposed (see FIG. 2). The sheet feeding unit 5 a includes a plurality of cassettes 51. In FIG. 2, the upper one is labeled 51a, and the lower one is labeled 51b. A sheet feeding roller 52 is provided for each cassette 51. In FIG. 2, the upper one is labeled 52a and the lower one is labeled 52b. At the time of a print job, the engine control unit 3 rotates one of the paper feed rollers 52 to feed a sheet to the first conveyance unit 5 b.

そして、エンジン制御部3は、給紙部5aから送り出された用紙を画像形成部5cに向けて第1搬送部5bに搬送させる。第1搬送部5bには、搬送ローラー対53、54とレジストローラー対55が設けられる。レジストローラー対55は、搬送ローラー対53、54により搬送されてくる用紙を画像形成部5cの手前で待機させ、トナー像の転写タイミングにあわせて用紙を画像形成部5cに向けて送り出す。   Then, the engine control unit 3 causes the first conveyance unit 5b to convey the sheet fed from the paper supply unit 5a toward the image forming unit 5c. The first conveyance unit 5 b is provided with conveyance roller pairs 53 and 54 and a registration roller pair 55. The registration roller pair 55 causes the sheet conveyed by the conveyance roller pair 53, 54 to stand by in front of the image forming unit 5c, and feeds the sheet toward the image forming unit 5c in accordance with the transfer timing of the toner image.

エンジン制御部3は、形成すべき画像の画像データに基づき、トナー像を画像形成部5cに形成させる。エンジン制御部3は、用紙に転写されたトナー像の加熱・加圧を定着部5dに行わせる。その結果、トナー像は用紙に定着する。定着後の用紙は、定着部5dの上方に設けられた第2搬送部5eに向かう。また、エンジン制御部3は、排出トレイ5fに向けて、定着部5dから排出された用紙を第2搬送部5eの排出用ローラー対56、57、58、59に搬送させる。その結果、印刷済の用紙は排出トレイ5fに排出される。   The engine control unit 3 causes the image forming unit 5c to form a toner image based on the image data of the image to be formed. The engine control unit 3 causes the fixing unit 5d to heat and press the toner image transferred to the sheet. As a result, the toner image is fixed on the sheet. The sheet after fixing is directed to a second conveyance unit 5 e provided above the fixing unit 5 d. Further, the engine control unit 3 causes the sheet discharged from the fixing unit 5d to be transported to the discharge roller pair 56, 57, 58, 59 of the second transport unit 5e toward the discharge tray 5f. As a result, the printed sheet is discharged to the discharge tray 5f.

又、主制御部2は、操作パネル4と通信可能に接続される。そして、主制御部2は、操作パネル4の表示を制御する。又、主制御部2は、操作パネル4でなされた設定内容を認識する。   Further, the main control unit 2 is communicably connected to the operation panel 4. Then, the main control unit 2 controls the display of the operation panel 4. Further, the main control unit 2 recognizes the setting contents made on the operation panel 4.

又、主制御部2には、通信部24が接続される。通信部24は、PCやサーバーのようなコンピューター200とネットワークやケーブルを介して通信を行う。通信部24は、コンピューター200からページ記述言語で書かれたデータや、画像データや、印刷設定データを含む印刷用データを受信する。主制御部2は印刷用データに基づき、画像処理部22に画像データを処理させる。主制御部2は、画像処理後の画像データに基づき、エンジン制御部3、印刷部5に印刷させる。   Further, a communication unit 24 is connected to the main control unit 2. The communication unit 24 communicates with a computer 200 such as a PC or a server via a network or a cable. The communication unit 24 receives, from the computer 200, data written in a page description language, image data, and print data including print setting data. The main control unit 2 causes the image processing unit 22 to process the image data based on the printing data. The main control unit 2 causes the engine control unit 3 and the printing unit 5 to print based on the image data after image processing.

(モーター制御装置1)
次に、図3を用いて、実施形態に係るモーター制御装置1を説明する。図3は、実施形態に係るモーター制御装置1の一例を示す図である。
(Motor control device 1)
Next, a motor control device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of the motor control device 1 according to the embodiment.

実施形態に係るモーター制御装置1は、エンジン制御部3、パルス信号生成部30、ドライバーIC66(ドライバー回路に相当)、ステッピングモーター7を含む。   The motor control device 1 according to the embodiment includes an engine control unit 3, a pulse signal generation unit 30, a driver IC 66 (corresponding to a driver circuit), and a stepping motor 7.

図3に示すように、本実施形態のプリンター100は、給紙のような用紙搬送や、機内での用紙を搬送するための回転体を回転させるステッピングモーター7を含む。本実施形態のプリンター100では、ステッピングモーター7は、給紙部5aや第1搬送部5bや第2搬送部5eに設けられる(別の場所に設けられてもよい)。給紙部5aのステッピングモーター7は、給紙ローラー52を回転させる。第1搬送部5bのステッピングモーター7は、搬送ローラー対53、54を回転させる(レジストローラー対55を回転させてもよい)。第2搬送部5eのステッピングモーター7は、排出用ローラー対56、57、58、59を回転させる。なお、モーター制御装置1に含まれるステッピングモーター7は、1つでもよい。   As shown in FIG. 3, the printer 100 of the present embodiment includes a stepping motor 7 that transports a sheet such as a sheet feed, and rotates a rotating body for transporting a sheet in the apparatus. In the printer 100 of the present embodiment, the stepping motor 7 is provided to the sheet feeding unit 5a, the first conveyance unit 5b, and the second conveyance unit 5e (may be provided at another place). The stepping motor 7 of the sheet feeding unit 5 a rotates the sheet feeding roller 52. The stepping motor 7 of the first conveyance unit 5b rotates the conveyance roller pairs 53 and 54 (the registration roller pair 55 may be rotated). The stepping motor 7 of the second conveyance unit 5 e rotates the discharge roller pairs 56, 57, 58, 59. The stepping motor 7 included in the motor control device 1 may be one.

エンジン制御部3は、各ドライバーIC6に供給するクロック信号のようなパルス信号psを生成するパルス信号生成部30を含む。言い換えると、パルス信号生成部30は、ステッピングモーター7を回転させるためのパルス信号psを生成、供給する。なお、パルス信号生成部30は、各ドライバーIC6内に設けてもよい。   The engine control unit 3 includes a pulse signal generation unit 30 that generates a pulse signal ps such as a clock signal supplied to each driver IC 6. In other words, the pulse signal generation unit 30 generates and supplies a pulse signal ps for rotating the stepping motor 7. The pulse signal generation unit 30 may be provided in each driver IC 6.

パルス信号生成部30は、生成するパルス信号psの周波数を変化させ得る。ステッピングモーター7を加速するとき、パルス信号生成部30は、生成するパルス信号psの周波数を次第に高くする。ステッピングモーター7を一定速度で回転させるとき、パルス信号生成部30は、生成するパルス信号psの周波数を維持する。ステッピングモーター7を減速するとき、パルス信号生成部30は、生成するパルス信号psの周波数を次第に低くする。   The pulse signal generation unit 30 can change the frequency of the pulse signal ps to be generated. When accelerating the stepping motor 7, the pulse signal generation unit 30 gradually raises the frequency of the pulse signal ps to be generated. When the stepping motor 7 is rotated at a constant speed, the pulse signal generator 30 maintains the frequency of the pulse signal ps to be generated. When the stepping motor 7 is decelerated, the pulse signal generation unit 30 gradually lowers the frequency of the pulse signal ps to be generated.

1つのステッピングモーター7に対し、1つのドライバーIC6が設けられる。ドライバーIC6は、複数の励磁方式に対応する。また、ドライバーIC6は、2相励磁方式、1−2相励磁方式、W1−2相方式、2W1−2相方式のような複数の励磁方式でステッピングモーター7を回転させることができる。ドライバーIC6は、エンジン制御部3に指示された励磁方式でステッピングモーター7内のコイル91を励磁する。   One driver IC 6 is provided for one stepping motor 7. The driver IC 6 corresponds to a plurality of excitation methods. Also, the driver IC 6 can rotate the stepping motor 7 by a plurality of excitation methods such as a two-phase excitation method, a 1-2 phase excitation method, a W1-2 phase method, and a 2W 1-2 phase method. The driver IC 6 excites the coil 91 in the stepping motor 7 by the excitation method instructed by the engine control unit 3.

各ドライバーIC6は、ステッピングモーター7の回転、停止、回転速度を制御する。各ドライバーIC6は、指示された励磁方式で、ステッピングモーター7を回転させる。ドライバーIC6は、パルス信号psが入力されるごとに、励磁するステッピングモーター7の相(コイル91)を切り替えたり、各コイル91に流す電流量を変化させる。言い換えると、各ドライバーIC6は、1パルスごとにコイル91の励磁状態を切り替える。そのため、ドライバーIC6は、コイル91への電流のON/OFFだけでなく、コイル91に流す電流の大きさを調整する機能も有する。これにより、ドライバーIC6は、パルス信号psが入力されるごとに、ステッピングモーター7のローター8を一定角度ずつ回転させる。   Each driver IC 6 controls the rotation, stop and rotational speed of the stepping motor 7. Each driver IC 6 rotates the stepping motor 7 by the instructed excitation method. Each time the pulse signal ps is input, the driver IC 6 switches the phase (coil 91) of the stepping motor 7 to be excited or changes the amount of current supplied to each coil 91. In other words, each driver IC 6 switches the excitation state of the coil 91 for each pulse. Therefore, the driver IC 6 has not only the ON / OFF of the current to the coil 91 but also the function of adjusting the magnitude of the current supplied to the coil 91. Thus, the driver IC 6 rotates the rotor 8 of the stepping motor 7 by a constant angle each time the pulse signal ps is input.

(ステッピングモーター7)
図4、図5に基づき、実施形態に係るステッピングモーター7の一例を説明する。図4は、実施形態に係るステッピングモーター7の構造の一例を示す図である。図5は、励磁する相の変化の一例を示す図である。
(Stepping motor 7)
An example of the stepping motor 7 according to the embodiment will be described based on FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a view showing an example of the structure of the stepping motor 7 according to the embodiment. FIG. 5 is a diagram showing an example of the change of the phase to be excited.

図4のうち、中央の円型の図は、ローター8を示す。永久磁石のような磁極数が2つのローター8を用いることができる。実施形態に係るステッピングモーター7として、A相、B相、/A相、/B相を有する、2相式のものを用いることができる。ローター8の周囲に、A相、B相、/A相、/B相の各コイル91が配される。各コイル91はステータ9に含まれる。   The circular figure in the center of FIG. 4 shows the rotor 8. It is possible to use a rotor 8 having two magnetic poles, such as permanent magnets. As the stepping motor 7 according to the embodiment, a two-phase type having an A phase, a B phase, / A phase and / B phase can be used. Around the rotor 8, coils 91 of A phase, B phase, / A phase, / B phase are disposed. Each coil 91 is included in the stator 9.

図5は、2相励磁方式での各ステップでの各コイル91への電圧印加(電流供給)のパターンを示す。2相励磁方式は、常時、2つの相に電流を流す方式である。そして、2相式のステッピングモーター7では、2相励磁方式でローター8を回転させるとき、4ステップ(4パルス)でローター8が1周する。つまり、界磁位置(位相、磁力が最も大きい位置、電気角)は、1パルスにつき、90度移動する。   FIG. 5 shows a pattern of voltage application (current supply) to each coil 91 at each step in the two-phase excitation method. The two-phase excitation method is a method in which current is always supplied to two phases. Then, in the two-phase stepping motor 7, when the rotor 8 is rotated by the two-phase excitation method, the rotor 8 makes one revolution in four steps (four pulses). That is, the field position (phase, position where magnetic force is largest, electrical angle) moves by 90 degrees per pulse.

ここで、本実施形態のモーター制御装置1では、コイル91の励磁状態(位相、界磁位置、電気角)について、A相に電流を100%流し、B相の電流が0%のときの位置を0度と定義する。そして、A相→B相方向を正方向、B相→A相方向を逆方向と定義する。   Here, in the motor control device 1 of the present embodiment, in the excitation state (phase, field position, electrical angle) of the coil 91, a current of 100% is supplied to the A phase, and the position when the B phase current is 0%. Define 0 degrees. Then, the A-phase → B-phase direction is defined as the forward direction, and the B-phase → A-phase direction is defined as the reverse direction.

また、ローター8の角度については、A相に電流を100%流し、B相の電流が0%のとき、A相のコイル91(電磁石)の極性と、ローター8の磁極のうち逆極性の磁極がA相のコイル91と相対している(角度差がゼロである)ときのローター8の角度を0度と定義する。例えば、A相に電流を100%流し、かつ、A相のコイル91のうちローター8側がN極であるとき、ローター8の磁極のうち、S極がA相のコイル91に正対しているときのローター8の回転角度を0度とする。以下の説明での「ローター8の磁極」は、励磁しているコイル91のうち、ローター8側に現れる極性と逆極性(コイル91の磁界にすいよせられる方)の磁極である。   With respect to the angle of the rotor 8, 100% of the current is supplied to the A phase, and when the B phase current is 0%, the polarity of the coil 91 (electromagnet) of the A phase and the magnetic pole of the rotor 8 have the opposite polarity. Defines the angle of the rotor 8 when it is opposite to the A-phase coil 91 (the angle difference is zero) at 0 degrees. For example, when 100% of the current flows in the A phase and the rotor 8 side of the A phase coil 91 is the N pole, the S pole of the magnetic poles of the rotor 8 faces the A phase coil 91 The rotation angle of the rotor 8 of is set to 0 degrees. The “magnetic pole of the rotor 8” in the following description is a magnetic pole of the coil 91 that is excited, which is opposite in polarity to the polarity appearing on the rotor 8 side (one that can be synchronized with the magnetic field of the coil 91).

各ドライバーIC6は、第1ステップ(初期ステップ)のとき、A相とB相に電流を流す。この第1ステップのコイル91の励磁状態は、45度となる。言い換えると、ローター8の回転角度の45度に対応する。ドライバーIC6は、第2ステップのとき、B相と/A相に電流を流す。この第1ステップのコイル91の励磁状態は、135度となる。ドライバーIC6は、第3ステップのとき、/A相と/B相に電流を流す。この第3ステップのコイル91の励磁状態は、225度となる。ドライバーIC6は、第4ステップのとき、/B相とA相に電流を流す。この第4ステップのコイル91の励磁状態は、315度となる。第4ステップの次のステップの励磁状態は、第1ステップと同じとなる。このように、2相式のステッピングモーター7の2相励磁方式では、4ステップでパターンが一巡する。   Each driver IC 6 applies a current to the A phase and the B phase in the first step (initial step). The excitation state of the coil 91 in this first step is 45 degrees. In other words, it corresponds to 45 degrees of the rotation angle of the rotor 8. The driver IC 6 applies current to the B phase and / A phase in the second step. The excitation state of the coil 91 in this first step is 135 degrees. In the third step, the driver IC 6 applies current to the / A phase and the / B phase. The excitation state of the coil 91 in this third step is 225 degrees. In the fourth step, the driver IC 6 applies a current to the / B phase and the A phase. The excitation state of the coil 91 in the fourth step is 315 degrees. The excitation state of the step following the fourth step is the same as the first step. As described above, in the two-phase excitation method of the two-phase stepping motor 7, the pattern makes a round in four steps.

(相合わせ)
次に、図6〜図10を用いて、実施形態に係るモーター制御装置1での相合わせを説明する。図6は、ローター8とステータ9の相が合っている状態の一例を示す。図7は、ローター8とステータ9の相が合っていない状態の一例を示す。図8は、実施形態に係るモーター制御装置1での相合わせ処理の流れの一例を示すフローチャートである。図9〜図11は、実施形態に係るモーター制御装置1での相合わせを説明するための図である。
(Combination)
Next, the alignment in the motor control device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows an example of a state in which the rotor 8 and the stator 9 are in phase. FIG. 7 shows an example of a state in which the rotor 8 and the stator 9 are not in phase. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of the alignment processing in the motor control device 1 according to the embodiment. 9 to 11 are diagrams for explaining the alignment in the motor control device 1 according to the embodiment.

以下では、2相式のステッピングモーター7を用い、2相励磁方式でステッピングモーター7を回転させる場合を説明する。また、第1搬送部5bのステッピングモーター7とドライバーIC6を対象として説明する。なお、以下の説明は、給紙部5aや第2搬送部5eに設けられたステッピングモーター7と対応するドライバーIC6にも同様に適用できる。   Below, the case where the stepping motor 7 is rotated by a two-phase excitation method using a two-phase stepping motor 7 will be described. Further, the stepping motor 7 and the driver IC 6 of the first conveyance unit 5b will be described. The following description can be similarly applied to the driver IC 6 corresponding to the stepping motor 7 provided in the sheet feeding unit 5a and the second conveyance unit 5e.

コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度(位置、ステータ9の位相、コイル91からの磁力が最も大きくなる位置、界磁位置)をローター8の回転方向に移動させる(界磁を移動させる)ことにより、ローター8が回転する。そのため、図6に示すように、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度とローター8の実際の角度(磁極の位置)を合わせる必要がある。   Move the angle of the rotor 8 (position, phase of the stator 9, position where the magnetic force from the coil 91 is the largest, field position) corresponding to the excitation state of the coil 91 in the rotational direction of the rotor 8 (move the field) ) Causes the rotor 8 to rotate. Therefore, as shown in FIG. 6, it is necessary to match the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 with the actual angle of the rotor 8 (the position of the magnetic pole).

図6では、A相、B相を励磁した状態を示している。図5の第1ステップに対応している。コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度は、45度である。言い換えると、ローター8の角度(機械角)が45度ときのステータ9の励磁状態を示す。以下の図では、コイル91(ステータ9)の励磁状態に対応するローター8の角度を黒丸印で示す。また、以下の図では、ローター8の角度を実線矢印で示す。そして、図6は、ローター8の角度(磁極の位置)も45度であることを示している。つまり、図6は、励磁状態に対応するローター8の角度とローター8の実際の角度が一致していることを示している。   FIG. 6 shows a state in which the A phase and the B phase are excited. This corresponds to the first step of FIG. The angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 is 45 degrees. In other words, the excitation state of the stator 9 when the angle (mechanical angle) of the rotor 8 is 45 degrees is shown. In the following drawings, the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 (the stator 9) is indicated by a black circle. Further, in the following drawings, the angle of the rotor 8 is indicated by a solid arrow. And FIG. 6 has shown that the angle (position of a magnetic pole) of the rotor 8 is also 45 degrees. That is, FIG. 6 shows that the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state matches the actual angle of the rotor 8.

脱調を防ぐため、図6に示すように、相があった状態からステッピングモーター7の回転を開始することが望ましい。そして、ステッピングモーター7の回転開始後(印刷中)、励磁状態に対応するローター8の角度とローター8の実際の角度のズレが大きくなりすぎると脱調状態となる。   In order to prevent the step-out, it is desirable to start the rotation of the stepping motor 7 from the phase as shown in FIG. Then, after the start of the rotation of the stepping motor 7 (during printing), if the deviation between the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state and the actual angle of the rotor 8 becomes too large, it will be out of step.

プリンター100の主電源のOFFや、省電力モードへの移行があったとき、パルス信号生成部30、ドライバーIC6、ステッピングモーター7への電力供給が停止される。そして、主電源ONや省電力モードの解除によって、ドライバーIC6やステッピングモーター7への電力供給が開始されると、ドライバーIC6はリセットされる。そして、電力供給開始後、ステータ9の各コイル91のうち、ドライバーIC6が励磁するコイル91は、予め定められる。本実施形態のモーター制御装置1では、電力供給開始後、ドライバーIC6が励磁するコイル91は、A相とB相であると定められている。言い換えると、初期状態(初期状態)の界磁位置は、45度である。   When the main power of the printer 100 is turned off or the power saving mode is entered, the power supply to the pulse signal generation unit 30, the driver IC 6, and the stepping motor 7 is stopped. Then, when the power supply to the driver IC 6 or the stepping motor 7 is started by turning on the main power supply or releasing the power saving mode, the driver IC 6 is reset. And after the electric power supply start, the coil 91 which driver IC6 excites among each coil 91 of the stator 9 is predetermined. In the motor control device 1 of the present embodiment, the coil 91 excited by the driver IC 6 after the start of power supply is determined to be the A phase and the B phase. In other words, the field position in the initial state (initial state) is 45 degrees.

ステッピングモーター7の回転停止時、機械角45度の位置でローター8が停止するとは限らない。ドライバーIC6やステッピングモーター7への電力供給が停止されると、ローター8を保持する力は弱くなり、振動などによって、ローター8が回転することがある。また、用紙のジャムが生じたときの用紙の除去によって搬送用の回転体が回転して、ローター8の角度が動くことがある。   When the rotation of the stepping motor 7 is stopped, the rotor 8 does not necessarily stop at the mechanical angle of 45 degrees. When the power supply to the driver IC 6 and the stepping motor 7 is stopped, the force holding the rotor 8 becomes weak, and the rotor 8 may rotate due to vibration or the like. In addition, the removal of the sheet when the sheet jam occurs may rotate the rotating body for conveyance, and the angle of the rotor 8 may move.

これらのような理由により、図7に示すように、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度と、ローター8の実際の角度がずれることがある。このようなずれた状態からステッピングモーター7の回転を開始してもローター8が回転しないことがある(起動時脱調)。図7では、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度が45度であるのに、ローター8の実際の角度が135度(実線で図示)、225度(破線で図示)、315度(2点鎖線で図示)というようにずれている状態を示している。   For these reasons, as shown in FIG. 7, the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 may deviate from the actual angle of the rotor 8. Even if the rotation of the stepping motor 7 is started from such a shifted state, the rotor 8 may not rotate (step out at start-up). In FIG. 7, although the angle of the rotor 8 corresponding to the excited state of the coil 91 is 45 degrees, the actual angles of the rotor 8 are 135 degrees (shown by a solid line), 225 degrees (shown by a broken line), 315 degrees (shown by a broken line) It shows a state of deviation as shown by a two-dot chain line).

そこで、本実施形態のモーター制御装置1のドライバーIC6、パルス信号生成部30は、ステッピングモーター7の回転を開始する前に相合わせを行う。そこで、図8のフローチャートと図9〜図11を用い、実施形態に係るモーター制御装置1での相合わせの流れの一例を説明する。なお、以下の説明では、2相励磁で相合わせを行う例を説明する。   Therefore, the driver IC 6 and the pulse signal generation unit 30 of the motor control device 1 according to the present embodiment perform the alignment before starting the rotation of the stepping motor 7. Therefore, an example of the flow of alignment in the motor control device 1 according to the embodiment will be described using the flowchart of FIG. 8 and FIGS. 9 to 11. In the following description, an example in which phase matching is performed by two-phase excitation will be described.

図8のスタートは、相合わせ実行条件が満たされたことにより、相合わせを開始する時点である。主電源の投入や省電力モードの解除によって、エンジン制御部3(パルス信号生成部30)、各ドライバーIC6、各ステッピングモーター7への電力供給が開始されたことを相合わせ実行条件としてもよい。また、コンピューター200から印刷用データを受信したこと(印刷指示を受けたこと)を相合わせ実行条件としてもよい。この場合、相合わせは、印刷ジョブのための予備動作として行われる。   The start of FIG. 8 is the point in time when the alignment execution condition is satisfied and alignment is started. The power supply to the engine control unit 3 (pulse signal generation unit 30), each driver IC 6, and each stepping motor 7 may be started as the combination execution condition by turning on the main power supply or releasing the power saving mode. Also, the reception of print data from the computer 200 (the reception of a print instruction) may be used as the combination execution condition. In this case, the alignment is performed as a preliminary operation for the print job.

相合わせ開始時、エンジン制御部3は、相合わせの開始に関する信号をドライバーIC6に入力する(ステップ♯1)。エンジン制御部3は、相合わせの開始を指示する信号をドライバーIC6に送信してもよい。また、エンジン制御部3は、複数種の励磁方式のうちローター8の1回転のステップ数が最も少ない励磁方式(本実施形態では2相励磁)を用いる旨の信号をドライバーIC6に送信してもよい。また、エンジン制御部3は、初期状態での励磁を行う旨の信号をドライバーIC6に送信してもよい。   At the start of the phase alignment, the engine control unit 3 inputs a signal regarding the start of phase alignment to the driver IC 6 (step # 1). The engine control unit 3 may transmit a signal instructing start of alignment to the driver IC 6. Further, even if the engine control unit 3 transmits a signal to the driver IC 6 to use the excitation method (two-phase excitation in the present embodiment) having the smallest number of steps of one rotation of the rotor 8 among plural types of excitation methods. Good. Further, the engine control unit 3 may transmit a signal to the effect that the excitation in the initial state is to be performed to the driver IC 6.

相合わせの開始に関する信号の受信に伴い、ドライバーIC6は、複数種あるステッピングモーター7の励磁方式のうち、ローター8の1回転のステップ数が最も少ない励磁方式を適用する(ステップ♯2)。相合わせのとき、ドライバーIC6は、励磁モードとして2相励磁方式を適用する。   In response to the reception of the signal regarding the start of the phase alignment, the driver IC 6 applies the excitation method with the smallest number of steps of one rotation of the rotor 8 among the excitation methods of the stepping motors 7 (step # 2). At the time of phase alignment, the driver IC 6 applies a two-phase excitation system as an excitation mode.

続いて、ドライバーIC6は、初期状態(45度)での励磁を行う(ステップ♯3)。具体的に、本実施形態のドライバーIC6は、ステータ9のコイル91のうち、A相とB相に電流を流す。これにより、ローター8の磁極を引き寄せる。ローター8の磁極を引き寄せるため、ドライバーIC6は、初期状態の励磁を予め定められたひきよせ時間、継続する(ステップ♯4)。ひきよせ時間は、ローター8が90度移動するのに必要な時間であり、適宜定めることができる。   Subsequently, the driver IC 6 performs excitation in the initial state (45 degrees) (step # 3). Specifically, the driver IC 6 of the present embodiment applies current to the A phase and the B phase of the coil 91 of the stator 9. Thereby, the magnetic pole of the rotor 8 is drawn. In order to attract the magnetic poles of the rotor 8, the driver IC 6 continues the excitation in the initial state for a predetermined pulling time (step # 4). The pulling-up time is the time required for the rotor 8 to move by 90 degrees, and can be set as appropriate.

図9を用いて、このステップ♯3の状態を説明する。図9は、相合わせのため、ドライバーIC6がA相とB相に同じ大きさの電流を流した状態(初期状態)を示している。この状態は、図5での第1ステップに対応する。この励磁状態に対応するローター8の角度は45度である(図9では、45度の位置に黒丸を図示)。   The state of step # 3 will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a state (initial state) in which the driver IC 6 applies a current of the same magnitude to the A phase and the B phase for alignment. This state corresponds to the first step in FIG. The angle of the rotor 8 corresponding to this excitation state is 45 degrees (in FIG. 9, black circles are shown at 45 degrees).

そして、励磁を行うことにより、ローター8の磁極をひきよせることができる範囲内にローター8の磁極が存在しているとき、励磁の角度(電気角、界磁位置)とローター8の実際の角度(機械角)を一致させることができる。つまり、相を合わせることができる。   Then, when the magnetic poles of the rotor 8 exist within a range where the magnetic poles of the rotor 8 can be pulled by performing excitation, the angle of excitation (electrical angle, field position) and the actual angle of the rotor 8 ( Mechanical angle can be matched. In other words, they can match each other.

本実施形態のモーター制御装置1では、励磁状態に対応するローター8の角度(電気角、界磁位置)を中心(基準)として、正回転方向で90度と逆回転方向で90度の範囲(計180度の範囲)で、ローター8の磁極をひきよせることができる。言い換えると、ドライバーIC6は、励磁状態に対応するローター8の角度を中心として、正回転方向で90度と逆回転方向で90度の範囲で磁極をひきよせることができる大きさの電流を各コイル91に流す。   In the motor control device 1 of the present embodiment, a range of 90 degrees in the positive rotation direction and 90 degrees in the reverse rotation direction with the angle (electric angle, field position) of the rotor 8 corresponding to the excitation state as a center (reference) The magnetic poles of the rotor 8 can be pulled in a total range of 180 degrees. In other words, each of the coils 91 is capable of pulling the magnetic pole within a range of 90 degrees in the positive rotation direction and 90 degrees in the reverse rotation direction with the driver IC 6 centered on the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state. Let flow.

なお、ローター8を引き寄せることができる角度(励磁状態に対応するローター8の角度を0度として、磁極をひきよせることができる正回転側の角度と、逆回転側の角度のそれぞれの絶対値)を以下の説明では、「移動角」と称する。   In addition, an angle at which the rotor 8 can be drawn (an absolute value of an angle on the positive rotation side and an angle on the reverse rotation side capable of pulling the magnetic pole by setting the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state to 0 degree) In the following description, it is referred to as "moving angle".

ここで、本実施形態のモーター制御装置1では、相合わせのとき、ドライバーIC6は、移動角θ1が、現在の励磁モードでの1パルス当たりのローター8の回転角度以上となる大きさの電流を各コイル91に流す。2相励磁方式では、4ステップでローター8が1周するので、1パルスあたりのローター8の回転角度は90度となる。ドライバーIC6は、移動角θ1が90度、又は、90度以上となるようにコイル91に電流を流す(例えば、1−2相励磁であれば45度以上、W1−2相であれば22.5度以上)。なお、予め実験をしておくことにより移動角θ1が90度となる電流値を把握することができる。相合わせのとき、ドライバーIC6は、その把握した値、または、それ以上の電流を、各コイル91に流す。   Here, in the motor control device 1 of the present embodiment, at the time of phase alignment, the driver IC 6 has a current of such a magnitude that the movement angle θ1 is greater than the rotation angle of the rotor 8 per pulse in the current excitation mode. It flows to each coil 91. In the two-phase excitation method, since the rotor 8 makes one rotation in four steps, the rotation angle of the rotor 8 per one pulse is 90 degrees. The driver IC 6 applies a current to the coil 91 so that the movement angle θ1 is 90 degrees or 90 degrees or more (for example, 45 degrees or more for 1-2 phase excitation, 22 for W1-2 phases). 5 degrees or more). Note that by conducting experiments in advance, it is possible to grasp the current value at which the movement angle θ1 is 90 degrees. At the time of phase alignment, the driver IC 6 applies a current equal to or greater than the grasped value to each coil 91.

図9〜図11は、移動角θ1が90度である場合の例を示している。そして、図9において、相合わせ開始時の励磁(初期状態の励磁)によって、ローター8の磁極を引き寄せることにより相合わせ可能な範囲を網掛けで図示している。図9では、45度を中心として、315度(45度−90度)〜135(45度+90度)の範囲が相合わせ可能な範囲となる。   9 to 11 show an example where the movement angle θ1 is 90 degrees. Then, in FIG. 9, the range in which alignment can be performed by drawing the magnetic poles of the rotor 8 by excitation at the start of alignment (excitation in the initial state) is illustrated by hatching. In FIG. 9, a range of 315 degrees (45 degrees-90 degrees) to 135 (45 degrees + 90 degrees) with 45 degrees as a center is a range in which the two can be matched.

2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、図9に示すように、135度を超え、315度未満の範囲にローター8の磁極が位置している場合、相合わせすることはできない。   When the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method, as shown in FIG. 9, when the magnetic poles of the rotor 8 are positioned in the range of more than 135 degrees and less than 315 degrees, they can not be aligned.

そこで、パルス信号生成部30は、A相とB相(初期状態)への励磁の後、所定時間が経過すると(ステップ♯4の後)、1パルスをドライバーIC6に入力する(ステップ♯5)。これにより、ドライバーIC6は、次のステップに励磁状態を切り替える(ステップ♯6)。そして、ローター8の磁極を引き寄せるため、ドライバーIC6は、この励磁状態をひきよせ時間、継続する(ステップ♯7)。その結果、ドライバーIC6は、A相のコイル91への電流供給を停止し、B相と/A相のコイル91に電流を流す。励磁状態に対応するローター8の角度は、135度(45度+90度)となる。   Therefore, after excitation to A phase and B phase (initial state), pulse signal generation unit 30 inputs one pulse to driver IC 6 (after step # 4) (step # 5). . Thereby, the driver IC 6 switches the excitation state to the next step (step # 6). Then, in order to draw the magnetic pole of the rotor 8, the driver IC 6 continues the drawing state for the pulling time (step # 7). As a result, the driver IC 6 stops the current supply to the A-phase coil 91, and applies a current to the B-phase and / A-phase coils 91. The angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state is 135 degrees (45 degrees + 90 degrees).

図10を用いて、このステップ♯6の状態を説明する。図10は、相合わせのため、ドライバーIC6がB相と/A相に同じ大きさであって、移動角θ1が90度となる電流を流している状態を示している。この状態は、図5での第2ステップに対応する。この励磁状態に対応するローター8の角度(界磁位置)は135度であるので、図10では、135度の位置に黒丸を図示している。   The state of step # 6 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a state in which the driver IC 6 has the same size as the B phase and the / A phase, and a current of which the movement angle θ1 is 90 degrees, for phase alignment. This state corresponds to the second step in FIG. Since the angle (field position) of the rotor 8 corresponding to this excited state is 135 degrees, in FIG. 10, a black circle is shown at the position of 135 degrees.

135度の位置で励磁を行うことにより、移動角θ1の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、ローター8の磁極をひきよせることができる。具体的に、ローター8の磁極が、45度(135度−90度)〜225度(135度+90度)の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、励磁の位相(電気角)とローター8の角度(機械角)を合わせることができる。   By exciting at a position of 135 degrees, the magnetic poles of the rotor 8 can be pulled if the magnetic poles of the rotor 8 exist within the range of the movement angle θ1. Specifically, if the magnetic pole of the rotor 8 is in the range of 45 degrees (135 degrees-90 degrees) to 225 degrees (135 degrees + 90 degrees), the excitation phase (electrical angle) And the angle (mechanical angle) of the rotor 8 can be matched.

また、図10では、相合わせの開始から1パルス入力後までの相合わせ可能な合計範囲を網掛けで図示している。1パルスによって、界磁位置は90度移動する。そのため、図10に示すように、相合わせの開始から現時点まで、315度(45度−90度)〜225度(135度+90度)の範囲が、相合わせ可能な範囲となる。   Further, in FIG. 10, the total possible range from the start of the phase alignment to after the one pulse input is illustrated by hatching. The field position moves 90 degrees by one pulse. Therefore, as shown in FIG. 10, a range of 315 degrees (45 degrees-90 degrees) to 225 degrees (135 degrees + 90 degrees) from the start of the alignment to the present time is an adjustable range.

しかし、2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、図10に示すように、225度を超え、315度未満の範囲にローター8の磁極が位置している場合、1パルス入力後でも相合わせすることはできない。   However, as shown in FIG. 10, when the magnetic pole of the rotor 8 is positioned in the range of more than 225 degrees and less than 315 degrees when the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method, even after one pulse input. It can not be matched.

そこで、エンジン制御部3は、今までのパルスの入力により、360度の全範囲が相合わせ可能な範囲となったか否かを確認する(ステップ♯8)。2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、1パルス入力後の状態では、ステップ♯8はNoとなる。ステップ♯8でNoのとき、フローは、ステップ♯5に戻る。   Therefore, the engine control unit 3 confirms whether or not the entire range of 360 degrees has become a range that can be matched by the input of the pulses so far (step # 8). When the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method, step # 8 is No in the state after one pulse is input. If No in step # 8, the flow returns to step # 5.

2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、フローがステップ♯5に戻ることにより、2パルス目がドライバーIC6に入力された状態を、図11に示す。図11は、相合わせのため、ドライバーIC6が/A相と/B相に同じ大きさであって、移動角θ1が90度となる電流を流している状態を示している。この状態は、図5での第3ステップに対応する。この励磁状態に対応するローター8の角度は225度であるので、図10では、225度の位置に黒丸を図示している。   FIG. 11 shows a state in which the second pulse is input to the driver IC 6 by the flow returning to step # 5 when the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method. FIG. 11 shows a state in which the driver IC 6 has the same size in the / A and / B phases and passes a current with a movement angle θ1 of 90 degrees for the purpose of alignment. This state corresponds to the third step in FIG. Since the angle of the rotor 8 corresponding to this excitation state is 225 degrees, in FIG. 10, a black circle is shown at the position of 225 degrees.

225度の位置で励磁を行うことにより、移動角θ1の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、ローター8の磁極をひきよせることができる。具体的に、135度(225度−90度)〜315度(225度+90度)の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、励磁の位相(電気角)とローター8の角度(機械角)を合わせることができる。   By exciting at the position of 225 degrees, the magnetic poles of the rotor 8 can be pulled if the magnetic poles of the rotor 8 exist within the range of the movement angle θ1. Specifically, if the magnetic pole of the rotor 8 exists in the range of 135 degrees (225 degrees-90 degrees) to 315 degrees (225 degrees + 90 degrees), the phase of the excitation (electrical angle) and the angle of the rotor 8 ( Mechanical angle can be adjusted.

また、相合わせの開始から現時点までの相合わせ可能な合計範囲を網掛けで図示している。1パルスによって、界磁は90度移動する。そのため、図11に示すように、2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、相合わせの開始から2パルスで、ローター8の角度が何度であっても、相合わせすることができる。そのため、図11では、360度全範囲に網掛けが施されている。   Moreover, the total range which can be matched from the start of matching to the present is shown by shading. The field moves 90 degrees by one pulse. Therefore, as shown in FIG. 11, when the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method, two pulses from the start of the alignment can be used regardless of the angle of the rotor 8 any number of times. . Therefore, in FIG. 11, the full range of 360 degrees is shaded.

2相励磁方式で移動角θ1が90度のとき、ループによりステップ♯8に到ったのが2回目のとき、エンジン制御部3は、ステップ♯8をYesと判断する。ステップ♯8がYesのとき、相合わせは完了しているので、本フローは終了する(エンド)。ステッピングモーター7の回転を開始するとき、ステップ♯8がYesとなった角度(位相)から加速を開始する。これにより、界磁を1周させることなく相合わせを完了させることができる。   When the movement angle θ1 is 90 degrees in the two-phase excitation method, and it is the second time that the loop has reached step # 8, the engine control unit 3 determines that step # 8 is Yes. When the step # 8 is Yes, the alignment is completed, and the flow ends (END). When the rotation of the stepping motor 7 is started, the acceleration is started from the angle (phase) at which the step # 8 becomes Yes. Thereby, the phase alignment can be completed without making the field rotate once.

(変形例1)
次に、図12、図13を用いて、変形例を説明する。図12、図13は、変形例1に係るモーター制御装置1での相合わせを説明するための図である。
(Modification 1)
Next, a modified example will be described using FIGS. 12 and 13. 12 and 13 are diagrams for explaining the alignment in the motor control device 1 according to the first modification.

上記の例では、励磁状態に対応するローター8の角度を0度として、磁極をひきよせることができる角度範囲を±90度(移動角θ1)として説明した。しかし、ドライバーIC6の電流供給能力や、ステータ9のコイル91の性能により、±90度以上の範囲で磁極をひきよせることができるようにしてもよい。変形例1では、磁極をひきよせることができる範囲を±135度(移動角θ2=135度)として説明する。   In the above example, the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state is 0 degrees, and the angle range in which the magnetic poles can be pulled is ± 90 degrees (moving angle θ1). However, the magnetic poles may be pulled in a range of ± 90 degrees or more according to the current supply capability of the driver IC 6 and the performance of the coil 91 of the stator 9. In the first modification, the range in which the magnetic pole can be pulled is described as ± 135 degrees (moving angle θ2 = 135 degrees).

変形例1では、相合わせのとき、ドライバーIC6は、移動角が現在の励磁モードでの1パルス当たりのローター8の回転角度以上となる大きさであって、移動角が135度となる電流を各コイル91に流すようにする。図12、図13での「移動角θ2」は、135度である。   In the first modification, at the time of phase alignment, the driver IC 6 has such a magnitude that the movement angle is equal to or more than the rotation angle of the rotor 8 per pulse in the current excitation mode, and the movement angle is 135 degrees. Each coil 91 is made to flow. The “moving angle θ2” in FIGS. 12 and 13 is 135 degrees.

図12を用いて、2相励磁方式で移動角θ2が135度であるときの初期状態を説明する。図12は、ドライバーIC6が相合わせのため、移動角θ2が135度となるように、A相とB相に同じ大きさの電流を流した状態(初期状態)を示している。この状態は、図5での第1ステップに対応する。この励磁状態に対応するローター8の角度は45度である(図12では、45度の位置に黒丸を図示)。   The initial state when the movement angle θ2 is 135 degrees in the two-phase excitation method will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a state (initial state) in which currents of the same magnitude are supplied to the A phase and the B phase so that the movement angle θ2 is 135 degrees because the driver ICs 6 are in phase. This state corresponds to the first step in FIG. The angle of the rotor 8 corresponding to this excitation state is 45 degrees (in FIG. 12, a black circle is shown at a position of 45 degrees).

45度の位置であって、135度の移動角θ2となるように励磁を行うことにより、移動角θ2の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、励磁の位相(電気角)とローター8の角度(機械角)を合わせることができる。具体的に、ローター8の磁極が、270度(45度−135度)〜180度(45+135度)の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、相を合わせることができる。   If excitation is performed at a position of 45 degrees and a movement angle θ2 of 135 degrees, the magnetic pole of the rotor 8 exists within the range of the movement angle θ2, the excitation phase (electrical angle) The angle (mechanical angle) of the rotor 8 can be matched. Specifically, if the magnetic poles of the rotor 8 are in the range of 270 degrees (45 degrees-135 degrees) to 180 degrees (45 + 135 degrees), the phases can be matched.

しかし、図12に示すように、2相励磁方式で移動角θ2が135度のとき、180度を超え、270度未満の範囲にローター8の磁極が位置している場合、相合わせすることはできない。   However, as shown in FIG. 12, when the movement angle θ2 is 135 degrees in the two-phase excitation method, when the magnetic poles of the rotor 8 are positioned in the range of more than 180 degrees and less than 270 degrees, Can not.

そこで、本実施形態のモーター制御装置1のパルス信号生成部30は、A相とB相への励磁(初期状態の励磁)の後、所定時間が経過すると、1パルスをドライバーIC6に入力する(図8のステップ♯5に対応)。これにより、ドライバーIC6は、次のステップに励磁状態を切り替える(図8のステップ♯6に対応)。   Therefore, the pulse signal generation unit 30 of the motor control device 1 of the present embodiment inputs one pulse to the driver IC 6 when a predetermined time has elapsed after the excitation to the A phase and the B phase (the excitation of the initial state) This corresponds to step # 5 in FIG. Thus, the driver IC 6 switches the excitation state to the next step (corresponding to step # 6 in FIG. 8).

図13を用いて、2相励磁方式で移動角θ2が135度であって、相合わせ開始後、1パルスをドライバーIC6に入力した状態を説明する。図13は、相合わせのため、ドライバーIC6がB相と/A相に同じ大きさであって、移動角θ2が135度となる電流を流している状態を示している。この状態は、図5での第2ステップに対応する。この励磁状態に対応するローター8の角度は135度であるので、図13では、135度の位置に黒丸を図示している。   A state where the movement angle θ2 is 135 degrees in the two-phase excitation method and one pulse is input to the driver IC 6 after the start of the phase alignment will be described using FIG. FIG. 13 shows a state in which the driver IC 6 has the same size as the B phase and the / A phase and supplies a current with a movement angle θ2 of 135 degrees for the purpose of alignment. This state corresponds to the second step in FIG. Since the angle of the rotor 8 corresponding to this excitation state is 135 degrees, in FIG. 13, black circles are shown at the position of 135 degrees.

135度の位置で励磁を行うことにより、移動角θ2の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、ローター8の磁極をひきよせることができる。具体的に、ローター8の磁極が、0度(135度−135度)〜270度(135度+135度)の範囲内にローター8の磁極が存在していれば、励磁の位相(電気角)とローター8の角度(機械角)を合わせることができる。   By exciting at a position of 135 degrees, if the magnetic pole of the rotor 8 exists within the range of the movement angle θ2, the magnetic pole of the rotor 8 can be pulled back. Specifically, if the magnetic poles of the rotor 8 are in the range of 0 degrees (135 degrees-135 degrees) to 270 degrees (135 degrees + 135 degrees), the excitation phase (electrical angle) And the angle (mechanical angle) of the rotor 8 can be matched.

また、図13では、相合わせの開始から現時点までの励磁状態の変化によって、相合わせ可能な合計の角度範囲を網掛けで図示している。1パルスによって、界磁は90度移動する。そのため、図13に示すように、2相励磁方式で移動角θ2が135度のとき、相合わせの開始から1パルスで、ローター8の角度が何度であっても、相合わせすることができる。そのため、図13では、360度全範囲に網掛けが施されている。   Further, in FIG. 13, the total angular range that can be matched is shaded by a change in the excitation state from the start of the matching to the present time. The field moves 90 degrees by one pulse. Therefore, as shown in FIG. 13, when the movement angle θ2 is 135 degrees in the two-phase excitation method, it is possible to align even if the angle of the rotor 8 is many times with one pulse from the start of the alignment. . Therefore, in FIG. 13, the full range of 360 degrees is shaded.

(入力パルス数の定め方)
次に、図14を用いて、実施形態に係る入力パルス数の定め方を説明する。図14は、相合わせのときの入力パルス数の一例を示す。
(How to determine the number of input pulses)
Next, how to determine the number of input pulses according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows an example of the number of input pulses in the phase alignment.

上記の実施形態及び変形例1では、2相励磁方式で相合わせを行う例を説明した。搭載するドライバーIC6により、利用できる励磁方式は異なる。ドライバーIC6によっては、2相励磁方式よりも、ローター8の1周に必要なステップ数が多い励磁方式しか利用できないものもあり得る。   In the above embodiment and the first modification, an example in which the phase alignment is performed by the two-phase excitation method has been described. The available excitation methods differ depending on the driver IC 6 mounted. Some driver ICs 6 may use only an excitation method that requires a larger number of steps per round of the rotor 8 than a two-phase excitation method.

主な励磁方式としては、2相励磁、1−2相励磁、W1−2相励磁、2W1−2相励磁がある。図14の上部の表では、2相式(A相、B相、/A相、/B相)のステッピングモーター7を用いるときの各励磁方式での1パルスあたりのローター8の角度と、ローター8を1回転するのに必要なパルス数を示している。   The main excitation methods include 2-phase excitation, 1-2 phase excitation, W1-2 phase excitation, and 2W1-2 phase excitation. In the table in the upper part of FIG. 14, the angle of the rotor 8 per pulse in each excitation method and the rotor when using the stepping motor 7 of two-phase type (A phase, B phase, / A phase, / B phase) It shows the number of pulses required to make eight revolutions.

図11に示すように、移動角が90度の場合、ローター8がどのような角度でも、界磁の位置を初期状態(45度)から225度までに移動させれば、相合わせを行うことができる。   As shown in FIG. 11, when the movement angle is 90 degrees, even if the rotor 8 moves the position of the field from the initial state (45 degrees) to 225 degrees at any angle, the alignment is performed. Can.

そして、図14の上部の表の右端には、2相式のステッピングモーター7であって、移動角が90度のとき、相合わせの開始から完了までにドライバーIC6に入力すべきパルス信号psの個数を示している。移動角が90度のとき、相合わせの開始から完了までに入力すべきパルス信号psの個数は、励磁方式を問わず、ローター8を1周させる場合に比べ、少なくなる。   Then, at the right end of the upper table in FIG. 14, a two-phase stepping motor 7 is a pulse signal ps to be input to the driver IC 6 from the start to the completion of alignment when the movement angle is 90 degrees. The number is shown. When the movement angle is 90 degrees, the number of pulse signals ps to be input from the start to the completion of the phase alignment is smaller than that in the case where the rotor 8 makes one revolution regardless of the excitation method.

例えば、以下のような演算を行うことにより、エンジン制御部3は、相合わせの開始から完了までに入力すべきパルス信号psの個数を求めることができる。そして、相合わせの開始から、求めた個数のパルス信号psを入力したとき、エンジン制御部3(ドライバーIC6)は、ステップ♯8をYesと判定する。   For example, by performing the following calculation, the engine control unit 3 can obtain the number of pulse signals ps to be input from the start to the completion of the phase alignment. When the pulse signal ps of the determined number is input from the start of the alignment, the engine control unit 3 (driver IC 6) determines that step # 8 is Yes.

初期状態の角度=α、移動角の絶対値=β、目標角度=γ(相合わせ終了時の界磁の位置)、1パルス当たりの角度δ、入力すべきパルス信号psの個数nとすると、
目標角度γ=(α−β)−(β)=α−2β
個数n=(γ−α)÷δ
Assuming that the angle in the initial state = α, the absolute value of the movement angle = β, the target angle = γ (field position at the end of alignment), the angle δ per pulse, and the number n of pulse signals ps to be input:
Target angle γ = (α−β) − (β) = α−2β
Number n = (γ-α) ÷ δ

(例)2相励磁、初期状態45度、移動角90度の場合
α=45度、β=90度、δ=90度となる。
目標角度γ=α−2β=45−2(90)=225
個数n=(γ−α)÷δ=(225−45)÷90=180÷90=2
従って、例1の条件では、相合わせのとき初期状態の後、パルス信号生成部30は、2パルスを入力する。
(Example) In the case of two-phase excitation, initial state 45 degrees, movement angle 90 degrees, α = 45 degrees, β = 90 degrees, δ = 90 degrees.
Target angle γ = α-2β = 45-2 (90) = 225
Number n = (γ-α) ÷ δ = (225-45) ÷ 90 = 180 ÷ 90 = 2
Therefore, under the conditions of Example 1, the pulse signal generation unit 30 inputs two pulses after the initial state in the phase alignment.

(例2)1−2相励磁、初期状態45度、移動角135度の場合
α=45度、β=135度、δ=45度となる。
目標角度γ=α−2β=45−2(135)=135
個数n=(γ−α)÷δ=(135−45)÷45=90÷45=2
従って、例1の条件では、相合わせのとき初期状態の後、パルス信号生成部30は、2パルスを入力する。
(Example 2) In the case of 1-2 phase excitation, initial state 45 degrees, moving angle 135 degrees, α = 45 degrees, β = 135 degrees, δ = 45 degrees.
Target angle γ = α-2β = 45-2 (135) = 135
Number n = (γ-α) ÷ δ = (135-45) ÷ 45 = 90 個数 45 = 2
Therefore, under the conditions of Example 1, the pulse signal generation unit 30 inputs two pulses after the initial state in the phase alignment.

(例3)W1−2相励磁、初期状態45度、移動角75度の場合
α=45度、β=75度、δ=22.5度となる。
目標角度γ=α−2β=45−2(75)=255
個数n=(γ−α)÷δ=(255−45)÷22.5=210÷22.5=9.33
パルスは正の整数しかとらない。
ローター8の磁極の位置がどのような位置でも相合わせを行うため、エンジン制御部3は、個数nの値が少数点以下の値を含むとき、求められた値以上で最も小さい正の整数を個数nとする。従って、例3の条件では、相合わせのとき初期状態の後、パルス信号生成部30は、10パルスの入力をする。
(Example 3) In the case of W1-2 phase excitation, initial state 45 degrees, movement angle 75 degrees, α = 45 degrees, β = 75 degrees, δ = 22.5 degrees.
Target angle γ = α-2β = 45-2 (75) = 255
Number n = (γ-α) ÷ δ = (255-45) ÷ 22.5 = 210 ÷ 22.5 = 9.33
The pulse takes only positive integers.
In order to perform alignment at any position of the magnetic poles of the rotor 8, the engine control unit 3 calculates the smallest positive integer not less than the obtained value when the value of the number n includes a value of a decimal point or less. The number is n. Therefore, under the conditions of Example 3, the pulse signal generation unit 30 inputs 10 pulses after the initial state at the time of alignment.

このようにして、実施形態に係るモーター制御装置1は、パルス信号psを供給するパルス信号生成部30と、パルス信号psに基づき駆動するステッピングモーター7と、複数種の励磁方式でステッピングモーター7を駆動でき、パルス信号psに応じて電流を流すステータ9のコイル91及び電流量を切り替えてステッピングモーター7のローター8を回転させるドライバー回路(ドライバーIC6)と、を含む。ローター8の実際の角度と、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度とを一致させる相合わせのとき、ドライバー回路は、ローター8を引き寄せることができる角度である移動角が、現在の励磁方式での1パルス当たりのローター8の回転角度以上となる大きさの電流をコイル91に流す。パルス信号生成部30は、ローター8を一回転させるのに必要なパルスよりも少ないパルス信号psをドライバー回路に供給する。   In this manner, the motor control device 1 according to the embodiment includes the pulse signal generation unit 30 that supplies the pulse signal ps, the stepping motor 7 that drives based on the pulse signal ps, and the stepping motor 7 by a plurality of excitation methods. And a driver circuit (driver IC 6) for switching the amount of current and rotating the rotor 8 of the stepping motor 7 which can be driven and which causes current to flow according to the pulse signal ps. When matching the actual angle of the rotor 8 to the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91, the driver circuit is able to draw the rotor 8 so that the moving angle is the current excitation. A current of a magnitude that is equal to or greater than the rotation angle of the rotor 8 per pulse in the method is supplied to the coil 91. The pulse signal generation unit 30 supplies a pulse signal ps, which is less than the pulse required to rotate the rotor 8 once, to the driver circuit.

これにより、ローター8を1回転させることなく、ローター8(磁極)の実際の回転角度と、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度(電気角、位相、コイル91からの磁力が最も高くなる位置、界磁位置)を合わせることができる。従って、相合わせに要する時間を短くすることができる。また、入力パルス数を減らすことができるので、相合わせでの騒音や振動の発生量も抑えることができる。   Thereby, the actual rotation angle of the rotor 8 (magnetic pole) and the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 (electrical angle, phase, magnetic force from the coil 91 are the highest without making the rotor 8 rotate once) Position (field position) can be matched. Therefore, the time required for alignment can be shortened. In addition, since the number of input pulses can be reduced, the amount of noise and vibration generated in phase alignment can also be suppressed.

また、ドライバー回路(ドライバーIC6)は、複数種の励磁方式のうち、ローター8の1回転のステップ数が最も少ない励磁方式で相合わせを行う。これにより、複数種の励磁方式のうち、相合わせで入力するパルス数が最少となる励磁方式で相合わせが行われる。従って、相合わせの所要時間を最短化することができる。   Further, the driver circuit (driver IC 6) performs phase alignment in an excitation method in which the number of steps of one rotation of the rotor 8 is the smallest among a plurality of types of excitation methods. Thereby, the phase alignment is performed by the excitation type in which the number of pulses input in phase is the smallest among the plurality of types of excitation types. Therefore, the required time for alignment can be minimized.

また、ステッピングモーター7は、2相式である。相合わせのとき、ドライバー回路(ドライバーIC6)は、励磁方式として2相励磁方式を適用し、移動角が90度となるようにコイル91を励磁する。パルス信号生成部30は、相合わせのとき、2パルスを供給する。   The stepping motor 7 is a two-phase type. At the time of phase alignment, the driver circuit (driver IC 6) applies a two-phase excitation method as an excitation method, and excites the coil 91 so that the moving angle becomes 90 degrees. The pulse signal generation unit 30 supplies two pulses at the time of alignment.

2相式ステッピングモーター7の2相励磁方式での1パルス当たりの回転角度は90度である。そのため、コイル91の励磁状態に対応するローター8の角度(位相、コイル91からの磁力が最も高くなる位置)を中心として、少なくとも左右に90度(計180度)の範囲でローター8を引き寄せることができるので、2パルスを供給すれば、相合わせを完了させることができる。従って、騒音や振動が大きくならないうちに短時間で相合わせを終えることができる。   The rotation angle per pulse in the two-phase excitation system of the two-phase stepping motor 7 is 90 degrees. Therefore, the rotor 8 is drawn at least 90 degrees (180 degrees in total) to the left and right centering on the angle of the rotor 8 corresponding to the excitation state of the coil 91 (phase and the position where the magnetic force from the coil 91 becomes highest). The phase alignment can be completed by supplying two pulses. Therefore, it is possible to finish the alignment in a short time before the noise and the vibration increase.

また、画像形成装置(プリンター100)は、上述の記載のモーター制御装置1を含む。これにより、相合わせに要する時間を短いので、ジョブの開始の指示に応じて直ちにジョブを開始できる(反応速度が速い)画像形成装置を提供することができる。また、ステッピングモーター7からの騒音や振動が少ない画像形成装置を提供することができる。   The image forming apparatus (printer 100) also includes the motor control device 1 described above. As a result, since the time required for the alignment is short, it is possible to provide an image forming apparatus (fast response speed) that can start a job immediately in response to a job start instruction. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus with less noise and vibration from the stepping motor 7.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲は、これに限定されるものでは、なく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

本発明は、ステッピングモーターを含むモーター制御装置、及び、このモーター制御装置を含む画像形成装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a motor control device including a stepping motor and an image forming apparatus including the motor control device.

100 プリンター(画像形成装置) 1 モーター制御装置
30 パルス信号生成部 6 ドライバーIC(ドライバー回路)
7 ステッピングモーター 8 ローター
9 ステータ 91 コイル
ps パルス信号 θ1 移動角
θ2 移動角
100 Printer (Image Forming Device) 1 Motor Controller 30 Pulse Signal Generator 6 Driver IC (Driver Circuit)
7 stepping motor 8 rotor 9 stator 91 coil ps pulse signal θ1 moving angle θ2 moving angle

Claims (3)

パルス信号を供給するパルス信号生成部と、
エンジン制御部と、
前記パルス信号に基づき駆動するステッピングモーターと、
複数種の励磁方式で前記ステッピングモーターを駆動でき、前記パルス信号に応じて電流を流すステータのコイル及び電流量を切り替えて前記ステッピングモーターのローターを回転させるドライバー回路と、を含み、
前記ローターの実際の角度と、前記コイルの励磁状態に対応する前記ローターの角度とを一致させる相合わせのとき、
前記ドライバー回路は、
前記ローターを引き寄せることができる角度である移動角が、現在の前記励磁方式での1パルス当たりの前記ローターの回転角度よりも大きくなる電流を前記コイルに流し、
複数種ある前記ステッピングモーターの前記励磁方式のうち、前記ローターの1回転のステップ数が最も少ない励磁方式を適用し、
前記エンジン制御部は、
前記相合わせの開始から完了までに入力すべき前記パルス信号の個数を求め、
前記相合わせの開始から、求めた前記個数の前記パルス信号を前記ドライバー回路に入力したとき、前記ドライバー回路に前記相合わせを完了させ、
以下の計算式により前記個数を求める
γ==α−2β
n=(γ−α)÷δ
ここで、
αは、初期状態の角度であり、
βは、前記移動角の絶対値であり、
γは、相合わせ終了時の界磁の位置であり、
σは、1パルス当たりの角度であり、
nは、入力すべき前記パルス信号の個数であることを特徴とするモーター制御装置。
A pulse signal generator for supplying a pulse signal;
An engine control unit,
A stepping motor driven based on the pulse signal;
The stepping motor can be driven by a plurality of types of excitation methods, and a coil of a stator that causes current to flow according to the pulse signal and a driver circuit that switches the amount of current to rotate the rotor of the stepping motor;
At the time of matching to match the actual angle of the rotor and the angle of the rotor corresponding to the excitation state of the coil,
The driver circuit is
A current is applied to the coil such that the movement angle, which is an angle at which the rotor can be drawn, is larger than the rotation angle of the rotor per pulse in the current excitation mode,
Among the excitation methods of the stepping motor, which have a plurality of types, the excitation method in which the number of steps of one rotation of the rotor is the smallest is applied,
The engine control unit
Determining the number of pulse signals to be input from the start to the completion of the phase alignment;
The driver circuit is caused to complete the phase alignment when the pulse signal of the determined number is input to the driver circuit from the start of the phase alignment;
The number is calculated by the following formula
γ == α-2β
n = (γ-α) ÷ δ
here,
α is the angle of the initial state,
β is the absolute value of the movement angle,
γ is the position of the field at the end of alignment,
σ is the angle per pulse,
A motor control apparatus characterized in that n is the number of the pulse signals to be input.
前記ステッピングモーターは、2相式であり、
前記相合わせのとき、前記ドライバー回路は、前記励磁方式として2相励磁方式を適用し、前記移動角が90度となるように前記コイルを励磁し、
前記パルス信号生成部は、前記相合わせのとき、2パルスを供給することを特徴とする請求項に記載のモーター制御装置。
The stepping motor is of two-phase type.
At the time of the phase alignment, the driver circuit applies a two-phase excitation method as the excitation method, and excites the coil so that the movement angle is 90 degrees.
The motor control device according to claim 1 , wherein the pulse signal generation unit supplies two pulses at the time of the phase alignment.
請求項1又は2に記載のモーター制御装置を含むことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the motor control device according to claim 1 or 2.
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