JPS6260500A - ステツプモ−タの駆動方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステップモータの駆動方式に関する。

〔従来の技術〕

ステップモータは、近年デジタル回路技術の進歩と共に
、その駆動方式がデジタル回路出力で筒中に駆動出来る
等のメリットにより、多方面で使用されている。その−
・例としてワードプロセッサの印字出力用プリンタのキ
ャリッジ送り、紙送り等が考えられる。また、その駆動
方式も多種多様なものが考案され、実用化されている。

ここで、−例としてＰＭ型の４相ステツプモータを印字
装置に適用した場合の一例を第１図に示す。

図に示すように、キャリッジｌは駆動用ベルト３に固定
されるとともに、摺動軸２に案内されて図の矢印方向に
移動可能である。駆動用ベルト３はベルトプーリ４Ａお
よび４Ｂに掛は渡されており、ベルトプーリ４Ａはステ
ップモータ５の回転軸に取付けられたギヤ５Ａとかみ合
っている。

キャリッジｌＪ：には印字ベッド６が搭載されており、
印字ベッド６は印字時において印字媒体と圧接状態とな
る。印字ヘッド（例えばサーマルヘッド）６には、複数
個の発熱体群７が設けられており、ステップモータ５に
対するパルス電圧の印加タイミングに同期させて発熱体
群７へのヘッド印加パルスを適宜選択することにより印
字がなされる。このステップモータ５の駆動信号φｌ〜
φ４と発熱体群７への駆動信号７−ａ〜７−ｎのタイミ
ングの一例を第２図に示す。

以りが一般的に、印字装置においてステップモータを使
用してキャリッジ送りを行う場合の概略説明である。

ここで、印字開始前におけるステップモータの始動時ま
たは印字終了後のステップモータの停止時には、そのス
テップモータに対する印加パルス幅を順次変化させるこ
とによって加速運転および減速運転をさせてキャリッジ
の動作を円滑にさせる駆動方式が・膜化している。第３
図に加速域における印加パルスと送りステップ距離との
関係の一例を示す。このように、第３図では、運転開始
後の３ステツプを加速区間として３９足している。

次に、ステップモータにおける代表的な特性図を第４図
に示す。

第４図において、横軸はステップモータの駆動周波数を
示し、縦軸はステップモータの出力トルクを示す。いま
、定速域での駆動周波数をＣとすると、この周波数Ｃに
至るまでには図に示すようにＡ、Ｂ、Ｃと３つの異なる
駆動周波数を順次印加させて羊ヤリッジの動作を円滑に
させている。

ところが、各駆動周波数Ａ、Ｂ、Ｃに対するステップモ
ータの出力トルクは１図示のようにＴＡ、Ｔ［Ｓ、Ｔ、
のように変化する。実際には、キャリッジの慣性負荷等
もあるので、始動直後の出力トルクは大さい方がよいの
であるが、通常、ステップモータの１ステツプ（ｔパル
ス）でキャリッジが移動する距離は微細なため、キャリ
ッジの摺動負荷の方が影響が大きい、この時キャリッジ
の負荷をＦとすれば、出力トル２０丁は次式のように設
定するのが・般的である。

Ｆ≦ＤＴ 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、加速域では上述のように出力トルクが大きい
ので、実際のキャリッジの動きは第５図の様に減衰振動
を起こす場合がしばしばある。この現象は、ステップモ
ータの乱調現象茅を引き起こす原因となって好ましくな
く、印字出力の乱れ等が発生する原因となる。

そこで、本発明の目的は、以りの欠点に鑑み、ステップ
モータにおける加減速域での振動現象を抑制するように
したステップモータの駆動方式を提供することにある。

〔問題点を解決するめのｆ段〕

かかる目的を達成するために、本発明は、コイルに所定
の周波数のパルス電圧を印加することによってロータを
回転させるステップモータの駆動ず 方式において、ステップモータに印加ｔする印加電圧を
、そのステップモータの加減速運転の場合と定速運転の
場合とで異ならせるようにしたことを特徴とするもので
ある。

〔作　用〕

すなわち、本発明は、ステップモータの運転状態に応じ
てその中力ｉ電圧を異ならせるようにしたものである。

〔実施例〕

以ｒ、図面を参照して未発ｌＪＩを詳細に説明する。

第１図は本発明実施例であるステップモータの駆動制御
回路を示す。

図において、ＤＲは例えばトランジスタ等から構成され
、モータ駆動信号φｌ〜φ４に応じてステップモータの
各コイルＬＬ−Ｌ４を励磁させ１それによってステップ
モータを駆動させる駆動回路である。ＱｌおよびＱ２は
、それぞれステップモータのコイルＬｌ−Ｌ４に印加す
る電圧を後述のように切り換えるための制御用のトラン
ジスタである。

次に、第１図でした回路の動作例を第２図を参照して説
明する。

まず、第２図に示すように加速域である時刻ｔｌ−ｔ３
では、第１図に示すように制御信号Ｓｔによってトラン
ジスタＱｌがＯＮとなるとともに制御信号Ｓ２によって
トランジスタＱ２がＯＦＦとなるので、ステップモータ
に印加される電圧、すなわちコイルＬｌ−Ｌ４の印加電
圧は第２図の（Ｃ）に示すようにＶＬ　”　となる、ま
た、この間のモータ駆動信号φ１〜φ４の周波数はＡか
らＢに変化する。

一方、時刻ｔ３になると、制御信号ＳｔおよびＳ２によ
ってトランジスタＱ１がＯＦＦになるとともにトランジ
スタＱ２がＯＮになるので、コイルＬ１〜Ｌ４の印加電
圧は第２図の（Ｂ）および（Ｃ）に示すように“ｖＬ　
　”から“ｖＨ”となってＬ述の場合より相対的に増加
し、以後減速域に至るまでこの状態となる。また、時刻
ｔ３以後から減速域に至るまでの間のモータ駆動信号φ
ｌ〜φ４の周波数はＣのままである。

なお、参考のために第２図の（Ａ）に従来例におけるス
テップモータの印加電圧の一例を示した。従来では、加
速域であってもその印加電圧を切り換えることなく“Ｖ
”のままである。

第３図は、以りの実施例によって得られるステップモー
タの特性図である。第３図によれば、駆動周波数がＡで
あってもその駆動電圧を“ｖＬ”にすると、出力トルク
がＴＡ　からＴＡ′　に低下でき、駆動周波数が変化し
ても出力トルクが太きく変化しないことがわかる。

なお、以りと同様な制御は加速域のみならず減速域でも
行なうものとする。

以とのように、本実施例では、ステップモータの加速域
および減速域において、定速域の運転電圧より低い電圧
をステップモータに印加することによってステップモー
タの出力トルクを低下させ、定速域における必要なトル
クに近付けるようにしたので、振動現象に起因する乱調
現象を抑えることが可能となる。

なお、本実施例では、パルスモータの印加電圧を“ｖ、
、ｌ　”と“ＶＬ　”とに固定させ、これを切り換える
ようにしたが、これに代えて例えば印加電圧を可変でき
るようにしておき、加速域の各ステップの周波数に対応
させて適切な電圧を印加するようにすれば、さらに滑ら
かな加速あるいは減速が行える。

〔発明の効果〕

以ト説明した様に１本発明によれば、ステップモータの
駆動において、その加速域あるいは減速域での駆動電圧
を、定速運転域での駆動電圧に対して例えば低い電圧に
設定するようにしたので、加減速域でのモータ動作がス
ムーズとなり、減衰振動に起因する乱調現象を抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の駆動制御回路図。 第２図はその動作を説明するタイミング図、第３図は第
１図の回路により駆動されるステップモータの特性図、 第４図はステップモータを印字装置に使用した斜視図。 第５図は一般的なステップモータへの駆動信号と印字タ
イミング例を示す説ＩＪ′Ｊ図、第６図は従来のステッ
プモータの加速域における印加パルス例を説明する図、 第７図は従来のステップモータの特性例を示す図、 第８図は従来の減衰振動の発生例を説明する図である。 ＤＲ・・・駆動回路。 Ｌｌ−Ｌ４・・・ステップモータのコイル。 Ｑｌ、Ｑ２・・・制御用のトランジスタ。 第１図 Ｊ５Ｅｕ？Ｓｔｌ＋ｐｐｓ 一時間丁 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　コイルに所定の周波数のパルス電圧を印加することに
   よってロータを回転させるステップモータの駆動方式に
   おいて、 前記ステップモータに印加する印加電圧を、そのステッ
   プモータの加減速運転の場合と定速運転の場合とで異な
   らせるようにしたことを特徴とするステップモータの駆
   動方式。