JPH0217896A - ステツピングモータの駆動方式 - 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］ 本発明はステッピングモータの駆動方式に関し、特にフ
ァクシミリ装置等の記録紙や原稿等の搬送用モータとし
て使用されるモータのように、一定でない周期で、予め
定められた量だけ回転駆動するときに有効なステッピン
グモータの駆動方式に関するものである。

［従来の技術］ 一般にファクシミリ装置では、送信時には、原稿を副走
査方向に紙送りしながら、この装置に固定された１ライ
ンのイメージセンサで１走査ライン毎に紙送り方向と直
角の方向（主走査方向）に原稿の読み取りが行われる。

また受信時には、装置に固定されたｌライン記録ヘッド
で、記録紙を送りながら紙送り方向と直角の方向に１走
査ラインごとに記録が行われる。このようなファクシミ
リ装置の原稿や記録紙の紙送りには、高精度が要求され
、また間欠走査が行われることから、一般にステッピン
グモータが用いられている。このステッピングモータの
コイルの励磁方式には、ｌ相励磁、２相励磁及び１−２
相励磁等の方法があるが、細かい制御ができることと最
高動作周波数が高いということの長所により、ファクシ
ミリ装置の紙送り用のステッピングモータの駆動には１
−２相励磁力式が用いられている。

ファクシミリ装置における記録及び原稿読取り時におけ
る副走査方向の密度としては、例えば１５．４ライン／
　ｍ　ｍのスーパーファインモードや、７．７ライン／
　ｍ　ｍのファインモード、３゜８５ライン／　ｍ　ｍ
の標準モードというように各種の副走査方向の密度があ
る。いま、スーパーファインモード（１５，４ライン／
ｍｍ）での各副走査ラインの送り量を、ステッピングモ
ータの１−２相励磁の、１ステツプに対応させると、そ
の他のモード時で副走査方向に１ライン分記録紙等を１
−２相励磁で搬送する場合、ステッピングモータを複数
ステップ回転駆動する必要がある。また更に、記録紙の
切断や、記録紙の頁単位の自動切断等のように、１回の
モータ駆動トリガでステッピングモータを複数ステップ
回転駆動する場合がある。

［発明が解決しようとする課題］ このように複数ステップ回転駆動する場合、最初の回転
駆動を１相で開始するか２相で開始するかは、それ以前
のモータ回転のステップ数により異なるため、一義的に
は定められていない。

第３図はモータの１−２相励磁駆動時における２相励磁
からｌ相励磁に切換えた時（第３Ａ図）及びｌ相励磁か
ら２相励磁に切換えた時（第３Ｂ図）のモータのステッ
プ応答を示す、第３Ａ図は最小ステップ角が３，７５°
のステッピングモータが２相励磁でホールドされている
状態から１相励磁により１ステツプ回転させた時の、ロ
ータの回転と残留振動を示したもので、同様に第３Ｂ図
は同じステッピングモータでｌ相励磁でホールドされて
いる状態から２相励磁に切換えた時のロータの回転量と
残留振動を示している。これらの図において、横軸は時
間（ｔ）、縦軸はロータの回転角度（ｄｅｇ）を示して
いる。なお、ここでは各相励磁毎に通電されるｌ相当り
の巻線電流値は一定である。

第３図より明らかなように、２相励磁状態よりｌ相励磁
でモータの回転駆動を開始する場合（第３Ａ図）は、モ
ータの立上がりが遅く回転が開始されるまでに多くの時
間を要するが、残留振動は振幅が小さくかつその時間も
短い。このモータの立上がりの遅れは、モータがほぼ停
止しているときや、モータの逆方向へのダンピングが大
きい場合はより顕著になり、このｌ相励磁によるモータ
の立上りを速くするためには、より大きなエネルギー（
励磁電流）が必要であった。逆に１相で停止している状
態から２相で立ち上げる場合（第３Ｂ図）は立上りは速
くなるが、残留振動量は大きくその持続時間も長くなる
。

このため、第３Ａ図のよりなｌ相励磁で充分に立ち上げ
られる励磁電流を流すように設計した場合に、第３Ｂ図
のように２相励磁で立ち上げると、モータの回転起動エ
ネルギーが過剰となり、振動騒音やダンピング等が発生
するという問題があった。

本発明は上述従来例に鑑みてなされたもので、モータの
回転駆動トリガに対し、必ず２相励磁でモータの回転を
開始するようにすることにより、モータの残留振動を少
なくして振動騒音等のないスムーズな回転駆動ができる
ステッピングモータの駆動方式を提供することを目的と
する。

［課題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ステッピングモータ
の駆動方式は以下の様な構成からなる。

即ち、 ステッピングモータの駆動ステップ数及び駆動開始指示
を入力して前記ステッピングモータを１−２相励磁によ
り回転駆動するステッピングモータの駆動方式であって
、前記駆動開始指示を入力する所定時間以前に相励磁を
指示する指示手段と、該指示手段による指示時、前記ス
テッピングモータの１相を励磁する励磁手段と、前記駆
動開始指示を入力すると、励磁されている前記ｌ相の次
の２相より励磁して１−２相励磁により前記ステッピン
グモータの回転駆動を開始する起動手段とを備える。

［作用］ 以上の構成において、指示手段より駆動開始指示を入力
する所定時間以前に相励磁を指示されると、ステッピン
グモータの１相を励磁する。そして実際に駆動を開始す
る駆動開始指示を入力するとその１相の次の２相を励磁
して、ｌ−２相励磁によりステッピングモータの回転駆
動を開始するようにしている。

［実施例］ 以下、添付図面を参照し゛Ｃ本発明の好適な実施例を詳
細に説明する。

［ファクシミリ装置の説明（第１図、第２図）］第１図
は実施例のファクシミリ装置の概略構成を示すブロック
図である。

図中、１００はファクシミリ装置全体の制御を行う主制
御部で、ＲＯＭｌ０Ｉに格納された第５図のフローチャ
ートで示された制御プログラムや各種データに従って各
種制御を実行するＣＰＵ　１０２や、ＣＰＵ１０２のワ
ークエリアとして使用され各種データの一時保存を行う
ＲＡＭ等を含んでいる。１０４は送信原稿を光電的に読
取って入力するリーグ部、１０５はオペレータにより操
作され各種操作指示を入力するキーボード等の操作用パ
ネルや、オペレータへのメツセージ等を表示する液晶等
の表示部等を備えた操作部である。１０６はリーダ部１
０４よりの送信原稿画像データを、例えばＭＨ符号等に
符号化する符号化部、１Ｏ７は受信画像データを復号し
てイメージデータに変換する復号部である。１０８は、
例えば公衆回線等の通信回線１０９との間で送受信制御
を行う送受信部である。

１１０は画像データの像形成を行う記録部、１１１は記
録部１１０を制御する制御部で、マイクロプロセッサ等
のＣＰＵ１１２、第６図のフローチャートで示されたＣ
ＰＵ１１２の制御プログラムや各種データ等を格納して
いるＲＯＭ１１３、ＣＰＵ１１２のワークエリアとして
使用され、後述するカウンタＣＮＴや励磁相を記憶する
ＰＨ等を有するＲＡＭ１１４等を含んでいる。１１５は
、例えば８４判の幅に相当する長さを有し、１ライン２
０４８ドツト（２０４８個の発熱抵抗体）で構成されて
いるサーマルヘッドである。そして、これら２０４８ド
ツトを５１２ドツトずっ４ブロツクに分割し、各ブロッ
ク単位に通電して発熱駆動することにより記録を行って
いる。

なお、この実施例では各ブロックは最大０．６ｍｓ間発
熱駆動され、１ラインの記録時間は最大２．４ｍｓとす
る。１１７は記録紙の搬送を行う搬送機構部で、記録紙
送り用のステッピングモータ１２５やその駆動系機構部
等を含んでいる。

１１６はステッピングモータ１２５の駆動用電源（ＤＣ
２４Ｖ）、１２６はＤ／Ａコンバータで制御部１１１よ
りのデジタル制御信号１０７を入力し、ドライバ１１８
，１１９の駆動電流制御用基準電圧ｖｌｌを出力してい
る。１１８と１１９は第２図にその詳細を示すモータ駆
動用ドライバ回路で、この実施例ではトムソン社製３７
１８（Ｓ）により構成されている。１２１は制御部１１
１より出力されるＡ相の相電流方向を制御する信号で、
Ａ相の励磁またＡ相の逆相励磁（ＡＸ）を制御している
。１２２はＡ相の励磁エネルギーを調節する２ビツトの
信号である。また同様に、１２３はＢ相の相電流方向を
制御してＢ相励磁やその逆相励磁（ＢＸ）を制御する信
号、１２４はＢ相の励磁エネルギーを調節する信号であ
る。

第２図は実施例のドライバ回路の構成を示すブロック図
で、この回路は前述したようにトムソン社製３７１８（
Ｓ）である。

この回路は、バイポーラ・チョッパ・ドライバ回路で、
基準電圧ＶＲ１２７はチョッパ電流値を決定する基準電
圧で、Ｄ／Ａコンバータ１２６から入力している。従っ
て、制御部１１１はこの制御信号１０７により基準電圧
値を制御して、モータ１２５の励磁エネルギーを変更す
ることができる。更にこの回路は、それぞれが２ビツト
の制御信号１２２あるいは１２４により、それぞれ４段
階にモータ１２５の駆動電圧を調節して、ステッピング
モータ１２５の励磁エネルギーを調節することができる
ように構成されている。前述したように、１２１，１２
２はモータ１２５の相励磁電流の流れる方向を決定する
信号で、端子Ｐにハイレベルが入力されるとＭａからＭ
１１方向に電流が流れ、ロウレベルが入力されるとＭ、
からＭＡ力方向電流が流れる。端子Ｖ　ａ＋ｍは電源１
１６からの２４Ｖ電圧を入力する端子である。

以上の構成により、画像データを受信して記録するとき
は、まず主制御部１００はモータ駆動が実施されること
を制御部１１１に知らせ、受信したデータを復号した１
ライン分のイメージデータをサーマルヘッド１１５に転
送するとともに、記録部１１０の制御部１１１に記録紙
搬送命令とともに記録開始命令を出力する。

このとき制御部１１１は、まず最初の駆動指示信号によ
りモータ１２５の１相を励磁し、この励磁相をＰＨに記
憶する。そして、実際のモータ駆動開始命令を入力する
と、ＰＨに記憶されている次の相より１−２相励磁によ
りモータ１２５回転駆動する。

以下、この動作を更に詳しく説明する。

［主制御部の動作説明　（第１図、第５図）］第５図は
実施例のファクシミリ装置の主制御部１００の動作を示
すフローチャートである。

この処理動作は、原稿の読取り開始や記録開始或いは記
録紙の搬送指示等により開始され、まずステップＳｌで
モータ駆動回路の制御部１１１に駆動モードコマンドを
送出する。第６図で詳述するように、記録部１１０の制
御部１１１はこのコマントを入力すると、モータ１２５
の第１相目の励磁を開始する。

なお、このコマンドを入力する前はモータ１２５の励磁
がオフとなっていて、モータ１２５のロータの位置が定
まっていないものとする。このコマンドにより励磁され
る１相はどの相でも良く、例えばここでは最初にＡ相を
励磁している。

これは、このコマンドは送信或いは受信等の開始時に出
力されるため、このコマンド入力により任意の１相が励
磁されることにより、モータ１２５の回転角が変動して
も記録や原稿読取り影響を与えないためである。

ステップＳ２では、実際にロータがＡ相の位置に来るま
での時間分ウェイトし、ステップＳ３でモータ１２５の
駆動するモータ１２５のステップ数とともに、駆動トリ
ガを制御部１１１に送出する。このとき原稿の読取や記
録動作時は、そのファクシミリの送受信モードや符号化
・や復号化等により１回のトリガで搬送される記録紙の
ステップ数が定められており、そのステップ数ずつ間欠
的に駆動されるが、手動による記録紙の切断処理や原稿
や記録紙の所定量送りの場合等は、連続して駆動される
ステップ数を大きくして制御部１１１へ送出する。

ステップＳ４でその駆動モードが終了かを、即ち、送信
処理が終了か受信処理が終了したかを判断し、終了して
いればステップＳ５に進み、制御部１１１にモード終了
コマンドを送出してモータ１２５の駆動を終了する。一
方、ステップＳ４で駆動が終了でなければステップＳ６
に進み、駆動モードが変更されるかどうかを判断し、変
更がなければステップＳ３に戻るが、変更があればステ
ップＳ７に進み、モードコマンドを新たに送出する必要
があるかどうか判断する。これは例えば、マルチページ
送信等における読取モータの駆動モードにおいて、副走
査線密度がどのページも一定の場合は次のページの読取
は前ページの最後にホールドされている励磁相の次の相
から駆動してもよいが、１５．４ライン／　ｍ　ｍのス
ーパーファインモード等により１ページの読取り行った
後、次のページを７．７ライン／　ｍ　ｍのファインモ
ードで読取るように指示された場合、必ず２相励磁でモ
ータの駆動を開始するためには、新たに駆動モードコマ
ンドを制御部１１１に送る必要があるためである。

［制御部のモータ駆動処理の説明　（第６図）］第６図
に実施例の制御部１１１のモータ駆動動作のフローチャ
ートを示す。この処理を実行するプログラムは制御部１
１１のＲＯＭ１１３に格納されている。

ステップＳＩＯで主制御部１００からデータをい入力す
るとステップＳｌｌに進み、駆動モードコマンドかどう
かを判定する。駆動モードコマンドであれば、ステップ
Ｓ１２でその駆動すべきモータ１２５の最初に励磁する
ｌ相目として第４図に示されたモータの励磁相Ａ相を励
磁し、その励磁相をＰＨに格納する。これは１−２相励
磁駆動において、１相励磁でホールドすることを意味し
ているもので、特にＡ相でなくてもよい。

一方、ステップＳｌｌで駆動モードコマンドでなければ
ステップＳ１３に進み、駆動トリガ信号かどうかをみる
。駆動トリガを入力した場合はステップＳ１４に進み、
このコマンド中に含まれる駆動ステップ数（ｎ）を読取
り、ＲＡＭ１１４のＣＮＴに格納する。そして、ステッ
プＳ１５でステップＳ１２でホールドされた相（ＰＨに
記憶されている）の１−２相励磁駆動による次の相を励
磁するとともに、ＰＨを更新する。ステップＳ１６で相
励磁時間を計時し、その時間が経過するとステップＳ１
７に進み、ＣＮＴを−１する。ステップＳ１８でＣＮＴ
が“Ｏ”かどうかを調べ、“Ｏ“でなければステップＳ
１５に進み、次の相励磁に移る。一方、ステップＳ１８
でＣＮＴが“０”であればステップＳＩＯに戻り、次の
コマンドの入力を持つ。

次に、ステップＳ１３で駆動トリガでもなければステッ
プＳ１９に進み、モードエンドコマンドかどうかをみる
。このモードエンドコマンドを入力するとステップＳ２
０に進み、消費電力を節減するため励磁をオフにする。

なお、この励磁オフの代りにパワーダウンすなわち、相
励磁電流を減少させても良い。

このように、ファクシミリ装置の場合は、副走査方向の
線密度はスーパーファインモード、ファインモード更に
は標準モードというように偶数倍になっているため、ス
ーパーファインモードにおける１ラインの搬送量をモー
タ１２５の１ステツプ角に対応させると、偶数ステップ
駆動が多くなる。このため、ステッピングモータの１相
目の励磁を必ず１相励磁より開始することにより、その
終了時に励磁されている相は必ず１相励磁になり、次の
モータ駆動トリガにより再度２相励磁によりモータが起
動される。

なお、この実施例では、主制御と駆動制御に分けて説明
したが、その駆動モードを認識している主制御部が直接
モータドライバを制御するようにしても良い。

また、この実施例ではファクシミリ装置の場合で説明し
たがこれに限定されるものでなく、一般のステッピング
モータの駆動の場合にも適用できることはもちろんであ
る。

以上説明したようにこの実施例によれば、ファクシミリ
の副走査駆動時に、開始前に１相でホールドしておき、
必ず２相励磁駆動でモータの回転を開始するようにする
ことで、ｌ相当りの励磁電流を増すことなく、自起動ト
ルクを上げることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、モータの回転駆動
トリガに対し、必ず２相励磁でモータの回転を開始する
ようにすることにより、モータの残留振動を少なくして
振動騒音等のないスムーズな回転駆動ができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は実施例のファクシミリ装置の概略構成を示すブ
ロック図、 第２図は実施例のドライバ回路の概略構成を示すブロッ
ク図、 第３Ａ図はステッピングモータの１−２相励磁における
１相励磁時のステップ応答を示す図、第３Ｂ図はステッ
ピングモータの１−２相励磁における２相励磁時のステ
ップ応答を示す図、第４図はステッピングモータのトル
クベクトルを示す図、 第５図は実施例のファクシミリ装置の主制御部の動作フ
ローチャート、そして 第６図は実施例のモータ制御回路の制御部のモータ駆動
フローチャートである。 図中、１００・・・主制御部、１０１・・・ＲＯＭ、１
０２・・・ＣＰＵ、１０４・・・リーダ部、１０５・・
・操作部、１０６・・・符号化部、１０７・・・復号化
部、１１０・・・記録部、１１１・・・制御部、１１２
・・・ＣＰＵ、１１３・・・ＲＯＭ、１１４・・・ＲＡ
Ｍ、１１５・・・サーマルヘッド、１１６・・・電源、
１１７・・・機構部、１１８．１１９・・・ドライバ、
１２１，１２３・・・相励磁信号、１２２，１２４・・
・励磁エネルギー調節信号、１２５・・・ステッピング
モータ、１２６・・・Ｄ／Ａコンバータである。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ステツピングモータの駆動ステツプ数及び駆動開始指示
   を入力して前記ステツピングモータを１−２相励磁によ
   り回転駆動するステツピングモータの駆動方式であつて
   、 前記駆動開始指示を入力する所定時間以前に相励磁を指
   示する指示手段と、該指示手段による指示時、前記ステ
   ツピングモータの１相を励磁する励磁手段と、前記駆動
   開始指示を入力すると、前記１相の次の２相を励磁して
   １−２相励磁により前記ステツピングモータの回転駆動
   を開始する起動手段とを備えることを特徴とするステツ
   ピングモータの駆動方式。