JP5469848B2 - Stepping motor driving method and stepping motor driving device - Google Patents
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Description
本発明は、回転子及び複数の励磁コイルを備えるステッピングモータの駆動方法、及び、ステッピングモータ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a stepping motor driving method including a rotor and a plurality of exciting coils, and a stepping motor driving apparatus.
プリンタ、スキャナ、コピー機等の電子機器において、用紙を搬送するために用紙搬送機構が設けられている。このような用紙搬送機構において、用紙を搬送する手段としてステッピングモータが広く用いられている。この種のステッピングモータを組み込んだ画像形成装置が、特許文献１に例示されている。
In electronic devices such as printers, scanners, and copiers, a paper transport mechanism is provided to transport paper. In such a paper transport mechanism, stepping motors are widely used as means for transporting paper. An image forming apparatus incorporating this kind of stepping motor is exemplified in
この種のステッピングモータは、以下の公知の方法により駆動される場合が一般的である。以下に示すように、２つの励磁コイルが順次励磁される励磁方式が２相励磁方式と呼ばれる。ステッピングモータの駆動方法は、以下のようなスローアップ、スローイング、スローダウンを経て、モータの回転が開始され定速度に達し、その後、回転が停止する。 This type of stepping motor is generally driven by the following known method. As shown below, an excitation method in which two excitation coils are sequentially excited is called a two-phase excitation method. In the driving method of the stepping motor, the motor starts rotating and reaches a constant speed through the following slow-up, throwing, and slow-down, and then stops rotating.
つまり、ステッピングモータの回転子に近接して設けられた複数の励磁コイルを、２相励磁方式でいずれか２つの励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、２相励磁方式で順次励磁する（スローアップ）。 In other words, a plurality of exciting coils provided close to the rotor of the stepping motor are sequentially used in the two-phase excitation method while the two-phase excitation time for exciting any two exciting coils in the two-phase excitation method is sequentially reduced. Energize (slow up).
スローアップの結果、回転子の回転速度が定速度に達した際には、複数の励磁コイルを、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、２相励磁方式で順次励磁する（スローイング）。その後、複数の励磁コイルを、前記２相励磁時間を順次大きくしながら、２相励磁方式で順次励磁して、回転子の回転を停止させる。（スローダウン）。
ところで、この種のステッピングモータ駆動方法では、スローアップ時に以下の問題が生じる傾向がある。 By the way, this type of stepping motor driving method tends to cause the following problems during slow-up.
［振動、騒音の発生］
ステッピングモータにおいて、回転子の回転速度を表すステップ周波数（２相励磁時間の逆数）が、一定の低周波数帯域にあるときには、ステッピングモータから生じる振動及び騒音が大きい傾向にあることが判っている。また、このような周波数帯域の中には、電子機器に内蔵された他の部品との間で共振現象を生じさせて、振動及び騒音を特に大きくさせる共振周波数があることが判っている。そのため、回転子の回転が開始した時点のステップ周波数（以下、「起動周波数」と呼ばれる）は、前記周波数帯域よりも大きな周波数であることが望ましい。
[Vibration and noise generation]
In a stepping motor, it has been found that when the step frequency (reciprocal of the two-phase excitation time) representing the rotation speed of the rotor is in a certain low frequency band, vibration and noise generated from the stepping motor tend to be large. Further, it has been found that in such a frequency band, there is a resonance frequency that causes a resonance phenomenon with other components built in the electronic device, and particularly increases vibration and noise. Therefore, it is desirable that the step frequency (hereinafter referred to as “startup frequency”) at the time when the rotation of the rotor starts is larger than the frequency band.
［トルクの不足］
ところが、このような起動周波数が、前記周波数帯域よりも大きな周波数とされると、振動や騒音が生じることが抑制されるが、回転子の回転を開始させるために必要なトルクが不足してしまう傾向がある。そこで、トルクを補うためには、１−２相励磁方式で励磁コイルを励磁するスローアップを行えばよいことが判っている。
[Insufficient torque]
However, if such a start-up frequency is set to a frequency higher than the frequency band, vibration and noise are suppressed, but the torque necessary for starting the rotation of the rotor is insufficient. Tend. Thus, it has been found that in order to compensate for the torque, a slow-up that excites the exciting coil by the 1-2 phase excitation method may be performed.
しかしながら、１−２相励磁方式で励磁コイルを励磁するスローアップが行われると、回転子の回転速度が定速度に達しにくいことが判っており、このような１−２相励磁方式だけでスローアップが行われることは現実的ではない。１−２相励磁方式では、回転子の回転速度が定速度に達するためには、２相励磁方式でスローアップを行う場合と比較しておよそ２倍のステップ周波数が必要とされるからである。 However, it is known that if the slow-up that excites the exciting coil by the 1-2 phase excitation method is performed, the rotation speed of the rotor does not easily reach a constant speed. It is not realistic that the up is done. This is because in the 1-2 phase excitation method, in order for the rotational speed of the rotor to reach a constant speed, a step frequency approximately twice that in the case of performing slow-up in the 2-phase excitation method is required. .
そこで、起動周波数を前記低周波数帯域よりも大きな値とし、且つ、ステップ周波数が一定の周波数に達するまでの間１−２相励磁方式でスローアップを行い、その後、ステップ周波数が一定の周波数に達すれば、２相励磁方式でスローアップを行えばよいことが判る。 Therefore, the start-up frequency is set to a value larger than the low frequency band, and the slow-up is performed by the 1-2 phase excitation method until the step frequency reaches a constant frequency, and then the step frequency reaches the constant frequency. For example, it can be understood that the slow-up may be performed by the two-phase excitation method.
［脱調の発生］
ところが、ステップ周波数が一定の周波数に達した際に、１−２相励磁方式から２相励磁方式へ相切り替えが行われた際には、脱調が生じやすい傾向にある。脱調が生じれば、回転子が、１−２相励磁方式で定められた停止位置から２相励磁方式で定められた停止位置に切り替わらないため、２相励磁方式でスローアップを行うことが困難となる。
[Out of step]
However, when the step frequency reaches a certain frequency, when the phase is switched from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method, step out tends to occur. If a step-out occurs, the rotor does not switch from the stop position determined by the 1-2 phase excitation method to the stop position determined by the two phase excitation method, so it is possible to perform a slow-up by the two phase excitation method. It becomes difficult.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、スローアップの際に、脱調が生じずに、励磁方式を１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替えることができるステッピングモータ駆動方法及びステッピングモータ駆動装置を提供することを第１の目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and stepping that can switch the excitation method from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method without causing a step-out at the time of slow-up. A first object is to provide a motor driving method and a stepping motor driving device.
また、振動及び騒音が生じにくく、回転子の回転を開始させるために必要最低限のトルクが確保できるステッピングモータの駆動方法及びステッピングモータ駆動装置を提供することを第２の目的とするものである。 It is a second object of the present invention to provide a stepping motor driving method and a stepping motor driving device that are unlikely to generate vibration and noise and that can secure a minimum torque necessary for starting rotation of a rotor. .
本発明の一局面に係るステッピングモータ駆動方法は、ステッピングモータ駆動装置が、１−２相励磁方式及び２相励磁方式の各々の励磁方式で励磁する複数の励磁コイルと、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々の励磁方式で前記複数の励磁コイルが励磁されることにより、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々で定められたステップ角を１単位として回転する回転子と、を備えるステッピングモータを駆動させるステッピングモータ駆動方法であって、前記ステッピングモータ駆動装置が、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整ステップを実行することを特徴とする（発明１）。
A stepping motor driving method according to one aspect of the present invention includes a plurality of exciting coils that a stepping motor driving device excites with each of the 1-2 phase excitation method and the 2-phase excitation method, and the 1-2 phase excitation. When the plurality of exciting coils are excited by the respective excitation methods of the method and the two-phase excitation method, the step angle determined in each of the 1-2 phase excitation method and the two-phase excitation method is set as one unit. A stepping motor driving method for driving a stepping motor comprising a rotating rotor, wherein the stepping motor driving device excites the excitation coil by the two-phase excitation method, and the rotation of the rotor stops. and has stop position, and executes the rotor position adjustment step of adjusting so that the stop position determined by the 2-phase excitation mode (
この構成によれば、ステッピングモータを駆動させる際には、回転子位置調整ステップが必ず実行されて、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整される。 According to this configuration, when the stepping motor is driven, the rotor position adjustment step is always executed, and the stop position where the rotation of the rotor is stopped is the stop position determined by the two-phase excitation method. It is adjusted to become.
そのため、ステップパルスがドライバＩＣに入力される毎に、回転子が１−２相励磁方式で定められた停止位置に停止しながら順次回転する１−２相スローアップステップが実行され、ドライバＩＣへ入力されたステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置とされた状態となる。従って、スローアップの際に、脱調が生じずに、励磁方式を１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替えることができる。 Therefore, every time a step pulse is input to the driver IC, a 1-2 phase slow-up step is performed in which the rotor sequentially rotates while stopping at the stop position determined by the 1-2 phase excitation method. When the number of input step pulses reaches a preset value, the stop position where the rotation of the rotor stops is the stop position determined by the two-phase excitation method It becomes. Therefore, at the time of slow-up, the excitation method can be switched from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method without causing a step-out.
上記方法において、前記回転子位置調整ステップが、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断ステップの後に実行され、且つ、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整するステップであり、前記回転子位置調整ステップの後に、前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップステップを実行する方法とすることができる（発明２）。
In the above method, the rotor position adjusting step refers to storage means for storing that the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method, This is executed after a stop position determination step for determining whether or not the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method, and the rotation of the rotor is performed. When it is not determined that the stopped position is the stop position determined by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, and the rotor rotates. Adjusting the stop position to be the stop position determined by the two-phase excitation method, and after the rotor position adjustment step, changing the excitation method from the two-phase excitation method to the 1 -To 2-phase excitation method In other words, by sequentially increasing the pulse rate of the step pulse for exciting the plurality of excitation coils, the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil in the 1-2 phase excitation method is sequentially reduced. However, a 1-2 phase slow-up step in which the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method to perform a slow-up for accelerating the rotation speed of the rotor can be used ( Invention 2). ).
この方法によれば、ステッピングモータを起動させる際には、停止位置判断ステップ及び回転子位置調整ステップにより、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置とされる。そのため、発明１が奏する効果と同じ効果を奏することができる。
According to this method, when starting the stepping motor, the stop position where the rotation of the rotor is stopped is determined by the stop position determination step and the rotor position adjustment step. It is said. Therefore, the same effect as the effect which
また、スローアップが１−２相励磁方式で開始され、ステップ周波数を一義的に決定するステップパルスのパルス数が設定値に達した時点で２相励磁方式に切り替えられる。そのため、ステップ周波数が低周波数帯域に有る際には振動及び騒音が生じにくい。また、スローアップが、トルクの大きな１−２相励磁方式で開始されるため、回転子の回転を開始させるために必要最低限のトルクが確保される。 Further, the slow-up is started by the 1-2 phase excitation method, and the mode is switched to the two phase excitation method when the number of step pulses for uniquely determining the step frequency reaches a set value. Therefore, vibration and noise are less likely to occur when the step frequency is in the low frequency band. Further, since the slow-up is started by the 1-2 phase excitation method with a large torque, the minimum torque necessary for starting the rotation of the rotor is ensured.
上記方法において、前記ステッピングモータ駆動装置が、さらに、前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウントステップと、前記ステップパルスカウントステップにおいてカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速するスローアップを行う２相スローアップステップと、を実行する方法とすることができる（発明３）。
In the above method, the stepping motor driving device further includes a step pulse counting step of counting the number of pulses of the step pulse in the 1-2 phase slow-up step, and the step pulse counted in the step pulse counting step. When the number of pulses reaches a preset value, the two-phase excitation method is used to gradually reduce the two-phase excitation time for exciting the excitation coil while the two-phase excitation method is used. A two-phase slow-up step of performing a slow-up by exciting and accelerating the rotational speed of the rotor until it reaches a preset constant speed ( Invention 3).
この方法によれば、ステップパルスがドライバＩＣに入力される毎に、回転子が１−２相励磁方式で定められた停止位置に停止しながら順次回転する１−２相スローアップステップが実行され、ドライバＩＣへ入力されたステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置とされた状態となる。その後、２相スローアップステップが実行されるので、１−２相スローアップステップから２相スローアップステップへ処理を切り替える際には、脱調が生じない。 According to this method, every time a step pulse is input to the driver IC, a 1-2 phase slow-up step is executed in which the rotor sequentially rotates while stopping at the stop position determined by the 1-2 phase excitation method. When the number of step pulses input to the driver IC reaches a preset value, the stop position where the rotation of the rotor is stopped is the stop position determined by the two-phase excitation method. It will be in the state. Thereafter, since the two-phase slow-up step is executed, step-out does not occur when the processing is switched from the 1-2-phase slow-up step to the two-phase slow-up step.
上記方法において、前記２相スローアップステップは、前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達した際には、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えて、前記スローアップを行う方法とすることができる（発明４）。この方法によれば、ステップパルスのパルス数が設定値に達した際には、回転子の停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置とされている。そのため、回転子の停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置とされている状態で励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わるので、励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わる際に脱調が生じない。
In the above method, the two-phase slow-up step may be configured such that, in the 1-2-phase slow-up step, when the number of step pulses reaches the set value, the excitation method is changed to the 1-2-phase excitation method. The method can be switched from the two-phase excitation method to the slow-up method ( Invention 4). According to this method, when the number of step pulses reaches the set value, the stop position of the rotor is set to the stop position determined by the two-phase excitation method. For this reason, the excitation method is switched from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method with the rotor stop position set to the stop position determined by the two phase excitation method. No step-out occurs when switching from the two-phase excitation method to the two-phase excitation method.
上記方法において、前記ステッピングモータ駆動装置が、さらに、前記２相スローアップステップにおいて前記回転子の回転速度が前記定速度に達した際には、前記２相励磁方式でのスローアップステップを中止し、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子を前記定速度で回転させる定速度回転ステップと、前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させるスローダウンを行う２相スローダウンステップと、前記２相スローダウンステップにおいて前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる記憶ステップと、を実行し、前記定速度回転ステップで前記回転子を前記定速度で回転させる処理が中止された後、前記回転子の回転が停止するまで減速させる前記スローダウンでは、前記２相励磁方式が用いられ、前記１−２相励磁方式が用いられていないことを特徴とする。
In the above method, the stepping motor driving device further stops the slow-up step in the two-phase excitation method when the rotational speed of the rotor reaches the constant speed in the two-phase slow-up step. While maintaining the two-phase excitation time constant, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method and the rotor is rotated at the constant speed, and the two-phase excitation time is sequentially increased. However, a two-phase slow-down step is performed in which the excitation coil is excited by the two-phase excitation method to slow down the rotation speed of the rotor until the rotation of the rotor stops, and the two-phase The storage means stores the stop position at which the rotation of the rotor is stopped in the slow-down step as a stop position determined by the two-phase excitation method. Run a storage step, wherein the after treatment for rotating the rotor at the constant speed at a constant speed rotation step is stopped, in the slow-down the rotation of the rotor to decelerate to a stop, the two-phase An excitation method is used, and the 1-2 phase excitation method is not used .
この方法によれば、定速度回転ステップ及び２相スローダウンステップにおいて、２相励磁方式が用いられるので、回転子の回転が停止した際には、回転子の停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置にある。そして、記憶ステップにより、回転子の回転が停止した停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置にあることが記憶手段へ記憶される。 According to this method, since the two-phase excitation method is used in the constant speed rotation step and the two-phase slowdown step, when the rotation of the rotor is stopped, the stop position of the rotor is the two-phase excitation method. It is at a fixed stop position. Then, the storage means stores in the storage means that the stop position where the rotation of the rotor has stopped is at the stop position determined by the two-phase excitation method.
そのため、回転子の回転が停止した後、再度、１−２相スローアップステップが開始される際には、停止位置判断ステップ及び回転子位置調整ステップにより、必ず、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置とされる。 Therefore, when the 1-2 phase slow-up step is started again after the rotation of the rotor is stopped, the rotation of the rotor is always stopped by the stop position determination step and the rotor position adjustment step. The stop position is a stop position determined by the two-phase excitation method.
また、本発明の他の局面に係るステッピングモータ駆動装置は、１−２相励磁方式及び２相励磁方式の各々の励磁方式で励磁する複数の励磁コイルと、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々の励磁方式で前記複数の励磁コイルが励磁されることにより、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々で定められたステップ角を１単位として回転する回転子と、を備えるステッピングモータを駆動させるステッピングモータ駆動装置であって、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整手段を備えることを特徴とする（発明６）。
In addition, a stepping motor driving apparatus according to another aspect of the present invention includes a plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method, the 1-2 phase excitation method, and the When the plurality of exciting coils are excited by the respective excitation methods of the two-phase excitation method, the rotation rotates with the step angle determined in each of the 1-2-phase excitation method and the two-phase excitation method as one unit. A stepping motor driving device for driving a stepping motor comprising a child, wherein the excitation position of the rotor is stopped by exciting the exciting coil by the two-phase excitation method. Rotor position adjusting means for adjusting to a stop position determined by the method is provided ( Invention 6).
この構成によれば、発明１に係るステッピングモータ駆動方法に対応している。そのため、発明１に係るステッピングモータ駆動方法と同じ効果が奏される。
According to this configuration, which corresponds to the stepping motor driving method according to the
上記構成において、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段と、前記記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断手段と、前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップ手段と、前記回転子位置調整手段により、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整された後、前記１−２相スローアップ手段に対して前記スローアップを行わせる制御手段と、を備えており、前記回転子位置調整手段は、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する構成とすることができる（発明７）。
In the above configuration, referring to the storage means for storing that the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method, the rotor Stop position determining means for determining whether or not the stop position where the rotation of the motor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method, and the excitation method is changed from the two-phase excitation method to the 1-2. By switching to the phase excitation method and sequentially increasing the pulse rate of the step pulse for exciting the plurality of excitation coils, the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil in the 1-2 phase excitation method is increased. While gradually decreasing, a 1-2 phase slow-up means for exciting the exciting coil by the 1-2 phase excitation method and accelerating the rotation speed of the rotor, and a rotor position adjusting means , After the stop position where the rotation of the rotor is stopped is adjusted to be the stop position determined by the two-phase excitation method, the slow-up is performed on the 1-2-phase slow-up means. And the rotor position adjusting means has not been determined that the stop position at which the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method. In this case, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, and the stop position where the rotation of the rotor is stopped is adjusted to be the stop position determined by the two-phase excitation method. ( Invention 7).
この構成によれば、発明２に係るステッピングモータ駆動方法に対応している。そのため、発明２に係るステッピングモータ駆動方法と同じ効果が奏される。
According to this configuration, which corresponds to the stepping motor driving method according to the
上記構成において、前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウント手段と、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行う２相スローアップ手段と、前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記１−２相スローアップ手段に対して前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁することを中止させ、前記２相スローアップ手段に対して、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行わせる制御手段と、を備える構成とすることができる（発明８）。
In the above configuration, in the 1-2 phase slow-up step, step pulse counting means for counting the number of step pulses and the two-phase excitation time for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method are sequentially reduced. Two-phase slow-up means for exciting the exciting coil by the two-phase excitation method and accelerating the rotational speed of the rotor until reaching a preset constant speed; and the step pulse counting means When the number of step pulses counted by the above reaches a preset set value, the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method with respect to the 1-2 phase slow-up means. 2 phase excitation time for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method for the two-phase slow-up means. A control means for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method and performing a slow-up for accelerating the rotation speed of the rotor until it reaches a preset constant speed while being reduced ( Invention 8).
この構成によれば、発明３に係るステッピングモータ駆動方法に対応している。そのため、発明３に係るステッピングモータ駆動方法と同じ効果が奏される。
According to this configuration, which corresponds to the stepping motor driving method according to the
上記構成において、前記制御手段は、前記１−２相スローアップ手段によるスローアップが行われている際に、前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達した際には、前記２相スローアップ手段に対して、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えさせて、前記スローアップを行わせる構成とすることができる（発明９）。
In the above configuration, when the slow-up by the 1-2-phase slow-up means is performed, the control means has reached the set value of the number of step pulses counted by the step pulse counting means. In this case, the two-phase slow-up means can be configured to cause the slow-up by switching the excitation method from the 1-2-phase excitation method to the two-phase excitation method ( invention). 9).
この構成によれば、発明４に係るステッピングモータ駆動方法に対応している。そのため、発明４に係るステッピングモータ駆動方法と同じ効果が奏される。
According to this configuration, which corresponds to the stepping motor driving method according to the
上記構成において、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子を前記定速度で回転させる定速度回転手段と、前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させ、前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる２相スローダウン手段と、を備えており、前記制御手段は、前記回転子の回転速度が前記定速度に達した際には、前記２相スローアップ手段に対して前記２相励磁方式でのスローアップを中止させる処理、前記定速度回転手段に対して、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子を前記定速度で回転させる処理、及び、前記２相スローダウン手段に対して、前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させ、前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる処理、を行い、前記回転子を前記定速度で回転させる処理が中止された後、前記回転子の回転が停止するまで減速させるスローダウンでは、前記２相励磁方式が用いられ、前記１−２相励磁方式が用いられていないことを特徴とする。
In the above configuration, constant speed rotating means for exciting the exciting coil by the two-phase excitation method and rotating the rotor at the constant speed while keeping the two-phase excitation time constant, and the two-phase excitation time. The stop position where the rotation of the rotor is stopped is obtained by exciting the exciting coil by the two-phase excitation method while decreasing the rotation speed of the rotor until the rotation of the rotor stops. Comprises two-phase slow-down means for causing the storage means to memorize that the stop position is determined by the two-phase excitation method, and the control means is configured such that the rotational speed of the rotor is the constant speed. , When the two-phase slow-up means stops the slow-up in the two-phase excitation method, while keeping the two-phase excitation time constant for the constant-speed rotating means, 2 phase excitation The two-phase excitation method while sequentially increasing the two-phase excitation time with respect to the processing for exciting the exciting coil by the equation and rotating the rotor at the constant speed and the two-phase slow-down means The excitation coil is excited to reduce the rotation speed of the rotor until the rotation of the rotor stops, and the stop position where the rotation of the rotor stops is determined by the two-phase excitation method. There row processing, to be stored into the storage means to be a stop position, after the process of rotating the rotor at the constant speed is stopped, the slow down the rotation of the rotor to decelerate to a stop, The two-phase excitation method is used, and the 1-2 phase excitation method is not used .
この構成によれば、発明５に係るステッピングモータ駆動方法に対応している。そのため、発明５に係るステッピングモータ駆動方法と同じ効果が奏される。
本発明のさらに他の局面に係るステッピングモータ駆動方法は、
ステッピングモータ駆動装置が、
１−２相励磁方式及び２相励磁方式の各々の励磁方式で励磁する複数の励磁コイルと、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々の励磁方式で前記複数の励磁コイルが励磁されることにより、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々で定められたステップ角を１単位として回転する回転子と、を備えるステッピングモータを駆動させるステッピングモータ駆動方法であって、
前記ステッピングモータ駆動装置が、
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整ステップを実行し、
前記回転子位置調整ステップが、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断ステップの後に実行され、
且つ、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整するステップであり、
前記回転子位置調整ステップの後に、前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップステップを実行し、
前記ステッピングモータ駆動装置が、さらに、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウントステップと、
前記ステップパルスカウントステップにおいてカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速するスローアップを行う２相スローアップステップと、を実行し、
前記設定値は、
前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となる前記ステップパルスのパルス数であり、
前記２相スローアップステップは、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達することにより、前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となったときに、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えて、前記スローアップを行うことを特徴とする。
本発明のさらに他の局面に係るステッピングモータ駆動装置は、
１−２相励磁方式及び２相励磁方式の各々の励磁方式で励磁する複数の励磁コイルと、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々の励磁方式で前記複数の励磁コイルが励磁されることにより、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々で定められたステップ角を１単位として回転する回転子と、を備えるステッピングモータを駆動させるステッピングモータ駆動装置であって、
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整手段と、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断手段と、
前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップ手段と、
前記回転子位置調整手段により、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整された後、前記１−２相スローアップ手段に対して前記スローアップを行わせる制御手段と、
を備えており、
前記回転子位置調整手段は、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整し、
前記ステッピングモータ駆動装置は、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウント手段と、
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行う２相スローアップ手段と、
前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記１−２相スローアップ手段に対して前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁することを中止させ、前記２相スローアップ手段に対して、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行わせる制御手段と、を備え、
前記設定値は、
前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となる前記ステップパルスのパルス数であり、
前記制御手段は、
前記１−２相スローアップ手段によるスローアップが行われている際に、前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達することにより、前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となったときに、前記２相スローアップ手段に対して、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えさせて、前記スローアップを行わせることを特徴とする。
According to this configuration, which corresponds to the stepping motor driving method according to the
A stepping motor driving method according to still another aspect of the present invention is as follows.
Stepping motor drive device
A plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method, and a plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method. And a stepping motor driving method for driving a stepping motor that includes a rotor that rotates with a step angle determined by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method as one unit. And
The stepping motor driving device is
A rotor position adjustment step for adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be a stop position determined by the two-phase excitation method by exciting the excitation coil by the two-phase excitation method. Run
The rotor position adjustment step includes:
A stop position at which the rotation of the rotor is stopped with reference to storage means for storing that the stop position at which the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method. Is executed after the stop position determination step for determining whether or not the stop position is determined by the two-phase excitation method,
and,
When the stop position where the rotation of the rotor is stopped is not determined to be a stop position determined by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, Adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be a stop position determined by the two-phase excitation method,
After the rotor position adjustment step, the excitation method is switched from the two-phase excitation method to the 1-2 phase excitation method, and the pulse rate of step pulses for exciting the plurality of excitation coils is sequentially increased. Then, while gradually reducing the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil by the 1-2 phase excitation method, the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method to rotate the rotor. Execute the 1-2 phase slow-up step to perform the slow-up to accelerate
The stepping motor driving device further includes:
In the 1-2 phase slow-up step, a step pulse counting step of counting the number of step pulses,
When the number of step pulses counted in the step pulse counting step reaches a preset value, the two-phase excitation time for exciting the excitation coil in the two-phase excitation method is sequentially reduced. However, a two-phase slow-up step of performing a slow-up step of exciting the excitation coil by the two-phase excitation method and accelerating the rotation speed of the rotor until reaching a preset constant speed,
The set value is
The number of pulses of the step pulse at which the stop position of the rotor is a stop position determined by the two-phase excitation method;
The two-phase slow-up step includes
In the 1-2 phase slow-up step, when the number of step pulses reaches the set value, the stop position of the rotor becomes a stop position determined by the two-phase excitation method. The slow-up is performed by switching the method from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method.
A stepping motor driving apparatus according to still another aspect of the present invention is provided.
A plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method, and a plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method. A stepping motor drive device that, when excited, drives a stepping motor that includes a rotor that rotates with a step angle determined in each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method as a unit. And
Rotor position adjustment means for adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method by exciting the excitation coil by the two-phase excitation method. When,
Storage means for storing that the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method;
Referring to the storage means, stop position determination means for determining whether or not the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method;
By switching the excitation method from the two-phase excitation method to the 1-2 phase excitation method, and sequentially increasing the pulse rate of the step pulse for exciting the plurality of excitation coils, the 1-2 phase excitation method While the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil is sequentially reduced, the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method to perform slow-up to accelerate the rotation speed of the rotor. Two-phase slow-up means;
After the rotor position adjusting means has adjusted the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method, the 1-2 phase slow-up means Control means for causing the slow-up to be performed,
With
The rotor position adjusting means includes
When the stop position where the rotation of the rotor is stopped is not determined to be a stop position determined by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, Adjust the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method,
The stepping motor driving device is
In the 1-2 phase slow-up step, step pulse counting means for counting the number of step pulses;
While gradually reducing the two-phase excitation time for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, and the rotational speed of the rotor is set to a preset constant speed. Two-phase slow-up means for performing a slow-up to accelerate until reaching
When the number of pulses of the step pulse counted by the step pulse counting means reaches a preset set value, the 1-2 phase excitation method is used for the 1-2 phase slow-up means. Excitation of the excitation coil is stopped, and the two-phase excitation method is used to sequentially reduce the two-phase excitation time for exciting the excitation coil with the two-phase excitation method. Control means for exciting a coil and performing a slow-up for accelerating the rotation speed of the rotor until a predetermined constant speed is reached,
The set value is
The number of pulses of the step pulse at which the stop position of the rotor is a stop position determined by the two-phase excitation method;
The control means includes
While the slow-up by the 1-2 phase slow-up means is being performed, when the number of step pulses counted by the step pulse counting means reaches the set value, the stop position of the rotor is When the stop position determined by the two-phase excitation method is reached, the excitation method is switched from the 1-2 phase excitation method to the two-phase excitation method for the two-phase slow-up means to It is characterized by letting up.
本発明によれば、１−２相スローアップステップが実行され、ドライバＩＣへ入力されたステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、回転子の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置とされた状態となる。従って、スローアップの際に、脱調が生じずに、励磁方式を１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替えることができる。 According to the present invention, when the 1-2 phase slow-up step is executed and the number of step pulses input to the driver IC reaches a preset value, the rotation of the rotor stops. The stop position is set to the stop position determined by the two-phase excitation method. Therefore, at the time of slow-up, the excitation method can be switched from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method without causing a step-out.
また、スローアップが１−２相励磁方式で開始され、ステップ周波数を一義的に決定するステップパルスのパルス数が設定値に達した時点で２相励磁方式に切り替えられる。そのため、ステップ周波数が低周波数帯域に有る際には振動及び騒音が生じにくい。また、スローアップが、トルクの大きな１−２相励磁方式で開始されるため、回転子の回転を開始させるために必要最低限のトルクが確保される。 Further, the slow-up is started by the 1-2 phase excitation method, and the mode is switched to the two phase excitation method when the number of step pulses for uniquely determining the step frequency reaches a set value. Therefore, vibration and noise are less likely to occur when the step frequency is in the low frequency band. Further, since the slow-up is started by the 1-2 phase excitation method with a large torque, the minimum torque necessary for starting the rotation of the rotor is ensured.
以下、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ駆動方法及びステッピングモータ駆動装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るステッピングモータ駆動装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 Hereinafter, a stepping motor driving method and a stepping motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a stepping motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
図１に示すステッピングモータ駆動装置１は、制御ユニットＵ、ＲＡＭ（記憶手段）２０、ドライバＩＣ（Integrated Circuit）３０、ステップパルスカウンタ（ステップパルスカウント手段）４０、及びＲＯＭ５０を備え、ステッピングモータ２を駆動するようにされている。ここに、ステッピングモータ２として、バイポーラ式の複数の励磁コイル２１，２２を備える２相ステッピングモータが例示されている。
A stepping
制御ユニットＵは、ドライバＩＣ３０を制御する。そのため、制御ユニットＵは、制御部（制御手段）１０、停止位置判断部（停止位置判断手段）１１、回転子位置調整部（回転子位置調整手段）１２、１−２相スローアップ部（１−２相スローアップ手段）１３、２相スローアップ部（２相スローアップ手段）１４、定速度回転部（定速度回転手段）１５、及び２相スローダウン部（２相スローダウン手段）１６を備える。
The control unit U controls the
ドライバＩＣ３０は、ステッピングモータ２の励磁コイル２１，２２が接続される端子ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，及びＴＤを備えている。このようなドライバＩＣ３０において、端子ＴＡ及び端子ＴＢには励磁コイル２１が接続されており、端子ＴＡ側が「／Ｂ相」、端子ＴＢ側が「Ｂ相」とされている。また、端子ＴＣ及び端子ＴＤには励磁コイル２２が接続されており、端子ＴＣ側が「Ａ相」、端子ＴＤ側が「／Ａ相」とされている。
The
また、ドライバＩＣ３０は、制御ユニットＵから出力されたステップパルスを受け付けて、励磁電流を生成する。このようなステップパルスは、ドライバＩＣの端子ＴＥへ入力される。また、ドライバＩＣ３０は、制御ユニットＵから、Ｌレベルでイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ）を要求する信号を受け付けた際には励磁電流を生するが、Ｈレベルでディスエーブル（ＤＩＳＡＢＬＥ）を要求する信号を受け付けた際には励磁電流を生じない。このようなイネーブル及びディスエーブルを要求する信号は、ドライバＩＣの端子ＴＧへ入力される。
Further, the
また、ドライバＩＣ３０は、制御ユニットＵから出力された相切り替え信号（以下、ＭＳ信号という）を受け付けて、励磁方式を、１−２相励磁方式及び２相励磁方式のいずれかへ切り替える。つまり、ＭＳ信号はＨレベルで励磁方式を２相励磁方式から１−２相励磁方式へ切り替えることを要求し、Ｌレベルで励磁方式を１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替えることを要求する信号である。このようなＭＳ信号は、ドライバＩＣの端子ＴＦへ入力される。
The
このようなドライバＩＣ３０は、公知のシーケンサー機能付きマイクロステッピング対応モータドライバを用いて実現される。例えば、本実施形態において、ドライバＩＣ３０として、公知のバイポーラ駆動方式のステッピングモータドライバが用いられている。
Such a
このような公知のモータドライバは、制御ユニットＵによる制御により、励磁方式を１−２相励磁方式と２相励磁方式との間で切り替え、且つ、ステップパルスが１パルス入力される毎に、１−２相励磁方式又は２相励磁方式で励磁コイル２１，２２を励磁して、回転子２３を１−２相励磁方式又は２相励磁方式で定められた停止位置で停止させながら回転させるモータドライバである。尚、ステッピングモータ２が、ユニポーラ式の複数の励磁コイルを備える２相ステッピングモータである場合には、公知のユニポーラ駆動方式のステッピングモータドライバが用いられることが望まれる。このような公知のユニポーラ駆動方式のステッピングモータドライバも、公知のバイポーラ駆動方式のステッピングモータドライバの先述した処理と同じ処理を行う。
Such a known motor driver switches the excitation method between the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method under the control of the control unit U, and each time one step pulse is input, 1 Motor driver that excites the excitation coils 21 and 22 by the -2-phase excitation method or the 2-phase excitation method and rotates the
ＲＡＭ２０は、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する。ここに、ＲＡＭ２０へ、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置であること記憶する処理は、例えば、２相励磁方式で定められた停止位置であることを示すフラグをセットすることで実現される。また、図２に示す、２相励磁方式で定められた停止位置（２）、（４）、（６）、（８）のいずれかを記憶することでも実現される。
The
ステッピングモータ２は、バイポーラ式の複数の励磁コイル２１，２２を備える２相ステッピングモータである。このようなステッピングモータ２は、励磁コイル２１及び２２を備えており、励磁コイル２１の両端がドライバＩＣ３０の端子ＴＡ及びＴＢへ接続されて、それぞれの両端が／Ｂ相及びＢ相とされている。また、励磁コイル２２の両端がドライバＩＣ３０の端子ＴＣ及びＴＤへ接続されており、それぞれの両端がＡ相及び／Ａ相とされている。
The stepping
また、ステッピングモータ２は、Ｎ極及びＳ極を有する回転子２３（２極ローター）を備える。この回転子２３に近接して、複数の励磁コイル２１及び２２が設けられている。このようなステッピングモータ２は、後述されるように、ドライバＩＣ３０がステップパルスを変換して生成する励磁電流を受け付けて回転子２３が回転する。
Further, the stepping
ステップパルスカウンタ４０は、後述される１−２相スローアップ処理が行われている際には、１−２相スローアップ部１３により生成されるステップパルスのパルス数をカウントする（以下、ステップパルス数カウント処理という）。そして、カウント値が予め設定された設定値（以降「Ｎ」という；但し、Ｎは正の自然数）に達した際には、カウント値がＮに達したことを制御部１０へ通知する。１−２相スローアップ処理が行われている際にステップパルスのパルス数がＮに達した際には、後述されるように、ステッピングモータ２の回転子２３の停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置に位置していることが判るからである。ＲＯＭ５０は、この制御ユニットＵが動作するための各種プログラムを記憶している。
The step pulse counter 40 counts the number of step pulses generated by the 1-2 phase slow-up
このようなステッピングモータ駆動装置１において、制御ユニットＵが備える要素の各々は、以下の処理を行う。つまり、制御ユニットＵにおいて、制御部１０は、コントロールバス（例えば、ＣＰＵバス）及びデータバスを通じて制御信号及びデータの転送を行うことにより、制御ユニットＵを制御する。また、制御部１０の制御により、制御ユニットＵ内の要素の各々が制御されて、後述されるステッピングモータ駆動処理が実現される。
In such a stepping
また、停止位置判断部１１は、ＲＡＭ２０を参照して、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する。図２は、回転子２３の、２相励磁方式及び１−２相励磁方式で定められた停止位置を示すモデル図である。図２において、時計回りに付された数値「０」、「４５」、「９０」、「１３５」、「１８０」、「２２５」、「２７０」、「３１５」の各々は、原点Ｏを中心として回転子２３が時計回り方向（図２において矢印方向）へ回転するステップ角を示している。また、（１）〜（８）の各々は、回転子２３が有する「Ｎ極」を基準として表された、回転子２３の停止位置を示している。
Further, the stop
図２において、回転子２３の停止位置は、２相励磁方式では、（２）、（４）、（６）、及び（８）に示される停止位置である。回転子２３は、２相励磁方式では、（２）、（４）、（６）、及び（８）で示される停止位置で停止しながら、９０度のステップ角を１単位として回転する。
In FIG. 2, the stop position of the
一方、１−２相励磁方式では、回転子２３の停止位置は、（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、及び（８）に示される停止位置である。回転子２３は、１−２相励磁方式では、（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、及び（８）で示される停止位置で停止しながら、４５度のステップ角を１単位として回転する。
On the other hand, in the 1-2 phase excitation method, the stop position of the
また、図１に示す回転子位置調整部１２は、２相励磁方式で複数の励磁コイル２１及び２２を励磁して、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する（以下、回転子停止位置調整処理という）。
Further, the rotor
例えば、図２において、回転子２３の停止位置が、（１）、（３）、（５）、及び（７）で表される１−２相励磁方式で定められた停止位置で停止している際には、回転子位置調整部１２が、ＭＳ信号をＬレベルとしてドライバＩＣ３０の励磁方式を２相励磁方式とし、且つ、ステップパルスをドライバＩＣ３０へ出力する。その結果、／Ｂ相及びＡ相、／Ｂ相及び／Ａ相、／Ａ相及びＢ相、及びＢ相及びＡ相のいずれかが励磁されて、回転子２３の停止位置が、（２）、（４）、（６）、及び（８）のいずれかに示された２相励磁方式で定められた停止位置に位置するように調整される。
For example, in FIG. 2, the stop position of the
また、図１に示す１−２相スローアップ部１３は、ＭＳ信号をＨレベルとしてドライバＩＣ３０の励磁方式を１−２相励磁方式とし、且つ、ステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、１−２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２の両方又はいずれか一方を励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、１−２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２の両方又はいずれか一方を励磁して、回転子２３の回転速度を加速させるスローアップを行う（以下、１−２相スローアップ処理という）。
Further, the 1-2 phase slow-up
また、図１に示す２相スローアップ部１４は、ＭＳ信号をＬレベルとしてドライバＩＣ３０の励磁方式を２相励磁方式とし、且つ、ステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２を励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２を励磁して、回転子２３の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行う（以下、２相スローアップ処理という）。
In addition, the two-phase slow-up
また、図１に示す定速度回転部１５は、ＭＳ信号をＬレベルとしてドライバＩＣ３０の励磁方式を２相励磁方式に保ったまま、ステップパルスのパルスレートを一定に保つことで、２相励磁時間を一定に保ちながら、２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２を励磁して、回転子２３を定速度で回転させる（以下、定速度回転処理という）。ここに、回転子２３の回転速度が一定の定速度に達している際におけるステップ周波数（２相励磁時間の逆数で表される値）は、「定速周波数」と呼ばれる。例えば、回転子２３の回転速度が、定速度４５０ｍｍ／ｓに達している際には、およそ２７００ｐｐｓで表されるステップ周波数が「定速周波数」となる。
Further, the constant
また、図１に示す２相スローダウン部１６は、ＭＳ信号をＬレベルとしてドライバＩＣ３０の励磁方式を２相励磁方式に保ったまま、ステップパルスのパルスレートを順次小さくすることで、２相励磁時間を順次大きくしながら、２相励磁方式で複数の励磁コイル２１及び２２を励磁して、回転子２３の回転速度を、回転子２３の回転が停止するまで減速させる（以下、２相スローダウン処理という）。
Further, the two-phase slow-down
その後、２相スローダウン部１６は、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置であることをＲＡＭ２０へ記憶させる（以下、停止位置記憶処理という）。ここに、ＲＡＭ２０へ、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶させることを実現する手段は、先述された通りである。
Thereafter, the two-phase slow-down
図３は、ドライバＩＣ３０が２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２を励磁するための励磁電流について説明するためのタイムチャートである。図３（ａ）は、／Ａ相及び／Ｂ相における励磁電流値の一例を示し、図３（ｂ）は、Ａ相及びＢ相における励磁電流値の一例を示している。また、図４は、ステッピングモータ２の内部構造の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a time chart for explaining the excitation current for the
ここに、図３（ａ）及び図３（ｂ）から明らかなように、／Ａ相における励磁電流値とＡ相における励磁電流値とは逆極性である。また、／Ｂ相における励磁電流値とＢ相における励磁電流値とは逆極性である。 Here, as is clear from FIGS. 3A and 3B, the excitation current value in the / A phase and the excitation current value in the A phase have opposite polarities. Also, the excitation current value in the / B phase and the excitation current value in the B phase have opposite polarities.
このことから明らかなように、／Ａ相における励磁電流値が正の値である際には、Ａ相における励磁電流値は負の値であるため、励磁コイル２２の／Ａ相からＡ相へ励磁電流が流れる。一方、／Ａ相における励磁電流値が負の値である際には、Ａ相における励磁電流値は正の値であるため、励磁コイル２２のＡ相から／Ａ相へ励磁電流が流れる。
As is clear from this, when the excitation current value in the / A phase is a positive value, the excitation current value in the A phase is a negative value, and therefore, from the / A phase to the A phase of the
また、／Ｂ相における励磁電流値が正の値である際には、Ｂ相における励磁電流値が負の値であるため、励磁コイル２１の／Ｂ相からＢ相へ励磁電流が流れる。一方、／Ｂ相における励磁電流値が負の値である際には、Ｂ相における励磁電流値が正の値であるため、励磁コイル２１のＢ相から／Ｂ相へ励磁電流が流れる。
When the excitation current value in the / B phase is a positive value, the excitation current value in the B phase is a negative value, so that the excitation current flows from the / B phase to the B phase of the
そして、／Ｂ相及び／Ａ相、／Ａ相及びＢ相、Ｂ相及びＡ相、Ａ相及び／Ｂ相のいずれかにおいて、２相の励磁電流値が７０．７１％となった際には、励磁電流値が７０．７１％とされた２相が励磁される。 When the excitation current value of the two phases becomes 70.71% in any of the / B phase and / A phase, the / A phase and B phase, the B phase and A phase, the A phase and / B phase The two phases with an excitation current value of 70.71% are excited.
このような２相励磁方式では、／Ａ相、Ａ相、／Ｂ相、及びＢ相が、図３に示すような励磁電流値を示すことにより、回転子２３が以下のように回転する。つまり、励磁時間（１）において／Ｂ相及び／Ａ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（２）において／Ａ相及びＢ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（３）においてＢ相及びＡ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（４）においてＡ相及び／Ｂ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁が順次行われる。その結果、回転子２３が時計回り（図１及び図４に示す矢印方向）に１回転する。尚、逆方向への回転は、逆の順番で励磁を行えば実現される。以上のように、励磁コイル２１及び２２が順次励磁される時間（励磁時間（１）〜（４）の各々の時間）が、「２相励磁時間」と呼ばれる。
In such a two-phase excitation method, the / A phase, the A phase, the / B phase, and the B phase show the excitation current values as shown in FIG. 3, so that the
このような２相励磁方式では、回転子２３が、図２に示す停止位置（２）、（４）、（６）、及び（８）で順次停止しながら回転する。つまり、図２において、原点Ｏと停止位置（２）、（４）、（６）、及び（８）の各々とを結ぶ線と、原点Ｏと次の停止位置（４）、（６）、（６）、及び（２）とを結ぶ線とでなす角度を１単位として、回転子２３が回転する。このように、１単位とされる角度はステップ角と呼ばれる。
In such a two-phase excitation method, the
また、前記励磁時間（１）〜（４）の各々は、ステップパルス（図３では「ＳＴＥＰ」で表されている）１パルスに対応している。そのため、回転子２３は、ステップパルスのパルスに同期して、１ステップ角回転する。
Each of the excitation times (1) to (4) corresponds to one step pulse (represented by “STEP” in FIG. 3). Therefore, the
図５は、ドライバＩＣ３０が１−２相励磁方式で励磁コイル２１及び２２を励磁するための励磁電流について説明するためのタイムチャートである。図５（ａ）は、／Ａ相及び／Ｂ相における励磁電流値の一例を示し、図５（ｂ）は、Ａ相及びＢ相における励磁電流値の一例を示している。
FIG. 5 is a time chart for explaining the excitation current for the
ここに、図５（ａ）及び図５（ｂ）から明らかなように、／Ａ相における励磁電流値とＡ相における励磁電流値とは逆極性である。また、／Ｂ相における励磁電流値とＢ相における励磁電流値とは逆極性である。 Here, as is apparent from FIGS. 5A and 5B, the excitation current value in the / A phase and the excitation current value in the A phase have opposite polarities. Also, the excitation current value in the / B phase and the excitation current value in the B phase have opposite polarities.
そして、／Ｂ相及び／Ａ相、／Ａ相及びＢ相、Ｂ相及びＡ相、Ａ相及び／Ｂ相のいずれかにおいて、２相の励磁電流値が７０．７１％となった際には、励磁電流値が７０．７１％とされた２相が励磁される。つまり、２相励磁方式で励磁される。また、Ａ相、Ｂ相、／Ａ相、及び／Ｂ相のいずれかにおいて、励磁電流値が１００％となった際に、励磁電流値が１００％とされた相が励磁される。つまり、１相励磁方式で励磁される。 When the excitation current value of the two phases becomes 70.71% in any of the / B phase and / A phase, the / A phase and B phase, the B phase and A phase, the A phase and / B phase The two phases with an excitation current value of 70.71% are excited. That is, it is excited by a two-phase excitation method. Further, in any of the A phase, the B phase, the / A phase, and the / B phase, when the excitation current value becomes 100%, the phase having the excitation current value of 100% is excited. That is, it is excited by the one-phase excitation method.
このような１−２相励磁方式では、Ａ相、Ｂ相、／Ａ相、及び／Ｂ相が、図５に示すような励磁電流値を示すことにより、回転子２３が以下のように回転する。つまり、励磁時間（１）において／Ｂ相（励磁コイル２１）のみの励磁→励磁時間（２）において／Ｂ相及び／Ａ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（３）において／Ａ相（励磁コイル２２）のみの励磁→励磁時間（４）において／Ａ相及びＢ相の（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（５）においてＢ相（励磁コイル２１）のみの励磁→励磁時間（６）においてＢ相及びＡ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁→励磁時間（７）においてＡ相（励磁コイル２２）のみの励磁→励磁時間（８）においてＡ相及び／Ｂ相（励磁コイル２１及び２２）の励磁が順次行われる。その結果、回転子２３が時計回り（図１及び図４に示す矢印方向）に１回転する。尚、逆方向への回転は、逆の順番で励磁を行えば実現される。このように、１−２相励磁電流によって、以上のように、励磁コイル２１及び２２のうち２つ又は１つが順次励磁される時間（励磁時間（１）〜（８）の各々の時間）が、「１−２相励磁時間」と呼ばれる。
In such a 1-2 phase excitation method, the A phase, B phase, / A phase, and / B phase exhibit excitation current values as shown in FIG. To do. That is, in excitation time (1), excitation of only / B phase (excitation coil 21) → excitation time (2) / excitation of B phase and / A phase (excitation coils 21 and 22) → excitation time (3) / Excitation of phase A (excitation coil 22) only → Excitation time (4) / Excitation of phase A and phase B (excitation coils 21 and 22) → Excitation time (5) of phase B (excitation coil 21) only → Excitation of B phase and A phase (excitation coils 21 and 22) at excitation time (6) → Excitation of only A phase (excitation coil 22) at excitation time (7) → A phase and / B at excitation time (8) The phases (excitation coils 21 and 22) are sequentially excited. As a result, the
このような１−２相励磁方式では、回転子２３が、図２に示す停止位置（１）〜（８）で順次停止しながら回転する。つまり、図２において、原点Ｏと停止位置（１）〜（８）の各々とを結ぶ線と、原点Ｏと次の停止位置（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、及び（１）とを結ぶ線とでなす角度を１単位として、回転子２３が回転する。このように、１単位とされる角度はステップ角と呼ばれる。
In such a 1-2 phase excitation method, the
また、前記励磁時間（１）〜（８）の各々は、ステップパルス（図５では「ＳＴＥＰ」で表されている）１パルスに対応している。そのため、回転子２３は、ステップパルスのパルスに同期して、１ステップ角回転する。
Each of the excitation times (1) to (8) corresponds to one pulse of a step pulse (represented by “STEP” in FIG. 5). Therefore, the
図６は、ステッピングモータ駆動装置１が行うステッピング駆動処理の概要の一例を示すタイムチャートである。また、図７は、ステッピングモータ２の台形状速度プロフィールを示す図である。
FIG. 6 is a time chart showing an example of an outline of the stepping drive process performed by the stepping
ステッピングモータ駆動装置１において、制御ユニットＵから出力される、Ｌレベルでイネーブルを要求する信号を受け付けた際には、ドライバＩＣ３０が励磁電流を生ずることができる。このような状態で、以下のステッピングモータ駆動処理が行われる。
When the stepping
［図６において（１）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、回転子位置調整部１２が回転子停止位置調整処理を行って、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置となるよう調整される。本実施形態では、回転子停止位置調整処理が、ステップパルスが２パルス出力されることで実現されている。
[Process indicated by (1) in FIG. 6]
In the control unit U, the rotor
このような２パルス分のステップパルスがドライバＩＣ３０に入力されると、ドライバＩＣ３０により、図３に示される励磁時間（１）において／Ｂ相及び／Ａ相の励磁→図３に示される励磁時間（２）において／Ａ相及びＢ相の励磁が順次行われる。
When such two step pulses are input to the
つまり、回転子２３が、図２の（１）、（３）、（５）、及び（７）で示される１−２相励磁方式で定められたいずれの停止位置に停止していても、２パルス分のステップパルスがドライバＩＣ３０へ入力されて、回転子２３が、図２の（４）で示される停止位置（１３５度）まで回転し、その後、図２の（６）で示される停止位置（２２５度）まで回転して停止する。つまり、回転子２３が図２に示されるどの停止位置に停止していても、２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整される。
That is, even if the
［図６において（２）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、１−２相スローアップ部１３が１−２相スローアップ処理を行う。この際に、１−２相スローアップ部１３によりＭＳ信号がＨレベルとされ、励磁方式が２相励磁方式から１−２相励磁方式へ切り替わる。同時に、ステップパルスカウンタ４０によるステップパルス数カウント処理が開始される。
[Process indicated by (2) in FIG. 6]
In the control unit U, the 1-2 phase slow-up
［図６において（３）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、１−２相スローアップ部１３による１−２相スローアップ処理が継続される。このような１−２相スローアップ処理において、ステップ周波数が、図７の（３）に示すように７０１ｐｐｓから１６１７ｐｐｓにまで変化する。また、ステップパルスカウンタ４０によるステップパルス数カウント処理も継続される。
[Process indicated by (3) in FIG. 6]
In the control unit U, the 1-2 phase slow-up process by the 1-2 phase slow-up
［図６において（４）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、ステップパルス数カウント処理によりカウントされたステップパルス数が設定値Ｎに達した際には、２相スローアップ部１４が、ＭＳ信号をＬレベルとして、励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わり、２相スローアップ処理が行われる。この際、１−２相スローアップ部１３による１−２相スローアップ処理が中止される。
[Process indicated by (4) in FIG. 6]
In the control unit U, when the number of step pulses counted by the step pulse number counting process reaches the set value N, the two-phase slow-up
つまり、ステップパルス数が設定値Ｎとなった時点では、回転子２３の停止位置は、２相励磁方式で定められた停止位置とされている。回転子２３の停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整されてから、ドライバＩＣ３０へステップパルスが１パルス入力される毎に、回転子２３が、図２に示す（１）〜（８）の各々の停止位置に停止しながら回転するからである。
That is, when the number of step pulses reaches the set value N, the stop position of the
例えば、偶数のパルス数が設定値Ｎとされている際には、図２に示される停止位置（２）、（４）、（６）及び（８）のいずれかを起点として、図２に示される停止位置（１）〜（８）の各々に順次停止しながら回転子２３が回転する。そして、ステップパルスのパルス数が設定値Ｎとなった際には、回転子２３の停止位置は、図２に示す（２）、（４）、（６）、及び（８）の２相励磁方式で定められた停止位置のいずれかとなっている。そのため、その時点で励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わっても、脱調が生じない。このような２相スローアップ処理において、ステップ周波数が、図７の（４）に示すように１６１７ｐｐｓから２０００〜３０００ｐｐｓにまで変化する。
For example, when the even number of pulses is set to the set value N, the stop position (2), (4), (6) and (8) shown in FIG. The
［図６において（５）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、回転子２３の回転速度が定速度に達して、制御部１０が、２相スローアップ処理を中止させる。ここに、回転子２３の回転速度が定速度に達していることは、例えば、２相励磁時間の逆数から求められるステップ周波数が「定速周波数」に達していることを制御部１０が検出することにより実現される。
[Process indicated by (5) in FIG. 6]
In the control unit U, the rotation speed of the
ついで、制御部１０が、定速度回転部１５に対して、定速度回転処理を開始させる。定速度回転処理が行われている際には、ステップ周波数は、図７の（５）に示すように、２０００〜３０００ｐｐｓで維持されている。
Next, the
［図６において（６）で示される処理］
制御ユニットＵにおいて、制御部１０が、定速度回転部１５に対して定速度回転処理を中止させる。そして、制御部１０が、２相スローダウン部１６に対して２相スローダウン処理及び停止位置記憶処理を行わせる。このような２相スローダウン処理において、ステップ周波数が、図７の（６）に示すように、２０００ｐｐｓ〜３０００ｐｐｓから７０１ｐｐｓにまで変化する。
[Process shown by (6) in FIG. 6]
In the control unit U, the
このように、ステッピングモータ２が駆動される際には、まず、回転子位置調整部１２により回転子２３の停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整されてから、１−２相励磁方式でスローアップが行われる。そして、１−２相励磁方式でスローアップが行われている際にステップパルスのパルス数が設定値Ｎに達すると、励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わり、２相励磁方式でスローアップが行われる。
Thus, when the stepping
そのため、１−２相励磁方式でスローアップが行われている際にステップパルスのパルス数が設定値に達した時点では、回転子２３の停止位置は２相励磁方式で定められた停止位置となっている。従って、励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わる際に脱調が生じない。
Therefore, when the number of step pulses reaches a set value when slow-up is performed in the 1-2 phase excitation method, the stop position of the
また、先述したドライバＩＣ３０には、図示しないＲＥＳＥＴ端子を備えており、ＲＥＳＥＴ端子にＲＥＳＥＴ信号が入力された際には、回転子２３の停止位置が、１−２相励磁方式と２相励磁方式との共通の停止位置とされる。つまり、図２に示す（２）、（４）、（６）、及び（８）のいずれかの停止位置とされる。しかしながら、本実施形態に係るステッピングモータ駆動装置１は、ステッピングモータ２を駆動する際には、回転子位置調整部１２により回転子２３の停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整されてからスローアップを行う。そのため、このようなＲＥＳＥＴ端子が必要とされずに、励磁方式が１−２相励磁方式から２相励磁方式へ切り替わる際に、脱調を生じさせないようにできる。従って、ドライバＩＣ３０の端子数、及び、ドライバＩＣ３０へ信号を入力するための制御線の数が削減される。
Further, the above-described
図８は、本実施形態に係るステッピングモータ駆動方法の一例を示すフローチャートである。このようなステッピングモータ駆動方法は、例えば、ステッピングモータ駆動装置１が組み込まれた画像形成装置が、ジョブを実行する際に行われる。本実施形態では、画像形成装置が用紙搬送ジョブを実行する際のステッピングモータ駆動方法が例示されている。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the stepping motor driving method according to the present embodiment. Such a stepping motor driving method is performed, for example, when an image forming apparatus in which the stepping
すなわち、画像形成装置が用紙搬送ジョブを開始した際には（ステップＳ１）、ステッピングモータ駆動装置１において、停止位置判断部１１が、回転子２３の回転が停止している停止位置が、２相励磁方式で定められた停止位置となっているか否かを判断する（ステップＳ２，Ｓ３；停止位置判断ステップ）。つまり、ＲＡＭ２０を参照して、回転子２３の回転が停止している停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置とされていることが記憶されているか否かを判断する。
That is, when the image forming apparatus starts a paper conveyance job (step S1), in the stepping
この判断の結果、回転子２３の回転が停止している停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置となっている際には（ステップＳ３のＹＥＳ）、ステップＳ５に以降する。一方、回転子２３の回転が停止している停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置となっていない際には（ステップＳ３のＮＯ）、回転子位置調整部１２が回転子停止位置調整処理を行う（ステップＳ４；回転子位置調整ステップ）。
As a result of the determination, when the stop position where the rotation of the
ステップＳ５に示される処理では、１−２相スローアップ部１３が１−２相スローアップ処理を行う。このような１−２相スローアップ処理が行われている間には、ステップパルスカウンタ４０がステップパルス数カウント処理を行う（ステップＳ６；ステップパルスカウントステップ）。
In the process shown in step S5, the 1-2 phase slow-up
ステップパルス数カウント処理が行われた結果、ステップパルスの数が予め設定された設定値「Ｎ」に達した際には（ステップＳ７のＹＥＳ）、１−２相スローアップ部１４が、励磁方式を２相励磁方式から１−２相励磁方式へ切り替え（ステップＳ８）、１−２相スローアップ処理を行う（ステップＳ９）。ここに、１−２相スローアップ処理は、回転子２３の回転速度が予め定められた定速度に達するまで継続される。
When the number of step pulses reaches a preset setting value “N” as a result of the step pulse number counting process (YES in step S7), the 1-2 phase slow-up
１−２相スローアップ処理において、回転子２３の回転速度が予め定められた定速度に達した際には（ステップＳ１０のＹＥＳ）、定速度回転部１５が定速度回転処理を行う（ステップＳ１１；定速度回転処理）。この定速度回転処理は用紙搬送ジョブが終了するまで継続される。
In the 1-2 phase slow-up process, when the rotation speed of the
そして、用紙搬送ジョブが終了した際には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、２相スローダウン部１６が２相スローダウン処理を行う（ステップＳ１３；２相スローダウンステップ）。そして、回転子２３の回転が停止した際には、２相スローダウン部１６が、回転子２３の回転が停止している停止位置が２相励磁方式で定められた停止位置であることを、ＲＡＭ２０に記憶させる（ステップＳ１４；記憶ステップ）。
When the paper transport job is completed (YES in step S12), the two-
１ ステッピングモータ駆動装置
１０ 制御部
１１ 停止位置判断部
１２ 回転子位置調整部
１３ １−２相スローアップ部
１４ ２相スローアップ部
１５ 定速度回転部
１６ ２相スローダウン部
２０ ＲＡＭ
２ ステッピングモータ
２１ 励磁コイル
２２ 励磁コイル
Ａ Ａ相
／Ａ ／Ａ相
Ｂ Ｂ相
／Ｂ ／Ｂ相
２３ 回転子
４０ ステップパルスカウンタ
DESCRIPTION OF
2 Stepping
Claims (4)
１−２相励磁方式及び２相励磁方式の各々の励磁方式で励磁する複数の励磁コイルと、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々の励磁方式で前記複数の励磁コイルが励磁されることにより、前記１−２相励磁方式及び前記２相励磁方式の各々で定められたステップ角を１単位として回転する回転子と、を備えるステッピングモータを駆動させるステッピングモータ駆動方法であって、
前記ステッピングモータ駆動装置が、
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整ステップを実行し、
前記回転子位置調整ステップが、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断ステップの後に実行され、
且つ、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整するステップであり、
前記回転子位置調整ステップの後に、前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップステップを実行し、
前記ステッピングモータ駆動装置が、さらに、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウントステップと、
前記ステップパルスカウントステップにおいてカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速するスローアップを行う２相スローアップステップと、を実行し、
前記設定値は、
前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となる前記ステップパルスのパルス数であり、
前記２相スローアップステップは、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達することにより、前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となったときに、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えて、前記スローアップを行うことを特徴とするステッピングモータ駆動方法。 Stepping motor drive device
A plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method, and a plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method. And a stepping motor driving method for driving a stepping motor that includes a rotor that rotates with a step angle determined by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method as one unit. And
The stepping motor driving device is
A rotor position adjustment step for adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be a stop position determined by the two-phase excitation method by exciting the excitation coil by the two-phase excitation method. Run
The rotor position adjustment step includes:
A stop position at which the rotation of the rotor is stopped with reference to storage means for storing that the stop position at which the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method. Is executed after the stop position determination step for determining whether or not the stop position is determined by the two-phase excitation method,
and,
When the stop position where the rotation of the rotor is stopped is not determined to be a stop position determined by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, Adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be a stop position determined by the two-phase excitation method,
After the rotor position adjustment step, the excitation method is switched from the two-phase excitation method to the 1-2 phase excitation method, and the pulse rate of step pulses for exciting the plurality of excitation coils is sequentially increased. Then, while gradually reducing the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil by the 1-2 phase excitation method, the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method to rotate the rotor. Execute the 1-2 phase slow-up step to perform the slow-up to accelerate
The stepping motor driving device further includes:
In the 1-2 phase slow-up step, a step pulse counting step of counting the number of step pulses,
When the number of step pulses counted in the step pulse counting step reaches a preset value, the two-phase excitation time for exciting the excitation coil in the two-phase excitation method is sequentially reduced. However, a two-phase slow-up step of performing a slow-up step of exciting the excitation coil by the two-phase excitation method and accelerating the rotation speed of the rotor until reaching a preset constant speed,
The set value is
The number of pulses of the step pulse at which the stop position of the rotor is a stop position determined by the two-phase excitation method;
The two-phase slow-up step includes
In the 1-2 phase slow-up step, when the number of step pulses reaches the set value, the stop position of the rotor becomes a stop position determined by the two-phase excitation method. A stepping motor drive method characterized by switching the method from the 1-2 phase excitation method to the two phase excitation method and performing the slow-up .
前記２相スローアップステップにおいて前記回転子の回転速度が前記定速度に達した際には、前記２相励磁方式でのスローアップステップを中止し、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子を前記定速度で回転させる定速度回転ステップと、
前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させるスローダウンを行う２相スローダウンステップと、
前記２相スローダウンステップにおいて前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる記憶ステップと、
を実行し、
前記定速度回転ステップで前記回転子を前記定速度で回転させる処理が中止された後、前記回転子の回転が停止するまで減速させる前記スローダウンでは、前記２相励磁方式が用いられ、前記１−２相励磁方式が用いられていないことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ駆動方法。 The stepping motor driving device further includes:
When the rotational speed of the rotor in the two-phase slow-up step has reached the constant speed, stops slow-up step in the 2-phase excitation mode, while maintaining the two-phase excitation time constant, the A constant speed rotation step of exciting the excitation coil in a two-phase excitation method and rotating the rotor at the constant speed;
Two-phase that slows down the rotational speed of the rotor until the rotation of the rotor stops by exciting the exciting coil by the two-phase excitation method while sequentially increasing the two-phase excitation time A slowdown step,
A storage step of storing in the storage means that the stop position at which the rotation of the rotor has stopped in the two-phase slow-down step is a stop position determined by the two-phase excitation method;
Run
After the process of rotating the rotor at the constant speed in the constant speed rotation step is stopped, the slow-down is performed until the rotation of the rotor stops, and the two-phase excitation method is used. The stepping motor driving method according to claim 1, wherein the −2 phase excitation method is not used .
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整する回転子位置調整手段と、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段を参照して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であるか否かを判断する停止位置判断手段と、
前記励磁方式を前記２相励磁方式から前記１−２相励磁方式へ切り替えて、前記複数の励磁コイルを励磁するためのステップパルスのパルスレートを順次高くすることで、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する１−２相励磁時間を順次小さくしながら、前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を加速させるスローアップを行う１−２相スローアップ手段と、
前記回転子位置調整手段により、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整された後、前記１−２相スローアップ手段に対して前記スローアップを行わせる制御手段と、
を備えており、
前記回転子位置調整手段は、
前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であると判断されなかった際には、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転が停止している停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置となるように調整し、
前記ステッピングモータ駆動装置は、
前記１−２相スローアップステップにおいて、前記ステップパルスのパルス数をカウントするステップパルスカウント手段と、
前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行う２相スローアップ手段と、
前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が、予め設定された設定値に達した際には、前記１−２相スローアップ手段に対して前記１−２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁することを中止させ、前記２相スローアップ手段に対して、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁する２相励磁時間を順次小さくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、予め設定された定速度に達するまで加速させるスローアップを行わせる制御手段と、を備え、
前記設定値は、
前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となる前記ステップパルスのパルス数であり、
前記制御手段は、
前記１−２相スローアップ手段によるスローアップが行われている際に、前記ステップパルスカウント手段によりカウントされた前記ステップパルスのパルス数が前記設定値に達することにより、前記回転子の停止位置が前記２相励磁方式で定められる停止位置となったときに、前記２相スローアップ手段に対して、前記励磁方式を前記１−２相励磁方式から前記２相励磁方式へ切り替えさせて、前記スローアップを行わせることを特徴とするステッピングモータ駆動装置。 A plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method, and a plurality of excitation coils that are excited by each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method. A stepping motor drive device that, when excited, drives a stepping motor that includes a rotor that rotates with a step angle determined in each of the 1-2 phase excitation method and the two phase excitation method as a unit. And
Rotor position adjustment means for adjusting the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method by exciting the excitation coil by the two-phase excitation method. and,
Storage means for storing that the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method;
Referring to the storage means, stop position determination means for determining whether or not the stop position where the rotation of the rotor is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method;
By switching the excitation method from the two-phase excitation method to the 1-2 phase excitation method, and sequentially increasing the pulse rate of the step pulse for exciting the plurality of excitation coils, the 1-2 phase excitation method While the 1-2 phase excitation time for exciting the excitation coil is sequentially reduced, the excitation coil is excited by the 1-2 phase excitation method to perform slow-up to accelerate the rotation speed of the rotor. Two-phase slow-up means;
After the rotor position adjusting means has adjusted the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method, the 1-2 phase slow-up means Control means for causing the slow-up to be performed,
With
The rotor position adjusting means includes
When the stop position where the rotation of the rotor is stopped is not determined to be a stop position determined by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, Adjust the stop position where the rotation of the rotor is stopped to be the stop position determined by the two-phase excitation method,
The stepping motor driving device is
In the 1-2 phase slow-up step, step pulse counting means for counting the number of step pulses;
While gradually reducing the two-phase excitation time for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, and the rotational speed of the rotor is set to a preset constant speed. Two-phase slow-up means for performing a slow-up to accelerate until reaching
When the number of pulses of the step pulse counted by the step pulse counting means reaches a preset set value, the 1-2 phase excitation method is used for the 1-2 phase slow-up means. Excitation of the excitation coil is stopped, and the two-phase excitation method is used to sequentially reduce the two-phase excitation time for exciting the excitation coil with the two-phase excitation method. Control means for exciting a coil and performing a slow-up for accelerating the rotation speed of the rotor until a predetermined constant speed is reached,
The set value is
The number of pulses of the step pulse at which the stop position of the rotor is a stop position determined by the two-phase excitation method;
The control means includes
While the slow-up by the 1-2 phase slow-up means is being performed, when the number of step pulses counted by the step pulse counting means reaches the set value, the stop position of the rotor is When the stop position determined by the two-phase excitation method is reached, the excitation method is switched from the 1-2 phase excitation method to the two-phase excitation method for the two-phase slow-up means to A stepping motor driving device characterized in that the step- up motor drive is performed .
前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させ、前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる２相スローダウン手段と、を備えており、
前記制御手段は、
前記回転子の回転速度が前記定速度に達した際には、前記２相スローアップ手段に対して前記２相励磁方式でのスローアップを中止させる処理、
前記定速度回転手段に対して、前記２相励磁時間を一定に保ちながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子を前記定速度で回転させる処理、
及び、
前記２相スローダウン手段に対して、前記２相励磁時間を順次大きくしながら、前記２相励磁方式で前記励磁コイルを励磁して、前記回転子の回転速度を、前記回転子の回転が停止するまで減速させ、前記回転子の回転が停止した停止位置が、前記２相励磁方式で定められた停止位置であることを前記記憶手段へ記憶させる処理、
を行い、
前記回転子を前記定速度で回転させる処理が中止された後、前記回転子の回転が停止するまで減速させるスローダウンでは、前記２相励磁方式が用いられ、前記１−２相励磁方式が用いられていないことを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータ駆動装置。
Constant-speed rotating means for exciting the excitation coil by the two-phase excitation method and rotating the rotor at the constant speed while keeping the two-phase excitation time constant;
While gradually increasing the two-phase excitation time, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method to reduce the rotation speed of the rotor until the rotation of the rotor stops, and the rotation of the rotor Two-phase slow-down means for storing in the storage means that the stop position at which is stopped is a stop position determined by the two-phase excitation method,
The control means includes
When the rotational speed of the rotor reaches the constant speed, the two-phase slow-up means stops the slow-up in the two-phase excitation method,
A process of exciting the excitation coil by the two-phase excitation method and rotating the rotor at the constant speed while keeping the two-phase excitation time constant with respect to the constant-speed rotating means.
as well as,
While gradually increasing the two-phase excitation time for the two-phase slow-down means, the excitation coil is excited by the two-phase excitation method, and the rotation speed of the rotor is stopped. The storage means stores the fact that the stop position where the rotation of the rotor has stopped is the stop position determined by the two-phase excitation method,
And
After the process of rotating the rotor at the constant speed is stopped, in the slowdown in which the rotor is decelerated until the rotation stops, the two-phase excitation method is used, and the 1-2 phase excitation method is used. The stepping motor driving device according to claim 3 , wherein the stepping motor driving device is not provided.
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