JPH05137396A - 駆動モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動モータに高精度一定速運転を行なわせ
る。 【構成】 駆動モータたるスキャンモータのステータ及
びロータをハイブリッド永久磁石形ステッピングモータ
と同様の構造とする。更に、周波数制御クロック形成器
４７の周波数制御クロック信号ＦＣＫに基づき基本パタ
ーン発生回路４８から基本余弦波パターンＰＣ及び基本
正弦波パターンＰＳを発生させるとともに、周波数制御
クロック信号ＦＣＫ及び回転位置検出回路５０からの位
置検出信号ＳＣに基づいてロータ，ステータ間の磁気不
平衡により生ずるディテントトルクを相殺する補正パタ
ーンＰＨＣ及びＰＨＳを発生させる。そして、これらの
基本パターンＰＣ，ＰＳと補正パターンＰＨＣ，ＰＨＳ
とを合成した電流パターンに基づいて駆動回路３６によ
りステータコイルのＡ相コイル２６Ａ及びＢ相コイル２
６Ｂを通断電制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は乾式複写機，プリンタの
キャリッジを往移動させる場合等のように負荷を高精度
一定速運転させる場合に好適な駆動モ―タの制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば乾式複写機の光学系スキャナ部
は、露光ランプ及び反射ミラ―を有する第１のキャリッ
ジと反射ミラ―を有する第２のキャリッジとを駆動モ―
タたるスキャンモ―タによりベルト伝達機構を介してホ
―ム位置から往移動させて原稿をスキャンさせ、その
後、スキャンモ―タを逆転させることにより第１及び第
２のキャリッジを復移動させてホ―ム位置に復帰させる
ように構成されている。

【０００３】この場合、スキャンモ―タとしては、複写
倍率を変化できるようにするため、スキャン速度を複写
倍率に応じて変化させるべくキャリッジの往動時には速
度が変化可能である必要があり、又、複写画質の向上を
図るため、キャリッジの往移動時には回転むらの極力小
さな一定速回転が要求される。

【０００４】このため、従来では、スキャンモ―タとし
てステッピングモ―タ或いはブラシレスモ―タを用いる
ようにしている。

【０００５】ステッピングモ―タを用いた場合において
は、キャリッジの往移動時には、一定周波数のパルス電
力を与えて同期モ―タとして運転させるとともに、複写
倍率を変化させる時には、パルス電力の運転周波数を変
化させ、キャリッジの復移動時には、パルス電力の位相
を入れ換える等して逆転させるとともに、パルス電力レ
―トをパタ―ン化して最短時間でホ―ム位置に復帰させ
る。

【０００６】又、スキャンモ―タとしてブラシレスモ―
タを用いた場合においては、特にキャリッジの往移動時
には、一定速回転を得るためにフェ―ズロックル―プ
（ＰＬＬ）制御等で運転が行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】スキャンモ―タとして
ステッピングモ―タを用いる前者の場合には、キャリッ
ジの往移動時に一定速回転が要求されるにもかかわら
ず、ステッピングモ―タ特有のパルス電力が与えられる
毎に歩進する際のオ―バシュ―トにともなう回転振動が
発生して、画質に大きく影響し、特に、低周波数で運転
する場合にその影響が著しい。

【０００８】又、スキャンモ―タとしてブラシレスモ―
タを用いた後者の場合には、キャリッジの往移動時に低
速度回転させると、ロ―タのフライホィ―ル効果が期待
できないことから、不安定運転に陥り易い。

【０００９】特に、カラー複写機においては、１回の複
写で四回露光して四色のトナーの合成を行なうようにし
ているので、スキャンモータの回転むらが複写の色ずれ
につながるものであり、そして、最近では、複写倍率の
範囲が広くなってきていることから、複写倍率が高い時
には色むらが目立つようになるものであり、スキャンモ
ータの高精度一定速運転が要望されている。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、駆動モータの高精度一定運転を制御
できる駆動モータの制御装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の駆動モータの制
御装置は、複数相のステータコイルが巻装されたティー
ス部に複数の小歯磁極が形成されてなるステータと、外
周に多数の小歯磁極が形成されてＮ極に磁化された第１
のロ―タ部及び外周に該ロ―タ部の小歯磁極と１／２ピ
ッチずれた多数の小歯磁極が形成されてＳ極に磁化され
た第２のロ―タ部を有するロ―タとを備えた駆動モータ
を用いて、前記ステータコイルの誘起電圧と一定の位相
差を有する位置検出信号を出力する位置検出手段を設
け、電流の基本パターンを発生する基本パターン発生手
段を設け、前記位置検出手段の位置検出信号に基づいて
前記ロータ及びステータ間の磁気不平衡により生ずるデ
ィテントトルクを相殺する電流の補正パターンを発生す
る補正パターン発生手段を設け、これらの基本パターン
及び補正パターンを合成して電流パターンを発生するパ
ターン合成手段を設け、このパターン合成手段からの電
流パターンに基づいて前記ステータコイルを通断電制御
する駆動手段を設ける構成に特徴を有する。

【００１２】

【作用】本発明の駆動モータの制御装置によれば、駆動
モータは、ステータ及びロータがハイブリッド永久磁石
形ステッピングモータのそれと同構造をもつことから、
回転振動，回転むらの少ないハイブリッド永久磁石形ス
テッピングモ―タとして運転させることができ、特に、
ステータコイルは電流の基本パターンにロータ，ステー
タ間の磁気不平衡により生ずるディテントトルクを相殺
する補正パターンを合成してなる電流パターンに基づい
て通断電制御されるので、駆動モータの高精度一定速運
転が可能になる。

【００１３】

【実施例】以下本発明を乾式複写機に適用した一実施例
につき図面を参照しながら説明する。

【００１４】先ず、図２乃至図４に従って乾式複写機１
の構成について述べる。２は機枠であり、これの内部に
は、露光ランプ３及び反射ミラ―４を有する第１のキャ
リッジ５及び反射ミラ―６，７を有する第２のキャリッ
ジ８が矢印Ｑ方向及びこれとは反対方向に往復移動可能
に設けられている。又、機枠２内には感光体たるドラム
９が配設されており、このドラム９は図示しない駆動モ
―タにより矢印Ｒ方向に一定速度で回転されるようにな
っている。

【００１５】更に、機枠２内には、レンズ１０を有する
レンズユニット１１及び反射ミラー１２，１３を有する
反射ミラ―ユニット１４が配設されているとともに、固
定反射ミラ―１５が配設されている。そして、機枠２の
上面開口部には原稿１６が載置されるガラス板１７が装
着されている。この場合、第１のキャリッジ５の露光ラ
ンプ３からの光は、ガラス板１７上の原稿１６から反射
され、更に、第２のキャリッジ８の反射ミラ―６，７で
反射され、レンズユニット１１のレンズ１０を通過し、
ミラ―ユニット１４の反射ミラ―１２，１３で反射さ
れ、最後に、固定反射ミラ―１５で反射されてドラム９
上に露光されるようになっている。

【００１６】１８は駆動モ―タたるスキャンモ―タであ
り、この正，逆回転はベルト伝達機構１９を介してキャ
リッジ５及び８に往復移動として伝達される。即ち、こ
のベルト伝達機構１９は、スキャンモ―タ１８により回
転されるプ―リ２０，機枠２に配設された複数個のプ―
リ２１及びこれらのプ―リ２０，２１に掛け渡された一
本のベルト２２により構成され、ベルト２２の内の部分
２２ａが第１のキャリッジ５に連結され且つ部分２２ｂ
が第２のキャリッジ８に連結されていて、スキャンモ―
タ１８が例えば正転されると、第１のキャリッジ５が矢
印Ｑ方向に移動されるとともに第２のキャリッジ８が同
矢印Ｑ方向に第１のキャリッジ５の１／２の速度で移動
されるようになっている。

【００１７】従って、図３に示すように、第２のキャリ
ッジ８が矢印Ｑ方向に距離Ｌだけ移動されたとすると、
第１のキャリッジ５は同方向に距離２Ｌだけ移動され
る。この関係は、スキャンモ―タ１８が逆転されてキャ
リッジ５及び８が反矢印Ｑ方向に移動される場合も維持
される。

【００１８】尚、この乾燥式複写機１は、複写倍率を変
化できる機能を有する。即ち、複写倍率は、レンズユニ
ット１１とミラ―ユニット１４とを図３において矢印方
向に移動させてレンズ１０から原稿１６までの航路距離
Ｌａとレンズ１０からドラム９までの航路距離Ｌｂとを
指定倍率比に設定するとともに、スキャンモ―タ１８の
速度を指定倍率比に応じて変化させることにより達成さ
れる。

【００１９】次に、図５及び図６に従ってスキャンモ―
タ１８の構成につき述べる。このスキャンモ―タ１８は
二相のハイブリット永久磁石形ステッピングモ―タと同
様の構造をなしている。

【００２０】即ち、２３はフレ―ムであり、その内部に
はステ―タ２４が嵌着固定されている。このステ―タ２
４は、偶数個のティ―ス部２５に二相のステ―タコイル
２６が巻装されて構成され、その各ティ―ス部２５には
複数の小歯磁極２５ａが形成されている。

【００２１】２７はロ―タであり、これはシャフト２８
に嵌着固定された第１及び第２のロ―タ部２９及び３０
を有し、その第１のロ―タ部２９の外周には前記ティ―
ス部２５の小歯磁極２５ａと同一ピッチの多数の小歯磁
極２９ａが形成され、第２のロ―タ部３０の外周には小
歯磁極２９ａと同一ピッチで且つこれより１／２ピッチ
ずれた多数の小歯磁極３０ａが形成されている。そし
て、第１及び第２のロ―タ部２９及び３０間には両軸端
部がＮ極及びＳ極となる永久磁石３１が介装され、以
て、第１のロ―タ部２９がＮ極に及び第２のロ―タ部３
０がＳ極に夫々磁化されている。このように構成された
ロ―タ２７はステ―タ２４の中空部内に配設されて、そ
のシャフト２８の両端部がフレ―ム２３に設けられた軸
受３２，３２に支承されている。

【００２２】３３はフレ―ム２３内に配設されたプリン
ト配線基板であり、これには位置検出手段たるステ―タ
コイル２６の相数と同数たる二個の位置検出素子３４及
び３５が第１のロ―タ部２９の小歯磁極２９ａと対応す
るように取付けられている。この場合、位置検出素子３
４及び３５は、ホ―ル素子，ホ―ルＩＣ等の磁気センサ
からなり、後述するように、互いに電気角π／４の整数
倍例えば２倍のπ／２の角度を存し且つ後述する各Ａ，
Ｂ相の誘起電圧ＶＡ，ＶＢの負半波に対してπ／４遅れ
位相となる位置検出信号ＳＡ，ＳＢ（図１１参照）を出
力させるためのものでる。

【００２３】さて、図１に従ってスキャンモ―タ１８の
制御装置の構成につき述べる。

【００２４】３６は駆動手段たる二相バイポ―ラ構成の
駆動回路であり、これはステ―タコイル２６のＡ相コイ
ル２６Ａ及びＢ相コイル２６Ｂを通断電制御するもの
で、以下一相分たるＡ相コイル２６Ａについて説明す
る。

【００２５】３７は直流電源の正端子に接続された電源
端子であり、その直流電源の負端子はア―スされてい
る。３８Ａ及び３９ＡはＰＮＰ形のトランジスタであ
り、各エミッタは電源端子３７に接続され、各コレクタ
はＮＰＮ形のトランジスタ４０Ａ及び４１Ａの各コレク
タに接続されている。トランジスタ４０Ａ及び４１Ａの
各エミッタは共通に接続され、その共通接続点は電流検
出抵抗４２Ａを介してア―スされている。そして、トラ
ンジスタ３８Ａ及び３９Ａのコレクタ間にはＡ相コイル
２６Ａが接続されている。尚、４３Ａ及び４４Ａはトラ
ンジスタ４０Ａ及び４１Ａの各コレクタとア―スとの間
に接続されたフライホイ―ルダイオ―ドである。

【００２６】以上は、Ａ相コイル２６Ａに関する構成に
ついて説明したものであるが、Ｂ相コイル２６Ｂに関す
る構成も同様であり、同一部分にはその符号に添字
「Ａ」の代りに添字「Ｂ」を付して示す。

【００２７】４５は制御手段たるマイクロコンピュータ
であり、これは、モータ運転モード即ちステッピングモ
ータ運転モードかブラシレスモータ運転モードかを選択
する選択信号Ｓ１を出力する出力ポートＯ１，ステータ
コイル電流の大きさを設定する電流指令信号Ｓ２を出力
する出力ポートＯ２及びステッピングモータ運転モード
時の回転数を設定する周波数指令信号Ｓ３を出力する出
力ポートＯ３を有するようになっており、又、後述する
ように回転信号Ｓ４が与えられる入力ポートＩを有する
ようになっている。

【００２８】４６は基本クロック発生器であり、その出
力端子は周波数制御クロック形成器４７の入力端子Ｉ１
に接続されている。この周波数制御クロック形成器４７
は、その入力端子Ｉ２がマイクロコンピュータ４５の出
力ポートＯ３に接続されていて、基本クロック発生器４
６からの基本クロック信号を周波数指令信号Ｓ３に基づ
いて適宜分周して周波数制御クロック信号ＦＣＫとして
出力するようになっている。そして、周波数制御クロッ
ク形成器４７の出力端子は、基本パターン発生手段たる
基本パターン発生回路４８の入力端子Ｉに接続されてい
るとともに、補正パターン発生手段たる補正パターン発
生回路４９の入力端子Ｉ１に接続されている。

【００２９】ここで、基本パターン発生回路４８は、図
７（ａ）で示す周波数制御クロック信号ＦＣＫが与えら
れることに基づいて、出力端子Ｏ１から図７（ｂ）で示
す基本余弦波パターンＰＣを出力するとともに、出力端
子Ｏ２から図７（ｃ）で示す基本正弦波パターンＰＳを
出力するようになっている。又、補助パターン発生回路
４９は、後述するようにして、出力端子Ｏ１から図８
（ｅ）で示す補正パターンＰＨＣを出力するとともに、
出力端子Ｏ２から図８（ｆ）で示す補正パターンＰＨＳ
を出力するようになっている。

【００３０】５０は位置検出手段たる回転位置検出回路
であり、その入力端子Ｉ１及びＩ２は位置検出素子３４
及び３５に接続されている。この回転位置検出回路５０
は、位置検出素子３４及び３５からの信号を波形整形し
て、図１１（ｂ）及び（ｃ）並びに図８（ｂ）で示す矩
形波の位置検出信号ＳＡ及びＳＢ並びにＳＣを出力端子
Ｏ１及びＯ２並びにＯ３から出力するものである。ま
た、回転位置検出回路５０は、位置検出信号ＳＡ及びＳ
Ｂから回転位置情報，回転速度情報及び回転方向情報を
示す回転信号Ｓ４を得て、これを出力端子Ｏ４から出力
するようになっている。

【００３１】そして、この回転位置検出回路５０におい
て、その出力端子Ｏ１及びＯ２は駆動信号形成回路５１
の入力端子Ｉ１及びＩ２に接続され、出力端子Ｏ３は補
正パターン発生回路４９の入力端子Ｉ２に接続され、出
力端子Ｏ４はマイクロコンピュータ４５の入力ポートＩ
に接続されている。この場合、駆動信号形成回路５１
は、後述するようにして、出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及
びＯ４から駆動信号Ａ＋，Ｂ＋，Ａ−及びＢ−を出力す
るようになっている。

【００３２】５２はパターン合成手段たるステッピング
−ブラシレス選択回路であり、その入力端子Ｉ１はマイ
クロコンピュータ４５の出力ポートＯ１に接続され、入
力端子Ｉ２及びＩ３は基本パターン発生回路４８の出力
端子Ｏ１及びＯ２に接続され、入力端子Ｉ４及びＩ５は
補正パターン発生回路４９の出力端子Ｏ１及びＯ２に接
続され、入力端子Ｉ６乃至Ｉ９は駆動信号形成回路５１
の出力端子Ｏ１乃至Ｏ４に接続されている。

【００３３】ここで、ステッピング−ブラシレス選択回
路５２は、後述するように、選択信号Ｓ１の内容に応じ
て出力端子Ｏ１及びＯ２から入力端子Ｉ２乃至Ｉ５に与
えられる信号を出力するか或いは入力端子Ｉ６乃至Ｉ９
に与えられる信号を出力するかの選択を行なうものであ
り、その出力端子Ｏ１及びＯ２は掛算器５３Ａ及び５３
Ｂの各入力端子Ｉ１に接続されている。

【００３４】これらの掛算器５３Ａ及び５３Ｂは、その
各入力端子Ｉ２がマイクロコンピュータ４５の出力ポー
トＯ２に接続されていて、入力端子Ｉ１に与えられる信
号に電流指令信号Ｓ２を掛算して電流設定信号として出
力するようになっている。そして、これらの掛算器５３
Ａ及び５３Ｂの各出力端子は電流制御回路５４Ａ及び５
４Ｂの各入力端子Ｉ１に接続されている。

【００３５】この電流制御回路５４Ａにおいて、その入
力端子Ｉ２はトランジスタ４０Ａ，４１Ａのエミッタの
共通接続点に接続され、出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及び
Ｏ４はトランジスタ３８Ａ，３９Ａ，４０Ａ及び４１Ａ
の各ベースに夫々接続されている。同様に、電流制御回
路５４Ｂにおいて、入力端子Ｉ２はトランジスタ４０
Ｂ，４１Ｂのエミッタの共通接続点に接続され、出力端
子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３及びＯ４はトランジスタ３８Ｂ，３
９Ｂ，４０Ｂ及び４１Ｂの各ベースに夫々接続されてい
る。この場合、電流制御回路５４Ａ及び５４Ｂは、入力
端子Ｉ２に与えられる信号が入力端子Ｉ１に与えられる
電流設定信号に倣うように夫々のトランジスタをスイッ
チングさせるようになっている。

【００３６】次に、本実施例の作用につき図７乃至図１
１をも参照しながら説明する。

【００３７】今、複写を行なわせるべく操作部（図示せ
ず）を操作して複写倍率を設定すると、マイクロコンピ
ュータ４５は、選択信号Ｓ１をステッピングモータ運転
モードとし、複写倍率からスキャンモータ１８の回転速
度を決定してこれに応じた周波数指令信号Ｓ３を出力
し、更に、その運転に適した電流指令信号Ｓ２を出力す
る。

【００３８】これにより、周波数制御クロック形成回路
４７は、周波数指令信号Ｓ３に応じた周波数制御クロッ
ク信号ＦＣＫを出力するようになり、基準パターン発生
回路４８は、この周波数制御クロック信号ＦＣＫに応じ
て図７（ｂ）及び（ｃ）で示す基本余弦波パターンＰＣ
及び基本正弦波パターンＰＳを出力する。

【００３９】又、前述のステッピングモータ運転モード
を示す選択信号Ｓ１はステッピング−ブラシレス選択回
路５２に与えられるので、先ず、該選択回路５２は、ス
テッピングモータ運転モードを選択して、入力端子Ｉ２
及びＩ３に与えられる基本余弦波パターンＰＣ及び基本
正弦波パターンＰＳを夫々出力端子Ｏ１及びＯ２から出
力する。更に、掛算器５３Ａ及び５３Ｂは、基本余正弦
波パターンＰＣ及び基本正弦波パターンＰＳに電流指令
信号Ｓ２を掛算して電流設定信号として出力する。

【００４０】そして、電流制御回路５４Ａは、Ａ相コイ
ル２６Ａに流れる電流が基本余弦波パターンＰＣに基づ
く電流設定信号に倣うように、トランジスタ３８Ａ，４
１Ａ及び３９Ａ，４０Ａをオン，オフさせるようにな
る。この場合、基本余弦波パターンＰＣの正半波期間に
おいては、トランジスタ４１Ａはオンのままでトランジ
スタ３８ＡがＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返し、
又、基本余弦波パターンＰＣの負半波期間においては、
トランジスタ４０Ａはオンのままでトランジスタ３９Ａ
がＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返すようになる。

【００４１】同様に、電流制御回路５４Ｂは、Ｂ相コイ
ル２６Ｂに流れる電流が基本正弦波パターンＰＳに基づ
く電流設定信号に倣うように、トランジスタ３８Ｂ，４
１Ｂ及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるようにな
る。この場合、基本正弦波パターンＰＳの正半波期間に
おいては、トランジスタ４１Ｂはオンのままでトランジ
スタ３８ＢがＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返し、
又、基本正弦波パターンＰＳの負半波期間においては、
トランジスタ４０Ｂはオンのままでトランジスタ３９Ｂ
がＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返すようになる。

【００４２】これにより、スキャンモータ１８は、ステ
ッピングモータとしてマイクロステップ運転されて、設
定された一定速度で回転され、キャリッジ５及び８は図
３に実線で示すホーム位置から矢印Ｑ方向に往移動さ
れ、以て、ドラム９上に露光が行なわれる。

【００４３】ところで、スキャンモータ１８において
は、モータコイル２６の断電時には、ロータ２７を、Ｎ
極の第１のロータ部２９の小歯磁極２９ａ及びＳ極の第
２のロータ部３０の小歯磁極３０ａの一方の磁力と他方
の磁力とによって一定位置に停止保持させるためのディ
テントトルクが発生する。従って、モータコイル２６に
通電してロータ２７を回転させる場合にも、ロータ２
７，ステータ２３間に磁気不平衡により生ずるディテン
トトルクが作用し、これによって、ロータ２７の回転に
わずかながらも回転むらが発生する。

【００４４】そこで、本実施例では、補正パターン発生
回路４９及び回転位置検出回路５０は次のように動作す
る。

【００４５】即ち、ロータ２７の回転に応じて、Ａ相コ
イル２６Ａ及びＢ相コイル２６Ｂには、図８（ａ）で示
すように、誘起電圧ＶＡ及びＶＢが発生し、又、位置検
出素子３４は位置検出信号を出力してこれに基づき回転
位置検出回路５０が位置検出信号ＳＣ及びＳＤを発生す
る。この場合、位置検出信号ＳＣは、誘起電圧ＶＡ及び
ＶＢに対して一定の位相差をもつように設定されてい
る。ここでは、例えば、図８（ｂ）に示すように、位置
検出信号ＳＣの立上りが誘起電圧ＶＡの正（＋）から負
（−）への零クロス点に一致するように設定されてい
る。

【００４６】そして、補正パターン発生回路４９は、図
８（ｂ）で示す位置検出信号ＳＣと図８（ｄ）で示す周
波数制御クロック信号ＦＣＫとを基にし、第１のロータ
部２９の小歯磁極２９ａ及び第２のロータ部３０の小歯
磁極３０ａの磁力において、ロータ２７の反回転方向に
作用するディテントトルクの磁極部分に対しては磁力増
加方向の電流を及び回転方向に作用するディテントトル
クの磁極部分に対しては磁力減少方向の電流を流すため
の図８（ｅ）及び（ｆ）で示す補正パターンＰＨＣ及び
ＰＨＳを出力するようになる。

【００４７】ステッピング−ブラシレス選択回路５２
は、入力端子Ｉ２及びＩ３に与えられる基本余弦波パタ
ーンＰＣ及び基本正弦波パターンＰＳと入力端子Ｉ４及
びＩ５に与えられる補正パターンＰＨＣ及びＰＨＳとを
夫々合成して、図９（ｄ）に示す電流パターンＡＩ及び
図１０（ｄ）に示す電流パターンＢＩを出力する。

【００４８】更に、掛算器５３Ａ及び５３Ｂは、電流パ
ターンＡＩ及びＢＩに電流指令信号Ｓ２を掛算して電流
設定信号として出力する。そして、電流制御回路５５Ａ
は、Ａ相コイル２６Ａに流れる電流が電流パターンＡＩ
に基づく電流設定信号に倣うように、トランジスタ３８
Ａ，４１Ａ及び３９Ａ，４０Ａをオン，オフさせるよう
になる。

【００４９】ここで、基本余弦波パターンＰＣの正半波
期間においては、トランジスタ４１Ａはオンのままでト
ランジスタ３８ＡがＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返
し、又、電流パターンＡＩの負半波期間においては、ト
ランジスタ４０Ａはオンのままでトランジスタ３９Ａが
ＰＷＭ制御によりオン，オフを繰返すようになる。

【００５０】同様に、電流制御回路５４Ｂは、Ｂ相コイ
ル２６Ｂに流れる電流が電流パターンＢＩに基づく電流
設定信号に倣うように、トランジスタ３８Ｂ，４１Ｂ及
び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるようになる。この
場合、電流パターンＢＩの正半波期間においては、トラ
ンジスタ４１Ｂはオンのままでトランジスタ３８ＢがＰ
ＷＭ制御によりオン，オフを繰返し、又、電流パターン
ＢＩの負半波期間においては、トランジスタ４０Ｂはオ
ンのままでトランジスタ３９ＢがＰＷＭ制御によりオ
ン，オフを繰返すようになる。

【００５１】さて、露光が終了すると、マイクロコンピ
ュータ４５からの選択信号Ｓ１はブラシレスモータ運転
モードに切換えられる。そして、位置検出素子３４及び
３５は、図１１（ｂ）及び（ｃ）で示すように、位相が
π／２ずれた１８０度通電波形となる位置検出信号ＳＡ
及びＳＢを出力するようになり、駆動信号形成回路５１
はこれらの位置検出信号ＳＡ及びＳＢから、図１１
（ｄ），（ｅ），（ｆ）及び（ｇ）で示すように、互い
に位相がπ／２ずれた９０度通電波形となる駆動信号Ａ
＋，Ｂ＋，Ａ−及びＢ−を形成して出力するようにな
る。

【００５２】又、選択信号Ｓ１が与えられるステッピン
グ−ブラシレス選択回路５２は、ブラシレスモータ運転
モードを選択して入力端子Ｉ６，Ｉ７，Ｉ８及びＩ９に
与えられる駆動信号Ａ＋，Ｂ＋，Ａ−及びＢ−を出力す
るようになる。即ち、該選択回路５２は、駆動信号Ａ＋
及びＡ−を出力端子Ｏ１から出力し、駆動信号Ｂ＋及び
Ｂ−を出力端子Ｏ２から出力する。

【００５３】更に、掛算器５３Ａ及び５３Ｂは駆動信号
Ａ＋，Ａ−及びＢ＋，Ｂ−に電流指令信号Ｓ２を掛算し
て電流設定信号として出力する。これにより、電流制御
回路５４Ａは、Ａ相コイル２６Ａが駆動信号Ａ＋及びＡ
−に基づく電流設定信号に倣うように、前述同様にして
トランジスタ３８Ａ，４１Ａ及び３９Ａ，４０Ａをオ
ン，オフさせるようになり、同様にして、電流制御回路
５４Ｂは、Ｂ相コイル２６Ｂが駆動信号Ｂ＋及びＢ−に
基づく電流設定信号に倣うように、トランジスタ３８
Ｂ，４１Ｂ及び３９Ｂ，４０Ｂをオン，オフさせるよう
になる。

【００５４】従って、スキャンモータ１８は、Ａ相及び
Ｂ相コイル２６Ａ及び２６Ｂが常にその誘起電圧ＶＡ及
びＶＢの最大の期間に通電されるブラシレスモータとし
て逆転運転されることになり、最大限の出力をもって高
速加速されてキャリッジ５及び８を反矢印Ｑ方向に復移
動させる。

【００５５】スキャンモータ１８の逆転によりキャリッ
ジ５及び８が図３に実線に示すホーム位置に近づくと、
スキャンモータ１８は減速運転された後制動，停止が行
なわれる。この制動，停止に際しては、例えばトランジ
スタ４０Ａ，４１Ａ及び４０Ｂ，４１Ｂを同時にオンさ
せてＡ相及びＢ相コイル２６Ａ及び２６Ｂを短絡するこ
とによる発電制動を行なわせたり、或いは、トランジス
タ３８Ａ乃至４１Ａ及び３８Ｂ乃至４１Ｂのオン，オフ
状態を反転することによる逆転（スキャンモータ１８の
回転としては正転）制動を行なわせたり、若しくは、選
択信号Ｓ１をステッピングモータ運転モードに切換えて
ステッピングモータとしてのディテントトルクによる制
動を行なわせたりするものであり、これらの制動モード
は負荷状態に応じて選択されるものである。

【００５６】このような本実施例によれば、次のような
効果を奏するものである。

【００５７】即ち、スキャンモータ１８としてハイブリ
ット永久磁石形ステッピングモータと同様のステータ２
４及びロータ２７を備え、そのロータ２７の回転位置を
検出する位置検出素子３４，３５を設けるようにしたの
で、スキャンモータ１８を、キャリッジ５及び８の往移
動時には回転振動，回転むらの少ないハイブリット永久
磁石形ステッピングモータとして運転させることができ
るとともに、キャリッジ５及び８の復移動時には位置検
出素子３４，３５に基づく位置検出信号ＳＡ，ＳＢに応
じて高応答のブラシレスモータとして運転させることが
できる。

【００５８】しかも、スキャンモータ１８を、マイクロ
コンピュータ４５の制御のもとに、キャリッジ５及び８
の往復移動時にはステッピングモータとしてマイクロス
テップ運転を行なわせ、復移動時にはステータコイル２
６におけるＡ相及びＢ相コイル２６Ａ及び２６Ｂにその
誘起電圧ＶＡ及びＶＢが常に最大になる範囲で通電する
ブラシレスモータとして運転させるようにしたので、往
移動時にはスキャンモータ１８は比較的滑らかな回転と
なって、良好な複写画質が得られ、又、復移動時にはス
キャンモータ１８は最大限の出力で加速することができ
て、単位時間当たりの複写枚数を多くすることができる
という性能の向上を図り得る。

【００５９】特に、キャリッジ５及び８の往移動時に
は、基本パターン発生回路４８からの基本パターンたる
基本余弦波パターンＰＣ及び基本正弦波パターンＰＳに
補正パターン発生回路４９からの補正パターンＰＨＣ及
びＰＨＳを夫々合成した電流パターンに基づいてステー
タコイル２６のＡ相コイル２６Ａ及びＢ相コイル２６Ｂ
を通断電制御するようにしたので、ロータ２７とステー
タ２４との間の磁気不平衡により生ずるディテントトル
クを相殺することができ、従って、ロータ２７のディテ
ントトルクによる回転むらをなくすことができて、高精
度一定速運転を可能にすることができる。

【００６０】尚、上記実施例では、スキャンモータ１８
が正転（キャリッジ５及び８の往移動）時には、回転開
始とともに補正パターン発生回路４９から補正パターン
ＰＨＣ，ＰＨＳを発生させるようにしたが、例えば、ス
キャンモータ１８の回転が安定するまでは補正パターン
ＰＨＣ，ＰＨＳによる補正を行なわせないようにしても
よい。

【００６１】又、上記実施例において、スキャンモータ
１８の正転時に、スキャンモータ１８に正弦波電流を流
して極低速で駆動を行なって、これにより位置検出信号
の立上がり位相を検出して記憶し、以て、補正パターン
の位相のずらし方を調整するようにして、位置検出信号
に要求される精度を緩和することも可能である。

【００６２】更に、上記実施例では、位置検出手段とし
てホール素子，ホールＩＣからなる位置検出素子３４，
３５を用いるようにしたが、例えばスリット円板とフォ
トインタラプタとの組合わせからなる位置検出手段を用
いるようにしてもよい。

【００６３】そして、上記実施例は本発明を乾式複写機
のスキャンモータに適用した場合であるが、これに限ら
ず、プリンタのキャリッジを駆動する駆動モータ等、高
精度一定速運転を必要とする駆動モータ全般に適用する
ことができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の駆動モータの制御装置は以上説
明したように、駆動モータにハイブリッド永久磁石形ス
テッピングモータと同様の構成のステータ及びロータを
備えさせてマイクロステップ運転を行なわせるととも
に、電流の基本パターンにロータ，ステータ間の磁気不
平衡により生ずるディテントトルクを相殺する補正パタ
ーンを合成して、その合成した電流パターンに基づいて
ステータコイルを通断電制御するようにしたので、駆動
モータを高精度一定速運転させることができるという優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成説明図

【図２】乾式複写機の斜視図

【図３】同要部の断面図

【図４】原稿の平面図

【図５】一部切除して示すスキャンモータの斜視図

【図６】スキャンモータのロータの斜視図

【図７】作用説明用の波形図

【図８】作用説明用の波形図

【図９】作用説明用の波形図

【図１０】作用説明用の波形図

【図１１】作用説明用の波形図

【符号の説明】

図面中、１は乾燥式複写機、５及び８は第１及び第２の
キャリッジ、１８はスキャンモータ（駆動モータ）、２
４はステータ、２５はティース部、２５ａは小歯磁極、
２６はステータコイル、２６ＡはＡ相コイル、２６Ｂは
Ｂ相コイル、２７はロータ、２９は第１のロータ部、２
９ａは小歯磁極、３０は第２のロータ部、３０ａは小歯
磁極、３１は永久磁石、３４及び３５は位置検出素子
（位置検出手段）、３６は駆動回路（駆動手段）、４５
はマイクロコンピュータ、４８は基本パターン発生回路
（基本パターン発生手段）、４９は補正パターン発生回
路（補正パターン発生手段）、５０は回転位置検出回路
（位置検出手段）、５２はステッピング−ブラシレス選
択回路（パターン合成手段）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数相のステータコイルが巻装されたテ
   ィース部に複数の小歯磁極が形成されてなるステータ
   と、外周に多数の小歯磁極が形成されてＮ極に磁化され
   た第１のロ―タ部及び外周に該ロ―タ部の小歯磁極と１
   ／２ピッチずれた多数の小歯磁極が形成されてＳ極に磁
   化された第２のロ―タ部を有するロ―タとを備えた駆動
   モータにおいて、前記ステータコイルの誘起電圧と一定
   の位相差を有する位置検出信号を出力する位置検出手段
   と、電流の基本パターンを発生する基本パターン発生手
   段と、前記位置検出手段の位置検出信号に基づいて前記
   ロータ及びステータ間の磁気不平衡により生ずるディテ
   ントトルクを相殺する電流の補正パターンを発生する補
   正パターン発生手段と、これらの基本パターン及び補正
   パターンを合成して電流パターンを発生するパターン合
   成手段と、このパターン合成手段からの電流パターンに
   基づいて前記ステータコイルを通断電制御する駆動手段
   とを具備してなる駆動モータの制御装置。