JPH03145996A - ステッピングモータの駆動装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ステッピングモータの脱調を防止する機能を
備えたステッピングモータの駆動装置に関する。

（従来の技術） 従来より、ステッピングモータは、例えばコンピュータ
の周辺機器や電動式タイプライタ−の活字ホイールの駆
動源として広く利用されている。

このステッピングモータの従来の駆動方式は、定速駆動
する場合には、第６図（４相巻きの例）に示すように、
Ａ相、Ｂ相、Ｃ相及びＤ相の各固定子コイルに順番にパ
ルス状の励磁電流を流して、ロータを所定角度ずつ定速
同転させる。一方、加速駆動する場合には、第７図に示
すように、加速領域内において、励磁電流のパルス幅を
１ステツプ（１パルス）毎に順次短くしてロータの回転
速度を速めるようになっている。

そして、ステッピングモータを起動する場合には、ロー
タが所定の相に位置することを前掲にして、通常の自起
動パルスのパルス幅で励磁電流を１ステツプ毎に切換え
て起動するようになっていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記構成のステッピングモータを、例えば電
動式タイプライタ−の活字ホイールの駆動源として用い
た場合、本体のトップカバー（印字装置を覆うカバー）
を開けたときに、使用者が誤って活字ホイール等に触れ
てロータ（ロータ軸）を同転させてしまうことがある。

この様な場合、ロータの位置が所定の相からずれてしま
うため、従来のように、・ロータが所定の相に位置する
ことを前提にして、通常の自起動パルスのパルス幅の励
磁電流で起動したのでは、脱調（ロータの回転が励磁電
流の切換えに追従できない現象）が発生するおそれがあ
り、それがロータの回転精度を低下させる要因となって
いた。この様な不具合は、最近のモータの小形化・低コ
スト化により、モータのトルクマージンが少なくなった
ときに特に発生し易く、これを解決することが近年の虫
要な技術的課題となっている。

本発明はこの様なＩＩ情を考慮してなされたもので、従
ってその目的は、たとえ外力によってロータが回転され
たとしても、脱調を確実に防１１−できて、回転精度を
向上できるステッピングモータの駆動装置を堤供するこ
とにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のステッピングモータの駆動装置は、起動時に、
少なくとも第１パルスの固定子コイルに流す励磁電流の
パルス幅を通常の自起動パルスのパルス幅よりも長くし
てロータの同転を確実に駆動させた後、通電εのパルス
幅に戻してステッピングモータを駆動する制御手段を設
けている。

（作用） 上記構成によれば、ステッピングモータの停止中に、た
とえロータが外力により回転されてロータの位置が所定
の相からずれたとしても、この後、ステッピングモータ
を起動するときには、制御手段が、少なくとも第１パル
スの固定子コイルに流す励磁電流のパルス幅を通常の自
起動パルスのパルス幅よりも長くして起動させるので、
その長いパルス幅の励磁電流によりロータの回転が確実
に立上って、励磁電流の切換えに正確に追従回転できる
ようになると共に、各相ごとのダンピング作用（ロータ
を各相ごとに静ＩＬさせる作用）も確実なものとなり、
脱調が確実に防止される。

（実施例） 以下、本発明を電動式タイプライタ−に適用した一実施
例を第１図乃至第５図に基づいて説明する。

この実施例では、ステッピングモータ１を活字ホイール
（図示せず）の駆動源として用いている。

このステッピングモータ１は、例えばＡ相からＤ相まで
の４相の固定子コイル（図示せず）を有し、これら各相
の固定子コイルに通電するための駆動回路２は、制御手
段たるマイクロコンピュータ３により制御される。この
マイクロコンピュータ３は、キーボード４からの人力情
報に基づいて印字動作やコレクション動作を制御する。

更に、このマイクロコンピュータ３の人力ポートｌには
カバースイッチ５が接続されている。このカバースイッ
チ５は、本体のトップカバー（図示せず）を開放したと
きにオンして、入力ボートＩの入力レベルをローレベル
に切り換え（人力ポート■にローレベルの検出信号を入
力し）、それによってトップカバーの開放、即ちロータ
軸１ａ（活字ホイール）が外力により回転される可能性
のある状態になったことが検知される。一方、トップカ
バーを閉鎖したときには、カバースイッチ５がオフして
、入力ボートＩの人力レベルがハイレベルに切り換えら
れ、それによってトップカバーの閉鎖、即ちロータ軸１
ａが外力により回転される可能性がなくなったことが検
知される。

次に、マイクロコンピュータ１の制御プログラムの内容
を第４図及び第５図に基づいて説明する。

まず、原点検出フロー（第５図のサブルーチン）を実行
する（ステップＭｌ）。ここでは、第２図に示すように
、最初の例えば４ステツプの励磁電流（電圧）のパルス
幅を通常の自起動パルスのパルス幅よりも長い時間（例
えば４０ｍ秒）に設定して、そのパルス幅でＡ相からＤ
相まで順番に切り換えて通電し、それによってステッピ
ングモータ１を低速で起動する（ステップＳｌ）。次い
で、加速駆動か否かが判断され（ステップＳ２）、加速
駆動であれば加速時の励磁電流（電圧）のパルス幅（例
えば５ｍ秒〜１ｍ秒）が設定され（ステップＳ３）、定
速駆動であれば定速時のパルス幅（例えば３ｍ秒）が設
定される（ステップＳ４）。

この様にして設定されたパルス煽で各相の固定子コイル
に順次通電しくステップＳ５）、原点検出が終了したと
こ・ろで（ステップＳ６）、第４図のメインルーチンに
戻り、メイン処理を実行する（ステップＭ２）。このメ
イン処理中は、トップカバーが開放されたか否か（カバ
ースイッチ５がオンされたか否か）が判断され（ステッ
プＭ３）、もし、トップカバーが開放されれば、その口
！！点てメイン処理の機能を停止する（ステップＭ４）
。

この後、トップカバーが閉鎖されたか否か（カバースイ
ッチ５がオフされたか否か）が判断され（ステップＭ５
）、もし、トップカバーが閉鎖されれば、その時点で再
び原点検出フロー（第５図のサブルーチン）を実行する
（ステップＭ６）。

ところで、トップカバーが開放された状態になっている
ときには、ステッピングモータ１も停止した状態になっ
ているが、このとき、使用者が誤って活字ホイール等に
触れてロータ軸１ａを回転させてしまうことがある。こ
の様な場合、ロータ軸１ａの位置が所定の相からずれて
しまうことになるが、この実施例では、トップカバーが
開放されたとき（即ちロータ軸１ａが外力により回転さ
れる可能性があるとき）には、原点検出フローにおいて
、ステッピングモータ１の起動■、ｒに励磁電流のパル
ス幅を通常の自起動パルスのパルス幅よりも長い例えば
４０ｍ秒に設定しているので、当初のロータ軸１ａの位
置がある程度ずれていたとしても、長いパルス幅の励磁
電流により、ロータの回転が確実に立上るようになる。

これにより、ロータ（ロータ軸１ａ）の回転が励磁電流
の切換えに正確に追従できるようになるとノ（に、各相
ごとのダンピング作用（ロータを各相ごとに静止させる
作用）も確実なものとなり、脱調が確実に防止されて回
転精度が著しく向上する。

尚、上記実施例では、起動時にＡ相からＤ相まで４ステ
ツプ全てのパルス幅（−船側で言えばＮ相モータでＮス
テップ全てのパルス幅）を長くして、低速駆動をＡ相か
らＤ相まで一巡させるようにしているので、万一、当初
のロータ軸１ａの位置ずれが大きくて、最初の相でロー
タ軸１ａが正確に回転しないような場合でも、残りの３
相のうちのいずれかの相でロータ軸１ａの位置が必ず一
致するようにな・す、それによって脱調が一層確実に防
止される。

但し、本発明は、必ずしもＮ相モータでＮステップ全て
のパルス幅を長くする必要がなく、例えば（Ｎ−１）ス
テップ以下においてパルス幅を長くするものであっても
良く　（少なくとも第１パルスのパルス幅を長くすれば
良く）、この場合でもパルス幅をある程度長くすれば、
脱調を十分に防止できる。勿論、（Ｎ＋１）ステップ以
上、パルス幅を長くしても良いことは言うまでもない。

また、上記実施例において、電源のオン・オフを検知す
る手段を設け、電源のオン後にステッピングモータ１を
起動する場合に上記実施例と同じく少なくとも第１パル
スのパルス幅を長くするようにしても良い。また、その
ときのパルス幅は上記実施例のような４０ｍ秒に限定さ
れず、通常の自起動パルスのパルス幅よりも長ければ、
４０ｍ秒以下であっても良く、勿論、４０ｍ秒以上であ
っても良い。

その他、本発明は、上記実施例のような４相ステツピン
グモータに限定されず、例えば３相モータにも適用でき
、また、上記実施例のような電動式タイプライタ−に用
いるステッピングモータに限定されず、例えばコンピュ
ータの周辺機器、製造機械等の各種装置のステッピング
モータとして広く適用できる等、種々の変形が可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、ステッピング
モータの起動時に、少なくとも第１パルスの励磁電流の
パルス幅を通常の自起動パルスのパルス幅よりも長くし
て起動した後、通常のパルス幅に戻して駆動するように
構成したので、起動時にロータの回転が励磁電流の切換
えに確実に追従できるようになると共に、各相ごとのダ
ンピング作用も確実なものとなり、脱調を確丈に防止で
きて回転精度を向上できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示したもので、
第１図は電気的構成を示すブロック図、第２図は定速駆
動時の各相の電圧波形図、第３図は加速駆動時の各相の
電圧波形図、第４図はメインプログラムのフローチャー
ト、第５図は原点検出フロー（サブルーチン）のフロー
チャートである。そして、第６図及び第７図は従来例を
示したもので、第６図は第２図相当図、第７図は第３図
相当図である。 図面中、１はステッピングモータ、２は駆動Ｍ路、３は
マイクロコンピュータ（制御手段）、４はキーボード、
５はカバースイッチである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステッピングモータの各相の固定子コイルに順番に
   パルス状の励磁電流を流すことにより、ロータを所定角
   度ずつ回転させるようにしたステッピングモータの駆動
   装置において、前記ステッピングモータの起動時に、少
   なくとも第１パルスの前記固定子コイルに流す励磁電流
   のパルス幅を通常の自起動パルスのパルス幅よりも長く
   して前記ロータの回転を確実に駆動させた後、通常のパ
   ルス幅に戻してステッピングモータを駆動する制御手段
   を具備して成るステッピングモータの駆動装置。