JPH07147798A - ステッピングモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ停止時に歯なり音等の異音が発生しな
いようにする。 【構成】 モータ制御部２は１−２相励磁と２相励磁の
励磁方法に対応する、複数の励磁パターンのテーブルを
持ち、モータの駆動速度に応じて主制御部１はモータ制
御部２へモータの励磁テーブルを選択するコマンドを送
信し、このコマンドを受けると、モータ制御部２では例
えば、１００％の電流値で駆動中に、モータ制御部２で
は、（１）同相の励磁が、モータ駆動出力ｂの停止時点
からある時間Ｔ１以上継続すると、励磁電流を２０％に
下げる処理を行う。さらに、（２）前記（１）の処理
後、Ｔ２時間経過すると電流値を０％にする処理を行
う。Ｔ１は駆動速度と紙の搬送系によって適当に決めら
れる時間で、（１）の処理によってモータを静かに静止
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紙搬送システム等に用
いられる、ステッピングモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置の読取系や記録系の副
走査方向紙搬送部には、同期動作や、紙送り量の制御が
容易にできることから、ステッピングモータを搬送モー
タとして用いるのが一般的となっている。

【０００３】（Ｉ）従来、そのステッピングモータを駆
動時状態から停止させる場合、 （１）ステッピングモータの脱調を防ぐために、回転の
減速の制御を行い、ゆるやかに駆動状態から、停止させ
る。

【０００４】（２）特別な制御は行わず、停止時の相励
磁をそのまま続けることで、モータを停止させる。

【０００５】上記（１），（２）のいずれかの方法をと
る。

【０００６】（II）また従来、そのステッピングモータ
の励磁は、通常は、１−２相励磁によって行われてい
る。

【０００７】ファクシミリ装置において、メモリ蓄積読
み取り時に、一定時間に主走査１ラインを読む読み取り
系では、モータの駆動速度は読み取りの副走査方向の密
度によって変わり、その速度比は、スタンダードモード
時とスーパーファインモード時とでは４：１となる。モ
ータの性能的な面や１ラインの読み取りの速度から、ス
テッピングモータの１−２相励磁の１ステップを副走査
方向の最も小さい送り量（１／最大副走査密度）に対応
させ、駆動することになる。

【０００８】近年、１ラインの読み取りの速度が速くな
り、それに従って、紙送りの速度も速くなってきてい
る。ファクシミリ装置の読み取り系では、副走査方向の
最も小さい送り量単位での、紙送り精度は必ず要求され
るので、１−２相励磁の１ステップと副走査方向の最も
小さい送り量の対応はそのままで、その結果として、モ
ータの駆動速度は速くなる。ところが、ステッピングモ
ータは高速駆動で駆動トルクが減少する特性を持つこと
から、高速駆動を行うシステムでは、高速駆動時の特性
が充分良いものを使うか、励磁電流を増すことで駆動ト
ルクを大きくして、高速駆動に対応していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（Ｉ）に
おいては、高速回転時にモータを停止する場合、停止時
の相励磁をそのまま続け、モータを停止させると、紙搬
送系のギア歯なり等の異音が発生することがある。ま
た、駆動状態から減速の制御を行って、ゆるやかに停止
させれば、異音の発生は防ぐことができるが、煩雑な制
御が必要な上、停止したい位置からさらにモータが動い
てしまうという欠点があり、全ての状況で減速の制御が
行えるわけではない。

【００１０】また上記（II）においては、高速駆動時の
駆動トルク特性が良いものを選べば、モータは、当然、
コスト高なものとなり、コスト的に不利である。励磁電
流を増やしての駆動では、モータの振動や熱の発生、モ
ータを駆動するドライバＩＣへの負荷の増加などの問題
が生じてくる。これを緩和するため、低速駆動時にはモ
ータへの駆動電流を下げて使うというように、電流値の
制御を行うことが考えられるが、高速駆動時に電流が増
加することには変わりなく、また、一般的なドライバＩ
Ｃには、電流値の設定として、強／中／弱／切という４
段階の設定しかなく、電流の制御上の制約が多い。そこ
で、細かい電流値の制御を行おうとすると、その制御や
制御のための回路が複雑となり、さらにコストが嵩むと
いう欠点があった。

【００１１】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消したステッピングモータ制御装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明はステッピングモータを駆動する駆動手段と、モ
ータ停止時に前記駆動手段を制御して前記ステッピング
モータへの駆動電流値を変更する制御手段とを具えたこ
とを特徴とする。

【００１３】さらに本発明はステッピングモータを駆動
する駆動手段と、前記ステッピングモータの駆動条件に
応じて前記駆動手段を制御して前記ステッピングモータ
の励磁方法および駆動電流値の少なくとも１つを変更す
る制御手段とを具えたことを特徴とする。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】＜実施例１＞図１は本発明を適用したファ
クシミリ装置におけるモータ制御システムの構成図であ
って、実施例１，２に共通するものである。

【００１６】図１において、１はシステム全体の制御を
行う主制御部、２は前記主制御部１の命令にしたがって
モータの制御を行うモータ制御部、３は紙搬送系駆動用
のステッピングモータ、４はシステムの同期をとるため
の同期信号を生成する同期信号発生部、５はモータ駆動
用のドライバＩＣ、ａは主制御部１からモータ制御部へ
のモータ駆動命令、ｂはモータ制御部２からのステッピ
ングモータ駆動出力、ｃはモータ制御部２のステータス
信号、ｄは同期信号発生部４の送出する同期信号、ｅは
ドライバＩＣ５からの出力（モータ駆動電流）を各々示
す。

【００１７】モータ制御部２は１−２相励磁と２相励磁
の励磁方法に対応する、複数の励磁パターンのテーブル
を持ち、モータの駆動速度に応じて主制御部１はモータ
制御部２へモータの励磁テーブルを選択するコマンドを
送信し、このコマンドを受けると、モータ制御部２では
このコマンドに従った励磁テーブルを選択し、励磁パタ
ーンのテーブルのデータに従い、主制御部１からのモー
タ駆動命令により、モータの駆動を行う。

【００１８】ファクシミリの読み取り動作としては以下
の２モードが考えられる。

【００１９】（１）メモリ読み取り 読み取ったデータは一旦メモリに蓄積されるので、等速
のモータ駆動をしながらの読み取り動作を行う。

【００２０】（２）ダイレクト送信時の読み取り 通信相手機との更新状態によって、間欠的に駆動を行い
ながらの読み取り動作を行う。

【００２１】図３に紙搬送系のセンサと読み取り位置の
関係を示す。紙の搬送は以下の３種類がある。

【００２２】（ａ）予備搬送：原稿は読み取り位置前ま
で搬送される。位置決定はＤＥＳ（ドキュメント エッ
ジ センサ）のオンからＸ１ステップ進んだところまで
というように決められる。

【００２３】（ｂ）読み取り搬送：予備搬送終了後読み
取り搬送を開始し、ＤＥＳのオフ後Ｘ２ステップで終
了。

【００２４】（ｃ）排紙搬送：ＤＳ（ドキュメント セ
ンサ）のオフの時はＸ３ステップ進める。ＤＳのオンの
時は、前記の予備搬送／読み取り搬送の動作をＤＳのオ
フになるまで、続ける。

【００２５】上記の、（ａ），（ｂ），（ｃ）の動作終
了時の停止では、減速制御を行うことが可能であるが、
ダイレクト送信の読み取り動作時の搬送を考えると、原
稿読み取りは送信状態によって間欠的に行われるため、
モータの駆動／原稿搬送も読み取り動作に同期し、間欠
的な動作となる。この間欠的な動作に伴い、モータの停
止（減速）は頻繁に起こるが、この時に、減速制御を行
うと停止したい位置からさらに、モータが進んでしまう
ので、読み取りの抜けが生じてしまる。この読み取り動
作中の停止時には励磁電流値の制御を行ってやることに
よって、停止時のギアなりを防ぐ安定した停止を行うこ
とができる。

【００２６】モータ停止時の励磁電流の制御例を図２に
示した。ここで、ドライバＩＣは一般的なドライバ素子
として、ＴＥＡ３７１８（ＳＧＳ−ＴＨＯＭＳＯＮ）を
挙げておく。このドライバＩＣ５は電流値の設定とし
て、１００／６０／２０／０％の切換え機能を有する。
例えば、１００％の電流値で駆動中に、モータ制御部２
では、（１）同相の励磁が、モータ駆動出力ｂの停止時
点からある時間Ｔ１以上継続すると、励磁電流を２０％
に下げる処理を行う。

【００２７】さらに、（２）前記（１）の処理後、Ｔ２
時間経過すると電流値を０％にする処理を行う。

【００２８】Ｔ１は駆動速度と紙の搬送系によって適当
に決められる時間で、（１）の処理によってモータを静
かに静止させることができる。

【００２９】これらの一連の制御はモータ制御部２で行
われ、主制御部１側では意識する必要は全く無いが、高
速搬送からの停止時ではＴ１をできる限り小さくして制
動しなければ、異音の発生を防ぐことができない時があ
り、こういう時には主制御部１からモータ制御部２に同
期信号に同期してコマンドを出し、停止時のみＴ１を小
さくする制御を行う。

【００３０】図４は異なる駆動状況でのモータ停止時の
電流制御の例である。

【００３１】（Ａ）の電流制御は定速回転からの停止時
で、図２の電流制御と同じシーケンスである。

【００３２】（Ｂ）の電流制御は間欠駆動時の電流制御
例で、基本的な考え方は、図２および図４（Ａ）と同じ
である。励磁電流は１００％／６０％−２０％の間で細
かく変化し、電流値を２０％に下げる処理によって、間
欠的な駆動による、モータの回転速度の変化によって起
こる、異音を防ぐことができる。

【００３３】図５はモータ停止時における電流値を下げ
る処理を行う時の、ドライバＩＣへの出力から見た電流
制御の例である。

【００３４】ドライバＩＣの特性から同相の励磁で単純
に電流値を落とす制御を行っても、電流値は速くは落ち
ないため、電流値を一旦０％の設定にし、一定時間経過
し、電流値が下がったところで、２０％の電流値で励磁
する、という処理を行っている。

【００３５】以上のように、本実施例１によれば、駆動
系の特性と駆動速度に応じて決められる時間が経過した
後に、励磁電流値を減らし、相保持のトルクを小さく
し、適当なダンピング特性を持たせてモータを止めるこ
とによって、ギアの歯なり等の異音を防ぐことができ
る。また、ステッピングモータの消費電力／発熱は停止
時に最も大きくなることから、特に、間欠的な駆動時に
は、細かく電流値の制御を行うことによって、モータド
ライバやモータの熱の発生等の負荷を低減させることが
でき、回転の安定化や低消費電力化に寄与する。

【００３６】＜実施例２＞図１をもとにして、本実施例
におけるモータの相励磁の切換えと電流値の制御を説明
する。

【００３７】モータ制御部２は１−２相励磁と２相励磁
の励磁方法に対応する、複数の励磁パターンのテーブル
を持ち、モータの駆動速度に応じて主制御部１はモータ
制御部２へモータの励磁テーブルを選択するコマンドを
送信し、このコマンドを受けると、モータ制御部２では
このコマンドに従った励磁テーブルを選択し、モータ制
御部２では、選択された励磁パターンのテーブルのデー
タに従い、主制御部１からのモータ駆動命令により、同
期信号発生部４からの同期信号ｄに同期して、ドライバ
ＩＣ５にモータ駆動出力ｂを出し、ステッピングモータ
３を駆動する。

【００３８】表１は駆動速度に対応する励磁電流設定値
・励磁方法の設定例である。ここで、ドライバＩＣは一
般的なドライバ素子として、ＴＥＡ３７１８（ＳＧＳ−
ＴＨＯＭＳＯＭ）を挙げておく。このドライバＩＣは電
流値の設定として、１００／６０／２０／０％の切換え
機能を有する。表１に示したように、励磁方法の選択と
ドライバＩＣの電流値の強／中／弱／切（１００／６０
／２０／０％）という４段階の電流値の設定との組合わ
せにより、駆動状況に応じた制御を行うことができる。

【００３９】

【表１】

【００４０】また、例えば、１−２相励磁と２相励磁間
のような、励磁切換え時には、励磁相のずれが生じるの
で、モータ制御部２では、主制御部１からの励磁パター
ンを選択するコマンドを受け、励磁方法が変わった時に
は励磁相の調整の処理を行う。

【００４１】以上のように、本実施例２によれば、モー
タの駆動条件に応じて、例えば、低速駆動時にはモータ
の振動面で有利な１−２相励磁を、高速駆動時は、駆動
トルクの大きい２相励磁を、モータの駆動方法として選
択するというように、励磁／駆動方法を切り換えること
で、モータの最大励磁電流を大きくすることなく、駆動
状況に応じた、振動特性，送り精度，駆動トルクをもっ
た駆動をすることが可能となる。これにより、モータや
ドライバＩＣからの熱の発生等の負荷の増加などなく、
低消費電力で、低速から高速まで安定したモータ駆動を
行うことができ、モータの使用条件の範囲を広げる。低
コストのモータでも、高速駆動のシステムに応用でき、
コストダウンにも寄与する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
常音を発生させることなく、低消費電力でステッピング
モータを制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したファクシミリ装置におけるモ
ータ制御システムの構成図である。

【図２】モータ停止時の電流制御タイミング図である。

【図３】読み取り系の配置図である。

【図４】停止時の電流制御例を示す図である。

【図５】電流制御時のドライバＩＣへの出力例を示す図
である。

【符号の説明】

１ 主制御部 ２ モータ制御部 ３ ステッピングモータ ４ 同期信号発生部 ５ ドライバＩＣ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータを駆動する駆動手段
   と、モータ停止時に前記駆動手段を制御して前記ステッ
   ピングモータへの駆動電流値を変更する制御手段とを具
   えたことを特徴とするステッピングモータ制御装置。
2. 【請求項２】 ステッピングモータを駆動する駆動手段
   と、前記ステッピングモータの駆動条件に応じて前記駆
   動手段を制御して前記ステッピングモータの励磁方法お
   よび駆動電流値の少なくとも１つを変更する制御手段と
   を具えたことを特徴とするステッピングモータ制御装
   置。