JPH05316794A - ステッピングモータ駆動方法およびその装置 - Google Patents
ステッピングモータ駆動方法およびその装置Info
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- JPH05316794A JPH05316794A JP11366392A JP11366392A JPH05316794A JP H05316794 A JPH05316794 A JP H05316794A JP 11366392 A JP11366392 A JP 11366392A JP 11366392 A JP11366392 A JP 11366392A JP H05316794 A JPH05316794 A JP H05316794A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステッピングモータの寿命の長期化を図ると
ともに、安定性の高いモータ駆動を可能にする。 【構成】 ステッピングモータＳＭの各相に印加する相
電流の立上がりおよび立下がり時間を定めるための、所
定周期でデューティー比を可変とするＰＷＭ発生部２
と、前記ステッピングモータＳＭの各相に対する励磁信
号の生起中に、前記ＰＷＭ発生部２が出力するパルス信
号に応答して、基準電圧発生部１が出力する所定の基準
電圧に対応した相電流を発生させるスイッチング回路Ｔ
ｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ６，Ｔｒ７とを備えたステッピング
モータ駆動装置である。
ともに、安定性の高いモータ駆動を可能にする。 【構成】 ステッピングモータＳＭの各相に印加する相
電流の立上がりおよび立下がり時間を定めるための、所
定周期でデューティー比を可変とするＰＷＭ発生部２
と、前記ステッピングモータＳＭの各相に対する励磁信
号の生起中に、前記ＰＷＭ発生部２が出力するパルス信
号に応答して、基準電圧発生部１が出力する所定の基準
電圧に対応した相電流を発生させるスイッチング回路Ｔ
ｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ６，Ｔｒ７とを備えたステッピング
モータ駆動装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータの駆
動方法およびその装置に関するものである。
動方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のステッピングモータの駆動装置
は、所定の基準電圧に対応した相電流を発生させ、その
相電流によって対応する相のコイルを励磁させるステッ
ピングモータ駆動回路にＰＷＭ制御部を付加し、その出
力パルスでチョッパートランジスタのスイッチングを制
御しており、該出力パルスのデューティーによって、相
電流の立上がりを制御することを可能としていた（例え
ば、特開平１−２１４２９６号公報に記載のもの。）。
は、所定の基準電圧に対応した相電流を発生させ、その
相電流によって対応する相のコイルを励磁させるステッ
ピングモータ駆動回路にＰＷＭ制御部を付加し、その出
力パルスでチョッパートランジスタのスイッチングを制
御しており、該出力パルスのデューティーによって、相
電流の立上がりを制御することを可能としていた（例え
ば、特開平１−２１４２９６号公報に記載のもの。）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ステッピングモータの一定駆動の間、つまり
加速、定速、減速の間常に一定のデューティーでパルス
幅変調（ＰＷＭ）を行なっているため、下記のような問
題点がある。
来例では、ステッピングモータの一定駆動の間、つまり
加速、定速、減速の間常に一定のデューティーでパルス
幅変調（ＰＷＭ）を行なっているため、下記のような問
題点がある。
【０００４】(1) 加速、減速でモータトルクが必要なた
め相励磁信号を長くすると、電流が流れすぎてモータが
発熱する場合や、騒音を発する場合がある。
め相励磁信号を長くすると、電流が流れすぎてモータが
発熱する場合や、騒音を発する場合がある。
【０００５】(2) 加速、減速の際の発熱を抑えるために
モータの抵抗値を上げることが考えられるが、定速駆動
の場合に高速回転し難くなる。
モータの抵抗値を上げることが考えられるが、定速駆動
の場合に高速回転し難くなる。
【０００６】(3) 総じて、ＰＷＭデューティーが一定の
場合、ステッピングモータの駆動速度が変更されると、
ステッピングモータの発熱、騒音、トルク不足などの問
題が生じる。
場合、ステッピングモータの駆動速度が変更されると、
ステッピングモータの発熱、騒音、トルク不足などの問
題が生じる。
【０００７】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたもので、ステッピングモータの寿命の
長期化を図るとともに、安定性の高いモータ駆動が可能
なステッピングモータ駆動方法およびその装置を提供す
ることを目的としている。
に鑑みてなされたもので、ステッピングモータの寿命の
長期化を図るとともに、安定性の高いモータ駆動が可能
なステッピングモータ駆動方法およびその装置を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステッピング
モータの各相に対する励磁信号の生起中に所定の基準電
圧に対応した相電流を発生させ、該相電流を対応する相
に印加して励磁するステッピングモータ駆動方法におい
て、前記相電流の立上がり時間および立下がり時間を可
変とした方法である。
モータの各相に対する励磁信号の生起中に所定の基準電
圧に対応した相電流を発生させ、該相電流を対応する相
に印加して励磁するステッピングモータ駆動方法におい
て、前記相電流の立上がり時間および立下がり時間を可
変とした方法である。
【０００９】また、本発明は、ステッピングモータの各
相に印加する相電流の立上がりおよび立下がり時間を定
めるための、パルス信号を出力するパルス発生回路と、
前記ステッピングモータの各相に対する励磁信号の生起
中に、前記パルス信号に応答して、所定の基準電圧に対
応した相電流を発生させるスイッチング回路とを備えた
ステッピングモータ駆動装置において、前記パルス発生
回路は、パルス信号のデューティー比を可変としたもの
であり、さらに、パルス発生回路は、所定周期のクロッ
クパルスを出力するクロックパルス発振器と、該クロッ
クパルスによってトリガされるワンショットモノマルチ
バイブレータとを有し、前記ワンショットモノマルチバ
イブレータのワンショット出力時間を可変としたもの
と、パルス発生回路のワンショットモノマルチバイブレ
ータのワンショット出力時間を設定するパルス幅制御回
路を有するものとがある。
相に印加する相電流の立上がりおよび立下がり時間を定
めるための、パルス信号を出力するパルス発生回路と、
前記ステッピングモータの各相に対する励磁信号の生起
中に、前記パルス信号に応答して、所定の基準電圧に対
応した相電流を発生させるスイッチング回路とを備えた
ステッピングモータ駆動装置において、前記パルス発生
回路は、パルス信号のデューティー比を可変としたもの
であり、さらに、パルス発生回路は、所定周期のクロッ
クパルスを出力するクロックパルス発振器と、該クロッ
クパルスによってトリガされるワンショットモノマルチ
バイブレータとを有し、前記ワンショットモノマルチバ
イブレータのワンショット出力時間を可変としたもの
と、パルス発生回路のワンショットモノマルチバイブレ
ータのワンショット出力時間を設定するパルス幅制御回
路を有するものとがある。
【００１０】
【作用】本発明のステッピングモータ駆動方法によれ
ば、相電流の立上がりおよび立下がり時間を可変とした
ので、ステッピングモータの加速、定速、減速時および
駆動速度の変更時や、２つ以上の異なった速度をもった
別テーブル時のステッピングモータのトルク、発熱、騒
音を考慮した最適な相電流値となるように、該相電流の
立上がりあるいは立下がり時間を設定可能とする。
ば、相電流の立上がりおよび立下がり時間を可変とした
ので、ステッピングモータの加速、定速、減速時および
駆動速度の変更時や、２つ以上の異なった速度をもった
別テーブル時のステッピングモータのトルク、発熱、騒
音を考慮した最適な相電流値となるように、該相電流の
立上がりあるいは立下がり時間を設定可能とする。
【００１１】また、本発明のステッピングモータ駆動装
置は、パルス発生回路が出力するパルス信号のデューテ
ィー比を変化させることによって、スイッチング回路の
スイッチング時間を変化させて相電流の立上がり時間お
よび立下がり時間を変化させるものである。
置は、パルス発生回路が出力するパルス信号のデューテ
ィー比を変化させることによって、スイッチング回路の
スイッチング時間を変化させて相電流の立上がり時間お
よび立下がり時間を変化させるものである。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１は本発明のステッピングモータ駆動回
路の一実施例を示す回路図である。図１に示すステッピ
ングモータ駆動回路において、Ｔｒ１およびＴｒ２はス
テッピングモータＳＭのＩ相コイルＣＬ１およびIII 相
コイルＣＬ３に対する相電流チョッパー用トランジスタ
である。Ｔｒ３およびＴｒ４はそれぞれＩおよびIII 相
コイルＣＬ１およびＣＬ３に対する相励磁信号φ１およ
びφ３が供給され、これらコイルＣＬ１およびＣＬ３に
対する励磁電流のオン・オフを制御するトランジスタで
ある。
路の一実施例を示す回路図である。図１に示すステッピ
ングモータ駆動回路において、Ｔｒ１およびＴｒ２はス
テッピングモータＳＭのＩ相コイルＣＬ１およびIII 相
コイルＣＬ３に対する相電流チョッパー用トランジスタ
である。Ｔｒ３およびＴｒ４はそれぞれＩおよびIII 相
コイルＣＬ１およびＣＬ３に対する相励磁信号φ１およ
びφ３が供給され、これらコイルＣＬ１およびＣＬ３に
対する励磁電流のオン・オフを制御するトランジスタで
ある。
【００１４】Ｄ１およびＤ２は励磁電流の逆流防止用の
ダイオード、Ｄ３は後述するようにチョッパートランジ
スタＴｒ１がオフしたときに電流を帰還するダイオード
である。また、ダイオードＤ４，Ｄ５およびツェナーダ
イオードＺＤ１はトランジスタＴｒ３およびＴｒ４の保
護用ダイオード、ダイオードＤ６はトランジスタＴｒ１
の保護用ダイオードである。
ダイオード、Ｄ３は後述するようにチョッパートランジ
スタＴｒ１がオフしたときに電流を帰還するダイオード
である。また、ダイオードＤ４，Ｄ５およびツェナーダ
イオードＺＤ１はトランジスタＴｒ３およびＴｒ４の保
護用ダイオード、ダイオードＤ６はトランジスタＴｒ１
の保護用ダイオードである。
【００１５】Ｒ１〜Ｒ７は抵抗である。トランジスタＴ
ｒ３とＴｒ４の共通接続エミッタと共通電位との間に接
続した相電流検出抵抗Ｒs1の検出電圧を、抵抗Ｒ５を介
してコンパレータＩＣ１のネガティブ入力端子に印加す
る。このコンパレータＩＣ１の他方のポジティブ入力端
子には、基準電圧発生部１が出力する所定の基準電圧Ｅ
を抵抗Ｒ７を介して印加する。このコンパレータＩＣ１
のポジティブ入力端子とコンパレータＩＣ１の出力端子
との間に抵抗Ｒ６を接続する。
ｒ３とＴｒ４の共通接続エミッタと共通電位との間に接
続した相電流検出抵抗Ｒs1の検出電圧を、抵抗Ｒ５を介
してコンパレータＩＣ１のネガティブ入力端子に印加す
る。このコンパレータＩＣ１の他方のポジティブ入力端
子には、基準電圧発生部１が出力する所定の基準電圧Ｅ
を抵抗Ｒ７を介して印加する。このコンパレータＩＣ１
のポジティブ入力端子とコンパレータＩＣ１の出力端子
との間に抵抗Ｒ６を接続する。
【００１６】さらに、コンパレータＩＣ１の出力端子は
トランジスタＴｒ２のベースと抵抗Ｒ２に接続され、ト
ランジスタＴｒ２のコレクタは抵抗Ｒ１を介してトラン
ジスタＴｒ１のベースに接続されている。
トランジスタＴｒ２のベースと抵抗Ｒ２に接続され、ト
ランジスタＴｒ２のコレクタは抵抗Ｒ１を介してトラン
ジスタＴｒ１のベースに接続されている。
【００１７】なお、Ｖccは電源電圧を示す。
【００１８】Ｉ相およびIII 相に対応した相励磁信号φ
１およびφ３のうち、いまφ１が到来したとすると、そ
れにより抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ３はバイア
スされて導通し、Ｔｒ１→ＣＬ１→Ｄ１→Ｔｒ３→ＲS1
というルートで相電流が流れる。この相電流でＩ相コイ
ルＣＬ１のインダクタンス負荷によってある時定数で立
上がっていく。
１およびφ３のうち、いまφ１が到来したとすると、そ
れにより抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ３はバイア
スされて導通し、Ｔｒ１→ＣＬ１→Ｄ１→Ｔｒ３→ＲS1
というルートで相電流が流れる。この相電流でＩ相コイ
ルＣＬ１のインダクタンス負荷によってある時定数で立
上がっていく。
【００１９】そして、この相電流によって発生する相電
流検出抵抗ＲS1の両端の電位が基準電圧Ｅまで達する
と、コンパレータＩＣ１の出力がローレベルとなり、今
まで抵抗Ｒ２によってバイアスされていたトランジスタ
Ｔｒ２は非導通となる。その結果、トランジスタＴｒ１
も非導通となる。
流検出抵抗ＲS1の両端の電位が基準電圧Ｅまで達する
と、コンパレータＩＣ１の出力がローレベルとなり、今
まで抵抗Ｒ２によってバイアスされていたトランジスタ
Ｔｒ２は非導通となる。その結果、トランジスタＴｒ１
も非導通となる。
【００２０】この時、相電流はＩ相コイルＣＬ１に蓄え
られていたエネルギーによりＤ３→ＣＬ１→Ｄ１→Ｔｒ
３→ＲS1というルートで流れるが、Ｉ相コイルＣＬ１の
エネルギーが消費されるとともに減少していき、相電流
検出抵抗ＲS1の両端の電位も下がっていく。そして、相
電流検出抵抗ＲS1の両端の電位が基準電圧Ｅより低下す
ると、コンパレータＩＣ１の出力はハイインピーダンス
となり、Ｔｒ２およびＴｒ１は再び導通してＴｒ１→Ｃ
Ｌ１→Ｄ１→Ｔｒ３→ＲS1というルートで相電流が流れ
る。
られていたエネルギーによりＤ３→ＣＬ１→Ｄ１→Ｔｒ
３→ＲS1というルートで流れるが、Ｉ相コイルＣＬ１の
エネルギーが消費されるとともに減少していき、相電流
検出抵抗ＲS1の両端の電位も下がっていく。そして、相
電流検出抵抗ＲS1の両端の電位が基準電圧Ｅより低下す
ると、コンパレータＩＣ１の出力はハイインピーダンス
となり、Ｔｒ２およびＴｒ１は再び導通してＴｒ１→Ｃ
Ｌ１→Ｄ１→Ｔｒ３→ＲS1というルートで相電流が流れ
る。
【００２１】ところで、ＩおよびIII 相コイルＣＬ１お
よびＣＬ３側の駆動回路と、IIおよびIV相コイルＣＬ２
およびＣＬ４側の駆動回路とは全く同じであり、IIおよ
びIV相側の駆動回路において、トランジスタＴｒ６〜Ｔ
ｒ９は前述のＴｒ１〜Ｔｒ４に対応し、ダイオードＤ７
〜Ｄ１２はＤ１〜Ｄ６，ツェナーダイオードＺＤ２はＺ
Ｄ１，抵抗Ｒ９〜Ｒ１５はＲ１〜Ｒ７，コンパレータＩ
Ｃ２はＩＣ１にそれぞれ対応する。
よびＣＬ３側の駆動回路と、IIおよびIV相コイルＣＬ２
およびＣＬ４側の駆動回路とは全く同じであり、IIおよ
びIV相側の駆動回路において、トランジスタＴｒ６〜Ｔ
ｒ９は前述のＴｒ１〜Ｔｒ４に対応し、ダイオードＤ７
〜Ｄ１２はＤ１〜Ｄ６，ツェナーダイオードＺＤ２はＺ
Ｄ１，抵抗Ｒ９〜Ｒ１５はＲ１〜Ｒ７，コンパレータＩ
Ｃ２はＩＣ１にそれぞれ対応する。
【００２２】さらに、上述の各駆動回路にはトランジス
タＴｒ５，Ｔｒ１０、抵抗Ｒ８，Ｒ１６を介してＰＷＭ
制御部２が接続されている。
タＴｒ５，Ｔｒ１０、抵抗Ｒ８，Ｒ１６を介してＰＷＭ
制御部２が接続されている。
【００２３】ここで、ＰＷＭ制御部２について図２およ
び図３を参照して説明する。
び図３を参照して説明する。
【００２４】図２はＰＷＭ制御部２の一例を示す回路図
である。
である。
【００２５】このＰＷＭ制御部２は、可聴域外の周波数
クロックパルスＣＫ（２０kHz 〜３０kHz 程度）を出力
するパルスジェネレータ２１と、その出力クロックパル
スＣＫによってトリガされるワンショットモノマルチ２
２とからなり、ワンショットモノマルチ２２の出力がＰ
ＷＭ出力となる。ワンショットモノマルチ２２は、その
ワンショット出力時間が、例えば図５に示すような、マ
イクロプロセッサを備えた制御部１０１によって設定さ
れ、その設定時間によってＰＷＭ出力のデューティー比
が決定する。
クロックパルスＣＫ（２０kHz 〜３０kHz 程度）を出力
するパルスジェネレータ２１と、その出力クロックパル
スＣＫによってトリガされるワンショットモノマルチ２
２とからなり、ワンショットモノマルチ２２の出力がＰ
ＷＭ出力となる。ワンショットモノマルチ２２は、その
ワンショット出力時間が、例えば図５に示すような、マ
イクロプロセッサを備えた制御部１０１によって設定さ
れ、その設定時間によってＰＷＭ出力のデューティー比
が決定する。
【００２６】このＰＷＭ制御部２の動作を、図３を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２７】まず、パルスジェネレータ２１からの周期
Ｔ１のクロックパルス出力ＣＫの立上がりエッジでワン
ショットモノマルチ２２がトリガされてワンショット信
号を出力する。このワンショット信号のパルス幅Ａがワ
ンショットの設定，，のように可変となること
で、そのワンショット信号のパルス幅はそれぞれＡ1 ，
Ａ2 ，Ａ3 のように変化する。
Ｔ１のクロックパルス出力ＣＫの立上がりエッジでワン
ショットモノマルチ２２がトリガされてワンショット信
号を出力する。このワンショット信号のパルス幅Ａがワ
ンショットの設定，，のように可変となること
で、そのワンショット信号のパルス幅はそれぞれＡ1 ，
Ａ2 ，Ａ3 のように変化する。
【００２８】ここで、パルス幅Ａ＜周期Ｔ１とし、ワン
ショットモノマルチ２２をクロックパルスＣＫの立上が
りエッジで連続的にトリガすることにより、図３に示す
ように該ワンショットのパルス幅の設定によってデュー
ティー比を可変とするＰＷＭ出力が生成される。
ショットモノマルチ２２をクロックパルスＣＫの立上が
りエッジで連続的にトリガすることにより、図３に示す
ように該ワンショットのパルス幅の設定によってデュー
ティー比を可変とするＰＷＭ出力が生成される。
【００２９】このＰＷＭ出力がＲ８，Ｒ１６を介してそ
れぞれトランジスタＴｒ５，Ｔｒ１０のベースに入力さ
れる。トランジスタＴｒ５，Ｔｒ１０のコレクタはそれ
ぞれコンパレータＩＣ１，ＩＣ２の出力に接続され、各
々のエミッタは共通電位に接続される。
れぞれトランジスタＴｒ５，Ｔｒ１０のベースに入力さ
れる。トランジスタＴｒ５，Ｔｒ１０のコレクタはそれ
ぞれコンパレータＩＣ１，ＩＣ２の出力に接続され、各
々のエミッタは共通電位に接続される。
【００３０】よって、一方のＰＷＭ出力ＰＷＭ１がハイ
レベルを呈しているときトランジスタＴｒ５は導通し、
チョッパートランジスタＴｒ１は非導通となる。逆に、
ローレベルの際にはコンパレータＩＣ１の出力によって
チョッパートランジスタＴｒ１が制御される。
レベルを呈しているときトランジスタＴｒ５は導通し、
チョッパートランジスタＴｒ１は非導通となる。逆に、
ローレベルの際にはコンパレータＩＣ１の出力によって
チョッパートランジスタＴｒ１が制御される。
【００３１】II相およびIV相側駆動回路のトランジスタ
Ｔｒ１０はＴｒ５に、抵抗Ｒ１６はＲ８に対応する。ま
た本実施例では、ＰＷＭ制御部２の出力ＰＷＭ１とＰＷ
Ｍ２は等しい。
Ｔｒ１０はＴｒ５に、抵抗Ｒ１６はＲ８に対応する。ま
た本実施例では、ＰＷＭ制御部２の出力ＰＷＭ１とＰＷ
Ｍ２は等しい。
【００３２】以上の構成における動作を、図４を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００３３】まず、ＰＷＭ制御部２の出力ＰＷＭ１がハ
イレベルになるのに同期して、チョッパートランジスタ
Ｔｒ１は非導通（オフ）となる。したがって、Ｉ相励磁
信号φ１が到来するとＩ相電流ｉφ1 が立上がっていく
が、ＰＷＭ１がハイレベルの区間で下がり始め、ＰＷＭ
１がローレベルになるとともに再び立上がっていく。こ
のようにＩ相電流ｉφ1 はのこぎり波状に立上がってい
き、その立上がり方はＰＷＭ出力のデューティー比によ
って制御することができる。
イレベルになるのに同期して、チョッパートランジスタ
Ｔｒ１は非導通（オフ）となる。したがって、Ｉ相励磁
信号φ１が到来するとＩ相電流ｉφ1 が立上がっていく
が、ＰＷＭ１がハイレベルの区間で下がり始め、ＰＷＭ
１がローレベルになるとともに再び立上がっていく。こ
のようにＩ相電流ｉφ1 はのこぎり波状に立上がってい
き、その立上がり方はＰＷＭ出力のデューティー比によ
って制御することができる。
【００３４】また、Ｉ相電流ｉφ1 がＥ／ＲS1のレベル
に達してからは、ＰＷＭ出力のＰＷＭ１がハイレベルの
区間と、Ｉ相電流ｉφ1 がＥ／ＲS1のレベルを越えコン
パレータＩＣ１の出力がローレベルになる区間との両方
でチョッパートランジスタＴｒ１は非導通となるため、
チョッパートランジスタＴｒ１のスイッチングはＰＷＭ
出力ＰＷＭ１の周期Ｔ１に同期したものとなる。
に達してからは、ＰＷＭ出力のＰＷＭ１がハイレベルの
区間と、Ｉ相電流ｉφ1 がＥ／ＲS1のレベルを越えコン
パレータＩＣ１の出力がローレベルになる区間との両方
でチョッパートランジスタＴｒ１は非導通となるため、
チョッパートランジスタＴｒ１のスイッチングはＰＷＭ
出力ＰＷＭ１の周期Ｔ１に同期したものとなる。
【００３５】次に、前述したステッピングモータ駆動回
路を用いたプリンタの一例について、図５を参照して説
明する。
路を用いたプリンタの一例について、図５を参照して説
明する。
【００３６】図５において、１０１はプリンタ全体の制
御を行なう制御部であり、制御プログラムにしたがって
各種制御信号を出力してプリンタ全体の制御を行なうＭ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）１０２と、前記の制御プロ
グラムなど、制御に必要な固定データが予め格納されて
いるＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０３と、ＭＰＵ１
０２のワーキングエリア等として使用されるＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）１０４と、ＭＰＵ１０２からの
クロック信号をもとに計時を行ない時間情報の出力など
を行なうタイマ１０５と、各種信号の入出力を行なうイ
ンターフェース部１０６とから構成されている。そし
て、制御部１０１はキーボード１００からの入力に応じ
てプリント機構部１０７を制御し、印字動作などを行な
う。
御を行なう制御部であり、制御プログラムにしたがって
各種制御信号を出力してプリンタ全体の制御を行なうＭ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）１０２と、前記の制御プロ
グラムなど、制御に必要な固定データが予め格納されて
いるＲＯＭ（リードオンリメモリ）１０３と、ＭＰＵ１
０２のワーキングエリア等として使用されるＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）１０４と、ＭＰＵ１０２からの
クロック信号をもとに計時を行ない時間情報の出力など
を行なうタイマ１０５と、各種信号の入出力を行なうイ
ンターフェース部１０６とから構成されている。そし
て、制御部１０１はキーボード１００からの入力に応じ
てプリント機構部１０７を制御し、印字動作などを行な
う。
【００３７】プリンタ機構部１０７には前述の図１に示
したステッピングモータ駆動回路であるモータドライバ
１１０と、これを介して駆動されるキャリッジモータ１
１１とがある。キャリッジモータ１１１は印字を行なう
ヘッド部を駆動するものである。また、その他の動作の
ための第２のモータ１１３と該第２のモータ１１３を駆
動するための同様なモータドライバ１１２を備えてい
る。
したステッピングモータ駆動回路であるモータドライバ
１１０と、これを介して駆動されるキャリッジモータ１
１１とがある。キャリッジモータ１１１は印字を行なう
ヘッド部を駆動するものである。また、その他の動作の
ための第２のモータ１１３と該第２のモータ１１３を駆
動するための同様なモータドライバ１１２を備えてい
る。
【００３８】上述した構成のプリンタにおいて、制御部
１０１のマイクロプロセッサ１０２により、モータドラ
イバ１１０のＰＷＭ制御部２（図１参照）のワンショッ
ト出力時間が設定され、その設定時間によってＰＷＭの
出力デューティー比が設定される。このワンショット出
力時間は、キャリッジモータ１１１の駆動時の加速、定
速、減速毎にＲＯＭ１０３に駆動時間テーブルなどとと
もに予め格納されている。
１０１のマイクロプロセッサ１０２により、モータドラ
イバ１１０のＰＷＭ制御部２（図１参照）のワンショッ
ト出力時間が設定され、その設定時間によってＰＷＭの
出力デューティー比が設定される。このワンショット出
力時間は、キャリッジモータ１１１の駆動時の加速、定
速、減速毎にＲＯＭ１０３に駆動時間テーブルなどとと
もに予め格納されている。
【００３９】この駆動時間テーブルの一例を表１に示
す。
す。
【００４０】 但し、ＰＷＭ制御部２のパルスジェネレータ２１が発す
る出力クロックパルスＣＫの周期Ｔ１＝５０．４μｓ）
表１において、加速時には、トルクが必要であり除々に
パルスレートを上げることにより加速していくわけであ
るが、相励磁時間が長いため、電流が前述のＥ／Ｒ
S1（図４参照）まで完全に立ち上がってしまい、キャリ
ッジモータ１１１が発熱したり騒音を発するなど、相切
換えがうまくいかず脱調することさえある。そこでＰＷ
Ｍ出力のデューティー比を低く抑えることにより電流の
立上がりを遅くして上記のような問題点を解決してい
る。
る出力クロックパルスＣＫの周期Ｔ１＝５０．４μｓ）
表１において、加速時には、トルクが必要であり除々に
パルスレートを上げることにより加速していくわけであ
るが、相励磁時間が長いため、電流が前述のＥ／Ｒ
S1（図４参照）まで完全に立ち上がってしまい、キャリ
ッジモータ１１１が発熱したり騒音を発するなど、相切
換えがうまくいかず脱調することさえある。そこでＰＷ
Ｍ出力のデューティー比を低く抑えることにより電流の
立上がりを遅くして上記のような問題点を解決してい
る。
【００４１】一方、減速時には、さらにＰＷＭ出力のデ
ューティー比を低くして静かにブレーキをかけている。
ューティー比を低くして静かにブレーキをかけている。
【００４２】また、定速時は、相励磁時間が短かいため
電流は完全に立ち上がってしまうことはなく、ＰＷＭ出
力のデューティー比を高くして電流を流がすことで、よ
り高速で安定した駆動が可能な制御を行なっている。
電流は完全に立ち上がってしまうことはなく、ＰＷＭ出
力のデューティー比を高くして電流を流がすことで、よ
り高速で安定した駆動が可能な制御を行なっている。
【００４３】このように、加速時、定速時、減速時でＰ
ＷＭ出力のデューティー比を変えることで相電流の立上
がりを制御しているので、それぞれの相励磁時間に差が
あっても、電流が多く流れることや、それにともなう発
熱や騒音の発生原因にならず、安定したトルクが得ら
れ、ステッピングモータを、加速、定速、減速とスムー
ズに駆動することができる。
ＷＭ出力のデューティー比を変えることで相電流の立上
がりを制御しているので、それぞれの相励磁時間に差が
あっても、電流が多く流れることや、それにともなう発
熱や騒音の発生原因にならず、安定したトルクが得ら
れ、ステッピングモータを、加速、定速、減速とスムー
ズに駆動することができる。
【００４４】上述の実施例では、駆動時間テーブルにお
いて、モータの駆動について、加速、等速、減速の３つ
を考えたが、等速時において、高速駆動や低速駆動する
場合が考えられる。
いて、モータの駆動について、加速、等速、減速の３つ
を考えたが、等速時において、高速駆動や低速駆動する
場合が考えられる。
【００４５】このように、ステッピングモータがいくつ
かのテーブルを持ち、それぞれの駆動スピードが異なる
場合、低速で駆動するテーブルでは、ＰＷＭデューティ
ー比を低く抑えて発熱しないようにし、高速で駆動する
テーブルでは、ＰＷＭデューティー比を高くし、電流を
多く流して高トルクが得られるようにする。
かのテーブルを持ち、それぞれの駆動スピードが異なる
場合、低速で駆動するテーブルでは、ＰＷＭデューティ
ー比を低く抑えて発熱しないようにし、高速で駆動する
テーブルでは、ＰＷＭデューティー比を高くし、電流を
多く流して高トルクが得られるようにする。
【００４６】また、ステッピングモータが１つのテーブ
ル内で駆動スピードが変化する場合も考えられ、その場
合、それぞれのスピードのトルク、電流が同じになるよ
うにＰＷＭのデューティー比を設定することでスピード
変化がスムーズに行なわれ脱調などすることがなくな
る。
ル内で駆動スピードが変化する場合も考えられ、その場
合、それぞれのスピードのトルク、電流が同じになるよ
うにＰＷＭのデューティー比を設定することでスピード
変化がスムーズに行なわれ脱調などすることがなくな
る。
【００４７】さらに、ステッピングモータが一定のスピ
ードで駆動されている時にＰＷＭのデューティー比を上
げたり下げたりすることにより、ステッピングモータを
ストップ、スタート（駆動）などの制御をすることがで
きる。
ードで駆動されている時にＰＷＭのデューティー比を上
げたり下げたりすることにより、ステッピングモータを
ストップ、スタート（駆動）などの制御をすることがで
きる。
【００４８】また、ステッピングモータのイニシャル時
において、モータをロックする方法でイニシャルする方
式の場合は、通常の駆動の場合よりＰＷＭデューティー
比を低くしてトルクをおとすことで、ロック時に生じる
と考えられる騒音を緩和することができる。
において、モータをロックする方法でイニシャルする方
式の場合は、通常の駆動の場合よりＰＷＭデューティー
比を低くしてトルクをおとすことで、ロック時に生じる
と考えられる騒音を緩和することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記のような効果を奏する。
記のような効果を奏する。
【００５０】(1) 本発明のステッピングモータ駆動方法
によれば、ステッピングモータの各相に印加する相電流
の立上がりおよび立下がり時間を可変とすることによ
り、前記ステッピングモータ駆動時のトルク、発熱およ
び騒音を考慮した最適な相電流値となるような立上がり
あるいは立下がり時間を設定することができるので、必
要以上の熱および騒音を発することなく最適なトルクを
得ることが可能となり、ステッピングモータの長寿命化
につながるとともに経済的にも有利である。
によれば、ステッピングモータの各相に印加する相電流
の立上がりおよび立下がり時間を可変とすることによ
り、前記ステッピングモータ駆動時のトルク、発熱およ
び騒音を考慮した最適な相電流値となるような立上がり
あるいは立下がり時間を設定することができるので、必
要以上の熱および騒音を発することなく最適なトルクを
得ることが可能となり、ステッピングモータの長寿命化
につながるとともに経済的にも有利である。
【００５１】(2) 本発明のステッピングモータ駆動装置
によれば、ステッピングモータの駆動速度が変更された
場合でもパルス発生回路が出力するパルス信号のデュー
ティーを変更することで対応できるので、モータ駆動の
自由度が大幅に向上する。
によれば、ステッピングモータの駆動速度が変更された
場合でもパルス発生回路が出力するパルス信号のデュー
ティーを変更することで対応できるので、モータ駆動の
自由度が大幅に向上する。
【００５２】(3) 請求項３に記載のステッピングモータ
駆動装置の場合、パルス発生回路を、クロックパルス発
振器とワンショットモノマルチバイブレータとで構成し
ているので、低価格で実現が容易である。
駆動装置の場合、パルス発生回路を、クロックパルス発
振器とワンショットモノマルチバイブレータとで構成し
ているので、低価格で実現が容易である。
【００５３】(4) 請求項４に記載のステッピングモータ
駆動装置の場合、パルス幅制御回路を備えているので、
前記ワンショットモノマルチバイブレータのワンショッ
ト出力時間、すなわちパルス発生回路が出力するパルス
信号のデューティー比を自動的に設定することが可能と
なり、ステッピングモータ駆動の信頼性が向上する。
駆動装置の場合、パルス幅制御回路を備えているので、
前記ワンショットモノマルチバイブレータのワンショッ
ト出力時間、すなわちパルス発生回路が出力するパルス
信号のデューティー比を自動的に設定することが可能と
なり、ステッピングモータ駆動の信頼性が向上する。
【図１】本発明のステッピングモータ駆動装置の一実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】パルス発生回路の一例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】パルス発生回路のＰＷＭ出力の一例を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図４】本発明のステッピングモータ駆動装置の動作の
一例を示すタイミングチャートである。
一例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明のステッピングモータ駆動装置を備えた
プリンタの一例を示すブロック図である。
プリンタの一例を示すブロック図である。
１ 基準電圧発生部 ２ ＰＷＭ制御部 ２１ パルスジェネレータ ２２ ワンショットモノマルチ １００ キーボード １０１ 制御部 １０２ ＭＰＵ １０３ ＲＯＭ １０４ ＲＡＭ １０５ タイマ １０６ インターフェース部 １０７ プリンタ機構部 １１０，１１２ モータドライバ １１１ キャリッジモータ １１３ 第２のモータ
Claims (4)
- 【請求項１】 ステッピングモータの各相に対する励磁
信号の生起中に所定の基準電圧に対応した相電流を発生
させ、該相電流を対応する相に印加して励磁するステッ
ピングモータ駆動方法において、 前記相電流の立上がり時間および立下がり時間を可変と
したことを特徴とするステッピングモータ駆動方法。 - 【請求項２】 ステッピングモータの各相に印加する相
電流の立上がりおよび立下がり時間を定めるための、パ
ルス信号を出力するパルス発生回路と、前記ステッピン
グモータの各相に対する励磁信号の生起中に、前記パル
ス信号に応答して、所定の基準電圧に対応した相電流を
発生させるスイッチング回路とを備えたステッピングモ
ータ駆動装置において、 前記パルス発生回路は、パルス信号のデューティー比を
可変としたことを特徴とするステッピングモータ駆動装
置。 - 【請求項３】 パルス発生回路は、所定周期のクロック
パルスを出力するクロックパルス発振器と、該クロック
パルスによってトリガされるワンショットモノマルチバ
イブレータとを有し、前記ワンショットモノマルチバイ
ブレータのワンショット出力時間を可変としたことを特
徴とする請求項１記載のステッピングモータ駆動装置。 - 【請求項４】 パルス発生回路のワンショットモノマル
チバイブレータのワンショット出力時間を設定するパル
ス幅制御回路を有することを特徴とする請求項３記載の
ステッピングモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11366392A JPH05316794A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ステッピングモータ駆動方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11366392A JPH05316794A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ステッピングモータ駆動方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316794A true JPH05316794A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14618007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11366392A Pending JPH05316794A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | ステッピングモータ駆動方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05316794A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0676859A1 (en) * | 1994-04-06 | 1995-10-11 | Unisia Jecs Corporation | Method of driving stepping motor |
| JPH08322294A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Nec Corp | ステッピングモータ駆動回路 |
| JPH10146097A (ja) * | 1996-11-12 | 1998-05-29 | Unisia Jecs Corp | ステッピングモータ駆動装置 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP11366392A patent/JPH05316794A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0676859A1 (en) * | 1994-04-06 | 1995-10-11 | Unisia Jecs Corporation | Method of driving stepping motor |
| JPH08322294A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Nec Corp | ステッピングモータ駆動回路 |
| JPH10146097A (ja) * | 1996-11-12 | 1998-05-29 | Unisia Jecs Corp | ステッピングモータ駆動装置 |
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