JPH04285498A - 副走査用ステッピングモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ファクシミリ装置の
原稿や記録紙を副走査方向に搬送するような場合に適用
して好適な副走査用ステッピングモータの駆動装置に関
する。

【０００２】

【発明の背景】副走査線方向の解像度を変更できるファ
クシミリ装置では、原稿や記録紙の搬送用として速度制
御が容易なステッピングモータを使用することが多い。

【０００３】ステッピングモータの速度制御としては、
供給パルスレートを変える方法や、励磁モード変える方
法などがあり、ファクシミリ装置の構成や機能によって
最適な制御方法が選定される。このうち、励磁モードを
変える速度制御は、パルスレートを変える速度制御では
不都合が生じる場合にも適用されることがある。

【０００４】例えば、パルスレートの変更による速度制
御を適用した場合には、特定の解像度でステッピングモ
ータに供給されるパルスレートが共振点となってしまう
ことがある。そこで、全ての解像度において共振点から
十分離れた一定のパルスレートを供給し、各解像度にお
ける励磁モードを変えることによりステッピングモータ
の速度を制御することが行なわれる。

【０００５】いま、ファクシミリ装置の解像度を標準値
として一般的に用いられている３．８５ライン／ｍｍ、
７．７ライン／ｍｍ、１５．４ライン／ｍｍの３種類に
設定する場合、各解像度におけるステッピングモータの
速度比は １／３．８５：１／７．７：１／１５．４＝４：２：１
となる。

【０００６】この速度比を達成するためには、次に説明
するように２相励磁モード、１−２相励磁モード、Ｗ（
ダブル）１−２相励磁モードの３種類でステッピングモ
ータを制御すればよい。

【０００７】図４は２相励磁モード、１−２相励磁モー
ド、Ｗ１−２相励磁モードのステップ手順を示す。同図
からわかるように各励磁モードのステップ角は、電気的
に９０°、４５°、２２．５°となる。従って、供給パ
ルスレートが一定の場合、各励磁モードの速度比は９０
°：４５°：２２．５°＝４：２：１となり、上述の各
解像度における速度比と同一となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステッピン
グモータの出力トルクは、励磁電流が一定の場合励磁モ
ードによって異なる値となる。図５は、各励磁モードに
おける各ステップ位置での出力トルクをベクトルで示し
たものである。同図Ａからわかるように、２相励磁モー
ドでは各ステップ位置での出力トルクが一定（ここでは
２１／２とする）となる。

【０００９】これに対し、同図Ｂ，Ｃに示す１−２相励
磁モード、Ｗ１−２相励磁モードでは、ステップ位置に
よって出力トルクが変動する。すなわち、１−２相励磁
モードではステップ位置Ａ相、Ｂ相、バーＡ相、バーＢ
相の出力トルクと、ステップ位置Ａ・Ｂ相、バーＡ・Ｂ
相、バーＡ・バーＢ相、Ａ・バーＢ相の出力トルクとの
比は１：２１／２となる。

【００１０】Ｗ１−２相励磁モードではステップ手順の
進行に伴って出力トルクが１、１．０８、２１／２、１
．０８、１、１．０８、２１／２、・・・と変動する。

【００１１】図６は、上述の各励磁モードにおける出力
トルクの時間的な変化を示す。同図Ａからもわかるよう
に、２相励磁モードのとき、ステッピングモータは出力
トルクの変動がないので円滑に回転する。

【００１２】これに対して、１−２相励磁モードの場合
は同図Ｂに示す如く励磁相が移るのに伴って出力トルク
が変動するから、ステッピングモータの円滑な回転が損
なわれて振動や騒音を発生することがある。同図Ｃに示
すＷ１−２相励磁モードにおいても、１−２相励磁モー
ドと同様に出力トルクが変動し、これによって振動、騒
音を発生することがある。

【００１３】そこで、この発明は上述の課題を解決した
ものであって、特定の励磁モードを採用したときに発生
するトルク変動を防止できるステッピングモータの駆動
装置を提案するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、原稿や記録紙を副走査方向に
搬送するのに用いられる副走査用ステッピングモータの
駆動装置において、ステッピングモータの励磁モードを
決定する励磁信号を発生する励磁信号発生手段と、この
励磁信号発生手段から励磁信号を受けたとき、基準電圧
に応じた励磁電流を前記ステッピングモータに供給する
励磁電流発生手段と、励磁信号発生手段から受けた励磁
信号に応じて基準電圧を発生し、この基準電圧を前記励
磁電流発生手段に供給する基準電圧発生手段とを備えた
ものである。

【００１５】

【作用】１−２相励磁モードの場合、ＣＰＵ１（図１）
から図２Ｂに示す如く１相の励磁信号と２相の励磁信号
が交互に送出されて、モータドライバ３および基準電圧
コントロール回路４に供給される。基準電圧コントロー
ル回路４（図３）では、１相の励磁信号を受けたとき、
ローレベルの信号を送出し、２相の励磁信号を受けたと
きハイレベルの信号を送出する。

【００１６】基準電圧コントロール回路４からローレベ
ル若しくはハイレベルの信号が送出されたとき、抵抗部
５から送出される夫々の基準電圧ｒｅｆＣ１，Ｃ２はｒ
ｅｆＣ１＝｛（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）｝×Ｖｂ、ｒ
ｅｆＣ２＝｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝×Ｖｂとなる。

【００１７】つまりｒｅｆＣ２／ｒｅｆＣ１＝｛ｂ／（
ａ＋ｂ）｝／｛（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）｝　　とな
る。ここで、ｒｅｆＣ２／ｒｅｆＣ１＝１／２１／２と
なるように各抵抗値ａ，ｂ，ｃが設定されている。

【００１８】従って、基準電圧ｒｅｆＣ１を受けたとき
、すなわち１相励磁のときモータドライバ３から送出さ
れる励磁電流を１とすれば、基準電圧ｒｅｆＣ２を受け
たとき、すなわち２相励磁の励磁電流は１／２１／２と
なる。

【００１９】１相励磁のときステッピングモータ２に生
ずる出力トルクを１とすれば、２相励磁のときの出力ト
ルクは（１／２１／２）２＋（１／２１／２）２＝１と
なる。つまり、１−２相励磁においてステッピングモー
タ２に生ずる出力トルクは常時一定となり、これによっ
てステッピングモータ２が円滑に回転するようになる。

【００２０】

【実施例】続いて、この発明に係る副走査用ステッピン
グモータの駆動装置の一実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。ここでは、説明の都合上、解像度を
３．８５ライン／ｍｍと７．７ライン／ｍｍの２種類に
設定した場合について説明する。

【００２１】図１は実施例の構成図を示す。１はＣＰＵ
（中央処理装置）であり、解像度情報を受けてこの解像
度に対応する速度でステッピングモータ２を回転させる
ため、後述のように所定のタイミングで励磁信号を送出
する。供給パルスレートは全解像度で一定であり、ステ
ッピングモータ２の共振点から十分離れて設定される。

【００２２】上述したように解像度３．８５ライン／ｍ
ｍにおける励磁モードを２相励磁モードとすると、解像
度７．７ライン／ｍｍにおける励磁モードは１−２相励
磁モードとなり、ステッピングモータ２の速度比は２：
１となる。各励磁モードにおいてＣＰＵ１から送出され
る励磁信号のタイムチャートを図２に示す。

【００２３】ＣＰＵ１から送出された励磁信号を受けて
、モータドライバ３から励磁電流が送出され、これがス
テッピングモータ２に供給され、これによってステッピ
ングモータ２が回転する。

【００２４】モータドライバ３は一般的な定電流チョッ
パー制御型ドライバなどを用いることができる。モータ
ドライバ３は任意に設定可能な基準電圧ｒｅｆＣと、励
磁電流によってモータドライバ３内部の抵抗（図示せず
）に生ずる電圧Ｖとを比較し、電圧Ｖが基準電圧ｒｅｆ
Ｃより大きくならないように励磁電流をチョッピング制
御するものである。

【００２５】基準電圧ｒｅｆＣは、基準電圧コントロー
ル回路４、抵抗部５およびインバータ６によって制御さ
れる。図３は基準電圧コントロール回路４の一例を示す
。この基準電圧コントロール回路４は、アンド回路とオ
ア回路とを組み合わせて構成されており、２相の励磁信
号Ａ・Ｂ、バーＡ・Ｂ、バーＡ・バーＢ、Ａ・バーＢを
受けたときだけハイレベルの信号を送出し、それ以外は
ローレベルの信号を送出する。

【００２６】抵抗部５は抵抗器ａ，ｂ，ｃ（抵抗値もａ
，ｂ，ｃとする）が直列に接続されたもので、一定電圧
Ｖｂが印加されている。そして、基準電圧コントロール
回路４はインバータ６を介して抵抗器ｂとｃとの接続中
点ｐに接続され、モータドライバ３の基準電圧端子（ｒ
ｅｆＣ）は抵抗器ａとｂの接続中点ｑに接続されている
。基準電圧コントロール回路４からローレベルの信号が
送出されたとき、すなわち１相励磁のときには抵抗器ａ
，ｂ，ｃの全てに電流が流れるから、モータドライバ３
に供給される基準電圧ｒｅｆＣ１は、｛（ｂ＋ｃ）／（
ａ＋ｂ＋ｃ）｝×Ｖｂとなる。

【００２７】これに対して、基準電圧コントロール回路
４からハイレベルの信号が送出されたとき、すなわち２
相励磁のときには抵抗器Ｃが接地状態になるからモータ
ドライバ３に供給される基準電圧ｒｅｆＣ２は、｛ｂ／
（ａ＋ｂ）｝×Ｖｂとなる。

【００２８】本実施例では、後述するように各抵抗器ａ
，ｂ，ｃの抵抗値は次式を満足するように設定される。 ｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝：｛（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）｝
＝１：２１／２ 　　さて、解像度が３．８５ライン／ｍｍの場合は、上
述したように２相励磁モードとなり、ＣＰＵ１から図２
Ａのタイムチャートにしたがって励磁信号が送出される
。

【００２９】この場合、ＣＰＵ１から常時２相の励磁信
号が送出されるので、基準電圧コントロール回路４から
常時ハイレベルの信号が送出される。これによって、抵
抗部５からモータドライバ３に供給される基準電圧ｒｅ
ｆＣ２は常時｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝×Ｖｂとなるから、ス
テッピングモータ２の出力トルクも一定となり、従来と
同じに円滑に回転するようになる。

【００３０】解像度が７．７ライン／ｍｍの場合は１−
２相励磁モードとなり、ＣＰＵ１から図２Ｂのタイムチ
ャートにしたがって励磁信号が送出される。この場合の
励磁信号は１相と２相とが交互に繰り返される。

【００３１】基準電圧コントロール回路４が１相の励磁
信号を受けたときは、図３で説明したようにローレベル
の信号が送出され、このときの基準電圧ｒｅｆＣ１は｛
（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）｝×Ｖｂとなる。次に２相
の励磁信号を受けたときはハイレベルの信号が送出され
、このときの基準電圧ｒｅｆＣ２は｛ｂ／（ａ＋ｂ）｝
×Ｖｂとなる。

【００３２】したがって、上述したように、基準電圧ｒ
ｅｆＣ２、Ｃ１の比率は、ｒｅｆＣ２／ｒｅｆＣ１＝｛
ｂ／（ａ＋ｂ）｝／｛（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ）｝＝
１／２１／２となる。つまり、２相励磁の基準電圧ｒｅ
ｆＣ２は、１相励磁の基準電圧ｒｅｆＣ１の１／２１／
２となる。これによって、２相励磁のときモータドライ
バ３から送出される励磁電流は１相励磁のときの１／２
１／２となる。

【００３３】したがって、１相励磁のときステッピング
モータ２に生ずる出力トルクを１とすれば、２相励磁の
ときの出力トルクも同様に（１／２１／２）２＋（１／
２１／２）２＝１となる。つまり、ステッピングモータ
２に生ずる出力トルクは常時一定となるから、ステッピ
ングモータ２は１−２相励磁モードにおいてもトルク変
動がなくなり、円滑に回転するようになる。

【００３４】なお、上述の実施例では１−２相励磁モー
ドの場合について説明したが、Ｗ１−２相励磁モードの
場合も基準電圧コントロール回路４および抵抗部５を適
宜設定することによりステッピングモータ２のトルク変
動を防ぐことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明はステッピングモ
ータに印加される励磁電流をコントロールすることより
、１−２相励磁モードやＷ１−２相励磁モードなどにお
いて生ずるステッピングモータのトルク変動を防止する
ものである。

【００３６】したがって、本発明によれば、全ての励磁
モードでステッピングモータが円滑に回転するので振動
や騒音を防止でき、さらに高解像度の画質向上ができる
などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成図である。

【図２】励磁信号のタイムチャートを説明する説明図で
ある。

【図３】基準電圧コントロール回路の構成図である。

【図４】励磁モードのステップ手順を説明する説明図で
ある。

【図５】従来の出力トルクを説明する説明図である。

【図６】従来の出力トルクの変化を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

１　　ＣＰＵ ２　　ステッピングモータ ３　　モータドライバ ４　　基準電圧コントロール回路 ５　　抵抗部 ６　　インバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　原稿や記録紙を副走査方向に搬送する
   のに用いられる副走査用ステッピングモータの駆動装置
   において、前記ステッピングモータの励磁モードを決定
   する励磁信号を発生する励磁信号発生手段と、この励磁
   信号発生手段から励磁信号を受けたとき、基準電圧に応
   じた励磁電流を前記ステッピングモータに供給する励磁
   電流発生手段と、前記励磁信号発生手段から受けた励磁
   信号に応じて基準電圧を発生し、この基準電圧を前記励
   磁電流発生手段に供給する基準電圧発生手段とを備えた
   ことを特徴とする副走査用ステッピングモータの駆動装
   置。