JPS59188397A - ステツプモ−タ駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばディジホイールプリンタのホイール駆
動に用いられるステップモータの駆動方法の改良に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、ステップモータは、１パルスのみで起動したシ
、あるいは高速同期駆動状態から即時停止すると、モー
タの特性のバラツキや製置上昇、電源変動等によるトル
ク変動によって、加速不足やオーバ加速、税調等を起こ
す。このため従来では、ステップモータを駆動するに際
し、起動から高速同期駆動に達するまでの期間および同
期駆動から停止に至るまでの期間に、それぞれ複数のパ
ルスを印加して除々に加速あるいは減隅嬶する、いわゆ
るスルーアップおよびスルーダウン駆動を行なっている
。

第１図は、従来におけるステップ動特性を示すものであ
る。同図において、先ずスルーアップ駆動時には、駆動
ノ？ルスＰＩ　ＩＦ５　ＩＦ５　ｌ・・・を印加する毎
にそのステップ応答を確認してそのときの整定時間が予
め定めた所定時間内に収捷るように試行錯誤的にパルス
レー１−　’に定め、これらの駆動ノゼルスを一般に８
〜９・やルス印加して同期駆動状態に達するようにする
。一方スルーダウン駆動時には、上記スルーアップ時と
逆にパルスレー）を除々に下げることによｐ減速し、こ
の場合にも合計８〜９ノぞルスを印加することによって
停止させている。このように駆動すれば、加速時および
減速時に加速不足やオーバ加速、脱調等を起こすことな
く安定に駆動することができる。

ところが、このような従来の駆動方法は、各パルスのノ
Ｒルスレートヲ、上記したように試行錯誤的に設定する
こともあって、余裕を見込んで比較的小さな変化となる
ように設定している。

このため、税調等の不具合こそ生じないものの、スルー
アップおよびスルーダウン時に第１図に示す如く駆動パ
ルス全印加する毎に小さな加速および減速を繰シ返し、
その影響でス乞−アツブ時間およびスルーダウン時間が
長くなるという欠点があった。この欠点は、特にディジ
ホイールを駆動する場合のように、移動距離が比較的短
かい場合に、スルーアップ時間およびスルーダウン時間
が全移動時間の大半を占めることになり、移動時間の高
速化をはかる上で、大きなネックとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明は、スルーアップおよびスルーダウン駆動に要す
る時間を短縮して筒速同期駆動領域を広げ、これによシ
全体の移動時間を大幅に短縮し得うるようにしたステッ
プモータ駆動方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、スルーアップす
る際に、第１の駆動パルスを印加して駆動したのち、ス
テップモータがそのステップ応答の目標位置に到達する
一定時間前に第２の駆動パルス金印加して加速し、しか
るのちステップモータが追随可能な最も早いタイミング
で第３の駆動パルスを印加し、この第３の駆動パルス印
加後さらに上記第２の駆動ノゼルスと第３の駆動パルス
との時間間隔と略同時間後に第４の駆動パルスを印加し
、以後同期駆動を行ない、かつスルーダウンする際に、
最終の同期駆動ｉｌｌスス印加後前記第２および第３の
駆動パルス間の時間と同時間が経過する毎に第５および
第６の駆動パルスを印加し、この泥６の駆動パルス印加
後前記第１および第２の駆動パルス間の時間が経過した
時点で第７の駆動パルスを印加してステップモータを停
止させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第２図は、駆動源としてステップモータを用いたディジ
ホイールの、駆動機構を示すもので、この機構は例えば
ＰＭ形スステップモータ１回転量を６：２５のギヤ比を
持つ歯車（る！横２を介してディジホイール３に伝達し
、これによシモータ１の１ステツプでディジホイール３
　’ｉ　３．６゜回転させる構成となっている。

一方第３図は、本発明方法を実施するためのステップモ
ータ駆動回路のブロック構成図で、マイクロプロセッサ
を主ｉｌｌ　歯１部として有する制御回路４と、ステッ
プモータ１の１駆動）４ターンを記憶したリード・オン
リー・メモリ（ＲＯＭ）　５とから構成されている。

制御回路４は、図示しないキーボード等の操作部から操
作信号を受けたとき、ディジホイール全上記操作信号に
対応する位置へ移動させるために最適な駆動パターンを
選択し、ＲＯＭ　５からこの最適駆動パターンを読み出
してこのノ七ターンに従って駆動／？ルスを生成するも
のである。

次に、以上の構成に基づいて、本発明の一実施例におけ
るステップモータ駆動方法を説明する。第４図は、この
駆動方法を集流するための駆動パターンの一例を、また
第５図はそのステツノ動特性をそれぞれ示すものである
。なお、ここではディジホイールを２５ステツプ駆動す
る場合を例にとって説明する。

制御回路４は、先ず第４図■の工程によシ、Ａレジスタ
を用いてパルス幅りのパルス全作成し、このパルス全起
動パルスとしてステップモータ１に印加する。ここで、
上記パルス幅ｔはステップモータ１の仕様によって決ま
るもので、全駆動パルスに共通の値として予め定めであ
る。

そうして起動ノ４ルスＱ１を送出するとｉｖ制御回路４
は、次に処理工程＠によシ、所定時間ｔｉだけ時間待ち
を行ない、しかるのち処理工程θに従ってＡレジスタで
起動パルスＱ１に続く第２の駆動パルス（パルス幅ｔ　
）Ｑ２を生成し、このパルスＱ２をステソノモータ１に
印加する。

ここで、上記起動・ぞルスＱ１から第２の駆動・ぞルス
Ｑ２−４での待ち時間ｔ１、つま）第１のパルスレート
は、起動パルスＱ１のステップ応答特性（第６図）にお
いて、目標位置Ｘの若干手前の位置Ｙに第２の駆動パル
スＱ２が印加されるように設定しである。この値は、従
来（一般に第６図Ｚに示すようにオーバシュートの頂点
よシも後方側）に比べて大幅に短かく、本発明者等はス
テップ動特性の測定方法全確立し、その結果を解析する
ことによシ定めた。

そうして、第２の駆動パルスＱ２の送出全終了すると、
制御回路４は次にＯに示す工程にて第２のパルスレート
に相当する時間ｔ２だけ時間待ちを行なう。この待ち時
間ｔ２は、前記第１のパルスレートｔｌと同様にステッ
プ動特性の解析によシ設定されるもので、第３の駆動パ
ルスによる加速駆動でステップモータｌが追随可能な最
も短かい値に定める。そして、この待時間ｔ２を経過す
ると、制御回路４は工程のにより先ず第３の駆動パルス
Ｑ３を送出し、しかるのち再度時間ｔｚｆｚ待機して次
に第４の駆動・モルスＱ４’？Ｃ送出する。つまり、第
２のパルスレートおよび第３の・ぐシスレートは同一値
とな、る。

こうして、ステップモータ１をその特性の許す最短のパ
ルスレートで駆動踵これによシステップモータｌを予め
定めである最高同期駆動速度に近づけると、続いて処理
工程Ｇにより同期駆動パルスＱｓ〜Ｑ２２（”ルスレー
）ｔｘ）を順次送出し、これによりステップモータ１を
同期駆動する。

そうして、最終の同期駆動ノ４ルスＱ２２を送出し終る
と、制御回路４は処理工程のを実行して時間ｔ２を経過
する毎にそれぞれ第２３の駆動パルスＱｌｌおよび第２
４の駆動・リレスＱｚｔｅ生成してステップモータ１に
供給し、これによシステップモータ１全減速する。そし
て、この第２４の駆動ノｅルスＱ２４の印加後制御回路
４は、処理工程■を実行して時間ｔ１の経過後第２５の
駆動パルスＱ２５を停止パルスとして生成し、この停止
パルスＱｚｓｆステップモータ１に印加してモータ１を
停止させる。

かくして、２５ステツプからなるステップ駆動動作を終
了する。すなわち、以上ステップ駆動は、スルーアップ
時の各駆動パルスの印加パターンとスルーダウン時の各
駆動ノ９ルスの印加パターンとが、互いに対称となるよ
うに定めである。

このような駆動方法であるから、ステソノモータｌは、
第２の駆動・臂ルスＱ２によシ脱調を生じさせない範囲
で最高速に加速されたのち、相等しく設定した第２およ
び第３のパルスレートによシ、ステップモータの特性の
バラツキや温度変化、電源変動等に起因するトルク変動
を吸収すべく速度調整が行なわれて加速される。

したがって、トルク変動による税調等を起こすことなく
、シかも高速にステップモータ１をスルーアップするこ
とができ、スルーアップ時間全短縮することができる。

また、ステソノモータは、最終同期ノ七ルスの印加後、
前記スルーアップの場合と逆のパターンで駆動ノ＋ルス
が印加されて減速および停止するので、このスルーダウ
ン時においても、高速かつ簀定な、駆動全行なうことが
できる。したがって、不実施例であれば、スルーアップ
およびスルーダウン各駆動速度をともに高速化すること
ができ、この結果高速同期駆動領域を拡大し得て、ディ
ジホイールの移動時間全短縮することができる。さらに
本実施例であれば、スルーアップおよびスルーダウンの
各駆動・ぐターンを対称にしたので、各駆動パルスの性
成タイミングを指定するパターン情報についてもスルー
ダウンおよびスルーアップの各ノやターンを共和するこ
とができ、この結果ＲＯＭの容量を縮減することができ
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例ではディジホイールを駆動するステ
ップモータを例にとって説明したが、ファクシミリ装置
の記録紙送シ用のステップモータ’ｉ駆動する場合に適
用してもよい。その他、駆動パルスの具体的な印加タイ
ミングや、印加パターン、駆動回路の構成等についても
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、スルーアップする際に第
１の駆動、４）ルス全印加して駆動したのち、ステップ
モータがそのステップ応答の目標位置に到達する一定時
間前に第２の駆動・ぐルスを印加して加速し、しかるの
ちステップモータが追随可能な最も早いタイミングで第
３の駆動パルスを印加し、この第３の、駆動・セルス印
加後さらに上記第２の駆動／？ルスと第３の駆動パルス
との時間間丙と略同時間後に第４の駆動ノｊルスを印加
し、以後同期、駆動を行ない、かつスルーダウンする際
に、最終の同期、駆動パルス印加後、上記スルーアップ
時の駆動パルス印加／４’ターンと逆のパターンで駆動
パルスを印加し、減速および停止するようにしたもので
ある。

したがって、本発明によれば、スルーアップおよびスル
ーダウン駆動に要する時ｍＪを短縮して高速同期駆動領
域全仏げ、これによシ全体の移動時間全太幅に短縮し得
つるようにしたステップモータ駆動方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来におけるステップモータ駆動方法によるス
テップ動特性図、第２図はディジホイール駆動機構の側
断面図、第３図は本発明の一実施例におけるステップモ
ータ駆動方法を実施するためのステップモータ駆動回路
のブロック構成図、第４図乃至第６図は本発明の一実施
例を説明するためのもので、第４図は駆動パターンの一
例を示すフローチャート、第５図はステップモータのス
テップ動特性図、第６図はスルーアップ時の駆動パルス
印加タイミング全説明するための、ステツブ応答特性図
である。 １・・・ステップモータ、２・・・歯車機Ｃ考、３・・
・ディジホイール、４・・・制御回路、５・・・ＲＯＭ
。 出願人代理人　　弁理士　銘　江　武　彦第５図 １ 昌１蔭ｌ　　　　（ｐｐｓ） パみ縞１・勝　　　　　４１３２’２７第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステップモータをスルーアップするに際し、第１の駆動
   パルスを印加してステップモータを起動したのち、ステ
   ップモータがそのステップ応答の目標位置に到達する一
   定時間前に第２の駆動パルスを印加し、かつこの第２の
   駆動パルス印加後ステップモータが追随可能な最も早い
   タイミングで第３の駆動ノヤルスを印加し、この第３の
   駆動ノソルス印加後上記第２の駆動パルス印加時点から
   第３の駆動パルス印加時点までの時間と略同時間が経過
   した時点で第４の駆動パルスを印加して、以後同期駆動
   に移行し、かつこの同期駆動中のステップモータをスル
   ーダウンするに際し、最終の同期駆動パルスの印加後、
   前記第２および第３の駆動・ぐシス間の時間と略同時間
   が経過する毎に第５および第６の駆動パルスを印加し、
   この第６の駆動パルス印加後前記第１および第２の駆動
   パルスｍ］の時間が経過した時点で第７の駆動ノ？ルス
   全印加してステップモータを停止させることを特徴とす
   るステップモー／夕駆動方法。