JPS633681A

JPS633681A - ステツピングモ−タ−の定電流回路

Info

Publication number: JPS633681A
Application number: JP14615186A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ariki; 有木　政則; Makoto Miura; 誠三浦; Yoshinobu Aiba; 相葉　芳信; Shunichi Masuda; 増田　俊一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1988-01-08

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】（以　下　余　白）３、発明の詳細な説明［産業上の利用分野］この発明は、複写装置等に用いられるステッピングモー
ターの定電流回路に関するものである。

［従来の技術］ステッピングモーターは、回転速度および回転角が精密
に制御できるので、精密機器に広く用いられ、近年ステ
ッピングモーターを使用する複写機も増えてきている。

まず、複写機の基本動作を説明する。

光学系駆動モーターの駆動前に、導電層、光導電層、絶
縁層からなる感光体は、感光体駆動モーターの回転に伴
って、−成帯電器によって前帯電される。次に原稿台あ
るいは光学系が光学系駆動モーターの回転によって移動
し、光像が走査され感光体上に投影される。同時に感光
体は再帯電器により除電されて、光像の明暗に応じた静
電潜像が形成される。潜像は全面露光されてコントラス
トの高い静電潜像にされた後、現像器中の現像剤により
可視化される。その後コロナ放電により可視像は転写さ
れ易くされ、そして転写材に転写される。転写材は搬送
されつつヒーターにより加熱さね、可視像は転写材上に
定着される。

この様な複写機において近年、光学系駆動モーター、感
光体駆動モーターにステッピングモーターを使用する装
置が増えてきている。

このステッピングモーターの駆動回路方式として、第６
図−に示す定電圧方式と第７図に示す定電流方式が一般
によく知られている。

第６図において、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は各相のコイ
ル、Ｓｔ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４はそれぞれコイルＣＩ、Ｃ
２，Ｃ３，Ｃ４への電流を供給あるいは遮断するための
スイッチで、トランジスなどからなっている。第７図に
おいて、Ｒ１゜Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれコイルｃ１
．Ｃ２゜Ｃ３，Ｃ４に流れる電流を検出する抵抗、ＶＣ
Ｉ。

ＶＣ２，ＶＣ３，ＶＣ４は電圧比較器である。各電圧比
較器には、それぞれ各相の電流検出抵抗に生ずる電圧と
分圧回路ＤＣからの基準の電圧■。とが人力され、電流
検出抵抗を流れる電流が規定値より大きいと、電圧比較
器ＭＣＩないしＶＣ４はそれぞれスイッチＳｌｌないし
Ｓ１４をオフし、電流が規定値より小さけれはオンして
、コイルに流れる電流を制御している。

ステッピングモーターを低速で使用する場合に定電圧方
式、高速の場合に定電流方式が使用される。定電圧方式
は定電流方式に比べて回路か簡単でコストが安い。定電
流方式は回路が複雑でコストも高い。

［発明が解決しようとする問題点］複写機等のステッピングモーターは、高速、高出力、高
分解能が特に要求されるので、定電流方式で駆動する事
が多い。しかし従来のこの方式は第７図に示したように
各相に電流検出の為の電流検出抵抗と電圧比較器が必要
で回路素子点数が多くなり、装置が大きくなったり、コ
ストが高くなるという欠点があった。

そこで第８図に示すような、電流検出抵抗ＲＣと電圧比
較器ＶＣを各相のコイルに共通させた定電流回路が考え
られた。

しかし、この回路では常に同数の相を励磁する時は問題
ないが、常に同数の相を励磁しない時、すなわち常に相
励磁数に変化がある時、電流検出抵抗ＲＣが固定である
ので、励磁している相の数によって定電流値が変化して
しまうという欠点を有していた。

そこで本発明はこのような従来の欠点を除去し、回路構
成の簡単なステッピングモーターの定電流回路を提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］このような目的を達成するために、本発明のステッピン
グモーターの定電流回路は、ステッピングモーターの相
の励磁数に応じて定電流制御電圧を変化せしめる手段を
具えていることを特徴とする。

［作　用］本発明によれば、ステッピングモーターの各相のコイル
に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、各相のコイル
に流れる電流と基準電流とを比較するための電圧比較器
を各相のコイルに共通してそれぞれ１個としたので回路
構成を簡略化できるのみならず、相の励磁数によって定
電流制御電圧を切り換える事によって、ｗＪ磁数に関係
なく常にコイルに一定電流を流すことができる。

［実施例］以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の定電流回路の一実施例を示す回路図で
ある。図において、３０はコイルに流れる電流と基準電
流を比較するための電圧比較器、３１．３２，３３．３
４はそれぞれステッピングモーターの各相のコイルで４
相のみを示す。３５．３６．３７．３８はそれぞれ電圧
比較器の出力信号によってオン、オフして各コイル３１
ないし３４に流す電流を制御するスイッチ、３９，４０
．４１．４２はそれぞれコイル３１，３２゜３３．３４
に電流を供給し、または遮断するスイッチでありスイッ
チ３５ないし４２は、本実施例ではトランジスで構成さ
れている。４３は電流検出抵抗である。４４，４５．４
６はそれぞれ分圧回路を構成する抵抗、４７は抵抗４６
をオンまたはオフして制御電圧を変更するスイッチであ
る。４８．４９，５０．５１はそれぞれスイッチ：１５
．３６．３７．３８をオフした時の過渡電流を還流する
ためのダイオードである。

本実施例の動作を第２図、第３図のタイミングチャート
を参照して説明する。

まず各コイルの定電流値をＩ、電流検出抵抗４３の抵抗
値をＲとし、スイッチ４７をオフした状態でコイルに電
流が同時に流れる最大相数をｎとした時、電圧比較器３
０の反転入力電圧■。が■。＝ｎＲＩとなるよう抵抗４
４．４５を設定しておく。

はじめに１相励磁（ｎ＝１）について説明する。スイッ
チ４７はオフのままとし、Ｖｏ＝ＲＩとなるように抵抗
４４．４５を設定しておく。

電源投入状態において、各スイッチ３９〜４２がオフで
ある時、各コイル３１〜３４には電流が流れないので、
電圧比較器３０の非反転入力電圧はＯＶで、反転入力電
圧■。より小さいので電圧比較器３０からｒＬＯＷＪが
出力され、スイッチ３５はオン状態となる。この状態で
スイッチ３９をオン吋ると（第２図Ａ）コイル３１．電
流検出抵抗４３に電流が流れ始め、電圧比較器３０の非
反転入力電圧Ｒ１と、反転入力電圧■。が■。＝ＲＩと
なるまで流れる（第２図Ｅ９区間ａ）。■。＝ＲＩにな
ると電圧比較器３０からｒＨＩＧＨＪが出力され、スイ
ッチ３５がオフし、コイル３１の電流が遮断され、非反
転入力電圧が下がり、■。＞Ｒ１となり、再び電圧比較
器３０からｒＬＯＷ、が出力され、スイッチ３５をオン
してコイル３１に電流を供給する。これを繰り返し、コ
イル３１には定電流Ｉが流れる（第２図Ｅ１区間ｂ）。

スイッチ３９をオフするとコイル３１への電流が遮断さ
れる（第２図ＡおよびＥ５区間Ｃ）。スイッチ３９の切
断と同時にスイッチ４０をオンすると（第２図Ｂ）、コ
イル３２にはコイル３１について説明したと全く同様に
第２図Ｆに示すように定電流Ｉが流れる。以下順次スイ
ッチ４０をオフ、スイッチ４１をオン（第２図Ｂ、Ｃ）
、スイッチ４１をオフ、スイッチ４２をオン（第２図Ｃ
，Ｄ）すると、コイル３３．３４にそれぞれ第２図Ｇ、
Ｈに示すように定電流が流れる。

複数のｎ相を同時に励磁する時も、■。が■。

＝ｎＲＩとなるように抵抗４４．４５を定めれば動作は
同様である。

次に最大総数ｎ＝２で、励磁相数が２と１と交互に繰り
返す場合について第３図を参照して説明する。

抵抗４４．４５および４６は、スイッチ４７がオフの時
Ｖｏ＝２ＲＩ、スイッチ４７をオンした時■。＝Ｒ１に
なるように設定しおく。

電源投入状態においてスイッチ３９〜４２がオフしてい
る時、各コイルには電流が流れないので、電圧比較器３
０の非凡入力端子は０■で、反転入力電圧■。より小さ
いので電圧比較器より「ＬＯＷ」が出力され、スイッチ
３５〜３８はすべてオン状態となる。

この状態でスイッチ３９．４０をオンすると（第３図Ａ
１．Ｂｌ）、コイル３１，３２に電流が流れ始め、次第
に増加して電圧比較器３０の非反転入力電圧と、反転入
力電圧■。とが■。＝２ＲＩとなるまで流れる。■。＝
２ＲＩとなると重圧比較器３０からｒＨＩＧＨＪが出力
され、スイッチ３５〜３８がオフし、コイル３１．３２
への電流か遮断され、非反転入力電圧がＶ。＞２ＲＩと
なり、再び電圧比較器３０からｒＬＯＷＪが出力され、
スイッチ３５〜３８をオンしてコイル３１．３２　に電
流を供給する。これを繰り返してコイル３１．３２　に
は定電流Ｉか流れる（第３図Ｆ１．Ｇｌ）。

次にスイッチ３９をオフしく第３図Ａ２）、スイッチ４
７をオンする（第３図Ｅｌ）と、励磁数が２から１に変
化しても、コイル３２には定電流Ｉｈ）流れる。次にス
イッチ４１をオンしく第３図０１）、スイッチ４７をオ
フする（第３図Ｅ２）と励磁数は２となり、コイル３２
と共にコイル３３にも定電流■が流れる（第３図Ｈ１）
。このようにスイッチ３９〜４２とスイッチ４７とを同
期的に操作することによって、２相励磁、１相励石ｎを
交互に繰り返しても、励磁されるコイルには定電流工が
流れる。

交互に励磁するコイルの相数および組み合せが上述した
例に限られないのは言うまでもないことである。

を発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ステッピングモ
ーターの各相のコイルに流れる電流を検出する電流検出
抵抗と、各相のコイルに流れる電流と基準電流とを比較
するための電圧比較器を各相のコイルに共通してそれぞ
れ１個としたので回路構成を簡略化できるのみならず、
相のｗＪＩ数によって定電流制御電圧を切り換える事に
よって、励磁数に関係なく常にコイルに一定電流を流す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定電流回路の実施例の回路図、第２図および第３図はそれぞれ１相励磁および２−１相
励磁の動作を説明するタイミングチャート、第４図および第５図はそれぞれ本発明を通用した複写機
の構成図および光学系駆動系を示す上面図、第６図は従来のステッピングモーターの定電圧回路図、第７図および第８図はそれぞれは従来のステッピングモ
ータの定電流回路図である。２０・・・ステッピングモーター、３０・・・電圧比較器、３１．３２）３．３４・・・コイル、：１５，３６．３７．３８・・・電流制御用スイッチ、
３９．４０．４１．４２・・・電流供給用スイッチ、４
３・・・電流検出抵抗、４４．４５．４６・・・分圧抵抗、４７・・・制御電圧変更スイッチ。第５図第６図 ■ 第７図＋■ 第８図

Claims

【特許請求の範囲】

ステッピングモーターの相の励磁数に応じて定電流制御
電圧を変化せしめる手段を具えていることを特徴とする
ステッピングモーターの定電流回路。