JPH09224395A - ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ファクシミリ装置及び複写機等は低振動及び低
騒音であることが好ましい。そこで、ステッピングモー
タが発生する振動及び騒音等を抑制する。 【解決手段】モータ制御部２１はファクシミリ装置等の
設定モードに応じてステッピングモータ３の回転を制御
する。サージ抵抗切換部２３はステッピングモータ３の
回転速度に応じてサージ抵抗２２の抵抗値を切り換え
る。サージ抵抗２２はステッピングモータ３が発生する
逆起電圧を制限して、オーバトルクを少なくすることに
より振動及び騒音を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はステッピングモー
タ駆動装置、特にステッピングモータの振動及び騒音の
発生の抑制に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置及び複写機等は、事務
所内に設置されているために低振動及び低騒音であるこ
とが好ましい。そこで、例えば特開平４-244800号公報
に掲載された副走査用ステッピングモータの駆動装置及
び特開平３-29400号公報に掲載されたステッピングモー
タ制御装置のように振動、騒音及び発熱等を低減する装
置が開発された。

【０００３】特開平４-244800号公報に掲載された副走
査用ステッピングモータの駆動装置はスーパファインモ
ード等の原稿搬送速度が遅いときにステッピングモータ
の駆動電流を下げることにより、ファクシミリ装置にお
ける副走査用ステッピングモータの共振による騒音及び
振動を防止している。また、特開平３-29400号公報に掲
載されたステッピングモータ制御装置は、ステッピング
モータを１相励磁で励磁する場合に供給する電圧を２相
励磁で励磁する場合に供給する電圧のほぼ√２倍に切り
換えることにより、消費電力及び発熱を低減している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４-244800号公報に掲載された副走査用ステッピングモ
ータの駆動装置は１相励磁によって励磁するか又は２相
励磁によって励磁するかにより、各相に供給する電圧を
変えているが、１相励磁によって励磁する場合と２相励
磁によって励磁する場合で保持トルクが異なる場合があ
り、ステッピングモータの振動及び騒音を抑制するには
不十分である。

【０００５】また、特開平３-29400号公報に掲載された
ステッピングモータ制御装置は、消費電力及び発熱の低
減を図るもので、この構成だけではステッピングモータ
の振動及び騒音を抑制するには不十分である。

【０００６】この発明はかかる短所を解消するためにな
されたものであり、簡単な構成でステッピングモータか
らの振動及び騒音の発生の抑制を図ることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るステッピ
ングモータ駆動装置は、モータ制御部とサージ抵抗とサ
ージ抵抗切換部を有し、モータ制御部はステッピングモ
ータの回転を制御し、サージ抵抗はステッピングモータ
が発生する逆起電圧を制限し、サージ抵抗切換部はステ
ッピングモータの回転速度に応じてサージ抵抗の抵抗値
を切り換えて、オーバトルクを少なくすることにより振
動及び騒音を抑制する。

【０００８】さらに、電圧切換部はステッピングモータ
を１相励磁で励磁するかまたは２相励磁で励磁するかに
よってステッピングモータの各相に供給する電圧を変
え、サージ抵抗切換部はステッピングモータの各相に供
給する電圧に応じてサージ抵抗の抵抗値を切り換えて、
１相励磁で励磁する場合と２相励磁で励磁する場合にお
ける保持トルクを等しくすることにより、振動及び騒音
を抑制する。

【０００９】さらに、電圧切換部は１相励磁で励磁する
場合にステッピングモータに供給する電圧を２相励磁で
励磁する場合に供給する電圧のほぼ√２倍に切り換え
て、さらに確実に１相励磁で励磁する場合と２相励磁で
励磁する場合における保持トルクを等しくする。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明のステッピングモータ駆
動装置は、例えばファクシミリ装置及び複写機におい
て、原稿及び記録紙の搬送力を発生するステッピングモ
ータを駆動するものであり、モードに応じてステッピン
グモータの回転速度を切り替える。

【００１１】ステッピングモータ駆動装置はモータ制御
部とサージ抵抗とサージ抵抗切換部を有する。モータ制
御部は、ファクシミリ装置のモードに応じてステッピン
グモータの回転を制御する。サージ抵抗は、例えばステ
ッピングモータの回転速度に応じてオーバトルクが発生
しないように抵抗値を調整した複数の抵抗器を備え、各
抵抗器はサージ抵抗切換部により切り替わり、ステッピ
ングモータが発生する逆起電圧を制限する。サージ抵抗
切換部はステッピングモータの回転速度に応じてサージ
抵抗の抵抗値を切り換える。ステッピングモータの回転
速度に応じてサージ抵抗の抵抗値を切り換えて、速度の
遅いときにはサージ抵抗の抵抗値を小さくすることによ
り、オーバトルクの発生を防止し振動及び騒音の発生を
抑制することができる。なお、サージ抵抗の抵抗値の切
り換えには、例えばリレー等を用いる。

【００１２】また、ステッピングモータを１相励磁また
は２相励磁にするかによってステッピングモータの各相
に供給する電圧を変える電圧切換部を有し、サージ抵抗
切換部は各相における供給電圧の変化に応じてサージ抵
抗の抵抗値を切り換えても良い。各相に供給する電圧に
応じてサージ抵抗の抵抗値を切り換えて、１相励磁で励
磁する場合と２相励磁で励磁する場合における保持トル
クを等しくすることにより、振動及び騒音を抑制する。

【００１３】さらに、電圧切換部はステッピングモータ
を１相励磁で励磁する場合の供給電圧を２相励磁で励磁
する場合の供給電圧のほぼ√２倍に切り換えて、さらに
確実に１相励磁で励磁する場合と２相励磁で励磁する場
合における保持トルクを等しくするようにしても良い。
これは、供給電圧が等しいとすると、２相励磁で励磁す
る場合の保持トルクは１相励磁で励磁する場合の保持ト
ルクの√２倍になるためである。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明の一実施例のステッピングモ
ータ駆動装置の構成図である。図に示すように、ステッ
ピングモータ駆動装置２は、例えばステッピングモータ
３、制御部４、モード選択部５、読取部６、記録部７、
記憶部８及び通信制御部９を備えるファクシミリ装置１
において原稿及び記録紙の搬送力を発生するステッピン
グモータ３を駆動するものであり、ファクシミリ装置１
のモードに応じてステッピングモータ３の回転速度を切
り替える。

【００１５】ステッピングモータ駆動装置２は、モータ
制御部２１とサージ抵抗２２とサージ抵抗切換部２３を
有する。モータ制御部２１は相励磁パターン発生回路２
１１とモータドライバ２１２を備える。相励磁パターン
発生回路２１１はファクシミリ装置１のモードに応じて
ステッピングモータ３の回転を制御する相励磁パターン
を発生する。モータドライバ２１２は相励磁パターン発
生回路２１１からの相励磁パターンを基にステッピング
モータ３の回転を制御するもので、図２に示すようにス
テッピングモータ３の各巻線Ｌ１〜Ｌ４に対してトラン
ジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を直列に接続し、また、ステッピ
ングモータ３の各巻線Ｌ１〜Ｌ４に対して並列にダイオ
ードＤ１〜Ｄ４を接続している。トランジスタＴｒ１〜
Ｔｒ４は相励磁パターン発生回路２１１が発生した相励
磁パターン信号に応じてステッピングモータ３の各巻線
Ｌ１〜Ｌ４に対して電力の供給を制御する。ダイオード
Ｄ１〜Ｄ４はステッピングモータからの逆起電圧を吸収
する。

【００１６】サージ抵抗２２は第１抵抗器Ｒ１と第２抵
抗器Ｒ２を備え、ステッピングモータ３からの逆起電圧
を制限する。なお、第１抵抗器Ｒ１の抵抗値＞第２抵抗
器Ｒ２の抵抗値とする。サージ抵抗切換部２３はリレー
ＲＬを備え、リレーＲＬは制御部４からの制御信号によ
りサージ抵抗２２の抵抗値を切り換えるものであり、ス
テッピングモータの回転速度に応じて第１抵抗器Ｒ１と
第２抵抗器Ｒ２とで接続を切り換えてサージ抵抗２２の
抵抗値を切り換えることにより、速度の遅いときにはサ
ージ抵抗２２の抵抗値を小さくし、オーバトルクの発生
を防止し振動及び騒音の発生を抑制する。

【００１７】制御部４はステッピングモータ駆動回路
２、モード選択部５、読取部６、記録部７、記憶部８及
び通信制御部９に接続し、ファクシミリ装置１全体の制
御をする。制御部４は、例えば解像度が3.85ライン／ｍ
ｍにおける励磁モードが２相励磁による励磁をするモー
ドであれば、7.7ライン／ｍｍにおける励磁モードを１
−２相励磁により励磁するように制御し、この場合のス
テッピングモータ３の搬送速度比が２：１になるように
ステッピングモータ駆動回路２を制御する。なお、上記
１−２相励磁とは１相励磁と２相励磁を交互に繰り返す
場合をいう。

【００１８】上記構成のファクシミリ装置１で、例えば
ユーザが解像度として3.85ライン／ｍｍを指定して励磁
モードが２相励磁による励磁をするモードを選択した場
合には、制御部４はサージ抵抗切換部２３に対して第１
抵抗器Ｒ１を選択するように制御信号を出力し、解像度
に応じてモータの回転速度を制御するようにモータ制御
部２１に対して指令する。サージ抵抗切換部２３は制御
部４からの制御信号に応じてリレーＲＬを切り換えて、
抵抗値の大きい第１抵抗器Ｒ１を接続する。

【００１９】その後、例えば例えばユーザが解像度とし
て7.7ライン／ｍｍを指定して励磁モードが１−２相励
磁による励磁をするモードを選択した場合には、制御部
４はサージ抵抗切換部２３に対して第２抵抗器Ｒ２を選
択するように制御信号を出力する。サージ抵抗切換部２
３は制御部４からの制御信号に応じてリレーＲＬを切り
換えて、抵抗値の大きい第２抵抗器Ｒ２を接続する。こ
こで、サージ抵抗２２の抵抗器を第１抵抗器Ｒ１から第
２抵抗器Ｒ２に切り換えてサージ抵抗２２の抵抗値を小
さくすると、逆起電圧は小さくなり、その分モータの周
波数特性は悪くなり、結果的にモータのプルイントルク
及びプルアウトトルクは小さくなるが、モータの回転速
度も半分になるので、予めマージンを把握しておけば、
安定してステッピングモータ３を駆動でき、どのモード
においてもオーバトルクが無くなる。オーバトルクが無
くなるので、オーバトルクに起因する振動及び騒音の発
生を抑制することができる。

【００２０】サージ抵抗切換部２３がサージ抵抗２２の
抵抗値を切り換えた後、制御部４は解像度に応じてモー
タの回転速度を制御するようにモータ制御部２１に対し
て指令し、モータ制御部２１は制御部４からの指令に応
じて、ステッピングモータ３の回転速度を半分にする。

【００２１】なお、上記実施例ではサージ抵抗切換部２
３に対する制御信号を制御部４から出力するようにした
が、次に示すようにモータ制御部２１から出力するよう
にしても良い。

【００２２】さらに、１相励磁で励磁する場合と２相励
磁で励磁する場合における保持トルクが異なると、それ
により振動及び騒音が発生する場合があるので、ステッ
ピングモータ駆動装置２ａは、図３に示すように電圧切
換回路２４１、第１電源部２４２及び第２電源部２４３
を有する電圧切換部２４を備えても良い。電圧切換回路
２４１はモータドライバ２１２に供給する電圧を第１電
源部２４２が供給する電圧と第２電源部２４３が供給す
る電圧との間で切り換える。第１電源部２４２は第２電
源部２４３の√２倍の電圧を供給する。

【００２３】例えば制御部４は、例えばクロック信号及
び１−２相励磁指示信号等の１−２相励磁に必要な信号
をモータ制御部２１の相励磁パターン生成回路２１１に
送り、図４に示すように制御部４からクロック信号及び
１−２相励磁指示信号等を基に各相における相励磁パタ
ーン信号、電圧制御信号及びサージ電圧制御信号を生成
し、それぞれモータドライバ２１２、電圧切換部２４及
びサージ抵抗切換部２３に送る。なお、図４では巻線Ｌ
１に対応する相をＡ１相、巻線Ｌ２に対応する相をＢ１
相、巻線Ｌ３に対応する相をＡ２相、巻線Ｌ４に対応す
る相をＢ２相としている。

【００２４】電圧切換部２４の電圧切換部２４１は電圧
制御信号に応じてモータドライバ２１２に供給する電圧
を第１電源部２４２が供給する電圧と第２電源部２４３
が供給する電圧との間で切り換えて、ステッピングモー
タ３を１相励磁で励磁する場合にステッピングモータの
各相に供給する電圧を２相励磁で励磁する場合に供給す
る電圧のほぼ√２倍に切り換える。サージ抵抗切換部２
３はサージ電圧制御信号に応じてサージ抵抗２２の抵抗
値を切り換える。なお、この場合、サージ抵抗２２の第
１抵抗器Ｒ１と第２抵抗器Ｒ２の抵抗値は供給電圧が交
互に切り変わることにより逆起電圧の大きさが異なるこ
とにないように予め調整しておく。これにより、ステッ
ピングモータ３を１相励磁で励磁する場合と２相励磁で
励磁する場合における保持トルクを等しくすることがで
き、１相励磁で励磁する場合と２相励磁で励磁する場合
における保持トルクの差により生じる振動及び騒音を抑
制することができる。

【００２５】また、上記実施例ではサージ抵抗２２に抵
抗値を抵抗器Ｒ１，Ｒ２を用いて切り換えることができ
るようにしたが、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の代わりにツェナー
ダイオードを用いても良い。ツェナーダイオードをダイ
オードＤ１〜Ｄ４に直列に接続することにより同様の効
果が得られる。さらに、抵抗器とツェナーダイオードを
併用しても良い。

【００２６】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、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
からの逆起電圧を制限するサージ抵抗の抵抗値を切り換
えて、オーバトルクを少なくするので、ステッピングモ
ータによる振動及び騒音の発生を抑制することができ
る。

【００２７】さらに、ステッピングモータを１相励磁で
励磁するかまたは２相励磁で励磁するかによってステッ
ピングモータの各相に供給する電圧を変え、また、ステ
ッピングモータの供給する電圧に応じてサージ抵抗の抵
抗値を切り換えて、１相励磁で励磁する場合と２相励磁
で励磁する場合における保持トルクを等しくするので、
１相励磁で励磁する場合と２相励磁で励磁する場合にお
ける保持トルクの差により生じる振動及び騒音を抑制す
ることができる。

【００２８】さらに、ステッピングモータを１相励磁で
励磁する場合に供給する電圧を２相励磁で励磁する場合
に供給する電圧のほぼ√２倍に切り換えるので、さらに
確実に１相励磁で励磁する場合と２相励磁で励磁する場
合における保持トルクを等しくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成図である。

【図２】サージ抵抗及びサージ抵抗切換部の接続図であ
る。

【図３】電圧切換部を有する場合の構成図である。

【図４】電圧を切り換える場合の信号を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

１ ファクシミリ装置 ２ ステッピングモータ駆動装置 ２１ モータ制御部 ２２ サージ抵抗 ２３ サージ抵抗切換部 ２４ 電圧切換部 ３ ステッピングモータ ４ 制御部 ５ モード選択部 ６ 読取部 ７ 記録部 ８ 記憶部 ９ 通信制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ制御部とサージ抵抗とサージ抵抗
   切換部を有し、モータ制御部はステッピングモータの回
   転を制御し、サージ抵抗はステッピングモータに発生す
   る逆起電圧を制限し、サージ抵抗切換部はステッピング
   モータの回転速度に応じてサージ抵抗の抵抗値を切り換
   えることを特徴とするステッピングモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 ステッピングモータを１相励磁で励磁す
   るかまたは２相励磁で励磁するかによってステッピング
   モータの各相に供給する電圧を変える電圧切換部を有
   し、サージ抵抗切換部はステッピングモータの各相に供
   給する電圧に応じてサージ抵抗の抵抗値を切り換える請
   求項１記載のステッピングモータ駆動装置。
3. 【請求項３】 電圧切換部はステッピングモータを１相
   励磁で励磁する場合にステッピングモータに供給する電
   圧を２相励磁で励磁する場合にステッピングモータに供
   給する電圧のほぼ√２倍に切り換える請求項２記載のス
   テッピングモータ駆動装置。