JPS6387198A - モ−タ駆動回路 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明はモータの脱調を検知できるモータ駆動回路に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、モータ駆動時におけるモータの脱調等の検知は、
フォトインタラプタやホール素子を用いたモータ回転確
認用のエンコーダや、サーチコイル等を用いて行なって
いたため、高価なものとなっていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、安価で簡
単な回路構成により、脱調を検知することができるモー
タ駆動回路を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明のモータ、駆動回路は
以下の様な構成から成る。即ち、駆動信号に応動してモ
ータの励磁コイルに通電するスイッチング手段と、前記
励磁コイルを流れる電流値に対応した電圧を発生する電
圧変換手段と、前記電圧をもとに前記モータの脱調を検
知する検知手段とを備える。

［作用］ 以上の構成において、駆動信号に応動してモータの励磁
コイルの通電を切変えてモータを回転駆動するとともに
、モータの励磁コイルの電流値に対応した電圧を発生さ
せ、その電圧値を基にモータの脱調を検知する様に動作
する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

［モータ駆動回路の説明　（第１図）］］第１は本実施
例のモータ駆動回路の構成図である。

図中、１はステッピングモータ３の各相の励磁信号４〜
７を出力してモータ３の回転駆動を行う、例えばマイク
ロプロセッサ等のＭＰＵである。ＭＰＵ　１は内蔵して
いるＲＯＭ部の制御プログラムに従い、同じく内蔵して
いるタイマ等を駆動して所定時間毎に内部割込みを発生
させ、この割込みタイミングに対応してモータ３の励磁
信号４〜７をボート（Ｐｉ〜Ｐ４）より出力し、例えば
１−２相、あるいは２相励磁力式によりモータ３の駆動
を行うものである。

２はモータ３の駆動電源、３は巻線コイル３−１〜３−
４を備えた４相のステッピングモータである。４〜７は
それぞれＭＰＵ　１のボート２１〜Ｐ４から出力される
励磁信号で、保護抵抗を介して駆動用トランジスタ８の
ベースに入力されている。９はモータ３の巻線コイル３
−１〜３−４を流れる電流をモニタするための抵抗で、
トランジスタ８を流れる励磁電流の電流制限抵抗の役目
も有している。

１０は脱調検知回路で、抵抗９に発生する電圧を検知し
て脱調検知信号を出力する。１５は４人力のＡＮＤ回路
で、各巻線コイルに対応して設けられた脱調検知回路１
０のうち、少なくとも１つの巻線コイルで脱調が検知さ
れた時に（脱調検知回路１０の少なくとも１つの出力が
ロウレベルになると）、ＭＰＵＩにロウレベルの信号１
７を出力して脱調であることを知らせる。

［モータ駆動回路の適用例　（第２図）］第２図は本実
施例のモータ駆動回路をキャリッジモータ駆動回路に適
用したプリンタのキャリッジ移送部の外観斜視図である
。

図中、２０は印字用ヘッドで、キャリッジ２１に搭載さ
れ、キャリッジ２１の動きに対応して逐次印字を行う。

キャリッジ２１はシャフト２２に支持され、プラテン２
３の長手方向に沿ってプラテン２３に平行して移動可能
となっている。２４はキャリッジ２１の移送用ベルトで
、キャリッジ２１に一部が固着されていて、キャリッジ
モータ２６の回転がギア２５を介してベルト２４に伝え
られることにより、キャリッジ２１の移送が実施される
。

このようなプリンタにおけるキャリッジの移送の安定性
は、印字品位そのものに大きく影響するため、極めて重
要なプリンタの構成要素の一つである。

［脱調検知回路の説明　（第３図、第４図）］第３図は
脱調検知回路の具体的な回路例を示す図で、ここでは説
明のためステララビングモータ３の巻線コイル３−１の
脱調検知回路１０を示している。なお、本図では第１図
と同一部分は同一記号で示している。

ＭＰＵ　１よりの励磁信号４がハイレベルになるとトラ
ンジスタ８がオンし、巻線コイル３−１には矢印方向に
電流ｉが流れる。この電流ｉに対応して抵抗９に電圧が
発生する。脱調検知回路１０にはコンパレータ１００が
設けられていて、抵抗９のトランジスタ８のエミッタ端
子は信号１１としてコンパレータ１００の反転入力端子
に、コンパレータ１００の非反転入力端子には基準電圧
発生用の電圧源１０１が接続されている。信号１１から
見た脱調検知回路１０の入力インピーダンスは極めて高
いため、電流ｉはほとんど全て抵抗９を流れる。従って
、抵抗９に発生する電圧は励磁電流ｉに正に対応してい
る。

第４図は第３図の脱調検出回路のタイミングチャートで
ある。

１１１はモータ３が定速回転時に抵抗９に発生する電圧
波形を示し、１１０はモータ３の脱調時における抵抗９
に現われる電圧波形を示す。１０３は電圧源１０１が基
準電圧レベルである。

コンパレータ１００の出力は第４図からみてわかる如く
、モータ３が定速回転時は反転入力側が基準電圧レベル
より高くならないため、その出力１６はハイレベルのま
まである。一方、モータ３が脱調すると、巻線コイル３
−１のインダクタンスが定速回転時に較べて非常に小さ
くなる。これにより励磁電流ｉの値が大きくなるため、
抵抗９に発生する電圧が高くなり、１１０の波形で示す
様にコンパレータ１００の反転入力側が基準電圧レベル
により高くなるため、コンパレータ１００の出力１６は
ロウレベルとなる。これによりＯＲ回路１５の出力がロ
ウレベルとなり、ＭＰｔＪｌにモータ３が脱調したこと
を知らせる。尚、１０２はコンパレータ１００の出力１
６を５■にプルアップする抵抗である。尚、ここでは巻
線コイル３−１に接続された脱調検知回路についてのみ
説明したが、他の巻線コイル３−２〜３−４についても
同社である。

［他の脱調回路の具体例の説明 （第５図、第６図）］ 第５図は脱調検知回路の他の具体例を示す図で、第１図
、第３図と同一部分は同一記号で示し、それらの説明を
省略する。

ＭＰＵ　１よりの励磁信号４がハイレベルになると、ト
ランジスタ８がオンとなって励磁電流ｉ′がモータ３の
コイル３−１を流れ、抵抗９に電流ｉ′に対応した電圧
が発生する。５ｏは単安定マルチバイブレータで、励磁
信号４の立上りでトリガされ、抵抗５１とコンデンサ５
２とで決定される時間幅のパルスを出力する。５３はコ
ンパレータで、基！！電圧源５４の基準電圧レベル５６
と、抵抗９に発生する信号１１の電圧レベルとを比較す
る。信号１１はコンパレータ５３の反転入力端子に入力
されており、その人力インピーダンスは極めて高いため
、コンパレータ５３への入力電流は無視できる。従って
抵抗９を流れる電流は、巻線コイル３−１を流れる電流
ｉ′にほぼ等しいと考えられる。

５５は単安定マルチバイブレータ５ｏよりの信号５８と
コンパレータ１００よりの信号５７とを人力して論理和
をとるＯＲ回路である。尚、第３図の脱調検知回路１０
と比較すると、コンパレータ５３の基準電圧源５４の基
準出力電圧値は、基準電圧源１０１の出力電圧値よりも
小さく設定されている。

第６図は第５図の脱調検知回路１０′のタイミングチャ
ートである。

６０〜６２はいずれも励磁電流により抵抗９に発生する
電圧波形で、６ｏはモータ３の脱調時の電圧波形である
。これは前述した様に、モータ３が脱調すると巻線コイ
ルのインダクタンスが小さくなるため、励磁電流が増大
するためである。６１はモータ３の低速回転時の電圧波
形、６２はモータ３の高速回転時の電圧波形である。５
６はコンパレータ５３の非反転入力の基準電圧レベルで
ある。

６１−１はモータ３が低速回転時におけるコンパレータ
５３の出力波形を示し、６ｏ−１はモータ３の脱調時に
おけるコンパレータ５３の出力波形を示している。

いま時間Ｔで励磁が開始され励磁信号４が立上ると、単
安定マルチバイブレータ５ｏはパルス幅ｔのロウパルス
信号５８を出力する。このパルス幅ｔは抵抗５１とコン
デンサ５２の時定数により決定されるものである。モー
タ３が脱調しているときは、ＯＲ回路５５によりロウパ
ルス信号５８とコンパレータ５３のロウ出力６ｏ−１と
の論理和がとられ、ＯＲ回路５５の出力１６はロウレベ
ルになる。

この禄に、モータ３の低速回転時における、励磁の開始
時間Ｔよりコンパレータ５３の出力がロウレベルなるま
での時間よりも、単安定マルチバイブレータ５０の８力
パルス幅ｔを充分小さくし、かつモータが脱調したとき
、コンパレータ５３の出力がロウレベルになるまでの時
間よりもパルス幅ｔを充分大きく設定する。こうするこ
とにより、単安定マルチバイブレータ５ｏの出力がロウ
レベルの間に、コンパレータ５３よりロウレベルの信号
が出力されると（第６図のモータ３の脱調時）出力１６
にロウパルスが出力され、ＭＰＵ１に脱調が発生したこ
とを知らせることができる。

尚、本実施例では巻線コイル３−１の脱調検知について
説明したが、他の巻線コイル３−２〜３−４についても
同様にして実施できる。

なお本実施例の単安定マルチバイブレータは、カウンタ
やタイマＩＣ等で代用しても良い。

また、本実施例はプリンタのキャリッジモータ用の駆動
回路として説明したが、これに限定されるものでなく、
他の例えばフロッピーディスクドライブ、イメージスキ
ャナ、ファクシミリ、複写機等におけるステッピングモ
ータの駆動回路に応用できるものである。

以上説明したように本実施例によれば、モータの駆動回
路に筒車な回路を付加することにより、開ループで制御
しているステッピングモータにありがちな脱調を検知で
き、例えばプリンタにおいては印字のみだれや印字紙の
破損を未然に防ぐことができるという効果がある。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、簡単な回路構成でモー
タの脱調が検知できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のモータ駆動回路の構成図、 第２図は本実施例のモータ駆動回路を通用したプリンタ
のキャリッジ）ｊ送部の外観図、第３図は脱調検知回路
の具体的な回路例を示す図、 第４図は第３図の回路タイミングチャート、第５図は脱
調検知回路の他の具体的な回路例を示す図、 第６図は第５図の回路タイミングチャートである。 図中、１・・・Ｍ　Ｐ　Ｕ、２・・・モータ駆動用電源
、３・・・モータ、３−１〜３−４・・・巻線コイル、
４〜７・・・励磁信号、８・・・トランジスタ、９・・
・抵抗、１ｏ、ｔｏ’・・・脱調検知回路、１５・・・
ＡＮＤ回路、５０・・・単安定マルチバイブレータ、５
３．１００・・・コンパレータ、５４，１０１・・・基
準電圧源、５５・・・ＯＲ回路である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 ＋　　　）、、、Ｃで＝；

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　駆動信号に応動してモータの励磁コイルに通電
   するスイツチング手段と、前記励磁コイルを流れる電流
   値に対応した電圧を発生する電圧変換手段と、前記電圧
   をもとに前記モータの脱調を検知する検知手段とを備え
   ることを特徴とするモータ駆動回路。
2. （２）　検知手段は電圧変換手段よりの電圧と基準電圧
   とを比較する比較手段を備え、前記電圧が前記基準電圧
   より高い時に脱調であることを検知するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモータ駆動回
   路。
3. （３）　検知手段は電圧変換手段よりの電圧と基準電圧
   とを比較する比較手段と、励磁信号の出力時よりの所定
   時間の経過を計時する計時手段とを備え、前記所定時間
   内に前記電圧が前記基準電圧より高くなると脱調である
   ことを検知するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のモータ駆動回路。