JPH0638595A - 駆動モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動体を短時間で移動できることはもとよ
り、常に所定の停止位置に正確に位置制御できるように
している。 【構成】 マイクロコンピュータ４５は、キャリッジの
復移動時には、ブラシレスモータ運転を行ない、そして
目標回転速度に達すると、ステッピングモータ運転に切
り替え、そしてキャリッジ位置検出素子５４による検出
信号が入力されると、ブレーキングを開始する。従って
キャリッジは、常に、設定位置（キャリッジ位置検出素
子５４による検出位置）から一定の移動速度状態におい
てブレーキングされて停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乾式複写機及びプリン
タ等のキャリッジ等の往復移動する負荷を、特に復移動
させる場合に好適する駆動モ―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―を有する第１のキャリッ
ジと反射ミラ―を有する第２のキャリッジとを駆動モ―
タたるスキャンモ―タによりベルト伝達機構を介してホ
―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―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―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―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むらの極力小
さな一定速回転が要求される。

【０００４】一方、キャリッジの復移動時には、連続複
写時の時間短縮を図るために、スキャンモータとしては
高速加減速可能なモータが要求される。

【０００５】そこで、従来では、スキャンモ―タとして
ステッピングモ―タ或いはブラシレスモ―タを用いるよ
うにしている。

【０００６】ステッピングモ―タを用いた場合において
は、一定周波数のパルス電力を与えて同期モ―タとして
運転させるとともに、複写倍率を変化させるにはパルス
電力の運転周波数を変化させるから、キャリッジの往移
動に好適する。

【０００７】又、スキャンモ―タとしてブラシレスモ―
タを用いた場合においては、高速加減速が可能であるか
ら、特にキャリッジの復移動に好適する。

【０００８】ところで、最近では、上述の両モータの特
性を兼ね備えたスキャンモータとして、次のようにした
ものがある。すなわち、駆動モータたるスキャンモータ
を、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から構成し、すなわち、ハ
イブリッド永久磁石形ステッピングモータと同構造とし
ている。

【０００９】この場合、移動体としてのキャリッジの往
移動時には、この駆動モータを、開ループ運転（換言す
るとステッピングモータとして運転）することで、高精
度一定速回転を行ない、復移動時には位置検出手段から
の位置検出信号に基づく閉ループ運転（換言するとブラ
シレスモータとして運転）することで高速加減速運転を
行なうようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】今、移動体としてのキ
ャリッジの往復移動の速度の様子を図１４に示してい
る。同図において、Ａ−Ｂ−Ｃ間はキャリッジを移動し
て露光を行なう往移動であり、Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ間はキャ
リッジをホームポジションに復帰させる復移動である。
復移動において、Ｃ−Ｄ間はブラシレスモータとして運
転し、Ｄ−Ｅ間はブレーキングする。このブレーキング
開始はキャリッジの位置検出によって制御するようにな
っている。そしてこの後、ホームポジションに復帰させ
るため、Ｅ−Ｆ間では位置合わせを行なう。

【００１１】ところが、原稿の大きさや複写倍率の大き
さによって往移動時のキャリッジの移動後の停止位置に
ばらつきがあり、このため、ブラシレスモータ運転によ
り復移動させるときにＤ地点（ブレーキング開始時点）
でのスキャンモータの回転速度（キャリッジの移動速
度）がまちまちとなり、キャリッジのブレーキング最終
停止位置がホームポジションに対してまちまちとなる。
この結果、ホームポジションへの位置合わせをするとき
にその所要時間が長くなる問題があった。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、移動体を短時間で移動できることは
もとより、常に所定の停止位置に正確に位置制御できる
駆動モータの制御装置を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の駆動モータの制
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、こ
のステータとで駆動モータを構成し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、前記ステータコイルの誘起電圧と同
一周期でそれぞれ位相の異なるステータコイルの相数と
同数の位置検出信号を発生する位置検出手段と、この位
置検出手段からの位置検出信号に基づいて閉ループ運転
を行わせるための閉ループ駆動波形形成手段と、開ルー
プで同期運転を行わせるための開ループ駆動波形形成手
段と、前記閉ループ駆動波形形成手段及び開ループ駆動
波形形成手段の一方を選択する閉ループ−開ループ選択
手段と、この閉ループ−開ループ選択手段により選択さ
れた信号に基づいて前記ステータコイルを通電するステ
ータコイル通電手段とを備え、前記駆動モータに基づき
移動体を移動させるようにしたものにおいて、前記駆動
モータを目標回転速度に達するまで閉ループ運転させ、
この目標回転速度に達したところで開ループ運転させ、
この移動体が予め設定された位置に達したところでブレ
ーキングするように制御する制御手段を設けたところに
特徴を有するものである（請求項１の発明）。

【００１４】この場合、制御手段を、閉ループ運転から
開ループ運転に切り替えるときのステータコイルへの通
電開始位相をトルク角分ずらようにしても良い（請求項
２の発明）。さらには、電源投入直後もしくはリセット
直後に駆動モータを目標回転速度まで開ループ運転して
ステータコイルへの通電信号と位置検出信号との時間差
もしくは位相差からこのトルク角を検出するトルク角検
出手段を設けるようにしても良い（請求項３の発明）。

【００１５】

【作用】図１４に示した従来の場合、ブレーキング開始
時点での移動体の移動速度にばらつきがあったが、上記
手段によれば、閉ループ運転を目標回転速度まで行な
い、その後は移動体が予め設定された位置に達したとこ
ろで開ループ運転を行ない、その後にブレーキングを行
なうから、ブレーキングが開始される時点では、開ルー
プ運転によって一定速度制御されており、従って、常に
移動体は、設定位置から一定の移動速度状態においてブ
レーキングされる。この結果、移動体は、常に所定の停
止位置で停止されるようになる。この場合、閉ループ運
転を目標回転速度まで行なうから、移動体を従前同様高
速で移動させることができ、従前通り移動時間を短くで
きる。

【００１６】ここで、制御手段を、閉ループ運転から開
ループ運転に切り替えるときのステータコイルへの通電
開始位相をトルク角分ずらようにしておけば、開ループ
運転切替開始時での脱調がなくなる。

【００１７】さらには、電源投入直後もしくはリセット
直後に駆動モータを目標回転速度まで開ループ運転して
ステータコイルへの通電信号と位置検出信号との時間差
もしくは位相差からこのトルク角を検出するトルク角検
出手段を設けるようにしておけば、最適のトルク角を設
定できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の乾式複写機に適用した第１の
実施例につき図１ないし図１１を参照しながら説明す
る。まず、図７ないし図９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―４を有する移動体に相当する
第１のキャリッジ５及び反射ミラ―６，７を有する移動
体に相当する第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―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。

【００１９】さらに、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―ユニット１４が配設されているとともに、
固定反射ミラ―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―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―ユニット１４の反射ミラ―１２，１３で反射
され、最後に、固定反射ミラ―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。

【００２０】１８は駆動モ―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―リ２０，機枠２に配設された複数個のプ―
リ２１及びこれらのプ―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。

【００２１】従って、図８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。

【００２２】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―ユニット１４とを図８において矢印方
向に移動させてレンズ１０から原稿１６までの光路距離
Ｌａとレンズ１０からドラム９までの光路距離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。

【００２３】次に、図１０及び図１１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１
８は二相のハイブリット永久磁石形ステッピングモ―タ
と同様の構造をなしている。

【００２４】即ち、２３はフレ―ムであり、その内部に
はステ―タ２４が嵌着固定されている。このステ―タ２
４は、偶数個のティ―ス部２５に二相のステ―タコイル
２６が巻装されて構成され、その各ティ―ス部２５には
複数の小歯磁極２５ａが形成されている。

【００２５】２７はロ―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―タ部２９及び３０
を有し、その第１のロ―タ部２９の外周には前記ティ―
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―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―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―タ部２９がＮ極に及び第２のロ―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―タ２７はステ―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―ム２３に設けられた軸
受３２，３２に支承されている。

【００２６】３３はフレ―ム２３内に配設されたプリン
ト配線基板であり、これにはステ―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
―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３４及び３５は、ホ
―ル素子，ホ―ルＩＣ等の磁気センサからなり、後述す
るが回転位置検出回路４９とで位置検出手段を構成す
る。

【００２７】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。

【００２８】３６は駆動手段たる二相バイポ―ラ構成の
駆動回路であり、これはステ―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。

【００２９】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―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―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―スとの間
に接続されたフライホイ―ルダイオ―ドである。

【００３０】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。

【００３１】４５は制御手段およびトルク角検出手段た
るマイクロコンピュータで、これは、開ループ運転モー
ドに相当するステッピングモータ運転モードか、閉ルー
プ運転モードに相当するブラシレスモータ運転モードか
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Ｓ２
を出力する出力ポートＯ２及びステッピングモータ運転
モード時の回転速度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いる。又、
ステッピングモータ運転モード用のセット信号Ｓ４を出
力する出力ポートＯ４を有し、さらに後述するように回
転信号Ｓ５が与えられる入力ポートＩを有するようにな
っている。

【００３２】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、その入力端子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４
６からの基本クロック信号を周波数指令信号Ｓ３に基づ
いて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。

【００３３】また、この周波数制御クロック形成器４７
は、上記セット信号Ｓ４がその入力端子Ｉ３に与えられ
るようになっており、このセット信号Ｓ４が入力される
と、分周を初期化して周波数制御クロック信号ＦＣＫの
初期化を行なう。そして、周波数制御クロック形成器４
７の出力端子Ｏは、開ループ駆動波形形成手段に相当す
るステッピングモータ運転モード用の第１の駆動信号形
成回路４８の入力端子Ｉ１に接続されている。

【００３４】ここで、ステッピングモータ運転モード用
の第１の駆動信号形成回路４８は、図５（ｃ）で示すセ
ット信号Ｓ４と同図（ｄ）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き、同図（ｅ），
（ｆ），（ｇ）および（ｈ）で示すような駆動信号ＡＳ
＋，ＢＳ＋，ＡＳ−およびＢＳ−を形成して出力端子Ｏ
１，Ｏ２，Ｏ３およびＯ４から出力するようになってい
る。

【００３５】４９は上記位置検出素子３４および３５と
で位置検出手段を構成す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４９は、位置検
出素子３４及び３５からの信号を波形整形して、図４
（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。
また、回転位置検出回路４９は、位置検出信号ＳＡ及び
ＳＢから回転位置情報，回転速度情報及び回転方向情報
を示す回転信号Ｓ５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。

【００３６】そして、この回転位置検出回路４９におい
て、その出力端子Ｏ１及びＯ２は閉ループ駆動波形形成
手段に相当するブラシレスモータ運転モード用の第２の
駆動信号形成回路５０の入力端子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、第２の駆動信号形
成回路５０は、後述するようにして、出力端子Ｏ１，Ｏ
２，Ｏ３及びＯ４から駆動信号ＡＤ＋，ＢＤ＋，ＡＤ−
及びＢＤ−を出力するようになっている。

【００３７】５１は閉ループ−開ループ選択手段たるス
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ないしＩ５は第１の駆動信号形成
回路４８の出力端子Ｏ１ないしＯ４に接続され、入力端
子Ｉ６ないしＩ９は第２の駆動信号形成回路５０の出力
端子Ｏ１ないしＯ４に接続されている。

【００３８】ここで、ステッピング−ブラシレス選択回
路５１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なしＩ５に与
えられる信号を出力するか或いは入力端子Ｉ６ないしＩ
９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５２Ａ及び５
２Ｂの各入力端子Ｉ１に接続されている。

【００３９】これらの掛算器５２Ａ及び５２Ｂ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５２
Ａ及び５２Ｂの各出力端子はステータコイル通電手段と
しての電流制御回路５３Ａ及び５３Ｂの各入力端子Ｉ１
に接続されている。

【００４０】この電流制御回路５３Ａ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５３Ｂにおいて、入力端子Ｉ２はトランジスタ４０
Ｂ，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，３
９Ｂ，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５３Ａ及び５３Ｂ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。

【００４１】また、上記マイクロコンピュータ４５に
は、キャリッジ位置検出素子５４から検出信号が入力端
子Ｉｋに与えられるようになっている。このキャリッジ
位置検出素子５４は第１のキャリッジ５がホームポジシ
ョン近傍部位に移動したときにこれを検出するようにな
っている。

【００４２】次に、本実施例の作用につきマイクロコン
ピュータ４５の制御内容と共に図２ないし図６も参照し
て述べる。

【００４３】電源投入時、またはマイクロコンピュータ
４５のリセット時においては、マイクロコンピュータ４
５は、適正なトルク角を検出するための制御を行なう。
すなわち、まず、初期周波数を決定し、これに応じた周
波数指令信号Ｓ３を出力し、さらに、その運転に適した
電流指令信号Ｓ２を出力する。

【００４４】そして、周波数指令信号Ｓ３は予め設定さ
れた目標回転速度まで徐々に切り替えていく。このとき
第１の駆動信号形成回路４８は、図２（ａ）に示す周波
数制御クロック信号ＦＣＫに基づいて同図（ｂ），
（ｃ），（ｄ）および（ｅ）で示すような駆動信号ＡＳ
＋，ＢＳ＋，ＡＳ−およびＢＳ−を形成して出力するよ
うになる。

【００４５】これにより、電流制御回路５３Ａは、Ａ相
コイル２６Ａが駆動信号ＡＳ＋およびＡＳ−に基づく電
流制限信号に倣うようにトランジスタ３８Ａ，４０Ａお
よび３９Ａ，４１Ａをオン、オフさせるようになり、ま
た、同様にして電流制御回路５３Ｂは駆動信号ＢＳ＋お
よびＢＳ−に基づく電流制限信号に倣うようにトランジ
スタ３８Ｂ，４０Ｂおよび３９Ｂ，４１Ｂをオン、オフ
させるようになる。

【００４６】しかして、回転速度が目標回転速度に達す
ると、マイクロコンピュータ４５は、図３（ａ）で示す
位置検出信号ＳＡの立ち下がりから同図（ｄ）に示す駆
動信号ＡＳ＋の立ち上がりまでの時間Ｔを測定し、これ
をトルク角のデータとして記憶する。

【００４７】次に、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。

【００４８】これにより、周波数制御クロック形成器４
７は、周波数指令信号Ｓ３に応じた周波数制御クロック
信号ＦＣＫを出力するようになり、第１の駆動信号形成
回路４８は、この周波数制御クロック信号ＦＣＫに応じ
て駆動信号ＡＳ＋，ＢＳ＋，ＡＳ−およびＢＳ−を出力
する。ステッピング−ブラシレス選択回路５１はこの駆
動信号ＡＳ＋，ＢＳ＋，ＡＳ−およびＢＳ−を選択して
出力し掛算器５２Ａおよび５２Ｂに与える。この掛算器
５２Ａおよび５２Ｂは各入力端子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
して電流制御回路５３Ａおよび５３Ｂに与える。

【００４９】電流制御回路５３Ａは、Ａ相コイル２６Ａ
が上記駆動信号ＡＳ＋およびＡＳ−に基づく電流制限信
号に倣うように夫々のトランジスタ３８Ａないし４１Ａ
をオン、オフさせ、また電流制御回路５３Ｂは、Ｂ相コ
イル２６Ｂが上記駆動信号ＢＳ＋およびＢＳ−に基づく
電流制限信号に倣うように夫々のトランジスタ３８Ｂな
いし４１Ｂをオン、オフさせる。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８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。このときの移動速度および時間の関係を図６に示
す。

【００５０】この図６の時点Ａ−Ｂ−Ｃの間の往移動が
終わると、マイクロコンピュータ４５は、予め定められ
た目標回転速度に応じた周波数指令信号Ｓ３を出力し、
さらに、その運転に適した電流信号Ｓ２を出力する。さ
らにまた、選択信号Ｓ１をブラシレスモータ運転モード
に切り替える。

【００５１】このとき、回転位置検出回路４９は位置検
出素子３４および３５からの信号を波形成形して図４
（ｂ）および（ｃ）に示すように、位相がπ／２ずれた
１８０度通電波形となる位置検出信号ＳＡおよびＳＢを
出力するようになり、第２の駆動信号形成回路５０は、
これら位置検出信号ＳＡおよびＳＢから、図４（ｄ），
（ｅ），（ｆ）および（ｇ）に示すような駆動信号ＡＤ
＋，ＢＤ＋，ＡＤ−およびＢＤ−を形成して出力するよ
うになる。

【００５２】また、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５１は、第２の駆動信号形成
回路５０を選択して駆動信号ＡＤ＋，ＢＤ＋，ＡＤ−お
よびＢＤ−を出力する。すなわち、ステッピング−ブラ
シレス選択回路５１は駆動信号ＡＤ＋およびＡＤ−を出
力端子Ｏ１から出力し、駆動信号ＢＤ＋およびＢＤ−を
出力端子Ｏ２から出力する。さらに、掛算器５２Ａおよ
び５２Ｂは駆動信号ＡＤ＋，ＡＤ−およびＢＤ＋，ＢＤ
−に電流指令信号Ｓ２を掛け算して電流制限信号をして
出力する。

【００５３】これにより、電流制御回路５３ＡはＡ相コ
イル２６Ａが駆動信号ＡＤ＋およびＡＤ−に基づく電流
制限信号に倣うようにトランジスタ３８Ａないし４１Ａ
をオン、オフし、同様に、電流制御回路５３ＢはＢ相コ
イル２６Ｂが駆動信号ＢＤ＋およびＢＤ−に基づく電流
制限信号に倣うようにトランジスタ３８Ｂないし４１Ｂ
をオン、オフする。これによって、スキャンモータ１８
はブラシレスモータとして加速運転される。

【００５４】この後、マイクロコンピュータ４５は、回
転信号Ｓ５に基づいて回転速度が目標回転速度に達した
と判断すると、すなわち、図６Ｄ点に示す回転速度に達
したとき、図５（ａ）に示す位置検出信号ＳＡが立ち下
がってトルク角に相当する時間Ｔが経過してから、図５
（ｃ）に示すセット信号Ｓ４を出力すると共に、選択信
号Ｓ１をステッピングモータ運転モードに切り替える。

【００５５】このとき、第１の駆動信号形成回路４８
は、セット信号Ｓ４と図５（ｄ）に示す周波数制御クロ
ック信号ＦＣＫに基づいて同図（ｅ），（ｆ），（ｇ）
および（ｈ）に示すような駆動信号ＡＳ＋，ＢＳ＋，Ａ
Ｓ−およびＢＳ−を形成して出力するようになる。そし
て、ステッピング−ブラシレス選択回路５１はその出力
端子Ｏ１およびＯ２から、駆動信号ＡＳ＋，ＡＳ−およ
びＢＳ＋，ＢＳ−をそれぞれ出力する。

【００５６】これにより、電流制御回路５３Ａは、Ａ相
コイル２６Ａが駆動信号ＡＳ＋およびＡＳ−に基づく電
流制限信号に倣うようにトランジスタ３８Ａ，４０Ａお
よび３９Ａ，４１Ａをオン、オフさせるようになり、ま
た、同様にして電流制御回路５３Ｂは駆動信号ＢＳ＋お
よびＢＳ−に基づく電流制限信号に倣うようにトランジ
スタ３８Ｂ，４０Ｂおよび３９Ｂ，４１Ｂをオン、オフ
させる。従って、図６Ｄ−Ｅ間をステッピングモータと
して一定速度で回転し、第１のキャリッジ５および第２
のキャリッジ８を一定速度で復移動させる。

【００５７】そして、マイクロコンピュータ４５は、キ
ャリッジ位置検出素子５４から検出信号が入力される
（図６のＥ点）と、ブレーキングを開始する。このブレ
ーキングに際しては、例えばトランジスタ４０Ａ，４１
Ａ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４１
Ａ及び３８Ｂ乃至４１Ｂ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。このブレーキングによりキ
ャリッジ５および８が停止される。

【００５８】この後、ステッピングモータ運転を行なっ
てキャリッジ５および８をホームポジションに位置合わ
せする（図６のＥ−Ｆ点）。

【００５９】このような本実施例によれば、キャリッジ
５および８は、常に、設定位置（キャリッジ位置検出素
子５４による検出位置）から一定の移動速度状態におい
てブレーキングされて停止されるから、キャリッジ５お
よび８は、常に所定の停止位置で停止されるようにな
る。この結果、ホームポジションへの位置合わせをする
ときにその所要時間を短くできる。またこの場合、ブラ
シレスモータ運転を目標回転速度まで行なうから、キャ
リッジ５および８を従前同様高速で移動させることがで
き、従前通り移動時間を短くできる。

【００６０】また、ブラシレスモータ運転からステッピ
ングモータ運転に切り替えるときのステータコイル２６
Ａおよび２６Ｂへの通電開始位相をトルク角分ずらよう
にしたから、ステッピングモータ運転切替開始時での脱
調がなくなる。

【００６１】さらには、マイクロコンピュータ４５を、
電源投入直後もしくはリセット直後に駆動モータを目標
回転速度までステッピングモータ運転してステータコイ
ル２６Ａおよび２６Ｂへの通電信号（セット信号Ｓ４）
と位置検出信号（ＳＢ）との時間差もしくは位相差から
このトルク角を検出するトルク角検出手段として機能さ
せるようにしたから、最適のトルク角を設定できる。

【００６２】尚、上記実施例では、ステッピングモータ
運転の駆動波形を図５（ｅ）ないし（ｈ）に示すように
したが、このステッピングモータ運転の駆動波形は、本
発明の第２の実施例として示す図１２図５（ｅ）ないし
（ｈ）に示すように変更して良く、また、ブラシレスモ
ータ運転の駆動波形は、本発明の第３の実施例として示
す図１３図５（ｅ）ないし（ｈ）に示すように変更して
良い。

【００６３】更に、上記各実施例では、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３
４，３５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わせからなる位置検出手段
を用いるようにしてもよい。

【００６４】そして、上記各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、
高精度一定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。

【００６５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、次の効果
を得ることができる。

【００６６】請求項１の駆動モータの制御装置によれ
ば、駆動モータを目標回転速度に達するまで閉ループ運
転させ、この目標回転速度に達したところで開ループ運
転させ、この移動体が予め設定された位置に達したとこ
ろでブレーキングするように制御する制御手段を設けた
から、移動体を短時間で移動できることはもとより、常
に所定の停止位置に正確に位置制御できるという優れた
効果を奏する。

【００６７】請求項２の駆動モータの制御装置によれ
ば、制御手段を、閉ループ運転から開ループ運転に切り
替えるときのステータコイルへの通電開始位相をトルク
角分ずらようにしておくことにより、開ループ運転切替
開始時での脱調をなくすことができるという効果を奏す
る。

【００６８】請求項３の駆動モータの制御装置によれ
ば、電源投入直後もしくはリセット直後に駆動モータを
目標回転速度まで開ループ運転してステータコイルへの
通電信号と位置検出信号との時間差もしくは位相差から
このトルク角を検出するトルク角検出手段を設けること
により、最適のトルク角を設定できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成説明図

【図２】作用説明用の波形図

【図３】作用説明用の波形図

【図４】作用説明用の波形図

【図５】作用説明用の波形図

【図６】回転速度の変化を示す図

【図７】乾式複写機の斜視図

【図８】同要部の断面図

【図９】原稿の平面図

【図１０】一部切除して示すスキャンモータの斜視図

【図１１】スキャンモータのロータの斜視図

【図１２】本発明の第２の実施例を示す作用説明用の波
形図

【図１３】本発明の第３の実施例を示す作用説明用の波
形図

【図１４】従来例を示す図６相当図

【符号の説明】

図面中、１は乾燥式複写機、５及び８は第１及び第２の
キャリッジ（移動体）、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、２６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、２９ａ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（制御手段、トルク
角検出手段）、４８はステッピングモータ運転モード用
の第１の駆動信号形成回路（開ループ駆動波形形成手
段）、４９は回転位置検出回路（位置検出手段）、５０
はブラシレスモータ運転モード用の第２の駆動信号形成
回路（閉ループ駆動波形形成手段）、５１はステッピン
グ−ブラシレス選択回路（閉ループ−開ループ選択手
段）、５３Ａおよび５３Ｂは電流制御回路（ステータコ
イル通電手段）、５４はキャリッジ位置検出素子を示
す。

Claims (3)

【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、このステータとで駆動モータを構成し外周に多数の
   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、前記ステータコイルの誘起電
   圧と同一周期でそれぞれ位相の異なるステータコイルの
   相数と同数の位置検出信号を発生する位置検出手段と、
   この位置検出手段からの位置検出信号に基づいて閉ルー
   プ運転を行わせるための閉ループ駆動波形形成手段と、
   開ループで同期運転を行わせるための開ループ駆動波形
   形成手段と、前記閉ループ駆動波形形成手段及び開ルー
   プ駆動波形形成手段の一方を選択する閉ループ−開ルー
   プ選択手段と、この閉ループ−開ループ選択手段により
   選択された信号に基づいて前記ステータコイルを通電す
   るステータコイル通電手段とを備え、前記駆動モータに
   基づき移動体を移動させるようにしたものにおいて、前
   記駆動モータを目標回転速度に達するまで閉ループ運転
   させ、この目標回転速度に達したところで開ループ運転
   させ、この移動体が予め設定された位置に達したところ
   でブレーキングするように制御する制御手段を設けたこ
   とを特徴とする駆動モータの制御装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、閉ループ運転から開ループ
   運転に切り替えるときのステータコイルへの通電開始位
   相をトルク角分ずらようにした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。
3. 【請求項３】 電源投入直後もしくはリセット直後に駆
   動モータを開ループ運転してステータコイルへの通電信
   号と位置検出信号との時間差もしくは位相差からトルク
   角を検出するトルク角検出手段を設けたことを特徴とす
   る請求項２記載の駆動モータの制御装置。