JPH06169597A

JPH06169597A - モータ制御装置

Info

Publication number: JPH06169597A
Application number: JP4321016A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Takahashi; 政義高橋
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14
Also published as: US5432424A

Abstract

(57)【要約】【目的】モータの回転速度によらずに必要充分なトルク
を得ることができ、かつ、過電流の印加も防止できるモ
ータ制御装置を提供する。【構成】ステッピングモータ１には、モータ駆動回路３
から電流が供給される。モータ駆動回路３は、制御回路
１０およびチョッパ定電流制御回路１５により制御さ
れ、ステッピングモータ１を４相励磁で駆動する。チョ
ッパ定電流制御回路１５は、制御回路１０からゲート回
路１８を介して与えられるチョッパ定電流制御レベルに
基づいてモータ駆動回路３を制御する。ゲート回路１８
は、パルス発生部２０からのパルスが入力されたときに
のみ、チョッパ定電流制御レベルを出力する。パルス発
生部２０は、ステッピングモータ１の回転速度に反比例
した周期で、一定のパルス幅のパルスを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、複写機にお
いて原稿を走査する走査系に駆動力を与えるステッピン
グモータを制御する場合などに好適に実施されるモータ
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、原稿を照明走査し、その過程
で原稿から反射される光を感光体に導くことにより、こ
の感光体の表面に原稿に対応した静電潜像を形成するよ
うにした、電子写真プロセスに従う複写機が用いられて
いる。感光体の表面の静電潜像は、トナー像に現像さ
れ、このトナー像が複写用紙に転写および定着されるこ
とにより原稿の複写が達成される。

【０００３】原稿の照明走査は、光源や反射鏡を支持し
た移動枠を原稿の一端から他端に向けて移動させること
により達成される。この移動枠には、適当なクラッチな
どを介してモータからの駆動力が与えられている。この
モータには、回転の制御を正確に行えるステッピングモ
ータが用いられるのが一般的である。移動枠の移動速度
は、一定ではなく、原稿をそのままの大きさで複写する
等倍複写時、原稿を拡大して複写する拡大複写時、原稿
を縮小して複写する縮小複写時、移動終端位置に達した
移動枠を初期位置であるホームポジションまで帰還させ
るリターン動作時などで異なっている。たとえば直円筒
状の感光体が用いられる場合には、この感光体をその軸
線まわりに定速で回転駆動しておく一方で、移動枠の移
動速度を変化させれば、拡大複写や縮小複写が行える。
そのため、拡大複写時にはその拡大倍率に応じて等倍複
写時よりも低速で移動枠が移動させられる。逆に、縮小
複写時には、その縮小倍率に応じて等倍複写時よりも高
速に移動枠が移動させられる。また、リターン動作時に
は、次回の複写動作に備えるために、移動枠は高速に移
動させられる。

【０００４】このような移動枠の移動速度は、ステッピ
ングモータの回転速度を変化させることにより達成され
る。具体的には、ステッピングモータの制御は、マイク
ロコンピュータなどを含む制御回路により行われる。こ
の制御回路は、等倍複写、拡大複写、縮小複写およびリ
ターン動作などの各動作に応じて、ステッピングモータ
を制御するためのパルス周期を変化させる。このパルス
周期は、もちろん、拡大や縮小時の倍率に応じて変化さ
せられる。なお、いずれかの動作が開始される直前の待
機期間には、ステッピングモータは停止させられる。

【０００５】ところが、ステッピングモータにより移動
枠を駆動すると、ステッピングモータを高速に回転させ
たときにはトルクが不足気味になり、移動枠を良好に駆
動できないおそれがある。また、低速回転させたり停止
させたりすると供給電流が過剰になり、異常発熱や破損
が生じるおそれがある。このような問題を回避するため
に、ステッピングモータの回転速度によらずにステッピ
ングモータへの供給電流を一定にすべく、チョッパ定電
流制御が行われる。しかし、ステッピングモータへの供
給電流を一定に保持するだけでは、充分な改善が成され
ず、トルクや供給電流の過不足などが生じることが経験
的に判っている。

【０００６】そこで、従来では、等倍複写時、拡大複写
時、縮小複写時、リターン時および待機時などにおける
ステッピングモータの回転速度に応じて、ステッピング
モータへの供給電流を定めるためのチョッパ定電流制御
レベルを可変設定するようにしている。具体的には、各
動作時におけるチョッパ定電流制御レベルは、電池によ
ってバックアップされたＲＡＭ（ランダム・アクセス・
メモリ）に書き込まれている。ステッピングモータを制
御する制御回路は、各動作時にＲＡＭからチョッパ定電
流制御レベルを読み出し、そのデータをアナログ信号に
変換して、チョッパ定電流制御回路に供給する。これに
より、ステッピングモータの回転速度に応じたチョッパ
定電流制御レベルが設定されるから、各動作時に必要な
トルクが得られ、また、供給電流が過剰になることがな
いはずである。

【０００７】なお、チョッパ定電流制御レベルをＲＡＭ
に書き込むのは、その変更を容易にして、個々の複写機
における調整やメンテナンスを容易に行えるようにする
ためである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、拡大複写時や
縮小複写時にはその倍率によってステッピングモータの
回転速度を異ならせなければならない。そのため、拡大
複写や縮小複写に対しては、全範囲の倍率に対して一定
のチョッパ定電流制御レベルを設定しても、全ての倍率
でステッピングモータを良好に制御することはできな
い。すなわち、トルクの過不足などが生じる。また、倍
率の全範囲に渡って必要なトルクを得ることができた場
合であっても、ステッピングモータの異常発熱が生じた
り、ステッピングモータが騒音を発生したりする倍率範
囲が多くなるおそれがある。

【０００９】この不具合を解消するために、各倍率毎に
チョッパ定電流制御レベルを細かく設定してＲＡＭに記
憶させておくことが考えられる。しかし、この場合に
は、ＲＡＭに多くのデータを記憶させなければならず、
記憶させるべきデータを作成する作業が極めて繁雑にな
るという新たな問題が生じる。また、移動枠の速度を立
ち上げる加速時や、移動枠の速度を立ち下げる減速時に
は、ステッピングモータの脱調を防止するために、ステ
ッピングモータの回転速度は穏やかに変化させられる。
しかし、この加速または減速が行われる全期間に渡って
必要なトルクを得ることができるようにチョッパ定電流
制御レベルを設定すると、加速開始直後および減速終了
直前の各期間には必要以上のトルクが移動枠に与えられ
ることになる。そのため、移動枠の速さを穏やかに変化
させることができず、移動枠の振動に起因する騒音が発
生することになる。

【００１０】さらに、電気的なノイズなどのためにチョ
ッパ定電流制御レベルを記憶したＲＡＭのデータが変化
したりするおそれもある。この場合には、異常なチョッ
パ定電流制御レベルが設定されるから、停止時や低速回
転時には、過電流のためにステッピングモータを駆動す
る駆動回路が破壊されるおそれがある。そこで、本発明
の目的は、上述の技術的課題を解決し、回転速度によら
ずに必要充分なトルクを得ることができ、しかも、過電
流の供給を防止することができるモータ制御装置を提供
することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、供給電流の大小によりトルクが変化する
モータを制御するモータ制御装置であって、上記モータ
に供給すべき電流を発生する電源と、上記モータの回転
速度にほぼ反比例した周期で一定のパルス幅のパルスを
発生するパルス発生手段と、必要なトルクを得るために
上記モータに供給すべき電流に相当する電流制御信号を
発生する制御信号発生手段と、この制御信号発生手段か
らの電流制御信号および上記電流制御信号に対応する電
流よりも少ない電流に対応した所定の基準信号ならびに
上記パルス発生手段が発生するパルスが与えられ、この
パルスが与えられる期間には上記電流制御信号を出力
し、上記パルスが与えられない期間には上記所定の基準
信号を出力するゲート手段と、このゲート手段の出力信
号が与えられ、上記モータへの供給電流が上記ゲート手
段から与えられた信号に対応する値になるように、上記
電源から上記モータへの給電を制御する電流制御手段と
を含むことを特徴とするモータ制御装置である。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、必要なトルクを得るため
にモータに供給すべき電流に相当する電流制御信号は、
パルス発生手段が発生する一定のパルス幅の期間に限
り、電流制御手段に与えられる。そして、残余の期間に
は、電流制御信号に対応した電流よりも少ない電流に相
当する基準信号が電流制御手段に供給される。

【００１３】一方、パルス発生手段は、モータの回転速
度にほぼ反比例した周期で一定のパルス幅のパルスを発
生する。そのため、或る一定の時間内におけるパルスの
割合は、高速回転時には大きく、低速回転時には小さく
なる。その結果、高速回転時には、電流制御信号が電流
制御手段に与えられる割合が大きくなり、低速回転時に
は、基準信号が電流制御手段に与えられる割合が大きく
なる。

【００１４】したがって、高速回転時にはモータに充分
な電流が供給されるから、このモータは必要なトルクを
発生することができる。一方、低速回転時には、モータ
への電流の供給が制限され、過電流が印加されることが
防止される。その結果、制御信号発生手段が発生する電
流制御信号を高速回転時に必要なトルクに対応した信号
としておけば、低速回転時においても充分なトルクを得
ることができ、しかも、過電流の印加も防止できる。

【００１５】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例のモー
タ制御装置の構成を示すブロック図である。このモータ
制御装置は、複写機において原稿を照明走査するための
光学系に備えられた移動枠を駆動するステッピングモー
タ１への給電を制御するためのものである。本実施例が
適用される複写機では、たとえば直円筒状の感光体がそ
の軸線まわりに一定の角速度で回転させられ、この感光
体の表面に原稿からの反射光が導かれる。これにより、
原稿の像に対応した静電潜像が感光体の表面に形成され
る。静電潜像は現像装置によりトナー像に現像され、こ
のトナー像が複写用紙に転写および定着されることによ
って複写が達成される。

【００１６】ステッピングモータ１は、モータ巻線２
Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅを環状に接続した５相モー
タである。このステッピングモータ１には、図外の電源
からモータ駆動回路３を通って電流が供給され、本実施
例では４相励磁による駆動が行われる。モータ駆動回路
３は、トランジスタ４Ａ，５Ａの直列回路、トランジス
タ４Ｂ，５Ｂの直列回路、トランジスタ４Ｃ，５Ｃの直
列回路、トランジスタ４Ｄ，５Ｄの直列回路、およびト
ランジスタ４Ｅ，５Ｅの直列回路を並列に接続したもの
である。各直列回路を構成する一対のトランジスタの間
の接続点６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅは、ステッピン
グモータ１のモータ巻線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ
の間の各接続点７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅにそれぞ
れ接続されている。

【００１７】また、上記一対のトランジスタからなる各
直列回路の一端には共通に電源電圧ＶＤ（たとえば２４
Ｖ）が供給されており、他端には共通に電流検出用抵抗
Ｒ１を介して接地電位が与えられている。電源電圧ＶＤ
が与えられるトランジスタ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４
Ｅには、ライン８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅを介し
て、マイクロコンピュータなどを含む制御回路１０から
パルス状の制御信号が与えられる。また、接地電位側に
接続されたトランジスタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ
には、制御回路１０からライン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９
Ｄ，９Ｅに出力されたパルス状の制御信号に対してチョ
ッパ定電流制御回路１５によりパルス幅変調が施された
制御信号が、ライン１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，
１１Ｅから与えられている。各トランジスタに与えられ
る制御信号は、各トランジスタを導通または遮断させる
ための信号である。

【００１８】チョッパ定電流制御回路１５は電流制御手
段として機能するもので、モータ駆動回路３と電流検出
用抵抗Ｒ１との間の接続点１２に現れる電位がライン１
３を介して与えられている。図外の電源から供給された
電流は、モータ駆動回路３からステッピングモータ１に
与えられ、再びモータ駆動回路３に戻った後に電流検出
用抵抗Ｒ１を通って流れる。そのため、電流検出用抵抗
Ｒ１では、ステッピングモータ１に供給された電流に対
応した電圧降下が生じる。したがって、接続点１２の電
位は、ステッピングモータ１に流れる電流に対応した値
となる。この電位に基づいて、チョッパ定電流制御回路
１５は、ステッピングモータ１に供給される電流がライ
ン１４から入力される電流制御信号としてのチョッパ定
電流制御レベルに等しくなるように、制御回路１０から
の制御信号に対してパルス幅変調を施す。

【００１９】具体的には、チョッパ定電流制御回路１５
は、たとえば、ライン９Ａ〜９Ｅからの制御信号よりも
充分に高い一定の周波数の三角波を発生する三角波発生
回路と、この三角波発生回路を所定の閾値と比較する比
較回路と、この比較回路における上記の閾値を設定する
閾値設定回路とを備えている。この閾値設定回路が、ラ
イン１３および１４からの信号に基づいて閾値を可変設
定することにより、比較回路から出力されるパルス信号
のパルス幅が変化する。この比較回路の出力に基づいて
ライン９Ａ〜９Ｅからの信号にパルス幅変調を施すこと
により、チョッパ定電流制御が達成される。

【００２０】チョッパ定電流制御レベルは、制御回路１
０のディジタル／アナログ（以下「Ｄ／Ａ」という。）
出力ポート１６から電圧信号として出力され、この信号
はライン１７を介し、さらにゲート回路１８を通ってチ
ョッパ定電流制御回路１５に入力されている。すなわ
ち、制御回路１０は、制御信号発生手段としての機能を
有している。ゲート回路１８は、ライン１７からのチョ
ッパ定電流制御レベルと、所定の基準信号としての接地
電位とが与えられており、いずれか一方がチョッパ定電
流制御回路１５に入力される。換言すれば、ゲート回路
１８は、制御回路１０が出力したチョッパ定電流制御レ
ベルを有効化または無効化する働きを有する。

【００２１】制御回路１０からライン９Ａ，９Ｂ，９
Ｃ，９Ｄ，９Ｅに導出された信号は、チョッパ定電流制
御回路１５に与えられているとともに、パルス合成部１
９にも与えられている。このパルス合成部１９は、ライ
ン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅのいずれかにパルス状
の制御信号が導出されたときに、その立ち上がりを検出
して所定のトリガ信号を出力するものである。

【００２２】このトリガ信号はパルス発生部２０に与え
られる。このパルス発生部２０は、パルス合成部１９か
らトリガ信号が与えられる毎に一定のパルス幅のパルス
を生成するものである。このパルス信号が、ゲート回路
１８に選択信号として入力される。すなわち、ゲート回
路１８では、パルス発生部２０からパルス信号が与えら
れる期間にはライン１７からのチョッパ定電流制御レベ
ルを出力し、パルス信号が与えられない期間には接地電
位を出力してチョッパ定電流制御レベルを無効化する。

【００２３】制御回路１０には、複数種類のチョッパ定
電流制御レベルを記憶したＲＡＭ（ランダム・アクセス
・メモリ）２１が接続されている。このＲＡＭ２１に
は、当該複写機の電源が遮断されても記憶内容が保持さ
れるようにバックアップ用電池２２が接続されている。
ＲＡＭ２１には、たとえば、等倍複写時、拡大複写時、
縮小複写時およびリターン時などに応じて異なるチョッ
パ定電流制御レベルが記憶されている。拡大複写時に
は、上記の感光体の回転速度を一定に保持しておき、光
源等を保持した移動枠が低速に変位させられる。また、
縮小複写時には、感光体の回転速度は一定に保持され、
上記の移動枠が高速に変位させられる。さらに、リター
ン動作時には、移動枠は走査終端位置から高速にホーム
ポジションに移動させられる。したがって、各動作時に
はステッピングモータ１の回転速度を異ならせる必要が
あるが、チッョパ定電流制御レベルをいずれの場合でも
一定にしておくと、ステッピングモータ１が発生するト
ルクに過不足が生じる。そのため、ステッピングモータ
１が、各動作時に必要なトルクを発生することができる
ように、各動作に対応した複数種類のチョッパ定電流制
御レベルがＲＡＭ２１に記憶されており、各動作ごとに
チョッパ定電流制御レベルが可変設定される。

【００２４】ただし、本実施例では、拡大複写および縮
小複写に対しては倍率ごとにチョッパ定電流制御レベル
が設定されるのではなく、拡大複写時や縮小複写時には
倍率によらずにそれぞれ一定のチョッパ定電流制御レベ
ルが設定される。図２はパルス合成部１９の構成例を示
す電気回路図である。ライン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，
９Ｅに導出されたパルス状の制御信号は、コンデンサＣ
１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ１Ｃ，Ｃ１Ｄ，Ｃ１Ｅの各一端に与え
られている。コンデンサＣ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ１Ｃ，Ｃ１
Ｄ，Ｃ１Ｅの各他端には、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，
Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅが接続されており、これらのダ
イオードはライン２３に共通に接続されている。このラ
イン２３に現れた信号がパルス発生部２０に与えられ
る。コンデンサＣ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ１Ｃ，Ｃ１Ｄ，Ｃ１
ＥとダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１
Ｅとの間の各ラインは、ダイオードＤ２Ａ，Ｄ２Ｂ，Ｄ
２Ｃ，Ｄ２Ｄ，Ｄ２Ｅにより接地電位にクランプされて
いる。

【００２５】この構成により、ライン９Ａ，９Ｂ，９
Ｃ，９Ｄ，９Ｅのいずれかにパルス信号が導出される
と、そのパルスの立ち上がり部分に対応した微分波形の
トリガ信号がライン２３に導出される。図３はパルス発
生部２０およびゲート回路１８の構成例を示す電気回路
図である。パルス合成部１９からのトリガ信号は、ライ
ン２５から抵抗Ｒ１１を介してＮＰＮトランジスタＴｒ
１のベースに入力されている。このＮＰＮトランジスタ
Ｔｒ１のベースは抵抗Ｒ１２を介して接地されており、
そのコレクタには抵抗Ｒ１３を介して電源電圧Ｖcc（た
とえば５Ｖ）が与えられている。また、そのエミッタは
接地されている。さらに、ライン２５はコンデンサＣ１
１を介して接地されている。

【００２６】この構成により、パルス合成部１９から与
えられたトリガ信号によりコンデンサＣ１１が充電され
ると、このコンデンサＣ１１に蓄えられた電荷は抵抗Ｒ
１１を介してＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに供給
される。したがって、コンデンサＣ１１の静電容量およ
び抵抗Ｒ１１の抵抗値により定まる或る一定の時間に限
り、ＮＰＮトランジスタＴｒ１は導通する。その結果、
このＮＰＮトランジスタＴｒ１のコレクタには、トリガ
信号が与えられてから一定時間だけローレベルとなって
再びハイレベルに反転するパルス信号が出力される。

【００２７】このパルス信号が、ゲート回路１８のＮＰ
ＮトランジスタＴｒ２に抵抗Ｒ１４を介して与えられ
る。ＮＰＮトランジスタＴｒ２のエミッタは接地されて
おり、そのコレクタに現れる電位が、ライン２６からチ
ョッパ定電流制御回路１５に与えられる。ライン２６に
は、制御回路１０がライン１７に導出するチョッパ定電
流制御レベルが抵抗Ｒ１５を介して与えられている。ま
た、ライン２６は、抵抗Ｒ１６およびコンデンサＣ１２
を介して接地されている。

【００２８】この構成では、パルス発生部２０からハイ
レベルの信号がＮＰＮトランジスタＴｒ２に与えられる
と、ライン２６には接地電位が現れる。また、ＮＰＮト
ランジスタＴｒ２にローレベルの信号が与えられれば、
ライン２６にはライン１７に導出されたチョッパ定電流
制御レベルを抵抗Ｒ１５，Ｒ１６で分圧した電位が現れ
る。したがって、パルス発生部２０からローレベルのパ
ルス信号が与えられる期間にはライン１７からのチョッ
パ定電流制御レベルが有効になり、その他の期間にはチ
ョッパ定電流制御レベルは無効化される。

【００２９】図４および図５は動作を説明するためのタ
イミングチャートであり、たとえば拡大複写時における
動作が示されている。図４は拡大倍率が大きいためにス
テッピングモータ１が低速で駆動される場合の動作を示
し、図５は拡大倍率が低いためにステッピングモータ１
が高速回転される場合を示している。なお、図４および
図５において、それぞれ、(a) はライン９Ａに出力され
る制御信号を示し、(b) はライン９Ｂに出力される制御
信号を示し、(c) はライン９Ｃに出力される制御信号を
示し、(d) はライン９Ｄに出力される制御信号を示し、
(e) はライン９Ｅに出力される制御信号を示す。また、
(f) はパルス合成部１９の出力信号を示し、(g) はパル
ス発生部２０の出力信号を示し、(h) はゲート回路１８
の出力信号を示している。

【００３０】期間ＴＡには、ライン９Ａにはハイレベル
の信号が出力され、ライン９Ｂ〜９Ｅにはローレベルの
信号が出力される。したがって、トランジスタ５Ａはチ
ョッパ定電流制御回路１５から与えられるパルス幅変調
された制御信号によりパルス的に導通させられるが、ト
ランジスタ５Ｂ〜５Ｅは遮断状態に保たれる。このと
き、ライン８Ａ〜８Ｅに導出される制御信号によって、
トランジスタ４Ｃおよび４Ｄが導通させられ、残余のト
ランジスタ４Ａ，４Ｂ，４Ｅは遮断される。その結果、
４相分のモータ巻線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｅは励磁さ
れ、残る１相のモータ巻線２Ｄは励磁されない。

【００３１】次に期間ＴＢには、ライン９Ｂにハイレベ
ルの信号が出力され、残余のライン９Ａ，９Ｃ，９Ｄ，
９Ｅにはローレベルの信号が出力される。これにより、
トランジスタ５Ｂは導通するが、トランジスタ５Ａ，５
Ｃ，５Ｄ，５Ｅは遮断状態に保たれる。このとき、ライ
ン８Ａ〜８Ｅに導出される制御信号によって、トランジ
スタ４Ｄ，４Ｅは導通させられ、残余のトランジスタ４
Ａ，４Ｂ，４Ｃは遮断状態とされる。その結果、４相分
のモータ巻線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは励磁され、残る
１相のモータ巻線２Ｅは励磁されない。

【００３２】同様にして、モータ駆動回路３では、期間
ＴＣにはトランジスタ５Ｃ；４Ａ，４Ｅのみが導通させ
られ、期間ＴＤにはトランジスタ５Ｄ；４Ａ，４Ｂのみ
が導通させられ、期間ＴＥにはトランジスタ５Ｅ；４
Ｂ，４Ｃのみが導通させられる。このような動作が循環
的に繰り返されることにより、いわゆる４相励磁による
ステッピングモータ１の駆動が達成される。

【００３３】ライン９Ａ〜９Ｅに導出されたパルス信号
は、さらに、チョッパ定電流制御回路１５でパルス幅制
御を受けるから、トランジスタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５
Ｄ，５Ｅは、期間ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤ，ＴＥ内にお
いて終始導通しているのではなく、パルス的に導通する
ことになる。パルス合成部１９の出力信号は、(f) に示
されているように、ライン９Ａ〜９Ｅに導出されたパル
ス状の制御信号の立ち上がり部分を検出した微分波形の
トリガ信号となる。このトリガ信号が与えられるパルス
発生部２０の出力信号は、(g) に示されているように、
トリガ信号が与えられたことに同期してローレベルに立
ち下がり、一定のパルス幅ＰＷの期間の後にハイレベル
に反転するパルス信号となる。

【００３４】このパルス信号が与えられるゲート回路１
８の出力信号は、(h) に示されているように、パルス幅
ＰＷのローレベルのパルスが与えられる期間には制御回
路１０から与えられるチョッパ定電流制御レベルＣＬと
なり、ローレベルのパルス信号が与えられない期間には
接地電位となる。すなわち、トリガ信号が出力された後
のパルス幅ＰＷの期間にのみ、チョッパ定電流制御レベ
ルＣＬが有効になり、残余の期間にはチョッパ定電流制
御レベルＣＬは無効化される。

【００３５】このため、ゲート回路１８がチョッパ定電
流制御レベルＣＬを出力する期間には、比較的パルス幅
の広い制御信号がトランジスタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５
Ｄ，５Ｅに与えられるのに対して、ゲート回路１８が接
地電位を出力する期間にはパルス幅の小さな制御信号が
トランジスタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅに与えられ
る。すなわち、ゲート回路１８が接地電位を出力する
と、ステッピングモータ１への供給電流が少なくなる。

【００３６】ステッピングモータ１を高速に回転させる
には、モータ巻線２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅのうち
の励磁される４相の組合せを高速に変化させなければな
らない。そのため、図４および図５の比較から判るよう
に、高速回転時には、ライン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，
９Ｅに導出されるパルス状の制御信号のパルス周期が短
くされる。すなわち、ライン９Ａ〜９Ｅに導出される制
御信号の周期は、ステッピングモータ１の回転速度に反
比例する。したがって、パルス発生部２０が一定のパル
ス幅ＰＷのパルスを発生してチョッパ定電流制御レベル
ＣＬを有効化する周期は、ステッピングモータ１の回転
速度に反比例する。

【００３７】その一方で、チョッパ定電流制御レベルＣ
Ｌが有効になる時間は、パルス幅ＰＷの時間で一定であ
り、ステッピングモータ１の回転速度には無関係であ
る。その結果、低速回転時にはチョッパ定電流制御レベ
ルＣＬが有効になる時間の割合が少ないのに対して、高
速回転時にはその割合が大きくなる。これにより、チョ
ッパ定電流制御レベルＣＬを一定にしているにもかかわ
らず、高速回転時にはステッピングモータ１への供給電
流が多くなり、低速回転時には供給電流が少なくなる。

【００３８】したがって、チョッパ定電流制御レベルＣ
Ｌを高速回転時に必要なトルクに対応した電流がステッ
ピングモータ１に供給される値に設定しておけば、高速
回転時において充分なトルクを発生させることができる
とともに、低速回転時における過電流の供給を防止する
ことができる。このようにして、拡大倍率に関係なく一
定のチョッパ定電流制御レベルＣＬを設定しているにも
かかわらず、各拡大倍率での複写が行われるときに、ス
テッピングモータ１に必要なトルクを発生させることが
でき、かつ、過電流が印加されることも効果的に抑制で
きる。このようなことは、縮小複写時においても同様で
ある。

【００３９】なお、上述のように、本実施例では、制御
回路１０、パルス合成部１９およびパルス発生部２０な
どにより、ステッピングモータ１の回転速度に反比例し
た周期で一定のパルス幅のパルスを発生するパルス発生
手段が構成されているといえる。以上のように本実施例
によれば、拡大および縮小複写のために拡大または縮小
倍率によらずにそれぞれ一定のチョッパ定電流制御レベ
ルをＲＡＭ２１に記憶させておけば足りる。したがっ
て、ＲＡＭ２１に書き込むデータが少ないので、このＲ
ＡＭ２１に書き込むべきデータを作成する作業が繁雑に
なることがない。

【００４０】また、電気的なノイズのためにＲＡＭ２１
内のチョッパ定電流制御レベルが異常な値に変化してし
まった場合であっても、ステッピングモータ１に供給さ
れる電流は、或る程度回転速度に応じた値となる。した
がって、低速回転時であっても過電流が供給されること
を効果的に防止できるから、モータ駆動回路３内のトラ
ンジスタやステッピングモータ１の破壊を防止できる。

【００４１】さらには、生産ラインにおける調整過程な
どにおいて、ＲＡＭ２１にチョッパ定電流制御レベルを
書き込む以前に誤ってステッピングモータ１を駆動して
しまった場合でも、過電流の印加を防止できるから、モ
ータ駆動回路３などが破壊に至ることはない。本発明の
実施例の説明は以上のとおりであるが、本発明は上記の
実施例に限定されるものではない。たとえば、上記の実
施例では、５相ステッピングモータ１を駆動する場合に
ついて説明したが、本発明は何相のものにでも適用でき
る。また、上記の実施例では、５相ステッピングモータ
１を４相励磁する場合について説明したが、たとえば４
・５相励磁などの他の励磁方式が採用されてもよい。

【００４２】さらに、上記の実施例では、ステッピング
モータの駆動制御が行われる場合について説明したが、
本発明は、ステッピングモータに限らず、供給電流の大
小に応じてトルクが変化するモータを駆動する場合に広
く適用できる。また、上記の実施例では、複写機の移動
枠を駆動するために用いられるステッピングモータの駆
動制御について説明したが、本発明は任意の用途のモー
タを駆動制御するために広く適用することができるもの
である。

【００４３】その他、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の設計変更を施すことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明のモータ制御装置に
よれば、高速回転時にはモータに充分な電流が供給さ
れ、このモータは必要なトルクを発生することができ
る。一方、低速回転時には、モータへの電流の供給が制
限され、過電流が印加されることが防止される。これに
より、モータの回転速度によらずに必要充分なトルクを
得ることができ、かつ、モータに過電流が供給されるこ
とを防止できる。

【００４５】また、異なる回転速度ごとにモータに与え
るべき電流を予め定めておく必要もないから、予め多く
のデータを作成したりする繁雑な作業も不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のモータ制御装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】パルス合成部の構成例を示す電気回路図であ
る。

【図３】パルス発生部の構成例を示す電気回路図であ
る。

【図４】低速回転時の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図５】高速回転時の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１ステッピングモータ３モータ駆動回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅトランジスタ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅトランジスタ１０制御回路１５チョッパ定電流制御回路１８ゲート回路１９パルス合成部２０パルス発生部２１ＲＡＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給電流の大小によりトルクが変化するモ
ータを制御するモータ制御装置であって、上記モータに供給すべき電流を発生する電源と、上記モータの回転速度にほぼ反比例した周期で一定のパ
ルス幅のパルスを発生するパルス発生手段と、必要なトルクを得るために上記モータに供給すべき電流
に相当する電流制御信号を発生する制御信号発生手段
と、この制御信号発生手段からの電流制御信号および上記電
流制御信号に対応する電流よりも少ない電流に対応した
所定の基準信号ならびに上記パルス発生手段が発生する
パルスが与えられ、このパルスが与えられる期間には上
記電流制御信号を出力し、上記パルスが与えられない期
間には上記所定の基準信号を出力するゲート手段と、このゲート手段の出力信号が与えられ、上記モータへの
供給電流が上記ゲート手段から与えられた信号に対応す
る値になるように、上記電源から上記モータへの給電を
制御する電流制御手段とを含むことを特徴とするモータ
制御装置。