JPH04265698A - ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents

ステッピングモータ駆動装置

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Publication number
JPH04265698A
JPH04265698A JP2641591A JP2641591A JPH04265698A JP H04265698 A JPH04265698 A JP H04265698A JP 2641591 A JP2641591 A JP 2641591A JP 2641591 A JP2641591 A JP 2641591A JP H04265698 A JPH04265698 A JP H04265698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation
current
stepping motor
constant speed
slow
Prior art date
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Pending
Application number
JP2641591A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumitaka Murayama
文孝 村山
Masao Gomi
正男 五味
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Original Assignee
Kodak Digital Product Center Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Kodak Digital Product Center Japan Ltd filed Critical Kodak Digital Product Center Japan Ltd
Priority to JP2641591A priority Critical patent/JPH04265698A/ja
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

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】
【0001】〔発明の目的〕
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、シリアルプリンタのキ
ャリッジ駆動等に用いられるステッピングモータを、加
速、定速および減速の各運転特性で駆動するためのステ
ッピングモータ駆動装置に関する。
【0003】
【従来の技術】一般に、シリアルプリンタのキャリッジ
の駆動には、ステッピングモータが広く用いられている
。このステッピングモータは、駆動の際の振動を極力抑
えるためと、各ステッピングモータに固有の応答特性で
駆動するため、すなわち、モータの自起動領域を越えた
高速で駆動するために、図3で示すような特性で運転さ
れる。
【0004】すなわち、スローアップの領域aを設けて
加速を行い、速度が立ち上がった後は定速度の領域bで
印字を行い、印字終了後はスローダウンの領域cで減速
させ、ステッピングモータを停止させる。なお、同図の
下部には前記各領域(以下運転特性とする)a,b,c
での必要なトルクを示している。これから明らかなよう
に定速度の運転特性bでは、スローアップの運転特性a
に比べ必要なトルクは少ない。
【0005】また、ステッピングモータの駆動方式とし
て、駆動時の振動音の低減等を目的としたマイクロステ
ップ方式が考えられ、例えば特開平1−152996号
公報で説明されている。このマイクロステップ方式は、
従来の駆動信号が矩形波であったのに対して、駆動信号
をマイクロステップにより段階的に変化させ、sin波
等に波形近似させて駆動する方式である。
【0006】上記マイクロステップ方式により、前記ス
ローアップ、定速度、スローダウンの各運転特性a,b
,cで駆動した場合のタイミングチャートを図4により
説明する。
【0007】図4において、A,B,C,Dはステッピ
ングモータの励磁相を表しており、前記各運転特性a,
b,cでの励磁相の切換タイミングを示している。
【0008】ここで、前記スローアップの運転特性aで
は、ステッピングモータの立ち上げ時であり、加速に大
きなトルクを必要とする。ステッピングモータのトルク
は励磁電流の大きさに比例するので、励磁電流のピーク
値は運転特性aで必要なトルクを満足するように設定さ
れる。この励磁電流のピーク値は、制御用のマイクロコ
ンピュータ等に予め設定されており、図示のように、他
の特性b,cもこのピーク値に設定された励磁電流によ
り駆動される。
【0009】しかし、前述のように定速度の運転特性b
は、スローアップの運転特性aよりトルクが少なくて済
むので、前記励磁電流で駆動すると過剰トルクでの運転
となり、振動や騒音を発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、励磁電流
の設定値が各特性に対して共通であるため、定速運転特
性bでのトルクが過剰になり、振動や騒音の発生原因と
なる。
【0011】本発明の目的は、各特性毎に最適な励磁電
流を供給することにより、過剰トルク等の不具合を生じ
ること無く、良好な駆動状態を得ることができるステッ
ピングモータ駆動装置を提供することにある。
【0012】〔発明の構成〕
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステッピング
モータを加速、定速および減速の各運転特性で駆動する
ためのステッピングモータ駆動装置において、前記加速
、定速および減速の各運転特性毎に、これら各運転特性
を得るための励磁相データおよび励磁電流切換タイミン
グがそれぞれ設定されたタイミングテーブルと、前記加
速、定速および減速の各運転特性毎に、運転特性に最適
な励磁電流値がそれぞれ設定されている電流値テーブル
と、クロック信号を基に前記励磁相データおよびその励
磁電流切換タイミングに従って前記ステッピングモータ
の励磁相回路を切換え、順次励磁する切換手段と、前記
加速、定速および減速の各運転特性毎に前記電流値テー
ブルに設定された最適な励磁電流値を基準値として出力
する出力手段と、前記ステッピングモータの励磁相電流
を検出し、この値を前記出力手段の基準値に一致させる
べく制御する励磁電流制御手段とを備えたものである。
【0014】
【作用】本発明では、ステッピングモータを加速、定速
または減速の各運転特性で駆動する場合、上記各運転特
性に最適なトルクが得られるようにタイミングテーブル
に各運転特性毎に励磁相データおよび励磁電流切換タイ
ミングを設定し、電流値テーブルに最適な励磁電流値を
設定し、励磁電流の基準値を設定し、励磁電流制御手段
で基準値に一致させ、定速特性での駆動状態が過剰トル
クになることなく、常に良好な駆動状態を得る。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
【0016】図1において、11はステッピングモータ
で、図示しないシリアルプリンタのキャリッジ駆動に用
いられる。このステッピングモータ11は励磁巻線11
a,11b を持っており、これら励磁巻線11a,1
1b の中間点には、励磁電源Vhが供給されるように
配線されており、また、励磁巻線11a ,11b の
両端は、トランジスタアレイ12の対応するNPN形の
トランジスタ12A ,12B ,12C ,12D 
に接続されている。
【0017】すなわち、一方の励磁巻線11a の一端
はA相用のトランジスタ12A のコレクタ・エミッタ
間を介し、また、他端はC相用のトランジスタ12C 
のコレクタ・エミッタ間を介した後共通接続され、さら
に電流検出抵抗13ACを介してアースに接続される。 他方の励磁巻線11bの一端はB相用トランジスタ12
B のコレクタ・エミッタ間を介し、また、他端はD相
用トランジスタ12D のコレクタ・エミッタ間を介し
た後共通接続され、さらに、電流検出抵抗13BDを介
してアースに接続される。
【0018】上記トランジスタアレイ12の各トランジ
スタ12A,12B,12C,12D のベースには、
イネーブルゲート14の対応するアンドゲート14A,
14B,14C,14D の出力端子が接続されており
、これらアンドゲート14A,14B,14C,14D
 を介して励磁相切換信号が入力される。
【0019】ここで、上記アンドゲート14A,14B
,14C,14D の各一方の入力端子には、マイクロ
コンピュータ15から励磁相切換用の対応する相データ
が入力される。また、各他方の入力端子には、コンパレ
ータ16AC,16BD からの出力信号が入力される
【0020】上記コンパレータ16ACの反転入力端子
に対しては、前記電流検出抵抗13ACの端子電圧が入
力され、非反転入力端子には、後述する励磁電流の基準
値に相当する基準電圧が入力されている。したがって、
コンパレータ16ACは、A相またはC相電流値が励磁
電流の基準値まで上昇し、反転入力端子への入力電圧が
非反転端子に印加されている基準電圧以上になると、出
力がLレベルに反転し、対応するアンドゲート14A 
または14C の前記他方の入力端子をLレベルにする
。このため、これらアンドゲート14A またはアンド
ゲート14C がオン状態であればこれをオフ状態に変
化させ、かつ、対応するトランジスタ12A またはト
ランジスタ12C をオフ状態にし、相電流を遮断する
【0021】コンパレータ16BDの機能も上記コンパ
レータ16ACと同じであり、B相またはD相電流値が
励磁電流の基準値まで上昇すると出力がLレベルに反転
し、対応するアンドゲート14B またはアンドゲート
14D の前記他方の入力端子をLレベルにし、これら
アンドゲート14B またはアンドゲート14D がオ
ン状態であれば、これらアンドゲート14B またはア
ンドゲート14D をオフ状態に変化させ、対応するト
ランジスタ12B またはトランジスタ12D をオフ
状態にし、相電流を遮断する。
【0022】これらの機能から、上記トランジスタアレ
イ12およびイネーブルゲート14は、前記マイクロコ
ンピュータ15がクロック信号を基に生じる励磁相切換
タイミング、すなわち、マイクロコンピュータ15から
出力された前記相データに従ってステッピングモータ1
1の励磁相回路を切換える切換手段18となる。また、
前記電流検出抵抗13AC,13BD 、コンパレータ
16AC,16BD およびイネーブルゲート14は、
前記ステッピングモータ11の励磁相電流を検出し、こ
の値を前記励磁電流の基準値に一致させるための励磁電
流制御手段19となる。
【0023】前記マイクロコンピュータ15は、ステッ
ピングモータ11の駆動用として、タイミングテーブル
21および電流値テーブル22を内部ROMに有する。
【0024】上記タイミングテーブル21は、ステッピ
ングモータ11を、図3で示すスローアップ、定速、ス
ローダウンの各運転特性a,b,cで駆動するため、こ
れら各運転特性a,b,cを得るための図2で示す励磁
相データA,B,C,Dおよびこの励磁相の切換タイミ
ング(すなわち、励磁電流の切換タイミング)が設定さ
れている。
【0025】また、電流値テーブル22には、前記スロ
ーアップ、定速、スローダウンの各運転特性a,b,c
毎に、これら運転特性に最適な励磁電流値、すなわち、
適正な駆動トルクを得るための励磁電流値が、図2で示
すようにそれぞれマイクロステップ位相に応じて設定さ
れている。
【0026】さらに、マイクロコンピュータ15は、ク
ロック信号を基準として、マイクロステップ毎にその位
相に合った励磁電流値の基準値を出力する出力手段とし
てのデジタル/アナログコンバータ(D/Aコンバータ
)23を有する。すなわち、このD/Aコンバータ23
は、前記電流値テーブルに設定された8ビットのディジ
タル信号をアナログ信号(電圧値)に変換し、励磁電流
の基準値として、前記コンパレータ16AC,16BD
 の非反転端子に出力する。
【0027】上記構成において、マイクロコンピュータ
15は、ステッピングモータ11の停止状態に対応する
図2の励磁相データA,B,C,Dを出力ポートにセッ
トする。また、スローアップ特性に対応し、かつ、マイ
クロステップの位相に合った電流値をD/Aコンバータ
23にセットして、それぞれ出力する。この動作により
、イネーブルゲート14ではそのアンドゲート14A,
14B,14C,14D のうち、励磁相データA,B
,C,Dが、Hレベルのものがオンとなり(このときコ
ンパレータ16AC,16BD の出力はいずれもHレ
ベル)、トランジスタアレイ12のトランジスタ12A
,12B,12C,12D の対応するものをオンさせ
、ステッピングモータ11の励磁巻線11a,11b 
の対応する相を励磁し、駆動する。
【0028】この励磁電流値は、電流値検出抵抗13A
C,13BD に対応するものにより検出され、コンパ
レータ16AC,16BD の対応するものによって、
前記D/Aコンバータ23によりセットされた電流値と
比較され、その結果により前記アンドゲート14A,1
4B,14C,14D の対応するものをオン・オフ制
御し、かつトランジスタアレイ12のトランジスタ12
A,12B,12C,12D の対応するものをオン・
オフ制御する。すなわち、ステッピングモータ11はチ
ョッパ駆動されることになる。
【0029】ここで、ステッピングモータ11は前述の
ように、スローアップ、定速、スローダウンの各運転特
性a,b,cで駆動されるが、前記D/Aコンバータ2
3にセットされる電流値は、各運転特性a,b,c毎に
最適な値に切換えられるので、それぞれの特性a,b,
cにおいて最適な励磁電流、すなわち、トルクの過不足
が生じることのない励磁電流が励磁巻線11a,11b
に流れる。 したがって、過剰トルクによる振動や騒音等が低減し、
良好な駆動状態が得られる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、上記各運
転特性に最適なトルクが得られるようにタイミングテー
ブルに各運転特性毎に励磁相データおよび励磁電流切換
タイミングを設定し、電流値テーブルに最適な励磁電流
値を設定し、励磁電流の基準値を設定し、励磁電流制御
手段で基準値に一致させることにより、ステッピングモ
ータに対して、スローアップ、定速、スローダウンの各
運転特性に対応したトルクが発生する励磁電流を流すよ
うにしたので、過剰トルクによる振動や騒音を低減させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるステッピングモータ駆動装置の一
実施例を示す回路図である。
【図2】図1の装置における励磁相データの切換タイミ
ングと励磁相電流の波形とを対応させて示す動作説明図
である。
【図3】ステッピングモータの各運転特性と必要なトル
クとの関係を示す特性図である。
【図4】従来装置における励磁相データの切換タイミン
グと励磁相電流の波形とを対応させて示す動作説明図で
ある。
【符号の説明】
11    ステッピングモータ 18    切換手段 19    励磁電流制御手段 21    タイミングテーブル 22    電流値テーブル 23    出力手段としてのデジタル/アナログコン
バータ(D/Aコンバータ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ステッピングモータを加速、定速およ
    び減速の各運転特性で駆動するためのステッピングモー
    タ駆動装置において、前記加速、定速および減速の各運
    転特性毎に、これら各運転特性を得るための励磁相デー
    タおよび励磁電流切換タイミングがそれぞれ設定された
    タイミングテーブルと、前記加速、定速および減速の各
    運転特性毎に、運転特性に最適な励磁電流値がそれぞれ
    設定されている電流値テーブルと、クロック信号を基に
    前記励磁相データおよびその励磁電流切換タイミングに
    従って前記ステッピングモータの励磁相回路を切換え、
    順次励磁する切換手段と、前記加速、定速および減速の
    各運転特性毎に前記電流値テーブルに設定された最適な
    励磁電流値を基準値として出力する出力手段と、前記ス
    テッピングモータの励磁相電流を検出し、この値を前記
    出力手段の基準値に一致させるべく制御する励磁電流制
    御手段と、を備えたことを特徴とするステッピングモー
    タ駆動装置。
JP2641591A 1991-02-20 1991-02-20 ステッピングモータ駆動装置 Pending JPH04265698A (ja)

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JP (1) JPH04265698A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8508176B2 (en) 2010-01-13 2013-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Drive apparatus for stepping motor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8508176B2 (en) 2010-01-13 2013-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Drive apparatus for stepping motor

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