JPH05137394A - 駆動モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動モータを急高速加速運転に制御できるよ
うにする。 【構成】 駆動モータをハイブリッド永久磁石形ステッ
ピングモータの構造をもつようにし、この駆動モータを
ブラシレスモータとして運転する。この場合、ロータの
回転位置を検出する位置検出素子３４，３５からの位置
検出信号に基づいて駆動信号形成回路５２Ｘ，５２Ｙ及
び５２Ｚから夫々異なる三種類の駆動信号ＡＸ＋乃至Ｂ
Ｘ−，ＡＹ＋乃至ＢＹ−及びＡＺ＋乃至ＢＺ−を出力さ
せ、これらを駆動モータの回転数に応じて選択出力させ
てステータコイル２６Ａ及び２６Ｂを通断電制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は乾式複写機，プリンタの
キャリッジを復移動させる場合等のように負荷を高速加
速させる場合に好適な駆動モータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば乾式複写機の光学系スキャナ部
は、露光ランプ及び反射ミラーを有する第１のキャリッ
ジと反射ミラーを有する第２のキャリッジとを駆動モー
タたるスキャンモータによりベルト伝達機構を介してホ
ーム位置から往移動させて原稿をスキャンさせ、その
後、スキャンモータを逆転させることにより第１及び第
２のキャリッジを復移動させてホーム位置に復帰させる
ように構成されている。

【０００３】この場合、スキャンモータとしては、複写
倍率を変化できるようにするため、スキャン速度を複写
倍率に応じて変化させるべくキャリッジの往動時には速
度が変化可能である必要があり、又、複写画質の向上を
図るため、キャリッジの往移動時には回転振動が少なく
且つ回転むらも極力小さな一定速回転が要求され、更
に、単位時間当たりの複写枚数を多くする性能の向上を
図るため、キャリッジの復移動時には高速回転が要求さ
れる。

【０００４】このため、従来では、スキャンモータとし
てステッピングモータ或いはブラシレスモータを用いる
ようにしている。

【０００５】即ち、ステッピングモータを用いた場合に
おいては、キャリッジの往移動時には、一定周波数のパ
ルス電力を与えて同期モータとして運転させるととも
に、複写倍率を変化させる時には、パルス電力の運転周
波数を変化させ、キャリッジの復移動時には、パルス電
力の位相を入れ換える等して逆転させるとともに、パル
ス電力レートをパターン化して最短時間でホーム位置に
復帰させる。

【０００６】又、スキャンモータとしてブラシレスモー
タを用いた場合においては、特にキャリッジの往移動時
には、高精度一定速回転を得るためにフェーズロックル
ープ（ＰＬＬ）制御等で運転が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】スキャンモータとして
ステッピングモータを用いた場合には、キャリッジの復
移動時には加速時にステッピングモータ特有の脱調に陥
って正常な運転が不可能になる虞れがあり、複雑な運転
パターンが必要になる。

【０００８】又、スキャンモータとしてブラシレスモー
タを用いた場合には、キャリッジの復移動時にはそれな
りに高速加速が得られる。しかしながら、カラー複写機
のように１回の複写でドラムを四回転させて霧光を行な
わせる場合には、急高速加速運転が必要になり、ブラシ
レスモータではこのような要求に応じられない。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、駆動モータの急高速加速運転を制御す
ることができる駆動モータの制御装置を提供するにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の駆動モー
タの制御装置は、複数相のステータコイルが巻装された
ティース部に複数の小歯磁極が形成されてなるステータ
と、外周に多数の小歯磁極が形成されてＮ極に磁化され
た第１のロータ部及び外周に該ロータ部の小歯磁極と１
／２ピッチずれた多数の小歯磁極が形成されてＳ極に磁
化された第２のロータ部を有するロータと、このロータ
の磁極数と同一周期で夫々位相の異なる前記ステータコ
イルの相数と同数の位置検出信号を出力する位置検出手
段とを備えた駆動モータを用いて、前記位置検出手段か
らの位置検出信号に基づいて複数種類の駆動信号を形成
する駆動信号形成手段を設け、この駆動信号形成手段か
らの複数種類の駆動信号の内の一つを選択する信号選択
手段を設け、この信号選択手段により選択された駆動信
号に基づいて前記ステータコイルの通断電制御を行なう
駆動手段を設ける構成に特徴を有する。

【００１１】請求項２記載の駆動モータの制御装置は、
信号選択手段を、位置検出手段からの位置検出信号を基
に駆動モータの回転数を検出してその結果に基づいて選
択動作を行なうように構成するところに特徴を有する。

【００１２】

【作用】請求項１記載の駆動モータの制御装置によれ
ば、駆動モータは、ステータ及びロータがハイブリッド
永久磁石形ステッピングモータのそれと同構造をもって
いながら、位置検出手段の位置検出信号に基づく高応答
のブラシレスモータとして運転されるようになり、そし
て、位置検出手段の位置検出信号に基づいて形成される
複数種類の駆動信号の一つが選択されて、この選択され
た駆動信号に基づいてステータコイルが通断電制御され
るから、駆動モータの急高速加速運転が可能になる。

【００１３】請求項２記載の駆動モータの制御装置によ
れば、駆動信号の選択は駆動モータの回転数に基づいて
行なわれるので、駆動モータの最適な急高速加速運転が
可能になる。

【００１４】

【実施例】以下本発明を乾式複写機に適用した一実施例
につき図面を参照しながら説明する。

【００１５】先ず、図２乃至図４に従って乾式複写機１
の構成について述べる。２は機枠であり、これの内部に
は、露光ランプ３及び反射ミラー４を有する第１のキャ
リッジ５及び反射ミラー６，７を有する第２のキャリッ
ジ８が矢印Ｑ方向及びこれとは反対方向に往復移動可能
に設けられている。又、機枠２内には感光体たるドラム
９が配設されており、このドラム９は図示しない駆動モ
ータにより矢印Ｒ方向に一定速度で回転されるようにな
っている。

【００１６】更に、機枠２内には、レンズ１０を有する
レンズユニット１１及び反射ミラー１２，１３を有する
反射ミラーユニット１４が配設されているとともに、固
定反射ミラー１５が配設されている。そして、機枠２の
上面開口部には原稿１６が載置されるガラス板１７が装
着されている。この場合、第１のキャリッジ５の露光ラ
ンプ３からの光は、ガラス板１７上の原稿１６から反射
され、更に、第２のキャリッジ８の反射ミラー６，７で
反射され、レンズユニット１１のレンズ１０を通過し、
ミラーユニット１４の反射ミラー１２，１３で反射さ
れ、最後に、固定反射ミラー１５で反射されてドラム９
上に露光されるようになっている。

【００１７】１８は駆動モータたるスキャンモータであ
り、この正，逆回転はベルト伝達機構１９を介してキャ
リッジ５及び８に往復移動として伝達される。即ち、こ
のベルト伝達機構１９は、スキャンモータ１８により回
転されるプーリ２０，機枠２に配設された複数個のプー
リ２１及びこれらのプーリ２０，２１に掛け渡された一
本のベルト２２により構成され、ベルト２２の内の部分
２２ａが第１のキャリッジ５に連結され且つ部分２２ｂ
が第２のキャリッジ８に連結されていて、スキャンモー
タ１８が例えば正転されると、第１のキャリッジ５が矢
印Ｑ方向に移動されるとともに第２のキャリッジ８が同
矢印Ｑ方向に第１のキャリッジ５の１／２の速度で移動
されるようになっている。

【００１８】従って、図３に示すように、第２のキャリ
ッジ８が矢印Ｑ方向に距離Ｌだけ移動されたとすると、
第１のキャリッジ５は同方向に距離２Ｌだけ移動され
る。この関係は、スキャンモータ１８が逆転されてキャ
リッジ５及び８が反矢印Ｑ方向に移動される場合も維持
される。

【００１９】尚、この乾燥式複写機１は、複写倍率を変
化できる機能を有する。即ち、複写倍率は、レンズユニ
ット１１とミラーユニット１４とを図３において矢印方
向に移動させてレンズ１０から原稿１６までの航路距離
Ｌａとレンズ１０からドラム９までの航路距離Ｌｂとを
指定倍率比に設定するとともに、スキャンモータ１８の
速度を指定倍率比に応じて変化させることにより達成さ
れる。

【００２０】次に、図５及び図６に従ってスキャンモー
タ１８の構成につき述べる。このスキャンモータ１８は
二相のハイブリット永久磁石形ステッピングモータと同
様の構造をなしている。

【００２１】即ち、２３はフレームであり、その内部に
はステータ２４が嵌着固定されている。このステータ２
４は、偶数個のティース部２５に二相のステータコイル
２６が巻装されて構成され、その各ティース部２５には
複数の小歯磁極２５ａが形成されている。

【００２２】２７はロータであり、これはシャフト２８
に嵌着固定された第１及び第２のロータ部２９及び３０
を有し、その第１のロータ部２９の外周には前記ティー
ス部２５の小歯磁極２５ａと同一ピッチの多数の小歯磁
極２９ａが形成され、第２のロータ部３０の外周には小
歯磁極２９ａと同一ピッチで且つこれより１／２ピッチ
ずれた多数の小歯磁極３０ａが形成されている。そし
て、第１及び第２のロータ部２９及び３０間には両軸端
部がＮ極及びＳ極となる永久磁石３１が介装され、以
て、第１のロータ部２９がＮ極に及び第２のロータ部３
０がＳ極に夫々磁化されている。このように構成された
ロータ２７はステータ２４の中空部内に配設されて、そ
のシャフト２８の両端部がフレーム２３に設けられた軸
受３２，３２に支承されている。

【００２３】３３はフレーム２３内に配設されたプリン
ト配線基板であり、これには位置検出手段たるステータ
コイル２６の相数と同数たる二個の位置検出素子３４及
び３５が第１のロータ部２９の小歯磁極２９ａと対応す
るように取付けられている。この場合、位置検出素子３
４及び３５は、ホール素子，ホールＩＣ等の磁気センサ
からなり、互いに電気角π／４の整数倍例えば２倍のπ
／２の角度を存し且つ後述する各Ａ，Ｂ相の誘起電圧Ｖ
Ａ，ＶＢの負半波に対してπ／４遅れ位相となる位置検
出信号ＳＡ，ＳＢ（図８参照）を出力するように設定さ
れている。

【００２４】さて、図１に従ってスキャンモータ１８の
制御装置の構成につき述べる。

【００２５】３６は駆動手段たる二相バイポーラ構成の
駆動回路であり、これはステータコイル２６のＡ相コイ
ル２６Ａ及びＢ相コイル２６Ｂを通断電制御するもの
で、以下一相分たるＡ相コイル２６Ａについて説明す
る。

【００２６】３７は直流電源の正端子に接続された電源
端子であり、その直流電源の負端子はアースされてい
る。３８Ａ及び３９ＡはＰＮＰ形のトランジスタであ
り、各エミッタは電源端子３７に接続され、各コレクタ
はＮＰＮ形のトランジスタ４０Ａ及び４１Ａの各コレク
タに接続されている。トランジスタ４０Ａ及び４１Ａの
各エミッタは共通に接続され、その共通接続点は電流検
出抵抗４２Ａを介してアースされている。そして、トラ
ンジスタ３８Ａ及び３９Ａのコレクタ間にはＡ相コイル
２６Ａが接続されている。尚、４３Ａ及び４４Ａはトラ
ンジスタ４０Ａ及び４１Ａの各コレクタとアースとの間
に接続されたフライホイールダイオードである。

【００２７】以上は、Ａ相コイル２６Ａに関する構成に
ついて説明したものであるが、Ｂ相コイル２６Ｂに関す
る構成も同様であり、同一部分にはその符号に添字
「Ａ」の代りに添字「Ｂ」を付して示す。

【００２８】４５は信号選択手段たるマイクロコンピュ
ータであり、これは、モータ運転モード即ちステッピン
グモータ運転モードかブラシレスモータ運転モードかを
選択し且つブラシレスモータ運転モードの時にはパター
ンを選択する選択信号Ｓ１を出力する出力ポートＯ１，
ステータコイル電流の大きさを設定する電流指令信号Ｓ
２を出力する出力ポートＯ２及びステッピングモータ運
転モード時の回転数を設定する周波数指令信号Ｓ３を出
力する出力ポートＯ３を有するようになっており、又、
後述するように回転信号Ｓ４が与えられる入力ポートＩ
を有するようになっている。

【００２９】４６は基本クロック発生器であり、その出
力端子は周波数制御クロック形成器４７の入力端子Ｉ１
に接続されている。この周波数制御クロック形成器４７
は、入力端子Ｉ２がマイクロコンピュータ４５の出力ポ
ートＯ３に接続されていて、基本クロック発生器４６か
らの基本クロック信号を周波数指令信号Ｓ３に基づき適
宜分周して周波数制御クロック信号ＦＣＫとして出力す
るようになっている。そして、周波数制御クロック形成
器４７の出力端子は基本パターン発生回路４８の余弦波
発生器４９及び正弦波発生器５０の各入力端子に接続さ
れている。

【００３０】ここで、余弦波発生器４９は、図７（ａ）
で示す周波数制御クロック信号ＦＣＫが与えられること
に基づいて図７（ｂ）で示すような基本余弦波パターン
ＰＣを出力し、正弦波発生器５０は、周波数制御クロッ
ク信号ＦＣＫが与えられることに基づいて図７（ｃ）で
示すような基本正弦波パターンＰＳを出力するようにな
っている。

【００３１】５１は位置検出手段たる回転位置検出回路
であり、その入力端子Ｉ１及びＩ２は位置検出素子３４
及び３５に接続されている。この回転位置検出回路５１
は位置検出素子３４及び３５からの信号を波形整形して
図８（ｂ）及び（ｃ）で示す矩形波の位置検出信号ＳＡ
及びＳＢを出力端子Ｏ１及びＯ２から出力するものであ
るが、この実施例では、説明の便宜上、位置検出素子３
４及び３５の出力信号を位置検出信号ＳＡ及びＳＢと称
すことにする。又、回転位置検出回路５１は、位置検出
信号ＳＡ及びＳＢから回転位置情報，回転速度（回転
数）情報及び回転方向情報を示す回転信号Ｓ４を得て、
これを出力端子Ｏ３から出力するようになっている。

【００３２】そして、この回転位置検出回路５１におい
て、その出力端子Ｏ１及びＯ２は駆動信号形成手段たる
駆動信号形成回路５２Ｘ，５２Ｙ及び５２Ｚの各入力端
子Ｉ１及びＩ２に接続され、出力端子Ｏ３はマイクロコ
ンピュータ４５の入力ポートＩに接続されている。この
場合、後述するように、駆動信号形成回路５２Ｘは、出
力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及びＯ４から駆動信号ＡＸ＋，
ＢＸ＋，ＡＸ−及びＢＸ−を出力し、駆動信号形成回路
５２Ｙは、出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及びＯ４から駆動
信号ＡＹ＋，ＢＹ＋，ＡＹ−及びＢＹ−を出力し、駆動
信号形成回路５２Ｚは、出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及び
Ｏ４から駆動信号ＡＺ＋，ＢＺ＋，ＡＺ−及びＢＺ−を
出力するようになっている。

【００３３】５３は信号選択手段たるステッピング−ブ
ラシレス選択回路であり、その入力端子Ｉ１はマイクロ
コンピュータ４５の出力ポートＯ１に接続され、入力端
子Ｉ２は余弦波発生器４９の出力端子に接続され、入力
端子Ｉ３は正弦波発生器５０の出力端子に接続され、入
力端子Ｉ４乃至Ｉ７は駆動信号形成回路５２Ｘの出力端
子Ｏ１乃至Ｏ４に接続され、入力端子Ｉ８乃至Ｉ１１は
駆動信号形成回路５２Ｙの出力端子Ｏ１乃至Ｏ４に接続
され、入力端子Ｉ１２乃至Ｉ１５は駆動信号形成回路５
２Ｚの出力端子Ｏ１乃至Ｏ４に接続されている。

【００３４】ここで、ステッピング−ブラシレス選択回
路５３は、後述するように、選択信号Ｓ１の内容に応じ
て、出力端子Ｏ１及びＯ２から入力端子Ｉ２及びＩ３に
与えられる信号を出力するか、或いは、出力端子Ｏ１及
びＯ２から入力端子Ｉ４乃至Ｉ７，Ｉ８乃至Ｉ１１若し
くはＩ１２乃至Ｉ１５に与えられる信号を出力するかの
選択を行なうものであり、その出力端子Ｏ１及びＯ２は
掛算器５４Ａ及び５４Ｂの各入力端子Ｉ１に接続されて
いる。

【００３５】これらの掛算器５４Ａ及び５４Ｂは、その
各入力端子Ｉ２がマイクロコンピュータ４５の出力ポー
トＯ２に接続されていて、入力端子Ｉ１に与えられる信
号に電流指令信号Ｓ２を掛算して電流設定信号として出
力するようになっている。そして、これらの掛算器５４
Ａ及び５４Ｂの各出力端子は電流制御回路５５Ａ及び５
５Ｂの各入力端子Ｉ１に接続されている。

【００３６】この電流制御回路５５Ａにおいて、その入
力端子Ｉ２はトランジスタ４０Ａ，４１Ａのエミッタの
共通接続点に接続され、出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及び
Ｏ４はトランジスタ３８Ａ，３９Ａ，４０Ａ及び４１Ａ
の各ベースに夫々接続されている。同様に、電流制御回
路５５Ｂにおいて、その入力端子Ｉ２はトランジスタ４
０Ｂ，４１Ｂのエミッタの共通接続点に接続され、出力
端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及びＯ４はトランジスタ３８Ｂ，
３９Ｂ，４０Ｂ及び４１Ｂの各ベースに夫々接続されて
いる。この場合、電流制御回路５５Ａ及び５５Ｂは、入
力端子Ｉ２に与えられる信号が入力端子Ｉ１に与えられ
る電流設定信号に倣うように夫々のトランジスタをスイ
ッチングさせるようになっている。

【００３７】次に、本実施例の作用につき図７乃至図１
０をも参照しながら説明する。

【００３８】今、複写を行なわせるべく操作部（図示せ
ず）を操作して複写倍率を設定すると、マイクロコンピ
ュータ４５は、選択信号Ｓ１をステッピングモータ運転
モードとし、複写倍率からスキャンモータ１８の回転速
度を決定してこれに応じた周波数指令信号Ｓ３を出力
し、更に、その運転に適した電流指令信号Ｓ２を出力す
る。これにより、周波数制御クロック形成回路４７は、
周波数指令信号Ｓ３に応じた周波数制御クロック信号Ｆ
ＣＫを出力するようになり、余弦波発生器４９及び正弦
波発生器５０は、この周波数制御クロック信号ＦＣＫに
応じて図７（ｂ）及び（ｃ）で示す基本余弦波パターン
ＰＣ及び基本正弦波パターンＰＳを出力する。

【００３９】又、前述のステッピングモータ運転モード
を示す選択信号Ｓ１はステッピング−ブラシレス選択回
路５３に与えられるので、その選択回路５３は、ステッ
ピングモータ運転モードを選択して入力端子Ｉ２及びＩ
３に与えられる基本余弦波パターンＰＣ及び基本正弦波
パターンＰＳを夫々出力端子Ｏ１及びＯ２から出力す
る。

【００４０】更に、掛算器５４Ａ及び５４Ｂは基本余弦
波パターンＰＣ及び基本正弦波パターンＰＳに電流指令
信号Ｓ２を掛算して電流設定信号として出力する。

【００４１】そして、電流制御回路５５ＡはＡ相コイル
２６Ａに流れる電流が基本余弦波パターンＰＣに基づく
電流設定信号に倣うようにトランジスタ３８Ａ，４１Ａ
及び３９Ａ，４０Ａをオン，オフさせるようになる。こ
の場合、基本余弦波パターンＰＣの正半波期間において
は、トランジスタ４１Ａはオンのままでトランジスタ３
８ＡがＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返し、又、基本
余弦波パターンＰＣの負半波期間においては、トランジ
スタ４０Ａはオンのままでトランジスタ３９ＡがＰＷＭ
制御によりオン，オフを繰返すようになる。

【００４２】同様に、電流制御回路５５ＢはＢ相コイル
２６Ｂに流れる電流が基本正弦波パターンＰＳに基づく
電流設定信号に倣うようにトランジスタ３８Ｂ，４１Ｂ
及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるようになる。こ
の場合、基本正弦波パターンＰＳの正半波期間において
は、トランジスタ４１Ｂはオンのままでトランジスタ３
８ＢがＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返し、又、基本
正弦波パターンＰＳの負半波期間においては、トランジ
スタ４０Ｂはオンのままでトランジスタ３９ＢがＰＷＭ
制御によりオン，オフを繰返すようになる。

【００４３】これにより、スキャンモータ１８は、ステ
ッピングモータとしてマイクロステップ運転されて、設
定された一定速度で回転され、キャリッジ５及び８は図
３に実線で示すホーム位置から矢印Ｑ方向に往移動さ
れ、以て、ドラム９上に露光が行なわれる。

【００４４】露光が終了すると、マイクロコンピュータ
４５からの選択信号Ｓ１はブラシレスモータ運転モード
に切換えられる。そして、位置検出素子３４及び３５
は、図８（ｂ）及び（ｃ）で示すように、位相がπ／２
ずれた１８０度通電波形となる位置検出信号ＳＡ及びＳ
Ｂを出力するようになる。

【００４５】駆動信号形成回路５２Ｘは、これらの位置
検出信号ＳＡ及びＳＢから、図８（ｄ），（ｅ），
（ｆ）及び（ｇ）で示すように、互いに位相がπ／２ず
れた１８０度通電波形となる駆動信号ＡＸ＋，ＢＸ＋，
ＡＸ−及びＢＸ−を形成して出力するようになる。

【００４６】又、駆動信号形成回路５２Ｙは、これらの
位置検出信号ＳＡ及びＳＢから、図８（ｈ），（ｉ），
（ｊ）及び（ｋ）で示すように、互いに位相がπ／２ず
れた９０度通電波形となる駆動信号ＡＹ＋，ＢＹ＋，Ａ
Ｙ−及びＢＹ−を形成して出力するようになる。

【００４７】そして、駆動信号形成回路５２Ｚは、これ
らの位置検出信号ＳＡ及びＳＢから、図８（ｌ），
（ｍ），（ｎ）及び（ｏ）で示すように、駆動信号ＡＸ
＋，ＢＸ＋，ＡＸ−及びＢＸ−とは位相がπ／２ずれ且
つ互いに位相がπ／２ずれた１８０度通電波形となる駆
動信号ＡＺ＋，ＢＺ＋，ＡＺ−及びＢＺ−を形成して出
力するようになる。

【００４８】このように、駆動信号形成回路５２Ｘ，５
２Ｙ及び５２Ｚは、同一の位置検出信号ＳＡ及びＳＢか
ら異なる複数種類たる三種類（三パターン）の駆動信号
ＡＸ＋乃至ＢＸ−，ＡＹ＋乃至ＢＹ−及びＡＺ＋乃至Ｂ
Ｚ−を形成して出力するものである。

【００４９】マイクロコンピュータ４５は、先ず、ブラ
シレスモータ運転モードを選択し且つ駆動信号形成回路
５２Ｘのパターンを選択する選択信号Ｓ１を出力する。
これにより、選択信号Ｓ１が与えられるステッピング−
ブラシレス選択回路５３は、駆動信号形成回路５２Ｘか
ら入力端子Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６及びＩ７に与えられる駆動
信号ＡＸ＋，ＢＸ＋，ＡＸ−及びＢＸ−を出力するよう
になる。即ち、該選択回路５３は、駆動信号ＡＸ＋及び
ＡＸ−を出力端子Ｏ１から出力し、駆動信号ＢＸ＋及び
ＢＸ−を出力端子Ｏ２から出力する。

【００５０】更に、掛算器５４Ａ及び５４Ｂは駆動信号
ＡＸ＋，ＡＸ−及びＢＸ＋，ＢＸ−に電流指令信号Ｓ２
を掛算して電流設定信号として出力する。これにより、
電流制御回路５５ＡはＡ相コイル２６Ａが駆動信号ＡＸ
＋及びＡＸ−に基づく電流設定信号に倣うように前述同
様にしてトランジスタ３８Ａ，４１Ａ及び３９Ａ，４０
Ａをオン，オフさせるようになり、同様にして、電流制
御回路５５ＢはＢ相コイル２６Ｂが駆動信号ＢＸ＋及び
ＢＸ−に基づく電流設定信号に倣うようにトランジスタ
３８Ｂ，４１Ｂ及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせる
ようになる。

【００５１】従って、スキャンモータ１８は、ブラシレ
スモータとして逆転運転されることになり、最大限の出
力をもって高速加速されてキャリッジ５及び８を反矢印
Ｑ方向に復移動させる。

【００５２】マイクロコンピュータ４５は、回転信号Ｓ
４からスキャンモータ１８の回転数情報が与えられてお
り、スキャンモータ１８の逆転運転中の回転数が第１の
設定値Ｎ１（図９及び図１０参照）になると、駆動信号
形成回路５２Ｙのパターンを選択する選択信号Ｓ１を出
力する。これにより、ステッピング−ブラシレス選択回
路５３は、駆動信号形成回路５２Ｙから入力端子Ｉ８，
Ｉ９，Ｉ１０及びＩ１１に与えられる駆動信号ＡＹ＋，
ＢＹ＋，ＡＹ−及びＢＹ−を出力するようになる。即
ち、該選択回路５３は、駆動信号ＡＹ＋及びＡＹ−を出
力端子Ｏ１から出力し、駆動信号ＢＹ＋及びＢＹ−を出
力端子Ｏ２から出力する。

【００５３】更に、掛算器５４Ａ及び５４Ｂは駆動信号
ＡＹ＋，ＡＹ−及びＢＹ＋，ＢＹ−に電流指令信号Ｓ２
を掛算して電流設定信号として出力する。これにより、
電流制御回路５５ＡはＡ相コイル２６Ａが駆動信号ＡＹ
＋及びＡＹ−に基づく電流設定信号に倣うようにトラン
ジスタ３８Ａ，４１Ａ及び３９Ａ，４０Ａをオン，オフ
させるようになり、同様にして、電流制御回路５５Ｂは
Ｂ相コイル２６Ｂが駆動信号ＢＹ＋及びＢＹ−に基づく
電流設定信号に倣うようにトランジスタ３８Ｂ，４１Ｂ
及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるようになる。

【００５４】マイクロコンピュータ４５は、スキャンモ
ータ１８の逆転運転の回転数が第２の設定値Ｎ２（図９
及び図１０参照）になると、駆動信号形成回路５２Ｚの
パターンを選択する選択信号Ｓ１を出力する。これによ
り、ステッピング−ブラシレス選択回路５３は、駆動信
号形成回路５２Ｚから入力端子Ｉ１２，Ｉ１３，Ｉ１４
及びＩ１５に与えられる駆動信号ＡＺ＋，ＢＺ＋，ＡＺ
−及びＢＺ−を出力するようになる。即ち、該選択回路
５３は、駆動信号ＡＺ＋及びＡＺ−を出力端子Ｏ１から
出力し、駆動信号ＢＺ＋及びＢＺ−を出力端子Ｏ２から
出力する。

【００５５】更に、掛算器５４Ａ及び５４Ｂは駆動信号
ＡＺ＋，ＡＺ−及びＢＺ＋，ＢＺ−に電流指令信号Ｓ２
を掛算して電流設定信号として出力する。これにより、
電流制御回路５５ＡはＡ相コイル２６Ａが駆動信号ＡＺ
＋及びＡＺ−に基づく電流設定信号に倣うようにトラン
ジスタ３８Ａ，４１Ａ及び３９Ａ，４０Ａをオン，オフ
させるようになり、同様にして、電流制御回路５５Ｂは
Ｂ相コイル２６Ｂが駆動信号ＢＺ＋及びＢＺ−に基づく
電流設定信号に倣うようにトランジスタ３８Ｂ，４１Ｂ
及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるようになる。

【００５６】図９はスキャンモータ１８のトルク−回転
数特性を示し、図１０はスキャンモータ１８の時間−回
転数特性（加速特性）を示す。

【００５７】図９及び図１０の曲線Ｘａ及びＸｂは、駆
動信号形成回路５２Ｘで形成された駆動信号ＡＸ＋，Ｂ
Ｘ＋，ＡＸ−及びＢＸ−に基づいてスキャンモータ１８
を駆動した時の各特性であり、回転数が第１の設定値Ｎ
１に達するまでは、最大の出力で且つ短時間で加速され
る。

【００５８】図９及び図１０の曲線Ｙａ及びＹｂは、駆
動信号形成回路５２Ｙで形成された駆動信号ＡＹ＋，Ｂ
Ｙ＋，ＡＹ−及びＢＹ−に基づいてスキャンモータ１８
を駆動した時の各特性であり、回転数が第１の設定値Ｎ
１から第２の設定値Ｎ２に達するまでは、最大の出力で
且つ短時間で加速される。

【００５９】図９及び図１０の曲線Ｚａ及びＺｂは、駆
動信号形成回路５２Ｚで形成された駆動信号ＡＺ＋，Ｂ
Ｚ＋，ＡＺ−及びＢＺ−に基づいてスキャンモータ１８
を駆動した時の各特性であり、回転数が第２の設定値Ｎ
２以降は、最大の出力で加速される。

【００６０】以上のようなスキャンモータ１８の逆転に
よりキャリッジ５及び８が図３に実線に示すホーム位置
に近づくと、スキャンモータ１８は減速運転された後制
動，停止が行なわれる。この制動，停止に際しては、例
えばトランジスタ４０Ａ，４１Ａ及び４０Ｂ，４１Ｂを
同時にオンさせてＡ相及びＢ相コイル２６Ａ及び２６Ｂ
を短絡することによる発電制動を行なわせたり、或い
は、トランジスタ３８Ａ乃至４１Ａ及び３８Ｂ乃至４１
Ｂのオン，オフ状態を反転することによる逆転（スキャ
ンモータ１８の回転としては正転）制動を行なわせた
り、若しくは、選択信号Ｓ１をステッピングモータ運転
モードに切換えてステッピングモータとしてのディテン
トトルクによる制動を行なわせたりするものであり、こ
れらの制動モードは負荷状態に応じて選択されるもので
ある。

【００６１】このような本実施例によれば、次のような
効果を奏するものである。

【００６２】即ち、スキャンモータ１８としてハイブリ
ット永久磁石形ステッピングモータと同様のステータ２
４及びロータ２７を備え、そのロータ２７の回転位置を
検出する位置検出素子３４，３５を設けるようにしたの
で、スキャンモータ１８を、キャリッジ５及び８の往移
動時には、回転振動，回転むらの少ない高精度のハイブ
リット永久磁石形ステッピングモータとして正転運転さ
せることができるとともに、キャリッジ５及び８の復移
動時には、位置検出素子３４，３５からの位置検出信号
ＳＡ，ＳＢに基づいて高応答のブラシレスモータとして
逆転運転させることができる。

【００６３】そして、スキャンモータ１８をブラシレス
モータとして運転させるキャリッジ５及び８の復移動時
には、位置検出信号ＳＡ及びＳＢを基に駆動信号形成回
路５２Ｘ，５２Ｙ及び５２Ｚから異なるパターンの駆動
信号ＡＸ＋乃至ＢＸ−，ＡＹ＋乃至ＢＹ−及びＡＺ＋乃
至ＢＺ−を出力させて、これらをその順序で選択してス
テータコイル２６の通断電制御を行なうようにしたの
で、スキャンモータ１８に急高速加速運転を行なわせる
ことができ、従って、カラー複写機であっても単位時間
当たりの複写枚数を多くすることができるという性能の
向上を図ることができる。

【００６４】しかも、マイクロコンピュータ４５は、ス
キャンモータ１８の回転数情報を得て、逆転開始時（キ
ャリッジ５及び８の復移動開始時）には、駆動信号形成
回路５２Ｘからの駆動信号ＡＸ＋，ＢＸ＋，ＡＸ−及び
ＢＸ−を選択し、回転数が第１の設定値Ｎ１に達した時
には、駆動信号形成回路５２Ｙからの駆動信号ＡＹ＋，
ＢＹ＋，ＡＹ−及びＢＹ−を選択し、回転数が第２の設
定値Ｎ２に達した時には、駆動信号形成回路５２Ｚから
の駆動信号ＡＺ＋，ＢＺ＋，ＡＺ−及びＢＺ−を選択し
て、これらに基づいてモータコイル２６の通断電制御を
行なうようにしたので、回転数の変化に応じて常に最大
の出力で加速運転することができ、最適な急高速加速運
転が可能になる。

【００６５】尚、上記実施例では、スキャンモータ１８
の回転数に応じて駆動信号形成回路５２Ｘ乃至５２Ｚを
選択するようにしたが、例えば、スキャンモータ１８の
逆転時にスタートされるタイマーの時間によって選択す
るようにしてもよい。

【００６６】又、上記実施例では位置検出手段としてホ
ール素子，ホールＩＣからなる位置検出素子３４，３５
を用いるようにしたが、例えばスリット円板とフォトイ
ンタラプタとの組合せからなる位置検出手段を用いるよ
うにしてもよい。この場合には、フォトインタラプタか
ら発生されるパルス信号の数、即ちスキャンモータ１８
の回転量に応じて駆動信号形成回路５２Ｘ乃至５２Ｚを
選択するようにしてもよい。

【００６７】そして、上記実施例は本発明を乾式複写機
のスキャンモータに適用した場合であるが、これに限ら
ず、プリンタのキャリッジを駆動する駆動モータ等、急
高速加速運転を必要とする駆動モータ全般に適用するこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので次
のような効果を奏するものである。

【００６９】請求項１記載の駆動モータの制御装置によ
れば、ハイブリット永久磁石形ステッピングモータと同
様の構成のステータ及びロータを備えた駆動モータを用
いてブラシレスモータとして駆動し、この場合に、複数
種類の駆動信号の一つを順次選択してステータコイルの
通断電制御を行なうようにしたので、急高速加速運転を
行なうことができるという優れた効果を奏するものであ
る。

【００７０】請求項２記載の駆動モータの制御装置によ
れば、駆動信号の選択は駆動モータの回転数に応じて行
なうようにしているので、急高速加速運転を最適に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御装置の電気的構成
図

【図２】乾式複写機の斜視図

【図３】要部の断面図

【図４】原稿の平面図

【図５】一部切除して示すスキャンモータの斜視図

【図６】スキャンモータのロータの斜視図

【図７】スキャンモータをステッピングモータとして動
作させるための作用説明図

【図８】スキャンモータをブラシレスモータとして運転
させるための作用説明図

【図９】スキャンモータがブラシレスモータとして運転
する場合のトルク−回転数特性図

【図１０】同時間−回転数特性図

【符号の説明】

図面中、１は乾式複写機、５及び８は第１及び第２のキ
ャリッジ、１８はスキャンモータ（駆動モータ）、２４
はステータ、２５はティース部、２５ａは小歯磁極、２
６はステータコイル、２６ＡはＡ相コイル、２６ＢはＢ
相コイル、２７はロータ、２９は第１のロータ部、２９
ａは小歯磁極、３０は第２のロータ部、３０ａは小歯磁
極、３１は永久磁石、３４及び３５は位置検出素子（位
置検出手段）、３６は駆動回路（駆動手段）、４５はマ
イクロコンピュータ（信号選択手段）、５１は回転位置
検出回路（位置検出手段）、５２Ｘ乃至５２Ｚは駆動信
号形成回路（駆動信号形成手段）、５３はステッピング
−ブラシレス選択回路（信号選択手段）を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相のステータコイルが巻装されたテ
   ィース部に複数の小歯磁極が形成されてなるステータ
   と、外周に多数の小歯磁極が形成されてＮ極に磁化され
   た第１のロ―タ部及び外周に該ロ―タ部の小歯磁極と１
   ／２ピッチずれた多数の小歯磁極が形成されてＳ極に磁
   化された第２のロ―タ部を有するロ―タと、このロータ
   の磁極数と同一周期で夫々位相の異なる前記ステータコ
   イルの相数と同数の位置検出信号を出力する位置検出手
   段とを備えた駆動モータにおいて、前記位置検出手段か
   らの位置検出信号に基づいて複数種類の駆動信号を形成
   する駆動信号形成手段と、この駆動信号形成手段からの
   複数種類の駆動信号の内の一つを選択する信号選択手段
   と、この信号選択手段により選択された駆動信号に基づ
   いて前記ステータコイルの通断電制御を行なう駆動手段
   とを具備してなる駆動モータの制御装置。
2. 【請求項２】 信号選択手段は、位置検出手段からの位
   置検出信号を基に駆動モータの回転数を検出してその結
   果に基づいて選択動作を行なうようになっていることを
   特徴とする請求項１記載の駆動モータの制御装置。